玻璃窯爐設計技術(shù)研究與探討

配合料在單元窯的一端投入，投料口設在側(cè)墻的一邊或兩邊，也有設在端墻上的。熔化好的玻璃從另一端穿過沉式流液洞流至稱為通路的拉絲作業(yè)部。第一節(jié)單元窯的結(jié)構(gòu)設計一、單元窯熔化面積的確定單元窯熔化面積可用公式F二G/g2表示。式中F 熔化面積，M;12g 熔化率，(t/M?d)o熔化率反映單元窯的設計和生產(chǎn)管理水平，包括原料成分、水分、質(zhì)量的控制和窯爐運行的控制水平等，同時還與纖維直徑有關(guān)。2一般拉制紡織紗的單元窯，g取0.8-1.0t/M?d,拉制粗直徑紗時2可取略大一些1.5t/M?do早期的技術(shù)資料表明當年的單元窯平均日產(chǎn)玻璃的熔化面積，可見現(xiàn)在已有較大進步。二、熔池長、寬、深的確定(1)池長L和池寬B是根據(jù)熔化面積和熔池長寬比(L/B)來決定的。B|J：FB二 平方L/BL/B越大，投入窯爐的玻璃原料從熔化到完成澄清，其間的玻璃“行程”越長，也越有利于熔化和澄清。早期設計的單元窯熔他是很長的，日產(chǎn)量在8—□Ot/d,(L/B)5-4o隨著單元窯配合料微粉化及熔制工藝和鼓泡技術(shù)的發(fā)展與成熟，以及窯體耐火材料的質(zhì)量提高和采用保溫技術(shù)等措施，使熔池長寬比在3左右，也同樣可以獲得滿意的玻璃質(zhì)量。現(xiàn)在設計取(L/B)值時，只有在考慮為下屆窯爐有較大擴產(chǎn)需要時才選取(L/B)大一些，一般情況下取(L/B)為3—4。(2)他深h主要取決于玻璃的透熱性及池底耐火材料能承受的溫度。早期池底鋪面磚選用致密結(jié)磚時，池底溫度一般控制在1350?以內(nèi)，而池底溫度乂直接影響玻璃熔化質(zhì)量和窯爐熔化率。現(xiàn)在的F玻璃單元窯，由于池底部位采取保溫和鼓泡技術(shù)措施，在提高熔化率的同時.，使熱點附近的池底玻璃溫度也提高到1440—1470?,因此池底2/3以上高溫區(qū)域的鋪面層磚改用耐溫和耐侵蝕性能更好的致密銘磚。有時也可通過適當加高池深來達到降低池底溫度。一般而言，E玻璃單元窯單產(chǎn)在以下30t/d,池深選600—700mm,隨著單產(chǎn)的增大，目前的最高池深可達900mm左右。三、池底鼓泡位置的確定單元窯池底設置鼓泡裝置，按其作用大致有以下幾種方式。(1)將鼓泡器布置在配合料生料堆聚集層最厚的部位有助于打散生料堆。但由于投料口和投料機的改進，目前已沒有必要使用這種方法了。(2)將鼓泡器排布在生料堆消失的位置，該部位的玻璃液溫度已經(jīng)比較高了，因此通過鼓泡可強制較高溫度的玻璃液向生料區(qū)推移，底部的玻璃液也可翻到面上吸收窯爐火焰空間更多熱量，起到助熔作用，通過物理和數(shù)學模擬也都能證明這一點。要注意的是不能讓生料層覆蓋在鼓泡區(qū)域的玻璃液面上，否則將無法起助熔作用。2(3)將鼓泡器布置在窯池玻璃液最高溫度區(qū)，一般約為池長2/3處，鼓泡作用可使更多的含氣泡玻璃翻至玻璃液面排泡，起到促進澄清和均化的效果。E玻璃單元窯的池底鼓泡位置通常按以下兩種原則確定:一是在池長1/3處布置一排鼓泡器起助熔作用，在池長2/3—4/5處布置另一排鼓泡器，起促進澄清和均化作用。這種布置也是輕工窯爐鼓泡常用的方式;二是第一排鼓泡布置在池長1m附近，第二排緊隨其后，二排間相距約E或更近。這種布置是近年來E玻璃單元窯常用的方式，理由是當采用細而干的微粉原料熔制*玻璃時，熔化不再是難題，但由于玻璃液中存在大量的氣泡，因此良好的澄清和均化是確保玻璃液質(zhì)量和提高熔化率的主要因素，采用兩排鼓泡集中布置可起到類似窯坎阻擋生料流的作用和加強玻璃液均化的作用。四、窯池結(jié)構(gòu)設計(1)E玻璃單元窯的池壁結(jié)構(gòu)有多種排列方式，適合小型池窯，池壁內(nèi)側(cè)沒有橫縫，池壁使用期一般不超過5年，在窯爐運行后期部分池壁要進行噴水冷卻保窯。該結(jié)構(gòu)對部分低溫區(qū)可用致密錯磚替代昂貴的致密銘磚，節(jié)約部分投資。適用于較低溫的池壁，這種結(jié)構(gòu)一般不用噴水冷卻保窯，而用外層加貼新磚來延長窯爐運行期。結(jié)構(gòu)的池壁采用致密銘磚橫向排列，因為致密銘磚不同于致密錯和AES,磚，其橫縫與豎縫的侵蝕速度差別不大。(2)池底結(jié)構(gòu)。A.適合于池底溫度長期不高于1350?,短期不高于1370?的窯池。B.采取鼓泡孔二側(cè)的致密銘磚高出池底面，而鼓泡頭乂高于兩側(cè)銘磚的方式，這樣可在鼓泡頭位置以下形成液滯流區(qū)，減少由于玻璃液沖刷對池底造成的侵蝕。C.采取鼓泡磚高出池底面而鼓泡頭乂高出鼓泡磚50mm左右的方式，同樣也可使池底耐火材料少受玻璃液的沖刷侵蝕。(3)流液洞結(jié)構(gòu)。當熔化池中已熔化、澄清好的玻璃液流經(jīng)流液洞時，被強制降溫并流入作業(yè)部的主通路。因此流液洞的作用既是熔池和通路間的連通道，也是熔化部和作業(yè)部的分隔區(qū)。E玻璃單元窯除了采用通常結(jié)構(gòu)流液洞外，也常采用一種帶有擋磚的流液洞結(jié)構(gòu)。擋磚一般用優(yōu)質(zhì)錯磚或輅磚做成，厚度為100—150mm,包覆合金皮，浸入玻璃液部分的旬合金皮厚1mm,露在玻璃液上面的伯合金皮厚0.5mm。包伯合金皮的擋破應伸進兩邊側(cè)墻各150mln,以致當側(cè)墻磚被侵蝕時，擋磚依然完整。為安全起見，在制訂窯爐砌筑計劃時，要使得包鋰I擋磚能在砌窯收尾階段插進去。擋磚以下的流液洞尺寸一般是洞高為洞寬的1/2—4/5,這種洞口形式更有利于從熔化池獲取熔制質(zhì)量好的玻璃進入主通路。此外玻璃液進入流液洞的流速不宜過快，以4_—12m/h范圍為宜，同時流速比較高的玻璃對底磚的侵蝕也3較大，因此在流液洞處底磚要用銘磚面襯。鉗錯合金包皮長期在高溫玻璃液中浸泡，晶體會長大、變脆，在玻璃液的沖刷下便容易損壞。為延長擋磚使用時間，可考慮在擋磚側(cè)面開兩個直徑25mm的孔，通入水管冷卻或吹風冷卻，這適合于日產(chǎn)量比較大的單元窯和玻璃液在洞內(nèi)流速較快的情況。五、火焰空間結(jié)構(gòu)設計火焰空間指大硝以下、玻璃液面以上的空間，它的周邊包括胸墻、前墻和后墻。窯池長、寬確定之后，影響火焰空間大小的就是胸墻高度。對火焰空間容積的確定，主要考慮燃料的燃燒和發(fā)熱狀況。玻璃窯爐內(nèi)燃料的燃燒屬于擴散式燃燒。除了高溫環(huán)境及充足的助燃空氣條件外，燃燒速度還取決于氧氣的擴散和不斷與燃料混合！燃燒的過程，氧氣擴散速度將直接影響燃燒的速度，同時必須提供足夠的擴散空間和時間，使燃料達到完全燃燒。送入窯爐空間的燃料的化學能及燃料與空氣的物理能之和與空間容積之比，稱為容積發(fā)熱強度。根據(jù)窯爐運行經(jīng)驗及充分考慮到窯爐耐火材料所允許的承受強度，一般取容積發(fā)3熱強度為120—240KW/m,通過該數(shù)值可以計算或核算胸墻高度。一般輕工窯爐的胸墻較高，約為1—2m,而單元窯熔化率低，胸墻高度為0.8—1.0m。一般胸墻重量都是獨立支撐在立柱上，池壁與胸墻間用掛鉤磚分隔，掛鉤磚砌筑時應與池壁留有鼓脹間隙，烤窯結(jié)束后再用錯泥把余留的縫隙密封。在胸墻部位沿窯長方向分設多對燒嘴。支撐燒嘴的燒嘴磚，插入兩側(cè)胸墻，彼此相對放置。燒嘴間距為600—1000mm,采用氣體燃料或低粘度燃料油，燒嘴間距一般取600mm左右，采用高粘度重油時，燒嘴噴油孔過小容易堵塞，這時可適當放大油孔，燒嘴間距也相應放大。在投料口區(qū)笫一對燒嘴與后池墻之間的距離對生料熔化和排煙溫度都有影響，距離越小該區(qū)溫度高，化料快，但排煙溫度高，會降低熱效率，甚至使金屬換熱器過熱。距離太大不利化料，影響熔化率。一般距離為1.2—1.6mm。前池壁與最末一對燒嘴間距，一般為0.3—0.5mm。為了監(jiān)視窯內(nèi)熔化狀況和便于對燃燒嘴觀察和調(diào)節(jié)，應在胸墻上設置一定數(shù)量可開閉的觀察孔。六、煙道從熔窯通到換熱器的煙氣，先經(jīng)水平煙道，再過垂直煙道進入換熱器。水平煙道的截面尺寸，通常按1—2m/s的煙氣流速來選取，高度宜大于寬度。垂直煙道截面乂略大于水平煙道截面。煙道耐火材料的侵蝕通常是很嚴重的。這不僅由于排出氣體的速度快，而且還由于煙氣中夾帶有配合料粉塵。所以在水平煙道入口處底面，使用質(zhì)量好4的致密銘磚，稍后部位才用致密錯磚，再往后的底面、側(cè)墻、磁磚則使用標準銘磚或電熔AZS磚。垂直煙道與換熱器接口磚采用銘剛玉磚。七、通路結(jié)構(gòu)設計通路的作用是接受從熔窯流液洞或擋磚下通道流過來的玻璃，逐漸降溫、恒溫，并使之達到合適的成型溫度。盡管通路和熔窯兩者實際是相連的，但通路的操作和控制完全與熔窯分開。并在多段通路的情況下，每段也都要單獨控制，以保證滿足拉絲所必須的成型溫度。通常習慣稱與熔窯相連接的通路部分為主通路;裝有拉絲漏板的通路稱為成型通路或作業(yè)通路，而從通路到各段作業(yè)通路間的連接通道稱為過渡通路。為了有助于玻璃液的均化和溫度調(diào)制，不少專業(yè)人士認為主通路宜長，如5—8m,甚至更長些。