玻璃窑炉设计图
一窑四线平拉玻璃熔窑设计
摘要介绍了260～300td一窑四线平拉玻璃熔窑的设计情况，包括：熔化部设计，分支通路的布置原则，分支通路长度尺寸的设计，全窑池底结构形式和不同池深的窑底结构处理。
关键词平拉玻璃熔窑设计天津玻璃厂是我国采用平拉工艺(格法)生产平板玻璃的重点骨干企业。
该厂于1986年全套引进了比利时格拉威伯尔公司(Glaverbe1)的平拉玻璃生产技术及主要设备。
建设初期为一窑二线，并留有可热接第三线的接口。
后来在不停产的情况下，成功地热接了第三线，建成了国内第一条一窑三线的平拉玻璃生产线。
长期稳定地生产2 mm厚优质薄玻璃，工厂取得了良好的经济效益，同时为国内多家平拉玻璃企业提供了技术支持。
随着天津市城市建设的发展和环境保护的要求，该生产线所在的地理位置已被规划为商住区，玻璃厂需要搬迁到新址。
由于原一窑三线已经完成了两个窑期近17年的运行，拆后可利用的设施已不多，以及要扩大生产能力的考虑，工厂决定新建一条一窑四线平拉玻璃生产线。
设计熔化能力260～300t／d，燃料为重油，窑龄8年，玻璃原板宽度4000 mm，耐火材料立足于全部国产，现将有关设计情况介绍如下：1 熔化部设计在80年代引进的一窑三线平拉玻璃熔窑，从窑型尺寸到各部位细部结构看，该熔窑的熔化部在现在看来仍是一座200 t／d级的技术比较先进的熔窑。
本次工厂搬迁需要新建同样技术先进的一窑四线，熔化能力为260～300 t／d的熔窑，并要积极采用近年来的各项熔窑新技术。
本设计确定一窑四线平拉玻璃熔窑的熔化部，采用近年来在国内浮法玻璃熔窑上广泛采用的熔化部结构形式，并以某建成投产多年的300 t／d浮法线熔窑做为参照，进行熔化部设计。
1．1 熔化部主要尺寸的确定按照熔化部的池宽尺寸计算公式：B=9000+ (P-300) ×7求得该熔窑(按P=300 t／d)的熔化部池宽为：B=9 000 mm。
对于浮法玻璃熔窑来说，熔化部和熔化区的长宽比分别为：K1=3～3.3；K2=1.8～2.0。
玻璃窑炉结构及窑炉用耐火材料性能 ppt课件
---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
PPT课件
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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，
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P下PT课部件 格子砖，材质为低气孔19率
---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，
---d.其体积密度小：可减轻炉体重量。
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2、粘土砖
玻璃熔窑设计三章.池窑尺寸设计
玻璃熔窑设计三章.池窑尺寸设计第3章池窑尺寸及其他的设计3.1 熔化部尺寸的设计设计步骤如下：①熔化量熔化量取500 t/d②熔化率浮法熔窑一般取2.30~2.50 t/（m2·d）之间；熔化率取的过小，窑炉不节能，取得过大，熔化操作困难，或是达不到设计容量，所以取2.4 t/（m2·d）。
则熔化面积为：F m＝（m2）③熔化面积及其尺寸前脸墙距1#小炉中心线4.0 m，小炉中心线间距3.1 m，共6对小炉。
小炉间距大，可以有效提高火焰的覆盖面积，1#小炉前脸墙距离长些，可以适当提高1#小炉的火焰温度，加速配合料的熔化，提高熔化率和热效率；另外有利于减轻对前脸墙或L型吊墙的烧损，减轻飞料对1#、2#小炉蓄热室格子体的堵塞、侵蚀。
则熔化面积长L＝4.0＋3.1×5＋1.0＝20.5 (m)宽B＝考虑到池底排砖，横向取整块砖，池底砖：300×300×1000 mm,在排砖时不考虑实际存在的砖缝隙。
则有由于砖必须是整块的，故需要34块池底砖。
熔化面积宽B＇＝34×0.3＝10.2 （m）长宽比浮法熔窑的长宽比在1.95~2.50之间，所以长宽比合理。
熔化面积F＝B＇× L＝10.2×20.5＝209.10 （m2）实际熔化率K＝（）末对小炉（6#）中心线后1m到卡脖的距离取14.5m则熔化部长L＇＝14.5＋L＝35 （m）F熔化部＝B＇× L＇＝10.2×35＝357.0 （m2）合理。
熔化部的长宽比＇＇3.2 池窑深度池深选取选取h＝1.2 m选取浅池的原因是减少玻液的回流，节能效果好；由于上层玻璃液液流厚度与熔化池深成正比，池深变浅，上层液流厚度随之减少，有利于玻璃液澄清，提高玻璃的质量。
但是浮法玻璃含铁量较低，玻璃液热透射性较强，将使池底温度提高较多，池底玻璃液的流动性增强，对池底砖的冲刷加剧，所以在池底结构上要选择较好的铺面砖，本设计选取电熔无缩孔锆刚玉砖。
