日產(chǎn)500噸燃油浮法玻璃熔窯設(shè)計

1、日產(chǎn)500噸燃油浮法玻璃熔窯設(shè)計摘要玻璃作為主要的建筑材料之一，因人們生活水平的提高正日益受到重視，故此，本次設(shè)計的是日產(chǎn)500噸燃油浮法熔窯。在設(shè)計過程中，我參考了大量現(xiàn)代玻璃熔窯和相關(guān)書籍，同時請教了多位該領(lǐng)域的專家，力圖設(shè)計得更合理。為了使我設(shè)計的熔窯實現(xiàn)高產(chǎn)量、低能耗，我在設(shè)計中引入了較多的新技術(shù)，主要包括：采用 “L”型前臉墻，增加了融化池的長度，采用窄長卡脖，減少二次回流，采用兩兩連通式蓄熱室結(jié)構(gòu)，增加了格子體高度，并且采用雙高曲線的控制技術(shù)，以及熔窯保溫等。通過這次設(shè)計，我深入了解了玻璃的成型工藝流程，熟悉了玻璃的質(zhì)量同熔窯各段耐火材料的關(guān)系，同時，如何控制生產(chǎn)過程中的燃料及污染

2、也是本次設(shè)計的收獲。關(guān)鍵詞：浮法熔窯，錫槽，產(chǎn)量，能耗45DAILY OUTPUT 500T THE DESIGNING FOR FLOAT FURNACEABSTRACTThe glass is one of main building materials, Because of the people living standard's enhancement takes seriously receives day by day. Therefore, What this design is the daily production 500 tons fuel oils float

3、 furnace. I have referred to the massive modern glass furnace and the related books in design process,and, I has consulted many this domain experts to Tries hard to design reasonably. I have introduced many new technologies in the design in order to cause the melt kiln which I design to realize the

4、high yield, the low energy consumption.That were:The “1”-gable wall which adds the length of pre-melting poll;long and slim neck which reduces the second back-floating ; semi-box-type regenerator which ads the height of cheeker and all-in salute of melfing furnace which reduces the energy consumptio

5、n etc.I have profound understood the glass formation technical process and has been familiar with the glass quality and the melt kiln each section of fire-proof material relations in the design. Meanwhile, How to control production process fuel and pollution is also.KEY WORDS: Float Glass Furnace, t

6、in bath，Output，Energy Consumption                 第一章 緒 論生產(chǎn)平板玻璃工藝概況：浮法生產(chǎn)工藝自1939年有英國皮爾金頓公司發(fā)明，摧出以來，質(zhì)量好，產(chǎn)量高，成本低，品種多樣等多項優(yōu)點，迅速被玻璃行業(yè)做為一種先進(jìn)的工藝方法，現(xiàn)今世界上有兩百多條浮法線，最小的為400T/D，最大的為1200T/D.我國的浮法生產(chǎn)技術(shù)從1963年開始，到1971年建成一條400T/D的生產(chǎn)線開始，出現(xiàn)了與

7、英國的PB法和美國的PPG發(fā)齊名的中國的“洛陽浮法”，至今我國的技術(shù)已經(jīng)基本趨于完善，生產(chǎn)的能力也有很大發(fā)展。浮法生產(chǎn)工藝，錫是重要的成型設(shè)備，在錫中，玻璃重力四錫托起，兩表面之間的摩擦力很小，在拋光區(qū)中，溫度高于1000度，此時的黏度小，表面張力可讓玻璃自動拋光，因而表面平整而無波筋，條紋等缺陷.在玻璃出錫玻璃帶冷卻而硬化，它有光潔平整的輥子將玻璃帶拉出錫，而且這是同輥接觸線接觸，可以完全避免垂直引上工藝的軸花及斑點，表面不平整的，能保持在錫液面上獲得的拋光面質(zhì)量。浮法生產(chǎn)能力盡可能避免析晶的，這樣做到了成型質(zhì)量良好也大大提高了成型作業(yè)的周期，由于浮法工藝水平拉制具備了生產(chǎn)特薄和特厚玻璃的可

8、能，而且在高速厚度的程序上也有實現(xiàn)，這很多的優(yōu)點成為其它工藝方法所不及，另外，由于浮法工藝及附工藝的發(fā)展及其本質(zhì)的各項技術(shù)性能條例，浮法在線鍍膜工藝等一系列工藝在浮法線上發(fā)展起來，因此，建設(shè)大中型的浮法生產(chǎn)線對于改善我國玻璃在國際上的落后情況及促進(jìn)玻璃產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有相當(dāng)大的實際好處。一.在認(rèn)真實施經(jīng)濟(jì)發(fā)展政策，調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，根據(jù)任務(wù)書中規(guī)定的產(chǎn)品品種，質(zhì)量，產(chǎn)量要求進(jìn)行設(shè)計，測量符合優(yōu)質(zhì)，高產(chǎn)，低能耗設(shè)備長期安全的運轉(zhuǎn)。二.盡量用國內(nèi)的先進(jìn)可靠技術(shù)。經(jīng)濟(jì)可行的工藝流程和技術(shù)設(shè)備，提高產(chǎn)量，對于新技術(shù)，新工藝，一定要經(jīng)過生產(chǎn)實踐合格以后，方可在新建的廠中使用，工藝流程和設(shè)備的選用，進(jìn)行方案

