玻璃熔制及熔窑---熔制的工艺制度

熔制的工艺制度
料层跑偏—因各加料机投料不一，致使沿窑宽的料层厚 度不均，数量上产生差异，料层集于一侧，极易导致泡 界线的偏斜。 d.温度 当熔化部温度高时，玻璃液粘度减小，回流速度加快， 参与回流的玻璃液量增多，配合料迅速熔化，泡界线趋 近于投料口； 熔化部温度降低时，玻璃液粘度变大，回流慢，液量少， 未熔配合料增多，泡界线挪后变远；当窑内横向温差变 大时，横向液流明显加剧，泡界线紊乱、模糊，直至偏 斜，发生“跑料”现象。
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C.影响泡界线的因素 窑内温度分布、玻璃液流状况、成型作业和投料情况。 D.泡界线的作用 根据泡界线的形状、位置和清晰程度，可以判断出熔化 作业的好坏，并据此予以调节。 E.泡界线的控制 a.配合料 化学组成—当原料成分发生变化时，应及时予以控制调 整，微量的变化也可能引起熔化条件的改变 均匀率—当均匀度低时，泡界线变远 ；
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熔窑熔制“四小稳”：温度稳、压力稳、泡界线稳、液面稳 池窑的工艺制度：温度、压力、泡界线、液面、气氛和换向 一.玻璃熔制的温度制度 1.温度制度—沿熔化部窑长方向的温度分布，用温度曲线表示； 常用测温处—小炉腿、胸墙、火焰、玻璃液、挂钩砖、大碹等； 测温仪表—光学高温计、各类热电偶、辐射高温计（光学高温计 较为准确，热电偶测的是后滞温度，起参考作用。） 温度波动控制---上部空间控制在±5℃。
浮法玻璃生产技术与设备
第三章 玻璃的熔制及熔窑 ------熔制的工艺制度
玻璃池窑的工作原理
（玻璃液的流动和窑内应热交换）
一、窑池内玻璃液的流动 1.产生流动的原因：生产流（成型流）于热对流（自然流） 用一块隔板将熔化池分成两个大小相等的A、B池，在两个池中放入质量 完全相等的玻璃液，在A池内温度高，在B池内的温度低，则池底所收压 力相等。当将隔板去掉，由于A池内的液面高于B面，A池的玻璃液流向B， 此时造成B池底部玻璃液的压力大于A，所以，造成底部玻璃液由B流向A。
1570 1550 21.7 19
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“双高”曲线：即“双高热负荷点”温度制度，核心是减少 处在泡沫稠密区的小炉燃料分配量，降低了此处的热负荷； 配合料入窑预助熔。 目前，国内浮法熔窑均采用此法。
小炉序号
1
2
3
4
5
6
温度分布℃ 燃料分配%
1470 18
1510 18.5
1550 16.1
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窑内对火焰的要求 温度： 亮度：与火焰的碳黑量有关（燃料的性质、空气过剩系数） 长度：距离对面胸墙0.5m左右 宽度：覆盖面积 角度：平直稍向下斜 刚度：清亮有力，不分层，不发飘，与火焰喷出速度有关
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b.采用氧化铈、氧化砷等为澄清剂 窑内的气氛不作特殊要求； 生产颜色玻璃时，依据着色剂的性能要求设定窑内气氛 制度。 C.窑内气氛性质的判断 气体分析方法 ； 火焰亮度估计 火焰明亮者为氧化焰； 火焰不亮、稍微有点浑者为中性焰； 火焰发浑者为还原焰。 通常用控制空气过剩系数来调节窑内气氛。
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e.生产量的变化 但生产量的多少与拉引速度、品种、厚度变化有关。当作业流 量增加时，泡界线变远，反之变近。 f.卡脖水包的影响 卡脖水包冷却强度越大，插入玻璃液中越深，玻璃液回流量越 小，泡界线越向后移。反之，玻璃液回流量大，泡界线向前移。 g.其它因素 如小炉碹、喷火口、小炉舌头的角度、长度设计得不合理以及 熔窑在生产中因受侵蚀、烧损而变得不合理，使煤气与空气混 合得不好，或火焰上飘、下倾，都使熔化受影响，泡界线不正 常。由于热修等也可引起泡界线的波动。
热对流：温度差引起密度差进而引起静 压差造成玻璃液自然流动。（温差与粘 度是影响自然对流剧烈程度的因素。）
熔窑中玻璃液上部是由高温区流向低 温区，而下部是由低温区流回高温区。
玻璃池窑的工作原理
（玻璃液的流动和窑内应热交换）