玻璃熔窑
(5)热风烤窑时应注意的事项
②准备保温的熔窑，应在烤窑前做好碹顶、胸墙、 池壁、烟道等处的保温工作。对正常作业时不加 保温的窑体部位，在烤窑前要采取临时铺挂矿棉 毡等保温材料，这样对砖材均匀升温有利。 ③若在投料口区安置烤窑喷枪，应对前脸墙和碹 做好保温隔热工作，防止点燃喷枪后火焰辐射造 成硅砖损坏。同时，还可临时取下一层池壁砖， 留出池壁砖补上。
(6)点火烤窑过程中易出现的问题及 处理方法
⑤根据窑内温度和大碹膨胀情况松拉条 在松拉条时，应考虑到老碹放水降温后大碹的下 沉情况，或者新碹在拆除碹胎后，大碹下沉的程 度。烤窑时，由于升温则砌体膨胀而松拉条，碹 的跨度增大．如果保持碹的弧度不变，则碹股要 随跨度的增大而适当增高，这是正常现象，一般 大碹升高50~60mm,有时升高100mm。在升温结 束后，一定要上紧拉条。
(6)点火烤窑过程中易出现的问题及处理 方法
⑥烟道不严密 由于烟道不严密，漏入空气则影响废气烟道温度。 这个问题最好在点火烤窑前解决，细致地对烟道 系统进行检查，发现漏风处就要堵严，特别是废 热锅炉进出口闸板、助燃风闸板、烟道扒灰坑等 一定要堵严。如烤窑过程中发现漏风，尽可能用 泥灰抹严。 ⑦熔化部末端的工字钢立柱往卡脖方向严重倾斜 这是由于反碹找平砖以下部分没有留设膨胀缝造 成的。解决的方法是在卡脖处横放一工字钢梁， 挡住山墙，同时卡脖前后两边的山墙用钢立柱顶 上，以防止过度变形。
热 装 窑
(3)正常投料后，即可全面调整熔化部温度曲线， 以适应正常生产需要。如引头子不能及时衔接上， 造成烧空窑时间较长，熔化部碹顶温度应降至 1430~1450℃。 (4)在热装窑过程中，要认真检查熔窑的池壁、池 底，遇到问题及时处理。 过大火及热装窑期间，冷却部仍在烤窑阶段，应 严格按前述升温曲线以及松紧拉条、顶丝的原则， 控制温升和拉条、顶丝的松紧。
玻璃工业窑炉 第二章马蹄焰窑 第四节蓄热室设计
三通道蓄热室的优点： （1）可以在不增加厂房高度的情况下扩
大换热面积； （2）烟气流程长，气流分布均匀，助燃
空气预热温度高； （3）可根据不同温度的传热方式特点，
确定各通道内合适的烟气流速； （4）不易产生堵塞或倒塌。
三通道 燃煤气 马蹄焰 池窑立 面、平 面图
2.4.3 结构设计 空、煤气烟道、炉条碹、格子砖、蓄热 室顶碹、风火隔墙、热修门等。
传热过程中，废气以辐射加对流将热量传 给格子体表面，再通过导热将热量传向格 子体内部。
加热空气时格子体表面主要以对流辐射方 式将热量传给空气。由于空气O2，N2为 对称双原子，不辐射也不吸收，因此温度 虽高，仍主要以对流传热。
加热煤气时，辐射作用得以加强。
换向时间对蓄热室换热效率有较大影 响，适宜时间20~25min。
格子体的排列方式有：传统常用西门子 式、李赫特式、连续通道式和编蓝式。以 标型砖码砌，砖厚65mm。 近年来出现波形砖、十字砖、筒形砖等。 提高了格子体强度、增加了换热面积，砖 厚40mm。
格子体的排列方式 a-西门子式(上下不交叉);b-西门子式(上下交叉);
c-李赫特式三通道;d-编蓝式
八角筒形格子砖 十字砖格子体
格子砖ρ、C、排列方式以及通道内气 体流动情况等影响热交换过程的好坏。
横断面上的气流分布均匀程度，对改 善传热和提高热效率具有重要意义。
气流方向应符合气体垂直运动定则， 即烟气自上而下流动，空气或煤气自下 而上流动。
蓄热室主体为格子体。作用是蓄热和换 热。
格子砖的材质、性能、形状尺寸、受热 面积等直接关系到蓄热室的热效率和空 气、煤气的预热效果。
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马蹄焰玻璃窑炉设计技术培训 ppt课件
一、玻璃窑炉马蹄焰池窑简介
1.熔化池结构: 窑炉的熔化率主要取决于熔化温度，因为中碱和无碱玻璃球窑 的熔制温度比较高，如果进一步提高熔化温度来提高熔化率，会加 速对耐火材料的侵蚀，降低球质和影响炉龄。而采取鼓泡和电助熔 技术可以相应提高中下层玻璃温度，促进玻璃的均化，并且提高熔 化率。玻璃原料从熔化到澄清的行程也大，这有利于玻璃质量的控 制和提高，而长宽比又受到小炉结构设计、火焰长度及拐弯要求的 限制。池深不仅影响到玻璃液流和池底温度，而且影响玻璃液的物 理化学均匀性以及窑炉的熔化率。一般池底温度在1200—1360℃之 间较为合适。池底温度的提高可使熔化率提高。但池底温度高于 1380℃时，需要提高池底耐火材料的质量及品种，否则会加速池底 的侵蚀并降低炉龄，且会增加玻璃球的结石含量，这对后道拉丝生 产是不利的，影响池底温度的决定性因素是玻璃的铁含量和玻璃气 氛。当Fe2O3含量在0.25—0.3%范围内时，池深800—1200mm的玻 璃球窑，其垂直温降约为15—30℃/100mm。
