玻璃热工设备课件

玻璃工业热工设备ThermalEquipmentinCeramics主讲陈雅兰Email:Chen_ya_lan@163.com

材料类专业课程西南科技大学玻璃工业热工设备材料类专业课程西南科技大学课程内容

玻璃热工设备设备结构工作原理结构设计作业制度课程内容玻璃热设备结构工作原理结构作业课程目标先进结构自动控制优质材料新技术课程目标课程目标先进结构自动控制优质材料新技术课程目标本课程的任务掌握浮法玻璃池窑和锡槽的结构及其设计、池窑的作业原理、退火窑结构、液体燃料燃烧器在玻璃池窑上的应用；熟悉无机非金属材料热工设备的最新进展；本课程的任务★课堂教学为主：着重于基本概念、基本结构、工作原理的讲授，同时要求同学查阅在量的资料进行课堂讲解。★正确设计窑炉；合理操作窑炉；科学改进窑炉。教学方法和应用教学方法和应用玻璃工业热工设备考核方式期末闭卷考试；平时成绩要占一定的比例平时成绩评定(由以下几部分组成)¤课堂随机考勤¤课堂讲解¤课堂作业¤课堂随机提问说明：考勤5次末到者取消考试资格玻璃工业热工设备考核方式期末闭卷考试；平时成绩要占一定的比例0绪论几个基本概念材料（硅酸盐材料）有机材料金属材料产品特点要经过高温制备而成。图0.11、无机非金属材料0绪论几个基本概念材料（硅酸盐材2、热工设备：产生热量、利用热量的设备。代表有窑炉。还有其它设备。3、窑炉：指某一结构空间，其空间内能够用加热的方法，按照工艺要求的烧成制度，使原料经过一系列的物理化学变化变为产品。对于一稳定系统，热平衡方程，简称热平衡目的★对设计窑炉来说：能耗★对运转窑炉来说：测量数据的可靠性★对管理者来说：优化操作2、热工设备：产生热量、利用热量的设备。3、窑炉：指某一结构4、筑炉材料、窑炉砌筑和窑炉烘烤简介筑炉材料：修建窑炉所用的材料。耐火材料（各种形状的耐火材料）保温材料（K<0.022kj/m.℃)普通材料（红砖、金属钢材等）筑炉材料注意膨胀缝底脚砖耐火泥烘窑曲线4、筑炉材料、窑炉砌筑和窑炉烘烤简介筑炉材料：修建窑炉所用的1玻璃池窑及其有关的热工设备内容提要浮法玻璃池窑的结构、结构设计、工作原理及作业制度；锡槽的结构及其结构的设计；退火窑的工作原理、结构及其结构设计；日用玻璃池窑的结构及其结构设计；✪液体燃料的燃料器及其在窑上的应用；❀❀❀1玻璃池窑及其有关的热工设备内容提要浮法玻璃池窑的结构、结1.0前言1、平板玻璃的发展进程：浮法玻璃生产技术是目前平板玻璃生产技术最大规模的机械化、自动化方法。最早出现在公元前650年以前。平板玻璃规模化生产是18世纪出现。20世纪初涌现了各种生产方法，垂直引上法，平拉法，无槽垂直引上法。1.0前言1、平板玻璃的发展进程：浮法玻璃生产技术是目前1953年以后开始研究浮法技术，57年取得成功，耗时7年，耗资400万英镑。我国从65年开始在洛阳玻璃厂研制浮法工艺，71年成功，78年投入工业生产，称为“洛阳浮法”。到目前为止，我国有300多家平板玻璃生产厂家，其中2005－2006年二年间，新投产了47条浮法平板玻璃生产线，使玻璃产量增加了12606万重量箱。有4000多家玻璃深加工企业。1953年以后开始研究浮法技术，57年取得成功，耗时7年，玻璃与玻璃加工主要由5家公司垄断，其总生产能力占全世界的70%以上，日本的旭硝子（21%），英国皮尔金顿（12%），美国PPG(11%),法国圣戈（11%），美国加迪安（9%）。最大的是旭硝子公司有37条（03年）浮法线，，资产157.8亿美元，年销售额67亿美元。浮法玻璃品种0.5－25mm各种厚度，玻璃熔窑拉引规模在150－1000t/d。玻璃与玻璃加工主要由5家公司垄断，其总生产能力占全世界的72、浮法生产技术方面：超薄技术：英国皮尔金顿可生产0.4－1.1mm的薄玻璃，可用于生产ITO导电膜玻璃。在线镀膜技术：先进国家在浮法线可进行金属化合物热解镀膜、化学气相沉积镀膜技术，产品有低辐射镀膜和阳光控制低辐射玻璃，2、浮法生产技术方面：超薄技术：英国皮尔金顿可生产0.4－浮法玻璃退火窑辊道技术：在退火窑热端解决“辊印”问题，冷端解决金属辊硫化物和锡等附着物。一窑多线：一窑生产两种以上的品种，英国皮尔金顿发明了一窑三线。计算机模拟技术在玻璃工业中的应用节能工业技术环保技术浮法玻璃退火窑辊道技术：在退火窑热端解决“辊印”问题，冷端3、浮法玻璃发展新品种方面：利用太阳能发电的平板玻璃电致变色玻璃光致变色玻璃SUNERGY硬镀膜多功能玻璃自洁净玻璃信息产业玻璃3、浮法玻璃发展新品种方面：利用太阳能发电的平板玻璃计算机硬盘用玻璃基板折光玻璃防净电和抗电磁波干扰玻璃天线玻璃蓄光玻璃防盗玻璃计算机硬盘用玻璃基板主要发展方向归纳在以下几点薄型浮法玻璃生产与加工建筑用节能玻璃加工应用功能薄膜玻璃新产品生产加工及应用薄型防弹、防盗玻璃加工及应用主要发展方向归纳在以下几点薄型浮法玻璃生产与加工作业题上网查阅目前国内平板玻璃生产情况，写一篇2000字以上的短文注：下次下课后交作业题上网查阅目前国内平板玻璃生产情况，写一篇2000字以上2.玻璃概念及生产工艺过程：玻璃：由熔融物冷却硬化而得到的非晶态无金属材料。生产工艺过程：原料的制备玻璃液的熔制玻璃产品的成型玻璃制品的退火及载板2.玻璃概念及生产工艺过程：玻璃：由熔融物冷却硬化而得到的12341234玻璃热工设备ppt课件

