浮法玻璃熔窯

1、3.2浮法玻璃熔窯浮法玻璃熔窯屬于橫火焰蓄熱式池窯，如圖3-3所示。浮法玻璃熔窯根據(jù)各部功能其構(gòu) 造分為玻璃熔制、熱源供給、余熱回收、排煙供氣四 大部分。iiijjrij9rvmsrm2z22n圖3-3浮法玻璃熔窯結(jié)構(gòu)示意圖O3. 2.1浮法玻璃熔窯各部結(jié)構(gòu)及尺寸 玻璃熔制部分浮法玻璃熔窯窯體沿長(zhǎng)度方向分成熔化部（包括 熔化帶和澄清帶）、冷卻部。(1)熔化部熔化部是進(jìn)行配合料熔化和玻璃液 澄清、均化的部分，由于采用火焰表面加熱的熔化方 式，熔化部分為上下兩部分，上部稱為火焰空間，下部稱為窯池22圖3-4橫焰窯熔化部剖面圖1 窗頂（大碹）；2一植腳（殖碴）； 3上間隙磚；4胸墻；5

2、掛鉤磚； 6下間隙磚；7池壁；8池底； 9一拉條；10立柱；11一碹腳（碴） 角鋼；12上巴掌鐵；13聯(lián)桿； 14一胸墻托板；15下巴掌鐵；16池 壁頂鐵；17-池壁頂絲；18柱腳角 鋼；19一柱腳螺檢；20扁鋼；21 次 梁；22主梁；23窯柱火焰空間如圖3-3所示；火焰空間是由胸墻、大 碹、前端墻（也稱為前臉墻）和后山墻組成的空間體系。 火焰空間內(nèi)充有來自熱源供給部分的熾熱的火焰氣體，在 此，火焰氣體將自身熱量用于熔化配合料，也傳給玻璃 液、窯墻（包括胸墻和側(cè)墻）和窯頂（也稱為大碹）?；?焰空間應(yīng)能滿足燃料完全燃燒，保證供給玻璃熔化和澄清 所需的熱量，并應(yīng)盡量減少散熱。為便于熱修，胸墻和大

3、碹均單獨(dú)支撐，如圖3-4所示。 胸墻由托鐵板（用鑄鐵或角鋼）支撐，用下巴掌鐵托住托 鐵板。在胸墻底部設(shè)掛鉤磚，擋住窯內(nèi)火焰，不使其穿出 燒壞托鐵板和巴掌鐵。掛鉤磚被胸墻壓住，更換困難，因 此，要用活動(dòng)護(hù)頭磚保護(hù)之。近年來采用了新型上部結(jié)構(gòu)（見圖3-5)，該結(jié)構(gòu)取消 了上、下間隙磚，胸墻和大碹采用咬合砌筑，掛鉤磚與池 壁上平面的縫隙較小，并用密封料密封。這種結(jié)構(gòu)強(qiáng)化了 窯體的整體性、安全性和密閉性，也有利于節(jié)能。大碹有平碹和拱碹兩種。平碹（也稱為吊碹或吊平 碹）向外散熱面積最小，但需要大量鐵件將其吊起。拱碹 按照股跨比（亦稱碹升髙），即碹股/碹跨的比值，分 為半圓碹（/=1/匕）、標(biāo)準(zhǔn)碹（/=l

4、/3l/7s)、傾斜碹 (/=l/8sl/10d和懸掛碹（/=1/125) 4種。大碹多采 用傾斜碹。前臉墻是橫跨在投料池上方，阻止窯內(nèi)熱氣體向窯外逸 出和熱輻射的正面擋墻，其開度應(yīng)盡可能小，但不能影響下 方配合料進(jìn)入窯內(nèi)。為了防止高溫氣體對(duì)投料機(jī)的燒損，往 往在前臉墻的外側(cè)再加冷卻水包組成的擋焰結(jié)構(gòu)。以往曾采47用吊墻式、水冷式或普通拱碹結(jié)構(gòu)式、魚肚子碹結(jié)構(gòu)式、普通拱碹加拱碹結(jié)構(gòu)式等。目前，多 采用匕（或乃型吊墻（見圖3-6)。保溫大碹澄清區(qū)452川川川？/層？/；77圖3-5浮法池窯上部空間新結(jié)構(gòu)圖3-6乙型吊墻結(jié)構(gòu)1垂直墻區(qū)；2下鼻區(qū)；3吊桿；4一鋼殼；5水冷門窯池如圖3-4所示，窯池是

5、配合料熔化成玻璃液并進(jìn)行澄清、均化的地方，它應(yīng) 能供給足夠量的熔化完全的透明的玻璃液。窯池由池壁和池底兩部分構(gòu)成。池壁和池底均用 大磚砌筑，為便于大磚制造，減少材料加工量和方便施工，窯池基本上都呈長(zhǎng)方形或正方 形。為使窯池達(dá)到一定的使用期限，池壁厚度一般為2503000。池底厚度根據(jù)其保溫情 況而異，不采用保溫的池底厚度一般為 300mm。窯池內(nèi)玻璃液的橫向壓力由池壁頂鐵和頂絲頂住。池壁頂絲也固定在立柱上，立柱底腳 通過支撐角鋼用螺絲固定在次梁上。整個(gè)窯池的質(zhì)量通過其下面的鋼架（扁鋼、次梁、主梁 等組成）傳給窯底磚柱。窯池前端連接一個(gè)投料池，配合料在此人窯。后端連接冷卻部窯池或卡脖窯池，玻璃液

6、 在此被均化和冷卻。(2) 加料口 浮法玻璃采用正面投料，加料口設(shè)在窯爐縱軸的前端，由投料池和上部擋 墻（前臉墻）組成。投料池是突出于窯池外面和池窯相通的矩形小池。傳統(tǒng)的投料池寬是熔 化池寬的85%左右，投料池的池壁上平面與池窯的上平面相齊，投料池池壁使用的耐火材 料與熔化部池壁材料相同。在實(shí)際生產(chǎn)中，投料池受侵蝕嚴(yán)重，尤其在投料池的拐角處，兩 面受熱，散熱面積小，冷卻條件差，受配合料的化學(xué)侵蝕和機(jī)械磨損共同作用，是池窯中最 容易損毀的部位之一?，F(xiàn)代浮法熔窯很多已采用與熔化部等寬的加料池，使得料層更薄，并 能防止偏料，更避免了因拐角磚損毀帶來的熱修麻煩。投料池溫度，一般在11001300，對(duì)配

7、合料起預(yù)熔作用，即配合料從加料口入窯后， 受火焰空間和玻璃液傳來的熱量，在投料口處配合料部分熔融。適當(dāng)延長(zhǎng)投料池長(zhǎng)度，有利 于配合料的預(yù)熔，減少飛料和飛料對(duì)熔窯耐火材料的侵蝕，延長(zhǎng)窯齡，同時(shí)改善了投料口處 的操作環(huán)境。加料作業(yè)是熔制過程中最重要的工藝環(huán)節(jié)之一，影響到配合料的熔化速度、熔化區(qū)的位置、熔化溫度及液面的穩(wěn)定，從而影響熔化率、玻璃質(zhì)量和燃料消耗量。要求料層薄、連續(xù) 不間斷，盡可能覆蓋面大，以使配合料在熔化區(qū)的液面上既能最大限度地吸收上部火焰的輻射熱，又能充分接受下部高溫玻璃液所傳遞的熱量。加料口結(jié)構(gòu)與配合料狀態(tài)和加料方式有關(guān)。配合料狀態(tài)有粉狀、粒狀和漿狀。目前我國(guó)一般用粉狀。投料機(jī)的形

