热工设备玻璃部分-第三章玻璃池窑操作原理资料

用泡界线的位置和形状来判断熔化作业的正常与否
标准 实际生产中，泡界线应向澄清区凸出，两 边对称，最好不能偏斜。泡界线应整齐清 楚，线外液面清亮， 无沫子。
Fra Baidu bibliotek界线移近或移远的原因？如何纠正？
当熔化部温度高时，玻璃液粘度减少，回流速度 加快，参与回流的液量增多，配合料迅速熔化， 泡界线趋近投料口即泡界线移近。 熔化部温度低时，玻璃液粘度变大，回流慢，液 量少；未熔配合料增多，泡界线挪后变远即泡界 线移远。
3.6
耐火材料的主要技术性能要求
耐火材料是指耐火度不低干 1500℃(我国 和前苏联订为 1580℃)的无机非金属材料 或制品。 耐火材料除具有一定的耐火度外．还需要 具备以下主要技术性能： (1)为适应高温操作要求，应具有在足够高 的温度下不软化、不熔融的性能； (2)能够承受窑炉的荷重和在操作过程中所 作用的应力，在高温下承受一定负荷不丧 失结构强度、不发生变形和破坏现象；
熔制平板玻璃芒硝料时，为保证芒硝在高温时充 分分解，1#、2#小炉需还原气氛，不使配合料中 的碳粉烧掉；3#、4#小炉是热点区，需要中性气 氛；5#、 6#小炉是澄清、均化区，需用氧化焰。 判断窑内气氛性质除用气体分析法外，还可按火 焰亮度来估计。 火焰明亮者为氧化焰， 火焰不大亮、稍有点浑浊为中性焰； 火焰发浑者为还原焰。 采用不同的燃料，火焰状况也不同。
玻璃熔窑用耐火材料的种类
2、粘土砖 粘土砖是偏酸性的耐火材料，随着砖中氧 化铝含量的增加，其酸性逐渐减弱。它的 导热系数和热膨胀率是所有耐火材料中最 低的， 其耐火度很高(1580~1770℃)但荷 重软化温度低，粘土砖的抗热振性较好， 波动范围大，一般均大于10次，在玻璃窑 炉中用作池底大砖。
泡界线移近，需降低热点的温度、增加投料。 泡界线跑远，需升高热点的温度、减少投料。
玻璃熔制过程中为什么会发生“跑料”现象？如何纠正？
当窑内横向温差变大时，原居次要地位的 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。 因此，要做到泡界线的稳定，除生产能力 （即出料量）应保持基本平衡外，操作人 员必须严格执行既定的熔制制度，注意随 时调节，以保证热点位置的稳定和横向温 差的最小波动。
如何控制温度的稳定
控制热点处温度波动在土 10℃。
热点处火焰长度微达到对面胸墙，其余各 对小炉火焰长度不得超过热点处火焰长度。
影响火焰的因素会影响池窑的温度
包括燃料的质量、用量、和空气过剩系数 燃油熔窑的温度控制，主要是根据温度的 升降趋势，调整单位时间的供油量， 并根据用油量的大小，调整雾化介质及助 燃空气的用量。 油、气、风之间比例调节已从手动调节走 向自动控制，可由微机集中控制油压、雾 化介质与重油压力比值、分区调节熔化温 度等。
3.7 玻璃熔窑用耐火材料的种类
1、硅砖 硅砖是玻璃窑炉上较常用的耐火材料，是单一 氧化物组成的酸性耐火材料，热稳定性好， 在 650℃以下抗热冲击性极差。因此烤窑时，在 650℃以下要缓慢升温。 硅砖的耐火度不是很 高，但荷重软化温度高，适用于高温下长期使 用。用来作碹顶时， 可承受很高的压力。 硅 砖的抗热冲刷性极差，不能用来作与玻璃液接 触的耐火材料。 硅砖掉进玻璃液中会慢慢扩散、 溶解，不污染玻璃液。 硅砖的价格低，是物美价廉的耐火材料。
§3-4
如何控制窑压的稳定
玻璃熔制的压力制度
池窑压力制度用压力分布曲线表示。窑内压力是 指气体系统所具有的静压。 与温度曲线相似，压力分布曲线是一条有多个转 折点的折线，压力分布曲线有两种： 一种是整个气体流程(从进气到排烟)的压力分布， 简称气流压力分布； 另一种是沿玻璃液流程的空间压力分布， 简称纵 向压力分布。 影响窑压的因素有烟囱抽力和气流沿程阻力。 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。
