浮法玻璃池窑结构.
浮法玻璃熔窑的结构
浮法玻璃熔窑的结构浮法玻璃熔窑是一种用于生产玻璃板的重要设备,它采用了浮法工艺,在玻璃制造业中具有重要的地位。
浮法玻璃熔窑的结构对于生产过程的稳定性和玻璃品质的保证起着关键的作用。
一、玻璃熔窑的整体结构浮法玻璃熔窑通常由熔池、熔池后区、熔池中区、熔池前区和出口区组成。
熔池是熔窑的核心部分,是玻璃原料熔化的地方。
熔池后区主要用于玻璃液的均热、净化和脱气。
熔池中区是玻璃液的成形区,通过控制温度和速度,使玻璃液在这一区域内逐渐形成平整的玻璃板。
熔池前区是玻璃板的冷却和固化区域,通过控制冷却速度和冷却方式,使玻璃板逐渐凝固。
出口区是玻璃板的取出和切割区域,通过设备将玻璃板从熔窑中取出,并进行必要的切割和整理。
二、熔池的结构熔池是浮法玻璃熔窑的核心组成部分,其结构主要包括熔池底部、熔池壁、熔池顶部和熔池的加热系统。
熔池底部通常由石英砂和耐火材料构成,以承受高温和化学腐蚀。
熔池壁采用多层耐磨耐火砖砌筑而成,以保护熔池的稳定和耐久性。
熔池顶部通常采用陶瓷材料制成,以防止玻璃液与外界空气接触。
熔池的加热系统采用天然气或液化石油气等燃料,通过燃烧产生的高温火焰加热熔池,使玻璃原料熔化成液体状态。
三、熔池后区的结构熔池后区是玻璃液的均热、净化和脱气区域,其结构主要包括流道、均热区和净化区。
流道位于熔池后区的最上方,用于将熔池中的玻璃液引导至熔池后区。
均热区通过控制温度和搅拌玻璃液,使其达到均匀的温度和成分分布。
净化区通过添加特定的化学物质,去除玻璃液中的气泡和杂质,提高玻璃品质。
熔池后区的结构设计合理,能够实现玻璃液的均热、净化和脱气,为后续工序提供高质量的玻璃液。
四、熔池中区的结构熔池中区是玻璃液的成形区域,通过控制温度和速度,使玻璃液在这一区域内逐渐形成平整的玻璃板。
熔池中区的结构主要包括成形辊、支撑辊和冷却辊。
成形辊用于控制玻璃液的流动和形状,使其逐渐成形为平整的玻璃板。
支撑辊用于支撑和稳定玻璃板,以避免其变形或破裂。
浮法玻璃熔窑结构和燃烧系统
特别是在窑龄不断延长 今天, 的 显得更为重要, 这一方面与设计有关, 还有一个很重要的因素是密封材料 的材质和施工质量。
23一点体会 . 综观浮法玻璃熔窑的总体结构形式,在为获得合格的玻璃液方面,遵循的原则是一致的, 在实现的 手段上有差别, 但不是很大, 在 19 年引进了 国内 91 美国TLD 公司的 OEO 浮法玻璃熔窑设计技术后, 熔窑技 术有了很大的 提高.己 接近国际先进水平,但在实际的 使用过程中, 还存在以 下几个问 题: . 受投资的限制, 在浮法玻璃熔窑的耐火材料选用上,与国际先进水平有差距, 玻璃熔窑的砌筑质量
它主要包含了 玻璃熔窑的支撑钢结构的形式, 耐火材料受热膨胀的 控制和窑 炉整体的密 封等的形
式,为了 满足设备安装、 运行, 状态检测,生产操作和维护而采取的窑炉结构形式等. 在玻璃熔窑的 支撑钢结构的形式上,国内 采用的是TLD 公司的技术, OEO 相对结构比 较简单、 实用, 而国际 上有些熔窑就做的比 较仔细、 复杂, 如在窑底用液压千斤顶支撑, 便于在窑底柱有局部不平衡沉降 是可保持窑底标高不变. 大暄采用可升降的 支撑结构, 保证墙体的受热向上膨胀不会影响到破的安全性等。
投料口 熔化部 澄清于浮法玻璃工艺生产具有产量高、 产品规格 ( 厚度, 宽) 长X 范围大、 对产品的质量要求高的 特点, 如何在成型前获得合 格的玻璃液是个关键, 保证获得合格的玻璃液, 为了 玻璃熔窑结构的设计必须考虑以
下 儿个主要因素:
浮法玻璃生产工艺实际上是一种平板玻璃的水平拉制成型工艺, 熔化均匀的 玻璃液经流道流入锡槽, 由于 熔融锡的 浮力作用而漂浮在锡液面上, 通过摊平抛光、 预冷、 拉薄 ( 或增厚) 成型和冷却的 过程, 然
浮法玻璃池窑毕业设计(理工类)
第1章绪论1.1 本设计的意义、目的及设计任务浮法玻璃池窑是浮法玻璃生产的重要热工设备,设计合理与否直接关系到浮法玻璃的质量等级。
我国许多的池窑工作者积累了大量的宝贵经验并且吸取国外一些先进的设计理念将之应用到池窑设计当中,取得了很大的进步,但在浮法玻璃池窑的寿命、玻璃质量能耗等技术指标方面与先进的浮法玻璃池窑仍然还有一定的差距。
因此,本设计可以让学生很好的了解浮法玻璃池窑的结构及各部分工作原理,使学生对浮法玻璃池窑生产工艺流程有一个全面的了解。
同时,可以培养学生严谨的工作作风和求真务实的科学态度,弄清浮法玻璃池窑工艺制度的设计方法,进一步培养学生独立思考、综合运用已学理论知识及其它途径分析和解决实际问题的工作能力、锻炼学生理论结合实际的能力、制图和看图的能力、设计和科研的能力。
本设计要求设计日产600吨平板玻璃工厂浮法玻璃池窑结构。
需要依次进行玻璃成分设计,配料计算、浮法总工艺计算;玻璃工厂储库、堆场及堆棚设计计算;玻璃池窑结构设计计算;绘制池窑结构图及耐火材料排布图;绘制全厂总平面布置图。
1.2 目前国内外浮法玻璃发展状况1、国外浮法玻璃发展状况自1959年2月,英国Pilkington玻璃兄弟有限公司宣布浮法工艺成功以来,浮法玻璃技术得到了迅速推广。
截止2001年末,世界各地区已建成投产的浮法玻璃生产线约280条,其中亚洲约130条,欧洲79条,北美洲56条,南美洲10条,非洲和大洋洲5条,280条浮法线日熔化总能力约为13万吨,年生产能力可达3600万吨以上[1]。
其中,西欧占27%,约894万吨;东欧占5%,约165万吨;北美占23%,约761万吨;中国占30.8%,约1020万吨(2.04亿重量箱);日本占11%,约364万吨;非洲及中东地区占3%,约99万吨[2]。
截至2003年底,全世界已有36个国家和地区(不包括中国内地)建成了140多条浮法玻璃生产线,总产量达到3亿吨左右,并占到平板玻璃总量的80%以上。
浮法玻璃熔窑的结构
浮法玻璃熔窑的结构浮法玻璃熔窑和其他平板玻璃熔窑相比,结构上没有太大的区别,属浅池横焰池窑,但从规模上说,浮法玻璃熔窑的规模要大得多,目前世界上浮法玻璃熔窑日熔化量最高可达到1100t以上(通常用1000t/d表示)。
浮法玻璃熔窑和其他平板玻璃熔窑虽有不同,但它们的结构有共同之处。
浮法玻璃熔窑的结构主要包括:投料系统、熔制系统、热源供给系统、废气余热利用系统、排烟供气系统等。
图1-1为浮法玻璃熔窑平面图,图1-2为其立面图。
一投料池投料池位于熔窑的起端,是一个突出于窑池外面的和窑池相通的矩形小池。
投料口包括投料池和上部挡墙(前脸墙)两部分,配合料从投料口投入窑内。
1.投料池的尺寸图1-1 浮法玻璃熔窑平面图1-投料口;2-熔化部;3-小炉;4-冷却部;5-流料口;6-蓄热室图1-2 浮法玻璃熔窑立面图1-小炉口;2-蓄热室;3-格子体;4-底烟道;5-联通烟道;6-支烟道;7-燃油喷嘴投料是熔制过程中的重要工艺环节之一,它关系到配合料的熔化速度、熔化区的热点位置、泡界限的稳定,最终会影响到产品的质量和产量。
