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馬蹄焰玻璃窯爐熱點、泡界線的控制

      一 影響熔化池火焰熱點、泡界線位置的相關控制因素
 
      1 、對馬蹄焰火焰熱點的認識 :
 
      馬蹄焰火焰窯爐的玻璃液是水平流動的,一般火焰窯爐的熱點位置是根據泡界線位置按水平方向來確定的,(電熔窯是垂直熔化,則按垂直方向確定)。如果熔化池滿負荷時,則熱點位置在泡界線之前;如果熔化池產量較小,負荷不足,即投入的配合料很快就熔化了,則此時熱點位置就在泡界線以后。 
 
      2 、影響熱點、泡界線位置的幾個因素及控制手段 
 
       2.1 、料層厚度的控制影響:配合料加入加料池的料層厚度是馬蹄焰玻璃窯爐的重要工藝控制參數之一,它的厚度應根據玻璃品種不同而有所不同。器皿玻璃可以控制在90~150mm,保溫瓶鈉鈣玻璃最好控制在60~120mm。隨著配合料厚度的增加,配合料的熔化溫度逐步上升。
 
      2.2、熔化池出料量變化的影響:如熔化池輸入熱量不變,出料量增加,料層就會變厚,熱點溫度區域在相對大的出料量影響下會變短,熔化澄清時間縮短;如果出料量降低較多,輸入熱量不變,料毯層就會減小,傳熱就會加大,熱點區域自然會延長。 所以在正常生產的情況下,熱點區域范圍要盡量根據出料量的變化,及時進行火焰輸入熔化池熱量的適當調整。
 
      2.3、配方的合理調整對熱點、泡界線位置的影響:
 
      2.3.1、對配方調整,控制料層粘度;通過增加配合料中的助熔劑來降低熔化溫度,達到相對低溫熔化的目的。但這樣會使玻璃的一系列物理化學性能變差,如強度、硬度和熱穩定性降低。我們有時還照著傳統的配方生搬硬套,以為化不好料就應增加助熔劑、澄清劑。不是所有的鈉鈣玻璃使用澄清劑、助熔劑的比例都是一成不變的。使用澄清劑、助熔劑的量,應根據玻璃組成中SiO2和Al2O3的百分含量來定。
 
      2.3.2、玻璃原材料組成成分、粒度的變化,玻璃配合料的混料均勻度高低,大爐加料機對配合料的均勻布料控制是否正常;
 
      2.3.3、配合粉料的水分含量控制,配合料與玻璃的良好混合,破碎玻璃用量比例和顆粒度(2~20mm)應適當。
 
       2.3.4、熔化溫度的變化(燃料熱值、燃料用量的變化,小爐助燃風量與燃氣配比的變化等),提高窯爐火焰熱點溫度,熔化鈉鈣玻璃時,對熔化部耐火材料壽命影響較大。
 
      3、出小爐噴火口火焰的控制對熱點、泡界線位置的影響:
 
      3.1、出小爐火焰的長短、高低、剛度、亮度變化:熔化部火焰末端1.2~1.8m范圍內的溫度是最高的,讓火焰亮度末端盡量靠近配合料堆,盡量控制在加料與熔化部區域熔化大部分,而熔化部熱點的位置不超過其長度的2/3,泡界線在熔化部的1/2~2/3范圍內。
 
      3.2、熱點位置如控制得好,可以加大熔化池內玻璃液的兩個內循環的強度,出加料池的配合料向噴火口方向的移動度加大,泡界線位置較明顯,加熱料層熔化加快,這樣火焰的相對熱量利用率提高、噸玻璃單耗減少。
 
      3.3、保溫瓶玻璃窯爐設置了鼓泡裝置在熱點位置,因此要求火焰熱點的位置控制在鼓泡區域的1.2~1.8m范圍內,火焰熱點一般在出噴火口火焰亮度的前端1.2~2m范圍內,火焰熱點范圍是難以看到明顯的火焰飄逸現象的。
 
      火焰熱點、泡界線位置只要控制得好,熱點區間拉長,難熔的石英砂、氧化鋁等在長時間的足夠高的溫度下由于顆粒間摩擦運動并接受周圍低熔物的助熔,生產的制品就不易產生結石、氣泡、條紋等缺陷;如果控制得不好,熱點區間短或不明顯,玻璃產生各種缺陷(結石、氣泡、條紋、不均勻造成的微裂紋等)的可能性就大。
 
