淺析熔窯滴夾雜物的形成原因及控制

淺析熔窯滴夾雜物的形成原因及控制

1滴雜巖相特征檢測,對于原板的質(zhì)構(gòu)和表面活性劑的證據(jù),樣品巖相分析,結(jié)果如下2008年，中國工廠的堆垛機(jī)開始放緩，直到2008年。去年11月初,玻璃板面出現(xiàn)了大量的碹滴狀?yuàn)A雜物,形狀類似蝌蚪,又象是逗號,大小在5～15mm,顏色有純白色,有灰白色,灰白色中又帶黃色,并呈球狀堆積。經(jīng)質(zhì)量部門統(tǒng)計(jì),每班最多時(shí)有260多個(gè)。帶有碹滴夾雜物的原板經(jīng)常出現(xiàn)炸裂,斷板,大大影響了產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量,已經(jīng)到了嚴(yán)重影響生產(chǎn)的地步。為了解決并根除碹滴,我們對碹滴的化學(xué)成分進(jìn)行了化學(xué)分析,SiO2含量為78.21%和88.57%,是含有高硅的熔體。巖相分析結(jié)果為含有方石英和鱗石英的硅質(zhì)耐火材料,因此我們判定為熔窯碹滴夾雜物。經(jīng)過我們對大窯的細(xì)致觀察發(fā)現(xiàn),用看火鏡從熔化部后山墻的觀察孔可以清楚地看到,有白色的滴落物從碹頂落下,尤其是每次換火后的10min內(nèi),火根一側(cè)的滴落物更多,有時(shí)十分鐘內(nèi)可以看到十幾個(gè),為此,我們從碹滴的形成原因入手,找出了相關(guān)影響因素。2分析和解決原因的方法2.1因公布灰的大磚和硅磚而產(chǎn)生的侵蝕導(dǎo)致碹滴最直接的原因就是飛揚(yáng)料過多,加劇對大碹的侵蝕。經(jīng)過對純堿的粒度的檢查,發(fā)現(xiàn)細(xì)粉率有所上升。從下面表格中對純堿做粒度分析的情況看,0.106mm及以下的粒度,從九月底開始逐漸上升,最高時(shí)達(dá)到了8.3%。純堿細(xì)粉高,加大了料粉飛揚(yáng),這些飛揚(yáng)物附著在大碹、小爐噴火口及胸墻等處,造成對這些部位的侵蝕加劇。大碹磚是優(yōu)質(zhì)硅磚,優(yōu)質(zhì)硅磚在堿性氧化物和高溫作用下,磚體表面會(huì)形成低共熔物,即碹滴,碹滴在重力作用下,落入玻璃液中,形成硅質(zhì)結(jié)石。目前的玻璃生產(chǎn)廠家,都使用重質(zhì)純堿,粒度大于石英砂的粒度,形成一種砂包堿的狀態(tài),這種狀態(tài)即有利于石英砂粒的熔化,又減少了純堿的飛揚(yáng),即提高了熔化率,又減少了對熔窯的侵蝕,所以,純堿中的細(xì)粉不能過高。當(dāng)發(fā)現(xiàn)細(xì)粉率較高時(shí),我們及時(shí)和堿廠聯(lián)系,控制純堿粒度。另外,我們及時(shí)采取了加大配合料水分,提高配合料料溫的措施,原來配合料水分在3.9%～4.0%,料溫在40℃將水分提高到(4.3±0.1)%,料溫提到43～45℃,同時(shí),適當(dāng)減小投料機(jī)的投料速度,加大料層厚度,這樣使飛揚(yáng)料得到了有效控制。表1是純堿粒度篩分情況記錄。