热工设备知识梳理

1、热工设备知识梳理新型干法水泥回转窑系统是以“悬浮预热”技术和“窑外分解”技术为核心，是目前水泥行业成熟而先进的水泥煅烧技术。筒（旋风筒）管（联接管）炉（分解炉）窑（回转窑）机（冷却机）1. 按水泥煅烧熟料窑的结构分类：（1）立窑，普通立窑和机械立窑；（2）回转窑，湿法、干法和半干法回转窑。2. 回转窑特点：热耗较高，生料易于均化，成分均匀，熟料质量较高，并且输送方便，粉尘少。对硅酸盐水泥的湿法回转窑而言，生料在回转窑中经高温煅烧发生一系列物理的、化学的和物理化学的变化，最后形成熟料。3. 水泥熟料的烧制过程： 预热阶段(室温900)：生料中残余水的排除，500 结构水排出，随着生料升温，少量M

2、gCO3分解。 分解阶段(9001000 )：碳酸钙分解，吸收大量的热量。 固相反应阶段(10001250 )：各种氧化物之间发生固相反应，形成了一些矿物。 烧成阶段(125014501300 )：出现液相。最终产物为玻璃相以及C3S，C2S，C3A，C4AF。 冷却阶段(1300100)：快速冷却，可保持一定的玻璃体，还可防止-C2S-C2S从而提高水泥强度且有利于粉磨和输送及余热回收。4. 原理：第一，水泥生粉料从第一级预热器（简称旋风筒）和第二级旋风筒之间的联接管道加入，在旋风筒内利用离心力的作用进行气固分离，出第四旋风筒的预热生料进入分解炉，在分解炉内完成大部分的碳酸钙的分解，分解后的

3、生料进入C5内， 经气固分离后生料进入回转窑内，再经煅烧，经一系列物理化学反应后，成为水泥熟料，进入冷却机冷却后，进入熟料库，最后熟料、石膏、混合料按一定的比例在水泥磨内混合粉磨后成为水泥。 第二，来自煤磨的燃料被分成两部分大部分煤粉（6070%）被气力输送泵送到分解炉内燃烧，供碳酸钙分解需大量的热量小部分煤粉（4030%）被送到窑头喷入回转窑内燃烧，产生的烟气供给回转窑煅烧熟料 第三，整个系统内燃料燃烧所需助燃空气被分成三部分（1）来自窑头的鼓风机-一次空气，携带煤粉经煤管直接喷入到回转窑内，使火焰有一定的刚度；（2）来自水泥冷却机的预热空气-二次空气，从窑头进入回转窑内。作用：窑头煤粉燃烧

4、的主要助燃空气；（3）来自水泥冷却机的预热空气-三次空气，进入分解炉内。作用：分解炉内煤粉的助燃空气 二次空气、三次空气预热的温度越高越好，能增加带入窑内热量。一次空气不能预热，否则会使煤粉挥发份在煤管中提前溢出，可能造成煤粉爆炸事故 5. 新型干法水泥回转窑系统的几个重要指标：回转窑的发热能力Qyr，水泥熟料的实际烧成热耗q，回转窑内燃烧带的截面热力强度qA（燃烧带的截面热负荷）回转窑内燃烧带的表面热力强度qF（燃烧带表面热负荷），回转窑内燃烧带容积热力强度qv（燃烧带的容积热负荷），回转窑内燃烧带的空气过剩系数，回转窑系统的热效率 PS：水泥熟料的理论热耗：由0的干生料，在没有任何热量损失

5、和物料损失的情况下，烧成1kg冷却到0的水泥熟料所需要的热量，KJ/kg-熟料入窑生料的分解率：入回转窑中已分解的碳酸盐量占原来未分解的碳酸盐量的百分数，它在数值上等于生料中分解出来的CO2量占生料中总CO2的百分数（1）表观分解率e=(生料中原有的烧失量-样品中残留的烧失量)/生料中原有的烧失量e=10000(L1-L2)/L1(100-L2)%（2）真实分解率et=e-100mfh(efh-e)(100-L1)/(10000-L1efh)%或et=e-100mfh (100-L1) (L2-Lfh)/L1(100-L2)%入窑生料包括预热生料和被废气携带出窑后又被风筒所收集下来的飞灰，将大

6、部分分解的窑灰对所起的样品的影响排除得到真实的数据。6. 旋风预热器的作用：实现气（废气）、固（生料）之间的高效换热。从而到达提高生料温度，降低废气温度的目的。基本流动方式：旋转流和喷射流功能：分散、换热、分离。旋风预热器的工作原理：(1)生料粉在废气中分散与悬浮 (2)气、固之间换热（80%在联结管道内完成，20%在旋风筒内） (3)气、固相的分离，生料粉的收集（在旋风筒内完成）7. 影响旋风预热器预热效率的因素：换热公式Q=Ft ：换热系数. 流速越大，对流传热系数越大F: 接触面积t：气固两相温差 因素之一：粉料在管道中的悬浮 选择合理的喂料位置， 气流的类型：旋转气流、喷腾气流，在喂料

7、口加装撒料装置-目的是促使物料分散，来料均匀性因素之二：气、固相的传热 对流换热，悬浮换热效果取决于生料在气流中的分散程度（中高速1822m/s），多个旋风换热单元相串联组成旋风预热系统。因素之三：气、固分离效率 旋风筒的直径（小高），旋风筒进风口的类型与尺寸（切向入筒，减小涡流，多边形口），出风管(内筒)的尺寸和插人深度（小深高），旋风筒的高度（高利高），其他（粉料颗粒的大小、气流中的粉料浓度、锁风阀的严密程度） PS 分离效率的提高会影响到流动阻力损失的增大。8. 克服旋风筒内部旋风的风尾在旋风筒锥体内引起的“二次飞扬”问题：延长旋风筒的长度（大于旋转气流的自然长度），在旋风筒的锥体部分，

