玻璃熱工設(shè)備考試題匯總.doc

第3章 玻璃3.1 什么叫平板玻璃池窯的前臉墻？常用的玻璃池窯投料機有哪幾種類型？答：前臉墻是指正面投料時，投料口或投料池上部的擋墻。國內(nèi)常用的玻璃池窯投料機有：螺旋式投料機，壟式投料機，振動式投料機，輥筒式投料機，傾斜毯式投料機，弧毯式投料機。此外，玻璃池窯投料機還包括從國外進口的一些投料機。例如，德國ZIPPE公司制造的裹入式投料機，英國玻璃工業(yè)公司生產(chǎn)的格拉斯沃?jǐn)[動式加料機、OBC加料機等。3.2 為什么玻璃池窯的胸墻需要單獨支撐？玻璃池窯大碹的碹碴有什么作用?答：由于各部位耐火材料的損壞情況不同所以其熱修的時間有所差異，為了便于分別進行熱修，盡量減小胸墻和池壁的承重負(fù)荷，延長其使用壽命，所以將大碹、胸墻分別支撐。碹碴的作用：大碹的推力通過碹碴作用在立柱上。3.3、平板玻璃池窯中耳池的作用是什么？答：耳池的作用：對玻璃液流起到調(diào)節(jié)和澄清的作用；因投入池窯內(nèi)的碎玻璃中夾雜有一些泥沙和小石子以及在老窯冷修投產(chǎn)后或新窯投產(chǎn)后的初期，可能發(fā)生掉轉(zhuǎn)或掉泥，所以需要在耳池處掏渣、掏磚。3.4、玻璃池窯（包括平板玻璃和日用玻璃池窯）熔化部與冷卻部之間的氣體分隔裝置有哪幾種基本形式？答：氣體空間的分隔裝置有完全分隔和部分分隔兩大類。平板玻璃池窯只用部分分隔裝置，最常見的氣體空間部分分隔裝置：矮碹、吊矮碹、U型吊碹、雙J型吊碹。對于日用玻璃池窯來說，氣體空間分隔裝置有兩類：完全分隔和部分分隔。部分分隔裝置多為花格墻。3.5、為什么平板玻璃池窯熔化部與冷卻部之間的玻璃液分隔裝置是用淺層分隔裝置，而日用玻璃池窯熔化部與冷卻部之間的玻璃液分隔裝置則要用深層分隔裝置？答：因為平板玻璃池窯熔化部內(nèi)，玻璃液經(jīng)過熔化、澄清和均化后其質(zhì)量較高，故而可以取上層玻璃液進行冷卻、成型。日用玻璃池窯熔制的玻璃液在均勻性、澄清性等方面均達(dá)不到平板玻璃池窯那樣高的質(zhì)量，因而需要取更深層的玻璃液去冷卻和成型，所以日用玻璃池窯熔化部與冷卻部之間的玻璃液分隔裝置要用深層分隔裝置。3.6、玻璃池窯（包括平板玻璃池窯和日用玻璃池窯）熔化部與冷卻部之間的玻璃分隔裝置有哪些？答：平板玻璃池窯使用淺層分隔：玻璃液分隔裝置有卡脖，冷卻水和窯坎等。其中窯坎是輔助分隔裝置，不能單獨使用。氣體分隔裝置（部分分隔）有矮碹，吊矮碹，U型吊墻和雙J吊墻。日用玻璃池窯使用深層分隔：玻璃液分隔裝置有流液洞，窯坎。氣體分隔裝置有完全分隔和部分分隔：花格墻。3.7、冷卻水管為什么可以對玻璃液起到部分分隔作用？答：冷卻水管內(nèi)流過的冷卻水會使管壁附近的玻璃液因溫度降低而增大黏度，從而對玻璃液流動起到阻礙作用，同時也能控制玻璃液回流。此外，冷卻水還能攔截玻璃表面的浮渣。3.8、窯坎能否單獨使用作為玻璃液分隔裝置？答：不能。窯坎是輔助分隔裝置，不能單獨使用，需要與其他分隔裝置配套使用。3.9、對于玻璃池窯（包括平板玻璃池窯和日用玻璃池窯）熔化部與冷卻部之間的火焰空間分隔裝置有哪幾種類型？答：平板玻璃池窯：氣體分隔裝置（部分分隔）有矮碹，吊矮碹，U型吊墻和雙J吊墻。日用玻璃池窯：氣體分隔裝置有完全分隔和部分分隔。部分分隔裝置：花格墻。3.10、為什么現(xiàn)有的玻璃池窯大部分部位都可以進行保溫，而個別部位（像液面線附近的池壁）不僅不能保溫，而且還必須進行冷卻？答：生產(chǎn)實踐表明：玻璃池窯熔化部的池壁（特別液面線附近）、投料池的拐角處比玻璃池窯其他部位更易受到玻璃液的高溫蝕損，往往因為這些部位損壞大大縮短池窯的使用壽命。