马蹄焰玻璃窑炉设计技术培训课件.pptx

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1、一、玻璃窑炉马蹄焰池窑简介二、日用玻璃熔窑设计的基本规定三、玻璃熔窑鼓泡装置的工艺设计目录四、大型燃煤气马蹄焰玻璃池窑的设计燃发生炉煤气蓄热式马蹄焰窑炉技术改造实践56窑炉技术设计改造方案新疆五江56与安徽黄山玻璃制品有限公司52马蹄焰保温瓶玻璃窑炉的设计与运行比较第1页/共117页玻璃窑炉马蹄焰池窑图片第2页/共117页玻璃窑炉马蹄焰池窑图片第3页/共117页玻璃窑炉马蹄焰池窑图片第4页/共117页玻璃窑炉马蹄焰池窑图片第5页/共117页一、玻璃窑炉马蹄焰池窑简介马蹄焰窑的主要优点是：因喷火口纵向布置、火焰在窑内以马蹄形状燃烧而得名、特点是火焰在窑内燃烧路程长热利用率高、相对横火焰窑炉煤气燃

2、烧充分而排放物少、耗能低，相对投资小、占地少。马蹄焰窑其主要缺点是：窑炉规模受到一定限制。但是近几年国内、外马蹄焰窑炉以其独特的优点得到了广泛的应用，其窑炉规模也得到了不断扩大截止目前国内已有多座180吨-200吨马蹄焰窑炉在运行，因规模不断扩大其节能效果十分显著、比同规模的横火焰窑炉节能30%以上。所以该型窑炉在玻璃行业同规模下是首选窑型。第6页/共117页1.熔化池结构:窑炉的熔化率主要取决于熔化温度，因为中碱和无碱玻璃球窑的熔制温度比较高，如果进一步提高熔化温度来提高熔化率，会加速对耐火材料的侵蚀，降低球质和影响炉龄。而采取鼓泡和电助熔技术可以相应提高中下层玻璃温度，促进玻璃的均化，并且

3、提高熔化率。玻璃原料从熔化到澄清的行程也大，这有利于玻璃质量的控制和提高，而长宽比又受到小炉结构设计、火焰长度及拐弯要求的限制。池深不仅影响到玻璃液流和池底温度，而且影响玻璃液的物理化学均匀性以及窑炉的熔化率。一般池底温度在12001360之间较为合适。池底温度的提高可使熔化率提高。但池底温度高于1380时，需要提高池底耐火材料的质量及品种，否则会加速池底的侵蚀并降低炉龄，且会增加玻璃球的结石含量，这对后道拉丝生产是不利的，影响池底温度的决定性因素是玻璃的铁含量和玻璃气氛。当Fe2O3含量在0.250.3%范围内时，池深8001200mm的玻璃球窑，其垂直温降约为1530/100mm。一、玻璃

4、窑炉马蹄焰池窑简介第7页/共117页2.工作池:选择半圆形工作池时，其半径R决定于制球机台数与布置方式。一般工作池半径小于等于熔化池池宽，工作池深度浅于熔化池池深300400mm。3.投料池:为了获得稳定的玻璃质量，一般在池壁两侧设置一对投料池，随换火操作交替由火根投料。投料池中心线与窑炉池壁的距离主要决定于小炉喷火口的温度，温度越高距离可缩小。一般其距离可定在0.81.0m。4.流液洞:流液洞的功能是降温和均化。采用沉式流液洞比采用直通式流液洞温降大。而均化效果受液洞高度影响较大。如高度越小则均化效果越好。所以设计流液洞宽度一般应大于其高度。在不考虑玻璃回流的情况下，玻璃流经流液洞的平均速度

5、可取520m/h。一、玻璃窑炉马蹄焰池窑简介第8页/共117页5.胸墙高度:胸墙高度应根据窑炉容积发热强度来确定，目前容积发热强度设计值一般取60200KW/m3(相当于50180*103kcal/N.m3），比早期的数据已有明显下降，这说明提高了胸墙高度，而且采用质量改善的耐火材料和较好的保温效果，使窑炉热损失减少，大容积空间更有利于燃料的完全燃烧和增强其容积辐射强度，有利于提高熔制质量和降低能耗。6.小炉:小炉是玻璃窑炉的关键部位，小炉喷出口角度和喷出的速度对燃料燃烧和火焰形状有重要的影响。不合理的设计会使火焰冲击胸墙和大碹，并造成不完全燃烧。燃料在球窑内的燃烧属于扩散式燃烧，助燃空气从小

6、炉口喷出的速度、厚度及与燃料喷出的交角、助燃空气的温度、燃油雾化的程度、油枪在小炉内的布置等因素不仅决定了火焰形状、燃料燃烧状况，而且还影响到火焰对玻璃熔池的热辐射。目前小炉设计仍以实践经验为主，一个成功的设计者应能用燃烧理论、火焰传热理论去分析、应用和总结实践经验。一、玻璃窑炉马蹄焰池窑简介第9页/共117页6.小炉:目前小炉设计仍以实践经验为主，一个成功的设计者应能用燃烧理论、火焰传热理论去分析、应用和总结实践经验。（1）小炉下倾角一般在1835范围内选用，燃油小炉一般选用2225，燃烧天然气和干气的小炉下倾角可以大些。在实际生产行中油枪有5左右的上仰角，在采用天然气和干气时的仰角还要更大

