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玻璃委员会技术专家赵民生高级工程师
玻璃的熔化与均化离不开高温,玻璃熔化要高温必须要用火,不论是用火柴(Wood)、用煤(Coal)、发生炉煤气(CoalGas)、城市煤气(TownGas)、石油焦(PetroleumCoke)、天然气(NatureGas)都是在窑炉中生火,产生火焰从而高温熔化玻璃原料。为了保持一定的火焰温度,窑炉操作工必须定时地观察火焰。他们要观察火焰的颜色、亮度和长短度等,其火焰能反映出窑炉内的温度情况辨别窑炉的热点等。它是司炉工平时操作的一项重要工作。
在远古时期窑炉是半敞开的人们用肉眼直接看火焰见图一。
图一半敞开式的玻璃窑
随着玻璃窑炉的发展出现了池炉,人们在窑炉壁墙上开一观察孔(Peephole)此孔也是敞开式的,人们用观火镜(护目镜)观察窑炉内的火焰情况,这是我们延续至今最常用最普遍的火焰观察方法见图二。
图二敞开式的火焰观察孔
司炉工用观火镜(护目镜)用它来观看炉膛内的火焰。其观火镜见图三。
观火镜是一种专业的工业窑炉看火玻璃,这种玻璃可以用于各种高温工业窑炉上来观察炉膛火焰燃烧情况。一般用于各种玻璃厂、钢厂、水泥厂和电厂等炉膛火焰的观察,是目前工业窑炉中使用最为广泛的。这种观火镜可以有效的阻挡强光和吸收红外及紫外辐射等光线,蓝色钴玻璃片是大家比较熟悉的观火镜片,玻璃外观呈现深蓝色,是一种专业的窑炉观火镜片。目前许多操作工都习惯采用这种观火镜来观察炉膛火焰。其观火镜观察温度在℃至℃之间。它能能够做到:1,要能有效地阻挡窑炉内强烈的对人眼有伤害的红外线辐射,阻挡最易引发电光性眼炎波长为nm的紫外线辐射,有效地保护眼睛;2,看火要清晰,尤其窑炉内部炉壁和材料加热状况层次清楚。
由于司炉工们长期使用观火镜与其产生了深厚的感情,退休后有人甚至专门收集各种观火镜作为业余爱好。图三上右是本人使用了30年之久的观火镜,当然这是题外话。
窑炉的观火孔要开多少个孔点,开在什么位置?由于玻璃窑炉大小相差很大,使用的燃料不一等工况差别较大,因此没有一个统一的标准。图四是中型马蹄形玻璃窑炉开孔的数量与位置,同时孔点的位置根据情况均要带有一定的角度,以便观察到窑炉的关键位置。以下图四仅供参考:
图四观察孔开孔的位置
其中的A、B、E、F观测点它们是有角度的,A、B点主要是观察喷枪口、加料口、小炉口以及后桥墙的情况,而E、F观测点它们主要是流液洞上部的前桥墙的情况,见图五所示。
图五前桥墙与后桥墙观察开孔的角度
C、D观测点它们一般是观察鼓泡的情况或者是玻璃液毛面与镜面的情况。E、F是观察整个窑炉火焰的情况。当然工作池与蓄热室也有观察孔此处不作介绍。
由于司炉工观察火焰是间断性的,以上图二敞开式火焰观察孔会造成能源浪费并且热污染严重。随着技术的发展技术人员设计制造一种带有盖的可关闭式的火焰观察孔见图六。
图六可关闭的火焰观察孔
它是用耐热金属材料制成平时不用时关闭,而当司炉工要观察炉内火焰时将其打开,在平时不用时观察孔可以将出火焰盖子盖上(图六左),以避免火焰窜出造成能源浪费污染环境。当需要观察火焰时打开盖子(图六右)。此盖开启有二种形式:一是左右开启,二是上下开启的。图七是上下开启式。
图七上下开启式的火焰观察孔
此二种罩盖开启形式各有特点,此处仅供同行们参考。除了图四所示的窑炉的观察孔的开孔,另外在工作池和蓄热室的不同部位也有观察孔,甚至在料道上也有简易的观察孔。
现在国外有一种用特种玻璃制成的全密封的观察孔见图八。
图八全密封的观察孔
它真正做到了可随时观察炉内的火焰燃烧情况,又可保证炉内的火焰不会窜出,同时它还可以有各种颜色的玻璃供你选用。当然它的装置也复杂不少,我们从图八与图九中依稀可辩出各种冷却的管路装置。
图九全密封观察孔的现场
通过观察炉膛我们可以观察到:火焰的颜色、火焰的长度、亮度、刚度、燃烧的情况(有无黑烟)、火焰与料堆的距离、火焰与二侧胸墙的距离(是否冲刷胸墙)、火焰与炉顶的情况(是否扫到炉顶)、、加料与进料以及料堆分布的情况、鼓泡的泡径与频率、交换后的燃料切断的情况、火焰是否有偏离、池墙腐蚀情况、胸墙有否松动与倾斜、喷枪砖有否结焦等等。要注意尽管现代技术发展迅速,但是没有一个窑炉的燃烧其火焰工况是完全一样的。
虽然现在有更多的测量手段,有些窑炉甚至安装了工业电视。但是它们均不能代替操作工到窑炉现场用火镜直接观察火焰。有一位窑炉专家说得好:任何仪器仪表都比不上操作工人的眼睛,它是最真实的。这话说得中肯。因此国内外再先进的玻璃窑炉均留有多个火焰观察孔(Peephole)。
以上仅是个人的一孔之见,望同行们指正与交流。
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