玻璃工业热工设备
热加工工艺及设备
热加工工艺及设备1.引言1.1 概述热加工工艺是一种通过加热材料，使其发生物理或化学变化，以达到特定的加工目的的工艺过程。
与冷加工相比，热加工更适用于高温、高压的加工需求，常见于金属加工、塑料加工、玻璃加工等领域。
热加工工艺因其广泛的应用领域，可以根据不同的目的和材料特性进行多种分类。
常见的热加工工艺包括热处理、热轧、热锻、热喷涂等。
这些热加工工艺通过控制温度、时间和加工方式，改变材料的结构和性能，达到提高材料硬度、延展性、韧性等目的。
而在热加工过程中，热加工设备则起到关键的作用。
热加工设备根据不同的加工需求和工艺流程，可以分为多种分类。
常见的热加工设备包括热处理设备、热轧设备、热压设备等。
这些设备通过提供适当的温度和压力条件，实现对材料的加工和形变，从而满足不同行业的加工需求。
综上所述，热加工工艺及设备在许多行业起到了重要的作用。
本文将深入探讨热加工工艺的定义、分类，以及各类热加工设备的概述和分类，旨在为读者全面了解和认识热加工领域提供参考。
文章结构部分的内容可以参考以下写法：1.2 文章结构本文主要介绍热加工工艺及其相关设备。
文章结构包括引言、正文和结论三个部分。
引言部分首先对热加工工艺进行了概述，简要介绍了热加工的定义和分类。
随后,给出了文章的结构。
正文部分主要分为热加工工艺和热加工设备两个小节。
热加工工艺小节详细介绍了热加工工艺的定义以及其分类。
通过对各类热加工工艺的解析，读者可以对不同的热加工工艺有更清晰的认识。
热加工设备小节则概述了热加工设备的基本情况，并对其进行了分类。
这一部分将使读者对热加工设备有一个初步的了解。
结论部分对本文进行总结。
首先总结了热加工工艺的特点和应用领域，再总结了热加工设备的特点和适用范围。
这一部分旨在回顾全文所介绍的内容，并提供进一步思考和研究的方向。
通过以上的文章结构，读者可以全面而系统地了解热加工工艺及其设备。
每个部分的详细内容将为读者提供相关知识，并使读者对热加工工艺及其设备具备更深入的理解。
玻璃熔窑用耐火材料制品现行的12个国家标准
建筑玻璃与工业玻璃2019,No2家电触控显示屏等市场领域。
据悉，“鑫景特玻高铝硅玻璃”一期工程量产后，产能将达500万平米/年~600万平米/年，年产值可达8亿元以上。
全产业链打通后，产值将超过150亿元。
同时，不仅会打破我国电子信息等产业关键基础材料长期被国外垄断的局面，还将为重庆以及国内已成规模的电子信息产业下游企业提供关键基础材料，帮助企业大幅度节省材料成本。
玻璃熔窑用耐火材料制品现行的12个国家标准玻璃熔窑是熔制玻璃的热工设备，通常用耐火材料构成工作层，利用燃烧的化学能、电能或其他能源产生的热量，造成可控的高温环境（分布和气氛），使玻璃配合料在基中经过传能、传质和动量传递过程，以完成物理和化学变化。
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。
玻璃窑用分类方法有很多种，比如按环境的环境分，按使用能源分、按过程是否连续分、还有按窑内火焰流动形式区分的等等。
我们常说的一般是按成型方式分为：浮法玻璃窑、平板玻璃窑、垂直引上玻璃窑、压延玻璃窑、拉丝池窑等。
结合玻璃工业的特性，玻璃窑用的耐火材料又必须满足以下几点：①满足必要的高温性能、化学稳定性、热稳定性、体积稳定性和机械强度。
②不污染玻璃液，对玻璃液质量影响小；③尺可能长的使用寿命；④砌在一起的不同材质耐火材料间，在高温下不产生接触反应；⑤尺可能少的用料量和散热损失；⑥容易损毁部位要采用优质材料，其他部位可采用一般材料，做到合理配置、窑龄同步。
现行的玻璃熔窑耐火材料的相关行业标准如下：YBfT4010-2012玻璃熔窑用致密定形耐火制品的分类YB/T4017-2012玻璃熔窑用耐火制品形状尺寸硅砖YBfT147-2007玻璃窑用硅砖JCfT616-2013玻璃窑用优质硅砖JCE638—2013玻璃窑用低气孔率粘土砖JC/T494-2013玻璃熔窑用熔铸氧化铝耐火制品JC/T924-2003玻璃窑用镁砖JC/T493-2001玻璃熔窑用熔铸错刚玉耐火制品JC/T495-2013玻璃窑用致密错英石砖JCAT925-2003玻璃窑用烧结AZS砖JOT926-2003浮法玻璃窑用锡槽底砖YB/T4578—2016熔融石英砖YBfT5108-1993玻璃窑用大型粘土质耐火砖耀皮玻璃控股子公司康桥汽玻引进战略投资者皮尔金顿集团耀皮玻璃1月16日发布公告，公司去年7月审议通过了控股子公司上海耀皮康桥汽车玻璃有限公司（以下简称“康桥汽玻”）以增资方式公开征集引进战略投资者的议案，而本次增资已通过上海联合产权交易所采用竞争性谈判的方式进行遴选并确定T战略投资者Pilkington Group Limited皮尔金顿集团公司（以下简称“皮尔金顿集团”），并完成了增资协议签署及工商变更登记。
玻璃马蹄焰池窑课程设计说明书
玻璃马蹄焰池窑课程设计说明书集团文件发布号：（9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-玻璃窑炉及设计课程设计说明书题目：年产42200吨高白料酒瓶燃油蓄热式马蹄焰池窑设计学生姓名：\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：2013年6月20日目录1绪论课程设计是培养学生运用《窑炉及设计（玻璃）》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）设计题目：年产42200吨高白料酒瓶燃油马蹄焰玻璃池窑的设计(2) 原始数据:产品规格：高白酒瓶容量550mL, 重量450g/只行列机年工作时间及机时利用率：325 天，95%机速：QD8行列机高白酒瓶75只/分钟QD6行列机高白酒瓶42只/分钟产品合格率：90%玻璃熔化温度1430℃玻璃形成过程耗热量q玻=2350kJ/kg玻璃液重油组成（质量分数%），见表1 。
