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文档简介
玻璃的熔制及熔窑培训课件新疆五江兴华实业有限公司朱柏杨2016.1玻璃的熔制及成型
一、熔制过程二、玻璃的熔制设备三、影响玻璃熔制过程的因素四、玻璃池窑耐火材料的蚀变五、玻璃熔体的质量缺陷六、玻璃的成型一、熔化过程定义:玻璃的熔化又称为玻璃的熔制或熔炼,是指玻璃配合料经过高温加热转变为化学组成均匀的、无气泡的、并符合成型要求的玻璃液的过程。
玻璃的熔化过程是一个很复杂的物理、化学过程。大体上可分为以下五个阶段:1.烧结体的形成2.玻璃液的形成3.玻璃液的澄清4.玻璃液的均化5.玻璃液的冷却
需要指出的,玻璃熔制过程的五个阶段,在实际生产中,是难以完全分开的,有时甚至是同步发生的。池窑中玻璃熔融过程模型图二、玻璃的熔制设备:
工业上用于玻璃熔制的设备有坩锅窑和池窑。前者产量低、耗能大,主要用于手工生产小批量的玻璃制品;后者用于玻璃产品的工业化大规模的连续生产。池窑的分类:1.按使用热源分:
(1)火焰窑:
以燃料燃烧为热能来源。燃料可以是煤气,重油和水;(2)电热窑:
以电能作为热量来源;(3)火焰-电热窑:
以燃料为主要热源,电能为辅助热源。大璇砌筑图喷火口砌筑图双加料口熔化池组装图窑坎加料口砌筑图熔化池砌筑图熔化池砌筑图喷火口砌筑图熔化大璇砌筑图舌拱砌筑图熔化池组装图预熔池组装图工作池组装图流液洞组装图2.按窑内火焰流动的方向分
:(1)
横焰窑:
窑内火焰作横向流动、与玻璃液流动方向垂直;(2)
马蹄焰窑
:
窑内火焰呈马蹄形流动;(3)
纵焰窑
:
窑内火焰作纵向流动、与玻璃液流动方向相平行。三、影响玻璃熔化过程的因素:
配合料经高温加热熔融最终转变为复合成型要求的玻璃液的过程是极其复杂的,所有与这一过程有关联的因素都将影响玻璃熔制的质量。1.玻璃组成
;2.玻璃液的黏度、表面张力的影响;
3.原料
;4.配合料的质量
;5.熔化作业制度的影响
;
6.
加速玻璃熔化的辅助手段。
四、玻璃池窑耐火材料的蚀变:
在玻璃生产过程中,耐火材料因与高温玻璃液、配合料和玻璃液的挥发物以及燃料中某些组份及其燃烧产物相互作用,从而受到侵蚀。这种侵蚀一方面导致窑炉寿命的缩短,另一方面还影响到玻璃制品的质量。影响耐火材料蚀变的因素
;常见耐火材料的蚀变
。五、玻璃熔体的质量缺陷:通常所说的缺陷主要是指气泡、条纹和结石三大缺陷,他们分别是均匀玻璃中的气态、玻璃态和固态夹杂物。这些缺陷的存在直接影响到玻璃液的质量,关系到玻璃生产的成品率和生产成本。气泡
;结石
;条纹、线道、结瘤
。
1.烧结体的形成(硅酸盐形成阶段)质量合乎要求的配合料加入玻璃窑炉中,在高温作用下,发生一系列物理、化学反应,形成不透明烧结物。物
理
变
化化学变化配合料加热升温固相反应配合料脱水碳酸盐、硫酸盐、硝酸盐的分解各组分的熔化水化物的分解晶相转变化学结合水的分解个别组分的挥发硅酸盐的形成与相互作用对于普通钠-钙硅酸盐玻璃而言,这一阶段结束后,配合料转变为由硅酸盐和残余石英颗粒组成的烧结体。
2.玻璃液的形成(玻璃的形成):
烧结物进一步加热后开始熔融,并相互熔融、扩散,并最终由不透明体变为透明玻璃液。但此时的玻璃液含有大量可见气泡,且玻璃液的化学成分很不均匀,这需要澄清和均化过程去完成。3.玻璃液的澄清:玻璃液的澄清是指气体夹杂物从玻璃液中消除的过程。
在玻璃熔制过程中,硅酸盐的形成阶段将放出玻璃配合料重量的18%左右的气体,其中大部分可以通过配合料间的缝隙排出,剩余的部分将被包裹在此阶段生成的液相和玻璃形成阶段生成的玻璃相中。
