合肥學院HefeiUniversity無機非金屬材料工藝課程設計題目：浮法平板玻璃熔窯生產設計系別：化工系專業：無機非金屬學號：1203031001姓名：彭沖導師：張全爭2015年12月摘要設計介紹了一套規模為900t/d浮法玻璃生產線的工藝流程，在設計過程中，原料方面，對工藝流程中的配料進行了計算；熔化工段方面，參照國內外的資料和經驗，對窯的各部位的尺寸、熱量平衡和設備選型進行了計算；分析了環境保護重要性及環保措施參考實習工廠資料，在運用相關工藝布局的基礎下，繪制了料倉、熔窯、錫槽、成品庫為主的廠區平面圖，具體對熔窯的結構進行了全面的了解，繪制了熔窯的平面圖和剖面圖，還有卡脖結構圖，整個設計參照目前浮法玻璃生產的主要設計思路，采用國內外先進技術，進行全自動化生產，反映了目前浮法生的較高水平。關鍵詞：浮法玻璃、熔窯工段、設備選型、工藝計算AbstractThedesignintroducedthetechnicalprocessof900t/dfloatglassproductionline.Duringtheplanning,fortherawmaterial,thecomputationofmaterialhasbeenmade;andforthemeltsection,themeltingkilnvariousspotssize,Theheatbalanceandthechooseoftheequipmenthavebeencalculatedwithreferencetothedomesticandforeignmaterialsandtheexperience,theenvironmentalprotectionimportanceandenvironmentalprotectionmeasurehavebeenanalyzed.Withreferencetofactorydate,underthetechnologyarrangementcorrelationknowledgefoundation,thefactoryhorizontalplanaboutthestorage,themeltingkiln,thetintroughandproductstoragehasbeenfinished.Themeltingkilnstructurehasbeenconcretelyintroduced,thehorizontalplanandthesectionaldrawingofthemeltingkiln,smallmouthcompositionandcardneckstructuredrawinghavebeendrawup.Theentiredesignconsultedthemaindesignmentalityofpresentfloatglassproduction;tookthedomesticandforeignadvancedtechnologies;carriedontheentireautomatedproduction;reflectedatpresentfloatsproductiontocomparethehighlevel.keywords:floatglass;meltingsection;chooseoftheequipment;processcalculation.目錄前言 1第一章浮法玻璃工藝方案的選擇與論證 21.1平板玻璃工藝方案 21.1.1有曹垂直引上法 21.1.2垂直引上法 21.1.3壓延玻璃 21.1.4水平拉制法 31.2浮法玻璃工藝及其產品的優點 31.3浮法玻璃生產工藝流成圖見圖1.1 4圖1.1 4第二章設計說明 52.1設計依據 52.2工廠設計原則 6第三章配料計算 73.1于配料計算相關的參數 73.2浮法平板玻璃配料計算 73.2.1設計依據 83.2.2配料的工藝參數； 83.2.3計算步驟； 103.3平板玻璃形成過程的耗熱量的計算 14第四章熔窯工段主要設備 154.1浮法玻璃熔窯各部 164.2熔窯主要結構見表4.1 164.3熔窯主要尺寸 184.4熔窯部位的耐火材料的選擇 194.4.1熔化部材料的選擇見表4.3 194.4.2卡脖見表4.4 204.4.3冷卻部表4.5 204.4.4蓄熱室見表4.6 204.4.5小爐見表4.7 204.5玻璃熔窯用隔熱材料及其效果見表4.8 21第五章玻璃的形成及錫槽 23第六章玻璃的退火及成品的裝箱 25第七章除塵脫硫工藝 267.1除塵工藝 267.2煙氣脫硫除塵 26參考文獻 27前言英國Pilkington兄弟在20世紀50年代浮法玻璃生產技術的發明付出了堅持不懈的努力，自1953年開始到1959年取得了成功耗時7年，投入了400萬英鎊。