窯爐基本結(jié)構(gòu)、耐火材料課件

1、浮法玻璃熔窯在生產(chǎn)線的位置浮法玻璃熔窯在生產(chǎn)線的位置 熔窯 錫槽 冷端 退火窯三三大大熱熱工工設設備備浮法玻璃熔窯基本結(jié)構(gòu)浮法玻璃熔窯基本結(jié)構(gòu) 投料池 前臉墻（L吊墻） 蓄熱室碹 大碹 卡脖 冷卻部碹 流道 小爐 熔化部熔化部冷卻部冷卻部浮法玻璃熔窯基本結(jié)構(gòu)浮法玻璃熔窯基本結(jié)構(gòu)小爐卡脖冷卻部流道耳池蓄熱室投料池格子體熔化部熔窯各部位的作用熔窯各部位的作用l1、投料池l 投料池的作用是使配合料和碎玻璃能夠順利地進入熔窯。對于浮法玻璃來講，由于采用的橫火焰窯，投料池都位于熔窯的前端。l投料池的尺寸 投料池的尺寸隨著熔窯大小不同而不同，而且也與投料機投料方式的不同而有所區(qū)別。 投料機的類型：壟式投料

2、機、滾筒式投料機、斜毯式投料機。目前國內(nèi)浮法玻璃生產(chǎn)線普遍使用的是斜毯式投料機。它的優(yōu)點是投料面比較寬，投料推板角度可以調(diào)節(jié)，可以與玻璃液面成一定的傾斜角度。 投料池寬度：目前比較常見的是準等寬投料池和全等寬投料池。準等寬投料池寬度一般等于窯池的寬度減去600mm（兩塊池壁磚的厚度）,例如平湖一線熔窯寬度11000mm，投料池寬度10400mm。全等寬投料池的寬度與窯池寬度相同。 投料池長度：一般在1.82.4m,平湖一線的是2.3m。 熔窯的基本結(jié)構(gòu)熔窯的基本結(jié)構(gòu)l1、投料池 投料口投料口投料機投料機前臉水包前臉水包熔窯的基本結(jié)構(gòu)熔窯的基本結(jié)構(gòu)l2、前臉墻l 目前浮法玻璃熔窯前臉墻結(jié)構(gòu)形式大

3、多為L型吊墻。 L型吊墻是采用耐熱鋼件將磚材吊掛起來，外形像大寫字母“L”,因此稱其為L吊墻。 鋼結(jié)構(gòu) 磚結(jié)構(gòu) 大碹L吊墻L吊墻吊墻熔窯的基本結(jié)構(gòu)熔窯的基本結(jié)構(gòu)l3、熔化部 熔化部由熔化區(qū)和澄清區(qū)構(gòu)成。 熔化區(qū)的作用是使配合料在加熱的條件下，經(jīng)過劇烈的物理、化學反應形成玻璃液，澄清區(qū)的作用是使熔成的玻璃液中的氣泡快速排出，得到優(yōu)質(zhì)的玻璃液。 熔化區(qū)的長度：一般是從投料池末端到最后一對小爐中心線后1米的位置。熔窯的基本結(jié)構(gòu)熔窯的基本結(jié)構(gòu)末對小爐中心線1米 熔化區(qū) 澄清區(qū)投料池末端l3、熔化部 熔化面積與熔化部面積是不同的概念。 熔化面積是熔化區(qū)的面積，而熔化部面積是熔化區(qū)與澄清區(qū)面積之和。 熔化

4、率：熔化率是反映熔窯負載能力的一個重要指標，也是熔窯設計時必須考慮的因素。 熔化率的計算公式： 熔化率( t/（d）)=日熔化量（t/d）/熔化面積（）熔窯的基本結(jié)構(gòu)熔窯的基本結(jié)構(gòu)互動問題互動問題 l計算熔窯的熔化率 已知：熔窯負載（每天熔化量為500噸），熔窯尺寸如圖，計算該熔窯的熔化率。11m20m末對小爐中心線14.5ml3、熔化部 熔化部的結(jié)構(gòu)包括大碹、胸墻、池壁、池底以及相應的鋼結(jié)構(gòu)。熔窯的基本結(jié)構(gòu)熔窯的基本結(jié)構(gòu)大碹胸墻池壁池底小爐蓄熱室3.1大碹 大碹是熔窯的頂蓋，從結(jié)構(gòu)安全角度來講，是熔窯非常關(guān)鍵的部位。熔窯的基本結(jié)構(gòu)熔窯的基本結(jié)構(gòu)大碹（內(nèi)表面）大碹（內(nèi)表面）脹縫脹縫3.2胸墻熔