8、式有螺旋式、壟式、輥筒式、往復(fù)式、裹人式、電磁振動(dòng)式和斜毯式等。目 前，大型浮法玻璃池窯使用輥筒式投料機(jī)或斜毯式投料機(jī)。滾筒式投料機(jī)的特點(diǎn)是加料時(shí)既可將碎玻璃作為配合料墊層直接人窯，即碎玻璃與玻璃 液接觸，配合料在其上方；又可以和配合料混合入窯。加料連續(xù)、薄層、平坦均勻、覆蓋 面大。斜毯式投料機(jī)的特點(diǎn)是將碎玻璃和配合料混在一起加入玻璃熔窯中，加料連續(xù)薄層，布 料均勻，覆蓋面積大，為目前普遍采用的投料機(jī)。大型浮法玻璃熔窯較為廣泛的采用匕形前臉吊墻。該吊墻是單獨(dú)懸吊的，通過機(jī)械千 斤頂可以調(diào)節(jié)吊墻距液面的高度。采用1形吊墻的同時(shí)加長(zhǎng)加料池，不但減少了粉塵飛揚(yáng)， 還加強(qiáng)了對(duì)配合料的預(yù)熔作用。吊墻采用

9、電熔莫來石或鋯剛玉磚等。吊墻外墻壁用陶瓷纖維 氈進(jìn)行保溫，鼻區(qū)的前端設(shè)有水包，它可以將髙料刮平，也起冷卻和密封作用。(3) 冷卻部是熔化好的玻璃液進(jìn)一步均化和冷卻的部位，也是將玻璃液分配給各成型 設(shè)備的部位。冷卻部應(yīng)提供純凈、透明、均勻且溫度穩(wěn)定的玻璃液。與熔化部相同冷卻部也 為矩形窯池，也分為上部空間與窯池兩部分，結(jié)構(gòu)與熔化部大致相同。(4) 分隔裝置分隔裝置有氣體空間分隔裝置和玻璃液分隔裝置。氣體空間分隔裝置主 要有矮碹、吊矮碹、吊碹等；玻璃液分隔裝置有卡脖、冷卻水管、窯坎等。矮碹由于取消或降低了胸墻而比熔化部和冷卻部窯碹矮得多而得名。矮碹結(jié)構(gòu)可 以是一副碹或多副碹（逐步壓低）。矮碹與玻璃

10、液之間的空間截面積稱為矮碹開度，以此大 小來判定其對(duì)氣體空間的分隔程度。但由于結(jié)構(gòu)強(qiáng)度關(guān)系，矮碹碹股不能過小，分隔作用受 到限制，一般降溫30501。吊矮碹由一副吊碹和兩副或四副矮殖組成。吊碹不受結(jié)構(gòu)強(qiáng)度限制，可以放得很 低，分隔作用較大。據(jù)實(shí)測(cè)可以降低空間溫度1001左右。但吊碹磚制造困難，砌筑復(fù)雜， 維修困難。吊墻主要有。型、雙1型等形式，常與卡脖配合使用。吊墻可以上下移動(dòng)，便于 調(diào)節(jié)開度，幾乎能將空間完全分隔，起較大的冷卻作用。卡脖是熔化部和冷卻部之間的一段縮窄窯池。與矮碹、吊墻配合使用，對(duì)熔化部 和冷卻部之間的氣體空間和玻璃液起分隔作用?？ú彼鸬慕禍刈饔貌淮?，但對(duì)玻璃液流影 響較大，

11、在此方面有許多爭(zhēng)議。國(guó)外有的不設(shè)卡脖，而只設(shè)。型吊墻分隔熔化部和冷卻部 氣體空間的。冷卻水管冷卻水管有多種形式，即由一根或一組通冷卻水的圓形或方形鋼管組成， 現(xiàn)多采用雙層方形水管。水管高度一般有120-25-120mm、160-25-160mm, 230-25-230mm三種。冷卻水管內(nèi)附近的玻璃液受冷卻后，形成黏度較大的不動(dòng)層，構(gòu)成一道擋墻，阻擋未熔化的浮碴進(jìn)入冷卻部；調(diào)節(jié)水管的沉入深度，可以控制進(jìn)入冷卻部玻璃液的質(zhì)量。冷卻水管簡(jiǎn)便耐用，更換方便，降溫作用大（一般在30500，但用水量大，增加能耗。窯坎常用的有擋墻式與斜坡式兩種，窯坎實(shí)際上不完全是一個(gè)坎，其分隔玻璃液49的程度可大可小。擋墻

12、式是在熱點(diǎn)處用電熔鋯剛玉磚砌一擋墻，墻髙為池深的1/2以上，甚 至達(dá)3/4。斜坡式擋坎設(shè)在澄清帶，坡高為池深的1/2或略小于1/2。擋墻式窯坎更有利于 保持窯內(nèi)玻璃液的兩個(gè)循環(huán)回流的穩(wěn)定，延長(zhǎng)玻璃液在熔化池內(nèi)的停留時(shí)間，阻止池底臟料 流往冷卻部。斜坡式窯坎實(shí)際上起淺層澄清作用，迫使澄清帶的玻璃液流全部流過窯池上 層，并形成一薄層流，以有利于氣泡的排出，能大大加快澄清速度和改善玻璃液質(zhì)量。如果 窯坎與鼓泡配合使用，有可能獲得更好的效果。3. 1、1. 2 小爐和蓄熱室結(jié)構(gòu)小爐是玻璃熔窯的重要組成部分，是使燃料和空氣預(yù)熱、混合，組織燃燒的裝置。小爐結(jié)構(gòu)應(yīng)保證火焰有一定長(zhǎng)度、亮度、剛度、角度，有足夠

13、的覆蓋面積，不發(fā)飄、不 分層、還要滿足窯內(nèi)所需的溫度和氣氛的要求。蓄熱室是利用耐火材料做蓄熱體（稱為格子磚）蓄積從窯內(nèi)排出煙氣的部分熱量，用來 加熱進(jìn)入窯內(nèi)的空氣、煤氣。蓄熱室結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可加熱大量氣體，并且可以把冷氣體加熱到 較髙溫度。但蓄熱室是間歇作業(yè)，加熱溫度不易穩(wěn)定，并且是成對(duì)配置，由于火焰換向作業(yè)(b)而必須使用交換器，所以，占用空間大，使用的材料多， 投資費(fèi)用也大。蓄熱室的結(jié)構(gòu)形式主要有連通式、分隔 式、半分隔式、兩小爐分隔式和兩段式等結(jié)構(gòu)形式。圖3-7箱形和半箱形蓄熱室示意圖 (a)箱形；（b)半箱形小爐和蓄熱室結(jié)構(gòu)隨燃料種類不同而不同。目前， 浮法玻璃熔窯采用重油、天然氣和發(fā)生爐

14、煤氣3種燃料， 當(dāng)采用重油和天然氣時(shí)小爐和蓄熱室的結(jié)構(gòu)形式為箱型 結(jié)構(gòu)；而當(dāng)采用發(fā)生爐煤氣時(shí)，小爐和蓄熱室的結(jié)構(gòu)形 式為半箱型，如圖3-7所示。這是因?yàn)?，前者用的燃?重油和天然氣不需要通過蓄熱室預(yù)熱，而只是與霧化介質(zhì)一起用燒嘴噴射入窯，在窯內(nèi)與助燃空氣混合燃燒; 后者則是發(fā)生爐煤氣和空氣都通過蓄熱室預(yù)熱，在小爐中預(yù)混，然后噴入窯中燃燒，其結(jié)構(gòu) 比燃油和燃天然氣的結(jié)構(gòu)復(fù)雜些。3. 2. 1. 3 余熱回收部分余熱回收部分包括蓄熱室、換熱器和余熱鍋爐（或預(yù)熱汽包）等。蓄熱室和換熱器的主 要作用是利用煙氣余熱來加熱助燃空氣和煤氣，提高火焰溫度和節(jié)省燃料。換熱器是利用陶質(zhì)（耐火）構(gòu)件或金屬管道作傳熱

