第六章玻璃工业窑

1、 第第 六六 章章 玻玻 璃璃 工工 业业 窑窑 一、概述一、概述 1.1.熔化熔化 将将配合料配合料投入耐火材料砌筑的熔窑中，经高投入耐火材料砌筑的熔窑中，经高温加热，得到温加热，得到无固体颗粒、符合成型要求无固体颗粒、符合成型要求的玻璃的玻璃液的过程。液的过程。 2.2.玻璃的熔制过程玻璃的熔制过程 玻璃的熔化是一个非常复杂的过程。配合料玻璃的熔化是一个非常复杂的过程。配合料在窑炉中通过在窑炉中通过热的传递热的传递、质的传递质的传递和和动量传递动量传递，完成一系列物理的、化学的和物理化学过程。完成一系列物理的、化学的和物理化学过程。 玻璃的熔制过程玻璃的熔制过程熔制过程熔制过程 硅酸盐形成

2、阶段硅酸盐形成阶段 玻璃液形成阶段玻璃液形成阶段 玻璃液澄清阶段玻璃液澄清阶段 玻璃液均化阶段玻璃液均化阶段 玻璃液冷却阶段玻璃液冷却阶段 配合料融化阶段配合料融化阶段扩散、对流扩散、对流 二、熔化设备二、熔化设备熔窑熔窑 （一）（一）熔窑分类熔窑分类 一般分类：池窑和坩埚窑。一般分类：池窑和坩埚窑。 按作业方式：连续作业熔窑和间歇作业熔窑；按作业方式：连续作业熔窑和间歇作业熔窑； 按加热方式：火焰窑和电热窑及火焰电热窑按加热方式：火焰窑和电热窑及火焰电热窑 按烟气余热回收设备：蓄热式窑，换热式窑按烟气余热回收设备：蓄热式窑，换热式窑 ； 按窑内火焰流动方向：横焰窑，马蹄焰窑，纵焰窑按窑内火焰

3、流动方向：横焰窑，马蹄焰窑，纵焰窑 ； 按制造的产品：平板玻璃窑，日用玻璃窑；按制造的产品：平板玻璃窑，日用玻璃窑； 按窑的规模按窑的规模: :大型窑大型窑( (150150400t/d400t/d) )，中型窑（，中型窑（ 5050150t /d150t /d) )，小型窑（，小型窑（50t /d50t /d以下以下) ) 。 （二）玻璃池窑主要结构（二）玻璃池窑主要结构 根据我国目前能源情况，基本上采用火焰池窑。根据我国目前能源情况，基本上采用火焰池窑。其结构主要包括：其结构主要包括：玻璃熔制，热源供给，余热回玻璃熔制，热源供给，余热回收和供气排烟收和供气排烟四部分。四部分。 1. 1.

4、玻璃熔制部分玻璃熔制部分 （1 1）投料口投料口：配合料从投料口投入窑内，受：配合料从投料口投入窑内，受火焰空间和玻璃液来传递热量；火焰空间和玻璃液来传递热量； （2 2）熔化部熔化部：它是进行：它是进行配合料熔化配合料熔化和和玻璃的澄玻璃的澄清与均化清与均化的部分。熔化部上部为火焰空间；下部的部分。熔化部上部为火焰空间；下部为窑池。而火焰主要由小炉燃烧口喷出；为窑池。而火焰主要由小炉燃烧口喷出； （3 3）冷却部冷却部：它是熔化好的玻璃液进一步均化：它是熔化好的玻璃液进一步均化和冷却的部位，也是玻璃液分配供料的通道。和冷却的部位，也是玻璃液分配供料的通道。 2. 2. 热源供给部分热源供给部

5、分 （1 1）空气、煤气通道空气、煤气通道：经过加热的空气、煤：经过加热的空气、煤气离开蓄热室后，在进入预燃室混合之前流过的气离开蓄热室后，在进入预燃室混合之前流过的通道。也是烟气从火焰空间排至蓄热室所经过的通道。也是烟气从火焰空间排至蓄热室所经过的通道；通道； （2 2）预燃室预燃室：指空气、煤气出水平通道后，：指空气、煤气出水平通道后，借助借助气流涡动气流涡动、分子扩散分子扩散与与相互撞击相互撞击，在入窑前，在入窑前预先进行部分混合；预先进行部分混合； （3 3）喷火口喷火口：指喷出火焰的地方。喷火口形状、：指喷出火焰的地方。喷火口形状、大小与长短对火焰的速度、厚度、阔度与方向有大小与长短

