马蹄焰窑炉设计说明书

课程设计任务书学生姓名: 专业班级:

指导教师:工作单位:

题目: 33 t/d蓄热式马蹄焰池窑的设计初始条件:

1、产品的品种:陶瓷熔块

2、产量: 33 吨/天

3、玻璃的成分

陶瓷熔块成分(wt/%)表1

4、原料

所用原料及基本要求表2

6、纯配合料熔化,不外加碎玻璃。

7、玻璃的熔化温度:1509 ℃;熔化部火焰空间温度: 1559 ℃。

8、助燃空气预热温度:1198 ℃。

9、燃料:重油

重油的元素组成表3

10、重油雾化介质:压缩空气,温度80℃,用量0.5Bm/kg油

11、空气过剩系数:α取1.1

12、窑型:蓄热式马蹄焰流液洞池窑

要求完成的主要任务:

一、撰写设计说明书,主要内容包括:

1、设计依据及相关政策、法律、法规及设计规范

2、物料平衡计算(列出计算过程)

2.1配料计算

2.2去气产物及组成计算

3、热平衡计算(列出计算过程)

3.1燃料燃烧计算

3.2玻璃形成过程所消耗的热量计算

3.3燃料消耗量近似计算

4、窑炉的结构设计

详细说明各部位的作用,各主要参数选择依据,并进行方案对比。。

4.1熔化部设计

包括熔化部的面积、长、宽、深度、火焰空间及投料口的尺寸。

4.2工作部的设计

包括工作部的面积、长、宽、深度及火焰空间的尺寸。

4.3玻璃液的分隔设备的设计

4.4出料口的设计

4.5小炉口的计算与设计

4.6蓄热室的计算与设计

4.7烟道与烟囱尺寸的确定

5、窑炉耐火材料的设计与选择

包括池壁、池底、胸墙、大碹、蓄热室的耐火材料及保温材料的设计与选择。

要求作方案对比,阐述选择依据。

6、窑炉主要技术经济指标

①熔化量:②熔化率:③熔化部面积:④冷却部面积:⑤一侧蓄热室格子砖的受

热面积:⑥单位熔化部面积所占格子砖受热面积:⑦每公斤玻璃液所消耗的热量:

⑧燃料消耗量:⑨玻璃熔成率。

二、用CAD绘制一张窑炉总图(3#图打印)

时间安排:

18周讲课、查阅资料、设计计算、绘制草图;

19周 CAD制图;

20周撰写设计说明书、答辩。

指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:年月日

目录

1.设计依据及相关的法律法规 (1)

1.1设计的依据:课程设计任务书 (1)

1.2国家相关法律、法规及设计规范 (1)

1.3马蹄焰窑炉的特点 (2)

2.物料平衡计算 (2)

2.1配料计算 (2)

2.2去气产物及组成计算 (4)

3.热平衡计算 (5)

3.1燃料燃烧计算 (5)

3.2玻璃形成过程中所消耗的热量 (6)

3.3燃料消耗量近似计算 (7)

4.窑炉的结构设计 (8)

4.1熔化部的设计 (8)

4.2工作部的设计 (11)

4.3玻璃液的分隔设备(流液洞)的设计 (11)

4.4出料口的设计 (12)

4.5 小炉口的计算与设计 (12)

4.6蓄热室的计算与设计 (13)

4.7烟道与烟囱尺寸的确定 (15)

5. 主要技术经济指标 (16)

6. 参考文献 (16)

7. 总结 (16)

设计题目:33 t/d蓄热式马蹄焰池窑的设计

1 设计依据及相关的法律法规

设计依据及其基本原则:

随着工业生产现代化水平的日益提高,能源供应日趋紧张,在本设计中,为了节约能源、降低成本,采用有效的保温措施。

在玻璃的生产中,熔窑是消耗能量最大的热工设备,对其采取有效的节能措施降低能量消耗、尽量技术先进,满足施工可能,操作方便,经济合理。窑体结构应满足以下要求:

1、满足成型工艺的要求。

2、保证既定的温度制度、足够的澄清时间、充分均化的条件等。

3、保证所要求的火焰形状和尺寸。

4、便于控制、调节和改变窑内的温度、压力和气氛制度。

5、热效率要高,燃料消耗量要小。

6、减轻日常操作和维修时的劳动强度。

7、能适应原料粒度、水分、碎玻璃加入量、燃料成分等的波动。

8、便于测量和控制生产过程中的各项热工参数。

选择合理的窑型至关重要。选择窑型时应考虑产品品种、质量要求、产量、熔化温度、成形制度、燃料种类、厂房条件、投资费用等因素。

国家相关法律、法规及设计标准

(1)环境保护标准

《玻璃工业污染物排放标准-容器玻璃》;

《建设项目环境保护管理条例》;

《中华人民共和国环境影响评价法》;

《中华人民共和国水污染防治法》;

《中华人民共和国大气污染防治法》;

《中华人民共和国环境噪声防治法》;

《环境空气质量标准》;

(2)职业安全卫生标准

《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)

《工厂安全卫生规程》

《工业企业设计卫生标准》(GBZ1-2010)

马蹄焰窑炉的特点

我国现阶段的玻璃池窑主要有平板池窑,横焰流液洞池窑、换热式单(双)碹池窑、蓄热式马蹄焰流液洞池窑,另外我国玻璃窑炉还有坩锅窑、电熔窑和浮法玻璃池窑。近年来随着科学技术的进步和人们环保意识的增强,国内国外新技术,新设备,如减压澄清、全氧燃烧、纯氧助燃、顶插全电熔窑、深澄清池、三通道蓄热式等。

本设计采用蓄热式马蹄焰流液洞池窑。马蹄焰窑炉是窑内火焰成马蹄形流动(在窑内成U型),仅在熔化部的前端设置一对小炉的玻璃池窑。

马蹄焰流液洞池窑优点:

①热利用率高,火焰行程长,因而燃料燃烧充分,同时窑体表面积小,热散失少,可提高热利用率,降低燃料消耗;

②结构简单,造价低,只有一对小炉布置在熔化部端墙上。

马蹄焰流液洞池窑缺点:

①沿窑长方向难以建立必要的热工制度,火焰覆盖面积小,在炉宽上温度分布不均匀,尤其是火焰换向带来的周期性的温度波动和热点移动;

②一对小炉限制了炉宽,进而限制了生产的规模;

③燃料燃烧喷出的火焰诱使对料堆有堆料作用,不利于配合料的熔化和澄清,并对花格墙、流液洞盖板和冷却部空间砌体有烧损作用。

其适用于各种空心制品、压制品和玻璃球的生产。

2物料平衡计算

2.1配料计算

100公斤湿粉料中形成氧化物的数量表4

计算过程如下:

石英砂:%

Si0

2

=37.56*99.80/120=31.24

Fe

2O

3

=37.56*0.05/100=0.02

钾长石:%

Si0

2

=10.28*60.00/100=6.17

Al

2O

3

=10.28*18.50/100=1.87

Na

2

O=10.28*0.30/100=0.03

K

2

O=10.28*10.70/100=1.10

Fe

2O

3

=10.28*0.15/100=0.01

氢氧化铝:%

Al

2O

3

=15.31*65.30/100=10.00

方解石:%

CaO=4.30*55.5/100=2.38

Fe

2O

3

=4.30*0.03/100=0.00

白云石:%

CaO=16.55*30.5/100=5.05 MgO=16.55*21.5/100=3.56 Fe2O3=16.55*0.05/100=0.01 纯碱:%

Na

2

O=2.21*58.48/100=1.29 硝酸钠:%

Na

2

O=3.21*38.46/100=1.17 碳酸钡:%

Fe

2O

3

=5.15*0.07/100=0.00

BaO=5.15*71.65/100=4.00 硼酸:%

B 2O

3

=5.10*55.59/100=2.84

Fe

2O

3

=5.10*0.1/100=0.00

澄清剂:%

Fe2O3=0.33*0.3/100=0.00

Sb2O3=0.33*93.5/100=0.31

配料计算%表5

2.2去气产物及组成计算

表7

3热平衡计算

3.1燃料燃烧计算

粉料中挥发分占25.22%,由于规定是纯配合料,不添加碎玻璃,则可以得到:1-25.22%=0.75 Kg-玻璃液

因此,熔制成1 Kg的玻璃液所需要的粉料量Gb为:

Gb=1/0.75=1.33 Kg/Kg-玻璃液

所以,熔制1Kg玻璃液所需要的配合料量为:

Gb’=Gb=1.33 Kg/kg-玻璃液

3.2玻璃形成所消耗热量的计算

3.2.1生成硅酸盐耗热:

分别计算Q

1、Q

2

、Q

3

、Q

4

、Q

5、

q

b

由方解石生成CaSiO

3的反应耗热量Q

1

Q 1=1536.6*G

b

*G

CaO

=1536.6*1.33*2.38/100=48.64KJ/Kg-玻璃液

由白云石生成的CaMg(SiO

3)

2

的反应耗热量Q

2

:

Q 2=2757.4*G

b

*G

CaO+MgO

=2757.4*1.33*(5.05+3.56)/100=315.76KJ/Kg-玻璃液

由纯碱生成Na

2SiO

3

的反应耗热量Q

3

Q 3=951.7*G

b

*G

Na2O

=951.7*1.33*1.29/100=16.33KJ/Kg-玻璃液

由硝酸钠生成Na 2SiO 3反应耗热量Q 4:

Q 4=4414.9*G b *G Na2O =4414.9*1.33*1.17/100=68.70KJ/Kg-玻璃液 由碳酸钡生成BaSiO 3的反应耗热量Q 5:

