玻璃马蹄焰池窑课程设计说明书
玻璃窑炉及设计
课程设计说明书
题目：年产26000吨高白料酒瓶燃油蓄热式马蹄焰池窑设计
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2012 年6月29日
目录
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熔化部面积
2.4熔窑基本结构尺寸的确定
2.5燃料燃烧计算
2.6燃料消耗量的计算
2.7小炉结构的确定与计算
2.8蓄热室的设计
2.9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
5. 参考文献
1.绪论
课程设计是培养学生运用《玻璃窑炉及设计》课程的理论和专业知识解决实际问题，进一步提高设计运算，使用专业资料等能力。目的是使学生受到设计方法的初步训练，逐步树立正确的设计观点，增强设计能力，创新能力和综合能力，逐步掌握窑炉及其他热工设备设计的基础知识和技能，并对所学窑炉热工设备理论知识进行验证和深化，为将来从事生产、设计、研究及教学奠定良好的基础，同时为毕业论文打下坚实的基础。
1.1设计依据
（1）设计内容：年产26000吨高白料酒瓶燃油蓄热式马蹄焰池窑
（2）原始数据：
a)产品规格：高白酒瓶容量550mL, 重量450g/只
b)行列机年工作时间及机时利用率：335 天，95%
c)机速：QD8行列机高白酒瓶75只/分钟
QD6行列机高白酒瓶42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 ﹣1
表1－1 重油组成
1.2 述玻璃窑炉的发展历史及今后的发展动向
玻璃窑炉是熔制玻璃的热工设备，利用燃料的化学能、电能或其它能源产生热量，造成可控的高温环境，使玻璃配合料在其中经传热、传质和动量传递过程，完成物理和化学变化，经过熔化、澄清、均化和冷却等阶段，为生产提供一定数量和质量的玻璃液。
我国的玻璃窑炉古已有之，其经历了一个漫长的发展史，通过燃料和技术的发展提高，玻璃窑炉现在已经有了较大的进步。我国的玻璃窑炉基本上都为火焰池窑，其基本结构为：玻璃熔制、热源供给、余热回收、排烟供气四部分。目前我国玻璃窑炉的主体要燃料有煤、重油、发生炉煤气、天然气，其中最普遍采用的是煤和重油，为节能降耗减少污染，也有许多窑炉采用发生炉煤气和天然气，如下表-2介绍了我国玻璃窑炉的发展史：
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。通过采用新技术、新工艺，可进一步降低能耗，提高玻璃液质量，减少环境污染，走出一条仅能环保的可持续发展道路。
1.3 所选窑炉类型的论证
本设计采用蓄热式马蹄焰流液洞池窑
（1）其优点有：
a. 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；
b. 结构简单，造价低，只有一对小炉布置在熔化部端墙上。
(2) 但该窑也有缺点：
a. 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；
b. 一对小炉限制了炉宽，进而限制了生产的规模；
c. 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。
1.4关工艺问题的论证
（1）温度制度：
“窑温”指胸墙挂钩砖温度，依靠燃料消耗比例调节。马蹄焰和纵焰池窑的热点值取决
于熔化玻璃的品种、燃料和耐材质量。热点位置选在熔化部的1/2~2/3处，不易控制。
（2）压力制度：压强或静压头，沿气体流程。玻璃液面处静压微正压（+5Pa），微冒火。测点在澄清带处大碹或胸墙。用烟道的开度调节抽力压强。
(3) 泡界限制度
人为确定玻璃液热点位置。马蹄焰池窑稳定性不很强。
（4）液面制度：稳定。波动会加剧液面处耐材侵蚀。对成型也有影响。日用玻璃池窑要求±0.5mm，轻量瓶为±0.1~0.3mm）。
探针式和激光式测量方法。安装在供料道或工作池。依靠控制加料机的加料速率来进行。
（5）气氛制度：通过烟气中O2含量和CO含量判断。多数玻璃需氧化焰，但芒硝料要求还原焰。通常借助改变空气过剩系数来调节窑内气氛的性质（空气口大小和鼓风用量）。
Fe2+——深绿色，透光性差，透热差。
Fe3+——浅黄色，透热、透光性强。
火焰亮度判断，明亮为氧化焰，不大亮为中性焰，发浑者为还原焰。
（6）换向制度:蓄热式池窑定期倒换燃烧方向，使蓄热室格子体系统吸热和换热交替进行。换向间隔一般为20~30/min，烧重油熔窑，换向时先关闭油阀，然后关小雾化剂阀，留有少量雾化剂由喷嘴喷出，为的是避免排走废气时喷油嘴被加热，喷嘴内重油碳化，堵塞喷油嘴。
（7）加料方式：采用单侧加料。
2. 计计算内容
2.1 日出料量的计算
日出料量由年产量和原始数据计算得：
单台DQ8列机年产合格瓶量（吨/年）m为
m(DQ8)=753603243450310-63335395%390%=13920.255吨/年
单台DQ6列机年产合格瓶量（吨/年）m为
m(DQ6)= 423243450310-63335395%390%=7795.3428吨/年
由于给定年产26000吨高白料酒瓶，则
需要DQ8行列机台数n＝26000／13920.3≈2台
需要DQ6行列机台数n＝26000／7795.3≈4台
因此选择2台DQ8行列机就能满足生产需求，则玻璃熔窑日出料量G（t/d）为G=753603243450310-632=97.2（t/d）
2.2 熔化率的选取
熔化率K是玻璃窑炉一个重要的技术指标，它是指窑池每平方米面积上每天熔制的玻璃液量，单位是kg/(m2d)或t/(m2d)。
熔化率K的选择依据：
（1）玻璃品种与原料组成；
（2）熔化温度；
（3）燃料种类与质量；
（4）制品质量要求；
（5）窑型结构，熔化面积； （6）加料方式和新技术的采用； （7）燃料消耗水平； （8）窑炉寿命和管理水平。
参考教材A,P 92表4-2，取熔化率为：K=2.0t/d
2.3熔窑基本结构尺寸的确定
2.3.1 熔化部面积计算
熔化部池窑面积根据已定的熔窑规模（日产量）和熔化率K 估算，由教材A,P 91式（4-1）有：
熔化池面积F 熔=G/K=97.2/2.0=48.6m 2
2.3.2 冷却部面积计算
根据经验值，参考教材A,P 98表4-9，取F 冷/F 熔=20%，则F 冷=48.6320%=9.72 m 2
根据玻璃品种、供料道条数、成型机部位和操作条件来决定冷却部形状，本设计采用半圆形供料道，冷却部一般比窑池浅300mm,取900.