(1)气体的来源;(2)气体的种类;(3)存在形式;(3)
澄清过程。(1)气体的来源:
配合料中原料的分解;
部分组分的挥发;
组分间化学反应产生的气体;
配合料粉体空隙中夹带的气体;
玻璃液与耐火材料相互作用产生的气体;
玻璃液从窑炉火焰空间中吸收、溶解的气体。(2)气体种类
随着玻璃组成、原料种类、窑炉气氛、压力、温度等的变化,存在于玻璃液中的气体的种类也不尽相同。常见的有N2、O2、CO2、H2O、CO、SOx、NOx等。(3)存在形式:残留在玻璃液中的气体存在三种形式:
可见气泡;
物理溶解;
化学结合。其中可见气泡中的气体和以物理状态溶解的气体与窑炉中气体之间存在一定的平衡。气体在熔窑中的平衡状态:气泡玻璃液①②③④⑤窑炉①②从过饱和的玻璃液中析出气体,进入气泡或炉气;③④气泡中分离出来的气体,进入炉气或溶解在玻璃中;⑤气体从炉气进入到玻璃液中。(4)澄清过程:
通常所说的玻璃液的澄清过程是指排除玻璃液中可见气泡中的气体。根据以上所述的气体平衡关系,要消除可见气泡,有两种途径:
使可见气泡上浮到液面破裂,气体进入炉气中;
使可见气泡中的气体溶解到玻璃液中。通常不可行
4.玻璃液的均化:
澄清后的玻璃液中存在着条纹及其它不均匀体,需经过均化过程才能获得化学组成均匀一致的玻璃液。均化过程就是不均匀体在玻璃液中溶解、扩散的过程。改善玻璃液均化效果的措施主要有:
保证原料和配合料质量,对配合料进行粒化、烧结等预处理;
进行人工均化(如机械搅拌、池底鼓泡等),加强扩散;
采用先进的熔制技术(如电熔窑可减少挥发);
对挥发量大的玻璃液可采用密封和液面挡料、撇料、定期池底放料等方法;
5.玻璃液的冷却:为使玻璃液满足成型所需的粘度要求,经高温澄清、均化后的玻璃液需进一步降温冷却。整个冷却过程应力求平稳进行,以保证玻璃液的热均匀性,并防止出现温度波动,以免引起二次气泡。
1.玻璃组成:玻璃组成是配方计算的依据,并最终决定了玻璃制品的性质。另一方面,它从本质上决定了玻璃的熔制的难易程度。其中的难熔氧化物如SiO2、Al2O3等越高,易熔成分如Na2O等越少,则玻璃熔化温度越高。
Volf据此提出硅酸盐玻璃熔化速度常数(τ)的概念,以评估玻璃的熔化速度。对于普通硅酸盐玻璃,τ=SiO2+Al2O3Na2O+K2O其中:氧化物—各氧化物在玻璃中的重量百分数;
—表示玻璃相对难熔的特征值;与值相应的熔化温度
值65.54.84.2熔化温度℃1450~146014201380~14001320~1340
注意:常数是一经验值,确定熔制温度时,此常数不能认为是唯一的决定因素,它未考虑如粒度、温度等因素。
2.玻璃液的黏度、表面张力的影响:Stocks定律:玻璃液黏度小,有利于不均匀体扩散。玻璃液表面张力的影响:玻璃液与不均匀体间的表面张力的差异在很大程度上
决定了不均匀体的溶解与扩散;
玻璃液的表面张力还影响到气泡的内压力。3.原料
3.1、原料的种类;3.2、原料的挥发;
3.3、原料的粒度。4.配合料的质量:
配合料中水份、碎玻璃均起到了促进玻璃融化的作用;
配合料的气体率大小,不仅影响玻璃的得率,更重要得是影响玻璃的澄清过程;
配合料的成分均匀性是确保玻璃液成分均匀的重要前提。5.熔制作业制度:合理的作业制度是正常生产的保证,也是获得高产量优质玻璃的重要前提之一,同时维持合理的作业制度也是降低玻璃熔化过程的低耗、延长玻璃池窑窑龄的有效手段。(1)温度制度;(2)压力制度;(3)泡界线;(4)液面;
