水玻璃制作工藝全

1、工業(yè)硅酸鈉工藝規(guī)程1目的          為了對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行控制及便于操作，以保證生產(chǎn)出合格的硅酸鈉產(chǎn)品。2范圍   適用于泡花堿車間馬蹄焰窯爐硅酸鈉產(chǎn)品生產(chǎn)過程。3產(chǎn)品說明3.1 名稱    化學(xué)名稱: 硅酸鈉又稱水玻璃    俗名: 泡花堿    英文名稱: Sodium Silcate    化學(xué)式: Na2OnSiO2 (其中n為模數(shù))     說明：模數(shù)在3以上的稱為“中性”水玻璃，模

2、數(shù)在3以下的稱為 “堿性”水玻璃。3.2 性質(zhì)3.2.1 物理性質(zhì)3.2.1.1 外觀    固體水玻璃: 淡蘭色、青綠色、天藍(lán)色或黃綠色玻璃狀物。    液體水玻璃: 無色透明或帶淺灰色粘稠狀液體。 當(dāng)雜質(zhì)含量極少時(shí)，玻璃狀無水固體硅酸納是無色透明的玻璃體。隨著雜質(zhì)含量的增加，玻璃體出現(xiàn)顏色。雜志中鐵的氧化物使其呈現(xiàn)淡棕或深棕色，甚至是黑色。顏色的深淺又隨模數(shù)的減小而加深。3.1.1.2 密度: 隨著模數(shù)的降低而增大。當(dāng)模數(shù)從3.33 下降到1時(shí)，密度從2.413增大到2.560。3.1.1.3 熔點(diǎn): 無固定熔點(diǎn)， "中性"水玻璃

3、大約在550左右軟化。3.1.1.4 對(duì)急冷急熱非常敏感，受到這種作用時(shí)，立即裂成不規(guī)則的小碎塊。3.1.1.5 溶解度: 固體水玻璃在水中溶解度隨下列因素有關(guān)   a 與壓強(qiáng)有關(guān)， 壓強(qiáng)升高， 溶解速度增大。   b在相同的壓強(qiáng)下， 隨水玻璃模數(shù)增大， 溶解速度而減少。   c與固體水玻璃的粒度有關(guān)，粒度越大，所用的溶解時(shí)間越長。3.1.1.5模數(shù)：硅酸納中的二氧化硅與氧化納的摩爾比稱為模數(shù)。模數(shù)既顯示硅酸納的組成，又影響硅酸納的物理、化學(xué)性質(zhì)。模數(shù)與質(zhì)量百分比的關(guān)系如下式：M=SiO%NaO%×1.032式中為模數(shù)，1.

4、032為換算系數(shù)（aO與iO分子量之比）。3.2.2 化學(xué)性質(zhì)無論是塊狀或粉狀固體無水硅酸納，對(duì)酸都很難起起作用。但易被氫氟酸分解，生成揮發(fā)性的SiF4和堿金屬氟化物。苛性堿能溶解固體硅酸鈉，特別對(duì)細(xì)粉狀物的反應(yīng)更快。 a 水玻璃的水溶液能發(fā)生強(qiáng)烈的水解反應(yīng)而使溶液呈堿性。   b 強(qiáng)酸、弱酸、甚至電解質(zhì)，在加熱或在室溫，都能使水玻璃水解而析出二氧化硅。   c氯氣在低于100 時(shí)，即能相當(dāng)劇烈地分解固體硅酸鈉。生成NaCl、SiO2、并放出氧氣。   d H2O2能與固體硅酸納起反應(yīng)，生成含氧氣泡的二氧化硅凝膠。 模數(shù)高的硅酸鈉活潑

5、性差；濃的H2O2比稀的H2O2反應(yīng)強(qiáng)烈。3.3  用途    硅酸鈉用途非常廣泛，幾乎遍及國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門，在石油行業(yè)中被用來制造石油催化、裂化用的硅鋁催化劑；在化學(xué)工業(yè)中，被用來制造硅膠、沸石分子篩、沉淀二氧化硅，各種硅酸鹽類，是硅化物的基本原料；輕化工業(yè)中，是洗衣粉、肥皂中不可少的填料，硅酸鈉本身也是一種高效的洗滌劑，市民用自來水的軟化劑、助沉劑；在紡織工業(yè)中，用于助染、漂白和漿紗；在機(jī)械工業(yè)中，廣泛用于鑄造、精密鑄造、砂輪制造和作金屬防腐劑；在建筑工業(yè)中，用于制造快干水泥、耐酸水泥、防水油、土壤固化劑、耐火材料、瓦楞板等；在礦山方面，用于選礦、防

