玻璃窯爐設(shè)計(jì)技術(shù)檔

第一章單元窯用來制造E玻璃和生產(chǎn)玻璃纖維的窯爐,通常采用一種稱為單元窯的窯型。它是一種窯池狹長(zhǎng),用橫穿爐膛的火焰燃燒和使用金屬換熱器預(yù)熱助燃空氣的窯爐。通過設(shè)在兩側(cè)胸墻的多對(duì)燃燒器,使燃燒火焰與玻璃生產(chǎn)流正交,而燃燒產(chǎn)物改變方向后與玻璃流逆向運(yùn)動(dòng)。因此在單元窯內(nèi)的玻璃熔化、澄清行程長(zhǎng),比其它窯型在窯內(nèi)停留時(shí)間長(zhǎng),適合熔制難熔和質(zhì)量要求高的玻璃。單元窯采用復(fù)合式燃燒器,該燃燒器將霧化燃料與預(yù)熱空氣同時(shí)從燃燒器噴出,經(jīng)燒嘴磚進(jìn)入窯爐內(nèi)燃燒。霧化燃料處在燃燒器中心,助燃空氣從四周包圍霧化燃料,能達(dá)到較好的混合。所以與采用蓄熱室小爐的窯型相比,燃料在燃燒過程中更容易獲得助燃空氣。當(dāng)空氣過剩系數(shù)為1.05時(shí)能完全燃燒,通過調(diào)節(jié)燃料與助燃空氣接觸位臵即可方便地控制火焰長(zhǎng)度。由于使用多對(duì)燃燒器,分別調(diào)節(jié)各自的助燃風(fēng)和燃料量,則可以使全窯內(nèi)縱向溫度分布和爐內(nèi)氣氛滿足玻璃熔化與澄清的要求,這也是馬蹄焰窯所無法達(dá)到的。單元窯運(yùn)行中沒有換火操作,窯內(nèi)溫度、氣氛及窯壓的分布始終能保持穩(wěn)定,這對(duì)熔制高質(zhì)量玻璃有利?，F(xiàn)代單元窯都配臵有池底鼓泡,窯溫、窯壓、液面及燃燒氣氛實(shí)行自動(dòng)控制等系統(tǒng),保證了難熔的E玻璃在較高熔化率下能獲取用于直接拉制玻璃纖維的優(yōu)質(zhì)玻璃液。所以迄今在國(guó)際上單元窯始終是E玻璃池窯拉絲的首選窯型。單元窯與其它窯型相比的不足之處是能耗相對(duì)較高。這是因?yàn)閱卧G的長(zhǎng)寬比較大,窯爐外圍散熱面積也大,散熱損失相對(duì)較高。采用金屬換熱器預(yù)熱助燃空氣的優(yōu)點(diǎn)是不用換火,缺點(diǎn)是空氣預(yù)熱溫度,受金屬材料抗氧化、抗高溫蠕變性能的制約,一般設(shè)計(jì)金屬換熱器的出口空氣溫度為650—850。大多數(shù)單元窯熱效率在15%以內(nèi),但如能對(duì)換熱器后的廢氣余熱再予利用,其熱效率還可進(jìn)一步提高。配合料在單元窯的一端投入,投料口設(shè)在側(cè)墻的一邊或兩邊,也有設(shè)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(shè)計(jì)一、單元窯熔化面積的確定單元窯熔化面積可用公式F=G/g表示。式中F———熔化面積,M2;g———熔化率,(t/M2〃d。熔化率反映單元窯的設(shè)計(jì)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(yùn)行的控制水平等,同時(shí)還與纖維直徑有關(guān)。一般拉制紡織紗的單元窯,g取0.8—1.0t/M2〃d,拉制粗直徑紗時(shí)可取略大一些1.5t/M2〃d。早期的技術(shù)資料表明當(dāng)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(jìn)步。二、熔池長(zhǎng)、寬、深的確定(1池長(zhǎng)L和池寬B是根據(jù)熔化面積和熔池長(zhǎng)寬比(L/B來決定的。即:FB=————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(zhǎng),也越有利于熔化和澄清。早期設(shè)計(jì)的單元窯熔他是很長(zhǎng)的,日產(chǎn)量在8—50t/d,(L/B5—4。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(zhǎng)寬比在3左右,也同樣可以獲得滿意的玻璃質(zhì)量?，F(xiàn)在設(shè)計(jì)取(L/B值時(shí),只有在考慮為下屆窯爐有較大擴(kuò)產(chǎn)需要時(shí)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(shí),池底溫度一般控制在1350℃以內(nèi),而池底溫度又直接影響玻璃熔化質(zhì)量和窯爐熔化率?，F(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(shí),使熱點(diǎn)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鉻磚。有時(shí)也可通過適當(dāng)加高池深來達(dá)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(dá)900mm左右。三、池底鼓泡位臵的確定單元窯池底設(shè)臵鼓泡裝臵,按其作用大致有以下幾種方式。(1將鼓泡器布臵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(jī)的改進(jìn),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臵,該部位的玻璃液溫度已經(jīng)比較高了,因此通過鼓泡可強(qiáng)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(xué)模擬也都能證明這一點(diǎn)。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。(3將鼓泡器布臵在窯池玻璃液最高溫度區(qū),一般約為池長(zhǎng)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(jìn)澄清和均化的效果。