F 冷、=48.6320%=9.72 m 2
1/2πr 2= F 冷、
r=2.5 如图2-1所示
则F 冷=1/2πr 2=9.84 m 2 所以F 冷/F 熔=20.2%
2.3.3 窑池长度和宽度的确定
由教材A ，P 93，表4-3可知，烧重油时马蹄焰池窑的长宽比较烧发生炉煤气的稍大些。这是由于采用了高压外混喷嘴，特别是直流式，喷出火焰射程长，冲量大，刚性强，火焰转弯困难，为了避免冷却部温度过高，流液洞盖板过早烧损一囧窑池横向出现温度差，必须把窑池放长；另外，烧重油后火焰温度升高，加快了熔化速度，增大了出料量。为了确保玻璃液的质量，有必要将窑池适当放长。但长宽比过大时，在火焰喷出的正前方空间燃烧产物排除困难，逐渐积聚，压力增大，是火焰变短。基于以上原则，马蹄焰池窑池长不宜小于4m ，熔化面积较大时，长宽比可取低些，否则窑池过长，火焰很难同时满足熔化与澄清的要求。本设计长宽比取1.6.
则F 熔 =1.63B 2
解得：L=8.8m , B=5.5m 如图2-1所示
=8.835.5--0.530.53（5.5-1.0）/232=47.3 m2=47.3 m2实际熔化面积：F
熔实际
=2.05
实际熔化率：K=G/ F
熔实际
2.3.4 熔化池深
同玻璃液质量关系很大,池深须使窑内不形成不动层。深影响窑容量，即窑内停留时间,停留1.5~2天。合理的池深必须综合考虑到玻璃颜色、玻液粘度、熔化率、制品质量、燃料种类、池底砖质量、池底保温和新技术采用（鼓泡、电助熔）等。
参考教材A,Pg93表4-4和近似式（4-2）初取h=1.2m..
校核：池深h可按近似公式计算
h=0.4+（0.5±a）lgV
V——熔化池容积，m3；
a——系数，无色玻璃a=0.
h= 0.4+0.5lg（47.33h ）
解得：h=1.21
由于此池窑熔化率较大，所以池窑深度应深一些，因此h取1.3m.
熔化池窑坎可以强化熔化率，取窑坎高800mm，一般置于熔化池长的2/3处。
玻璃液的平均密度为2.45g/cm3,即2.45t/m3则玻璃液停留时间t=47.331.33
2.45/97.2=1.54天
因玻璃液在窑内停留一天以上，故上述计算合理，冷却部池深取浅，本设计取h=0.9 2.4 窑体主要部位所用材料的选择和厚度的确定
2.4.1 窑体结构设计
（1）池壁
玻璃液的主要侵蚀为横向硅缝处。因此应尽量避免在高温区出现横向裂缝，通常采用整块大砖立砌，要求立砌排砖尺寸必须相当精确，结合面应加工磨制加工达到硅缝密接。
本设计采用300mm电熔锆刚玉砖，立砌。
（2）池底
结构：随着温度的提高，出料量的增加，炉龄的增加，更主要的是为减少散热损失，节约能源，现代熔窑池底多采用多层式复合池底结构。
有：主体层：黏土大砖
保温层：280~350mm
防护层：锆英砂捣打料或电熔锆刚玉捣打料，30~40mm；
耐磨层：无缩孔电熔锆刚玉砖，75~120mm。
本设计采用（由上到下）：耐磨层（100mm）+防护层（30mm）+主体层（300mm）。
2.4.2 火焰空间
火焰空间长度与窑池长度相等，宽度比窑池宽度多200~400mm，本设计取200mm,则火焰空间宽度B，=B+200=5500+200=5700mm.长度L、=8800mm.火焰空间高度由胸墙高度和大碹碹股高度合成，参考教材A，P96表4-8，取大碹升高为1/8，则得碹股f=570031/8=713mm。胸墙设取1000mm，则火焰空间容积为：
V= V= L、3B、3(1+2/3f)=5.738.83(1+2/330.713)=74.0 m3
火焰分隔方式为全分隔。
2.4.3 流液洞
马蹄焰池窑一般只取一个流液洞，本设计出料量大，采用下沉式流液洞，它可以选择质量较好的玻璃液，可以提高降温效果，提高玻璃液质量。
本设计选取流液洞：洞宽3洞高=4003300（mm）
流液洞长度控制着玻璃液的降温程度，愈长则降温愈多，洞长一般取900~1200mm，本设计选洞长为1000mm，下沉量取150mm.
则流液洞的长3宽3高为100034003300
如图2-2所示
=97.231000/(40330324)
流液洞流量负载K
流
=3.375kg/( cm22h)
由教材A,P96,表4-6可知，该流液洞满足要求。
材质：侧墙、盖板、挡砖均用电熔镐刚玉砖.
2.4.3 投料口
按时按量加入、液面稳定，薄层加入，预熔作用，减少粉料飞扬。
马蹄焰池窑为侧面投料，只放一台投料机。宽稍大于投料机宽，两侧留50~100mm。深比窑池浅些。
本设计采用薄层加料方式，加料口向喷火方向倾斜。取长为1350/1450mm,窑内宽800mm ，窑外宽600mm,深比熔化池浅些，取900mm
2.5 燃料燃烧计算
2.5.1 理论空气需要量及燃烧产物量的计算 参考教材B,
V 空气 =100/213（C/12+H/231/2+S/32-O/32）322.4/100 =100/213（89.43/12+6.5/4+0.43/32-0.01/32）322.4/100 =9.7Nm 3/kg 重油
取空气过剩系数a=1.15，根据教材及课件 实际空气量V a=1.1539.7=11.2 Nm3/kg 重油
2.5.2 理论烟气量的计算
V=0.089Car+0.323Har+0.0124Mar+0.033Sar+0.008Nar-0.0263Oar
=0.089389.43+0.32336.5+0.012433.00+0.03330.43+0.00830.6-0.026330.01 =10.1 Nm 3/kg 重油 实际烟气量V 产=V 0产+V 0空气(a-1) =10.1+9.73(1.15-1) =11.6 Nm3/kg 重油 1kg 液体燃料燃烧所需理论氧气量
V O2 =21/1003V a0=9.730.21=2.04 Nm 3/kg 重油 实际烟气组成：
V N2 =N/28322.4/100+aV o2 79/21=0.6/28322.4/100+1.1532.04379/21=8.7 Nm 3/kg 重油 V CO2 =C/12322.4/100=89.43/12322.4/100=1.67 Nm 3/kg 重油 V H2O =(H/2+M/18) 322.4/100=0.765 Nm 3/kg 重油
V SO2 =S/32322.4/100=0.43/32322.4/100=0.003 Nm 3
/kg 重油
2.6燃料消耗量的计算
本设计采用近似计算方法计算燃料消耗量
2.6.1 窑炉热量支出
全窑热平衡热支出主要有三项，即
（1）熔化玻璃消耗的热量Q 1
Q 1=Pq 其中：P ——玻璃液熔化量，kg/（m 2h ） q ——玻璃形成过程耗热量
Q 1=97.231000/2432350
=9.523106
KJ/h
（2）烟气离开蓄热室带走的热量Q 2 Q 2=K 1Q （K1=0.2~0.3），本设计 K 1取0.25.
（3）全窑散失热量Q 3
取决于窑的大小，窑愈小，单位熔化面积散热量愈大，热效率愈低，Q 3以W 表
示,W=61650w/ m2.