1.2简述玻璃窑炉的发展历史及今后的发展动向玻璃生产专用热工设备统称为玻璃窑炉。
玻璃窑炉是玻璃行业生产的心脏，是能源消耗的主要设备。
目前我国正在运行的窑炉以火焰炉为主，能耗水平较高（一般在300~500公斤标煤/吨成品左右，国际先进水平为相当于150～200公斤标煤/吨成品）；熔化率低（一般在1。
5~2吨玻璃液/平方米熔化面积·天，国际先进水平为3~3。
6吨工字钢玻璃液/平方米熔化面积·天），周期熔化率低（国际可超过10000吨玻璃液/窑炉运行周期，国内在2400～6200吨玻璃液/窑炉运行周期）这也与我们企业的产品结构、窑炉熔化面积的大小、生产线的合理配置有关；在能源结构方面，我们目前主要选用煤和油，热利用率低且污染严重，而目前国际上则普遍采用天然气和电等清洁能源，热利用率高污染少。
浮法玻璃公用工程
循环水
循环水泵: 把足够压力和流量的冷却水输到 生产线和生产车间满足生产的需要。
冷却水塔: 将带有一定温度的循环水,经过喷 淋置换,冷却风带走热量供循环水的温度降 至生产所需的温度。
水 塔: 储水量500 M3 正常生产情况下,它 起到蓄水恒压补偿作用。一旦发生突发性停 电、停机事故,可正常供水约30分钟,保证熔 窑及设备的安全运行。
氮气分馏塔与液氮储槽
氢气的生产
目前国内工业用氢气主要有两种生产方式， 即氨分解制氢和水电解制氢。
氨分解制氢非常通用，水电解纯度高，但耗 电高，成本相应高。 液氨易渗漏、挥发，有 刺激气味，容易腐蚀设备和污染锡槽内设施 与气氛，但成本低，设备简单易操作。
氨分解装置
液氨加热至800～850℃，在镍基催化剂作用下，将氨进行 分解，可以得到含75%H2、25%N2的氢氮混合气。
公用工程设备
生产辅助设施 在浮法玻璃的生产过程中三大热工和生产线
是主体工程, 除此之外还有很多辅助性工程： 如氮、氢保护气体系统；余热锅炉、供油系 统、压缩空气系统、水系统、液化气系统、 制冷和制热系统。它们是玻璃生产中必不可 少的辅助设施，也是保障全厂正常生产和安 全的经济命脉。下面就公用工程各个系统对 生产线的作用、工艺流程、设备等，做逐一 详细的介绍。
氮气是一种无色、无味的气体，化学性质不 活泼，不能助燃，能够使人窒息。在常态下 表现为惰性，因此，许多工业采用氮气作为 保护气体。其分子量为28，标准密度为 1.25kg/立方米，标准大气压下的液化温度为195.8℃（77.35K）
空分制氮工艺流程简述
本装置采用分子筛常温吸附的流程，原料空气往自 洁式空气过滤器除去机械杂质后，由压缩机压缩到 0.6~0.65兆帕，送入空气预冷系统，除去大部分游 离水后进入分子筛纯化器，除去空气中的水分、二 氧化碳、乙炔及其他碳氢化合物，然后进入分馏塔， 被返流气体冷却到饱和温度，送入塔底，在塔顶得 到氮气，塔底得到液体空气，液空经节流后送入冷 凝蒸发器蒸发，同时冷凝由塔顶出来的部分氮气， 冷凝后的液氮大部分作为塔底回流液，其余作为产 品液氮送出冷箱，储备到液氮罐中。
工业炉的基本概念及分类
工业炉的基本概念及分类工业炉是一种用于加热、熔化、升华或压缩各种物质的设备，通常被广泛应用于诸如冶金、化工、玻璃等行业。
本文将介绍工业炉的基本概念及分类，以期能帮助读者更好地了解工业炉的基本知识。
一、工业炉的基本概念1. 熔炉熔炉是一种用于将物质加热并熔化的大型工业炉，通常应用于冶金或化工行业。
熔炉的结构和性能因用途而异，例如，金属冶炼熔炉通常使用可燃气体燃烧器或电力加热器进行加热，并使用特殊金属容器包装熔融金属。
2. 热处理炉热处理炉是一种用于热处理金属材料的设备。
它们通常分为两类：一个是用于对金属进行加热处理的加热炉，另一个是用于对金属进行冷却处理的淬火炉。
在热处理的过程中，工件的肌理和性质会发生变化，从而使得工件在制造加工或是使用时具备更好的性能。
3. 特种炉特种炉用于热处理那些无法在通用热处理设备上进行处理的物质，例如玻璃、陶瓷和电子元器件等，这些物质需要特殊的热处理条件。
特种炉的加热源和加热方式也与常规的炉子不同，例如，微波炉以电磁波加热，而惰性气体炉则使用惰性气体进行加热处理。
二、工业炉的分类按照加热源的类型和加热方式的不同，工业炉可以大致分类为以下几类：1. 燃气炉燃气炉是一种使用气体作为主要加热源的工业炉，常见的燃气有天然气、液化气、焦炉气等。
燃气炉不仅可以加热常规金属和非金属材料，还可以用于烧制陶瓷、玻璃和钢铁生产等工艺过程。
2. 电阻炉电阻炉是一种使用电阻来产生热量的工业炉，通常使用电流通电，并使用电阻导致的电阻产生热量进行加热。
在熔融石英、玻璃等不导电材料加热时，电阻炉被广泛应用。
3. 感应炉感应炉是一种加热方式由交变电流的电磁场作用在漩涡电流中，将加热材料加温的高频感应炉。
感应炉是一种快速的加热工艺，广泛应用于金属热加工和钢铁生产。
4. 惰性气体炉惰性气体炉是一种在惰性气体环境下进行加热的熔炉，通过保护工件，防止其在高温下因为氧化而失去本身的物理化学性质和功能。
这种炉子常用于玻璃、陶瓷、水晶等非金属材料的加工。