6、水和堵漏；在農(nóng)業(yè)方面，用于制造硅素肥料；木材在硅酸鈉中浸過后就具有防火特性；蛋類在硅酸鈉中浸過后就能長期存放而不變質(zhì)；高模數(shù)硅酸鈉是紙板 、紙箱的粘結(jié)劑。硅酸鈉產(chǎn)品的廣泛應(yīng)用，使這個(gè)行業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要的地位。4 原材料性質(zhì)及其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)4.1 碳酸鈉4.1.1 性質(zhì)無水碳酸鈉， 俗稱純堿。分子式Na2CO3 ，分子量：106，外觀：白色粉未或細(xì)粒，密度2.532Kg/cm3，熔點(diǎn)：851。易溶于水，水溶液呈強(qiáng)堿性；不溶于乙醇。吸濕性很強(qiáng)，能吸濕而結(jié)成硬塊，并能在潮濕空氣中逐漸吸收二氧化碳生成碳酸氫鈉。4.2 石英砂4.2.1 性質(zhì)石英砂是二氧化硅的一種，白色或無色，含有鐵雜質(zhì)量高的是淡*，

7、不溶于水和酸（除氫氟酸），能與熔融的堿類起反應(yīng)。4.2.2分子式：SiO2，分子量：60.1        石英砂又稱石英粉、硅石粉、硅沙。主要有石英礦石粉碎而成，但亦有天然的砂礦。石英砂主要是由晶體二氧化硅組成，優(yōu)良的石英砂含SiO2在99以上，硅酸鈉生產(chǎn)中，所用的石英砂含SiO298 。石英砂根據(jù)顆粒的大小劃分：顆粒大于0.5毫米為粗沙；小于0.5毫米為細(xì)沙；介于二者之間者為中沙；0.1毫米左右的稱為粉狀沙。                石英砂的顏色，隨雜質(zhì)氧化物的含量

8、而改變。氧化物含量小于0.05的石英砂呈白色。 隨含鐵量的增加，則由*逐漸向淺紅色過渡。若將石英砂加熱到8001000，可使砂中的淡色氧化物變?yōu)樯钌?。有些石英砂，在煅燒后還會(huì)變?yōu)樽厣?#160;               砂中的氧化鋁、氧化鐵、氧化鈣、氧化鎂等雜質(zhì)，能顯著降低固體硅酸鈉的溶解度，并增加液體硅酸鈉的沉淀物。用于硅膠、硅溶膠、沸石分子篩精細(xì)化工產(chǎn)品的硅酸鈉，對(duì)含鐵量要求十分嚴(yán)格，必須控制在 500ppm以下。        石英砂的含水量，一般在5以下，含水量以23為宜

9、。5 生產(chǎn)工藝過程說明5.1 生產(chǎn)方法：干法、濕法。5.1.1干法產(chǎn)品以固體形式出現(xiàn)，主要方法是使用純堿和石英砂為原料或以元明粉和碳粉加石英砂作原料（由于采用Na2SO4會(huì)產(chǎn)生大量的SO2，對(duì)環(huán)境產(chǎn)生極大的污染，目前已被淘汰，但是在我國個(gè)別地區(qū)執(zhí)法不嚴(yán)的地方，仍有廠家生產(chǎn)，生產(chǎn)原理如下），經(jīng)過稱量、混料后進(jìn)入窯爐在 13001500高溫進(jìn)行熔化，然后成型，形成固體產(chǎn)品?？梢宰鳛槌善愤M(jìn)入市場。最終使用是液體產(chǎn)品，固體產(chǎn)品加水溶解后，形成液體產(chǎn)品。目前采用的化料方法 有：常壓蒸煮法、高壓溶解法。常壓蒸煮法是指將固體產(chǎn)品放入常壓容器中，加水熱水蒸煮，由于壓力較低，溶解量較少，液體濃度低，作為產(chǎn)品使用

10、，必須進(jìn)行濃縮。高壓溶解法是指將物料和水按一定比例加入容器中，通入較高壓力的蒸汽，經(jīng)過一定的時(shí)間，達(dá)到相應(yīng)的濃度，通過較高壓力，可以放入產(chǎn)品貯罐中，經(jīng)過沉淀，得到清液作為產(chǎn)品使用。目前我公司采用純堿和優(yōu)質(zhì)石英砂作為原料，在砂庫內(nèi)去掉部分水份后，水份均勻的石英砂進(jìn)入受料口，經(jīng)過提升機(jī)送至料倉后，經(jīng)過振動(dòng)料斗振動(dòng)給料機(jī)進(jìn)入砂堿稱量斗，稱量后，進(jìn)入混合機(jī)，混合均勻后，通過混合料皮帶機(jī)、提升機(jī)送至爐前料倉，通過裹入式加料機(jī)，進(jìn)入馬蹄焰窯爐，經(jīng)過煤氣燃燒產(chǎn)生的高溫，在13001500，經(jīng)過一系列復(fù)雜的化學(xué)物理反應(yīng)，形成11001200的高溫液體物料，象玻璃液一樣，經(jīng)過成型后，形成固體產(chǎn)品。成型設(shè)備采用鏈

