玻 璃 的 熔 制 及 熔 窯培訓(xùn)課件2016.3

玻璃的熔制及熔窯培訓(xùn)課件新疆五江興華實(shí)業(yè)有限公司朱柏楊2016.1玻璃的熔制及成型

一、熔制過(guò)程二、玻璃的熔制設(shè)備三、影響玻璃熔制過(guò)程的因素四、玻璃池窯耐火材料的蝕變五、玻璃熔體的質(zhì)量缺陷六、玻璃的成型一、熔化過(guò)程定義：玻璃的熔化又稱為玻璃的熔制或熔煉，是指玻璃配合料經(jīng)過(guò)高溫加熱轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)組成均勻的、無(wú)氣泡的、并符合成型要求的玻璃液的過(guò)程。

玻璃的熔化過(guò)程是一個(gè)很復(fù)雜的物理、化學(xué)過(guò)程。大體上可分為以下五個(gè)階段：1.燒結(jié)體的形成2.玻璃液的形成3.玻璃液的澄清4.玻璃液的均化5.玻璃液的冷卻

需要指出的，玻璃熔制過(guò)程的五個(gè)階段，在實(shí)際生產(chǎn)中，是難以完全分開(kāi)的，有時(shí)甚至是同步發(fā)生的。池窯中玻璃熔融過(guò)程模型圖二、玻璃的熔制設(shè)備：

工業(yè)上用于玻璃熔制的設(shè)備有坩鍋窯和池窯。前者產(chǎn)量低、耗能大，主要用于手工生產(chǎn)小批量的玻璃制品；后者用于玻璃產(chǎn)品的工業(yè)化大規(guī)模的連續(xù)生產(chǎn)。池窯的分類：1.按使用熱源分：

（1）火焰窯：

以燃料燃燒為熱能來(lái)源。燃料可以是煤氣，重油和水；（2）電熱窯：

以電能作為熱量來(lái)源；（3）火焰－電熱窯：

以燃料為主要熱源，電能為輔助熱源。大璇砌筑圖噴火口砌筑圖雙加料口熔化池組裝圖窯坎加料口砌筑圖熔化池砌筑圖熔化池砌筑圖噴火口砌筑圖熔化大璇砌筑圖舌拱砌筑圖熔化池組裝圖預(yù)熔池組裝圖工作池組裝圖流液洞組裝圖2.按窯內(nèi)火焰流動(dòng)的方向分

：（1）

橫焰窯：

窯內(nèi)火焰作橫向流動(dòng)、與玻璃液流動(dòng)方向垂直；（2）

馬蹄焰窯

：

窯內(nèi)火焰呈馬蹄形流動(dòng)；（3）

縱焰窯

：

窯內(nèi)火焰作縱向流動(dòng)、與玻璃液流動(dòng)方向相平行。三、影響玻璃熔化過(guò)程的因素：

配合料經(jīng)高溫加熱熔融最終轉(zhuǎn)變?yōu)閺?fù)合成型要求的玻璃液的過(guò)程是極其復(fù)雜的，所有與這一過(guò)程有關(guān)聯(lián)的因素都將影響玻璃熔制的質(zhì)量。1.玻璃組成

；2.玻璃液的黏度、表面張力的影響；

3.原料

；4.配合料的質(zhì)量

；5.熔化作業(yè)制度的影響

；

6.

加速玻璃熔化的輔助手段。

四、玻璃池窯耐火材料的蝕變：

在玻璃生產(chǎn)過(guò)程中，耐火材料因與高溫玻璃液、配合料和玻璃液的揮發(fā)物以及燃料中某些組份及其燃燒產(chǎn)物相互作用，從而受到侵蝕。這種侵蝕一方面導(dǎo)致窯爐壽命的縮短，另一方面還影響到玻璃制品的質(zhì)量。影響耐火材料蝕變的因素

；常見(jiàn)耐火材料的蝕變

。五、玻璃熔體的質(zhì)量缺陷：通常所說(shuō)的缺陷主要是指氣泡、條紋和結(jié)石三大缺陷，他們分別是均勻玻璃中的氣態(tài)、玻璃態(tài)和固態(tài)夾雜物。這些缺陷的存在直接影響到玻璃液的質(zhì)量，關(guān)系到玻璃生產(chǎn)的成品率和生產(chǎn)成本。氣泡

；結(jié)石

；條紋、線道、結(jié)瘤

。

1.燒結(jié)體的形成（硅酸鹽形成階段）質(zhì)量合乎要求的配合料加入玻璃窯爐中，在高溫作用下，發(fā)生一系列物理、化學(xué)反應(yīng)，形成不透明燒結(jié)物。物

理

變

化化學(xué)變化配合料加熱升溫固相反應(yīng)配合料脫水碳酸鹽、硫酸鹽、硝酸鹽的分解各組分的熔化水化物的分解晶相轉(zhuǎn)變化學(xué)結(jié)合水的分解個(gè)別組分的揮發(fā)硅酸鹽的形成與相互作用對(duì)于普通鈉-鈣硅酸鹽玻璃而言，這一階段結(jié)束后，配合料轉(zhuǎn)變?yōu)橛晒杷猁}和殘余石英顆粒組成的燒結(jié)體。