(玻璃工艺学) 教学大纲06年3月11日
《玻璃工艺学》教学大纲课程编号：083077课程名称：玻璃工艺学英语名称：课程类型：专业限选课总学时：48 讲课学时：44 实验学时：4学分：3适用对象：材料科学与工程无机材料专业方向先修课程：材料科学、材料工程、热工工程和设备、工业窑炉一、课程性质、目的和任务玻璃工艺学是无机非金属材料专业的主要专业课。
主要讲授玻璃组成结构物理化学性能、生产工艺过程及设备及各种制品的生产工艺和玻璃加工。
目的是使学生掌握玻璃生产制备的基本原理、工艺过程和设备，使之胜任玻璃生产工艺工程师的基本技术要求。
教学基本要求玻璃工艺学课程教学主要包括生产实习、课堂教学和实验教学三部分内容。
生产实验内容主要是分解掌握玻璃生产工艺过程，从原料选择配合料制备、玻璃熔制和熔制设备、玻璃成型工艺和成型设备、玻璃退火工艺和退火设备、动力、运输和总图布置以及玻璃加工工艺过程及设备。
生产实习在玻璃生产厂家现场实施。
二、教学内容及要求课程教学内容主要以西北轻工业学院主编的《玻璃工艺学》和武工大出版社龙逸主编《玻璃加工》为主要教学参考书，主要讲授玻璃组成、结构、物理化学性能、生产工艺原理及过程设备、各种玻璃制品的生产工艺和玻璃加工工艺过程及设备。
§ 1.绪论：玻璃品种、特性、应用及行业概况§ 2.玻璃物理化学特性2.1玻璃组成、结构2.2玻璃生成规律2.3玻璃体和熔体相变2.4玻璃的粘度2.5玻璃的表面特性和化学稳定性2.6玻璃机械和热学性能2.7玻璃的光学性能2.8玻璃着色和脱色2.9玻璃性能测试技术和设备§ 3.玻璃工艺学基础3.1玻璃原料、配合料制备过程及设施3.2玻璃的熔制过程工艺和玻璃体缺陷3.3玻璃熔制设备3.4玻璃的成型工艺和成型设备3.5玻璃的退火及淬火工艺§ 4.玻璃制品生产工艺4.1平板和浮法玻璃生产工艺及设备4.2瓶罐和器皿生产工艺及设备4.3药用和仪器玻璃生产工艺及设备4.4光学和颜色玻璃生产工艺4.5微晶玻璃和搪瓷玻璃生产工艺4.6光源和电真空玻璃生产工艺4.7玻璃纤维和光导纤维生产工艺§ 5.加工玻璃的品种、应用、工艺过程和经济分析5. 1镀膜玻璃和玻璃镜5. 2夹层玻璃5. 3钢化玻璃5.4中空玻璃5.5釉面彩饰玻璃5.6玻璃加工预前处理过程四、实践环节生产实习(生产现场工艺过程设备)工艺设计(设计、规划、技术经济分析)实验教学（综合实验和课程实验）五、课外习题及课程讨论玻璃品种成份设计、性能计算、料方计算玻璃新品种的应用和工艺的新进展六、教学方法与手段1．课堂讲授、专题讨论2．生产实习、工艺实验、综合实验3．工艺设计、窑炉设计八、考核方式考核考查结合，课程部分闭卷或开卷考试，习题、讨论、实习、设计、实验、考查评定。
玻璃窑的分类
耳池：布置在平板玻璃两侧、与窑池相同、向外突出的长方形或正方形小池
耳池处玻璃液温度较低，其处玻璃液横向流动加强，对玻璃液流能够起到调 节和澄清作用
3.冷却部
作用：进一步均化玻璃液，将温度降低到一个合理的范围，
分配玻璃液到各个供料通道。
平板、压延、浮法 为矩形结构
结构形式
日用、医用、化工等成形与冷却 合为一体，即供料槽
国内浮法玻璃能耗为7500kJ/kg玻璃液，而国际知名公司平均水平为
玻璃液的分隔装置
卡脖作用：减少流向冷却部的热气流
和玻璃液的对流量，以及降低熔化部
作用:1)使澄清好的玻璃液迅速冷却
气体向冷却部的辐射传热量和溢流量。
2)挡住液面上的未熔化的砂粒和沧渣 其目的都是为了使玻璃液通过卡脖后
3)调节玻璃的流量
能用较小的冷却面积就使其冷却下来。
4)减少玻璃液从冷却区向熔化区回流
结构
上部空间：起冷却作用。 下部空间：起供料、分配作用。
4、分隔装置
将玻璃池窑的熔化部和冷却部之间分隔
包括玻璃液的分隔装置和气体空间的分隔装置
气体空间分隔装置：作用：减小熔化部高温火焰对冷却部的影响
1）矮碹分隔式 特点：矮碹处的下胸墙比较低，但还有一定空间（称为开度）。
这种分隔效果较差，如果要想提高分陋效果，还要配合卡脖。
料不均习
投料池：突出于窑池外和池窑相通的矩形小池，
组成
上平面与窑池上平面平行。
C 结构
上挡墙：又称前脸墙 处于投料池与池窑连接处 的上方 形状为L形。
投料池：用来集中配合料，摊平配合料并与使
作用
配合预热到一定的温度。
投
前脸墙：阻挡火焰不外溢，降低投料口的环境温度。
玻璃窑炉-讲稿
二、玻璃的熔制过程
玻璃的熔化是将配合料投入耐火材料砌筑的熔窑中，
经高温加热，得到无固体颗粒、符合成形要求的各种单相
连续体的过程。
传统的方法生产玻璃------是通过加热，经过高温熔制而 得到的。加热的温度是多高哪？-----1580-1590℃ 。 玻璃熔化所用的设备------熔窑。熔窑是一个由多种耐火
进一步的澄清、均化和冷却以满足玻璃液成型的 要求。 玻璃池窑冷却部（Cooling End）的结构与熔化 部的结构基本上相同，也分为下部窑池和上部空 间两部分。 下部窑池由池底和池壁所组成，上部空间由胸 墙和大碹所组成。只是冷却部的窑池深度比熔化 部的窑池深度稍浅，冷却部的胸墙高度略低于熔 化部的胸墙高度。 冷却部冷却时要注意降温要稳定，避免温度较 大的波动，造成二次气泡。
为了提高玻璃液的质量，现代浮法玻璃窑炉的结 构有了演变-----熔化区、澄清区-----微小气泡。
18
(4)熔化部澄清区长度和宽度的确定
为了便于计算和分区，国内外一般以未对小炉中心
线外1.0m处开始到卡脖拐角处为止这一段的距离来 确定为浮法玻璃池窑熔化部澄清区的长度，它和熔化 区的长度一起构成整个熔化部的长度。