Q 5=988.1*G b *G BaO =988.1*1.33*4.00/100=52.57KJ/Kg-玻璃液 由上可知,1kg 湿粉料生成硅酸盐的耗热量q b 为:

q b =Q 1+Q 2+Q 3+Q 4+Q 5=48.64+315.76+16.33+68.70+52.57=502.00KJ/Kg-玻璃液 3.2.2生成玻璃液耗热Q 6:

Q 6=347G b *(1-G fq )=347*1.33*(1-25.22%)=345.12KJ/Kg-玻璃液 3.2.3加热玻璃液到玻璃熔化温度耗热Q 7: C 1509==0.6718+4.6*10-4*1509=1.37KJ/(Kg.℃) Q 7=C 1510*t=1.37*1509=2067.3KJ/Kg-玻璃液 3.2.4蒸发水的耗热量Q 8:

Q 8=2491*G b *G H2O =2491*1.33*12.06/100=399.55KJ/Kg-玻璃液 3.2.5配合料入窑显热:

粉料在0~t ℃时的平均比热容c 一般取0.963KJ (Kg.℃) Q 9=G b *c*t=1.33*0.963*20=25.62KJ/Kg-玻璃液 则玻璃形成热为:

Q 10=q b +Q 6+Q 7+Q 8-Q 9=502.00+345.12+2067.3+399.55-25.62=3288.35KJ/Kg-玻璃液 3.3燃料消耗量近似计算

重油的元素组成 表3

重油低位发热量为:

Q net =339C+1030H+109(O-S)-25M

=339*84+1030*13.5+109*(0.5-0.45)-25*1.0=42361.45 KJ/Kg

表8

燃料消耗量近似计算:

玻璃池窑单位熔化部面积所对应的总耗热量:

Q=(P* q g +K 2*W)/(1-K 1K 2)=(54.18*3288.35+1.24*2.508*10^5)/(1-0.25*1.24) =704208.70 KJ/(㎡*h)

其中:P=33*10^3/25.38/24=54.18 KJ/(㎡*h) K 1=0.25 K 2=1.24 S=33/1.3=25.38㎡

W=60000Kcal/(㎡×h) ×4.18=2.508×10^5 KJ/(㎡.h) 燃料为重油,则单位熔化部面积所对应的燃料消耗量

m oil =Q/ Q net =704208.70 KJ/(㎡×h)/ 42361.45 KJ/Kg=16.62 kg/(㎡×h) 4 窑炉的结构设计

玻璃池窑是由玻璃熔制部分、热源供给部分、余热回收部分、排烟供气部分组成。在陶瓷熔块生产中,不需要进行成型,因此本设计中主要进行熔化部、工作部、分隔设备、出料口、小炉口、蓄热室、烟道与烟囱的设计。 4.1熔化部设计

熔化部作用:

玻璃池窑的的熔化部是配合料熔化和玻璃液澄清、均化的区域。在熔化部,燃料进行燃烧,为玻璃液及原料提供热量。原料及玻璃液经过热对流,热辐射等传热方式进行融化,澄清,均化。因此熔化部分为上下两部分,上部为火焰空间、下部为窑池。 各部分尺寸:

(1)熔化部的面积:F 熔 = 产量÷熔化率=33÷1.3=25.38 m2 (2)熔化部长:0.75×33÷100+6.25=6.50 m

熔化部宽:S ÷B=25.38÷6.99=3.90 m

长宽比:L/B=6.50/3.90=1.67

长宽比在1.4---1.8之间,所以合理。

熔化部深度:h=0.4+0.5lg(25.38*0.9)=1.08 m 据经验h应该在600---1000mm 之间,且现在向浅池发展,本实验设计取h=900mm.

(3)火焰空间尺寸

火焰空间的长度:根据L

焰 = L

+ 2×(100—200)(mm),即每边增加

100—200mm,本设计取 150mm,即L

=6.50+2×0.15=6.80m;

火焰空间的宽度:一般比窑池的宽度大200—300mm,

则B

=3.90+0.30=4.20m;

火焰空间上部面积: F

焰= L

×B

=6.80×4.20=28.56㎡

火焰空间的高度:对于马蹄焰窑炉,为胸墙高度+大碹升高=1100+587.5= 1687.50 mm。

熔化部大碹和胸墙的设计:

中小型大碹股跨比f=h/B,范围为f=1/8~ 1/9 ,本设计大碹股跨比取f=1/8,则大碹升高 h = f×B

=4200×1/8=525.0mm

胸墙的高度:胸墙的高度与很多因素有关,本设计取H胸=1100mm;

简图示意:

火焰空间的体积: V

焰=(H

+2/3 h)×B

×L

=(1.1+2/3×0.525) ×

25.38=36.80 m³

(5)火焰空间的校核:

对于烧油池窑,尤其是喷嘴放在小炉下面时,燃料其本在烧空间燃烧,可以用火焰空间容积强度的指标来确定和复核火焰空间的大小。火焰空间容积热强度是指在单位火焰空间容积池内燃料燃烧所发出的热量。

火焰空间的热负荷:

Q=16.62×25.38×42361.45/36.80/4.18=116.16×10^3 kcal/m3·h

在90---120×10^3 kcal/m3·h之间,则火焰空间的容积设置符合要求。

(6)投料口尺寸的确定:

投料口的作用:按时按量加入、液面稳定,薄层加入,预熔作用,减少粉料飞扬。

对于马蹄焰窑炉,可根据产量和投料机的类型来确定投料池的尺寸。

投料池的长度范围为:1200-1300mm,本设计取1200mm;

投料池的宽度范围为:800-1100mm,本设计取窑外宽800mm,窑内宽取600mm;

投料池的深度为:与熔化部池深相同,即为:900mm;

为了加料池内玻璃液温度高些,可以把加料池砌的比熔化部深度浅

200---300mm,本设计取浅200mm,所以加料池深度为700mm.

投料池壁厚:300mm,120mm.

加料池离前端池墙400---500mm,取420mm.

4.2工作部的设计

工作部的作用:进一步均化玻璃液,将温度降低到一个合理的范围,分配玻璃液到各个供料通道。

长度在600—900mm之间,取600mm;

宽比流液洞稍大或相等,取工作部宽为500mm;

本设计工作部的形状为矩形,根据L

工/B

= 1.2~1.5,取L

/B

=1.2,符合

要求;

工作部的面积F

=0.60m×0.50m=0.30㎡

工作部火焰空间的尺寸:

工作部的火焰空间高度H

工火

马蹄焰窑炉火焰空间高度范围一般是600~800mm,本设计取H

工火

为600mm

工作部的火焰空间宽度B

工火

根据B

工火= B

+ 2×(100—150)(mm),本设计取110mm

则B

工火

=500+2×110=720mm

工作部的火焰空间长度L

工火

根据L

工火= L

+ 2×(100—150)(mm),本设计取110mm

则L

工火

=680+2×110=900mm

4.3玻璃液的分隔设备(流液洞)的设计

本次设计玻璃液的分隔设备选取流液洞。

流液洞的作用、特点:流液洞结构过桥,是熔化部和冷却部洞位于窑底上面的一个涵洞。熔化好的玻璃液流过洞进入冷却部,由于流液洞的截面积小,且处于窑池的深层,从而大大降低玻璃液的温度(降80-90℃),可减少玻璃液的循环对流。

流液洞尺寸:

流液洞的长度:洞长在600---900mm之间,本次设计取600mm.

流液洞的宽度:流液洞宽度范围300~500mm,本次设计取 400 mm;

流液洞的高度:流液洞高度范围200~400mm,本次设计取 300 mm;

洞宽/洞高=400/300=1.33 在1.2—1.6之间,符合要求;

风洞:300x200mm

流液洞个数:因为本次设计无其他特殊要求,按国内标准,一个流液洞已经可以满足要求因此流液洞个数取1个。

流液洞流量负载校核:

K=33⨯1000/(30⨯40⨯24)= 1.15[kg/(cm2.h]

比较:1<1.15<2.5

故而流液洞的尺寸设计合理

4.4出料口的设计

根据砖的大小400x300mm,选择槽宽50mm,槽深50mm

耐火材料:无铸孔电熔AZS砖

4.5 小炉口的计算与设计

作用:小炉石玻璃池窑的燃烧设备,承担组织火焰的任务,并且连接熔化池和热回收装置,在蓄热池窑中的小炉还是排出废气的通道。

小炉尺寸的计算:

已知参数:空气过剩系数α=1.1

每公斤重油消耗空气量 12.19Bm3/kg(表8 中的空气需要量)

每小时重油消耗量x =16.62 kg/(㎡*h)* 25.38 m2=421.82kg/h

则每秒钟应喷入的空气量V

= 421.82×12.19/3600 =1.43Bm3/s

空气被预热到1198℃,此时体积为V

T

V

T = V

×(273+1198)/273 =1.43×(273+1198)/273=7.71m3/s

气体喷出速度v = L

+ 5~6m,本设计取 5 ,

即v = L

+5=6.80+ 5=11.80m/s, 现在一般选用取10m/s 马蹄焰窑炉小炉口宽度b为900—1200mm,本设计取b为1000mm

火焰覆盖系数:喷火口(小炉)宽度/熔化池宽度=1.0/3.9*100%=25.64%,合理;

小炉口为扁平状较合理,即b/h = 2~2.5 。本实验设计取宽高比=2,则小炉高度h=500mm ;

小炉口股跨比(碹升高/跨度)f为1/8~1/10,本实验设计取1/8,则小炉碹股高为:(1/8)·b=(1/8)×1000=125mm

实际根据公式喷火口面积:F

= b·h +( 2/3 )·b2·1/8 = 1.0×0.5 +( 2/3 )×1.02×(1/8)=0.58 m2

校核:F

炉/ F

=0.58 /25.38×100%=2.28% ,F

/ F

熔的值

在2%~3%合理;

小炉距离胸墙需要≥300mm,取500mm;

两个小炉间距≥500mm,实际间距645mm。

小炉材料选择:

炉用砖要求:耐高温、耐侵蚀、耐冲刷、抗热震。

斜坡碹和水平通道碹都选用230mm硅砖;

底面砖选用厚度为200mm致密的刚玉砖;

下层用200mm轻质硅砖保温;

喷火口,喷嘴转均选用33#电熔AZS砖;

碹顶保温材料选用200mm轻质硅砖。

小炉的耐火材料厚度:230mm,120mm.