8、采用隔离膨胀仓技术，设置隔离导向锥 ，（即锁风阀：避免排除的粉料被逆流上升的气流吹起而造成二次飞扬，影响气固分离效率）PS 提高分离效率的措施综合方向：开发新型高效、低阻的旋风筒、新型换热管道、新型锁风阀、新型撒料装置。9. 各级旋风筒的气固分离效率c的影响： c5c4c3c2 c1 ,此顺序也是预热器换热效率的影响顺序实际上c1的排尘量大，会增加料耗，热耗和后面电除尘的电耗增大所以各级旋风筒气固分离的效率对整个系统热效率的影响是c1c5c4c3c211. 各级旋风筒表面散热损失的影响：越往下，旋风筒及连接管的表面温度越高，所以表面散热损失大，应加强此处的保温，散热多，热效率降低。12. 各级

9、旋风筒漏风量的影响：漏风量不仅会降低自身的温度和热效率，降低生料的预热效果，增加热耗，还会增加排风机的负担和电耗 各级旋风筒处漏风量对系统热效率影响顺序是：lokc5 lokc4 lokc3 lokc2 lokc1PS 预热器出口的废气温度（物料预热的温度）随级数的增多而降低（升高），随着级数的增加，升温曲线趋向平缓。级数多，总换热效率增高，电耗增加，增加投资费用。 13. 旋风筒改进：在旋风筒入口或出口处增设导向叶片，筒体结构的改进（截面积减小，高度增加，排气管内直径增大，入风口增大，锥形底），下料口结构，进风口和排风管的结构，旋流方式的改进。（降低阻力）14. 预热器系统的阻力与预热器结构

10、：旋风筒进气口切向气流与旋转气流的碰撞干扰、旋风筒内内旋流与外旋流气固两相流的不断变化、气流在旋风筒锥部的转向、上升旋风筒内壁与两相流的摩擦损失。阻力（沿程阻力和局部阻力）与速度、流场、锥部折返上行运动（KS-5卧式），结构调节来降低阻力。1. 分解炉：将生料中碳酸钙分解过程提到窑外进行，加快其分解,提高其分解率，入窑物料的表观分解率可提高到85%-90%；“第二热源”减轻热负荷 延长使用寿命；完善工艺按炉内主气流运动形式来分：旋流式旋流效应；喷腾式喷腾效应；悬浮式悬浮效应；流化床式流态化效应 。 “综合效应”按全窑系统主气流运动方式来分：第一种类型（a)-同线型 分解炉所需助燃空气全部由窑内

11、通过，无三次风管。（节省、方便、冷却机型任意、过多空气通过窑内影响操作）第二种类型 (b)-同线型 分解炉需助燃空气由三次风管提供，并在炉内与窑气混合。第三种类型 (c1，c2，c3）-（半同线型，异线型，旁路放风型）分解炉所需助燃空气由三次风管提供，窑气不入炉。（炉内燃料在纯空气中燃烧） PS C1：窑气在分解炉后与出分解炉的炉气混合，再入预热器系统。 C2：窑气不与出分解炉的炉气混合，各自经过一个单独的预热器系统。 C3：窑气从窑尾排出，可余热利用或旁路防风。 F列（炉列） K列（窑列）2. 评议分解炉的特征要点： （1）气体流动：气体进入方式（窑气，空气进入方式） （2）下料点的位置：燃

12、料喷口、生料入口 （3）分解炉的温度 （4）燃料燃烧条件 （5）粉料与气体的停留时间3. 回转窑的结构：筒体（一定斜度、窑口护铁、窑头冷风套），轮带（滚圈，全部重力），托轮（清洁光滑润滑温度平衡），挡轮（液压挡轮-窑尾靠近窑头侧限制或控制窑体轴向窜动），密封装置（负压，防止漏风漏料 窑头：迷宫式或气封式；窑尾：接触式；气动式和复合式），薄片式密封。传动装置（保证窑的旋转和调节窑的转数，附属电机和减速机，故障和维修），附属设备（烧成带的轴流风机：利于窑皮的形成，保护筒体；传感器：温度力矩纵向高度位置-液压挡轮；窑头罩） （尾高头低）4. 回转窑的功能：1）燃料燃烧设备（燃料充分燃烧、煅烧提供热量

13、）；2）热交换设备（均匀温度场满足生产换热要求）；3）高温化学反应设备（热量、温度、停留时间的要求）；4）输送设备（输送物料和气流通过）5. 回转窑的工作原理：（1）回转窑内物料的运动（窑尾到窑头）：Di（窑内有效内径） vm ；转速越快， vm；回转窑的斜率 vm ；物料的填充率应越大，窑的转数应越大；物料的休止角 vm （物料的粘度越大，流动性困难，则 vm ；易烧性好的物料，在窑内煅烧时间短，则 vm ）PS： 在窑喂料量不变时，窑速加快，会使窑的填充率降低。此时窑的产量并未增加；但由于是簿料快转，有利于熟料煅烧均匀，质量提高；传热效果好，热耗降低；窑皮、窑耐火砖受热波动小，窑的安全运转