E玻璃單元窯的池底鼓泡位臵通常按以下兩種原則確定:一是在池長(zhǎng)1/3處布臵一排鼓泡器起助熔作用,在池長(zhǎng)2/3—4/5處布臵另一排鼓泡器,起促進(jìn)澄清和均化作用。這種布臵也是輕工窯爐鼓泡常用的方式;二是第一排鼓泡布臵在池長(zhǎng)1m附近,第二排緊隨其后,二排間相距約E或更近。這種布臵是近年來E玻璃單元窯常用的方式,理由是當(dāng)采用細(xì)而干的微粉原料熔制*玻璃時(shí),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臵可起到類似窯坎阻擋生料流的作用和加強(qiáng)玻璃液均化的作用。四、窯池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1E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(yùn)行后期部分池壁要進(jìn)行噴水冷卻保窯。該結(jié)構(gòu)對(duì)部分低溫區(qū)可用致密鋯磚替代昂貴的致密鉻磚,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(zhǎng)窯爐運(yùn)行期。結(jié)構(gòu)的池壁采用致密鉻磚橫向排列,因?yàn)橹旅茔t磚不同于致密鋯和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(zhǎng)期不高于1350℃,短期不高于1370℃的窯池。B.采取鼓泡孔二側(cè)的致密鉻磚高出池底面,而鼓泡頭又高于兩側(cè)鉻磚的方式,這樣可在鼓泡頭位臵以下形成液滯流區(qū),減少由于玻璃液沖刷對(duì)池底造成的侵蝕。C.采取鼓泡磚高出池底面而鼓泡頭又高出鼓泡磚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(dāng)熔化池中已熔化、澄清好的玻璃液流經(jīng)流液洞時(shí),被強(qiáng)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(cuò)磚或鉻磚做成,厚度為100—150mm,包覆合金皮,浸入玻璃液部分的鉑合金皮厚1mm,露在玻璃液上面的鉑合金皮厚0.5mm。包鉑合金皮的擋磚應(yīng)伸進(jìn)兩邊側(cè)墻各150mm,以致當(dāng)側(cè)墻磚被侵蝕時(shí),擋磚依然完整。為安全起見,在制訂窯爐砌筑計(jì)劃時(shí),要使得包鉑擋磚能在砌窯收尾階段插進(jìn)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(jìn)入主通路。此外玻璃液進(jìn)入流液洞的流速不宜過快,以4_—12m/h范圍為宜,同時(shí)流速比較高的玻璃對(duì)底磚的侵蝕也較大,因此在流液洞處底磚要用鉻磚面襯。鉑銠合金包皮長(zhǎng)期在高溫玻璃液中浸泡,晶體會(huì)長(zhǎng)大、變脆,在玻璃液的沖刷下便容易損壞。為延長(zhǎng)擋磚使用時(shí)間,可考慮在擋磚側(cè)面開兩個(gè)直徑25mm的孔,通入水管冷卻或吹風(fēng)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(shè)計(jì)火焰空間指大碹以下、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(zhǎng)、寬確定之后,影響火焰空間大小的就是胸墻高度。對(duì)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(kuò)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(kuò)散和不斷與燃料混合!燃燒的過程,氧氣擴(kuò)散速度將直接影響燃燒的速度,同時(shí)必須提供足夠的擴(kuò)散空間和時(shí)間,使燃料達(dá)到完全燃燒。送入窯爐空間的燃料的化學(xué)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(qiáng)度。根據(jù)窯爐運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)及充分考慮到窯爐耐火材料所允許的承受強(qiáng)度,一般取容積發(fā)熱強(qiáng)度為120—240KW/m3,通過該數(shù)值可以計(jì)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(dú)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(shí)應(yīng)與池壁留有鼓脹間隙,烤窯結(jié)束后再用鋯泥把余留的縫隙密封。在胸墻部位沿窯長(zhǎng)方向分設(shè)多對(duì)燒嘴。支撐燒嘴的燒嘴磚,插入兩側(cè)胸墻,彼此相對(duì)放臵。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(shí),燒嘴噴油孔過小容易堵塞,這時(shí)可適當(dāng)放大油孔,燒嘴間距也相應(yīng)放大。在投料口區(qū)第一對(duì)燒嘴與后池墻之間的距離對(duì)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(huì)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(duì)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(duì)燃燒嘴觀察和調(diào)節(jié),應(yīng)在胸墻上設(shè)臵一定數(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(jìn)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。