玻璃熱工設(shè)備課件

玻璃工業(yè)熱工設(shè)備ThermalEquipmentinCeramics主講陳雅蘭Email:Chen_ya_lan@163.com

材料類專業(yè)課程西南科技大學(xué)玻璃工業(yè)熱工設(shè)備材料類專業(yè)課程西南科技大學(xué)課程內(nèi)容

玻璃熱工設(shè)備設(shè)備結(jié)構(gòu)工作原理結(jié)構(gòu)設(shè)計作業(yè)制度課程內(nèi)容玻璃熱設(shè)備結(jié)構(gòu)工作原理結(jié)構(gòu)作業(yè)課程目標(biāo)先進結(jié)構(gòu)自動控制優(yōu)質(zhì)材料新技術(shù)課程目標(biāo)課程目標(biāo)先進結(jié)構(gòu)自動控制優(yōu)質(zhì)材料新技術(shù)課程目標(biāo)本課程的任務(wù)掌握浮法玻璃池窯和錫槽的結(jié)構(gòu)及其設(shè)計、池窯的作業(yè)原理、退火窯結(jié)構(gòu)、液體燃料燃燒器在玻璃池窯上的應(yīng)用；熟悉無機非金屬材料熱工設(shè)備的最新進展；本課程的任務(wù)★課堂教學(xué)為主：著重于基本概念、基本結(jié)構(gòu)、工作原理的講授，同時要求同學(xué)查閱在量的資料進行課堂講解?！镎_設(shè)計窯爐；合理操作窯爐；科學(xué)改進窯爐。教學(xué)方法和應(yīng)用教學(xué)方法和應(yīng)用玻璃工業(yè)熱工設(shè)備考核方式期末閉卷考試；平時成績要占一定的比例平時成績評定(由以下幾部分組成)¤課堂隨機考勤¤課堂講解¤課堂作業(yè)¤課堂隨機提問說明：考勤5次末到者取消考試資格玻璃工業(yè)熱工設(shè)備考核方式期末閉卷考試；平時成績要占一定的比例0緒論幾個基本概念材料（硅酸鹽材料）有機材料金屬材料產(chǎn)品特點要經(jīng)過高溫制備而成。圖0.11、無機非金屬材料0緒論幾個基本概念材料（硅酸鹽材2、熱工設(shè)備：產(chǎn)生熱量、利用熱量的設(shè)備。代表有窯爐。還有其它設(shè)備。3、窯爐：指某一結(jié)構(gòu)空間，其空間內(nèi)能夠用加熱的方法，按照工藝要求的燒成制度，使原料經(jīng)過一系列的物理化學(xué)變化變?yōu)楫a(chǎn)品。對于一穩(wěn)定系統(tǒng)，熱平衡方程，簡稱熱平衡目的★對設(shè)計窯爐來說：能耗★對運轉(zhuǎn)窯爐來說：測量數(shù)據(jù)的可靠性★對管理者來說：優(yōu)化操作2、熱工設(shè)備：產(chǎn)生熱量、利用熱量的設(shè)備。3、窯爐：指某一結(jié)構(gòu)4、筑爐材料、窯爐砌筑和窯爐烘烤簡介筑爐材料：修建窯爐所用的材料。耐火材料（各種形狀的耐火材料）保溫材料（K<0.022kj/m.℃)普通材料（紅磚、金屬鋼材等）筑爐材料注意膨脹縫底腳磚耐火泥烘窯曲線4、筑爐材料、窯爐砌筑和窯爐烘烤簡介筑爐材料：修建窯爐所用的1玻璃池窯及其有關(guān)的熱工設(shè)備內(nèi)容提要浮法玻璃池窯的結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)設(shè)計、工作原理及作業(yè)制度；錫槽的結(jié)構(gòu)及其結(jié)構(gòu)的設(shè)計；退火窯的工作原理、結(jié)構(gòu)及其結(jié)構(gòu)設(shè)計；日用玻璃池窯的結(jié)構(gòu)及其結(jié)構(gòu)設(shè)計；?液體燃料的燃料器及其在窯上的應(yīng)用；???1玻璃池窯及其有關(guān)的熱工設(shè)備內(nèi)容提要浮法玻璃池窯的結(jié)構(gòu)、結(jié)1.0前言1、平板玻璃的發(fā)展進程：浮法玻璃生產(chǎn)技術(shù)是目前平板玻璃生產(chǎn)技術(shù)最大規(guī)模的機械化、自動化方法。