实践角度看浮法窑炉的设计

dingxianzhong

摘要 窑炉是玻璃厂心脏，无论从投资、能耗、产品质量与产量等各方面，对企业的生产、成本起着举足轻重的作用，本文力求从生产使用角度分析窑炉参数、结构、及设计细节对实际工作状态影响，力求能对国内同行有所参考和帮助。

Abstract  The furnace is the heart ofthe glass company. It is very important to the glass producing andcost Whether on investment、energy consumption or quality andquantity of the product. The paper is from the point of viewproducing and using of the glass, analyzing the furnace parameterstructure and the details of designing how influence on glassactual producing .I hope my paper can give craft brother some helpand reference.

几年来，顺应建材行业的大好形势，集团得到飞速发展，我作为一名技术生产负责人，亲身投入了我公司浮法一线（400吨级，02年2月投产）、浮法二线（600t/d，04年2月投产）施工建设、达标达产工作，随之浮法三线（600t/d）进入施工建设阶段。浮法窑炉是整条线的心脏，无论其投资额在整条线中所占比重，还是其重要程度，都是其他环节所无法比拟的。窑炉结构尺寸是窑炉设计的细节，直接影响玻璃的产量、质量、能耗等主要生产指标，并对生产成本产生决定性影响。本人结合本公司浮法一线、二线的几年来实际生产情况，从生产使用角度，谈一下对现有窑炉参数及结构的几点粗浅认识和建议。

1  熔化率

熔化率是指玻璃窑池每平方米熔化面积每昼夜熔化的玻璃液量，它反映了窑炉的熔化能力，是一项重要的综合性指标。目前，国内浮法窑炉熔化率取值一般2.0～2.2左右，我公司浮法一线、二线、三线熔化率取值分别如下：

	一线（400t/d）	二线(600t/d)	三线(600t/d)
熔化率	1.81	1.86	1.92

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①窑炉有较强的熔化能力，玻璃熔化质量好，熔化阶段形成缺陷较少，对料的适应能力强，我公司二线为例，产品质量在用在线自动缺陷检测仪检测的条件下，实际汽车级率12mm在70％以上，10mm及以下厚度在80％左右。
②实际拉引量可在较大范围内调整，以适应生产不同规格板材需要，以我公司二线为例，拉引量可以在560～650吨/日达到较为平稳调整而对生产无影响。
③对窑炉烧损轻，可有效延长窑炉寿命，从目前实际情况来看，已投产两条生产线窑炉运行保持较好状态，窑体烧损较轻，池壁侵蚀量不大，以一线（400t/d）为例，该线已成功运行40个月，池壁最薄处尚有70mm厚，大碹完好，蓄热室畅通，无堵塞感觉，窑压调节自如。
可以看出，我公司熔化率取值是成功的。
2  浅池结构
三条线均采用浅池结构，池深均为1.2m，其优势在于：
①    减少玻璃对流量，节能效果好。
②    由于上层玻璃液液流厚度与熔化池深度成正比，熔化池变浅，上层液流厚度随之减少，有利于玻璃液澄清，提高玻璃液质量。
但池深改浅后，池底温度将会提高较多，尤其浮法玻璃，含铁量较低（一般0.1％左右），玻璃液热透射性较强，所以池底玻璃液流动性很强，增加了对池底砖的冲刷和侵蚀。所以，在池底结构上有所加强，400t/d一线为底层粘土大砖，上加一层锆质捣打料，最上层铺75mm电熔AZS及烧结AZS铺面砖。二线、三线上层全部为75mm电熔AZS铺面砖。
3  熔化区的几何尺寸（长宽比）
三条线熔化区尺寸如下：
　        一线（400t）        二线（600t）        三线（600t）
长度mm        22400        29400        25600
宽度mm        11000        11700        12200
长宽比        2.04        2.51        2.10
从表中可以看出，一线长宽比最小，熔化池宽度相对较宽，实际操作中，其优势在于：

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①提高火焰对玻璃液的传递长度，火焰热量被充分吸收，提高热效率。
②增加热点附近返回窑头配合料底面玻璃液温度，有利于提高熔化率。
③因为窑池相对较宽，减缓配合料流动速度，从而有利于减少对池壁的冲刷速度，目前一线已运行三年多，池壁剩余厚度最薄点约为70mm其侵蚀速度在合理范围之内。
④ 格子体的烧损和堵塞。
二线限于二线在厂区内位置有限，长宽比做得较大，熔窑显得较为狭长，八对小炉，准等宽投料池结构，从实际操作情况来看，有以下特点：
①由于熔窑宽度绝对值并不小，为11.7m，油枪火焰在熔窑宽度方向上可以达到有效覆盖，热量可以被充分吸收，有较高的热效率。
②料堆区、泡沫区、泡界线、镜面区层次分明，根据拉引量的不同，收放自如，操作上带来较大灵活性。
③但料垄易靠池壁，对池壁冲刷量大，需提高1＃小炉温度以及勤调料或辅以其他手段（导料水包等），有所改善。
   浮法三线则介于一线和二线之间。本人总体认为，小吨位窑炉长宽比取值可小一点，大吨位窑炉应适当加大。
4  澄清部长度及微气泡
三条线澄清区参数如下：
　        一线（400t）        二线（600t）        三线（600t）
长度mm        14000        16600        15000
面积m2        154        194.22        183
澄清部长度，从理论及生产要求讲，应以使玻璃液在澄清区停留时，玻璃液气泡完全排除为准，以确保玻璃质量，满足成型要求。玻璃在澄清区排除气泡，除要有较高温度外，必须有足够停留时间，也就是要求有足够长度，衡量澄清质量的一项关键指标为微气泡，国内目前平均水平为中厚板每平方几十个左右。
从表中可以看出，二线澄清区最长，从实际操作效果来看，一线、二线都在冷却部微调风可控的情况下，取澄清温度上限，一线中厚板可达到每平方小于10个，二线玻璃微气泡相更少，几乎看不到，效果最好，当然这与深层水包的使用也有一定关系，但本人认为，略长的澄清区，对最大限度降低微气泡是有很大好处的。
5  前脸墙至1＃小炉距离
三条线前脸墙至1＃小炉距离分别如下：
        一线（500t）        二线（300t）        三线（600t）
距离mm        3600        3800        4200
从表中可以看出，前脸墙至1＃小炉距离在3600～4200mm之间，较我国以往老式平板玻璃窑炉2.5m左右的距离长出不少（如我公司六机窑炉），其优势在于：
①可适当提高1＃小炉火焰温度，加速配合料熔化，提高熔化率和热效率。
②有利于减轻由于1＃小炉温度升高后对前脸墙的烧损和飞料对1＃～2＃蓄热室格子体的堵塞和侵蚀。