9、對比達(dá)到技術(shù)先進(jìn)經(jīng)濟(jì)合理的目的。三.各種設(shè)備材料要用國內(nèi)材料。減少進(jìn)口材料，以節(jié)約資金的投入。四.實施國家環(huán)境保護(hù)，工業(yè)衛(wèi)生等方面的規(guī)定，用積極的措施以減少和避免環(huán)境的污染。以保護(hù)職工的安全及提高設(shè)備的使用壽命。五.工藝的布置應(yīng)該做到流程流暢，緊湊，盡量的簡單化。力求縮小物料的運輸距離，并充分的考慮設(shè)備的安裝，操作及檢修，通行的方便及其它專業(yè)對于布置的要求。第二章 總工藝計算§2.1 玻璃的成分評估 本次玻璃設(shè)計成分以給定，應(yīng)對其進(jìn)行評估計算，以檢驗其使用性。§2.1.1 融化溫度 查表得   T=1450 §2.

10、1.2 主要溫度點溫度與黏度的關(guān)系為了說明溶制速度與配合料化學(xué)組成的關(guān)系，這里引用玻璃溶制速度的經(jīng)驗常數(shù)，沃爾夫得出其關(guān)系式如下：對于一般工業(yè)玻璃：T=（SIO2+ALO3）/R2OT=(72.09+1.65)/13.22=5.5779可用富爾切爾方程式來表示它們之間的關(guān)系：=-A+B/(T-T0)公式之中的A，B，T0可由以下公式求出：A=-1.4788Na20+0.8350K20+1.6030Cao+5.4936Mgo-1.5183AL203+1.4550B=-6039.7Na20-1439.6K20-3919.3Ca0+6285.3Mg0+2253.4AL203+5736.4T0=-25

11、.0Na20-321.06K20+544.3Cao-384.0Mgo+294.4AL203+198.1A=1.7758B=4684.42T0=235.3481.應(yīng)變點溫度T=235.348+4684.45/（14.6+1.7758）=521.410 。C2.轉(zhuǎn)變溫度T=235.348+4684.42/（13.4+1.7758）=544.030。C3.退火點溫度T=235.348+4684.42/（13+1.7758）=552.380。C4.軟化溫度T=235.348+4684.42/（6.6+1.7758）=746.610。C§2.1.3 膨脹系數(shù) 玻=iPi式中i各組分的

12、熱膨脹計算系數(shù)Pi玻璃中個氧化物組分的重量百分比0-100 oC玻璃組分SiO2Al2O3Fe2O3CaONa2OMgO膨脹系數(shù)*10-60.51.4-16.3043.24.5玻=(0.5×0.7259+1.4×0.0165+8.2×0.1630+13.32×0.432+4.5×0.0393)×10-6=7.65374×10-6§2.1.4 比熱C玻=CiPi式中Ci各組分的比熱計算系數(shù)Pi玻璃中各氧化物組分的重量百分比玻璃組分SiO2Al2O3Fe2O3CaONa2OMgO比熱系數(shù)*10-31.9122.0741

13、.6001.9032.6742.439C玻=0.001912×0.7259+0.002074×0.0165+0.001600×0.0022+0.002439×0.0393+0.001903×0.082+0.002674×0.1332=0.002032(J/。C)§2.1.5 抗壓強(qiáng)度GF=PiCi式中Ci各組分的抗壓計算系數(shù)Pi玻璃種各氧化物組分質(zhì)量百分?jǐn)?shù)玻璃組分SiO2Al2O3Fe2O3CaONa2OMgO抗張系數(shù)1.231.00.200.521.10GF=1.23×0.7259+1.0×0.0165

14、+1.10×0.0393+0.20×0.082+0.52×0.1332=1.038251(Pa)§2.1.6抗張強(qiáng)度Gc=PiFiFi各組分抗張計算系數(shù)Pi玻璃種各氧化物組分質(zhì)量百分?jǐn)?shù)玻璃組分SiO2Al2O3Fe2O3CaONa2OMgO抗壓系數(shù)0.090.050.200.020.01Gc=0.09×0.7259+0.05×0.0165+0.01×0.0393+0.2×0.082+0.02×0.1332=0.85638(Pa)§2.1.7密度玻璃的密度主要取決于構(gòu)成玻璃的原子質(zhì)量。由公式Nsi

