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浮法玻璃熔窑池壁、大碹侵蚀分析及保护措施方
作者:澳门波音平台   发布时间:2020-02-19 21:49

  熔窑是浮法玻璃生产线的心脏,玻璃熔窑的使用寿命主要取决于熔窑池壁、大碹、蓄热室的侵蚀和烧损程度,而池壁侵蚀程度又是影响熔窑寿命的关键部位。

  配合料在熔窑内沿窑纵向由固体经过火焰的高温辐射加热,一阶段为原料中各类组分间的硅酸盐反应,第二阶段为未反应完全的泡沫状硅酸盐碴状物,第三阶段逐渐熔化成玻璃液。NaO以渗透、扩散、交代的方式从池壁砖的玻璃相和孔隙侵入内部,在玻璃液温度侵蚀和玻液流动冲刷作用下保护层流失,碱性氧化物是造成池壁侵蚀的主要因素。

  由于熔窑内存在横向和纵向的温度差异,熔窑内貌似平静的玻璃液面下,实际上存在着横向和纵向各种错综复杂的玻璃液对流。在化料区、泡沫区、和透明玻璃液区不仅受到火焰的加热,而且还受着熔融循环玻璃液流的加热。也正是这些多样化的对流促进了玻璃的熔化、澄清和均化,同时也造成了池壁的侵蚀。

  从玻璃熔窑生产的实践经验看,玻璃液面线处,由于玻璃液黏度小、流速快,是池壁冲刷侵蚀的严重部位。而池壁侵蚀严重部位是气、液、固三相交界的化料区小炉处池壁,而不是气、液二相交界处的温度高热点小炉处池壁,因此料堆紧贴池壁易造成池壁的冲刷侵蚀。

  一般玻璃熔窑均采用风冷措施对池壁进行保护,通过对池壁液面以下100左右的外侧吹风冷却,使池壁砖内部的局部温度下降,延缓料堆及玻璃液对池壁砖的侵蚀。池壁冷却风对延长池壁寿命有非常重要的作用,因此在熔窑投产后要严格控制好池壁冷却风,一是要池壁风吹风位置合理,二是要有足够且稳定的池壁风量和吹风强度。如果吹风位置不合理,或吹风量过小、吹风强度较弱,就不能充分发挥池壁冷却风的作用,导致池壁砖侵蚀速度加快,池壁风控制不稳定则容易引起池壁砖受急热急冷而炸裂。

  目前大多浮法玻璃厂家采用“双高热负荷”的熔化作业制度,提高1——2小炉温度,相应使投料池温度升高,导致料堆根部比较“活”。由于熔化操作原因,两侧池壁温度低于熔窑中部温度,产生的玻璃液横向对流将前进过程中的料堆引向池壁,再则,大型浮法玻璃熔窑多采用2台毯式投料机,各个料股不能单独调整料股方向等因素,时间越长越容易形成向两边池壁偏斜的“倒八字形”料堆。

  偏斜的料堆直接紧贴化料区小炉池壁砖前进并逐渐熔化,对池壁产生较大的冲刷作用,加快了化料区小炉处池壁砖冲刷侵蚀速度。

  (1)在熔窑投产时确定正确的池壁风吹风位置和吹风宽度,且日常生产当中要经常检查和及时调整。池壁风吹风位置以玻璃液面以下100mm左右为宜,吹风嘴要有一定宽度,使风吹在池壁上约有60——80mm宽度为宜,以增大池壁砖的冷却保护面积。

  吹风量大小以晚上观察池壁砖不发红为准,或用红外测温仪测量池壁外表面温度来进行控制。吹风强度的大小以风吹到池壁砖后产生的反弹站在小炉过道中能感觉到为宜。

  (3)正常生产中要增加池壁冷却风量时,应分成多次逐步增加,以防止池壁受急冷而炸裂。

  (4)要根据熔窑不同时期的实际情况及时调整池壁风量。在熔窑1年左右的初期,池壁较厚

  (池壁厚度大于200mm),风量可控制小些,约为总池壁风量的40%;熔窑运行中期(池壁厚度小于200mm),应增加风量至总池壁风量的60%——80%。到了熔窑的后期(化料区和热点处池壁侵蚀后帮砖),应全开池壁风量。

  (1)在投料操作上,采用调节投料机闸板开度来调整料层厚度,使投料机出来的料堆形成熔窑的中部料层厚,向熔窑两侧池壁的料堆逐渐减薄,这样符合熔窑实际横向温度分布的特点,即熔窑中部的玻璃液温度高料层厚,熔窑两侧池壁处的玻璃液温度低料层薄,保证化料速度均匀,提高化料效率,还能有效减小熔窑中部与两侧池壁处的温度差,减小熔窑内横向对流,使料堆不容易接触池壁,两侧池壁处的玻璃液温度趋向一致,形成良性循环。