11、板成型機(jī)。        5.1.2濕法 液相法，采用石英砂和液體燒堿在反應(yīng)釜內(nèi)通過高溫高壓的蒸汽，由于設(shè)備承壓能力不同，分為兩種生產(chǎn)工藝，一種為石英砂和低濃度的燒堿，采用大約0.5MPa的壓力下反應(yīng)，生成低于40°Be的液體產(chǎn)品，由于反應(yīng)不完全，產(chǎn)生剩余大量的石英砂，需要重復(fù)使用，此種生產(chǎn)工藝效率低，耗能大，在配料時(shí)需要加入少量的水，產(chǎn)生較多的廢渣，只能生產(chǎn)2.5模數(shù)以下的產(chǎn)品。在國外部分生產(chǎn)廠家，采用顆粒極為均勻的細(xì)石英砂（嚴(yán)格說不能稱之為石英砂，白土，資源量極少，能夠生產(chǎn)超過模數(shù)2.5以上的產(chǎn)品，據(jù)說能達(dá)至3.4左右，大陸地區(qū)沒有此資源，

12、在日本、臺(tái)灣有極少量）。 另一種是采用較高濃度的燒堿和石英砂作為原料，壓力超過1.0MPa，在反應(yīng)釜內(nèi)經(jīng)過較長時(shí)間的反應(yīng)，生成可以達(dá)到60°Be的產(chǎn)品，經(jīng)過過濾后，成為清澈的液體產(chǎn)品。此種方法優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)品耗能低，能夠生產(chǎn)高濃度的產(chǎn)品。特別是適用于下游偏硅酸鈉產(chǎn)品的生產(chǎn)。產(chǎn)品主要采用48% 的燒堿，生成模數(shù)1.41.6的產(chǎn)品，易于過濾，不需要加助濾劑，生產(chǎn)成本低。 5.2 生產(chǎn)基本原理及化學(xué)反應(yīng)式：5.2.1 原理根據(jù)石英砂能與熔融的堿類起反應(yīng)這個(gè)原理，把混合均勻的純堿和石英砂用加料機(jī)徐徐推入熔爐，逐漸升高溫度使純堿和石英砂發(fā)生一系列化學(xué)反應(yīng)，當(dāng)純堿呈熔化狀態(tài)時(shí)，反應(yīng)特別迅速。5.2.2

13、 化學(xué)反應(yīng)式:Na2CO3=Na2O+CO2Na2O+nSiO2=Na2OnSiO2        反應(yīng)熔爐的溫度越高，反應(yīng)越完全，反應(yīng)溫度過低，熔料中會(huì)帶來未熔化的石英砂粒，影響產(chǎn)品質(zhì)量，因此熔爐溫度應(yīng)保持在1400左右。5.3 工藝流程圖如下純  堿稱量                   干法成型料倉包裝            &#

14、160;     混合熔化石英砂稱量                  靜壓釜   液體貯存                               滾  筒     

15、0;                            固體       包裝5.4 工序的劃分生產(chǎn)工藝可分為配料、熔制、成型、化料四個(gè)工序。6 .各工序工藝、操作6.1         配料工序6.1.1  工藝控制         a 配方投料量（以干

16、基計(jì)）按下式計(jì)算:       M1=M×M2×60/106式中：       M1：應(yīng)投入石英砂的質(zhì)量 Kg       M2：投入純堿的質(zhì)量     Kg       M： 硅酸鈉產(chǎn)品的模數(shù)       60： 二氧化硅的分子量             1

17、06： 碳酸鈉的分子量       注：在正常情況下 M2應(yīng)為450Kg，由車間工藝人員根據(jù)實(shí)際情況確定純堿的投量料，在實(shí)際配料計(jì)算中應(yīng)加入水份含量因素。6.1.2 配料操作    配料操作包括砂、堿自庫內(nèi)送入高位儲(chǔ)槽，砂、堿計(jì)量，混料機(jī)將砂、堿混合均勻， 皮帶機(jī)送入車間爐前料倉。流程圖如下:石英砂砂斗提機(jī) 砂高位儲(chǔ)槽 砂自動(dòng)稱量純  堿堿斗提機(jī)堿高位儲(chǔ)槽 堿自動(dòng)稱量               混料機(jī) 混合料斗提機(jī) 

18、60; 皮帶機(jī)   爐前料倉          6.1.2.1 開車前準(zhǔn)備工作a. 必須檢查高位槽儲(chǔ)堿、砂情況。    b. 檢查皮帶機(jī)上是否有異物，如有異物清除掉。6.1.2.2 開車a.        堿輸送系統(tǒng)開車順序，先開斗提機(jī)，檢查正常后方可往進(jìn)料口倒堿 。    b. 砂輸送系統(tǒng)開車順序，先開斗提機(jī)，待斗提機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)正常后，方可投砂。c.配料：按順序開啟設(shè)備，按混合料到達(dá)的逆順序開車，無異常后，開啟配料按鈕，開始配料。6.1.2