15、=Psi/Msi=Psi/60.06SMFM式中Psi玻璃中SIO2的重量百分含量FM玻璃中氧化物的重量百分含量 SM常數(shù)MsiSiO2的百分量代入數(shù)據(jù)得 NSI=72.09/60.06×（3.30×72.09+2.94+0.22×1.8785+8.20×1.7852+3.60×2.48+13.22×1.6131）×10-2=0.4140g/cm3密度 1/D=（0.4409×72.09+0.373×1.65+0.225×0.22+0.231×8.20+0.322×3.60+

16、0.324×13.22）解得 D=2.5015g/cm3§2.2配料計算 玻璃的設(shè)計成分氧化物SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOR2OSO3Wt%73.251.650.227.943.6413.220.08各種原料的化學(xué)成SiO298.8072.081.050.94Al2O30.4515.500.090.31Fe2O30.150.320.100.09CaO0.060.3352.3631.24MgO0.030.331.2020.60R3O0.0110.6057.7841.90Na2CO398.80Na2SO496.81C87.12注：SiO2的引入采用砂巖，不使用硅砂。

17、配合料的工藝參數(shù)純堿揮散率   1.5% 碎玻璃摻入率  20%碳粉含率      4% 計算精度      0.01玻璃獲得率    86% 芒硝含率      25%計算基礎(chǔ)      100kg玻璃具體計算A.純堿和芒硝用量的計算 設(shè)芒硝的引入量為x ，根據(jù)芒硝含率可得(x×0.419)/13.22=3%x=0.

18、95kg由芒硝引入的R20的量為0.95×0.419=0.40（質(zhì)量份）純堿用量為13.22-0.40/0.5778=22.19（kg）B.煤粉用量設(shè)煤粉用量為x，根據(jù)煤粉含率得x×0.8712)/(0.95×0.9681)=4.7%解得x=0.05C.砂巖與長石用量的計算設(shè)砂巖的用量為x,長石的用量是y, 則0.9880x+0.7208y=73.250.0045x+0.155y=1.65解得x=67.86kg；y=8.60kg由砂巖和長石引入的各氧化物的量如下表原料SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOR2O砂巖67.080.310.100.040.020.0

19、1長石6.201.330.030.030.030.91D.白云石和石灰石用量計算設(shè)白云石用量為y，石灰石的用量為x，則0.0.5236x+0.3124y=7.94-0.03-0.04=7.870.0012x+0.206y=3.64-0.02-0.03=3.59解得x=4.65；y=17.40白云石和石灰石引入的氧化物的量如下表原料SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgO白云石0.160.050.025.443.58石灰石0.042.510.06E.校正純堿用量和揮散量設(shè)純堿的用量為x，揮散量為y，則(0.5778+0.9880)x=13.22-0.40-0.01-0.92=11.80x=7.5

20、9（kg）y/（7.59+ y）=0.016y=0.11kgF.校正砂巖和長石的用量設(shè)砂巖用量為x，長石的用量為y，則0.9880x+0.7208y=73.25-0.004-0.16=73.090.0045x+0.155y=1.65-0.004-0.05=15.96解得x=67.87kg；y=8.30kgG.將上述計算結(jié)果列表如下原料用量表原料用量占混合料質(zhì)量分?jǐn)?shù)%SiO2Al2O3Fe2O3砂巖67.8356.4967.060.310.01白云石17.4014.480.160.050.02石灰石4.803.870.0040.0040.005長石8.356.915.981.290.27純堿20

21、.6017.42揮散率0.33芒硝0.950.79煤粉0.050.04合計120.15100碎玻璃總計原料CaOMgOR2OL干基濕基砂巖0.040.020.011.2226.00228.74白云石5.443.581.357.9458.71石灰石2.430.062.215.4815.82長石0.030.030.881.227.6427.98純堿11.92.069.7071.12揮散率芒硝3.83.163.30原料CaOMgOR2OL干基濕基煤粉1.20.170.18合計400.09405.85碎玻璃100總計505.85玻璃獲得率=100/1120.15=83.23%換料單計算：根據(jù)公式：濕基

22、量=干基量/（1-水分%）得砂巖：68.69  長石：8.40  石灰石：4.75  白云石：17.63  純堿：21.36 芒硝：0.99    煤粉：0.051如果玻璃每付配合料為500kg，碎玻璃量為：20%則碎玻璃用量為100kg料粉用量：500-100=400kg求增大倍數(shù)：400/120.15=3.33則每付料的加料量為：如砂巖：干基=67.87×3.33=226.00 其他見表擬定配合料的含水率為5%，求加水量原料之中的加水率：（405.85-400）/405.85=1.44%由于允許原料含水率5%&

23、#160; ，故要加水   設(shè)加水為xkg則：（5.76+x）/(405.85+x)=5% 得X=15.20kg§2.3 產(chǎn)量計算已知產(chǎn)品比例：2mm3mm5mm6mm10%25%55%10%重量箱折算系數(shù)：玻璃厚度2356重量箱折算系數(shù)11.52.53玻璃拉引速度：2mm3mm5mm6mm1100750420330原版寬度：3.5m年工作日：350天綜合成品率：75%工廠存儲定額（天）：原料：硅沙 60天，長石 60天，石灰石 60天，白云石 60天，純堿 60天，芒硝 60天，煤粉 60天，燃油 重油 30天各品種年產(chǎn)重箱=各品種年產(chǎn)m2×各重箱折算