而過渡通路的長度以方便拉絲作業(yè)為原則，一般取4.5—5.5m。通路深度:主通路液深自流液洞后分幾個臺階逐漸減低，最后一個臺階的液深為100—160mm,常在該臺階前再設置一塊鋰1錢合金包皮的擋磚，擋磚浸入玻璃50—80mm（也有在擋磚前設玻璃液溢流裝置，可放掉上層BO揮發(fā)量較大的那層玻璃液）o過渡通路液深在10023—160mm間。成型通路的液深與拉絲作業(yè)區(qū)玻璃的溫度有關(guān)，目前常設計為100—110mm。通路寬度:在通路液深確定后，通路的內(nèi)部寬度取決于流過它的玻璃量。如果不考慮玻璃和耐火材料之間流動阻力的差別，一般E玻3璃選取1.0-2.OKg/h.cm的玻璃流量來計算寬度。成型通路的寬度還要充分考慮漏板配置的需要，如果漏板臺數(shù)較多，也有在同一條成型通路上采用前后段兩種不同寬度的結(jié)構(gòu)。第二節(jié)耐火材料的選用及砌筑耐火材料在單元窯內(nèi)長期受到高溫、溫度急劇變化及火焰、粉料、玻璃液的物理化學侵蝕和機械沖刷作用，因此隨著時間的推移，將會逐漸地被剝落和熔入玻璃液，并給玻璃液造成氣泡、波筋及難熔結(jié)石等缺陷，嚴重時使拉絲作業(yè)產(chǎn)生困難。當耐火材料被侵蝕到一定程度，便迫使單元窯停產(chǎn)冷修。因此從玻璃熔化質(zhì)量和單元窯運行壽命等項要求來考慮，必須根據(jù)單元窯不同部位和不同熱工制度，來正確選擇適用的耐火材料。一、E玻璃單元窯選用的主要耐火材料.致密氧化銘磚它具有最佳抗高溫E玻璃侵蝕性能，其侵蝕物基本上對玻璃液不5造成污染，所以已成E玻璃單元窯的首選優(yōu)質(zhì)耐火磚材。致密氧化銘采用等靜壓法成型，其致密度非常高，主要技術(shù)指標3為CrO含量,94%,空氣孔率，15%,體積密度,4.24g/cm,侵蝕損耗23只有致密錯磚的l/10o用在E玻璃單元窯直接接觸高溫玻璃液的熔化部池壁、熔化部高溫部位池底、主通路池壁和池底、過渡通路池壁等。國際上常用的致密氧化銘磚牌號有美國CORHARP公司生產(chǎn)的.C—1215、C-1215Z、CR—100等，德國VGT—DYKO公司生產(chǎn)的GR95WA及日本品川株式會社生產(chǎn)的UC—PC—95o.致密氧化錯磚該病的抗高溫&玻璃液侵蝕性能略低于致密氧化輅磚，也采用等靜壓法成型，其技術(shù)指標為ZrO,65%,顯氣孔率,2.0%,體積密23度約4.25g/cm,在E玻璃中溫度超過1370?就有侵蝕。用在E玻璃單元窯接觸玻璃液溫度稍低的熔化部池底，過渡通路、成型通路的池底以及成型通路流液槽和漏板托磚等。此外致密錯磚還作為致密銘磚的背襯磚被使用。國際常用牌號有美國CORHARP公司生產(chǎn)的ZS—1300、ZS—1500.ZS—835和ZS—78等，德國PGT—DYKO公司生產(chǎn)的ZS65WA,日本品川株式會社生產(chǎn)的UC一Z、UC—CZ、UC—CZB等。近年來，我國廣州嶺南耐火材料有限公司引進國外技術(shù)和設備，也生產(chǎn)出了采用等靜壓法成型的燒結(jié)致密錯磚，已為國內(nèi)玻璃、玻纖窯爐部分應用。德國KGT-DYKO公司研制開發(fā)了一種新型粗粒結(jié)構(gòu)致密氧化錯磚，大大改善了磚材的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)，進而提高了磚材的耐急冷急熱3性能。其體積密度為3.75g/cm,其氣孔率為17%。該磚牌號為ZS65AR,具有良好的抗熱震性，最適用于拉絲流液槽及漏板托磚。.標準錯磚3該磚ZrO含量約為66%,容重為3.7g/cm,具有較好的熱穩(wěn)定性2和抗剝落性。使用在粉料侵蝕較嚴重的投料口區(qū)胸墻及后墻，熔窯觀察孔磚及通路火焰空間的胸墻和頂蓋磚、燒嘴磚。但也有采用AZS的燒嘴磚與采用莫來石磚為過渡磚及窯爐二側(cè)的間隙磚等。.燒結(jié)莫來石磚3該磚化學組成為A10,74%;SiO2.2%。容重2.5g/cm,主要用途232是標準銘的背襯磚，熔化部胸墻及前端墻磚、通路煙道內(nèi)襯磚、大硝碗腳及放料口外層磚、換熱器入口煙道外墻磚等。還有一種采用融熔法形成莫來石晶體后再燒結(jié)成的莫來石磚;具有更優(yōu)良的抗高溫蠕變性和耐熱震性，可用作窯爐大磴和火焰空間胸墻，使用效果很好，目前國產(chǎn)化也已成功。6.電熔錯剛玉磚（AZS磚）該磚化學組成為ZrO34%,A1049.2%;Si015.9%o容重為223233.85g/cm,主要用途是熔化部燒嘴磚及投料口磚。6.電熔銘剛玉磚該磚化學組成為CrO28.3%,A1058.3%,MgO,FeO5.2%。容2323233重約3.4g/cmc主要使用在換熱器入口處的煙道接口磚。二、窯爐的砌筑技術(shù)精心設計的窯爐，必須精心砌筑，砌筑質(zhì)量對窯爐壽命、燃料消耗，玻璃熔化及拉絲作業(yè)都有很大影響。為了滿足窯爐對磚材砌筑尺寸和窯體熱膨脹等基本要求，因此窯爐的池壁磚、池底鋪面磚都要進行切磨。此外窯爐耐火磚之間膨脹縫的合理預留也是極其重要的環(huán)節(jié)。下面對砌筑技術(shù)要點作一簡單介紹。.鋼架驗收和預砌筑(1)根據(jù)窯爐施工基準線和窯爐中心線，進行鋼結(jié)構(gòu)放線施工。按鋼結(jié)構(gòu)設計要求和施工允許偏差鋪設主、次梁和扁鋼，同時也對通路鋼結(jié)構(gòu)進行施工。(2)為確保砌筑施工質(zhì)量和施工進度，對尺寸和磚縫有嚴格要求的池壁磚、池底鋪面磚及所有承重拱磚應進行預砌筑。但如果上述磚材的尺寸精度很高，完全符合設計要求，也可不進行預砌筑。凡進行預砌筑的磚必須按順序編號，正式砌筑時對號入座。.砌筑順序和方法(1)在池底鋼結(jié)構(gòu)驗收合格的基礎(chǔ)上，按窯爐施工基準線與窯爐中心線放出相關(guān)的投料口、前后排鼓泡及成型通路上各臺拉絲漏板的中心線。(2)池底砌筑，包括通路底。砌好保溫磚和高嶺土大磚后，在砌筑池壁處內(nèi)外放寬30—50mm找平。多層型地底結(jié)構(gòu)在砌筑時必須按標高負偏差控制，池底總厚度的允許偏差一般為-3mm。在池底高嶺土大磚上面鋪設一層銘質(zhì)搗打料作為密封層，可防止玻璃液滲透至抗腐蝕性差的粘土磚層。(3)池壁砌筑，包括通路池壁。砌池壁的底磚必須保證水平度，否則要對該部位底面磚進行加工，直至達到要求。多層池壁磚砌筑時，先里后外地操作，要確保爐膛內(nèi)尺寸，嚴禁磚材砍鑿面朝向爐膛。墻角需交錯壓縫砌筑，嚴格保持垂直度。(4)吊裝立柱。采取臨時措施穩(wěn)住立柱，然后按設計要求安裝喳砧角鋼，立柱與喳砧角鋼必須緊靠，同時定準標高。(5)砌筑大能。制作詭胎，經(jīng)拱架做承載沉降試驗和相應尺寸檢查后，大碗山兩側(cè)同時向中心砌筑，并要求連續(xù)作業(yè)，盡量控制在！*+內(nèi)完成。大能保溫層施工待烤窯結(jié)束后進行。(6)砌筑胸墻、前墻、后墻和通路火焰空間。胸墻的砌筑應在仔細檢查托架、托板和支撐架安裝合格后進行。砌筑掛鉤磚與胸墻磚要有采取防止向窯內(nèi)傾倒的措施。(7)砌筑煙道、煙囪。必須在清除窯內(nèi)雜物，并用吸塵器吸凈后進行砌筑。熔窯煙道和煙囪的砌筑，還要與金屬換熱器相配合，通路煙囪必須等通路砌筑完畢后再砌筑。(8)砌筑方法分干砌和濕砌兩種。干砌部位:熔化部和通路的池底、池壁，火焰空間部位的掛鉤磚，熔化部和煙道的磴磴磚，電熔磚砌體及通路頂蓋磚。濕砌部位:熔化部火焰空間的側(cè)墻和磴頂，煙道、煙囪及窯爐的保溫層磚，濕砌所用泥漿應根據(jù)所用耐火磚材配制相應耐火泥。.砌筑的質(zhì)量要求和檢驗(1)磚縫。要求磚與磚間的縫隙要小，空間各部位砌體的磚縫允許厚度一般不超過2mm。硝頂磚縫要求小于1mm,保溫磚可擴大至3mme(1)膨脹縫。耐火磚材受熱會膨脹，應根據(jù)所用磚材及所處部位的溫度狀況來留設膨脹縫。每1m長的砌體內(nèi)留設膨脹縫的平均值可用平均線膨脹系數(shù)!均求出。池底磚、池壁磚，要適當減少，以防脹不滿E玻璃單元窯所用主要耐火材料致密銘磚、致密錯磚的膨脹縫平均值約為5mm。膨脹縫要均勻分段(間距不大于2m)留設，內(nèi)外磚層間按封閉式留設，上下磚層間按交錯留設，脹縫內(nèi)應保持清潔，外層用膠帶密封磚縫。(2)允許誤差。對標高、水平度、垂直度、線尺寸和砌體表面平整度都有嚴格的允許誤差范圍。砌體磚縫用塞尺檢查，塞尺厚度等于被檢驗磚縫的規(guī)定厚度。平整度用21n靠尺在所有方向檢查。在全部檢查結(jié)束并對窯內(nèi)多次清潔后進行密封處理，盡量減少外界雜物、塵第三節(jié)單元窯的附屬設備一、投料機E玻璃原料采用了100—300日的細干粉料，其中含硼原料受高溫乂容易結(jié)塊，所以比較適合的投料機是螺旋式投料機。這樣給料倉可以放置在離開熔窯一段距離的位置處，減少受爐體高溫散熱的影響。投料機出口端插入胸墻上部，為了避免該處受窯爐熱量輻射而溫度過高，通常在投料機前段裝配有水冷夾套，該夾套用不銹鋼板焊接，內(nèi)通循環(huán)冷卻水。由于廢氣中含有玻璃原料分解產(chǎn)生的SO、燃料中2含硫物質(zhì)的燃燒產(chǎn)物SO及玻璃助熔劑分解和揮發(fā)的氟化物，從而使2廢氣呈較強的酸性。