19、.3 停車    a. 運(yùn)料系統(tǒng)按物料到達(dá)的先后順序停車。要把皮帶機(jī)的料全部送凈后，方可停皮帶機(jī)。要使斗提機(jī)底部的料全部挖凈后，才能停斗提機(jī)。    b. 自動(dòng)稱量停車：必須把稱量器料斗的料放完，才能停車。    c. 混料機(jī)停車，要把混料機(jī)內(nèi)的料放完，才能停車。6.1.2.4 注意事項(xiàng)    a.每班接班后，首先校對(duì)該稱量的讀數(shù)是否符合當(dāng)班生產(chǎn)品種的配方。    b.操作中要經(jīng)常注意檢查各設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常，注意稱量器中的料是否出凈，以免影響產(chǎn)品質(zhì)量。6.2 熔制工序熔制工序的工藝，是將配料工序

20、送來的混合料從爐前料倉，經(jīng)加料機(jī)送入池爐內(nèi)， 加以高溫，進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)。6.2.1 操作    a.當(dāng)窯爐升溫至正常生產(chǎn)溫度后，開啟加料機(jī)向爐內(nèi)投料，按照規(guī)定的投料次數(shù)安排均勻投料，使液面始終保持平坦穩(wěn)定狀態(tài)。   b.按照車間要求定時(shí)清理油槍，保證油槍霧化良好。6.2.2注意事頂   a窯爐熄火降溫應(yīng)按照規(guī)定的降溫曲線進(jìn)行，窯爐拆除檢修除外。   b.如遇突然停電，應(yīng)立即放下煙道閘板，并用蒸汽將油管沖洗干凈。   c.要保持爐內(nèi)良好的燃燒狀態(tài)， 以產(chǎn)生白亮的火為最佳，嚴(yán)禁冒黑煙， 避免污染料液和

21、浪費(fèi)燃料。6.3 成型工序   成型工序分為水淬法成型、干法成型。6.3.1干法成型工序干法成型采用鏈板成型機(jī)作為成型設(shè)備，高溫料液從窯爐中流出后至鏈板上，由于鏈板形狀不同在要以生成需要的形狀的產(chǎn)品。料液的冷卻是水來完成的，但是物料不與水接觸，不會(huì)水解。成型后的物料直接進(jìn)入料倉，包裝運(yùn)輸入庫。此工藝優(yōu)點(diǎn)可以生產(chǎn)各種形狀的塊料，不產(chǎn)生污染，水使用極少，節(jié)水節(jié)電，成本低，產(chǎn)品收率高。是一種清潔生產(chǎn)工藝。(目前公司采用)6.3.2 水淬法成型工序水淬法，即將高溫料液進(jìn)入冷卻水，由于玻璃體急冷急熱易炸裂，在水中淬成小顆粒，經(jīng)過出料機(jī)攪出至皮帶機(jī)，至料倉，包裝成產(chǎn)品。此種工藝在生產(chǎn)過

22、程中需要大量的水，由于硅酸鈉產(chǎn)品在水中溶解一部分會(huì)水解，使冷卻水呈堿性，冷卻水需要循環(huán)使用，溫度較高，水解程度越大，會(huì)產(chǎn)生堿泥，使冷卻水在循環(huán)過程中冷卻效果降低，排出較多的廢水，形成環(huán)境污染。是一種淘汰的生產(chǎn)工藝。6.3.2.注意事項(xiàng)   a. 如有磚頭等雜物堵住料口，必須及時(shí)清除掉，不得將雜物掉進(jìn)料中。   b. 水淬用水盡量用低度循環(huán)水，若循環(huán)水溫度高時(shí)，可用少量自來水，以免結(jié)塊。   c. 嚴(yán)禁小度水流失， 維持水位平衡。   d.當(dāng)出料機(jī)發(fā)生故障時(shí)，控制好出料流量，對(duì)流出料及時(shí)清除并用水噴淋， 以免產(chǎn)生大塊

23、。   f. 若生產(chǎn)固體產(chǎn)品，水淬后去包裝工序，若生產(chǎn)液體產(chǎn)品水淬后去溶化工序。6.4 化料工序溶化工序是將水淬后的玻璃料，用皮帶機(jī)送入滾筒，按一定的料、水比加入水，在加溫加壓下溶解成合格的水玻璃品。目前以滾筒化料為主。6.4.1 控制條件   a 加入滾筒內(nèi)料水比如下表：項(xiàng)目配比（Kg）        1.381Kg/m3        1.526Kg/m3        1.629Kg/m3     

24、  40°Be        50°Be        56°Be料 加 水        37+63        45+55        50+50b 蒸氣壓力0.300.50MPa    c 水溫 95(盡可能高)    如果采用燒堿調(diào)制不同模數(shù)的產(chǎn)品，采用下式對(duì)計(jì)算加入燒堿數(shù)量。   &#

25、160;      0.996×b-M×a   m=                          0.775×M×a1   式中：       a為原料硅酸鈉產(chǎn)品的Na20的百分含量       a1為燒堿的成分含量   &