2.玻璃液流的类型（根据流动方向分类） a.纵向流：回流1（投料回流）—热点与投料口之间 （表面流为热点向投料口，深层投料口流向热点）；回流2— 热点到卡脖之间；回流3（成型回流） ---热点到成型部。
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三、泡界线 1.定义：泡沫稠密区与清净玻璃液之间就形成了一条整齐 明晰的分界线，在线的里面，玻璃形成反应激烈进行，液面 有很多泡沫。而在线的外面，液面像镜子一样明亮。这条分 界线就是泡界线。 2.泡界线的形成： 进入熔窑的配合料受到三方面的作用： （1）投料机将料堆向前推进的力 ； （2）从热点向投料口的对流对料堆施加的阻止其前进的 反方向的力 ； （3）高温熔化作用 。
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B.气氛制度的制定 主要与配合料组成、澄清剂种类、生产玻璃颜色等有关。 a.采用芒硝做澄清剂 为保证芒硝的高温分解，必须添加煤粉做还原剂，因此， 通常采用的气氛制度为：1#、2#小炉需要还原焰，不使 碳粉烧掉；3#、4#小炉是热点区，需要中性焰，不能用 氧化焰，否则液面会产生致密的泡沫层，使澄清困难； 5#、6#小炉是澄清、均化区，为烧去多余的碳粉，不使 玻璃着色，需用氧化焰。 实际生产中空气过剩系数略大些，提供过量的氧，以保 证燃料完全燃烧。
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水 分—配合料水分大，易结团，影响均匀度的提高， 入窑后料层虚高，前进速度快，泡界线变远；水分小， 运输分层明显，投入窑后飞料严重，不仅堵塞蓄热室格 孔，加剧窑体侵蚀，而且料堆小，沉入液面深，造成熔 化困难，泡界线也会变远。 b.碎玻璃比例 当碎玻璃比例增大时，泡界线变近；碎玻璃比例减少时， 泡界线变远。 c.投料 料层厚度变化 —料层薄，料堆平扁，熔化快，泡界线近； 料堆厚，料堆尖高，熔化慢，泡界线远 。
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四、液面制度 A.液面波动的原因 主要是由于投料量与成型量不平衡。 B.副作用 加快池壁砖的蚀损； 严重影响成型作业； 波动时会产生溢料现象，蚀损胸墙砖和小炉底板砖。 C.控制要求 液面波动值一般为±0.3mm，要求高的为±0.1mm。
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五.气氛制度 A.气氛的分类 氧化气氛—当窑内空气过剩系数α＞1时，燃烧产物中有 多余的O2，具有氧化能力，此时的气氛称为氧化气氛或 氧化焰； 中性气氛—当α=1时，燃烧产物中无多余的O2和未燃烧 完全的CO，此时的气氛称为中性气氛或中性焰； 还原气氛—当α＜1时，燃烧产物中含有一定量的CO， 具有还原能力，此时的气氛称为还原气氛或还原焰。
1570 1540 20.1 19.3
1500 7.0
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二、压力制度 . 1.定义：压力指的是系统所具有的静压。 2.压力分布曲线：压力制度用压力分布曲线表示。 气流压力分布—整个气体流程（从进气到排烟）的压力分布； 纵向压力分布 —沿玻璃液流程的空间压力分布 。 3.窑压 A.定义：玻璃液面处的压力，一般为零压或微正压。 B.窑压稳定的重要性：窑压波动立即影响成型部，使成型温 度不稳。 窑压过小，特别是液面处呈负压时，它将吸入冷空气，在 消耗同等燃料的情况下不能达到预定的温度，为保证温度制度 的稳定，必须增加燃料的消耗。同时，过多的冷空气进入窑内， 会使还原焰不能维持。窑压过小还会使窑内温度分布不均。
玻璃池窑的工作原理
（玻璃液的流动和窑内应热交换）
b.横向流：池窑两侧温度低，中间温度高而形成的，表面中 心向两侧流动，深层两侧向中心流动。 c.回旋流：纵向流与横向流的相互作用形成的。 影响玻璃液流动的因素： 1.玻璃液内的温差； 2.玻璃液的性质：密度~温度、粘度、透热性、导热性等； 3.窑炉内的制度； 4.窑炉的结构：池深、玻璃液流的流程、分隔设备（耳池、 卡脖）等； 5. 玻璃液内的鼓泡等作用