(5)气氛制度。6.加速玻璃熔化的辅助手段:(1)助熔剂:助熔剂又称加速剂。较低温度下先生成液相,然后与SiO2反应生成玻璃;
降低高温玻璃熔体的黏度,提高玻璃的透热性。(2)澄清剂:常用的澄清剂有白砒、三氧化二锑、芒硝、食盐等。
(3)搅拌与鼓泡:在池窑上增设搅拌与鼓泡装置可提高玻璃液的澄清和均化速度。搅拌装置通常设置在池窑的卡脖、供料道等处,鼓泡通常设在熔化池的料堆区和热点区。(4)电助熔;(5)富氧燃烧;(6)高压与真空熔炼。影响耐火材料蚀变的因素:(1)侵蚀介质的种类;
(2)耐火材料的性能;(3)池窑作业的工艺制度。(1)侵蚀介质的种类:
配合料组分与耐火材料发生低共熔作用;
玻璃液渗透到耐火材料孔隙中,与之发生交代反应,加剧耐火材料的蚀变;
配合料和玻璃液的挥发物,与耐火材料表面反应,或
渗入耐火材料气孔形成冷凝物,侵蚀耐火材料;
重金属,极易沉入玻璃池窑底部,与池底耐火材料发生低共熔作用而侵蚀耐火材料。(2)耐火材料的性能:
耐火材料的相组成
耐火材料由一个或多个晶相、玻璃相及气孔组成。具有网状交织分布的晶相的耐火材料耐侵蚀性能较好。
耐火材料侵蚀后形成物的黏度
侵蚀物的粘度大,耐火材料受侵蚀后在其表面上形成一层较难移动的保护膜,从而减少进一步的侵蚀。(3)池窑作业的工艺制度:
温度制度:温度波动的破坏
气氛的影响:
液面制度:玻璃液面附近耐火材料的侵蚀过程
(左:产生熔融层
中:熔融层移去
右:玻璃液渗透)2.常见耐火材料的蚀变:变代反应——指在气化-热液的作用下,耐火材料的物质
或组份发生带入或带出,以至使原物质被新
物质取代。特点:原结构的破坏和新结构的形成是同时发生的。整个过程是在有溶液参与的固态下进行的。
变代反应前后体积不变。(1)硅质耐火材料的蚀变(2)电熔锆刚玉(AZS)耐火材料的蚀变
(3)格子砖的蚀变(1)硅质耐火材料的蚀变
硅质耐火材料在日用玻璃池窑上用做大碹及胸墙等的耐火材料。因此主要承受碱性挥发物的侵蚀。在正常使用情况下,窑温不高于1600oC时,硅质是很耐侵蚀的。
表面蚀变
内部蚀变
多晶蚀变(2)电熔锆刚玉(AZS)耐火材料的蚀变:AZS砖具有较强的抗侵蚀能力,用于池窑的高温和玻璃液直接接触部位的部位。
AZS砖标号越高,ZrO2含量越高,斜锆石相越多,抗侵蚀性能越好。此外,AZS砖中玻璃相受蚀后常生成含ZrO2的高粘度长石质玻璃,这层高粘度的玻璃液滞留在砖表面,保护了砖体的进一步蚀变。AZS砖的蚀变主要是:
玻璃相结合物被溶解;
刚玉与碱性氧化物发生变代反应,生成β-Al2O3和霞石。(3)格子砖的蚀变:由于配合料及玻璃液的挥发物,燃料燃烧废气中某些成分(如SO3)等随烟气进入蓄热室,在格子砖的表面侵蚀形成腐蚀性冷凝液,形成对耐火材料的侵蚀。此外,热作用也是格子砖易损的原因之一。对于下层格子砖还应考虑高温作用下的荷重作用破坏。
1.气泡:按大小分为:大泡、小泡、针尖泡;
按形成原因分为:一次气泡、二次气泡、耐火材料气泡等。
二次气泡:
澄清好的玻璃液中重新析出的气泡。造成二次气泡有物理、化学两方面原因:物理原因:
降温后玻璃液又一次升温超过一定限度;
化学原因:
与玻璃的化学组成和使用的原料有关。(含钡玻璃)BaO+O2BaO2BaO+O2高温高温
2.结石结石是玻璃液中的晶态(固态)夹杂物。它是玻璃熔体缺陷中破坏性最大的缺陷,因而也是限制最严的缺陷。它不仅破坏了玻璃制品的外观和光学均一性,而且降低了玻璃制品的使用价值。结石与它周围玻璃的膨胀系数相差愈大,产生的局部应力也就愈大。这就大大降低了制品的机械强度和热稳定性,甚至会使制品自行破裂。按其成因可分为:配合料结石
