玻璃的熔制及熔窯

3玻璃熔制及熔窯第1頁(yè)3.2.2熱源供應(yīng)及余熱回收部分

3.2.2.1熱源供應(yīng)主要指小爐和燃燒噴嘴。小爐是玻璃熔窯主要組成部分，是使燃料和空氣預(yù)熱、混合、組織燃燒配備。（1）燃油與天然氣小爐（2）燃煤氣小爐第2頁(yè)A.小爐構(gòu)造：應(yīng)確?；鹧嬗幸欢ㄩL(zhǎng)度、亮度、剛度、角度，有足夠覆蓋面積，不發(fā)飄，不分層，還要滿足窯內(nèi)所需溫度和氣氛要求。B.插入式和反碹構(gòu)造第3頁(yè)第4頁(yè)第5頁(yè)

3.2.2.2余熱回收部分余熱回收部分包括蓄熱室、換熱器和余熱鍋爐等。蓄熱室和換熱器主要作用是利用煙氣余熱來(lái)加熱助燃空氣和煤氣，提升火焰溫度和節(jié)省燃料。預(yù)熱空氣、煤氣設(shè)備主要是換熱器和蓄熱室。第6頁(yè)蓄熱室蓄熱室是利用耐火材料做蓄熱體（稱為格子磚）蓄積從窯內(nèi)排出煙氣部分熱量，用來(lái)加熱進(jìn)入窯內(nèi)空氣、煤氣。蓄熱室構(gòu)造簡(jiǎn)單，可加熱大量氣體，并能夠把冷氣體加熱到較高溫度。但蓄熱室是間歇作業(yè)，加熱溫度不易穩(wěn)定，并且是成對(duì)配備，由于火焰換向作業(yè)而必須使用交換器，因此占用空間大，使用材料多，投資費(fèi)用也大。第7頁(yè)第8頁(yè)（1）蓄熱室分類A連通式蓄熱室B分隔式蓄熱室C半分割式蓄熱室D兩小爐式蓄熱室E兩段式式蓄熱室第9頁(yè)A連通式蓄熱室熔窯一側(cè)小爐下面空氣蓄熱室為連通一種室，煤氣蓄熱室也為連通一種室。氣流分布不均，容易形成局部過(guò)熱使格子磚很快燒損，目前已不再使用。

B分隔式蓄熱室熔窯一側(cè)蓄熱室以每個(gè)小爐提成若干個(gè)互不相通獨(dú)立室，氣體分派分別由各分支煙道上閘板調(diào)整，并分別與煤氣及空氣支煙道上閘板調(diào)整，并分別與煤氣及空氣支煙道相通。其構(gòu)造特點(diǎn)是氣體分派調(diào)整方便，熱修條件較好，但分隔墻占據(jù)較多空間，減少了格子體有效體積。是最普遍采取方式之一。第10頁(yè)C半分割式蓄熱室是指將蓄熱室爐條下列煙道以每個(gè)小爐分隔，蓄熱室本身不分隔，氣體分派調(diào)整閘板仍在分支煙道上。D兩小爐式蓄熱室每?jī)蓚€(gè)小爐公用一種蓄熱室或分隔成一種蓄熱室，而分支煙道按每個(gè)小爐分隔，以方便調(diào)整每個(gè)小爐氣體分派。目前大多數(shù)廠家采取這種構(gòu)造。