因此這種工作環(huán)境對投料機金屬材料會有一定的腐蝕影響。螺旋投料機可通過變速來調(diào)節(jié)給料量，并能保持連續(xù)穩(wěn)定地投8料。E玻璃單元窯一般采用相對布置的兩介投料機，如果其中一臺要檢修時，另一臺也應能滿足投料量的需要。拉制粗直徑纖維為主的單元窯也可以采用單側(cè)投料，但也應安裝兩臺投料機，一臺作備用。二、鼓泡器前節(jié)單元窯結(jié)構(gòu)設計中，已對鼓泡器的作用及安裝位置等作了介紹。鼓泡器的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)是鼓泡頭，由于要長期插入熔窯的玻璃中，因此必須選用耐高溫和耐玻璃液腐蝕的材料來制作。對E玻璃單元窯通常鉗銬合金材料，它可確保在窯齡期內(nèi)的安全使用。鼓泡頭端部開有流通空氣的小孔，根據(jù)泡徑要求一般為直徑0.8—3.0mm的圓孔。在熔窯運行期內(nèi)是不允許堵孔的，所以開孔也不能過小，同時要求進入鼓泡管的空氣必須經(jīng)過過濾干燥處理，達到含塵量小于〃+,-+%,塵3粒徑小于hng/cm,干燥常壓露點/（#0的技術(shù)指標。供氣系統(tǒng)應該設三路，其中兩路作為備用氣源，包括一旦孔口堵塞時以一路高壓空氣沖通堵孔。鼓泡氣壓的大小與玻璃液深有關(guān)，一般正常管路進入系統(tǒng)氣壓在#）%123左右，備用沖孔管路氣壓在#）4123以上，隨液深增加，氣壓也要適當加大。此外還要根據(jù)泡頻，即每分鐘的鼓泡數(shù)量進行氣量調(diào)節(jié)。如泡頻為0.3MPa,鼓泡空氣消耗量約為0.7MPa。實際運行時泡頻應視窯內(nèi)熔化狀態(tài)稍作調(diào)整。要注意鼓泡壓力和流量都不能過大，不允許鼓泡區(qū)域出現(xiàn)沸騰狀態(tài)。三、燃燒系統(tǒng).熔窯燃燒系統(tǒng)燃油系統(tǒng)的流程是:從廠總油站送出的燃料油，一般先進入設在池窯拉絲車間內(nèi)的中間油罐。該油罐內(nèi)裝有蒸汽盤管加熱，以保持油溫為那%#&'左右，處于可流動狀態(tài)。在出中間油罐之后，便經(jīng)油過濾器到油泵，油泵出口的一路乂回到中間油罐（采用手動回油閥，最好并連一個過壓回油閥，當油壓超過后面系統(tǒng)所能承受的壓力時，即打開或開大回油，以始終保持在安全油壓之下）；另一路送至二級加熱器。若使用粘度大的重油時，先進入二級加熱器中的蒸汽加熱器，使油溫上升到！（$%!（&',再進入電加熱器，將燃油繼續(xù)加熱到！）&%!*$'。如果是使用粘度小的燃料油時，油溫在+$%!（$'即可滿足燃燒器霧化要求，則原二級串聯(lián)加熱器改為蒸汽和電加熱器并聯(lián)，互為備用（二級串聯(lián)加熱器之后，通常還增加一路備用電加熱器）。從加熱器流出的燃油最好再經(jīng)過一道二級過濾裝置，然后通過電磁閥、減壓閥、流量計及調(diào)節(jié)閥等裝置，最后送到爐前的每一個油燒嘴。油霧化后，與助燃空氣同時從燃燒器噴入窯內(nèi)燃燒。采用低粘度燃油可以使用低壓空氣霧化;使用高粘度重油必須用壓縮空氣霧化。霧化空氣系統(tǒng)，在霧化空氣管路上裝有調(diào)節(jié)閥和流量計，空氣量應是霧化空氣量和通過金屬換熱器送出的二次預熱空氣量之和，該調(diào)節(jié)閥是為了根據(jù)燃油量變化來調(diào)節(jié)空氣量的，目的是確保良好的霧化效果。金屬換熱器送出的二次預熱風，被分配到各燃燒嘴時，可通過入口處的蝶閥，單獨調(diào)節(jié)進入各燒嘴的助燃空氣量。有的設計為了提高對窯溫的調(diào)控能力和防止換熱器溫度過高受損壞，也可以在金屬換熱器出口的熱風總管上裝有自動放空閥，一旦出現(xiàn)預熱空氣高于控制范圍時，立即將部分熱空氣放空來達到降溫目的。金屬換熱器最大流量的選擇要考慮窯爐燃燒溫度的要求。燃燒系統(tǒng)調(diào)節(jié)過程必須保證熔窯始終處于微氧化氣氛。因此窯溫低于控制值時，在開大燃料調(diào)節(jié)閥之前，必須先開大助燃空氣調(diào)節(jié)閥;相反窯溫過高要減少燃料消耗量時，應先關(guān)小燃料調(diào)節(jié)閥，后關(guān)小助燃空氣調(diào)節(jié)閥。在調(diào)節(jié)過程中燃料量與空氣量成比例變化。助燃風機與安全切斷閥、油泵實行連鎖。天然氣燃燒系統(tǒng)的流程相對簡單一些。天然氣從工廠調(diào)壓房送到車間，其壓力一般是$'70-.，經(jīng)過濾器，安全切斷閥、減壓閥，將氣壓降到$〃!$%$〃!）0-.，再經(jīng)流量計和調(diào)節(jié)閥到達爐前總管后分送至各個燃燒器供燃燒。它不再需要霧化系統(tǒng)，而助燃空氣部分與燃油系統(tǒng)相同。需要增加說明的是安全切斷閥除與風機連鎖之外，還受天然氣進氣壓力控制。當進氣壓力高于過濾器及其后的儀表所能承受的壓力時，為保護系統(tǒng)儀表，安全切斷閥立即切斷;而當進氣壓力低于正常工作所需要的壓力時，也立即自動關(guān)閉，以防自控系統(tǒng)混亂。單元窯燃燒系統(tǒng)經(jīng)常采用的是一種復合型燃燒器。它由熱風風套和油燒嘴（或燃氣燒嘴，或油和燃氣組合燒嘴）組成。為了調(diào)節(jié)火焰長短，在風套外面有一套調(diào)節(jié)噴嘴出口，到燃燒器噴口距離的裝置。國內(nèi)自行設計制造的燃油燃燒器，已在多座單元窯上用過。設計采用兩級壓縮空氣霧化，當使用高粘度重油時也能滿足熔制玻璃的要求。.通路燃燒系統(tǒng)玻璃從熔窯流入通路后，為了最終達到拉絲所要求的溫度，應該有一個穩(wěn)定的降溫和保溫過程。由于對燃燒的調(diào)節(jié)量小，一般都使用天然氣、石油液化氣等氣體燃料。在進入燃燒嘴前，燃氣與空氣已按燃燒比例混合好，所以在負荷調(diào)節(jié)過程中，空氣和燃氣的比例是不變的。不過有一點必須指出，目前各種預混燃燒裝置都要求燃氣的熱值和相對密度要穩(wěn)定，否則就達不到比例調(diào)節(jié)的目的，不能保持燃燒氣氛。采用石油液化氣作熱源時，要在液化氣站內(nèi)預先除去#$等高氣化點碳氫化合物，因為這類物質(zhì)在常溫下易凝結(jié)成液體，不僅影響燃氣熱值的穩(wěn)定，有時還會排入下水道而造成隱患。初混的液化氣熱值保持在，最好通過化驗或在線質(zhì)譜儀經(jīng)常性檢測，并隨時根據(jù)檢測的結(jié)果調(diào)節(jié)初混空氣量，保持進入燃燒系統(tǒng)的燃氣熱值。通路燃燒系統(tǒng)乂可分為大系統(tǒng)和小系統(tǒng)兩種形式，分別做如下介紹。（1）大系統(tǒng)式空氣、燃氣預混燃燒裝置，引入車間的燃氣依次經(jīng)由過濾器、安全切斷閥、壓力調(diào)節(jié)閥（如需減壓時）、流量計、到達零壓閥。這時燃氣壓力為零值（相當于當?shù)卮髿鈮毫Γ⑴c也經(jīng)過濾后的另一路空氣同時被吸入機械混合器（由于燃氣風機的抽吸造成混合器負壓）。位于混合器頂?shù)氖州営脕碜兓諝饣蛉細獾倪M口截面積（或阻力，這樣可以調(diào)節(jié)空氣和燃氣的比例。空氣和燃氣按一定比例通過燃氣風機進行攪拌混合，并同時提高壓力達到％'+23左右。預混氣從燃氣風機送出后先經(jīng)多孔板阻火器（保護風機用）再到流量計。在多孔板與流量計之間乂設置了爆破頭放空管和人工放空管，供開車時先放掉空氣和燃氣比例不合格的預混氣。然后分成多路。每一路都可以獨立控制，并設置獨立的調(diào)節(jié)閥、多功能阻火器（一用一備），分送到多組預混氣分配管。每一分配管乂通過金屬軟管分送到各個燒嘴。預混氣從燒嘴噴出后，在燒嘴磚內(nèi)燃燒，從觀察孔看通路，可見到發(fā)光的各個燒嘴磚孔和溫度均勻的通路玻璃液面。通路的溫度通過插入頂蓋磚以下$（00的熱電偶來檢測；先由變送器變成調(diào)節(jié)器能接受的訊號，再由調(diào)節(jié)器經(jīng)過比例、積分、微分運算，并與控制值進行比較后送出電流訊號。如調(diào)節(jié)閥采用氣動式，則電流訊號轉(zhuǎn)換成壓縮空氣的壓力訊號；如調(diào)節(jié)閥采用電動式，則弱電流訊號放大而后送到調(diào)節(jié)閥。當通路溫度低于控制值時調(diào)節(jié)閥會自動開大，以增加預混氣量，使通路溫度上升，反之也一樣。關(guān)于安全保護，首先要有正確的設計，保證燃燒調(diào)節(jié)過程始終在安全運行范圍，不會產(chǎn)生回火。如果預混氣管路受外部高溫影響，造成管內(nèi)溫度高于著火溫度，必定產(chǎn)生回火。這時多功能阻火器能將回火阻隔，多功能阻火器除阻斷火焰之外，還有另兩個功能:一是阻火器內(nèi)有雙金屬閥片，一旦阻火器溫度過高，有可能燒壞不銹鋼絲網(wǎng)時.，閥片先發(fā)生變形來阻斷預混氣通過阻火器;二是阻火器上有一個微動開關(guān)，一旦發(fā)生回火，便發(fā)出電訊號讓調(diào)節(jié)閥關(guān)閉。（2）小系統(tǒng)式空氣燃氣預混燃燒裝置。其工作原理是助燃空氣由離心風機送出，經(jīng)蝶閥、總風管分送到各獨立的小系統(tǒng)（按主通路、過渡通路和成型通路組成的池窯拉絲通路系統(tǒng)，分為若干個獨立的溫控系統(tǒng)）。