国内某一玻璃厂国内某一玻璃厂洛阳浮法玻璃厂洛阳浮法玻璃厂江门玻璃厂江门玻璃厂浮法玻璃池窑（平板玻璃）浮法玻璃池窑（平板玻璃）马蹄焰玻璃池窑（日用玻璃）马蹄焰玻璃池窑（日用玻璃）玻璃热工设备ppt课件玻璃热工设备ppt课件3.玻璃熔窑（窑炉）的分类：池窑（连续式窑炉）坩埚窑（间歇式窑炉）池窑分类见表2.1池窑按产品平板玻璃池窑（浮法玻璃池窑）日用玻璃池窑（马蹄焰玻璃池窑）重点讲解3.玻璃熔窑（窑炉）的分类：池窑（连续式窑炉）池窑分类见表2玻璃热工设备ppt课件玻璃热工设备ppt课件玻璃热工设备ppt课件浮法平板玻璃生产工艺过程：1.1浮法玻璃池窑和锡槽AA浮法平板玻璃生产工艺过程：1.1浮法玻璃池窑和锡槽AAA－AA－A组成玻璃熔制部分热源供给部分余热回收部分排烟供气部分四大组成结构、布置、特点、应用组成玻璃熔制部分四大组成结构、布置、特点、应用1、玻璃熔制部分投料部分熔化部分隔设备冷却部成型部（锡槽）组成1、玻璃熔制部分投料部分组成玻璃熔制部分窑柱玻璃熔制部分窑柱投料部分熔化部分隔装置冷却部窑柱投料部分熔化部分隔装置冷却部窑柱玻璃热工设备ppt课件问题物料如何加入窑内？入窑后的物料在熔制过程中，和其相对应的窑结构有哪些？有几种形式的加料方式？加料设备和池窑之间有几种连接形式？问题物料如何加入窑内？入窑后的物料在熔制过程中，和其相对应1.1投料部分

（投料机、投料池、前脸墙）（1）投料机作用：是运送玻璃配合料入窑的一种机械设备。布置：池窑熔化部前上端，用钢结构固定和支承。1.1投料部分（1）投料机作用：是运送玻璃配合料入窑的一螺旋式投料机垄式投料机振动式投料机辊筒式投料机新型投料机类型螺旋式投料机类型投料机的布置：