為了減輕蝕損，延長池窯的使用壽命，除了要考慮耐火磚選材、磚形設(shè)計和排磚等方面之外，人工冷卻也十分有效。3.11.小爐在玻璃池窯組織燃燒中的地位與作用是什么？答：小爐的作用是使燃料和空氣良好的混合并組織好燃燒。3.12.在小爐口與平板玻璃池窯的連接方式上，反碹連接、插入式連接對于傳熱來說各有什么優(yōu)缺點？答：反碹連接在小爐口的大碹上有兩道其走向與大碹相垂直的小碹，及第一道反碹和第二道反碹，小爐口處大碹的橫推力通過兩道反碹會傳到大碹碹渣上，再由池窯兩側(cè)的工字鋼立柱來承擔(dān)。反碹結(jié)構(gòu)可將火焰空間降低，防止火焰發(fā)飄和增加大碹對玻璃液的輻射傳熱。插入式連接是將小爐口的碹砌在池窯的胸墻上，該連接方法要求池窯的胸墻較高?？蛇m當(dāng)放寬小爐口，插入式結(jié)構(gòu)既能解決小爐口加寬后結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定、不安全的問題，又能避免火焰燒大碹，砌筑簡單、安全可行。因火焰空間較高，故而窯體散熱量較大。3.13 為什么蓄熱式玻璃池窯要有換火程序？答：使火焰溫度穩(wěn)定。3.14 蓄熱是玻璃池窯蓄熱室內(nèi)高溫廢氣加熱空氣的工作原理是什么？答：利用廢氣與空氣交替地通過其內(nèi)的格子體，以格子體為傳熱的中間體，從而使得空氣間接的獲得廢棄的余熱。當(dāng)高溫廢氣通過蓄熱室內(nèi)的格子體時，廢氣以對流與輻射的方式把熱量傳遞給格子體，使得格子體受熱升溫，積蓄熱量，而廢氣向格子體傳熱后其本身的溫度降低；當(dāng)空氣通過蓄熱室內(nèi)的格子體時，格子體就把所積蓄的熱量以對流的方式再傳給空氣，使得空氣受熱升溫，格子體散熱降溫。3.15 為什么平板玻璃池窯蓄熱式的結(jié)構(gòu)形式有多種類型，而日用玻璃池窯則不存在這種分類？答：對于橫焰的平板玻璃池窯，由于每一側(cè)都有若干數(shù)目相同的蓄熱室。日用玻璃池窯多采用馬蹄焰蓄熱式玻璃池窯，由于馬蹄焰池窯只有一對小對，相應(yīng)也只有一對蓄熱室，無連通式和分隔式之分。3.16 蓄熱室對于玻璃池窯的作用是什么？在蓄熱室內(nèi)格子體的主要作用又是什么？答：蓄熱室可以預(yù)熱空氣和煤氣，即可以回收余熱，。玻璃池窯具有蓄熱室不僅是為節(jié)能，也是為了達(dá)到熔制高質(zhì)量玻璃所要求的高溫而必須采取的措施。格子體為傳熱的中間體，廢氣與空氣（或者廢棄與煤氣、空氣）交替的通過格子體，從而使得空氣（或者空氣和煤氣）間接地獲得廢氣的余熱。3.17 蓄熱室內(nèi)常用的格子體結(jié)構(gòu)有哪些？答：西門子式、李赫特式、編籃式、連續(xù)通道式（又分：十字形和筒子磚式）。3.18 為什么蓄熱室內(nèi)的廢氣（高溫氣體）要自上而下流動，而空氣（低溫氣體）要自下向上流動？答：這樣的流型符合流體力學(xué)中“分散垂直氣流法則”（或稱“氣流分流法則”）之原理。其目：使蓄熱室內(nèi)格子體各個通道內(nèi)的氣流量及溫度自然地保持均勻。3.19 提高玻璃池窯蓄熱室熱回收能力的措施有哪些？答：a. 改善蓄熱室結(jié)構(gòu)；b. 改善格子體結(jié)構(gòu)；c. 提高格子磚材質(zhì)；d. 采取保溫減少墻體的散熱量。3.20 浮法平板玻璃工藝中錫槽的工作原理是什么？為什么錫槽內(nèi)還必須要有保護氣體？答：讓處于高溫熔融狀態(tài)的玻璃液浮在比它重的錫液表面上，受表面張力的作用使玻璃具有光潔平整的表面。錫槽內(nèi)通入由N2和H2組成的保護氣體是為了防止錫液氧化。3.21、為什么錫槽內(nèi)還需要有電加熱裝置？