各小系統(tǒng)的助燃空氣乂經(jīng)調(diào)節(jié)閥送到混合器的噴嘴，空氣經(jīng)噴嘴變?yōu)楦咚贇饬鳎a(chǎn)生負壓。燃氣（液化氣或天然氣）經(jīng)減壓閥、流量計后也被分送到各獨立小系統(tǒng)的燃氣入口，并經(jīng)電磁閥、零壓閥將燃氣壓力降至零壓（相當于當?shù)卮髿鈮海偻ㄟ^微調(diào)閥被高速空氣流產(chǎn)生的負壓吸入混合器。空氣和燃氣二者在混合器內(nèi)混合、擴散后分送至各個燒嘴進行燃燒。經(jīng)過混合的燃燒氣體的壓力要略高于輸送管路和燒嘴處的阻力。混合氣體在通路燒嘴磚內(nèi)就已基本完成燃燒，所以一般在通路空間是見不到火焰的。通路空間溫度由插入頂蓋磚以下的熱電偶檢測，經(jīng)溫度變送器顯示和記錄溫度，送到調(diào)節(jié)器進行比例、積分、微分運算，并與設定溫度值進行比較后送出調(diào)節(jié)信號，通過電氣轉(zhuǎn)換器和氣動調(diào)節(jié)閥進行調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)閥門開大（或關(guān)小），則空氣量增大（或減小），燃氣量也會按比例同時增大（或減小），于是通路溫度隨之相應升高（或降低）。通路火焰空間控制點的溫度波動可在！〃#范圍內(nèi)。整套裝置的關(guān)鍵是混合器品質(zhì)要可靠，如在燃氣熱值和相對密度穩(wěn)定的條件下，始終保持進入混合器的空燃氣量符合一定比例，這樣才能達到比例調(diào)節(jié)控制溫度的目的。各獨立小系統(tǒng)均設有多種安全保護裝置，如混合器出口氣管路上設有爆破頭，爆破頭上的微動開關(guān)與電磁閥（安全切斷閥）聯(lián)鎖，當某一系統(tǒng)發(fā)生回火時，爆破頭內(nèi)$%$及，'厚的鋁膜破裂，微動開關(guān)動作，使該系統(tǒng)的人工復位閥、電磁閥失電而切斷燃氣，但其余各獨立系統(tǒng)照樣可正常運行。此外在混合器入口管路上還設有壓力開關(guān)，如遇到助燃風機壓頭突然下降，有可能造成混合氣噴出速度降到臨界速度以下，這時壓力開關(guān)可提前使電磁閥失電并自動斷開，防止發(fā)生回火。電磁閥還與助燃風機聯(lián)鎖，即風機不啟動，電磁閥就不會打開，進一步保證系統(tǒng)安全運行。小系統(tǒng)的調(diào)節(jié)閥設置在助燃空氣管路上，這樣更安全些，并可以不設阻火器。調(diào)節(jié)閥采用氣動薄膜閥和氣點方式，在調(diào)試時先設置好調(diào)節(jié)閥的流量下限位，這樣可保證在運行操作過程中始終有一定量的混合氣流過燒嘴，可防止因燒嘴處流速過低而造成回火。大系統(tǒng)和小系統(tǒng)二者都能滿足池窯拉絲生產(chǎn)的要求，設計者可根據(jù)實際條件選用。四、金屬換熱器E玻璃單元窯熔制溫度高，煙氣溫度也相應高些，一般水平煙道進口的煙氣溫度在1500?以下；在經(jīng)水平煙道和垂直煙道的冷卻后，也仍可能達1350—1450?左右。通過金屬換熱器回收余熱，可使助燃空氣溫度預熱到700—850?。相當于增加30—40%的熱能利用率。實際上預熱后的助燃空氣，提高了燃料的理論燃燒溫度，增強了火焰輻射強度，對提高單元窯熔化能力也很有好處，所以其綜合節(jié)能效果還要大。輻射式金屬換熱器乂有普通雙筒式和噴流強化式兩類。噴流式換熱器多了一層噴流板。有.$/左右的冷空氣在噴流板與內(nèi)筒壁間流動和進行熱交換，而其余冷空氣通過噴流板上的小孔（噴嘴），以較高速度噴向內(nèi)筒壁，不僅直接冷卻內(nèi)筒壁，而且對主空氣流產(chǎn)生擾動，從而提高了內(nèi)筒壁對空氣的放熱系數(shù)，由于煙氣對內(nèi)筒壁的放熱系數(shù)比筒壁對空氣的放熱系數(shù)高得多，因此也提高了煙氣對空氣的傳熱系數(shù)，降低了內(nèi)外筒壁的溫度差。這種形式的換熱器，其結(jié)構(gòu)和制造較復雜，目前國內(nèi)的（玻璃單元窯上還使用不多。選擇金屬換熱器材料時，應以內(nèi)外壁最高溫度和適當考慮意外情況下可能超出的溫度及加上合理的余量作為依據(jù)。而且還要考慮材料的抗氧化性能和高溫蠕變性能等因素。金屬換熱器的安全使用是單元窯設計者和工廠必須認真考慮的事。在烤窯升溫階段，換熱器剛投入使用時，隨著窯內(nèi)煙氣溫度不斷升高，換熱器自身溫度也隨之升高，其材料就會發(fā)生快速熱膨脹。換熱器筒壁和管道的脹縮，均由各自的波紋狀膨脹環(huán)來吸收，而整體結(jié)構(gòu)的熱膨脹則必須通過人工操作來進行調(diào)控。如及時松開定位裝置上方的螺栓，增加平衡硅碼并保證平衡裝置的自由上下移動等措施。一個重要的經(jīng)驗是升溫前在吊裝換熱器時，保證換熱器底部平面提升到離煙道出口耐火磚的肩部約！〃#$$,這樣當溫度升高后，換熱器可自由向下延伸。一般情況下，延伸量不超過！##$$。但一旦向下延伸量較大，使換熱器底面與煙道磚肩部距離縮至〃#$$時，應采取人工向上拉升措施（增加平衡鐵）。當換熱器進入正常運行狀態(tài)（即膨脹已完全釋放）時，可把換熱器底部的定位螺母固定，并保持換熱器底面與煙道磚肩部距離約為〃#$$。換熱器上、下段內(nèi)壁及空氣進、出口等部位均應設置熱電偶，顯示測點的溫度狀況。在內(nèi)壁高溫段溫度點及預熱空氣出口溫度點還應設有報警信號，以便及時處理換熱器的工況變化。根據(jù)換熱器所用材料及%玻璃單元窯燃燒工藝的要求，一般設定預熱空氣報警溫度為設計溫度加〃#&,內(nèi)壁報警溫度為材料允許長期工作溫度減如預熱空氣溫度報警，可打開放空風口蝶閥排放掉一定量的熱空氣，并同時加入冷空氣進入量來降低換熱溫度。當然也可通過降低煙氣溫度的辦法來處理。此外為保證安全還要注意兩點:一是運行過程中只要煙氣溫度超過'〃#&,換熱器內(nèi)就要有足夠的空氣流量;二是出現(xiàn)預熱空氣溫度過高時，還應判斷是否有未完全燃燒的燃料進入換熱器內(nèi)繼續(xù)燃燒（一旦出現(xiàn)應迅速減少燃料供給量）。笫四節(jié)助熔易燃技術(shù)的應用一、輔助電熔在單元窯上的應用在火焰窯的熔化地插入若干電極，并向電極供電，交流電通過電極在熔融玻璃液內(nèi)產(chǎn)生焦耳熱，從而改善玻璃的熔制、澄清與對流，這就是電輔助加熱，也稱電助熔。一般電助熔可提高窯爐日產(chǎn)量20—40%。由于電助熔基本上不增加窯爐散熱量，只有電極保護套的冷卻水帶走少許能量，因此熱效率比較高。ItE玻璃輔助電熔的耗電量約為，對E玻璃或1玻璃耗電約降低）左右。有關(guān)電熔窯內(nèi)容詳見本章第五節(jié)。二、純氧助燃技術(shù)的應用眾所周知，自然狀態(tài)下空氣中的氧氣含量約為21%。通常玻璃窯爐燃料燃燒所需的氧氣由空氣供給，因此在空氣助燃的燃燒過程中，約占空氣79%的氮氣有害無益。大量氮氣被加熱后作為廢（煙）氣排入大氣，造成熱量損失，氮氣在高溫下有少量氮與氧氣化合，成為極有害的氮氧化合物\0污染環(huán)境。含大量氮氣的煙氣流過蓄熱室或換2熱器等設備后還加速腐蝕，縮短設備使用壽命。增加助燃空氣中氧氣含量的助燃工藝始于20世紀40年代，美國康宇玻璃公司開創(chuàng)了玻璃熔窯富氧助燃的先河。近幾年來，由于對環(huán)保因素和節(jié)能效益的重視，以美國為代表的國外玻璃行業(yè)已開始推廣應用純氧助燃技術(shù)。從目前的應用情況看，純氧助燃技術(shù)十分適合于熔化量較小的單元窯、馬蹄焰窯等。以全氧或高純氧氣作燃油霧化介質(zhì)，或與燃氣在噴槍內(nèi)混合，經(jīng)充分霧化后噴入玻璃窯，形成燃燒火焰稱為氧&燃料燃燒或純氧助燃。該項工藝在單元窯上應用的關(guān)鍵之一是噴槍的選用。由于氧氣直接輸入到噴槍內(nèi)，對燃燒特性影響大，國外采用的噴槍一般都具有火焰易調(diào)整、火焰兜度大、壽命長、運行費用低及氧化氮散發(fā)量少等特性。噴槍的布置，第一對與投料端呈10?角，其余各對交錯布置，為避免因純氧助燃產(chǎn)生的火力大和溫度高的火焰直接沖擊對面胸墻。供氧氣的方法有用管道輸送氣態(tài)氧、用推車輸送液態(tài)氧以及現(xiàn)場制氧等。純氧助燃技術(shù)的應用具有如下諸多良好的效果。.節(jié)能。由于燃料燃燒更為充分，火焰強度大，熱輻射能力強；由于廢氣及其帶走的熱量減少，熱效率提高。據(jù)報道，純氧助燃工藝的節(jié)能效果達到鄴）以上。.減少廢氣和粉塵排放。主要是氮氧化合物廢氣含量大大減小，所攜帶的粉塵量也相應減少。據(jù)報道采用純氧助燃工藝時，每噸玻璃的排放量可減少左右，最高可減少，粉塵排放量可減少。這對美國等環(huán)保立法控制排放量的國家，更具有推廣應用的價值。.提高玻璃產(chǎn)量和熔化質(zhì)量。國外采用純氧助燃工藝改造后的窯爐，其熔化率和產(chǎn)量提高左右，玻璃氣泡（灰泡）減少了*-）<>4.其它效果。由于減少其它的環(huán)保措施費用，減少配合料損失，減少熔窯耐火材料侵蝕，以及由于不需要龐大的換熱器或蓄熱室，因此具有降低成本、節(jié)約投資等效果(不計算制氧設備投資)。