由于浮法玻璃熔窑的熔化量较大,采用横焰池窑,其投料池设置在熔化池的前端。
投料池的尺寸随着熔化池的尺寸、配合料状态、投料方式以及投料机的数量。
配合料状态有粉状、颗粒状和浆状(目前一般使用粉状);投料方式由选用的投料机而确定,有螺旋式、垄式、辊筒式、往复式、裹入式、电磁振动式和斜毯式等。
(目前多采用垄式投料机和斜毯式投料机)。
(1)采用垄式投料机的投料池尺寸采用垄式投料机的投料池宽度取决于选用投料机的台数,投料池的长度可根据工艺布置情况和前脸墙的结构要求来确定。
(2)采用斜毯式投料机的投料池尺寸斜毯式投料机目前在市场上已达到了普遍使用,它的投料方式与垄式投料机相似,只是投料面比垄式投料机要宽得多,因此其投料池的尺寸在设计上与采用垄式投料机的投料池尺寸没有太大的区别,仍然决定于熔化池的宽度和投料面的要求。
浮法基板玻璃窑
以弓形碹火焰分布均匀,砌筑简单。
R R
弓 形拱 B
箭 头拱 B
r O O'
1 /2 0 ~ 1 / 4 0 B
馒头 拱 B
楔型 砖
锁砖
拱 角砖
fδ R
α B
跨度 B
升高 f 厚度 δ
θ
中心角 θ半径 RFra bibliotek碹角 α
有利于节能。
(2)火焰空间 长度:与窑池等长。 宽度:窑池宽+200~300mm,能牢固拖住胸墙,使火焰全部覆盖。 高度:由胸墙高度和大碹碹股合成。 大碹作用:①使辐射线沿整个液面均匀分布;②辐射热的反射器。 尽量平。但要考虑大碹结构强度。
火焰空间要求: 1)能经受火焰烟气冲刷、烧损,配合料、其他耐材的侵蚀。化学、温
作用是使玻璃液在窑内有足够的停留时间,使玻璃液中的气泡能完 全排除,以保证玻璃的质量。
国内目前300t/d到800t/d熔窑的澄清区长度在10~17m范围之内。
3)熔化池深度: 20世纪90年代以前熔化池的深度一般为1.5m。 90年代以后大多数采用1.2m池深结构。 采用浅池技术,池底不动层减薄,从而减少了玻璃液的重复加热,
5 浮法玻璃熔窑
5.1概述 5.2熔化部 5.3卡脖、冷却部 5.4小炉、蓄热室 5.5烟道
1
5.1概述
• 浮法玻璃生产工艺产生于20世纪50年代末,因玻璃液漂浮在熔融 金属表面获得抛光成形而得名。用于浮法成形工艺的玻璃窑炉称 为浮法玻璃熔窑。
• 属浅池横火焰窑。 • 规模上浮法玻璃熔窑要大得多,世界上日熔化量最高可达到1000
(3)投料池
玻璃熔制及熔窑---熔窑1
玻璃的池窑
(浮法玻璃熔窑各部分结构尺寸)
大碹:平碹:散热面积小。 拱碹:合适的股跨比,燃油的一般在1/7~1 /8。 股高越小,散热越小,但横推力越大。保证足够强度的前 提下适当减小股高。 材质:楔形的优质硅砖或电熔刚刚玉砖。砖长不得小于砖 厚的一半,砌筑时横向砖缝错开,纵横向砖缝不得大于 1mm,不得用黏土质泥浆砌筑。 厚度:以大碹跨度的1/20~1/25来考虑。 大碹的节数:一般分为3节,每节之间留80~100mm膨胀缝, 两端留要大于120mm的膨胀缝 。
玻璃的池窑
(浮法玻璃熔窑各部分结构尺寸)
投料易控,但易 飞料堵塞格子体。
振动式投料机
玻璃的池窑
(浮法玻璃熔窑各部分结构尺寸)
螺旋式投料机
玻璃的池窑
(浮法玻璃熔窑各部分结构尺寸)
a.投料机:
弧毯式投料机
螺旋式投料机
斜毯式投料机(后端漏料 )
玻璃的池窑
(浮法玻璃熔窑各部分结构尺寸)
弧毯式尺寸: 2.7/2.8/3.0/3.4/ 4.0/4.5/10.3米 斜毯式尺寸: 0.85/1米
弧毯式投料机
玻璃的池窑
(浮法玻璃熔窑各部分结构尺寸)
特点:投料池的宽度一般为熔化池宽度的80%以上。所玻璃 与配合料混合在一起加料,可以连续薄层加料,布料均匀, 覆盖面积大。 为目前使用最普遍的加料机。 b.投料口与投料池 投料口:由投料池与上部挡墙(前脸墙)组成 。 投料池:突出于窑池外面与池窑相通的矩形小池。 要求:配合料能按时按量加入,并且保持薄层和覆盖面尽可能 大,投料池内的玻璃液不冻结,窑内外没有飞料 。 投料口工作环境:温度高,散热慢,受到配合料的化学侵蚀与 机械磨损,尤其在拐角处更易损伤,所以经常选用优质耐火材 料电熔锆刚玉砖。。
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。
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(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
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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。
浮法玻璃炉窑蓄热室格子体设计
神雾500t/d浮法玻璃炉窑蓄热室格子体设计(一)一、基本参数及蓄热室结构1.基本参数:●生产能力:P=500t / d;●燃料:热值为Q=1400kcal / Nm3的发生炉煤气;●单耗:r=1600 kcal / kg;●空气过剩系数:α=1.1;●换向周期:f=20分钟;●高温段格孔尺寸:150×150mm。
2.蓄热室结构高低温两段格子体结构,煤气和助燃空气独立预热。
流过格子体的烟气、助燃空气和煤气温度变化情况如下图所示:二、高温段蓄热室热平衡计算(一)高温段蓄热室气体温度及其热容量(二)全窑基础数据计算1.单位煤气所需理论空气量L0=(0.85Q / 1000)+Δ=(0.85×1400 / 1000)+0.03=1.22(Nm3 / Nm3)2.单位煤气所需实际空气量L a=α·L0=1.1×1.22=1.342(Nm3 / Nm3)3.全窑单位时间(秒)耗热量R s=(P×1000×r)÷(24×3600)=(500×1000×1600)÷(24×3600)=9260(kcal/ s)4.单位时间(秒)煤气消耗量MQ=R s / Q=9260 / 1400=6.614(Nm3 / s)5.单位时间(秒)实际助燃空气消耗量KQ a=L a·MQ=1.342×6.614=8.876(Nm3 / s)6.单位时间(秒)产生的烟气量YQ=[L a +0.98-(0.13×Q/1000)]·MQ=[1.342 +0.98-(0.13×1400/1000)]×6.614=14.154(Nm3 / s)(三)空气蓄热室与煤气蓄热室的烟气分配1.单位时间(秒)空气预热所需热量Q KQ=KQ a·(C KQ1350·1350℃-C KQ500·500℃)=8.876×(0.355×1350-0.326×500)=8.876×(479.25-163)=2807(kcal / s)2.单位时间(秒)煤气预热所需热量Q MQ=MQ·(C MQ1350·1350℃-C MQ500·500℃)=6.614×(0.361×1350-0.330×500)=6.614×(487.35-165)=2132(kcal / s)3.