7、些，其目的是让火焰与玻璃液面平行。（2）小炉喷出口速度（或小炉出口面积），由于燃油雾化后喷入窑炉空间的燃烧过程中伴随着油雾的气化过程，因此燃料混合物喷出的速度大，气化膨胀的阻力也大，油类燃料在窑内的停留时间一般比天然气燃料的时间长，因此燃油小炉喷出的速度可以稍低。当改用天然气时，如果喷出速度太低，会造成燃烧不完全。小炉喷出口速度一般参照小炉喷出口处相应温度的空气速度来进行计算比较合适。小炉喷出的助燃空气要有一定的容积厚度，取其宽高比为23.5。为了使火焰不直接冲刷胸墙，两座小炉内侧间距应不小于0.6，小炉外侧与胸墙间距不小于0.3。一、玻璃窑炉马蹄焰池窑简介第10页/共117页6.小炉:燃烧器

8、布置在小炉下面，一般为23只，烧嘴间距为0.40.5m。采用天然气和干气燃烧时，如蓄热池宽度小于6m，燃气喷嘴最好放在小炉两侧，不然容易产生不完全燃烧。7.蓄热室：目前对蓄热室的研究比较多，可以通过热工计算进行设计。由于热气流在冷却过程中由上而下的流向，可以使同一截面的气流温度趋于均匀，而气体被加热时由下而上的流动又使截面间气体的温度也趋向均匀，采用立式蓄热室的气流正符合这种规则，而且具有占地少、容易清灰的优点，被广泛采用。蓄热室的热工计算包括蓄热室热平衡和蓄热室传热计算，二者的结果必须相符。即热平衡中空气吸收的热量，必须在传热中实现，否则要重新假设和计算，直至相符为止。一、玻璃窑炉马蹄焰池窑

9、简介第11页/共117页二、日用玻璃熔窑设计的基本规定一、总则：玻璃熔窑是玻璃工厂中最重要和投资最大的设备。为了确保熔窑设计质量，避免因设计失误给企业带来损失，制定本规定。新建或改扩建的玻璃熔窑应由有资质的设计单位承担设计或设计后的审核。窑炉设计中对工艺、土建、风、水、电、仪表控制等专业的具体要求必须与熔窑设计图纸一同存档备案，以作为今后各阶段检查的依据。玻璃熔窑的设计，除应按本规定执行外，还应符合国家现行有关标准的规定。本规定可作为玻璃熔窑设计、施工、质量验收、生产运行直至事故分析各个阶段检查的依据。第12页/共117页二、日用玻璃熔窑设计的基本规定二、能源的确定：玻璃熔窑使用的能源应根据国

10、家能源政策，燃料成本，控制、使用、购入的难易程度以及环保规定等条件进行选择。鼓励使用含低硫的优质燃料，从源头削减污染。以发生炉煤气为燃料的玻璃熔窑，宜用少量的燃料油、天然气、城市煤气或电作为辅助能源，供熔窑作业部或分配料道单独加热用，但其用量按热量计算不宜超过全窑能耗的5%。严格限制用发生炉冷、热煤气和水煤气作为作业部或分配料道的加热热源。第13页/共117页二、日用玻璃熔窑设计的基本规定产品分类指标：玻璃熔窑规模（熔化面积：m2）玻璃啤酒瓶60玻璃瓶罐50玻璃器皿40玻璃保温瓶胆40玻璃仪器30三、熔窑规模的确定三、熔窑规模的确定：以重油、天然气、发生炉煤气为主要燃料的新建玻璃熔窑应达到表3

11、-1中所列规模。表表3-1新建玻璃熔窑规模新建玻璃熔窑规模利用现有厂房的改造项目，应尽可能在满足表3-1所列的条件下，根据现有厂房、现有能源等条件确定熔窑规模。第14页/共117页二、日用玻璃熔窑设计的基本规定指标玻璃啤酒瓶、玻璃瓶罐、玻璃器皿、玻璃保温瓶胆玻璃仪器气泡40个/30g5个/100g相对密度差510-4210-4环切均匀度B-以上B以上四、玻璃熔窑主要技术指标的确定四、玻璃熔窑主要技术指标的确定：4.1玻璃熔制质量：新建或改扩建玻璃熔窑的玻璃熔制质量应达到表4-1中所列要求。表表4-1新建或改扩建玻璃熔窑的玻璃熔制质量新建或改扩建玻璃熔窑的玻璃熔制质量第15页/共117页二、日用

12、玻璃熔窑设计的基本规定4.2玻璃熔化能耗：玻璃熔化能耗（kgce/t玻璃液）系指玻璃熔窑每熔化1t玻璃液所消耗的能源转化为千克标准煤（kgce）。其计算公式为：玻璃熔化能耗（kgce/t玻璃液）=全年玻璃液能耗（kgce）/年熔化玻璃液数量（t）（1）计算公式是以熔窑投产后第三年度实际运行数据为考核基准，其它年度的玻璃液熔化能耗应按每减增一年相应减增1.5%，折算成第三年度的能耗指标。（2）地区气温对玻璃熔化能耗基准值的影响按下列原则修正：长江以南地区减少2%，长城以北地区增加2%，其它地区不变。（3）重油、天然气、原煤的低位发热量应采取实测数据，其次可采用生产单位给定数据，以上均有困难方可采

