玻璃窑炉结构及窑炉用耐火材料性能

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---池壁(砖厚250mm左右),其使用条件是与玻璃液接 触并冲刷,其熔化区的池壁上沿还受配合料飞散及火焰 烧蚀,均采用AZS36#锆刚玉砖;
---池底上层(铺面砖100mm,中间捣打料50mm ,下层 粘土大砖300mm),其使用条件是与玻璃液接触并冲刷, 气--液相向上钻孔侵蚀,铺面砖采用AZS33#锆刚玉砖,
---托铁板,为便于烘烤窑炉时膨胀及正常生产时热修,胸 墙和大碹均单独支撑;托铁板起支撑胸墙作用,托铁板 的内边缘由胸墙底部的挂钩砖挡住窑内火焰,以防对托 铁板的烧损。
2)窑池是配合料熔化成玻璃液并进行澄清、均化的地方, 尽量不污染玻璃液,呈长方形并有足够外围及底部钢结 构支撑;池壁和池底均用大砖砌筑,能减少材料加工量 和方便施工并减少熔蚀;
温度为1200~1400℃左右;
1)横通路上部空间是由胸墙、大碹、前后山 墙组成的的空间体系;
---胸墙 (砖厚350mm)与山墙(砖厚 450mm),其使用条件为温度较低且变化 较小,无粉尘飞散,采用普通硅砖;
---大碹(砖厚300mm),其使用条件为温度 较低且变化较小,无粉尘飞散,采用普通 硅砖。
---d.其体积密度小:可减轻炉体重量。
2、粘土砖
• 粘土砖是以耐火粘 土为原料生产的耐火 制品,浮法玻璃熔窑 使用量较多。
• 粘土砖主要用于工作
温度在1300℃的窑 炉部位,如蓄热室下 部的格子砖及墙砖、 烟道砖及池底的粘土 大砖等:
粘土砖基本成分及其性能
---粘土砖其主要成分是Al2O3含量为30~48%、SiO2 含量为50~70%;
e.格子砖(筒形,内腔160mm,壁厚40mm) ---顶上部4层,使用条件为粉料的飞散,高温的温
度变化(1200~1400℃),材质为镁锆74/16% 砖;
---上部13层,使用条件为高温的温度变化 (1100~1300℃),氧化还原反应,材质为 MgO98%砖;
---中上部20层,使用条件为中高温的温度变化 (1000~1200℃)硫酸盐的侵蚀、氧化还原反应, 材质为MgO96%砖;
使用温度分为上部为1200~1500℃,中部为 800~1200℃,下部为<800℃: a.蓄热室碹(砖厚350mm,外有3*64mm保温砖),其使 用条件为粉料的飞散,高温的温度变化,氧化还原反应, 材质为优质硅砖; b.蓄热室目标墙(砖厚350mm,外有146 的粘土砖及 178mm保温砖)其使用条件同蓄热室碹,材质为 AZS33#锆刚玉砖或高纯电熔镁砖; c.主墙和隔墙:上部(砖厚350mm),使用条件同蓄热室 碹,材质为优质硅砖;中部(砖厚230mm),使用条 件为中温的温度变化,材质为高铝砖或镁质砖;下部 (砖厚350mm),使用条件为低温的温度变化,材质 为低气孔粘土砖。 d.底部炉条碹,使用条件同下部格子砖,材质为低气孔率
5、热源供给:蓄热室
1)用途:蓄热室是利用耐火材料做蓄热体 (称为格子体)蓄积从窑内排出烟气的部分 热量,用来加热进入窑内的助燃空气
---这样不但可以利用烟气余热,而且使得助燃 空气加热到较高温度,有利于提高作业温度;
---同时还起到把窑内废气排出及助燃空气 进入的通道;
2)蓄热室是什么结构和材质? 蓄热室是由前、后墙、隔墙及蓄热室内格子体组成,
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;
---中部22层,使用条件为硫酸盐及碱蒸气的凝聚, 中温的温度变化(800~1000℃),材质为 72MgO~12CrO砖。
---下部10层,使用条件低温的温度变(500~800℃) 及温度荷重,材质为低气孔率粘土砖。
蓄热室碹
蓄热室隔墙 (硅砖部分)
蓄热室隔墙 (镁砖部分)
蓄热室内格 子砖
6、热源供给:小炉
• 小炉是玻璃熔窑的重要组成部分,是使燃料和预
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。
玻璃窑炉结构及窑炉用耐 火材料性能
---目的:
全面了解 玻璃窑炉主要结构、窑炉用耐火 材料的基本成分及其性能
源自文库---主要内容:
• 1、介绍玻璃窑炉主要结构及各部位所用的材

• 2、介绍玻璃窑用各种耐火材料的基本成分及
其性能
• 附一:我司三期窑炉的主要结构尺寸
一、玻璃窑炉主要结构
• 玻璃熔窑结构---浮法或压延成型的玻璃熔窑属
L吊墙砖结构 挡焰砖
L吊墙砖结构 L吊墙钢结构
熔化 大碹
投料口 池壁
窑池铺 面砖
挡焰砖
投料口 池壁
窑池铺 面砖
窑池粘 土大砖
2、熔制部分:熔化部是什么结构和 材质?