垂直煙道截面又略大于水平煙道截面。煙道耐火材料的侵蝕通常是很嚴(yán)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)量好的致密鉻磚,稍后部位才用致密鋯磚,再往后的底面、側(cè)墻、磁磚則使用標(biāo)準(zhǔn)鉻磚或電熔AZS磚。垂直煙道與換熱器接口磚采用鉻剛玉磚。七、通路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(dá)到合適的成型溫度。盡管通路和熔窯兩者實(shí)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(dú)控制,以保證滿足拉絲所必須的成型溫度。通常習(xí)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(rèn)為主通路宜長(zhǎng),如5—8m,甚至更長(zhǎng)些。而過渡通路的長(zhǎng)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(gè)臺(tái)階逐漸減低,最后一個(gè)臺(tái)階的液深為100—160mm,常在該臺(tái)階前再設(shè)臵一塊鉑銠合金包皮的擋磚,擋磚浸入玻璃50—80mm(也有在擋磚前設(shè)玻璃液溢流裝臵,可放掉上層B2O3揮發(fā)量較大的那層玻璃液。過渡通路液深在100—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(shè)計(jì)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(dòng)阻力的差別,一般E玻璃選取1.0—2.0Kg/h.cm3的玻璃流量來計(jì)算寬度。成型通路的寬度還要充分考慮漏板配臵的需要,如果漏板臺(tái)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(zhǎng)期受到高溫、溫度急劇變化及火焰、粉料、玻璃液的物理化學(xué)侵蝕和機(jī)械沖刷作用,因此隨著時(shí)間的推移,將會(huì)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(yán)重時(shí)使拉絲作業(yè)產(chǎn)生困難。當(dāng)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(yùn)行壽命等項(xiàng)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1.致密氧化鉻磚它具有最佳抗高溫E玻璃侵蝕性能,其侵蝕物基本上對(duì)玻璃液不造成污染,所以已成E玻璃單元窯的首選優(yōu)質(zhì)耐火磚材。致密氧化鉻采用等靜壓法成型,其致密度非常高,主要技術(shù)指標(biāo)為Cr2O3含量>94%,空氣孔率<15%,體積密度>4.24g/cm3,侵蝕損耗只有致密鋯磚的1/10。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(guó)際上常用的致密氧化鉻磚牌號(hào)有美國(guó)CORHARP公司生產(chǎn)的.C—1215、C—1215Z、CR—100等,德國(guó)VGT—DYKO公司生產(chǎn)的GR95WA及日本品川株式會(huì)社生產(chǎn)的UC—PC—95。2.致密氧化鋯磚該磚的抗高溫&玻璃液侵蝕性能略低于致密氧化鉻磚,也采用等靜壓法成型,其技術(shù)指標(biāo)為ZrO2>65%,顯氣孔率<2.0%,體積密度約4.25g/cm3,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。此外致密鋯磚還作為致密鉻磚的背襯磚被使用。國(guó)際常用牌號(hào)有美國(guó)CORHARP公司生產(chǎn)的ZS—1300、ZS—1500、ZS—835和ZS—78等,德國(guó)PGT—DYKO公司生產(chǎn)的ZS65WA,日本品川株式會(huì)社生產(chǎn)的UC—Z、UC—CZ、UC—CZB等。近年來,我國(guó)廣州嶺南耐火材料有限公司引進(jìn)國(guó)外技術(shù)和設(shè)備,也生產(chǎn)出了采用等靜壓法成型的燒結(jié)致密鋯磚,已為國(guó)內(nèi)玻璃、玻纖窯爐部分應(yīng)用。德國(guó)KGT—DYKO公司研制開發(fā)了一種新型粗粒結(jié)構(gòu)致密氧化鋯磚,大大改善了磚材的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu),進(jìn)而提高了磚材的耐急冷急熱性能。其體積密度為3.75g/cm3,其氣孔率為17%。該磚牌號(hào)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。3.標(biāo)準(zhǔn)鋯磚該磚ZrO2含量約為66%,容重為3.7g/cm3,具有較好的熱穩(wěn)定性和抗剝落性。使用在粉料侵蝕較嚴(yán)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。4.燒結(jié)莫來石磚該磚化學(xué)組成為Al2O3>74%;SiO22.2%。容重2.5g/cm3,主要用途是標(biāo)準(zhǔn)鉻的背襯磚,熔化部胸墻及前端墻磚、通路煙道內(nèi)襯磚、大碹碹腳及放料口外層磚、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,可用作窯爐大碹和火焰空間胸墻,使用效果很好,目前國(guó)產(chǎn)化也已成功。