15、體，是連續(xù)作業(yè)。窯內(nèi)排出的煙氣通 過傳熱體將熱量不斷傳給進(jìn)人窯內(nèi)的空氣、煤氣。用陶質(zhì)構(gòu)件時(shí)只能加熱空氣。余熱鍋爐的作用是利用煙氣余熱加熱水使之蒸發(fā)為蒸汽，用于加熱重油和冬季供暖，也 可用于余熱發(fā)電。3. 2. 1. 4 排煙供氣部分排煙供氣系統(tǒng)用于保證熔窯作業(yè)連續(xù)、正常、有效地進(jìn)行。它包括交換器、空氣煙道 (燃煤氣時(shí)有煤氣煙道和中間煙道）、鼓風(fēng)機(jī)、總煙道、排煙泵和煙囪等，如圖3-8所示。交換器是氣體換向設(shè)備，按照換向程序依次向窯內(nèi)送入空氣、煤氣以及由窯內(nèi)排出煙 氣，還能調(diào)節(jié)氣體流量和改變氣體流動(dòng)方向。對(duì)交換器的要求是換向迅速、操作方便可靠、 嚴(yán)密性好、氣體流動(dòng)阻力小以及檢修方便。目前，普遍選用

16、跳罩式煤氣交換器和水冷閘板式空氣交換器。水冷閘板式交換器及其布置位置情況示于圖3-9。每側(cè)空氣煙道上裝置一副水冷閘板式交換器，每副水冷閘板式交換器有上、下兩個(gè)閘孔，上面的閘孔與助燃空氣管道相通，下面 的閘孔貫通空氣煙氣。當(dāng)右側(cè)閘板放下時(shí)截?cái)嗫諝鉄煹溃搓P(guān)閉通向總煙道的孔），打開助 燃空氣進(jìn)風(fēng)孔，這時(shí)空氣進(jìn)人右側(cè)蓄熱室，同時(shí)燃燒的煙氣流經(jīng)左側(cè)蓄熱室、底煙道、分支 煙道、支煙道進(jìn)入總煙道。換向時(shí)右側(cè)閘板提起，左側(cè)閘板放下，助燃空氣進(jìn)入左側(cè)蓄熱 室，煙氣從右側(cè)煙道排出。左右兩塊閘板的牽引鋼繩固定在同一個(gè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上。水冷閘板式 交換器的優(yōu)點(diǎn)是操作完全機(jī)械化、自動(dòng)化，氣體流過時(shí)阻力小，檢修方便，嚴(yán)密性好

17、，因此 用于規(guī)模較大熔窯。14助燃空氣圖3-8排煙供氣系統(tǒng)示意圖圖3-9水冷閘板式交換器】一煤氣蓄熱室；2空氣蓄熱室；3煤氣煙道：4一煤氣1一水冷閘板；2空氣人口； 3空氣煙道交換器；5中間煙道閘板；6空氣煙道；7空氣交(通空氣蓄熱室）；4一總煙道（通煙囪）換器；8調(diào)節(jié)閘板；9總煙道閘板；10煙囪；1一廢熱鍋爐閘板：12廢熱鍋爐；13煤 氣支煙道閘板；14一空氣支煙道閘板當(dāng)助燃空氣采用分支煙道換向時(shí)，水冷閘板式交換器的作用只是起到通過或阻斷煙氣流 過的作用。跳罩式交換器（見圖3_10)的底座上有3個(gè)氣孔4、B、C，中間氣孔丑與中間煙道相通，兩邊氣孔義、0分別與左右兩側(cè)煤氣蓄熱室相 連。底座上覆

18、蓋一外罩，外罩內(nèi)有一鐘形罩，鐘罩 能夠蓋住兩個(gè)孔，外罩和鐘罩均采用水封密封隔 絕。當(dāng)鐘罩蓋住5孔和4孔時(shí)，形成了兩個(gè)通道， 一條是由煤氣人口、外罩內(nèi)腔和孔組成的煤氣通 道；另一條是由鐘罩內(nèi)腔和八、13兩孔組成的煙氣 通道。此時(shí)，煤氣經(jīng)煤氣通道進(jìn)入煤氣蓄熱室，窯 內(nèi)煙氣則經(jīng)煙氣通道進(jìn)人中間煙道，從總煙道排 。換向時(shí)搖臂把鐘罩移至右邊，蓋住5、（：孔而 敞開義孔，于是就組成了新的煤氣和煙氣通道。跳 罩式煤氣交換器的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便可煤氣i4m v* M mAs- x * -fc:,fem M 4*c_MS 二 - AV mmHJMMlLfeIrnrn圖3-10跳罩式交換器I5靠，能實(shí)現(xiàn)機(jī)械

19、化和自動(dòng)化，占地少等。重油可用電磁閥或調(diào)節(jié)泵自動(dòng)換向。煙道除用作排煙供氣外，還可通過設(shè)置閘板調(diào)節(jié)氣體流量和窯內(nèi)壓力。如分支煙道上的 閘板用于調(diào)節(jié)進(jìn)入或排出的空氣、煤氣蓄熱室的空氣、煤氣和煙氣的比例。中間煙道閘板用 于煙氣在空氣、煤氣蓄熱室的分配比例。總煙道閘板用來調(diào)節(jié)煙囪對(duì)窯內(nèi)的抽力，總煙道上 的調(diào)節(jié)閘板用來對(duì)窯內(nèi)壓力的微調(diào)，以穩(wěn)定生產(chǎn)。自然排煙時(shí)采用煙囪。有時(shí)為了彌補(bǔ)自然排煙抽力不足和完全利用煙氣余熱，利用排煙 泵從總煙道中抽出部分或全部煙氣，通過余熱鍋爐后或由小煙囪排出或仍由大煙囪排出。 燒油和天然氣時(shí)的排煙供氣系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單，沒有煤氣煙道和中間煙道。3.2.2浮法玻璃熔窯結(jié)構(gòu)尺寸及設(shè)計(jì)計(jì)算

20、玻璃熔窯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是確定各部位的形式、尺寸和材料并根據(jù)設(shè)計(jì)結(jié)果能夠繪 出草圖。設(shè)計(jì)要依據(jù)窯爐熱工理論、池窯工作原理和生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)以及必要的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算。按 照總體設(shè)計(jì)，進(jìn)一步作磚結(jié)構(gòu)排列與計(jì)算、鋼結(jié)構(gòu)布置選型與計(jì)算、熱工理論計(jì)算以及附屬 設(shè)備的計(jì)算與選型等。對(duì)玻璃熔窯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的具體要求為要保證既定的溫度制度；要保證所要求的火焰形狀和尺寸；要便于控制、調(diào)節(jié)和改變窯內(nèi)的溫度、壓強(qiáng)和氣氛制度；熱效率要高，燃料消耗要少；要盡可能減輕日常操作和維護(hù)時(shí)的勞動(dòng)強(qiáng)度。3. 2. 2. 1 熔化部結(jié)構(gòu)尺寸及設(shè)計(jì)計(jì)算(1)窯池結(jié)構(gòu)尺寸及設(shè)計(jì)計(jì)算熔化部窯池面積按已定的窯規(guī)模（日產(chǎn)量）和熔化率估算Fm=(3-7)