第三章
玻璃池窑操作原理
窑炉内玻璃液的流动
窑池内玻璃液的流动 自然对流发生时，表层玻璃液从高温处流 向低温处，深层玻璃液则从低温处流向高 温处，形成一个循环流。 从熔窑热点处向成型方向有一个循环流， 热点向投料口方向也形成一个循环流。
窑炉内玻璃液的热交换
火焰熔窑内的热传递是在窑内火焰空间、玻璃液和配合料 内进行的，其间存在固体、液体、气体本身及相互间的热 交换。 (1)火焰空间内的热交换： 池窑火焰空间内存在着火焰— 玻璃液、火焰—窑体、窑体— 玻璃液之间的复杂的热交 换过程。这些热交换主要包括热辐射和热对流两种传热方 式，其中火焰和窑体传给玻璃液的热量 90％是以辐射方 式，10％是以对流方式传递的，并且火焰传给玻璃液的热 量比传给窑体的热量多。 (2)玻璃液内的热交换： 玻璃液内同样进行着复杂的热交 换。玻璃液内的传热方式以辐射和传导为主，对流作用较 小，当采用鼓泡和搅拌技术之后能强化对流传热。 (3)配合料内的导热： 窑内配合料料层为含有大量气体的 多孔固体烧结物。层内气体较多，热阻较大，热导率较小。
实际生产中重点部位常用测定点有：
1、大碹顶部中心线若干点，卡脖碹中心 线一点，冷却部碹顶中心线若干点； 2、熔化部各小炉之间或小炉腿或挂钩砖； 3、冷却部胸墙； 4、浮法窑的冷却部末端； 5、 蓄热室、空气（煤气）烟道，总烟道 及中间闸板前和烟囱根部；
浮法玻璃熔窑的温度曲线
浮法玻璃熔窑的温度曲线一般有三种，即“山”形、“桥” 形曲线、 (3)“双高”曲线 。 (1)“山”形曲线 是以往国内平板玻璃厂主要采用的温度 曲线。“山”形曲线的特点是热点突出，热点与1号小炉 及末对小炉间的温差大，泡界线清晰稳定。热点后的温度 梯度大，从而保证玻璃液的必要冷却。 (2)“桥”形曲线与“山”形曲线相近，有一个热点温度， 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。其特点是熔化高温带较长，有利于提高玻璃配 合料熔化速度和玻璃液的澄清，国外采用此种温度制度的 较多。缺点，温度梯度小，向投料口的对流就弱，易产生 “跑料”现象，同时形成的泡界线薄而模糊，不整齐。
影响温度变化的因素
在燃料质量好、数量足时，风火配比基本合理，达到合理 的燃烧，此时火焰如果白亮有力，温度多是上升，否则多 是下降，要根据不同情况解决。 从熔化情况和窑内颜色来观察，一般熔化好，泡界线近， 料堆小，窑内白亮，温度会上涨，否则会下降。如果热点 温度降低（即热点不明显） ，这时沿窑长度方向的温差 减小，回流的力量也随之降低，相对地讲，料堆前进力量 加大，引起泡界线向外移，熔化不良，出现这种情况，必 须突出热点，用火焰把泡界线烧回来。当泡界线往近移的 过程中，冷却部的温度反而是降低的，直至泡界线稳定以 后，冷却部温度才能上升到正常。 总烟道的温度上升时，窑内温度多是上升的。
窑内气流压力分布
分析窑压过大的原因
§3-5 玻璃熔制的气氛控制
窑内气体按其化学组成以及具有的氧化或还原能 力分为氧化气氛、中性气氛、还原气氛三种。 从理论上讲，当窑内空气过剩系数大于 1，燃烧 产物中有多余的氧，具有氧化能力时称为氧化气 氛。 当窑内空气过剩系数等于 1，燃烧产物中没有多 余的氧和未燃烧完全的一氧化碳时称为中性气氛。 当窑内空气过剩系数小于 1，燃烧产物中含一定 量的一氧化碳，具有还原能力时称为还原气氛。 生产中通过各分支烟道闸板和对应的喷嘴调节各 对小炉的空气/燃料比，控制火焰气氛。
浮法玻璃熔窑的温度曲线