本设计采用全保温，减少25~30%
Q3=(1-25%)w=43155w/ m2
将单位转化为kJ/h,有W =43155347.3310-333600kJ/h
=7.353106 kJ/h
总的热量Q=Q1+Q2+Q3=Pq+K1Q+W
Q =（Pq+W）/（1-K1）
=（9.523106+7.353106）/(1-0.25)
=2.253107 kJ/h
=5.43108 kJ/d
根据经验公式进行校核
Q`=(52.75+0.0588 F热) +5.697T
其中：Q` ——每天耗热量3106kJ；
F热——窑池加热面积，m2；
T ——每天熔化玻璃液量，t。
Q`=(52.75+0.0588347.3) +5.697397.23103kJ/d
=5.543105 kJ/d
Q`与Q想近，由于采用了全保温式，所以散热少，故实际耗热量比经验值小，可取.
2.6.2 窑炉热量收入
Q入=B油（Q油+q油物+q介物）
其中B油——重油消耗量kg/(m2.h)
Q油——低热值kJ/kg
q油物——物理热kJ/kg
q介物D ——雾化介质物理热kJ/kg
本设计中为简化计算，忽略了q
油物和q
介物
从而得到
Q入=B油Q油
参考教材A,P38，式（1-82）得
Q油=339Car+1030Har-109(Oar-Sar)-253Mar
= 339389.43+103036.5-1093(0.01-0.43)-2533.00
= 36972.741kJ/kg重油
Q入=Q出=2.253107 kJ/h
所以B
油
=2.253107 kJ/h /36972.74 kJ/kg重油=608.6kg重油/h
2.6.3校核各项经济指标
（1）火焰空间热负荷——每单位空间容积每小时燃料燃烧所放出的热量，单位是W/ m2。
q= B油Q油/V火
=608.6336972.7431000/(3600373.9)=84.6 kw/m3
参考教材A，P103.表4-7，所得q在58~93（3103 w/m3）所以q满足要求。
（2）热负荷值——每小时每m2熔化面积上消耗热量，W/ m2；
Q=2.253107/47.3=4.763105W/m2
（3）单位耗热量——熔化每千克玻璃液所耗总热量，kJ/kg玻璃；
q’=Q/D=2.253107324/(97.23103)= 5555.6KJ/kg玻璃液
（4）耗煤量或耗油量——熔化每千克玻璃液耗用的标准煤量或油量，kg煤/kg玻璃或
kg油/kg玻璃。
t=m/D=608.6324/(97.23103)=0.150kg油/kg玻璃
根据经验值，查表可知，上述指标都符合要求
2.6.4熔化热效率η热
热效率是指对外界供给热量有效利用的程度。
η热=（熔化过程有效耗热量/供给系统热量）3100%
= pq油/Q3100%
=9.523106 /(36972.743608.6) 3100%
=42.3%
根据经验值，上述结果符合要求
2.7 小炉结构的确定与计算
马蹄焰池窑的油喷嘴安装在小炉口下面。本设计采用小交角式小炉特点：空、煤气交角小，预燃室长，舌头探出（长舌）。小炉火焰平稳、较长，火根与火梢温差较小，易控制，自然通风，检修方便；但体积较大，散热损失大，占地多。
参考教材A,Pg102,本设计中，油嘴中心距取500mm,油嘴直径为30mm,油嘴中心距液面高度为300mm,油嘴距池墙外壁300mm.
2.7.1 初定小炉尺寸
参考教材教材A,Pg103表(4-15)，射喷火口空气鱼人温度为1050℃烟气排出温度1450℃，取空气出口速度为W空=8.5m/s。则根据教材教材A,Pg99，式(4-3)，确定喷火口面积F喷= 【（V0空+V O煤）3（1+t喷/273）】/W喷
F喷——喷火口面积, m2；
V0空——每秒流过小炉的空气量，Nm3/s；
V O煤——每秒流过小炉的空气量，Nm3/s，烧油时取0；
t喷——为喷火口处火焰温度，℃；
W喷——火焰喷出速度，m/s。
带入数据，得
F喷=（11.23608.6）3（1+1050/273）/(360038.5)
=1.08m2
校核：F喷/F熔=1.08/47.3=2.3%，符合2.0%~3.0%的范围要求。
参考教材A，P103.表（4-16），取空气出口宽度为1000mm，高取250mm，出口宽高比为1000/250=4.0。
2.7.2 小炉尺寸的确定
由于小炉口宽度约占池宽的50~60%，所以取宽为1600mm,宽高比为3.2，则高取500mm,小炉口碹升高1/10,则碹升高f’=1600/10=160mm,
小炉口面积：1.63（0.5+2/330.16）=:0.97
小炉口间距取800mm,空气下倾角取220小炉水平长度取2800mm
小炉口热负值q=608.6/0.97=627.4kg重油/(m2h)
查教材A，P103.表（4-15），知设计符合要求
2.7.3喷嘴的选择
本设计每只小炉采用高压内混式喷嘴3个，共6个，属GNB型
2.7.4 小炉口材质
喷火口碹砖、喷火口侧墙砖、底板砖、斜碹夹层砖、舌头砖和喷嘴砖均用电熔AZS-33砖
2.8蓄热室的设计
蓄热室周期性换热设备，属周期性不稳定温度场，传热过程为不稳态传热。
工作特点类似于逆流换热器，将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。
格子体的排列方式有：西门子式、李赫特式、连续通道式和编蓝式。一般以标型砖码砌，砖厚65mm。近年来出现波形砖、十字砖、筒形砖等。提高了格子体强度、增加了换热面积，砖厚40mm。
本设计采用箱式蓄热室，格子体采用八角筒砖16031603150mm，砖厚40mm
由教材A,Pg107表(4-l8)初步确定一侧蓄热室的比受热表面。
比受热面积：每平方米熔化面积所需的格子体的受热表面。
取A=35m2/ m2,则
A=F蓄/F熔
F蓄= F熔3A=35347.3=1655.5 m2
格子体体积V格= F蓄/f蓄=1655.5/14.94=110.8 m3
其中：f蓄为单位格子体所具有的受热面积m2/ m2，查得14.94
经验确定格子体高度H=0.15353=7.95m.
则格子体底面积S=V/H=110.8/7.95=13.94
经排列得格子体长3宽3高=4.8432.8437.95mm。
则格子体实际体积为V=4.8432.8437.95=109.3 m2
实际F
蓄=V
格
3f
蓄
=109.3314.94=1632.9 m2
稳定系数：H/(LB)0.5=7.95/(4.8432.84)0.5=2.14.
