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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*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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