14、周期长。 在窑填充率不变时，让窑速与喂料量同步增加或减少，即窑的产量高低时刻伴随着窑速的快慢进行。但由于窑的热负荷要相应改变，窑皮与窑衬所承受的热负荷也要变化，势必影响窑的安全运转周期。这种方法慎用。（2）回转窑内的燃料燃烧：一次风是通过主燃烧器强制送入窑的自然空气，由窑头燃烧器的一次风机供给。作用：输送煤粉，并供煤中挥发份燃烧所需的氧。风量占总风量：15%。一次风是常温，风量过大，入窑后吸热，使熟料煅烧的热耗增加，热效率降低；煤中挥发份低时，需要的一次风应少些；不利于NOx的排放。一次风过少，挥发份燃烧慢，影响煤的燃烧速度，同时煤对喷煤管的磨损加大，设备损坏严重。二次风经冷却机被预热后入窑，

15、对气流产生强烈的扰动，有利于碳的燃烧。调节火焰长短，窑尾温度高低以及供燃料焦炭粒子燃烧所需的氧并能回收熟料的热量。当一次风不变时，二次风大小决定着窑内抽风能力大小。二次风大，火焰长，否则短。 6). 煤粉燃烧过程的控制：火焰的温度、长度、着火位置及形状 影响火焰温度：煤的热值；煤的挥发份；煤的灰分；煤的水分；煤粉的细度；燃烧所需空气用量；二次风温；窑体烧成带壁温度等。PS 增加燃料量不是总能提高火焰输出的热量，但是减少燃料量总是会降低热量输出。燃烧带火焰长度-主要决定于燃烧带气体流速 火焰长度：决定了窑的烧成带的长度（全焰长度-喷煤管到火焰末端；燃焰长度-开始着火到火焰末端）PS 在发热量一定

16、的条件下，火焰越长，燃烧带温度越低，过早出现液相，易结圈，尾温高。火焰越短，高温部分集中，窑衬寿命短。 影响火焰长度因素：气流速度（快长）；煤粉燃烧速度（煤愈细、二次风温越高，燃烧快，火焰长度愈短；煤水分越高，火焰越长。）；喷嘴结构（三风道、四风道喷煤管） 7). 三风道喷煤管：一次空气量少,煤粉的燃烧强度高,火焰形状调整幅度大,燃烧稳定，对各种煤有很好的适用性;NOx浓度降低，热耗减少，烧出的熟料粒度小，脆性大。PS 加大内（外）风，被吸入的二次风增多，火焰长度增长烧成温度偏低时，适当减少煤风 火焰稳定器稳定器有何主要作用？ (1)在火焰根部产生一个较大的回流区，可减弱一次风的旋转，使火焰更

17、加稳定，温度容易提高。 (2)火焰稳定器的直径较大煤风环形层的厚度减薄，煤风混合均匀充分，一次风容易穿过较薄的火焰层进入到其中，缩短了“黑火头”。 拢焰罩有何作用？（1）产生碗状效应，可避免空气的过早扩散，在火焰根部形成一股缩颈，降低窑口温度，使窑体温度分布合理，火焰的峰值温度降低。（2）轴向外净风的分孔式喷射， 轴向外净风改变了原来的连续式环形间隙喷射，采用了均匀间断式的小孔喷射。（3）小孔为均匀排列的小矩形，由第一层套管内壁加工出的矩形沟槽和第二层套管组装后形成。 中心风有何作用？（1）防止煤粉回流堵塞燃烧器喷出口（中心风的风量不宜过大。过大，不仅增大了一次风量，对火焰形状不利，对煤粉的混

18、合和燃烧都是不利的）。（2）冷却燃烧器端部，保护喷头（中心风将喷头端周围的高温气体吹散顶回，不仅冷却了喷头内部，而且也冷却了端面，从而达到保护喷头的目的）。（3）中心供一部分氧气，使火焰更加稳定易燃烧。（4）减少NOx有害气体的生成。 （3）回转窑内气体的流动：窑内气流属于高度湍流状态 1)为什么二次风会被吸入窑内？ 在喷煤嘴处造成一定的负压（抽力），使二次空气连续不断吸收进流股内，与一次空气混合，并逐渐向中心扩散，射流断面逐渐扩大，气体量逐渐增多。 2)影响气体流动的因素有哪些？废气量多少；窑尾的截面积。PS 负压增加，说明窑内阻力增大。可能窑内结圈 （4）回转窑内的传热： 烧成带传热（火焰

19、-表层物料、窑衬和窑皮-与其接触的物料）前者传递的热量约占整个烧成带传热的90%，后者约占10%。PS 要提高该带的传热速率，须设法提高火焰对窑衬和物料的辐射热。 分解带传热：这一带的气体温度也较高，且气体中CO2的成分很快增加，提高了气体的辐射率，与烧成带传热相似。 干燥、预热带传热：气温950，传热方式以对流为主。PS 影响因素：气体速度和气流与物料的接触面积。水泥熟料冷却机1、水泥熟料冷却机的功能与作用： （1）作为工艺设备：它承担对高温熟料的骤冷任务，骤冷可以阻止水泥熟料中矿物晶体的长大，特别是阻止C3S晶体的长大，还可以使液相凝固成玻璃体，使MgO及C3A大部分固定在玻璃体内，提高水

20、泥熟料的活性，防止-C2S向-C2S的转变。 （2）作为热工设备：冷却水泥熟料，并对入窑二次风，入炉三次风的加热升温任务，有利于燃料的着火和预燃。 （3）作为热回收设备：对出窑熟料携带出去的大量热焓进行回收。（回收的热量约12501650kJ/kg熟料） （4）作为输送设备：输送水泥熟料。2、 冷却机的几个性能指标热效率：从出窑熟料中回收、且重新入水泥熟料烧成系统的总热量与出窑熟料物理热的百分比。QR.l-从出窑水泥熟料中回收的且重新入水泥熟料烧成系统的总热量 Q。出窑熟料的物理热，kJ/kg熟料；Qloss.s冷却机总的热损失，kJ/kg熟料； Qair冷却机排出气体(包括余风和煤磨干燥风)