4.6蓄热室的计算与设计

蓄热室的作用:蓄热室看作逆流式换热器对整个周期进行传热分析,主体为格子体,作用是蓄热和换热。

格子体的作用:提高了格子体强度,增加了换热面积。

本设计用李赫特式蓄热室:用230×113×65的标准砖砌成格字体,砖长L=230mm,高度h=113mm,厚度δ=65mm,格子体规格选择李赫特式;格孔尺寸为100mm×100mm,则a=b=100mm.

李赫特式的单位格子体受热面积为:f=19㎡/m³

F=熔化部的面积×28~35 m2/ m2 ,,蓄容比取30,则F=25.38×30=761.4㎡

格子体的体积:V=F/f=761.4/19=40.07 m³

格子体的截面积 Fs= V a/W

O

·S=1.43/(0.4*0.37)=9.66㎡,取7㎡。

其中:单位格子体横(纵)断面面积上的气体的流通断面面积S=ab/(a+δ)(b+δ)=100×100/(100+65)(100+65)=0.37 m2/m2;

预热空气的速度 0.2—0.4Bm/S ,取0.2 Bm/S;

烟气的速度 0.25—0.5Bm/S ,取0.4 Bm/S

V a---预热气体通过格子体的流量,即每秒钟应喷入的空气量V

= 421.82×12.18/3600 =1.43Bm3/s

格子孔中气流速度v

0 = 0.2~0.4m/s,本设计取v

=0.4 m/s

格子体的高度H=V/Fs=40.07 m³/9.66㎡=4.15 m 。则高度:

H=V/Fs=40.07/7=5.72m

由于应为格子体的整数倍,所以5.72/0.113=50.6,取51层。

格子体宽度范围为1.9~2.6m,且 B=n(a+δ)+δ,取n=13因此本设计取B

格=13×(100+65)+65=2210mm;

L= V/ BH=40.07/(2.21×5.72)=3.17m,取n=19,则L

= 19×(100+65)+65=3200mm

格子体构筑系数验证:

计算构筑系数Φ= H

格/ F

1/2=5.72/7.071/2=2.15

注:Φ在2.0~3.0之间合理,最好为2.4左右,否则要重新确定格子体尺寸.

格子体内部材料的选择:

格子体应有较好的耐侵蚀性,且高温强度要大,抗热震性要好,受侵蚀后生成物的粘度小,从格子体上中部碱性粉尘和碱蒸汽浓度较大来考虑,使用碱性耐火砖是合理的。

本设计中具体材质如下所示:

由上到下:10层-烧结AZS-20;11层-镁砖;12层-低气孔粘土筒形砖-15;8层-低气孔粘土砖-12

蓄热室内部空间尺寸

蓄热室内尺寸:每边比格子体大50mm,

则长L=4025+100=3300mm

宽B=2210+100=2310mm

蓄热室碹升高h

蓄=(1/4) ·B

=(1/4) ×2310=577.50mm

格子体上部空间尺寸取1500mm左右,取1500mm

蓄热室材料选择:蓄热室的侵蚀主要来自配合料及其挥发物,但其侵蚀比熔

化部上部慢,故而碹顶采用硅砖即可。

两层保温材料:内层为50mm保温棉,外层为300mm轻质硅砖。

蓄热室的侧墙主要选用抗热震性好的耐火砖(350mm):上墙体用硅砖,中部墙体采用低气孔粘土砖-15,下部墙体采用普通粘土砖。

蓄热室碹顶保温材料采用3层保温,从内到外分别是:50mm保温棉,230mm 粘土砖,230mm轻质硅砖

碹厚度:250mm 30mm 保温层:350mm,外层350mm

炉条作用:炉条是承重蓄热室格子体重力的砖材结构。

炉条碹:碹半径=2210/=1275.94mm

碹升高=1275.94-1275.94/2=637.97mm≈630mm

碹厚度=120mm

碹间距:中间340mm,两边270mm,共8条

120×8+270×2+340×5+100=3300mm

4.7 烟道与烟囱尺寸的确定

1、烟道

作用:烟道既是排烟道又是进气通道

烟道宽度范围800~1200mm, 本设计取900mm

烟道高度范围1000~1400mm, 本设计取1200mm

V

烟=V

/V

*V

=12.95/12.19*0.65=0.69m3/s

S=B*H=900*1200=1.08m2

v

=1.08/0.69=1.56m/s符合要求

烟道材料选择:本设计中选取烟道墙体及碹顶材质选用粘土砖,碹顶外层保温材料为建筑红砖,在墙体外围加一层200mm的轻质硅砖保温加强。烟道底面采用一层保温砖,保温砖下面以混凝土填充

2、烟囱

作用: 玻璃池窑排气系统中烟囱的作用是将池窑内的废气经小炉、蓄热室和烟道排入大气,使池窑内保持适当的压强,以保证正常生产。

小型窑炉烟囱高度30m,35m,40m,45m,本设计取40m

5. 主要技术经济指标

①熔化量= 33 t/d;

②熔化率=1.3 t/d·m2;

③熔化部面积=25.38m2;

④工作部面积=0.30㎡;

⑤一侧蓄热室格子砖的受热面积=969.00㎡;

⑥单位熔化部面积所占格子砖受热面积=38.12㎡/m3;

⑦每公斤玻璃液所消耗的热量=3288.35kJ/kg;

⑧燃料消耗量=10.12t/d;

⑨玻璃熔成率=74.78%。

6 参考文献

【1】孙承绪等编,玻璃窑炉热工计算及设计,中国建筑工业出版社,1983.5 【2】姜洪舟等编,无机非金属材料热工基础,武汉理工大学出版社,2009.5 【3】陈国华等编,无机非金属材料热工基础,化学工业出版社,2007.1 【4】樊德琴等编,玻璃工业热工设备及热工测量,武汉工业大学出版社,1996.2

7 设计总结

在做课程设计的这些天有些辛苦,期间还要忙着考试和论文,但当所有的事情都完成后,看着自己并不完美的图纸也还是感觉很满足的。

本次课程设计是关于33 t/d蓄热式马蹄焰池窑的设计,一共持续三周,每天能过的充实,第一周的任务查阅资料、设计计算,进行的有些缓慢,导致后面的时间有些紧张,但是万事开头难,只要开始动手做了,事情都会水到渠成。第二周的任务是CAD制图,这对于我们所有人来说可能都是最难的部分,因为大家基本都没有学习过CAD制图,对于软件的生疏和对于图纸复杂度的恐惧耽误了我们很多时间。不管怎样,最后我们都是一步一脚印的做完了本次课程设计,圆满完成了设计任务。

本次课程设计综合全面地考察了玻璃方面的的专业知识,并对工程制图知识的掌握和CAD软件的掌握有一定的要求,我从课设的过程中加深了对专业知识的理解,也提升了面对挫折不气馁的态度,收获很大。

最后,感谢老师的细心讲解,同学朋友的热心帮助,也感谢自己的坚持不懈。

年产780万件汤盘的天然气隧道窑窑炉课程设计说明24页

景德镇陶瓷学院 《窑炉课程设计》说明书 题目:年产780万件汤盘天然气隧道窑设计 学号:2019xxxxxx 姓名:xxx 院(系):材料学院 专业:无机非金属材料科学与工程 指导教师:xxxxxx 二○一四年十月二十四日 1、前言 (1) 2、设计任务书(由教师给定) (2) 3、窑体主要尺寸的确定 (3) 3.1、窑内宽的确定 (3) 3.2、窑体长度的确定 (4) 3.3、窑内高的确定 (5) 4、烧成制度的确定 (6) 5、工作系统的确定 (7) 5.1、排烟系统 (7) 5.2、燃烧系统 (7) 5.3、冷却系统 (7) 5.4、传动系统 (7) 5.5、窑体附属结构 (8) 5.5.1、事故处理孔 (8) 5.5.2、测温测压孔及观察孔 (9) 5.5.3、膨胀缝 (9) 5.5.4、挡墙 (9) 5.6、窑体加固钢架结构形式 (9) 6、燃料燃烧计算 (10)

6.1、空气量 (10) 6.2、烟气量 (10) 6.3、燃烧温度 (10) 7、窑体材料及厚度的确定 (12) 8、热平衡计算 (14) 8.1、预热带及烧成带热平衡计算 (14) 8.1.1、热平衡计算基准及范围 (14) 8.1.2、热平衡框图 (14) 8.1.3、热收入项目 (15) 8.1.4、热支出项目 (16) 8.1.5、列出热平衡方程式 (21) 8.1.6、列出预热带烧成带热平衡表 (22) 8.2、冷却带热平衡 (23) 8.2.1热平衡计算基准及范围 (23) 8.2.2热平衡框图 (23) 8.2.3热收入项目 (23) 8.2.4热支出项目 (24) 8.2.5列出热平衡方程式 (26) 8.2.6列出预热带烧成带热平衡表 (27) 9、烧嘴的选用 (28) 9.1、每个烧嘴所需的燃烧能力 (28) 9.2、每个烧嘴所需的油(气)压 (28) 9.3、烧嘴的选用 (28) 10、参考文献 (29)