26、#160;   b為原料硅酸鈉的SiO2的百分含量       M為產(chǎn)品的硅酸鈉產(chǎn)品模數(shù)       m為1噸硅酸鈉固體需配加的燒堿的數(shù)量; 噸根據(jù)燒堿的波美度計(jì)算出燒堿的比重，確定加入燒堿的體積。給合水蒸汽的情況進(jìn)行計(jì)算，確定水的加入量。液體產(chǎn)品加燒堿調(diào)制模數(shù)參照上面公式計(jì)算。6.4.2 操作   a.檢查滾筒化料機(jī)是否正常。   b.根據(jù)生產(chǎn)不同濃度的水玻璃按不同的規(guī)格要求， 將料、水比加入滾筒內(nèi)。   c.滾筒內(nèi)用蒸汽加熱， 滾筒內(nèi)壓強(qiáng)控制

27、在0.30.5MPa，達(dá)到壓力后，關(guān)閉蒸汽閥門。   d. 經(jīng)常測(cè)量滾筒內(nèi)物料的濃度， 如物料的濃度不夠，繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)滾筒，直到達(dá)到濃度為止，如果滾筒內(nèi)物料全部化完，還達(dá)不到規(guī)定濃度，由操作工在下一次化料中多加一些料，使?jié)舛茸兏?，進(jìn)行調(diào)兌，直至合格。反之亦然。   e. 產(chǎn)品合格后，開始放料，放料前檢查中間槽是否有存料，以免放料后裝不下而造成溢料事故。         f. 放料時(shí)先停車，然后打開放料閥門，直到放料完畢。   g. 滾筒放料先放入汽液分離罐，進(jìn)入車間成品罐，由車間

28、申請(qǐng)經(jīng)質(zhì)分析合格后入成品庫。6.4.3 注意事項(xiàng)   a. 裝在汽管的壓力表，一定要完好， 如果壓力表失靈，要及時(shí)更換。   b.確認(rèn)滾筒內(nèi)無壓力時(shí)，才能打開上料蓋。   c. 上料蓋螺旋一定要完整， 每次化料一定要上緊蓋。   d. 經(jīng)常檢查滾筒內(nèi)部結(jié)料情況，有結(jié)料時(shí)，要清理滾筒，再投入使用。   e. 防止放料管堵塞，放料管彎關(guān)、截止閥等要經(jīng)常檢查，保證各閥門完整、安全、可靠。   f.停車檢修或大修時(shí)， 要把滾筒清潔干凈。7窯爐的有關(guān)知識(shí)    &#

29、160;           7.1 窯爐分類：        7.1.1 按所用能源分類：火焰窯（燃燒燃料為熱能來源）、電熔窯（電能作為熱能來源）、火焰電熔窯（以燃料作為熱能主要來源，電能輔助熱源）        7.1.2 按火焰流動(dòng)方向                橫火焰：火焰方向從窯的一側(cè)流向另一側(cè)，橫越熔窯的寬度，與玻璃流動(dòng)方向垂直，用蓄熱室作為余熱回收設(shè)備。適合于大型窯爐。

30、                縱火焰：火焰縱向流動(dòng)，與玻璃液流動(dòng)方向相同。用換熱器作為余熱回收裝置，適合于小型窯爐                馬蹄焰：有單、雙馬蹄焰之分?；鹧娉蜀R蹄型流動(dòng)。余熱回收設(shè)備有換熱器和蓄熱室，適合于中小型窯爐。        7.1.3 按生產(chǎn)規(guī)模分：大中小三種。        7.1.4 按分隔裝置分：平板池窯和流液洞兩大類

31、 7.2 馬蹄焰窯爐的結(jié)構(gòu)        7.2.1 組成        a 熔化部：大碹、胸墻、端墻、前臉墻、加料口、出料口、池壁、池底、流液洞          b 小爐：小爐底板、小爐墻、小爐碹、舌頭碹、噴火口          c 蓄熱室：空氣蓄熱室、煤氣蓄熱室（格子磚、爐條碹、分隔墻）空氣煙道、煤氣煙道        7.2.2 配套設(shè)備 

32、;       空氣交換器、煤氣交換器、旋轉(zhuǎn)閘板、總煙道閘板。        7.2.3 工作制度        溫度、氣氛、窯壓、火焰（剛度、長度、亮度、角度）        7.2.4使用燃料        固體、液體、氣體。來源分：人造和天然燃料                 固體顏料：主要指煤炭。我

33、國煤炭分為三種：無煙煤、煙煤、褐煤（揮發(fā)分大于40）。我公司主要使用煙煤，分類有：貧煤、瘦煤、焦煤、肥煤、氣煤、弱粘結(jié)煤、不粘結(jié)煤、長焰煤八種。固體和液體燃料組成有五種表示方法：操作成份、分析成份、干燥成份、可燃成份、有機(jī)成份。一般確定燃料成份：揮發(fā)份V、固定碳F、灰分A和水份W。        氣體燃料：天然氣、煤氣等。7.3 煙囪的抽力                 空氣的容重差產(chǎn)生的浮力（抽力）-熱空氣上升，冷空氣下降，而造成空氣的流動(dòng)，這就是煙囪的自然通風(fēng)的原理。&

