玻璃熔窯大碹保溫層表面硬化方法的應(yīng)用對比

玻璃熔窯在生產(chǎn)時，投料口在換火間隙會噴出少許飛料，且投料口料倉上方投料平臺亦有飛料散落。飛料較易沉積在第一、二節(jié)大碹表面，長時間不清理會形成一層厚厚的積料層，造成碹表面溫度升高，并影響碹上作業(yè)?，F(xiàn)有玻璃熔窯熔化部大碹外保溫層表面，為纖維噴涂或低溫保溫涂料，其質(zhì)地較柔軟，腳踩時較易形成凹陷，不利于人員上碹清掃積料及維修等。中建材玻璃新材料研究總院利用其二代新型保溫節(jié)能技術(shù)，在原有保溫基礎(chǔ)上，對華北地區(qū)兩座窯型相近、噸位一致的浮法玻璃熔窯進行外保溫表面硬化處理，增加了熔化部大碹外保溫表面強度，便利積料清掃、熱電偶更換等施工。1、玻璃熔窯大碹表面硬化處理1.1

硬化處理材料選擇鍍鋅板因質(zhì)地硬、不易生銹、有光澤較美觀，常被用作熔窯表面硬化處理材料的第一選擇。結(jié)合實際操作難度和常用的鍍鋅板型號，施工確定所用鍍鋅板表面尺寸為2m*1m，厚度為0.8mm。

某型號保溫涂料具有施工后質(zhì)地較硬、導熱系數(shù)較低的特點，因此該保溫涂料可作為表面硬化處理材料的另一選擇，其具體技術(shù)指標見下表1。表1

某型號保溫涂料技術(shù)指標1.2

表面硬化施工1#玻璃熔窯在熔化部大碹的前兩節(jié)使用鍍鋅板進行平鋪，鍍鋅板之間錯縫堆疊并用鉚釘逐一連接，并使鍍鋅板與碹表面貼合相對緊密，如下圖1所示。圖1

采用鍍鋅板硬化處理后的效果圖2#玻璃熔窯在熔化部大碹的前兩節(jié)，使用保溫涂料進行表面硬化處理。采用兩次涂抹施工方法，在第一次涂抹到指定厚度后，再進行第二次涂抹，施工保證該保溫涂料干燥后無脫落和開裂等現(xiàn)象。如下圖2所示。圖2

采用保溫涂料做硬化處理后的效果圖2、硬化處理結(jié)果及對比2.1

鍍鋅板硬化處理使用鍍鋅板對玻璃熔窯熔化部大碹進行硬化處理后，對表面進行踩踏等試驗，發(fā)現(xiàn)表面無凹陷產(chǎn)生；碹上作業(yè)時，腳底有明顯炙熱感，表面溫度有一定升高。由于鍍鋅板材表面光滑，需佩戴安全繩索等防護用品進行碹上作業(yè)。采用接觸式表面溫度計，對使用鍍鋅板硬化前后的表面溫度進行了測量，多點測試后取平均值，結(jié)果見下表2?？芍褂缅冧\板硬化后，第一節(jié)大碹平均溫度升高了23.6℃，第二節(jié)大碹平均溫度升高了35.5℃。表2

鍍鋅板硬化處理前后的表面溫度對比2.2

保溫涂料硬化處理通過保溫涂料對玻璃熔窯熔化部大碹進行硬化處理后，在碹表面正常進行積料清掃等作業(yè)，表面無凹坑等情況產(chǎn)生，且腳底無明顯炙熱感。采用接觸式表面溫度計，對使用保溫涂料硬化前后的表面溫度進行了測量，多點測試后取平均值，結(jié)果見下表3?？芍?，使用保溫涂料硬化后，第一節(jié)大碹平均溫度降低了2.7℃，第二節(jié)大碹平均溫度降低了3.6℃。表3

保溫涂料硬化前后的表面溫度對比2.3

兩種硬化處理方式的對比2.3.1

不同硬化處理方式表面溫度差異的原因分析通過表2和表3可知，對大碹外保溫層表面進行硬化處理，使用鍍鋅板硬化后的碹表面平均溫度增加約29.6℃，而使用保溫涂料硬化后的碹表面平均溫度降低了約3.2℃。產(chǎn)生這一差異的主要原因，可能為二者的比熱容不同所導致，具體分析如下：根據(jù)公式Q吸=cm(t-t0)，其中，Q表示熱量值，c表示比熱容，m表示物體的質(zhì)量，t0表示物體的初始溫度，t表示物體的末溫度。假設(shè)相同質(zhì)量的各物質(zhì)吸收同等的熱量，比熱容越大，物體升溫幅度越小，即溫度差（t-t0）越小。該兩座玻璃熔窯使用的鍍鋅板和保溫涂料的比熱容見下表4?？芍?，保溫涂料的比熱容為1.2~1.5kJ/(kg·℃)，鍍鋅板的比熱容僅為0.5kJ/(kg·℃)。在忽略物體吸收熱量及質(zhì)量差異前提下，采用保溫涂料做表面處理后的升溫幅度最小，鍍鋅板升溫幅度最大；同時，考慮到保溫涂料為具有多孔結(jié)構(gòu)的無機非金屬材料，鍍鋅板為致密結(jié)構(gòu)的金屬材料，保溫涂料的保溫隔熱性能明顯優(yōu)于鍍鋅板，會進一步阻礙溫度的上升。這與表面硬化處理后的真實情況相吻合。表4

鍍鋅板與某型號保溫涂料的比熱容2.3.2

不同硬化處理方式的綜合對比通過硬化前后的表面溫度測試、工時比較、實際作業(yè)體驗等，對比兩種表面硬化處理方式的差異，詳見表5。表5

兩種硬化處理方式的對比03、結(jié)語中建材玻璃新材料研究總院利用其二代新型保溫節(jié)能技術(shù)，在前期保溫方案的基礎(chǔ)上，采用不同的方法對華北地區(qū)某兩座窯型相近、噸位一致的浮法玻璃熔窯熔化部大碹進行表面硬化處理。經(jīng)過對實際應(yīng)用與分析，不同硬化處理材料之間比熱容的不同，可能是造成表面溫度變化差異大的原因。采用保溫涂料相較鍍鋅板進行硬