第11頁(yè)E兩段式蓄熱室將單一蓄熱室提成兩個(gè)蓄熱室，其間用隔墻分開(kāi)，用一種垂直通道連接，即將蓄熱室提成高溫區(qū)和低溫區(qū)兩部分。采取這種構(gòu)造主要是避免Na2SO4氣、液、固態(tài)轉(zhuǎn)化對(duì)格子磚侵蝕，使這個(gè)轉(zhuǎn)化在蓄熱室連接通道內(nèi)進(jìn)行，以延長(zhǎng)格子磚有效期限。但形式構(gòu)造復(fù)雜，很少使用。第12頁(yè)小爐和蓄熱室構(gòu)造隨燃料種類不一樣而不一樣。采取重油和天然氣時(shí)箱型構(gòu)造。由于重油和天然氣不需通過(guò)蓄熱室預(yù)熱，而只是與霧化介質(zhì)一起用噴嘴噴射入窯，在窯內(nèi)與助燃空氣混合燃燒。采取發(fā)生爐煤氣時(shí)半箱型。發(fā)生爐煤氣和空氣都通過(guò)蓄熱室預(yù)熱，在小爐中預(yù)混，然后噴入窯中燃燒，構(gòu)造復(fù)雜。第13頁(yè)第14頁(yè)（2）蓄熱室構(gòu)造

a.頂碹b.承重碹c.分隔墻d.格子體第15頁(yè)格子體構(gòu)造形式格子體是蓄熱室構(gòu)造中最主要組成部分，它構(gòu)造是否合理，不但影響格子體蓄熱效能，抱負(fù)格子體構(gòu)造應(yīng)當(dāng)是使用壽命長(zhǎng)、蓄熱效能好、周期溫度波動(dòng)小，這是設(shè)計(jì)中選擇格子體構(gòu)造形式標(biāo)準(zhǔn)。蓄熱室內(nèi)常用格子體構(gòu)造有哪幾個(gè)？西門子式、李赫特式、編籃式、連續(xù)通道式和十字形式等第16頁(yè)我國(guó)平板窯使用最普遍是西門子式、編籃式、連續(xù)通道式和十字形式等。便于清掃，氣流順暢，但單位格子體體積受熱面積較小。李赫特式構(gòu)造長(zhǎng)處：?jiǎn)挝桓褡芋w受熱面積大，但易填塞又不便清掃和熱修，因此已不再使用。連續(xù)通道式構(gòu)造單位面積受熱面積小，但它格子孔道互不相通，能夠避免氣流分層，使氣體分布均勻。第17頁(yè)編籃式是連續(xù)通道式格子體構(gòu)造改善形式，由于格子磚兩個(gè)端面都是受熱面，因此其單位格子體體積受熱面積最大，并且穩(wěn)定性也好。十字形格子磚是一種新型格子磚，是AZS電熔澆注磚，耐高溫侵蝕性能好，容積密度大、熱容量高、熱導(dǎo)率大等特性。蓄熱效能好，周期溫度波動(dòng)小，是一種抱負(fù)格子體。第18頁(yè)第19頁(yè)第20頁(yè)爐條是承受蓄熱室格子體重力磚材構(gòu)造。事實(shí)上也是拱碹構(gòu)造，是由單一碹磚砌成一條一條拱碹，條與條之間留空以通氣體，俗稱爐條碹。爐條碹是承受格子體重力拱碹，上面碼砌格子磚，因此拱碹上面必須找平。找平辦法有幾個(gè)：①在拱碹弧形上面用爬碴磚砌平②直接用上面平直而下面弧形碹磚砌成。e.爐條碹