答：設(shè)置錫槽電加熱裝置是為了以下三個需要：控制和保持錫槽內(nèi)的成型溫度、處理事故時錫槽保溫、烘烤錫槽。3.22、馬蹄焰玻璃池窯中雙通道蓄熱室的優(yōu)點是什么？答：第一，可在不增加廠房高度的情況下擴大換熱面積，同時可根據(jù)各通道的具體條件來優(yōu)化格子體的設(shè)計，提高熱回收效率與延長蓄熱室的整體壽命；第二，氣體流程長、氣流分布均勻、空氣預(yù)熱溫度高；第三，可根據(jù)不同溫度的傳熱特點，確定各個通道內(nèi)的合理流速來提高換熱效率；第四，格子體不易堵塞，也不易因堵塞而倒塌，這是由于：第一蓄熱室內(nèi)溫度高（9001300），因而粉料被燒熔、堿蒸汽則冷凝于底部煙道；通過第二“蓄熱室”時，因經(jīng)過三個90拐彎，在重力作用下大部分粉塵沉落到底煙道；到第三蓄熱室時，因溫度較低、流速較快、粉塵較少，所以不會造成堵塞。另外，在第一、第二蓄熱室的底部采用斜面結(jié)構(gòu)也便于粉塵直接流出。3.23、日用玻璃池窯的供料道內(nèi)，為什么還需要設(shè)立加熱裝置？答：在供料道內(nèi)設(shè)立有加熱玻璃液的裝置，從而精確地調(diào)節(jié)玻璃液的溫度和進一步均化玻璃液以達(dá)到成型要求。3.24、對于玻璃池窯來說，建立合理的熱工制度（作業(yè)制度）的必要性是什么？答：一個生產(chǎn)優(yōu)異的玻璃池窯除了要求合理的設(shè)計、精心施工以外，還應(yīng)該有合理、嚴(yán)格的作業(yè)制度作保證。玻璃行業(yè)經(jīng)常講“四小穩(wěn)、一大穩(wěn)”就與作業(yè)制度密切相關(guān)，也是嚴(yán)格作業(yè)制度的具體體現(xiàn)。這對于玻璃生產(chǎn)實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗和長窯齡都起到了重要作用。3.25、玻璃池窯的作業(yè)制度有哪幾種？答：玻璃池窯的作業(yè)制度具體包括：溫度制度、壓力制度、泡界線制度、液面制度和氣氛制度等。3.26、關(guān)于玻璃池窯的操作，人們常說需要用“四小穩(wěn)”來保證“一大穩(wěn)”。那么，什么是玻璃池窯的“四小穩(wěn)”？什么又是玻璃池窯的“一大穩(wěn)”？答：四小穩(wěn)是指：溫度穩(wěn)、壓力穩(wěn)、泡界線穩(wěn)和液面穩(wěn)；一大穩(wěn)是指熱工制度要穩(wěn)。3.27、平板玻璃池窯內(nèi)“泡界線”的含義是什么？玻璃池窯內(nèi)“熱點”的含義又是什么？答：在橫焰玻璃池窯的熔化部，由于熱點與投料池的溫度差，表層玻璃液會向投料池方向回流，使無泡沫的玻璃液和有泡沫的玻璃液之間有一條明顯的分界線，稱為：泡界線。熱點是指沿玻璃池窯的窯長方向上玻璃液的溫度最高點。3.28為什么玻璃池窯內(nèi)火焰空間的壓強要求是微正壓?答：負(fù)壓將導(dǎo)致窯內(nèi)吸入冷空氣，從而降低窯溫、增加熱耗，而且還會使窯內(nèi)溫度不均勻。同時窯壓也不可過大，否則會加劇窯體燒蝕、向外冒火嚴(yán)重、燃料消耗增大，并且對玻璃液的澄清不利。3.29玻璃制品退火過程中可降低或消除的應(yīng)力是哪兩種應(yīng)力？答：玻璃制品的退火就是減少或消除其內(nèi)的熱應(yīng)力（包括永久應(yīng)力和暫時應(yīng)力）的過程，但退火不能消除結(jié)構(gòu)應(yīng)力和機械應(yīng)力。3.30玻璃制品退火窯的作用是什么？