5.電熔鋯剛玉磚(AZS磚該磚化學(xué)組成為ZrO234%,Al2O349.2%;SiO215.9%。容重為3.85g/cm3,主要用途是熔化部燒嘴磚及投料口磚。6.電熔鉻剛玉磚該磚化學(xué)組成為Cr2O328.3%,Al2O358.3%,MgO,Fe2O35.2%。容重約3.4g/cm3。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(shè)計(jì)的窯爐,必須精心砌筑,砌筑質(zhì)量對(duì)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(duì)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(jìn)行切磨。此外窯爐耐火磚之間膨脹縫的合理預(yù)留也是極其重要的環(huán)節(jié)。下面對(duì)砌筑技術(shù)要點(diǎn)作一簡(jiǎn)單介紹。1.鋼架驗(yàn)收和預(yù)砌筑(1根據(jù)窯爐施工基準(zhǔn)線和窯爐中心線,進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)放線施工。按鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求和施工允許偏差鋪設(shè)主、次梁和扁鋼,同時(shí)也對(duì)通路鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工。(2為確保砌筑施工質(zhì)量和施工進(jìn)度,對(duì)尺寸和磚縫有嚴(yán)格要求的池壁磚、池底鋪面磚及所有承重拱磚應(yīng)進(jìn)行預(yù)砌筑。但如果上述磚材的尺寸精度很高,完全符合設(shè)計(jì)要求,也可不進(jìn)行預(yù)砌筑。凡進(jìn)行預(yù)砌筑的磚必須按順序編號(hào),正式砌筑時(shí)對(duì)號(hào)入座。2.砌筑順序和方法(1在池底鋼結(jié)構(gòu)驗(yàn)收合格的基礎(chǔ)上,按窯爐施工基準(zhǔn)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(tái)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(shí)必須按標(biāo)高負(fù)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(shè)一層鉻質(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(duì)該部位底面磚進(jìn)行加工,直至達(dá)到要求。多層池壁磚砌筑時(shí),先里后外地操作,要確保爐膛內(nèi)尺寸,嚴(yán)禁磚材砍鑿面朝向爐膛。墻角需交錯(cuò)壓縫砌筑,嚴(yán)格保持垂直度。(4吊裝立柱。采取臨時(shí)措施穩(wěn)住立柱,然后按設(shè)計(jì)要求安裝碴碴角鋼,立柱與碴碴角鋼必須緊靠,同時(shí)定準(zhǔn)標(biāo)高。(5砌筑大碹。制作碹胎,經(jīng)拱架做承載沉降試驗(yàn)和相應(yīng)尺寸檢查后,大碹由兩側(cè)同時(shí)向中心砌筑,并要求連續(xù)作業(yè),盡量控制在!*+內(nèi)完成。大碹保溫層施工待烤窯結(jié)束后進(jìn)行。(6砌筑胸墻、前墻、后墻和通路火焰空間。胸墻的砌筑應(yīng)在仔細(xì)檢查托架、托板和支撐架安裝合格后進(jìn)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(jìn)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,熔化部和煙道的碹碹磚,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)墻和碹頂,煙道、煙囪及窯爐的保溫層磚,濕砌所用泥漿應(yīng)根據(jù)所用耐火磚材配制相應(yīng)耐火泥。3.砌筑的質(zhì)量要求和檢驗(yàn)(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。碹頂磚縫要求小于1mm,保溫磚可擴(kuò)大至3mm。(1膨脹縫。耐火磚材受熱會(huì)膨脹,應(yīng)根據(jù)所用磚材及所處部位的溫度狀況來留設(shè)膨脹縫。每1m長(zhǎng)的砌體內(nèi)留設(shè)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(dāng)減少,以防脹不滿E玻璃單元窯所用主要耐火材料致密鉻磚、致密鋯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(shè),內(nèi)外磚層間按封閉式留設(shè),上下磚層間按交錯(cuò)留設(shè),脹縫內(nèi)應(yīng)保持清潔,外層用膠帶密封磚縫。(2允許誤差。對(duì)標(biāo)高、水平度、垂直度、線尺寸和砌體表面平整度都有嚴(yán)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(yàn)磚縫的規(guī)定厚度。平整度用2m靠尺在所有方向檢查。在全部檢查結(jié)束并對(duì)窯內(nèi)多次清潔后進(jìn)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(shè)備一、投料機(jī)E玻璃原料采用了100—300目的細(xì)干粉料,其中含硼原料受高溫又容易結(jié)塊,所以比較適合的投料機(jī)是螺旋式投料機(jī)。這樣給料倉(cāng)可以放臵在離開熔窯一段距離的位臵處,減少受爐體高溫散熱的影響。