課程設(shè)計(jì)---日產(chǎn)350t浮法玻璃熔窯初步設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　課程設(shè)計(jì)</b></p><p>　　題 目 日產(chǎn)350t浮法玻璃熔窯初步設(shè)計(jì)</p><p>　　學(xué) 院 材料科學(xué)與工程學(xué)院</p><p>　　專(zhuān)業(yè)班級(jí) 無(wú)機(jī)非金屬材料工程</p><p>　　學(xué)生姓名 <

2、;/p><p>　　指導(dǎo)教師 </p><p><b>　　成 績(jī)</b></p><p>　　2011年11月20 日</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　玻璃熔窯，指玻璃制造中用于熔制玻璃配合料的熱工設(shè)備。將按玻璃成分配

3、好的粉料和摻加的熟料（碎玻璃）在窯內(nèi)高溫熔化、澄清并形成符合成型要求的玻璃液。玻璃制造有5000年歷史，以木柴為燃料、在泥罐中熔融玻璃配合料的制造方法延續(xù)了很長(zhǎng)時(shí)間。1867年德國(guó)西門(mén)子兄弟建造了連續(xù)式燃煤池窯。1945年后，玻璃熔窯迅速發(fā)展。玻璃池窯是玻璃工廠中的最重要、投資最大的設(shè)備，玻璃池窯的設(shè)計(jì)，牽涉面廣，涉及因素很多。玻璃池窯的設(shè)計(jì)是否合理先進(jìn)，對(duì)玻璃熔制的質(zhì)量、池窯的熔化率、單位能耗、窯齡等有很大影響。因此保證窯齡、延長(zhǎng)壽命

4、保證池窯能連續(xù)的制造一定數(shù)量的玻璃是非常重要的一個(gè)工作。在玻璃工業(yè)中，耐火材料是窯爐實(shí)際的基礎(chǔ)，因?yàn)樵谝幌盗械募夹g(shù)措施中，沒(méi)有好的耐火材料是很難實(shí)現(xiàn)的。本設(shè)計(jì)通過(guò)對(duì)現(xiàn)有知識(shí)的了解和深入，要求對(duì)玻璃池窯各部進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，達(dá)到節(jié)能減排的目的</p><p>　　關(guān)鍵詞： 玻璃；池窯設(shè)計(jì)；澄清；橫火焰；耐火材料</p><p><b>　　目 錄</b></p&g

5、t;<p><b>　　摘要I</b></p><p>　　第1章緒 論1</p><p>　　第2章 玻璃池窯各部2</p><p>　　2.1玻璃熔制部分2</p><p>　　2.1.1熔化部2</p><p>　　2.1.2投料池3</p>&l

6、t;p>　　2.1.3冷卻部3</p><p>　　2.1.4分隔裝置4</p><p>　　2.2小爐和蓄熱室結(jié)構(gòu)6</p><p>　　2.2.1對(duì)小爐的要求7</p><p>　　2.2.2小爐的作用7</p><p>　　2.2.3小爐的結(jié)構(gòu)7</p><p>　　2.

7、2.4燒重油熔窯的小爐結(jié)構(gòu)7</p><p>　　2.2.5小爐鋼結(jié)構(gòu)9</p><p>　　2.2.6對(duì)蓄熱室的要求9</p><p>　　2.2.7燒重油玻璃熔窯的蓄熱室結(jié)構(gòu)10</p><p>　　2.2.8 格字體結(jié)構(gòu)11</p><p>　　2.3 煙道系統(tǒng)設(shè)計(jì)12</p><

8、p>　　2.3.1 煙道的基本結(jié)構(gòu)12</p><p>　　2.3.2 煙道的布置12</p><p>　　2.3.3 煙道的基本結(jié)構(gòu)13</p><p>　　2.4窯池結(jié)構(gòu)與承重13</p><p>　　第3章 窯爐各部工藝計(jì)算16</p><p>　　3.1 熔化部尺寸16</p>

9、<p>　　3.2冷卻部尺寸17</p><p>　　3.3投料池尺寸17</p><p>　　3.4卡脖尺寸17</p><p>　　3.5小爐蓄熱室尺寸18</p><p>　　3.6煙道截面積設(shè)計(jì)18</p><p>　　3.6熔窯各部尺寸表19</p><p>　

10、　第4章 設(shè)備選型21</p><p>　　第5章 熔窯熱修22</p><p>　　5.1日常維修22</p><p>　　5.1.1日常巡回檢查22</p><p>　　5.1.2日常維護(hù)22</p><p><b>　　5.2熱修補(bǔ)22</b></p><p

11、>　　5.3熔窯熱修22</p><p>　　第6章 事故應(yīng)急處理24</p><p>　　6.1停電、停水和停油24</p><p>　　6.2漏玻璃液24</p><p>　　6.3冷卻裝置漏水24</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)26</b></p>&l

12、t;p><b>　　結(jié)論27</b></p><p><b>　　緒 論</b></p><p>　　玻璃池窯是玻璃工廠中的最重要、投資最大的設(shè)備，玻璃池窯的設(shè)計(jì)，牽涉面廣，涉及因素很多多。玻璃池窯的設(shè)計(jì)是否合理先進(jìn)，對(duì)玻璃熔制的質(zhì)量、池窯的熔化率、單位能耗、窯齡等有很大影響。因此保證窯齡、延長(zhǎng)壽命保證池窯能連續(xù)的制造一定數(shù)量的玻璃是非

13、常重要的一個(gè)工作。在玻璃工業(yè)中，耐火材料是窯爐實(shí)際的基礎(chǔ)，因?yàn)樵谝幌盗械募夹g(shù)措施中，沒(méi)有好的耐火材料是很難實(shí)現(xiàn)的。本設(shè)計(jì)的目標(biāo)就是在達(dá)到日產(chǎn)量的前提下對(duì)玻璃窯爐進(jìn)行合理科學(xué)的設(shè)計(jì)，達(dá)到節(jié)約能源、延長(zhǎng)窯齡的目標(biāo)。</p><p>　　我國(guó)已成為世界上規(guī)模最大的平板玻璃生產(chǎn)國(guó)。加工玻璃發(fā)展迅速，基本滿(mǎn)足了建筑業(yè)、汽車(chē)業(yè)和其他新興產(chǎn)業(yè)的需要。平板玻璃及加工玻璃產(chǎn)業(yè)已成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和提高人民生活水平所不可或缺的重要材料

14、工業(yè)。中國(guó)玻璃工業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、技術(shù)結(jié)構(gòu)、規(guī)模結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)都發(fā)生了質(zhì)的飛躍；生產(chǎn)規(guī)模、產(chǎn)品品種質(zhì)量等方面都獲得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，未來(lái)發(fā)展前景廣闊。</p><p>　　第2章 玻璃池窯各部　</p><p>　　浮法玻璃熔窯有許多種窯型結(jié)構(gòu)，適合于生產(chǎn)各種不同品種的玻璃制品。按照熔制玻璃所采用容器的構(gòu)造，玻璃熔窯可分為池窯和坩堝窯兩大類(lèi)。</p><p><b

15、>　　2.1玻璃熔制部分</b></p><p>　　浮法玻璃熔窯窯體沿長(zhǎng)度方向分成熔化部（包括熔化帶和澄清帶），冷卻部。</p><p><b>　　2.1.1熔化部</b></p><p>　　熔化部是進(jìn)行配合料熔化和玻璃澄清、均化的部分，由于采用火焰表面加熱的熔化方式，熔化部分為上下兩部分，上部稱(chēng)為火焰空間，下部稱(chēng)為窯池

16、。</p><p>　　上部結(jié)構(gòu)由胸墻、大碹、前臉墻和后山墻組成。在玻璃液面以上，由胸墻、大碹、前臉墻和后山墻所包圍的充滿(mǎn)火焰的空間叫作熔化部的火焰空間，也稱(chēng)上部空間。火焰空間的容積大小與窯的規(guī)模、燃料種類(lèi)、燃料消耗量大小有關(guān)。窯愈大，燃料消耗量愈大，燃燒所需的空間愈大，火焰空間的尺寸則愈大。當(dāng)采用重油為燃料時(shí)，由于重油在窯內(nèi)的燃燒與煤氣的燃燒不同，重油的霧化，油滴的蒸發(fā)、熱分解、擴(kuò)散、混合及燃燒等過(guò)程都是在火焰

17、空間內(nèi)進(jìn)行的。因此，就必須有足夠的燃燒空間，以保證油霧完全燃燒，所以從燃燒的角度來(lái)講，燃油池窯的火焰空間要比燒煤氣的池窯稍大一些。</p><p>　　一般火焰空間的寬度較窯池寬一些，每側(cè)寬出150~250毫米。因?yàn)槌馗G磚內(nèi)側(cè)在熔窯投產(chǎn)后很快受到侵蝕，容易損壞，為了保護(hù)胸墻及防止鐵件燒損，所以將胸墻砌得靠外些?；鹧婵臻g的高度等于胸墻高度加大碹的碹股?；鹧婵臻g的大小必須滿(mǎn)足燃料燃燒所需要的空間，因此，火焰空間的高度