2.玻璃液的形成（玻璃的形成）：

燒結(jié)物進(jìn)一步加熱后開(kāi)始熔融，并相互熔融、擴(kuò)散，并最終由不透明體變?yōu)橥该鞑Ａб骸５藭r(shí)的玻璃液含有大量可見(jiàn)氣泡，且玻璃液的化學(xué)成分很不均勻，這需要澄清和均化過(guò)程去完成。3.玻璃液的澄清：玻璃液的澄清是指氣體夾雜物從玻璃液中消除的過(guò)程。

在玻璃熔制過(guò)程中，硅酸鹽的形成階段將放出玻璃配合料重量的18%左右的氣體，其中大部分可以通過(guò)配合料間的縫隙排出，剩余的部分將被包裹在此階段生成的液相和玻璃形成階段生成的玻璃相中。

（1）氣體的來(lái)源；（2）氣體的種類；（3）存在形式；（3）

澄清過(guò)程。（1）氣體的來(lái)源：

配合料中原料的分解；

部分組分的揮發(fā)；

組分間化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的氣體；

配合料粉體空隙中夾帶的氣體；

玻璃液與耐火材料相互作用產(chǎn)生的氣體；

玻璃液從窯爐火焰空間中吸收、溶解的氣體。（2）氣體種類

隨著玻璃組成、原料種類、窯爐氣氛、壓力、溫度等的變化，存在于玻璃液中的氣體的種類也不盡相同。常見(jiàn)的有N2、O2、CO2、H2O、CO、SOx、NOx等。（3）存在形式：殘留在玻璃液中的氣體存在三種形式：

可見(jiàn)氣泡；

物理溶解；

化學(xué)結(jié)合。其中可見(jiàn)氣泡中的氣體和以物理狀態(tài)溶解的氣體與窯爐中氣體之間存在一定的平衡。氣體在熔窯中的平衡狀態(tài)：氣泡玻璃液①②③④⑤窯爐①②從過(guò)飽和的玻璃液中析出氣體，進(jìn)入氣泡或爐氣；③④氣泡中分離出來(lái)的氣體，進(jìn)入爐氣或溶解在玻璃中；⑤氣體從爐氣進(jìn)入到玻璃液中。（4）澄清過(guò)程：

通常所說(shuō)的玻璃液的澄清過(guò)程是指排除玻璃液中可見(jiàn)氣泡中的氣體。根據(jù)以上所述的氣體平衡關(guān)系，要消除可見(jiàn)氣泡，有兩種途徑：

使可見(jiàn)氣泡上浮到液面破裂，氣體進(jìn)入爐氣中；

使可見(jiàn)氣泡中的氣體溶解到玻璃液中。通常不可行

4.玻璃液的均化：

澄清后的玻璃液中存在著條紋及其它不均勻體，需經(jīng)過(guò)均化過(guò)程才能獲得化學(xué)組成均勻一致的玻璃液。均化過(guò)程就是不均勻體在玻璃液中溶解、擴(kuò)散的過(guò)程。改善玻璃液均化效果的措施主要有：

保證原料和配合料質(zhì)量,對(duì)配合料進(jìn)行?；?、燒結(jié)等預(yù)處理；

進(jìn)行人工均化(如機(jī)械攪拌、池底鼓泡等)，加強(qiáng)擴(kuò)散；

采用先進(jìn)的熔制技術(shù)(如電熔窯可減少揮發(fā))；

對(duì)揮發(fā)量大的玻璃液可采用密封和液面擋料、撇料、定期池底放料等方法；

5.玻璃液的冷卻：為使玻璃液滿足成型所需的粘度要求，經(jīng)高溫澄清、均化后的玻璃液需進(jìn)一步降溫冷卻。整個(gè)冷卻過(guò)程應(yīng)力求平穩(wěn)進(jìn)行，以保證玻璃液的熱均勻性，并防止出現(xiàn)溫度波動(dòng)，以免引起二次氣泡。

1.玻璃組成：玻璃組成是配方計(jì)算的依據(jù)，并最終決定了玻璃制品的性質(zhì)。另一方面，它從本質(zhì)上決定了玻璃的熔制的難易程度。其中的難熔氧化物如SiO2、Al2O3等越高，易熔成分如Na2O等越少，則玻璃熔化溫度越高。

Volf據(jù)此提出硅酸鹽玻璃熔化速度常數(shù)（τ）的概念，以評(píng)估玻璃的熔化速度。對(duì)于普通硅酸鹽玻璃，τ＝SiO2+Al2O3Na2O+K2O其中：氧化物—各氧化物在玻璃中的重量百分?jǐn)?shù)；