5、窯的基本結(jié)構(gòu)熔窯的基本結(jié)構(gòu)胸墻胸墻3.3池壁熔窯的基本結(jié)構(gòu)熔窯的基本結(jié)構(gòu)池壁池壁3.4池底熔窯的基本結(jié)構(gòu)熔窯的基本結(jié)構(gòu)池底池底4、卡脖 卡脖是連接熔化部與冷卻部的通道，它的作用是減少玻璃液的對流量，同時為按照卡脖水包和攪拌器提供便利。熔窯的基本結(jié)構(gòu)熔窯的基本結(jié)構(gòu)5、蓄熱室 蓄熱室是一種熱回收裝置，為了充分利用熱能，使火焰有足夠高的溫度來熔制高質(zhì)量的玻璃，必須對助燃空氣進行預熱，蓄熱室就起到這種作用。 蓄熱室的結(jié)構(gòu)形式有以下幾種： 連通式一側(cè)蓄熱室連在一起，各小爐的煙氣或助燃空氣可以互相串通。此方式缺點較多，目前已很少使用。 分隔式蓄熱室每個小爐單獨隔開，每個室的氣體不能串通。其優(yōu)點是可以單獨調(diào)

6、節(jié)某一個小爐的煙氣量或助燃風量，在熱修時比較方便。 半分隔式蓄熱室爐條下的煙道單獨分開，格子體相互連通。熔窯各部位的作用熔窯各部位的作用5、蓄熱室外墻 熔窯的基本結(jié)構(gòu)熔窯的基本結(jié)構(gòu)5、蓄熱室內(nèi)部結(jié)構(gòu) 熔窯的基本結(jié)構(gòu)熔窯的基本結(jié)構(gòu)前墻前墻隔墻隔墻5、蓄熱室格子體 熔窯的基本結(jié)構(gòu)熔窯的基本結(jié)構(gòu)定義定義l凡具有耐高溫（耐火度不低于1580）和抵抗高溫下的物理化學作用能力的材料，統(tǒng)稱耐火材料?；拘再|(zhì)基本性質(zhì)l顯氣孔率：開口氣孔和貫通氣孔體積之和與材料總體積之比。%l體積密度：耐火材料制品單位體積（包括氣孔在內(nèi)）的質(zhì)量稱為體積密度。g/cm3l真密度：耐火材料制品單位體積不包括氣孔在內(nèi)的質(zhì)量稱為真密度

7、。g/cm3l常溫耐壓強度：常溫下，耐火材料制品單位面積上所能承受的最大壓力。 MPal抗折強度：規(guī)定長度的長方體耐火材料制品試樣，在三點彎曲裝置上，以一定的加荷速率對試樣施加張應力，使試樣受彎直至斷裂，此時所承受的最大應力稱為抗折強度。MPa基本性質(zhì)基本性質(zhì)l0.2MPa荷重軟化溫度(0.6)：反映制品在高溫和荷重的共同作用下的抵抗能力。是一項重要指標。確切的表明了制品的高溫結(jié)構(gòu)強度。影響因素有制品的化學-礦物組成、結(jié)晶構(gòu)造特點、結(jié)晶相與玻璃相數(shù)量比例及液相的粘度等。l重燒線變化：制品加熱至高溫后長度發(fā)生不可逆的變化。目的是檢測制品高溫下的體積穩(wěn)定性。正變化稱殘余膨脹，負變化稱殘余收縮。最好

8、不超過0.5%。l熱震穩(wěn)定性：制品對于溫度急變的抵抗性能。影響因素是熱膨脹性和導熱系數(shù)。l抗渣性：制品在高溫下抵抗爐渣侵蝕作用的能力。影響因素是耐火材料本身與爐渣的組成和性質(zhì)、工作溫度和制品的組織結(jié)構(gòu)等。硅質(zhì)耐火材料硅質(zhì)耐火材料指標優(yōu)質(zhì)硅磚普通硅磚SiO29695Al2O30.30.5Fe2O30.61.0顯氣孔率2021真比重2.322.332.37常溫耐壓強度4029.4荷軟溫度16801660 粘土質(zhì)耐火材料粘土質(zhì)耐火材料 Al2O3 含量在3048%，其余主要是SiO2。普通粘土磚低氣孔粘土磚粘土大磚SiO2555055Al2O34042.540Fe2O31.81.21.5顯氣孔率22