9000
600 14695 11250
9375
650 15163 11625
9750
700 15627 12000
10125
21
玻璃池窑熔化部澄清区的宽度BR与玻璃池窑
熔化部熔化区的宽度Bm相同。
(5)窑池的深度
关于窑池的深度，国内外有两种比较通用的结
构形式。
深池结构和浅池结构。
玻璃熔窑烟囱热工计算
0 引言烟囱作为玻璃熔窑唯一的排烟设备，重要性是不言而喻的，其热工设计尤为关键。
烟囱的热工设计计算在文献［1，2］已有论述。
当今出于对环境保护和节约能源两方面问题的考虑，自然排烟的熔窑几乎没有，烟气一般要经过余热利用、除尘、脱硫和脱硝等处理工序后，才通过烟囱排出。
经过一系列处理后的烟气的物理参数和特性发生了很大变化，因此对玻璃熔窑的烟囱热工计算提出了新的要求。
1 烟囱出口内径1.1 烟气生成量玻璃熔窑烟气生成量包含两部分，一是燃料燃烧，二是原料熔化。
以1 000 t/d级玻璃熔窑为例。
燃料为石油焦，助燃介质为空气，单位时间熔化玻璃液量41 667 kg/h，熔化玻璃液耗热量为5 650 kJ/kg，石油焦热值36 000 kJ/kg，则单位时间燃料消耗量6 540 kg/h，石油焦燃烧理论烟气生成量9.55 3Nm/kg。
玻 璃 熔 窑 烟 囱 热 工 计 算赵亮（秦皇岛玻璃工业研究设计院有限公司 秦皇岛 066001）摘 要 在计算机仿真、模拟技术如火如荼发展的今天，玻璃熔窑热工理论计算依然有其不可替代的作用。
在前人研究工作的基础上，以1 000 t/d平板玻璃熔窑为例，结合目前工程实际情况，介绍了熔窑实际烟气生成量计算的新思路；提出了确定烟囱出口烟气流速时需要与环境风速和烟气的流动状态综合考虑，给出了计算步骤；并对烟囱出口内径、烟气流程总阻力损失和烟囱几何高度进行了示范性设计计算。
关键词 玻璃熔窑；烟囱设计；出口内径；几何高度中图分类号：TQ171 文献标识码：A 文章编号：1003－1987（2020）0－00－04Thermal Calculation of Chimney in the Glass Melting FurnaceZHAO Liang（Qinhuangdao glass industry research and design institute Company Limited, Qinhuangdao066001, China）Abstract: Although the computer simulation technology is popular today, glass furnaces thermotechnical calculation is still significant. On the basis of previous research work, taking 1000t/d plate glass melting furnace as an example and combining with the current engineering practice, a new way of calculating the actual flue gas production quantity of melting furnace is introduced. It is proposed that the velocity of flue gas at the chimney outlet should be taken into account comprehensively with the ambient wind speed and the flow state of flue gas. The inner diameter of the chimney outlet, the total resistance loss of the flue gas flow and the geometric height of the chimney are calculated.Key Words: glass furnace, chimney design, inner diameter, the geometric heigh628——————————作者简介：赵亮（1985-），男，工程师，硕士研究生。
玻璃工业热工设备
第一节 玻璃的熔制过程
一、熔制的目的： 获得均匀、纯净、透明、并且适于成型的玻璃液。
二、玻璃的熔制过程：
是指将玻璃配合料经过高温加热形成玻璃液的过程。
玻璃的熔制过程是一个非常复杂的过程，它包括一
系列的物理的、化学的以及物理化学的现象和反应。
●玻璃熔制过程大致可分为五个阶段：
（一）硅酸盐形成阶段： （二）玻璃液形成过程： 配合料熔化阶段
●提高玻璃熔窑的熔化能力，必须着重以下几方面：
1. 提高火焰温度 措施：⑴ 选用高热值燃料； ⑵ 提高空气预热温度。
2. 增大火焰黑度，以及采用合理先进的燃烧方法。 3. 增大火焰流速，并有合理的火焰喷出角及长度。 4. 改进窑结构，增大角系数。 5. 采用薄层加料方法，扩大配合料受热面积。 6. 提高空气预热温度。 7. 加强窑体保温。 8. 选用优质耐火材料。
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4、按窑内火焰气体流动方向分： （1）横焰窑 （属蓄热式池窑）
蓄热式马蹄焰池窑 （2）马蹄焰窑 双马蹄焰池窑（属换热式池窑）