—表示玻璃相對(duì)難熔的特征值；與值相應(yīng)的熔化溫度

值65.54.84.2熔化溫度℃1450~146014201380~14001320~1340

注意：常數(shù)是一經(jīng)驗(yàn)值，確定熔制溫度時(shí)，此常數(shù)不能認(rèn)為是唯一的決定因素，它未考慮如粒度、溫度等因素。

2.玻璃液的黏度、表面張力的影響：Stocks定律：玻璃液黏度小，有利于不均勻體擴(kuò)散。玻璃液表面張力的影響：玻璃液與不均勻體間的表面張力的差異在很大程度上

決定了不均勻體的溶解與擴(kuò)散；

玻璃液的表面張力還影響到氣泡的內(nèi)壓力。3.原料

3.1、原料的種類；3.2、原料的揮發(fā)；

3.3、原料的粒度。4.配合料的質(zhì)量：

配合料中水份、碎玻璃均起到了促進(jìn)玻璃融化的作用；

配合料的氣體率大小，不僅影響玻璃的得率，更重要得是影響玻璃的澄清過(guò)程；

配合料的成分均勻性是確保玻璃液成分均勻的重要前提。5.熔制作業(yè)制度：合理的作業(yè)制度是正常生產(chǎn)的保證，也是獲得高產(chǎn)量?jī)?yōu)質(zhì)玻璃的重要前提之一，同時(shí)維持合理的作業(yè)制度也是降低玻璃熔化過(guò)程的低耗、延長(zhǎng)玻璃池窯窯齡的有效手段。（1）溫度制度；（2）壓力制度；（3）泡界線；（4）液面；

（5）氣氛制度。6.加速玻璃熔化的輔助手段：（1）助熔劑：助熔劑又稱加速劑。較低溫度下先生成液相，然后與SiO2反應(yīng)生成玻璃；

降低高溫玻璃熔體的黏度，提高玻璃的透熱性。（2）澄清劑：常用的澄清劑有白砒、三氧化二銻、芒硝、食鹽等。

（3）攪拌與鼓泡：在池窯上增設(shè)攪拌與鼓泡裝置可提高玻璃液的澄清和均化速度。攪拌裝置通常設(shè)置在池窯的卡脖、供料道等處，鼓泡通常設(shè)在熔化池的料堆區(qū)和熱點(diǎn)區(qū)。（4）電助熔；（5）富氧燃燒；（6）高壓與真空熔煉。影響耐火材料蝕變的因素：（1）侵蝕介質(zhì)的種類；

（2）耐火材料的性能；（3）池窯作業(yè)的工藝制度。（1）侵蝕介質(zhì)的種類：

配合料組分與耐火材料發(fā)生低共熔作用；

玻璃液滲透到耐火材料孔隙中，與之發(fā)生交代反應(yīng)，加劇耐火材料的蝕變；

配合料和玻璃液的揮發(fā)物，與耐火材料表面反應(yīng)，或

滲入耐火材料氣孔形成冷凝物，侵蝕耐火材料；

重金屬，極易沉入玻璃池窯底部，與池底耐火材料發(fā)生低共熔作用而侵蝕耐火材料。（2）耐火材料的性能：

耐火材料的相組成

耐火材料由一個(gè)或多個(gè)晶相、玻璃相及氣孔組成。具有網(wǎng)狀交織分布的晶相的耐火材料耐侵蝕性能較好。

耐火材料侵蝕后形成物的黏度

侵蝕物的粘度大，耐火材料受侵蝕后在其表面上形成一層較難移動(dòng)的保護(hù)膜，從而減少進(jìn)一步的侵蝕。（3）池窯作業(yè)的工藝制度：

溫度制度：溫度波動(dòng)的破壞

氣氛的影響：

液面制度：玻璃液面附近耐火材料的侵蝕過(guò)程

（左：產(chǎn)生熔融層

中：熔融層移去

右：玻璃液滲透）2.常見(jiàn)耐火材料的蝕變：變代反應(yīng)——指在氣化－熱液的作用下，耐火材料的物質(zhì)

或組份發(fā)生帶入或帶出，以至使原物質(zhì)被新

物質(zhì)取代。特點(diǎn)：原結(jié)構(gòu)的破壞和新結(jié)構(gòu)的形成是同時(shí)發(fā)生的。整個(gè)過(guò)程是在有溶液參與的固態(tài)下進(jìn)行的。

變代反應(yīng)前后體積不變。（1）硅質(zhì)耐火材料的蝕變（2）電熔鋯剛玉（AZS）耐火材料的蝕變

（3）格子磚的蝕變（1）硅質(zhì)耐火材料的蝕變

硅質(zhì)耐火材料在日用玻璃池窯上用做大碹及胸墻等的耐火材料。因此主要承受堿性揮發(fā)物的侵蝕。在正常使用情況下，窯溫不高于1600oC時(shí)，硅質(zhì)是很耐侵蝕的。