一、玻璃窑炉马蹄焰池窑简介
6. 小炉: 目前小炉设计仍以实践经验为主，一个成功的设计者 应能用燃烧理论、火焰传热理论去分析、应用和总结实践经验。
（1） 小炉下倾角一般在18—35°范围内选用，燃油小炉一般 选用22—25°，燃烧天然气和干气的小炉下倾角可以大些。在实际 生产行中油枪有5°左右的上仰角，在采用天然气和干气时的仰角 还要更大些，其目的是让火焰与玻璃液面平行。
（2） 小炉喷出口速度（或小炉出口面积），由于燃油雾化后 喷入窑炉空间的燃烧过程中伴随着油雾的气化过程，因此燃料混合 物喷出的速度大，气化膨胀的阻力也大，油类燃料在窑内的停留时 间一般比天然气燃料的时间长，因此燃油小炉喷出的速度可以稍低。 当改用天然气时，如果喷出速度太低，会造成燃烧不完全。小炉喷 出口速度一般参照小炉喷出口处相应温度的空气速度来进行计算比 较合适。小炉喷出的助燃空气要有一定的容积厚度，取其宽高比为 2—3.5。 为了使火焰不直接冲刷胸墙，两座小炉内侧间距应不小于 0.6，小炉外侧与胸墙间距不小于0.3。
玻璃工业窑炉 第二章马蹄焰窑 第一节熔化部设计
熔化池基础、主次梁
主梁
次梁
基础柱
熔化池池底 池底大砖 池底保温层
熔化部、冷却部池壁预排
投料口
熔化池
冷却池
池底“漂砖”的原因
配合料中碎玻璃带入的金属和玻璃还原的熔融金 属杂质沉在池底形成球状熔体，对池底砖产生向 下钻孔侵蚀。同时玻璃液和金属液在渗入到铺面 砖下垫层时产生向上钻蚀。
缝，2~3mm，R为半径，δ为碹厚。 砌拱时，插入的直型砖不要太多，否则易塌拱。 拱脚要加固紧，拱脚松动也会造成塌拱。 横推力F为
F KG ctg
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式中，K为温度修正系数
F大小影响因素 G的大小
θ的大小 平拱θ=0，F→∞ θ=180，F=0
温度tw1≥tw2，产生附加载荷 T↑，K↑
品种料别
F熔＜20 m2
燃料1
燃料2
F熔21~39 m2
燃料1
燃料2
F熔＞40 m2 燃料1 燃料2
保温瓶 仪器普白料
0.6~0.9 0.8~0.95 0.7~1.0 0.4~0.5 0.65~0.8
1.1~1.35 1.7~1.9 (60m2)
仪器灯工硬 料
仪器烧器硬 料
中碱球
~0.35 0.15~0.2
0.5
吹制泡壳 0.5~0.65 0.8~1.0 0.6~0.75 0.8~1.1
1.0
1.2
压制管壳
0.6~0.7
0.6~0.7
安瓶管
0.4~0.6
~ 0.8
0.8~1.0
灯管芯柱 0.25~0.3 0.35~0.4 0.3~0.5 0.4~0.6
0.7~0.8
玻璃熔窑设计-2---副本
目录目录I〔一〕原始资料11.产品:机制啤酒瓶12.出料量：13.玻璃成分〔设计〕〔%〕：14.料方与原料组成15.碎玻璃数量：16.配合料水分：27.玻璃熔化温度：28.工作部玻璃液平均温度：29.重油。
210.雾化介质：211.喷嘴砖孔吸入的空气量：212.助燃空气预热温度：213.空气过剩系数α：214.火焰空间外表温度：215.窑体外外表平均温度〔℃〕216.熔化池玻璃液温度〔℃〕317.熔化部窑顶处压力：318.窑总体简图见图。
3(二)玻璃形成过程耗热量计算41.生成硅酸盐耗热〔以1公斤湿粉料计，单位是千卡/公斤〕52.配合料用量计算73.玻璃形成过程的热平衡〔以1公斤玻璃液计，单位是千卡/公斤，从0℃算起〕7(四)熔化部面积计算91.各尺寸确实定92.确定火焰空间尺寸：93.熔化带火焰空间容积与面积计算104.火焰气体黑度〔ε气〕计算105.火焰温度计算10〔五〕燃料消耗量与窑热效率计算111.理论燃料消耗量计算：11〔1〕熔化部收入的热量11〔2〕熔化部支出的热量122.近似燃料消耗计算163.实际燃烧消耗量计算164.列熔化部热平衡表165.熔化部热负荷值，单位耗热量与窑热效率计算〔按实际耗油量〕17 〔六〕蓄热室受热外表计算17〔七〕排烟系统阻力计算181.局部阻力计算列下表182.摩擦阻力计算列表：193.蓄热室几何压头计算：20〔八〕烟囱计算201.烟囱高度〔H〕计算202.烟囱出口直径〔D〕计算：20〔一〕原始资料1.产品:翠绿料2.出料量：每天熔化玻璃135吨。
3.玻璃成分〔设计〕〔%〕：4.料方与原料组成5.碎玻璃数量：占配合料量的50%。
6.配合料水分：靠石英砂和纯碱的外加水分带入，不另加水。
7.玻璃熔化温度：1400℃。
8.工作部玻璃液平均温度：1300℃。
9.重油。
10.雾化介质：用压缩空气，预热到120℃，用量为0.6标米3/公斤油。
11.喷嘴砖孔吸入的空气量：0.5标米3/公斤油。
玻璃窑炉结构及窑炉用耐火材料性能 ppt课件
PPT课件
1
---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