同時美國的Ford公司也為浮法玻璃的成功做出了很多貢獻，但是Ford公司遞交專利申請書時比Pilkington兄弟晚了幾個月，而讓Pilkington兄弟獨享了此項殊榮。浮法玻璃因熔融玻璃液漂浮在熔融錫表面成型為平板玻璃而得名。這種生產方法于無需克服玻璃本身重力，可使玻璃原板板面寬度加大，拉引速度大大提高，產量和生產規模增大：由于成型是在熔融金屬表面進行，因此可以獲得雙面火拋光的優質鏡面，其表面平整度、平行度可以與機械磨光玻璃相媲美，而機械性能和化學穩定性又優于機械磨光玻璃；同時，采取該講法可以生產出厚度在0.5~25mm之間的多種品種、規格的玻璃，以滿足不同用途的需要；另外浮法工藝還可以在線生產各種本體著色玻璃和鍍膜玻璃，大大豐富平板玻璃的范疇，擴大了玻璃在各個領域的應用。因此，隨著浮法玻璃生產工藝的出現和不斷發展。使得其它的生產工藝逐漸被淘汰，只有Colburgh法與之并存[1]。除了英國Pilkington公司的浮法技術之外，還有美國Pittsburgh技術比較有名。1975年，美國Pittsburgh平板玻璃公司宣布，他們在Pilkington的工藝基礎上采用把玻璃液流道和流槽相結合的寬玻璃液輸送系統，使流入錫槽的玻璃液帶寬度與成品玻璃的寬度相近，這樣可以縮短玻璃液在錫液面上的橫向攤平和展薄時間，使玻璃具有更好的內在質量和橫向平直性。自1959年2月浮法玻璃生產成功以來，浮法玻璃得到迅速的推廣。截至2003年，全世界已有36個國家和地區建成了140多條浮法玻璃生產線，總量達到3億噸左右，并占到平板玻璃總量的80%以上，目前國外一些大公司掌握了較為先進的玻璃制造技術，可以生產出0.5~25mm之間各種厚度的浮法玻璃，其玻璃熔窖拉引規模也在150~100t/d之間不等。當今世界的玻璃市場上，玻璃與玻璃加工業主要由5家玻璃公司所壟斷，其總生產能力占全球玻璃生產能力的70%以上，僅日本旭硝子一家公司的市場占有率就達到了21%，英國皮爾金頓公司為12%，美國PPG11%。我國浮法玻璃生產工藝從1965年開始實驗，到1971年生產性試驗線建成投產并取得成功，用了近7年的時間。在試驗線投產時只能生產6mm厚的玻璃，到1972年，能夠比較穩定的生產出4~9mm玻璃，并試拉了3mm玻璃；1978年，對試驗線時行了熔窯該燒重油、擴大生產能力的改建；1980年，國內僅有的一條試驗線已能的生產出3~10mm厚度的浮法玻璃；1981年4月，試驗線采取的生產技術通過國家級技術鑒定，獲國家銀質發明獎。由于該生產試驗線是在原洛陽玻璃廠試驗成功的，故命名為中國“洛陽浮法玻璃工藝技術”（簡稱“洛陽浮法”）。自“洛陽浮法”誕生以來，我國玻璃工業進入了一個快速發展時期。浮法玻璃技術被迅速推廣，一批采用“洛陽浮法”技術的浮法玻璃生產線陸續建成，目前我國已成為世界上生產規模最大的平板玻璃生產國。截至2009年底，我國已建成投產的浮法玻璃生產線有125條，而采用“洛陽浮法”技術的生產線多達八十余條，其日拉引量一般為400~900t，原板厚度1.1~25mm，總生產能力達到3.13億重箱/年。目前，我國玻璃工業先后在日熔化量、玻璃技術裝備、節能降耗、環境保護、多功能玻璃開發以及超薄、超厚品種形制方面都取得了重大突破，一些先進技術與國外的差距也正逐步縮小，我國浮法工藝技術從20世紀80年代已開始身發展中國家出口。與發達國家相比，我國玻璃企業規模一般比較小，并且技術水準參差不齊。目前，我國有大大小小的玻璃企業幾百家，但普遍存在著規模小、整體水平不高、結構單一的特點，并且地域分布不均衡，經濟發達地區數量多、規模大、技術也較為先進，代表著我國浮法技術發展的新水平。目前，國內比較大的幾家玻璃企業市場占有率仍然較低，最大的玻璃集團年銷售額僅2~3億美元，與國外大公司相比差距很大。今后玻璃發展的目標是將常規的和特殊的技術進步結合起來，實現浮法玻璃生產技術、裝備的新突破，并在新產品開發、功能化、環保等多方面加大技術研究力度，以促進玻璃工業可持續發展。

