日产350t浮法玻璃熔窑初步设计（毕业论文）.doc

lw齐 齐 哈 尔 大 学课程设计题 目 日产 350t 浮法玻璃熔窑初步设计学 院 材料科学与工程学院专业班级 无机非金属材料工程学生姓名 指导教师 成 绩年 11 月 20 日lw摘要玻璃熔窑，指玻璃制造中用于熔制玻璃配合料的热工设备将按玻璃成分配好的粉料和掺加的熟料（碎玻璃）在窑内高温熔化、澄清并形成符合成型要求的玻璃液玻璃制造有5000年历史，以木柴为燃料、在泥罐中熔融玻璃配合料的制造方法延续了很长时间1867年德国西门子兄弟建造了连续式燃煤池窑1945年后，玻璃熔窑迅速发展玻璃池窑是玻璃工厂中的最重要、投资最大的设备，玻璃池窑的设计，牵涉面广，涉及因素很多玻璃池窑的设计是否合理先进，对玻璃熔制的质量、池窑的熔化率、单位能耗、窑龄等有很大影响因此保证窑龄、延长寿命保证池窑能连续的制造一定数量的玻璃是非常重要的一个工作在玻璃工业中，耐火材料是窑炉实际的基础，因为在一系列的技术措施中，没有好的耐火材料是很难实现的本设计通过对现有知识的了解和深入，要求对玻璃池窑各部进行合理的设计，达到节能减排的目的关键词： 玻璃；池窑设计；澄清；横火焰；耐火材料lw目 录摘要.I 第 1 章绪绪 论论.1 第 2 章 玻璃池窑各部.2 2.1 玻璃熔制部分2 2.1.1 熔化部.2 2.1.2 投料池.3 2.1.3 冷却部.3 2.1.4 分隔装置.4 2.2 小炉和蓄热室结构6 2.2.1 对小炉的要求.7 2.2.2 小炉的作用.7 2.2.3 小炉的结构.7 2.2.4 烧重油熔窑的小炉结构.7 2.2.5 小炉钢结构.9 2.2.6 对蓄热室的要求.9 2.2.7 烧重油玻璃熔窑的蓄热室结构.10 2.2.8 格字体结构11 2.3 烟道系统设计.12 2.3.1 烟道的基本结构12 2.3.2 烟道的布置12 2.3.3 烟道的基本结构13 2.4 窑池结构与承重13 第 3 章 窑炉各部工艺计算.16 3.1 熔化部尺寸.16 3.2 冷却部尺寸17 3.3 投料池尺寸17 3.4 卡脖尺寸17 3.5 小炉蓄热室尺寸18 3.6 烟道截面积设计18 3.6 熔窑各部尺寸表19 第 4 章 设备选型.21 第 5 章 熔窑热修.22 5.1 日常维修22 5.1.1 日常巡回检查.22 5.1.2 日常维护.22 5.2 热修补22 5.3 熔窑热修22 第 6 章 事故应急处理.24 6.1 停电、停水和停油24lw6.2 漏玻璃液24 6.3 冷却装置漏水24 参考文献.26 结论.27lw第 1 章 绪绪 论论玻璃池窑是玻璃工厂中的最重要、投资最大的设备，玻璃池窑的设计，牵涉面广，涉及因素很多多。

玻璃池窑的设计是否合理先进，对玻璃熔制的质量、池窑的熔化率、单位能耗、窑龄等有很大影响因此保证窑龄、延长寿命保证池窑能连续的制造一定数量的玻璃是非常重要的一个工作在玻璃工业中，耐火材料是窑炉实际的基础，因为在一系列的技术措施中，没有好的耐火材料是很难实现的本设计的目标就是在达到日产量的前提下对玻璃窑炉进行合理科学的设计，达到节约能源、延长窑龄的目标我国已成为世界上规模最大的平板玻璃生产国加工玻璃发展迅速，基本满足了建筑业、汽车业和其他新兴产业的需要平板玻璃及加工玻璃产业已成为国民经济发展和提高人民生活水平所不可或缺的重要材料工业中国玻璃工业的产业结构、技术结构、规模结构和产品结构都发生了质的飞跃；生产规模、产品品种质量等方面都获得了突飞猛进的发展，未来发展前景广阔lw第 2 章 玻璃池窑各部 浮法玻璃熔窑有许多种窑型结构，适合于生产各种不同品种的玻璃制品按照熔制玻璃所采用容器的构造，玻璃熔窑可分为池窑和坩埚窑两大类2.1 玻璃熔制部分浮法玻璃熔窑窑体沿长度方向分成熔化部（包括熔化带和澄清带），冷却部2.1.1 熔化部熔化部是进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热的熔化方式，熔化部分为上下两部分，上部称为火焰空间，下部称为窑池。

