玻璃马蹄焰池窑课程设计说明书

玻璃窑炉及设计

课程设计说明书

题目：年产26000吨高白料酒瓶燃油蓄热式马蹄焰池窑设计

学生姓名：

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院（系）：

专业：

指导教师：

2012 年6月29日

目录

1.绪论

1.1设计依据

1.2简述玻璃窑炉的发展历史及今后的发展动向

1.3对所选窑炉类型的论证

1.4有关工艺问题的论证

2.设计计算内容

2.1日出料量的计算

2.2熔化率的选取

2.3熔化部面积

2.4熔窑基本结构尺寸的确定

2.5燃料燃烧计算

2.6燃料消耗量的计算

2.7小炉结构的确定与计算

2.8蓄热室的设计

2.9窑体主要部位所用材料的选择和厚度的确定

3.主要技术经济指标

4.对本人设计的评述

5. 参考文献

1.绪论

课程设计是培养学生运用《玻璃窑炉及设计》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。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，逐步掌握窑炉及其他热工设备设计的基础知识和技能，并对所学窑炉热工设备理论知识进行验证和深化，为将来从事生产、设计、研究及教学奠定良好的基础，同时为毕业论文打下坚实的基础。

1.1设计依据

（1）设计内容：年产26000吨高白料酒瓶燃油蓄热式马蹄焰池窑

（2）原始数据：

a)产品规格：高白酒瓶容量550mL, 重量450g/只

b)行列机年工作时间及机时利用率：335 天，95%

c)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

d)产品合格率：90%

e)玻璃熔化温度1430℃

f)玻璃形成过程耗热量q玻=2350kJ/kg玻璃液

g)重油组成（质量分数%），见表1 ﹣1

表1－1 重油组成

1.2 述玻璃窑炉的发展历史及今后的发展动向

玻璃窑炉是熔制玻璃的热工设备，利用燃料的化学能、电能或其它能源产生热量，造成可控的高温环境，使玻璃配合料在其中经传热、传质和动量传递过程，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。

我国的玻璃窑炉古已有之，其经历了一个漫长的发展史，通过燃料和技术的发展提高，玻璃窑炉现在已经有了较大的进步。我国的玻璃窑炉基本上都为火焰池窑，其基本结构为：玻璃熔制、热源供给、余热回收、排烟供气四部分。目前我国玻璃窑炉的主体要燃料有煤、重油、发生炉煤气、天然气，其中最普遍采用的是煤和重油，为节能降耗减少污染，也有许多窑炉采用发生炉煤气和天然气，如下表-2介绍了我国玻璃窑炉的发展史：

窑、蓄热式马蹄焰流液洞池窑，另外我国玻璃窑炉还有坩锅窑、电熔窑和浮法玻璃池窑。

近年来随着科学技术的进步和人们环保意识的增强，国内国外新技术，新设备，如减压澄清、全氧燃烧、纯氧助燃、顶插全电熔窑、深澄清池、三通道蓄热式等。通过采用新技术、新工艺，可进一步降低能耗，提高玻璃液质量，减少环境污染，走出一条仅能环保的可持续发展道路。

1.3 所选窑炉类型的论证

本设计采用蓄热式马蹄焰流液洞池窑

（1）其优点有：

a. 热利用率高，火焰行程长，因而燃料燃烧充分，同时窑体表面积小，热散

失少，可提高热利用率，降低燃料消耗；

b. 结构简单，造价低，只有一对小炉布置在熔化部端墙上。

(2) 但该窑也有缺点：

a. 沿窑长方向难以建立必要的热工制度，火焰覆盖面积小，在炉宽上温度分布不均匀，尤其是火焰换向带来的周期性的温度波动和热点移动；

b. 一对小炉限制了炉宽，进而限制了生产的规模；

c. 燃料燃烧喷出的火焰诱使对料堆有堆料作用，不利于配合料的熔化和澄清，并对花格墙、流液洞盖板和冷却部空间砌体有烧损作用。

其适用于各种空心制品、压制品和玻璃球的生产。

1.4关工艺问题的论证

（1）温度制度：

“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。

（2）压力制度：压强或静压头，沿气体流程。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。

(3) 泡界限制度

人为确定玻璃液热点位置。马蹄焰池窑稳定性不很强。

（4）液面制度：稳定。波动会加剧液面处耐材侵蚀。对成型也有影响。日用玻璃池窑要求±0.5mm，轻量瓶为±0.1~0.3mm）。

探针式和激光式测量方法。安装在供料道或工作池。依靠控制加料机的加料速率来进行。

（5）气氛制度：通过烟气中O2含量和CO含量判断。多数玻璃需氧化焰，但芒硝料要求还原焰。通常借助改变空气过剩系数来调节窑内气氛的性质（空气口大小和鼓风用量）。

Fe2+——深绿色，透光性差，透热差。

Fe3+——浅黄色，透热、透光性强。

火焰亮度判断，明亮为氧化焰，不大亮为中性焰，发浑者为还原焰。

（6）换向制度:蓄热式池窑定期倒换燃烧方向，使蓄热室格子体系统吸热和换热交替进行。换向间隔一般为20~30/min，烧重油熔窑，换向时先关闭油阀，然后关小雾化剂阀，留有少量雾化剂由喷嘴喷出，为的是避免排走废气时喷油嘴被加热，喷嘴内重油碳化，堵塞喷油嘴。

（7）加料方式：采用单侧加料。

2. 计计算内容

2.1 日出料量的计算

日出料量由年产量和原始数据计算得：

单台DQ8列机年产合格瓶量（吨/年）m为

m(DQ8)=75³60³24³450³10-6³335³95%³90%=13920.255吨/年

单台DQ6列机年产合格瓶量（吨/年）m为

m(DQ6)= 42³24³450³10-6³335³95%³90%=7795.3428吨/年

由于给定年产26000吨高白料酒瓶，则

需要DQ8行列机台数n＝26000／13920.3≈2台

需要DQ6行列机台数n＝26000／7795.3≈4台

因此选择2台DQ8行列机就能满足生产需求，则玻璃熔窑日出料量G（t/d）为G=75³60³24³450³10-6³2=97.2（t/d）

2.2 熔化率的选取

熔化率K是玻璃窑炉一个重要的技术指标，它是指窑池每平方米面积上每天熔制的玻璃液量，单位是kg/(m2d)或t/(m2d)。

熔化率K的选择依据：

（1）玻璃品种与原料组成；

（2）熔化温度；

（3）燃料种类与质量；

（4）制品质量要求；