耐火材料结石
析晶结石3.条纹、线道、结瘤:定义:玻璃主体内存在的异类玻璃态夹杂物。特点:属于一种比较普遍的玻璃不均匀性方面的缺陷。化学组成上、物理性质上(折射率、密度、粘度、表面张力、热膨胀、机械强度、颜色)与玻璃的主体不同。形成原因:配合料混合不均匀;
某些组分的挥发;
耐火材料蚀变形成;
析晶或结石溶解。玻璃熔窑主要部位所选用的耐火材料的确定表使用部位使用条件温度(℃)选用的耐火材料熔
化
部窑拱(大碹)高温碱蒸汽1500~1600优质硅砖BG96A拱脚砖粉料的飞散和拱顶熔融后的流下物1500~1600优质硅砖、低蠕变锆英石砖胸
墙1500~1600F-AZS、优质硅砖、低蠕变锆英石砖、RA-H(流液洞砖)后墙(加料口侧)1450~1600F-AZS、优质硅砖挂勾砖、喷嘴砖1500~1600F-AZS池
壁与玻璃液接触1400~1600F-AZS(QX和WS)加料口、拐角砖与玻璃液接触、温度变化、粉料堆集较大、机械冲刷1400~1600F-AZS(WS、ZrO2
41%级)、F-AZSC鼓泡砖、电极砖及窑坎与玻璃液接触、液流的强制冲刷1400~1600F-AZS(WS、ZrO2
41%级)流液洞盖板与璃璃液接触、气液相向上钻孔侵蚀1300~1450F-AZS(WS、ZrO2
41%级)、F-AZSC流液洞通道侧壁与璃璃液接触F-AZS(WS)池底铺面层与璃璃液接触、金属向下钻孔侵蚀、气液相向上钻孔侵蚀1300~1500F-AZS(WS)池底密封层金属向下钻孔侵蚀1200~1400电熔铸AZS质捣打料+锆英石砖或B-AZS玻璃熔窑主要部位所选用的耐火材料的确定表使用部位使用条件温度(℃)选用的耐火材料作业部拱顶及拱脚砖低温且温度变化也少,无粉尘飞散1250~1400硅砖、莫来石/硅线石砖胸
墙低温且温度变化少,无粉尘飞散1250~1400硅砖、莫来石/硅线石砖池
壁与玻璃液接触1300~1400F-AZS(氧化法)、RA-M池底铺面层与璃璃液接触、气液相向上钻孔侵蚀1300~1400F-AZS(WS、氧化法)、RA-M小炉小炉喷火口的拱和侧墙粉料的飞扬、拱顶熔融后的流下物及高温的温度变化1500~1600F-AZS小炉斜拱插入平拱、底及侧墙粉料的飞散、高温的温度变化1450~1550F-AZS直接结合镁砖(MgO97%)、优质硅砖、B-AZS、再烧结电熔莫来石砖备注1、F-AZS表示熔铸锆刚玉砖;2、F-AZSC表示熔铸铬锆刚玉砖;3、B-AZS表示烧结锆莫来砖;4、RA-M表示熔铸α·β刚玉砖,RA-H表示熔铸β刚玉砖;
5、QX表示倾斜浇铸、WS表示无缩孔;6、电熔再结合镁砖(MgO92%)是指配料中电熔镁砂加入量不小于30%;7、表中所示温度是指热电偶或光学高温计测的温度。玻璃熔窑主要部位所选用的耐火材料的确定表使用部位使用条件温度(℃)选用的耐火材料蓄
热
室拱顶上部墙空气粉料的飞散、高温的温度变化、氧气还原的反复(煤气)1300~1500优质硅砖、直接结合镁砖(MgO97%)、再烧结电熔莫来石砖煤气优质硅砖、再烧结电熔莫来石砖中部墙空气粉料的飞散、高温的温度变化、氧气还原的反复(煤气)1300~1500硅砖、电熔再结合镁砖,低气孔率粘土砖(9~12%)煤气低气孔率粘土砖(≤12%)下部墙低温的温度变化低气孔率粘土砖顶部格子砖空气高温的温度变化、粉料飞散、氧化还原的反复(煤气)镁锆砖、ER5312RX煤气再烧结电熔AZS砖上部格子砖空气高温的温度变化、粉料飞散、氧化还原的反复(煤气)1200~1400直接结合镁砖(MgO97%)+电熔再结合镁砖(MgO95%)、ER5312RX煤气1100~1200三低(低蠕变、低气孔率、低铁)砖、再烧结电熔AZS砖玻璃熔窑主要部位所选用的耐火材料的确定表使用部位使用条件温度(℃)选用的耐火材料蓄
