【文章內(nèi)容簡介】 目采用池窯法拉絲生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)增強(qiáng)型及紡織型玻璃纖維。其工藝過程是合格微粉原料，氣力輸送至配料倉根據(jù)無堿玻璃所要求的成分按比例精確稱量，干法氣力混合成配合料，再經(jīng)脈沖、栓流、氣力輸送到窯頭料倉；用螺旋給料機(jī)將配合料投入單元窯中熔化成玻璃液。 為了延長窯爐的使用壽命，熔窯采用優(yōu)質(zhì)耐火材料砌筑。熔化部采用重油燃燒加熱并輔以電助熔，通路采用天然氣加熱；熔融好的優(yōu)質(zhì)玻璃液從熔化部流到主通路后，經(jīng)作業(yè)通路流至流液槽內(nèi)，由多排多孔鉑金漏板流出，形成纖維。再 經(jīng)冷卻器冷卻、單絲涂油器涂覆浸潤劑后，被高速旋轉(zhuǎn)的拉絲機(jī)拉制卷繞成原絲餅或直接無捻粗紗紗筒。 直接無捻粗紗紗筒經(jīng)烘干后，可直接包裝為成品，增強(qiáng)型原絲餅烘干后，經(jīng)絡(luò)紗機(jī)絡(luò)紗制成無捻粗紗商品紗筒或制成短切氈。紡織用絲并經(jīng)捻線機(jī)加工成紡織管紗。 工藝流程見圖 41。 生產(chǎn)線工藝流程框圖 合格粉料 配合料制備 玻璃熔制 纖維成型 原絲烘干 絡(luò) 紗 制 氈 紡織用絲并 無捻粗紗 短切原絲氈 直接無捻粗紗 各種玻纖制品檢驗(yàn) 包 裝 入 庫 捻線 ⑵ 物料平衡 以 3 萬噸玻璃纖維生產(chǎn)線為例 葉臘石 石英 砂 石灰石 硼鈣石 螢石 芒硝 10012 └─────┴────┴────┴────┴─────┘ ↓損耗 1% ↓熔成率 85% 放料 200 ← 玻璃液 ↓拉絲綜合成品率 92％ 玻璃纖維原絲 ↓ 直接無拈粗紗 無拈粗紗 短切氈 紡織紗 5000 10000 10000 5000 本項(xiàng)目年產(chǎn)玻璃纖維制品 60000 噸。 玻璃配合料 無堿玻璃纖維池窯拉絲，要求配合料的成分穩(wěn)定、混合均勻，使用干微粉原料是其重要特點(diǎn)。本項(xiàng)目所用各種玻璃原料均有嚴(yán)格的質(zhì)量要求，主要以袋裝的合格粉料進(jìn)廠，貯存于原料倉庫中。袋裝粉料由人工拆包倒入料斗中，然后由氣力輸送器正壓輸送至料倉。 整個(gè)配料過程采用自動(dòng)程序控制，配料程序?yàn)椴⑿信淞?，即稱重、混合和輸送同時(shí)進(jìn)行，可節(jié)約每付料的配料時(shí)間。配料程序?yàn)楦髟戏謩e由各自料倉下的螺旋給料機(jī)喂入電子秤，其中小料喂入單獨(dú)的小電子秤。稱重后的原料放入氣力混合罐，每付混合 1500千克配合料，混合后的配合料氣力輸送到窯頭料倉。每付料配制的全部操作時(shí)間約 12分鐘。每條配 料線每天最大混合量為 160付料，即最大混料量可達(dá) 240 噸 /日的生產(chǎn)能力。共設(shè)兩條配料線 , 最大混料量可達(dá) 480噸 /日的生產(chǎn)能力 原料質(zhì)量指標(biāo) ⑴石英砂 外觀：接近白色的微粉，不含任何團(tuán)塊和雜質(zhì)。 化學(xué)成分（ %）： SiO2 Al2O3 R2O Fe2O3 ≥ 98 ≤ ≤ ≤ 水份（ %）：≤ 粒度： 200 目全通過， 325目篩余 1％ 包裝：噸袋裝（內(nèi)襯塑） ⑵葉臘石 外觀：白色的微粉，不結(jié)塊、無雜質(zhì)。 化學(xué)成分（ %）： Al2O3 TiO2 R2O Fe2O3 SO3 20177。 ≤ ≤ 177。 ≤ 水份（ %）：≤ 粒度： 200 目全通過， 325目篩余＜ ％ 包裝：噸裝袋 （內(nèi)襯塑） ⑶石灰石 外觀：白色細(xì)粉，不含任何團(tuán)塊和雜質(zhì)。 化學(xué)成分（ %）： CaO MgO Fe2O3 ≥ 54 ≤ ≤ 水份（ %）： ≤ 粒度： 30 目全通過， 50 目篩余＜ 1％， 200目篩余＜ 40％。 