最早出現(xiàn)在公元前650年以前。平板玻璃規(guī)?；a(chǎn)是18世紀(jì)出現(xiàn)。20世紀(jì)初涌現(xiàn)了各種生產(chǎn)方法，垂直引上法，平拉法，無槽垂直引上法。1.0前言1、平板玻璃的發(fā)展進程：浮法玻璃生產(chǎn)技術(shù)是目前1953年以后開始研究浮法技術(shù)，57年取得成功，耗時7年，耗資400萬英鎊。我國從65年開始在洛陽玻璃廠研制浮法工藝，71年成功，78年投入工業(yè)生產(chǎn)，稱為“洛陽浮法”。到目前為止，我國有300多家平板玻璃生產(chǎn)廠家，其中2005－2006年二年間，新投產(chǎn)了47條浮法平板玻璃生產(chǎn)線，使玻璃產(chǎn)量增加了12606萬重量箱。有4000多家玻璃深加工企業(yè)。1953年以后開始研究浮法技術(shù)，57年取得成功，耗時7年，玻璃與玻璃加工主要由5家公司壟斷，其總生產(chǎn)能力占全世界的70%以上，日本的旭硝子（21%），英國皮爾金頓（12%），美國PPG(11%),法國圣戈（11%），美國加迪安（9%）。最大的是旭硝子公司有37條（03年）浮法線，，資產(chǎn)157.8億美元，年銷售額67億美元。浮法玻璃品種0.5－25mm各種厚度，玻璃熔窯拉引規(guī)模在150－1000t/d。玻璃與玻璃加工主要由5家公司壟斷，其總生產(chǎn)能力占全世界的72、浮法生產(chǎn)技術(shù)方面：超薄技術(shù)：英國皮爾金頓可生產(chǎn)0.4－1.1mm的薄玻璃，可用于生產(chǎn)ITO導(dǎo)電膜玻璃。在線鍍膜技術(shù)：先進國家在浮法線可進行金屬化合物熱解鍍膜、化學(xué)氣相沉積鍍膜技術(shù)，產(chǎn)品有低輻射鍍膜和陽光控制低輻射玻璃，2、浮法生產(chǎn)技術(shù)方面：超薄技術(shù)：英國皮爾金頓可生產(chǎn)0.4－浮法玻璃退火窯輥道技術(shù)：在退火窯熱端解決“輥印”問題，冷端解決金屬輥硫化物和錫等附著物。一窯多線：一窯生產(chǎn)兩種以上的品種，英國皮爾金頓發(fā)明了一窯三線。計算機模擬技術(shù)在玻璃工業(yè)中的應(yīng)用節(jié)能工業(yè)技術(shù)環(huán)保技術(shù)浮法玻璃退火窯輥道技術(shù)：在退火窯熱端解決“輥印”問題，冷端3、浮法玻璃發(fā)展新品種方面：利用太陽能發(fā)電的平板玻璃電致變色玻璃光致變色玻璃SUNERGY硬鍍膜多功能玻璃自潔凈玻璃信息產(chǎn)業(yè)玻璃3、浮法玻璃發(fā)展新品種方面：利用太陽能發(fā)電的平板玻璃計算機硬盤用玻璃基板折光玻璃防凈電和抗電磁波干擾玻璃天線玻璃蓄光玻璃防盜玻璃計算機硬盤用玻璃基板主要發(fā)展方向歸納在以下幾點薄型浮法玻璃生產(chǎn)與加工建筑用節(jié)能玻璃加工應(yīng)用功能薄膜玻璃新產(chǎn)品生產(chǎn)加工及應(yīng)用薄型防彈、防盜玻璃加工及應(yīng)用主要發(fā)展方向歸納在以下幾點薄型浮法玻璃生產(chǎn)與加工作業(yè)題上網(wǎng)查閱目前國內(nèi)平板玻璃生產(chǎn)情況，寫一篇2000字以上的短文注：下次下課后交作業(yè)題上網(wǎng)查閱目前國內(nèi)平板玻璃生產(chǎn)情況，寫一篇2000字以上2.玻璃概念及生產(chǎn)工藝過程：玻璃：由熔融物冷卻硬化而得到的非晶態(tài)無金屬材料。生產(chǎn)工藝過程：原料的制備玻璃液的熔制玻璃產(chǎn)品的成型玻璃制品的退火及載板2.玻璃概念及生產(chǎn)工藝過程：玻璃：由熔融物冷卻硬化而得到的12341234玻璃熱工設(shè)備ppt課件