单位时间(秒)空气、煤气预热所需热量之和Q q=Q KQ+Q MQ=2807+2132=4939(kcal / s)4.单位时间(秒)空气蓄热室所需要的烟气量Y KQ=Q KQ / Q q·YQ=2807/4939×14.154=8.044(Nm3 / s)――――――――――――――――――――57%5.单位时间(秒)煤气蓄热室所需要的烟气量Y MQ=Q MQ / Q q·YQ=2132/4939×14.154=6.110(Nm3 / s)――――――――――――――――――――43%(四)高温段空气蓄热室热平衡1.单位时间(秒)烟气带入热量Q J1=Y KQ·C YQ1450·t YJ=8.044×0.391×1450=4560(kcal / s)――――――――――――――――――――100%2.单位时间(秒)烟气带出热量Q C1=Y KQ·C YQ600·t YC=8.044×0.358×600=1728(kcal / s)――――――――――――――――――――37.89%3.单位时间(秒)空气预热所需热量Q KQ=2807(kcal / s)――――――――――――――――――61.56%4.单位时间(秒)空气蓄热室结构散热Q KQSR=Q J1-Q C1-Q KQ=4560-1728-2807=25(kcal / s)――――――――――――――――――――0.55%(五)高温段煤气蓄热室热平衡1.单位时间(秒)烟气带入热量Q J2=Y MQ·C YQ1450·t YJ=6.110×0.391×1450=3464(kcal / s)――――――――――――――――――――100%2.单位时间(秒)烟气带出热量Q C2=Y MQ·C YQ600·t YC=6.110×0.358×600=1312(kcal / s)――――――――――――――――――――37.87%3.单位时间(秒)煤气预热所需热量Q MQ=2132(kcal / s)――――――――――――――――――61.55%4.单位时间(秒)煤气蓄热室结构散热Q MQSR=Q J2-Q C2-Q MQ=3464-1312-2132=20(kcal / s)――――――――――――――――――――0.58%(六)整个高温段蓄热室热平衡1.单位时间(秒)烟气带入总热量Q J=Q J1+Q J2=4560+3464=8024(kcal / s)――――――――――――――――――――100%2.单位时间(秒)烟气带出总热量Q C=Q C1+Q C2=1728+1312=3040(kcal / s)――――――――――――――――――――37.89%3.单位时间(秒)空气、煤气预热所需总热量Q q=Q KQ+Q MQ=2807+2132=4939(kcal / s)――――――――――――――――――――61.55%4.单位时间(秒)空气、煤气蓄热室结构总散热Q ZSR=Q KQSR+Q MQSR=25+20=45(kcal / s)――――――――――――――――――――0.56%三、低温段蓄热室热平衡计算(一)低温段蓄热室气体温度及其热容量(二)低温段空气蓄热室热平衡1.单位时间(秒)烟气带入热量Q J1=Y KQ·C YQ600·t YJ=8.044×0.358×600=1728(kcal / s)――――――――――――――――――――100%2.单位时间(秒)烟气带出热量Q C1=Y KQ·C YQ200·t YC=8.044×0.337×150=407(kcal / s)――――――――――――――――――――23.55%3.单位时间(秒)空气预热所需热量Q KQ=KQ a·(C KQ500·500℃-C KQ50·50℃)=8.876×(0.326×500-0.316×50)=8.876×(163-15.8)=1306(kcal / s)――――――――――――――――――75.58%4.单位时间(秒)空气蓄热室结构散热Q KQSR=Q J1-Q C1-Q KQ=1728-407-1306=15(kcal / s)――――――――――――――――――――0.87%(三)低温段煤气蓄热室热平衡1.单位时间(秒)烟气带入热量Q J2=Y MQ·C YQ600·t YJ=6.110×0.358×600=1312(kcal / s)――――――――――――――――――――100%2.单位时间(秒)烟气带出热量Q C2=Y MQ·C YQ150·t YC=6.110×0.337×150=309(kcal / s)――――――――――――――――――――23.55%3.单位时间(秒)煤气预热所需热量Q MQ=MQ·(C MQ500·500℃-C MQ50·50℃)=6.614×(0.330×500-0.317×50)=6.614×(165-15.85)=986(kcal / s)――――――――――――――――――――75.15%4.单位时间(秒)煤气蓄热室结构散热Q MQSR=Q J2-Q C2-Q MQ=1312-309-986=17(kcal / s)――――――――――――――――――――1.30%(四)整个低温段蓄热室热平衡1.单位时间(秒)烟气带入总热量Q J=Q J1+Q J2=1728+1312=3040(kcal / s)――――――――――――――――――――100%2.单位时间(秒)烟气带出总热量Q C=Q C1+Q C2=407+309=716(kcal / s)――――――――――――――――――――23.55%3.单位时间(秒)空气、煤气预热所需总热量Q q=Q KQ+Q MQ=1306+986=2292(kcal / s)――――――――――――――――――――75.39%4.单位时间(秒)空气、煤气蓄热室结构总散热Q ZSR=Q KQSR+Q MQSR=15+17=32(kcal / s)――――――――――――――――――――1.06%四、全窑蓄热室热平衡1.单位时间(秒)烟气带入总热量Q J=8024(kcal / s)――――――――――――――――――――100%2.单位时间(秒)烟气带出总热量Q C=716(kcal / s)――――――――――――――――――――8.92%3.单位时间(秒)空气、煤气预热所需总热量Q q=4939+2292=7231(kcal / s)―――――――――――――90.12%4.单位时间(秒)空气、煤气蓄热室结构总散热Q ZSR=45+32=77(kcal / s)―――――――――――――――0.96%五、高温段蓄热室格子体设计(一)高温段空气蓄热室格子体1.采用以碱性砖为主的筒型砖格子体,格子体参数如下:(1)格孔尺寸:d g=150mm×150mm(2)筒型砖格子体壁厚:δ=30mm(3)格孔当量直径:d e=156mm(4)格孔断面积:A d=0.022m2(5)格子体单位体积换热面积(平均值)/比表面积:A gk=17.4m2 / m3(6)格子体单位体积砖体积:V gk=0.32m3 / m3(7)单位助燃空气单位时间(秒)所需要的格子体换热面积:A kk=800m2 / Nm3·s 2.