【正文】 熔窯日熔化量、玻璃生產技術裝備、節(jié)能降耗、環(huán)境保護、多功能玻璃開發(fā)以及超薄、超厚品種研制與產業(yè)化等方面取得了重大突破。從產能上看, % , 600～620t的42條能力占25. 65% , 500～% , 400～% , %。還有像我國自主開發(fā)的余熱發(fā)電技術與裝備、煙氣脫硫技術與裝備、石英尾砂提純及綜合利用技術,全氧燃燒技術與裝備也逐漸應用到到浮法熔窯。本次設計遵循以下原則：(1) 認真總結國外同級別浮法熔窯的經驗和教訓，結合國內生產線的實際情況、操作特點，圍繞生產優(yōu)質玻璃液這個重點來進行設計。(5) 設計中充分考慮延長窯齡的方法和措施，要注重耐火材料裝備水平，又要充分考慮生產后期保窯操作的可能性及方便性。 設計各成分的作用本次設計的是鈉鈣硅浮法玻璃，其主要成分有二氧化硅（SiO2），氧化鈉(Na2O)，氧化鈣(CaO)，氧化鎂(MgO)，氧化鋁(Al2O3)，氧化鐵(Fe2O3)等。玻璃液的粘度、熱穩(wěn)性和化學穩(wěn)定性均隨SiO2含量的增加而提高；密度和熱膨脹系數隨SiO2含量的增加而降低。隨Al2O3增加玻璃液黏度和表面張力增大，不僅使玻璃的熔化速度減慢和使澄清時間延長，也不利于均化，而且對玻璃液在錫槽中攤平拋光也不利。但玻璃中CaO的含量不宜太大，如大于10%，則玻璃易于結晶。 （5） R2O 這里主要是Na2O和K2O，Na2O在玻璃結構中主要起斷網作用為網絡外體，可以大幅降低玻璃液的粘度，降低玻璃的熔化溫度，增加玻璃的流動性，是良好的助熔劑。在浮法玻璃生產中引入K2O主要是它能降低玻璃表面張力，有利于玻璃液在錫槽中攤平和拋光，獲得高質量的玻璃表面并改善玻璃的光澤。 表11 玻璃成分 單位：%（質量分數）氧化物SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOR2OSO3Wt% 各種物理性質的計算 玻璃粘度粘度是玻璃的一個重要物理性質，貫穿于玻璃生產的全過程。計算系統(tǒng)使用玻璃成分范圍為：SiO2 ，Na2O ~, CaO ~, MgO ~, Al2O3 ~,且滿足公式 11 在公式11中，A，B和T0可由下式求出:A=++++B=+++T=+++注意：η的單位P（1P=101Pa表12 各氧化物的折合系數組分SiO2CaOMgOAl2O3Na2O質量(g)物質的量(mol)折合物質的量(mol) 根據表12可求出：A=+++=B=+++ = T0=++.0130+=有A, B和T0的值，根據公式11求得見表13。在溫度1400℃下各氧化物表面張力因數[2]見表14。在實際生產中，通過測定玻璃的密度來控制工藝過程，借以控制玻璃成分。 熱膨脹系數玻璃的熱膨脹系數對玻璃的成形、退火、鋼化、封接以及玻璃的熱穩(wěn)定性等性質都有著重要的意義。采用高橋健太郎法求玻璃的線膨脹系數[3]，根據玻璃的成分表11。k)。K)介于335~1047J/(kg其熱導率主要取決于玻璃的化學組成、溫度及其顏色等。m1第2章 玻璃配合料的計算 配合料計算條件及步驟 配合料計算條件根據玻璃成分和所用原料的化學成分可以進行配合料的計算。即假定玻璃中全部的SiO2和Al2O3均有砂巖和長石引入；CaO和MgO均有白云石和石灰石引入；Na2O有純堿和芒硝引入。第三步把計算結果換算成實際配料單。 ③ 炭粉含率 炭粉含率= %，當芒硝用量確定后，炭粉的實際用量與本身的顆粒組成、易燃性、組成配合料的各種原料的COD值、熔窯1~2小爐溫度及火焰的性質有關系，也與重油的含硫量有關，浮法玻璃的生產炭粉含率一般控制在3%~5%。碎玻璃的用量一般以配合料的15~30%較好。 表23 有白云石和石灰石引入的各氧化物的量 單位：kg原料SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgO白云石石灰石 （5）校正砂巖和長石用量 設砂巖x kg，鉭鈮石ｙkg 解得 x=(kg) y=(kg) 由校正后的砂巖和長石引入的各氧化物的量見表24。 