答：減少或消除玻璃制品在成型后或熱加工后其內(nèi)殘余的熱應(yīng)力以及由此導(dǎo)致的光學(xué)不均勻性，并穩(wěn)定玻璃制品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，這樣可以防止其炸裂以及提高其強度。玻璃制品內(nèi)的熱應(yīng)力，通常是由于不均勻冷卻所產(chǎn)生。將其置于退火溫度熱處理，并采取適宜的均勻冷卻制度就能減少或消除熱應(yīng)力，以便最大限度的提高成品率。3.31玻璃制品退火過程有哪幾個階段?浮法平板退火窯又分為那幾個區(qū)?答： 玻璃制品退火過程有4個階段，如下： 1）加熱（冷卻）階段（對于平板玻璃的退火，稱為均勻加熱區(qū)，簡稱：均熱區(qū)） 2）保溫階段（對于平板玻璃的退火，稱為重要退火區(qū)） 3）慢速冷卻階段（對于平板玻璃的退火，稱為退火后區(qū)） 4）快速冷卻階段（對于平板玻璃的退火，稱為強制冷卻區(qū)） 浮法平板退火窯分為以下4個區(qū)：1） 均熱冷卻階段（均熱區(qū)）2） 保溫階段（重要退火區(qū)）3） 慢速冷卻階段（退火后區(qū)）4） 快速冷卻階段（強制冷卻階段）3.32為什么說慢冷是玻璃制品退火過程的一個關(guān)鍵階段?答：在慢冷階段，玻璃制品開始冷卻，冷卻速度要均勻，否則會殘留較大熱應(yīng)力；這個階段也決定了玻璃制品內(nèi)部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性；要保持一定的冷卻速度，以避免玻璃內(nèi)形成產(chǎn)生較大的暫時應(yīng)力而引起玻璃原板炸裂。3.34 重油燒嘴和天然氣燒嘴最常見的安裝位置是在玻璃池窯的哪個部位？答：重油燒嘴：小爐底燒系統(tǒng)；小爐底下插入式燃燒系統(tǒng)；小爐側(cè)墻插入式燃燒系統(tǒng)；小爐頂插入式燃燒系統(tǒng)；小爐頂燒式燃燒系統(tǒng)；碹頂插入式燃燒系統(tǒng)。天然氣燒嘴：小爐底燒式燃燒系統(tǒng)；小爐側(cè)燒式燃燒系統(tǒng)；小爐頂插入式燃燒系統(tǒng)；碹頂插入式燃燒系統(tǒng)。3.35 為什么耐火材料的選擇對于玻璃熔窯的設(shè)計十分重要？答：玻璃熔窯在使用期間，會發(fā)生一系列的物理化學(xué)變化，包括：耐火材料物相的熔解與熔融作用；結(jié)晶相的多晶轉(zhuǎn)變和重結(jié)晶作用；耐火材料與配合料中某些成分之間、耐火材料與玻璃液中某些成分之間進行化學(xué)反應(yīng)而形成新相或低共熔液相的過程；玻璃液或火焰空間中高溫氣流對耐火材料的機械磨損作用等。這些變化不但是玻璃液的污染源，而且還會使得耐火材料蝕損，算段玻璃熔窯的使用壽命，因此，耐火材料的選擇對于玻璃熔窯的設(shè)計十分重要。3.36 玻璃池窯選用耐火材料的原則是什么？答：1.根據(jù)窯爐的種類以及窯體各部位工作的特點合理地選用耐火材料；2.根據(jù)玻璃成分選用相應(yīng)的耐火材料；3.根據(jù)耐火材料的使用性能選用耐火材料；4.盡可能選用成批生產(chǎn)的耐火材料；5.要避免不同材質(zhì)耐火材料之間的接觸反應(yīng)。3.37 為什么玻璃池窯的耐火材料容易受到侵蝕？答：在玻璃池窯內(nèi)，耐火材料與玻璃液、配合料及其揮發(fā)物（主要有：堿金屬氧化物，即堿蒸氣、硼化物、氟化物、氯化物、硫的化合物等）直接接觸，所以很容易受嚴(yán)重侵蝕，特別是在磚縫處的侵蝕很嚴(yán)重。3.38 玻璃池窯哪些部位的耐火材料所受到的侵蝕最為嚴(yán)重，從而需要用優(yōu)質(zhì)的耐火磚來砌筑？