13、取下列平均数据：重油取98004.18kJ/kg；天然气取86004.18kJ/kg；原煤中大同煤、神木煤、兖州煤等取60004.18kJ/kg；其它煤取50004.18kJ/kg。（4）电、液化石油气、氧气等二次能源和耗能工质需进行能源等价值折算：1度电（1kwh）折0.366千克标煤；1kg液化石油气折1.780千克标煤；1m3氧气折0.4千克标煤。四、玻璃熔窑主要技术指标的确定四、玻璃熔窑主要技术指标的确定：第16页/共117页二、日用玻璃熔窑设计的基本规定产品分类指标：玻璃熔化能耗（kgce/t玻璃液）玻璃啤酒瓶（1）172；（2）220玻璃瓶罐（1）（3）200（4）220（2）（3

14、）220（4）260玻璃器皿（1）200；（2）260玻璃保温瓶胆300玻璃仪器（1）800；（5）440玻璃熔化能耗限额应达到表4-2中要求。表表4-2新建或改扩建玻璃熔窑玻璃熔化能耗限额新建或改扩建玻璃熔窑玻璃熔化能耗限额注：1、kgce=千克标煤 2、（1）是指重油、天然气等作为主要燃料的玻璃熔窑。3、（2）是指用发生炉煤气作为主要燃料的玻璃熔窑。4、（3）是指普通玻璃料（Fe2O30.06%）；（4）是指高白料（Fe2O30.06%）。5、（5）是指全电熔窑。第17页/共117页二、日用玻璃熔窑设计的基本规定产品分类指标：窑炉周期熔化率（t玻璃液/m2）玻璃啤酒瓶（1）5000；（2）

15、4000玻璃瓶罐（1）（3）5000（4）4200（2）（3）4000（4）3400玻璃器皿（1）4200；（2）3400玻璃保温瓶胆3700玻璃仪器（1）1350；（5）26804.3窑炉周期熔化率：窑炉周期熔化率：窑炉周期熔化率（t玻璃液/m2）是指玻璃熔窑自烤窑放料后到熔窑的小炉、熔化部、工作部、蓄热室等部位因受损而停窑冷修之前每1m2熔化面积所熔制的玻璃液总量（t）。熔炉周期熔化率限额应达到表4-3中要求。表表4-3新建或改扩建玻璃熔窑窑炉周期熔化率限额新建或改扩建玻璃熔窑窑炉周期熔化率限额 注：1、kgce=千克标准煤 2、（1）是指重油、天然气等作为主要燃料的玻璃熔窑。3、（2）是

16、指用发生炉煤气作为主要燃料的玻璃熔窑。4、（3）是指普通玻璃料（Fe2O30.06%）；（4）是指高白料（Fe2O30.06%）。5、（5）是指全电熔窑。第18页/共117页二、日用玻璃熔窑设计的基本规定五、玻璃熔窑基本结构及有关参数的确定：5.1熔化部熔化池面积按下式确定：F熔=P/E式中:F熔熔化池面积（m2）P出料量（t/24h）E熔化率t/(m2.24h)熔化池容量一般按玻璃液在熔化池内流程时间（熔化池存料量/日出料量）24h在3036小时范围内考虑，最低不得小于27小时。马蹄形火焰熔窑熔化池长宽比值范围一般为1.42.0；横火焰熔窑熔化池长宽比值范围一般为1.62.2，横火焰池窑宽度

17、不宜小于5m。第19页/共117页二、日用玻璃熔窑设计的基本规定池壁宜用整块基本无缩孔熔铸锆刚玉大砖竖向排列配磨砌成；采用双层池壁时，其上层禁用倾斜浇铸的熔铸锆刚玉砖，应选用无缩孔熔铸锆刚玉砖，上下层池壁砖配磨后的接缝应0.3mm，以减少玻璃液对上层池壁砖的向上钻孔侵蚀。池深是指池壁顶部至池底的距离。熔化池熔化区的池深一般采用下列尺寸：颜色玻璃为11001300mm，无色玻璃为13001600mm。熔化池澄清区较熔化区增加的深度一般为1001000mm。每座熔窑澄清区加深的深度应根据玻璃液的温度梯度值和熔窑的出料量而定，一般情况下，温度梯度值大，出料量少的熔窑其澄清区增加的深度较小，温度梯度值

18、小、出料量大的池窑其澄清区增加的深度大。熔化池池壁顶部至玻璃液面的距离一般为5080mm；池壁顶面标高允许误差不应超过0+5mm。池底宜采用多层式结构，厚度一般为9001100mm。池底顶部应用厚75150mm无缩孔熔铸锆刚玉砖配磨铺砌铺面层；铺面层下面应设置5080mm与铺面砖晶相基本相同的本体料密封层。第20页/共117页二、日用玻璃熔窑设计的基本规定采用鼓泡的池底，应选用整块且厚度500700mm的优质无缩孔熔铸锆刚玉砖（ZrO241%级）作为鼓泡砖，并应增强鼓泡周围铺面层的抗耐侵蚀能力；鼓泡砖底部需进行外强制冷却，以延长鼓泡砖的使用寿命和避免从鼓泡管处漏料。池底鼓泡宜采用精密控制的低频