第21頁(yè)e.爐條碹

第22頁(yè)3.2.2.4排煙供氣部分

排煙供氣系統(tǒng)用于確保熔窯作業(yè)連續(xù)、正常、有效地進(jìn)行。它包括交換器、空氣煙道、鼓風(fēng)機(jī)、總煙道、排煙泵和煙囪等。（1）煙道第23頁(yè)第24頁(yè)在煙道內(nèi)，煙氣溫度高達(dá)500～600℃，因此內(nèi)層用耐火黏土磚，底層用混凝土做基礎(chǔ)。為避免混凝土溫度過(guò)高，一般鋪設(shè)硅藻土保溫磚，在保溫磚上面砌耐火黏土磚。地上煙道或室外煙道碹頂和側(cè)墻要加保溫磚，以避免降溫過(guò)大，煙道內(nèi)溫度較低（<450℃）時(shí)，也能夠用紅磚砌筑。煙道要砌筑嚴(yán)密，避免漏風(fēng)。第25頁(yè)煙道除用作排煙供氣外，還可通過(guò)設(shè)置閘板調(diào)整氣體流量和窯內(nèi)壓力。如分支煙道上閘板用于調(diào)整進(jìn)入或排出空氣、煤氣蓄熱室空氣、煤氣和煙氣百分比。中間煙道閘板用于煙氣在空氣、煤氣蓄熱室分派百分比?？偀煹篱l板用來(lái)調(diào)整煙囪對(duì)窯內(nèi)抽力，總煙道上調(diào)整閘板用來(lái)對(duì)窯內(nèi)壓力微調(diào)，以穩(wěn)定生產(chǎn)。第26頁(yè)第27頁(yè)（2）換向設(shè)備

A.跳罩式煤氣交換器B.圓盤閥水冷閘板空氣交換器C.水冷閘板式空氣交換器

第28頁(yè)第29頁(yè)4.閘板式空氣交換器

第30頁(yè)（3）大煙囪自然排煙時(shí)采取煙囪。有時(shí)為了彌補(bǔ)自然排煙抽力不足和完全利用煙氣余熱，利用排煙泵從總煙道中抽出部分或所有煙氣，通過(guò)余熱鍋爐后或由小煙囪排出或仍由大煙囪排出。燒油和天然氣時(shí)排煙供氣系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單，沒(méi)有煤氣煙道和中間煙道。第31頁(yè)浮法玻璃熔窯工作原理“三傳”指動(dòng)量傳遞，熱量傳遞和質(zhì)量傳遞。動(dòng)量傳遞體現(xiàn)為壓強(qiáng)差引發(fā)；熱量傳遞體現(xiàn)為溫度差引發(fā)；質(zhì)量傳遞體現(xiàn)為濃度差引發(fā)。第32頁(yè)窯內(nèi)玻璃液流動(dòng)有兩種方式：一是因外力作用引發(fā)強(qiáng)制對(duì)流，如由于出料形成液面差形成生產(chǎn)流，尚有投料機(jī)投料推力、火焰推力及鼓泡作用形成對(duì)流；二是由于溫度差形成密度差引發(fā)自然對(duì)流，自然對(duì)流依賴于溫度場(chǎng)存在。第33頁(yè)自然對(duì)流發(fā)生時(shí)，表層玻璃液從高溫處流向低溫處，深層玻璃液則從低溫處流向高溫處，形成一種循環(huán)流。如圖：從熱點(diǎn)向成型方向和投料口方向各形成一種循環(huán)流。從窯寬方向看，窯中心軸線溫度較高，因而引發(fā)自窯中心向兩側(cè)池墻方向橫流。玻璃液在窯池內(nèi)流動(dòng)是縱流和橫流合成流。第34頁(yè)玻璃液流動(dòng)方式主要有

？第35頁(yè)窯內(nèi)熱交換火焰熔窯內(nèi)熱傳遞是在火焰空間、玻璃液和配合料內(nèi)進(jìn)行，其間存在固體、液體、氣體本身及互相間熱交換。（1）火焰空間內(nèi)熱交換存在火焰-玻璃液、火焰-窯體、窯體-玻璃液之間復(fù)雜熱交換過(guò)程。主要包括熱輻射和熱對(duì)流兩種傳熱方式。第36頁(yè)（2）玻璃液內(nèi)熱交換玻璃液內(nèi)傳熱方式以輻射和傳導(dǎo)為主，對(duì)流作用較小。（3）配合料內(nèi)導(dǎo)熱配合料熔化速度與料層厚度成反比，采取薄層投料有助于配合料熔化。配合料密實(shí)化可增大料層熱導(dǎo)率，加速熔化。第37頁(yè)池窯中熱傳遞與玻璃液流動(dòng)池窯火焰空間內(nèi)傳熱是一種綜合傳熱過(guò)程。各部位在