---主要内容：
• 1、介绍玻璃窑炉主要结构及各部位所用的材
料
• 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
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一、玻璃窑炉主要结构
---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PPT课面件砖采用AZS33#锆刚玉砖10 ，
---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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---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。
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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
挡焰砖
窑池铺 面砖
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投料口 池壁
窑池铺 面砖
窑池粘 土大砖
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2、熔制部分：熔化部是什么结构和 材质？
玻璃池窑结构
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。 调节开度灵活。可与水平搅拌器相配使用。
目的作用 余热回收设备
1）回收余热、减少热量的损耗，提高热量利用率
2）提高窑内燃料燃烧温度 3）加速煤气充分燃烧，节约燃料
蓄热室
1）结构简单;2）处理气体量大 3）运行可靠、经济; 4）热交换直接5）间歇工作 (几种形式）:P150
热交换器 余热锅炉
三种余热回收设备各有优缺点， 但最明显的是使用温度不同。
按照发明家分
ＰＢ法 皮尔金顿法 英国 为窄流槽型 ＬＢ法 匹滋堡美国
2、结构 锡槽由三部分组成：进口端、主体、出口端。
进口端结构
窄流槽进口端 宽流槽进口端
流道 流槽
压延型锡槽进口端
主体结构（槽体）：包括槽底、胸墙、顶盖、电加热器、钢结构、锡槽中的分隔装置。
作用：承担着玻璃液的摊平、展薄成型、冷却、固型等重要成型过程的任务。 对其要求：密封性能要好，温度可调性好，具有控制锡液和气流对流的设施，槽
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。
前脸墙：阻挡火焰不外溢，降低投料口的环境温度。
D:设备：
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
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
图文带你了解玻璃窑蓄热室结构及工作原理
图文带你了解玻璃窑蓄热室结构及工作原理导读：玻璃熔窑常用的立式蓄热室的结构，下部为空气、煤气烟道，烟道顶部砌空气和煤气蓄热室的炉条碹，其上码砌格子砖，空气与煤气蓄热室之间的隔墙叫风火隔墙，由于其上部温度很高，又有飞料侵蚀，烧损后易发生透火现象，所以其厚度一般较大，而且要求砌筑严密。
为减少蓄热室外墙散热损失，一般都砌有保温砖。
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正文从玻璃熔窑内排出的烟气(废气)温度很高，一般为1400～1500℃左右。
因此，废气含有大量的热能。
所以说，在玻璃熔窑中废气余热的利用具有很重要的意义。
玻璃熔窑内要求火焰温度在1700℃左右，除了燃料燃烧提供热能外，利用废气的高温将助燃空气和煤气(在燃油窑中，只有助燃空气)预热也是保证火焰达到高温的重要条件。
所以，在干板玻璃熔窑中采用蓄热室作为废气余热利用设备来预热空气和煤气。
玻璃熔窑常用的立式蓄热室的结构如下图所示，下部为空气、煤气烟道，烟道顶部砌空气和煤气蓄热室的炉条碹，其上码砌格子砖，空气与煤气蓄热室之间的隔墙叫风火隔墙，由于其上部温度很高，又有飞料侵蚀，烧损后易发生透火现象，所以其厚度一般较大，而且要求砌筑严密。
为减少蓄热室外墙散热损失，一般都砌有保温砖。
由于蓄热室常需要修格子砖及清灰，所以外墙留有热修门和清扫孔，烟道内需留有掏灰坑。
注:1-半圆碹；2-格子体；3-风火隔墙；4-蓄热室墙；5-烟道；6-热修门；7-炉条碹；8-扒灰坑采用蓄热室作为废气余热利用设备，能提高熔窑的热效率，提高空气和煤气的预热温度，所以，既能提高火焰温度，又能降低燃料的消耗量，从而可降低生产成本。