格子体流通面积：F
空
=4.8432.8430.6=6.9 m2
空气的流速:W
空
=V0/F空=11.23608.6/(6.933600)=0.27Nm/m2
烟气的流速:W
底=V
蓄
/ F
蓄
=11.63608.6/（6.933600）=0.28Nm/m2
参考教材A，Pg108，表（4-l9）校核，格子体设计合理。
确定格子体上中下材质：上部电熔高纯镁砖、中部镁橄榄石或镁铝砖、下部低气孔粘土砖。
2.9 窑体主要部位所用材料的选择和厚度的确定
耐火材料的选择关系到整个窑炉的运行情况，对于能否得到优质的制品，能耗的多少与窑炉的寿命长短有关。选择时应充分考虑到各部分的受热情况，受玻璃液的冲刷情况，受火焰的蚀损额情况等，而且更为重要的事经济性。根据经验本设计各部分耐火材料选用如下：
碹顶（由内向外）：300mm优质硅砖+30mm硅质密封料+115mm轻质硅砖+50mm硅质保温层料
胸墙（由内向外）：300mm硅砖+6mm硅质密封料+65mm轻质硅砖+115mm轻质高铝转+50mm硅钙板
池壁（由内向外）: 300mm电熔锆刚玉砖+35mm锆质捣打料+115mm轻质粘土砖+50mm 硅钙板+4mm钢板
池底（由上到下）: 70mm电熔锆刚玉砖+35mm锆质捣打料+40mm锆英石砖+35mm锆质捣打料+300mm浇注大砖+280mm轻质粘土砖+10mm石棉板+8mm钢板。
3. 主要技术经济指标
4. 对本人设计的评述
本设计的主题是对年产26000吨高白料酒瓶蓄热室马蹄焰池窑的设计，本次设计过程中的基本原理和基本理论主要来自教材，设计中使用的数据来自理论数据和经验数据，与实际操作可能有较大的差异看，但本设计作为一次操作性练习，可以说达到了预期的效果。
还有，在设计计算过程中，采用了近似处理，忽略了
Q油、物和q介、物，因此热效率比实际高出许多，同时也导致了废气和格子体流速相应减少。
本次设计的熔化率为2.0t/(m2.d),不属于先进水平，燃料利用率不高，造成的热耗偏大，所以有待于改进。在实际操作中，为提高玻璃液的质量，减小对环境的污染，可采用富氧和全氧燃烧或其他先进的技术和设备。
通过本次设计，我基本掌握了窑炉设计的过程，为将来从事生产、设计、研究等方面打下了坚实的基础。
5.参考文献
教材A：陈国平，毕洁主编. 玻璃工业热工设备. 北京，化学工业出版社，2007.
教材B：孙晋涛主编.硅酸盐工业热工基础。武汉理工大学出版社.
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 2、对课程设计成果的要求〔包括图表、实物等硬件要求〕： 设计计算说明书一套，窑炉图纸两张。
玻璃马蹄焰池窑课程设计说明书
玻璃马蹄焰池窑课程设 计说明书 集团文件发布号：（9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-
玻璃窑炉及设计课程设计说明书题目：年产42200吨高白料酒瓶燃油 蓄热式马蹄焰池窑设计 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： 2013年6月20日 目录
1绪论 课程设计是培养学生运用《窑炉及设计（玻璃）》课程的理论和专业知识，解决实际问题，进一步提高设计、运算、使用专业资料等能力的重要教学环节。目的是使学生受到设计方法的初步训练，逐步树立正确的设计观点，增强设计能力、创新能力和综合能力，初步掌握窑炉及其它热工设备设计的基本知识和技能，并对所学窑炉热工理论知识进行验证和深化，为将来从事生产、设计、研究及教学等方面工作打下良好的基础。同时为毕业设计（论文）奠定良好的基础。 1.1设计依据： （1）设计题目：年产42200吨高白料酒瓶燃油马蹄焰玻璃池窑的设计 (2) 原始数据: 产品规格：高白酒瓶容量550mL, 重量450g/只 行列机年工作时间及机时利用率：325 天，95% 机速：QD8行列机高白酒瓶75只/分钟 QD6行列机高白酒瓶42只/分钟 产品合格率：90% 玻璃熔化温度1430℃ 玻璃形成过程耗热量q玻=2350kJ/kg玻璃液 重油组成（质量分数%），见表1 。 1.2简述玻璃窑炉的发展历史及今后的发展动向 玻璃生产专用热工设备统称为玻璃窑炉。 玻璃窑炉是玻璃行业生产的心脏，是能源消耗的主要设备。目前我国正在运行的窑炉以火焰炉为主，能耗水平较高（一般在300~500公斤标煤/吨成品左右，
玻璃马蹄焰窑炉结构设计
第二章结构设计 2.1熔化部设计 2.1.1熔化率K值确定 瓶罐玻璃池窑设计K值在2.2—2.6t/m2.d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2.5t/（m2·d）。理由如下：目前国外燃油瓶罐玻璃窑炉熔化率均在2.2以上，而我国却在2.0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=2.5 t/（m2·d）。 2.1.2熔化池设计 （1）确定来了熔化率K值：熔化部面积 100/2.5=40m2。 （2）熔化池的长、宽、深：L×B×H=8000mm×5000mm×1200mm 本设计取长宽比值为1.6。 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0.9~1.2 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
马蹄焰池窑设计
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 2、对课程设计成果的要求〔包括图表、实物等硬件要求〕：
马蹄焰窑炉安全检查标准
1 目的 规范对公司窑炉进行日常巡检，以便及时发现问题，及时维修保养，发挥分公司的检查、监督、整改力度，确保窑炉安全运行、延长窑炉使用寿命。 2 适用范围 本标准适用于各生产公司窑炉检查。
3 窑炉炉体巡检 3.1 检查方法 3.1.1 目视和仪器检查 对于肉眼能看到的部位，可以用肉眼或者借助看火镜来观察此部位（砖和钢板）的情况，并定性地进行判断是否正常；当认为有异常时，可以借助测温计等测量设备进行定量检测，为进一步采取措施提供依据。 3.1.2 在线检测 对于安装有在线检测的监控点，可以根据测量的数据变化来判断相关部位是否有异常？每月要检查测温仪器的可靠性（包括稳固性）。 3.1.3 触摸与观察 对于冷却风系统，可以用手（戴棉纱手套）在风口感觉，或用木条/小钢筋捆绑约20×160mm布条做小旗，观察风口“风力”大小。在总管安装在线“U”型差压（水柱）计，就更加直观。 3.1.4 新炉时，就要画好编号标记；日常检查时，采取对应标记点的测量与扫描 标记点周围测量相结合的办法。 3.1.5 检查的记录 检查要有记录，要做好电子档案记录处理，每周比对发现差异、进行分析汇报。 3.2 巡检制度 为确保窑炉安全运行，各相关人员对自己管辖窑炉，要按表1的要求对窑炉进行四级检查。 表1：窑炉检查制度表（指形成记录的最低要求，要打印张贴在窑炉现场与窑炉控制室） 注①：残炉-----是指存在重大安全隐患的窑炉。对于残炉，管理人员应根据隐患的部位制定特别的检查规定（包括检查频率），并张贴在窑炉现场。 注②：重点部位-----指与玻璃液接触的部位和影响窑炉安全运行的部位，如池壁砖、加料口拐角砖、流液洞、碹顶、鼓泡砖、电极砖、池底热电偶砖、炉膛内火 焰、窑炉冷却系统（风、水或气）。 注③：全面检查-----指检查窑炉的各个部位，包括蓄热室的格孔、烟道、各走廊平台与栏杆影响窑炉安全运行的附属设备。
“挑战杯”详细介绍