24、系數(shù)/10對應(yīng)產(chǎn)量m2各類產(chǎn)品厚度計算系數(shù)比例年產(chǎn)重量箱年產(chǎn)m22mm11023625023625003mm1.52559062539375005mm2.555129937551975006mm310236250787500完成各類產(chǎn)品需要的生產(chǎn)天數(shù)2mm:  2362500/24×3.5×0.75×1100=34.09天3mm:  3937500/24×3.5×0.75×750=83.3天5mm:  5197500/24×3.5×0.75×420=196.4天6mm:

25、60; 787500/24×3.5×0.75×330=28.4天總計總計：342.19350天故可以完成任務(wù)工作日比例：2mm: 34.09/350=0.09743mm: 83.3/350=0.2385mm: 196.4/350=0.566mm: 28.4/350=0.08各種玻璃生產(chǎn)天數(shù)2mm: 350×10%=353mm: 350×25%=87.55mm: 350×55%=19.256mm: 350×10%=35第三章 玻璃池窯設(shè)計§3.1窯池結(jié)構(gòu)及尺寸設(shè)計§3.1.1 設(shè)計要求玻璃熔窯窯池結(jié)構(gòu)設(shè)計的

26、主要內(nèi)容是確定各部位的形式，尺寸和材料并根據(jù)設(shè)計結(jié)果能夠繪出草圖。融化部池窯設(shè)計包括：1.窯池面積，2.長寬比及深度；具體要求：A：要保證溫度制度；B：要保證所要求的火焰形狀和尺寸；C：要便于控制，調(diào)節(jié)和改變窯內(nèi)的溫度，壓強(qiáng)和氣氛制度；D：熱效率要高，燃料消耗要少；E：盡可能減輕日常操作和維護(hù)。§3.1.2 融化率的確定融化率：指熔窯單位融化面積每天融化的玻璃液量，反映熔窯的融化能力K=Q/F溶（kg/m2.d）式中F融化面積Q熔窯規(guī)模K融化率玻璃池窯的融化率的大小和很多因素有關(guān)：配合料的融化溫度，燃料的種類和性質(zhì)，耐火材料質(zhì)量的要求，池窯規(guī)模，配合料顆粒對玻璃液的質(zhì)量要求，投料方法

27、，是否采用強(qiáng)制熔融措施，余熱利用及窯體保溫，是一項中和的技術(shù)指標(biāo)，它反映了池窯單位融化面積的融化能力和溶制作業(yè)水平。大中型浮法熔窯的融化率一般在1.3-2.4之間  本次設(shè)計取K=2.25§3.1.3 融化部的設(shè)計由生產(chǎn)經(jīng)驗K=2.25所以F=Gmax/K=450/2.25=200m2浮法玻璃融化部的長度一般由3部分組成：a：前臉墻到1#小爐中心線的距離 b:小爐間距之和 c：末對小爐中心線到分隔裝置的距離前臉墻到1#小爐中心線的距離一般在3.5-4.0之間  小爐之間中心距主要考慮火焰覆蓋面積，一般在3.5m左右  末對小爐中心線到分隔裝置的距離主要考

28、慮澄清均化的要求，一般在15m左右取1#小爐到分隔裝置的距離為3.5m，小爐中心線間距為3.1m，末對小爐到分隔裝置距離為13.5m設(shè)置6對小爐，融化部長為：3.5+5×3.1+1=20m融化部寬為B=F/L=200/20=10m?？紤]到池底橫向轉(zhuǎn)（池底轉(zhuǎn)尺寸300×300×1000mm），取B=10.2m所以實際融化面積F=10.2×20=204m實際融化面積為450/204=2.21t/m2d-1融化部的長度：3.5+3.1×5+13.5=32.5m融化部面積為F=32.5×10.2=331.5m2融化部長寬比：32.5/10.2

29、=3.2§3.1.4 火焰空間的尺寸設(shè)計火焰空間是一個燃燒的空間，一個傳熱和散熱的空間，由胸墻和大碹組成，熔化部玻璃液面以上的空間稱為火焰空間，必須有一定的體積，以便窯內(nèi)完全燃燒，將熱量充分放出。長度L=L=32.5m寬度B=10200mm+2×200mm=10600mm=10.6m（火焰空間寬比池寬多300mm 500mm，這里取400mm）  火焰空間高度由窯碹高組成，在保證結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的前提下盡可能減少碹股高度，這樣可以減少散熱量也不能太小。大碹跨比取1/8，故碹股高度h1=10.44×1/8=1.305m。綜合各種因素取胸墻的高度是h2= 1.4m故