國內(nèi)某一玻璃廠國內(nèi)某一玻璃廠洛陽浮法玻璃廠洛陽浮法玻璃廠江門玻璃廠江門玻璃廠浮法玻璃池窯（平板玻璃）浮法玻璃池窯（平板玻璃）馬蹄焰玻璃池窯（日用玻璃）馬蹄焰玻璃池窯（日用玻璃）玻璃熱工設(shè)備ppt課件玻璃熱工設(shè)備ppt課件3.玻璃熔窯（窯爐）的分類：池窯（連續(xù)式窯爐）坩堝窯（間歇式窯爐）池窯分類見表2.1池窯按產(chǎn)品平板玻璃池窯（浮法玻璃池窯）日用玻璃池窯（馬蹄焰玻璃池窯）重點講解3.玻璃熔窯（窯爐）的分類：池窯（連續(xù)式窯爐）池窯分類見表2玻璃熱工設(shè)備ppt課件玻璃熱工設(shè)備ppt課件玻璃熱工設(shè)備ppt課件浮法平板玻璃生產(chǎn)工藝過程：1.1浮法玻璃池窯和錫槽AA浮法平板玻璃生產(chǎn)工藝過程：1.1浮法玻璃池窯和錫槽AAA－AA－A組成玻璃熔制部分熱源供給部分余熱回收部分排煙供氣部分四大組成結(jié)構(gòu)、布置、特點、應(yīng)用組成玻璃熔制部分四大組成結(jié)構(gòu)、布置、特點、應(yīng)用1、玻璃熔制部分投料部分熔化部分隔設(shè)備冷卻部成型部（錫槽）組成1、玻璃熔制部分投料部分組成玻璃熔制部分窯柱玻璃熔制部分窯柱投料部分熔化部分隔裝置冷卻部窯柱投料部分熔化部分隔裝置冷卻部窯柱玻璃熱工設(shè)備ppt課件問題物料如何加入窯內(nèi)？入窯后的物料在熔制過程中，和其相對應(yīng)的窯結(jié)構(gòu)有哪些？有幾種形式的加料方式？加料設(shè)備和池窯之間有幾種連接形式？問題物料如何加入窯內(nèi)？入窯后的物料在熔制過程中，和其相對應(yīng)1.1投料部分

（投料機、投料池、前臉墻）（1）投料機作用：是運送玻璃配合料入窯的一種機械設(shè)備。布置：池窯熔化部前上端，用鋼結(jié)構(gòu)固定和支承。1.1投料部分（1）投料機作用：是運送玻璃配合料入窯的一螺旋式投料機壟式投料機振動式投料機輥筒式投料機新型投料機類型螺旋式投料機類型投料機的布置：