21、带走的物理热，kJ/kg熟料；Qm出冷却机水泥熟料带走的物理热，kJkg熟料；Qdis.l冷却机散热损失Qsec.a入窑二次风的物理热kJ/kg熟料；Qtec.a入窑三次风的物理热kJ/kg熟料；冷却效率：从出窑熟料中回收的总热量与出窑熟料物理热的百分比。 空气升温效率：离开冷却机第i个室的冷却空气和鼓入该室冷却空气之间的温度差与该室内水泥熟料的平均温度之比。 ta1i、ta2i分别为鼓入和离开冷却机第i室的冷却空气温度，；tclin在冷却机第i室内篦板上熟料的平均温度，一般用进、出该室的水泥熟料之间的对数平均温度来进行计算。PS：水泥熟料冷却机的这三个效率越大越好，一般cL为4080， cL

22、为4080,i0.2时，就会报警，若预热器出口处气体中的(CO+H2)0.6，则要自动跳闸，以保证安全。.3、结皮，碱的内循环、外循环（本章节作业）4、防止堵塞事故的措施 (1)要保证均衡稳定的操作。 若系统中的加料量突然减少，则高温气流中多余的热量就会使生料的温度骤升，会导致预热生料因温度升高而发粘，造成结皮堵塞，若来料量突然加大，有可能会直接导致旋风筒中锥体部分的物料发生堵塞而影响整个系统的工作。 (2)要对原料、燃料中的碱、氯、硫等有害成分进行限制。 新型干法窑对生料的一般要求：碱含量(R2O)1.5，氯含量(C1-)0.015； 燃料中硫含量(S)1.3；强调硫碱比接近于1；避免使用高

23、灰分及灰分熔点低的煤。 (3)利用空气炮技术以及经常定期清扫。 (4)采用旁路放风技术。 (5)在因碱富集结皮而容易发生堵塞的直筒部位多加生料，这样可以减轻结皮程度，甚至消除此处的结皮。5、对于新型干法水泥回转窑系统来说，常用的控制参数主要有以下几个： 预热器出口温度与最上一级、最下一级旋风筒的出口负压； 最下一、二级旋风筒锥体下部负压； 分解炉出口的气料流温度（tFE）与最下一级旋风筒CI出口的温度（tgI）； 窑尾、分解炉出口和预热器出口处的气体成分； 窑尾的气体温度和入窑的熟料温度； 回转窑的转动力矩； 烧成带熟料的温度； 氮氧化物（NOx）浓度； 窑头负压； 篦冷机篦床下的气流压强。玻

24、璃窑 玻璃（Glass）是指熔融物冷却硬化后得到的非晶态固体物质，包括：无机玻璃、单质玻璃、金属玻璃许多种类。无机玻璃简称：玻璃。（远程无序，近程有序）-晶体具有固定的熔点，玻璃没有固定的熔点。 原料制备、玻璃液熔制（硅酸盐形成阶段、玻璃液形成阶段、玻璃液澄清阶段、玻璃液均化阶段、玻璃液冷却阶段）、玻璃产品成型、玻璃制品退火。热工设备-玻璃熔窑有玻璃池窑和玻璃坩埚窑两大类窑型。1、玻璃池窑分类（1）按热源分：火焰窑、电热窑、火焰-电热窑（2）按熔制过程的连续性分：间歇式（温度制度是变动的）、连续式（温度制度是不变的）（3）按烟气余热回收设备分：蓄热式、换热式（4）按窑内火焰流动的方向分：横焰窑

25、（窑内火焰作横向流动、与玻璃液流动方向垂直）、马蹄焰窑（窑内火焰呈马蹄形流动）、纵焰窑（5）玻璃池窑按玻璃制品的品种不同：平板玻璃池窑、日用玻璃池窑。（大中小） 二者在结构上的根本区别主要体现在玻璃池窑的熔化部与冷却部之间玻璃液分隔设备的不同上。前者使用浅层分隔；后者则采用深层分隔。 洛阳浮法与英国皮尔金顿公司的PB浮法、美国 PPG的LB浮法一起成为世界三大浮法工艺。2、 玻璃池窑：玻璃池窑由玻璃熔制部分、热源供给部分、余热回收部分和排烟供气部分所组成。3、 玻璃熔制部分：投料部分、熔化部、分隔设备、冷却部、成型部。（1） 投料部分：投料机（螺旋式+振动式、垄式+辊筒式+倾斜毯式+弧毯式），

26、投料口（加料口，在胸墙上开个口）；投料池（指突出于窑池之外且和窑池相通的矩形小池。投料池的上平面与窑池的上平面平齐，投料池使用的耐火材料与熔化部池壁的耐火材料相同；预熔作用-预熔池）。（2） 前脸墙：或称前墙，指正面投料时，投料口或投料池上部的挡墙。作用:一是保证将配合料畅通地送到池窑内，二是遮挡池窑内热气体，减小其向外的溢出量以及向外的热辐射损失，从而也保护投料机免受高温的烧蚀。实际上前脸墙也就是熔化部火焰空间的前部挡墙。普通碹结构、变形平碹结构（俗称：鱼肚子碹）、普通碹外加碹结构、L型吊墙结构（也称为：J型吊墙）（3） 熔化部：是配合料熔化和玻璃液澄清、均化的部分。上部被称为：火焰空间；下