窑炉设计

摘要 因地域空间有限,中试窑要求速烧且占地面积小,因此我设计窑炉总长30.24米,内宽0.9米,烧成温度1380摄氏度辊道窑。日产500平方,燃料采用天然气,燃烧器采用高速调温烧嘴。 关键词:快速烧成、辊道窑、保温、节能

目录 摘要 (1) 前言 (3) 1设计任务书及原始资料 (5) 2.1 内宽的确定 (5) 2.2 窑体长度的确定 (5) 2.3 烧成制度的确定 (6) 2.4 窑内高度的确定 (7) 3工作系统的确定 (7) 3.1 排烟系统 (7) 3.2 燃烧系统 (8) 3.3 冷却系统 (8) 3.4 传动系统 (10) 3.5 窑体附属结构 (11) 4窑体材料确定 (13) 5燃烧计算 (14) 5.1 燃料组成: (14) 5.2 燃烧所需空气量 (14) 5.3 燃料产生烟气量 (15) 5.4 燃烧温度计算 (15) 6物料平衡计算 (16) 7预热带烧成带热平衡计算 (17) 7.1 热平衡计算准则 (18) 7.2 热平衡示意图 (18) 7.3 热收入项目 (18) 7.4 热支出项目 (19) 7.5 列热平衡方程并求解 (35) 7.6 列热平衡表 (35) 8冷却带热平衡计算 (36) 8.1 热平衡计算准则 (36) 8.2 热平衡示意图 (36) 8.3 热收入 (37) 8.4 热支出 (37) 8.5 列热平衡方程 (43) 8.6 列热平衡表 (44) 9烧嘴选型 (44) 10管道尺寸、阻力计算及风机的选用 (45) 11工程材料概算 (52) 后记 (55) 参考资料 (56)

前言 随着经济不断发展,人民生活水平的不断提高,陶瓷工业在人民生产、生活中都占有重要的地位。陶瓷的发展与窑炉的改革密切相关,一定结构特点的窑炉烧出一定品质的陶瓷。因此正确选择烧成窑炉是获得性能良好制品的关键。 陶瓷窑炉可分为两种:一种是间歇式窑炉,比如梭式窑;另一种是连续式窑炉,比如 辊道窑。辊道窑由于窑内温度场均匀,从而保证了产品质量,也为快烧提供了条件;而辊道窑中空、裸烧的方式使窑内传热速率与传热效率大,又保证了快烧的实现;而快烧又保证了产量,降低了能耗。产品单位能耗一般在2000~3500 KJ/Kg ,而传统隧道窑则高达5500~9000 KJ/Kg 。所以,辊道窑是当前陶瓷工业中优质、高产、低消耗的先进窑型,在我国已得到越来越广泛的应用。 烧成在陶瓷生产中是非常重要的一道工序。烧成过程严重影响着产品的质量,与此同时,烧成也由窑炉决定。 在烧成过程中,温度控制是最重要的关键。没有合理的烧成控制,产品质量和产量都会很低。要想得到稳定的产品质量和提高产量,首先要有符合产品的烧成制度。然后必须维持一定的窑内压力。最后,必须要维持适当的气氛。这些要求都应该遵循。 在设计之前曾在我江西富利高(新中源)陶瓷有限公司工作、实习,该厂使用的辊道窑是由中窑窑业有限公司所设计、建造的。全窑长300来米,内宽2米多,利用余热干燥生坯,热效率高,温度控制准确、稳定,传动用齿轮传动,摩擦式联结辊筒,传动平衡、稳定,维护方便,无级调节,控制灵活。通过对其窑炉结构和控制的了解,借鉴其经验数据,结合中试窑的情况,我所设计的中试用辊道窑总长30.24米,内宽0.9米,烧成温度是1380摄氏度,燃料采用天然气。

玻璃马蹄焰窑炉介绍

玻璃窑炉马蹄焰池窑简介 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。 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300—400mm。 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0.8—1.0m。 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可取5—20m/h。 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。 6.小炉 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

玻璃窑炉设计技术

玻璃窑炉设计技术 第一章单元窑 用来制造E玻璃和生产玻璃纤维的窑炉,通常采用一种称为单元窑的窑型。它是一种窑池狭长,用横穿炉膛的火焰燃烧和使用金属换热器预热助燃空气的窑炉。通过设在两侧胸墙的多对燃烧器,使燃烧火焰与玻璃生产流正交,而燃烧产物改变方向后与玻璃流逆向运动。因此在单元窑内的玻璃熔化、澄清行程长,比其它窑型在窑内停留时间长,适合熔制难熔和质量要求高的玻璃。单元窑采用复合式燃烧器,该燃烧器将雾化燃料与预热空气同时从燃烧器喷出,经烧嘴砖进入窑炉内燃烧。雾化燃料处在燃烧器中心,助燃空气从四周包围雾化燃料,能达到较好的混合。所以与采用蓄热室小炉的窑型相比,燃料在燃烧过程中更容易获得助燃空气。当空气过剩系数为1.05时能完全燃烧,通过调节燃料与助燃空气接触位置即可方便地控制火焰长度。由于使用多对燃烧器,分别调节各自的助燃风和燃料量,则可以使全窑内纵向温度分布和炉内气氛满足玻璃熔化与澄清的要求,这也是马蹄焰窑所无法达到的。单元窑运行中没有换火操作,

窑内温度、气氛及窑压的分布始终能保持稳定,这对熔制高质量玻璃有利。现代单元窑都配置有池底鼓泡,窑温、窑压、液面及燃烧气氛实行自动控制等系统,保证了难熔的E玻璃在较高熔化率下能获取用于直接拉制玻璃纤维的优质玻璃液。所以迄今在国际上单元窑始终是E玻璃池窑拉丝的首选窑型。 单元窑与其它窑型相比的不足之处是能耗相对较高。这是因为单元窑的长宽比较大,窑炉外围散热面积也大,散热损失相对较高。采用金属换热器预热助燃空气的优点是不用换火,缺点是空气预热温度,受金属材料抗氧化、抗高温蠕变性能的制约,一般设计金属换热器的出口空气温度为650—850。大多数单元窑热效率在15%以内,但如能对换热器后的废气余热再予利用,其热效率还可进一步提高。 配合料在单元窑的一端投入,投料口设在侧墙的一边或两边,也有设在端墙上的。熔化好的玻璃从另一端穿过沉式流液洞流至称为通路的拉丝作业部。 第一节单元窑的结构设计 一、单元窑熔化面积的确定

VHG北方厂热风烤窑操作方案2020。3.6

越南VHG 北方厂(河内)56M2压延马蹄焰玻璃窑烤窑升温、过大火、投料、试生产操作手册 1.概要、 烤窑是逐渐升高窑温直至达到正常工作温度的作业过程。本方案是以柴油为主燃料的烤窑方案。以热风循环的作用下,使整个熔窑得到较均匀的烘烤效果。热风烤窑主要包括5个阶段:烤窑准备热风发生器烤窑升温,包括:砌体升温;控制膨胀启动正常用作业喷枪(通常称之“过大火或接火”操作);热装窑;出玻璃的全过程作业。其作业的好坏和能否确保烤窑质量,直接与熔窑的使用寿命和玻璃生产的稳定性切切相关。 1.1 定义 烤窑期间,各种材料具有不同的膨胀系数: 1.1.1钢结构:熔窑在计算和安装过程中考虑了钢结构的膨胀。通常,梁的一端是自由膨胀的,也可能使弹性结构,使其在膨胀过程中有一定的缓冲余地。 1.1.2泥料:该熔窑的砌体部分是含有大量水份的浇注料和泥料组成的。因此,对砌体进行足够时间的干燥是非常必要的。 1.1.3耐火材料:我们要面对很多种类的耐火材料,每种耐火材料有不同的膨胀系数,在不同的温度区间,各种材料交错膨胀,必须在设计允许的范围进行及时的调整, 1.2安全 该手册指出了熔窑烤窑期间可能出现的危险情况。 烤窑作业必须由有经验的操作或相关人员来完成。这些人必须经过该项工作的培训,了解其中的危险。进行任何一项工作前,必须弄清烤窑手册中的要求和服从相关的警示。烤窑期间,所有设备必须按启动和操作程序使用。电器设备必须绝缘。必须为相关人员留好通道。 1.2.1.保护设备 建议对每种工作采取人身保护装备。 1.2.1.1.烤窑人员带有面罩的安全头盔 1.2.1.2.劳保鞋 1.2.1.3.隔热保护手套 1,2.1.4.棉质劳保高温服(熔窑操作人员) 1.2.1.5.防火看火镜

