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如图1所示是铅晶质玻璃电熔窑(T形窑)。这是一座典型的T形窑。该窑垂直进行熔化,水平安装二氧化锡电极于熔化池池墙上,玻璃液经过流液洞和上升道进入料道,液面由配合料覆盖,加料用皮带输送机。熔化池、流液洞和垂直上升道均由电熔锆刚玉砖砌成,并进行保温。铅玻璃的熔化温度不高(一般在℃),因而蚀损较轻。窑顶用吊平碹,在正常操作时温度仅℃左右。该窑的产量范围很大,从t玻璃/d不等。
一座产量为9t/d的窑,1kg玻璃液用电0.9kW·h,1kg成品玻璃需用电1.3kW,h;产量为2t/d玻璃的窑,1kg玻璃液用电1.8kW.h;而产量为18t/d的窑,Ikg玻璃液用电不超过0.85kW.h。熔化率一般控制在3tAm2.d)是合理的。窑的使用寿命取决于电极,一般为22个月。利用调压器对熔窑供电。
该窑熔制是在垂直方向进行的。玻璃液表面覆盖一层配合料(一般为6.cm),把熔融玻璃和上层空间隔绝。在配合料层以下,熔化玻璃慢慢地往下经过电极区,该区温度高达℃。石英砂在这里完全熔化,玻璃开始澄清,经流液洞和上升道进入料道和工作池。熔制铅晶质玻璃时,熔化率为3t/(m2·d),熔化池呈长方形,池深约为1.6m。氧化锡电极做成长度与直径之比为4:1的圆棒。电极通过电极水套固定在池墙上。
水套用来固定、冷却电极和冷却电极附近玻璃,以免玻璃液的压力把电极挤出来。循环使用的冷却水必须经过软化处理。冷却水用量视电极数量而定,日产6t玻璃的电熔窑冷却水量为L/min,从水套流出的水温不超过60℃。冷却水系统中包括一个高位水塔,以防备突然停电应急使用。玻璃液面覆盖的配合料层使窑炉上部空间温度降至℃,玻璃中大部分挥发成分在这个温度下就冷凝了。配合料融化时逸出的氧化铅量极其有限。正常作业时,配合料放出的CO2等气体很容易穿过配合料层进入窑炉上部空间,而挥发成分被冷凝回流进入玻璃。这有三点好处:①在池窑中生产的所有玻璃的组成是稳定的;②从池窑玻璃表面正常逸出的氧化铅很少,不污染池窑周围的空气;③由于昂贵的氧化铅(PbO)保留在玻璃中,而没有在熔化过程中损耗掉,因而降低了配合料的成本。
熔制铅晶质玻璃的电溶窑,上部空间高度比较低,用黏土砖砌成。池墙、流液洞、料道、池底及挑料口均用含ZrO2电熔锆刚玉砖,墙厚mm,池底厚mm。其他为莫来石砖及保温砖。当以适宜的温度熔化时,耐火材料的侵蚀非常小,玻璃中结石极少。尽管池炉耐火材料的侵蚀非常缓慢,它的炉龄还是有限的,池炉冷修周期约4年,工作池、料道及挑料口寿命为8年。