21、式中Fm熔化面積，m2;Q一一熔窯規(guī)模，t/d;K燦化率，kg/(m2 d)。熔化率尺是指熔窯單位熔化面積每天熔化的玻璃液量，反映熔窯的熔化能力，決定于 熔窯的規(guī)模、燃料的種類、產(chǎn)品的品種、質(zhì)量要求等，一般燃油浮法玻璃熔窯的熔化率在 2.03.0kg/(m2*d)范圍。陳正樹教授提供了2007001/01燃重油的浮法玻璃熔窯的熔化 率（見表3-7)。表3-7熔窯熔化量與熔化率的關(guān)系Q/Ct/d)200300400450500550600650700K/kg/(m2 d)L 5351. 7892- 0692. 2132. 3532 4852-6052. 7052. 778必須指出，確定或計(jì)算熔化

22、率時(shí)要以一定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，即一般以制品內(nèi)容許的氣泡 數(shù)為質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)瓶罐、器皿、醫(yī)用、硬質(zhì)、電子玻璃和玻璃球是20200個(gè)/10(玻璃， 對(duì)平板玻璃是550個(gè)/1008玻璃，對(duì)光學(xué)玻璃為小于20個(gè)/1008玻璃，對(duì)顯像管玻殼是 0. 050. 5個(gè)/100邑玻璃。熔化面積的確定存在著不同的意見。由于熔化部由熔化區(qū)和澄清區(qū)構(gòu)成，涉及到熔化區(qū) 與澄清區(qū)的分界問題，按照我國(guó)的傳統(tǒng)這個(gè)分界線在末對(duì)小爐中心線外1，但在國(guó)外和國(guó) 內(nèi)也有按照末對(duì)小爐中心線外】 5作為分界線的，也有按泡界線位置劃分的。選擇了熔化率，就可以計(jì)算熔化面積，并進(jìn)一步確定熔化部面積。確定窯池的長(zhǎng)、寬和深浮法玻璃熔窯熔化部的長(zhǎng)度關(guān)系

23、到玻璃液在窯內(nèi)的停留時(shí) 間，應(yīng)滿足玻璃熔化澄清的要求，一般由3部分組成：前臉墻與1*小爐中心線的距離、小 爐間距之和、末對(duì)小爐中心線到分隔裝置的距離。前臉墻與1#小爐中心線的距離一般在 3, 54. Om,主要考慮熔化作業(yè)對(duì)前臉墻和1#小爐蓄熱室的蝕損情況以及配合料的熔化難 易；小爐之間的中心距主要考慮火焰的覆蓋面積，一般在3.501左右；末對(duì)小爐中心線到分 隔裝置的距離主要考慮澄清均化的需要，還要考慮安設(shè)檢測(cè)孔、大磚門、耳池等需要，一般 在1501左右。浮法玻璃熔窯的寬度一般在812范圍，主要是要滿足火焰充分燃燒，盡量使窯寬方 向的溫度分布均勻，還要考慮火焰的長(zhǎng)度和窯碹結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。有時(shí)，也要

24、滿足窯池長(zhǎng)寬比的 要求，浮法玻璃熔窯窯池的長(zhǎng)寬比在3.34.0之間。確定的溶化部面積和長(zhǎng)寬比值應(yīng)與池底磚規(guī)格（如常用的300mmx300mmxi000mm 和300爪01乂40011111000010和池底磚排列規(guī)則（不砍磚、不錯(cuò)縫）相配合。池底磚排列 結(jié)果與已確定的值有出入，按照排列的方案計(jì)算實(shí)際的長(zhǎng)寬比值、熔化面積和熔化率。窯池深度也是一個(gè)重要指標(biāo)，它與玻璃液的質(zhì)量關(guān)系較大。目前，浮法玻璃熔窯窯池的 池深一般在120011。一般池深越深，澄清越困難，并且在池底形成一不動(dòng)層，長(zhǎng)期處在 12001范圍，會(huì)形成析晶，一旦窯池拉引量或溫度發(fā)生變化，這些不動(dòng)層就會(huì)進(jìn)入生產(chǎn)流， 在玻璃板面上形成析晶結(jié)

25、石，影響玻璃產(chǎn)品質(zhì)量。此種情況在浮法玻璃生產(chǎn)線多次出現(xiàn)，是 極難避免的。在確定池深時(shí)，應(yīng)根據(jù)需要來定各帶的池深，不必強(qiáng)求一致，要注意池深和窯池內(nèi)玻璃 液容量及玻璃液對(duì)流的關(guān)系，最好參考使用計(jì)算機(jī)模擬的結(jié)果。池壁磚材選擇和排列池壁磚材常選用含41%212的電熔厶25磚，用整塊大磚豎 砌。有時(shí)為了節(jié)省幵支，也有在冷卻部采用多層排列的情況如圖34所示。為了延長(zhǎng)池壁磚的使用期限，常采用對(duì)液面線處池壁磚進(jìn)行強(qiáng)制冷卻的方法：吹冷卻風(fēng) 和水冷卻。吹冷卻風(fēng)是采用在池壁磚玻璃液面線附近外部直接用風(fēng)嘴吹冷卻風(fēng)，其冷卻強(qiáng)度 決定于風(fēng)速。水冷卻是在池壁磚玻璃液面線附近內(nèi)部采用插冷卻水包的方法。(2)火焰空間設(shè)計(jì)火焰空

26、間是一個(gè)燃燒的空間，一個(gè)傳熱與散熱的空間。設(shè)計(jì)時(shí)不僅 要滿足燃料完全燃燒的需要，而且要綜合考慮傳熱與散熱的需要?；鹧婵臻g與窯池等長(zhǎng)，但比窯池寬30050001，這是為了能夠牢固地托住胸墻，防止 池壁侵蝕后胸墻下傾和避免火焰過長(zhǎng)時(shí)胸墻燒蝕。火焰空間高度主要由胸墻髙度與大碹碹股合成。胸墻高度的確定取決于燃料種類和質(zhì)量、熔化率、熔化耗熱量、窯規(guī)模、散熱量、氣層 厚度等因素。燃油熔窯的胸墻高度在150020000111左右。大碹股高的確定要考慮大碹的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。大碹有一個(gè)橫推力，股髙越小，推力越大，半 圓碹橫推力最小。從散熱的角度講，股髙越小，散熱越小。因此，在考慮確定股髙時(shí)應(yīng)在保 證足夠的強(qiáng)度的前提下

27、適當(dāng)減小碹股。設(shè)計(jì)時(shí)為了方便，常采用股跨比或碹升高的比值來表 示。燃油熔窯的碹升高一般為1/71/8。火焰空間設(shè)計(jì)合理與否常采用熱負(fù)荷的指標(biāo)來核定其容積?；鹧婵臻g的熱負(fù)荷值是指單 位空間容積每小時(shí)燃料燃燒所發(fā)出的熱量，也稱為火焰空間容積熱強(qiáng)度，單位為界/3。燃 油浮法玻璃熔窯火焰空間熱負(fù)荷一般在100000冒/1左右。(3) 投料池設(shè)計(jì)投料池設(shè)計(jì)的要求為配合料能按時(shí)按量加入，且保持薄層和覆蓋面盡 可能大，投料池內(nèi)的玻璃不凍結(jié)，窯內(nèi)外沒有粉料飛物等。投料池的長(zhǎng)度需考慮投料機(jī)的推料行程，還要求前臉墻不受投料機(jī)推力的影響。當(dāng)選用 斜毯式投料機(jī)時(shí)投料口長(zhǎng)度在2.3左右。投料池的寬度取決于投料機(jī)的寬度和

