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玻璃窑炉马蹄焰池窑简介

玻璃窑炉马蹄焰池窑简介
1.结构尺寸 (1)熔化面积。 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,并且提高熔 化率。 (2)熔池长宽比。 长宽比越大,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。采用高热 值燃料的球窑池长可达到 10mm,所以可选择较大的 长宽比。而采用低热值燃料的球窑应选择较小的长宽 比。一般长宽比选用范围为 1.4—2.0。 (3)池深。 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 1200—1360℃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 0.25—0.3%范围内时,池深 800—1200mm 的玻璃球 窑,其垂直温降约为 15—30℃/100mm。 (3)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 300—400mm。 (4)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 0.8—1.0m。 (5)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可取 5—20m/h。 (6)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 60—200KW/m3( 相 当 于 50—180*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。
2.小炉设计 小炉是球窑的关键部位, 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 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。 (1)小炉下倾角一般在 18—35°范围内选用,燃油 小炉一般选用 22—25°,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 2—3.5。 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。 燃烧器布置在小炉下面,一般为 2—3 只,烧嘴间 距为 0.4—0.5m。 采用天然气和干气燃烧时, 如蓄热池 宽度小于 6m, 燃气喷嘴蕞好放在小炉两侧, 不然容易 产生不完全燃烧。
 3.蓄热室热工计算 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。
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