侧面加料；

正面加料;（浮法窑用）（a)螺旋式投料机特点：投料机的布置：（a)螺旋式投料机特点：(b)垄式投料机(c)振动式投料机(d)辊筒式投料机正面加料特点（b)料粉成垄状，料层不均匀。（c)加料面宽，料层薄。（d)投料连续，平坦均匀。(b)垄式投料机(c)振动式投料机(d)辊(e)倾斜式投料机发展趋势特点：连续薄层加料，减少粉尘飞扬，实现液面自动控制。布置：正面加料4(e)倾斜式投料机发展趋势特点：连续薄层加投料池的结构：突出于窑池之外和窑池相通的矩形小池，其上下与窑池池壁平齐，耐火材料品种也相同。投料池池底池壁胸墙大碹（2）投料池投料池的结构：突出于窑池之外和窑池相通的矩形小池，其上下与投料池的布置如下图，浮法玻璃池窑上采用的正面投料浮法玻璃池窑常见的几种布置方式投料池的发展趋势预熔池：将原有的投料池“放长加宽”，主要起预熔作用，提高熔化率。配合料投料池的布置如下图，浮法玻璃池窑上采用的正面投料浮法玻璃池概念：当采用正面投料时，投料池上的挡墙。作用：a、保证正常的料层厚度；b、火焰空间的组成，阻挡窑内热气体向外溢出。（3）前脸墙（概念、作用、类型）概念：当采用正面投料时，投料池上的挡墙。（3）前脸墙（概念前脸墙前脸墙形式❄普通拱碹结构前脸墙：墙厚度450mm，股跨比1/10-1/12。前脸墙❄普通碹外加碹结构的前脸墙：在第一道普通碹外再加一副碹，降低空间的开度。（池宽<7m)形式❄普通拱碹结构前脸墙：墙厚度450mm，股跨比1/1❄L型吊墙结构：（和预熔池配套）发展趋势水包：摊平料堆，冷却和密封直墙部分L墙❄L型吊墙结构：（和预熔池配套）发展趋势水包：摊平料堆，冷1.2熔化部任务：进行配合料熔化和玻璃液澄清、均化组成上部空间（火焰空间）下部空间（窑池）池底投料池壁胸墙大碹1.2熔化部任务：进行配合料熔化和玻璃液澄清、均化组成上部玻璃热工设备ppt课件（1）窑池由池壁和池底组成。熔化带和澄清带（泡界线）二部分池壁砖排列如图2.12，有六种形式池底砖排列如图2.13，厚度200－300mm，砖规格为300×400×1000mm（1）窑池由池壁和池底组成。玻璃热工设备ppt课件玻璃热工设备ppt课件（2）耳池（掏渣池）概念：在池窑外与其相通的凸出的小池（方形）如图2.14作用：加强玻璃液横向对流，改善玻璃液的质量。结构：与池窑材料、砖排列都相同，面积为2m×2m，其出口处与卡脖的中心点相交45°。设置在熔化部后端，冷却部前端。（2）耳池（掏渣池）概念：在池窑外与其相通的凸出的小池（方形（3）火焰空间概念：处在玻璃液面以上、充满火焰的空间。

组成：胸墙、大碹、前脸墙、后山墙支承：大碹、胸墙、窑池分别独立开孔：观察孔、测压孔、测温孔（3）火焰空间概念：处在玻璃液面以上、充满火焰的空间。1.3分隔装置分布在池窑熔化部和冷却部之间的装置