18、主要決定熔窯使用的燃料種類(lèi)和用量大小，同時(shí)需要考慮減少熔窯向外散熱及窯碹的穩(wěn)定性。采用插入式小爐的燒油窯胸墻高度比采用反碹小爐的窯要高。但火焰空間也不能過(guò)高，否則增加了窯體散熱，又增加了窯體內(nèi)的無(wú)用空間，不利于窯內(nèi)傳熱。因此，一般在保證噴出口截面積及大碹穩(wěn)定性的前提下，趨向于壓低火焰空間的高度，以利火焰及大碹對(duì)配合料和玻璃液的傳熱和減少窯體向界的散熱損失。</p><p>　　窯池是配合料熔化成玻璃液并進(jìn)行澄清、

19、均化的地方，它應(yīng)能供給足夠量的熔化完全的透明的玻璃液。窯池由池壁和池底兩部分構(gòu)成。池壁和池底均用大磚砌筑，為便于大磚制造，減少材料加工量和方便施工，窯池基本上都呈長(zhǎng)方形或正方形。為使窯池達(dá)到一定的使用期限，池壁厚度一般為250~300mm。池底厚度根據(jù)其保溫情況而異，不采用保溫的池底厚度一般為300mm。</p><p>　　窯池內(nèi)玻璃液的橫向壓力由池壁頂鐵和頂絲頂住。池壁頂絲也固定在立柱上，立柱底腳通過(guò)支撐角鋼

20、用螺絲固定在次梁上。整個(gè)窯池的質(zhì)量通過(guò)其下面的鋼架（扁鋼、次梁、主梁等組成）傳給窯底磚柱。</p><p><b>　　2.1.2投料池</b></p><p>　　投料池的作用是使供熔制玻璃的配合料及碎玻璃能順利地送進(jìn)窯中。由于浮法玻璃熔窯的熔化量較大，采用橫火焰窯，其投料池都設(shè)置在熔化池的前端。投料池的尺寸和結(jié)構(gòu)，隨熔化池的尺寸和投料方式的不同而不同。</p

21、><p>　　浮法玻璃采用正面投料，投料口設(shè)在窯爐縱軸的前端，由投料池和上部擋墻（前臉墻）組成，它突出于窯池外面和池窯相通的矩形小池。傳統(tǒng)的投料池寬是熔化池寬的85%左右，投料池的池壁上平面與池窯的上平面相齊，使用的耐火材料與熔化部池壁相同。在實(shí)際生產(chǎn)中，投料池受侵蝕嚴(yán)重，尤其在投料池的拐角處，散熱面小，冷卻條件差，受配合料的化學(xué)侵蝕和機(jī)械磨損共同作用，是池窯中最容易損壞的部位之一。投料池溫度一般在1 100~1 3

22、00℃，對(duì)配合料起預(yù)熔作用，即配合料從投料口入窯后，受火焰空間和玻璃液傳來(lái)的熱量，在投料口處配合料部分預(yù)熔。適當(dāng)延長(zhǎng)投料池長(zhǎng)度，有利于配合料的預(yù)熔，減少飛料對(duì)耐火磚的侵蝕，延長(zhǎng)窯齡，同時(shí)改善了投料處的操作環(huán)境。</p><p>　　投料作業(yè)是熔制過(guò)程中最重要的工藝環(huán)節(jié)之一，影響到配合料的熔化速度、熔化區(qū)的位置、熔化溫度及液面的穩(wěn)定，從而影響熔化率，玻璃質(zhì)量和燃料的消耗。要求料層薄，連續(xù)不間斷，盡可能覆蓋面大，以使

23、配合料在熔化區(qū)的液面上即能最大限度的吸收上部火焰的輻射熱，又能充分接受下部高溫玻璃液所傳遞的熱量。當(dāng)投料池寬度大于7米時(shí)，采用下面的L型吊墻結(jié)構(gòu)。</p><p>　　L型吊墻結(jié)構(gòu)：該吊墻是單獨(dú)懸吊的，采用耐熱鋼件吊掛起來(lái)，通過(guò)機(jī)械千斤頂可以調(diào)節(jié)吊墻距液面的高度。吊墻寬度可由生產(chǎn)工藝要求來(lái)確定，結(jié)構(gòu)安全性不受寬度影響，吊墻的上面直墻部分采用高質(zhì)量的硅磚，下面鼻區(qū)部分采用燒結(jié)莫來(lái)石磚，其抗堿性侵蝕強(qiáng)。</p&

24、gt;<p><b>　　2.1.3冷卻部</b></p><p>　　冷卻部的作用是將已熔化好的玻璃液均勻冷卻降溫。通路是玻璃液從冷卻部分別流向各個(gè)成型室的通道，同時(shí)也起緩慢降溫的作用。所以，冷卻部和通路統(tǒng)稱(chēng)為冷卻部。在計(jì)算熔窯冷卻部的面積時(shí)，是從卡脖起經(jīng)冷卻部、通路到成型作業(yè)室分隔橋磚前的總面積均算做冷卻部的總面積（如設(shè)有耳池，還應(yīng)包括耳池的面積） 。計(jì)算浮法窯冷卻部面積時(shí)

25、，是從卡脖起到流道前的總面積計(jì)算為冷卻部的面積。冷卻部的胸墻一般比熔化部低，通路上則取消了胸墻。根據(jù)池寬將冷卻部碹適當(dāng)放平。冷卻部的全部面積需保證熔化部熔化好的玻璃液能繼續(xù)均化并且冷卻到成型所必需的溫度。冷卻部面積的大小與熔窯規(guī)模、熔化能力、熔化部的熔化溫度、成型方式、制品的質(zhì)量要求、分隔設(shè)備的形式及其分隔程度等因素有關(guān)。分隔效能較大的熔窯，冷卻部面積相應(yīng)較小。而平板玻璃池窯一般用的分隔設(shè)備的分隔效能較小，即矮碹開(kāi)度還是較大，因而冷卻部

26、面積較大。成型方法不同所需玻璃液的成型溫度也不同，如有槽引上法要求的成型前的溫度（小眼玻璃液溫度）為1 050~1 080℃ 左右，而無(wú)槽引上法為1 100~1 180℃左右。因此，無(wú)槽上法的池窯冷卻面積較有槽引上法的小一些。浮法、壓延、平拉等成型方法</p><p>　　與熔化部相同冷卻部也為矩形窯池，也分為上部空間與窯池兩部分，結(jié)構(gòu)與熔化部大致相同。</p><p><b>

27、　　2.1.4分隔裝置</b></p><p>　　玻璃的熔化和冷卻對(duì)熔窯熱工制度提出了各自不同的要求。為了減少熔化部高溫氣體對(duì)冷卻部的影響，以保證各自獨(dú)立的作業(yè)制度，需在上部空間交界處設(shè)置分隔裝置。為了不使熔化部未熔好的粉料及泡沫等物進(jìn)入冷卻部，常在熔化部和冷卻部的窯池交界處設(shè)置玻璃液分隔設(shè)備。所以玻璃熔窯熔化部與冷卻部之間的分隔設(shè)備包括氣體空間分隔設(shè)備和玻璃液分隔設(shè)備兩類(lèi)。</p>

28、<p>　　氣體空間分隔設(shè)備主要有矮碹、吊矮碹、吊碹等。下面主要介紹矮碹和吊矮碹分隔裝置。</p><p>　　矮碹：如圖2-1，是把熔化部和冷卻部之間的一段窯砌低一些，利用減少熔化部與冷卻部之間通道截面積來(lái)減少熔化部火焰空間對(duì)冷卻部的影響。取消或降低了胸墻，同時(shí)選用的跨股比較小。矮碹采用硅磚砌筑，這種結(jié)構(gòu)牢固，砌筑簡(jiǎn)便。</p><p><b>　　圖2-1 矮碹&l

29、t;/b></p><p>　　矮碹處未分隔的氣體空間截面積稱(chēng)為“矮碹開(kāi)度”，開(kāi)度愈小分隔作用愈大。一般可降低空間溫度40℃~70℃。為了增大分隔作用，在矮碹下面的窯池處用卡脖結(jié)構(gòu)，這樣矮碹跨度可減少，相應(yīng)也減少矮碹開(kāi)度。</p><p>　　吊矮碹：吊矮碹由矮碹和吊平碹組成，如圖所示。吊平碹是用吊夾吊掛硅磚排成平的或弧度較小的碹，離玻璃液面較近，但不宜小于150毫米。因?yàn)榈跗巾劭梢?/p>

30、降得較低且不受窯池寬度的限制，所以調(diào)節(jié)矮碹的開(kāi)度，有利于成型作業(yè)和穩(wěn)定。據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)可降低空間墻壁溫度100℃左右，吊矮碹降溫效果較大。吊矮碹一般采用硅磚砌筑。如圖2-2所示：</p><p><b>　　圖2-2 吊矮碹</b></p><p>　　關(guān)于矮碹開(kāi)度大小的問(wèn)題，各平板廠有不同的操作要求。矮碹開(kāi)度大小決定了冷卻部受熔化部作業(yè)波動(dòng)影響的靈敏程度。在生產(chǎn)上，