燃煤气马蹄焰玻璃窑炉小炉和喷火口的设计及工艺操作控制

燃煤气马蹄焰玻璃窑炉 小炉和喷火口的设计及工艺操作控制 朱柏杨 马蹄焰玻璃窑炉的小炉是窑炉的关键部位,它承担组织燃料产生火焰的任务,是窑炉火焰的初始燃烧部位;它还是连接熔化池和回收高温废气热回收的通道。小炉和喷火口的设计尺寸大小、角度和火焰喷出的速度对燃料燃烧和火焰形状有重要的影响,小炉、喷火口的不合理设计会使燃料燃烧不合理,会使火焰冲击胸墙和大碹,并造成燃料不完全燃烧和废气中氮氧化合物升高,对玻璃窑炉的节能环保运行不利。因此,如何设计好小炉和喷火口,或者对已经定型运行的马蹄焰窑炉如何合理组织小炉火焰的燃烧工艺,下面作如下几个方面的分析和探讨: 一、马蹄焰玻璃窑炉小炉和喷火口的设计: 燃料在玻璃窑炉大璇内的燃烧属于扩散式燃烧,助燃空气从舌拱上部和燃气在舌拱下部喷入小炉的速度、厚度及与喷出的交角、燃气与空气的温度、燃气与空气在小炉的合理配比程度等等;首先取决于小炉和喷火口的原始工艺计算和设计布置,而后续的工艺操作控制管理水平决定了出小炉和喷火口火焰形状、燃料在大璇内的燃烧状况,进而影响到火焰对玻璃熔池的热辐射和玻璃配合料的熔制。 目前小炉和喷火口的设计仍以实践经验设计为主,设计和使用管理人员应能用燃烧理论、火焰传热理论去分析、应用和总结实践经验,下面是一些经验设计数据: 1、燃煤气小炉下倾角一般在18°—25°范围内选用,燃油小炉一般选用22°—25°,燃烧焦炉煤气、碳氢化合物含量较高的混合煤气和天然气的小炉下倾角可以大些。在实际生产行中使用重油和石油焦粉的喷火口处的烧嘴砖喷火口枪有5°左右的上仰角,在采用天然气和焦炉煤气时的仰角还要更大些,其目的是让火焰与玻璃液面平行,烧嘴砖一般安装在距喷火口砖0~600mm的位置。 2、小炉喷火焰出口速度(或喷火口面积),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。同时,小炉内煤气火焰的初期着火燃烧点应控制在小炉长度的1/2~2/3,火焰在喷火口的速度控制在8~10m/s之间,对于碳氢化合物含量较高的混合煤气,小炉的设计宽度以取较大值为好。 3、小炉和喷火口宽度的选择:马蹄焰池窑要求有一定的火焰覆盖面积,马蹄形火

多通道蓄热室马蹄焰池炉在压延玻璃上的应用

全煤气多通道蓄热室马蹄焰池炉在压延玻璃上的应用 张兴强陈兴孝 (重庆莱弗窑炉工程有限公司) 邮编:400700 联系电话:(023)86025277 86025600 摘要:用先进的多通道蓄热室马蹄焰池炉生产压延玻璃,成型部不再使用燃料加热,采用单墙火焰分隔装置,设计合理的小炉角度,以及合理的冷却部、成型部结构,降低玻璃液单位煤耗。 关键词:节能性、先进性、经济性、耐久性、单墙火焰全分隔,偏转倾斜式小炉 随着经济的不断发展,能源紧缺将越显突出,节能减排是国家产业可持续性发展战略的要求,特别对于玻璃企业来说,是能源消耗大户,能源消耗的多少决定着产品的成本,决定着企业在同行业中的竞争实力;现代玻璃窑炉的发展趋势是熔制出玻璃液质量好、能源消耗低、窑炉寿命长、污染物排放低,以实现现代窑炉的五性:先进性、节能性、经济性、耐久性、环保性。 以一座生产压延玻璃窑炉为例,改造前和改造后的经济技术指标见表一。从表一数据可知,改进后的窑炉每天可以给玻璃厂节约22吨煤,一年可以节约的经济效益为:22吨×0.09万元/吨×365天=722.7万元;从改造后玻璃产品实际质量上看,较改造前有明显提高。为什么改造后和改造前有如此大的差距?我们先对原窑炉的运行情况及窑炉结构进行分析,原窑炉能耗高的原因如下:1.原窑炉为三对横火焰蓄热室池炉,三对蓄热室太小,〔蓄热室格子体长×宽×高:6728×1920×4000mm(含三个蓄热室)〕,以至于蓄热室的蓄热能力太差,助燃空气的预热温度低,造成能源的浪费;2.熔化池池深为1200mm,池底未采用保温结构,电熔材料本身导热系数大、传热效果好,在池墙处未采用保温结构,在池墙及池底处散失的热量大,促使煤耗的增加;3.冷却部处的池墙、池底无保温结构、冷却部火焰空间的面积大,浪费过多的燃料来维持冷却部和成型部的温度;4.原窑炉熔化池池宽较窄,煤气燃烧后火焰长度较长,废气进入蓄热室的温度很高。空气蓄热室、煤气蓄热室格子体太小,导致蓄热室热负荷过高,蓄热室寿命降低;停炉后检查蓄热室墙体、格子体烧损严重,上部部份格子体倒塌;同时由于空气、煤气蓄热室格子体体积小,助燃空气、煤气的预热温度低,增加了原窑炉的煤气消耗。通过对窑炉结构和实际运行的数据进行分析比较,我们初步确定通过以下途径来实现窑炉改造。

窑炉各关键部位的作用

玻璃窑炉各关键部位的作用 一、玻璃窑炉的加料口 玻璃池窑将加料池发展成为预熔池。预熔池内的温度一般能保持在1100~1300℃,配合料内各组分之间的硅酸盐反应在预熔池内已经开始,料堆表面已经开始熔融。已初步熔化的料堆,当它进入熔化池后,其熔化速度可以加快。 在熔化池面积一定时,熔化速度加快了,相对来说,其澄消时间就延长了。因此,能提高熔化率、改善玻璃质量、降低热耗的作用;池内粉料飞扬的情况大大减少,格子体堵塞情况大大改善。 二、玻璃窑炉窑坎的作用 窑坎是放在窑池深层的挡墙,墙高为池深的1/2以上,有的可以达到池深的3/4;窑坎是控制玻璃液流,提高熔化率的技术措施。 窑坎作用是:迫使熔化部玻璃液呈一薄层全部流经窑池上层,经高温加热后再进入流液洞。这样就提高了玻璃液的温度,有利于气泡的排除,加快澄清速度,从而改善玻璃液质量。 设置窑坎后,玻璃液在窑块处产生回旋,可延迟玻璃液在熔化部停留时间;可阻挡池底脏料流往澄清部。 三、玻璃窑炉流液洞的作用 流液洞是把熔化部和冷却部的玻璃液连通起来的位于池窑底部的涵洞,是由一套特制的优质耐火材料砌筑成的,一般选用优质材质牌号为YAZS41#W无缩孔氧电熔砖,它的一般设置在澄清池的最下端,一般设计成长方形,常用马蹄焰窑炉的流溢洞长度设计范围为

400~00mm,高度为200~300mm。 流液洞的作用:熔化部玻璃液流到流液洞附近时,受到流液洞上面的桥墙阻挡,大部分玻璃液被挡住而往回流动,只有熔化好的沉入深层的玻璃液才能通过流液洞进入冷却部,因为熔化好的玻璃液密度大,下降到了底层,有力地阻挡了浮渣、泡沫及未熔化好的玻璃液,起到了选择玻璃液的作用;由于流液洞截面(洞口)很小,又处于窑池深层,故能保证玻璃液的质量,扩大了熔化部利用面积,提高了熔窑熔化能力;可以减少冷却部向熔化部的回流,如设计得合理还可以消除回流,减少或消除波璃液二次加热的能耗,有利于节能;由于洞口在玻璃液深处,加之对流液洞桥墙和盖板砖进行冷却,使通过流液洞进入冷却部的玻璃液温度大大降低,洞口位置、尺寸及冷却程度不同,玻璃液温度也不同,起到了对玻璃液的调温作用。 四、玻璃窑炉蓄热室的作用 当窑内高温废气通过小炉通道进入蓄热室时,将蓄热室内的格子体加热,此时格子体的温度逐渐升高,积蓄一定的热量;换火后,助燃空气(煤气)由下而上,经蓄热室底烟道进入蓄热室,蓄热室内的格子体用积蓄的热量预热空气(煤气),此时格子体的温度逐渐降低。 蓄热室的工作是周期性的,一个周期内是格子体的加热期,另一个周期内是格子体的冷却期。 因此蓄热室的作用是:利用格子砖作为蓄热体,将废气所含的热量积蓄起来,换火后用积蓄的热量将空气和煤气预热到一定温度。一般空气可以预热到1000℃~1350℃;煤气可以预热到1000℃~1150℃。