(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。
玻璃马蹄焰窑炉结构设计
玻璃马蹄焰窑炉结构设计The document was prepared on January 2, 2021第二章结构设计熔化部设计熔化率K值确定瓶罐玻璃池窑设计K值在—为宜.熔化率取的过小,窑炉不节能,取得过大,熔化操作困难,或是达不到设计容量,本次取m2·d.理由如下：目前国外燃油瓶罐玻璃窑炉熔化率均在以上,而我国却在左右,偏低的原因：1整个池窑缺少有助于强化熔融的配套设计.2操作管理,设备,材料等使得窑后期生产条件恶化.由于这些影响熔化能力的因素,现在瓶罐玻璃K值偏小.在全面改进窑炉结构和有关附属设备后,根据国内耐火材料配套情况和玻璃原料量与制备情况.采取了K=t/m2·d.熔化池设计1确定来了熔化率K值：熔化部面积 100/=40m2.2熔化池的长、宽、深：L×B×H=8000mm×5000mm×1200mm本设计取长宽比值为.长宽比确定后,在具体确定窑池长度时,要保证玻璃液充分熔化和澄清,并考虑到砖窑材料的质量以及燃烧火焰的情况,一般要求火焰转向点在窑长的2/3处.窑长应≥4m .在确定窑池宽度时,应考虑到火焰的扩展范围,此范围取决于小炉宽度、中墙宽度两个小炉的间距,小炉的间距,既要便于热修,又不要降低火焰的覆盖面积,一般小炉之间的通道宽度取~1.2 m .窑池宽度约为2~7m.长宽选定后,当然具体尺寸还要按照池底排砖情况最好是直缝排砖作出适量调整,池底一般厚为200~300m.具体的池底排列会在后面设计的选材方面进行说明.这里先不做细讲.综上 ,本次选用L=8m ,B=5m.窑池深度一般根据经验确定.池深一般在900—1200mm为宜.池深不仅影响到玻璃液流和池底温度,而且影响玻璃液的物理化学均匀性以及窑炉的熔化率.一般池底温度在1200—1360℃之间较为合适.池底温度的提高可使熔化率提高.但池底温度高于1380℃时,需要提高池底耐火材料的质量及品种,否则则会加速池底的侵蚀并降低炉龄,且会增加玻璃球的结石含量,这对后道拉丝生产是不利的,影响池底温度的决定性因素是玻璃的铁含量和玻璃气氛.当Fe2O3含量在—%范围内时,池深800—1200mm的玻璃球窑,其垂直温降约为15—30℃/100mm6.表2-1 中国池窑熔化池池宽注：池底保温时,表1-2中池深值增加20%-30%6.故熔化池深度预先取：H=1.2m .熔化池的深度,在本设计中我们一改以往国内设计的传统经验即：熔化区与澄清区池深一致的设计观点,改为更科学有效的加深澄清区,加深幅度为200mm ,加深到1400mm,即H=1400mm,后面会进行复核.同时加设窑坎和鼓泡装置.火焰空间本次设计:采用B火=5400mm,B熔=24 KJ/m3·h.本次设计：采用火焰高度为1500mm,火焰空间宽度为5400mm,煊升高1/8,为675mm.火焰空间长度为窑炉长度8000mm.从理论上解释：扩大火焰空间,有利于燃料完全燃烧,稳定火焰,在窑体保温的情况下扩大火焰空间对该部位的散热损失,影响极小,相反,由于燃料完全燃烧,使得燃料在窑池空间内的燃烧技术效率提高也即有更多的热量用于加热熔池和玻璃液.其次,以气流动力流型来考虑,也要求在火焰与大碹之间有一股循环气流来保护大碹,并有助于把火焰流股压向液面.本设计采用大的火焰空间结构,因为尽量大的火焰空间适合燃油火焰的刚性好,不发飘的特点,有利于充分燃烧.所以在窑宽5000mm的基础上,两边总共加宽400mm即这样可以保证在高的熔化率的同时降低熔化部的热负荷.加料口的设计投料时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、泡界线的稳定,最终会影响到产品的质量和产量.加料口是马蹄焰玻璃池窑的重要部位之一.熔化工艺和所选用的加料机对加料口的要求,其设计必须能使配合料呈薄层或小堆状均匀稳定地进入熔化池,形成一个便于熔化作业调节的“圈式”配合料流型,均布在熔化部玻璃表面,加料口是池窑结构上的薄弱环节,容易损坏,设计时应合理加大、加长配合料进入熔化池的通道,以减少玻璃液因接触耐火材料的损坏.同时,还要对火焰有较好的密封,防止火焰对加料口上部材料造成损坏并减少滋流热量损失3.设一个加料池, 单侧加料,加料口呈斜喇叭形, 向前墙倾斜10°,向后墙倾斜3°,预熔池长1600mm.配以悬挂式密封加料机, 既减少了料粉飞扬, 又减少了辐射热损失, 同时还加速了配合料的熔化.1采用单侧加料与采用两侧加料相比,可相应减少窑头仓,使配合料的输送和贮存更为简单,同时也减少加料口的热损失,降低投资成本15.2.加料池加料池采用大的预熔池,使配合料在预熔池中的到充分加热,提高熔制效率,梯形的池型有助于配合料形成“圈式”料流.