31、從成型工藝要求，希望玻璃的溫度均勻穩(wěn)定，要求矮碹開(kāi)度要合理。矮碹開(kāi)度還應(yīng)和冷卻部面積大小、保溫情況、降溫速率等因素相適應(yīng)。</p><p>　　玻璃液分隔設(shè)備的作用是阻擋熔化部未熔化好的粉料浮渣等物流入冷卻部，也可節(jié)玻璃液的對(duì)流量和降低玻璃液的溫度。玻璃液的分隔裝置有淺層分隔和深層分隔兩種。深層分隔有流液洞，淺層分隔設(shè)備有卡脖、冷卻水管、擋磚和窯坎等。大型平板玻璃熔窯常用的分隔設(shè)備主要有以下幾種類(lèi)型：</p

32、><p>　　冷卻水管：冷卻水管是通有冷卻水的無(wú)縫鋼管，橫放于熔化部和冷卻部之間的玻璃液表面層中如圖（一般在矮碹前，也有設(shè)在卡脖里面的），其中水管橫截面的3/4~2/3浸入玻璃液中，1/4~1/3露在液面上。水管附近的玻璃液受冷后，形成粘度很大的不流動(dòng)層，構(gòu)成一道圍壁，擋在玻璃液面上，可以在一定程度上減少玻璃液的循環(huán)對(duì)流和擋住液面上一些未熔好的浮渣。冷卻水管可使表層玻璃液降溫30℃左右。由于不存在耐火材料受侵蝕的問(wèn)題

33、，所以冷卻水管具有一定的優(yōu)越性：能降溫、比較耐用，更換方便。不足之處主要是用水量大，每小時(shí)達(dá)十余噸，還增加熱耗。在使用不當(dāng)時(shí)，會(huì)造成窯寬上玻璃液的溫度不均。必須控制好出水溫度，一般為50~60℃ 。</p><p>　　圖2-3 冷卻水管與卡脖示意圖</p><p>　　卡脖：上面講卡脖時(shí)已提到卡脖是配合矮碹使用的一種分隔設(shè)備?？ú本褪前讶刍亢屠鋮s部之間的一段窯池縮窄。卡脖所起的降溫作用

34、是不大的，而且不宜縮窄過(guò)多（由于平板玻璃的產(chǎn)品對(duì)玻璃液的均勻性要求較高，所以卡脖不宜過(guò)窄） ，否則破壞玻璃液流動(dòng)的均勻性，同時(shí)在流液拐彎處易造成死角，當(dāng)窯內(nèi)溫度制度改變時(shí)，可能將這里的密度不均的玻璃液帶入流動(dòng)層內(nèi)，引起玻璃產(chǎn)品的缺陷?？ú币话爿^熔化部寬度縮小2~7米 。由于卡脖拐角處受玻璃液的侵蝕沖刷較嚴(yán)重，所以耐火材料要選擇致密度高、耐侵蝕性好的鋯剛玉磚砌筑。</p><p>　　耳池：耳池可以設(shè)在熔化部末至成

35、型通路前窯池的兩側(cè)，成對(duì)布置一對(duì)或兩對(duì)，其大小應(yīng)根熔窯的規(guī)模而定。耳池的深與所在處的池深相同。耳池的作用是利用向外凸出的部位對(duì)玻璃液適當(dāng)降溫，使耳池內(nèi)的玻璃液與窯內(nèi)的玻璃液產(chǎn)生一定的溫差，利用玻璃液的橫向?qū)α髟?，將未熔化好的、密度較玻璃液小的生料、浮渣和臟物吸引集聚到耳池，以待定期或不定期撈出。因此設(shè)置耳池是改善玻璃質(zhì)量的有效措施之一。</p><p>　　2.2小爐和蓄熱室結(jié)構(gòu)</p><

36、p>　　小爐是玻璃熔窯重要組成部分，是使燃料和空氣預(yù)熱、混合，組織燃燒的裝置。蓄熱室是利用耐火材料做蓄熱體（稱(chēng)為格子磚）蓄積從窯內(nèi)排出煙氣的部分熱量，用來(lái)加熱進(jìn)入窯內(nèi)的空氣、煤氣。蓄熱室結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可加熱大量氣體，并且可以把冷氣體加熱到較高溫度。</p><p>　　2.2.1對(duì)小爐的要求</p><p>　　空氣和煤氣在小爐中進(jìn)行部分混合預(yù)燃，當(dāng)從噴出口噴入火焰空間后，能以最少的過(guò)剩

37、空氣達(dá)到強(qiáng)烈的完全的燃燒；噴出的火焰要有一定的長(zhǎng)度和寬度，呈一定的下傾角貼近料堆，液面進(jìn)入窯中，火焰不分層不發(fā)飄，對(duì)液面覆蓋面積大；火爭(zhēng)長(zhǎng)度要合適，并要滿(mǎn)足窯的溫度分布和氣氛性質(zhì)；結(jié)構(gòu)要緊湊、牢固、散熱損失要小，便于維修和調(diào)節(jié)，噴出口、預(yù)燃室和舌頭最好用鋯剛玉磚砌筑。</p><p>　　2.2.2小爐的作用</p><p>　　空氣和煤氣分別由蓄熱室預(yù)熱后經(jīng)過(guò)垂直通道（上升道）和水平通道

38、進(jìn)入預(yù)燃室。在預(yù)燃室內(nèi)進(jìn)行混合和部分燃燒，并以一定方向和速度噴入窯內(nèi)繼續(xù)燃燒，燃燒后所產(chǎn)生的煙氣（廢氣） ，則進(jìn)入對(duì)面小爐，通過(guò)小爐舌頭碹分別進(jìn)入到空氣、煤氣蓄熱室。燒重油的小爐取消了煤氣蓄熱室，只是將由蓄熱室預(yù)熱的助燃空氣經(jīng)通道到小爐噴出口后，以一定的方向和速度噴出與噴槍射出的經(jīng)霧化的重油在窯內(nèi)火焰空間內(nèi)混合燃燒，燃燒后的煙氣則進(jìn)入對(duì)面小爐。所以小爐還具有接納煙氣的作用。</p><p>　　2.2.3小爐的結(jié)

39、構(gòu)</p><p>　　小爐的結(jié)構(gòu)對(duì)于火焰噴出的方向、速度、空氣與煤氣混合程度以及火焰的長(zhǎng)度起著決定性的影響。同時(shí)，空氣和煤氣預(yù)熱溫度的高低以及空氣過(guò)剩系數(shù)的多少也決定了火焰的氣氛和火焰的燃燒溫度，所以小爐結(jié)構(gòu)對(duì)于窯內(nèi)的傳熱情況及玻璃的熔化過(guò)程有著重要的作用。</p><p>　　2.2.4燒重油熔窯的小爐結(jié)構(gòu)</p><p>　　燒重油熔窯的小爐結(jié)構(gòu)與燒發(fā)生爐煤氣

40、熔窯的小爐結(jié)構(gòu)大體相同。由于重油的燃燒是用燃油噴槍?zhuān)市t取消了預(yù)燃室、舌頭及煤氣通道，只有空氣通道和噴出口兩部分，燃油小爐是由噴出口、噴嘴磚、空氣通道、小爐平碹、斜坡碹、小爐底板、小爐前墻、后墻構(gòu)成。小爐后墻上設(shè)有閘板口和看火眼等。燃油熔窯由于取消了煤氣通道與煤氣蓄熱室，在結(jié)構(gòu)上比燒煤氣小爐簡(jiǎn)單。燃油小爐只是導(dǎo)入助燃空氣和排出廢氣的通道。助燃空氣對(duì)燃燒好壞起著重要作用。在使用煤氣的小爐內(nèi)，空氣與煤氣經(jīng)小爐舌頭在小爐內(nèi)進(jìn)行預(yù)先混合并部分

41、燃燒再進(jìn)入熔窯，煤氣與空氣呈兩股扁平氣流相遇，故接觸面積較大，混合較完全。所以，煤氣小爐不僅作為導(dǎo)入助燃空氣和煤氣的通道，還可作為預(yù)先混合的地方。在燒油小爐中（噴槍在小爐外）僅作為空氣通道，空氣氣流與油霧在爐膛內(nèi)相遇，小爐中沒(méi)有起預(yù)混的作用。由于氣流與液滴（油霧）相遇時(shí)，空氣氣流呈平流股，噴出的油霧呈圓錐體流股，二者接觸與混合就不如煤氣好。所以在燒油的爐膛中一般空氣過(guò)剩系數(shù)較燒煤氣時(shí)為高。</p><p>　　圖

42、2-4 燃油小爐結(jié)構(gòu)</p><p>　　1噴出口；2噴嘴磚；3膨脹縫；4空氣水平通道；5空氣上升道；6看火眼；7閘板口</p><p><b>　　小爐下傾角和上傾角</b></p><p>　　在燃油小爐結(jié)構(gòu)中，小爐頂碹一般設(shè)計(jì)為傾角，為了使空氣與油霧混合均勻迅速，又使火焰貼近液面，下傾角一般取20°~50°（多數(shù)為23