包裝：噸袋裝（內(nèi)襯塑） ⑷硬硼鈣石（進(jìn)口） 外觀：白色細(xì)粉，不含任何團(tuán)塊和雜質(zhì)。 化學(xué)成分 (%)： B2O3 CaO Fe2O3 SAs 42177。 1 29177。 1 ≤ 微量 水份（ %）：≤ 粒度： 30 目全通過， 50 目篩余 ＜ 1%， 200 目篩余＜ 40%。 包裝：噸袋裝 （內(nèi)襯塑） ⑸螢石 外觀：淺黃，淺灰色粉狀，無結(jié)塊和雜質(zhì)。 化學(xué)成分 (%)： CaF2 SiO2 Fe2O3 ≥ 85 ＜ 5 ≤ 水份 (%)：＜ 粒度： 50 目全通過， 200 目篩余 40％。 包裝： 噸袋裝 （內(nèi)襯塑） ⑹芒硝（元明粉）（化工產(chǎn)品） 外觀：白色細(xì)粉，不含任何團(tuán)塊和雜質(zhì)。 化學(xué) 成分（ %）： Na2SO4 ≥ 98 水份（ %）： ≤ ％ 粒度： 30 目篩余＜ 1％， 100 目篩余＜ 40％。 包裝： 50 千克裝編織袋（內(nèi)襯塑）。 玻璃成分 玻璃成分采用國際通用的無鎂“ E”玻璃配方。含硼原料采用進(jìn)口硬硼鈣石。玻璃成分如下表 : 玻璃成分表（ %） SiO2 Al2O3 B2O3* CaO R2O Fe2O3 F— ＜ ＜ *B2O F— 為玻璃中含量，已扣除揮發(fā)部分。 **其它部分為 TiO SO3等 。 配料工藝技術(shù)方案及主要設(shè)備選型 ⑴技術(shù)方案 池窯拉絲用“ E”玻璃原料均為干燥的微粉原料，極易產(chǎn)生粉塵，所以系統(tǒng)采用密閉的氣力輸送和氣力混合方式。配料間共設(shè) 2條配料生產(chǎn)線 ,配合料生產(chǎn)線由上料系統(tǒng)、電子稱量系統(tǒng)、氣力混合 /輸送系統(tǒng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)、粉塵處理等組成。 ①上料系統(tǒng) 各種原料均以合格的袋裝微粉原料進(jìn)廠。每條配料線設(shè)兩臺(tái) 40 立方英尺發(fā)送罐，原料經(jīng)人工拆包后，由發(fā)送罐氣力輸送到相應(yīng)的配料倉中。兩臺(tái)發(fā)送罐可互為備用。若化工原料因季節(jié)原因結(jié)塊而無法使用氣力輸送方式時(shí)，可通過電動(dòng)葫蘆，提升至料 倉進(jìn)料口處，經(jīng)人工拆包卸入料倉中。 每條配料系統(tǒng)各設(shè) 11 個(gè)配料倉， 2 個(gè)窯頭料倉，兩個(gè)配料系統(tǒng)共用一個(gè)廢料倉，各倉容量見下表： 名稱 葉臘石 石灰石 石英砂 硼鈣石 螢石 芒硝 備用 窯頭料倉 倉數(shù)量（個(gè)） 3 2 1 2 1 1 1 2 單倉容積（米 3） 80 50 50 50 20 15 15 30 每個(gè)大料倉設(shè)有高、低兩個(gè)料位計(jì)，每個(gè)小料倉只設(shè)一個(gè)低料位計(jì)。倉滿、倉空信號(hào)作為上料系統(tǒng)的動(dòng)作起停聯(lián)鎖控制點(diǎn)。 料倉按“ Jenike”方法進(jìn)行整體流形 式設(shè)計(jì)，每個(gè)料倉下設(shè)有一臺(tái)氣力助流錐，以確保物料下 料的順暢和料流的穩(wěn)定性。 ②電子稱量系統(tǒng) 每個(gè)倉下設(shè)置一臺(tái)變頻調(diào)速螺旋給料機(jī)，給料機(jī)出口設(shè)有氣動(dòng)蝶閥，控制物料的過送量，保證系統(tǒng)稱量精度。根據(jù)微機(jī)指令，螺旋給料機(jī)將各種原料分別加入到電子秤中累計(jì)稱量。