从而提高熔融效果,提高配合料在窑炉中的路程距离,得到更多来自火焰的热量,提高熔化率,能量的利用率和熔化效果,j加料口采用内宽外窄型,内开口1300mm,外开口800mm.窑坎与鼓泡设计窑坎高为1/2D=600mm,宽400mm,用二层200mm厚的砖错缝.熔窑坎设置在熔池中鼓泡点窑炉的2/3处以后766.7mm处,窑坎高度600mm,为双层砖铺排,总宽度为400mm.熔化区内底部玻璃液通过窑坎是有一个爬升过程.这样增强了热量的交换,使玻璃液温度升高,黏度降低,有助于玻璃液中气泡的排出.此外,减少澄清区玻璃液回流量,降低热损失.分隔装置设计火焰空间分隔装置火焰空间的分隔采用全分隔结构两道墙,全分隔能消除熔化部温度的波动对工作池的影响,这样比较稳定的控制了工作池内玻璃液的温度,保证了制瓶机成型温度的稳定.玻璃液分隔装置用倾斜式流液洞,熔化部与工作部两道墙完全分隔流液洞尺寸.流液洞长×宽×高＝1200×400×300mm.冷却部的设计工作池一般工作池半径小于等于熔化池池宽,工作池深度浅于熔化池池深300—400mm8.工作池面积占熔化面积20-25%.本次设计：矩形工作池,长×宽×高＝1200×5000×600mm工作池面积：6.0m2,占熔化部面积的15%.现在的工作池正在朝着小面积浅工作池发展,工作池由于与熔化池相对独立,所以其形状不受其他因素影响,一般马蹄焰池窑工作部占熔化面积的10—15%,深度一般为~0.9m.小面积的工作池设计,池深较浅,静压小,从而减少了玻璃液的回流,保证玻璃液的质量.热源供给部分的设计小炉本次设计综合考虑改进：第一，小炉长度取3m；小炉下倾角为23°；小炉底的下倾角为18°.第二，小炉底下操作空间尺寸,由于该处的操作环境差,故取大一点的数据,当然也不能太大,取4.0m；小炉底外表面到操作走台的高度,以操作员走路不低头为准,取1.8m.第三，小炉口的尺寸,小炉出口煊的股跨比最好为1/8,小炉口出口煊的煊砖厚度为0.4m,小炉出口煊的长度为0.6m.综合来说：（1）油喷嘴安装在小炉口下面,喷嘴中心离液面高度约为200mm,油枪上倾5 o .（2）油喷嘴一般距池墙外壁为400mm,小炉口安装2支油喷嘴时,喷嘴直径为4.0mm,油喷嘴间距为600mm.（3）蓄热式马蹄焰池窑空气出口速度为8m/s,一般空气的平均预热温度以1300℃为考虑.回火速度为13m/s；喷口的总面积占熔化池面积的3%——空气出口面积为0.2m.（4）首先小炉口要扁而宽,宽的小炉口可以在熔化区形成一宽而热量集中的火焰覆盖面,有利于对于配合料的加热.马蹄焰空气出口宽高比取,出口宽取1500mm,高取357mm；油喷嘴下倾角为25%；补充来说,为使空气与油雾混合良好,可使小炉地板下斜5°,同时适当加长水平通道,水平通道长度为2750mm6.（5）再次,小炉中心线与熔化池中心线要有一定的夹角3~6度.这样可以避免火焰冲刷胸墙,也有利于火焰的转向.最后,小炉通道后部用竖向缝与蓄热室分开.这样可以确保窑炉与蓄热室这两部分结构的热膨胀不受阻碍17.余热回收部分的设计蓄热室本次设计：采取在国内外普遍使用的多通道箱型蓄热式,使空气获得较高的预热温度,死角较少,也可选用最适宜的耐火材料,经济实惠.先进蓄热室首先要具有高的蓄熔比和高的预热温度,高的余热回收效率.为了实现这些目标设计中采用了各项性能指标优越的八角筒形格子砖,增加了格子体高度使,使通道内气体保持了最有利的速度.蓄熔比为51：1左右,格子体体积/熔化面积=3.07m3/m2.格子体体积为122.8 m3,细长比,采用八角筒形状为格子体,格子体主要尺寸：4180×3200×9600mm,格孔尺寸160×160mm.经验设计：蓄熔比：51：1,F=51×40=2040m2 F=2040 m2=4×160×160/2×160+160=160 mm格子体当量直径 dG单位格子体受热表面积为:14.94 m2格子体体积为:V=2040/=136.455 m3细长比取H/LB= H/LB= H×LB=所以:H= m LB=14.17 m长宽比宽=3.2m=3200 mm排13块格子体即:3120 mm,预留80 mm膨胀.所以实际蓄热室宽为3200 mm长=4.32m=4320 mm 布17块格子体即：4080 ,预留100 mm膨胀所以实际蓄热室长为：4180 mm格子体为间歇层错位码砌.格子体砖高120 mm 所以格子体为80层,格子体高度为9.6 m.6排烟供气部分的设计为使窑炉作业连续、正常、有效的进行,设置了马蹄焰池窑排烟供气部分,它包括：支烟道、总烟道、换向设备闸板及烟囱等6.由于烟道内的烟气温度较低烟气出蓄热室的温度约为600℃左右,到烟囱根的温度约为400℃左右,因此烟道内墙、底和碹均采用粘土质耐火砖砌筑.眼到底,墙和碹都进行保温,地下水位高的地方或室外烟道还应做防水层.玻璃熔炉的烟囱现在多用钢筋混凝土浇注,内衬粘土质耐火砖.烟囱高度采用40m,玻璃池窑采用高度﹤50m的砖烟囱.