43、°~25°）。小爐底板設(shè)有上傾角，一般成平面或階梯式，這樣使助燃空氣經(jīng)小爐進(jìn)入窯內(nèi)時(shí)盡可能迅速與油霧混合，保證噴嘴附近有足夠的空氣供逐步擴(kuò)散的油霧充分燃燒，并使火焰區(qū)掠過(guò)玻璃液面，這一角度必須與其他條件相配合，如小爐高度比、小爐與燃燒器的距離、小爐與液面的高度如何等，從而選擇最為適的角度。</p><p>　　小爐的水平通道：小爐既作為引入預(yù)熱空氣的通道，也作為排出廢氣的通道，在小爐內(nèi)空氣或廢

44、氣的流速必須在一定要求范圍內(nèi)。在燃油窯爐中，由于燃燒完全在爐膛內(nèi)進(jìn)行，其火焰具有一定的剛性，廢氣排出的溫度又較高，沖向?qū)γ嫘t會(huì)增加燒損。因此，一般取小爐噴出口速度較煤氣小些。當(dāng)空氣經(jīng)小爐上升道至轉(zhuǎn)彎處進(jìn)入小爐水平通道，將流動(dòng)方向改變后，此時(shí)，氣流并不穩(wěn)定，而經(jīng)過(guò)一段較長(zhǎng)的水平通道后，希望能夠得到較穩(wěn)定的流動(dòng)而噴出小爐口。所以，水平通道的目的是為了穩(wěn)定氣流。因此，適當(dāng)增長(zhǎng)水平通道的長(zhǎng)度有利于氣流的穩(wěn)定（一般長(zhǎng)達(dá)3 000毫米，有的長(zhǎng)達(dá)3

45、 500毫米） ，尤其以燒煤氣的窯改為燒油時(shí)可以通過(guò)取消煤氣蓄熱室來(lái)獲得較長(zhǎng)的通道，這樣，小爐下的操作距離可以達(dá)到2米以上。另外，水平通道加長(zhǎng)后對(duì)小爐下噴嘴的調(diào)整、裝拆和維護(hù)亦有足夠的操作空間。</p><p>　　油燃燒器（噴嘴）的一般安裝位置：燃燒器離玻璃液面的高度要求低一些，即噴出口盡量接近玻璃液面。目前燃油小爐的噴出口與玻璃液面的間距為200~360毫米左右（還可適當(dāng)下降） 。燃燒器之間的距離影響火焰覆蓋

46、面積，因此需要與小爐寬度等其他因素一起考慮。一般小爐寬度在 米以上，安裝兩支，其間距不小于500毫米，以免相互干擾，還要便于操作。在條件允許的情況下，適當(dāng)縮小小爐之間的距離，以提高熔化率。</p><p>　　對(duì)燃油小爐的要求：小爐截面變化要求盡可能緩慢些。小爐噴出口速度可較煤氣低，小爐下口、燃燒器和液面，三者盡量接近。對(duì)燒油小爐的要求沒(méi)有燒煤氣小爐的要求高，影響其燃燒好壞也不如煤氣的嚴(yán)重，其關(guān)鍵在燃燒器的安裝與

47、控制</p><p>　　2.2.5小爐鋼結(jié)構(gòu)</p><p>　　小爐磚砌體的大部分重力是經(jīng)前墻、后墻和側(cè)墻傳到蓄熱室半圓碹上，預(yù)燃室部分的重力由鑄鐵板承擔(dān)，鑄鐵板的一端擱在小爐前墻，另一端擱在胸墻鑄鐵板上或大角鐵上，最終由工字鋼立柱承擔(dān)。</p><p>　　小爐斜坡碹由2~3對(duì)各有上、下拉條的工字鋼立柱緊固，上拉條要求高于碹頂，一般在50毫米左右，下拉條橫穿小

48、爐托板下方。小爐頂碹一般由2~4對(duì)立柱用上拉條將其緊固，立柱拄腳在半圓碹找平磚處以上用鋼管或角鋼頂牢固定。小爐垛的重力由胸墻鑄鐵板承擔(dān)。在小爐平碹碹碴處加平碹頂絲頂緊。小爐前、后墻四角均用角鋼包住，再用縱向拉條拉緊，閘板口碹以角鋼及拉條使之緊固。小爐后墻擋鐵以小爐縱向拉條拉緊，在烤窯中隨著窯碹的膨脹要及時(shí)緊小爐縱向拉條。對(duì)燒發(fā)生爐煤氣的小爐設(shè)有小爐舌頭碹結(jié)構(gòu)，小爐舌頭碹碹碴處單加舌頭碹橫梁，用頂絲使之頂緊。在烤窯過(guò)程中要適當(dāng)調(diào)整此處頂絲

49、，防止舌頭碹磚下沉現(xiàn)象發(fā)生。對(duì)燃油小爐要增設(shè)安裝噴嘴磚托架結(jié)構(gòu)，其托架上面放置噴嘴磚及其護(hù)磚。另外，整個(gè)小爐鋼結(jié)構(gòu)要考慮到磚砌體的膨脹及操作的需要，并要保證安全可靠。</p><p>　　2.2.6對(duì)蓄熱室的要求</p><p>　　其工作原理是：當(dāng)窯內(nèi)高溫廢氣由上而下通過(guò)小爐口和空氣、煤氣通道進(jìn)入蓄熱室時(shí)，將蓄熱室內(nèi)的格子體加熱，此時(shí)格子體的溫度逐漸升高，積蓄一定的熱量；換火后，燃空氣和

50、煤氣由下而上經(jīng)蓄熱室底煙道進(jìn)入蓄熱室時(shí)，蓄熱室內(nèi)的格子體用積蓄的熱量來(lái)預(yù)熱空氣和煤氣，此時(shí)格子體的溫度逐漸降低。其工作過(guò)程見(jiàn)圖2-5 </p><p>　　圖2-5 蓄熱室工作示意圖</p><p>　　由此可知，蓄熱室的工作是周期性的，一個(gè)周期內(nèi)是格子體的加熱期，另一個(gè)周期內(nèi)是格子體的冷卻期，如此循環(huán)往復(fù)進(jìn)行。因此蓄熱室的作用是：利用格子磚作為蓄熱體，將廢氣所含的熱量積蓄起來(lái)，換火后用積

51、蓄的熱量將空氣和煤氣預(yù)熱達(dá)到一定溫度。保證空氣、煤氣有一定的預(yù)熱溫度，而且預(yù)熱溫度要穩(wěn)定；能充分利用廢氣熱量；氣流在蓄熱室橫截面上應(yīng)分布均勻，氣流阻力要小；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，緊湊牢固，便于檢查、清掃和熱修。蓄熱室對(duì)氣體的加熱作用是間歇的，但池窯的生產(chǎn)是連續(xù)的。因此，必須有兩套設(shè)備輪換工作。所以蓄熱室總是以成對(duì)使用，與蓄熱室相配合的小爐也是成對(duì)的</p><p>　　2.2.7燒重油玻璃熔窯的蓄熱室結(jié)構(gòu)</p>

52、<p>　　燃油熔窯為了便于控制各小爐燃燒器的助燃空氣量，有利于控制溫度和氣氛的分布，故均采用分隔式蓄熱室。由于采用重油這種高熱值燃料，故蓄熱室取消了煤氣部分，只有空氣蓄熱室預(yù)熱助燃空氣，其結(jié)構(gòu)與燃燒發(fā)生爐煤氣蓄熱室的空氣部分基本相同，也是由底煙道、格子體和上部空間組成。各部位的結(jié)構(gòu)形式和各處砌體所用的耐火材料也與燃燒發(fā)生爐煤氣蓄熱室的空氣部分相同。蓄熱室是利用耐火材料做蓄熱體（格子磚），蓄積從窯內(nèi)排出煙氣的部分熱量 ，用

53、來(lái)加熱進(jìn)入窯內(nèi)的空氣、煤氣由于火焰換向作業(yè)，蓄熱室是間歇作業(yè)，加熱溫度不易穩(wěn)定，并且成對(duì)配置，所以占用空間大，使用磚材多，投資費(fèi)用大。</p><p>　　小爐和蓄熱室結(jié)構(gòu)隨燃料種類(lèi)不同而不同。目前浮法玻璃熔窯采用重油、天氣和發(fā)生爐煤氣三種燃料。當(dāng)采用發(fā)生爐煤氣時(shí)，小爐和畜熱室結(jié)構(gòu)形式為半箱型當(dāng)采用重油和天然氣時(shí)小爐和蓄熱室的結(jié)構(gòu)形式為箱型結(jié)構(gòu)。這是因?yàn)槿贾赜突蛱烊粴獠啃枰ㄟ^(guò)蓄熱室預(yù)熱，只是與霧化介質(zhì)一起用燒嘴

54、噴射入室，在窯內(nèi)與助燃空氣混合燃燒；后者則是發(fā)生爐煤氣和空氣都通過(guò)蓄熱室預(yù)熱，在小爐中預(yù)混，然后噴入窯中燃燒，其結(jié)構(gòu)比燃油和燃?xì)獾慕Y(jié)構(gòu)復(fù)雜些。浮法熔窯小爐、蓄熱室設(shè)置在池窯的兩側(cè)，對(duì)稱(chēng)布置，根據(jù)窯的規(guī)模不同。</p><p>　　蓄熱室鋼結(jié)構(gòu)承受著蓄熱室碹的推力，它的主要作用是固定住蓄熱室碹和墻。鋼結(jié)構(gòu)包括立柱、拉條、立柱聯(lián)梁、碹碴角鐵、爐條碹碴角鐵等。與窯體上部結(jié)構(gòu)一樣，碹碴角鐵將碹頂?shù)耐屏鬟f到工字鋼立柱上。