立式[垂直]马蹄焰池窑（属换热式池窑） （3）纵焰窑 （属换热式池窑）
5、按制造的产品分： （1）平板玻璃池窑； （2）日用玻璃池窑。
C C
B A-A
B-B
●泡界线：
在连续式玻璃池窑的熔化部，由于热点与投料池的温差， 表层玻璃液向投料池方向的流动，使无泡沫的玻璃液与有 泡沫的玻璃液之间有一明显的界线，称为泡界线，又称泡 切线。
●泡界线的形成：（见补充材料之p.156）
二、窑内气体流动
※本小节讨论火焰空间内的气体流动
（一）火焰空间内气体流动的特性 1. 弯曲现象
小炉
流液洞
图：双碹顶池窑
[单击图片放大]
无机非金属材料热工设备简介(PPT 82页)
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主要发展方向归纳在以下几点
薄型浮法玻璃生产与加工 建筑用节能玻璃加工应用 功能薄膜玻璃新产品生产加工及应用 薄型防弹、防盗玻璃加工及应用
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3.0.2.玻璃概念及生产工艺过程
• 玻璃：由熔融物冷却硬化而得到的非 晶态无金属材料。
1 玻璃熔制部分 1.1 投料部分（投料机、投料池、前脸墙）
• 投料机的布置：
侧面加料；
正面加料;（浮法窑用）
特点：
（a)螺旋式投料机
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1 玻璃熔制部分 1.1 投料部分（投料机、投料池、前脸墙）
正面加料
(b)垄式投料机
(c)振动式投料机
(d)辊筒式投料机
特点（b)料粉成垄状，料层不均匀。 （c)加料面宽，料层薄。
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1 玻璃熔制部分
1.3 分隔装置
分布在池窑熔化部和冷却部之间的装置
玻璃液分隔装置 包括 气体空间分隔装置 (1) 玻璃液的分隔装置
❀作用：改善玻璃液的质量 ❀分类：深层和浅层
深层：凡将窑池高度隔断一半以上或者分隔设备的通道 的横断面积小于熔化部池窑横断面积的20%者；
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• 浮法玻璃退火窑辊道技术：在退火窑热端 解决“辊印”问题，冷端解决金属辊硫化物 和锡等附着物。 • 一窑多线：一窑生产两种以上的品种， 英国皮尔金顿发明了一窑三线。
• 计算机模拟技术在玻璃工业中的应用
• 节能工业技术
• 环保技术
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浅层：不符合上述者为浅层。 平板玻璃池窑常用
玻璃炉窑的设计与运行
玻璃炉窑的设计与运行摘要：玻璃熔制是玻璃制造中的主要过程之一，是通过燃料的燃烧，将热量传递给配合料，从而达到熔化目的的过程。
玻璃的熔制过程是在玻璃窑炉内实现的。
着玻璃生产技术的不断发展进步，电子玻璃、浮法玻璃等生产行业在追求高质量和高效益的同时，对玻璃生产的环保也有了更高的要求．传统的玻璃熔制工艺已经很难满足更高的环保要求，此时采用全氧燃烧技术的玻璃窑炉的出现无疑成为解决行业生产“节能、环保”问题的一个有效途径。
关键词：玻璃炉窑节能环保设计与运行全氧燃烧玻璃炉1.窑炉的设计原则熔窑是浮法玻璃生产线三大热工设备之首,是实现全线产量、质量目标的关键设备之一,必须做到能耗低、产量高、熔化玻璃质量好、窑龄长等要求。
为了实现上述要求,具体提出了如下设计原则：(1)认真总结国外同级别浮法熔窑的经验和教训,结合国内生产线的实际情况、操作特点,围绕生产优质玻璃液这个重点来进行设计。
(2)着重节能降耗,采用国际先进的节能措施和节能产品,降低生产成本。
(3)全窑工艺尺寸确定既要注重以往的经验数据,同时要有理论创新,要在总结以往经验数据的基础上对新结构确立理论依据。
(4)本熔窑出现的超出国内设计手册的结构设计,必须确保结构安全,此类结构需建立相应的力学模型,并经过常温和热态理论论证通过后方可用于设计。
(5)设计中充分考虑延长窑龄的方法和措施,既要注重耐火材料装备水平,又要充分考虑生产后期保窑操作的可能性及方便性。
(6)节省投资,材料配置上注重实用性,不搞花架子。
主要材料立足于国内采购,尽量少引进硬件,以减少外汇开支。
2.全氧燃烧炉的设计我国已经有很多大学院校和设计单位对全氧燃烧窑炉进行过理论上的研究探讨，但是目前国内的全氧燃烧窑炉基本上是完全引进国外的设计、技术，甚至整条生产线，不仅投资很大，而且使我们自己的全氧燃烧技术发展缓慢。
近年来我院实际参与了国内几台全氧池炉的引进、，设计转化工作，对国外先进技术进行了一些研究，在全氧玻璃池炉的设计上积累了一些经验。
退火窑-w
浮法玻璃退火窑分区及各区的温度： 玻璃进该区 玻璃出该区 区 时的温度 时的温度 加热均热预冷区（预退火区、A区） 590±10℃ 高退火温度 重要冷却区（退火区、B区） 冷却区（后退火区、C区） 高退火温度 低退火温度 低退火温度 370～380℃ 370～380℃ 220～240℃ 220～240℃ ～70℃
◆玻璃退火的目的 消除或减弱永久应力（热应力）至允许值。 ◆玻璃的退火过程 ◇玻璃的退火过程可分为两个主要过程： ① 应力的减弱或消除； ② 防止新应力的产生。 ※合理控制玻璃的温降速度及其温度均匀性，是退火窑的操作 关键。 ◇玻璃的退火分为一次退火与二次退火。