側(cè)面加料；

正面加料;（浮法窯用）（a)螺旋式投料機特點：投料機的布置：（a)螺旋式投料機特點：(b)壟式投料機(c)振動式投料機(d)輥筒式投料機正面加料特點（b)料粉成壟狀，料層不均勻。（c)加料面寬，料層薄。（d)投料連續(xù)，平坦均勻。(b)壟式投料機(c)振動式投料機(d)輥(e)傾斜式投料機發(fā)展趨勢特點：連續(xù)薄層加料，減少粉塵飛揚，實現(xiàn)液面自動控制。布置：正面加料4(e)傾斜式投料機發(fā)展趨勢特點：連續(xù)薄層加投料池的結(jié)構(gòu)：突出于窯池之外和窯池相通的矩形小池，其上下與窯池池壁平齊，耐火材料品種也相同。投料池池底池壁胸墻大碹（2）投料池投料池的結(jié)構(gòu)：突出于窯池之外和窯池相通的矩形小池，其上下與投料池的布置如下圖，浮法玻璃池窯上采用的正面投料浮法玻璃池窯常見的幾種布置方式投料池的發(fā)展趨勢預(yù)熔池：將原有的投料池“放長加寬”，主要起預(yù)熔作用，提高熔化率。配合料投料池的布置如下圖，浮法玻璃池窯上采用的正面投料浮法玻璃池概念：當(dāng)采用正面投料時，投料池上的擋墻。作用：a、保證正常的料層厚度；b、火焰空間的組成，阻擋窯內(nèi)熱氣體向外溢出。（3）前臉墻（概念、作用、類型）概念：當(dāng)采用正面投料時，投料池上的擋墻。（3）前臉墻（概念前臉墻前臉墻形式?普通拱碹結(jié)構(gòu)前臉墻：墻厚度450mm，股跨比1/10-1/12。前臉墻?普通碹外加碹結(jié)構(gòu)的前臉墻：在第一道普通碹外再加一副碹，降低空間的開度。（池寬<7m)形式?普通拱碹結(jié)構(gòu)前臉墻：墻厚度450mm，股跨比1/1?L型吊墻結(jié)構(gòu)：（和預(yù)熔池配套）發(fā)展趨勢水包：攤平料堆，冷卻和密封直墻部分L墻?L型吊墻結(jié)構(gòu)：（和預(yù)熔池配套）發(fā)展趨勢水包：攤平料堆，冷1.2熔化部任務(wù)：進行配合料熔化和玻璃液澄清、均化組成上部空間（火焰空間）下部空間（窯池）池底投料池壁胸墻大碹1.2熔化部任務(wù)：進行配合料熔化和玻璃液澄清、均化組成上部玻璃熱工設(shè)備ppt課件（1）窯池由池壁和池底組成。熔化帶和澄清帶（泡界線）二部分池壁磚排列如圖2.12，有六種形式池底磚排列如圖2.13，厚度200－300mm，磚規(guī)格為300×400×1000mm（1）窯池由池壁和池底組成。玻璃熱工設(shè)備ppt課件玻璃熱工設(shè)備ppt課件（2）耳池（掏渣池）概念：在池窯外與其相通的凸出的小池（方形）如圖2.14作用：加強玻璃液橫向?qū)α?，改善玻璃液的質(zhì)量。結(jié)構(gòu)：與池窯材料、磚排列都相同，面積為2m×2m，其出口處與卡脖的中心點相交45°。設(shè)置在熔化部后端，冷卻部前端。（2）耳池（掏渣池）概念：在池窯外與其相通的凸出的小池（方形（3）火焰空間概念：處在玻璃液面以上、充滿火焰的空間。

組成：胸墻、大碹、前臉墻、后山墻支承：大碹、胸墻、窯池分別獨立開孔：觀察孔、測壓孔、測溫孔（3）火焰空間概念：處在玻璃液面以上、充滿火焰的空間。1.3分隔裝置分布在池窯熔化部和冷卻部之間的裝置

包括玻璃液分隔裝置氣體空間分隔裝置(1)玻璃液的分隔裝置?作用：改善玻璃液的質(zhì)量?分類：深層和淺層深層：凡將窯池高度隔斷一半以上或者分隔設(shè)備的通道的橫斷面積小于熔化部池窯橫斷面積的20%者；淺層：不符合上述者為淺層。平板玻璃池窯常用卡脖冷卻水管窯坎1.3分隔裝置分布在池窯熔化部和冷卻部之間的裝置包括玻璃卡脖：把矮碹下面的一段窯池縮窄。作用：減少冷卻部流向熔化部玻璃液量；降低玻璃液的溫度。形式：a、窯池縮窄后不再放寬b、縮窄后再放寬卡脖：把矮碹下面的一段窯池縮窄。形式：a、窯池縮窄后不再放冷卻水管：橫跨窯池的無縫鋼管作用：在水管附近形成不動層，對玻璃液的流動起阻礙作用。結(jié)構(gòu)：矩形，大約0.3m浸入玻璃液內(nèi)部?？v剖圖冷卻水管：橫跨窯池的無縫鋼管作用：在水管附近形成不動層，對窯坎：在卡脖處池底的某個部位一道矮墻作用：延長玻璃液在熔化部的停留時間，減少冷卻部向熔化部的玻璃液回流量縱剖圖窯坎：在卡脖處池底的某個部位一道矮墻作用：延長玻璃液在熔化（2）氣體空間分隔裝置作用：減少冷卻部向熔化部的玻璃液回流量以及熔化部高溫火焰對冷卻部的影響。類型完全分隔部分分隔平板窯常用（2）氣體空間分隔裝置作用：減少冷卻部向熔化部的玻璃液回流量部分分隔矮碹吊矮碹U型吊墻雙J吊墻a圖圖2.18矮碹開度b圖c圖d圖縱剖圖部分分隔矮碹a圖圖2.18矮碹開度b圖c圖d圖縱剖圖1.4冷卻部作用：玻璃液進一步澄清、均化和冷卻地場所，目的是滿足成型所要求的玻璃液的粘度。結(jié)構(gòu)：和熔化部相似，由上部空間、下部池窯結(jié)構(gòu)與熔化部不同處：1.4冷卻部作用：玻璃液進一步澄清、均化和冷卻地場所，目的1.5玻璃液的攪拌器設(shè)在卡脖處，利用均化提高玻璃液質(zhì)量冷卻部1.5玻璃液的攪拌器設(shè)在卡脖處，利用均化提高玻璃液質(zhì)量冷卻1.6成型部