55、蓄熱室立柱頂端有幾根拉條將其拉緊，拉條兩端加工成螺紋并配有螺母墊板等。立柱柱腳砌入蓄熱室底板基礎(chǔ)柱腳孔里。一般鋼架立柱的距離為1.5~3.0米，以保證立柱的安全可靠。</p><p><b>　　爐條碹結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：</b></p><p>　　爐條是承受格子體重力的磚材結(jié)構(gòu)，也是拱碹結(jié)構(gòu)，由單一的碹磚砌成的條條拱碹，條與條之間留空以通氣體，故稱(chēng)爐條碹。采用連通式結(jié)構(gòu)的蓄

56、熱室，空氣室和煤氣室爐條的中心線必須一致，每條爐條互相對(duì)應(yīng)，以使?fàn)t條承受重力后所產(chǎn)生的水平推力互相抵消，保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。采用分隔式蓄熱室時(shí)，每個(gè)室的爐條中心線也爐條碹上面碼格子磚，因此拱碹上面必須找平。一種是在碹的弧面上用爬碴磚找平，另一種直接用上面平直而下面成弧形的碹磚砌成。</p><p>　　碹磚的寬度和高度根據(jù)爐條所承受格子磚重力來(lái)確定，一般寬度不小于150毫米，高度不小于300毫米，爐條間距不小于150毫

57、米，以便通氣暢流。當(dāng)爐條碹跨度大于2.5毫米時(shí)，為了減少每條爐條的承受力，可做成雙碹的爐條。雙碹爐條之間的碹碴垛墻正對(duì)分支煙道正中，在出口處的垛墻砌成三角形，以使氣體暢通。</p><p>　　2.2.8 格字體結(jié)構(gòu)</p><p>　　格子體是蓄熱室積蓄和傳遞熱量的主體，它是由格子磚碼砌而成的，采用不同方式碼砌的格子體。理想的格子體結(jié)構(gòu)應(yīng)該是使用壽命長(zhǎng)、蓄熱效能好、周期溫度波動(dòng)小，這是設(shè)

58、計(jì)中選擇格子體的結(jié)構(gòu)形式的原則。</p><p>　　格子磚的排列方式有西門(mén)子式（井字形） 、李赫特式、編籃式等幾種形式，各種形式的碼砌方法</p><p>　　圖2-6 格子磚的排列形式</p><p>　　（a）西門(mén)子式； （b）李赫特式； （c）編籃式</p><p>　　西門(mén)子式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，砌筑方便，氣流阻力小，便于吹掃和熱修更換，所以

59、國(guó)內(nèi)玻璃熔窯多采用西門(mén)子式碼法。在同樣蓄熱室體積的條件下，李赫特式和編籃式雖然比西門(mén)子式的受熱表面積熱容量要大些，可以獲得較高的換熱能力，能提高預(yù)熱溫度和減少溫度波動(dòng)，但它們的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，砌筑較難，氣流阻力較大，容易堵塞格孔，且受格子磚質(zhì)量的限制，以前很少采用。但是隨著耐火材料質(zhì)量的提高和新的用作格子磚的優(yōu)質(zhì)耐火材料的研制，編籃式與李赫特式也被普遍采用。選擇格子磚的排列方式，既要考到工藝要求，還要考慮到操作條件的可能性，方為合理。&l

60、t;/p><p>　　2.3 煙道系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　2.3.1 煙道的基本結(jié)構(gòu)</p><p>　　煙道為碹結(jié)構(gòu)，浮法窯煙道碹厚一般為230毫米，中心角為90°，下面為矩形斷面（斷面大小由煙氣流速計(jì)算）。煙道內(nèi)側(cè)為粘土磚，外側(cè)依次為保溫磚和紅磚。</p><p>　　2.3.2 煙道的布置</p><p&

61、gt;　　煙道的布置方式比較多，它與燃料的種類(lèi)和蓄熱室的結(jié)構(gòu)形式直接有關(guān)。例如，燒煤氣的熔窯與燒重油或天然氣的熔窯的煙道布置就不一樣；同是燒煤氣的熔窯，采用連通式結(jié)構(gòu)和分隔式結(jié)構(gòu)的蓄熱室煙道布置也不相同。</p><p>　　燒重油或天然氣：煙道布置在蓄熱室內(nèi)側(cè)即窯池下方，由總煙道和分支煙道組成。在分支煙道上設(shè)有煙氣閘板和助燃風(fēng)進(jìn)口，在支煙道上設(shè)有空（煙）氣交換機(jī)閘板（換向閘板），在總煙道上設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)閘板以調(diào)節(jié)窯壓

62、。在煙囪根設(shè)一道閘板以調(diào)節(jié)抽力。</p><p>　　2.3.3 煙道的基本結(jié)構(gòu)</p><p>　　煙道為碹結(jié)構(gòu)，浮法窯煙道碹厚一般為230毫米，中心角為90°，下面為矩形斷面（斷面大小由煙氣流速計(jì)算）。煙道內(nèi)側(cè)為粘土磚，外側(cè)依次為保溫磚和紅磚。</p><p>　　2.4窯池結(jié)構(gòu)與承重</p><p>　　窯池的承重：窯池建筑在

63、由窯下大柱支承的架梁上，整個(gè)窯池的重力和其中所容納的玻璃液重力均由窯底大柱承擔(dān)。窯下大柱可以用磚柱、混凝土立柱、鋼立柱和鋼管內(nèi)注混凝土柱等幾種。立柱頂面鋪有鋼板。鋼板上面架設(shè)沿窯長(zhǎng)方向的工字鋼或鋼筋混凝土主梁。主梁上面安放工字鋼次梁，次梁與主梁垂直。次梁間距依據(jù)池底磚尺寸而定，一般為500毫米以?xún)?nèi)。每塊池底磚下面一般放兩根次梁，次梁應(yīng)躲開(kāi)窯底的磚縫。熔窯兩側(cè)工宇鋼立柱安裝在次梁的兩端部，因此次梁的位置還必須與立柱相適應(yīng)。在次梁上面鋪設(shè)扁

64、鋼，方向與其垂直。每塊池底磚下面一般放兩根扁鋼。</p><p>　　鋼結(jié)構(gòu)：熔窯鋼結(jié)構(gòu)的作用是將磚結(jié)構(gòu)支撐、架設(shè)和固定起來(lái)，以使熔窯的整個(gè)窯體在高溫作業(yè)下能保持穩(wěn)定安全。熔窯熔化部的窯體，基本由三個(gè)各自獨(dú)立的磚結(jié)構(gòu)組成：即大碹和碹碴、胸墻池壁及池底。同時(shí)，它們又是互相關(guān)連地構(gòu)成熔窯的窯體，把三者聯(lián)系在一起成為整體的是鋼結(jié)構(gòu)，尤其是熔窯兩側(cè)的立柱。立柱既支撐住大碹和胸墻，又頂住池壁受玻璃液的側(cè)推力，而它滋生又固定

65、在窯底橫向次梁或縱梁上，上面用拉條拉住，把熔窯連成一個(gè)整體。鋼結(jié)構(gòu)包括立柱、拉條、碹碴頂鐵、上下巴掌鐵盒拉桿、胸墻托板、池壁頂鐵、立柱固定角鋼扁鋼和次梁以及縱向主梁等。</p><p>　　窯池由池壁和池底兩個(gè)部分組成。</p><p>　　池壁：池壁一般由四層池壁磚構(gòu)成。由于熔化部溫度高，玻璃液面的上下波動(dòng)和對(duì)流的沖刷，對(duì)池壁磚侵蝕較嚴(yán)重，特別是玻璃液面線附近的上層池壁損壞較快。因此，池

66、壁磚的侵蝕情況與熔化溫度、玻璃液面的波動(dòng)、配合料的成分、玻璃液的顏色、選用耐火材料的種類(lèi)、性能、尺寸和排列方式，窯體結(jié)構(gòu)及玻璃液流動(dòng)情況等多種因素有關(guān)；還有與熔化部池壁磚的保溫與冷卻方式有關(guān)。所以，熔化部池壁磚是全窯侵蝕最嚴(yán)重的部位之一。因此砌筑池壁的磚材均選用耐高溫和耐侵蝕的耐火材料。</p><p>　　池底：池底要承受全部玻璃液的重力，為了有足夠的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和延長(zhǎng)使用壽命，池底磚均用大型粘土磚砌筑。一般大型池

67、窯多采用厚300毫米、寬400毫米、長(zhǎng)1 000-1 100毫米規(guī)格的粘土磚，采用干砌法。鋪設(shè)池底磚時(shí)縱向和橫向磚縫貫穿，以便受熱膨脹時(shí)池底磚可以得到一定程度的自由膨脹和移動(dòng)。池底四周用頂絲頂牢。由于窯池底層玻璃液溫度較低，粘度較高、流動(dòng)性差，所以池底磚一般可用十幾年。若在池底磚上覆蓋一層100毫米厚的鋯剛玉磚，可延長(zhǎng)使用壽命。目前，有的工廠為了節(jié)約能源，池底采用多層結(jié)構(gòu)的復(fù)合窯底，上層是鋯剛玉磚，下面各層分別是鋯質(zhì)搗打料、粘土磚和保溫