19、鼓泡（08个/分）技术。普通窑坎的高度一般为池深的1/2，宽度一般为300500mm；浅层澄清式窑坎的高度。其顶面离液面的距离为140300mm，宽度为7501000mm。窑坎必须选用优质ZrO241%级无缩孔熔铸锆刚玉砖砌筑，接缝应经过精密研磨，并且在砖结构和钢结构设计中需考虑到烤窑过程中能使之紧密配合。为了减缓窑坎侵蚀速度，窑坎设计中可采取如下措施：（1）用表层浇铸有钼板的无缩孔熔铸锆刚玉砖（ZrO241%级）砌筑窑炊。（2）窑坎表面安装钼保护罩。（3）窑坎内通入管道进行间接水冷却。第21页/共117页二、日用玻璃熔窑设计的基本规定出料量每10t/24h所需流液洞的通道截面积一般为1（dm

20、2）；流液洞通道高度宜为200300mm；通道长度宜10001600mm。倾斜流液洞的倾斜角一般为1520。下沉流液洞下沉深度一般为200600mm，每座熔窑流液洞的下沉深度应视玻璃液的温度梯度值和熔窑的出料量而定。流液洞应用优质ZrO241%级无缩孔熔铸锆刚玉砖砌筑，其流液洞盖板可选用表面内层含浇铸有钼板的无缩孔熔铸锆刚玉砖（ZrO241%级）砌筑，也可在流液洞内设置钼保护罩。加料口拐角应选用整块优质ZrO241%级无缩孔熔铸锆刚玉砖砌筑；颜色钠钙玻璃和硼玻璃熔窑可选用熔铸铬锆刚玉砖砌筑。加料口拱应单独加固、能自由地膨胀。熔化部采用电助熔时，应选用整块优质ZrO241%级无缩孔熔铸锆刚玉砖作

21、电极砖。第22页/共117页二、日用玻璃熔窑设计的基本规定窑型燃烧空间热负荷4.18kJ/（m3h）马蹄形火焰熔窑（4.58.9）104横火焰熔窑（6.511.6）104燃烧空间热负荷（单位时间的供热量与有效燃烧空间容积之比）一般如表5-1所示。表表第23页/共117页二、日用玻璃熔窑设计的基本规定窑拱跨度（mm）拱砖厚度（mm）30002503000490030049006700350或3756700450窑拱（大碹）应选用优质硅砖砌筑，拱砖厚度与窑拱砖厚度与窑拱跨度关系一般如表5-2所示。窑拱中心角一般为窑拱中心角一般为60。窑拱每隔。窑拱每隔35m应留设一条膨胀缝，其尺寸一般为总长度的应

22、留设一条膨胀缝，其尺寸一般为总长度的1.11.4%。窑拱拱脚砖必须紧靠拱脚梁或金属箍。窑拱应尽量采用独立支撑、加固和单独调整的结构。表表5-2第24页/共117页二、日用玻璃熔窑设计的基本规定项目优质硅质耐火泥（BGN-96）耐火度，耐火锥号（WZ）171冷态抗折粘结强度（MPa）：110干燥后不小于14003h烧后不小于0.80.5粘结时间（min）23粒度组成（%）：+0.5mm不大于-0.074mm不小于260化学组成（）：SiO2不小于Al2O3不大于Fe2O3不大于960.60.70.2MPa荷重软化开始温度（）不低于1620注：标准属性及名称：YB384-91硅质耐火泥浆窑拱应错缝

23、砌筑，严禁环砌。窑拱砖缝厚度窑拱应错缝砌筑，严禁环砌。窑拱砖缝厚度1.5mm，一般采用，一般采用1.0mm；窑拱砖缝；窑拱砖缝应上下一致，严禁上小下大。应上下一致，严禁上小下大。窑拱砖缝应选用符合表5-3所示标准的优质硅质耐火泥砌筑，严禁使用全部用石英细粉配置且抗折粘结强度未达标的硅质耐火泥砌筑窑拱。表5-3 第25页/共117页二、日用玻璃熔窑设计的基本规定胸墙高度一般为0.72m。应采用基质玻璃相渗出温度高的氧化法熔铸锆刚玉砖砌筑，尽量避免熔铸锆刚玉砖与硅砖直接接触，特别是直接砌筑在硅砖的上面。用于胸墙部位的锆英石砖必须具备高的荷重软化温度（T0.61700）和极好的高温蠕变性能。胸墙应采

24、用独立支撑和自身加固结构。空间挡墙（又称花格墙）应尽量砌成密闭的隔墙或去掉空间挡墙而将熔化部与作业部独立砌筑。空间挡墙一般采用氧化法熔铸锆刚玉砖砌筑。第26页/共117页二、日用玻璃熔窑设计的基本规定5.2作业部：作业池面积按下式计算：F作=F熔式中：F作作业池面积（m2）；F熔熔化池面积（m2）；=0.050.25。作业池容量一般按玻璃液流程时间在12小时范围内考虑，作业池底部和四周应尽量减少或消除死角，以避免产生死料。池壁禁采用还原法生产的熔铸锆刚玉砖砌筑。用于连接供料道的供料槽使用熔铸锆刚玉砖时，必须使其内端面和下面的池壁内面平齐或向供料道侧错后一些。池壁至玻璃液的距离一般应比熔化池池壁