14我國目前已認識到純氧助燃工藝所帶來的一系列優(yōu)點，已開始重視對這項新技術(shù)的開發(fā)和應用。第五節(jié)窯爐的啟動和投產(chǎn)一、投產(chǎn)準備(1)窯爐鋼結(jié)構(gòu)和窯體磚結(jié)構(gòu)施工過程中應該建立分項驗收制度。首先是對鋼材、磚材、保溫材料及耐火泥等提供理化指標、外形尺寸和允許誤差，由廠和車間分析人員對各種材料的理化指標及外形尺寸進行抽查，凡不合格者應退換或重新加工。窯爐主梁、次梁和立柱安裝結(jié)束，應及時分別檢測安裝誤差，凡不符合者應及時修正，直到合格為止。做好記錄并經(jīng)施工者與廠方共同簽字認可。對于多層砌筑的耐火磚，每層泥縫或干砌間隙都應分層驗收，特別要注意致密錯磚和致密銘磚必須保證膨脹縫間隙符合設計要求，干縫內(nèi)清潔無雜物，驗收后用膠帶紙封貼，防止臟物進入干縫內(nèi)。內(nèi)層膠帶只膠上部，外部施工時即揭去；外層膠帶紙在點火封爐時揭去。點火檢查時先查驗上述驗收文件和記錄。(2)抽查窯爐內(nèi)外表面的膨脹縫、泥縫尺寸是否符合驗收文件，檢查后對窯爐材料和砌筑進行評價，合格后立即封窯。(3)檢查立柱、拉條、頂鐵、托鐵受力情況，如有問題應及時處理，拉條松緊要調(diào)節(jié)適度。(4)檢查單元窯和通路燃燒系統(tǒng)(包括燃油、油霧氣、燃氣和助燃空氣)，檢查系統(tǒng)上的管道、閥門規(guī)格和型號、安裝方式、安裝位置是否符合規(guī)范和使用方便的原則，要有管路清洗記錄文件及水壓試驗合格。燃氣系統(tǒng)還要有氣密性試驗合格文件，系統(tǒng)上各設備包括電氣、儀表都要進行檢測和試運轉(zhuǎn)合格。(5)檢查壓縮空氣、蒸汽、水系統(tǒng)同樣要吹掃和水壓試驗合格。(6)檢查氣動煙囪閘板和冷卻風系統(tǒng)(包括風機)，風機要試運轉(zhuǎn)合格，管路要作漏氣檢查。(7)檢查單元窯和通路熱工測點和相關(guān)儀表，自控儀表和設備應達到隨時可啟動，可使用狀態(tài)。(8)窯頭螺旋投料機試運轉(zhuǎn)合格。二、燃料準備單元窯以重油為燃料時，應提前20天進廠，同時啟用蒸汽對油罐進行加熱和自重脫水。燃氣也應提前進廠。采用柴油烤窯時，在烤窯前備足所需柴油。三、熟料準備熟玻璃料成分應與投產(chǎn)后玻璃成分基本一致，數(shù)量按池底玻璃液15深100mm計算。熟料應粉碎，其最大粒徑以不卡螺旋投料機為宜。四、制定窯爐升溫曲線主要根據(jù)窯爐的尺寸以及所用耐火材料的熱應變性能來制定。使用致密銘磚的E玻璃單元窯，其烤窯升溫曲線應以滿足致密錯磚升溫特點為主，兼顧其它耐火材料的升溫要求。從Corhart耐火材料公司提供的致密銘磚升溫曲線上看，過大火溫度最好在爐溫高1100?時，如能在嚴格控制升溫速率的情況下可考慮略低些。五、采用熱風烤窯技術(shù)熱風烤窯器的基本原理是燃氣或霧化后的輕油，在燃燒室內(nèi)同過剩系數(shù)較高的空氣激烈混合，并充分燃燒，產(chǎn)生高速熱風，噴射到$玻璃窯爐內(nèi)，使窯內(nèi)各部分在微正壓下受到熱氣流的均勻加熱。為正確反映和控制升溫過程，在窯內(nèi)應設置若干溫度測點、膨脹測點及窯壓測點。六、點火烤窯注意事項(1)點火烤窯階段要防止熄火發(fā)生，一旦發(fā)生熄火，應按烤窯熄火程序進行操作，千萬避免立即點火，嚴防窯內(nèi)存在爆炸濃度的可燃物，必須待窯內(nèi)可燃物在安全濃度范圍方可重新點火。(2)要隨時監(jiān)測熱風烤窯氣的CO含量，一旦發(fā)現(xiàn)CO含量高于221%,(一般發(fā)生在低溫階段)立即停止烤窯器運行，待排除故障后重新點火。當然德鋸制品安裝時也應采用適當?shù)母綦x保護措施。(3)隨時注意窯爐鋼結(jié)構(gòu)和磚結(jié)構(gòu)的受力和熱膨脹狀況，根據(jù)拉條受力和碗頂升高狀況來調(diào)節(jié)拉條。金屬換熱器的熱膨脹也要作相應調(diào)節(jié)，窯爐頂鐵也要根據(jù)受力情況進行調(diào)節(jié)。(4)過大火溫度宜高不宜低，特別是以重油為燃料的單元窯。(5)過大火前車間燃油系統(tǒng)應該通過回油管路先循環(huán)起來。(6)熱工檢測系統(tǒng)和自控系統(tǒng)陸續(xù)投入運行。七、投產(chǎn)窯溫在1550?時可以開始投料，先投熟料，后投生料，投料速度應根據(jù)窯內(nèi)玻璃熔化狀態(tài)而定，同時，通路溫度也應達到1150——1200?。鼓泡裝置在烤窯過程中應不停地向窯內(nèi)吹氣。當玻璃液面達到設計高度時.，開始放料，待玻璃質(zhì)量合格后，更換正常拉絲漏板拉絲，這時已由投產(chǎn)轉(zhuǎn)入試生產(chǎn)階段。第二章玻璃球窯第一節(jié)窯爐的結(jié)構(gòu)一、球窯的種類LE玻璃球窯16生產(chǎn)E玻璃成分的窯爐被稱為E玻璃球窯。適合的窯型有:蓄熱式馬蹄焰窯;蓄熱式橫火焰窯;換熱式單元窯。其中單元窯能較好控制玻璃質(zhì)量，但在我國玻璃球生產(chǎn)初期，國內(nèi)缺少高熱值燃油及煤氣，燃燒器和金屬換熱器方面的技術(shù)落后，因此實際上單元窯從沒有用于生產(chǎn)玻璃球。橫火焰窯生產(chǎn)的玻璃質(zhì)量相對較好，但因蓄熱式橫火焰窯池寬度一般要求大于4mm,以保證燃燒完全和窯爐熱效率高。這樣，橫火焰窯的熔化面積較大，使制球機半圓型工作池的布置受到限制，因此這種窯型的使用也很少。但可以認為，隨著制球機的改進，以及能源供給的多樣化，采用橫火焰窯還是有一定應用前景的。馬蹄焰窯至今仍是國內(nèi)制造E玻璃球的首選窯型。.C玻璃球窯生產(chǎn)C玻璃成分的窯爐被稱為C玻璃球窯，C玻璃球窯也以采用馬蹄形火焰窯為主。過去4臺制球機以下的C玻璃球窯曾采用過雙能窯。應該說單元窯和橫火焰窯同樣也適用于C玻璃球窯，但由于如前所述的原因，實際生產(chǎn)中從未采用。.電熔球窯適合于小規(guī)模特種成分玻璃球或玻璃塊的生產(chǎn)。二、馬蹄焰球窯結(jié)構(gòu)設計.結(jié)構(gòu)尺寸(1)熔化面積。窯爐的熔化率主要取決于熔化溫度，因為中堿和無堿玻璃球窯的熔制溫度比較高，如果進一步提高熔化溫度來提高熔化率，會加速對耐火材料的侵蝕，降低球質(zhì)和影響爐齡。而采取鼓泡和電助熔技術(shù)可以相應提高中下層玻璃溫度，促進玻璃的均化，并且提高熔化率。(2)熔池長寬比。長寬比越大，玻璃原料從熔化到澄清的行程也大，這有利于玻璃質(zhì)量的控制和提高，而長寬比乂受到小爐結(jié)構(gòu)設計、火焰長度及拐彎要求的限制。采用高熱值燃料的球窯池長可達到10mm，所以可選擇較大的長寬比。而采用低熱值燃料的球窯應選擇較小的長寬比。一般長寬比選用范圍為L4—2.0o(3)池深。池深不僅影響到玻璃液流和池底溫度，而且影響玻璃液的物理化學均勻性以及窯爐的熔化率。一般池底溫度在1200—1360?之間較為合適。池底溫度的提高可使熔化率提高。但池底溫度高于1380?時，需要提高池底耐火材料的質(zhì)量及品種，否則則會加速池底的侵蝕并降低爐齡，且會增加玻璃球的結(jié)石含量，這對后道拉絲生產(chǎn)是不利的，影響池底溫度的決定性因素是玻璃的鐵含量和玻璃氣氛。當Fe023含量在0.25—0.3%范圍內(nèi)時，池深800—1200mm的玻璃球窯，其垂17直溫降約為15—30?/100mmo(3)工作池。選擇半圓形工作池時，其半徑R決定于制球機臺數(shù)與布置方式。一般工作池半徑小于等于熔化池池寬，工作池深度淺于熔化池池深300—400mm。(4)投料池。為了獲得穩(wěn)定的玻璃質(zhì)量，一般在池壁兩側(cè)設置一對投料池，隨換火操作交替山火根投料。投料池中心線與窯爐池壁的距離主要決定于小爐噴火口的溫度，溫度越高距離可縮小。一般其距離可定在0.8-1.0m。(5)流液洞。流液洞的功能是降溫和均化。采用沉式流液洞比采用直通式流液洞溫降大。而均化效果受液洞高度影響較大。如高度越小則均化效果越好。所以設計流液洞寬度一般應大于其高度。在不考慮玻璃回流的情況下，玻璃流經(jīng)流液洞的平均速度可取5—20m/ho(6)胸墻高度。胸墻高度應根據(jù)窯爐容積發(fā)熱強度來確定，目前容積發(fā)熱強度設333計值一般取60—200KW/m(相當于50—180*10kcal/N.m),比早期的數(shù)據(jù)已有明顯下降，這說明提高了胸墻高度，而且采用質(zhì)量改善的耐火材料和較好的保溫效果，使窯爐熱損失減少，大容積空間更有利于燃料的完全燃燒和增強其容積輻射強度，有利于提高熔制質(zhì)量和降低能耗。.小爐設計小爐是球窯的關(guān)鍵部位，小爐噴出口角度和噴出的速度對燃料燃燒和火焰形狀有重要的影響。不合理的設計會使火焰沖擊胸墻和大磴，并造成不完全燃燒。燃料在球窯內(nèi)的燃燒屬于擴散式燃燒，助燃空氣從小爐口噴出的速度、厚度及與燃料噴出的交角、助燃空氣的溫度、燃油霧化的程度、油槍在小爐內(nèi)的布置等因素不僅決定了火焰形狀、燃料燃燒狀況，而且還影響到火焰對玻璃熔池的熱輻射。