★一次退火 制品在成型后立即进行退火（即制品在高于退火温度情况下进 入退火窑的退火）。 由于制品进入退火窑时的温度往往高于所需的退火温度，为缩 短退火时间，需将制品先迅速冷却到高退火温度，通常将这一 段称为冷却带，在高退火温度与低退火温度之间需进行缓冷的 一段称为退火带。
※ STEIN式的B区结构： STEIN式采用热风循环逆流间接冷却玻璃板。
电加热器不直接布置在窑内，而是安装在窑外的冷却风系统 中，通过调节辐射冷却器进口的空气流量和初始温度来达到 控制窑内温度制度的目的。
◇C区（冷却区、后退火区）—— 该区作用：使从B区出来的低于低退火温度的玻璃带以较快的 冷却速度进行冷却。
※该区的冷却强度较大，主要是通过加大冷却风量和增大冷 却器面积来实现。（如图，上部设置三层、下部设置二层冷却风管） ※为了控制玻璃板边的温度，该区上面的两个边部仍设有电 加热器（只是功率较B区小些）。
◇D区—— 即C区和Ret区之间的过渡区，起连接作用，其形式为一不保 温的封闭壳体，不设加热器和冷却器，玻璃带在壳体内自然 冷却。
●辊道式退火窑： ◆辊道式退火窑用于各种平板玻璃的退火，其任务是将成型后 的玻璃带有控制地均匀冷却到可供切割和加工的温度，冷却 过程中产生的应力应在允许范围内。 ◆辊道式退火窑的设计计算内容包括： 1. 退火温度的计算（包括高退火温度，低退火温度）， 2. 退火的工艺制度（即确定退火分区）。 ◆退火分区是为玻璃在退火窑中根据不同情况和要求进行退 火，以便分区加以控制，以达到提高退火质量的目的。 各区的长度与玻璃的拉引速度、玻璃带在该区的温降值、冷 却速度有关。
玻璃热工设备考试题汇总
第3章玻璃3.1 什么叫平板玻璃池窑的前脸墙？常用的玻璃池窑投料机有哪几种类型？答：前脸墙是指正面投料时，投料口或投料池上部的挡墙。
国内常用的玻璃池窑投料机有：螺旋式投料机，垄式投料机，振动式投料机，辊筒式投料机，倾斜毯式投料机，弧毯式投料机。
此外，玻璃池窑投料机还包括从国外进口的一些投料机。
例如，德国ZIPPE公司制造的裹入式投料机，英国玻璃工业公司生产的格拉斯沃摆动式加料机、OBC加料机等。
3.2 为什么玻璃池窑的胸墙需要单独支撑？玻璃池窑大碹的碹碴有什么作用?答：由于各部位耐火材料的损坏情况不同所以其热修的时间有所差异，为了便于分别进展热修，尽量减小胸墙和池壁的承重负荷，延长其使用寿命，所以将大碹、胸墙分别支撑。
碹碴的作用：大碹的推力通过碹碴作用在立柱上。
3.3、平板玻璃池窑中耳池的作用是什么？答：耳池的作用：对玻璃液流起到调节和澄清的作用；因投入池窑内的碎玻璃中夹杂有一些泥沙和小石子以及在老窑冷修投产后或新窑投产后的初期，可能发生掉转或掉泥，所以需要在耳池处掏渣、掏砖。
3.4、玻璃池窑〔包括平板玻璃和日用玻璃池窑〕熔化部及冷却部之间的气体分隔装置有哪几种根本形式？答：气体空间的分隔装置有完全分隔和局部分隔两大类。
平板玻璃池窑只用局部分隔装置，最常见的气体空间局部分隔装置：矮碹、吊矮碹、U型吊碹、双J型吊碹。
对于日用玻璃池窑来说，气体空间分隔装置有两类：完全分隔和局部分隔。
局部分隔装置多为花格墙。
3.5、为什么平板玻璃池窑熔化部及冷却部之间的玻璃液分隔装置是用浅层分隔装置，而日用玻璃池窑熔化部及冷却部之间的玻璃液分隔装置那么要用深层分隔装置？答：因为平板玻璃池窑熔化部内，玻璃液经过熔化、澄清和均化后其质量较高，故而可以取上层玻璃液进展冷却、成型。
日用玻璃池窑熔制的玻璃液在均匀性、澄清性等方面均达不到平板玻璃池窑那样高的质量，因而需要取更深层的玻璃液去冷却和成型，所以日用玻璃池窑熔化部及冷却部之间的玻璃液分隔装置要用深层分隔装置。
谈大型燃煤马蹄焰玻璃池窑的新动向
随着 窑熔 化量 的增 加 ， 要求玻 璃 质量 的提 高 ， ２ 纪 ８ 代 起 ， 国就提 出 了深 澄 清 池结 构 。 由于 从 ０世 ０年 德 效 果 明显 ， 国外 到 国 内 ， 步 得 到 推 广 。近 年 来 ， 于窑 池 全 保 温 措 施 的加 强 ， 之 有 些企 业 在 “ 直 熔 从 逐 鉴 加 垂
众 所周 知 ， 马蹄焰 池 窑要求 有一定 的火 焰覆 盖面 积 。具 体说 ， １只小炉 口宽 度应为熔 化 池宽度 的 ２ ％ ～ ５ ３ ％ 。如按 拓 宽 的熔 化池 宽度算 ， ０ １只小 炉 口宽度要 在 ３５ｍ 以上 ， 至达 到 ４ｍ。这样 宽 的小炉 口， 小炉 ． 甚 对 口碹 ， 尤其 是对 舌头 碹 的结构强 度要 求是 相 当高 的 。稍有 差 池 ， 会 烧损 或烧 塌 。另 外 ， 宽 的小 炉 口必 定 就 过 会形 成宽 高 比大 的扁 口 ， 它喷 出火焰 的气层 厚度 薄 ， 响火 焰对玻 璃液 的传 热 。 影
第４ ０卷 第 ４期
玻 璃与搪 瓷
・９・ ２
所 以我建议 ， 炉 口宽度 应控 制在 ３ｍ 以 内。 小
３ ４ 熔化 池深 度 ．
关 于 这个 问题 ， 我在参 考 文献 ［ ］ 已详 细谈 过 。 １中 总之 ， 我认 为 ， 全深 池是 没有 必要 的 ， 是按 深澄 清池 来设 计 。在池 底保 温 的情况 下 ， 化 区可适 当加 搞 还 熔 深 ， 清 区再 加深 ３０～ ０ ｒ 以取得 优质 玻璃 液 和减轻 对 流液洞 的侵 蚀 。 澄 ０ ４０ ｍ ａ