第一章浮法玻璃工藝方案的選擇與論證1.1平板玻璃工藝方案平板玻璃規?；a直到18世紀才真正出現。在18世紀生產平板玻璃的方法主要有兩種：一是冠形制板法二是圓筒法。后來進一步改進出現了Sieverts法，1903處發明了Lubers法，到20世紀后出現了很多很好的生產平板玻璃的方法。1.1.1有曹垂直引上法其形成特點是利用槽子磚成型，由于靜壓力作用，玻璃液從槽口向上涌出形成板根，板根處玻璃液受引上機石棉輥拉引繼續上升，并經受水冷卻器急冷，逐漸硬化形成玻璃原板，進入引上機膛退火。原板經切割而成原片。玻璃性質、板根成形、邊子成形、原板拉伸力是影響玻璃成形的決定性因素。其缺點是由于使用槽子磚，玻璃板的波筋、線道等缺陷難以根除，光學畸變較重，產量低。1.1.2垂直引上法利用引磚成形，玻璃帶通過設置在玻璃液面經上的一對水平冷卻器冷卻后被引上拉引。表層玻璃一方面抵抗重力減少厚度，另一方面被引上進一步冷卻到最后固化，過到一定厚度和寬度，繼續引上，引磚是無槽垂直引上的重要形成設備，有擋熱，分流和穩定板根的作用。形成板根的玻璃液由表面流的玻璃自由匯合被引上進入板根。玻璃液的溫度和對流還有引上室的氣流波動對原板形成有極大影響。其缺點是生產操作難，玻璃厚度差的大，不易生產小于2mm的薄玻璃。1.1.3壓延玻璃它是利用水平連續壓延法，能大量生產。從玻璃熔窯末端流液口連續地流出玻璃液，通過用水冷卻的上下一對輥子之間，沒冷卻的玻璃液被壓延輥壓成一定厚度的玻璃板，隨兩輥回轉玻璃板被向前拉引，經輸送輥道進入退火窯，冷到室溫。其缺點是玻璃的厚度的均勻性不好，不易生產薄玻璃。1.1.4水平拉制法它是在玻璃熔窯末端設置淺引上室，玻璃帶在引上室中有表面被拉引，經水冷卻輥冷卻，黏度增加，玻璃被連續拉引成帶狀玻璃板垂直上升到60cm左右高的位置，在此經加熱軟化的玻璃板借助轉向輥將玻璃彎成不平方向，送進退火窯。這種方法生產的質量好，產量高。其缺點是由于形成室結構復雜，不易控制。1.2浮法玻璃工藝及其產品的優點1.質量好，由于玻璃液是在錫槽中拋光，具有很好的拋光效果，也不會因為機械磨光引起的玻璃缺陷。2.產量大，浮法玻璃采用全自動，不需要龐大的沙子分級和機械磨光設備，成品率高，且采用自動化，規模擴大。3．品種多，采取這種方法可以生產出厚度在0.5~25mm之間的多種品種、規格的玻璃，以滿足不同用途的要求。另外，浮法工藝還可以在線生產各種本體著色玻璃和鍍膜玻璃，大大豐富了平板玻璃的范疇，擴大了玻璃在各個領域的應用。1.3浮法玻璃生產工藝流程圖圖1.1玻璃生產工藝流程圖第二章設計說明本設計采用最先進的玻璃生產工藝之浮法玻璃生產技術，積極采用先進的設備和技術，以提高生產質量，提升產量為目標努力使各方面達到世界先進水平。設計中大量收集目前國內外先進技術，對結構進行改善還為將來生產規模的擴大留有余地。在收集大量數據的基礎上做出合理、科學、先進的設計。2.1設計依據產品方案：浮法平板玻璃；生產規模：日熔化量為900t;工作制度：52/5/8；玻璃厚度：5mm;玻璃原板寬度：4000mm；玻璃凈板寬度：3500mm；總成品率：80%；產品品種：平板玻璃；冷修周期：8年；玻璃的化學成分見表2.1表2.1玻璃化學成分表單位：%（質量分數）化學成分SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOR2OSO3All含量72.01.00.18.54.0014.30.1100所用各原料的化學成分見表2.2表2.2各原料的化學成分單位：%（質量分數）原料含水率SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgON2ONa2SO3C硅砂白云石石灰石純堿1.00.32.01.898.760.690.30.560.150.080.130.070.1431.5755.40.0220.470.20.1957.94芒硝4.21.100.290.050.50.3741.4795.03煤粉84.112.2工廠設計原則采用先進、可靠的技術措施的裝備，確保能生產出滿足企業要求的平板玻璃。以滿足浮法線高標準產品質量和品種要求為前提，進行設備選型，既要有效控制投資，又必須確保達到使用要求，確?？傮w目標和實現。環境保護、職業安全衛生、節能、消防等方面均要符合國空的相關標準規范、規定。總體規劃的布局合理、道路通暢，方便管理，最大限度利用廠區原有場地和設施。全面解決工廠生產，廠外運輸和各種物料儲備的關系。應該考慮工廠建成后生產潛力的可能和留有工廠發展的余地。