助燃空气耗量:KQ a=8.876Nm3 / s3.每侧所需要的格子体换热面积:A g=KQ a·A kk=8.876×800=7101m24.每侧所需要的格子体体积:V g=A g/A gk=7101÷17.4=408m35.初步设格子体高度、长度尺寸:H=8m,L=18m6.求得格子体宽度:B=V g/(H·L)=408 /(8×18)=2.83(m)7.蓄热室每侧腔道数(小炉数):n=78.腔道纵向尺寸:小炉中心线间距-分隔墙厚=3.1-0.462=2.638(m)9.蓄热室纵向腔道总长:2.638m×7=18.466m10.腔道纵向格孔数:n1=1411.腔道横向格孔数:n2=1612.每侧腔道格孔总流通面积:0.022×14×16×7=34.5m213.格子体中空气标态流速:8.876÷34.5=0.257Nm / s14.格子体中烟气标态流速:8.044÷34.5=0.233Nm / s15.单侧蓄热室格子体总体积为:V t=[n1×(0.15+δ)]×[16×7×(0.15+δ)]×H=(14×0.18)×(16×7×0.18)×8=406.42m316.单侧蓄热室格子体总换热面积为:A=V t·A gk=406.42×17.4=7072(m2)17.单侧蓄热室格子体格子砖的总体积为:V=V t·V gk=406.42×0.32=130.05m3G gz=130.05×2.8=364.15t(二)高温段煤气蓄热室格子体1.采用以碱性砖为主的筒型砖格子体,格子体参数如下:(1)格孔尺寸:d g=150mm×150mm(2)筒型砖格子体壁厚:δ=30mm(3)格孔当量直径:d e=156mm(4)格孔断面积:A d=0.022m2(5)格子体单位体积换热面积(平均值)/比表面积:A gk=17.4m2 / m3(6)格子体单位体积砖体积:V gk=0.32m3 / m3(7)单位煤气单位时间(秒)所需要的格子体换热面积:A kk=800m2 / Nm3·s 2.煤气耗量:MQ=6.614Nm3 / s3.每侧所需要的格子体换热面积:A g=MQ·A kk=6.614×800=5291m24.每侧所需要的格子体体积:V g=A g/A gk=5291÷17.4=304m35.初步设格子体高度、长度尺寸:H=6m,L=18m6.求得格子体宽度:B=V g/(H·L)=304 /(6×18)=2.81(m)7.蓄热室每侧腔道数(小炉数):n=78.腔道纵向尺寸:小炉中心线间距-分隔墙厚=3.1-0.462=2.638(m)9.蓄热室纵向腔道总长:2.638m×7=18.466m10.腔道纵向格孔数:n1=1411.腔道横向格孔数:n2=1412.每侧腔道格孔总流通面积:0.022×14×14×7=30.2m213.格子体中煤气标态流速:6.614÷30.2=0.219Nm / s14.格子体中烟气标态流速:6.110÷30.2=0.202Nm / s15.单侧蓄热室格子体总体积为:V t=[n1×(0.15+δ)]×[14×7×(0.15+δ)]×H=(14×0.18)×(14×7×0.18)×6=266.72m316.单侧蓄热室格子体总换热面积为:A=V t·A gk=266.72×17.4=4641(m2)17.单侧蓄热室格子体格子砖的总体积为:V=V t·V gk=266.72×0.32=85.35m3G gz=85.35×3.4=290.19t(三)整个高温段蓄热室格子体数据汇总1.空气蓄热室单侧格子孔数量:14×16×7=15682.煤气蓄热室单侧格子孔数量:14×14×7=13723.单侧空气蓄热室格子体总换热面积:7072(m2)4.单侧煤气蓄热室格子体总换热面积:4641(m2)5.单侧空气蓄热室格子体总体积:406.42m36.单侧煤气蓄热室格子体总体积:266.72 m37.单侧空气蓄热室格子砖的总重量为:364.15t8.单侧煤气蓄热室格子砖的总重量为:290.19t9.全窑高温段蓄热室格子砖总重量:1308.68t六、低温段蓄热室格子体设计(一)低温段空气蓄热室格子体1.采用以碱性砖为主的筒型砖格子体,格子体参数如下:(1)格孔尺寸:d g=150mm×150mm(2)筒型砖格子体壁厚:δ=30mm(3)格孔当量直径:d e=156mm(4)格孔断面积:A d=0.022m2(5)格子体单位体积换热面积(平均值)/比表面积:A gk=770m2 / m3(6)格子体单位体积砖体积:V gk=0.423m3 / m3(7)单位助燃空气单位时间(秒)所需要的格子体换热面积:A kk=416m2 / Nm3·s 2.助燃空气耗量:KQ a=8.876Nm3 / s3.每侧所需要的格子体换热面积:A g=KQ a·A kk=8.876×416=3692m24.每侧所需要的格子体体积:V g=A g/A gk=3692÷770=4.79m35.初步设格子体高度、长度尺寸:H=8m,L=18m6.求得格子体宽度:B=V g/(H·L)=408 /(8×18)=2.83(m)7.蓄热室每侧腔道数(小炉数):n=78.腔道纵向尺寸:小炉中心线间距-分隔墙厚=3.1-0.462=2.638(m)9.蓄热室纵向腔道总长:2.638m×7=18.466m10.腔道纵向格孔数:n1=1411.腔道横向格孔数:n2=1612.每侧腔道格孔总流通面积:0.022×14×16×7=34.5m213.格子体中空气标态流速:8.876÷34.5=0.257Nm / s14.格子体中烟气标态流速:8.044÷34.5=0.233Nm / s15.单侧蓄热室格子体总体积为:V t=[n1×(0.15+δ)]×[16×7×(0.15+δ)]×H=(14×0.18)×(16×7×0.18)×8=406.42m316.单侧蓄热室格子体总换热面积为:A=V t·A gk=406.42×17.4=7072(m2)17.单侧蓄热室格子体格子砖的总体积为:V=V t·V gk=406.42×0.32=130.05m318.单侧蓄热室格子体格子砖的总重量为:G gz=130.05×2.8=364.15t(二)低温段煤气蓄热室格子体1.采用以碱性砖为主的筒型砖格子体,格子体参数如下:(1)格孔尺寸:d g=150mm×150mm(2)筒型砖格子体壁厚:δ=30mm(3)格孔当量直径:d e=156mm(4)格孔断面积:A d=0.022m2(5)格子体单位体积换热面积(平均值)/比表面积:A gk=17.4m2 / m3(6)格子体单位体积砖体积:V gk=0.32m3 / m3(7)单位煤气单位时间(秒)所需要的格子体换热面积:A kk=800m2 / Nm3·s 2.煤气耗量:MQ=6.614Nm3 / s3.每侧所需要的格子体换热面积:A g=MQ·A kk=6.614×800=5291m24.每侧所需要的格子体体积:V g=A g/A gk=5291÷17.4=304m35.