第六章玻璃工业窑

徐利华第六章玻璃工业窑本章要点：玻璃生产中所用的热工设备统称为玻璃窑炉，其中包括玻璃熔窑、退火窑和一些玻璃加工用的窑炉。本章学习目的是掌握玻璃的熔制过程和玻璃池窑工作原理，进而了解玻璃的安全、低耗与清洁生产工艺。第一节玻璃的熔制过程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熔制过程第二节玻璃池窑一、池窑的分类1.按使用热源分火焰窑以燃料燃烧为热能来源。燃料可以是煤气，重油和水；电热窑以电能作为热量来源；火焰－电热窑以燃料为主要热源，电能为辅助热源。2.按熔制过程的连续性分间歇式窑玻璃熔制的各个阶段系在窑内同一部位、不同时间依次进行，窑的温度制度是变动的；连续式窑玻璃熔制的各个阶段系在窑内同一时间、不同部位同时进行，窑内温度制度是稳定的。3.按烟气余热回收设备分蓄热式窑按蓄热方式回收烟气余热；换热式窑按换热方式回收烟气余热。4.按窑内火焰流动的方向分横焰窑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；纵焰窑窑内火焰作纵向流动、与玻璃液流动方向相平行。5.按制造的产品分平板玻璃窑制造平板、压延等玻璃；日用玻璃窑制造瓶罐、器皿、电真空玻璃等。6.按窑的规模分大型窑日产玻璃液150～400t；中型窑日产玻璃液50～150t；小型窑日产玻璃液50t以下。二、玻璃熔制主要工艺制度与控制图6-1玻璃池窑中玻璃液流动状况1.温度制度与控制主要介绍玻璃池窑中玻璃液流动状况与温度控制一端为投料池，一端为制品的成型，中间最高温度为热点。热点温度依据玻璃组成、耐材和窑的寿命而定。测温方法，目前常用的是热电偶、辐射高温计和光学高温计。2.燃料加热温度与火焰控制煤气加热温度制度对玻璃生产影响极大。要求煤气质量好且稳定，火焰主要以热辐射方式传热，火焰长度适中。池窑各对小炉燃料量分配如表所示。平板玻璃池窑各对小炉燃料量分配小炉对数泡界线 各小炉燃料耗量的百分数位置74＃小炉前16182121－2012844＃小炉后1719212113－126364＃小炉前16182120169－8－－4＃小炉8－－53＃小炉后202224－2522－2112－－－－42＃、3＃之间233528－3014－8－－－－－－3.重油加热熔窑的温度与火焰控制重油主要成分主要由高分子碳氢化合物组成，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300－400m/s,火焰覆盖面积小于煤气燃烧覆盖面积，若雾化不好，与空气混合不充分，燃烧不完全烟

囱就会冒黑烟。火焰方向控制适当，火焰稍向液面倾

斜，倾角为5－8°，以稍微达胸墙为宜。三、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。其结构主要包括：玻璃熔制，热源供给，余热回收和供气排烟四部分。1.玻璃熔制部分熔化部：它是进行配合料溶化和玻璃的澄清与均化的部分。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；投料口：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；冷却部：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。2.热源供给部分空气、煤气通道：经过加热的空气、煤气离开蓄热室后，在进入预燃室回合之前流过的通道。也是烟气从火焰空间排至蓄热室所经过的通道；预燃室：指空气、煤气出水平通道后，借助气流涡动、分子扩散与相互撞击，在入窑前预先进行部分混合；喷火口：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、阔度与方向有很大影响。燃油小炉较为简单，仅使用喷嘴。余热回收部分为了提高窑内火焰温度，设置烟气余热回收设备。利用烟气余热来加热助燃空气和烟气，进而达到提高火焰温度和节能的效果。供气排烟部分为保证池窑连续、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、烟气烟道，中间烟道，鼓风机，总烟道和烟囱。四、玻璃化玻璃化工艺制备陶瓷材料是处理仅含有低浓度金属污染物或同时混有有机物的熔渣或淤泥，制备有用产品的热学方法。玻璃化过程实例1、可利用废弃物描述被处理的废弃物包括过滤块，铸造沙、灰尘和淤泥。这个过程处理无机废物，包括镉、铬、钴、铜、镍、矾或锌。适用的废弃物的例子包括处理废水中的淤泥，电弧炉排放气体处理后的残余物和袋中粉尘。2、优点产品是一种耐用的材料，并经过毒性过滤程序（TCLP）测试，证明无毒。这个过程使体积降低（对于土壤是40%到对于易燃物是超过99%）。高温下操作会杀死废弃物中有机污染物。3、缺点与局限性热转换过程是主