马蹄焰玻璃窑炉窑压的控制

马蹄焰玻璃窑炉窑压的控制 朱柏杨 窑压是玻璃窑炉工艺操作参数中非常重要的参数之一,不论窑炉规模的大小,均要求窑内各点保持微正压,这对生产高质量的玻璃液起到很大的作用。窑压过大,既不利于玻璃的熔化,又增大了对大璇炉体耐火材料的冲刷侵蚀,降低玻璃窑炉的使用寿命;窑压过小,又会造成玻璃液表面黏度增大,配合料在熔化池熔化产生的气泡难以排出,易产生麻点和气泡,同样不利于玻璃的熔化和澄清。 一、窑炉窑压在生产中操作中维持微正压的重要性: 1、熔化池的窑压控制较高会使玻璃液的澄清困难,并造成窑炉火焰空间耐火材料尤其是硅砖的损坏,这会影响窑炉的使用寿命,长期处于过高窑压的运行状态,会危及窑炉的安全,这点在司炉工操作中必须密切注意,虽然正压操作是合理的,但要求在实际司炉生产中是采取微正压(5pa)。 2、玻璃在熔制过程中,如果窑内压力处于负压操作状态,则窑外冷空气进入窑内造成以下问题:由于观察孔和加料口处与玻璃液面位置,冷空气的吸入会大大降低液面温度,尤其在加料口更会降低配合料的预熔效果,同时降低窑炉的熔化率。因此,窑内压力应保持在微正压或零压,以防止冷空气进入。 3、窑压过低,如低到玻璃液面显负压时,会降低了玻璃的温度,增加了热量损失,同时改变了炉内温度熔化制度影响配合料熔化,由于冷空气的吸入,干扰了火焰正常的状态与热点,由此造成火焰的不稳定,会使窑内温度场不稳定,还会使玻璃液的熔化带来很大的困难。所以,窑炉过低的负压操作会极大降低玻璃的熔化效果,并进一步的给澄清均化造成困难,使产品质量下降,对加料口电熔耐火材料的使用寿命影响也大。 4、窑内正压如果太大,会影响玻璃液的澄清,并造成烟气喷出,致使窑温下降,烟道温度上升,能耗增加。不仅增加了热损失,加剧耐火材料的侵蚀,降低熔炉的使用寿命,而且影响玻璃的澄清,还使燃料的混合燃烧过程变慢,熔化能力下降。如果澄清部的窑压过大,会直接影响到玻璃制品的品质,玻璃窑炉窑压的控制一般要求熔化池玻璃液面处在微正压状态下运行。 二、微正压的观察与检测点: 1、窑炉采用微正压操作,一般以加料区域作为观察点:一是加料口的负压对窑炉影响最大,二是加料口的位置易于观察。在司炉实际操作时,应控制在能观察到加料口的废气流有少量的外泄,而且流速缓慢的状态为合适。在窑炉的自控系统中,也广泛采用窑压的显示和控制仪表,实现自动控制能更稳定窑压,提高玻璃的熔化质量。 2、窑压的检测位置:用一根直径为ф8~ф14mm、长度为1.2m的中空的不锈钢钢管插入窑炉两侧胸墙靠近澄清池部位的观察孔里面(马蹄焰窑炉一般都在两侧胸墙留有窥视孔),对外的部分用一根软管接到检测范围±20Pa的动窜式压力表上,就可以直接读数了。 三、影响马蹄焰窑压变化的因素和窑压的调节调整操作:

玻璃窑炉富氧燃烧技术

玻璃窑炉富氧燃烧技术 富氧燃烧新技术在马蹄焰玻璃窑炉上的应用探讨 一、膜法富氧原理: 膜法富氧技术是利用高分子材料的一些本征特性,如对不同气体分子具有不同的选择渗透性能,以及高分子材料的特殊加工性能,科技人员将一些特殊的高分子材料研究加工成为具有工业应用价值的气体分离膜和膜原件。 选用高分子材料,经特殊工艺加工成复合膜和膜原件,可以将空气中的氧从21%富集到30%,且具有超高气体透量(与玻璃态高分子膜相比),单位面积/单位时间/单位压力可产富氧(30%)4Nm3/m2?h?bar,与深冷法制氧和变压吸附法制氧(折合成相同浓度)相比,膜法的制氧成本最低。 二、富氧燃烧原理: 富氧燃烧目的就在于使燃料充分燃烧,并有效地充分利用燃烧生成的数量。燃烧的工艺与炉窑效率有着至关重要的关系。燃烧是由于燃料中可燃分子与氧分子之间发生高能碰撞而引起的,所以氧的供给情况决定了燃烧过程完成的是否充分。在常规空气助燃的燃烧系统中,这种高能碰撞作用受到占空气成份近五分之四不助燃的氮分子阻碍,减少了氧分子与燃料可燃分子之间的碰撞机会,直接影响燃烧效率的提高,不仅如此,氮还在炉窑中吸收大量的热量在废气中排掉造成热损失,浪费能源。采用比常规空气含氧量高的空气助燃称富氧燃烧,它有提高火焰温度、加快燃烧速度、降低燃料燃点温度、增加热量利用率的特点。 三、马蹄焰玻璃窑炉描述: 马蹄焰玻璃窑炉以价格低廉的发生炉煤气(油或天燃气)为燃料,不但提高了熔化质量,且大大节约了燃料成本。该炉型设有合理的蓄热室结构,提高了热能利用率和工作效率。在蓄热室设计时,是让烟气直接通过蓄热室进入烟道,而蓄热室是一个用耐火材料砌成的空心格子的加热室。当发生炉煤气和空气通过蓄热室时预热空气和煤气,

窑炉工艺

1.熔化部的作用:玻璃池窑的熔化部(Melting Zone)是进行配合料熔化和玻璃液澄清、均化的部分, 2.耳池的定义及作用:指布置在平板玻璃池窑两侧、与窑池相通、向外凸出的长方形或正方形小池因为耳池处的玻璃液温度较低,就使得有耳池部位的窑池内玻璃液的横向对流加强,故而对玻璃液流能够起到调节和澄清作用。 3.玻璃液分隔装置的类型及各自的工作原理:1.卡脖的把矮碹下面的一段池窑缩窄,是连接玻璃池窑熔化部和冷却部的通道是可以减少向冷却部的热气流和玻璃液的对流量,减少冷却部向熔化部的回流,以及降低熔化部气体向冷却部的辐射传热量和溢流量。具有稳定成型部作用和促进玻璃液流动。2.冷却水管从卡脖的两侧插入水管管壁附近的玻璃液因温度降低而粘度增大,从而对玻璃液的流动起到阻碍作用,于是就实现了它作为玻璃液分隔装置的目的3. (3)窑坎设立在卡脖处池底的某个部位延长玻璃液在熔化部的停留时间,减少冷却部向熔化部的玻璃液回流量,从而减小了二次加热的能耗,加速了玻璃液的冷却 4.气体空间分隔装置的作用及类型:为了保持冷却部的作业制度,常在玻璃池窑的熔化部和冷却部之间设置有气体空间的分隔装置,以减小熔化部高温火焰对冷却部的影响气体空间的分隔装置有完全分隔和部分分隔这两大类①矮碹②吊矮碹③U型吊墙④双J吊墙 5.简述浮法玻璃厚度的控制方法:①生产薄玻璃的控制方法,通常采用机械拉边法,即在锡槽中段玻璃带的两边放置若干个横向拉边器拉边器的作业有两个:一是横向拉边;二是阻止退火窑辊子的纵向拉力被传递到锡槽高温区玻璃带上,以减小玻璃带横向收缩。当拉引速度提高以后,玻璃带就被逐渐拉薄,宽度也有所减小。生产后玻璃也是的。不同点就在于生产厚平板玻璃时拉边辊是负角度 6.蓄热室的作用及结构组成:1.而蓄热室既可以预热空气,亦可以预热煤气 2. 余热回收蓄热室的结构主要包括:顶碹、承重碹、格子体、分隔墙、炉条碹以及有关的钢结构等 7.格子体的种类及特点:(a)西门子式(b)李赫忒式(c)编篮式(d)十字形连续通道式(e)筒子砖连续通道式 8.生产日用玻璃用的窑叫什么窑?马蹄焰池窑。 9.马蹄焰玻璃池窑投料口和投料池与浮法玻璃池窑有何不同?为什么?马蹄焰玻璃池窑的小炉和蓄热室在窑池的前端部,所以其投料口、投料池多数都只能够能设置在窑池的侧面,即所谓的侧面投料。10.流液洞的定义,属于什么分隔装置?它是把熔化部和冷却部的玻璃液连通起来的、且位于窑池底部的一个涵洞。由于其形似一个桥洞而得此名。属于深层玻璃液分隔装置 11.马蹄焰玻璃池窑为什么用深层分隔装置?这是由于马蹄焰玻璃池窑所熔制的玻璃液质量在均匀性、澄清性等方面均达不到平板玻璃池窑那样高的质量,因而需要取更深层的玻璃液去冷却和成型。 12.气体空间的完全分隔和部分分隔各自的优缺点。1.完全分隔完全避免了熔化部作业制度对冷却部的影响,所以既减少了熔化部的热量支出,又减轻了冷却部的散热负担,从而可以缩小玻璃池窑冷却部面积,全分隔后完的冷却部,其作业温度只受玻璃液温度的影响,这样也便于控制独立的作业制度。但是为了保持冷却部空间具有一定的温度,往往又需要在冷却部另设置加热系统,这样又增加了玻璃池窑的燃料消耗,提高了产品的成本,并使玻璃池窑的结构趋于复杂化2. 部分分隔可以利用熔化部窑压的大小来调节冷却部内的作业制度,而不用另外增设加热系统,这对于生产降耗和控制调节都比较有利。但是当玻璃池窑熔化部的操作制度发生波动对也会影响到冷却部作业制度的稳定,所以很难严格控制玻璃池窑冷却部的作业制度。对流液洞窑来说,当采用气体空间的部分分隔时,其熔化部的飞料也会影响到冷却部的玻璃液质量,并加速对冷却部耐火材料的侵蚀。 13.马蹄焰玻璃池窑有几对小炉和蓄热室?只有一对小炉一对蓄热室 14.玻璃制品退火的目的和过程?就是消除玻璃制品在成型后或热加工后中内的残余内应力和光学不均匀性以及稳定玻璃制品内部的结构,从而防止其炸裂以及提高玻璃制品的机构强度两个主要过程:一是内应力的减弱和消失;二是防止内应力的重新产生 15.钢结构退火窑分哪2大部分和7个区?分别解释Ret区和F区:均匀加热区(A区);重要退火区(B 区);退火后区(C区);热绝缘区与非热绝缘区的过渡区(D区);热风循环冷却区(Ret区);过渡区(E区)以及强制冷却区(F区)七个部分 1.RET区利用退火窑内的热空气,并配以一定量的新鲜冷空气从而形成