表面蝕變

內(nèi)部蝕變

多晶蝕變（2）電熔鋯剛玉（AZS）耐火材料的蝕變：AZS磚具有較強(qiáng)的抗侵蝕能力，用于池窯的高溫和玻璃液直接接觸部位的部位。

AZS磚標(biāo)號(hào)越高，ZrO2含量越高，斜鋯石相越多，抗侵蝕性能越好。此外，AZS磚中玻璃相受蝕后常生成含ZrO2的高粘度長(zhǎng)石質(zhì)玻璃，這層高粘度的玻璃液滯留在磚表面，保護(hù)了磚體的進(jìn)一步蝕變。AZS磚的蝕變主要是：

玻璃相結(jié)合物被溶解；

剛玉與堿性氧化物發(fā)生變代反應(yīng)，生成β-Al2O3和霞石。（3）格子磚的蝕變：由于配合料及玻璃液的揮發(fā)物，燃料燃燒廢氣中某些成分（如SO3）等隨煙氣進(jìn)入蓄熱室，在格子磚的表面侵蝕形成腐蝕性冷凝液，形成對(duì)耐火材料的侵蝕。此外，熱作用也是格子磚易損的原因之一。對(duì)于下層格子磚還應(yīng)考慮高溫作用下的荷重作用破壞。

1.氣泡：按大小分為：大泡、小泡、針尖泡；

按形成原因分為：一次氣泡、二次氣泡、耐火材料氣泡等。

二次氣泡：

澄清好的玻璃液中重新析出的氣泡。造成二次氣泡有物理、化學(xué)兩方面原因：物理原因：

降溫后玻璃液又一次升溫超過(guò)一定限度；

化學(xué)原因：

與玻璃的化學(xué)組成和使用的原料有關(guān)。（含鋇玻璃）BaO+O2BaO2BaO+O2高溫高溫

2.結(jié)石結(jié)石是玻璃液中的晶態(tài)（固態(tài)）夾雜物。它是玻璃熔體缺陷中破壞性最大的缺陷，因而也是限制最嚴(yán)的缺陷。它不僅破壞了玻璃制品的外觀和光學(xué)均一性，而且降低了玻璃制品的使用價(jià)值。結(jié)石與它周圍玻璃的膨脹系數(shù)相差愈大，產(chǎn)生的局部應(yīng)力也就愈大。這就大大降低了制品的機(jī)械強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性，甚至?xí)怪破纷孕衅屏?。按其成因可分為：配合料結(jié)石

耐火材料結(jié)石

析晶結(jié)石3.條紋、線道、結(jié)瘤：定義：玻璃主體內(nèi)存在的異類玻璃態(tài)夾雜物。特點(diǎn)：屬于一種比較普遍的玻璃不均勻性方面的缺陷?；瘜W(xué)組成上、物理性質(zhì)上（折射率、密度、粘度、表面張力、熱膨脹、機(jī)械強(qiáng)度、顏色）與玻璃的主體不同。形成原因：配合料混合不均勻；

某些組分的揮發(fā)；

耐火材料蝕變形成；

析晶或結(jié)石溶解。玻璃熔窯主要部位所選用的耐火材料的確定表使用部位使用條件溫度（℃）選用的耐火材料熔

化

部窯拱（大碹）高溫堿蒸汽1500~1600優(yōu)質(zhì)硅磚BG96A拱腳磚粉料的飛散和拱頂熔融后的流下物1500~1600優(yōu)質(zhì)硅磚、低蠕變鋯英石磚胸

墻1500~1600F-AZS、優(yōu)質(zhì)硅磚、低蠕變鋯英石磚、RA-H（流液洞磚）后墻（加料口側(cè)）1450~1600F-AZS、優(yōu)質(zhì)硅磚掛勾磚、噴嘴磚1500~1600F-AZS池

壁與玻璃液接觸1400~1600F-AZS（QX和WS）加料口、拐角磚與玻璃液接觸、溫度變化、粉料堆集較大、機(jī)械沖刷1400~1600F-AZS（WS、ZrO2

41%級(jí)）、F-AZSC鼓泡磚、電極磚及窯坎與玻璃液接觸、液流的強(qiáng)制沖刷1400~1600F-AZS（WS、ZrO2

41%級(jí)）流液洞蓋板與璃璃液接觸、氣液相向上鉆孔侵蝕1300~1450F-AZS（WS、ZrO2

41%級(jí)）、F-AZSC流液洞通道側(cè)壁與璃璃液接觸F-AZS（WS）池底鋪面層與璃璃液接觸、金屬向下鉆孔侵蝕、氣液相向上鉆孔侵蝕1300~1500F-AZS（WS）池底密封層金屬向下鉆孔侵蝕1200~1400電熔鑄AZS質(zhì)搗打料+鋯英石磚或B-AZS玻璃熔窯主要部位所選用的耐火材料的確定表使用部位使用條件溫度（℃）選用的耐火材料作業(yè)部拱頂及拱腳磚低溫且溫度變化也少，無(wú)粉塵飛散1250~1400硅磚、莫來(lái)石/硅線石磚胸

