日产500t玻璃熔窑及锡槽设计第七-锡槽的初步设计教学文案

日产500t玻璃熔窑及锡槽设计第七-锡槽的初步设计

第七章锡槽的初步设计

7.1 锡槽设计的基本要求

7.1.1锡槽结构气密性

如果锡槽密封不好，会有外界空气进入，锡槽中的锡液氧化会污染玻璃，易形成“钢化彩虹”现象。锡槽的密封在锡槽设计当中应予以重视。既要注意衔接处的密封，又要对装有大型装置如拉边机、摄像仪等的操作孔及锡槽出口端采用气封。

7.1.2锡槽的工艺可调性

锡槽的可调性是指锡槽纵向和横向的温度、玻璃液流量、玻璃带在锡槽中的形状与尺寸、锡液对流、保护气体纯度、成分和分配量等的调节与控制。

锡槽的可调性和机密性是相互关联的，自动化水平越高，越易保证锡槽的气密性。建立锡槽良好的可调性与气密性的关键是设计与施工，实现良好可调性与气密性的条件是操作水平。

7.2主要技术指标的确定

原板跨度 3.5 m

总成品率 75%

机组利用率 97%

年工作日 345天

7.3 锡槽进口端设计

7.3.1 流道设计

1. 选择窄流道，窄流道有梯形、直通行、喇叭形3种。梯形、直通形流道在结构上有死角，玻璃液容易析晶。玻璃液通过这种结构的流道时，流速较大，对耐火材料的侵蚀和冲刷严重。因此选用喇叭形，喇叭形结构可以减少梯形、直通形流道的死角，避免玻璃析晶；降低玻璃液在流道中的流速，减轻其对耐火材料

的侵蚀和冲刷；采用梯形横截面闸板，使结构严密，且不飘动，还不需在侧壁上加工凹槽。

2. 流道尺寸的选择

窄流道的宽度根据生产规模而定，对300~500t/d ，其最窄处的宽度范围应该在650~1100mm ，流道末端与流槽衔接，故应与流槽宽度一样。选择1100mm 。 流道内玻璃液层的深度确定，要与流道最窄处的宽度相匹配，使玻璃液的流速控制在10~15m/s 。选择250mm 。

7.3.2 流槽设计

流槽内玻璃液流深180~360mm 。流槽宽度为玻璃原板宽度的25~30%，其伸入锡槽内长度为100~200mm 。流槽伸入锡槽内过长时，流槽嘴不稳定，容易断裂；伸入过短时，玻璃液在流槽嘴下回流太少，带有杂质的玻璃液分流不到自然边部，从而影响板面质量。

选择流槽砖长为680mm ，内宽为1100mm ，深为250mm 。

7.4 锡槽尺寸计算

⑴ 玻璃原板宽度B 选定为3.5m 。

⑵ 确定玻璃原板的拉引速度W

以3mm 厚的玻璃原板为计算基准，则玻璃原板的拉引速度W 为：

W=500/（24×3.5×0.003×2.5）=793.7m/h

⑶ 确定玻璃液在锡槽中的停留时间τ

表7-1 不同规模生产锡槽的主要尺寸

［1］

由表7-1取锡槽长度为55m ，则：

τ=60×L/W=60×55/793.7＝4.16 min

⑷ 确定锡槽宽段和收缩段的长度

取1L ：2L =α：β=1.7，再根据α+β=1。则α=0.63，β=0.37

1L =α（L-3）=0.63×（55-2.75）=33m

2L =β（L-3）=0.37×（55-2.75）=19.25m

据此确定各段长度为：宽段长度1L =33m ，收缩段长度为2.75m ，窄段长

度2L =19.25m

⑸ 确定锡槽宽段内宽1S 、2S

设i=30%，1f =0.5m ，f 2 =0.4m ，

则锡槽宽段的内宽

1S =100×3.5/（100-30）+2×0.5=6m

窄段内宽2S =3.5+2×0.4=4.3m

⑹ 锡槽面积计算

1223S L S F L ++=

=31.2×6+3×（6+4.3）/2+20.8×4.3

=292.09㎡

(7) 容锡量

锡液平均深度：58mm

锡液实际面积：292.09m 2

锡液密度6.574t/m 3 锡液温度800℃

V=292.09×0.058=16.94m 3

容锡量：W= ρ v =6.574×16.94=111.36t

7.5 锡槽的设计计算

7.5.1玻璃在锡槽中的放热量Q 玻

p22p11V C t C t Q =-气（） （7-1） 取玻璃进入锡槽时的温度t 1=1100℃，出锡槽时的温度t 2=600℃，则 p1 1.285kJ /kg C =⋅（℃） p2 1.181kJ /kg C =⋅（℃） 3

35001020.8310kg /h 24

G ⨯=⨯=（） p22p11V C t C t Q =-气（）

=20.83×103×（1.285×1100-1.181×600）

=1.467×107（kJ/h ）

7.5.2 保护气体带走的热量Q 气

取保护气体进入锡槽的温度1t =20℃，保护气体出锡槽时平均温度2t =800℃。 则p1C =1.2943kJ/m ⋅（℃）（标准状态），3p2 1.365kJ /m C =⋅（℃）（标准状态），玻璃原板宽度为3.5m 。

V=300B+350=300×3.5+350=14003/h m

p22p11V C t C t Q =-气（）

=1400×（1.365×800-1.294×20）

=1.493×610kJ /h （）

7.5.3 冷却水带走的热量Q 水

设冷却水带走的热量为玻璃在锡槽中散热量的52.5%。则

760.525Q 0.525 1.467107.70710Q ==⨯⨯=⨯水玻kJ /h （）

7.5.4 锡槽槽体散热量Q 热

Q Q Q Q =--散玻气水

=7

661.493107.707101.46810-⨯-⨯⨯ =6kJ /h 5.4810⨯（）