2.2碎玻璃用量對配合料熔融性能的影響碎玻璃作為一種原料是不可缺少的,但生產(chǎn)正常情況下,由于產(chǎn)量高,回頭的碎玻璃量比較少。因此,碎玻璃比例盡量低些。在生產(chǎn)出現(xiàn)問題時(shí),產(chǎn)量低,會(huì)產(chǎn)生大量的碎玻璃。碎玻璃的加入,可以提高熔化率,有助于熔化和澄清。因?yàn)榕浜狭系娜廴谌Q于SiO2的熔融,隨著碎玻璃用量的增加,配合料的熔融時(shí)間相應(yīng)縮短,熔化速率提高。當(dāng)碎玻璃加入量適當(dāng)時(shí),碎玻璃起到助熔作用,使玻璃體的黏度降低,減短澄清和均化時(shí)間。碎玻璃的加入有利于節(jié)省能源,用油量相應(yīng)的減少了,延長窯爐的使用壽命。理論上計(jì)算碎玻璃用量增加10%則熔制耗熱可節(jié)約2.5%。由于碎玻璃用量的增加,對池壁、大碹等侵蝕較大的純堿、芒硝等成分相應(yīng)的減少,從而減輕對池壁、大碹的侵蝕。同時(shí)由于碎玻璃熔融溫度低,迅速熔融的碎玻璃將配合料顆粒表面包圍,減少配合料粉塵飛揚(yáng),減輕對耐火材料的侵蝕,延長窯爐的使用壽命。因此,在我們這種大量出現(xiàn)碹滴的情況下,適當(dāng)增加碎玻璃比例,11月29日、30日、12月1日,碎玻璃用量每天增加2%,效果比較明顯,到12月1日,碹滴由每班120多個(gè),下降到每班70個(gè)左右,增加碎玻璃用量起到了一定的改善作用。2.3熱氣流導(dǎo)致熱沖每年冬季因取暖和生產(chǎn)的需要,都要啟動(dòng)余熱鍋爐。雖然我們一直認(rèn)為余熱鍋爐的啟動(dòng),只要保持窯壓不變,對熔窯作業(yè)沒有影響。但事實(shí)證明并非如此,目前這種余熱鍋爐的工作原理是使用大功率引風(fēng)機(jī)將熱煙氣抽來使水加熱,而產(chǎn)生蒸汽,我們使用的是兩臺75kW的引風(fēng)機(jī),當(dāng)兩臺同時(shí)開啟時(shí),必然造成改變?nèi)鄹G內(nèi)熱氣流的流動(dòng)方向和流速,使得熱氣流對大碹的沖刷加劇,更加加速了碹頂?shù)凸踩畚锏纳?就產(chǎn)生了大量的碹滴。這種形式的余熱鍋爐,對處于熔窯末期的窯爐來說,影響相應(yīng)會(huì)大些。當(dāng)余熱鍋爐開啟一段時(shí)間以后,窯內(nèi)氣氛會(huì)達(dá)到一個(gè)新的平衡,對大碹的沖刷也到了一個(gè)新的平衡點(diǎn),也就不會(huì)再產(chǎn)生碹滴。因此,熔窯后期對余熱鍋爐的使用要慎重,這種形式的余熱鍋爐對熔窯內(nèi)熱氣流的影響到底有多大,余熱鍋爐的開啟和停爐造成對熔窯氣氛的破壞到再達(dá)到一個(gè)新的平衡所需要的時(shí)間到底有多長,還有待今后的生產(chǎn)中進(jìn)一步觀察和研究。2.4煤焦油的特性由于重油價(jià)格的不斷攀升,玻璃生產(chǎn)已經(jīng)不能承受成本的不斷加大,為此,我們公司于2007年10月6日轉(zhuǎn)成煤焦油。煤焦油是煉焦工業(yè)的副產(chǎn)品,因其熱值低,質(zhì)量不穩(wěn)定,原來是作為廢物排放。近年來,由于能源的緊缺,經(jīng)過對煤焦油的加工提純,并勾兌一定比例的瀝青,使得煤焦油的成分和熱值可以滿足玻璃行業(yè)燃料要求。