墻低溫且溫度變化少，無(wú)粉塵飛散1250~1400硅磚、莫來(lái)石/硅線石磚池

壁與玻璃液接觸1300~1400F-AZS（氧化法）、RA-M池底鋪面層與璃璃液接觸、氣液相向上鉆孔侵蝕1300~1400F-AZS（WS、氧化法）、RA-M小爐小爐噴火口的拱和側(cè)墻粉料的飛揚(yáng)、拱頂熔融后的流下物及高溫的溫度變化1500~1600F-AZS小爐斜拱插入平拱、底及側(cè)墻粉料的飛散、高溫的溫度變化1450~1550F-AZS直接結(jié)合鎂磚（MgO97%）、優(yōu)質(zhì)硅磚、B-AZS、再燒結(jié)電熔莫來(lái)石磚備注1、F-AZS表示熔鑄鋯剛玉磚；2、F-AZSC表示熔鑄鉻鋯剛玉磚；3、B-AZS表示燒結(jié)鋯莫來(lái)磚；4、RA-M表示熔鑄α·β剛玉磚，RA-H表示熔鑄β剛玉磚；

5、QX表示傾斜澆鑄、WS表示無(wú)縮孔；6、電熔再結(jié)合鎂磚（MgO92%）是指配料中電熔鎂砂加入量不小于30%；7、表中所示溫度是指熱電偶或光學(xué)高溫計(jì)測(cè)的溫度。玻璃熔窯主要部位所選用的耐火材料的確定表使用部位使用條件溫度（℃）選用的耐火材料蓄

熱

室拱頂上部墻空氣粉料的飛散、高溫的溫度變化、氧氣還原的反復(fù)（煤氣）1300~1500優(yōu)質(zhì)硅磚、直接結(jié)合鎂磚（MgO97%）、再燒結(jié)電熔莫來(lái)石磚煤氣優(yōu)質(zhì)硅磚、再燒結(jié)電熔莫來(lái)石磚中部墻空氣粉料的飛散、高溫的溫度變化、氧氣還原的反復(fù)（煤氣）1300~1500硅磚、電熔再結(jié)合鎂磚，低氣孔率粘土磚（9~12%）煤氣低氣孔率粘土磚（≤12%）下部墻低溫的溫度變化低氣孔率粘土磚頂部格子磚空氣高溫的溫度變化、粉料飛散、氧化還原的反復(fù)（煤氣）鎂鋯磚、ER5312RX煤氣再燒結(jié)電熔AZS磚上部格子磚空氣高溫的溫度變化、粉料飛散、氧化還原的反復(fù)（煤氣）1200~1400直接結(jié)合鎂磚（MgO97%）+電熔再結(jié)合鎂磚（MgO95%）、ER5312RX煤氣1100~1200三低（低蠕變、低氣孔率、低鐵）磚、再燒結(jié)電熔AZS磚玻璃熔窯主要部位所選用的耐火材料的確定表使用部位使用條件溫度（℃）選用的耐火材料蓄

熱

室中部格子磚空氣堿蒸汽的凝縮、硫酸鹽的固液變化、氧化還原的反復(fù)（煤氣）1000~1200電熔再結(jié)合鎂磚（MgO92%）、中溫鎂鋯磚、ER1682RX煤氣800~1000超低氣孔率粘土磚（≤12%）、低氣孔率粘土磚（≤15%）下部格子磚空氣低溫的溫度變化600~1000低氣孔率粘土磚（≤15%）煤氣400~800格子體支撐塊溫度荷重、粉塵的固著、溫度的變化＞1000F-AZS、莫來(lái)石/硅線石磚≤700低氣孔率粘土磚（≤15%）備注1、F-AZS表示熔鑄鋯剛玉磚；2、F-AZSC表示熔鑄鉻鋯剛玉磚；3、B-AZS表示燒結(jié)鋯莫來(lái)磚；4、RA-M表示熔鑄α·β剛玉磚，RA-H表示熔鑄β剛玉磚；

5、QX表示傾斜澆鑄、WS表示無(wú)縮孔；6、電熔再結(jié)合鎂磚（MgO92%）是指配料中電熔鎂砂加入量不小于30%；7、表中所示溫度是指熱電偶或光學(xué)高溫計(jì)測(cè)的溫度。斜毯式加料機(jī)玻璃配合料提升機(jī)料倉(cāng)玻璃配合料加料口拐角磚加料口玻璃窯爐熱源供給及余熱回收部分