初步设格子体高度、长度尺寸:H=6m,L=18m6.求得格子体宽度:B=V g/(H·L)=304 /(6×18)=2.81(m)7.蓄热室每侧腔道数(小炉数):n=78.腔道纵向尺寸:小炉中心线间距-分隔墙厚=3.1-0.462=2.638(m)9.蓄热室纵向腔道总长:2.638m×7=18.466m10.腔道纵向格孔数:n1=1411.腔道横向格孔数:n2=1412.每侧腔道格孔总流通面积:0.022×14×14×7=30.2m213.格子体中煤气标态流速:6.614÷30.2=0.219Nm / s14.格子体中烟气标态流速:6.110÷30.2=0.202Nm / s15.单侧蓄热室格子体总体积为:V t=[n1×(0.15+δ)]×[14×7×(0.15+δ)]×H=(14×0.18)×(14×7×0.18)×6=266.72m316.单侧蓄热室格子体总换热面积为:A=V t·A gk=266.72×17.4=4641(m2)17.单侧蓄热室格子体格子砖的总体积为:V=V t·V gk=266.72×0.32=85.35m318.单侧蓄热室格子体格子砖的总重量为:G gz=85.35×2.8=238.98t(三)整个低温段蓄热室格子体数据汇总1.空气蓄热室单侧格子孔数量:14×16×7=15682.煤气蓄热室单侧格子孔数量:14×14×7=13723.单侧空气蓄热室格子体总换热面积:7072(m2)4.单侧煤气蓄热室格子体总换热面积:4641(m2)5.单侧空气蓄热室格子体总体积:406.42m36.单侧煤气蓄热室格子体总体积:266.72 m37.单侧空气蓄热室格子砖的总重量为:364.15t8.单侧煤气蓄热室格子砖的总重量为:238.98t9.全窑高温段蓄热室格子砖总重量:1202.26t11。
浮法玻璃熔窑
3.2浮法玻璃熔窑浮法玻璃熔窑属于横火焰蓄热式池窑,如图3-3所示。
浮法玻璃熔窑根据各部功能其构 造分为玻璃熔制、热源供给、余热回收、排烟供气四 大部分。
图3-4横焰窑熔化部剖面图 1 —窗顶(大碹);2一植脚(殖碴); 3—上间隙砖;4—胸墙;5—挂钩砖; 6—下间隙砖;7—池壁;8—池底; 9一拉条;10—立柱;11一碹脚(碴) 角钢;12—上巴掌铁;13—联杆; 14一胸墙托板;15—下巴掌铁;16—池 壁顶铁;17-—池壁顶丝;18—柱脚角 钢;19一柱脚螺检;20—扁钢;21 —次 梁;22—主梁;23—窑柱①火焰空间如图3-3所示;火焰空间是由胸墙、大 碹、前端墙(也称为前脸墙)和后山墙组成的空间体系。
火焰空间内充有来自热源供给部分的炽热的火焰气体,在此,火焰气体将自身热量用于熔化配合料,也传给玻璃液、窑墙(包括胸墙和侧墙)和窑顶(也称为大碹)。
火焰空间应能满足燃料完全燃烧,保证供给玻璃熔化和澄清所需的热量,并应尽量减少散热。
为便于热修,胸墙和大碹均单独支撑,如图3-4所示。
胸墙由托铁板(用铸铁或角钢)支撑,用下巴掌铁托住托铁板。
在胸墙底部设挂钩砖,挡住窑内火焰,不使其穿出烧坏托铁板和巴掌铁。
挂钩砖被胸墙压住,更换困难,因此,要用活动护头砖保护之。
近年来采用了新型上部结构(见图3-5),该结构取消 了上、下间隙砖,胸墙和大碹采用咬合砌筑,挂钩砖与池 壁上平面的缝隙较小,并用密封料密封。
这种结构强化了 窑体的整体性、安全性和密闭性,也有利于节能。
大碹有平碹和拱碹两种。
平碹(也称为吊碹或吊平碹)向外散热面积最小,但需要大量铁件将其吊起。
拱碹按照股跨比(亦称碹升髙),即碹股//碹跨^的比值,分 为半圆碹(/=1/匕)、标准碹(/=l/3〗〜l/7s)、倾斜碹 (/=l/8s22iiijjri^j9rvm^ srm 2z 22n 图3-3浮法玻璃熔窑结构示意图 O 3. 2.1浮法玻璃熔窑各部结构及尺寸 3.2.1.1 玻璃熔制部分 浮法玻璃熔窑窑体沿长度方向分成熔化部(包括 熔化带和澄清带)、冷却部。
浮法玻璃生产的工艺
202X
浮法玻璃生产的工艺流程
玻璃的成型
原料与配合料的制备
原料的加工
玻璃熔融
主要内容
玻璃的退火
玻璃概述
一次退火:玻璃在成型后直接进入退火炉
玻璃的熔制过程
3
浮法玻璃池窑的结构
1
玻璃的原料和配合料制备过程
5
玻璃退火目的和退火工艺
4
玻璃浮法成型控制参数和锡液性质
本章学习小结
简述浮法玻璃成型的过程。
作业
玻璃熔制主要有哪些过程?
单击此处添加正文,文字是您思想的提炼,请尽量言简意赅的阐述观点。
纯碱(Na2CO3)和芒硝(Na2SO4)
(4)引入CaO的原料
石灰石、方解石,要求CaO≥50%,Fe2O3<0.15%
(5)引入MgO的原料
白云石,要求MgO≥20%,CaO≤32%,Fe2O3<0.15%
01
02
03
澄清剂
01
(7)着色剂
(8)乳浊剂
2.配合料的制备
配合料制备的质量控制:
2
存在于玻璃液中的气体状态: 可见气泡、物理溶解的气体、化学结合的气体
3
玻璃液澄清目的:排除可见气泡
4
影响玻璃液澄清的因素: 玻璃液的粘度、表面张力,澄清剂种类,澄清温度, 炉气压力与成分等
5
澄清剂种类及作用机理:变价氧化物、硫酸盐类、卤化物类
6
对普通钠钙硅玻璃,此阶段温度可低于澄清温度
玻璃液均化过程包括: 不均体的溶解与扩散的均化过程 玻璃液的对流均化过程 因气泡上升而引起的搅拌均化作用
玻璃窑炉结构及窑炉用耐火材料性能
热空气混合、组织燃烧的装置;而燃料为天燃气 时,小炉还起到预热空气进入或窑内废气排出的 通道;由小炉碹、小炉墙及小炉底围成的通道, 使用温度1400~1600℃: 1)小炉碹与墙(砖厚200mm),其使用条件为粉 料的飞散及高温的温度变化,宜采用AZS33#锆刚 玉砖; 2)小炉底(上层铺面砖75mm,中间锆质隔离层 5mm,下层粘土砖114mm),其使用条件为粉料 的飞散及高温的温度变化,其中上层铺面砖材质 为AZS33#锆刚玉砖。
熔化部大碹
熔化部胸墙
澄清部大碹 熔化部胸墙
L吊墙
熔化部池壁
澄清部池壁
后山墙
3、熔制部分:工作部(横通路)是
什么结构和材质?
• 冷却部是熔化好的玻璃液进一步均化和冷
却的部位,供给下一道成型工序提供纯净、 透明、均匀且温度稳定的玻璃液;
• 其上部空间之胸墙可预留操作孔或排气调
节温度;
• 冷却部分为上部空间与窑池两部分,使用
用条件有高温碱蒸气和炽热的火焰气体,一般均采用材 质:优质硅砖(有的熔化区为进口优质硅砖,澄清区为 国产优质硅砖);
---熔化区胸墙(砖厚320 mm):包括挂钩砖及下间隙砖
(砖厚230 mm),其使用条件有粉料的飞散和碹顶熔 融后的流下物及炽热的火焰气体,所以,宜采用 AZS33#锆刚玉砖;澄清区胸墙(砖厚380mm),其使 用条件无熔化区不利因素,因此采用优质硅砖即可,这 样配套使用节约投资;
---4)排烟供气:主烟道、支烟道、助燃风管 道;
以上 3)、4)条款因时间有限,本次不多 介绍。
1.熔制部分:加料口一般是什么结 构和材质?