第三章配料計算3.1于配料計算相關的參數1）2）3）4）5）6）3.2浮法平板玻璃配料計算3.2.1設計依據產品方案：浮法平板玻璃；生產規模：日熔化量為900t;工作制度：52/5/8；玻璃厚度：5mm;玻璃原板寬度：4000mm；玻璃凈板寬度：3500mm；總成品率：80%；產品品種：平板玻璃；冷修周期：8年；玻璃化學成分見表4.1表3.1玻璃化學成分表單位：%（質量分數）化學成分SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOR2OSO3All含量72.01.00.18.54.0014.30.1100各原料的化學成分見表4.2表3.2各原料的化學成分單位：%（質量分數）原料含水率SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgON2ONa2SO3C硅砂白云石石灰石純堿芒硝煤粉1.00.32.01.84.298.760.690.31.100.560.150.290.080.130.070.050.1431.5755.40.50.0220.470.20.370.1957.9441.4795.0384.113.2.2配料的工藝參數；計算基礎：100kg玻璃液；計算精度：0.001純堿灰散率：1.5%；玻璃獲得率：80%；碎玻璃摻入率：20%；芒硝含量：3%；碳粉含率：4%；3.2.3計算步驟；1、芒硝用量的計算，設生產100KG玻璃液用xkg芒硝。x=1.034(kg)芒硝引入和各物質的量如下；SiO2＝0.0103(kg)Al2O3＝0.003(kg)Fe2O3＝0.001(kg)CaO＝0.005(kg)MgO＝0.004(kg)N2O＝0.429(kg)2、純堿用量的計算。純堿用量＝3、煤粉的用量，設用量為xkg.x=0.055(kg)4、硅砂用量計算，設用量為x.0.9876x=72.0-0.010x=72.8(kg)由硅砂引入各氧化物的量見表4.3表3.3硅砂引入各氧化物的量單位：kg原料SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOR2O硅砂73.80.4080.10.0580.0140.1385、白云石和石灰石用量計算，設白云石為x，石灰石為y0.3157x+0.554y=8.5-(0.058+0.005)=8.4370.2047x+0.002y=4.0-(0.014+0.004)=3.982x=19.403(kg)y=4.172(kg)由白云石和石灰石引入各氧化物的量見表4.4表3.4白云石和石灰石引入各氧化物的量單位：kg原料SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgO白云石石和石0.1340.0120.0290.0250.0026.1262.3113.9720.0086、校正純堿用量和揮散率，設用量為X，揮散為Yx=23.702(kg)y=0.361(kg)7、校正硅砂用量設用量為x0.9876x=72.0-0.0103-0.134-0.012=71.844x=72.746(kg)8、玻璃獲得率玻璃獲得率＝100/121.112＝82.5%9、換料單位計算碎玻璃摻入率：20%，配合料的含水為4%，混合機容量為1000KG。以硅砂為例干基＝濕基＝由于水分含量為4%800/96%＝833.33kg833.33-799.61＝33.72kg所以還有加水33.7kg.