答：在玻璃池窯的熔化部，與玻璃液接觸的部分有：投料池、池壁、池底、耳池以及玻璃液分隔設(shè)備。這些部位除了受到玻璃液的沖刷寢室之外，還要收到配合料（尤其是芒硝水）的化學(xué)腐蝕，所以常常損壞嚴(yán)重，從而需要用優(yōu)質(zhì)的耐火磚來砌筑。3.39 玻璃池窯為什么難以徹底取代坩堝窯？答：坩堝窯可同時滿足不同顏色、不同組成的多品種玻璃液的熔化，適合于熔制顏色多、品種雜、產(chǎn)量小、頻繁換料的玻璃制品，也適合于熔制陶瓷釉和搪瓷釉的熔塊。而玻璃池窯不能。3.40 玻璃池窯的電助熔和電熔窯是否需要變壓器升壓？為什么？答：需要。因為通過提高電壓可以來補償窯體因保溫效果變差所增加的散熱損失。3.41 為什么電助熔窯和電熔窯的鉬電極需要水冷卻？答：鉬電極在空氣中受熱時易氧化，而其600氧化產(chǎn)生MoO3對電極毫無保護作用。為了克服鉬電極不耐侵蝕和極易氧化的缺點，現(xiàn)在多用長壽命的鉬電極，幾鉬電極暴露的部分安裝在充滿惰性或中性氣體的電極套內(nèi)，電極套的頭部有熱電偶可監(jiān)控電極的溫度，電極套也分：無水冷型和水冷型。后者使用更廣泛。3.42 為什么全電熔窯還要有燃料噴嘴？答：配合料成為高溫玻璃液后才能導(dǎo)電，因此全電熔窯開窯時，仍需用燃油或燃?xì)饧訜嶂粮邷?，然后停止加熱，開始電加熱，因此全電熔窯還要有燃料噴嘴。思考題:1 成形后的玻璃制品內(nèi)存在幾種形式的應(yīng)力？各是如何產(chǎn)生的？答:玻璃制品中的應(yīng)力一般可分為三類：熱應(yīng)力，結(jié)構(gòu)應(yīng)力以及機械應(yīng)力熱應(yīng)力是由于玻璃中存在溫差而產(chǎn)生的應(yīng)力，按其產(chǎn)生的特點可分為暫時應(yīng)力和永久應(yīng)力。暫時應(yīng)力：當(dāng)溫度低于應(yīng)變點時，處于彈性變形溫度范圍內(nèi)的玻璃在經(jīng)受不均勻的溫度變化時產(chǎn)生的熱應(yīng)力。永久應(yīng)力：當(dāng)玻璃內(nèi)外溫度相等時所殘留的熱應(yīng)力稱為永久應(yīng)力。結(jié)構(gòu)應(yīng)力：玻璃因化學(xué)組成不均勻?qū)е陆Y(jié)構(gòu)上的不均而產(chǎn)生的應(yīng)力。機械應(yīng)力：由于外力作用在玻璃上引起的應(yīng)力，當(dāng)外力除去時該應(yīng)力隨之消失。2 玻璃制品的退火有哪兩個主要過程？兩個主要過程：一是內(nèi)應(yīng)力的減弱和消失，二是防止內(nèi)應(yīng)力的重新產(chǎn)生3 玻璃制品的退火原理是什么？將玻璃置于退火窯中經(jīng)過足夠長的時間通過退火溫度范圍或以緩慢的速度冷卻下來，以便不再產(chǎn)生超過允許范圍的永久應(yīng)力和暫時應(yīng)力，或者說是盡可能使玻璃中產(chǎn)生的熱應(yīng)力減少或消除的過程4浮法平板玻璃制品的退火過程要經(jīng)過哪四個過程？1）加熱階段 在加熱過程中，玻璃表面產(chǎn)生壓應(yīng)力 2）均熱階段 把制品加熱到退火溫度進行保溫，均熱以消除應(yīng)力 3）慢速冷卻階段 使玻璃制品在冷卻后不產(chǎn)生永久應(yīng)力，或減少到制品所要求的應(yīng)力范圍 4）快速冷卻階段 玻璃在應(yīng)變點下冷卻時，只要不超過玻璃的極限強度，以縮短整個退火過程，降低熱耗，提高生產(chǎn)效率1.錫槽的作業(yè)制度包括哪些項目？包括溫度、氣氛、壓力、錫液面溫度制度：指錫槽長度方向上的溫度分布，用溫度曲線表示。溫度曲線是一條由幾個溫度測定值連成的折線氣