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浮法玻璃熔窑设计的改进 全国性建材科技期刊——《玻璃》2o01年第3期总第156期 浮法玻璃熔窑设计的改进 宋庆余 (蚌埠玻璃工业设计研究院蚌埠市233018) 近些年来,我国浮法玻璃熔窑的设计技术取得 了长足的发展,2O年前中国只有一座浮法玻璃熔 窑,当时的熔化能力只有230t/d,窑炉的寿命只有 3年,熔化率为1,13t/m”.d,热耗11675kJ/kg玻 璃液,玻璃质量仅能达到当时厂标的二,三等品,总 成品率为65.现在我国已有浮法窑61座,我国 自己设计的最大吨位为600t/d的窑已投产2年, 与20年前相比,熔化能力增加了2,6倍,熔化率达 到2.26t/md,提高了近一倍,热耗为6688kJ/ kg玻璃液,降低了43,产品质量大幅度提高,制 镜级和加工级玻璃达到90,总成品率大于8O. 以上的浮法玻璃熔窑技术指标,我国只有少数生产 线可以达到,多数浮法玻璃熔窑达不到.这少数的 浮法玻璃熔窑与国外先进的相比还有不小的差距. 本文主要讨论目前我国浮法玻璃熔窑应如何改进. 1投料池设计的改进 投料是熔制过程中的重要工艺环节之一,它关 系到配合料的熔化速度,熔化区的位置,泡界线的 稳定,最终会影响到产品的质量和产量. 1,1应设计与熔化部等宽的投料池 投料池越宽,配合料的覆盖面积就越大,配合 料的吸热是与覆盖面积大小成正比的.因此采用与 熔化部等宽或接近等宽的投料池,有利于提高热效 率,有利于节能,有利于提高熔化率. 1,2采用无水包的45度”L”型吊墙 传统的”L”型吊墙都有水包,由于水包的寿命 短,易损坏,漏水,造成吊墙砖的炸裂,吊墙砖实 际上在热工作状态下无法更换,这样就影响窑炉的 寿命.所谓无水包吊墙,就是水包被一排吊砖所代 替,这就解决了因水包漏水所造成的吊墙砖炸裂闻 题,同时也解决了更换损坏水包对生产的影响. 1,3投料口采用垒密封结构 投料池内的压力一般是正压,所以由窑内向外 部的溢流和辐射热损失较大.采用全密封结构,构 成预熔池,将减少这部分热损失,使配合科进人熔 化池之前能吸收一定的热量,将其中的水分蒸发井 进行预熔,这样料堆进人熔化池后很快就会熔化摊 平,因此加速了熔化过程.同时,由于料堆表面被 预熔,就减少了粉料被烟气带人蓄热室的量,也减 轻了飞料对熔窑上部结构的化学侵蚀.投料池采用 全密封结构,可以防止外界的干扰,保证窑内压力 制度,温度制度的稳定,保证泡界线的稳定.特别 是保证玻璃对流的稳定,有利于减少生料对池壁砖 的侵蚀,延长窑炉寿命,是一条宝贵的经验 2熔化部设计的改进 2,1加长1小炉至前脸墙的距离 加长1小炉至前脸墙的距离,可开大1小炉, 提高熔化效率和热效率.从辐射传热公式可以清楚 地看出这个问题. Q=C?[(㈠r]?, 式中:Q——配合料吸收的热量,kJ; 丁——火焰的温度,K; 丁——配合料的温度,K; ]3 全国性建材科技期刊——《玻璃20(~1年第3期总第156期 c——综合辐射系数,kJ/mh?K; F——加热面积,m. 配合料吸收的热量与本身温度的4次幂和火焰 温度的4次幂的差成正比,在熔窑中只有1小炉这 个区域两者的温差最大.这说明加大1小炉的热负 荷,可获得很高的热效率,合理的加长1小炉至前 脸墙的距离可提高熔化量10以上.这个措施除了 新窑设计可采用外,特别是老窑改造更应该采用.为 了提高产量和质量,这是一个花钱不多效果明显的 技术措施. 国外一些浮法玻璃熔窑1小炉中心线至前脸 墙的距离为4m至4.5m,而国内该部位尺寸最大 的是洛玻一线,是3.9m. 2.2新设计的浮法窑应合理的增加熔化部的宽度 宽熔化部的设计会带来以下优点: (1)提高火焰对玻璃液的传递长度,火焰的热 量被充分吸收,提高热效率. (2)增加从热点附近返回窑头配合料底面的温 度.有利于提高熔化率. (3)减缓配合料的流动速度,从而有利于减小 对池壁砖的侵蚀速度. (4)减少对格子体的烧损和堵塞. 2.3窑底结构设计的改进 末对小炉后的池底应设计成浅池平底.这样可 以减小玻璃液的回流系数,减少玻璃液的重复加热, 有利于节能. 末对小炉以前的池底,应设计成阶梯式的.池 深由浅逐渐变深.投料池的池深是最大的,这样的 池深变化,会加长配合料在高温带的滞留时间,有 利于提高热效率,有利于提高熔化率,有利于提高 玻璃液的质量.实践证明,这是一种理想的池底结 构. 2.4培化部走碹结构设计的改进 众所周知,决定熔窑寿命的三个环节是大碹,池 壁,蓄热室,其中有一个环节使用期限到头了,整 个熔窑也就到期限了. 14 熔化部大碹受侵蚀最严重的有三个部位,第一 是各种测孔,如测压孔,测温孔及压石墨挡条的压 杠孔等因碹顶是正压,在孔洞处穿火,火力集中, 孔洞越烧越大,直至无法热修而停窑根据国内外 的实践经验,测温孔砖,测