30、火焰空間高度為H= h1+ h2=2.6m§3.1.5 投料池的設(shè)計投料池的設(shè)計的要求為配合料能按時按量加入，且保持薄層和覆蓋面盡可能大，投料池的玻璃液不凍結(jié)，窯內(nèi)外沒有粉料飛揚(yáng)等。投料池的寬度取決于投料機(jī)的寬度和所用投料機(jī)臺數(shù)，希望投料池寬度上被投料機(jī)填滿，兩側(cè)只留50100毫米就夠了，以防玻璃溢出投料機(jī)深度與窯池深度相同，投料池底厚度與池壁厚度均與窯池相同，用同質(zhì)磚材，為了減少玻璃液死角，投料池有砌成斜坡形的。前臉墻采用L型吊墻 采用兩臺大型斜毯式的投料機(jī)，每臺的寬度是4.0m,加料機(jī)的間距是0.2m，故加料池寬度是4.0×2+0.2=8.2m,投料池的長度選

31、用2.3m.校驗：8.2/10.20.8  符合要求深度=池深=1.2m§3.1.6 池壁池底保溫設(shè)計池壁保溫選用復(fù)合保溫板，厚度選用200mm，池底總厚度選用1000mm 其中保護(hù)層  200mm  中間層  500mm （上層200mm下層300mm）保溫層  300mm 綜合上述：融化面積長：20m          融化部長：32.5m     &#

32、160;    融化部寬：10.2m          融化部面積：331.5m2          融化率：2.21T/m2d 第四章 分割裝置及冷卻部§4.1 分割裝置卡脖的作用：減少流向冷卻部的玻璃液的質(zhì)量，從而減少冷卻部面積，達(dá)到節(jié)能目的。近年來國內(nèi)新建浮法玻璃熔窯卡脖趨向于窄長型?？ú闭既鄹G寬的40%-50%本次設(shè)計長度為4800mm，寬度為4200mm&#

33、160;§4.2冷卻部結(jié)構(gòu)尺寸冷卻部寬與融化部寬比：0.70.9，所以確定為8400mm，比值：0.841冷卻部長，國內(nèi)冷卻部的寬長比：0.4740.683，確定為13.5m冷卻部的面積 冷卻部的寬度是熔化部的80%90%，本次設(shè)計取85%，所以確定冷卻部寬B=8400mm，比值：0.841冷卻部的寬長比為0.550.75，則冷卻部長L=13500冷卻部的面積F冷= 13500×8400=117.0m2空間高度胸墻高度取700mm窯碹股跨比取1/12耳池設(shè)計耳池是布置在熔窯兩側(cè)與窯池相通的向外凸出的方形小池，也稱掏磚池，起到掏磚、渣增、加強(qiáng)玻璃液橫向流動、強(qiáng)化玻璃

34、液均化和冷取等作用。取長1.2m×寬1.5m深度取1.2m第五章 玻璃熔窯主要部位耐火材料的選擇     耐火材料是玻璃熔窯的主要構(gòu)筑材料，它對玻璃質(zhì)量，能耗，產(chǎn)品成本都有決定性影響。玻璃熔窯用的耐火材料在生產(chǎn)當(dāng)中將會受到侵蝕，這里要求它的侵蝕物必須均能溶解于玻璃液中，不致造成玻璃的缺陷。從另一個角度來說，玻璃熔窯用的耐火材料應(yīng)具有很強(qiáng)的抗侵蝕性能，使玻璃熔窯有較長的使用壽命，并盡可能少的減少結(jié)石、條紋和氣泡的產(chǎn)生。1. 熔化部保溫：低氣孔粘土磚，無石棉硅板保溫材料2. 池壁保溫：從內(nèi)向外依次為：鋯質(zhì)莫來石磚，鋯質(zhì)搗打料，粘土磚，輕質(zhì)磚，鋼板3

35、. 胸墻：融化部采用33普通澆注，末對小爐采用澆注 -剛玉磚，末對小爐以后采用硅磚。4. 大碹：熔化部用450厚的高純度硅磚 保溫：65輕質(zhì)硅磚，卡脖優(yōu)質(zhì)硅磚，冷卻部用普通硅磚。5. 碹渣：熔化部的熔化帶1.2碹頂處是鋯英石磚，澄清帶3碹處為 -剛玉端鑄磚，冷卻部優(yōu)質(zhì)硅磚6. 小爐：小爐噴火口用34氧化法普通鑄AZS磚，小爐底板150mm厚度用33氧化法普通磚，保溫：小爐底板下是低氣孔粘土磚75mm輕質(zhì)粘土磚。小爐側(cè)墻取155mm輕質(zhì)粘土磚75mm硅蓋板25mm，小爐斜碹155mm輕質(zhì)粘土磚75mm，小爐后平碹燒結(jié)AZS可塑料。7. 蓄熱室：蓄熱室頂碹為優(yōu)質(zhì)硅磚，分隔墻上部高純鎂磚，中下部低氣

