玻璃熔窑的定义.doc

玻璃熔窑的定义： 玻璃熔窑是将按玻璃成分配好的粉料和掺加的熟料（碎玻璃）在窑内高温熔化、澄清并形成符合成型要求玻璃液的热工设备。玻璃熔窑的热工过程：玻璃熔窑内除有燃烧反应和产生高温外，还有热量传递、动量传递和质量传递。1、热量传递：包括在火焰空间内和玻璃液中由温度差引起的火焰空间热交换、玻璃液内热交换、蓄热室内热交换和窑墙与外界环境的热交换。2、动量传递：由压强差引起的不可压缩气体流动、可压缩气体流动、气体射流和玻璃液流动。3、质量传递：燃烧过程中由气相浓度差引起的气相扩散和玻璃液浓度差引起的液相扩散。玻璃熔窑的分类：玻璃熔窑有坩埚窑和池窑两大类。它们均包括玻璃熔制、热源供给、余热回收和排烟供气4个部分。坩埚窑：窑膛内放置单只或多只坩埚。坩埚窑中玻璃熔制的各阶段（熔化、澄清、均化、冷却）在同一坩埚中随时间推移依次进行，窑内温度制度随时间推移变动。成型时，用人工从坩埚口取料，再进行吹制、压制、拉引、浇注等，也可以坩埚底供料，或将整坩埚移出取料。坩埚材质以粘土居多，也有用铂的。形状有开口和横口（闭口）两种。开口坩埚的坩埚口朝向窑膛，能直接得到窑墙及热源辐射和传递的热能;横口坩埚的坩埚口朝向窑外,要通过坩埚壁间接取得热量，能避免窑内气氛对玻璃液的影响和污染。坩埚窑适用于熔制产量小、品种多或经常更换料种的玻璃。池窑：窑膛包含一耐火材料砌筑的熔池，配合料投入窑池内熔化。池窑有间歇式和连续式两种。间歇式池窑又称日池窑，一般较小，熔池面积仅几平方米。熔制过程完成后,从取料口取料,大多采用手工或半机械成型。适用于生产特种玻璃。绝大多数池窑属于连续式(图2),各个熔制阶段在窑的不同部位进行。各部位的温度制度是稳定的。配合料由投料口投入，在熔化部经历熔化和玻璃液澄清、均化的行进过程，转入冷却部进一步均化和冷却，继而进入成型部最后均化(包括玻璃液温度均化)和稳定供料温度。由于池窑靠近底部玻璃液温度低而呈滞流状态，因此窑池玻璃液总容量大于作业玻璃量，连续作业的加料量与成型量保持平衡。熔化好的玻璃液采用连续机械化成型。池窑的规模以熔化部面积(m2)表示。生产瓶罐玻璃的大型池窑熔化部面积达150m2以上，生产能力通常可达到300400t/24h，熔化率可达2.53t/24hm2。连续式池窑容量大，相对散失热少，热效率明显高于坩埚窑，适于大批量高效率的连续性生产。GB/T XXXXX2010 6 5 测试评价内容及试验方法 5.1 基本规定 仪表：热工测试应依据国家标准规范进行，在国家标准允许范围内根据实际情况选用适当的测量仪器、测定方法和计算方法。可采用热电偶测取各点温度，颗粒状固体物料，可将热电偶深入固体物料内部测取；测取温度范围较高且不易深入内部的固体温度时，可采用红外测温仪测量测取表面温度代替内部温度。 测点：在窑炉系统的适当位置（包括平衡体系内外）布置测定点。窑炉侧面、顶部、以及横截面的测点布置，一个测量面的取样（温度、组分取样等）测点不得少于9个，可采用矩形（图2）或菱形（图3）布置测点，最近两个测点之间的距离不得超过2米。 间隔：对于温升或降温过程，温度等参数的记录次数不得少于5次，且每次时间间隔不得超过30分钟；对于稳定工况参数的测量，待窑炉稳定运行之后，方可进行测试，24小时测量一次数据，取三次以上测量数据的平均值。 其他参数的测量：在确定窑炉本身物理属性（窑炉类型、炉底面积、炉膛高度、炉壁热容、燃烬室面积）及燃料性质（产地、型号、工业成分分析）的基础上，待窑炉稳定运行之后，方可进行测试。 图2 测点的矩形布置 图3 测点的菱形布置 GB/T XXXXX2010 7 5.1.1 实验室测试内容 热值测量：采用GB/T 384和GB/T 213-2003；测取液体和固体燃料的热值。 