窑炉

143m2超大型马蹄焰熔窑设计与实践

发布时间:2023/5/26 10:39:36   
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熔窑是瓶罐玻璃生产线最核心的设备。近年来,一些规模化瓶罐企业随着市场的扩大开始探索超大型马蹄焰熔窑技术。年,我公司设计了m2马蹄焰玻璃熔窑,在超大型马蹄焰技术方面做了有益的探索,该窑配备了两台八组双滴和两台十组双滴行列机,主要生产啤酒瓶。

1、设计指标

2、熔窑结构设计

2.1长宽比

根据设计指标,确定熔化面积为m2。为了保证良好的熔化和澄清效果,考虑到火焰的覆盖面积和石油焦粉火焰的长度,本次熔窑设计采用了较大的长宽比,确定尺寸为:mmXmm,长宽比为1.6。

2.2深度

本次熔窑燃料采用石油焦,石油焦热值高,火焰辐射强度大,加上池底保温效果好并且在池底设计了鼓泡,因此底层玻璃液温度相应高。另外由于熔窑熔化率较高,为增加熔池内玻璃液的容量,以保持一定的周转量。因此熔窑池深确定为mm/mm,澄清池下沉mm。

2.3加料池与池壁

加料机采用裹入式摆动加料机,根据加料机的加料能力及熔窑出料量,熔窑设置了两个加料口,双侧加料。加料口双侧扩展角度设计为,加料口外宽11OOmm,长度mm。为有效减少加料口的热损失及粉尘飞扬,加料口空间由内碹和外碹组成。

池壁保温采用我公司人员开发的一种玻璃熔窑用新型复合保温砖,砌筑复合保温砖时将池壁砖立缝留出,并保持40mm~50mm的间隙。特别要指出的是加料口拐角砖不保温,并需留出足够空间利于冷却风冷却拐角位置。加料口池壁采用大板砖保温。

池壁砖冷却风量≥m3/h.m,出口风速35m/s;加料口拐角砖冷却风量≥0m3/h.m,出口风速35m/s。

2.4池底

为减少热损失、节约能源,熔窑池底采用多层复合池底结构,铺面砖mm,AZS捣打料55mm。考虑到池底存在的向下钻孔、向上钻蚀现象,采购的AZS捣打料的化学组成和矿相组成必须与铺面砖基本相同,在℃能与铺面砖烧结成密闭不可分割的整体。施工时,为了将捣打料捣实减少气体率,采用了分层分区捣打。

2.5鼓泡、窑砍

窑坎和池底鼓泡技术都是强化玻璃熔化的手段,窑坎的静态与鼓泡的动态两者相互辅助,可有效防止未熔化的料液流向澄清区,并能控制液流速度和提高池底温度,提高玻璃成分的均匀性。

窑坎设置在窑长3/4处,采用双排错缝结构,距离池壁项-mm,鼓泡与窑坎间距-mm。鼓泡采用脉冲鼓泡,泡频控制在每分钟6-10个。

窑坎处池壁与周边池壁的顶钢需脱开,单独用顶丝控制。

鼓泡砖的冷却风量≥m3/h.个。

2.6火焰空间

火焰空间宽度比熔化池宽度宽mm左右,火焰空间容积为m3,火焰空间热负荷4.5×kcal/m3.h。

胸墙电熔砖厚度mm,大碹碹厚mm,碹中心角60度。大碹碹脚采用双顶杆加固,并且下部顶杆位于碹脚砖中部靠下。

大碹砌筑时缝隙总量应上下一致,严禁上小下大,上下缝隙总量偏差不超过5%。所用硅质泥浆在出厂前必须用其将两块硅砖砌在一起,在℃以上的隧道窑或其他窑炉烧成,验证硅质泥浆烧成后的常温粘结强度,如两块砖未能牢固粘结在一起,则该批硅质耐火泥浆不能出厂使用。