36、孔粘土磚。8. 格子體：上部為高純鎂磚，中部直接結(jié)合鎂鉻磚，下部是低氣孔粘土磚第六章 熱工計算一.Q玻的計算100kg濕粉料中原料量砂巖 68.69 ，長石 8.40 ，石灰石 4.75，白云石 17.63，純堿21.36，芒硝 0.99，煤粉 0.051二.計算各種原料引如的氧化物的量原料名稱形成玻璃液的氧化物的量的計算氧化物數(shù)量/kg合計SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOR2O砂巖68.69×0.95×0.988=64.4764.4768.69×0.95×0.0045=0.290.2968.69×0.95×

37、;0.0015=0.100.1068.69×0.95×0.0006=0.040.0468.69×0.95×0.0003=0.020.0268.69×0.95×0.0001=0.010.0164.93長石8.40×0.95×0.7208=5.755.758.4×0.95×0.155=1.24 1.24     8.40×0.95×0.0032=0.03  0.03   

38、 8.40×0.95×0.0033=0.03   0.03   8.40×0.95×0.0033=0.03    0.03  8.40×0.95×0.16=0.85     0.857.93白云石17.63×0.95×0.0094=0.160.16      17.36×

39、;0.95×0.0031=0.05 0.05     17.36×0.95×0.0009=1.48  1.48    17.36×0.95×0.3124=5.15   5.15   17.36×0.95×0.206=3.40    3.40 10.24石灰石4.75×0.95×0

40、.0105=0.050.05      4.75×0.95×0.0009=0.004 0.004     4.75×0.95×0.001=0.005  0.005    4.75×0.95×0.5236=2.36   2.36   4.75×0.95×0.012=0.054

41、60;   0.054 2.47 三.100kg濕粉料逸出的組成原料成分逸出氣體量計算CO2H2OSO2合計白云石17.63×0.95×（1-0.5808）=7.027.027.02石灰石4.75×0.95×（1-0.52）=2.172.172.17純堿0.99×11.72×（1-0.5486）=5.035.035.03芒硝0.99×0.95×（1-0.4）=0.560.560.56煤粉0.051×0.95×0.8712×44/12=0

42、.150.150.15濕粉料100×0.05=55.00.564.0質(zhì)量  kg14.376.00.419519.0960體積（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）/%7.326.000.213.52所占的體積分?jǐn)?shù)54.144.381.48100四.配合料用量計算在粉料中揮發(fā)分占19.93%，在1kg粉料中加上碎玻璃0.2kg，則得到1-0.01×19.93%+0.2=1.198（kg玻璃液）因此熔成1kg玻璃液需要粉料量為G粉=1/1.198=0.83(kg)需要碎玻璃量為G碎=0.2/1.198=0.1669(kg)熔成1kg玻璃液需要配合料量G配= G粉+ G碎=0.83+0.166

43、9=0.9969(kg)五.玻璃形成過程的熱量平衡以1kg玻璃液計，單位是kJ/kg，從0算生成硅酸鹽耗熱q= qI G粉=399.6538×0.83=331.71形成玻璃耗熱q= 347 G粉(1 -0.01G氣)=347×0.83×（1-0.01×19.931）=230.6096加熱玻璃液到1450時耗熱q=C玻t玻C玻=0.672+4.6×10-4t=0.672×4.6×10-4×1450=1.3252q=1.3252×1450=1921.54加熱逸出氣體 到1450時的耗熱量1450時的平均熱容C

44、去氣=0.01CCO2（CO2%+ SO2%）+C H2O+ H2O%=0.01×2.325×（56.31+0.9931）+1.824×42.69=2.1082kJ/m3 (標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))q=0.01V去氣G粉C去氣t熔      =0.01×113.52×0.83×2.1082×1450      =343.03蒸發(fā)水分耗熱量q= 2491G粉G水=2491×0.83×0.05=103.3765收入熱量設(shè)配合

45、料入窯時2020時的C玻=0.7511+2.65×10-4×20=0.756由粉料和碎玻璃帶入的熱量q=G粉C粉t粉+ G碎C碎t碎   =0.83×0.963×20+0.2027×0.756×20   =18.5093故熔化1kg玻璃液在玻璃形成過程中耗熱量q= q+ q+ q+ q+ q- q    =331.71+230.6096+1921.54+343.03+103.3765-18.5093=2911.7568重油成分（%）CHONSA總計86.4212.1

46、60.550.200.150.02100.0燃燒的情況計算列表如下  組成質(zhì)量物質(zhì)的量N2O2C86.4286.42/12=7.20H12.1612.16/2=6.08O0.550.55/32=0.02N0.200.20/28=0.007S0.150.15/32=0.005A0.02成分CO2H2OSO2O2N2總量C7.20H3.04燃燒1kg油實際空氣需要量Va=10.22×1.2×22.4/21=13.08Bm3/kg.實際煙氣量V煙=58.415×22.4/100=13.08 Bm3/kg.燃燒產(chǎn)物密度=1.97×CO2%+0

47、.804×H2O% +2.927×SO2%+1.251×N%2+1.429×O2 % =0.2+0.04+0.002+0.99+0.05 =1.32.熔窯收入的熱量：Q=(pq玻+w)/(1-k1)每1m2熔化部面積每1h熔化的玻璃液的量  kg/m2h向周圍空氣散失的熱量  46500kJ玻璃形成熱取0.20.3 次處取0.25.熔窯熔化部面積為326.55m2，日產(chǎn)450t,24h共熔化450000kg玻璃液，故p=450000/（24×326.55）=57.42 kg/m2hq玻=2941.7kJ.