“挑战杯”竞赛 第一部分：为什么要参加“挑战杯” 学习钻研的机会—— 参加“挑战杯”，可以在与同学合作中互相学习激发灵感，更能得到名师指点延伸，令你常常有茅塞顿开的欣喜，使你拥有更好的陶然书海，求索真知的机会。 发掘潜力的舞台—— “挑战杯”的宗旨就是重在挑战，它所考验的就是你的勇气和灵感。只要你踏上征途，必会有所收获。探索过程可能漫长而艰苦，也可能漫长而曲折，但这正是你吸取教训，完善自我，获得宝贵科研经验的有效途径。在大功告成之时，你会欣喜地发现，除了成功之外，你更大的收获是否发掘了自己无穷的潜力！ 明天腾飞的准备—— 参赛者的获奖情况将存入个人档案，并通告研究生招生办公室和毕业分配办公室。同时，经专家组评选的优秀作品将送交参加全国“挑战杯”竞赛，为校争光，为己添彩。参赛作品中确有实际价值的作品，我校会积极对外推介，使作品能够真正转化为现实的经济与社会效益。一句话，“挑战杯”将会一个学生描绘多彩明天的重要一笔。它将给我们充分的自由空间发挥我们的想象，开拓我们的思维，实践我们的梦想，最终证明我们的价值！第二部分什么是“挑战杯”竞赛？ “挑战杯”全国大学生系列科技学术竞赛是由共青团中央、
教育部、中国科协、全国学联主办，国内著名大学和新闻单位联合发起和组织开展的大学生课外科技文化活动中的一项具有导向性、示范性和群众性的全国性竞赛活动。 到目前为止，“挑战杯”竞赛在中国共有两个并列项目，一个是“挑战杯”全国大学生创业计划竞赛；另一个是“挑战杯”大学生活课外学术科技学术作品竞赛。这两个项目的全国竞赛交叉轮流开展，每个项目每两年举办一届。 “挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛简介 这项活动坚持“崇尚科学、追求真知、勤奋学习、锐意创新、迎接挑战”的宗旨，自1989年以来先后在清华大学、浙江大学、武汉大学等国内著名大学举办过十届，近几届参与高校、关注媒体的数来数量都在不断地增加。党和国家领导人对竞赛也是十分重视，原中共中央总书记、国家主席江泽民亲自题写“挑战杯”杯名，李鹏、吴邦国等也为竞赛题词，苏步青、朱光亚等著名科学家也纷纷寄语活动，被誉为中国大学生科技的“奥林匹克”。“挑战杯”竞赛在较高层次展示各高校的育人成果并推动高效与社会间的交流，已成为学生课外文化活动中的一项主导型活动，成为高校与社会交流与合作的重要窗口，成为促进高校科技成果向现实生产力转化的有效方式，成为培养跨世纪高素质人才的重要途径，也是企业界接触和物色人才、引进科技成果的最佳机会，越来越受到广大学生的欢迎和重视。随着竞赛的发展，其内涵和水平都有了长足的进步，并得到社会的广泛关注，声名远播，
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
玻璃马池焰窑炉课程设计说明书
目录 1.绪论 (1) 2. 计算内容 (4) 2.2 熔化率的选取 (4) 2.3熔窑基本结构尺寸的确定 (4) 2.4 窑体主要部位所用材料的选择和厚度的确定 (6) 2.5 燃料燃烧计算 (7) 2.6燃料消耗量的计算 (8) 2.7 小炉结构的确定与计算 (10) 2.8蓄热室的设计 (11) 2.9 窑体主要部位所用材料的选择和厚度的确定 (12) 3.主要技术经济指标 (12) 4.对本人设计的评述 (14) 参考文献 (14)
1.绪论 课程设计是培养学生运用《玻璃窑炉及设计》课程的理论和专业知识解决实际问题，进一步提高设计运算，使用专业资料等能力。目的是使学生受到设计方法的初步训练，逐步树立正确的设计观点，增强设计能力，创新能力和综合能力，逐步掌握窑炉及其他热工设备设计的基础知识和技能，并对所学窑炉热工设备理论知识进行验证和深化，为将来从事生产、设计、研究及教学奠定良好的基础，同时为毕业论文打下坚实的基础。 1.1设计依据 设计内容：年产12000吨高白料酒瓶燃油蓄热式马蹄焰池窑 （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1﹣1 1.2 述玻璃窑炉的发展历史及今后的发展动向 玻璃窑炉是熔制玻璃的热工设备，利用燃料的化学能、电能或其它能源产生热量，造成可控的高温环境，使玻璃配合料在其中经传热、传质和动量传递过程，完成物理和化学变化，经过熔化、澄清、均化和冷却等阶段，为生产提供一定数量和质量的玻璃液。 我国的玻璃窑炉古已有之，其经历了一个漫长的发展史，通过燃料和技术的发展提高，玻璃窑炉现在已经有了较大的进步。我国的玻璃窑炉基本上都为火焰池窑，其基本结构为：玻璃熔制、热源供给、余热回收、排烟供气四部分。目前我国玻璃窑炉的主体要燃料有煤、重油、发生炉煤气、天然气，其中最普遍采用的是煤和重油，为节能降耗减少污染，也有许多窑炉采用发生炉煤气和天然气，如下表1-2介绍了我国玻璃窑炉的发展史：
玻璃马蹄焰池窑课程设计说明书
玻璃窑炉及设计课程设计说明书 题目：年产42200吨高白料酒瓶燃油 蓄热式马蹄焰池窑设计 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： 2013年6月20日
目录 1绪论 (2) 设计依据： (2) 简述玻璃窑炉的发展历史及今后的发展动向 (2) 对所选窑炉类型的论证 (3) 有关工艺问题的论证 (4) 2.设计计算内容 (5) 日出料量的计算 (5) 熔化率的选取 (5) 熔化部面积计算 (5) 冷却部面积的计算 (6) 窑池长度、宽度的确定 (6) 池窑深度的确定 (7) 熔窑基本结构尺寸的确定 (7) 窑体结构设计 (7) 火焰空间 (8) 流液洞 (8) 投料口 (9) 燃料燃烧计算 (9) 理论空气需要量及燃烧产物量的计算 (9) 理论烟气量的计算 (9) 燃料消耗量的计算 (10) 全窑热平衡热支出主要有三项 (10) 窑炉热量收入 (10) 校核各项经济指标 (11) 熔化热效率η熔 (11) 小炉结构的确定与计算 (11) 初定小炉尺寸 (12) 小炉喷嘴 (12) 小炉口材质 (12) 蓄热室的设计 (12) 窑体主要部位所用材料的选择和厚度的确定 (13) 3.主要技术经济指标 (13) 4.对本人设计的评述 (14) 参考文献 (15)
1绪论 课程设计是培养学生运用《窑炉及设计（玻璃）》课程的理论和专业知识，解决实际问题，进一步提高设计、运算、使用专业资料等能力的重要教学环节。目的是使学生受到设计方法的初步训练，逐步树立正确的设计观点，增强设计能力、创新能力和综合能力，初步掌握窑炉及其它热工设备设计的基本知识和技能，并对所学窑炉热工理论知识进行验证和深化，为将来从事生产、设计、研究及教学等方面工作打下良好的基础。同时为毕业设计（论文）奠定良好的基础。 设计依据： （1）设计题目：年产42200吨高白料酒瓶燃油马蹄焰玻璃池窑的设计 (2) 原始数据: 产品规格：高白酒瓶容量550mL, 重量450g/只 行列机年工作时间及机时利用率：325 天，95% 机速：QD8行列机高白酒瓶75只/分钟 QD6行列机高白酒瓶42只/分钟 产品合格率：90% 玻璃熔化温度1430℃ 玻璃形成过程耗热量q玻=2350kJ/kg玻璃液 重油组成（质量分数%），见表1 。 简述玻璃窑炉的发展历史及今后的发展动向 玻璃生产专用热工设备统称为玻璃窑炉。 玻璃窑炉是玻璃行业生产的心脏，是能源消耗的主要设备。目前我国正在运行的窑炉以火焰炉为主，能耗水平较高（一般在300~500公斤标煤/吨成品左右，国际先进水平为相当于150～200公斤标煤/吨成品）；熔化率低（一般在1。5~2吨玻璃液/平方米熔化面积·天，国际先进水平为3~3。6吨工字钢玻璃液/平方米熔化面积·天），周期熔化率低（国际可超过10000吨玻璃液/窑炉运行周期，国内在2400～6200吨玻璃液/窑炉运行周期）这也与我们企业的产品结构、窑炉熔化面积的大小、生产线的合理配置有关；在能源结构方面，我们目前主要选用煤和油，热利用率低且污染严重，而目前国际上则普遍采用天然气和电等清洁能源，热利用率高污染少。即使用油为燃料的企业，大部分都采用电助熔和纯氧燃烧技术，以提高热效率和熔化率减少污染。在窑炉寿命方面，我们的窑炉一般在4~6年，而国际先进水平都在10年左右，有少数的窑炉寿命超过12年。当然在采用耐火材料和一次性投资造价较高，但算总账可能比4~5年搞一次窑炉停产大修的投入还要低