68、磚，以減少池底散熱。</p><p>　　大碹：大碹的作用 它是與胸墻組成火焰的燃燒空間，同時(shí)還可以作為火焰向物料和玻璃液作輻射傳熱的媒介，即吸收燃料燃燒時(shí)的熱量，再輻射到液面上。</p><p>　　砌筑材料：由于大碹受到高溫作用，所以全部用帶大小頭的優(yōu)質(zhì)硅磚砌成。對(duì)磚材和砌筑質(zhì)量要求嚴(yán)格，磚材要好，泥縫要小。在長(zhǎng)度方向上大碹可分為幾節(jié)砌筑，大型平板熔化部大碹一般分為二、三節(jié)，各自獨(dú)立。

69、并且在兩節(jié)大碹之間留有膨脹縫，以適應(yīng)點(diǎn)火烤窯時(shí)硅磚的膨脹性能。冷修時(shí)可以根據(jù)情況拆除受燒損最嚴(yán)重的一節(jié)或二節(jié)，而不必將大碹全部更新。</p><p>　　碹股與碹跨：用碹股（f）/碹跨（i）這個(gè)比值來(lái)反映碹的特性。從熱工角度考慮，大碹低一點(diǎn)是有好處的，可盡量使熱輻射沿整個(gè)橫向均勻分布，反射給玻璃液的輻射能也愈多。降低大碹有兩種方法：一種是降低胸墻高度，另一種是減少大碹碹股。但降低胸墻高度是有一定限度的。降低碹股，

70、還要考慮窯碹的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。因?yàn)楦G碹有橫推力（水平推力）。若窯碹越低，橫推力越大，碹跨相同時(shí)，股跨比越小，橫推力越大，碹的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度越差。所以只能在保證足夠的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和一定的火焰空間容積的前提下盡量減少碹股。大碹的碹股一般為碹跨的1/8左右。</p><p>　　圖2-7 碹股與碹跨</p><p>　　胸墻：胸墻需保證在高溫下有足夠的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，其中掛鉤磚是關(guān)鍵部位，它的作用是保護(hù)胸墻托板和下巴

71、掌鐵等鐵件。而掛鉤磚本身又由下間隙磚和小磚保護(hù)。胸墻一般用硅磚砌筑。近年來(lái)為了延長(zhǎng)熔窯使用周期，越來(lái)越多地采用鋯剛玉磚砌筑。有的工廠將舊池壁磚經(jīng)加工后用作胸墻和掛鉤磚。胸墻厚度一般為450~500 毫米，主要考慮能保證使用一個(gè)生產(chǎn)周期而不熱修即可。同時(shí)也應(yīng)該考慮減少熱量損失。胸墻的高度與大碹碹股共同組成火焰空間高度。因此，胸墻高度也關(guān)系到火焰空間大小和窯體向外散失熱量的大小。一般胸墻高度與小爐噴出口高度相適應(yīng)。反碹結(jié)構(gòu)窯熔化部胸墻高度為

72、800~900毫米，也有900毫米以上的，插入式結(jié)構(gòu)的胸墻高度在900毫米以上。</p><p>　　反碹：在平板窯中，小爐噴出口與熔化部上部結(jié)構(gòu)的連接部位有插入式結(jié)構(gòu)（小爐噴出直接插入胸墻），也有用反碹結(jié)構(gòu)兩種形式。如圖所示。連接大碹與小爐噴火口碹端，起碹腳作用的一種碹結(jié)構(gòu)形式叫反碹。插入式結(jié)構(gòu)一般用于燒油熔窯，反碹結(jié)構(gòu)一般用于燒發(fā)生爐煤氣的熔窯。反碹的作用是將小爐噴出，口上面的大碹重力通過(guò)與大碹方向垂直的反碹

73、分別傳到噴出口兩側(cè)的大碹碹碴上，再由熔窯兩側(cè)立柱承擔(dān)。此種結(jié)構(gòu)形式，可以大大降低橫火焰窯的胸墻高度，減少散熱損失。若不采用反碹結(jié)構(gòu)，小爐噴出口插入大碹碹碴下，造成胸墻較高，散熱面積大。反碹結(jié)構(gòu)由于在噴出口與大碹的連接部位沒(méi)有鐵件，也就沒(méi)有因鋼結(jié)構(gòu)損壞帶來(lái)的危險(xiǎn)，反碹結(jié)構(gòu)在國(guó)內(nèi)普遍應(yīng)用。反碹與反碹碴也是大碹的一部分。砌筑質(zhì)量要求很?chē)?yán)格，需將磚材預(yù)先加工并預(yù)排編號(hào)，以保證足夠的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和嚴(yán)密性。反碹和大碹都采用硅磚砌筑。反碹磚應(yīng)采用四個(gè)側(cè)面

74、也有六個(gè)側(cè)面均為大小頭的碹磚砌筑，既滿(mǎn)足大碹方向的圓弧，也滿(mǎn)足反碹方向的圓弧。反碹股跨比一般為1/8左右。例如大型平板窯小爐噴出口寬度一般為1 400毫米，則反碹跨度為 毫米，碹股可取 毫米。同樣的噴出口寬度，反碹跨度大一些，反碹碹碴被小爐垛保護(hù)</p><p>　　第3章 窯爐各部工藝計(jì)算</p><p><b>　　3.1 熔化部尺寸</b></p>

75、<p>　　熔化面積決定于融化率，熔化率是一項(xiàng)綜合性技術(shù)指標(biāo)，也是一項(xiàng)重要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，它反映了池窯單位熔化面積的熔化能力（即熔化強(qiáng)度）和熔制作業(yè)水平。 熔化率根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)選取，根據(jù)我國(guó)目前的生產(chǎn)條件和管理水平確定。熔化率取得太高難以保證玻璃質(zhì)量；同時(shí)由于熔化溫度的提高，從而縮短窯爐使用壽命（使用周期縮短）；操作管理也較困難。熔化率取得太低不能充分發(fā)揮熔窯潛力，不經(jīng)濟(jì)，造成浪費(fèi)，所以確定熔化率時(shí)要從實(shí)際出發(fā)，全面考慮

76、，力求取得最好的經(jīng)濟(jì)效果。</p><p>　　表3-1 熔窯熔化量與熔化率的關(guān)系</p><p>　　根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)日產(chǎn)350t/d橫火焰窯融化率為1.94。熔化部面積是由長(zhǎng)和寬來(lái)決定的。浮法玻璃熔窯熔化部的長(zhǎng)度關(guān)系到玻璃液在窯內(nèi)的停留時(shí)間，應(yīng)滿(mǎn)足玻璃熔化澄清的要求。橫火焰窯窯池長(zhǎng)度首先根據(jù)窯的規(guī)模和熔制工藝對(duì)溫度制度的要求定出小爐對(duì)數(shù)并定出小爐口寬度（在小爐尺寸設(shè)計(jì)中介紹）。除此之外還要

77、確定三個(gè)間距：即前臉墻與第一對(duì)小爐中心線的間距；小爐之間的間距；最末一對(duì)小爐中心到空間分隔設(shè)備的距離。</p><p>　　現(xiàn)取日產(chǎn)350t/d橫火焰窯融化率為2.00，根據(jù)公式</p><p><b>　　Fm=Q/K</b></p><p>　　式中 Fm — 熔化面積（m2）</p><p>　　Q— 窯爐熔化能力

78、（t/d）</p><p>　　K — 窯爐融化率（t/m2·d）</p><p><b>　　計(jì)算得熔化面積：</b></p><p>　　Fm=350/2=175 m2</p><p>　　熔化區(qū)寬度根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式：</p><p>　　Bm=0.75×10-2Q+6.75=

79、=8.063m</p><p>　　熔化區(qū)長(zhǎng)度根據(jù)公式：</p><p>　　Lm=Fm/Bm=175/8.063=21.70m</p><p>　　澄清區(qū)：可定義為從末對(duì)小爐中心線后1m處到卡脖入口處的區(qū)域，國(guó)內(nèi)澄清區(qū)一般在5m左右，國(guó)內(nèi)目前300—800t/d熔窯的澄清區(qū)長(zhǎng)度在10~17m范圍內(nèi)，根據(jù)現(xiàn)有熔窯生產(chǎn)實(shí)際情況，350t/d熔窯澄清區(qū)長(zhǎng)為13.3m，5

80、00t/d熔窯澄清區(qū)長(zhǎng)為14.2m，現(xiàn)取熔窯澄清區(qū)長(zhǎng)為13.3m。</p><p>　　熔化池深度：90年代以后，逐步出現(xiàn)了1.2m池深的熔窯，目前國(guó)內(nèi)外浮法玻璃熔窯而言，絕大多數(shù)都采用1.2m深的池窯，本熔窯池深取1.2m。 </p><p><b>　　3.2冷卻部尺寸</b></p><p>　　熔窯冷卻部的作用是使玻璃液在冷卻部均勻冷卻