48、Q=(92.21×2941.7+46500)/(1-0.25)=423672.2kJ熔化1kg玻璃液的耗熱量Q=Q×24×F熔化部/Gmax=423672.2×24×326.55/450000=7378.68kJ/kg單位耗油量：Q/（Q油物+Q介物+Q油）標(biāo)準(zhǔn)的重油熱值取41800kJ/kg熔化1kg玻璃液的耗油量7378.68/4180000=0.1765kg每天的耗油量 450000×0.1765=79425kg每小時的耗油量79425/24=3309.4kg玻璃熔窯的熱效率：熱效率=（p q玻F熔/ q1+ q2+ q3）&#

49、215;100%          =92.21×2941.7×203.344×100%/（41500×3309.4+3309.4×135×2.1+3309.4×13.8×1.03×135）          =（55157905.3/198387365.6）×100%    &

50、#160;     =27.8%第七章 小爐及虛熱室設(shè)計§7.1 小爐設(shè)計燒重油小爐是導(dǎo)入助燃空氣和排除廢氣的通道，助燃空氣對燃燒好壞起著重要的作用，對燒重油的小爐尺寸設(shè)計基本要求是：1.油物和空氣混合良好，得到充分燃燒。2.火眼2滿足生產(chǎn)工藝要求。3.火焰不沖擊窯體，油滴不污染玻璃液。4.便于噴嘴檢修和調(diào)節(jié)，不易燒壞和結(jié)焦。5.小爐結(jié)構(gòu)要緊湊，牢固，散熱損失小。6.損失小。§7.1.1 燃油小爐尺寸設(shè)計一小爐口斷面積對于平板熔窯是一側(cè)上爐口總面積：F噴=V0空×（T噴+273）/273W噴V0每秒流過小爐的空氣標(biāo)態(tài)流量T噴

51、噴火口處火焰溫度W噴火焰噴出速度參比國內(nèi)廠家選擇W噴=10m/s   T噴=12000CV0=12.884×39991.375/3600=14.24 m/sF=14.24 ×（1200+273）/2730=7.68m經(jīng)驗指標(biāo)：一側(cè)小爐口總面積與融化部面積之比7.68/331.5=2.32%根據(jù)經(jīng)驗，此值滿足條件火口寬與高爐口寬：1#小爐到2#小爐寬取1.84m；2#5#1.72m  ；6#小爐1.2m 小爐口高7.68/（1.84×2+1.72×3+1.2）=0.755m小爐尺寸燃燒及燃燒分配小爐1#2#3#4#5#6#開度

52、184018401720172017201200耗油量22181723155噴槍數(shù)333332二.小爐口熱負(fù)荷熱負(fù)荷=3991.375/7.68=519.71kg/m2h經(jīng)驗數(shù)值：500600所以此值符合火焰覆蓋系數(shù)既一側(cè)小爐口寬度與融化部長比值。一側(cè)小爐口寬：1.84×2+1.72×3+1.2=10.04m融化池長：3.5+3.2×5+1=20.5所以  火焰覆蓋系數(shù)：10.04/20=53%其他尺寸的確定1.小爐水平通道長度     水平通道指連接空氣噴出口與垂直通道的一段通道。本次設(shè)計水平通道取2.4m2.空

53、氣下傾角為了使助燃空氣出小爐口后盡可能與油物結(jié)合，并使空氣流正好掃過玻璃液面，空氣下傾角應(yīng)取大一些，國內(nèi)的大多是2303.油噴嘴的選擇與安裝選用中壓霧化噴嘴，安裝在小爐口下面，這種形式火焰貼近玻璃液面，火焰覆蓋面積大，兩股油物間不互相干擾。§7.1.2 小爐耐火材料的選取小爐平碹 用電熔鋯剛玉磚小爐斜坡碹 用優(yōu)質(zhì)硅磚小爐底版 用電熔鋯剛玉磚小爐側(cè)墻 用電熔鋯剛玉磚噴嘴磚 用電熔鋯剛玉磚§7.2 蓄熱室設(shè)計§7.2.1 蓄熱室的選擇蓄熱室是一種余熱回收裝置，利用預(yù)熱來預(yù)熱助燃空氣和煤氣的設(shè)備，其結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足熔化工藝所需溫度的要求，由足夠的受熱面積和蓄熱能力，能保證達(dá)到