热
室中部格子砖空气碱蒸汽的凝缩、硫酸盐的固液变化、氧化还原的反复(煤气)1000~1200电熔再结合镁砖(MgO92%)、中温镁锆砖、ER1682RX煤气800~1000超低气孔率粘土砖(≤12%)、低气孔率粘土砖(≤15%)下部格子砖空气低温的温度变化600~1000低气孔率粘土砖(≤15%)煤气400~800格子体支撑块温度荷重、粉尘的固着、温度的变化>1000F-AZS、莫来石/硅线石砖≤700低气孔率粘土砖(≤15%)备注1、F-AZS表示熔铸锆刚玉砖;2、F-AZSC表示熔铸铬锆刚玉砖;3、B-AZS表示烧结锆莫来砖;4、RA-M表示熔铸α·β刚玉砖,RA-H表示熔铸β刚玉砖;
5、QX表示倾斜浇铸、WS表示无缩孔;6、电熔再结合镁砖(MgO92%)是指配料中电熔镁砂加入量不小于30%;7、表中所示温度是指热电偶或光学高温计测的温度。斜毯式加料机玻璃配合料提升机料仓玻璃配合料加料口拐角砖加料口玻璃窑炉热源供给及余热回收部分
1、热源供给:主要指小炉和燃烧喷嘴。小炉是玻璃熔窑的重要组成部分,是使燃料和空气预热、混合、组织燃烧的配置。(1)燃油与天然气小炉;(2)燃煤气小炉。A.小炉结构:应保证火焰有一定长度、亮度、刚度、角度,有足够的覆盖面积,不发飘,不分层,还要满足窑内所需的温度和气氛的要求。B.插入式和反碹结构:顶碹:平碹和斜碹;侧墙;小炉底板(脖底或坑底)。蓄热室格子体砖小炉(预燃室)熔化部小炉斜碹是组成小炉的重要部位,也是容易被烧损的部位。小炉斜碹的下倾角应视具体情况对待。重油天然气煤气小炉下倾角21°24°25°并底板有约3°的上倾角2、余热回收部分:余热回收部分包括蓄热室、换热器和余热锅炉等。蓄热室和换热器的主要作用是利用烟气余热来加热助燃空气和煤气,提高火焰温度和节省燃料。预热空气、煤气的设备主要是换热器和蓄热室。蓄热室:蓄热室是利用耐火材料做蓄热体(称为格子砖)蓄积从窑内排出烟气的部分热量,用来加热进入窑内的空气、煤气。蓄热室结构简单,可加热大量气体,并可以把冷气体加热到较高温度。但蓄热室是间歇作业,加热温度不易稳定,并且是成对配置,由于火焰换向作业而必须使用交换器,所以占用空间大,使用的材料多,投资费用也大。B、烧煤气熔化部蓄热室格子体砖的排布方式格子体的排列方式:A、西门子式B、李赫特式C、编蓝式D、十字形连续通道式E、筒子砖连续通道式蓄热室格子体砖的排布方式传统的格子砖形式都很难避免结构稳定性差、码砌困难等缺点。目前在浮法玻璃熔窑上使用最多的是筒子砖格子体。筒子砖格子体在单位体积内的热交换面积、砖的质量和单位横断面上的气体流通断面等指标都优于传统的条形砖码砌方式。并且每块筒子砖都是对称的结构,施工操作方便,容易码砌,不会造成差错。少数高级别的熔窑上采用十字形砖格子体。十字形格子砖是电熔AZS浇铸砖,它具有耐高温侵蚀性能好、热容量高、热导率大、使用寿命长、蓄热效能高、结构稳定性好等特性,是一种非常理想的格子体,但由于价格非常昂贵,因此,在国内浮法玻璃熔窑上使用很少。蓄热室检修门被打开进行格子体清堵蓄热室检修门蓄热室璇拱蓄热室炉条璇
(1)蓄热室的分类:
A、连通式蓄热室;B、分隔式蓄热室;
C、半分割式蓄热室;
D、两小炉式蓄热室;
E、两段式式蓄热室。A、连通式蓄热室:熔窑一侧小炉下面的空气蓄热室为连通的一个室,煤气蓄热室也为连通的一个室。气流分布不均,容易形成局部过热使格子砖很快烧损,目前已不再使用。B、分隔式蓄热室:
熔窑一侧蓄热室以每个小炉分成若干个互不相通的独立室,气体分配分别由各分支烟道上的闸板调节,并分别与煤气及空气支烟道上的闸板调节,并分别与煤气及空气支烟道相通。其结构特点是气体分配调节方便,热修条件较好,但分隔墙占据较多空间,减少了格子体的有效体积。是最普遍采用的方式之一。C、半分割式蓄热室:是指将蓄热室炉条以下的烟道以每个小炉分隔,蓄热室本身不分隔,气体分配调节闸板仍在分支烟道上。D、
两小炉式蓄热室:每两个小炉公用一个蓄热室或分隔成一个蓄热室,而分支烟道按每个小炉分隔,以方便调节每个小炉的气体分配。目前大多数厂家采用这种结构。E、两段式蓄热室:将单一的蓄热室分成两个蓄热室,其间用隔墙分开,用一个垂直通道连接,即将蓄热室分成高温区和低温区的两部分。采用这种结构主要是防止Na2SO4的气、液、固态转化对格子砖的侵蚀,使这个转化在蓄热室的连接通道内进行,以延长格子砖的使用期限。但形式结构复杂,很少使用。小炉和蓄热室结构随燃料种类不同而不同。采用重油和天然气时箱型结构。因为重油和天然气不需通过蓄热室预热,而只是与雾化介质一起用喷嘴喷射入窑,在窑内与助燃空气混合燃烧。采用发生炉煤气时半箱型。发生炉煤气和空气都通过蓄热室预热,在小炉中预混,然后喷入窑中燃烧,结构复杂。(2)蓄热室的结构
a.顶碹
b.承重碹c.分隔墙
d.格子体格子体结构形式:格子体是蓄热室结构中最重要的组成部分,它的结构是否合理,不仅影响格子体的蓄热效能,理想的格子体结构应该是使用寿命长、蓄热效能好、周期温度波动小,这是设计中选择格子体结构形式的原则。蓄热室内常用的格子体结构有哪几种?西门子式、李赫特式、编篮式、连续通道式和十字形式等。我国平板窑使用最普遍的是西门子式、编篮式、连续通道式和十字形式等。便于清扫,气流顺畅,但单位格子体体积的受热面积较小。李赫特式结构优点:单位格子体的受热面积大,但易填塞又不便清扫和热修,所以已不再使用。连续通道式结构单位面积受热面积小,但它的格子孔道互不相通,可以防止气流分层,使气体分布均匀。编篮式是连续通道式格子体结构的改进形式,由于格子砖的两个端面都是受热面,所以其单位格子体体积的受热面积最大,而且稳定性也好。十字形格子砖是一种新型格子砖,是AZS电熔浇注砖,耐高温侵蚀性能好,容积密度大、热容量高、热导率大等特性。蓄热效能好,周期温度波动小,是一种理想的格子体。炉条是承受蓄热室格子体重力的砖材结构。实际上也是拱碹结构,是由单一的碹砖砌成的一条一条拱碹,条与条之间留空以通气体,俗称炉条碹。炉条碹是承受格子体重力的拱碹,上面码砌格子砖,因此拱碹上面必须找平。找平的方法有几种:①在拱碹的弧形上面用爬碴砖砌平②直接用上面平直而下面弧形的碹砖砌成。e.炉条碹
e.炉条碹
是承受格子体质量的耐火材料结构。宽不小于150mm,高不小于300mm,每条炉条间距不小于150mm。为了使单一的炉条稳定性增加、整体性增强,通常在炉条碹上加两道加强筋碹砖。格子体外侧墙蓄热室顶碹内侧墙炉条碹烟道格子体外侧墙4、排烟供气部分