產量計算［10］ 玻璃生產的產量計算是依據設計計劃任務書規(guī)定的生產規(guī)模，生產方法和產品品種，計算的基準是熔制車間的生產能力。 表27 產品任務表各類產品厚度比例（%）年產重量箱數年產m2數2mm1031050031050003mm501552500103500005mm3093150037260006mm103105001035000 （2）完成各類產品各需要生產天數見表28。表211 產量匯總產品厚度（mm）2356年總數年產（m2）年產重量箱 玻璃液熔化需用量 (1) 各種厚度玻璃日熔化量相同。實際上，由于燃燒和助燃空氣混合的局限性，往往需要較大的空氣過剩系數。h）； q玻玻璃形成熱， 單位kJ/kg玻璃液； k1 計算常數，～，； 。d）之間；熔化率取的過小，窯爐不節(jié)能，取得過大，熔化操作困難，或是達不到設計容量， t/（m2 則熔化面積長 L＝＋5＋＝24(m) 寬 B＝ 考慮到池底排磚，橫向取整塊磚，池底磚：3003001000 mm,在排磚時不考慮實際存在的磚縫隙。d）末對小爐（6）中心線后1m到卡脖的距離取14m則熔化部長L＇＝14＋L＝38（m） F熔化部＝B＇ L＇＝38＝（m2）熔化部的長寬比 ~，所以選值合理。胸墻高 H＝1800 mm。則：h＝1/7s＝（mm），取1714(mm)大碹半徑：R＝＝11359（mm） （3）火焰空間總高度 H＋h＝1800＋1714＝3514（mm） 投料池 投料池的長度需要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。則B=34002+200=7000 兩側各留500mm故取B=8000mm投料池的寬度為8m；。同時為了布置大水管、吊墻和攪拌器，卡脖必須具有一定的長度?，F在在冷卻部吹微調風（即稀釋風）以保證使玻璃液的成型溫度波動范圍在177。則冷卻部實際寬度 Ｂ實＝35＝（m）冷卻部的長度（m） 冷卻部的長寬比~，所以寬長比合理。 （2）深度 與熔化部卡脖深度一樣，取1200 mm。取1/7s。其結構應滿足熔化工藝所需溫度要求， 有足夠的受熱面積和蓄熱能力，能保證達到足夠高的預熱溫度，而且使預熱溫度穩(wěn)定，氣體在蓄熱室橫截面上分布均勻，具有較高的熱效率，充分回收煙氣余熱，盡力減少氣體流動阻力和占地面積，在結構上要有足夠高的強度，特別是高溫強度，操作上便于調節(jié)裝置，便于清掃和熱修。上層格子磚要求耐高溫、耐化學侵蝕好、而高溫強度不高；中間格子磚溫度變化及化學侵蝕均小，但荷重增加；下層1~2層可用電熔剛玉磚，上層用普通燒成鎂磚，中間用堿性耐火材料與下部粘土磚直接接觸。 格子體格孔尺寸：165mm165mm 單位格子體受熱面積：； 單位格子體流動面積： m2； 1~6蓄熱室長: 3375 mm； 隔墻厚度：580 mm； 格子體高度H選取： m； 1m/s助燃風需要格子體體積V選取45 m，則需要格子體體積為： (m3) 蓄熱室內寬尺寸為： （m） 根據計算結果，結合格子孔適量、格子孔尺寸、格子磚與墻之間的間隙尺寸，最后確定蓄熱室及格子體尺寸為： 蓄熱室內寬 B＝ m 蓄熱室內長 L＝ m 蓄熱室高 H＝格子體的穩(wěn)定系數 ~，所以符合一般經驗值。則橫斷面積為： +=（m2 ） 6小爐分支煙道均采用尺寸如下：煙道跨度700mm，股高145mm，側墻高476mm 。 6與5小爐之間，5與4小爐之間均采用采用跨度為700mm，股高145mm，側墻高1500mm. m2 4與3小爐之間，3與2小爐均采用跨度為1630mm，股高338mm，側墻高1500mm。 出口直徑設出口流速是：=3m/s=m 煙囪阻力計算（以4小爐為準）［7］ 熔窯的溫度制度為雙高形曲線，4小爐燃料消耗量最大，煙氣量最大。