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分類：耐火磚|耐火球新聞
發布：2022-04-08 19:16:25
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在1980年以前，國內玻璃熔窯的基本情況是：熔窯噸位小、最大噸位300t/d(九機窯)，最大熔化部池寬只有9m左右，蓄熱室格子體高度一般為5~6m;燃料以發生爐煤氣為主，單位能耗高，普遍超過2000kcal/kg玻璃(1kcal=4.1868kJ);砌筑玻璃熔窯所用的耐火材料質量差，耐高溫、耐沖刷、抗侵蝕性能都比較弱;窯齡短，一般不超過3年。隨著玻璃制品需求量的不斷增加，特別是國內房地產行業開始起步發展，推動了平板玻璃工業的快速發展。設計建造大噸位、低能耗、生產高質量浮法玻璃的任務迫在眉睫。
在1980年之后的10年間，國內開始自行設計建造了洛陽、太原、秦皇島、沈陽四座500t/d級的浮法玻璃熔窯。熔化部池寬10m左右，蓄熱室格子體加高到8m左右，燃料開始采用重油或焦爐煤氣。這幾座熔窯的建成投產，標志著國內的玻璃熔窯設計水平已經有了長足的進步，但與國外先進水平相比還有很大差距。由于當時的條件，這四座浮法玻璃熔窯不同程度地存在一些問題，熔化區池寬基本合適，但池長有余，小爐對數過多，熔化率太低，單位能耗高，熔化能力不能達標，玻璃質量一般。雖然有許多不足之處，但與1980年之前相比，這10年間國內浮法玻璃熔窯技術還是有了比較大的進步。從窯形主體尺寸、熔化率、能耗指標等數據的確定，投料口結構的改進，前臉L形吊墻、卡脖吊墻的應用，到窯體各部位耐火材料的選配，都積累了比較多的經驗，80年代以前延續了多年的一些老傳統落后做法已不再延用。1990年，由當時的國家建材局牽頭，秦皇島、蚌埠、杭州三個玻璃設計院參加，引進了美國托萊多公司(TECO)浮法玻璃熔窯技術，首先應用于內蒙古通遼玻璃廠的浮法玻璃熔窯改造，將原250t/d小型浮法熔窯改造成了400t/d中型浮法熔窯，于1992年建成投產。經考核：熔化能力、熔化率、單位能耗和玻璃質量全部達標。
通過這次浮法熔窯技術引進，使國內的玻璃熔窯設計水平上了一個較大臺階：從熔窯各部位工藝參數的設計、各部位耐火材料的選配、關鍵部位窯體結構的構造做法、窯體鋼結構設計、窯體不同部位磚結構砌筑特點和要求、烤窯升溫曲線控制以及浮法玻璃熔窯的自動控制系統等，都比較接近或達到了國外先進水平。此次玻璃熔窯技術引進是很成功的，基本實現了與國外浮法玻璃熔窯技術的接軌，為后來國內浮法玻璃工業的迅猛發展奠定了良好的基礎。通遼400t/d浮法玻璃熔窯投產后，在玻璃市場行情的推動下，國內設計建造了一大批400~500t/d級的浮法線。以秦皇島耀華國投線500t/d浮法線為代表，當時定名為“秦皇島耀華500t/d浮法玻璃示范線”，后來改稱為“國投線”。由當時國內的三大玻璃工業設計院分別設計熔窯、錫槽、退火窯，秦皇島院負責熔窯設計。
耀華500t/d浮法示范線熔窯1996年4月建成投產，熔化能力、熔化率、單位能耗等各項經濟技術指標很快全面達到了設計指標要求，浮法玻璃質量屬全國一流。2008年，因北京奧運會要求大氣環境達標而停止運行了華北地區多座玻璃熔窯，秦皇島耀華國投線500t/d熔窯也在停窯之列，至此，該熔窯連續運行了12年多，是迄今為止國內自行設計的浮法玻璃熔窯運行壽命最長的熔窯。上世紀末以前國外的浮法玻璃熔窯技術基本情況：①熔化能力為400~800t/d,②玻璃熔窯熱效率為35%~55%,③普通鈉鈣硅原料玻璃的理論熔化熱量638~748kcal/kg玻璃,④生產中的單位能耗為5300~8500kJ(1260-2020kcal)/kg玻璃，⑤融化鈉鈣玻璃的熔化率一般是2~3t/(m2·d),⑥小爐對數為5~6對，⑦格子體高度一般為8m左右，⑧助燃空氣預熱溫度為1100-1200℃,排出廢氣溫度為500-700℃。
從21世紀初開始，隨著國內房地產業和汽車工業的快速發展，推動了浮法玻璃生產線的規模逐步向更大發展。國內開始設計更大噸位的浮法玻璃熔窯，先是從900t/d起步，后來逐步到1000t/d、1100t/d,現在最大的已經達到1200t/d、1300t/d了。到2019年末為止，初步統計國內已設計建造了大約20余座特大噸位浮法玻璃熔窯。可以把它們統稱為“千噸級特大型浮法玻璃熔窯”。浮法玻璃工業化生產以來，全世界建成的不同噸位浮法玻璃熔窯有600~700座，國內占50%左右。國外正在運行的浮法玻璃熔窯多為500-800t/d的噸位。在多年前國外曾有907t/d浮法玻璃熔窯的記載，還有研究千噸級浮法玻璃熔窯方案的國家。近年來只有圣戈班公司建有900t/d浮法玻璃生產線及其熔窯，另外也有幾個國外玻璃廠家采用了中國設計的千噸級的浮法玻璃生產線及其熔窯。
2019年，在北京國際玻璃展覽會上，有外國專業公司介紹曾做過900t/d浮法玻璃熔窯的初步設計方案(被稱之為“模板”)，但還沒有國外玻璃廠家接手準備實施。根據這些情況可以認為：在浮法玻璃熔窯技術沒有重大突破的情況下，今后一段時期國內、國外還都將以500~800t/d為主。統籌考慮：建窯投資、建設用地、大碹的安全性、生產中的靈活性、故障的牽連影響性、單位能耗指標、玻璃質量的穩定性、大噸位浮法玻璃熔窯技術的成熟性、綜合經濟效益等等，特大噸位浮法玻璃熔窯目前并沒有顯現出來有明顯優勢。①浮法玻璃熔窯熔化區池長L與池寬B之比值K,應為K=L/B≈2;
②浮法玻璃熔窯的熔化區池寬尺寸應≤15m;池長尺寸應≤30m;④全窯的窯體結構散熱量與窯體磚結構耐火材料重量成近似正比的關系;⑤浮法玻璃熔窯的“標定熔化率”表達式為q=2+P/1000(P為熔化能力);⑥熔化率與單位能耗之間有反向遞進關系，熔化率越低單位能耗越高;⑦熔化區玻璃液面熱強度與爐膛容積熱負荷是玻璃熔窯的兩項重要技術指標;⑧浮法玻璃熔窯主體燃燒系統產熱功能足夠強大，要少用或不用輔助燃燒裝置;⑨有些熔窯怎么燒熔化能力也不達標的原因，是多燒的燃料熱隨排出廢氣跑掉了;⑩蓄熱室過寬會產生煙氣與空氣流動“路徑偏差”現象，影響格子體換熱效率。
本文摘自《浮法玻璃熔窯的合理設計》