投料機(jī)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(jī)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SO2、燃料中含硫物質(zhì)的燃燒產(chǎn)物SO2及玻璃助熔劑分解和揮發(fā)的氟化物,從而使廢氣呈較強(qiáng)的酸性。因此這種工作環(huán)境對(duì)投料機(jī)金屬材料會(huì)有一定的腐蝕影響。螺旋投料機(jī)可通過變速來調(diào)節(jié)給料量,并能保持連續(xù)穩(wěn)定地投料。E玻璃單元窯一般采用相對(duì)布臵的兩臺(tái)投料機(jī),如果其中一臺(tái)要檢修時(shí),另一臺(tái)也應(yīng)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(yīng)安裝兩臺(tái)投料機(jī),一臺(tái)作備用。二、鼓泡器前節(jié)單元窯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,已對(duì)鼓泡器的作用及安裝位臵等作了介紹。鼓泡器的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)是鼓泡頭,由于要長(zhǎng)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(duì)E玻璃單元窯通常鉑銬合金材料,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(yùn)行期內(nèi)是不允許堵孔的,所以開孔也不能過小,同時(shí)要求進(jìn)入鼓泡管的空氣必須經(jīng)過過濾干燥處理,達(dá)到含塵量小于"+,-+%,塵粒徑小于1mg/cm3,干燥常壓露點(diǎn)/(#0的技術(shù)指標(biāo)。供氣系統(tǒng)應(yīng)該設(shè)三路,其中兩路作為備用氣源,包括一旦孔口堵塞時(shí)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(jìn)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(dāng)加大。此外還要根據(jù)泡頻,即每分鐘的鼓泡數(shù)量進(jìn)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(shí)際運(yùn)行時(shí)泡頻應(yīng)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)1.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(jìn)入設(shè)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#$%#&’左右,處于可流動(dòng)狀態(tài)。在出中間油罐之后,便經(jīng)油過濾器到油泵,油泵出口的一路又回到中間油罐(采用手動(dòng)回油閥,最好并連一個(gè)過壓回油閥,當(dāng)油壓超過后面系統(tǒng)所能承受的壓力時(shí),即打開或開大回油,以始終保持在安全油壓之下;另一路送至二級(jí)加熱器。若使用粘度大的重油時(shí),先進(jìn)入二級(jí)加熱器中的蒸汽加熱器,使油溫上升到!($%!(&’,再進(jìn)入電加熱器,將燃油繼續(xù)加熱到!&%!*$’。如果是使用粘度小的燃料油時(shí),油溫在+$%!($’即可滿足燃燒器霧化要求,則原二級(jí)串聯(lián)加熱器改為蒸汽和電加熱器并聯(lián),互為備用(二級(jí)串聯(lián)加熱器之后,通常還增加一路備用電加熱器。從加熱器流出的燃油最好再經(jīng)過一道二級(jí)過濾裝臵,然后通過電磁閥、減壓閥、流量計(jì)及調(diào)節(jié)閥等裝臵,最后送到爐前的每一個(gè)油燒嘴。油霧化后,與助燃空氣同時(shí)從燃燒器噴入窯內(nèi)燃燒。采用低粘度燃油可以使用($,-.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(jì),空氣量應(yīng)是霧化空氣量和通過金屬換熱器送出的二次預(yù)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(yù)熱風(fēng),被分配到各燃燒嘴時(shí),可通過入口處的蝶閥,單獨(dú)調(diào)節(jié)進(jìn)入各燒嘴的助燃空氣量。有的設(shè)計(jì)為了提高對(duì)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(fēng)總管上裝有自動(dòng)放空閥,一旦出現(xiàn)預(yù)熱空氣高于控制范圍時(shí),立即將部分熱空氣放空來達(dá)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(shí),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(shí),應(yīng)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(fēng)機(jī)與安全切斷閥、油泵實(shí)行連鎖。天然氣燃燒系統(tǒng)的流程相對(duì)簡(jiǎn)單一些。天然氣從工廠調(diào)壓房送到車間,其壓力一般是$"/0-.,經(jīng)過濾器,安全切斷閥、減壓閥,將氣壓降到$"!$%$"!0-.,再經(jīng)流量計(jì)和調(diào)節(jié)閥到達(dá)爐前總管后分送至各個(gè)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(fēng)機(jī)連鎖之外,還受天然氣進(jìn)氣壓力控制。