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C.窑压的测量：窑压的测量采用微差压计； 测点设在熔窑澄清部两侧液面处附近。过去曾普遍采用设在澄 清带大碹下，但由于灵敏度差，目前已很少采用。 窑压采用自动控制系统，由测压装置和调节闸板联动来完成。 D.窑压控制 一般夏季的窑压比冬季低2～4Pa，窑炉后期时窑压比前 期稍低些。； 换火操作也是引起窑压波动的主要因素之一，采用合适 的换火程序和自控调节参数可将换火时的窑压波动控制 在±1Pa。
玻璃池窑的工作原理
（玻璃液的流动和窑内应热交换）
B、玻璃液内的传热 辐射到玻璃液表面的热量被小部分被反射，大部分在表层被吸收，剩 余部分在穿透过程中被吸收。 玻璃液内的换热方式以热辐射和传导为主，对流换热主要在液流流动的方向上， 垂直液流方向上依靠传到传热和辐射传热，换热量很少。 加强玻璃内对流传热的措施： （1）鼓泡 （2）电辅助加热 （3）玻璃液的搅拌 （4）改变燃烧方式
玻璃池窑的来自百度文库作原理
（玻璃液的流动和窑内应热交换）
玻璃液流的作用： 1.有利于熔化操作； 2.加速配合料的熔化； 3.增加了热量的损失； 4.加速了对窑体的侵蚀。 二、玻璃池窑内的热交换
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（玻璃液的流动和窑内应热交换）
A.火焰空间内的热交换（火焰、窑墙和碹顶、被加热的配合 料和玻璃液） 热交换的主要形式为热辐射和热对流。 (1)窑墙表面积越大，物料得到火焰辐射的热量越多。---火焰空间内充满火焰，但熔窑寿命缩短，不能充满时，窑体 散热损失增加。 （2）增加火焰黑度。---当火焰黑度大于0.4时，就没有必 要采取增碳措施。 （3）选择合理的火焰形式、尺寸、位置及进行适当的保 温，可以有效利用热量。 （4）合理分配燃料。
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2.温度制度的作用 （1）影响配合料熔化、玻璃形成、玻璃液的澄清均化速度： 1400~1450℃，熔制温度每提高1℃，可使熔制能力提高2%， 澄清温度提高5℃使玻璃液的再澄清带停留的时间缩短50%。 （2）影响玻璃熔窑的窑龄，增加燃料消耗量。随着熔制温度 的升高和产量的提高，耐火材料的侵蚀加快，窑龄将缩短。 （3）影响到玻璃液的对流。 （4）影响到玻璃的成型作业
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窑压过大的危害：窑压过大，窑内火焰浑浊无力，大量废气来 不及排出，相对来说氧气缺少，减慢油雾或煤气的燃烧过程。 严重时熔窑所有的缝隙孔洞，直到小眼处的测温孔，都喷出火 焰，它将使窑体烧损加剧，燃耗增大，并不利于澄清，冷却困 难。 造成窑压过大的原因？ 1.烟囱抽力不够； 2.阻力过大 。 造成窑压过小的原因？ 其主要原因是抽力过大
玻璃池窑的工作原理
（玻璃液的流动和窑内应热交换）
影响玻璃液内热交换的因素： （1）玻璃液的颜色、黑度、反射系数、辐射系数、透过 系数和导热系数； （2）火焰的黑度。 C、配合料内的换热 上部：入窑后的料堆接受火焰空间内火焰辐射和对流换 热表面形成熔融薄膜（即内部孔，外层熔融），此时料 堆内部只能依靠表面熔体的渗透、填充空隙而逐渐熔化。 下部：回流的玻璃液加热料堆下层。 （1)薄层投料 （2)配合料密实化处理
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“桥形”曲线： 热点前后两对小炉的温度与最高温度相差不大，温度曲线似 拱桥形。 特点：熔化高温带较长，有利于配合料的熔化和玻璃液的澄 清。热点不明显，我浓度梯度小，向投料口的回流弱，易产 生“跑料”现象，但易于控制。 小炉序号 温度分布℃ 燃料分配% 1 1490 15 2 1510 20.3 3 1540 20.7 4 5 6 1500 3.3
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3.温度曲线 热点：不是一个点，而是玻璃液表面的最高温度带 （1）“山”型曲线 小炉序号 1 2 3 4 5 6
温度分布℃ 1430 1480 1530 1550 1520 1440 燃料分配% 16 18 20 21 16 8~9
特点：热点突出，热点与1#小炉及末对小炉间的温差大，玻璃 液对流剧烈，泡界线清晰稳定，容易达到稳定作业；配合料熔 化滞后，难以充分利用窑的潜力。