25、距玻璃液面的距离低20mm。颜色玻璃熔窑的作业池池深宜为0.30.4m，无色玻璃熔窑的作业池池深为0.40.6m。一般采用多层式池底结构，厚度一般为6001500mm。严禁采用还原法生产的熔铸锆刚玉砖铺砌池底铺面层。窑拱中心角一般为60，拱砖厚度宜为250300mm，胸墙高度一般为0.41.0m。狭长作业部（俗称分配料道）的火焰空间，应用隔墙分成单独部分进行温度调节。与供料道相接触，应设置分隔闸板。第27页/共117页二、日用玻璃熔窑设计的基本规定5.3小炉：横火焰熔窑第一对小炉侧墙与加料口侧端墙的间距一般为1.52.4m，最后一对小炉侧墙与流液洞墙的间距一般为0.81.8m。马蹄形火焰熔窑小

26、炉侧墙与胸墙的间距一般为0.51.0m，小炉中心线向熔窑中心线一般倾斜26。马蹄形火焰熔窑后墙一侧小炉喷火口的总体宽度一般为熔化池池宽的5570%；横火焰熔窑一侧小炉喷火口的宽度一般为熔化池池长的4555%。第28页/共117页二、日用玻璃熔窑设计的基本规定燃料种类窑型空气流速（1200、m/s）废气流速（1500、m/s）燃料油或天然气横火焰8121014马蹄形火焰9131218发生炉煤气横火焰1016马蹄形火焰1220小炉喷火口的气流速度一般如表5-4中所示。表5-4火焰喷射角一般为火焰喷射角一般为510。火焰喷射角是指小炉喷出火焰方向对熔窑玻璃液面的倾角。通常以空气和煤气（或重油喷雾后）

27、流股的动量作为矢量，按平行四边形法，其合矢量可以估计火焰喷射角。第29页/共117页二、日用玻璃熔窑设计的基本规定小炉与蓄热室应用竖向膨胀缝分开。喷火口、斜碹及发生炉煤气熔窑小炉的舌头碹应选用玻璃相渗出温度高的氧化法熔铸锆刚玉砖砌筑。舌头碹用不同材质的砖砌筑时，其碹脚应注意采用独立加固、单独调节的钢结构。舌头碹顶部需采取行之有效的密封措施，以防舌头碹穿火。第30页/共117页二、日用玻璃熔窑设计的基本规定5.4蓄热室：马蹄形火焰熔窑应采用箱形蓄热室围体结构，在厂房面积允许的条件下，可采用多通道箱形蓄热室围体结构。横火焰熔窑应尽量采用半分隔箱形蓄热室围体结构。采用碱性砖或硅砖砌筑蓄热室围体时，必

28、须设置适合的膨胀缝或能吸收膨胀的相应结构。蓄热室围体的拱顶中心角一般为90180；拱顶厚度应为300350mm；侧墙厚度一般为580700mm；隔墙厚度一般为460630mm。蓄热室围体的设计和砌筑必须保证蓄热室围体具有良好的气密性；蓄热室围体外侧应用密封性保温涂料严格密封。第31页/共117页二、日用玻璃熔窑设计的基本规定蓄热室格子体体积与熔化面积之比值范围一般为34.5m3/m2，格子体高度一般为611m。格子体内气流速度一般为23.5m/s。燃烧发生炉煤气时，空气蓄热室与煤气蓄热室格子体体积之比一般为23.51。煤气蓄热室中，不得采用含铁量较高的砖材（例镁铬砖、镁橄榄石砖、铝铬碴砖）摆砌

29、格子体。熔化含硼玻璃的熔窑，严禁采用碱性砖摆砌蓄热室格子体。碱性格子砖不宜摆砌成西门子式格子体。碱性砖严禁雨淋和受潮。第32页/共117页二、日用玻璃熔窑设计的基本规定格子体支撑拱（又称炉条碹）中心角一般为90180，拱厚一般为300460mm，宽度一般为113172mm。支撑拱之间净距（又称气流通道宽度）一般为200300，支撑拱上面必须设置格子体支撑砖，普通蓄热室的支撑拱一般选用优质低气孔粘土砖砌筑。多通道箱形蓄热室第一、二通道的底部温度较高，为了保障混凝土基础受热不超过安全使用温度，应在其底部与基础之间设置冷却风道，对于多通道煤气蓄热室，其蓄热室底部应加设铁皮等密封设施，以防止空气渗漏到

30、煤气蓄热室中。多通道箱形蓄热室第三通道的格子体顶部容易堵塞，应在其围体上部（拱顶和侧墙）设置适量的清灰孔。第33页/共117页二、日用玻璃熔窑设计的基本规定5.5窑体保温：窑体各部位保温强度可用隔热度（见表5-5）计算评价。隔热度应按下式计算：隔热度=（b1/1+b2/2+bn/n）1.16310式中：b1、b2bn耐火砖或保温材料厂的厚度（m）1、2n热传导率，系指耐火砖和保温材料在其平均温度下的热传导率，其推荐值见表5-6加料口拐角砖和流液洞盖板顶面等特殊部位不宜进行保温。第34页/共117页二、日用玻璃熔窑设计的基本规定项目隔热度熔化部大碹1020胸墙1020池壁815池底1025作业部