27、部被称为：窑池。火焰空间包括：大碹（拱顶）和胸墙等，窑池则由池壁和池底等构成。窑池：熔化带和澄清带组成。泡界线之前被称为：熔化带；泡界线之后被称为：澄清带。泡界线是未熔化好的、有许多泡沫的、不透明的玻璃液与熔化好的、透明的玻璃液之间的分界线。 熔化部的作用是使加入到窑池中的配合料在高温下熔化成玻璃液，并使其澄清和均化。PS.池壁+池底：容易受到侵蚀易损坏，池壁外侧吹冷风降温。 耳池：也称掏渣池，是指布置在池窑两侧、与窑池相通、向外凸出的长方形或正方形小池。需要在耳池处掏渣、掏砖。耳池通常设置在卡脖之前。 因为耳池处的玻璃液温度较低，就使得耳池部位玻璃液的横向对流加强，故而对玻璃液流起到调节和澄

28、清作用。 火焰空间：熔化部玻璃液面之上是由胸墙（窑墙）、大碹（窑顶）、前脸墙和后山墙所包围着的火焰空间。火焰空间内充满着炽热的气体和火焰，火焰及高温气体以传导、对流和辐射的传热方式将自身的热量传给胸墙、大碹和下面的玻璃液。大碹的推力通过碹碴作用于立柱上，为了防止玻璃液挥发物到大碹上产生的熔体（俗称：碹滴）掉到玻璃液中影响其质量，可在大碹根部附近留有沟槽。（4）玻璃池窑的电助熔技术：（辅助电熔）是在池窑中向电极通交流电（直流电会使电极表面产生沉积物与气泡）加热来补充玻璃液熔化所需的部分热量。即利用玻璃液的高温导电特性，对玻璃液辅助以焦耳热（I2R = U2/R）来提高深层玻璃液温度和增加池窑产量

29、。（5）玻璃液的鼓泡技术：池窑内鼓泡是为了提高玻璃液澄清和均化速度，其原理是：通过安装在熔窑底部的导气管和喷嘴以可控制的流速将空气鼓入玻璃液，鼓出的气泡会产生一定的紊流，从而带动池窑底部温度较低的玻璃液上升到表面，于是加强了火焰向玻璃液的传热以及玻璃液的均化。（6）玻璃液的搅拌技术：在卡脖处使用玻璃液搅拌器来搅拌玻璃液可以提高玻璃液的均化程度，从而提高玻璃制品的质量和稳定性。（7）减压澄清技术：（减压脱泡技术）是通过对玻璃液的减压处理使其中残存气泡长大后迅速上浮而排出。（8）分隔装置：玻璃池窑的分隔装置是指玻璃池窑的熔化部与冷却部之间的分隔装置，它包括：玻璃液分隔装置和气体空间分隔装置。A)玻

30、璃液分隔设备有两种：深层分隔和浅层分隔。平板玻璃池窑为浅层分隔装置，具体有：卡脖、冷却水管和窑坎等。其中，窑坎不能单独使用，必须与卡脖等其他玻璃液分隔装置配套使用。卡脖：就是此处的窑池变窄.可以减少冷却部熔化部的回流，和火焰空间的矮碹配合使用,可减少矮碹开度。冷却水管：内部通有冷却水的无缝钢管。位置:在卡脖处,目前多为矩形,最大浸入深度为0.3m左右，水管附近的玻璃液温度降低而粘度增大，从而对玻璃液的流动起到阻碍作用。窑坎:设置在卡脖处池底的某个部位。作用：延长玻璃液在熔化部的停留时间；减少冷却部向熔化部的回流，迫使玻璃液向上流动，起到浅层澄清的作用；降温效果好，不单独使用。B)气体空间分隔装

31、置：为了保持冷却部的作业制度，以减小熔化部高温火焰对冷却部的影响。气体空间的分隔装置有两大类：完全分隔和部分分隔。平板玻璃池窑只用部分分隔装置，四种常见类型：矮碹、吊矮碹、U型吊碹、双J型吊碹。（9） 冷却部：从玻璃池窑熔化部进入冷却部的玻璃液要进一步澄清、均化和冷却才能满足玻璃液成型的要求。分为下部窑池和上部空间两部分。其中，下部窑池由池底和池壁组成，上部空间由胸墙和大碹组成。只是冷却部窑池深度比熔化部窑池深度稍浅，即浅冷却池。（10） 成型部：浮法成型的平板玻璃池窑与其他成型方法的平板玻璃池窑之间的最根本区别就在于成型部的异同上。（锡槽）4、玻璃池窑的冷却和玻璃池窑保温 （1）玻璃池窑的冷

32、却 冷却的部位:液面附近的池壁；加料口拐角；若熔化温度高,大碹的碹碴角钢; 小炉碹和大碹的结合处。 作用:减轻蚀损,延长窑炉的使用寿命 分类: 吹风冷却（支风管和垂直支风管布置成梳状；支风管的横断面要逐渐缩小，原因：空气量逐渐减少，为保持风速一致）和水冷却（淋水 外贴水包 水浸冷却 玻璃液面处设立水箱 池壁内贴水包；必须用软化水,容器用铝制品）。（2）玻璃池窑的保温 保温的原则:能保则保的原则。 作用:降低窑体的散热,减少玻璃液温差,提高玻璃液的产量和质量。 部位:除液面附近的池壁,其余全部保温。PS.现代平板玻璃池窑除了液面线附近的池壁砖不能进行保温以外，其他各部位均可采取保温措施。 对保温

33、材料的要求:保温材料不能与耐火材料发生接触反应保温材料对玻璃液和烟气有一定的抗蚀能力保温材料有一定的机械强度保温材料的保温性能要好。5、热源供给部分 热源供给系统主要是指：小炉与燃料烧嘴。 因燃煤气的热值较低，所以煤气和助燃空气均需要通过蓄热室的预热来提高燃烧温度；而燃重油、天然气、城市煤气等高热值燃料时， 不必对燃料预热也能达到足够高的燃烧温度（重油加热也有自燃和爆炸的危险）。更进一步说：如果用O2代替空气助燃，因燃烧温度足够高，这时助燃O2也不必预热。小炉口与池窑的反碹连接 反碹：是在小炉口处的大碹上有两道和大碹垂直的小碹. 作用：是将小炉口处的大碹的横推力传到小炉两侧的大碹 碹碴上，再由