目前小爐設計仍以實踐經(jīng)驗為主，一個成功的設計者應能用燃燒理論、火焰?zhèn)鳠崂碚撊シ治觥煤涂偨Y(jié)實踐經(jīng)驗。(1)小爐下傾角一般在18—35?范圍內(nèi)選用，燃油小爐一般選用22—25?,燃燒天然氣和干氣的小爐下傾角可以大些。在實際生產(chǎn)行中油槍有5?左右的上仰角，在采用天然氣和干氣時的仰角還要更大些，其目的是讓火焰與玻璃液面平行。(2)小爐噴出口速度(或小爐出口面積)，由于燃油霧化后噴入窯爐空間的燃燒過程中伴隨著油霧的氣化過程，因此燃料混合物噴出的速度大，氣化膨脹的阻力也大，油類燃料在窯內(nèi)的停留時間一般比天18然氣燃料的時間長，因此燃油小爐噴出的速度可以稍低。當改用天然氣時，如果噴出速度太低，會造成燃燒不完全。小爐噴出口速度一般參照小爐噴出口處相應溫度的空氣速度來進行計算比較合適。小爐噴出的助燃空氣要有一定的容積厚度，取其寬高比為2—3.5。為了使火焰不直接沖刷胸墻，兩座小爐內(nèi)側(cè)間距應不小于0.6,小爐外側(cè)與胸墻間距不小于0.3。燃燒器布置在小爐下面，一般為2—3只，燒嘴間距為0.4—0.5m。采用天然氣和干氣燃燒時，如蓄熱池寬度小于6m,燃氣噴嘴最好放在小爐兩側(cè)，不然容易產(chǎn)生不完全燃燒。.蓄熱室熱工計算目前對蓄熱室的研究比較多，可以通過熱工計算進行設計。由于熱氣流在冷卻過程中由上而下的流向，可以使同一截面的氣流溫度趨于均勻，而氣體被加熱時由下而上的流動乂使截面間氣體的溫度也趨向均勻，采用立式蓄熱室的氣流正符合這種規(guī)則，而且具有占地少、容易清灰的優(yōu)點，被廣泛采用。蓄熱室的熱工計算包括蓄熱室熱平衡和蓄熱室傳熱計算，二者的結(jié)果必須相符。即熱平衡中空氣吸收的熱量，必須在傳熱中實現(xiàn)，否則要重新假設和計算，直至相符為止。三、球窯磚結(jié)構(gòu)和耐火材料1.E玻璃球窯(1)池壁結(jié)構(gòu)與耐火材料的選用密切相關(guān)。其理想的池壁材料是致密銘磚，其次是致密錯磚。致密銘磚可采用多層排列，即外部可以有適當保溫，壽命可達6年以上。致密錯鉆磚下部可適當保溫，壽命可達2年以上。但是這兩種磚材價格相當昂貴，球窯無法承受。國內(nèi)E玻璃球窯池壁主要采用石英磚，下部用白泡石或高嶺土澆注磚。石英磚在1400?以上會很快被玻璃侵蝕掉，之所以能夠在無堿球窯上使用主要靠冷卻。為了延長池壁壽命，有人在石英磚池壁上設置了上下兩排冷卻風。這樣處理后，石英磚池壁壽命可達1年左右。(2)池底結(jié)構(gòu)。以往都不采取保溫措施，事實證明，當鐵含量在規(guī)定范圍內(nèi)時，采用一定的保溫結(jié)構(gòu)，對池底仍是安全的，并且提高了池底溫度，節(jié)約了燃料，進一步改進玻璃球熔制質(zhì)量。(3)火焰空間的大能部分是分別獨立支撐的。掛鉤磚與池壁之間一般在砌窯時都留有膨脹縫。縫間填以硅酸鋁纖維或在烤窯結(jié)束后用錯英石密封料填塞。掛鉤磚可以用硅磚，高溫區(qū)用電熔AZS33磚。胸墻磚、碗磴磚、造磚用硅磚。投料口上方過橋磚采用電熔ZAS33為好。小爐腿和小爐出口能、燒嘴磚采用AZS33,此處溫度比較高。AZS磚與硅磚之間要用3—5mm錯英石密封料分隔，以防高溫熔融反應。在硅磚外的保溫材料可用輕質(zhì)硅磚或輕質(zhì)高鋁磚。大磴上的保溫19應在烤窯過大火之后進行。(4)小爐部分除爐口外都用硅磚。蓄熱室墻分為三段。下段用粘土磚，過渡段用高鋁磚，上段包括蓄熱室描用硅磚。下部格子破用高密度粘土磚、中部用高鋁磚、上部可用燒結(jié)AZS磚。3.C玻璃球窯一般都是全保溫，即池底、池壁、胸墻、大磴、小爐蓄熱室都進行保溫，并取得了滿意的效果。窯的結(jié)構(gòu)和耐火材料的使用，除池壁、池底、格子磚外，與.玻璃球窯沒有什么區(qū)別。第二節(jié)窯爐的熔制一、玻璃球的熔制玻璃的熔制是玻璃球生產(chǎn)過程中極其重要而且起決定性作用的過程。像平板玻璃一樣，生產(chǎn)工藝上要求“四穩(wěn)”，即：原料穩(wěn)、熔化溫度穩(wěn)、投料液面穩(wěn)和窯壓穩(wěn)，這樣才能保持玻璃球的正常生產(chǎn)。.投料與液面控制投料應該穩(wěn)定。投料質(zhì)量的穩(wěn)定取決于配合料的顆粒度、水分、化學成分及配合料混合均勻度的穩(wěn)定。投料數(shù)量的穩(wěn)定，取決于投料機的結(jié)構(gòu)和投料方式。目前球窯多數(shù)采用城式投料機投料，投料方式，根據(jù)窯爐結(jié)構(gòu)和熔化作業(yè)情況而定，大致有火根投料（即火根單面材料）、火梢投料（即火梢單面投料）和兩面同時投料三種。當窯爐結(jié)構(gòu)、噴嘴位置能做到不沖料時，采川火根投料或兩面投料化料速快，較為合理。這兩者相比，火根投料，由于單面投料，雖然火根溫度高，但在一個換火間隔時間中連續(xù)投料時間長，余下的化料時間就短，玻璃的熔化速度比兩面投料慢。當然從蓄熱室堵塞情況和玻璃液液面的穩(wěn)定來看，火根投料比兩面投料較為合理。兩面投料要求投成“八”字形，即料堆各自由投料口朝小爐口方向走，當兩個料堆相遇即停止投料。當火根投料難以避免沖料、跑料時，則改用火梢投料比較妥當。雖然火梢溫度低些，化料速度慢些，蓄熱室格子磚容易瓷化或阻力大些，但與跑料相比，畢竟是第二位的問題。不論何種投料方式，都應做到每班8小時均勻投料，避免燒空窯或因追加液面而集中投料的做法，并經(jīng)常注意料堆走向，發(fā)現(xiàn)跑料要及時撥回。從液面、溫度、成分等的穩(wěn)定以及窯爐侵蝕等方面考慮，廢絲和熟料（即廢玻璃球和玻璃塊）同生料按一定比例混合后加入最好，如果暫時還做不到混合后加入，生料、廢絲和熟料也應做到分次交錯加入，尤其廢絲的加入，因浸潤劑等的燃燒會影響火焰的正常燃燒，降低爐溫達30?左右，破壞熔化作業(yè)的穩(wěn)定。因此，廢絲必須清洗，烘干，灼燒將浸潤劑除去再破碎，這樣才可作為熟料使用。20液面高度必須穩(wěn)定，液面的波動會使窯內(nèi)玻璃液流動情況改變，嚴重時會影響料股的穩(wěn)定和操作溫度的波動，使制球作業(yè)不穩(wěn)，多出廢球。但是，目前的間歇投料與連續(xù)制球工藝的客觀情況，要求液面不波動是不現(xiàn)實的。為了穩(wěn)定生產(chǎn)、液面波動要求控制在5mm以內(nèi)，并隨著球窯液面自動控制的解決，精度還可進一步提高。玻璃液面的自動調(diào)節(jié)方案很多，有固定或移動探針式液面調(diào)節(jié)儀，浮子式液面儀和激光液面調(diào)節(jié)儀等多種。由于纖維玻璃的熔化溫度較高，配方中乂有對鉗針有害的氧化種，因此不能用伯針作測量元件。浮子式液面儀比較實用，將它與投料機聯(lián)動起來有一定作用。比較先進的是激光液面控制儀。它是一個光電控制系統(tǒng)，屬非接觸式儀表，儀器結(jié)構(gòu)小巧簡單，工作穩(wěn)定可靠，使用方便，測距不受限制。根據(jù)試驗，激光液面控制儀的控制精度可達到1mm右。激光液面儀存在的主要問題是激光管壽命還不夠長，對安裝場所的要求較高(不能振動)，同時對測點處玻璃液面的潔凈程度也要求嚴格。.熔化溫度和火焰調(diào)節(jié)C玻璃球或E玻璃球的熔化溫度都比平板玻璃、日用玻璃高，尤其是E玻璃“降硼”、“代硼”后，熔化溫度指標顯得更為重要。為了使玻璃熔化充分，保證玻璃球的內(nèi)在質(zhì)量。在玻璃熔制工藝規(guī)程中規(guī)定：E玻璃窯：熔化溫度為(1600710?)C玻璃窯:熔化溫度為(1530710?)除嚴格掌握熔化溫度外，尚應控制一定的小料含率、相應的熔化率、出料量和窯內(nèi)氣氛，避免還原氣氛和不適當?shù)淖非螽a(chǎn)量。火焰的最高溫度應位于澄清部位，一般球窯約在窯長(.〃以外，馬蹄形火焰即在拐彎處較為適宜。窯內(nèi)溫度分布是窯內(nèi)火焰燃燒情況的反映。優(yōu)良的火焰應達到下列幾個要求。(1)火焰要求清鳧。在蓄熱室后墻看火焰應不渾，在測溫孔冒出火苗應呈黃綠色，在投料口看火焰，噴出口的火焰“黑區(qū)”(粗霧化區(qū))應盡量短，且以淡灰色為好。(2)火焰要求不燒帽、不燒胸墻。在蓄熱室后墻看火焰時能看到饅頭炮和喂料池進口。(3)火焰要求不沖料，在投料口觀察火焰，要求火焰在料堆上面覆蓋而過，火焰與液面相遇點應在投料口以外。(4)火焰長度應掌握好，中堿玻璃在測溫孔要求看不到火焰，無堿玻璃因作業(yè)溫度需要，在測溫孔能間斷看到火苗。(5)火焰相互間不得干擾或干擾不多。影響燒油火焰的因素很多，助燃空氣開度、煙囪抽力、霧化空氣21配比、油壓大小、油溫高低、噴嘴的規(guī)格、噴嘴的上傾角和左右角、噴嘴的同心度、噴嘴的結(jié)焦等都對火焰長度、克度以及熔化部溫度、煙道溫度、窯壓指示值、化料速度有一定影響。調(diào)節(jié)火焰，一般調(diào)節(jié)油氣比例，當油氣比例不能解決問題時，再考慮其它因素。調(diào)節(jié)油氣比例，兩者都可調(diào)，在可以調(diào)節(jié)壓縮空氣(或過熱蒸汽)時，調(diào)節(jié)壓縮空氣比較靈敏，因重油粘度大，調(diào)節(jié)小時反映不出，調(diào)節(jié)大時一下子冒黑煙。