31、窑拱1525胸墙1020池壁1020池底1525小炉拱1020侧墙1015蓄热室拱1020墙1525表表5-5窑体各部位隔热度计数值窑体各部位隔热度计数值第35页/共117页二、日用玻璃熔窑设计的基本规定耐火砖或保温材料名称热传导率推荐计算值1.163KJ/(mk)电熔铸AZS砖（F-AZS）5.3电熔铸刚玉砖4.5电熔铸刚玉砖6.0烧结AZS砖（B-AZS）2.1锆英石砖2.15硅砖1.7电熔铸AZS质捣打料1.85锆英石质捣打料1.8锆莫来石质捣打料1.75镁砖2.7镁铬砖2.1硅线石和热风莫来石砖SK37SK36（AL2O355%）SK34SK321.61.51.10.8表表5-6耐火砖

32、或保温材料热传导率推荐计算值耐火砖或保温材料热传导率推荐计算值第36页/共117页二、日用玻璃熔窑设计的基本规定耐火砖或保温材料名称热传导率推荐计算值1.163KJ/(mk)轻质硅砖r=1.1r=0.80.70.6轻质高铝砖r=1.4r=1.0r=0.8r=0.50.660.420.380.19轻质粘土砖r=1.25r=1.05r=0.80.430.410.32表表5-6耐火砖或保温材料热传导率推荐计算值耐火砖或保温材料热传导率推荐计算值第37页/共117页二、日用玻璃熔窑设计的基本规定耐火砖或保温材料名称热传导率推荐计算值1.163KJ/(mk)硅藻土砖r=0.45r=0.7r=0.750.

33、110.30.4硅酸钙板（轻）0.08硅酸钙板0.1岩棉0.07陶瓷纤维0.08保温涂料0.07表表5-6耐火砖或保温材料热传导率推荐计算值耐火砖或保温材料热传导率推荐计算值第38页/共117页二、日用玻璃熔窑设计的基本规定烟气温度（）700800500600300400200距离（m）0.50.40.20.15.6烟道烟道：烟道中废气流速一般取烟道中废气流速一般取13Nm/s，烟道截面高度不宜低于，烟道截面高度不宜低于700mm，宽度不，宽度不宜小于宜小于600mm。烟道布置应充分考虑到烟气需要末端治理时所需要的设施场地；烟道长度应尽量短，减少拐弯和避免截面突变；烟道爬坡角度不宜大于烟道爬坡

34、角度不宜大于30。烟道通过厂房柱基时，烟道外壁与柱基表面间距应按表5-7中所列数值考虑。表5-7 烟道与蓄热室接口处，烟道在囱接口处，需留设膨胀缝，缝宽烟道与蓄热室接口处，烟道在囱接口处，需留设膨胀缝，缝宽1020mm。煤气烟道内外表面及配套设备必须采取措施进行严格密封，并应在烟道系统中设置防爆装置。烟道中应避免进水，埋入地下的烟道应采取可靠边的防水、排水措施。窑外烟道拱顶外表面及侧墙外表面应采取防水处理措施，以防地面水渗入，一般情况下可涂抹一层2030mm厚沥青、砂子混合物。第39页/共117页二、日用玻璃熔窑设计的基本规定烟囱材质烟气温降范围（/m）砖烟囱0.51.5混凝土烟囱11.5钢板

35、烟囱内壁衬砖23不带内衬465.7烟囱烟囱：玻璃熔窑烟囱高度应由以下因素决定：（1）熔窑烟囱高度按排烟阻力计算确定，并应考虑熔窑潜在能力的发挥和熔窑后期阻力的增加。（2）在烟囱周围半径在烟囱周围半径200m的距离内有建筑物时，烟囱高度应的距离内有建筑物时，烟囱高度应高出最高建筑物高出最高建筑物3m。（3）烟气在烟囱内的温降可按表5-8中所列数值考虑。表5-8 第40页/共117页二、日用玻璃熔窑设计的基本规定烟囱高度（m）20253035、40出口直径（m）0.8、1.0、1.20.8、1.0、1.20.8、1.0、1.2、1.41.0、1.2、1.4、1.6、1.8烟囱高度（m）45、505

36、5606570、75、80出口直径（m）1.4、1.6、1.8、2.0、2.21.6、1.8、2.22.0、2.2、2.42.2、2.4、2.62.6、2.8、3.2、3.6烟囱出口直径应根据进入烟囱的烟气量和烟囱出口的烟气流速计算，烟囱出口的烟气流速不低于2Nm/s，一般取2.54.5 Nm/s。烟囱出口直径0.7m时，应采用钢板烟囱，进入钢板烟囱的烟气温度高于450时，烟囱内壁需衬耐火砖。圆形砖烟囱的最小直径为0.7m，常用出口直径范围为0.81.8m（见表5-9）。钢筋混凝土烟囱常用出口直径范围为1.43.6m（见表5-10）。表5-9 表表5-10两座熔窑共用一个烟囱时，烟囱底部应设高

37、度不低于8m的中间隔墙。烟囱底部基础边缘距铁路边线不宜小于5m。第41页/共117页二、日用玻璃熔窑设计的基本规定使用部位使用条件温度（）选用的耐火材料熔化部窑拱（大碹）高温碱蒸汽15001600优质硅砖拱脚砖粉料的飞散和拱顶熔融后的流下物15001600优质硅砖、低蠕变锆英石砖胸墙15001600 F-AZS、优质硅砖、低蠕变锆英石砖、RA-H（流液洞砖）后墙（加料口侧）14501600F-AZS、优质硅砖挂勾砖、喷嘴砖15001600F-AZS池壁与玻璃液接触14001600F-AZS（QX和WS）加料口拐角砖与玻璃液接触、温度变化、粉料堆集较大、机械冲刷14001600 F-AZS（WS