煤焦油主要由芳香族化合物組成,是C—C鏈結(jié)構(gòu),其主要組分有萘、蒽、菲等易燃物,煤焦油火焰火根極為光亮,火根溫度高,使得火根一側(cè)對大碹碹頂?shù)臒彷椛渌矔r(shí)加劇,局部溫度過高,破壞了原來處于平衡狀態(tài)的碹頂?shù)娜廴趯?形成大量暄滴。另外煤焦油中硫和釩的含量比重油高,氧化釩能與許多氧化物形成玻璃,具有比較大的玻璃形成區(qū)。大碹磚是優(yōu)質(zhì)硅磚,主要成分是SiO2,氧化釩與二氧化硅也能形成玻璃態(tài),造成對大碹磚的侵蝕,硫也如此,所以這兩種成分高了,自然加劇了對大碹磚的侵蝕作用,也是碹滴過多的一個(gè)原因之一。但考慮到成本因素,還必須使用煤焦油,根據(jù)煤焦油的特性,從燃燒操作方面加以改進(jìn),我們采取了控制好槍角度,不能過高,否則加劇對大碹的舔蝕;也不能過低,否則火焰會(huì)沖擊料堆,產(chǎn)生料粉的飛揚(yáng),稍微有個(gè)微正角即可。同時(shí)減小火焰的剛性,也就是降低火焰亮度,減輕火根過亮對大碹的輻射,這樣避免了煤焦油的這一弱點(diǎn)。2.5抗菌性硝酸鈉的用量芒硝在浮法玻璃生產(chǎn)中是作為澄清劑來使用的,芒硝的熔點(diǎn)是884℃,熱分解溫度在1120～1220℃之間,所以一般加入還原劑炭粉,其分解溫度可降低到500～700℃,但生產(chǎn)茶玻為了玻璃的著色,需要氧化氣氛,則取消了炭粉,而使用氧化性較強(qiáng)的硝酸鈉。芒硝對耐火材料的侵蝕非常嚴(yán)重,有時(shí)甚至在玻璃板面上形成白色的芒硝泡,因此在這種情況下,適當(dāng)減少芒硝的用量,有助于減輕對池壁等部位的耐火材料的侵蝕,另外也有利于茶玻的著色。自從重油轉(zhuǎn)換為煤焦油后,我們茶玻的顏色發(fā)生了變化,這主要是玻璃液和窯內(nèi)氧化還原氣氛發(fā)生了變化,影響了硒粉的著色,硒粉的著色需要氧化氣氛,因此減少芒硝用量,相應(yīng)的增加硝酸鈉用量,加強(qiáng)了玻璃液的氧化性,顏色逐漸恢復(fù)正常。2.6其他調(diào)整(1)助燃風(fēng)力和風(fēng)油比助燃風(fēng)原來為3.5萬Nm3/h,提高到3.6萬Nm3/h,使得風(fēng)油比達(dá)到1:1,助燃風(fēng)量的增加可以降低窯內(nèi)空間溫度,緩解對大碹的燒蝕,也增加了氧化氣氛,有利于色料的著色。(2)拉引量不穩(wěn)定影響拉壓機(jī)的形成一段時(shí)間以來,我們的拉引量一直比較穩(wěn)定,但由于出現(xiàn)碹滴,曾一度降低拉引量,也降低了各個(gè)部位的溫度,目的是減少碹滴的生成。但事與愿違,碹滴反而越來越多,后來采取了升溫和提高拉引量的辦法,即溫度和拉引量恢復(fù)到正常狀態(tài),碹滴卻少了。其實(shí)降低幾度溫度對碹滴的形成并不起關(guān)鍵作用,因?yàn)樽罱K還是要化料出玻璃,而相應(yīng)增大拉引量,保持料堆的形狀和位置,減少鏡面區(qū)面積,減少輻射熱,才能真正抑制碹滴的形成。上述幾方面都是與碹滴形成密切相關(guān)的因素,但影響效果有弱有強(qiáng)。針對這幾點(diǎn),逐方面嚴(yán)加控制,到2008年元月初,我們的