物料相关热工参数的测量，可执行相应标准。 5.1.2 现场测试内容 温度：包括环境温度，进入燃烧系统时的空气、燃料和物料温度，离开燃烧系统的燃烧产物与物料温度，进入窑炉的空气、燃料和物料温度，离开窑炉的燃烧产物、物料温度。测量方法见附录C。 不完全燃烧损失：包括化学不完全燃烧热损失和机械不完全燃烧热损失。采用烟气分析仪测取各组分，计算化学不完全燃烧热损失；通过测取固体灰渣的热值，确定机械不完全燃烧热损失。 过剩空气量：根据氧含量和烟气组分确定，由烟气分析仪测取。 5.2 窑炉热效率校验 对于同一窑炉，通过正平衡和反平衡所得结果，其误差不得超过1%。 GB/T XXXXX2010 8 A A 附 录 A （资料性附录） 工业窑炉分类 根据工业炉窑分类编码，工业炉窑按炉类可分为15个类别，每一个类别中又分为一些小的类别。 表A.1 工业炉窑分类代码表 代码 工业炉窑类别 代码 工业炉窑类别 010 熔炼炉 071 电石炉 011 高炉 072 煅烧炉 012 炼钢炉混铁炉 073 沸腾炉 013 铁合金熔炼炉 079 其他化工炉 014 有色金属熔炼炉 080 烧成窑 020 熔化炉 081 水泥窑 021 钢佚熔化炉 082 石灰窑 022 有色金属熔化炉 083 耐火材料用炉 023 非金属熔化炉、冶炼炉 084 日用陶瓷窑 024 冲天炉 085 建筑卫生陶瓷窑 030 加热炉 086 砖瓦窑 031 钢铁连续加热炉 087 搪瓷烧成窑 032 有色金属加热炉 088 其他烧成窑 033 钢铁间隙加热炉 090 干燥炉（窑） 034 均热炉 091 铸造干燥炉（窑） 035 非金属加热炉 092 水泥干燥炉（窑） 039 其他加热、保温炉 099 其他干燥炉（窑） 040 石化用炉 100 熔煅烧炉（窑） 041 管式炉 110 电弧炉 042 接触反应炉 120 感应炉（高温冶炼） 043 裂解炉 130 炼焦炉 049 其他石化炉 131 煤炼焦炉 050 热处理炉（1000） 132 油炼焦炉 051 钢铁热处理炉 140 焚烧炉 052 有色金属热处理炉 141 固废焚烧炉 053 非金属热处理炉 142 碱回收炉 054 其他热处理炉 143 焚尸炉 060 烧结炉（黑色冶金） 144 医院废物焚烧炉 061 烧结机 145 气体焚烧炉 062 球团竖炉、带式球团 149 其他焚烧炉 070 化工作炉 190 其他工业炉窑 GB/T XXXXX2010 9 另外，工业窑炉按照运行方式可分为高温窑炉、低温窑炉、包含化学反应的窑炉、包含相变的（同相相变、异相相变）窑炉、无相变的窑炉等。 B 附 录 B （资料性附录） 燃料进行燃烧反应的空间或区域 （1）对于使用再热式燃烧器操作的加热炉，燃烧器出口作为边界，以燃料和氧化剂的温度确定其所携带的能量；燃烧室内烟气出口处为边界，以此处烟气温度确定烟气所携带的能量；以物料离开燃烧室的温度确定其所携带的能量。 （2）对于隧道窑，把烧嘴所在区域定义为燃烧反应加热区，以离开烧嘴的燃料温度计算燃料所携带的能量；以进入燃烧系统的空气温度确定空气所携带的焓；以进入此区域的物料（或工件）温度确定物料所携带的能量；以物料（或所加热到工件）工艺要求的最高温度作为物料离开反应区的温度，并以此温度计算物料携带的余热；以反应区最高烟气温度计算烟气所携带的能量。 （3）在煅烧过程有化学反应（包括吸热和放热反应）的工业窑炉，燃烧系统还包括化学反应区域。 （4）其他窑炉参照（1）、（2）条处理。 C 附 录 C （资料性附录） 温度测量方法 表C.1 温度测量方法 测量内容 测点位置 测量方法 t () 燃料入窑温度 燃油或者燃气应在入窑前管路上，燃煤应在入窑前皮带或煤仓中 使用玻璃温度计、电阻温度计、热电偶测量。