38、、ZrO241%级）、F-AZSC鼓泡砖、电极砖及窑坎与玻璃液接触、液流的强制冲刷14001600 F-AZS（WS、ZrO241%级）流液洞盖板与璃璃液接触、气液相向上钻孔侵蚀13001450 F-AZS（WS、ZrO241%级）、F-AZSC流液洞通道侧壁与璃璃液接触F-AZS（WS）池底铺面层与璃璃液接触、金属向下钻孔侵蚀、气液相向上钻孔侵蚀13001500F-AZS（WS）池底密封层金属向下钻孔侵蚀12001400 电熔铸AZS质捣打料+锆英石砖或B-AZS六、玻璃熔窑耐火材料的确定六、玻璃熔窑耐火材料的确定玻璃熔窑中各主要部位所选用的耐火材料一般如表6-1所示。表6-1 第42页/共

39、117页二、日用玻璃熔窑设计的基本规定使用部位使用条件温度（）选用的耐火材料作业部拱顶及拱脚砖 低温且温度变化也少，无粉尘飞散12501400硅砖、莫来石/硅线石砖胸墙低温且温度变化少，无粉尘飞散12501400硅砖、莫来石/硅线石砖池壁与玻璃液接触13001400F-AZS（氧化法）、RA-M池底铺面层与璃璃液接触、气液相向上钻孔侵蚀13001400F-AZS（WS、氧化法）、RA-M小炉小炉喷火口的拱和侧墙粉料的飞扬、拱顶熔融后的流下物及高温的温度变化15001600F-AZS小炉斜拱插入平拱、底及侧墙粉料的飞散、高温的温度变化14501550F-AZS直接结合镁砖（MgO97%）、优质硅

40、砖、B-AZS、再烧结电熔莫来石砖六、玻璃熔窑耐火材料的确定六、玻璃熔窑耐火材料的确定玻璃熔窑中各主要部位所选用的耐火材料一般如表6-1所示。表6-1 第43页/共117页二、日用玻璃熔窑设计的基本规定使用部位使用条件温度（）选用的耐火材料蓄热室拱顶、上部墙空气粉料的飞散、高温的温度变化、氧气还原的反复（煤气）13001500优质硅砖、直接结合镁砖（MgO97%）、再烧结电熔莫来石砖煤气优质硅砖、再烧结电熔莫来石砖中部墙空气粉料的飞散、高温的温度变化、氧气还原的反复（煤气）13001500硅砖、电熔再结合镁砖，低气孔率粘土砖（912%）煤气低气孔率粘土砖（12%）下部墙低温的温度变化低气孔率粘

41、土砖顶部格子砖空气高温的温度变化、粉料飞散、氧化还原的反复（煤气）镁锆砖、ER5312RX煤气再烧结电熔AZS砖六、玻璃熔窑耐火材料的确定六、玻璃熔窑耐火材料的确定玻璃熔窑中各主要部位所选用的耐火材料一般如表6-1所示。表6-1 第44页/共117页二、日用玻璃熔窑设计的基本规定使用部位使用条件温度（）选用的耐火材料蓄热室上部格子砖空气高温的温度变化、粉料飞散、氧化还原的反复（煤气）12001400 直接结合镁砖（MgO97%）+电熔再结合镁砖（MgO95%）、ER5312RX煤气11001200 三低（低蠕变、低气孔率、低铁）砖、再烧结电熔AZS砖中部格子砖空气碱蒸汽的凝缩、硫酸盐的固液变化

42、、氧化还原的反复（煤气）10001200 电熔再结合镁砖（MgO92%）、中温镁锆砖、ER1682RX煤气8001000 超低气孔率粘土砖（12%）、低气孔率粘土砖（15%）下部格子砖空气低温的温度变化6001000低气孔率粘土砖（15%）煤气400800格子体支撑块温度荷重、粉尘的固着、温度的变化1000F-AZS、莫来石/硅线石砖700低气孔率粘土砖（15%）备注1、F-AZS表示熔铸锆刚玉砖；2、F-AZSC表示熔铸铬锆刚玉砖；3、B-AZS表示烧结锆莫来砖；4、RA-M表示熔铸刚玉砖，RA-H表示熔铸刚玉砖；5、QX表示倾斜浇铸、WS表示无缩孔；6、电熔再结合镁砖（MgO92%）是指配

43、料中电熔镁砂加入量不小于30%；7、表中所示温度是指热电偶或光学高温计测的温度。六、玻璃熔窑耐火材料的确定六、玻璃熔窑耐火材料的确定玻璃熔窑中各主要部位所选用的耐火材料一般如表6-1所示。表6-1 第45页/共117页二、日用玻璃熔窑设计的基本规定项目特级优质硅砖优质硅砖化学组成（%）SiO29696Al2O30.3-Fe2O30.650.8熔融指数=Al2O2+2（K2O+Na2O）%0.450.50.2MPa荷重软化温度（T0.6、）16851680显气孔率（%）1921体积密度（g/cm3）1.861.83真密度（g/cm3）2.332.34常温耐压强度（MPa）4035适用范围大型玻璃