      二 窯爐熔化溫度及熱點溫度、泡界線位置的測量
 
      馬蹄焰窯爐為監控熔化池溫度在窯爐的不同部位設不同的測溫裝置,通過顯示和操作實現控制。
 
      1、熔化部在加料口對面側墻觀察孔設置輻射溫度計,測量火焰的溫度,此溫度測量值因受火焰直接影響有不穩定現象,但應大致穩定在一定的范圍內,這一溫度值表明火焰的燃燒狀態,并影響配合料的熔化效果。
 
      2、熔化部在兩側中后觀察孔各安裝了輻射高溫計,測量窯爐中部底層空間的溫度,這一溫度值應相對穩定,熔化池的控制溫度可以此作為參考,這一溫度高低和變化直接影響玻璃液的澄清和均化過程。中部熱點溫度的控制對玻璃的均化和產品的質量具有實際意義,同時影響到工作池的玻璃液溫度。
 
      3、器皿廠大璇在窯頂中部的1/2和2∕3碹頂的中央預留了安裝熱電偶測量裝置,可以測量窯內空間上部溫度,以此作為全窯溫度的測量點,此溫度因受火焰干擾小,溫度較為穩定。實際的結果顯示溫度值略低于玻璃液面實際溫度;另外,這一溫度也反映碹頂硅磚的工作溫度,大碹的安全情況以此溫度實施檢測控制;在實際操作中,調整火焰和設定溫度是不允許超出1680℃以免對大碹造成危險的損害。
 
      4、熱點、泡界線位置的檢測:
 
       4.1、從熔化池的側胸墻兩側觀察孔,經人工肉眼觀察內部火焰端點位置,對面熔化池壁掛角轉的亮度與清晰度,大璇頂部硅磚的亮度與磚縫的清晰度,泡界線的位置等等。
 
      4.2、用手持式輻射溫度計人工對各觀察孔進行檢測,再與現有的輻射溫度計或大璇頂部熱電偶所檢測數據對比進行判斷調整火焰熱點和泡界線位置,肉眼觀察泡界線位置以不超過熔化池全長的2/3為準。
 
      4.3、還應注意的是提高熔制溫度強化了熱點,同時熱點的界限不太明顯。若燃燒火焰發飄會影響輻射溫度計的測量,窯爐控制溫度會虛假偏高不穩定,這對窯爐的整個工況不利,應及時調整窯爐的火焰狀態使之符合要求。
 
      4.4、馬蹄焰 一對小爐限制了爐寬,也就限制了爐的規模;  燃料燃燒有時噴出的火焰對配合料料堆有推料作用,不利于配合料的熔化澄清。
 
      三 玻璃窯爐熔化部熱點溫度的設定
 
      1、 合理的玻璃熔制制度是正常生產的保證: 
 
      1.1、溫度制度:一般是指延窯長方向的溫度分布,目前,測溫點并不完全一致,一般選擇容易測量的位置,室內溫度決定于很多可變因素,必須調節影響窯內溫度的各個因素,使溫度相對穩定,馬蹄焰池窯,最重要的是定熱點的溫度高低和位置。 
 
 1.2、提高檢測胸墻掛鉤磚溫度來確定,馬蹄焰和縱焰池窯的熱點值取決于熔化玻璃的品種、燃料和耐材質量;熱點位置選在熔化部的1/2~2/3處,依靠助燃空氣與燃料消耗比例來調節。 
 
      2、玻璃窯爐定工藝溫度實際確定:
 
      通過調整小爐燃燒火焰達到理想狀態,觀察加料池配合料的預熔化狀況,配合料料帶應在熔化部縱向1∕2左右處全部熔化。
 
      3、通過熔化池胸墻兩側測溫孔用輻射溫度計實測窯內熱點溫度
 
      在保溫瓶玻璃窯爐中,控制熱點的最高溫度不超過1650℃左右,器皿玻璃窯爐熱點溫度不高于1620℃為合適。在以上調整過程穩定后,觀察大碹頂熱電偶的硅磚熱點顯示溫度,并確定作為設定溫度參考,保持大璇硅磚的最高使用溫度小于1580℃。

      總之,使用燃氣的馬蹄焰玻璃窯爐的各項工藝操作參數是在不斷觀察總結,不斷提高操作水平過程中掌握的。理論指導實踐,實踐完善理論,正確的司爐操作,合理的參數確定,使玻璃產品質量的提高,同時降低燃料的消耗,確保窯爐安全運行并達到設計的爐齡,達到節能降耗、環保的目的,創造很好的經濟效益始終是我們努力的目標。
 
 
 

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