在控制油氣壓時，總管油壓不能太2高，例如不超過8—9kg/cm,以保證噴出火焰穩(wěn)定，窯溫波動小。液沫子多，致使球內(nèi)氣泡多，常出廢品，生產(chǎn)不穩(wěn)定。其特點是窯內(nèi)橫向溫差大(南北胸墻3號偶經(jīng)常達35?）,縱向（熔化部與冷卻部旋頂）溫差太小（33—40?）。B型溫度曲線就更不合理了，二端偶溫度高，中間偶溫度反而低。料堆超過3/5L。故大磚門遍布沫子，球內(nèi)氣泡太多，全是廢品。C型溫度曲線最合理。熱點突出Q號偶），料堆近（未超過1/5L）,故大磚門玻璃液清亮，說明澄清質(zhì)量高，球內(nèi)無氣泡，生產(chǎn)很穩(wěn)定。窯內(nèi)橫向溫差小（不超過20?）,縱向溫差大（60—70?）。D型溫度曲線也還可以。熱點在中間，料堆符合要求（不超過2/5L）。在馬蹄形窯中，火焰在熔化部走了個U型，火焰通過熔化部的路線比較長，燃料能充分燃燒，并能充分地利用火焰來熔融玻璃液。由于窯內(nèi)的溫度分布往往受風火配比、火焰長短、高低、歪斜等因素影響，有時變化幅度很大。所以窯內(nèi)溫度分布的合理調(diào)節(jié)，不僅要借光學溫度計，還要憑多年經(jīng)驗去掌握，現(xiàn)在有了熱電偶，指示沿窯長方向上的火焰溫度分布，可以尋找一個合理的溫度曲線。就大大加強了掌握生產(chǎn)的主動。.窯壓的自動調(diào)節(jié)玻璃球窯內(nèi)火焰空間的壓力（簡稱窯壓）對窯內(nèi)的溫度制度、玻璃的熔制、窯爐的使用壽命以及燃燒的經(jīng)濟性等都有直掃影響。一般我們要求在貼近玻璃液面處為微正壓，而在窯炮頂處的壓力為24.5—34.3Pa。窯壓太高，則加料口、測溫孔等處竄火嚴重，不僅增加了熱損失，加劇耐火材料的侵蝕，縮短窯爐壽命，而且影響玻璃的澄清;窯壓太低，容易使玻璃液面附近造成負壓，吸入冷空氣而降低玻璃液面溫度，影響玻璃的正常熔制，同時空氣過剩系數(shù)a增大，增加了熱損失。（1）窯壓取樣點。窯壓取樣點一般選在熔化部中部靠近流液洞的短頂上，在短頂上個＜M0mm左右的圓孔，插上鋼管，用耐火泥將縫隙填滿使不漏氣，然后用管子引至變送器或調(diào)節(jié)器:若用差壓變送器，則需要放兩根管，以避免取樣點與儀表高度不一致時，管內(nèi)氣體和外界氣體溫度不同產(chǎn)22生的幾何壓頭影響測量結(jié)果。(2)窯壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)。二、玻璃球的成型1(玻璃球的成型原理和制球機(1)玻璃球的成型原理。合格的玻璃液流經(jīng)喂料池，再從喂料口流出形成料股，玻璃料股的流量過去使用調(diào)節(jié)節(jié)流塞上下位置實現(xiàn)。由于節(jié)流塞系一般耐火材料制品，容易被侵蝕、斷裂，壽命短，因此目前都采用不銹鋼閘板來調(diào)節(jié)料股的流量大小。料股溫度,C玻璃一般為1150—1170?玻璃,E為1180—1210?o目前料股溫度用小煙囪的開度或窯壓大小來調(diào)節(jié)。玻璃料股被每分鐘剪切近200次左右的剪刀切成一段段的球坯。理想的球坯其直徑和高度相等(即1:1),球的直徑由玻璃液流股的粗細、流速和剪刀的剪切速度來決定。球坯落到溜槽中，溜入分球器，經(jīng)分球板來回擺動，分別將球坯分入兩個漏斗，然后落到由三個旋轉(zhuǎn)方向相同輯筒所構(gòu)成的成球槽中，由于球坯在輻筒上作復雜的旋轉(zhuǎn)運動以及玻璃表面張力作用的結(jié)果，逐漸形成了光滑圓整的玻璃球。此玻璃球離開短筒時因溫度還很高，為防止粘球而設置冷球盤或蛇形跑道進行冷卻，最后進入網(wǎng)式退火機經(jīng)退火冷卻后儲存在球倉中，以供選球、稱量和包裝之用。球坯在輻筒上作復雜旋轉(zhuǎn)運動，是輻筒表面與球坯間的作用力所造成。這種作用力一方面是短筒與球坯間發(fā)生的摩擦力，根據(jù)摩擦力對成球過程的作用不同稱為壓力和翻力，壓力使球向下，翻力使球向上、假設壓力和翻力相近，則玻璃球坯在輻筒中受到的壓力和翻力類似于一對力偶的作用，因而球坯形成一個橫向旋轉(zhuǎn)的運動，這個運動在球坯剛落到螺旋槽的笫三、四格時觀察十分明顯；另一方面由子輻筒表面的槽紋是一螺旋槽，因此輻筒的旋轉(zhuǎn)等于球坯在斜面上滾動，螺旋槽對球坯產(chǎn)生一推力，使球坯作軸向滾動，即產(chǎn)生與上述旋轉(zhuǎn)方向相垂直的滾動。根據(jù)空間力系的合成原理。球坯并不單純作橫向旋轉(zhuǎn)，也不單純作縱向旋轉(zhuǎn)，而是隨合力方向旋轉(zhuǎn)，這就是球坯在成球槽中以某一方向滾動的基本力學分析。(2)制球機。國內(nèi)玻璃球廠普遍使用的三輻筒玻璃制球機，其主要技術(shù)數(shù)據(jù)和規(guī)格如下：.滾筒外徑.滾筒螺旋槽導程++...滾筒螺旋槽長度'%%...電動機功率！〃!/023.剪刀剪切整度!*%次1.23.滾筒轉(zhuǎn)速4%51.23.輻筒冷卻方式內(nèi)水冷式.玻璃球直徑(!4〃$6%〃$)...玻璃球產(chǎn)量+74%/89臺.機器重量!!%%/8.外形尺寸(長！寬！高)"#$$%%!&#'(%%!&&)〃%%架滑輪使主動刀架上的扇形齒輪，使從動刀架也作往復擺動，兩刀架上的剪刀在擺動過程中把料股剪斷成球坯。雙凸輪轉(zhuǎn)動一周，使剪刀剪切兩次，即剪下兩個球坯。剪刀片在高溫下工作，極易磨損，一般用含鋁的高速工具鋼材制成，使用過程中用皂化油液或防銹乳化油液冷卻。剪刀磨損后，卸下修磨好再用。剪下的球坯經(jīng)三角溜槽落入分球器。分球器中間有一塊分球板，輪筒軸上的凸輪在運轉(zhuǎn)過程中撥動杠桿，使其作往復運動，將球坯一邊一個地分別從分球器的兩個漏斗中掉落到三個短筒構(gòu)成的兩條成球槽中。分球板的運動必須和剪刀密切配合。剪刀剪切兩次分球板往復擺動一次，分球板在兩極點停留的時間和它擺動快慢，由輻筒上的凸輪外形曲線來決定。要使分球板和剪刀動作相配合，可用調(diào)整凸輪安裝位置的辦法來校正。球坯從分球器通過漏斗落到輻筒上，輻筒是由齒輪傳動的，三個輻筒同向、同速轉(zhuǎn)動，球的形成和輪筒有很大關(guān)系，特別是輻筒上螺旋槽的圓弧和尺寸關(guān)系最大。三個軸筒的安裝，是保證出球的關(guān)鍵，球的大小要由它們短筒間的位置來決定。三個較簡要互相平行，并保持水平，輪筒的中心距離，根據(jù)輪筒轉(zhuǎn)速、球徑和公差范圍來決定，球的直徑愈大，輻筒轉(zhuǎn)速愈快，則短筒的中心距離大些，一般輻筒中心距范圍為&'(*&'#%%,這樣可保持輻筒間開檔尺寸為&+*&,%%O輪筒在制球過程中，從理論上講，玻璃球回轉(zhuǎn)中心在輻筒軸線平面上最理想，因為這樣可以將圓弧螺旋槽調(diào)成整圓。但是在生產(chǎn)實踐中被否定了，原因是球在這個位置時很容易掉落，特別是在剛到輻筒時更是這樣。同時.，球即使不掉，在成球過程中球受壓很厲害，不但出不好球，甚至將球軋碎，而且也加快了短筒軸承的磨損。所以在實際生產(chǎn)中必須使球的回轉(zhuǎn)中心高于輻筒中心軸線平面，處于$〃的位置，具體高出多少，根據(jù)球的直徑而定。.制球操作在完成攪拌玻璃水、上磚碗和閘板以后，要特別注意料股的變化，24注意掌握料股溫度，料股中氣泡的多少，雜質(zhì)是否存在等情況，待料股中氣泡少了，并符合制球溫度時，即可上車制球。（1）根據(jù)生產(chǎn)實踐，上車制球時，應注意幾個工藝位置。a.剪刀平臺至喂料池底板的距離保持在，使操作調(diào)節(jié)比較主動（以無堿料為例，磚碗高度占'$%%,料股調(diào)節(jié).$*）$%%,還有（$*.$%%留有余地，以便料硬，磚碗上不到頂時仍可作業(yè)）。b.制球機輻筒傳動軸（長軸）邊的拉撐螺栓（拉桿）應對準料股中心，以免剪刀碰到三角溜槽，同時料股溫度高時不會將球坯打出溜槽之外。c.溜槽位置與分球板成一直線，并且球坯應落在分球器打板中心處一點上。e.漏斗與成球槽的位置應稍偏于壓力輻一邊，并對準圓弧半徑/的中心，以防漏球。（2）上車制球前機修工應再次檢查一遍制球機的運轉(zhuǎn)情況。制球工將棉絲、堿水、黃油、夾子等工具準備好。上車制球時，要調(diào)節(jié)料股大小，使料股粗細基本上能滿足制球要求，然后開動制球機，開啟剪刀冷卻液（先小開），旋轉(zhuǎn)制球機上的絲桿，使制球機的剪刀對準料股，保證均勻地剪下球坯。一般是料股溫度高時球坯細長，將剪刀平臺上升到適當位置，使球坯的直徑等于它的長度。若料股溫度低，球坯粗而短，將剪刀平臺下降到適當位置，使球坯的直徑也等于它的長度。當調(diào)節(jié)完畢時即將剪刀盤固定，同時，車輪也應適當固定，防止操作時走動。開始制球的一段時間中，因球中氣泡多，以及短筒表面存在油污、鐵銹，輻筒表面溫度也較低，所以容易形成油光球和紅皮球（銹球），同時球徑也因料經(jīng)常在調(diào)節(jié)而時大時小，這些球應裝在鐵桶中作廢球處理。制球工應根據(jù)料股和短筒的具體情況，準確而迅速地予以調(diào)節(jié)，使廢球數(shù)量和調(diào)節(jié)時間盡量縮短。輪筒的調(diào)節(jié)常用冷卻水閥門和棉絲進行。