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分類：耐火磚|耐火球新聞
發(fā)布：2022-04-08 19:16:25
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在1980年以前，國內(nèi)玻璃熔窯的基本情況是：熔窯噸位小、最大噸位300t/d(九機窯)，最大熔化部池寬只有9m左右，蓄熱室格子體高度一般為5~6m;燃料以發(fā)生爐煤氣為主，單位能耗高，普遍超過2000kcal/kg玻璃(1kcal=4.1868kJ);砌筑玻璃熔窯所用的耐火材料質(zhì)量差，耐高溫、耐沖刷、抗侵蝕性能都比較弱;窯齡短，一般不超過3年。隨著玻璃制品需求量的不斷增加，特別是國內(nèi)房地產(chǎn)行業(yè)開始起步發(fā)展，推動了平板玻璃工業(yè)的快速發(fā)展。設(shè)計建造大噸位、低能耗、生產(chǎn)高質(zhì)量浮法玻璃的任務(wù)迫在眉睫。
在1980年之后的10年間，國內(nèi)開始自行設(shè)計建造了洛陽、太原、秦皇島、沈陽四座500t/d級的浮法玻璃熔窯。熔化部池寬10m左右，蓄熱室格子體加高到8m左右，燃料開始采用重油或焦爐煤氣。這幾座熔窯的建成投產(chǎn)，標志著國內(nèi)的玻璃熔窯設(shè)計水平已經(jīng)有了長足的進步，但與國外先進水平相比還有很大差距。由于當時的條件，這四座浮法玻璃熔窯不同程度地存在一些問題，熔化區(qū)池寬基本合適，但池長有余，小爐對數(shù)過多，熔化率太低，單位能耗高，熔化能力不能達標，玻璃質(zhì)量一般。雖然有許多不足之處，但與1980年之前相比，這10年間國內(nèi)浮法玻璃熔窯技術(shù)還是有了比較大的進步。從窯形主體尺寸、熔化率、能耗指標等數(shù)據(jù)的確定，投料口結(jié)構(gòu)的改進，前臉L形吊墻、卡脖吊墻的應(yīng)用，到窯體各部位耐火材料的選配，都積累了比較多的經(jīng)驗，80年代以前延續(xù)了多年的一些老傳統(tǒng)落后做法已不再延用。1990年，由當時的國家建材局牽頭，秦皇島、蚌埠、杭州三個玻璃設(shè)計院參加，引進了美國托萊多公司(TECO)浮法玻璃熔窯技術(shù)，首先應(yīng)用于內(nèi)蒙古通遼玻璃廠的浮法玻璃熔窯改造，將原250t/d小型浮法熔窯改造成了400t/d中型浮法熔窯，于1992年建成投產(chǎn)。經(jīng)考核：熔化能力、熔化率、單位能耗和玻璃質(zhì)量全部達標。
通過這次浮法熔窯技術(shù)引進，使國內(nèi)的玻璃熔窯設(shè)計水平上了一個較大臺階：從熔窯各部位工藝參數(shù)的設(shè)計、各部位耐火材料的選配、關(guān)鍵部位窯體結(jié)構(gòu)的構(gòu)造做法、窯體鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計、窯體不同部位磚結(jié)構(gòu)砌筑特點和要求、烤窯升溫曲線控制以及浮法玻璃熔窯的自動控制系統(tǒng)等，都比較接近或達到了國外先進水平。此次玻璃熔窯技術(shù)引進是很成功的，基本實現(xiàn)了與國外浮法玻璃熔窯技術(shù)的接軌，為后來國內(nèi)浮法玻璃工業(yè)的迅猛發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。通遼400t/d浮法玻璃熔窯投產(chǎn)后，在玻璃市場行情的推動下，國內(nèi)設(shè)計建造了一大批400~500t/d級的浮法線。以秦皇島耀華國投線500t/d浮法線為代表，當時定名為“秦皇島耀華500t/d浮法玻璃示范線”，后來改稱為“國投線”。由當時國內(nèi)的三大玻璃工業(yè)設(shè)計院分別設(shè)計熔窯、錫槽、退火窯，秦皇島院負責熔窯設(shè)計。