對于日產900t，所以10、匯總成原料用量見表4.5表3.5各原料年用量表原料日用量（干基）t/d含水率（%）損失率（%）濕基（t/d）日進廠量（t/d）年進廠量（t/a）硅砂白云石石灰石純堿芒硝煤粉合計碎玻璃總計654.7174.637.54213.39.3060.495109018012071.00.32.01.84.22.11.00.50.50.50.50.5661.3175.138.3217.29.710.5061102.2180128266817638.5218.39.70.509111118012912438236424914056796873564185405563657004712633.3平板玻璃形成過程的耗熱量的計算各原料在濕基中的百分比見表3.6表3.6原料100kg濕基中的含量SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgON2OC硅砂白云石石灰石純堿芒硝煤粉合計59.9915.893.47619.700.8810.04610098.760.690.31.100.560.150.290.080.130.070.050.1431.5755.40.50.0220.470.20.370.1957.9441.4784.11（1）原始資料=1\*GB3①料方及原料組成；=2\*GB3②碎玻璃用量占全部的20%；=3\*GB3③配合料水分4%；（2）100kg濕粉料中形成氧化物的量見表4.7、4.8表3.7100kg濕粉料中形成氧化物的量原料形成玻璃液的氧化物的計算氧化物數量SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgON2O總量硅砂56.8490.3230.0460.0810.0120.10957.42白云石0.1050.0220.0194.8163.1648.126表3.8100kg濕粉料中形成氧化物的量原料形成玻璃液的氧化物的計算氧化物數量SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgON2O總量石灰石0.0100.0021.8490.0071.948純堿10.96210.962芒硝0.0090.0020.0040.0040.0030.3510.3649合計56.9730.3470.0716.753.18611.44278.769玻璃成分%72.3290.4405（3）生成硅酸鹽耗熱以1kg濕粉料計，單位是kj/kg。由CaCO3生成CaSiO3時反應耗熱量q1由MgCO3生成MgSiO3時反應耗熱量q2由CaMg(CO3)2生成CaMg(SiO3)2時反應耗熱量q3由NaCO3生成NaSiO3時反應耗熱量q4由Na2SO3生成Na2SiO3時反應耗熱量q51kg濕粉料生成硅酸鹽耗熱qi=q1+q2+q3+q4+q5=28.4731+1.14401+220.0405+104.983+12.2=366.8(4)配合料用量計算在粉料中揮發分占22%，在１kg粉料中加上玻璃0.2kg，得到（kg玻璃液）因此，熔成１kg玻璃液的粉料量為所用碎玻璃量熔成１kg玻璃液所要的配合料的量(5)玻璃形成過程的熱量平衡以１kg玻璃液計，單位kJ/kg從0℃算起①支出熱量a、生成硅酸鹽耗熱Q1b、形成玻璃熱耗c、加熱玻璃液到1400℃耗熱Q3d、加熱逸出氣體到1400℃耗熱Q４，1400℃時逸出氣體平均比熱e、蒸發水分耗熱Q５f、原料帶入熱量Q６，設配合料入窯時為20℃所以１kg玻璃液的形成耗熱QQ＝Q１+Q２+Q３+Q４+Q５-Q６＝374.325+297.671+1844+437.189+127.0908-16.68=30631t玻璃液的形成耗熱=3.06×106kJ每天耗熱＝3063595.8×900＝2.8×109kJ

第四章熔窯工段主要設備浮法玻璃熔窯屬于橫火焰蓄熱式池窯，如圖4.1。浮法玻璃熔窯根據各部功能其構造分為玻璃熔制、熱源供給、余熱回收、排煙供氣四大部分。圖4.1熔窯結構圖4.1浮法玻璃熔窯各部（1）熔化部熔化部是進行配合料熔化的玻璃液澄清、均化的部分，由于采用火焰表面加熱的深化方式，熔化部分為上下兩部分，上部是火焰空間，下部是窯池。火焰空間是由胸墻、大旋、前端墻和后山土墻組成的空間體系?；鹧婵臻g內充有來自熱源供給部分的熾熱氣體，在此，火焰氣體將自身熱量用于熔化配合料，也傳給玻璃液、窯墻和窯頂（大旋）。火焰空間應能滿足燃料完全燃燒，保證供給玻璃熔化和澄清所需的熱量，并盡量減少散熱。窯池是配合料熔化成玻璃液并進行澄清、均化的地方，它應能供給足量的熔化完全的透明玻璃液。窯池由池壁和池底構成。池壁和池底均由大磚砌筑，為方便大磚的制造，減少材料的加式量的方便施工，窯池都是呈長方形或正方形。