2.7流液洞

流液洞采用下沉倾斜式,整个流液洞尺寸为:mmXmmXmm。为了降低玻璃液对流液洞的腐蚀,流液洞与池壁砖拐角处不保温,流液洞侧壁简单保温,并留出立缝。流液洞每块盖板砖单独加固并且不保温,流液洞盖板砖需进行冷却尤其是缝隙,采用风冷时需用独立风机供风,冷却风量不低于≥0m3/h.m,出口风速35m/s,采用水冷时水量为20m3/h,压力大约0.3MPa。

2.8分配料道

分配料道的主要功能是实现玻璃液的均化、调温和分配功能。本座窑炉出料量大,分配料道也相应加大了容积。分配料道内宽1mm,池深mm。为防止料道过长、过深造成局部温降,池壁保温采用复合保温砖+陶瓷纤维板的结构进行强保温。

分配料道上部火焰空间采用区域分隔,同时在分配料道每个区域设置一支喷枪,生产时视温度情况调节开度或关闭。

2.9小炉

石油焦火焰刚度好,喷射长度长。为有效提高熔窑热效率和有利于火焰转向减轻对胸墙的冲刷烧损,小炉中心线与窑炉中心线水平角3度,喷火口高度mm,小炉火焰覆盖率70%左右。喷枪安装时尽量水平或者微向上3度左右,防止冲烧大碹。

2.10蓄热室

蓄热室采用单通道结构。为有效减少能源消耗及节省造价,蓄热室按照蓄熔比3.5设计。为减弱石油焦对上层格子砖的侵蚀和减轻粉尘堵塞格子体,格子体采用筒形砖,从上至下格子体依次为高温镁锆砖、97镁砖、95镁砖、92镁砖。摆砌格子体时,必须沿墙四周拉线保证格子体与墙的缝隙同时格子体不能晃动,上下格子体不能有台阶。

3、耐火材料使用及材料利旧情况

本次项目在设计之初就提出了要尽可能利用厂里旧砖材,在实际设计和砌筑时本着“安全可靠,节约投资原则进行选材。主要材料选择如下:

需要指出的是,新砖必须做出厂检验、判定检验和落地检验。旧砖需用切磨砖机按照图纸尺寸进行切磨加工,尽量保证砖的几何尺寸与图纸无异,同时安装旧的普通浇筑电熔砖,筑口必须朝外防止火焰烧蚀。

4烤窑、保温

本次烤窑保温采用热保的方式。

4.1烤窑前工作

烤窑升温前组织人员将窑内、挂钩砖间隙、碹脚间隙、小炉底板进行了严格、彻底的清理。同时将大碹,蓄热室顶碹清理干净。

检查顶丝是否可调。

在碹顶设置膨胀尺。记录并标记顶丝长度尤其是大碹和蓄热室顶碹顶丝。用多晶莫来石纤维填塞挂钩砖间隙。用陶瓷纤维毯遮盖碹顶、胀缝、池壁上部未保温处,流液洞盖板。

4.2升温及加料

烤窑升温共13天,其中~℃之间升温速率3℃/h,~0℃之间升温速率5℃/h。熔窑在1℃加碎玻璃,加料速度6-10t/h。

4.3碹顶保温

当熔窑温度超过℃以后,开始撤掉碹顶铺盖的陶瓷纤维毯并观察碹顶胀缝情况,如果出现阶梯缝隙或者膨胀不严的缝隙必须及时处理,碹项胀缝必须用锆英石捣打料分多次填塞、捣实,防止串火。

5、运行效果

熔窑自年5月投产以来,运行效果良好,料液质量稳定,各项指标达到设计要求,最高出料量达到吨/天,能耗始终维持在kg/t玻璃液左右。

6、结束语

合理的设计与选材、高质量的材料、严格和精心的施工、科学的维护管理是决定熔窑寿命的重要因素,任何一环节缺位都会降低熔窑使用寿命。企业在强调低成本、高出料量、高合格率的同时更应当注重熔窑的周期熔化率。



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