54、足夠高的預(yù)熱溫度，而且使預(yù)熱溫度穩(wěn)定，氣體在蓄熱室橫截面上分布均勻，具有較高的熱效率，充分回收煙氣余熱，盡力減少氣體流動阻力和占地面積，在結(jié)構(gòu)上要有足夠的強(qiáng)度，特別是高溫強(qiáng)度，操作上便于調(diào)節(jié)裝置，便于清掃和熱修。蓄熱室從構(gòu)成形成上分主要有箱式和上升道式兩種。從結(jié)構(gòu)上分有分格式和連通式。本次設(shè)計選取箱式結(jié)構(gòu)§7.2.2蓄熱式格子體的排列方式及材質(zhì)要求1.蓄熱室材質(zhì)具有抵抗溫度的周期性變化，氣氛變化2.飛料侵蝕能力3.各自磚必須有良好的換熱性能4.高溫下強(qiáng)度大不變形，不開裂5.使用壽命長，蓄熱效能好，周期波動性小6.受侵蝕的生成物高溫粘度低，能順利地下流，否則反應(yīng)生成物會堵塞格子體孔，而

55、降低交換效率。選擇依據(jù)格子體的傳統(tǒng)耐火材料是粘土磚，但現(xiàn)在是堿性材料和電熔鋯剛玉磚所取代。上層格子磚要求耐高溫，耐化學(xué)侵蝕好，而高溫強(qiáng)度不高。中間格子磚溫度變化及化學(xué)侵蝕均小，但荷重增加，下層12層可用電熔鋯剛玉磚，上層用普通燒成鎂磚，中間用堿性耐火材料與下部粘土磚直接接觸。§7.2.3各種耐火材料排列方式及高度比例上層堿性耐火材料其侵蝕不是以因融化斷裂而炸裂，而是因重力作用而炸裂，故若用西門子式格子磚中間懸空，堿性耐火材料就會從炸裂處因重力而斷開，造成格子體的倒塌，所有上層用編籃式排列，下層用西門子式排列。電熔鋯剛玉磚     &#

56、160;  二層          開口編籃式普通燒成鎂磚        30          開口編籃式直接結(jié)合鎂鉻磚      30          開口編籃式高鋁磚  &

57、#160;           二層          開口編籃式低氣孔粘土磚        35          西門子式開口編籃式格子磚尺寸：345×113×65mm開口編籃式格子孔尺寸：165×165mm西門子式

58、格子磚尺寸：230×113×65mm西門子式格子孔尺寸：165×165mm兩種排列方式的大致比列：開口編籃式            60西門子式              40§7.2.4蓄熱式尺寸設(shè)計及比例 蓄熱式的尺寸設(shè)計旨在確定其長度，寬度和高度格子體比受熱面積估算（經(jīng)驗法確定蓄熱式長度）比受熱面積是指

59、每平方米熔化部面積所需要的格子體的受熱面積；即熔窯一側(cè)蓄熱室格子體受熱面積與融化部液面面積之比。A=F蓄F熔本次設(shè)計取A=20則熔窯一側(cè)蓄熱室總受熱面積為：              F蓄= A F熔=20×331.5=6630格子磚的排列方式通體采用西門子式，由上到下頂層  直接結(jié)合的高純鎂磚上層   普通燒成鎂磚中層   鎂鉻磚過度層   高鋁磚下層   低氣孔的

60、粘土磚單位格字體體積受熱表面積 查表：開口編籃式f=16.59          西門子式  f=12.58格字體體積開口編籃式與西門子式高度百分比即為其體積百分比（因為格子體橫截面上下都是相等的）從而得到面積百分比：16.59×60=9.954m312.28×40=4.912m3則開口編籃式排列換熱面積占總換熱面積的百分?jǐn)?shù)：9.9549.954+4.912=67西門子式排列換熱面積占總換熱面積的百分?jǐn)?shù)：4.9129.954+4.912=33開口編籃式排列換熱面積：F蓄

61、15;67=6630×67=4442.1西門子式排列換熱面積：F蓄×33=6630×33=2187.9開口編籃式與西門子式排列各具有的體積：V籃=4442.116.59=267.75 m3西=2187.912.28=178.09 m3V格= V籃+V西=445.84 m3格子體尺寸格子體應(yīng)具有橫截面積F橫=W空W0.FW0格子體中氣流速度，經(jīng)驗值0.250.5Bm3s，其值為0.36W空煤氣燃燒所需空氣量，其值為14.39查表得每1格子體橫截面積所具有的氣體通道面積f=0.515（開口編籃式與西門子式），則F橫=14.390.36×0.515=77.61蓄熱室長本次設(shè)計采用分隔箱式蓄熱室，對于分隔箱式蓄熱室，兩格之間中心距與小爐中心距相同，每個蓄熱室內(nèi)格子體長：L=小爐中心距隔墻厚膨脹縫本次設(shè)計L取3200 m m，隔墻厚58 m m，格子體膨脹縫45 m m3.5×5-0.68×2-0.045×6= 15.87m15.87/0.2