81、降溫到成型要求的溫度。因此，冷卻部尺寸是否合理的標(biāo)準(zhǔn)，是玻璃液能否均勻冷卻到成型溫度。如冷卻部面積過(guò)大，則玻璃液可能會(huì)冷過(guò)頭；若冷卻部面積冷卻部面積偏小，又會(huì)使玻璃液冷不到成型溫度。</p><p>　　冷卻部尺寸與熔窯的熔化能力、熔化率、空間分隔設(shè)備分隔程度、進(jìn)入冷卻部玻璃液溫度、成型方法、對(duì)玻璃液質(zhì)量的要求及冷卻部空間高度、冷卻部池深等因素有關(guān)。總之影響因素是復(fù)雜的，往往是從生產(chǎn)實(shí)踐中的經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定冷卻部的面積

82、。國(guó)內(nèi)通常用冷卻部面積與熔化部面積比值來(lái)確定。其經(jīng)驗(yàn)值列于表</p><p>　　表3-2 浮法成型玻璃池窯冷卻部面積經(jīng)驗(yàn)值</p><p>　　浮法熔窯卡脖一般為熔化池寬度的40%~50%，本熔窯取卡脖寬度為4m，池長(zhǎng)為5m。冷卻部長(zhǎng)度取8.2m，池長(zhǎng)取14m。</p><p><b>　　3.3投料池尺寸</b></p>&l

83、t;p>　　橫焰窯是正面加料的，加料池長(zhǎng)度除了考慮加料機(jī)的推料行程外，還要留出一段距離，使前臉墻水管不受加料機(jī)推力的影響，并使料堆表面受熱預(yù)熔，以減輕窯內(nèi)飛料。但這段距離不能太長(zhǎng)，以防料堆表面結(jié)蓋。加料池長(zhǎng)度與熔窯規(guī)模無(wú)關(guān)，一般在1.35~1.5m范圍內(nèi)（設(shè)預(yù)熔池可達(dá)2.6~3.0）。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，熔窯投料池長(zhǎng)度取2.3m。橫焰窯加料池的寬度取決于每臺(tái)加料機(jī)寬度和所用加料機(jī)臺(tái)數(shù)。希望在加料池寬度上布滿(mǎn)加料機(jī)，根據(jù)加料量的需要輪換加料，

84、使配合料在窯池橫向上分布均勻，兩側(cè)留50~100以防玻璃液溢出。</p><p><b>　　3.4卡脖尺寸</b></p><p>　　卡脖的尺寸是指卡脖池身的寬度和長(zhǎng)度。過(guò)去，我國(guó)平板窯的卡脖的長(zhǎng)度一般為2.4~2.7m，寬度一般都是熔化池寬度的70%以上。近年來(lái)國(guó)內(nèi)外浮法玻璃熔窯的卡脖寬度一般都小于熔化池寬度的50%，并且在卡播出安裝玻璃液攪拌器。我國(guó)有些新建玻

85、璃熔窯已縮小到40%~60%左右，使冷卻部向熔化部的回流量減少，從而減少了燃料消耗量，并減輕冷卻部的冷卻負(fù)擔(dān)，加速了玻璃液的冷卻，增加了玻璃產(chǎn)量。當(dāng)卡脖縮小以后，在卡脖前后產(chǎn)生的三角形死區(qū)的擴(kuò)大所帶來(lái)的影響，用合理地配備耳池或加攪拌器可以得到解決?？ú遍L(zhǎng)度，不加攪拌器情況下約3m左右，浮法成型玻璃熔窯在安裝攪拌器的情況下，卡脖尺寸多數(shù)是：長(zhǎng)度5.0m，寬度4.0m。</p><p>　　3.5小爐蓄熱室尺寸<

86、;/p><p>　　燒重油小爐只是引入助燃空氣，而重油是從噴嘴噴入窯內(nèi)。為了使引入的助燃空氣與油霧迅速混合，充分燃燒，并獲得預(yù)期的火焰要求。</p><p>　　小爐脖底下的操作空間尺寸，即池壁外側(cè)到蓄熱室內(nèi)側(cè)墻處的距離。為了方便操作燃料噴槍?zhuān)话闳〈司嚯x2.7~3.2m，脖底到操作平臺(tái)高度一般取其1.8m左右。</p><p>　　小爐尺寸：取6對(duì)小爐，根據(jù)小爐噴出口

87、的面積是一側(cè)小爐噴出口的總面積與熔化面積的比值：</p><p>　　f總/Fm×100%=3.0%—3.5%</p><p>　　得每對(duì)小爐噴出口面積為：</p><p>　　f=f總/6=0.09m2</p><p>　　表3-3燒油小爐空氣出口寬度和高度</p><p>　　3.6煙道截面積設(shè)計(jì)<

88、/p><p>　　煙道的截面積尺寸大小決定于氣體的流量和流速，一般以煙氣的流速來(lái)計(jì)算煙道的斷面。若流速太大，則會(huì)增加流動(dòng)阻力，即壓頭損失增大，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使煙氣排除困難；流速太低，則又會(huì)使造價(jià)增加和使煙氣在流動(dòng)過(guò)程中降溫太大，對(duì)鍋爐的余熱利用不利。一般，煙氣在煙道中的流速取1.5~3.m/s（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）。</p><p>　　煙道截面積通常是根據(jù)煙氣在煙道內(nèi)的流速和流量求得,即</p>

89、<p><b>　　F煙道=V煙/w煙</b></p><p>　　式中V煙——通過(guò)某一段煙道的煙氣量（Bm3/s）</p><p>　　w煙煙氣在煙道內(nèi)流速(Bm/s) 其經(jīng)驗(yàn)值通常為1—3(Bm/s)</p><p>　　3.6熔窯各部尺寸表</p><p>　　根據(jù)計(jì)算，熔窯各部的尺寸為：</p

90、><p>　　表3-4 爐各部尺寸</p><p><b>　　第4章 設(shè)備選型</b></p><p>　　前臉墻L型吊墻分為直段部分和L形部分，通常稱(chēng)為“鼻部”，直段耐火材料用優(yōu)質(zhì)耐火磚，鼻部用燒結(jié)莫來(lái)石和燒結(jié)剛玉材料。一般熔化區(qū)胸墻采用AZS33電熔磚，上間隙磚采用低蠕變耐火崩裂的燒結(jié)鋯石英磚，澄清區(qū)胸墻一般采用優(yōu)質(zhì)硅磚。</p>

91、<p>　　大碹一般用優(yōu)質(zhì)硅磚砌筑，磚的形狀為楔形，橫縫采用錯(cuò)縫砌筑，泥縫的大小根據(jù)所采用的砌筑泥漿的具體要求確定，一般為1~2m。窯爐正常作業(yè)時(shí)，窯內(nèi)為正壓，碹頂?shù)母鞣N孔洞很容易因傳火被越燒越大，邊碹磚如果與鋼碹接觸不夠緊密，很容被火焰沖刷、燒損，因此，這些地方應(yīng)采用性能較好的耐火材料，目前使用較多的是燒結(jié)鋯石英磚。</p><p>　　池底以往普遍采取粘土大磚，磚的尺寸為1000mm×

92、400mm×300mm。砌筑時(shí)，要求所有磚縫縱橫對(duì)齊，不得交錯(cuò)砌筑，并要求每塊磚的長(zhǎng)度方向至少有兩根梁支承，次梁上鋪設(shè)厚度為16mm的扁鋼，大磚寬度方向（400mm）放兩條，以利磚膨脹時(shí)在扁鋼上滑動(dòng)。為減少玻璃對(duì)池底磚的侵蝕，在粘土大磚之上鋪保護(hù)層，及搗打一層厚25毫米的鋯石英搗打料，再在其上鋪設(shè)一層厚度為75毫米的電熔質(zhì)剛玉轉(zhuǎn)或燒結(jié)鋯剛玉磚。</p><p>　　池壁砌筑在池底粘土大磚上。隨著人們對(duì)熔

93、窯壽命的期望的值不斷提高，池壁的結(jié)構(gòu)也進(jìn)行了許多探索，刀把形池壁磚在浮法玻璃熔窯上得到了應(yīng)用。材質(zhì)一般為AZS33、AZS36電熔磚。因?yàn)槌乇诤穸仍叫?、冷卻風(fēng)的冷卻效果越好，采用刀把形磚可以綁兩次磚，且侵蝕速度慢，因此大大延長(zhǎng)了池壁的壽命（可達(dá)到10年以上）。一種是在碹的弧面上用爬碴磚找平，另一種直接用上面平直而下面成弧形的碹磚砌成。碹磚的寬度和高度根據(jù)爐條所承受格子磚重力來(lái)確定，一般寬度不小于150毫米，度不小于300毫米，爐條間距不

94、小于150毫米，以便通氣暢流。當(dāng)爐條碹跨度大于2.5米時(shí)，為了減少每條爐條的承受力，可做成雙碹的爐條。雙碹爐條之間的碹碴垛墻正對(duì)分支煙道正中，在出口處的垛墻砌成三角形，以使氣體暢通。煙道內(nèi)側(cè)為粘土磚，外側(cè)依次為保溫磚和紅磚。</p><p><b>　　第5章 熔窯熱修</b></p><p><b>　　5.1日常維修</b></p&g