為使窯池達到一定的使用期限，池壁厚度為250~300mm，池底厚度根據其保溫情況而定，不采用保溫的池底厚度為300mm。（2）加料口浮法玻璃采用正面投料，加料口設地在熔窯縱軸的前端，由投料池上部擋墻組成。投料池是突出于窯池外面和池窯相通的矩形小池。傳統的投料池寬是熔化池寬的85%左右，投料池的料壁上平面與池窯的上平面相齊，投料池池壁使用的耐材料與熔化部材料相同。在實際生產中，投料池侵蝕嚴重，尤其在投料池的拐角處，兩面受熱，散熱面積小，冷卻條件差，是池窯中最容易損毀的部位?，F代浮法熔窯很多采用與熔化部等寬的加料池，使得料層更薄，并能防止偏料，更避免了因拐用磚損毀帶來的熱修麻煩。（3）冷卻部是熔化好的玻璃液進一步均化和冷卻的部位，也是將玻璃分配給各成型設備的部位。冷卻部應提供純凈、透明、均勻且溫度穩定的玻璃液。與熔化部相同冷卻部也為矩形窯池，也分為上下層，結構與熔化部大致相同。（4）分隔裝置分隔裝置有氣體分裝置和玻璃液分隔裝置。氣體空間分隔裝置主要有矮旋、吊矮旋、吊旋等；玻璃液分隔裝置有卡脖、冷卻水管、窯坎等。4.2熔窯主要結構見表4.1表4.1熔窯主要結構項目數值單位熔化能力窯齡燃料種類熱值油耗熔化率小爐對數一側小爐總寬占熔化帶長每天每噸玻璃占冷卻部面積9008重油96001232.45852.770.212t/d年Kcal/kg（1Kcal=4.1868KJ）t/dt/(m2d)對%m2/(t·d)4.2.1熔化部窯池面積Fm=Q/K其中Fm為熔化面積單位m2，Q熔窯規模單位t/d，K為熔化率單位t/(m2d)。Fm=Q/K＝900/2.45=367.347(m2)澄清帶長取15.2m4.2.2冷卻部面積采用熔化部面積和冷卻部面積的比例來確定，比例系數為0.29（經驗參數），已知熔化部面積為568.5m2F熔/F冷＝1/0.29F冷＝164.865m2例冷卻部寬和長滿足X/Y＝0.59X＝9.86Y＝16.714.3熔窯主要尺寸（1）窯池設計熔化部窯池面積如上計算。浮法玻璃熔窯熔化部的長度關系到玻璃液在熔窯內和停留時間，應滿足熔化澄清的要求，一般由三部分成：前臉墻與1#小爐中心線的距離一般為3.5~4.0m，主要考慮到熔化作業對前臉墻和1#小爐蓄熱室的侵蝕情況以及配合料的熔化難易；小爐間距之和在3.5m左右，主要考慮到火焰的覆蓋面積；末對小爐中心到分隔裝置的距離主要考慮到澄清均化的需要，還要考慮安設檢測孔、大磚門、耳池等需要，一般在15m左右。（2）火焰空間設計火焰空間與窯池等長，比窯池寬300~500mm，這是為了能夠牢固的托住胸墻，防止池壁侵蝕后胸墻下傾和避免火焰過長時胸墻燒蝕?；鹧婵臻g的高度主要由胸墻高度和大旋旋股合成。胸墻的高度在1500~2000mm左右。大旋空間的高的確定要考慮大旋的結構強度，設計時為了方便，常采用股跨比或旋高的比值來表示，燃油熔窯的旋高一般為1/9~1/7。（3）投料池設計投料池的長度需考慮投料機的推料行程，還要求前臉墻不受投料機推力的影響。當選用斜毯式投料機時投料口長度在2.3m左右。投料池寬度取決于投料機的寬度和所用投料機的臺數，希望投料池寬度被投料機占滿，兩側不要留得過空，以防玻璃液溢出或散熱增多。計算式為B=nB+200(mm)。（4）分隔裝置浮法玻璃熔窯的卡脖寬度小到熔化池寬度的40%~50%，采用攪拌器，再在卡脖處穿大水管，則其長度為4.8~5.5m。（5）小爐結構設計浮法玻璃熔窯的小爐、蓄熱室設置在池窯的兩側，對稱布置，本設計采用8對。小爐底下的操作空間尺寸，即熔窯池壁外側到蓄熱室內側墻處的距離，一般此距離取2.7~3.2m，脖底到操作平臺的高度一般取1.8m左右。小爐噴出口結構尺寸寬度一般不小于1.4m，可以用一側小爐噴出口寬度之和占熔化帶長的百分數計算，一般在45%~55%。則nB/[d1+(n-1)d2+1]=45%,式中n為小爐對數；B為小爐口寬度，d1為前臉到1#小爐中心線的距離，d2為小爐中心線的距離，噴出口寬度與高度的比值在2.3~2.5左右，噴出口的旋升高一般取1/10~1/8。（6）蓄熱室結構設計蓄熱室長度決定與小爐的對數和間距，用L=d1+(n-1)d2+d3計算，式中d1為1#小爐中心線到蓄熱室前端墻內側的距離，一般取1.2~1.6或d1=d2/2；n小爐對數；d2小爐中心線距離，d3末對小爐中心線到蓄熱室后端墻內側的距離，一般取d3=d1。設計蓄熱室尺寸就是設計蓄熱室格子尺寸，高度和寬度的適宜比值為2.0~2.3。