• 熔化部是进行配合料熔化和玻璃液澄清、均化的
部分;由于采用火焰表面加热的熔化方式,熔化 部分为上下两部分,上部称为火焰空间,下部称 为窑池;熔化部温度一般在1400~1600℃。 1)火焰空间是由胸墙、大碹、前脸墙和后山墙组 成的空间体系。火焰空间应能满足燃料完全燃烧, 保证供给配合料熔化成玻璃及其澄清所需的热量, 并应尽量减少散热而密封: ---大碹(砖厚500mm,外有3*65mm轻质硅砖):其使
---上部挡墙广泛采用L形吊墙(砖厚 305mm),该吊墙是单独悬吊的,可以加 长加料池,不但加强了密封减少了料尘飞 扬,还加强了对配合料的预熔作用;吊墙 采用材质:进口的高级硅砖,也有在下端 采用电熔莫石或锆刚玉砖或其组合砖等;
---上部挡墙的前端(即L形吊墙鼻区的前端) 吊挂一排挡焰砖或一组水包,主要起密封 作用,挡焰砖采用材质:低膨胀硅砖或烧 结莫来石砖。
---上间隙(或边碹砖):其使用条件同大碹并且 起到分隔大碹硅砖与胸墙AZS锆刚玉砖发生接触 反应,宜采用优质锆英石砖(注:硅砖属酸性, 锆刚玉砖属碱性,锆英石砖属中性);
---前脸墙与后山墙(砖厚450mm左右):其中前 脸墙在第2条款已描述,后山墙的使用条件跟澄 清区胸墙一样,均采用优质硅砖;
---挂钩砖(异形):为保护托铁板的胸墙底部砖, 以挡住窑内火焰对托铁板的烧损。
6、锆英石砖; 7、高纯镁砖; 8、直接结合镁砖; 9、轻质耐火材料; 10、不定形耐火材料。
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1、硅砖
• 硅砖是浮法或压延
玻璃熔窑使用量最 多、也是最重要的 一个砖种。
• 对于大型熔窑,硅
砖主要用于:熔化 部及工作部窑顶大 碹、胸墙和前后端 墙、蓄热室顶碹和 蓄热室上部隔墙等。
硅砖的基本成分及其性能
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
---它是偏酸性的耐火材料,随着砖中Al2O3含量的 增加其酸性逐渐减弱,因此粘土砖宜用于酸性窑 炉环境;
---其密度为2 .40至2.56g/cm3,其耐火度虽然高达 1700℃,但荷重软化温度只有1300℃左右,因此 在高温使用时不能承重、不能受压;
---粘土砖的抗热震性较好,波动范围较大,一般大 于10次(1100℃/水冷),这与粘土砖的线膨胀系 数值不太大又无多晶转变现象及具有明显颗粒结 构有关。
3、高铝砖与硅线石砖
• 高铝砖是Al2O3含量大于
48%的硅酸铝质耐火材料统 称高铝质耐火材料,浮法玻 璃熔窑使用量较少;
• 如果在高铝质砖的配料中加
4、熔制部分:熔窑的分隔装置有哪 些?各有什么用途?