28、所用投料機(jī)的臺(tái)數(shù)，希望投料池寬度上被投料機(jī)占 滿，兩側(cè)不要留得過空（一般留50100爪110，以防玻璃液溢出和散熱增多。計(jì)算式為B=n6+200(m)。投料池的深度一般均與窯池相同，為了減少玻璃液死角，投料池底有砌成斜坡形的。 投料池池底與池壁厚度均與窯池相同，砌筑材料也相同。前臉墻一般均采用1型吊墻結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)料堆在吊墻下行程較長(zhǎng)，因此還具有預(yù)熔 池作用。(4) 窯體保溫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)浮法玻璃熔窯散熱面積大，其散熱損失約占熔窯總支出熱量的鋁板硅酸鋁纖維耐火密封料輕質(zhì)黏土磚耐火密封料20%30%。熱量散失不僅浪費(fèi)能源，增加成本，而且惡化操 作環(huán)境。玻璃熔窯的保溫原則為“能保即?！?，即從加料口到 出

29、料口，從窯頂?shù)綗煹溃軌虮氐亩家?。目前，浮法?璃熔窯均采用全保溫形式。保溫材質(zhì)的選取原則為盡可能與內(nèi)襯材料性質(zhì)相近，避免石英砂輕艇磚 發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而加劇蝕損。硅磚圖3-11大碹保溫示意圖玻璃熔窯大碹的保溫結(jié)構(gòu)窯頂面積大，外表面溫度 高，膨脹量較大，有脹縫、測(cè)溫孔洞等，是保溫的重點(diǎn)。其保 溫層結(jié)構(gòu)如圖3-11所示。在大瑄硅磚的外表面鋪一層厚為20 30011的石英砂為過渡層，接著砌一層厚為11401厚的輕質(zhì) 硅磚，外面用350101的耐火涂料密封。然后砌一層11401 厚的輕質(zhì)黏土磚，再加一層350享的耐火涂料密封層，其 上面是一層30100mm的硅酸鋁陶瓷纖維氈。最外面是一層薄鋁板（厚

30、度小于101)，薄 鋁板與硅酸鋁纖維氈之間留有一定間隙。薄鋁板有兩個(gè)作用，一是能將散熱反射回去，二是保護(hù)硅酸鋁纖維氈的清潔，防止飛料 粉塵落上。窯頂保溫層要在烤窯之后才能鋪砌。烤窯時(shí)可先放上硅酸鋁纖維氈或輕質(zhì)硅磚臨時(shí)保 溫，等窯內(nèi)溫度升到一定溫度，硅磚膨脹結(jié)束后，再拿掉臨時(shí)保溫層，清掃窯頂，正式鋪砌 保溫層。窯頂砌筑要嚴(yán)密，以防堿、硝蒸氣的鉆蝕。玻璃熔窯大碹保溫的實(shí)踐證明，對(duì)大碹保溫，可減輕或消除窯內(nèi)氣氛中堿蒸汽冷凝對(duì)硅 磚的化學(xué)侵蝕，因而延長(zhǎng)了大碹的使用壽命。池壁保溫結(jié)構(gòu)示于圖3-12玻璃熔窯池壁的保溫結(jié)構(gòu)池壁保溫的結(jié)構(gòu)是由池壁磚被侵蝕的斷面的狀況決定的。 池壁磚在玻璃液的液面處受侵蝕嚴(yán)重，

31、液面以下則較輕，因此，在池壁液面線以下150 200001處不能保溫，需要進(jìn)行強(qiáng)制冷卻。此外，在磚縫處也不能保溫，以免玻璃液漏出。般采用在池壁磚外敷貼鋯質(zhì)搗打料層，然后砌輕質(zhì)高鋁磚或輕質(zhì)黏土磚，再貼硬質(zhì)硅酸鈣板。國(guó)外有采用多層復(fù)合保溫板來進(jìn)行池壁的保溫。例如聯(lián)邦德國(guó)Didier公司就生產(chǎn)各種鋼板陶瓷纖維輕質(zhì)黏土磚黏土磚鋯石英搗打料圖3-12熔化部池壁保溫圖型號(hào)和各種厚度的保溫板，這種材料是由兩層不同性質(zhì) 的材料組成，一層是相當(dāng)致密優(yōu)質(zhì)的燒結(jié)斜鋯石剛玉或 錯(cuò)剛玉質(zhì)耐火材料，另一 層是超輕質(zhì)的保溫層。兩層材 料間利用陶瓷結(jié)合，模壓而成。復(fù)合保溫板和電熔鋯剛 玉磚池壁接觸的面要經(jīng)過研磨。復(fù)合保溫板的

32、厚度由池壁磚 與鋼結(jié)構(gòu)之間的空隙大小而定。聯(lián)邦德國(guó)01出公司生產(chǎn)的 復(fù)合保溫板的厚度系列為120mm、150mm、180mm、200_。復(fù)合保溫板的高度比池壁磚低15020。復(fù)合保溫板的優(yōu)點(diǎn)是可以方便地移開和復(fù)位，這樣 檢查池壁磚的使用情況很方便，也不妨礙維修池壁操作。復(fù)合保溫板不僅有保溫的作用，還有安全的功能，因?yàn)?有的池壁存在縮孔，玻璃液偶然向縮孔突破是可能的，而復(fù)合保溫板的第1層是致密優(yōu)質(zhì)的 燒結(jié)斜鋯石剛玉或鋯剛玉質(zhì)耐火材料，可以防止玻璃液流出。池底保溫結(jié)構(gòu)池底保溫會(huì)大大提高底層玻璃液的溫度，一般可提髙2003000， 這不僅會(huì)加重對(duì)池底襯磚的侵蝕，而且可能發(fā)生漂磚和磚縫處漏料等事故。此

33、外，如配合料 中含有鐵件或不慎將鐵件掉入池中，形成鐵橄欖石熔體（2Fe2C)3 SiO2,熔化溫度為 1200C)，會(huì)穿透池底，造成漏玻璃水事故。另外還要防止氣體的向上鉆蝕。因此，池底保 溫必須考慮這些因素。池底保溫一般采用多層池底結(jié)構(gòu)，包括3個(gè)主要層次：保護(hù)層、中間層和保溫層。 保護(hù)層是在池底磚上鋪一層鋯質(zhì)搗打料，其上覆蓋一層電熔或燒結(jié)八23磚，為確保安 全在池底磚之間的縱向接縫處嵌入鎖磚，使整個(gè)池底連成一體。中間層一般是用鋁硅酸鹽耐火材料砌成兩層：上層厚15030001是用高鋁磚砌筑 的；下層厚度與上層相同，用標(biāo)準(zhǔn)黏土磚砌筑。中間層的磚要求尺寸準(zhǔn)確，形狀規(guī)范，這樣 才能保證砌筑質(zhì)量，使磚縫

34、盡量減小。保溫層的組成是用黏土磚砌成一道道磚梁，承受池底磚傳下的荷重，并且磚梁的位置與圖3-13池底保溫層（示例） 一電熔鋯剛玉磚；2鋯英砂搗打料；3鎖 磚；4澆注大磚；5磚梁；6保溫磚； 7石棉板（10爪111厚）；8鋼板（8 10101厚）；9扁鋼；10次 梁；11 主梁次梁相對(duì)應(yīng)，以傳遞荷重，保溫磚則放在磚梁之間，其上下均不受壓，保溫磚外掛耐火纖維氈或硅酸鈣板。 池墻磚下面用黏土磚。池底總厚度為700 1200mm，保護(hù)層占15% 20%,中間層占40%60%，保溫層占30%40%。池底保溫層包括13層輕質(zhì)磚，總厚度200 300mm。這種磚的機(jī)械強(qiáng)度要相當(dāng)高，同時(shí)要求熱導(dǎo) 率要小。保溫