95、t;<p>　　5.1.1日常巡回檢查</p><p>　　每天對(duì)熔窯、池壁、窯碹、蓄熱室、煙道、鋼結(jié)構(gòu)、主要設(shè)備和附屬設(shè)備進(jìn)行巡回檢查，如檢查有問(wèn)題，必須進(jìn)行維護(hù)和修整</p><p><b>　　5.1.2日常維護(hù)</b></p><p>　　日常維護(hù)的主要內(nèi)容有更換噴嘴磚，檢查可能出現(xiàn)漏風(fēng)的地方，及時(shí)堵塞。在窯后期，根據(jù)要求

96、增加檢查次數(shù)。</p><p><b>　　5.2熱修補(bǔ)</b></p><p>　　傳統(tǒng)的熱修方法環(huán)境惡劣，勞動(dòng)強(qiáng)度大，采用高級(jí)耐火材料后已經(jīng)減輕了好多，但仍然是比較艱苦繁重的工作，對(duì)日常生產(chǎn)有干擾。目前熱補(bǔ)和熱氧噴補(bǔ)可以使熱修的條件改善，對(duì)人員和設(shè)備更加安全，正在被推廣和采用。</p><p>　　熱補(bǔ)適用于熔窯后期蝕損耐火材料的加固，或堵

97、塞孔洞等，可能存在污染玻璃液。影響熔窯正常作業(yè)等問(wèn)題。</p><p>　　熱氧噴補(bǔ)法是通過(guò)向待補(bǔ)耐火材料處噴射與之相似的耐火粉料，高溫下使其自熔焊接，從而使耐火材料修復(fù)的方法。熱氧法能迅速安全的對(duì)耐火材料進(jìn)行熱補(bǔ)，不僅對(duì)普通的蝕損和磨損的耐火材料，而且對(duì)于移位或偶爾破碎的耐火材料，甚至對(duì)嵌縫或堵孔等傳統(tǒng)熱補(bǔ)法無(wú)法進(jìn)行的部位均非常有效，這種方法有助于提高熔窯工作效率。</p><p>&l

98、t;b>　　5.3熔窯熱修</b></p><p>　　池壁磚的熱修:池壁磚采用41#電熔AZS-磚豎砌之后，池壁的使用可以滿(mǎn)足熔窯的使用周期要求，熱修工作量已很少，目前可能采用的有兩種熱修池壁磚的方法：</p><p>　　冷卻水管法 選用直徑20——50mm的無(wú)縫鋼管，沿被侵蝕的池壁浸入窯池內(nèi)側(cè)液面下50~80mm處，使附近的玻璃液凝固，出水溫度維持在50℃左右。此法

99、雖然效果顯著，但增加熱耗、水耗，且只能用于池壁上部，在整塊磚大部分被侵蝕的較薄時(shí)難以見(jiàn)效。</p><p>　　外貼鐵磚法 當(dāng)池壁磚被侵蝕到只剩下30毫米厚時(shí)，可外貼一塊150毫米厚的同質(zhì)量磚（也稱(chēng)綁鐵磚）。外貼磚可用舊磚，并且必須預(yù)熱到80℃左右。磚與磚之間接觸面應(yīng)盡量平整，磚縫要小。</p><p>　　蓄熱室格子磚的熱修:由于選用抗堿侵蝕性強(qiáng)的鎂鉻磚、鎂磚、優(yōu)質(zhì)高純鋯剛玉磚等，蓄熱室

100、格子體磚已可以使用一個(gè)窯期。目前，蓄熱室主要存在的問(wèn)題是粉料被熔化成瘤子后對(duì)格子體的堵塞，蓄熱室熱修的主要內(nèi)容就是保持格子體的暢通無(wú)阻。清除蓄熱室粉料結(jié)瘤的方法主要采用機(jī)械清除法、火焰熔融清除法（反燒法）等。</p><p>　　噴嘴磚的熱修:噴嘴磚是燃油熔窯使用的一種異型磚，它是噴槍射出經(jīng)霧化的重油與助燃空氣混合的通道。由于噴嘴磚處在噴火口的位置，直接接觸火焰，容易被燒壞。當(dāng)噴嘴磚的噴射口被燒成豁口時(shí)應(yīng)予以更換

101、。更換的方法很簡(jiǎn)單，即先將噴槍取下，將噴嘴磚上方小的間隙縫打開(kāi)取下舊噴嘴磚，把預(yù)熱或根據(jù)磚材使用情況需要加熱至900℃以上的新噴嘴磚，換入原來(lái)的位置，抹嚴(yán)間隙縫，裝好噴槍?zhuān)⒒謴?fù)其動(dòng)作，熱修即告完成。</p><p>　　第6章 事故應(yīng)急處理</p><p>　　6.1停電、停水和停油</p><p>　　對(duì)熔窯和錫槽的許多設(shè)備需要循環(huán)冷卻水，循環(huán)水系統(tǒng)必須保證供給

102、能力為6000m³/h的循環(huán)水泵（一般為3臺(tái)水泵），并備有一水塔，其貯水量通常滿(mǎn)足使用30min以上，如遇停電原因停水，其處理方法與停電處理方法相同。</p><p>　　對(duì)于玻璃工廠，必須具備雙回路供電系統(tǒng)，并配備有應(yīng)急的蓄電池組和柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組等設(shè)備。蓄電池組應(yīng)隨時(shí)對(duì)那些在任何情況下都不能停電的設(shè)備供電，如全線所有操作控制系統(tǒng)，燃?xì)夂蜌怏w供應(yīng)系統(tǒng)、安全照明系統(tǒng)、報(bào)警系統(tǒng)、檢測(cè)檢查系統(tǒng)、拉邊機(jī)電動(dòng)機(jī)和

103、退火窯電動(dòng)機(jī)、閘板電機(jī)控制系統(tǒng)等設(shè)備；柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組主要供給使窯爐維持不被損毀的設(shè)備用電如冷卻風(fēng)系統(tǒng)和冷卻水系統(tǒng)、換向操作系統(tǒng)、配合料供給系統(tǒng)、配合料加熱和冷卻風(fēng)系統(tǒng)，蓄電機(jī)組等，該系統(tǒng)只能提供臨時(shí)功率，如果停電時(shí)間較長(zhǎng)，必須停止投料和供應(yīng)燃料，適當(dāng)降低熔窯溫度，全力保窯。</p><p>　　對(duì)燃料供應(yīng)停止的原因可能是燃料壓力降低，助燃空氣停止、外部電源停電等。應(yīng)立即與油泵房聯(lián)系，查明終止原因，及時(shí)處理，盡快回

104、復(fù)正常運(yùn)行。如需長(zhǎng)時(shí)間維修，則要降低氣壓，關(guān)閉助燃風(fēng)，停止投料。</p><p><b>　　6.2漏玻璃液</b></p><p>　　主要發(fā)生在熔窯后期，當(dāng)窯池壁被嚴(yán)重侵蝕時(shí)，有可能發(fā)生玻璃液泄漏事故，因此當(dāng)發(fā)現(xiàn)池壁磚發(fā)紅時(shí)，可在池壁磚上加一層磚加固之，并對(duì)其冷卻。同時(shí)，要在其附近設(shè)置足夠多的噴頭和噴水裝置，以便在發(fā)生玻璃液漏液時(shí)使用。當(dāng)發(fā)生泄漏時(shí)，立刻用鐵靶子堵

105、住漏口，先用一噴嘴以小流量向泄漏處噴水，隨后逐漸增大水量，直至該處玻璃液變?yōu)榘瞪辉倭鞒鰹橹埂Ｈ绮Ａб豪^續(xù)漏出來(lái)，應(yīng)多加幾只噴嘴噴水，直至玻璃液泄漏被制止為止。之后，在該部位放置一個(gè)冷水包。</p><p><b>　　6.3冷卻裝置漏水</b></p><p>　　水可能發(fā)生漏水的冷卻裝置主要有卡脖處的冷卻水包和攪拌器，因此處溫度較高，冷卻裝置工作環(huán)境苛刻。漏水一般

106、伴隨下列現(xiàn)象，由于水蒸發(fā)作用，熔窯壓力增大；伴隨冷卻部端部溫度迅速下降。處理方法是：對(duì)于攪拌器，停止運(yùn)行，并迅速將其拉出；對(duì)于冷卻水包，盡快將其拉出。同時(shí)迅速更換冷卻水包和攪拌器，盡快恢復(fù)熔窯正常熔化作業(yè)。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　陳正樹(shù)等.浮法玻璃.武漢理工大學(xué)出版社，1997.8</p><p>　

107、　張戰(zhàn)營(yíng),姜宏,黃迪宇,劉晉等.浮法玻璃生產(chǎn)技術(shù)與設(shè)備.化學(xué)工業(yè)出版社，2005.4</p><p>　　何威.700t/d浮法玻璃熔窯設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介.全國(guó)性建材科技期刊——玻璃.2001年6期.</p><p>　　辛治林.浮法玻璃熔窯投料系統(tǒng)的工業(yè)設(shè)計(jì). 全國(guó)性建材科技期刊——玻璃.2009年5期.</p><p>　　邊靖，李德志，艾華，高蕊芳. 玻璃窯爐煙氣綜合治