第六章玻璃工業(yè)窯

1、 第第 六六 章章 玻玻 璃璃 工工 業(yè)業(yè) 窯窯 一、概述一、概述 1.1.熔化熔化 將將配合料配合料投入耐火材料砌筑的熔窯中，經(jīng)高投入耐火材料砌筑的熔窯中，經(jīng)高溫加熱，得到溫加熱，得到無(wú)固體顆粒、符合成型要求無(wú)固體顆粒、符合成型要求的玻璃的玻璃液的過(guò)程。液的過(guò)程。 2.2.玻璃的熔制過(guò)程玻璃的熔制過(guò)程 玻璃的熔化是一個(gè)非常復(fù)雜的過(guò)程。配合料玻璃的熔化是一個(gè)非常復(fù)雜的過(guò)程。配合料在窯爐中通過(guò)在窯爐中通過(guò)熱的傳遞熱的傳遞、質(zhì)的傳遞質(zhì)的傳遞和和動(dòng)量傳遞動(dòng)量傳遞，完成一系列物理的、化學(xué)的和物理化學(xué)過(guò)程。完成一系列物理的、化學(xué)的和物理化學(xué)過(guò)程。 玻璃的熔制過(guò)程玻璃的熔制過(guò)程熔制過(guò)程熔制過(guò)程 硅酸鹽形成

2、階段硅酸鹽形成階段 玻璃液形成階段玻璃液形成階段 玻璃液澄清階段玻璃液澄清階段 玻璃液均化階段玻璃液均化階段 玻璃液冷卻階段玻璃液冷卻階段 配合料融化階段配合料融化階段擴(kuò)散、對(duì)流擴(kuò)散、對(duì)流 二、熔化設(shè)備二、熔化設(shè)備熔窯熔窯 （一）（一）熔窯分類(lèi)熔窯分類(lèi) 一般分類(lèi)：池窯和坩堝窯。一般分類(lèi)：池窯和坩堝窯。 按作業(yè)方式：連續(xù)作業(yè)熔窯和間歇作業(yè)熔窯；按作業(yè)方式：連續(xù)作業(yè)熔窯和間歇作業(yè)熔窯； 按加熱方式：火焰窯和電熱窯及火焰電熱窯按加熱方式：火焰窯和電熱窯及火焰電熱窯 按煙氣余熱回收設(shè)備：蓄熱式窯，換熱式窯按煙氣余熱回收設(shè)備：蓄熱式窯，換熱式窯 ； 按窯內(nèi)火焰流動(dòng)方向：橫焰窯，馬蹄焰窯，縱焰窯按窯內(nèi)火焰

3、流動(dòng)方向：橫焰窯，馬蹄焰窯，縱焰窯 ； 按制造的產(chǎn)品：平板玻璃窯，日用玻璃窯；按制造的產(chǎn)品：平板玻璃窯，日用玻璃窯； 按窯的規(guī)模按窯的規(guī)模: :大型窯大型窯( (150150400t/d400t/d) )，中型窯（，中型窯（ 5050150t /d150t /d) )，小型窯（，小型窯（50t /d50t /d以下以下) ) 。 （二）玻璃池窯主要結(jié)構(gòu)（二）玻璃池窯主要結(jié)構(gòu) 根據(jù)我國(guó)目前能源情況，基本上采用火焰池窯。根據(jù)我國(guó)目前能源情況，基本上采用火焰池窯。其結(jié)構(gòu)主要包括：其結(jié)構(gòu)主要包括：玻璃熔制，熱源供給，余熱回玻璃熔制，熱源供給，余熱回收和供氣排煙收和供氣排煙四部分。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：配合料從投料口投入窯內(nèi)，受：配合料從投料口投入窯內(nèi)，受火焰空間和玻璃液來(lái)傳遞熱量；火焰空間和玻璃液來(lái)傳遞熱量； （2 2）熔化部熔化部：它是進(jìn)行：它是進(jìn)行配合料熔化配合料熔化和和玻璃的澄玻璃的澄清與均化清與均化的部分。熔化部上部為火焰空間；下部的部分。熔化部上部為火焰空間；下部為窯池。而火焰主要由小爐燃燒口噴出；為窯池。而火焰主要由小爐燃燒口噴出； （3 3）冷卻部冷卻部：它是熔化好的玻璃液進(jìn)一步均化：它是熔化好的玻璃液進(jìn)一步均化和冷卻的部位，也是玻璃液分配供料的通道。和冷卻的部位，也是玻璃液分配供料的通道。 2. 2. 熱源供給部分熱源供給部

5、分 （1 1）空氣、煤氣通道空氣、煤氣通道：經(jīng)過(guò)加熱的空氣、煤：經(jīng)過(guò)加熱的空氣、煤氣離開(kāi)蓄熱室后，在進(jìn)入預(yù)燃室混合之前流過(guò)的氣離開(kāi)蓄熱室后，在進(jìn)入預(yù)燃室混合之前流過(guò)的通道。也是煙氣從火焰空間排至蓄熱室所經(jīng)過(guò)的通道。也是煙氣從火焰空間排至蓄熱室所經(jīng)過(guò)的通道；通道； （2 2）預(yù)燃室預(yù)燃室：指空氣、煤氣出水平通道后，：指空氣、煤氣出水平通道后，借助借助氣流渦動(dòng)氣流渦動(dòng)、分子擴(kuò)散分子擴(kuò)散與與相互撞擊相互撞擊，在入窯前，在入窯前預(yù)先進(jìn)行部分混合；預(yù)先進(jìn)行部分混合； （3 3）噴火口噴火口：指噴出火焰的地方。噴火口形狀、：指噴出火焰的地方。噴火口形狀、大小與長(zhǎng)短對(duì)火焰的速度、厚度、闊度與方向有大小與長(zhǎng)短