35、層下是1015111厚的鋼板。圖3-13為 池底保溫示意圖。胸墻保溫結(jié)構(gòu)胸墻保溫是在胸墻外用密封料 將磚縫封嚴(yán)，根據(jù)胸墻磚材質(zhì)外貼輕質(zhì)硅磚或輕質(zhì)鋁硅 質(zhì)磚，再貼硬質(zhì)硅鈣板或纖維氈。要注意磚縫溫度和輕質(zhì)保溫磚的允許使用溫度。胸墻保溫 結(jié)構(gòu)如圖3-14所示。胸墻保溫時(shí)要注意把鋼結(jié)構(gòu)露出來，以免因溫度過高使鋼強(qiáng)度降低。63(a)2 3 4 5 62 3 4 5 6(b)3-14 胸墻保溫圖（a)中1一硅磚；2硅質(zhì)密封料；3輕質(zhì)硅磚；4一耐火密封料；5輕質(zhì)黏土磚；6硅鈣板 圖（b)中1ER1681; 2鋯英石質(zhì)密封料；3輕質(zhì)高鋁磚；4耐火密封料；5輕質(zhì)黏土磚；6硅鈣板熔窯冷卻部保溫可以參考熔化部保溫結(jié)

36、構(gòu)。小爐和蓄熱室頂部的保溫可參考大碹保溫結(jié)構(gòu)。保溫材料選擇原則是應(yīng)滿足各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)要求，如熱導(dǎo)率、使用溫度、機(jī)械強(qiáng)度、化學(xué) 性質(zhì)、體積密度、施工量等。保溫層各層厚度的確定要通過優(yōu)化設(shè)計(jì)，以取得最佳保溫效果。優(yōu)化設(shè)計(jì)可以通過計(jì)算 機(jī)數(shù)值模擬來確定。3. 2. 2. 2 分隔裝置設(shè)計(jì)前已述及，分隔裝置分為氣體空間分隔裝置和玻璃液分隔裝置。在浮法玻璃熔窯中，分 隔裝置的主要作用是分隔熔化部與冷卻部，以保證冷卻部玻璃液質(zhì)量滿足成型要求。因此，圖3-15 型吊墻示意圖對(duì)于氣體空間的分隔意見一致，采用的方式有矮碹、L 墻、0形吊墻、組合式分隔裝置等。但是對(duì)于玻璃液的分隔 存在意見分歧，一種認(rèn)為必須分隔以便

37、節(jié)能和獲得高質(zhì)量玻 璃液；另一種認(rèn)為沒有必要分隔，分隔裝置會(huì)破壞玻璃液流 的穩(wěn)定，從而破壞了玻璃液的均勻性，在玻璃板面上留下不 可逆轉(zhuǎn)的缺陷。(1)氣體空間分隔裝置設(shè)計(jì)對(duì)于采用玻璃液分隔裝置 卡脖的池窯，常采用矮碹、雙匕吊墻作為氣體空間分隔裝 置；而不采用玻璃液分隔裝置的，即熔化部和冷卻部池寬基 本相同的，則常采用U形吊墻。矮碹設(shè)計(jì)中關(guān)鍵是未分隔部分的面積（也稱為開度）， 通常在231。矮碹開度決定于矮瑄碹股，一般矮碹股跨 比為1/10，因此，矮碹開度就取決于卡脖的寬度。0形吊墻設(shè)計(jì)為可以上下移動(dòng)，根據(jù)熔窯冷卻部工況可 以方便的調(diào)節(jié)U形吊墻的開度，從而調(diào)節(jié)冷卻部的溫度和 壓力，其結(jié)構(gòu)如圖3-1

38、5所示。111型吊碹整個(gè)吊掛起來，用 鋼梁架設(shè)在窯池兩邊的塔架上，鋼梁下面有千斤頂，可調(diào)節(jié)0型吊碹的高度。型吊碹對(duì)隔斷熔化部和冷卻部的火焰空間比較徹底，空間高度大約只有10011。但 在生產(chǎn)中如不采取別的措施，容易造成冷卻部負(fù)壓，對(duì)生產(chǎn)不利。U型吊碹由于磚形太復(fù) 雜，對(duì)磚材質(zhì)量要求又高，耗鋼材也大，故造價(jià)比較高。(2)玻璃液分隔裝置的設(shè)計(jì)浮法玻璃熔窯常用的玻璃液分隔裝置主要有卡脖、冷卻水包、窯坎、鼓泡等。一般卡脖、冷卻水包與矮碹聯(lián)合使用，共同起到分隔熔化部和冷卻部的 作用?？ú笨ú钡淖饔檬菧p少流向冷卻部的玻璃液量，從而減小冷卻部面積，達(dá)到節(jié)能 的目的?？ú钡慕Y(jié)構(gòu)尺寸是指卡脖的寬度和長(zhǎng)度。浮法窯

39、卡脖寬度可縮小到熔化池寬度的40% 50%，如不采用攪拌器，其長(zhǎng)度可取2.43.01;如采用攪拌器，其長(zhǎng)度為4.24.51;如 再在卡脖處穿大水管，則其長(zhǎng)度為4.85.5。XISVSfTsrvv xx*BB KK&9UK一 - r _ _ - -s7xKSr_n1熔 化 部 冷卻部TvWWWVM、v圖3-16卡脖結(jié)構(gòu)示意圖玻璃液攪拌器有垂直式和水平式兩種，其卡脖上部結(jié)構(gòu)也有所不同。其相同之處是卡脖 的胸墻髙度增加卡脖碹起腳線提高，以便安裝攪拌器和觀察攪拌情況。不同之處是垂直式攪 拌器，由于攪拌器是從卡脖碹頂插人，所以卡脖碹頂在硇筑時(shí)留出長(zhǎng)度與碹跨度相同，寬度 為300111的長(zhǎng)縫；同時(shí)，在此長(zhǎng)

40、縫的兩邊碹上用標(biāo)準(zhǔn)硅磚砌平，以便不用攪拌器時(shí)用蓋板 磚蓋上；在兩邊胸墻正對(duì)攪拌器處留出30011 寬、250111髙的孔洞，以便觀察攪拌器運(yùn)行情 況。水平式攪拌器，碹頂不留縫，但在兩邊胸墻 留出寬度為8001、高為40001的孔洞，以便 水平攪拌桿從兩邊插入。冷卻水包放置在卡脖處的攪拌器之前，一方 面通過調(diào)節(jié)水包沉入深度起分隔玻璃液的作用，另一方面可以阻擋浮渣通過攪拌器。在兩邊胸墻 正對(duì)處留出500mm寬400mm高的孔洞，以便冷 卻水包從兩邊插入。其結(jié)構(gòu)如圖3-16所示。目前熔化部后山墻的厚度為45000，碹的長(zhǎng)度也是4501在結(jié)構(gòu)上不夠穩(wěn)定安全。國(guó)外的熔窯后山墻厚度一般都在500市01以上

41、，而 且在山墻碹碹碴水平高度的山墻兩端立柱內(nèi)側(cè)加1001厚的鋼板，同時(shí)在雙立柱的兩邊用 頂絲頂住鋼板，必要時(shí)可以松緊。雙1型吊碹結(jié)構(gòu)鑒于在卡脖上采用0型吊碹結(jié)構(gòu)，無法在卡脖處安裝玻璃液攪拌 器，因此，國(guó)外有的窯在卡脖上采用雙1型吊碹。所謂雙1型吊碹就是把結(jié)構(gòu)相同的兩個(gè) 1型吊碹相對(duì)安裝在卡脖上，當(dāng)中留出300爪111的長(zhǎng)縫，以便在此長(zhǎng)縫中安裝攪拌器。雙L型吊碹結(jié)構(gòu)雖然比U型吊碹結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)略多，但其磚形很復(fù)雜，造價(jià)也高。吊平碹結(jié)構(gòu)所謂吊平碹結(jié)構(gòu)，就是在卡脖池壁上的頂蓋不是采用拱碹結(jié)構(gòu)，而是 采用平頂結(jié)構(gòu)。由于卡脖較寬，不能用整塊的板磚，而是用數(shù)塊磚一排一排地吊掛起來，磚 形比較復(fù)雜。浮法玻璃熔窯的