玻璃马蹄焰窑炉结构设计

第二章结构设计 熔化部设计 熔化率K值确定 瓶罐玻璃池窑设计K值在—为宜。熔化率取的过小,窑炉不节能,取得过大,熔化操作困难,或是达不到设计容量,本次取(m2·d)。理由如下:目前国外燃油瓶罐玻璃窑炉熔化率均在以上,而我国却在左右,偏低的原因:(1)整个池窑缺少有助于强化熔融的配套设计。 (2)操作管理,设备,材料等使得窑后期生产条件恶化。 由于这些影响熔化能力的因素,现在瓶罐玻璃K值偏小。在全面改进窑炉结构和有关附属设备后,根据国内耐火材料配套情况和玻璃原料量与制备情况。采取了K= t/(m2·d)。 熔化池设计 (1)确定来了熔化率K值:熔化部面积 100/=40m2。 (2)熔化池的长、宽、深:L×B×H=8000mm×5000mm×1200mm 本设计取长宽比值为。 长宽比确定后,在具体确定窑池长度时,要保证玻璃液充分熔化和澄清,并考虑到砖窑材料的质量以及燃烧火焰的情况,一般要求火焰转向点在窑长的2/3处。窑

长应≥4m 。 在确定窑池宽度时,应考虑到火焰的扩展范围,此范围取决于小炉宽度、中墙宽度(两个小炉的间距,小炉的间距,既要便于热修,又不要降低火焰的覆盖面积,一般小炉之间的通道宽度取~1.2 m )。窑池宽度约为2~7m。 长宽选定后,当然具体尺寸还要按照池底排砖情况(最好是直缝排砖)作出适量调整,池底一般厚为200~300m。具体的池底排列会在后面设计的选材方面进行说明。这里先不做细讲。 综上,本次选用L=8m ,B=5m。 窑池深度一般根据经验确定。池深一般在900—1200mm为宜。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—%范围内时,池深800—1200mm的玻璃球窑,其垂直温降约为15—30℃/100mm[6]。 表2-1 中国池窑熔化池池宽

玻璃窑炉氧气增强NOx减排(OENR)技术

随着环保法规变得越来越严格,世界各地的玻璃制造商越来越需要降低氮氧化物的排放量。因此普莱克斯开发了氧气增强NO x 减排(OENR)技术,其主要优势在于,不影响玻璃窑炉现有操作的情况下,有效降低NO x排放15%~30%,且成本低、安装简单、操作安全、维护极少。 OENR技术简介。为采用蓄热室的空气燃烧玻璃窑炉开发的OENR技术,通过分级燃烧的方法实现低NO x排放。将少量的氧气通入到附近的排烟口或其他合适的窑炉位置,同时减少进入玻璃窑炉的预热空气量,将残余的碳氢化合物和CO通过加氧燃烧掉,此过程中不会增加氮氧化物的产生。 OENR数值模拟的基础条件是:出料量300 t/d的蓄热室马蹄焰玻璃窑炉,空气燃烧过剩系数1.12,OENR燃烧过剩系数1.06,烟气和残氧的对比如图1所示。

图1 普通空气燃烧和OENR燃烧模拟结果对比OENR技术在大型蓄热室空气燃烧容器玻璃窑炉上的应用。由于现场已有液氧系统,安装应用一个月的OENR技术试验得出:①NO x降低15%~30%(氧气用量80~150 Nm3/h);②蓄热室顶部和烟囱的CO浓度没有增加;③测试过程中玻璃的产量和质量保持不变。 OENR系统安装。氧枪安装在炉两侧靠近加料口的观察孔上(图2)。氧气由窑炉排烟侧通入,随着窑炉的周期换火而交替进行。为了避免任何火焰的干扰和碹顶温度的增加,氧气喷射器使氧气射流与窑炉内烟气的混合变得最优。氧气应保持小流量以防止燃烧侧氧枪过热。

图2 马蹄焰玻璃窑炉OENR氧枪安装示意图空气燃烧基准和OENR操作的运行结果见表1。该试验是在恒定拉引量435 t/d的正常下运行,对玻璃产量和质量没有任何影响。气体采样是在生产稳定的情况下,从小炉中采取,测试中没有观察到烟气中SO2浓度的增加,对碹顶温度和蓄热室顶部温度进行密切监测,OENR操作时没发现碹顶温度增加。 表1 应用OENR技术试验结果对比 在全球更严格的NO x排放规定的背景下,氧气增强NO x减排技术(OENR)为全球玻璃制造商提供了一种有效降低NO x排放更

马蹄焰玻璃窑炉窑炉气氛的控制

马蹄焰玻璃窑炉内火焰气氛的控制 朱柏杨 玻璃液对窑内气氛的变化反应极为灵敏。在无特殊要求的情况下,一般以中性焰为佳,但实际上多数采用弱还原焰。器皿玻璃配合料在使用芒硝做澄清剂时,应将熔化部的前半部调整为还原性火焰,而在澄清部应保持中性或弱氧化性气氛。澄清部采用氧化气氛利于氧化亚铁的氧化与玻璃液的澄清。特别对保温瓶和铅玻璃的熔制,必须采用氧化气氛,否则,铅玻璃及其原料会被还原出金属铅。 1、窑炉火焰气氛的概念:窑炉火焰气氛是指在熔制的过程中,窑炉内的燃烧产物中所含的游离氧与还原成分的百分比,一般将窑炉火焰气氛分为氧化气氛和还原气氛两种。 1.1、窑炉火焰游离氧含量在8%以上的称为强氧化气氛,游离氧含量在4%~5%的称为普通氧化气氛,游离氧含量1%~1.5%的称为中性气氛,当游离氧的含量小于1%,并且CO含量在3%以下时,称为弱还原气氛,CO含量在5%以上的称为强还原气氛。 1.2、气氛对熔制影响也很大,有时甚至是关键因素。在实际生产中,采用何种气氛制度来熔化玻璃配合料,要根据玻璃配方中原料的组成以及熔制过程中各阶段的熔化反映情况来确定。当玻璃配合料中所含氧化物和碳较少,且粘性低、含铁量较高时,适合氧化气氛熔化,反之,则适合于还原气氛。 1.3、气氛会影响玻璃配合料在高温下的熔化反应速度与均化澄清效果,尤其对器皿玻璃的颜色、透光度和表面质量的影响,更显突出。如果在熔窑液面上长期被煤气覆盖,即使空气过剩系数再大,烟气中CO的含量再小,火焰气氛也是还原性的。反之,如果在熔窑液面上长期被助燃风覆盖,则火焰气氛是氧化性的。但不利于微气泡的吸收和排除,单纯调整助燃风量基本不起作用。 2、窑炉火焰气氛对产品性能的影响:玻璃产品在烧成过程中会发生一系列的物理化学反应,如水分的蒸发,盐类的分解,有机物、碳和硫化物的氧化,晶型的转变,晶相的形成等。这些物理化学反应的速度,除了受温度影响之外,气氛对其也有很大的影响,如果控制不当,就会使玻璃产品产生各种缺陷。 2.1、气氛影响铁的化合价:在实际生产中,当氧化气氛烧成时,配合料中的Fe2O3在含碱量较低的玻璃相中熔解度较低,可析出胶态的Fe2O3使制品显淡淡的棕黄色,当还原气氛烧成时,形成的FeO熔化在玻璃相中呈淡绿色。当熔制气氛的波动(通过观察玻璃中制品颜色的变化了解气氛波动情况)达到一定程度时,玻璃就产生微气泡。 2.2、气氛会使SiO2还原和CO分解:在一定的温度下,还原气氛可使SiO2还原为气态的SiO,在较低的温度下它将按2SiO→SiO2+Si分解,因而在制品表面形成Si的雾斑。还原气氛中的CO在一定的温度下会按2CO→CO2+C分解。因此澄清池在还原气氛中很可能因CO分解在玻璃液体中会再被氧化成CO2形成气泡。 2.3、器皿玻璃尽量采用还原性配合料,尤其在高白玻璃生产中采用还原性配合料是不容置疑的。 2.4、保持熔制氧化还原气氛的稳定。熔制气氛既包括配合料的气氛,又包括火焰气氛。玻璃熔

蓄热式马蹄焰玻璃窑炉节能新措施

作为高耗能行业,玻璃窑炉的节能一直是行业内重要研究的课题,对玻璃窑炉节能途径的研究更是涉及多个领域。玻璃工业生产几十年来,国内外技术人员在节能方面作了大量的工作,开发出了许多窑炉节能的新工艺、新技术、新材料,收到明显的节能效果,作者根据多年经验,结合国内外近年的研究和应用实践,围绕蓄热式马蹄焰玻璃窑炉的节能,总结了以下几个方面的节 能新措施。 一、配合料制作 各种玻璃原料熔制成质量符合生产要求的玻璃液,一般都要经历两个均质化的过程,一是玻璃的各种粉状原料在制备配合料的过程中,通过混合机进行均匀混合,二是将制备好的玻璃配合料投入池炉的熔化池,在很高的温度下进行一系列物理、化学、和物理化学的反应,最后熔制成熔化良好、组成稳定、质地均匀,符合生产成型要求的玻璃液,前一个玻璃配合料的均匀混合,是为后一个把配合料熔制成均质的玻璃液创造了有利条件,许多企业在控制原料粒度、水分以及配合料粒化等措施实现窑炉节能方面作了大量的工作。 二、玻璃熔制工艺的改进和优化 1、开发节能型玻璃配方,制定合理的玻璃配方,采用低温易熔玻璃成份和添加有效助熔成份,不仅可以减少玻璃的化学反应热和形成热,还可以降低熔化温度,减少窑炉的热消耗。 2、玻璃COD值的控制和最佳澄清工艺 玻璃的澄清过程是玻璃熔化过程中非常重要的一环,也是节能和生产优质玻璃的关键环节。玻璃的澄清过程是一个复杂的物理化学过程,澄清过程完善与否和配合料的组成、熔制工艺制度、窑内气氛的组成与窑压、气泡中气体的性质及使用的