9、1518體積密度 2.15 2.3 2.2常溫耐壓強度 30 60 50荷軟溫度 1400 1450 1400熱震穩(wěn)定性（1100水冷）12710電熔鋯剛玉質(zhì)耐火材料電熔鋯剛玉質(zhì)耐火材料指標33%AZS36%AZS41%AZSAl2O3494845ZrO232.53640SiO215.513.513.5顯氣孔率（致密）1.21.11.0體積密度3.63.73.94線膨脹率0.80.80.8抗侵蝕（鈉鈣玻璃1550mm/24h)0.410.350.2玻璃相析出溫度140014101420堿性耐火材料堿性耐火材料指標電熔鎂-97電熔鎂-98高溫鎂鋯MgO9798 74SiO210.88.8ZrO2

10、- 13顯氣孔率161512體積密度3.053.13.22常溫耐壓強度6570100荷軟溫度170017001700線膨脹量10001.95%1.95%1.8%熱震穩(wěn)定性（950-風）次202015窯爐各部位耐火材料窯爐各部位耐火材料投料池 熔化部 （熔化區(qū)和澄清區(qū)） 卡脖 冷卻部小爐 蓄熱室 煙道 煙囪 耐火材料的侵蝕耐火材料的侵蝕l窯體侵蝕的一般機理 耐火材料在玻璃熔窯中所處的環(huán)境非常嚴酷。玻璃熔制是在高溫下進行的，熱點區(qū)的最高溫度達到1600甚至更高。配合料、玻璃液及堿蒸氣與耐火材料之間的侵蝕反應與溫度成指數(shù)函數(shù)關(guān)系，即隨著溫度的升高，侵蝕急劇增大。經(jīng)驗表明，在正常熔制作業(yè)溫度范圍內(nèi)，每

11、升高50，耐火材料侵蝕速率增加一倍。 （一）與玻璃液直接接觸部位耐火材料的侵蝕 與玻璃液直接接觸部位池底和池壁。 1、池底的侵蝕 過去，池底不保溫，底磚處玻璃液溫度較低，幾乎不流動。因此，傳統(tǒng)上這個部位可使用抗侵蝕能力較差的粘土質(zhì)耐火材料。近年來，隨著玻璃熔制技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代玻璃熔窯的單位面積熔化量大大提高，池底大都采用多層結(jié)構(gòu)，并有良好的保溫，使熱損失大大減少，池底溫度提高200左右，使該處玻璃液粘度降低，流動加劇，也就加強了對池底的沖刷和侵蝕。不僅如此，玻璃液還能輕易滲入密封差的磚縫處，與耐火材料作用產(chǎn)生氣泡，形成三相界面條件，發(fā)生向上鉆蝕現(xiàn)象。 耐火材料的侵蝕耐火材料的侵蝕耐火材料的侵蝕

12、耐火材料的侵蝕2、池壁的侵蝕 池壁的侵蝕主要是在玻璃液面線處和多砌層的池壁的水平縫處，因為這里存在氣體、液體、固體三相界面，三相界面的侵蝕反應使上述部位受到加速侵蝕。因此，在多砌層池壁結(jié)構(gòu)中，上層池壁用抗侵蝕能力強的耐火材料以耐液面線處的劇烈侵蝕。下層池壁可使用多個窯期，但多砌層池壁的水平縫處易有氣泡積聚，尤其在更換上層池壁磚后，與其相接的下層池壁已有局部蝕損時，將使新?lián)Q的上層池壁磚底面暴露，造成了向上鉆蝕的條件，這將使玻璃質(zhì)量受到直接影響。耐火材料的侵蝕耐火材料的侵蝕（二）熔化部上部結(jié)構(gòu)的侵蝕 1、大碹的侵蝕 大碹直接位于玻璃熔池上方，熔化部大碹要經(jīng)受1600高溫火焰的燒蝕，還要受高溫飛料固

13、體顆粒和堿蒸汽的侵蝕，堿蒸汽還能從磚縫鉆入大碹砌體中，冷凝后具有很強的腐蝕能力，能將大碹掏成孔洞（在低于窯溫的外表面附近），稱之為“鼠洞”。 如何減少如何減少“鼠洞鼠洞”的產(chǎn)生？的產(chǎn)生？l1、 嚴格按照砌筑標準進行，泥漿飽合均勻，磚縫均勻。l2、 烤窯是關(guān)鍵，例如：烤窯溫度是否均勻，不均勻就會出現(xiàn)碹體膨脹不一致，碹體出現(xiàn)橫向掰縫。再如：松緊拉條的控制不當，也會造成磚體縫隙。l3、 碹體進行強保溫，保溫可減少堿蒸汽在磚縫的附著，控制鼠洞侵蝕產(chǎn)生的幾率。 耐火材料的侵蝕耐火材料的侵蝕2、胸墻、小爐腿、小爐吹出口的侵蝕 此部位溫度波動較大，尤其是小爐口周圍，必須選用耐飛料和堿蒸汽侵蝕的耐火材料，在砌筑上要有足夠的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定