1、熱源供給：主要指小爐和燃燒噴嘴。小爐是玻璃熔窯的重要組成部分，是使燃料和空氣預(yù)熱、混合、組織燃燒的配置。（1）燃油與天然氣小爐；（2）燃煤氣小爐。A.小爐結(jié)構(gòu)：應(yīng)保證火焰有一定長(zhǎng)度、亮度、剛度、角度，有足夠的覆蓋面積，不發(fā)飄，不分層，還要滿足窯內(nèi)所需的溫度和氣氛的要求。B.插入式和反碹結(jié)構(gòu)：頂碹：平碹和斜碹；側(cè)墻；小爐底板（脖底或坑底）。蓄熱室格子體磚小爐（預(yù)燃室）熔化部小爐斜碹是組成小爐的重要部位，也是容易被燒損的部位。小爐斜碹的下傾角應(yīng)視具體情況對(duì)待。重油天然氣煤氣小爐下傾角21°24°25°并底板有約3°的上傾角2、余熱回收部分：余熱回收部分包括蓄熱室、換熱器和余熱鍋爐等。蓄熱室和換熱器的主要作用是利用煙氣余熱來(lái)加熱助燃空氣和煤氣，提高火焰溫度和節(jié)省燃料。預(yù)熱空氣、煤氣的設(shè)備主要是換熱器和蓄熱室。蓄熱室：蓄熱室是利用耐火材料做蓄熱體（稱為格子磚）蓄積從窯內(nèi)排出煙氣的部分熱量，用來(lái)加熱進(jìn)入窯內(nèi)的空氣、煤氣。蓄熱室結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可加熱大量氣體，并可以把冷氣體加熱到較高溫度。但蓄熱室是間歇作業(yè)，加熱溫度不易穩(wěn)定，并且是成對(duì)配置，由于火焰換向作業(yè)而必須使用交換器，所以占用空間大，使用的材料多，投資費(fèi)用也大。B、燒煤氣熔化部蓄熱室格子體磚的排布方式格子體的排列方式：A、西門子式B、李赫特式C、編藍(lán)式D、十字形連續(xù)通道式E、筒子磚連續(xù)通道式蓄熱室格子體磚的排布方式傳統(tǒng)的格子磚形式都很難避免結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性差、碼砌困難等缺點(diǎn)。目前在浮法玻璃熔窯上使用最多的是筒子磚格子體。筒子磚格子體在單位體積內(nèi)的熱交換面積、磚的質(zhì)量和單位橫斷面上的氣體流通斷面等指標(biāo)都優(yōu)于傳統(tǒng)的條形磚碼砌方式。并且每塊筒子磚都是對(duì)稱的結(jié)構(gòu)，施工操作方便，容易碼砌，不會(huì)造成差錯(cuò)。少數(shù)高級(jí)別的熔窯上采用十字形磚格子體。十字形格子磚是電熔AZS澆鑄磚，它具有耐高溫侵蝕性能好、熱容量高、熱導(dǎo)率大、使用壽命長(zhǎng)、蓄熱效能高、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好等特性，是一種非常理想的格子體，但由于價(jià)格非常昂貴，因此，在國(guó)內(nèi)浮法玻璃熔窯上使用很少。蓄熱室檢修門被打開(kāi)進(jìn)行格子體清堵蓄熱室檢修門蓄熱室璇拱蓄熱室爐條璇

（1）蓄熱室的分類：

A、連通式蓄熱室；B、分隔式蓄熱室；

C、半分割式蓄熱室；

D、兩小爐式蓄熱室；

E、兩段式式蓄熱室。A、連通式蓄熱室：熔窯一側(cè)小爐下面的空氣蓄熱室為連通的一個(gè)室，煤氣蓄熱室也為連通的一個(gè)室。氣流分布不均，容易形成局部過(guò)熱使格子磚很快燒損，目前已不再使用。B、分隔式蓄熱室：

熔窯一側(cè)蓄熱室以每個(gè)小爐分成若干個(gè)互不相通的獨(dú)立室，氣體分配分別由各分支煙道上的閘板調(diào)節(jié)，并分別與煤氣及空氣支煙道上的閘板調(diào)節(jié)，并分別與煤氣及空氣支煙道相通。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是氣體分配調(diào)節(jié)方便，熱修條件較好，但分隔墻占據(jù)較多空間，減少了格子體的有效體積。是最普遍采用的方式之一。C、半分割式蓄熱室：是指將蓄熱室爐條以下的煙道以每個(gè)小爐分隔，蓄熱室本身不分隔，氣體分配調(diào)節(jié)閘板仍在分支煙道上。D、