42、卡脖采用吊平碹結(jié)構(gòu)，其特點(diǎn)是可將火焰空間隔斷，使冷卻部免受火焰 換向時(shí)窯內(nèi)壓力的影響。冷卻水管其結(jié)構(gòu)形式見本章內(nèi)容。由于冷卻水管內(nèi)流冷卻水，水管附近 的玻璃液受冷后形成黏度較大的不動(dòng)層，構(gòu)成一道圍壁，作用是可以在一定程度上減少玻璃 液的循環(huán)對(duì)流，阻擋未熔化的浮渣，使液面下質(zhì)量好的玻璃液進(jìn)入冷卻部；降低表層玻璃液 溫度。冷卻水管更換方便，比較耐用，其缺點(diǎn)是用水量較大，例如在進(jìn)水溫度31381， 出水溫度60651時(shí)耗水量為1417t/h，否則可能造成沿窯池寬度上進(jìn)水端和出水端的玻 璃液溫度不均勻，因冷卻水帶走了大量熱量而增加了熱耗。3. 2. 2. 3冷卻部結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)與計(jì)算熔窯冷

43、卻部的作用是使玻璃液在冷卻部均勻冷卻降溫到成型要求的溫度，因此，冷卻部 結(jié)構(gòu)尺寸合理與否，要看玻璃液能否均勻冷卻到成型溫度。因?yàn)槔鋮s部玻璃液的溫降，主要 還是通過冷卻部本身外表面散熱來實(shí)現(xiàn)的。目前，冷卻部的設(shè)計(jì)都有微調(diào)風(fēng)裝置，以保證使玻璃成型溫度控制在士1范圍內(nèi)。對(duì)熔窯冷卻部溫度和壓力影響最大的依然是火焰換向作業(yè)的瞬間變化，科技人員正在探 索減小這種影響的措施。冷卻部設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括冷卻部面積、池深、空間高度。(1) 冷卻部面積設(shè)計(jì)確定冷卻部面積的方法很多采用熔化部面積和冷卻部面積的比例來計(jì)算，即已知熔化部面積，用尸熔:F=I： x，工值是經(jīng)驗(yàn)參數(shù)，浮法玻璃熔窯取0.40.6。用每日每噸玻璃液占

44、有的冷卻部面積來確定，即用日熔化量除以冷卻部面積等于j 來確定，3也是經(jīng)驗(yàn)參數(shù)，一般為0.250.30爪2/(七。冷卻部長(zhǎng)度按每米窯長(zhǎng)的溫度降值確定，該值一般取1014C/m。按冷卻部寬長(zhǎng)比值確定，該值一般取0.550.75。用熱平衡的方法來計(jì)算。實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，為簡(jiǎn)便起見，采用每米溫降來確定冷卻部的長(zhǎng)度，寬度則取熔化部寬度的 80%90%左右，然后按照熔化部面積和冷卻部面積的比例進(jìn)行校核設(shè)計(jì)是否合理。(2) 冷卻部的深度冷卻部的深度與卡脖的深度一樣，Sl200mm。(3) 空間高度冷卻部上部結(jié)構(gòu)，即空間髙度，不宜太高，否則容易造成冷卻部負(fù)壓操 作。一般冷卻部胸墻高度為5008001111，一般以

45、不影響安裝冷卻部微調(diào)風(fēng)裝置為宜。冷卻 部的窯碹股跨比為1/12，以增大冷卻部的散熱能力。(4) 冷卻部的結(jié)構(gòu)冷卻部的結(jié)構(gòu)與熔化部結(jié)構(gòu)基本相同，也包括大碹、碹碴、胸墻、 池壁和池底及相應(yīng)的鋼結(jié)構(gòu)。只不過由于冷卻部的溫度較低，又不受飛料的侵蝕，碹跨度也 比熔化部的小，立柱布置又不受小爐間距的限制，一般情況下又不需保溫，因此，其結(jié)構(gòu)處 理要比熔化部容易得多。(5) 耳池是布置在熔窯兩側(cè)與窯池相通的向外凸出的方形小池，也稱掏渣池。其池壁 上平面齊窯池的上平面，耳池壁使用的耐火材料與耳池所在部位的窯池池壁相同。由于耳池 內(nèi)玻璃液溫度低，能夠形成強(qiáng)烈橫向?qū)α?，所以耳池主要起到掏磚和浮渣、增加玻璃液橫向 流

46、動(dòng)、強(qiáng)化玻璃液均化和冷卻等作用。耳池面積按窯規(guī)模定，一般每只耳池在2412范圍 內(nèi)。耳池的作用與設(shè)置的位置有關(guān)。熔化部末對(duì)小爐后，分隔裝置前的一對(duì)耳池可以使玻璃液在此部位的橫向?qū)α骷?強(qiáng)，促進(jìn)玻璃液的均化和澄清，同時(shí)，使一部分玻璃液提前回流，起到阻擋玻璃液向冷卻部 流動(dòng)的作用?？墒估鋮s部冷卻負(fù)擔(dān)減輕，有利于熱耗降低。分隔裝置后冷卻部適當(dāng)位置的一對(duì)耳池加強(qiáng)橫向?qū)α?，可以使玻璃液通過卡脖后 較快地向冷卻部?jī)蛇吚_，減少卡脖后的死角面積，使冷卻部的玻璃液橫向溫度均勻，強(qiáng)化 冷卻作用。同時(shí)，因在耳池處的玻璃液提前流回熔化部，也起到了減少冷卻部的冷卻負(fù)擔(dān)的 作用。需要說明的是有人認(rèn)為耳池作用不大，甚至認(rèn)

47、為耳池的設(shè)置會(huì)破壞窯池內(nèi)規(guī)則的玻璃液流場(chǎng)，在冷卻部的耳池還有可能影響生產(chǎn)流因而主張取消耳池，而只在熔化部一側(cè)設(shè)有較淺5871y/AV/22,VJW,Wz圖3-17箱形組合結(jié)構(gòu)圖_醐驪_111的耳池作安裝液面計(jì)用。有的浮法熔窯只在卡脖前或卡脖后設(shè)置一對(duì)耳池。國(guó)內(nèi)有的浮法玻璃窯在熔化部耳池外側(cè)砌筑耐火磚的加熱室，這可不必另砌烤磚窯，有利于節(jié)約能耗。(6) 冷卻部的保情況冷卻部一般不保溫，以往設(shè)計(jì)的通路也不保溫，只有流槽的兩側(cè)墻和底部保町。為了使流向流槽的玻璃液橫向溫度均勻，通路的胸墻和池壁及池底應(yīng)加強(qiáng)保溫，克服以通路式連接的流槽的不足之處，以利于提高玻璃的成型質(zhì)量。(7) 玻璃液的攪拌器玻璃液的攪