（7）火焰空間計算火焰空間是由胸墻、大碹。前臉墻和后山墻組成的空間體系。其長度與窯池相等，其寬度比窯池寬200~300mm?；鹧婵臻g高度由胸墻高度和窯碹碹股高度合成。各部位主要結構尺寸見表4.2表4.2熔窯的主要結構尺寸單位（m/m2）投料口寬度長度玻璃液深度13.42.41.30熔化帶寬度長度玻璃液深度熔化面積14.1326.01.30367.347澄清帶寬度長度玻璃液深度澄清面積14.1315.21.30214.776卡脖寬度長度玻璃液深度卡脖面積5.35.41.1028.62冷卻部冷卻部寬度長度玻璃液深度冷卻部面積9.8616.711.30164.76小爐小爐對1#~7#小爐口內寬8#小爐口內寬81.961.60蓄熱室內寬總長度格子體體積4.7123.731158.14窯體總長度長度70.72胸墻高度的計算，必須滿足火焰空間使燃料完全燃燒。如容積太小火焰不能充分伸展，造成燃料不能完全燃燒，達不到所要求的溫度，即浪費了燃料，提高了成本，。胸墻太高則散熱量大也不利于生產。浮法窯燒重油其胸墻高度在1500~2000mm。根據各方面情況，取1800mm。窯碹碹股高度計算，根據熔窯的結構，在保證大碹足夠強度的情況下，大碹應盡量低，因為股跨越大，熔窯散熱量也就越大，經計算，本設計煌碹升高取113/1000。火焰空間設計合理與否常采用熱負荷的指標來核定其容積。火焰空間的熱負荷值是指單位空間容積每小時燃料燃燒所發出的熱量，也稱為火焰空間容積熱強度，單位為W/m3。火焰空間的熱負荷一般在100000W/m3左右。窯碹碹股面積＝[（50.98/360）×3.14×（5.661/0.43）2]-[（5.661/0.43）×0.9026×11.362×0.5]＝9.562m3為火焰空間容積＝（9.562+11.362×1.800）×70.72＝2129.404每小時燃油發出的熱＝（9600×1000×4.18×123）/24＝205656000火焰空間熱＝205656000/2129.404＝96579.137（W/m3）由此可以推斷火焰空間設計合理，且可以使熔窯熔化充分。4.4熔窯部位的耐火材料的選擇4.4.1熔化部材料的選擇表4.3熔化部材料的選擇胸墻熔化帶澄清帶33#電熔AZS（氧化法普澆）優質硅磚大碹優質硅磚前臉翼墻33#電熔AZS（氧化法普澆）優質硅磚前臉翼墻33#電熔AZS（氧化法普澆）優質硅磚L型吊墻復合結構4.4.2卡脖表4.4卡脖材料的選擇池底鋪面磚密封料池底磚電熔α-β磚（氧化法無縮孔）剛玉質密封料粘土大磚（BN-4a）池壁電熔α-β磚（氧化法普澆）胸墻優質硅磚頂碹優質硅磚卡脖小吊墻燒結莫來石磚4.4.3冷卻部表4.5冷卻部材料的選擇池底鋪面磚密封料池底磚電熔α-β磚（氧化法無縮孔）剛玉質密封料粘土大磚（BN-4a）池壁電熔α-β磚（氧化法普澆）胸墻優質硅磚大碹優質硅磚前山墻優質硅磚后山墻流道出口碹優質硅磚JargalHRN4.4.4蓄熱室表4.6蓄熱室材料的選擇墻體上段中段下段高純鎂磚（DM-98）直接結合鎂鉻磚（DMC-12）粘土磚爐條碹低氣孔粘土磚頂碹優質硅磚格子磚1#~7#頂層上段中段下段底層RADEXVZ-CN（三層）高純鎂磚（DM-98）高純鎂磚（DM-98）直接結合鎂鉻磚（DMC-12）低氣孔粘土磚（ZGN-42）格子磚8#頂層上段中段下段底層高純鎂磚（DM-98）高純鎂磚（DM-98）高純鎂磚（DM-96）直接結合鎂鉻磚（DMC-12）低氣孔粘土磚（ZGN-42）4.4.5小爐表4.7小爐材料的選擇小爐底33#電熔AZS磚（氧化法無縮孔）小爐側墻33#電熔AZS磚（氧化法普澆）小爐頂墻33#電熔AZS磚（氧化法普澆）噴嘴磚及間隙磚33#電熔AZS磚（氧化法無縮孔）4.5玻璃熔窯用隔熱材料及其效果表4.8玻璃熔窯用隔熱材料部位工作襯非工作襯窯襯工作面溫度/℃窯處工作面溫度/℃熱損失/KJ/(m2h)材質厚度隔熱材料品種厚度窯頂硅磚硅磚硅磚硅磚硅磚350350350350350無輕質硅磚輕質硅磚輕質硅磚隔熱磚輕質硅磚隔熱磚隔熱磚65114114651146550160016001600160016001600160028521919114211725138153151196771525000上部結構（胸墻）硅磚鋯剛玉磚鋯剛玉磚350200無三層輕質磚二層輕質磚2141391600160016003191771792855392129413熔化池鋯剛玉磚鋯剛玉磚鋯剛玉磚無輕質高鋁磚輕質粘土磚輕質粘土磚再加一層粘土磚1151151151500150016004401351105726681515434窯底鋯剛玉磚粘土磚110300無鋯質搗打料130023013622窯底鋯剛玉磚12燒結鋯剛玉磚輕質磚48014001717988