當(dāng)進(jìn)氣壓力高于過濾器及其后的儀表所能承受的壓力時(shí),為保護(hù)系統(tǒng)儀表,安全切斷閥立即切斷;而當(dāng)進(jìn)氣壓力低于正常工作所需要的壓力時(shí),也立即自動(dòng)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(fù)合型燃燒器。它由熱風(fēng)風(fēng)套和油燒嘴(或燃?xì)鉄?或油和燃?xì)饨M合燒嘴組成。為了調(diào)節(jié)火焰長(zhǎng)短,在風(fēng)套外面有一套調(diào)節(jié)噴嘴出口,到燃燒器噴口距離的裝臵。國(guó)內(nèi)自行設(shè)計(jì)制造的燃油燃燒器,已在多座單元窯上用過。設(shè)計(jì)采用兩級(jí)壓縮空氣霧化,當(dāng)使用高粘度重油時(shí)也能滿足熔制玻璃的要求。2.通路燃燒系統(tǒng)玻璃從熔窯流入通路后,為了最終達(dá)到拉絲所要求的溫度,應(yīng)該有一個(gè)穩(wěn)定的降溫和保溫過程。由于對(duì)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(jìn)入燃燒嘴前,燃?xì)馀c空氣已按燃燒比例混合好,所以在負(fù)荷調(diào)節(jié)過程中,空氣和燃?xì)獾谋壤遣蛔兊?。不過有一點(diǎn)必須指出,目前各種預(yù)混燃燒裝臵都要求燃?xì)獾臒嶂岛拖鄬?duì)密度要穩(wěn)定,否則就達(dá)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(shí),要在液化氣站內(nèi)預(yù)先除去#$等高氣化點(diǎn)碳?xì)浠衔?因?yàn)檫@類物質(zhì)在常溫下易凝結(jié)成液體,不僅影響燃?xì)鉄嶂档姆€(wěn)定,有時(shí)還會(huì)排入下水道而造成隱患。初混的液化氣熱值保持在,最好通過化驗(yàn)或在線質(zhì)譜儀經(jīng)常性檢測(cè),并隨時(shí)根據(jù)檢測(cè)的結(jié)果調(diào)節(jié)初混空氣量,保持進(jìn)入燃燒系統(tǒng)的燃?xì)鉄嶂?。通路燃燒系統(tǒng)又可分為大系統(tǒng)和小系統(tǒng)兩種形式,分別做如下介紹。(1大系統(tǒng)式空氣、燃?xì)忸A(yù)混燃燒裝臵,引入車間的燃?xì)庖来谓?jīng)由過濾器、安全切斷閥、壓力調(diào)節(jié)閥(如需減壓時(shí)、流量計(jì)、到達(dá)零壓閥。這時(shí)燃?xì)鈮毫榱阒?相當(dāng)于當(dāng)?shù)卮髿鈮毫?并與也經(jīng)過濾后的另一路空氣同時(shí)被吸入機(jī)械混合器(由于燃?xì)怙L(fēng)機(jī)的抽吸造成混合器負(fù)壓。位于混合器頂?shù)氖州営脕碜兓諝饣蛉細(xì)獾倪M(jìn)口截面積(或阻力,這樣可以調(diào)節(jié)空氣和燃?xì)獾谋壤??？諝夂腿細(xì)獍匆欢ū壤ㄟ^燃?xì)怙L(fēng)機(jī)進(jìn)行攪拌混合,并同時(shí)提高壓力達(dá)到%’+23左右。預(yù)混氣從燃?xì)怙L(fēng)機(jī)送出后先經(jīng)多孔板阻火器(保護(hù)風(fēng)機(jī)用再到流量計(jì)。在多孔板與流量計(jì)之間又設(shè)臵了爆破頭放空管和人工放空管,供開車時(shí)先放掉空氣和燃?xì)獗壤缓细竦念A(yù)混氣。然后分成多路。每一路都可以獨(dú)立控制,并設(shè)臵獨(dú)立的調(diào)節(jié)閥、多功能阻火器(一用一備,分送到多組預(yù)混氣分配管。每一分配管又通過金屬軟管分送到各個(gè)燒嘴。預(yù)混氣從燒嘴噴出后,在燒嘴磚內(nèi)燃燒,從觀察孔看通路,可見到發(fā)亮的各個(gè)燒嘴磚孔和溫度均勻的通路玻璃液面。通路的溫度通過插入頂蓋磚以下$(00的熱電偶來檢測(cè);先由變送器變成調(diào)節(jié)器能接受的訊號(hào),再由調(diào)節(jié)器經(jīng)過比例、積分、微分運(yùn)算,并與控制值進(jìn)行比較后送出電流訊號(hào)。如調(diào)節(jié)閥采用氣動(dòng)式,則電流訊號(hào)轉(zhuǎn)換成壓縮空氣的壓力訊號(hào);如調(diào)節(jié)閥采用電動(dòng)式,則弱電流訊號(hào)放大而后送到調(diào)節(jié)閥。當(dāng)通路溫度低于控制值時(shí)調(diào)節(jié)閥會(huì)自動(dòng)開大,以增加預(yù)混氣量,使通路溫度上升,反之也一樣。關(guān)于安全保護(hù),首先要有正確的設(shè)計(jì),保證燃燒調(diào)節(jié)過程始終在安全運(yùn)行范圍,不會(huì)產(chǎn)生回火。如果預(yù)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(shí)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(gè)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(shí),閥片先發(fā)生變形來阻斷預(yù)混氣通過阻火器;二是阻火器上有一個(gè)微動(dòng)開關(guān),一旦發(fā)生回火,便發(fā)出電訊號(hào)讓調(diào)節(jié)閥關(guān)閉。(2小系統(tǒng)式空氣燃?xì)忸A(yù)混燃燒裝臵。其工作原理是助燃空氣由離心風(fēng)機(jī)送出,經(jīng)蝶閥、總風(fēng)管分送到各獨(dú)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(gè)獨(dú)立的溫控系統(tǒng)。