鼓泡技术在玻璃生产中的应用

鼓泡技术在玻璃生产中的应用优势：鼓泡的搅动使玻璃液更加均匀，超强的均化作用在换色时可快速减少色差；玻璃液温度的升高使气泡更快长大排出，并容易逸出表面，产品气泡数量较少；玻璃液温度的升高使小结石、玻节、容易消除，减少了各种不透明欠点，提高玻璃品质；鼓泡线将未熔化物质阻挡在熔化区，有效阻止跑料现象的发生，提高出料量，降低单耗；空间温度降低，减少了碹滴落入有利于窑炉使用寿命的延长；减少芒硝用量，降低SO2、NOX的排放量；在玻璃质量不佳，合格率长期偏低的窑炉，增设鼓泡器可以提高合格率。在一座运行的窑炉上，热打孔安装一套水冷式鼓泡器，采用连续鼓泡。在生产量、燃料量不变的情况下，运行工况很快出现三大变化：①窑炉火焰空间温度下降20～30℃；②玻璃液温度提高20～30℃；③料山明显后移。充分利用这些有利的变化，并加以适当的工艺调整，可以收到巨大的经济效果。图1为窑内鼓泡状态图。图2为鼓泡启动后卡脖前底部温度上升情况。图1鼓泡状态图2鼓泡启动后卡脖前底部温度上升情况目前在玻璃窑炉上使用两类鼓泡器，水冷式鼓泡器和风冷式鼓泡器（又称干式鼓泡器）。水冷式鼓泡器：水冷式鼓泡枪由金属管复合而成，用高压水冷却金属管内部，可在1600℃高温下使用，寿命可达一个窑期。使用水冷式鼓泡器可起到：鼓、冷、滞、冻4个方面的作用。水冷式鼓泡枪可以不用整体鼓泡砖，见图3。图3水冷式鼓泡器安装结构风冷式鼓泡器：风冷鼓泡管使用陶瓷管或铂金管。插入玻璃液20～700mm，插入玻璃液部分不需要冷却。但在鼓泡孔口需要少量冷却风（气）冷却，防止鼓泡孔渗漏玻璃液。风冷式鼓泡器结构示意图见图4。图4风冷式鼓泡器风冷式鼓泡管必须要用整体鼓泡砖，不可穿越多层池底砖，鼓泡砖的高度400～700mm，鼓泡砖凸出池底50～100mm，孔口还要有冷却风吹。如果没有整体鼓泡砖，热玻璃液会从捣打层横向渗漏，或从旁边的热电偶孔流出。由于风冷（干）式鼓泡器不需要冷却水，不怕停电、停水、停气，所以深受中小玻璃厂喜欢，纤维玻璃、器皿玻璃、瓶罐玻璃、日用玻璃几乎全部采用干式鼓泡。鼓泡位置：（1）鼓泡纵向位置：鼓泡器的位置一般设置在热点附近。在窑炉的窑长2/3处。有窑坎的，在窑坎前。双排鼓泡器，一排在热点前，一排在热点后。某公司300t/d马蹄焰浮法窑炉（带窑坎），由于马蹄焰窑炉长宽比小，料山很难控制，容易造成单向跑料。采用连续鼓泡还不够，需要加大鼓泡，使鼓泡线成沸腾状，采用沸腾鼓泡后，有效地防止料堆跑料，出料量达到330t/d，提高了10%。安装示意图见图5。图5300t/d马蹄焰浮法窑炉（带窑坎）鼓泡器安装位置示意图（2）鼓泡横向布置：鼓泡枪横向布置见图6。水冷式鼓泡枪的间距一般为600mm，按池底大砖宽度定。为了得到更强大的鼓泡动力波，减少间距增加鼓泡枪数量。现在大型窑炉趋向450mm间距，需要铺设专门鼓泡砖。风冷式鼓泡管的间距在300mm，靠侧面池壁为二支鼓泡枪的间距，≮900mm，间距1200mm时有跑料现象。图6600t/d浮法窑炉鼓泡器横向布置（3）鼓泡高度：鼓泡可分为低层鼓泡和中层鼓泡。鼓泡枪升入玻璃液的高度，在300mm以下是低层鼓泡，在300mm以上是中层鼓泡。水冷式的鼓泡器高度可以上下调整，风冷式鼓泡器高度不可调整。水冷式鼓泡器的高度设定，H＝1/2池深＋100mm，平板玻璃窑炉的池深，一般在1100mm左右，通常浮法玻璃窑炉水冷式的鼓泡枪设定高度为650～700mm。（4）鼓泡用气：鼓泡用气可以采用压缩空气、氧气（O2）、氮气（N2）、二氧化碳（CO2）等。无论是水冷式还是风冷式鼓泡器，通常多是使用压缩空气作为鼓泡气，压缩空气需要冷冻干燥，经过100目过滤器过滤即可以使用。

（5）鼓泡与玻璃颜色：不同颜色的玻璃（不同的透过率）使用水冷式鼓泡器后，产生的效果是不一样的。3种不同透过率（彩玻70%，普白80%，超白90%）的平板玻璃，在生产运行中，热打孔安装水冷式鼓泡器，得到不同的效果。彩玻的效果最好，出料量可以轻易提高10%，颜色越深鼓泡效果越好；普白玻璃出料量一般可以提高5%，普白玻璃池底温度可见明显升高，料山可见明显回缩，但出料量提高到5%以上有困难；超白玻璃热态安装鼓泡器，玻璃会产生大量0.3～0.5mm小气泡。因为超白玻璃透过率高，透热性强，本来池底温度就高。加鼓泡后造成玻璃液过热，产生过热气泡。但只要将窑内温度下降，就可消除过热小气泡。（6）鼓泡与玻璃组成：水冷式鼓泡器可以适用于任何玻璃成分。水冷式鼓泡枪使用金属材料，有碳钢和不锈钢，碳钢鼓泡枪适用禁镍工厂。苏州某汽车玻璃公司实行严格的禁镍措施，鼓泡枪只能采用碳钢。但使用寿命比较短，需要定期替换。不锈钢制鼓泡枪可以使用一个窑期。使用陶瓷材料的风冷式鼓泡管不能用在硼硅酸盐玻璃，侵蚀陶瓷管，不能使用F（氟）系澄清剂。铂金的鼓泡器不能用于彩玻，以及含铁量高的玻璃，会造成铂金中毒损坏。（7）鼓泡与环保：使用鼓泡器，可以减少澄清剂芒硝的用量。某公司在没有使用鼓泡前，芒硝含率3.8%，使用鼓泡后，由于玻璃液温度升高，并起到澄清作用，气泡容易排出，可以将芒硝含率逐渐减少到2.0%，芒硝用量减少47%，即减少了近50%的SO2排放量，减排效果显著。这一潜能，被很多用户忽视了，使用鼓泡器后，没有相应减少芒硝用量。温度越高，氮氧化合物生成量越大，使用鼓泡后窑炉最高温度（Tmax）降低，NOx也相应降低，有利于环保。通过分析可以得出：采用连续鼓泡技术，可以使窑炉的熔制得到更好改善：①玻璃液更均化；②玻璃液温度提高；③空间温度降低；④减少芒硝量，减少SO2排放；⑤出料量