廢氣進入小爐時阻力 F= m2，t=1580℃，= Bm3/s, W=, ζ=，H1= 廢氣在小爐中擴散 F= m2，t=1540℃, = Bm3/s, W=, ζ=，H2= 小爐水平到后90186。第7章 錫槽的初步設計 錫槽設計的基本要求 錫槽結構氣密性如果錫槽密封不好，會有外界空氣進入，錫槽中的錫液氧化會污染玻璃，易形成“鋼化彩虹”現象。錫槽的可調性和機密性是相互關聯(lián)的，自動化水平越高，越易保證錫槽的氣密性。玻璃液通過這種結構的流道時，流速較大，對耐火材料的侵蝕和沖刷嚴重。 流道內玻璃液層的深度確定，要與流道最窄處的寬度相匹配，使玻璃液的流速控制在10~15m/s。流槽伸入錫槽內過長時，流槽嘴不穩(wěn)定，容易斷裂；伸入過短時，玻璃液在流槽嘴下回流太少，帶有雜質的玻璃液分流不到自然邊部，從而影響板面質量。則α=，β==α（L3）=（613）==β（L3）=（613）= 據此確定各段長度為：寬段長度=39m，收縮段長度為3m，窄段長度=20m （5） 確定錫槽寬段內寬、 設i=35%，=，f2 =，則錫槽寬段的內寬 =100（10035)+2= 窄段內寬 =+2=（6） 錫槽面積計算 =39+3（+）/2+20 =㎡ （7） 容錫量錫液平均深度：55mm 錫液實際面積：℃V==容錫量：W= ρ v == 錫槽的設計計算 玻璃在錫槽中的放熱量 （71） 取玻璃進入錫槽時的溫度t1=1100℃，出錫槽時的溫度t2=600℃，則 ℃） ℃） (kg/h) =25103（600） =107（） 保護氣體帶走的熱量 取保護氣體進入錫槽的溫度=25℃，保護氣體出錫槽時平均溫度=800℃。玻璃熔窯用的耐火材料在生產當中將會受到侵蝕，這里要求它的侵蝕物必須均能溶解于玻璃液中，不致造成玻璃缺陷。 熔窯耐火材料 與火焰接觸部分耐火材料的選擇 （1）窯頂和胸墻用磚熔窯火焰空間大碹采用70mm保溫涂料，134mm輕質硅磚，30mm硅質密封料，450mm優(yōu)質硅磚；胸墻內側采用電熔AZS33磚外加保溫磚。這些磚均選用AZS磚。窯池內進行著配合料熔制成合格玻璃的全過程，溫度范圍從1200℃到1600℃，玻璃液處于對流狀態(tài)。現在采用多層式復合池底結構，一般是地磚為300mm粘土大磚，粘土大磚的上面鋪設25mm鋯英砂或電熔鋯剛玉搗打料。除轉角磚以外，其他部位可以用普通澆鑄的AZS33磚。 （6）流道用磚 流道用電熔AZS33磚或αAl2O3磚。爐條碹選用低氣孔率黏土磚。 （3）胸墻：選用一些輕質保溫磚，加強胸墻保溫，減小橫向溫差。 （2）前臉墻前臉墻采用L型吊墻，可以大幅度降低熱量損失，具有預熔化和強制熔化作用。卡脖處加水平攪拌器和深層水包，水平攪拌器的使用，使玻璃液能充分混合，澄清均化良好。 (6) 熔窯保溫 對熔化部池壁、大煊頂進行全保溫（除碹縫外），對熔化部池底、冷卻部進行部分保溫。同時，在設計過程中，結合了我們此前工廠實習的情況，使本次設計和實踐相結合，增強了本次設計的正確性和合理性。本次設計的玻璃熔窯理論上已經合理，還有待于實踐的檢驗。d） 熔化部面積：熔化面積： m2池深：1200mm胸墻高度：1800mm冷卻部面積： m2小爐口寬度：1~5小爐口寬為2000mm，6小爐口寬為1600mm 每千克玻璃液耗熱量：每天燃天然氣量：謝辭光陰似箭、日月如梭，轉瞬即到了要畢業(yè)的時間，即將離去，流連忘返也許是此時心情最貼切的詮釋。此外，在我們的多次課程設計以及這次的畢業(yè)設計中，老師們不厭其煩的教我們怎么看，怎么想，怎么做，如何發(fā)現并解決問題，如何將我們學到的理論知識與實際工程相結合，這對我們來說是全新的體驗和無比寶貴的經驗。在這里深深的對指導老師陳文娟、劉縉老師表示衷心的感謝，是他們的孜孜不倦的指導，我才順利完成了畢業(yè)設計，對我?guī)椭艽?，令我收獲頗豐，因此我想說一句，謝謝老師，同時也對其他老師表示真誠的祝福，并祝他們在今后的教學生活中能夠工作順利，身體健康。同時感謝在本次設計中給予我?guī)椭耐瑢W，這次設計的完成與他們的幫助是分