• 加料口也即投料口,是由投料池和上部挡墙(L
浮法玻璃池窑结构
小型:300以下吨/天
1 浮法玻璃池窑和锡槽
玻璃窑的结构很复杂,这里只以浮法横焰窑为例见图所示。 分为熔化部分、热源部分、余热利用、排烟供气部分。
1.1 熔制部分:
玻璃熔化时的重要部位,其作用 是将玻璃配合料加热熔化使之成 为玻璃液。
组成有投料口、熔化部、冷却部分、隔装置、成形部:
A 作用:将玻璃配合料送入窑内并接受来自窑内的部分热量
1、分类
按照胸墙结构分
活动胸墙型(可拆胸墙式):其上部分为固定式, 沿口以上至固定胸墙的间隙用活动边封填塞。 该结构的操作孔可以根据需要灵活设置,便于操 作,适应于生产多品种产品.但密封较为困难 PB法 皮尔金顿法 LB法 匹滋堡美国 英国 为窄流槽型
按照发明家分
2、结构 锡槽由三部分组成:进口端、主体、出口端。 流道 窄流槽进口端 流槽
2.熔化空间
构成配合料熔化成玻璃液并进行 澄清的空间
所以窑池分为熔化带和澄清带两部分,以泡界线为界。 泡界线之前为熔化带,泡界线之后为澄清带, 泡界线:为熔化好的、有许多泡沫的不透明的玻璃液与熔化好的、 透明的玻璃液之间的分界线。 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
调节开度灵活。可与水平搅拌器相配使用。
4)双J 型吊墙分隔式 特点:可完全分隔 池窑的熔化部和冷却部.使用在大型、
先进的浮法窑上。有利立式搅拌器的安装,且寿命较长。
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 气体向冷却部的辐射传热量和溢流量。 作用:1)使澄清好的玻璃液迅速冷却 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 能用较小的冷却面积就使其冷却下来。 3)调节玻璃的流量
浮法玻璃池窑液流形态分析熔化部
浮法玻璃池窑液流形态分析(熔化部)雷 强(山西光华玻璃有限公司 太原市 030000) 摘 要 本文从流体力学和热力学及运动学等液流运动产生的原因和形成的条件出发,结合浮法玻璃熔窑生产的实际状况,对窑内液流形态进行了一定的分析和探讨,初步给出了其基本形态的模型,对以往研究成果中存疑之处也提出了自己不同的看法。
关键词 玻璃熔窑 液流形态Fluidiz i ng For m Analysis of Float Glass FurnaceL ei Q iang(Shanxi Guanghua Glass Co.)Abstract T h is article m akes an app rop riate analysis and study on fluidizing fo rm,based on the causes and state of fluid movem ent w ith regards to hydrom echanics,thermodynam ics,k inem atics,etc and as w ell as specific conditi ons of float glass m elting p rocess.It also gives a p reli m inary model fo r the fundam ental fo rm s,and p resents different view s on the uncertain po ints of ach ievem ents in scientific research in the past.Key words Glass m elting furnace F luidizing fo rm 以往研究表明造成玻璃熔窑内液流运动的原因是多种多样的,其核心是内部力场发生变化。
主要原因表现为如下几方面:一是温度差,由各处玻璃液温度差所造成自身的密度差使得窑内大量的热回流产生;二是由于流道玻璃液的连续流出导致窑内由前向后的补偿性液流运动;三是由于摩擦力的作用使液流产生其他形式的运动,如局部的环流等;四是受到其他影响液流状态的外界作用(如机械力等)形成的液流运动等等。
浮法玻璃熔窑新型保温结构及保温材料应用
表 2
部 位 保温层厚度 mm源自材 料本 次 前 次 本 次
前 次
熔化部碹顶 一层 10 一层 30 轻质硅泥 二层 65 二层 130 轻质硅砖 三层 70 三层 100 保温涂料
硅质密封料 轻质硅砖 硅质密封料
熔化部胸墙 一层 115 一层 115 轻质硅砖 二层 30 二层 0 保温涂料
轻质硅砖
熔化部大碹及蓄热室保温结构为第一层 用优质硅泥加水调配成稀浆仔细地灌入砖
缝, 然后用较浓的泥浆铺面, 其厚度为 10~ 20 mm。第二层用单层轻质硅砖干砌, 最外层 采用新型保温涂料铺面, 其厚度一般在 70~ 120 mm。
蓄热室外墙, 在烤窑结束后, 直接用新型 保温涂料抹面, 其厚度为 30~ 50 mm。 2 保温材料的选择
浮法玻璃熔窑的保温结构, 除了其主体 结构、材料性能等因素外, 很大程度上取决于 保温材料的性能。 保温材料的选择应遵循下 列原则: ①具有良好的保温性能, 即导热系数 要小。 ②具有满足使用表面保温以后温度的 性能, 即具有一定的耐火度。③具有高温稳定 性, 即在使用温度条件下不粉化, 不脱落, 导 热系数不变化。④具有较好的化学稳定性, 即 在使用过程中不得侵蚀或腐蚀本体结构, 并 粘结牢固。⑤具有一定的强度和较轻的质量。 ⑥经济上合理。
一层 10 一层 30 优质硅泥 硅质密封料
(整理)浮法玻璃熔窑的结构 (自动保存的)
浮法玻璃熔窑的结构浮法玻璃熔窑和其他平板玻璃熔窑相比,结构上没有太大的区别,属浅池横焰池窑,但从规模上说,浮法玻璃熔窑的规模要大得多,目前世界上浮法玻璃熔窑日熔化量最高可达到1100t以上(通常用1000t/d表示)。
浮法玻璃熔窑和其他平板玻璃熔窑虽有不同,但它们的结构有共同之处。
浮法玻璃熔窑的结构主要包括:投料系统、熔制系统、热源供给系统、废气余热利用系统、排烟供气系统等。
图1-1为浮法玻璃熔窑平面图,图1-2为其立面图。
一投料池投料池位于熔窑的起端,是一个突出于窑池外面的和窑池相通的矩形小池。
投料口包括投料池和上部挡墙(前脸墙)两部分,配合料从投料口投入窑内。
1.投料池的尺寸图1-1 浮法玻璃熔窑平面图1-投料口;2-熔化部;3-小炉;4-冷却部;5-流料口;6-蓄热室图1-2 浮法玻璃熔窑立面图1-小炉口;2-蓄热室;3-格子体;4-底烟道;5-联通烟道;6-支烟道;7-燃油喷嘴投料是熔制过程中的重要工艺环节之一,它关系到配合料的熔化速度、熔化区的热点位置、泡界限的稳定,最终会影响到产品的质量和产量。
由于浮法玻璃熔窑的熔化量较大,采用横焰池窑,其投料池设置在熔化池的前端。
投料池的尺寸随着熔化池的尺寸、配合料状态、投料方式以及投料机的数量。
配合料状态有粉状、颗粒状和浆状(目前一般使用粉状);投料方式由选用的投料机而确定,有螺旋式、垄式、辊筒式、往复式、裹入式、电磁振动式和斜毯式等。
