玻璃熔体中的温度分布与玻璃熔窑池深的关系.pdfVIP

第15卷 第2期 国 外 建 材 科 技 Vo1．15N0_2 1994年 6月 ~CIENCEANDTECHNOLOGYOFOVERSEASBUILDINGM^T腓 l^Ls June·1994 UI一 、7 玻璃熔体中的温度分布与玻璃 熔窑池深的关系 [罗马尼亚]D．Radu等 箸 曹文聪 译 一 弋 |]{ 机 ， 摘 要 ：壤窖畸r的硅璃蛙体内部的温度分布是影响摧窑生产能力的工艺参数之一．窑内的温度分布与蛙窑出 深d置所用的耐欠材料关系极为密切，而用直接测量方法木确定窑内的i置度分布是十分困难的．所以，蛙窑出深应斌由 建璃的种奥、熔脯建璃的表面温度和熔化却窑出砌体性能木确定．本文舟船的研究成果，对于考虑通过建璃熔体进行热 姚 的一些问题时，鼻有一定的亮际意卫． 关键词#建璃熔体f甚 ¨童 ‘ ， 维。、年I 1 引言 玻璃熔窑的特点是过程复杂，要用许多互相关联的参数予以描述，这些相关联的参数， 主要由熔化部的复杂的热交换所决定．从传热形式来看 ，这一复杂过程可以分成若干个子系 统，每个子系统的传热形式是不同的。第一个子系统表示在燃烧气体空间内的热交换，即热 气流与熔体之问的辐射传热 、热气流与窑墙之问的对流传热、窑墙与熔体表面之问的辐射传 热。第二个子系统表示熔体与窑体问界面处的热交换，包括对流、传导和辐射传热。第三个 子系统涉及窑弛砌体的热交换，为传导传热。 本文仅就第二个子系统的问题进行讨论，重点是熔化部的几何尺寸对玻璃熔体热交换 的影响作用 ’ 2 理论分析 玻璃熔体中的热交换是以对流、传导和辐射形式进行的。但有关精确阐述玻璃熔体中的 热交换规律的讨记，已持续数十年之久，且在已发表的文献中仍存在各种争异。根据窑弛内 玻璃液流速较慢 (每小时只有几米)．通常其 l这个事实，可以认为，对流传热对玻璃熔 融的作用可忽略不计。 长期试验已揭示，传导传热对玻璃熔体的热交换作用只居第二位。这是因为t在正常操 作温度下，玻璃熔窑中的热交换是以辐射形式进行的。每个体积之兼有类似于一个辐射吸收 器和一个辐射发射器的双重作用。通常，计算辐射传热系数用Czerny和Oenzel提出的公式 国 外 建 材 科 技 1994年 6月 一 (16／3)anTF(7’) r1) 式中g--Stephan—Boltzmann常数； n一熔体的折射率 ； T一熔体的温度 (K)； F(T)一辐射 自由程函数(其值为吸收系数的倒数)。 只要作一些简化假设，其中最重要的假设是：玻璃的吸收系数与辐射频率无关，且熔体层厚 度大到足以使边界的作用可以忽略 则公式 (1)即可确定实用 了。在这种情况下，通过熔体的 热交换可用有效热导率 *合理地近似描述。 可用下式计算： ^ -一 + (2) 只要忽略燃烧气体与熔体之问和耐火材料与熔体之间交界处的边界影响，就有可能用公式 (2)来确定熔体中的温度分布。要想精确描述界面附近的辐射传热情况下的温度分布，需要 对包括大量计算在内的积分微分方程进行求解。 3 结果 3．1 池深对熔体中的温度分布的影响 温度分布(如图1，略)状况影响着玻璃的产量、质量以及玻璃熔窑的单位热耗。 已知在玻璃熔窑窑长方向上燃烧气体与熔体界面处的温度分