浮法玻璃池窯成型部→錫槽（后續(xù)內(nèi)容）1.7池窯的冷卻和保溫1、池壁冷卻：一是降低池壁磚的內(nèi)表面T<臨界使用Tˊ,可提高其耐侵蝕性；二是表與玻璃液表面接觸T降低，η增大，流動性降低，則玻璃液滲透能力降低。作用1.6成型部浮法玻璃池窯成型部→錫槽（后續(xù)內(nèi)容）1.72、方法：*

吹冷卻風(fēng)：風(fēng)嘴結(jié)構(gòu)：鴨嘴形或園形安裝位置：低于液面40-50mm，上傾15-30°，離池壁外表面20-30mm，風(fēng)嘴間距30-50mm，有一層和幾層。風(fēng)管布置：窯兩側(cè)要對稱，風(fēng)嘴出口處的風(fēng)速要相等，主管10-15m/S,支管8-12m/S2、方法：*吹冷卻風(fēng)：風(fēng)嘴結(jié)構(gòu)：鴨嘴形或園形安裝位置：低于注：磚縫處不冷卻，否則會降低窯溫增大窯壓*水冷卻：在液面處池壁磚外貼水包冷卻要求：軟水，可循環(huán)使用，進出水溫差15°左右特點：池壁磚開裂時不漏料。注：液面線以下300-500mm范圍內(nèi)不保溫，垂直磚縫不保溫；相鄰兩池壁磚面要磨平貼緊，并用密封料灌縫。3、池壁保溫：選擇保溫材料應(yīng)注意問題：教材P147注：磚縫處不冷卻，否則會降低窯溫增大窯壓*水冷卻：在液面處玻璃熱工設(shè)備ppt課件玻璃熱工設(shè)備ppt課件2熱源供給部分（1）燒發(fā)生爐煤氣的小爐：由空氣、煤氣通道、舌頭、預(yù)燃室、噴出口和閘板組成。如圖2.24各組成的作用：組成小爐燒嘴（依燃料的品種不同）（后續(xù)內(nèi)容）2熱源供給部分（1）燒發(fā)生爐煤氣的小爐：由空氣、煤氣通道、玻璃熱工設(shè)備ppt課件玻璃熱工設(shè)備ppt課件（2）燒重油、天然氣小爐：比煤氣小爐簡單，其使用油噴嘴，無煤氣通道、舌頭、預(yù)燃室。天然氣結(jié)構(gòu)與然油小爐相同。3余熱回收部分（作用、類型、工作原理、結(jié)構(gòu)）（1）作用：（2）類型換熱器蓄熱室(重點講解）（2）燒重油、天然氣小爐：比煤氣小爐簡單，其使用油噴嘴，無煤（3）蓄熱室的工作原理格子體，分散垂直氣流法則。蓄熱室（3）蓄熱室的工作原理蓄熱室格子體接池窯煙道（池窯橫剖圖）格子體接池窯煙道（池窯橫剖圖）（4）蓄熱室的結(jié)構(gòu)型式?連通式：玻璃池窯一側(cè)的蓄熱室連通在一起，并且爐條弦下面的煙道也相互聯(lián)通。圖2.27a特點：（4）蓄熱室的結(jié)構(gòu)型式?連通式：玻璃池窯一側(cè)的蓄熱室連通在?分隔式結(jié)構(gòu)型式：以每一個小爐為單元對應(yīng)于分為若干個獨立的室，其下面的煙道也個自獨立。圖2.27b其特點：（5）蓄熱室的結(jié)構(gòu)頂碹、爐條碹、格子體、蓄熱室墻、鋼結(jié)構(gòu)等組成。小爐支煙道上部下部?分隔