(目前多采用垄式投料机和斜毯式投料机)。
(1)采用垄式投料机的投料池尺寸采用垄式投料机的投料池宽度取决于选用投料机的台数,投料池的长度可根据工艺布置情况和前脸墙的结构要求来确定。
(2)采用斜毯式投料机的投料池尺寸斜毯式投料机目前在市场上已达到了普遍使用,它的投料方式与垄式投料机相似,只是投料面比垄式投料机要宽得多,因此其投料池的尺寸在设计上与采用垄式投料机的投料池尺寸没有太大的区别,仍然决定于熔化池的宽度和投料面的要求。
热工设备玻璃部分-第二章玻璃池窑
玻璃池窑熔化率的大小与许多因素有关:配合料 的熔化温度、燃料种类和特性、耐火材质量、对 玻璃质量的要求、池窑规模和结构、玻璃液颜色、 配合料颗粒度、投料方法、是否采用了强化熔融 的措施(如池底鼓泡、玻璃液搅拌及电辅助加热 等)、余热利用及窑体保温等。因此熔化率是一 项综合性技术指标,也是一项重要的技术经济指 标,它反映了池窑单位熔化面积的熔化能力(即 熔化强度)和熔制作业水平。 根据我国目前的生产条件和管理水平确定。熔化 率取得太高难以保证玻璃质量;同时由于熔化温 度的提高,从而缩短窑炉使用寿命(使用周期缩 短);操作管理也较困难。熔化率取得太低不能 充分发挥熔窑潜力,不经济,造成浪费,所以确 定熔化率时要从实际出发,全面考虑,力求取得 最好的经济效果。
我国平板窑采用的几种前脸墙结构
普通碹结构(在玻璃行业将“拱”称为碹) 普通碹外加碹结构 变形碹结构(鱼肚子结构) L型吊墙结构(窑池宽度大于7米以上) 为了观察窑内两边的熔化及火焰情况,在 前脸墙两边开有看火孔,在两侧的胸墙上。
前脸墙
作用是进行配合料熔化和 玻璃液澄清、均化
L熔=
δ1﹢ δ2 (n-1) ﹢ 1(m)
(4)、熔化区的长度与熔化部的宽度之间 也有一定的比例关系,
即: L熔=κ B熔
(m)
κ—为熔化区的长宽比,有6--8对小炉时, κ =2.5---3.5
注意: 上述三式的计算结果之间会有出入,设计 时需要适当的调整。
(5)熔化部澄清区长度的计算 国内一般以最末一对小炉中心线外1米的处 到卡脖拐角处的距离为澄清区的长度,它 和熔化区的长度共同构成熔化部的长度。 最末一对小炉中心线外1米到卡脖拐角处的 距离,平板玻璃池窑要考虑安设大水管、 耳池、测温孔等,大型浮法窑长达10--15米 以上。这段距离加长后有利于玻璃液的澄 清和均化。
窑炉基本结构、耐火材料
硅质耐火材料
指标 SiO2 Al2O3 Fe2O3 显气孔率 真比重 常温耐压强度 优质硅砖
≥96 ≤0.3 ≤0.6 ≤20
普通硅砖
≥95 ≤0.5 ≤1.0 ≤21 ≤2.37 ≥29.4
2.32~2.33
≥40
荷软温度
≥1680
≥1660
粘土质耐火材料
Al2O3 含量在30~48%,其余主要是SiO2。
1、 严格按照砌筑标准进行,泥浆饱合均匀, 砖缝均匀。 2、 烤窑是关键,例如:烤窑温度是否均匀, 不均匀就会出现碹体膨胀不一致,碹体出现横 向掰缝。再如:松紧拉条的控制不当,也会造 成砖体缝隙。 3、 碹体进行强保温,保温可减少碱蒸汽在砖 缝的附着,控制鼠洞侵蚀产生的几率。
耐火材料的侵蚀
2、胸墙、小炉腿、小炉吹出口的侵蚀 此部位温度波动较大,尤其是小炉口周围,必须选用耐 飞料和碱蒸汽侵蚀的耐火材料,在砌筑上要有足够的 结构稳定性。采用全保温除可节能外,还可使热波动 幅度减小,从而减少耐火材料炸裂、剥落等倾向。 3、间隙转、小炉底的侵蚀 此部位既受配合料固体飞料的侵蚀,又受到大量碱蒸汽 的侵蚀,它的侵蚀速率要比单纯暴露的垂直表面高, 应选用抗蚀能力强的耐火材料。 4、小炉脖侧墙及碹的侵蚀 此部位因受换火周期的影响,经受热震荡和碱蒸汽的双 重侵蚀。热震荡和碱蒸汽的侵蚀相结合,会使耐火材 料发生脱片、剥落,剥落物沉积在小炉底上。
熔窑的基本结构
1、投料池
投料机 前脸水包
投料口
熔窑的基本结构
2、前脸墙 目前浮法 玻璃熔窑前脸 墙结构形式大 多为L型吊墙。 L型吊墙 是采用耐热钢 件将砖材吊挂 起来,外形像 大写字母“L”, 因此称其为L 吊墙。
玻璃窑1A
Ⅳ
蓄热式池窑立剖面图
ห้องสมุดไป่ตู้
蓄热式马蹄焰玻璃池窑纵立剖面图
23
1.2.1
熔窑分类(2)
横火焰 作横向流动,与玻璃液流动方向 垂直,有2对以上小炉 窑内火焰流 马蹄焰 呈马蹄形流动 动方向 纵焰窑 纵向流动,与玻璃液流动方向 平行 熔化池和工 不分隔 完全连通 作池之间火 半分隔 部分分隔。花格墙、矮碹、吊 墙等. 焰空间分隔 形式 全分隔 完全分隔
配料
熔制
成型
退火
深加工
4
浮法平板玻璃工厂模型图
玻璃熔窑作用:
熔化玻璃。玻璃工厂的“心脏”。
退火窑作用:
成品率和能否使用
6
窑炉设计牵涉面广,数据常变,影响
因素多。主观因素难以控制。
掌握窑炉和辅助设备的工作原理、设
计原则和选型方法。
熟练运用计算机绘图软件描述窑炉结 构,达到初步设计水平。
7
1.1.1 玻璃窑炉发展情况
熔制 连续性 间歇式 蓄热式 余热回 收设备 换热式
蓄热式马蹄焰玻璃池窑剖视图
21
蓄热室 预热空气 油喷嘴
熔化部 火焰 工作部
加料口 蓄热室
出料口
平面 图
蓄热式马蹄焰玻璃池窑平剖面图
22
蓄热 室 小炉 格子 砖 熔 化池 火焰 空间 花格 墙 工 作池 供料 道
预热 空气
油喷 嘴 烟气
流液 洞
主讲:陈国平
1
课程目录 CHAP1 玻璃窑炉概述 CHAP2 坩埚窑 CHAP3 马蹄焰池窑及设计 CHAP4 电熔窑 CHAP5 玻璃熔窑的热工控制
2
Chap1
玻璃窑炉概述
1.1 窑炉现状和发展方向 1.2 玻璃熔窑的分类、构造和池窑型式
浮法玻璃熔窑的结构
浮法玻璃熔窑的结构浮法玻璃熔窑是制造平板玻璃的关键设备,它的结构设计直接影响到玻璃品质和生产效率。
下面将介绍浮法玻璃熔窑的结构以及各个部件的作用。
一、熔窑的整体结构浮法玻璃熔窑通常由炉体、燃烧室、熔化区、均化区、冷却区和出料装置等部分组成。
1. 炉体:炉体是熔窑的主要部分,通常由耐火砖或耐火材料砌成。
其主要作用是容纳玻璃原料,提供熔融的环境。
2. 燃烧室:燃烧室位于炉体下部,用于燃烧燃料,提供熔化玻璃所需的高温。
3. 熔化区:熔化区是熔窑中的关键区域,也是玻璃原料被加热并熔化的地方。
在熔化区,玻璃原料经过高温燃烧后逐渐熔化成液态玻璃。
4. 均化区:均化区位于熔化区的上方,用于使熔融的玻璃均匀分布在熔窑的整个宽度上。
在均化区,玻璃被均匀加热,使其温度和厚度得到控制,以确保玻璃板的平整度和质量。
5. 冷却区:冷却区位于均化区的上方,通过控制冷却速度来调整玻璃板的性能和厚度。
在冷却区,玻璃板逐渐降温,使其从液态逐渐变为固态。
6. 出料装置:出料装置用于将冷却后的玻璃板从熔窑中取出,并送往后续的加工环节。
通常采用传送带或辊道等方式进行玻璃板的输送。
二、各个部件的作用1. 炉体:炉体是浮法玻璃熔窑的主体,它提供了一个封闭的空间,使玻璃原料能够在高温下熔化。