34、#160;               在大氣中的任何物體（包括空氣本身）都會(huì)受到來自于空氣的浮力，但空氣為什么還能保持平衡（不考慮吹風(fēng)現(xiàn)象）而不上浮呢？那是因?yàn)榭諝獠坏艿搅松仙母×?，同時(shí)還受到了自身的重力作用，通常情況下空氣向上的浮力與自身向下的重力是相等的，所以就保持了平衡。                 但是煙囪里所排出的煙子，是溫度很高的熱空氣，溫度越高它就越澎漲，單位體積所受的重力也就變小了，由于浮力沒變，而熱空氣的重力變小了，

35、所以煙子就上浮了，往上沖。熱空氣上升后，爐里壓強(qiáng)減小，所以爐外的冷空氣進(jìn)入爐里，被加熱后，又上升。就這樣周而復(fù)始地。         公式： 浮力（抽力）=容重×高差設(shè)單位體積氣體受浮力F，單位體積氣體重力為G，煙囪煙氣密度為p，外界大氣密度為P，氣體截面積為f，高度為H，在通常情況下F=G=mg=pfHg ，煙囪煙氣溫度較高，單位體積所受重力小于浮力，則產(chǎn)生壓力差W=(p-p)gfH，單位面積所受壓力差（抽力）W=(P-P)gH，可以看出抽力與煙囪高度H、煙氣溫度、大氣溫度有關(guān)系。煙囪越高，煙氣溫度越高，大氣溫度越低，則抽力越大。7.4 窯壓

36、7.4.1 窯壓分布         玻璃池窯內(nèi)壓力指氣體流程系統(tǒng)所具有的靜壓。         空氣從煙道進(jìn)入時(shí)呈現(xiàn)負(fù)壓，而且越是靠近蓄熱室底部負(fù)壓越大。這是因?yàn)檫M(jìn)入蓄熱室的空氣被預(yù)熱了，沿著蓄熱室上升，溫度越來越高（可達(dá)1000以上），由于蓄熱室內(nèi)、外氣體的溫度近1000，加之蓄熱室有4米以上的高度，產(chǎn)生較大的幾何壓頭，使熱氣體自然上升（類似于煙囪的工作原理）。因此在蓄熱室地產(chǎn)生負(fù)壓，將空氣從進(jìn)氣口吸入，即為通常指的自然進(jìn)風(fēng)。      &#

37、160;  由于幾何壓頭的作用，空氣從蓄熱室底向上流動(dòng)，在流動(dòng)過程中幾何壓頭逐漸減少，靜壓頭逐漸增大，從負(fù)壓到零壓 ，再到正壓。         在窯內(nèi)火根處正壓較大，沿著火焰的方向其壓力逐漸降低，火燒處壓力最低，窯內(nèi)控制成微正壓。 從小爐垂直通道向下氣流的壓力是逐漸降級(jí)的，一直到煙囪底部，氣流都是處于負(fù)壓狀態(tài)。這是由于煙囪的作用，在煙囪底部有較大的負(fù)壓，克服煙氣一路上的阻力損失，將窯內(nèi)煙氣吸出，在排到大氣中。              

38、0; 如果自然進(jìn)風(fēng)所供給的助燃空氣量不夠，就必須另裝通風(fēng)機(jī)，將二次空氣強(qiáng)制送進(jìn)蓄熱室內(nèi)進(jìn)行預(yù)熱，該鼓風(fēng)機(jī)被稱為助燃風(fēng)機(jī)。使用助燃風(fēng)機(jī)時(shí)，煙道內(nèi)的壓力與自然進(jìn)風(fēng)時(shí)煙道內(nèi)壓力不同，這與鼓風(fēng)機(jī)的選擇有關(guān)，鼓風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓選擇較大時(shí)，煙道內(nèi)負(fù)壓減小，甚至成為正壓（一般都是處于正壓狀態(tài)）。 7.4.2 窯壓大小         窯內(nèi)壓力，在熔化部接近玻璃液面處最好是零壓，并要求穩(wěn)定。這樣既沒有冷空氣吸入，也沒有火焰從孔口逸出。但零壓較難控制，通常是控制微正壓（510Pa）。玻璃液面上如果是負(fù)壓，會(huì)有冷空氣被吸入，從而降低爐溫 ，打亂窯內(nèi)溫度和氣氛制

39、度。         玻璃液面如果是正壓，會(huì)使整個(gè)燃燒空間熱氣流分布均勻。但是由于熱氣體會(huì)竄到燃燒空間的每一個(gè)角落和裂縫處，并力圖從裂縫逸出窯外，這樣就在所有密封不嚴(yán)的接縫處和開孔處引起燒蝕，降低了熔窯的使用壽命，增加了燃料損失；正壓增大時(shí)，含有帶油霧（或未完全燃燒的煤氣）的高溫氣體經(jīng)過矮碹下方入冷卻部，冷卻部空間溫度升高，對(duì)橋磚前的成型玻璃液流的上層進(jìn)行不合理的加熱，致使成型流溫度升高，引上作業(yè)不穩(wěn)定。7.4.2.造成窯壓大的原因：煙囪或余熱鍋爐的引風(fēng)機(jī)抽力不夠。通過調(diào)節(jié)煙道大閘板開度可以調(diào)節(jié)抽力。流體沿路阻力過大。阻力大的原因很多