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。
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 成分SiO2Al2O3CaO MgO Na2O K2O BaO B2O3Sb2O3Fe2O3 Wt% 52.6516.70 10.46 5.01 3.51 1.55 5.63 4.00 0.43 0.06 4、原料 所用原料及基本要求表2 原料原料化学组成(%) 外加 水分名称SiO2 Al2O3 CaO MgO Na2O K2O Fe2O3 其它烧失量 (%) 石英砂99.8 0.05 0.15 12 钾长石60 18.5 0.3 10.7 0.15 0.54 氢氧化铝65.3 34.57 方解石55.5 / 0.03 43.61 白云石30.5 21.5 0.05 47.93 纯碱/ / / / 58.48 / Na2CO3:99.98 41.5 硝酸钠/ / / / 36.46 / NaNO3:99.98 63.52 碳酸钡/ / / / / 0.07 BaCO3:99.98 22.23 硼酸/ / / / 0.1 H3BO3:99.98 44.29 澄清剂/ / / / / 0.3 Sb2O3:93.50 5、配合料的水分：4.51%，通过石英砂引入，不另加。 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 元素组成(%) 低热值(kJ/kg) C H O N S A W 84 13.5 0.5 0.5 0.45 0.05 1.0 42361.45 10、重油雾化介质：压缩空气,温度80℃，用量0.5Bm3/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
玻璃熔窑设计
目录 目录...........................................................................................................................................I （一）原始资料 .. (1) 1.产品:机制啤酒瓶 (1) 2.出料量： (1) 3.玻璃成分（设计）（%）： (1) 4.料方及原料组成 (1) 5.碎玻璃数量： (1) 6.配合料水分： (2) 7.玻璃熔化温度： (2) 8.工作部玻璃液平均温度： (2) 9.重油。 (2) 10.雾化介质： (2) 11.喷嘴砖孔吸入的空气量： (2) 12.助燃空气预热温度： (2) 13.空气过剩系数α： (2) 14.火焰空间内表面温度： (2) 15.窑体外表面平均温度（℃） (2) 16.熔化池内玻璃液温度（℃） (3) 17.熔化部窑顶处压力： (3) 18.窑总体简图见图。 (3) (二)玻璃形成过程耗热量计算 (4) 1.生成硅酸盐耗热（以1公斤湿粉料计，单位是千卡/公斤） (5) 2.配合料用量计算 (7) 3.玻璃形成过程的热平衡（以1公斤玻璃液计，单位是千卡/公斤，从0℃算起） (7) (四)熔化部面积计算 (9) 1.各尺寸的确定 (9) 2.确定火焰空间尺寸： (9) 3.熔化带火焰空间容积与面积计算 (10) 4.火焰气体黑度（ε气）计算 (10) 5.火焰温度计算 (10) （五）燃料消耗量及窑热效率计算 (11) 1.理论燃料消耗量计算： (11) （1）熔化部收入的热量 (11) （2）熔化部支出的热量 (12) 2.近似燃料消耗计算 (16)
玻璃马蹄焰池窑课程设计说明书
玻璃窑炉及设计 课程设计说明书 题目：年产26000吨高白料酒瓶燃油蓄热式马蹄焰池窑设计 学生姓名： 学号： 院（系）： 专业： 指导教师： 2012 年6月29日
目录 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熔化部面积 2.4熔窑基本结构尺寸的确定 2.5燃料燃烧计算 2.6燃料消耗量的计算 2.7小炉结构的确定与计算 2.8蓄热室的设计 2.9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 5. 参考文献
1.绪论 课程设计是培养学生运用《玻璃窑炉及设计》课程的理论和专业知识解决实际问题，进一步提高设计运算，使用专业资料等能力。目的是使学生受到设计方法的初步训练，逐步树立正确的设计观点，增强设计能力，创新能力和综合能力，逐步掌握窑炉及其他热工设备设计的基础知识和技能，并对所学窑炉热工设备理论知识进行验证和深化，为将来从事生产、设计、研究及教学奠定良好的基础，同时为毕业论文打下坚实的基础。 1.1设计依据 （1）设计内容：年产26000吨高白料酒瓶燃油蓄热式马蹄焰池窑 （2）原始数据： a)产品规格：高白酒瓶容量550mL, 重量450g/只 b)行列机年工作时间及机时利用率：335 天，95% c)机速：QD8行列机高白酒瓶75只/分钟 QD6行列机高白酒瓶42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 ﹣1 表1－1 重油组成 1.2 述玻璃窑炉的发展历史及今后的发展动向 玻璃窑炉是熔制玻璃的热工设备，利用燃料的化学能、电能或其它能源产生热量，造成可控的高温环境，使玻璃配合料在其中经传热、传质和动量传递过程，完成物理和化学变化，经过熔化、澄清、均化和冷却等阶段，为生产提供一定数量和质量的玻璃液。 我国的玻璃窑炉古已有之，其经历了一个漫长的发展史，通过燃料和技术的发展提高，玻璃窑炉现在已经有了较大的进步。我国的玻璃窑炉基本上都为火焰池窑，其基本结构为：玻璃熔制、热源供给、余热回收、排烟供气四部分。目前我国玻璃窑炉的主体要燃料有煤、重油、发生炉煤气、天然气，其中最普遍采用的是煤和重油，为节能降耗减少污染，也有许多窑炉采用发生炉煤气和天然气，如下表-2介绍了我国玻璃窑炉的发展史：
窑炉设计说明书end-
景德镇陶瓷学院 《窑炉课程设计》说明书 题目：日产12000平米玻化砖发生炉煤气辊道窑设计 学号： 姓名： 院（系）：材料科学与工程学院 专业： 指导教师： 二○一零年七月二日