2. 燃烧室:燃烧室中的燃料燃烧产生高温,通过炉体向上传导,使玻璃原料逐渐熔化。
3. 熔化区:在熔化区,玻璃原料被加热至高温,逐渐熔化成液态玻璃。
熔化区的温度和熔化时间对玻璃的质量有着重要影响。
4. 均化区:均化区通过控制温度和厚度来使熔融的玻璃均匀分布在整个熔窑的宽度上。
这样可以保证玻璃板的平整度和质量。
5. 冷却区:冷却区通过控制冷却速度来调整玻璃板的性能和厚度。
适当的冷却可以使玻璃板达到所需的硬度和耐热性。
6. 出料装置:出料装置用于将冷却后的玻璃板从熔窑中取出,并送往后续的加工环节。
出料装置的设计应考虑到玻璃板的平稳输送和保证生产效率。
总结:浮法玻璃熔窑的结构包括炉体、燃烧室、熔化区、均化区、冷却区和出料装置等部分。
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1.3 余热回收利用部分
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 6500kJ/kg玻璃液,相差15%,按现有规模,每年多耗油45万吨。国内锡耗34g/重箱,国际知名公司平均水平为0.7-1g/重箱,每年多耗锡624吨。窑炉寿命 国内平均水平是5-7年,国际知名公司平均水平为8-12年,平均少4年。
理论上:只要能形成长火焰,而且燃烧温度高的燃料就 可以作为玻璃窑的热源燃料。 一般来说:所用的燃料为煤气、天燃气、重油。
热源所用燃料:
重油:发热值高,燃烧速度适中,火焰长度长 天然气:发热高,与助燃空气混合性好,火焰长度可调节。 煤气:其特点是火焰长度短,热值较低。但它价廉易得, 成为大多数玻璃窑的首选燃料,一般是发生炉煤气。
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,如果要想提高分隔效果,还要配合卡脖。
2)吊矮碹分隔式: 特点:在矮碹处设U 型吊墙和矮 碹一起构成分隔设施。
分隔效果要比矮碹好但结构复杂。
3)U 型吊墙分隔式: 特点:可完全分隔池窑的熔化部和冷却部。
将表面部分物料熔融。
1.投料口
正面式:特点: 可使配合料在熔化区池表面上 B 形式
均匀分布,但易造成跑料现象。
组成 C 结构
投料池:突出于窑池外和池窑相通的矩形小池, 上平面与窑池上平面平行。
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 配合预热到一定的温度。
调节开度灵活。可与水平搅拌器相配使用。
4)双J 型吊墙分隔式 特点:可完全分隔 池窑的熔化部和冷却部.使用在大型、
先进的浮法窑上。有利立式搅拌器的安装,且寿命较长。
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 气体向冷却部的辐射传热量和溢流量。 作用:1)使澄清好的玻璃液迅速冷却 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 能用较小的冷却面积就使其冷却下来。 3)调节玻璃的流量
作用
投 料 口
前脸墙:阻挡火焰不外溢,降低投料口的环境温度。
要求:连续薄层投料、加速熔化、扩大投料面积、 尽量避免扬尘能自动控制 D:设备: 常用设备:弧毯式投料机、倾斜式投料机(图2.4)
作用是进行配合料熔化和 玻璃液澄清、均化
胸墙: 上空间 (火焰空间) 大碹: 池壁 下空间 (窑池) 池底
提供熔化玻璃所需要的热量供给空间
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 3.冷却部 结构形式 日用、医用、化工等成形与冷却 合为一体,即供料槽
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
小炉的组 成及作用
喷火口 使预燃的混合气体加速,形成具有一定速度和刚度 小炉的结构
的火焰进入窑内。它直接关系到火焰的长度、厚度、 宽度、距液面的距离及燃烧程度
结构特征:象一个鸭头或鹅头见图所示
发生炉煤气用小炉的特点:它的结构必顺有一个舌头。
油烧小炉的特点:没有舌头,没有上倾角、没有预混室只有空气通道。
小型:300以下吨/天
1 浮法玻璃池窑和锡槽
玻璃窑的结构很复杂,这里只以浮法横焰窑为例见图所示。 分为熔化部分、热源部分、余热利用、排烟供气部分。
1.1 熔制部分:
玻璃熔化时的重要部位,其作用 是将玻璃配合料加热熔化使之成 为玻璃液。
组成有投料口、熔化部、冷却部分、隔装置、成形部:
A 作用:将玻璃配合料送入窑内并接受来自窑内的部分热量
玻璃液的分隔装置
4)减少玻璃液从冷却区向熔化区回流
卡脖(常用):
浅层分隔装置 分隔装置的类型 冷却水管 :挡浮渣作用良好 深层分隔装置 流液洞 :可明显减少回流. 窑坎:可以延长玻璃液在熔化部的时间
5、成型部(forming end) 作用:兼有冷却与供料作用并将玻璃液控制在能便于成型 制成成品的温度范围内使玻璃液成为制品的初坯
2.熔化空间
构成配合料熔化成玻璃液并进行 澄清的空间
所以窑池分为熔化带和澄清带两部分,以泡界线为界。 泡界线之前为熔化带,泡界线之后为澄清带, 泡界线:为熔化好的、有许多泡沫的不透明的玻璃液与熔化好的、 透明的玻璃液之间的分界线。 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
成型部的结构:
浮法平板玻璃 平拉法平板玻璃 因产品不同分为 压延法平板玻璃 与浮法相似 为锡槽。后面专题讲述 结构复杂
1.2 热源部分
玻璃窑对热源供给设备的要求: 有一定的火焰长度 要有足够的火焰覆盖面积,且要紧贴玻璃液面 火焰不发漂,不发散,不分层。 要满足窑内所需的温度、气氛、压力。
玻璃窑的分类
火焰
1、池窑分类(按所用热源) 电热
窑
3、按烟气余热利用设备
换热器式窑
横焰窑 4、按窑内火焰流动的方向 马蹄焰窑 纵焰窑
平板玻璃窑 5、按生产类型 日用玻璃窑
大型:150吨/天 按生产能力 中型:50~150吨/天 小型:50吨以下/天 大型:60吨/m2 6、按窑的生产能力 按熔化面积 中型:30~60吨/m2 小型:30吨/m2 大型:500以上吨/天 对浮法玻璃 中型:300~500吨/天
第二节 玻璃池窑
玻璃:由熔融物冷却硬化而得的非晶态固体物质
玻璃在无机非金属材料工业中属于一种比较特殊的制品。
特殊性表现在物理化学性 能上和生产工艺上
原料的制备
玻璃生产过程 玻璃液熔制
玻璃产品的成型
玻璃制品的退火
将玻璃配合料在合理温度制度下熔融成液相, 并将其均化、澄清,使其成为透明的液体。
在玻璃窑内完成
燃烧室——小炉
小炉是玻璃窑系统中一个重要的组成部分,它的好坏直接影响着 池窑的工作性能和玻璃液的质量.
气道 舌头 预燃室
空气通道 煤气通道
作用:为空气进入窑内提供通道 作用:为煤气进入窑内提供通道
起改变空气、煤气为小平运动方向的调向作用 分隔空气、煤气,并调节它们的混合状态 控制火焰长度和火焰刚度。 将空气与煤气混合并点燃以得于燃烧。