44、熔窑中小型玻璃熔窑玻璃熔窑用耐火材料质量应符合设计要求和国家现有标准的规定，其中应注意：（1）大碹用优质硅砖的主要性能应满足表6-2中的指标。表6-2 第46页/共117页二、日用玻璃熔窑设计的基本规定名称ZrO2（%）显气孔率（%）体积密度（g/cm3）常温耐压强度（MPa）荷重软化温度（T0.6）用途低蠕变锆英石砖65163.851501700上部结构普通型锆英石砖63193.65701560池底 （2）用于上部结构的锆英石必须选用在配料中引入高温型烧结骨料（用等静压法成形经过高温烧成而破碎成的粗的尖角颗粒）、显微结构存在着粗大的聚集体的高荷软和低蠕变的锆英石砖，主要性能如表6-3中所示。

45、表表6-3第47页/共117页二、日用玻璃熔窑设计的基本规定项目单位指标ZrO233%ZrO241%化学组成Al2O3%余量余量ZrO232.541SiO215.512.5Na2O1.31.0CaO+TiO2+Fe2O3（TiO2+Fe2O3）0.3（0.15）0.3（0.02）晶相结构刚玉与斜锆石的共晶体6556散落斜锆石6.512玻璃相2117体积密度普通浇铸（PT）3.50倾斜浇铸（QX）3.50基本无缩孔（MS）3.653.85无缩孔（WS）3.724.0氧化程度残炭含量0.080.08玻璃相渗出温度（初渗）14501500产品外观颜色淡黄色淡黄色（3）熔铸锆刚玉砖（F-AZS）的质量

46、应达到表6-4中的指标。表表6-4熔窑锆刚玉砖的理化性能熔窑锆刚玉砖的理化性能第48页/共117页二、日用玻璃熔窑设计的基本规定制品名称代号化学成份（%）晶相结构（%）体积密度(g/cm3)真比重(g/cm3)常温耐压强度(MPa)Al2O3Cr2O3ZrO2Na2OCaO+TiO2+Fe2O3斜锆石Al2O3/Cr2O3固熔体玻璃相ER216128 27 27 1.1 2.62753204.04.11350（4）熔铸铬锆刚玉砖（F-AZSC）的质量应达到表6-5中的指标。表表6-5熔铸铬锆刚玉砖的理化性能熔铸铬锆刚玉砖的理化性能第49页/共117页二、日用玻璃熔窑设计的基本规定项目单位直接结

47、合镁砖(MgO97%)高温型镁锆砖中温型镁锆砖化学组成MgO%97.076.074.0Al2O30.60.30.5CaO1.30.71.1SiO20.69.09.6ZrO2-13.513.0C/S2.20.10.1体积密度g/cm33.013.223.04显气孔率14.511.016.5常温耐压强度MPa100120115线性热膨胀(1400)%1.951.801.800.2MPa荷重软化温度(T0.5)170016801570抗高温蠕变(160025h、2kg/cm2)%0.1-备注C/S表示CaO/SiO2的比值：C/S0.96，镁砖中的生成结合相为镁橄榄石(M2S)；C/S1.87，镁砖

48、中的生成结合相为硅酸二钙(C2S)；M2S的熔点为1890，C2S的熔点为2130 （5）用于小炉斜拱、插入平拱、蓄热室拱顶和蓄热室上部中间隔墙的直接结合镁砖必须是用高纯度（MgO97%）大颗粒电熔镁砂（粒度200m），在1800高温下烧结并在1600温度下具有极好的抗高温蠕变性能的优质产品，其主要性能如表6-6所示。表表6-6第50页/共117页二、日用玻璃熔窑设计的基本规定名称化学组成(%)显气孔率（%）体积密度(g/cm3)荷重软化温度(T0.6)常温耐压强度(MPa)Al2O3SiO2Fe2O3再烧结电熔莫来石砖75 240.3172.70170090 （6）蓄热室格子体顶部（钠钙玻璃

49、）一般应选用抗硅粉和抗五氧化二钒侵蚀能力强的高温型镁锆砖（见表6-6）；冷凝区的格子体宜选用抗硫化物侵蚀能力强的中温型镁锆砖（见表6-6）。（7）用于蓄热室拱顶和上部中间隔墙的莫来石砖应选用有极好的抗蠕变性能、在长期负荷下残余收缩近乎为零的再烧结电熔莫来石制品，其主要性能如表6-7。表表6-7第51页/共117页二、日用玻璃熔窑设计的基本规定名称化学组成(%)显气孔率（%）体积密度(g/cm3)常温耐压强度(MPa)荷重软化温度(T0.6)2kg/cm2120050hSiO2Al2O3ZrO2Fe2O3再 烧 结 电熔AZS砖18 49300.5183.01001650三低砖45 0.992.

50、458015400.05 （8）用于煤气蓄热室格子体顶部和上部的再烧结电熔AZS砖和三低砖的主要性能应满足表6-8中的指标。表表6-8第52页/共117页二、日用玻璃熔窑设计的基本规定项目ER1682RXER5312RX化学组成(%)Al2O3ZrO2SiO2Na2OMgOFe2O3TiO2CaO50.632.515.61.387.54.58.0晶相组成(%)刚玉玻璃相斜锆石刚玉4721321主相体积密度(g/cm3)33002900真密度(g/cm3)38403370常温耐压强度(Pa)2108(200kg/cm2)0.6108(600kg/cm2)荷重软化温度(0.2MPa)T0.6170