48、拌器有兩種，一種是垂直攪拌器，另一種是水平攪拌器。垂直攪拌器的攪拌葉子為普通無縫優(yōu)質(zhì)碳素鋼管彎曲而成（也可用耐火材料制成），在通有軟化水冷卻情況下，每隔67個(gè)月更換一次，垂直攪拌一般是712組，轉(zhuǎn)速1020r/min,攪拌槳葉頂端距玻璃液面20mm，底端在玻璃液面下200250mm。水平攪拌器一般只設(shè)一對(duì)，轉(zhuǎn)速31001該設(shè)備同樣采用普通無縫優(yōu)質(zhì)碳素鋼管彎曲而成。水平攪拌器從卡脖處胸墻兩側(cè)對(duì)稱深人窯內(nèi)，攪拌器隨水平搖桿作平動(dòng)和旋轉(zhuǎn)。攪拌器的作用有以下幾點(diǎn)：攪拌強(qiáng)化了玻璃液的擴(kuò)散，改善了玻璃液的化學(xué)均勻性；通過攪拌可以降低玻璃液溫度；可以減少冷卻部向熔化部的玻璃液回流。3. 2. 2. 4 小爐

49、、蓄熱室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算小爐和蓄熱室是熔窯結(jié)構(gòu)的重要組成部分，浮法玻璃熔窯的小爐和蓄熱室結(jié)構(gòu)組合形式根據(jù)燃料形式不同有兩種形式，即箱形組合和半箱形組合。燃油、天然氣的熔窯采用箱形組合，燃發(fā)生爐煤氣熔窯采用半箱形組合。圖3-17所示即為箱形組合結(jié)構(gòu)圖。浮法熔窯小爐、蓄熱室設(shè)置在池窯的兩側(cè)，對(duì)稱布置，根據(jù)窯的規(guī)模不同，設(shè)48對(duì)。(1)燃重油或天然氣的小爐結(jié)構(gòu)和尺寸設(shè)計(jì)對(duì)于使用液體燃料、天然氣或其他髙熱值燃料的玻璃熔窯，燃料是從噴嘴（燃燒器）噴入窯內(nèi)，只有燃燒用的二次空氣是從小爐進(jìn)入窯內(nèi)，小爐和蓄熱室只起空氣通道和排煙通道作用。設(shè)計(jì)時(shí)主要考慮如下一些問題。小爐脖底下的操作空間尺寸即熔窯池壁外側(cè)到蓄熱室

50、內(nèi)側(cè)墻處的距離。為了方便操作燃料噴槍，一般此距離取2.73.21脖底到操作平臺(tái)的高度一般取1.8111左右。小爐噴出口結(jié)構(gòu)尺寸主要包括噴出口的寬度和髙度。為了獲得較大的火焰覆蓋系數(shù)，小爐噴出口的寬度一般不小于1.4?？梢杂靡粋?cè)小爐噴出口寬度之和占熔化帶長(zhǎng)度的百分?jǐn)?shù)計(jì)算，該百分?jǐn)?shù)一般在 45%55%。nB則式中d i +(n1 )d2 +l7(3-8)n小爐對(duì)數(shù)；B小爐口寬度，-前臉墻到”小爐中心線的距離，m; d2小爐中心間距，m。小爐噴出口的面積，一般按一側(cè)小爐噴出口總面積占熔化面積的比值為3.0%3. 5% 來計(jì)算。確定了小爐噴出口面積和寬度，就可以計(jì)算出小爐噴出口的髙度。設(shè)計(jì)的小爐噴出

51、口的寬和高要滿足小爐噴出口寬與噴出口髙的比值在2. 32. 5范圍內(nèi)的要求，噴出口的碹 升髙一般取1/101/8。小爐下傾角和上傾角小爐頂碹一般設(shè)計(jì)為傾斜的，為了使空氣流從小爐口噴出有 一定的傾斜度，以保證與油霧或天然氣迅速均勻的混合燃燒，小爐的下傾角為2025。小 爐脖底可以設(shè)計(jì)成水平的，也可設(shè)計(jì)其上傾角為35。(2)燃發(fā)生爐煤氣的小爐結(jié)構(gòu)和尺寸設(shè)計(jì)在浮法玻璃生產(chǎn)中選用發(fā)生爐煤氣作為燃料的窯爐已為數(shù)不多，其噴出口尺寸計(jì)算方法 同燃油小爐，但是其特殊結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算不同。預(yù)燃室長(zhǎng)度根據(jù)所需空氣、煤氣的混合程度以及火焰的長(zhǎng)度來確定，可以用理論 計(jì)算，但過于繁瑣，一般按經(jīng)驗(yàn)取2.02.4。舌頭在“小交

52、角”小爐的設(shè)計(jì)中，舌頭的探出長(zhǎng)度是一個(gè)重要的結(jié)構(gòu)尺寸。該結(jié) 構(gòu)尺寸的大小控制煤氣的上傾角，影響預(yù)燃程度和整個(gè)小爐的長(zhǎng)度。根據(jù)火焰要求來確定， 不希望過長(zhǎng)，一般為3005001確定舌頭的探出長(zhǎng)度時(shí)需考慮舌頭厚度和空氣、煤氣的 流速等因素。舌頭應(yīng)有一定的厚度，以防過早燒損。要求舌頭厚度在150111以上，一般為2500。空氣、煤氣通道空氣、煤氣的水平通道的截面積按下式計(jì)算FW(3-9)式中Fa.Va.W.v a g空氣或煤氣的水平通道面積，m2;空氣或煤氣的流量，m3/s;空氣或煤氣的流速，m/s，在水平通道出口，WaS56m/s，研8為89m/S0煤氣垂直上升道的截面積計(jì)算同水平通道?？諝?、煤氣

53、動(dòng)量比空氣、煤氣水平通道出口處的速度比對(duì)空氣和煤氣混合預(yù)然程 度、火焰噴出角度有很大影響。空氣和煤氣的速度比服從于空氣、煤氣的動(dòng)量比/其計(jì)算 式為D-HHpaDwg.Mgwg.ygVg(310)式中Ma、空氣、煤氣的流量，kg/s;0、pg空氣、煤氣的密度（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)），kg/m3,外為1.293kg/m3,作為OL lkg/m:從理論上分析，當(dāng)1)=1時(shí)，空氣和煤氣混合好，并具有較佳的火焰形狀，但是0=1 時(shí)，由于煤氣量小于空氣量，故煤氣速度要比空氣速度大得多，出現(xiàn)空氣壓不住煤氣而產(chǎn)生 分層現(xiàn)象。因此，確定使空氣速度比煤氣速度小130/5，空氣、煤氣出口面積比應(yīng)為 1.22，即實(shí)際上一般取0二

54、1.11.3。(3)蓄熱室的結(jié)構(gòu)形式蓄熱室是一種余熱回收設(shè)備，對(duì)于采用空氣作為助燃介質(zhì)的玻璃熔窯，蓄熱室可以有效的預(yù)熱助燃空氣和煤氣，保證火焰有足夠高的溫度，以滿足玻璃熔 制的要求。蓄熱室的結(jié)構(gòu)形式有多種，除了前面提到的箱形與半箱形外，按照蓄熱室之間連通與否可以分為如下種類。連通式結(jié)構(gòu)熔窯一側(cè)小爐下面的空氣蓄熱室為連通的一個(gè)室，煤氣蓄熱室也為連通的一個(gè)室。這種形式由于氣流分布不均，容易形成局部過熱使格子磚很快燒損，目前已不 再使用。分隔式結(jié)構(gòu)熔窯一側(cè)蓄熱室以每個(gè)小爐分成若干個(gè)互不連通的獨(dú)立室，氣體分配 分別由各分支煙道上的閘板調(diào)節(jié)，并分別與煤氣及空氣支煙道相通。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是氣體分配 調(diào)節(jié)方便，熱修條件較好，但分隔墻占據(jù)較多空間，減少了格子體的有效體積。是最普遍采 用的方式之一。半分隔結(jié)構(gòu)是指將蓄熱室爐條以下的煙道以每個(gè)小爐分隔，蓄熱室本身不分隔， 氣體分配調(diào)節(jié)閘板仍在分支煙道上。兩小爐分