34、玻璃池窑两侧的工字钢立柱来承担。插入式连接方式 适用于胸墙较高的玻璃池窑 优点：可放宽小炉口，砌筑简单、安全可行，适用于燃油的玻璃池窑。6、余热回收部分 余热来预热空气和煤气，加热余热锅炉中的水，还可以利用此余热来干燥原料、加热原料。预热空气和煤气除了可以节约燃料外，还能提高燃烧温度来满足玻璃熔化的要求。 在玻璃厂，预热空气、煤气的设备蓄热室，原理是：利用废气与空气交替地通过其内的格子体，以格子体为传热的中间体，从而使得空气间接地获得废气的余热。（高温废气-储热格子（对流和辐射，低温废气）-预热空气（对流，低温格子体） 蓄热室内的具体流型是：废气作为高温的热气体从上向下通过蓄热室流动，而作为冷

35、气体的助燃空气则从下向上通过蓄热室流动，这样设计的流型是符合流体力学中“分散垂直气流法则”（也称为：气流分流法则）之原理的，其目的是：使蓄热室内格子体各个通道内的气流量及温度自然地保持均匀。 格子体结构形式：西门子式、李赫特式、编篮式、十字砖式格子体、筒子砖式炉条-支撑格子体：找平结构:炉条碹上面找平两种结构若没有加强筋则不稳定。7、排烟供气部分 （1）蓄热室排烟供气设备包括:烟道、换向设备、和烟囱。 作用:不断排出废气,使窑炉正常工作。 烟气流动的动力:烟囱的抽力。 烟气流动过程:排烟一侧的小炉、蓄热室格子体、支烟道、总烟道到烟囱。 空气流动过程：换向设备、支烟道、蓄热室格子体、小炉、炉内助

36、燃。 烟道布置力求路线短，转弯少，避免急转弯。目的：减少烟道中的气流阻力。 （2）换向设备(换向器或交换器)：改变气流方向。跳罩式煤气换向设备、圆盘阀水冷闸板空气换向设备、水冷闸板式空气换向设备、闸板式交换器。 （3）烟囱：产生抽力，使窑内气体（烟气）从小炉蓄热室烟道排到环境中,保证窑炉正常作业；减轻对环境的污染。（要有避雷装置、红灯信号和必要的扶梯）8、锡槽（浮法玻璃池窑，玻璃池窑和退火窑之间） 来自池窑的经熔化、澄清、冷却的优质玻璃液，在锡槽中漂浮在熔融锡液表面（玻璃的密度只有锡液的1/3），完成摊平、展薄、抛光、冷却、固型等过程，成为优于磨光玻璃的高质量的平板玻璃。 类型：宽（窄）流槽型

37、、直通型（进出口宽度相同，简单）、喇叭型（进宽出窄，不易氧化）、固定胸墙式、活动胸墙式。 结构：流道、流槽部分；槽体部分；过渡辊台部分 (1)流道、流槽部分：将熔融的玻璃液注入锡槽本体 流道、流槽：流道分为直通型和喇叭型，流槽结构有流线型和簸箕型。 闸板：锡槽流道上闸板有两种，调节闸板和安全闸板 作用：有效地调节锡槽的生产能力；在发生事故时以及在玻璃生产的正常操作，但需要更换调节闸板或更换流槽时而使用的，悬空吊放，以备使用。 材料：抗冲刷、抗热冲击性能好的烧结石英；Cr20Ni80耐热钢 (2)锡槽本体部分：钢结构（支撑钢结构、槽底钢结构+密封罩钢结构）、砖结构（槽底砖结构、顶盖砖结构（耐火混

38、凝土预制顶盖砖结构、硅线石组合砖顶盖结构）、胸墙砖结构）、槽底冷却系统、电加热、保护气体系统（氢气和氮气，防止锡液被氧化）等五部分组成。PS.槽底钢结构采用整体滚动来处理热膨胀；密封罩钢结构采用分节消除热膨胀。 砖与砖之间要设有膨胀缝；在锡槽宽段的池壁上,设有石墨条，防止玻璃带与池壁接触时发生粘边事故。锡槽胸墙的作用，使其与锡槽底砖以及锡槽顶盖之间构成密闭空间来封闭锡槽。 发展趋势：超薄玻璃、超白玻璃、在线镀膜玻璃、 锡槽工作原理-玻璃带成型时的作用力有两种：表面张力和自身重力。 表面张力阻止玻璃液无限摊开，对玻璃表面的光洁度影响极大； 自身重力促使玻璃液摊开。当表面张力与自身重力平衡时，漂浮

39、在锡液面上的玻璃带就获得自然厚度。 起决定作用的因素有：玻璃的粘度、表面张力和自身的重力。 粘度起定型的作用；表面张力起抛光的作用；重力起摊平作用。 生产实践证明，欲得到平整的玻璃带，必须具备下述条件： （1）适于平整化的均匀的温度场（2）足够的摊平时间 普通平板玻璃48mm（自然厚度67mm）获得薄的玻璃设置若干适当拉边机（成型区或拉薄区设置），出锡槽温度600。 薄玻璃的生产方法又可分为低温拉薄法（或称加热重热法）和徐冷拉薄法（或称正常降温拉薄法）。(1) 生产薄玻璃的控制方法：通常采用机械拉边法(ADS法)，即在锡槽中段玻璃带的两边放置若干个横向拉边器。拉边器的作用:(1)横向拉边;(2