6、對(duì)火焰的速度、厚度、闊度與方向有很大影響。燃油小爐較為簡(jiǎn)單，僅使用噴嘴。很大影響。燃油小爐較為簡(jiǎn)單，僅使用噴嘴。 3. 3. 余熱回收部分余熱回收部分 為了提高窯內(nèi)火焰溫度，設(shè)置煙氣余熱回為了提高窯內(nèi)火焰溫度，設(shè)置煙氣余熱回收設(shè)備。利用收設(shè)備。利用煙氣余熱煙氣余熱來(lái)加熱助燃空氣和煤氣，來(lái)加熱助燃空氣和煤氣，進(jìn)而達(dá)到提高進(jìn)而達(dá)到提高火焰溫度火焰溫度和和節(jié)能節(jié)能的效果。余熱回收的效果。余熱回收設(shè)備主要有設(shè)備主要有蓄熱式蓄熱式和和換熱式換熱式兩種。兩種。 4 4供氣排煙部分供氣排煙部分 為保證池窯連續(xù)、正常和有效的工作，設(shè)置為保證池窯連續(xù)、正常和有效的工作，設(shè)置一套排煙供氣系統(tǒng)。包括交換器，空氣、煙

7、氣煙一套排煙供氣系統(tǒng)。包括交換器，空氣、煙氣煙道，中間煙道，鼓風(fēng)機(jī)，總煙道和煙囪。道，中間煙道，鼓風(fēng)機(jī)，總煙道和煙囪。 三、蓄熱式玻璃池窯的工作原理三、蓄熱式玻璃池窯的工作原理 經(jīng)蓄熱室預(yù)熱后的空氣和煤氣在小爐內(nèi)混合經(jīng)蓄熱室預(yù)熱后的空氣和煤氣在小爐內(nèi)混合后燃燒由小爐口噴出后燃燒由小爐口噴出或預(yù)熱后的空氣直接和噴槍或預(yù)熱后的空氣直接和噴槍噴出的燃油混合燃燒噴出的燃油混合燃燒；配合料從投料口投入窯內(nèi)，配合料從投料口投入窯內(nèi)，受到火焰空間和玻璃液傳遞的熱量加熱熔化成均受到火焰空間和玻璃液傳遞的熱量加熱熔化成均勻、無(wú)氣泡符合成型要求的玻璃液勻、無(wú)氣泡符合成型要求的玻璃液；煙氣進(jìn)入另煙氣進(jìn)入另一側(cè)的小爐

8、經(jīng)蓄熱室、煙道最后由煙囪排出。一側(cè)的小爐經(jīng)蓄熱室、煙道最后由煙囪排出。 四、玻璃熔制主要工藝制度與控制四、玻璃熔制主要工藝制度與控制 1. 溫度制度與控制溫度制度與控制 玻璃池窯中玻璃液流動(dòng)狀況玻璃池窯中玻璃液流動(dòng)狀況一端為投料池，一端為制品的成型，中間最高溫一端為投料池，一端為制品的成型，中間最高溫度為度為熱點(diǎn)熱點(diǎn)。 熱點(diǎn)溫度：熱點(diǎn)溫度：依據(jù)玻璃組成、耐材和窯的壽命而定。依據(jù)玻璃組成、耐材和窯的壽命而定。 測(cè)溫方法：測(cè)溫方法：常用的是熱電偶、輻射高溫計(jì)和光學(xué)常用的是熱電偶、輻射高溫計(jì)和光學(xué)高溫計(jì)。高溫計(jì)。 2. 2. 燃料加熱溫度與火焰控制燃料加熱溫度與火焰控制 煤氣加熱溫度制度煤氣加熱溫度

9、制度對(duì)玻璃生產(chǎn)影響極大。對(duì)玻璃生產(chǎn)影響極大。要求：煤氣質(zhì)量好且穩(wěn)定，火焰（火焰主要以熱要求：煤氣質(zhì)量好且穩(wěn)定，火焰（火焰主要以熱輻射方式傳熱）長(zhǎng)度適中。池窯各對(duì)小爐燃料量輻射方式傳熱）長(zhǎng)度適中。池窯各對(duì)小爐燃料量分配如表所示。分配如表所示。平板玻璃池窯各對(duì)小爐燃料量分配平板玻璃池窯各對(duì)小爐燃料量分配小爐對(duì)數(shù)泡界線(xiàn)位置各小爐燃料耗量的百分?jǐn)?shù)7 74 4小爐前4 4小爐后1616171718181919212121212121202021211212131312128 86 64 43 36 64 4小爐前4 4小爐后16161717181819192121212120202121161615159 98 87 78 85 53 3小爐后20202222242425252222212112124 42 2、3 3之間232335352828303014148 8 3. 3. 重油加熱熔窯的溫度與火焰控制重油加熱熔窯的溫度與火焰控制 重油主要成分主要由重油主要成分主要由高分子碳?xì)浠衔锔叻肿犹細(xì)浠衔锝M成，組成，燃燒時(shí)產(chǎn)生的火焰明亮，火焰輻射能力強(qiáng)，燃燒燃燒時(shí)產(chǎn)生的火焰明亮，火焰輻射能力強(qiáng)，燃燒時(shí)噴出速度達(dá)時(shí)噴出速度達(dá)300400m/s, 火