(3)“双高”曲线即“双高热负荷点”温度制度，其核心是 减少处在泡沫稠密区的小炉的燃料分配量，降低此处的热 负荷。因为浮在液面上的稠密泡沫热阻较大，使火焰对玻 璃 液的传热困难，如果热负荷不减小，则火焰的大部分 热量会留在上部空间传给胸墙和窑顶， 使它们的温度升 高，这样，既缩短了池窑寿命，又浪费了燃料。 “双高”曲线的特点是在配合料较多的 1#、2#小炉投入 较多的燃料，使配合料在此处被基本熔化了；适当减少处 在泡沫稠密区的 3#、4#小炉的燃料量，以降低此处耐火 材料的热负荷；增大 5#小炉燃料量，以利于强化玻璃液 的高温澄清和均化作用；6#小炉半开或开小，以适应成型 的需要。由于“双高” 曲线合理分配了燃料，因而能够 降低燃料消耗量。
玻璃熔制工艺制度
合理的熔制工艺制度是正常生产的保证。 熔窑熔制四小稳作业(即温度稳、压力稳、 泡界线稳、液面稳)对于获得高产、优质、 低消耗、长窑龄起了重要作用。 一大稳是指热工制度要稳。 池窑的工艺制度包括温度、压力、泡界线、 液面、气氛和换向等。
§3-1 玻璃熔制的温度制度
温度制度是指熔化部的温度制度，而非全 窑的温度制度。温度制度是指沿熔化部窑 长度方向的温度分布，用温度曲线表示。 温度曲线通常是一条由几个温度测定值连 成的折线表示 浮法玻璃熔窑通常采用数字光学高温计测 量小炉腿温度，并与窑顶热电偶的测定值 比较。 熔窑上部空间温度波动范围被控制 在土5℃。
影响温度变化的因素
大窑内的压力大，燃烧速度慢，火浑，容 易造成冷却部温度高。 若窑内压力小或负压，吸入冷空气，会使 各处温度下降。
§3-2
如何控制玻璃液面的稳定
玻璃熔制的液面控制
玻璃液面的波动不仅严重影响成型作业和 加快池壁砖的蚀损，波动剧烈时还会产生 溢料现象， 蚀损胸墙砖和小炉底板砖， 所以必须保持稳定。 玻璃液面波动值一般要求为土0.5mm， 要 求高的为土0.1mm。
换向系统的操作
换向系统的操作 换向操作分人工操作和自 动操作，每 20min 换火一次。
换火程序
燃油熔窑的换火，其空气换向与燃煤气换向相同， 而油和雾化介质的换向主要依靠电磁阀来控制， 以开通一侧的油和介质进入熔化池，而切断另一 侧的油与介质封闭于管道之内。 某厂的换火控制如下：熔窑为南北方向。当火焰 由西火换成东火时，首先同时关闭西侧油阀和开 启东侧的介质阀，间隔 2秒钟后，同时开启东侧 油阀和关闭西侧介质阀。 而助燃风是与第一程序同步进行。总的换火时间 约 8-10秒。
如何控制玻璃液面的稳定
§3-3
如何控制泡界线的稳定
玻璃熔制的泡界线制度
在正常作业条件下，进入熔窑的配合料受到二方 面的作用，一是投料机将料堆向前推进的力，另 一是从热点向投料口的回流，对料堆施加的阻止 其前进的反方向的力，二个力平衡时，料堆就固 定在熔窑的某一位置消失。 未熔粉料颗粒和反应放出的气体形成泡沫稠区， 泡沫稠密区与洁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。
耐火材料的主要技术性能要求
(3)在高温下体积稳定，不产生过大的膨胀或收缩， 窑炉砌体或浇注体不因体积的胀缩而出现裂缝或 崩裂； (4)只有良好的抗热震性，在一定的温度激变和热 冲击条件下不被裂； (5)具有一定的耐化学侵蚀性．能经受气体、液体 和固体侵蚀介质的长期作用而不致迅速蚀损，并 能承受高温下的氧化—还原作用； (6)在使用过程中，耐火材料还常受到高温高速流 动的火焰和烟尘的磨蚀、液态金属和熔渣的冲刷 侵蚀，以及金属等物料的撞击磨损等，应具有良 好的高温耐磨件。
碎玻璃与配合料经混合投入窑内熔化。碎玻璃熔 化所需热量，远远低于配合料熔化 所需热量。 一般工厂碎玻璃比例控制在 20%左右，但特殊情 况下碎玻璃比例有所变化。 当碎玻璃比例增大时，泡界线便变近；碎玻璃比 例减少时，泡界线变远。两者都对生产的稳定带 来影响，因此必须严格控制碎玻璃添加的比例。
温度变化时，必须先找出温度变化的原因， 如燃料质量，燃料与助燃风比例是否恰当， 个别小炉的闸板是否有脱落或变化。在温 度控制中，如实际温度超出作业温度范围， 在调节温度时，燃料与助燃风量不能大开 大关，否则会造成窑内温度较大的波动， 造成泡界线新的不稳定。
配合料中碎玻璃比例的变化影响泡界线的稳定