排烟供气系统用于保证熔窑作业连续、正常、有效地进行。它包括交换器、空气烟道、鼓风机、总烟道、排烟泵和烟囱等。(1)烟道①烟道的布置:a烧重油或天然气---布置简单,烟道布置在蓄热室内侧即窑池下方。在分支烟道上设有烟气闸板和助燃风进口,在支烟道上设有空(烟)气交换机闸板(换向闸板),在总烟道上设有转动闸板以调节窑压。在烟囱根设一道闸板以调节抽力。②烟道的基本结构拱碹结构碹厚一般为230mm中心角一般为90°。下面为矩形断面粘土砖+保温砖+红砖。在烟道内,烟气的温度高达500℃~600℃,因此内层用耐火黏土砖,底层用混凝土做基础。为避免混凝土温度过高,一般铺设硅藻土保温砖,在保温砖上面砌耐火黏土砖。地上烟道或室外烟道的碹顶和侧墙要加保温砖,以防止降温过大,烟道内温度较低(<450℃)时,也可以用红砖砌筑。烟道要砌筑严密,防止漏风。烟道除用作排烟供气外,还可通过设置闸板调节气体流量和窑内压力。如分支烟道上的闸板用于调节进入或排出的空气、煤气蓄热室的空气、煤气和烟气的比例。中间烟道闸板用于烟气在空气、煤气蓄热室的分配比例。总烟道闸板用来调节烟囱对窑内的抽力,总烟道上的调节闸板用来对窑内压力的微调,以稳定生产。(2)换向设备
A.跳罩式煤气交换器;B.圆盘阀水冷闸板空气交换器;C.水冷闸板式空气交换器;交换器依次向窑内送入空气(煤气)以及由窑内排出烟气。实现一边送空气一边排烟气。换向迅速,操作方便可靠,严密性好,气体流动阻力小以及检修方便。种类:A.煤气交换器---跳罩式B.空气交换器---水冷闸板、闸板式(3)大烟囱:自然排烟时采用烟囱。有时为了弥补自然排烟抽力不足和完全利用烟气余热,利用排烟泵从总烟道中抽出部分或全部烟气,通过余热锅炉后或由小烟囱排出或仍由大烟囱排出。烧油和天然气时的排烟供气系统比较简单,没有煤气烟道和中间烟道。马蹄焰玻璃熔窑工作原理:“三传”指动量传递,热量传递和质量传递。动量传递表现为压强差引起;热量传递表现为温度差引起;质量传递表现为浓度差引起。窑内玻璃液的流动有两种方式:一是因外力作用引起的强制对流,如由于出料形成的液面差形成的生产流,还有投料机投料推力、火焰推力及鼓泡作用形成的对流;二是由于温度差形成密度差引起的自然对流,自然对流依赖于温度场的存在。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。如图:从热点向成型方向和投料口方向各形成一个循环流。从窑宽方向看,窑中心轴线温度较高,因而引起自窑中心向两侧池墙方向的横流。玻璃液在窑池内的流动是纵流和横流的合成流。玻璃液的流动方式主要有
?第一环流第二环流熔化部空间澄清部空间工作部空间玻璃液玻璃配合料窑内热交换:
火焰熔窑内的热传递是在火焰空间、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:存在火焰-玻璃液、火焰-窑体、窑体-玻璃液之间的复杂的热交换过程。主要包括热辐射和热对流两种传热方式。(2)玻璃液内的热交换:玻璃液内的传热方式以辐射和传导为主,对流作用较小。(3)配合料内的导热:配合料熔化速度与料层厚度成反比,采用薄层投料有利于配合料熔化。配合料密实化可增大料层的热导率,加速熔化。平板玻璃熔化池内热交换熔化池池墙电熔砖Y33#WS池窑中的热传递与玻璃液流熔化池池墙电熔砖Y33#WS池窑中的热传递与玻璃液流动池窑火焰空间内的传热是一个综合传热过程。各部位在温度差、密度差、流速差作用下熔体发生相对位移,产生对流,引起能量转移,进行对流传热,这种对流传热事实上是导热与对流同时发生。插图是带桥式挡墙的玻璃熔窑内
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