40、)阻止退火窑辊子的纵向拉力被传到锡槽高温区玻璃带上,以减少玻璃带的横向收缩。当拉引速度提高后,玻璃带就逐渐拉薄，宽度也有所减少。(2) 生产厚玻璃板的控制方法 在高温区的两侧设置石墨挡边器(FS法)，拉边器一端伸到玻璃带的宽度和厚度能保持稳定的位置。 作用:阻止玻璃液摊薄玻璃带的厚度由拉引速度来控制。 机械拉边法生产厚玻璃(RADS法)，拉边器是负角度(向锡槽进口端倾斜一定的角度)。 作用:产生阻挡,达到增厚的目的。 挡墙拉边法(DT)，挡墙和拉边共同使用。马蹄焰窑（日用玻璃）：由玻璃熔制部分、热源供给部分、余热回收部分和排烟供气部分组成；有部分结构和浮法玻璃池窑的相应部分相同，但马蹄焰窑的成

41、型部和锡槽完全不同。成型通常是用滴料法、真空吸料法、制球法等。一、玻璃熔制部分1.投料部分(1)投料机的类型和结构同浮法玻璃池窑(2)投料口和投料池：结构同浮法玻璃池窑。不同点是: 位置不同；浮法是: 正面投料；日用玻璃池窑是:侧面投料（可单侧、双侧、正面投料）。预熔池：投料池加长，加高，形状为梯形。目的：增加流向投料池的热量，减少粉料飞扬，减轻窑炉蚀损，增加玻璃产量。2.熔化部马蹄焰池窑的熔化部与平板玻璃池窑的熔化部基本类似，但是没有耳池。窑池（池壁，池底）、火焰空间。3.分隔装置玻璃液分隔装置是流液洞，属于深层分隔装置。流液洞受高温侵蚀严重，对其冷却的方式不同可以分为，明桥型、暗桥型。PS

42、.目前上倾式流液洞备受推崇 下沉式：增加了冷却效果，可缩小冷却部面积；可以有效防止玻璃液回流气泡不易滞留。（1）利用窑坎作用：降低玻璃液温度，调整玻璃液流。流液洞位置：在熔化部和冷却部之间；窑坎的位置：在熔化部的热点处。日用玻璃池窑流液洞常和窑坎配合使用。（2）浮筒：就是一个无底或下半部开口的横口坩埚。作用：将熔化好的玻璃液与将用于人工成型的玻璃液分隔开。气体空间分隔：完全分隔（熔冷部互不相通）+部分分隔（花格墙）（1）完全分隔：避免熔化部作业制度对冷却部的影响，减少了熔化部的热量支出，又减轻了冷却部的散热负担，可以缩小冷却部面积。 缺点：冷却部需另设加热系统，增加了玻璃池窑的燃料消耗，增加生

43、产成本。（2）部分分隔：可以利用熔化部窑压的大小来调节冷却部内的作业制度，不另外增设加热系统，降低成本。 缺点：当熔化部操作制度发生波动时，也会影响到冷却部作业制度的稳定，所以很难控制冷却部的作业制度。4.冷却部玻璃液进一步澄清，均化，达到成型温度为供料道提供稳定液流。日用玻璃池窑的冷却部位：液面附近的池壁、流液洞、加料口拐角处。日用玻璃池窑除冷却部位外均需保温，保温结构的设计同浮法玻璃池窑。二.热源供给部分有燃煤气的小炉和燃重油小炉两种类型。不同点：位置不同。马蹄焰玻璃池窑的小炉在窑池的端面上，而不是在侧面。小炉碹采用插入式而不是反碹结构。三、余热回收马蹄焰池窑只有一对小炉，所以只有一对蓄热

44、室，而横焰（平板）窑有若干对小炉和蓄热室；蓄热室在窑的端面；马蹄焰窑一般没有余热锅炉。三通道蓄热室：1 换热面积大2 热效率高，易控制3 不易堵塞四、排烟供气部分同浮法玻璃池窑，有支烟道、总烟道、换向设备和烟囱布置和要求相同。五、马蹄焰玻璃池窑的成型部（工作部）1.日用玻璃池窑的人工成型的成型部:是无底或底部开口的浮筒2.机械成型：根据供料方法分为滴料法和吸料法（1）吸料法：将吸料头直接放到日用玻璃池窑的成型部吸取玻璃液用于成型。（2）滴料法:成型部成为供料道，一端设置供料机以制备料滴，应用广。 供料道：是一个用耐火材料砌筑而成的封闭通道。 供料道构成：料槽系统、加热系统、滴料系统、冷却和搅拌

45、系统。 对供料道的要求:应尽量减少纵、横断面上的温度差，并能调节玻璃液的温度和流量。 玻璃池窑操作原理作业制度简介温度稳、压力稳、泡界线稳和液面稳-热工制度要稳。玻璃池窑的作业制度包括：温度制度、压力制度、液面制度 、泡界线、气氛和换向制度。一、温度制度温度制度：指沿窑长方向上玻璃液的温度分布，一般用温度曲线来表示。横焰窑有稳定的温度曲线，对其操作比较严格；而日用玻璃池窑一般不制定温度曲线，只定热点的位置和热点值。玻璃池窑中温度最高点称为热点。（熔化部长度的2/3处；熔化玻璃的品种、燃料的种类以、耐火材料的质量）平板玻璃池窑温度曲线分类：（1） 山形：热点明显、对流显著、泡界线清晰稳定、热点后