包括玻璃液分隔装置气体空间分隔装置(1)玻璃液的分隔装置❀作用：改善玻璃液的质量❀分类：深层和浅层深层：凡将窑池高度隔断一半以上或者分隔设备的通道的横断面积小于熔化部池窑横断面积的20%者；浅层：不符合上述者为浅层。平板玻璃池窑常用卡脖冷却水管窑坎1.3分隔装置分布在池窑熔化部和冷却部之间的装置包括玻璃卡脖：把矮碹下面的一段窑池缩窄。作用：减少冷却部流向熔化部玻璃液量；降低玻璃液的温度。形式：a、窑池缩窄后不再放宽b、缩窄后再放宽卡脖：把矮碹下面的一段窑池缩窄。形式：a、窑池缩窄后不再放冷却水管：横跨窑池的无缝钢管作用：在水管附近形成不动层，对玻璃液的流动起阻碍作用。结构：矩形，大约0.3m浸入玻璃液内部。纵剖图冷却水管：横跨窑池的无缝钢管作用：在水管附近形成不动层，对窑坎：在卡脖处池底的某个部位一道矮墙作用：延长玻璃液在熔化部的停留时间，减少冷却部向熔化部的玻璃液回流量纵剖图窑坎：在卡脖处池底的某个部位一道矮墙作用：延长玻璃液在熔化（2）气体空间分隔装置作用：减少冷却部向熔化部的玻璃液回流量以及熔化部高温火焰对冷却部的影响。类型完全分隔部分分隔平板窑常用（2）气体空间分隔装置作用：减少冷却部向熔化部的玻璃液回流量部分分隔矮碹吊矮碹U型吊墙双J吊墙a图图2.18矮碹开度b图c图d图纵剖图部分分隔矮碹a图图2.18矮碹开度b图c图d图纵剖图1.4冷却部作用：玻璃液进一步澄清、均化和冷却地场所，目的是满足成型所要求的玻璃液的粘度。结构：和熔化部相似，由上部空间、下部池窑结构与熔化部不同处：1.4冷却部作用：玻璃液进一步澄清、均化和冷却地场所，目的1.5玻璃液的搅拌器设在卡脖处，利用均化提高玻璃液质量冷却部1.5玻璃液的搅拌器设在卡脖处，利用均化提高玻璃液质量冷却1.6成型部

浮法玻璃池窑成型部→锡槽（后续内容）1.7池窑的冷却和保温1、池壁冷却：一是降低池壁砖的内表面T<临界使用Tˊ,可提高其耐侵蚀性；二是表与玻璃液表面接触T降低，η增大，流动性降低，则玻璃液渗透能力降低。作用1.6成型部浮法玻璃池窑成型部→锡槽（后续内容）1.72、方法：*

吹冷却风：风嘴结构：鸭嘴形或园形安装位置：低于液面40-50mm，上倾15-30°，离池壁外表面20-30mm，风嘴间距30-50mm，有一层和几层。风管布置：窑两侧要对称，风嘴出口处的风速要相等，主管10-15m/S,支管8-12m/S2、方法：*吹冷却风：风嘴结构：鸭嘴形或园形安装位置：低于注：砖缝处不冷却，否则会降低窑温增大窑压*水冷却：在液面处池壁砖外贴水包冷却要求：软水，可循环使用，进出水温差15°左右特点：池壁砖开裂时不漏料。注：液面线以下300-500mm范围内不保温，垂直砖缝不保温；相邻两池壁砖面要磨平贴紧，并用密封料灌缝。3、池壁保温：选择保温材料应注意问题：教材P147注：砖缝处不冷却，否则会降低窑温增大窑压*水冷却：在液面处玻璃热工设备ppt课件玻璃热工设备ppt课件2热源供给部分（1）烧发生炉煤气的小炉：由空气、煤气通道、舌头、预燃室、喷出口和闸板组成。如图2.24各组成的作用：组成小炉烧嘴（依燃料的品种不同）（后续内容）2热源供给部分（1）烧发生炉煤气的小炉：由空气、煤气通道、玻璃热工设备ppt课件玻璃热工设备ppt课件（2）烧重油、天然气小炉：比煤气小炉简单，其使用油喷嘴，无煤气通道、舌头、预燃室。天然气结构与然油小炉相同。3余热回收部分（作用、类型、工作原理、结构）（1）作用：（2）类型换热器蓄热室(重点讲解）（2）烧重油、天然气小炉：比煤气小炉简单，其使用油喷嘴，无煤（3）蓄热室的工作原理格子体，分散垂直气流法则。蓄热室（3）蓄热室的工作原理蓄热室格子体接池窑烟道（池窑横剖图）格子体接池窑烟道（池窑横剖图）（4）蓄热室的结构型式☯连通式：玻璃池窑一侧的蓄热室连通在一起，并且炉条弦下面的烟道也相互联通。图2.27a特点：（4）蓄热室的结构型式☯连通式：玻璃池窑一侧的蓄热室连通在☯分隔式结构型式：以每一个小炉为单元对应于分为若干个独立的室，其下面的烟道也个自独立。图2.27b其特点：（5）蓄热室的结构顶碹、炉条碹、格子体、蓄热室墙、钢结构等组成。小炉支烟道上部下部☯分隔