1.合理设计熔窑小炉利火焰空间:
该窑小炉结构与国内传统设计相比,呈偏而宽的特点,即小炉口宽度尽可能取大,使其与熔化池宽度之比加大。小炉宽高比加大后,煤气流股减薄,与空气流股充分接触,混合均匀,使燃料充分燃料,火焰较短,而火根温度较高。加之小炉宽,在熔化区形成一个幅宽、且热量集中的火焰覆盖面,从而使配合料熔化速度加快。
本窑小炉宽为1.2m,熔化池为4.4m,B小/B熔=0.55%。煤气流速为7.6m/s,空气流速6.8m/s,火焰喷出速度达14.5m/s。小炉下倾角为20°,使火焰尽可能压向玻璃液面,有利于配合料的熔化。
本窑炉设计为大火焰空间达1.m。扩大火焰空间有利于燃料完全燃烧,稳定火焰。在窑体保温的情况下扩大火焰空间可减小散热损失。相反,由于燃料完全燃烧,使得燃料在窑池空间内的燃烧效率提高了有利于玻璃液的熔化。其次,从流体力学考虑,在火焰与大拱之间有一股环气流存在有助于把火焰流股压向液面和避免火焰直接冲刷大炉顶。
2、窑体各部位采用高效、复合的全保温:
窑体各部分采用高效、复合的保温材料及涂料密封技术,不同部位选用国内价格、质量适宜的材料,以取得最佳的保温效果和较长的使用期限。达到以下效果。
表1为32m2玻璃池窑各部位隔热度及表面温度。
3、合理选用优质耐火材料;
在玻璃工业中,耐火材料是窑炉设计的基础和关键。选材即要考虑提高熔化率、耐高温,又要考虑企业经济效益、熔窑造价和延长熔窑寿命。只有合理选用各部位的耐火材料,使其匹配使用,保证全窑各部位耐火材料使用寿命接近,才能使整座熔窑使用寿命得以保证,本期熔窑寿命最低五年。
表2为玻璃熔窑各主要部位所选用的耐火材料。
4、设置窑坎:
设置窑坎本不是玻璃熔窑的新技术,但在保温瓶行业的燃煤熔窑中却没采用过此技术,主要是燃煤熔窑温度较燃油熔窑温度偏低,担心出现玻璃液澄清、匀化不好。本熔窑均衡各方面因素,在熔化区和澄清区之间设置高mm窑坎可以减小澄清匀化后玻璃液的回流,除节省燃料约5%外,在同样大小的玻璃熔窑中还可以熔制更多的玻璃液。
5、采用蜂窝状炉顶砖结构:
蜂窝炉顶砖是近年来由国外引进的新砖型、砌筑出的拱炉顶类似蜂窝状,故称为蜂窝炉顶,此结构与大火焰空间相结合,可增大熔池空间的热含,增加炉顶受热面对玻璃液的有效传热,降低炉顶受热面的温度,消除高温运行中产生的炉顶滴。由于蜂窝中存在滞流气体,可减少在高温运行中火焰对炉项的冲刷利侵蚀。彻底消除施工中大小头倒砌的现象。
6、熔化池池壁采用倾池壁砖:
熔化池池壁上部倾斜有利于延缓三相界面对耐火材料的侵蚀,这是因为玻璃液反应中产生的气泡沿斜面上升时,减轻了向上钻孔侵蚀的作用。同时,因为接触液面的池壁相应减薄,则有助于使冷却风发挥最佳的冷却效果。
7、提高蓄热室的热交换效率:
(1)增大蓄热室格子体格,使受热面积增加,蓄热面积与熔化池面积比达到42m2/m2。
(2)增高蓄热室高度达8米,使热量充分交换。
(3)马蹄焰的蓄热室传统上大多选用枚标砖、砖厚为65-7Omm。根据实验室分析,在30分钟热交换中,热的传递只是在砖材的表面20mm进行,因此传统选材有1/3属浪费。本窑采用壁厚40mm八角筒型格子传,它能在有限的格子容积内最大限度地增加格子体供热体积,可使助燃空气获得较高的予热温度,此外还可增加格子体的牢固度,减少格子堵塞现象。
8、料液面采用激光控制:
玻璃生产要求熔窑做到三稳定、三平衡,玻璃液面的稳定是其中之一,传统液面控制多采用固定探针式,活动控制式,压力控制式等。激光料液面控制装置,从控制精度,使用寿命以及抗干扰等方面都优于传统方法,本熔窑采用激光控制精度达±3mm。
9、料道采用钼电极加热:
玻璃粘度是玻璃制品成型工艺至关重要的物理参数,而做为玻璃熔窑与玻璃成型设备之间的桥梁——供料道又是人们十分
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