46、温降梯度大、保证玻璃液的必要冷却。（普遍采用）（2） 桥形：在高温处保持了平衡过程，玻璃液在高温阶段停留时间长，玻璃液的澄清质量较好，配合料入窑处温度较高，因而玻璃液的熔化速度较快，熔化面积较大。但是，温度梯度小，所以向投料口的对流弱，从而容易产生 “跑料”现象，同时形成泡界线薄而模糊，不够整齐。二、压力制度（）压力制度是温度制度的保证窑压稳可以保证温度稳，窑压波动会立即影响到窑温，尤其是成形部的窑温，从而使玻璃液的成形温度不稳定。压力制度是一条具有多个转折点的折线。（）分类：一是沿整个气体流程的压力分布曲线，简称气流压力分布；二是沿玻璃液流程的空间压力分布曲线，简称纵向压力分布。一般生产中前

47、者较为常用。（）气流压力分布：压力分布的关键点是零压点的位置和液面处的压强。零压点的位置应放在玻璃池窑的火焰空间内。窑压是指玻璃液面处的压强，玻璃液面处的平均压强要保持在零压或微正压(小于5Pa),除个别处有特殊要求外，否则玻璃池窑内是不允许出现负压的。出现负压将导致玻璃池窑内吸入冷空气，从而降低窑温，增加热耗，更会使窑内温度分布不均匀；过大的窑压将加剧窑体的烧蚀，增加燃料消耗量，且不利于玻璃液澄清。窑压可通过调整烟道闸板开度大小来调节。三、泡界线制度无泡沫的玻璃液和有泡沫玻璃液之间明显的分界线称为泡界线（泡切线）；泡界线的位置和形状是判断玻璃池窑熔化正常与否的标志；泡界限的形状是朝冷却部方向

48、突出的弧形、且两边对称、清晰。（）影响泡界线的因素有：投料量、成型量、原料质量、原料组成、碎玻璃掺入量、配合料水分、粉料粒度和混合程度以及小炉的结构等（）泡界线不正常情况有：偏远、模糊、线外沫子多、缺角、双线、偏斜等；调整泡界线要从温度曲线、燃料空气的配比、火焰的长短等几方面进行调节。四、液面制度液面波动不仅加快池壁的蚀损，还会影响成形作业，波动过大会产生溢料现象，从而蚀损胸墙砖和小炉底板砖，所以液面必须保持稳定。（）液面波动产生的原因是因为：投料量与成形量不平衡机械投料波动小，人工投料液面波动较大 液面自动控制器有铂探式、激光式、放射性同位素和气压式等测量位置：成形部五、气氛制度气氛分成：氧

49、化气氛、中性气氛、还原气氛三种当玻璃池窑内空气系数大于1，燃烧产物中有多余的氧气，因而具有氧化能力，所以称之为氧化气氛或氧化焰当玻璃池窑内，空气系数近似等于1，燃烧产物中无多余的氧气也无未燃烧完全的成分，所以称之为中性气氛或中性焰当玻璃池窑内空气系数小于1，燃烧产物中含有一定量的CO，因而具有还原能力，所以称之为还原气氛，或还原焰玻璃池窑内要求燃料完全燃烧，所以火焰都成氧化性或中性。PS.平板玻璃池窑熔化芒硝料时要制定气氛制度。 具体的来说，为了保证芒硝在高温时充分分解1#.2#号小炉需要还原焰，从而不使碳粉被烧掉，碳粉有助于芒硝在高温时充分分解；3.4号小炉是热点区，需要用中性焰，不能用氧化

50、焰，否则液面会产生致密的泡沫层，使澄清困难；5.6号小炉是澄清均化区，为了烧去多余的碳粉不使玻璃被着色，所以需要氧化焰。 窑内气氛可借助改变空气系数的大小来调节（明亮氧化、不透明还原、稍混浊中性）六、换向制度蓄热式池窑需要格子体交替的吸热和放热，换向制度规定换向的程序和间隔时间。1 时间：过长气体温度波动大，窑内温度不稳；过短余热回收少，影响作业。一般2030min。2 程序：发生炉煤气：先换煤气再换空气 重油：先关油阀，再关小雾化剂阀，冷却喷嘴，以免油炭化，都实现了自动化操作。退火窑退火：热处理过程消除或减小热应力。（温度梯度，应力）1、热应力暂时应力：玻璃在应变点温度一下加热冷却时，由于其

51、导热能力差各部位形成温度梯度，从而产生热应力。随着温差的消失而消失。永久应力：当温度梯度消除后，暂时应力随之消失，但此时由于玻璃内部质点运动的不均衡所产生的应力就会显露出来，这就是永久应力。2、玻璃中应力产生的原因 处于粘弹性状态的玻璃制品，在冷却过程中由于导热系数小，内外产生温度梯度而产生应力。应力的大小与温度梯度、玻璃制品的厚度和玻璃的热膨胀系数有关。3、退火原理 将具有永久应力的玻璃制品重新加热到玻璃内部质点可以移动的温度，利用质点的位移使应力分散来减弱或消除永久应力。 退火温度上限，粘度为1012Pa.S时的温度 退火温度下限，粘度是1013.5Pa.S时的温度 粘度的上限和下限是玻璃的退火温度范围，也是慢冷温度区域。4、退火过程（1）加热（冷却）段加热或冷却到最高退火温度，在此区域平板玻璃表面或侧面要进行加热，以消除温度差。（2）高温保温段在此阶段可消除大部分热应力（包括暂时和永久），由于热应力松弛带来的结果是永久应力的增加。（3）慢速冷却段该阶段玻璃温度已经低于tmin，由于粘度较大，热应力不能松弛，避免形成较大的暂时应力，需要慢速冷却。（4）快速冷却通过吹风冷却，一般玻璃板达到60度即可满足切