第五章玻璃的形成及錫槽玻璃液進入錫槽后，在拉邊機的作用下拉薄或堆厚。浮法玻璃成型，于其它玻璃成型方法不同，它利用錫液與玻璃液之間性質的差異，由于玻璃液與錫液的互不浸潤、密度相差很大及互不反應，使玻璃液浮在錫液的上面，玻璃液在錫液上自然攤開。錫液對玻璃液起到拋光和承托作用。玻璃液自然攤開厚度一般在６～７毫米。由于錫液容易氧化，錫槽中必須充滿還原氣體，一般采用氮氣和氫氣，N2含量約90～97%，由于H2滲透性很強，容易產生氣泡，所以H2含量約3～10%，錫槽外部用鋼殼密封，氣體保持微正壓。不同的錫槽氣壓有所不同。玻璃液經冷卻部流出后，溫度在1100℃左右，流經流道，流道有兩種:英國皮爾金頓有限公司發明的PB法錫槽和美國匹茲保玻璃公司發明的LB法。PB法是窄道流，玻璃液由唇磚流進錫槽，錫槽進口是喇叭型，LB法則是寬流槽形式，主體結構是直通型。流道還有鋼殼、流量閘、安全閘和蓋板磚等結構，流量閘控制玻璃液流入錫槽的大小，一個固定產量的生產線其流量一般是固定的，閘板高度不變，它一般是石英磚的，如果閘板出現裂紋，將會影響玻璃的質量，在玻璃上產生氣泡。安全閘板由特種鋼構成，當錫槽出現大的故障時，可閘死安全閘板進行處理。在錫槽入口出有一對氣封箱，通保護氣體，防止O2進入錫槽。玻璃液流入錫槽后，在自身重力和表面張力的作用下，在錫液上攤平，并通過拉邊機拉薄或堆厚。拉邊機采用全自動懸掛式拉邊機。成型階段主要分為攤平區、徐冷區、成型區和冷卻區。攤平區該區溫度為1065～996℃，相應的粘度范圍為102.7～103.2Pa·S。該區目的是使剛進錫槽的玻璃液能夠充分攤平和拋光，達到自然平衡厚度。徐冷區該區溫度為996～883℃，相應的粘度范圍為103.2～104.25Pa·S。在攤平區達到自然厚度的玻璃帶因受出口拉輥牽引力的作用，在該區開始縱向伸展。玻璃縱向伸展時將同時減少厚度和寬度，但后者比前者變化顯著，因此在該區設置拉邊輥，以保持寬度不變，使玻璃帶的變化主要是減少厚度。在這一區將使厚度減薄一半，拉邊輥的擺角為5°～10°。成型區該區溫度為883～769℃，相應的粘度范圍為104.25～105.75Pa·S。在該區根據生產需要，設置若干對拉邊機，給玻璃帶以橫向和縱向拉力，使玻璃帶橫向拉薄，在玻璃帶增寬的同時減少玻璃帶的厚度。冷卻區該區溫度范圍為769～600℃，相應的粘度圍為105.75～1010范pa·s。玻璃帶在該區不再展薄，而是逐步冷卻，玻璃帶出錫槽的溫度為600℃左右。錫槽中錫液的深度是不一樣，而且還設了擋坎，避免錫液回流到880～970℃的高溫區，使玻璃板產生波筋。在錫槽出口還經常要清灰，以免粘錫現象的產生。在過渡輥臺區，設有SO2的管道，對過渡輥吹掃，二氧化硫對輥子有潤滑作用，使玻璃不粘錫。錫槽的關鍵部位是流道流槽，有收縮型、直通型、喇叭型三種結構。直通型結構簡單，使用于較小規模的生產線；喇叭型結構復雜，玻璃液流通暢，沒有死角，使用于生產規模較大的生產線；收縮型由于存在液流死角目前使用較少，這里采用喇叭型結構。流道流槽主要由安全閘板、流量閘板、流槽蓋板磚、唇磚和水包組成。安全閘板由鎳鉻耐熱鋼制成，當事故發生時，整體落下起到截流作用。流量閘板通過控制機構調節玻璃液流量，從而控制玻璃帶寬度。流量閘板是常用、易損部件，所以選用耐侵蝕、抗熱沖擊性能好的熔融石英陶瓷。流道、流槽見圖5.1。圖5.1流道流槽結構圖錫槽內采用電加熱，一般用硅碳棒或鐵鉻鋁電熱絲，保證玻璃液成型時的溫度制度。錫槽的附屬設備有直線電機、八字磚、擋邊輪、冷卻器、錫槽玻璃測厚儀和扒渣機。錫槽主要控制參數：流道溫度：1110～1115℃入口溫度：1104℃保護氣體含氧量：0ppm出口溫度：600±5℃鋼板最高溫度：120℃

第六章玻璃的退火及成品的裝箱玻璃從錫槽出來后，溫度在600℃左右，由過渡輥送入退火窯進行退火。退火包括消除玻璃的暫時應力和永久應力，主要是永久應力。永久應力是當高溫玻璃經退火到室