目录 1 前言 .............................................................................３ 2 设计任务书 .......................................................................４ 3 窑体主要尺寸的确定................................................................５ 3.1 窑内宽的确定................................................................５ 3.2 窑体长度的确定..............................................................５ 3.2.1 窑体长度的确定........................................................５ 3.2.2 窑体各带长度的确定....................................................５ 3.3 窑内高的确定................................................................６ 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 5.2.1 烧嘴的设置............................................................７ 5.2.2 发生炉煤气输送装置....................................................７ 5.3 冷却系统....................................................................７ 5.3.1急冷通风系统..........................................................７ 5.3.2 缓冷通风系统..........................................................７ 5.3.3 快冷通风系统..........................................................８ 5.4传动系统....................................................................８ 5.4.1 辊子材质的选择........................................................８ 5.4.2 辊子直径与长度的确定..................................................８ 5.4.3 辊距的确定............................................................８ 5.4.4 传动系统的选择........................................................８ 5.4.5 传动过程..............................................................９ 5.4.6 传动过程联接方式......................................................９ 5.5 窑体附属结构................................................................９ 5.5.1 事故处理孔............................................................９ 5.5.2 测温测压孔及观察孔....................................................９ 5.5.3 膨胀缝.............................................................. １０ 5.5.4 挡墙................................................................ １０ 5.6 窑体加固钢架结构形式...................................................... １０ 6 燃料燃烧计算 ................................................................... １０ 6.1 空气量 ................................................................... １０ 6.1.1 理论空气量的计算.................................................... １０ 6.1.2 实际空气量的计算.................................................... １１ 6.2 烟气量 ................................................................... １１ 6.2.1 理论烟气量的计算.................................................... １１ 6.2.2 实际烟气量的计算.................................................... １１ 6.3 燃烧温度.................................................................. １１ 7 窑体材料及厚度的确定............................................................ １１ 8 热平衡计算 ..................................................................... １３ 8.1 预热带及烧成带热平衡计算.................................................. １３
工程设计训练窑炉结构设计部分
1.设计题目 2.设计依据 课程设计任务书 3.相关政策、法规 《中华人民共和国环境保护法》 《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》； 《中华人民共和国环境影响评价法》； 《工业炉窑大气污染物排放标准》GB9078-1996 《玻璃工业污染物排放标准-容器玻璃》； 《建筑陶瓷厂节能设计规范》GB50543-2009 《平板玻璃厂节能设计规范》GB50527-2009 《工业炉砌筑工程施工及验收规范》GB 50211-2004 《玻璃窑炉节能监测》GB/T 25328—2010 《工业炉窑保温技术通则》GB/T 16618-1996 《玻璃窑用硅砖》 YB／T 147—2007 玻璃池窑热平衡测定与计算方法 玻璃窑用大型粘土质砖 玻璃窑用镁砖 玻璃窑用低气孔粘土砖 玻璃窑用熔铸锆刚玉耐火制品 玻璃窑用烧结AZS 4.物料平衡计算 要求计算过程精确到小数点后2位，计算结果列表 主要内容： （1）配料计算 （2）去气产物计算 5.热平衡计算 （1）燃料燃烧计算，根据燃油的成分计算理论空气消耗量、烟气量 （2）生成硅酸盐热耗 （3）玻璃形成过程热平衡 （4）燃料消耗量计算（经验计算） 6.窑炉结构设计 6.1玻璃池窑的设计内容 （1）确立池窑出料量 即每天应熔化的玻璃重量(t/d) （2）选择窑型，火焰流动形成，玻璃液和火焰分隔方式，余热回收分式等。（3）确定熔化工艺制度 确定玻璃液最高温度，窑墙的最高温度，成型温度。 （4）确定熔化率（K）： （5）确定热耗(kcal/kg玻璃液) （6）确定池窑各主要尺寸 a.熔化池面积