烟道中废气流速取2标/s；烟道截面高度取700mm,宽度取600mm.爬坡高度取30°.结论实践证明,引进窑的熔化率、能耗及炉龄等主要技术指标与国内自行设计的池窑相比确实有明显的优点.综合上述的研究成果,国外设计的瓶罐玻璃池窑有几个突出的优点,本次设计选择性的引鉴了一些.第一、采用一系列有助于强化熔融的措施1小炉具有足够的宽度,以便布置多支油枪.2助燃空气具有较高的喷出速度,小炉的造型必须有利于使空气流保持规定的方向和足够的势能,以有利于与油雾的混合燃烧.3选用火焰的最高温度能集中在化料区达到强化熔融条件的燃油喷嘴.4选用有利于料堆分布加速料堆熔化和防止料堆分层熔化以及加料口密封程度高的加料机.5保证火焰空间具有合理的宽度和高度6尽可能提高助燃空气的预热温度第二、采用有效技术措施来稳定工艺制度和保证玻璃液的熔制质量1采用鼓泡和窑坎2火焰空间全分隔,采用分配料道形式3通过有效的控制手段来稳定池窑的各项工艺参数4烟囱具有足够富裕的抽力第三、尽量降低玻璃液流进流液洞时的温度和减少回流.第四、各部位配套选用优质耐火材料,严格要求砖材的外形规格和施工质量第五、加强窑体密封,采用高保温技术.通过采用一系列有助于强化熔融和各种能稳定熔制工艺制度的措施,使K值保持在~是可以达到的.本次设计在K=是合理可行的.对于设计池窑各部位配套选用优质的耐火材料；严格研究砖材的外形规格及施工质量；只是烤窑时的炉体膨胀,所以,在高熔化率的情况下,其炉龄扔能保证达到6~7年.退一步来说,就算选用的是国产材料配套,达到4年以上是完全可以的.。
玻璃工业窑炉2马蹄焰窑B
熔化部
液面面
5
10
积（m2）
W值 （W/ m2 105000 熔化部）
93000
20
75600
30
67500
50
55800
60
52300
80以 上
46500
向周围空间的散热量与熔化部液面面积的关系
Q=Q1+Q2+Q3=Pq玻+K1Q+W Q=（ Pq玻+W）/（1-K1） 火焰空间砌体温度不是1400℃时需修正。 经平衡式计算可得V煤和B油。
A=F蓄/F熔 当玻璃t熔上升或预热t空、t煤上升时，A 增
加；
充分利用烟气时， A增加； 低热值燃料 A增加； 格子砖受热性能好，A增加。
A 值确定后，求出F 蓄。 燃油熔窑，即为F 空。 烧煤气发生炉熔窑，为F 空 + F 煤。 k= F 空/F 煤=1.5~2.0（max2.5）
2
2
4）两砖厚砌体
n
4
2(a 1 x)(b x)(c x) 2(a x)(b 1 x)(c x) (a x)(b x)(c x)
2
2
5）堆状砌体（如多层窑底）
n
1
(a x)(b x)(c x)
（2）弓形碹计算
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
热负荷值——每小时每m2熔化面积上消 耗热量，W/ m2；
单位耗热量——熔化每千克玻璃液所耗 总热量，kJ/kg玻璃；
耗煤量或耗油量——熔化每千克玻璃液 耗用的标准煤量或油量，kg煤/kg玻璃 或kg油/kg玻璃。
玻璃池窑先进燃耗指标表
窑炉结构简介
从实践角度看浮法窑炉的设计2009-11-10 03:36窑炉是玻璃厂心脏，无论从投资、能耗、产品质量与产量等各方面，对企业的生产、成本起着举足轻重的作用，本文力求从生产使用角度分析窑炉参数、结构、及设计细节对实际工作状态影响，力求能对国内同行有所参考和帮助几年来，顺应建材行业的大好形势，集团得到飞速发展，我作为一名技术生产负责人，亲身投入了我公司浮法一线（400吨级，02年2月投产）、浮法二线（600t/d，04年2月投产）施工建设、达标达产工作，随之浮法三线（600t/d）进入施工建设阶段。
浮法窑炉是整条线的心脏，无论其投资额在整条线中所占比重，还是其重要程度，都是其他环节所无法比拟的。
窑炉结构尺寸是窑炉设计的细节，直接影响玻璃的产量、质量、能耗等主要生产指标，并对生产成本产生决定性影响。
本人结合本公司浮法一线、二线的几年来实际生产情况，从生产使用角度，谈一下对现有窑炉参数及结构的几点粗浅认识和建议。
1 熔化率熔化率是指玻璃窑池每平方米熔化面积每昼夜熔化的玻璃液量，它反映了窑炉的熔化能力，是一项重要的综合性指标。
目前，国内浮法窑炉熔化率取值一般2.0～2.2左右，我公司浮法一线、二线、三线熔化率取值分别如下：由上可见，三条线熔化率取值均有较大富余量，从已投产两条线实际操作来看，较低的熔化率指标，对生产是极为有利的，表现为以下几方面：①窑炉有较强的熔化能力，玻璃熔化质量好，熔化阶段形成缺陷较少，对料的适应能力强，我公司二线为例，产品质量在用在线自动缺陷检测仪检测的条件下，实际汽车级率12mm在70％以上，10mm及以下厚度在80％左右。
②实际拉引量可在较大范围内调整，以适应生产不同规格板材需要，以我公司二线为例，拉引量可以在560～650吨/日达到较为平稳调整而对生产无影响。