6、对火焰的速度、厚度、阔度与方向有很大影响。燃油小炉较为简单，仅使用喷嘴。很大影响。燃油小炉较为简单，仅使用喷嘴。 3. 3. 余热回收部分余热回收部分 为了提高窑内火焰温度，设置烟气余热回为了提高窑内火焰温度，设置烟气余热回收设备。利用收设备。利用烟气余热烟气余热来加热助燃空气和煤气，来加热助燃空气和煤气，进而达到提高进而达到提高火焰温度火焰温度和和节能节能的效果。余热回收的效果。余热回收设备主要有设备主要有蓄热式蓄热式和和换热式换热式两种。两种。 4 4供气排烟部分供气排烟部分 为保证池窑连续、正常和有效的工作，设置为保证池窑连续、正常和有效的工作，设置一套排烟供气系统。包括交换器，空气、烟

7、气烟一套排烟供气系统。包括交换器，空气、烟气烟道，中间烟道，鼓风机，总烟道和烟囱。道，中间烟道，鼓风机，总烟道和烟囱。 三、蓄热式玻璃池窑的工作原理三、蓄热式玻璃池窑的工作原理 经蓄热室预热后的空气和煤气在小炉内混合经蓄热室预热后的空气和煤气在小炉内混合后燃烧由小炉口喷出后燃烧由小炉口喷出或预热后的空气直接和喷枪或预热后的空气直接和喷枪喷出的燃油混合燃烧喷出的燃油混合燃烧；配合料从投料口投入窑内，配合料从投料口投入窑内，受到火焰空间和玻璃液传递的热量加热熔化成均受到火焰空间和玻璃液传递的热量加热熔化成均匀、无气泡符合成型要求的玻璃液匀、无气泡符合成型要求的玻璃液；烟气进入另烟气进入另一侧的小炉

8、经蓄热室、烟道最后由烟囱排出。一侧的小炉经蓄热室、烟道最后由烟囱排出。 四、玻璃熔制主要工艺制度与控制四、玻璃熔制主要工艺制度与控制 1. 温度制度与控制温度制度与控制 玻璃池窑中玻璃液流动状况玻璃池窑中玻璃液流动状况一端为投料池，一端为制品的成型，中间最高温一端为投料池，一端为制品的成型，中间最高温度为度为热点热点。 热点温度：热点温度：依据玻璃组成、耐材和窑的寿命而定。依据玻璃组成、耐材和窑的寿命而定。 测温方法：测温方法：常用的是热电偶、辐射高温计和光学常用的是热电偶、辐射高温计和光学高温计。高温计。 2. 2. 燃料加热温度与火焰控制燃料加热温度与火焰控制 煤气加热温度制度煤气加热温度

9、制度对玻璃生产影响极大。对玻璃生产影响极大。要求：煤气质量好且稳定，火焰（火焰主要以热要求：煤气质量好且稳定，火焰（火焰主要以热辐射方式传热）长度适中。池窑各对小炉燃料量辐射方式传热）长度适中。池窑各对小炉燃料量分配如表所示。分配如表所示。平板玻璃池窑各对小炉燃料量分配平板玻璃池窑各对小炉燃料量分配小炉对数泡界线位置各小炉燃料耗量的百分数7 74 4小炉前4 4小炉后1616171718181919212121212121202021211212131312128 86 64 43 36 64 4小炉前4 4小炉后16161717181819192121212120202121161615159 98 87 78 85 53 3小炉后20202222242425252222212112124 42 2、3 3之间232335352828303014148 8 3. 3. 重油加热熔窑的温度与火焰控制重油加热熔窑的温度与火焰控制 重油主要成分主要由重油主要成分主要由高分子碳氢化合物高分子碳氢化合物组成，组成，燃烧时产生的火焰明亮，火焰辐射能力强，燃烧燃烧时产生的火焰明亮，火焰辐射能力强，燃烧时喷出速度达时喷出速度达300400m/s, 火