耀華500t/d浮法示范線熔窯1996年4月建成投產(chǎn)，熔化能力、熔化率、單位能耗等各項經(jīng)濟技術(shù)指標很快全面達到了設(shè)計指標要求，浮法玻璃質(zhì)量屬全國一流。2008年，因北京奧運會要求大氣環(huán)境達標而停止運行了華北地區(qū)多座玻璃熔窯，秦皇島耀華國投線500t/d熔窯也在停窯之列，至此，該熔窯連續(xù)運行了12年多，是迄今為止國內(nèi)自行設(shè)計的浮法玻璃熔窯運行壽命最長的熔窯。上世紀末以前國外的浮法玻璃熔窯技術(shù)基本情況：①熔化能力為400~800t/d,②玻璃熔窯熱效率為35%~55%,③普通鈉鈣硅原料玻璃的理論熔化熱量638~748kcal/kg玻璃,④生產(chǎn)中的單位能耗為5300~8500kJ(1260-2020kcal)/kg玻璃，⑤融化鈉鈣玻璃的熔化率一般是2~3t/(m2·d),⑥小爐對數(shù)為5~6對，⑦格子體高度一般為8m左右，⑧助燃空氣預(yù)熱溫度為1100-1200℃,排出廢氣溫度為500-700℃。
從21世紀初開始，隨著國內(nèi)房地產(chǎn)業(yè)和汽車工業(yè)的快速發(fā)展，推動了浮法玻璃生產(chǎn)線的規(guī)模逐步向更大發(fā)展。國內(nèi)開始設(shè)計更大噸位的浮法玻璃熔窯，先是從900t/d起步，后來逐步到1000t/d、1100t/d,現(xiàn)在最大的已經(jīng)達到1200t/d、1300t/d了。到2019年末為止，初步統(tǒng)計國內(nèi)已設(shè)計建造了大約20余座特大噸位浮法玻璃熔窯?？梢园阉鼈兘y(tǒng)稱為“千噸級特大型浮法玻璃熔窯”。浮法玻璃工業(yè)化生產(chǎn)以來，全世界建成的不同噸位浮法玻璃熔窯有600~700座，國內(nèi)占50%左右。國外正在運行的浮法玻璃熔窯多為500-800t/d的噸位。在多年前國外曾有907t/d浮法玻璃熔窯的記載，還有研究千噸級浮法玻璃熔窯方案的國家。近年來只有圣戈班公司建有900t/d浮法玻璃生產(chǎn)線及其熔窯，另外也有幾個國外玻璃廠家采用了中國設(shè)計的千噸級的浮法玻璃生產(chǎn)線及其熔窯。
2019年，在北京國際玻璃展覽會上，有外國專業(yè)公司介紹曾做過900t/d浮法玻璃熔窯的初步設(shè)計方案(被稱之為“模板”)，但還沒有國外玻璃廠家接手準備實施。根據(jù)這些情況可以認為：在浮法玻璃熔窯技術(shù)沒有重大突破的情況下，今后一段時期國內(nèi)、國外還都將以500~800t/d為主。統(tǒng)籌考慮：建窯投資、建設(shè)用地、大碹的安全性、生產(chǎn)中的靈活性、故障的牽連影響性、單位能耗指標、玻璃質(zhì)量的穩(wěn)定性、大噸位浮法玻璃熔窯技術(shù)的成熟性、綜合經(jīng)濟效益等等，特大噸位浮法玻璃熔窯目前并沒有顯現(xiàn)出來有明顯優(yōu)勢。①浮法玻璃熔窯熔化區(qū)池長L與池寬B之比值K,應(yīng)為K=L/B≈2;
②浮法玻璃熔窯的熔化區(qū)池寬尺寸應(yīng)≤15m;池長尺寸應(yīng)≤30m;③小爐中心線間距尺寸應(yīng)≤3800mm;④全窯的窯體結(jié)構(gòu)散熱量與窯體磚結(jié)構(gòu)耐火材料重量成近似正比的關(guān)系;⑤浮法玻璃熔窯的“標定熔化率”表達式為q=2+P/1000(P為熔化能力);⑥熔化率與單位能耗之間有反向遞進關(guān)系，熔化率越低單位能耗越高;⑦熔化區(qū)玻璃液面熱強度與爐膛容積熱負荷是玻璃熔窯的兩項重要技術(shù)指標;⑧浮法玻璃熔窯主體燃燒系統(tǒng)產(chǎn)熱功能足夠強大，要少用或不用輔助燃燒裝置;⑨有些熔窯怎么燒熔化能力也不達標的原因，是多燒的燃料熱隨排出廢氣跑掉了;⑩蓄熱室過寬會產(chǎn)生煙氣與空氣流動“路徑偏差”現(xiàn)象，影響格子體換熱效率。
本文摘自《浮法玻璃熔窯的合理設(shè)計》