兩小爐式蓄熱室：每?jī)蓚€(gè)小爐公用一個(gè)蓄熱室或分隔成一個(gè)蓄熱室，而分支煙道按每個(gè)小爐分隔，以方便調(diào)節(jié)每個(gè)小爐的氣體分配。目前大多數(shù)廠家采用這種結(jié)構(gòu)。E、兩段式蓄熱室：將單一的蓄熱室分成兩個(gè)蓄熱室，其間用隔墻分開(kāi)，用一個(gè)垂直通道連接，即將蓄熱室分成高溫區(qū)和低溫區(qū)的兩部分。采用這種結(jié)構(gòu)主要是防止Na2SO4的氣、液、固態(tài)轉(zhuǎn)化對(duì)格子磚的侵蝕，使這個(gè)轉(zhuǎn)化在蓄熱室的連接通道內(nèi)進(jìn)行，以延長(zhǎng)格子磚的使用期限。但形式結(jié)構(gòu)復(fù)雜，很少使用。小爐和蓄熱室結(jié)構(gòu)隨燃料種類不同而不同。采用重油和天然氣時(shí)箱型結(jié)構(gòu)。因?yàn)橹赜秃吞烊粴獠恍柰ㄟ^(guò)蓄熱室預(yù)熱，而只是與霧化介質(zhì)一起用噴嘴噴射入窯，在窯內(nèi)與助燃空氣混合燃燒。采用發(fā)生爐煤氣時(shí)半箱型。發(fā)生爐煤氣和空氣都通過(guò)蓄熱室預(yù)熱，在小爐中預(yù)混，然后噴入窯中燃燒，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。（2）蓄熱室的結(jié)構(gòu)

a.頂碹

b.承重碹c.分隔墻

d.格子體格子體結(jié)構(gòu)形式：格子體是蓄熱室結(jié)構(gòu)中最重要的組成部分，它的結(jié)構(gòu)是否合理，不僅影響格子體的蓄熱效能，理想的格子體結(jié)構(gòu)應(yīng)該是使用壽命長(zhǎng)、蓄熱效能好、周期溫度波動(dòng)小，這是設(shè)計(jì)中選擇格子體結(jié)構(gòu)形式的原則。蓄熱室內(nèi)常用的格子體結(jié)構(gòu)有哪幾種？西門子式、李赫特式、編籃式、連續(xù)通道式和十字形式等。我國(guó)平板窯使用最普遍的是西門子式、編籃式、連續(xù)通道式和十字形式等。便于清掃，氣流順暢，但單位格子體體積的受熱面積較小。李赫特式結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)：?jiǎn)挝桓褡芋w的受熱面積大，但易填塞又不便清掃和熱修，所以已不再使用。連續(xù)通道式結(jié)構(gòu)單位面積受熱面積小，但它的格子孔道互不相通，可以防止氣流分層，使氣體分布均勻。編籃式是連續(xù)通道式格子體結(jié)構(gòu)的改進(jìn)形式，由于格子磚的兩個(gè)端面都是受熱面，所以其單位格子體體積的受熱面積最大，而且穩(wěn)定性也好。十字形格子磚是一種新型格子磚，是AZS電熔澆注磚，耐高溫侵蝕性能好，容積密度大、熱容量高、熱導(dǎo)率大等特性。蓄熱效能好，周期溫度波動(dòng)小，是一種理想的格子體。爐條是承受蓄熱室格子體重力的磚材結(jié)構(gòu)。實(shí)際上也是拱碹結(jié)構(gòu)，是由單一的碹磚砌成的一條一條拱碹，條與條之間留空以通氣體，俗稱爐條碹。爐條碹是承受格子體重力的拱碹，上面碼砌格子磚，因此拱碹上面必須找平。找平的方法有幾種：①在拱碹的弧形上面用爬碴磚砌平②直接用上面平直而下面弧形的碹磚砌成。e.爐條碹

e.爐條碹

是承受格子體質(zhì)量的耐火材料結(jié)構(gòu)。寬不小于150mm，高不小于300mm，每條爐條間距不小于150mm。為了使單一的爐條穩(wěn)定性增加、整體性增強(qiáng)，通常在爐條碹上加兩道加強(qiáng)筋碹磚。格子體外側(cè)墻蓄熱室頂碹內(nèi)側(cè)墻爐條碹煙道格子體外側(cè)墻4、排煙供氣部分

排煙供氣系統(tǒng)用于保證熔窯作業(yè)連續(xù)、正常、有效地進(jìn)行。它包括交換器、空氣煙道、鼓風(fēng)機(jī)、總煙道、排煙泵和煙囪等。（1）煙道①煙道的布置：a燒重油或天然氣---布置簡(jiǎn)單，煙道布置在蓄熱室內(nèi)側(cè)即窯池下方。在分支煙道上設(shè)有煙氣閘板和助燃風(fēng)進(jìn)口，在支煙道上設(shè)有空（煙）氣交換機(jī)閘板（換向閘板），在總煙道上設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)閘板以調(diào)節(jié)窯壓。在煙囪根設(shè)一道閘板以調(diào)節(jié)抽力。②煙道的基本結(jié)構(gòu)拱碹結(jié)構(gòu)碹厚一般為230mm中心角一般為90°。下面為矩形斷面粘土磚+保溫磚+紅磚。在煙道內(nèi)，煙氣的溫度高達(dá)500℃～600℃，因此內(nèi)層用耐火黏土磚，底層用混凝土做基礎(chǔ)。為避免混凝土溫度過(guò)高，一般鋪設(shè)硅藻土保溫磚，在保溫磚上面砌耐火黏土磚。地上煙道或室外煙道的碹頂和側(cè)墻要加保溫磚，以防止降溫過(guò)大，煙道內(nèi)溫度較低（<450℃）時(shí)，也可以用紅磚砌筑。煙道要砌筑嚴(yán)密，防止漏風(fēng)。煙道除用作排煙供氣外，還可通過(guò)設(shè)置閘板調(diào)節(jié)氣體流量和窯內(nèi)壓力。如分支煙道上的閘板用于調(diào)節(jié)進(jìn)入或排出的空氣、煤氣蓄熱室的空氣、煤氣和煙氣的比例。中間煙道閘板用于煙氣在空氣、煤氣蓄熱室的分配比例?？偀煹篱l板用來(lái)調(diào)節(jié)煙囪對(duì)窯內(nèi)的抽力，總煙道上的調(diào)節(jié)閘板用來(lái)對(duì)窯內(nèi)壓力的微調(diào)，以穩(wěn)定生產(chǎn)。（2）換向設(shè)備

