玻璃熔窑大碹保温层表面硬化方法的应用对比

玻璃熔窑在生产时，投料口在换火间隙会喷出少许飞料，且投料口料仓上方投料平台亦有飞料散落。飞料较易沉积在第一、二节大碹表面，长时间不清理会形成一层厚厚的积料层，造成碹表面温度升高，并影响碹上作业。现有玻璃熔窑熔化部大碹外保温层表面，为纤维喷涂或低温保温涂料，其质地较柔软，脚踩时较易形成凹陷，不利于人员上碹清扫积料及维修等。中建材玻璃新材料研究总院利用其二代新型保温节能技术，在原有保温基础上，对华北地区两座窑型相近、吨位一致的浮法玻璃熔窑进行外保温表面硬化处理，增加了熔化部大碹外保温表面强度，便利积料清扫、热电偶更换等施工。1、玻璃熔窑大碹表面硬化处理1.1

硬化处理材料选择镀锌板因质地硬、不易生锈、有光泽较美观，常被用作熔窑表面硬化处理材料的第一选择。结合实际操作难度和常用的镀锌板型号，施工确定所用镀锌板表面尺寸为2m*1m，厚度为0.8mm。

某型号保温涂料具有施工后质地较硬、导热系数较低的特点，因此该保温涂料可作为表面硬化处理材料的另一选择，其具体技术指标见下表1。表1

某型号保温涂料技术指标1.2

表面硬化施工1#玻璃熔窑在熔化部大碹的前两节使用镀锌板进行平铺，镀锌板之间错缝堆叠并用铆钉逐一连接，并使镀锌板与碹表面贴合相对紧密，如下图1所示。图1

采用镀锌板硬化处理后的效果图2#玻璃熔窑在熔化部大碹的前两节，使用保温涂料进行表面硬化处理。采用两次涂抹施工方法，在第一次涂抹到指定厚度后，再进行第二次涂抹，施工保证该保温涂料干燥后无脱落和开裂等现象。如下图2所示。图2

采用保温涂料做硬化处理后的效果图2、硬化处理结果及对比2.1

镀锌板硬化处理使用镀锌板对玻璃熔窑熔化部大碹进行硬化处理后，对表面进行踩踏等试验，发现表面无凹陷产生；碹上作业时，脚底有明显炙热感，表面温度有一定升高。由于镀锌板材表面光滑，需佩戴安全绳索等防护用品进行碹上作业。采用接触式表面温度计，对使用镀锌板硬化前后的表面温度进行了测量，多点测试后取平均值，结果见下表2。可知，使用镀锌板硬化后，第一节大碹平均温度升高了23.6℃，第二节大碹平均温度升高了35.5℃。表2

镀锌板硬化处理前后的表面温度对比2.2

保温涂料硬化处理通过保温涂料对玻璃熔窑熔化部大碹进行硬化处理后，在碹表面正常进行积料清扫等作业，表面无凹坑等情况产生，且脚底无明显炙热感。采用接触式表面温度计，对使用保温涂料硬化前后的表面温度进行了测量，多点测试后取平均值，结果见下表3。可知，使用保温涂料硬化后，第一节大碹平均温度降低了2.7℃，第二节大碹平均温度降低了3.6℃。表3

保温涂料硬化前后的表面温度对比2.3

两种硬化处理方式的对比2.3.1

不同硬化处理方式表面温度差异的原因分析通过表2和表3可知，对大碹外保温层表面进行硬化处理，使用镀锌板硬化后的碹表面平均温度增加约29.6℃，而使用保温涂料硬化后的碹表面平均温度降低了约3.2℃。产生这一差异的主要原因，可能为二者的比热容不同所导致，具体分析如下：根据公式Q吸=cm(t-t0)，其中，Q表示热量值，c表示比热容，m表示物体的质量，t0表示物体的初始温度，t表示物体的末温度。假设相同质量的各物质吸收同等的热量，比热容越大，物体升温幅度越小，即温度差（t-t0）越小。该两座玻璃熔窑使用的镀锌板和保温涂料的比热容见下表4。可知，保温涂料的比热容为1.2~1.5kJ/(kg·℃)，镀锌板的比热容仅为0.5kJ/(kg·℃)。在忽略物体吸收热量及质量差异前提下，采用保温涂料做表面处理后的升温幅度最小，镀锌板升温幅度最大；同时，考虑到保温涂料为具有多孔结构的无机非金属材料，镀锌板为致密结构的金属材料，保温涂料的保温隔热性能明显优于镀锌板，会进一步阻碍温度的上升。这与表面硬化处理后的真实情况相吻合。表4

镀锌板与某型号保温涂料的比热容2.3.2

不同硬化处理方式的综合对比通过硬化前后的表面温度测试、工时比较、实际作业体验等，对比两种表面硬化处理方式的差异，详见表5。表5

两种硬化处理方式的对比03、结语中建材玻璃新材料研究总院利用其二代新型保温节能技术，在前期保温方案的基础上，采用不同的方法对华北地区某两座窑型相近、吨位一致的浮法玻璃熔窑熔化部大碹进行表面硬化处理。经过对实际应用与分析，不同硬化处理材料之间比热容的不同，可能是造成表面温度变化差异大的原因。采用保温涂料相较镀锌板进行硬