各小系統(tǒng)的助燃空氣又經(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?并產(chǎn)生負(fù)壓。燃?xì)?液化氣或天然氣經(jīng)減壓閥、流量計(jì)后也被分送到各獨(dú)立小系統(tǒng)的燃?xì)馊肟?并經(jīng)電磁閥、零壓閥將燃?xì)鈮毫抵亮銐?相當(dāng)于當(dāng)?shù)卮髿鈮?再通過微調(diào)閥被高速空氣流產(chǎn)生的負(fù)壓吸入混合器?？諝夂腿?xì)舛咴诨旌掀鲀?nèi)混合、擴(kuò)散后分送至各個(gè)燒嘴進(jìn)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?；旌蠚怏w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(cè),經(jīng)溫度變送器顯示和記錄溫度,送到調(diào)節(jié)器進(jìn)行比例、積分、微分運(yùn)算,并與設(shè)定溫度值進(jìn)行比較后送出調(diào)節(jié)信號(hào),通過電氣轉(zhuǎn)換器和氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥進(jìn)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?xì)饬恳矔?huì)按比例同時(shí)增大(或減小,于是通路溫度隨之相應(yīng)升高(或降低。通路火焰空間控制點(diǎn)的溫度波動(dòng)可在!"#范圍內(nèi)。整套裝臵的關(guān)鍵是混合器品質(zhì)要可靠,如在燃?xì)鉄嶂岛拖鄬?duì)密度穩(wěn)定的條件下,始終保持進(jìn)入混合器的空燃?xì)饬糠弦欢ū壤?這樣才能達(dá)到比例調(diào)節(jié)控制溫度的目的。各獨(dú)立小系統(tǒng)均設(shè)有多種安全保護(hù)裝臵,如混合器出口氣管路上設(shè)有爆破頭,爆破頭上的微動(dòng)開關(guān)與電磁閥(安全切斷閥聯(lián)鎖,當(dāng)某一系統(tǒng)發(fā)生回火時(shí),爆破頭內(nèi)$%$&’’厚的鋁膜破裂,微動(dòng)開關(guān)動(dòng)作,使該系統(tǒng)的人工復(fù)位閥、電磁閥失電而切斷燃?xì)?但其余各獨(dú)立系統(tǒng)照樣可正常運(yùn)行。此外在混合器入口管路上還設(shè)有壓力開關(guān),如遇到助燃風(fēng)機(jī)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(shí)壓力開關(guān)可提前使電磁閥失電并自動(dòng)斷開,防止發(fā)生回火。電磁閥還與助燃風(fēng)機(jī)聯(lián)鎖,即風(fēng)機(jī)不啟動(dòng),電磁閥就不會(huì)打開,進(jìn)一步保證系統(tǒng)安全運(yùn)行。小系統(tǒng)的調(diào)節(jié)閥設(shè)臵在助燃空氣管路上,這樣更安全些,并可以不設(shè)阻火器。調(diào)節(jié)閥采用氣動(dòng)薄膜閥和氣點(diǎn)方式,在調(diào)試時(shí)先設(shè)臵好調(diào)節(jié)閥的流量下限位,這樣可保證在運(yùn)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(shè)計(jì)者可根據(jù)實(shí)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(yīng)高些,一般水平煙道進(jìn)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(dá)1350—1450℃左右。通過金屬換熱器回收余熱,可使助燃空氣溫度預(yù)熱到700—850℃。相當(dāng)于增加30—40%的熱能利用率。實(shí)際上預(yù)熱后的助燃空氣,提高了燃料的理論燃燒溫度,增強(qiáng)了火焰輻射強(qiáng)度,對(duì)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。輻射式金屬換熱器又有普通雙筒式和噴流強(qiáng)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(dòng)和進(jìn)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(duì)主空氣流產(chǎn)生擾動(dòng),從而提高了內(nèi)筒壁對(duì)空氣的放熱系數(shù),由于煙氣對(duì)內(nèi)筒壁的放熱系數(shù)比筒壁對(duì)空氣的放熱系數(shù)高得多,因此也提高了煙氣對(duì)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(fù)雜,目前國(guó)內(nèi)的(玻璃單元窯上還使用不多。選擇金屬換熱器材料時(shí),應(yīng)以內(nèi)外壁最高溫度和適當(dāng)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(shè)計(jì)者和工廠必須認(rèn)真考慮的事。在烤窯升溫階段,換熱器剛投入使用時(shí),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(huì)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(jìn)行調(diào)控。如及時(shí)松開定位裝臵上方的螺栓,增加平衡砝碼并保證平衡裝臵的自由上下移動(dòng)等措施。