③对窑炉烧损轻，可有效延长窑炉寿命，从目前实际情况来看，已投产两条生产线窑炉运行保持较好状态，窑体烧损较轻，池壁侵蚀量不大，以一线（400t/d）为例，该线已成功运行40个月，池壁最薄处尚有70mm厚，大碹完好，蓄热室畅通，无堵塞感觉，窑压调节自如。
玻璃窑炉设计
目录设计说明 ........................................................................................................................ ΙDesign Specification . (III)目录 (V)第一章浮法玻璃工业概述 (1)1.1玻璃 (1)1.2 玻璃工艺 (1)1.3 浮法玻璃 (2)1.4生产工艺 (3)1.4.1 原料生产工艺流程 (3)1.4.2 燃油系统工艺流程 (4)1.4.3 浮法联合车间玻璃生产工艺流程 (5)1.5 窑炉 (6)1.6 熔窑设计 (7)第二章玻璃原料 (9)2.1 主要原料 (9)2.1.1 引入二氧化硅的原料 (9)2.1.2 引入氧化铝的原料 (10)2.1.3 引入氧化硼的原料 (10)2.1.4 引入氧化钠的原料 (10)2.1.5 引入氧化钾的原料 (11)2.1.6 引入氧化钙的原料 (11)2.1.7 引入氧化镁的原料 (11)2.2 辅助原料 (11)2.2.1 澄清剂 (12)2.2.2 氧化剂 (12)2.2.3 还原剂 (12)2.2.4 脱色剂 (12)V2.2.5 着色剂 (12)2.3 配合料质量要求 (13)第三章熔制车间的物料平衡计算 (14)3.1 本设计工艺制度 (14)3.1.1料方及原料组成 (14)3.1.2碎玻璃用量 (14)3.1.3配合料（不包括碎玻璃） (14)3.2 玻璃成分确定 (14)3.3 配合料用量计算 (16)第四章热平衡计算 (17)4.1 玻璃形成过程的热量平衡 (17)4.1.1 支出热量 (17)4.1.2 收入热量 (18)4.2 熔化部热平衡 (18)4.2.1 熔化部的热平衡分析 (18)4.2.2 油燃烧计算 (19)4.2.3 各项热收入项的计算 (20)4.2.4 各项热支出项的计算 (21)4.2.5 热平衡计算 (23)第五章玻璃窑体主要尺寸确定 (24)5.1 玻璃熔制部分设计 (24)5.1.1 熔化部的设计 (24)5.1.2 分隔装置的设计 (27)5.1.3 投料部分设计 (27)5.1.4 冷却部的计算 (27)5.2 热源供给部分的设计 (28)5.3 余热回收设备—蓄热室的设计 (29)5.4 排烟供气系统的设计 (29)第六章窑炉耐火材料选用 (31)6.1 熔化部用耐火材料 (31)6.1.1 与玻璃液相接触的部分 (31)VI6.1.2 火焰空间 (32)6.2 冷却部用耐火材料 (32)6.3 锡槽用耐火材料 (33)6.4 蓄热室用耐火材料 (33)6.5 烟道和烟囱用耐火材料 (34)6.6 玻璃退火窑用的耐火材料 (34)参考文献 (35)致谢 (36)VII第一章浮法玻璃工业概述1.1玻璃玻璃：一种透明的固体物质，在熔融时形成连续网络结构，冷却过程中粘度逐渐增大并硬化而不结晶的硅酸盐类非金属材料。
玻璃窑
玻璃窑炉
（3）有效热效率 （用于玻璃熔制的耗热量 / 单位耗热量）% （4）窑龄和周期熔化率 连续生产的时间。以年为单位。
周期熔化率=窑龄×熔化率（t/ m2 ）
玻璃窑炉
1.1 玻璃熔窑的分类
横火焰玻璃池窑内运行照片
玻璃窑炉
玻璃窑炉
玻璃窑炉
玻璃窑炉
(1) 玻璃熔制部分 熔化部
投料口 冷却部 分隔装置 气体
胸墙和大碹(见下页图)
池壁与池底 矩形，半圆形，多面形
成型部
花格墙、矮碹、吊矮碹、 吊墙 玻璃液分隔装置 卡脖、冷却水管深层 （流液洞、窑坎） 锡槽和供料道
玻璃窑炉
1.4.1 温度制度
玻璃窑炉
“窑温”指胸墙挂钩砖温度。
依靠燃料消耗比例调节。 马蹄焰和纵焰池窑的热点值取决于熔化
玻璃的品种、燃料和耐材质量。热点位
置选在熔化部的1/2~2/3处，不易控制。
玻璃窑炉
1.4.2 压力制度
压强或静压头，沿气体流程。(见下页图) 玻璃液面处静压微正压（+5Pa），微冒火。 测点在澄清带处大碹或胸墙。 用烟道的开度调节抽力压强。
玻璃窑炉
(2)我国窑型选择情况 a.横焰流液洞池窑。质量要求高的玻璃。 b.蓄热式马蹄焰池窑。20~80m2 ，适应产品多， 造价较低，占地小，热耗低，维修方便。
c.双碹换热式池窑。小于20m2，造价低，温度 稳定，燃耗较马蹄焰窑高。 d.电熔窑：生产微晶玻璃，硼玻璃，铅、氟等 玻璃。
玻璃窑炉
1.4 玻璃池窑作业制度 包括温度制度、压力制度、泡界线制度、 液面制度和气氛制度。 通过温度、气氛的控制满足工艺要求。要 稳定，又要适时调整。