F熔=产量/熔化率 b.确立熔化池长宽比即：L：B 从而确定熔化池长度和宽度 c.工作池的尺寸确定工作池面积与熔池面积的比值，而后算出工作池的面积和形状。 d.池深根据经验确定 e.火焰空间尺寸包括火焰空间的宽度，胸墙的高度，大碹的喧高 f.加料口尺寸包括加料口数量、位置、形状宽度和高度 g.流液洞尺寸包括流液洞形式，位置，长度，宽度和高度 (7)燃料的燃烧计算及耗热量计算 a.燃烧计算计算理论及实际空气量及烟气生成量 b.根据经验公式计算池窑燃料消耗量 (8)设计小炉尺寸 a.计算小炉喷出气体量确定喷出速度和温度 b.计算小炉喷火口面积，确定形状和尺寸 c.确定小炉上倾角和下倾角 d.确定小炉水平通道的截面尺寸 e.决定小炉间距 f.确定燃烧装置的位置 (9)蓄热室的设计 a.确定预热温度，格子砖材料和蓄热面积。 b.选择格子砖排列方式，确定格子孔尺寸，计算格子砖体积及蓄热室的长度，宽度和高度。 c.确定蓄热室上部和下部烟道尺寸 （10）工却部设计 a.确定工作部面积及尺寸 b.确定工作部火焰空间尺寸。 （11）出料口设计 确定出料口的尺寸及个数 （12）烟道尺寸 烟通尺寸包括：总烟道、交换烟道、支烟道的尺寸及结构形式。 （13）烟囟的设计 烟囟的高度和直径 （14）选择各部耐火材料及保温材料 6.2.窑型选择 6.2.1窑的分类 1、按熔化池大小分大、中、小型池窑 2、按火焰走向不同分为：横火焰马蹄焰和纵火焰池炉 3、按照回收装置分蓄热式换热式 4、按分隔装置分：熔化池和工作池火焰空间全分隔的双室池窑和半分隔的单室池窑，还可按玻璃液分隔装置的不同，分为流液洞池窑或无流洞池窑。 6.2.2马蹄焰池窑的特点： 1、蓄热式池窑
玻璃窑炉的节能
我国玻璃窑炉的节能[574] 我国玻璃窑炉的节能 王辰亚 （中国节能协会玻璃窑炉专业委员会） 前言：各级领导的关心和重视，中国节能协会玻璃窑炉专业委员会的大力推动，使我国玻璃窑炉节能技术得到了广泛的推广应用，科学节能的经营管理得到了加强，全国玻璃窑炉节能已取得了实效，节能效果显著。 玻璃窑炉的节能，实际是玻璃工业全方位综合性系统工程实施的问题，缺一不可。是玻璃工业节能技术中的一个大课题，本文将试探性的加以论述，以达到抛砖引玉的目的。 一、我国玻璃工业窑炉能耗现况： 我国大约有4000～5500座各种类型的玻璃窑炉，其中熔化面积80m2以下的中小型炉数量大约占总量的80％左右，使用燃料种类分：燃煤炉约占63％，燃油炉约占29％，天然气炉、全电熔炉等约占8％。 2008年全国玻璃产量大约为2000～3000万吨。年耗用标准煤1700～2100万吨。 其中平板玻璃产量为53192万重量箱，所用能耗折合标准煤1000万吨／年。平均能耗为7800干焦／公斤玻璃液，窑炉热效率20～25％，比国际先进指标30％≦低5％～1 0％。每年排放SO2约16万吨、烟尘1.2万吨、NOx14万吨。 玻璃熔窑在玻璃工厂中是消耗燃料最多的热工设备，一般，占全厂总能耗的80～85％左右，目前我国玻璃工业所用的主要能源是：煤、油、电和天然气等燃料。由于燃料价格几年来持续上涨，企业燃料成本逐年增加，效益锐减，在此形势下，玻璃工业根据我国能源蕴藏品种结构、分布、数量和价格等不得不做使用调整。使以前规划设计推行的使用清洁、高热值能源的思路发生了一定的变化。即近几年来企业欲争取较大效益。有不少燃油炉改成燃煤炉，以此带来不小的环境保护问题。当然这几年随着我国电力工业的发展，全氧炉、电助熔、全电熔炉有了较大的发展。 2008年日用玻璃产量1445.7万吨，如成品率平均为90％，年玻璃出料量应为1590万吨，年耗标煤557～636万吨。完成工业产值865.5亿元、出口额2.1亿美元，其单耗平均为350～400公斤标准煤／吨玻璃液，比较好的为每吨玻璃液150～250公斤标准煤(啤酒瓶、农药瓶、普通白料制品等)，较差的多达900～1000公斤标准煤，二者相差3～4倍之多。又如窑炉热有效利用率先进的为25～38％，落后的只有12～22％，之间相差3～26个百分点，国外日用玻璃包装瓶熔窑单耗为110～130 kg标煤／吨玻璃液左右，劳动生产率为200～370吨／年人，熔化率2.5～3.8吨／m2·日。窑炉大都为日出料量180～250吨。热效率在48％左右。国内外差距较大。 我国改革开放以前，全国玻璃工业窑炉的炉型和技术等都比较落后，能耗很高，改革开放以后引进不少国外玻璃窑炉的先进软硬件，配合派人到国外学习参观，结合国情我们的科技工作者经过30多年的引进消化吸收，采用众多新技术创新设计出我国高效、长寿命、节能新型窑炉，使我国玻璃工业窑炉节能技术有了长足的进步，但与国际最先进技术水平比，还有一定差距，以两大玻璃行业窑炉的主要技术指标进行国内外对比，见表一。 表一国内外玻璃窑炉主要技术指标对比
课程设计作业-马蹄焰池窑
蓄热式马蹄焰池窑（烧油）的热工计算 一、原始资料 1、产品：翠绿料机制玻璃瓶罐。 2、出料量：每天熔化玻璃60吨。 5、碎玻璃数量：占配合料量的50%。 6、配合料水分：靠石英砂和纯碱的外加水分带入，不另加水。 7、玻璃熔化温度：1400℃。 8、工作部玻璃液平均温度：1300℃。 10、雾化介质：用压缩空气，预热到120℃，用量为0.6m/公斤油。 11、喷嘴砖孔吸入的空气量：0.5m3/公斤油。 12、助燃空气预热温度：1050℃。 13、空气过剩系数a：取1.2。
14、火焰空气内表面温度：熔化部1450℃，工作部1350℃。 池深方向玻璃液温降：窑池上部为2℃/cm，窑池下部为1℃/cm。池墙、池底内表面温度按玻璃液温度（1250℃）取用。 17、熔化部窑顶处压力：2米汞柱。 二、玻璃形成过程耗热计算： 100公斤湿粉料中形成氧化物的量
1、生成硅酸盐耗热（以1公斤湿粉料计；单位是千卡/公斤或千焦）； 由CaCO3生成CaSiO3的反应耗热量q1 q1=367G cao=367*0.082=30.1千卡/公斤*4.184=125.91KJ 由Na2CO3生成Na2SiO3的反应耗热量q2 q2=227.3G Na2O=227.3*(0.1114+0.00331)=25.98千卡/公斤*4.184=108.71KJ 由硝酸钠生成硅酸钠的反应耗热量q3 q3=0 由硫酸钡生成BaSiO3的反应耗热量q4 q4=0 一公斤湿粉料生成硅酸盐耗热q硅 q硅= q1+ q2+ q3+ q4=234.62kj=58.23千卡/公斤
2.配合料用量计算 在配合料中，粉料占50%，碎玻璃占50%。 1公斤粉料需加碎玻璃量50/50=1公斤。 1公斤粉料加上碎玻璃1公斤，得： 1-0.01*24.52+1=1.79公斤玻璃液。 熔成1公斤玻璃液需要的粉料和碎玻璃分别为： G 粉=1/1.79=0.56公斤 G 碎=1/1.79=0.56公斤。 熔成1公斤玻璃液需要的配合料量为 G 料=G 粉+G 碎=0.56+0.56=1.12公斤。 3.玻璃形成过程的热平衡（以1公斤玻璃液计，单位是千卡/公斤，从0℃算起） 支出热量 (1) 加热玻璃液到1400℃耗热 G*玻 1400C *溶t =1*0.3145*400=440.3千卡 (2) 加热去气产物到1400℃耗热 0.01V 去. 玻 1400C .G 粉.t 熔=0.01*19.249*0.845*0.48*1400=109.3千卡 (3) 生成硅酸盐耗热 q 硅.G 粉=58.23*0.56=32.61千卡 (4) 形成玻璃耗热 83G 粉（1-0.01V 去）=83*0.845*（1-0.01*19.249）=36.87千卡 (5)蒸发水分耗热 595G 水G 粉=595*0.09264*0.56=30.33千卡 共计支出热量：440.3+109.3+32.61+36.87+30.33=649.41千卡 收入热量 由粉料和碎玻璃在玻璃形成过程 粉G 粉C 粉t +碎G 碎 20C 碎t =0.845*0.23*20+0.333*0.1807*20=5千卡熔化1公斤玻璃液在玻璃 形成过程中的耗热量为： q 玻=支出热量-收入热量=649.41-5=644.41千卡 三、燃料燃烧计算