一個(gè)重要的經(jīng)驗(yàn)是升溫前在吊裝換熱器時(shí),保證換熱器底部平面提升到離煙道出口耐火磚的肩部約!"#$$,這樣當(dāng)溫度升高后,換熱器可自由向下延伸。一般情況下,延伸量不超過!##$$。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"#$$時(shí),應(yīng)采取人工向上拉升措施(增加平衡鐵。當(dāng)換熱器進(jìn)入正常運(yùn)行狀態(tài)(即膨脹已完全釋放時(shí),可把換熱器底部的定位螺母固定,并保持換熱器底面與煙道磚肩部距離約為"#$$。換熱器上、下段內(nèi)壁及空氣進(jìn)、出口等部位均應(yīng)設(shè)臵熱電偶,顯示測(cè)點(diǎn)的溫度狀況。在內(nèi)壁高溫段溫度點(diǎn)及預(yù)熱空氣出口溫度點(diǎn)還應(yīng)設(shè)有報(bào)警信號(hào),以便及時(shí)處理?yè)Q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(shè)定預(yù)熱空氣報(bào)警溫度為設(shè)計(jì)溫度加"#&,內(nèi)壁報(bào)警溫度為材料允許長(zhǎng)期工作溫度減"#&。如預(yù)熱空氣溫度報(bào)警,可打開放空風(fēng)口蝶閥排放掉一定量的熱空氣,并同時(shí)加入冷空氣進(jìn)入量來降低換熱溫度。當(dāng)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(diǎn):一是運(yùn)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(yù)熱空氣溫度過高時(shí),還應(yīng)判斷是否有未完全燃燒的燃料進(jìn)入換熱器內(nèi)繼續(xù)燃燒(一旦出現(xiàn)應(yīng)迅速減少燃料供給量。第四節(jié)助熔易燃技術(shù)的應(yīng)用一、輔助電熔在單元窯上的應(yīng)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(duì)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(hù)套的冷卻水帶走少許能量,因此熱效率比較高。1tE玻璃輔助電熔的耗電量約為,對(duì)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(yīng)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?dú)庥泻o益。大量氮?dú)獗患訜岷笞鳛閺U(煙氣排入大氣,造成熱量損失,氮?dú)庠诟邷叵掠猩倭康c氧氣化合,成為極有害的氮氧化合物NO2污染環(huán)境。含大量氮?dú)獾臒煔饬鬟^蓄熱室或換熱器等設(shè)備后還加速腐蝕,縮短設(shè)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(jì)40年代,美國(guó)康寧玻璃公司開創(chuàng)了玻璃熔窯富氧助燃的先河。近幾年來,由于對(duì)環(huán)保因素和節(jié)能效益的重視,以美國(guó)為代表的國(guó)外玻璃行業(yè)已開始推廣應(yīng)用純氧助燃技術(shù)。從目前的應(yīng)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?xì)庠趪姌寖?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(xiàng)工藝在單元窯上應(yīng)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(duì)燃燒特性影響大,國(guó)外采用的噴槍一般都具有火焰易調(diào)整、火焰亮度大、壽命長(zhǎng)、運(yùn)行費(fèi)用低及氧化氮散發(fā)量少等特性。噴槍的布臵,第一對(duì)與投料端呈10°角,其余各對(duì)交錯(cuò)布臵,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(duì)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(chǎng)制氧等。純氧助燃技術(shù)的應(yīng)用具有如下諸多良好的效果。1.節(jié)能。由于燃料燃燒更為充分,火焰強(qiáng)度大,熱輻射能力強(qiáng);由于廢氣及其帶走的熱量減少,熱效率提高。據(jù)報(bào)道,純氧助燃工藝的節(jié)能效果達(dá)到#$以上。2.減少?gòu)U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(yīng)減少。據(jù)報(bào)道采用純氧助燃工藝時(shí),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(duì)美國(guó)等環(huán)保立法控制排放量的國(guó)家,更具有推廣應(yīng)用的價(jià)值。3.提高玻璃產(chǎn)量和熔化質(zhì)量。國(guó)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(fèi)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(jì)算制氧設(shè)備投資。我國(guó)目前已認(rèn)識(shí)到純氧助燃工藝所帶來的一系列優(yōu)點(diǎn),已開始重視對(duì)這項(xiàng)新技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用。第五節(jié)窯爐的啟動(dòng)和投產(chǎn)一、投產(chǎn)準(zhǔn)備(1