A.跳罩式煤氣交換器；B.圓盤閥水冷閘板空氣交換器；C.水冷閘板式空氣交換器；交換器依次向窯內(nèi)送入空氣（煤氣）以及由窯內(nèi)排出煙氣。實(shí)現(xiàn)一邊送空氣一邊排煙氣。換向迅速，操作方便可靠，嚴(yán)密性好，氣體流動(dòng)阻力小以及檢修方便。種類：A.煤氣交換器---跳罩式B.空氣交換器---水冷閘板、閘板式（3）大煙囪：自然排煙時(shí)采用煙囪。有時(shí)為了彌補(bǔ)自然排煙抽力不足和完全利用煙氣余熱，利用排煙泵從總煙道中抽出部分或全部煙氣，通過(guò)余熱鍋爐后或由小煙囪排出或仍由大煙囪排出。燒油和天然氣時(shí)的排煙供氣系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單，沒(méi)有煤氣煙道和中間煙道。馬蹄焰玻璃熔窯工作原理：“三傳”指動(dòng)量傳遞，熱量傳遞和質(zhì)量傳遞。動(dòng)量傳遞表現(xiàn)為壓強(qiáng)差引起；熱量傳遞表現(xiàn)為溫度差引起；質(zhì)量傳遞表現(xiàn)為濃度差引起。窯內(nèi)玻璃液的流動(dòng)有兩種方式：一是因外力作用引起的強(qiáng)制對(duì)流，如由于出料形成的液面差形成的生產(chǎn)流，還有投料機(jī)投料推力、火焰推力及鼓泡作用形成的對(duì)流；二是由于溫度差形成密度差引起的自然對(duì)流，自然對(duì)流依賴于溫度場(chǎng)的存在。自然對(duì)流發(fā)生時(shí)，表層玻璃液從高溫處流向低溫處，深層玻璃液則從低溫處流向高溫處，形成一個(gè)循環(huán)流。如圖：從熱點(diǎn)向成型方向和投料口方向各形成一個(gè)循環(huán)流。從窯寬方向看，窯中心軸線溫度較高，因而引起自窯中心向兩側(cè)池墻方向的橫流。玻璃液在窯池內(nèi)的流動(dòng)是縱流和橫流的合成流。玻璃液的流動(dòng)方式主要有

？第一環(huán)流第二環(huán)流熔化部空間澄清部空間工作部空間玻璃液玻璃配合料窯內(nèi)熱交換：

火焰熔窯內(nèi)的熱傳遞是在火焰空間、玻璃液和配合料內(nèi)進(jìn)行的，其間存在固體、液體、氣體本身及相互間的熱交換。（1）火焰空間內(nèi)的熱交換：存在火焰-玻璃液、火焰-窯體、窯體-玻璃液之間的復(fù)雜的熱交換過(guò)程。主要包括熱輻射和熱對(duì)流兩種傳熱方式。（2）玻璃液內(nèi)的熱交換：玻璃液內(nèi)的傳熱方式以輻射和傳導(dǎo)為主，對(duì)流作用較小。（3）配合料內(nèi)的導(dǎo)熱：配合料熔化速度與料層厚度成反比，采用薄層投料有利于配合料熔化。配合料密實(shí)化可增大料層的熱導(dǎo)率，加速熔化。平板玻璃熔化池內(nèi)熱交換熔化池池墻電熔磚Y33#WS池窯中的熱傳遞與玻璃液流熔化池池墻電熔磚Y33#WS池窯中的熱傳遞與玻璃液流動(dòng)池窯火焰空間內(nèi)的傳熱是一個(gè)綜合傳熱過(guò)程。各部位在溫度差、密度差、流速差作用下熔體發(fā)生相對(duì)位移，產(chǎn)生對(duì)流，引起能量轉(zhuǎn)移，進(jìn)行對(duì)流傳熱，這種對(duì)流傳熱事實(shí)上是導(dǎo)熱與對(duì)流同時(shí)發(fā)生。插圖是帶橋式擋墻的玻璃熔窯內(nèi)