  (2)在温度控制上保持熔窑两侧温度对称。一要使两侧热负荷保持一致;二要使蓄热室的格子体畅通无阻;三要保持两侧支烟道闸板开度要一致;四要保持两侧喷枪的火焰长度、刚性等相对一致。从熔化操作上尽量减小温度控制所造成的熔窑横向温度差,使料堆不偏斜。

  作为熔化四小稳之一的“液面稳”是保护池壁的有效保证。在玻璃生产过程中要保持拉引量相对稳定,以减少玻璃液面上下波动,减少玻璃液面波动对池壁的冲刷侵蚀。(玻璃窑炉炉底用粘土大砖)

  在熔窑中心(即两台投料机之间)安装一根76mm、长约7——8m的冷却水管贴住料面,大约至2小炉位置,利用冷却水包的吸热降温作用,吸引两侧的料堆紧靠固料水包前进,使料堆不靠池壁,两侧池壁处的玻璃液温度升高。当熔窑中部与两侧玻璃液温差缩小,横向对流达到平衡时,就能保证料堆的稳定,不产生偏斜,对防止偏料及减轻池壁侵蚀和提高玻璃质量都有很好的效果。

  由于熔窑特定原因产生的“倒八字形”料堆,在熔化操作不容易纠正的情况下,可在投料池两侧各安装一根76mm、长7——8m的挡料水包,贴住玻璃液面,其摆放角度略朝熔窑中心倾斜。在挡料水包的有效长度内将偏斜的料堆强行挡住,改变料堆倾斜运动方向,减小料堆紧贴化料区小炉池壁的程度,对减轻料堆冲刷池壁有一定作用。

  由于池壁不断受到冲刷侵蚀,熔窑运行到一定时期,化料区池壁砖厚度较薄时(100mm左右),有些厂家采用从下间隙砖处安装冷却水钩,一般1个小炉池壁安装2——3个冷却水钩,水钩呈L形,长度为800——1000,冷却水钩紧贴池壁内侧,伸入料层深度60——70mm(具体根据下间隙砖高度确定),冷却水钩顶住偏斜的料堆使之不贴池壁,还能降低该处的玻璃液黏度,减轻料堆对池壁侵蚀速度,起到保护池壁作用。但是池壁冷却水钩是双刃剑,有利就有弊,由于池壁冷却水钩的冷却作用,加大了熔窑中部与两侧的温度差,使料堆更容易产生偏料。

  在熔窑中后期当池壁厚度很小时可采取池壁绑砖。采用33或36氧化法无缩孔锆刚玉砖,规格为300mm×400mm×100mm,从1小炉绑至热点小炉处池壁。每次绑砖加上适当增加池壁风量,一般可安全使用2年左右,一个窑期内一般可绑砖2次。

  (1)在浮法玻璃生产中,加强熔化操作和窑炉维护,控制料堆不偏斜不紧贴池壁,控制好池壁冷却风,保持玻璃液温度和液面的稳定是保护池壁和减轻池壁侵蚀的经济有效的方法,同时也是基本的要求,必须引起玻璃生产厂家高度重视,只要把熔化操作的基础工作做好,就可起到事半功倍的效果。

  (2)为防止偏料、保护池壁和延长池壁使用寿命所采取的技术补救措施,大都是不得已而为之。其中采用挡料水包和冷却水钩的技术措施,就是双刃剑,有利有弊,一方面起到防止偏料和保护池壁的作用,但另一方面也会影响熔化状况,加大了熔窑中部与两侧温差,增加料堆控制的难度,也相应增加了燃料消耗。池壁冷却水钩可与挡料水包结合使用,这样既降低了池壁处玻璃液黏度,减小了对池壁的侵蚀作用,又强制料堆改变方向,克服了冷却水钩的偏料倾向,使料堆不紧贴冲刷池壁,能起到较好的池壁保护效果。

  (3)采用中部固料水管和池壁绑砖,是目前国内玻璃生产厂家防止偏料和保护池壁效果较好的技术措施。大型浮法玻璃熔窑采用固料水包有利于料堆控制,可使两侧料堆紧靠固料水包前进,使料堆不靠池壁,杜绝料堆对池壁的直接侵蚀;采用池壁绑砖不会影响变熔化状况,绑砖后直接增加池壁厚度,增大池壁冷却风量也得到有效的冷却作用,起到延长熔窑池壁使用寿命的效果。

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