澄清剂等因素有关,其中硫酸盐、硝酸盐等是最常用的化学澄清剂,确定包括化学澄清剂在内的配合料的氧化还原数和各种玻璃产品中Fe2+/Fe3+比值的行业规范和标准,以指导该项技术在玻璃行业中的推广应用,从而达到稳定生产优质玻璃之目的。 三、窑炉设计结构 随着计算机技术的飞速发展,通过数字和物理仿真,模仿玻璃窑炉实际工作状态,通过分析窑炉结构对工作状态的影响,设计出更加合理的窑炉结构,从而实现节能。在结构上可以考虑以下几个方面: 1.增大蓄熔比,一般超过50/1,具体做法一是加高蓄热室或采用三通道双回程蓄热室;二是采用高蓄热室效率的八角筒型砖或十字型格子砖,以增加有效蓄热面积,尽量提高空气预热温度至1300℃以上,这样可以提高燃料的燃烧速度,节约燃料以 达到节能效果,提高蓄熔比要注意蓄热室的构筑系数,高度方向与长度方向和尺寸比例要合理,优良的蓄热室结构,提高了蓄热效果,减少了散热量,可以充分回收和利用热能,可大大提高窑炉的热效率。 2.燃烧器在窑炉前端横向排列,小炉设计合理,喷火口采用扁平式,燃烧完全, 火焰覆盖面积大。 3.加料口采用预熔池结构,加强预熔效果,同时采用密封式投料技术。 4.采用深澄清池倾斜流液洞结构和小工作部机构,减少玻璃液回流和工作部散热。 5.窑炉进行全保温:蓄热室墙、碹、小炉、大碹、池壁、池底、胸墙采用全保温,蓄热室墙、小炉、胸墙、大碹应增加保温涂料,以减少窑体散热。 6.在熔化部池底设置窑坎,通过窑坎稳定窑池中投料回流和成型回流,避免因 熔化温度的波动而造成玻璃液的质量不均,同时提高了玻璃的澄清效果和均化质量,减少了熔化池底层往回流动的玻璃液量,降低能耗。

马蹄焰窑炉设计说明书

课程设计任务书学生姓名: 专业班级: 指导教师:工作单位: 题目: 33 t/d蓄热式马蹄焰池窑的设计初始条件: 1、产品的品种:陶瓷熔块 2、产量: 33 吨/天 3、玻璃的成分 陶瓷熔块成分(wt/%)表1 4、原料 所用原料及基本要求表2 6、纯配合料熔化,不外加碎玻璃。 7、玻璃的熔化温度:1509 ℃;熔化部火焰空间温度: 1559 ℃。 8、助燃空气预热温度:1198 ℃。 9、燃料:重油 重油的元素组成表3 10、重油雾化介质:压缩空气,温度80℃,用量0.5Bm/kg油 11、空气过剩系数:α取1.1 12、窑型:蓄热式马蹄焰流液洞池窑

要求完成的主要任务: 一、撰写设计说明书,主要内容包括: 1、设计依据及相关政策、法律、法规及设计规范 2、物料平衡计算(列出计算过程) 2.1配料计算 2.2去气产物及组成计算 3、热平衡计算(列出计算过程) 3.1燃料燃烧计算 3.2玻璃形成过程所消耗的热量计算 3.3燃料消耗量近似计算 4、窑炉的结构设计 详细说明各部位的作用,各主要参数选择依据,并进行方案对比。。 4.1熔化部设计 包括熔化部的面积、长、宽、深度、火焰空间及投料口的尺寸。 4.2工作部的设计 包括工作部的面积、长、宽、深度及火焰空间的尺寸。 4.3玻璃液的分隔设备的设计 4.4出料口的设计 4.5小炉口的计算与设计 4.6蓄热室的计算与设计 4.7烟道与烟囱尺寸的确定 5、窑炉耐火材料的设计与选择 包括池壁、池底、胸墙、大碹、蓄热室的耐火材料及保温材料的设计与选择。 要求作方案对比,阐述选择依据。 6、窑炉主要技术经济指标 ①熔化量:②熔化率:③熔化部面积:④冷却部面积:⑤一侧蓄热室格子砖的受 热面积:⑥单位熔化部面积所占格子砖受热面积:⑦每公斤玻璃液所消耗的热量: ⑧燃料消耗量:⑨玻璃熔成率。 二、用CAD绘制一张窑炉总图(3#图打印) 时间安排: 18周讲课、查阅资料、设计计算、绘制草图; 19周 CAD制图; 20周撰写设计说明书、答辩。 指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:年月日

水玻璃制作工艺全

工业硅酸钠工艺规程 1.目的 为了对生产过程进行控制及便于操作,以保证生产出合格的硅酸钠产品。 2.范围 适用于泡花碱车间马蹄焰窑炉硅酸钠产品生产过程。 3.产品说明 名称 化学名称: 硅酸钠又称水玻璃 俗名: 泡花碱 英文名称: Sodium Silcate 化学式: Na2O?nSiO2 (其中n为模数) 说明:模数在3以上的称为“中性”水玻璃,模数在3以下的称为“碱性”水玻璃。性质 物理性质 外观 固体水玻璃: 淡兰色、青绿色、天蓝色或黄绿色玻璃状物。 液体水玻璃: 无色透明或带浅灰色粘稠状液体。

当杂质含量极少时,玻璃状无水固体硅酸纳是无色透明的玻璃体。随着杂质含量的增加,玻璃体出现颜色。杂志中铁的氧化物使其呈现淡棕或深棕色,甚至是黑色。颜色的深浅又随模数的减小而加深。 密度: 随着模数的降低而增大。当模数从下降到1时,密度从增大到。 熔点: 无固定熔点, "中性"水玻璃大约在550℃左右软化。 对急冷急热非常敏感,受到这种作用时,立即裂成不规则的小碎块。 溶解度: 固体水玻璃在水中溶解度随下列因素有关 a 与压强有关,压强升高,溶解速度增大。 b在相同的压强下,随水玻璃模数增大,溶解速度而减少。 c与固体水玻璃的粒度有关,粒度越大,所用的溶解时间越长。 模数:硅酸纳中的二氧化硅与氧化纳的摩尔比称为模数。模数既显示硅酸纳的组成,又影响硅酸纳的物理、化学性质。 模数与质量百分比的关系如下式: M=SiO2%∕Na2O%× 式中M为模数,为换算系数(Na2O与SiO2分子量之比)。 化学性质 无论是块状或粉状固体无水硅酸纳,对酸都很难起起作用。但易被氢氟酸分解,生成挥发性的SiF4和碱金属氟化物。苛性碱能溶解固体硅酸钠,特别对细粉状物的反应更快。 a 水玻璃的水溶液能发生强烈的水解反应而使溶液呈碱性。

马蹄焰池窑设计

窑炉及设计(玻璃)课程设计说明书 题目:年产1.2万吨玻璃酒瓶燃油马蹄焰池窑的设计 学生姓名: 学号: 院(系):材料科学与工程学院 专业:无机非金属材料工程 指导教师: 2012 年 6 月 17 日

陕西科技大学 窑炉及设计(玻璃)课程设计任务书 材料科学与工程学院无机非金属材料工程专业班级学生:题目:年产1.2万吨玻璃酒瓶燃油马蹄焰池窑的设计 课程设计从2012 年 6 月 4 日起到2012 年 6 月17 日 1、课程设计的内容和要求(包括原始数据、技术要求、工作要求 等): (1) 原始数据: a.产品规格:青白酒瓶容量500mL, 重量400g/只 b.行列机年工作时间及机时利用率:313 天,95% c.机速:QD6行列机青白酒瓶38只/分钟 d.产品合格率:90% e.玻璃熔化温度1430℃ f.玻璃形成过程耗热量q玻=2350kJ/kg玻璃液 g.重油组成(质量分数%),见表1。 表1 重油组成 (2) 设计计算说明书组成(电子纸质版) 参考目录如下

1.绪论 1.1设计依据 1.2简述玻璃窑炉的发展历史及今后的发展动向 1.3对所选窑炉类型的论证 1.4有关工艺问题的论证 2.设计计算内容 2.1日出料量的计算 2.2熔化率的选取 2.3熔窑基本结构尺寸的确定 2.4燃料燃烧计算 2.5燃料消耗量的计算 2.6小炉结构的确定与计算 2.7蓄热室的设计 2.8窑体主要部位所用材料的选择和厚度的确定 3.主要技术经济指标 4.对本人设计的评述 参考文献 设计说明书格式见《陕西科技大学课程设计说明书撰写格式暂行规范》。 (3)图纸要求采用绘图纸铅笔绘制,图纸断面见参考图。图幅大小见表3。各断端面绘图比例必须一致。 表3 图纸要求

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