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建筑玻璃与工业玻璃2012,N2
浅谈卡脖深层水包
株洲旗滨玻璃有限公司魏剑
摘要:根据浮法玻璃生产线实际生产操作经验,为熔窑エ艺卡脖水包的设计提供依据。
关键词:能耗卡脖水包对流体系
卡脖深层水包是20世纪90年代后浅池熔化的
图2是作者根据实际生产线运行生产,经过半年
个代表作,是窑炉由深池向浅池发展过程中的工艺的时问,计算出的油耗一卡脖插人深度曲线图。
控制手段。由于浮法玻璃窑炉深度一般在1.0~1.2米
全窑底多数为水平面,当时冷却部设计的又比较短,
为了节能、降温、控制回流、提高质量等日的,产生出
了深层水包。
1熔窑内的对流体系
浮法玻璃熔窑内,有三个大的玻璃液对流体系,
5
其一是热点(即泡界线)到投料口的对流体系,其二是
热点到卡脖的对流体系,其三是热点到冷却部后端、
Tt
流道入口处的对流体系,见熔窑玻璃液流对流示意图
250300350400459500550B09650700759800
。卡脖水包的深浅直接控制着进入冷却部的供回玻
图2油耗一卡脖深度曲线图
璃液量,水包插入越深,进人冷却部的供回玻璃液越
少,冷却部的降温速度越快
随着卡脖插入深度的不同,对热点到冷却部对流
的影响也是不同的,如图2所示,能耗的降低并不是
泡界
料雄、热点
与卡脖插入深度成比例增加的。
(2)卡脖深层水包对玻璃液澄清的影响
通过生产线温度的记录,正常的玻璃液冷却温度
熔化、澄清排注
澄清、残余气泡吸收、冷却
曲线应均匀稳定,无突变的曲线,见图3的实心三角
均化
形玻璃液温度曲线。在插入深层水包后(水包插人深
图1熔審玻璃液流对流示意图
度为550mm),卡脖处温度会出现一个温度聚降区
所记录的玻璃液温度曲线见图3空心圆形曲线
2卡脖深层水包对熔制的影响
-0使用的深层水包
v-使用的正常水包
(1)能耗
卡脖深层水包对能耗主要有以下方面的影响,
是能降低能耗。卡脖水包加深后,减少了热点到冷却
部对流体系中冷却部供回的低温度玻璃液量,使熔池
熔化所需加热低温玻璃液的能耗减少,更利于熔化池
整体温度的升高及保持;从另一个角度讲,进入冷却
部的高温玻璃液量减少,使得冷却部降温速度更快,
能更好地保持冷却部的温度体系,降低冷却部玻璃液
热点
冷热交替对温度氛围的影响。
图3深层水包与正常水包玻璃液温度变化比较
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Architectural& Functional Glass NQ2 2012
随着冷却部供回冷低温玻璃液量的减少,熔化池致使玻璃液在卡脖处产生一个大的温度骤降点,改变
内玻璃液温度会整体提高,玻璃液在髙温时能提高玻了玻璃液在冷却过程中的热过程,使部分小气泡残留
璃液的澄清排泡能力,有利于玻璃液高温澄清。在此在玻璃液中,难以被溶解吸收,直至成品,影响玻璃质
也有一个缺陷。玻璃液的澄清分为两个部分,一是玻量。通过调査比较,表1为在不同水包深度下玻璃生
璃液高温排泡澄清,二是玻璃液在冷却过程中对残余产工艺参数。
气泡的吸收澄清。因为卡脖深层水包的加人,可能会
表1不同水包深度玻璃生产工艺参数对比
水包插入深度m」热点温度C澄清区温度/「微泡(<0.1m)/个/m21微泡(0.1-0.2mmy/个m2」油耗/(ky重箱)
450
1579
1315
8~12
11.0
500
1582
1317
6~10
10.8
50
158
1324
10.6
600
1582
1327
0~1
10.5
由表1可以看出,玻璃液中微气泡的吸收澄清与4水包的制作
排泡澄清相差较大,可忽略不计。
(1)钢材的选择
(3)卡脖深层水包对玻璃液均化的影响
我们一般采用无缝钢管焊接(圆钢)水包,或采用
对玻璃液均化的影响和对澄清方面的影响类似。冷轧钢板剪切后焊接,最好不采用方钢。因为方钢生
嫆化池温度升高,玻璃液粘度降低,有利于玻璃液的产工艺的原因,直角拐弯处会形成微小的裂纹,水包
均化。而同时冷却部低温玻璃液与熔化池玻璃液交换浸入玻璃液中后,玻璃中的金属离子和硫等有害杂质
量减少,温度降低,相应的降低了全窑玻璃液的整体会渗透到水包拐角微裂纹中,使金属晶化,造成水包
混合均化效果。
漏水。
通过以上三点分析,我们可以确定制作卡脖水包
(2)焊接水包的焊条,应与水包材质相同,确保焊
的结构形式。
接质量。
3卡脖水包设计
(3)水包设计应确保水流通畅,不能出现涡流区、
设置卡脖水包的主要目的是控制热点到冷却部死角区,避免出现气阻,出现局部高温点,影响水包使
的玻璃液对流,次之是阻挡玻璃液浮渣。在设计水包用寿命
时,我们要尽可能地减小水包对玻璃液的冷却强度,5小结
降低水包对卡脖处玻璃液的骤冷程度,达到减少微气
通过对卡脖深层水包使用的探究,可以得出深层
泡的目的;另一方面要达到能控制流人冷却部玻璃液水包可以提嫆化效率提高澄清均化效果,对玻璃质
流量的目的。水包对玻璃液对流控制强度越高,冷却量的改善有相当大的作用,能较大程度地减少玻璃液
部玻璃液流动速度降低,停留时间增长,玻璃液在冷的二次加热,明显降低玻璃生产能耗。
却单位距离内温降越高,同时减小冷却部负担。
征稿启事
《建筑玻璃与工业玻璃》主要报道:浮法玻璃生产工艺与装备技术;玻璃熔窑燃浇技术的研究与应用及节能
设备的研制与开发;建鏡节能玻璃新品种及深加エ玻璃(如:钢化玻璃,夹层玻璃,中空玻璃,镀膜玻璃)訢产品
新技术;装饰装修玻璃,玻璃马赛克,石英玻璃等品种玻璃的新技术、新产品;玻璃熔窑用配套耐火材料(新材
料、新工む、新技术、新装备)的研制、开发与应用;玻璃机械设备制造及修理技术的报道。欢迎广大行业同仁踊
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