系統(tǒng)設(shè)三臺(tái)三傳感器電子秤，大秤稱葉臘石，量程為 1500千克；中秤稱石灰石、硼鈣石、石英砂三種料，量程為 1000 千克；小秤稱芒硝、備用料和螢石三種小料，量程為 100 千克。三臺(tái)秤的靜態(tài)精度均為 1/2020。為防止物料粘壁、吸附秤斗上，秤斗設(shè)有氣力吹掃裝置，保證卸料干凈。同時(shí)為防止化工原料的腐蝕，小料秤及備用料、芒 硝的螺旋給料機(jī)均采 用不銹鋼材料。 ③氣力混合 /輸送系統(tǒng) 各種原料經(jīng)電子秤按料單值稱好后，卸入到氣力混合罐中，混合罐按系統(tǒng)預(yù)設(shè)的參數(shù)下進(jìn)行氣力混合，混合好后的合格配合料由混合罐自身的輸送系統(tǒng)以密相、脈沖、栓流形式氣力輸送到窯頭，經(jīng)雙向分配器將配合料分別送入到兩個(gè)窯頭料倉中。若發(fā)生錯(cuò)配或有不合格粉料，則通過雙向分配器自動(dòng)接通廢料管路，送入到廢料倉中另行處理。 ④粉塵處理 配合料各揚(yáng)塵點(diǎn)，均采用單元收塵方法。袋裝粉料拆包處由拆包機(jī)自身收塵系統(tǒng)完成。每個(gè)料倉進(jìn)料口處各設(shè)置一臺(tái)插入式收塵器進(jìn)行單元收塵，大、中、小料秤 斗各設(shè)一單袋收塵裝置，這樣收集的粉塵可回收利用，也不影響配合料的成份。通過處理后，操作區(qū)粉塵濃度小于 2 毫克 /立方 米，滿足《工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》的要求。 ⑵配合料系統(tǒng)主要技術(shù)指標(biāo) 生產(chǎn)能力： 160噸 /班 靜態(tài)稱量精度： 1/2020；動(dòng)態(tài)稱量精度： 1/1000 配合料均勻度：均方差 (B2O3) ⑶主要設(shè)備選型 ① 氣力發(fā)送罐主要性能 容量 輸送能力 輸送距離 輸送壓力 錐角 40ft3 ○ ② 氣力混合 /輸送系統(tǒng) 氣力混合輸送罐是集 混合、輸送為一體的設(shè)備，用它制備配合料具有質(zhì)量高、速度快、配料周期短、工藝流程簡單等優(yōu)點(diǎn)，并大大降低了廠房高度。其主要性能指標(biāo)見下表： 容量 噴嘴 混合時(shí)間 混合壓力 填充系數(shù) 輸送距離 錐角 100 ft3 6 只 5min 50% 210m 60○ 玻璃熔制系統(tǒng) 熔制工藝布置 二條線池窯拉絲車間面積 130 50 米，車間內(nèi)設(shè)置一座年產(chǎn) 30000噸級(jí) E玻璃單元窯和一座年產(chǎn) 30000 噸級(jí) E玻璃單元窯。設(shè)計(jì)以單元窯為核心，將窯體設(shè)置在池窯拉絲車間縱向軸線上，窯底設(shè)置了二排鼓 泡器，在窯底玻璃液熱點(diǎn)區(qū)及配合料熔化區(qū)設(shè)置了電熔電極，池窯兩側(cè)對稱布置池壁冷卻風(fēng)，除通路余熱風(fēng)機(jī)設(shè)在二樓平臺(tái)上，其余風(fēng)機(jī)均布置在一層地面上，在一層地面上設(shè)有電助熔用變配電間以及中間油泵房（內(nèi)有重油過 濾、供油泵及油壓穩(wěn)壓，重油加熱等裝置）。另外還有鼓泡用備用氣源，壓縮空氣分氣缸等。 二樓樓面（ ）窯爐一側(cè)布置有燃?xì)庀到y(tǒng)安全防爆裝置，燃?xì)庀到y(tǒng)采用液化氣為氣源。因此在同一側(cè)設(shè)有液化氣管線上的過濾、穩(wěn)壓及調(diào)壓裝置，另一側(cè)布置鼓泡控制柜。在窯體兩側(cè)分別設(shè)有一臺(tái)高溫螺旋投料機(jī)，給單元窯連續(xù)投料。在二樓上方設(shè)有一 臺(tái) 2噸的電葫蘆，在進(jìn)門處樓面設(shè)有起吊孔，電葫蘆軌道由此直達(dá)投料口，供烤窯時(shí)投料或配合料氣力輸送管線發(fā)生故障時(shí)能臨時(shí)運(yùn)送配合料，在窯爐施工安裝時(shí)也可用來吊運(yùn)磚材及其它設(shè)備。 