低铁高透过率太阳能玻璃熔窑窑池结构.pdf

美默
2010年第31卷第6期
低铁高透过率太阳能玻璃熔窑窑池结构
左泽方,吴晓,张国红
(中国建材国际工程集团有限公司,上海200063)
摘要:通过现代计算机仿真模拟技术,对玻璃窑窑池结枃的变化与太阳能超白玻璃液的质量、热耗等美系的
形响进行了研究,从而达到对太阳能超白玻璃窑的窑池结构进行优化设计的目的。
关键词:太阳能超白玻璃;玻璃窑;仿真模拟;窑池结枘
Low-iron High Transmittance Solar Glass Furnace Tank Structure
ZUO Zefang, WU Xia, ZHANG Guo-hong
China Triumph International Engineering Group Co, Ltd, Shanghai 200063, China)
Abstract: This paper mainly researched the influence of glass furnace tank structure on the quality, heat consumption
etc. of ultra clear solar glass metal by modern computer simulation technology, so as to achieve its optimum design
Key words: ultra clear solar glass; glass furmace; analog simulation; furnace tank structure
殖着世界上石油、天然气等不可再生能源的日1.2容池深度与玻璃熔化质量关系的研究
益紧缺以及环境保护问题越来越引起人们的关注,
通过对熔窑窑池深度与玻璃熔化质量关系的研
近年来,各国政府均在不断制定鼓励太阳能利用政究,以确定合理的池深,保证玻璃液的质量以及熔窑
策,太阳能的应用技术也在不断地获得突破,促进了的寿命。
太阳能光伏产业的迅猛发展,太阳能超白玻璃作为
太阳能超白玻璃中由于Fe2O含量较低,玻璃
光伏产业的基片玻璃,其需求量也在不断的扩大,同液对火焰的热辐射能力较弱,但其热透过能力相对
时光伏产业对其质量要求也是越来越严格。
较强,因此池内玻璃液在池深方向温度梯度相对较
与普通平板玻璃相比,太阳能超白玻璃要求铁小,对于一定池深的玻璃熔窑,生产太阳能超白压延
含量低,一般在120ppm以下,其具有高热透性。熔玻璃时池底温度必然要高于生产普通透明玻璃。池
融的超白玻璃液的导热系数也是相当高的,是普通深的合理选择无论是对玻璃熔窑的寿命还是对玻璃
玻璃的3~4倍,这就给超白玻璃熔化带来了极大的液的质量都有着重大影响。与玻璃液相接触的池底
难题,玻璃液澄清困难,玻璃液中的微气泡不易排铺面砖一电熔結刚玉砖一般在1400℃时就开始有
出,同时熔窑的池底温度偏高,如窑池结构、尺寸设玻璃相析出,并伴随有大量的气泡析出,如池底温度
计不合理,耐火材料选型不当,则残留在玻璃原板中过高,不仅严重地威胁着熔窑的使用寿命,而且也严
的微气泡会更多,恶化玻璃液澄清与均化效果。
重地污染了玻璃液。在正常生产情况下,池底长期
研究内容
工作温度不宜过高,否则对玻璃液质量及嫆窑寿命
均会产生影响。
1.1研究对象
图1(a)~图1(d)分别为熔化部池深为1.2m、1.
该文以一座250tA太阳能超白压延玻璃熔窑35m、1.5m和1.6m的250t/d太阳能超白压延玻
为研究对象,设4对小炉。
璃熔窑计算机仿真模拟纵截面温度场示意图,模拟中
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万方数据
世男
2010年第31卷第6期
熔窑除池深变化外,其它熔窑主体结构尺寸和温度制入口约6m和卡脖前约2m外均有升高,最高温度
度等均相同,卡脖水包的插入深度均为480mm。
升高至1291℃,其距投料池前墙距离为20m,缩近
通过计算机仿真模拟得出:当熔化部池深设计了1m左右,如再将熔化部池深减浅到1.2m时,熔
为1.5m池深时,熔化部池底最高温度为278℃,化部池底温度除投料池入口约6m外均普遍升高,
其距投料池前墙距离为21m,如将熔化部池深由且最高温度则升高至1318℃,其距投料池前墙距
1.5m减浅为1.35m时,熔化部池底温度除投料池离为18m,如进一步将池深加深至1.6m时发现熔
窑的熔化部池底温度反而比池深为1.5mn时路有升
高,特别是热点后池底温度升高幅度相对更大,这是
由于熔窑的纵向对流除与温差有关外还与池深的三
熔化部池深1,2m距中心0.13m
(a)熔化部池深1.2m
次方成正比,池深加大后熔窑的纵向对流明显加强,
如图2所示。图3(a)~图3(d)为了几种不同池深
时分别在距投料池前端墙2.5m、2#小炉中心线、
3#小炉中心线和卡脖前1m截面上熔窑中心处的
熔化部池深1.35m距中心线0.13m
池深方向玻璃液温度曲线。
(b)熔化部池深1.35m
可见,对于生产太阳能超白压延玻璃,由于玻璃
液的透热性高,适当加深嫆化部的池深有利于保护
熔化部的池底砖,利于延长熔化部池底砖的使用寿
命,但过深既加大了熔窑的投资,又对降低池底温度
熔化部池深1.5m距中心线0.13m
(e)熔化部池深1.5m
起不到明显的效果,更不利于节能降耗。从上述图
中曲线还不难发现:池深较浅时,虽然池底处玻璃液
加权温度明显大幅度提高,但投料口附近池底温度
还是相对较低,不利于配合料的熔化;池深较深时,
熔化部池深1.6m距中心线0.13m
如不对窑池结构及相关操作制度加以改善,则热点
(熔化部池深1.6m
后玻璃液的温度较低,不利于玻璃液的澄清。
图1池深分别为1.2~1.6m的玻璃熔窑仿真模拟
因此太阳能超白压延玻璃熔窑的池深至少为
模拟纵截面温度场示意图
1.35m,但也不宜过深。
1350
1300
池深1.2m
1200k洋
池深1,35m
A池深1.5m
X池深1.6m
1150
1100UL
L
4710131619222528313437404346495255×0.5m
图2池深分别为1.2m、1.35m、1.5m和1.6m时熔化部池底纵向
温度分布曲线(距中心线0.25m)
万方数据