ｆ ｒ ａ ｅ “ ｉ ｅ ｆ ｔｆｌ ｅ ｐ ｔｎ ”， ｉｈ ｄ ｖ ｌ ｐ ｄ ｑ ｉ ｅ ｅ ｔ ｕ ｃ Ｗ ｄ ａ ｌ ｄ ｅ ａ ｋ ｗｈ ｃ ｅ ｅｏ ｅ ｕ ｔ ｒ ｃ ｎ ｌ ｎ ｉ ｕ ｙ ｅ ｙ，ｗ ｓ ｄ ｓ ｒ ｅ ． Ａ ｆ ｒ ｅ ｔ ｄ ａ ｅｃｉ ｄ ｂ ｕｔ ｒｓ ｙ ｈ ｕ
我国玻璃窑炉的节能
我国玻璃窑炉的节能王辰亚（中国节能协会玻璃窑炉专业委员会）前言：各级领导的关心和重视，中国节能协会玻璃窑炉专业委员会的大力推动，使我国玻璃窑炉节能技术得到了广泛的推广应用，科学节能的经营管理得到了加强，全国玻璃窑炉节能已取得了实效，节能效果显著。
玻璃窑炉的节能，实际是玻璃工业全方位综合性系统工程实施的问题，缺一不可。
是玻璃工业节能技术中的一个大课题，本文将试探性的加以论述，以达到抛砖引玉的目的。
一、我国玻璃工业窑炉能耗现况：我国大约有4000 ～5500 座各种类型的玻璃窑炉，其中熔化面积80m2 以下的中小型炉数量大约占总量的80 ％左右，使用燃料种类分：燃煤炉约占63 ％，燃油炉约占29％，天然气炉、全电熔炉等约占8％。
2008 年全国玻璃产量大约为2000 ～3000 万吨。
年耗用标准煤1700 ～2100 万吨。
其中平板玻璃产量为53192 万重量箱，所用能耗折合标准煤1000 万吨／年。
平均能耗为7800 干焦／公斤玻璃液，窑炉热效率20 ～25％，比国际先进指标30％≦低5％～1 0 ％。
每年排放SO2约16万吨、烟尘1.2 万吨、NOx14 万吨。
玻璃熔窑在玻璃工厂中是消耗燃料最多的热工设备，一般，占全厂总能耗的80～85 ％左右，目前我国玻璃工业所用的主要能源是：煤、油、电和天然气等燃料。
由于燃料价格几年来持续上涨，企业燃料成本逐年增加，效益锐减，在此形势下，玻璃工业根据我国能源蕴藏品种结构、分布、数量和价格等不得不做使用调整。
使以前规划设计推行的使用清洁、高热值能源的思路发生了一定的变化。
即近几年来企业欲争取较大效益。
有不少燃油炉改成燃煤炉，以此带来不小的环境保护问题。
当然这几年随着我国电力工业的发展，全氧炉、电助熔、全电熔炉有了较大的发展。
（Emisshield 能用于哪种燃料？？）2008 年日用玻璃产量1445.7 万吨，如成品率平均为90％，年玻璃出料量应为1590 万吨，年耗标煤557 ～636 万吨。
化材学院王志强三育人标兵事迹
化材学院王志强三育人标兵事迹王志强同志多年来一直工作在教学和和科研工作的前线，忠实履行人民教师的光荣职责，具有高度的事业心和责任感，在教学与科研和教书育人等方面都做出突出贡献和优异成绩，是一位深受广大师生员工赞誉的优秀教师。
自从事教育工作以来，积极认真贯彻党的教育方针和政策，结合实际领悟和学习党的三代领导集体的教育思想理念，坚定崇高的理想信念和精神追求，抵制一切的不良学术行为和不良的风气，表现出高度思想觉悟和科学信仰。
在教学工作中端正教学思想和教学态度，严格履行人民的光荣教师职责，以优良的思想品德，严谨的治学态度，良好的工作作风，从事本职工作，做到教书育人。
在从事教学工作多年中严格要求自己，对教学工作中出现的各种不良的风气予以坚决的抵制，在广大同学和教职员工中树立起良好的信誉，以自身的良好的品德影响和教育广大同学，为培养适和社会发展需求的高素人才，推进无机非金属材料学科的不断进步做出应有的贡献。
在完成教学工作的同时积极进取，不断充实和提高自身专业理论知识和实践能力，努力提高自身的综合素质。
在完成教学工作的同时，已经完成在大连理工大学的博士研究生学习，获得了工学博士学位。
在近几年的教学工作中在教研室人员少工作任务重的条件下，先后承担了《玻璃工业热工设备》，《玻璃工艺学》，《纳米材料》，《微电子器件工艺》及《无机材料工艺试验》等重要专业理论课的教学工作和实践教学工作，为普及现代科技前沿知识，还为全院同学开设了《纳米材料与技术》公共选修课。
连续多年承担了专业生产实习和毕业实习等实验教学工作，在毕业设计重要教学工作环节中同时承担了多名学生毕业设计和论文的指导工作，连续多年超额完成教学工作任务，所承担讲授的课程得到了学生很高的评价。
同学们都称赞王老师的课能和生产实际充分结合，有激情又生动，课堂气氛好。
王老师总是那么和蔼可亲，平易近人，实践经验又丰富，同学们在课后总爱跟他探讨各种问题，王老师总是很耐心地解答，把自己所知都传授给学生。
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胸墙 挂钩砖 下间隙砖
池底
池壁[墙]
次梁 主梁
窑柱
※玻璃池窑熔化部的主要钢结构(3)
顶梁
立柱
碹脚角钢 碹脚顶丝
上巴掌铁 胸墙托板 下巴掌铁 池壁顶丝 池壁顶铁
扁钢或钢板 柱脚角钢[槽钢]
碹脚[碴]
窑顶[大碹]
上间隙砖 胸墙 挂钩砖
下间隙砖
池底
池壁[墙]
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热对流（玻璃液的自然对流）的形成：
A
B
a
b
A
B
a
b
Ha Hb Ha′ Hb′
Pa
Pb
Pa ＝Pb
P＝Haa g＝Hb b g
池 深
O
O′
Pa′
静压
Pb′
Pa′ Pa
Pb Pb′
在O— O′截面以上，A处玻璃液 静压大于同一水平面上B处静压； 在O— O′截面以下， B处玻璃液 静压大于同一水平面上A处静压。
（二）影响玻璃液对流的因素
1. 温度差 2. 玻璃的性质
⑴ 玻璃液密度与温度的关系 ⑵ 玻璃液粘度及其与温度的关系 ⑶ 玻璃的颜色 3. 窑结构 4. 其它操作因素
过程。 7. 便于测量和控制过程中的各项热工参数。 8. 便于处理各种事故。