二條生產(chǎn)線的輸油、輸氣（液化氣、蒸氣、壓縮空氣）管線相互分開，有獨(dú)立的輸送管線。 窯爐 “ E”玻璃熔制采用單元窯型、“ H”型通路，熔化部設(shè)置鼓泡，并有電助熔系統(tǒng)，助燃風(fēng)采用金屬換熱器預(yù)熱。單元窯具有較大的長寬比，可使窯內(nèi)配合料熔化有充分的滯留時(shí)間。 投料口設(shè)置在窯爐的兩側(cè)，配合料經(jīng)螺旋投料機(jī)連續(xù)投料，并與核子液面儀連鎖以穩(wěn) 定玻璃液面。窯內(nèi)高溫?zé)煔饬鹘?jīng)金屬換熱器，使助燃風(fēng)預(yù)熱風(fēng)溫度可以達(dá)到 650℃以上。 目前國際上玻璃纖維企業(yè)較廣泛采用電助熔技術(shù)來提高窯爐的產(chǎn)量、質(zhì)量，同時(shí)降低窯爐的能耗，按照電助熔玻璃窯爐的運(yùn)行數(shù)據(jù)，在火焰窯的基礎(chǔ)上增設(shè)電助熔系統(tǒng)可以將窯爐的玻璃液產(chǎn)量提高 20%左右。因此本設(shè)計(jì)采用電助熔這一先進(jìn)技術(shù)，在火焰窯熔化率 噸 /米 的基礎(chǔ)上 熔化率提高到 ～ 噸 /米 ，同時(shí)滿足 3萬噸 /年和 3萬噸 /年玻璃纖維產(chǎn)品的規(guī)模。 3 萬噸窯爐在熔化部底部設(shè)置電助熔。電助熔分成兩區(qū)，一區(qū)位于玻璃液熱點(diǎn)附近， 增強(qiáng)玻璃液的澄清和均化，改善玻璃液質(zhì)量，一區(qū)位于配合料熔化區(qū)。加快配合料的熔化能力。兩區(qū)輸入的總功率為 600KW。可以提高的 20%左右的產(chǎn)量。為保證運(yùn)行可靠，根據(jù)國內(nèi)池窯拉絲工廠的使用狀況，電助熔系統(tǒng)擬從國外引進(jìn)。 窯爐胸墻兩側(cè)設(shè)有 8對高壓復(fù)合式燃?xì)鉄?，噴槍呈交叉布置，避免火焰相互對撞損壞窯頂，也有利液面溫度均勻合理分布。此外，在碹頂及池底均設(shè)置熱電偶，可以檢測和控制火焰空間、玻璃液及窯池耐火材料的溫度。在窯爐的前墻設(shè)置工業(yè)電視，以觀察窯內(nèi)燃燒、鼓泡及熔制狀況。熔制好的玻璃液經(jīng)流液洞流向主通路及“ H”型成 型通路。 成型通路呈“ H”型，共有 4條，共設(shè)置 64塊漏板，通路加熱采用液化氣預(yù)混燃燒系統(tǒng)。在通路胸墻兩側(cè)，以 300毫米間距密排燃?xì)鈬娮?，確保方便，靈活地調(diào)節(jié)通路溫度分布?？梢詽M足整個(gè)通路十個(gè)區(qū)的火焰空間溫。 另外 3萬噸窯爐在熔化部底部設(shè)置電助熔。電助熔分成兩區(qū)，一區(qū)位于玻璃液熱點(diǎn)附近，增強(qiáng)玻璃液的澄清和均化，改善玻璃液質(zhì)量，一區(qū)位于配合料熔化區(qū)。加快配合料的熔化能力。兩區(qū)輸入的總功率為 1000KW?？梢蕴岣叩?20%左右的產(chǎn)量。為保證運(yùn)行可靠，根據(jù)國內(nèi)池窯拉絲工廠的使用狀況，電助熔系統(tǒng)擬從國外引進(jìn)。 窯爐胸墻 兩側(cè)設(shè)有 10對高壓 3復(fù)合式 3燃?xì)鉄?，噴槍呈交叉布置? 避免火焰相互對撞損壞窯頂，也有利液面溫度均勻合理分布。此外，在碹頂及池底均設(shè)置熱電偶，可以檢測和控制火焰空間、玻璃液及窯池耐火材料的溫度。在窯爐的前墻設(shè)置工業(yè)電視，以觀察窯內(nèi)燃燒、鼓泡及熔制狀況。熔制好的玻璃液經(jīng)流液洞流向主通路及“ H”型成型通路。 成型通路呈“ H”型，共有 4條，共設(shè)置 106 塊漏板，通路加熱采加熱采用液化