40、，常發(fā)生在窯爐使用后期，如蓄熱室格子磚倒塌嚴(yán)重，格孔堵塞是煙氣排不出；空、煤氣煙道、蓄熱室爐條下熔渣等物的堆積，堵塞了煙氣通道；因暴雨等原因，煙道內(nèi)進(jìn)水，使煙道內(nèi)氣流通道截面積減小等。應(yīng)根據(jù)不同的原因及時(shí)排除故障。窯內(nèi)空、煤氣量過多或空、煤氣配比不當(dāng)，造成煙氣量多，窯內(nèi)壓力增大?？?、煤氣煙道或總煙道、空氣蓄熱室門、閘板和空氣交換器等處有漏氣之處，冷空氣吸入，也會(huì)造成窯壓增大。應(yīng)將漏風(fēng)之處封嚴(yán)。從全窯系統(tǒng)來看，都希望密閉不漏氣，因?yàn)槁╋L(fēng)不僅使窯壓增大，還帶來其他弊病。7.5煤氣的有關(guān)知識(shí)、使用過程工藝         日常生活中說的煤氣

41、主要是液化石油氣、液化天然氣等。煤氣分為天然煤氣和人工煤氣。焦?fàn)t煤氣、高爐煤氣等人工煤氣主要采用煤炭氣化產(chǎn)生的。焦?fàn)t煤氣是在煉焦過程中產(chǎn)生的，將焦煤在焦?fàn)t中煉焦干餾9001200時(shí)，產(chǎn)生煤氣，稱之為焦?fàn)t煤氣，其熱值較高，可以達(dá)4000Kcal/Nm3，每噸配煤又產(chǎn)生300 330M3，經(jīng)過凈化，加入臭味劑后，作為商品用，即平時(shí)稱呼的煤氣，管道煤氣，準(zhǔn)確的稱呼為城市煤氣。高爐煤氣是在煉鐵過程中高爐上部產(chǎn)生的氣體，含有一部分CO等，熱值較低，其熱值小于1000Kcal/Nm3，每噸焦碳可產(chǎn)生3500 4000M3，以前直接排放大氣中，不但污染環(huán)境，還浪費(fèi)能源，現(xiàn)在已經(jīng)能夠利用。7.5.1 發(fā)生爐煤

42、氣是指用固體燃料在汽化劑的作用下轉(zhuǎn)化成的可燃?xì)怏w。煤種不同，產(chǎn)生煤氣亦不同。由于采用氣化劑的不同分為以下幾種7.5.2 空氣煤氣，使用空氣作為汽化劑。理論上熱值為1000Kcal/Nm3較多，很少使用。7.5.3 水煤氣：水蒸汽和空氣分階段吹入得到的煤氣，主要用于化學(xué)工業(yè)，合成氨等行業(yè)，成本較高，要求煤種嚴(yán)格。7.5.4 混合煤氣：使用空氣和蒸汽作為混合氣體作為汽化劑而產(chǎn)生的煤氣。使用設(shè)備為混合煤氣發(fā)生爐，生產(chǎn)簡便，成本低廉，其發(fā)熱值和燃燒溫度可以滿足一般加工工藝的要求，被廣泛用于工業(yè)生產(chǎn)。本公司窯爐采用混合煤氣發(fā)生爐生產(chǎn)煤氣作為硅酸鈉生產(chǎn)的燃料。7.5.5 混合煤氣發(fā)生爐煤氣的凈化工藝：熱煤

43、氣7.6 窯爐有關(guān)的環(huán)保工藝        窯爐先進(jìn)性的主要指標(biāo)：7.6.1 熔化率：t/d.m2：1-3t/d.m2，我公司窯爐設(shè)計(jì)指標(biāo)為100t/dm2，熔化率為：1.67t/d.m2，估計(jì)實(shí)際運(yùn)行時(shí)可達(dá)到2.0，水平處于中游水平。7.6.2 燃料單耗：200Kg/t標(biāo)煤（標(biāo)煤作為能源計(jì)量單位：7000Kcal/Kg），實(shí)際煤的熱值一般低于此值。估計(jì)實(shí)際單耗：220Kg/t原煤，國內(nèi)較好水平。7.6.3 硅酸鈉生產(chǎn)工藝采用節(jié)能環(huán)保工藝，公司目前處于棘洪灘水庫上游5Km處，屬于水資源保護(hù)地，對(duì)水的排放要求十分嚴(yán)格。對(duì)此公司十分重視，因?yàn)橹苯佑绊懝镜纳?/p>