第二节 玻璃池窑的分类、构造和窑型
一、分类
1、按使用热源分： （1）火焰窑 （2）电热窑（电炉） （3）火焰—电热窑
2、按熔制过程的连续性分： （1）间歇式窑（如日池窑） （2）连续式窑
3、按烟气余热回收设备分： （1）蓄热式窑 （2）换热式窑
次梁 主梁
窑柱
※浮法玻璃池窑熔化部上部空间结构简图
图6-4
图6-5
第一、二节复习题
1. 玻璃熔制过程包括哪几个阶段？ 2. 玻璃池窑按照使用热源、烟气余热回收设备、窑内
火焰流动方向等各分为哪几种窑型？试比较横焰窑 与蓄热式马蹄焰窑。
第三节 玻璃池窑工作原理
一、窑池内玻璃液流的研究
（一）窑池内玻璃液产生流动的原因： 1. 主要是由于温度差引起的玻璃液的自然对流*； 2. 由于加料机的推力和成型机的取料形成的生产流 （作业流）； 3. 在熔化部，未澄清好或未熔化完全的玻璃液与已澄 清好的玻璃液存在密度差，亦能引起自然对流。
2. 满足成型工艺的要求。如一定的冷却速度和时间、持续均化 的条件、供给一定温度和数量的料滴的条件。
3. 能适应出料量、玻璃品种、玻璃质量在一定幅度内的变动。 4. 能适应原料粒度、水分、碎玻璃加入量、燃料成分和温度在
容许范围内的波动。 5. 允许用较低的能耗来进行熔制过程，并有可能进一步采用节
能措施。 6. 允许用较少的劳动量和较良好的劳动条件来运行和管理熔制
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4、按窑内火焰气体流动方向分： （1）横焰窑 （属蓄热式池窑）
蓄热式马蹄焰池窑 （2）马蹄焰窑 双马蹄焰池窑（属换热式池窑）
立式[垂直]马蹄焰池窑（属换热式池窑） （3）纵焰窑 （属换热式池窑）
5、按制造的产品分： （1）平板玻璃池窑； （2）日用玻璃池窑。
C C
B A-A
B-B
第一章 池 窑
玻璃池窑是玻璃工业生产中关键的热工设备，在
玻璃生产中起着十分重要的作用，常比作玻璃工厂的
“心脏”，它对玻璃的熔制质量、熔化效率关系极大，
直接关系到玻璃生产的产量、质量、能耗和企业的经
济效益。
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本章学习内容：
玻璃的熔制过程 玻璃池窑的分类、构造和窑型 玻璃池窑工作原理 作业制度 结构设计 能耗计算
烟气 空气
空 气 蓄 热 室
火焰
熔化池 油喷嘴
空气 烟气
空 气 蓄 热 室
蟹型窑（小横焰窑）平面示意图
蓄热池
（2）马蹄焰窑平面示意图 ①蓄热式燃油马蹄焰窑 小炉 投料池 熔化池 冷却池
蓄热室
小炉
流液洞
②双马蹄焰池窑 ——属换热式池窑
小炉
投料池 熔化池
冷却池
换 热 器
（三）玻璃液澄清阶段： （四）玻璃液均化阶段： （五）玻璃液冷却阶段：
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※玻璃的熔制是在熔窑中进行的。
※玻璃熔窑分为池窑和坩埚窑。 池窑 — 配合料在这种窑的槽形池内被熔化成玻璃液。 坩埚窑 — 在窑内放置坩埚，在坩埚内将配合料熔化 成玻璃液。
三、玻璃熔制过程对玻璃池窑提出的要求
1. 满足熔制工艺的要求。 如必需的熔化温度、足够的澄清时间、 充分均化的条件等，使加入的配合料熔化、澄清、均化都很完 全、彻底。
A
A
B C-C
图：燃煤气横焰窑 [单击图片放大]
图：燃油蓄热式马蹄焰窑
C C
A-A
B-B
B
A A
B C-C
[单击图片放大]
图：燃煤气蓄热式马蹄焰窑
[单击图片放大]
（1）横焰窑平面示意图 （3对小炉、燃油流液洞池窑）
小炉
空气蓄热室
1# 2#
3#
投料池
熔化池
空气蓄热室
冷却池 流液洞
横焰窑横剖面示意图
※玻璃池窑熔化部的主要钢结构(1)
拉条
立柱
碹脚[碴]
窑顶[大碹]
碹脚角钢
上巴掌铁
上间隙砖
胸墙托板 下巴掌铁 池壁顶丝
胸墙 挂钩砖 下间隙砖
池壁顶铁
扁钢或钢板 柱脚角钢[槽钢]
池底
池壁[墙]
次梁 主梁
窑柱
※小型玻璃池窑熔化部的主要钢结构(2)
拉条
窑顶[大碹]
立柱
碹脚[碴]
碹脚角钢
胸墙托板 下巴掌铁
要求：
掌握池窑的工作原理 熟悉池窑各部位的结构 能够独立设计池窑（包括经验设计与理论计算）
教材及主要参考书：
1.《玻璃工业热工设备》（陈国平、毕洁主编，化工出版社） 2.《玻璃工业热工设备》（孙承绪主编） 3.《玻璃窑炉热工计算及设计》 （孙承绪等编著） 4.《浮法玻璃生产技术与设备》（张战营等编著） 5.《浮法玻璃》（陈正树等编著） 6.《玻璃池窑设计及运行实用指南》 （梁德海著） 7. 各种期刊杂志中关于玻璃熔窑及其节能方面的文献
第一节 玻璃的熔制过程
一、熔制的目的： 获得均匀、纯净、透明、并且适于成型的玻璃液。
二、玻璃的熔制过程：
是指将玻璃配合料经过高温加热形成玻璃液的过程。
玻璃的熔制过程是一个非常复杂的过程，它包括一
系列的物理的、化学的以及物理化学的现象和反应。
●玻璃熔制过程大致可分为五个阶段：
（一）硅酸盐形成阶段： （二）玻璃液形成过程： 配合料熔化阶段
小炉
流液洞
图：双碹顶池窑
[单击图片放大]
二、构造 ●玻璃池窑构造包括：
熔化部
火焰空间 熔化池
玻璃熔制部分 分隔装置 （窑体部分）
冷却部
火焰空间分隔装置 玻璃液分隔装置
冷却部空间 冷却池
热源供给部分 ——即小炉 余热回收部分 ——即蓄热室或换热器、余热锅炉
排烟供气部分 ——即烟道及烟道上的设备、烟囱