上部结构由胸墙、大碹、前脸墙和后山墙组成在玻璃液面以上，由胸墙、大碹、前脸墙和后山墙所包围的充满火焰的空间叫作熔化部的火焰空间，也称上部空间火焰空间的容积大小与窑的规模、燃料种类、燃料消耗量大小有关窑愈大，燃料消耗量愈大，燃烧所需的空间愈大，火焰空间的尺寸则愈大当采用重油为燃料时，由于重油在窑内的燃烧与煤气的燃烧不同，重油的雾化，油滴的蒸发、热分解、扩散、混合及燃烧等过程都是在火焰空间内进行的因此，就必须有足够的燃烧空间，以保证油雾完全燃烧，所以从燃烧的角度来讲，燃油池窑的火焰空间要比烧煤气的池窑稍大一些一般火焰空间的宽度较窑池宽一些，每侧宽出150~250毫米因为池窑砖内侧在熔窑投产后很快受到侵蚀，容易损坏，为了保护胸墙及防止铁件烧损，所以将胸墙砌得靠外些火焰空间的高度等于胸墙高度加大碹的碹股火焰空间的大小必须满足燃料燃烧所需要的空间，因此，火焰空间的高度主要决定熔窑使用的燃料种类和用量大小，同时需要考虑减少熔窑向外散热及窑碹的稳定性采用插入式小炉的烧油窑胸墙高度比采用反碹小炉的窑要高但火焰空间也不能过高，否则增加了窑体散热，又增加了窑体内的无用空间，不利于窑内传热因此，一般在保证喷出口截面积及大碹稳定性的前提下，趋向于压低火焰空间的高度，以利火焰及大碹对配合料和玻璃液的传热和减少窑体向界的散热损失。

窑池是配合料熔化成玻璃液并进行澄清、均化的地方，它应能供给足够量的熔化完全的透明的玻璃液窑池由池壁和池底两部分构成池壁和池底均用大砖砌筑，为便于大砖制造，减少材料加工量和方便施工，窑池基本上都呈长方形或正方形为使窑池达到一定的使用期限，池壁厚度一般为250~300mm池底厚度根据其保温lw情况而异，不采用保温的池底厚度一般为300mm窑池内玻璃液的横向压力由池壁顶铁和顶丝顶住池壁顶丝也固定在立柱上，立柱底脚通过支撑角钢用螺丝固定在次梁上整个窑池的质量通过其下面的钢架（扁钢、次梁、主梁等组成）传给窑底砖柱2.1.2 投料池投料池的作用是使供熔制玻璃的配合料及碎玻璃能顺利地送进窑中由于浮法玻璃熔窑的熔化量较大，采用横火焰窑，其投料池都设置在熔化池的前端投料池的尺寸和结构，随熔化池的尺寸和投料方式的不同而不同浮法玻璃采用正面投料，投料口设在窑炉纵轴的前端，由投料池和上部挡墙（前脸墙）组成，它突出于窑池外面和池窑相通的矩形小池传统的投料池宽是熔化池宽的85%左右，投料池的池壁上平面与池窑的上平面相齐，使用的耐火材料与熔化部池壁相同在实际生产中，投料池受侵蚀严重，尤其在投料池的拐角处，散热面小，冷却条件差，受配合料的化学侵蚀和机械磨损共同作用，是池窑中最容易损坏的部位之一。

投料池温度一般在1 100~1 300℃，对配合料起预熔作用，即配合料从投料口入窑后，受火焰空间和玻璃液传来的热量，在投料口处配合料部分预熔适当延长投料池长度，有利于配合料的预熔，减少飞料对耐火砖的侵蚀，延长窑龄，同时改善了投料处的操作环境投料作业是熔制过程中最重要的工艺环节之一，影响到配合料的熔化速度、熔化区的位置、熔化温度及液面的稳定，从而影响熔化率，玻璃质量和燃料的消耗要求料层薄，连续不间断，尽可能覆盖面大，以使配合料在熔化区的液面上即能最大限度的吸收上部火焰的辐射热，又能充分接受下部高温玻璃液所传递的热量当投料池宽度大于7米时，采用下面的L型吊墙结构L型吊墙结构：该吊墙是单独悬吊的，采用耐热钢件吊挂起来，通过机械千斤顶可以调节吊墙距液面的高度吊墙宽度可由生产工艺要求来确定，结构安全性不受宽度影响，吊墙的上面直墙部分采用高质量的硅砖，下面鼻区部分采用烧结莫来石砖，其抗碱性侵蚀强2.1.3 冷却部冷却部的作用是将已熔化好的玻璃液均匀冷却降温通路是玻璃液从冷却部分别流向各个成型室的通道，同时也起缓慢降温的作用所以，冷却部和通路统称为冷却部在计算熔窑冷却部的面积时，是从卡脖起经冷却部、通路到成型作业室分隔桥砖前的总面积均算做冷却部的总面积（如设有耳池，还应包括耳池的面积） 。