• 分隔装置有气体空间分隔装置和玻璃液分隔装置
1)气体空间分隔装置一般有矮碹、吊平碹、吊墙:
---矮碹(吊平碹)是降低了胸墙高度,即卡脖前后 与山墙交接的碹,以及支通路进入溢流口的碹, 均起到阻隔空间气体对流的作用,一般降温 30~50℃;
---吊墙(主要有J型或U型),常与卡脖配合使用, 有的吊墙可以上下移动,便于调节开度,几乎能 将前后空间完全分隔,起较大的冷却作用。
---硅砖的高档制品SiO2含量为96~98%; ---它是属于酸性耐火材料; ---其密度为2.35至2.38g/cm3; ---具有很高的高温结构强度,如荷重软化温
度高(1640~1700℃)和蠕变率低;而且在 吸收少量碱质组分后除了极轻微的熔蚀外, 并不降低窑顶结构强度。 ---硅砖的主要缺点是抗热震性能低。
大碹 小炉口 池壁
熔化部
小炉
蓄热室
玻璃液
小炉平台 格子砖
7、热源供给:天燃气系统
• 主要设施:天燃气配气室(包括减压与稳
压) 等压力供气管道 天燃气喷枪
• 辅助设备:空压机,提供燃烧高压气和喷
枪冷却气等。
二、玻璃窑用各种耐火材料的基 本成分及其性能
各种耐火材料分类如下:
1、硅砖; 2、粘土砖; 3、高铝砖与硅石; 4、电熔锆刚玉砖; 5、电熔刚玉砖;
于横火焰式池窑,根据各部功能其构造分为:
1、玻璃 熔制

4、排烟 玻璃熔窑 2、热源 供气 结构(4部分) 供给
3、余热 回收
---1)熔制部分:分为加料口、熔化、澄清与 均化区,横、支通路(或叫冷却区)及分 隔装置(或卡脖)等;
---2)热源供给:天燃气系统或其它燃料的管 道、蓄热室、小炉等;
---3)余热回收:格子砖、余热锅炉等;
• 玻璃窑用硅砖具有如下特点:
---a.高温体积稳定,不会因温度波动而引起 炉体变化:玻璃熔窑在1600℃下可以保持 炉体不变形,结构稳定。
---b.对玻璃液污染轻微:硅砖主要成分是 SiO2,在使用时如有掉块或表面熔滴,不 会影响玻璃液的质量。
---c.耐化学侵蚀:上部结构的硅砖受玻璃配 合料中挥发的R2O(碱金属)的气体侵蚀, 表面生成一层光滑的变质层,使侵蚀速度 变低,起保护作用。
2)横通路窑池是由池壁和池底两部分构成, 呈长方形并有足够外围及底部钢结构支撑;
---池壁(砖厚250mm),其使用条件是与玻 璃液接触并冲刷,因此不能对玻璃液有任 何污染,宜采用α·β电熔刚玉砖;
---池底(上层铺面砖80mm,下层粘土大碹 300mm),其使用条件是与玻璃液接触并 冲刷,不能对玻璃液有任何污染,有较高 的机械强度,铺面砖也采用α·β电熔刚玉砖。
卡脖出 口矮碹
卡脖吊 平碹
熔化部 大碹
卡脖入口 J形吊墙
卡脖池底
卡脖大 水包
池壁
2)玻璃液分隔装置有卡脖、冷却水包、窑坎等: ---卡脖是熔化部和冷却部之间的一段缩窄窑池,与
矮碹、吊墙配合使用,对熔化部和冷却部之间的 气体空间及玻璃液起分隔作用,从而降低玻璃液 的温度; ---冷却水管是由一组通过冷却水的圆形或方形钢管 组成,水管高度根据实用确定。冷却水管附近的 玻璃液受冷却后,形成粘度较大的不动层,构成 一道挡墙、降温作用大,不但可以阻挡未熔化的 浮渣进入冷却部,而且通过调节水管的沉入深度, 可以控制进入冷却部玻璃液的质量; ---窑坎,是斜坡式分隔能阻挡玻璃液的对流,窑的 纵向有多个窑坎,如澄清带,进入卡脖及进入工 作部前端均可设置窑坎。
---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
形前脸吊墙)组成,加料口温度一般在 1100~1400℃,对配合料起预熔作用和密封作 用:
---玻璃熔窑很多已采用与熔化部等宽的加料池, 使得料层更薄,能防止偏料,投料池壁(砖厚 250mm)使用材质为:AZS36#锆刚玉砖;
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