冷卻水的調(diào)節(jié)用以保持輪筒表面具有一定的溫度、此溫度對無堿球而言，約為，并且希望外輻筒（即靠近操作者的輻筒）的表面溫度比中間輻筒高些，中間輻筒的表面溫度比里輻筒高些為好。棉絲是制球生產(chǎn)中用以調(diào)節(jié)棉筒表面對球產(chǎn)生摩擦力的大小和短筒表面清潔度的重要材料。.剪刀冷卻液制球機工作時，剪刀片長期處于高溫工作狀態(tài)，需要用冷卻液連續(xù)進行冷卻和潤滑。冷卻液可以用皂化油配制，也可用防銹乳化油配制。用皂化油配制冷卻液，是將皂化油用熱水溶解，再用溫水稀釋到一定濃度，例如并不斷攪拌即成乳狀冷卻液。25防銹乳化油是由+種防銹添加物和礦物油配制而成，當與水（軟水）調(diào)成乳化液（俗稱肥皂水）后，具有防銹、冷卻、清洗、潤滑作用，是皂化溶解油的代用品，適用于一般機床切削加工，也可作制球機剪刀片的冷卻和潤滑之用。三、玻璃球的退火玻璃球的退火與平板玻璃退火相似，不經(jīng)二次加熱，是在成型后控制其冷卻速度，達到避免和減少殘余應力的目的。消除玻璃中殘余應力的溫度范圍，相當于粘度在的溫度范圍。也就說在退火上、下限溫度內(nèi)，/玻璃球退火溫度范圍在，E玻璃球退火溫度范圍。在退火溫度范圍內(nèi)緩慢冷卻、盡量消除殘余應力。退火不當會產(chǎn)生球的炸裂和爆皮現(xiàn)象。嚴重時會在拉絲用煙爐內(nèi)炸裂。目前一般認為網(wǎng)帶式退火機的退火效果較好，勞動強度較輕，為國內(nèi)玻璃球廠所廣泛采用。網(wǎng)帶式退火機的技術(shù)數(shù)據(jù)如下：金屬絲網(wǎng)寬（2〃〃33,長（〃3,傾斜度0〃4;上托輻間距&!〃33;主動轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速*156378;玻璃球退火速度&!&90336378;玻璃球退火時間**:378;電動機；<0*=$,(,:>?,+0〃56378;外形尺寸(長！寬！高)。四、玻璃球生產(chǎn)工藝規(guī)程.原料與配合料的控制(1)制定原料企業(yè)標準，符合要求，方能采購和投入使用。(2)進廠原料必須分堆存放，以免混堆，保持堆場清潔。粉料進廠，必須保持干燥。原料及時取樣分析，料堆上插牌標明原料名稱、產(chǎn)地、數(shù)量、進廠日期和編號。(3)配料前經(jīng)化驗室測定原料水分，調(diào)整用量。(4)配合料水分應控制在)+,'+為宜。(5)配合料均勻度要求，以在配合料中隨機取)點測定(-玻璃料以表示，E玻璃料以2&0)表示)所得均度大于$'+為合格。不合格的配合料不得入窯。(6原料粒度應有所控制。熔化面積在&4%&以上的球窯，其硅質(zhì)原料粒度應超過目，鋁質(zhì)原料粒度在3#目以上，在&4%&以下的熔窯，則全部超過3#目篩。.玻璃球成分的控制(1)玻璃球成分的計算必須嚴格控制在國家專業(yè)標準526)3M&—74所規(guī)定的范圍內(nèi)。26(2)配料中澄清劑和助熔劑的用量應根據(jù)玻璃熔制實際情況決定，在熔制、原料品種、生產(chǎn)量變化時，可適當調(diào)整之。(3)每月至少作成品玻璃球全分析*次。有關(guān)部門根據(jù)分析結(jié)果及時調(diào)整配方。.熔化工藝恢復(1)均勻投料(廢絲、碎玻璃要求干凈，分散均勻投窯)不允許出現(xiàn)集中投料或燒空窯的現(xiàn)象，窯內(nèi)料堆控制不超過熔化池長的。廢絲、碎玻璃投入量不得超過原料的。(2)必須建立液面控制制度。要求液面波動在內(nèi)。如果液面下降過多，則應逐步追加液面，并及時與化驗室聯(lián)系，調(diào)整揮發(fā)分，以保證玻璃液質(zhì)量。(3)窯內(nèi)必須保持氧化氣氛，火焰短而清痙，每周作廢氣分析〃次。(4)熔化溫度(不帶火測，光學高溫計測火梢一面的胸墻)-玻璃球窯為玻璃球窯為，半小時換火時測。(5)作業(yè)料股溫度(光學表)：E玻璃料為，E玻璃料為小時測次。(6)建議建立窯底鼓泡作業(yè)。(7)建立窯底熱電偶測溫制度。(8)窯壓一般控制在(&49));/<>(9)玻璃熔化率以內(nèi)在質(zhì)量合格指標為基準。.玻璃球質(zhì)量檢驗(1)外觀檢驗:玻璃球包裝前必須按標準進行外觀選球。(2)每天抽測玻璃球的均勻性，必要時各機分別抽樣測定，以便通知熔制工采取相應措施。(3)玻璃球二次冒泡溫度每月測定#次。當溫度波動，原料變更和窯后期增加測定次數(shù)。(4)延長球窯冷修期，要以球質(zhì)量為主要依據(jù)。(5)主管部門應根據(jù)本規(guī)程制定實施細則，每月檢查#次，同時寫出檢查月報表。MC玻璃球窯的池壁磚以傾斜澆注AZS33磚為主，流液洞用AZS41氧化法無縮孔磚。池底磚一般用氧化法AZS磚，搗打?qū)涌梢杂脙?yōu)質(zhì)'搗打料，再下面用高嶺土大磚和輕質(zhì)粘土磚保溫，保溫層厚度可以是五層磚。池壁磚除留出上部之外都可以保溫，用搗打料分層夯實，外面用粘土磚，再用輕質(zhì)保溫磚復在外側(cè)。蓄熱室格子磚使用與鈉鈣玻璃相同，下層用高密度粘土磚，中層用鎂磚或鎂鋁磚，上層用高鎂破（或鎂磚）。27第三章全電熔玻璃窯笫一節(jié)全電熔玻璃窯概述玻璃電熔技術(shù)是目前國際上最先進的熔制匚藝，是玻璃生產(chǎn)企業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低能耗，從根本上消除環(huán)境污染的十分有效的途徑。對于15t/d以下的小型玻璃熔窯來說，在電力充足和電價適中的地區(qū)，用電熔工藝來生產(chǎn)各類玻璃制品的綜合經(jīng)濟效益是很理想的;在電價較高的地區(qū)，對于彩色玻璃、乳濁玻璃、硼硅酸鹽玻璃、鉛玻璃、高揮發(fā)組分玻璃或特種玻璃生產(chǎn)也是合算的。過去我國小型電熔窯的應用一直進展不太大，主要原因有兩條:首先是人們普遍認為電熔的價格昂貴，熔制成本高，忽視了電熔可帶來的整體效益;其次，以往引進的國外電熔窯由于包含大量的技術(shù)費2用，選材過于講究，因而投資很大，一座熔化面積不到2m、日產(chǎn)量（噸的小型電熔窯，少則二三百萬元，多則近千萬元，對于生產(chǎn)一般玻璃制品來說，是難以接受的，即使引進了也往往因為折舊費用過高而被迫停用。我們設計的電熔窯，以我國的國情為基礎(chǔ)，根據(jù)產(chǎn)品特點確定適當?shù)母G齡，著重考慮綜合經(jīng)濟效益，大量采用國產(chǎn)優(yōu)質(zhì)材料，在滿足產(chǎn)品質(zhì)量要求的前提下，大大降低了電熔窯的造價。以上述規(guī)模的電熔窯為例，包括電極和全套電熔自動控溫裝置在內(nèi)的設備投資只需約100萬元，每次冷修費用也不過十余萬元，為玻璃全電熔技術(shù)的廣泛應用創(chuàng)造了條件。一、全電熔窯的優(yōu)缺點.全電熔窯的優(yōu)點(1)沒有廢氣，防止空氣污染。由于沒有火焰窯的燃燒氣體，廠區(qū)外不存在有害煙塵彌散的問題，各種揮發(fā)物都被配合料覆蓋，唯一的揮發(fā)物是二氧化碳，但它不是污染物，況且還能加以收回。(2)降低揮發(fā)性配合料組分的揮發(fā)。氟化物的揮發(fā)量可降低到火焰加熱熔窯的40%左右，氧化鉛的揮發(fā)量可降低到火焰加熱熔窯的10—20%+。由于垂直熔化，在熔化過程中易揮發(fā)組分被凝聚在生料層中，當生料熔化時乂重新轉(zhuǎn)移到玻璃液中去。(3)玻璃均勻。采用全電熔時，全部玻璃基本上都經(jīng)歷相同的熱歷史，所以供給成型機的玻璃液在成形性能上均勻得多。因此，成型機能工作得很好，使鈉鈣玻璃瓶罐的合格率提高2—4%,乳白玻璃、硼硅玻璃和鉛玻璃的合格率提高20%以上。(4)降低因結(jié)石造成的產(chǎn)品損失。在鈉鈣玻璃瓶罐生產(chǎn)的一個窯期中，因結(jié)石缺陷造成的制品廢品率通常僅為0.3%o(5)在節(jié)假日停產(chǎn)后恢復生產(chǎn)的困難較少。當一座燃料加熱的28熔窯節(jié)假日停產(chǎn)之后，再恢復生產(chǎn)，至少要半天左右時間；若是全電熔窯，則僅需半天左右時間。(6)熔窯大修較快。一座電熔窯的大修，在*%天的期限內(nèi)(從加碎玻璃烤爐到出玻璃料)可順利地完成。窯頂和胸墻蝕損不大，因為它們曝露在高溫下的時間不長。現(xiàn)在由于采用較厚的電熔錯剛玉磚鋪砌池底，所以電熔窯的壽命是令人滿意的。有一座熔制琥珀色玻璃的電熔窯,窯底鋪砌30cm,厚的電熔銘剛玉磚，運轉(zhuǎn)了17年仍然狀況良好。(7)在整個窯期內(nèi)可始終保持滿負荷的出料量。在燃料加熱的熔窯中，保持熱量輸入的能力及玻璃的出料量，往往因燃燒系統(tǒng)惡化而受到限制。在電熔窯中，通過提高電壓來提高電功率輸入的方法，即可迅速而簡便地補償由于側(cè)墻造成的額外熱量損失。(8)占地面積小。電熔窯僅包括熔化池、流液洞和上升道(采2用目前的耐火材料，熔化率約為2.2t/m?d,不需要蓄熱室、煙道、煙囪。(9)二氧化碳的回收。除了能收集其它可蒸發(fā)的配合料組分之外，二氧化碳也可以作為電熔的一種副產(chǎn)品加以收集，每生產(chǎn)出100噸玻璃，將放出15噸COo這種氣體的純度達99.5%,只需要