计算浮法窑冷却部面积时，是从卡脖起到流道前的总面积计算为冷却部的面积冷却部的胸墙一般比熔化部低，通路上则取消了胸墙根据池宽将冷却部碹适当放lw平冷却部的全部面积需保证熔化部熔化好的玻璃液能继续均化并且冷却到成型所必需的温度冷却部面积的大小与熔窑规模、熔化能力、熔化部的熔化温度、成型方式、制品的质量要求、分隔设备的形式及其分隔程度等因素有关分隔效能较大的熔窑，冷却部面积相应较小而平板玻璃池窑一般用的分隔设备的分隔效能较小，即矮碹开度还是较大，因而冷却部面积较大成型方法不同所需玻璃液的成型温度也不同，如有槽引上法要求的成型前的温度（小眼玻璃液温度）为1 050~1 080℃ 左右，而无槽引上法为1 100~1 180℃左右因此，无槽上法的池窑冷却面积较有槽引上法的小一些浮法、压延、平拉等成型方法不同，冷却部面积也需相应满足成型温度的要求此外，窑的规模越大、产量越大，显然玻璃液流入冷却部时所带入的热量也愈多，则需要的冷却面积也愈大有槽垂直引上法平板玻璃窑熔化部与冷却部面积之比一般为 1：1.1~1：1.6，1：1.3的较多浮法窑一般为1：0.4~0.7与熔化部相同冷却部也为矩形窑池，也分为上部空间与窑池两部分，结构与熔化部大致相同。

2.1.4 分隔装置玻璃的熔化和冷却对熔窑热工制度提出了各自不同的要求为了减少熔化部高温气体对冷却部的影响，以保证各自独立的作业制度，需在上部空间交界处设置分隔装置为了不使熔化部未熔好的粉料及泡沫等物进入冷却部，常在熔化部和冷却部的窑池交界处设置玻璃液分隔设备所以玻璃熔窑熔化部与冷却部之间的分隔设备包括气体空间分隔设备和玻璃液分隔设备两类气体空间分隔设备主要有矮碹、吊矮碹、吊碹等下面主要介绍矮碹和吊矮碹分隔装置矮碹：如图2-1，是把熔化部和冷却部之间的一段窑砌低一些，利用减少熔化部与冷却部之间通道截面积来减少熔化部火焰空间对冷却部的影响取消或降低了胸墙，同时选用的跨股比较小矮碹采用硅砖砌筑，这种结构牢固，砌筑简便图2-1 矮碹lw矮碹处未分隔的气体空间截面积称为“矮碹开度”，开度愈小分隔作用愈大一般可降低空间温度40℃~70℃为了增大分隔作用，在矮碹下面的窑池处用卡脖结构，这样矮碹跨度可减少，相应也减少矮碹开度吊矮碹：吊矮碹由矮碹和吊平碹组成，如图所示吊平碹是用吊夹吊挂硅砖排成平的或弧度较小的碹，离玻璃液面较近，但不宜小于150毫米因为吊平碹可以降得较低且不受窑池宽度的限制，所以调节矮碹的开度，有利于成型作业和稳定。

据实际经验数据可降低空间墙壁温度100℃左右，吊矮碹降温效果较大吊矮碹一般采用硅砖砌筑如图2-2所示：图2-2 吊矮碹关于矮碹开度大小的问题，各平板厂有不同的操作要求矮碹开度大小决定了冷却部受熔化部作业波动影响的灵敏程度在生产上，从成型工艺要求，希望玻璃的温度均匀稳定，要求矮碹开度要合理矮碹开度还应和冷却部面积大小、保温情况、降温速率等因素相适应玻璃液分隔设备的作用是阻挡熔化部未熔化好的粉料浮渣等物流入冷却部，也可节玻璃液的对流量和降低玻璃液的温度玻璃液的分隔装置有浅层分隔和深层分隔两种深层分隔有流液洞，浅层分隔设备有卡脖、冷却水管、挡砖和窑坎等大型平板玻璃熔窑常用的分隔设备主要有以下几种类型：冷却水管：冷却水管是通有冷却水的无缝钢管，横放于熔化部和冷却部之间的玻璃液表面层中如图（一般在矮碹前，也有设在卡脖里面的），其中水管横截面的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lw大的不流动层，构成一道围壁，挡在玻璃液面上，可以在一定程度上减少玻璃液的循环对流和挡住液面上一些未熔好的浮渣冷却水管可使表层玻璃液降温30℃左右由于不存在耐火材料受侵蚀的问题，所以冷却水。