44、存和發(fā)展。主要工藝用水將全部循環(huán)使用，減少總的取水量，從源頭上減少自來水量。一水多用，循環(huán)使用，分級(jí)使用，最后作為產(chǎn)品化料用水，隨產(chǎn)品帶出作為產(chǎn)品的一部分，可以實(shí)現(xiàn)工藝用水零排放。建立了近700M3的水池，同時(shí)車間內(nèi)分別建立集水池保證水全部收集到水池中進(jìn)行利用。在車間內(nèi)分別建立循環(huán)冷卻設(shè)施，例如：在硅酸鈉車間鏈板機(jī)輥?zhàn)拥睦鋮s采用軟化水循環(huán)冷卻，使用軟化水可以避免使輥?zhàn)觾?nèi)部結(jié)垢，循環(huán)過程中水質(zhì)較為穩(wěn)定，為補(bǔ)充循環(huán)過程中揮發(fā)部分，定期補(bǔ)充軟化水，由原來日用量60噸，減少為3噸左右。冷卻鏈板機(jī)的水由于水直接噴在鏈板上，很大一部分蒸發(fā)成蒸汽排放，不會(huì)對(duì)大氣造成污染。在偏硅酸鈉車間五水，采用冷卻部分全部

45、使用循環(huán)水，極大地減少了水的用量。設(shè)備冷卻的水全部回收使用。粉塵方面全部使用集塵器收集粉塵，使能夠達(dá)標(biāo)排放。包括投堿工序，產(chǎn)品包裝工序、裝車工序等。在窯爐周圍采用多項(xiàng)新技術(shù)確保粉塵極少產(chǎn)生，極大改善操作環(huán)境。7.6.4 煤氣爐方面上煤基本上采用機(jī)械上煤，人工很少上煤，現(xiàn)場基本不存放煤，在料倉中存放，加煤采用自動(dòng)加煤方式，減少了工作量。7.6.5 煤氣方面：水封用水，全部進(jìn)入灰渣池中，保證不外溢，由于水中含有較多的苯酚，含量雖然較少，但超過國家排放標(biāo)準(zhǔn)上千倍至上萬倍，不然達(dá)標(biāo)排放，污染水資源，造成下游水污染。這是在操作中必須注意的問題。灰渣作為建材的一種原料進(jìn)行燒磚使用，較為搶手，不需要太多地方

46、存放。同時(shí)在除灰過程產(chǎn)生的細(xì)粉煤，可以作為鍋爐燃料用或者作型煤（煤球）原料用。不需要排放。7.6.6 煤氣的安全性：煤氣能夠與空氣混合遇高溫發(fā)生爆炸，爆炸極限非常寬，要求煤氣中氧氣含量低于1，因此在操作中不能使空氣和煤氣混合。只要按照規(guī)定的規(guī)程操作，不會(huì)出現(xiàn)爆炸現(xiàn)象。煤氣泄漏會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，但少量的泄漏不會(huì)造成問題，主要是指煤氣需要進(jìn)行放散（在點(diǎn)火前將管中煤氣需要放出，防止空氣煤氣混合在高溫下發(fā)生爆炸。）在生產(chǎn)過程中，煤氣和空氣各自按規(guī)定的煙道進(jìn)入爐內(nèi)燃燒，不會(huì)過早混合。在換向時(shí)，按照規(guī)定的時(shí)間和程序換向不會(huì)產(chǎn)生問題。 從目前的情況看，在換向時(shí)需要將煤氣蓄熱室及煤氣煙道中的煤氣用煙氣排出，會(huì)

47、產(chǎn)生部分黃煙，影響大氣，這是煤氣蓄熱室窯爐天生就有的，目前可以采用吹掃的辦法來解決，具體是在燃?xì)馇袚Q前用蒸汽將煤氣吹入爐內(nèi)燃燒，然后進(jìn)行換向，在換向時(shí)排出的是蒸汽，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。目前工作正在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)中，國內(nèi)已有許多生產(chǎn)廠家進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。同時(shí)還需要在窯爐的空氣蓄熱室和煤氣蓄熱室的體積之比進(jìn)行控制，可以較好的解決這個(gè)問題，在設(shè)計(jì)中這個(gè)問題引起了足夠的重視，能夠得到較好的解決。8 不正常現(xiàn)象處理方法序號(hào)        不正?，F(xiàn)象        發(fā)  生  原 

48、0;因        處  理  方  法1        砂 儲(chǔ) 槽結(jié)    料        1.砂水份太大2.砂太細(xì)        1.減少砂含水量2.輕輕振動(dòng)2        模數(shù)偏低        1.配料計(jì)算有誤2.砂計(jì)算磅秤的料斗存料        1.減少砂含水量2.檢查砂秤料斗，清除積砂，增加振動(dòng)時(shí)間3        模數(shù)偏高        1.堿計(jì)量磅稱料斗存料        1.檢查堿稱料斗，清除積堿，增加振動(dòng)時(shí)間4        投不進(jìn)料        1.爐溫低2.料層高        1.減少下料量，提高爐溫2.增