马蹄焰池窑设计

马蹄焰池窑设计

窑炉及设计（玻璃）课程设计说明书

题目：年产1.2万吨玻璃酒瓶燃油马蹄焰池窑的设计

学生姓名：

学号：

院（系）：材料科学与工程学院

专业：无机非金属材料工程

指导教师：

2012 年 6 月 17 日

陕西科技大学

窑炉及设计（玻璃）课程设计任务书

材料科学与工程学院无机非金属材料工程专业班级学生：

题目：年产1.2万吨玻璃酒瓶燃油马蹄焰池窑的设计

课程设计从2012 年6 月4 日起到2012 年6 月17 日

1、课程设计的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）：

(1) 原始数据:

a.产品规格：青白酒瓶容量500mL, 重量400g/只

b.行列机年工作时间及机时利用率：313 天，95%

c.机速：QD6行列机青白酒瓶38只/分钟

d.产品合格率：90%

e.玻璃熔化温度1430℃

f.玻璃形成过程耗热量q玻=2350kJ/kg玻璃液

g.重油组成（质量分数%），见表1。

表1 重油组成

(2) 设计计算说明书组成（电子纸质版）

参考目录如下

1.绪论

1.1设计依据

1.2简述玻璃窑炉的发展历史及今后的发展动向

1.3对所选窑炉类型的论证

1.4有关工艺问题的论证

2.设计计算内容

2.1日出料量的计算

2.2熔化率的选取

2.3熔窑基本结构尺寸的确定

2.4燃料燃烧计算

2.5燃料消耗量的计算

2.6小炉结构的确定与计算

2.7蓄热室的设计

2.8窑体主要部位所用材料的选择和厚度的确定

3.主要技术经济指标

4.对本人设计的评述

参考文献

设计说明书格式见《陕西科技大学课程设计说明书撰写格式暂行规范》。（3）图纸要求采用绘图纸铅笔绘制，图纸断面见参考图。图幅大小见表3。各断端面绘图比例必须一致。

表3 图纸要求

2、对课程设计成果的要求〔包括图表、实物等硬件要求〕：

1、绪论

课程设计是培养学生运用《玻璃窑炉及设计》课程的理论和专业知识，解决实际问题，进一步提高设计、运算、使用专业资料等能力的重要教学环节。目的是使学生受到设计方法的初步训练，逐步树立正确的设计观点，增强设计能力、创新能力和综合能力，初步掌握窑炉及其它热工设备设计的基本知识和技能，并对所学窑炉热工理论知识进行验证和深化，为将来从事生产、设计、研究及教学等方面工作打下良好的基础。同时为毕业设计（论文）奠定良好的基础。

1.1 设计依据

（1）设计内容：年产1.2万吨青白料酒瓶燃油蓄热式马蹄焰池窑设计。

（2）原始数据:

h.产品规格：青白酒瓶容量500mL, 重量400g/只

i.行列机年工作时间及机时利用率：313 天，95%

j.机速：QD6行列机青白酒瓶38只/分钟

k.产品合格率：90%

l.玻璃熔化温度1430℃

m.玻璃形成过程耗热量q玻=2350kJ/kg玻璃液

n.重油组成（质量分数%），见表1 。

表1-1 重油组成

1.2 玻璃窑炉的发展历史及今后的发展动向

玻璃窑炉是熔制玻璃的热工设备，利用燃料的化学能、电能、或其它能源产生的热量。造成可控的高温环境，使玻璃配合料在其中经传热、传质、和动量传递过程，完成了物理和化学变化，经过熔化、澄清、均化和冷却等阶段，为生产提供一定数量和质量的玻璃液。

玻璃窑炉可分为玻璃熔窑、玻璃退火窑、玻璃加工用的窑炉。我国玻璃行业约拥有玻璃窑炉4000~5000座，生产各种玻璃2800~3500万吨。其中大部分玻璃窑炉基本上都是火焰池窑、其基本结构为：玻璃容制、热源供给、余热回收、排烟供气部分。目前我国主要耗用能源（主要燃料为煤炭、重油、天然气及电等）折合标准煤1700~2800万吨。平板玻璃国内平均能耗为7800kJ/kg玻璃液，比国际先进水平高出30%，窑炉热效率相比低12%。玻璃窑炉节能潜力很大，走可持续发展的新路。

表1-2 玻璃窑炉发展历程

阶段燃料窑型窑龄

古代木材直火式坩埚窑几个月

奠基煤炭坩埚窑,发明池窑0.5年

~1.0年

缓慢煤炭1920~1945年池窑1~2年

飞跃高热值1945~1960年池窑3~4年

持续高热值1960~至今池窑7~8年

我国现阶段的玻璃池窑主要由平板池窑、蓄热室马蹄焰流液洞池窑等，其中蓄热室马蹄焰池窑是应用叫普遍的池窑，另外，我国玻璃窑炉还有坩埚窑、电熔窑和浮法玻璃池窑。

近年来，随着科学技术的进步和人们的环保意识的增强，国内国外出现许多新技术、新设备，如减压澄清、纯氧燃烧、纯氧助燃，顶插全电熔窑，澄清池，三通道蓄热室等。通过采用新技术、新工艺，可进一步降低能耗，提高玻璃液质量，减少环境污染，走出一

条节能环保的可持续发展道路。

1.3 窑炉类型选用的论证

本设计选用蓄热室马蹄焰流液洞池窑:

优点：

（1）热利用率高，火焰行程长，因而燃烧充分；同时窑体表面积小，热散失量较少，可提高热利用率，降低燃料消耗；

（2）一对小炉，占地小，投资省，燃耗较低，操作维护简便。

缺点：

（1）延窑长方向难以建立必要的热工制度，火焰覆盖面小，窑宽温度分布不均匀，有周期性温度波动和热点的移动；

（2）一对小炉限制了炉宽，也就限制了炉的规模；

（3）燃料燃烧有时喷出的火焰对配合料料堆有推料作用，不利于配合料的熔化澄清，并对花格墙、流液洞盖板和冷却部空间砌体有烧损作用。

其适用范围为各种空心制品、压制品和玻璃球的生产。

1.4 有关工艺问题的论证

合理的玻璃熔制制度是正常生产的保证:

（1）温度制度：一般是指延窑长方向的温度分布，用温度曲线表示，温度曲线是一条由几个温度测定值连成的折线。目前，测温点并不完全一致，一般选择容易测

量的位置，室内温度决定于很多可变因素，必须调节影响窑内温度的各个因素，

使温度相对稳定，马蹄焰池窑，最重要的是定热点的数值和位置。