t浮法玻璃熔窯熔制制度的確定

1、組別：第二組組長：黃忠倫組員：孫印持、黃忠倫、張彬、何洋、賴世飛、朱子寒“玻璃熔制課程任務(wù)一、任務(wù)目的：400t/d浮法玻璃熔窯熔制制度確實(shí)定二、主要內(nèi)容：1、確定玻璃熔制過程的溫度-黏度曲線；2、確定玻璃熔制的各種熔制制度；3、分析熔制制度對玻璃質(zhì)量的影響；三、根本要求：1、玻璃熔制制度應(yīng)符合實(shí)際生產(chǎn)情況要求,便于組織生產(chǎn);2、熔制制度參數(shù)選擇合理、先進(jìn)；3、熟悉玻璃熔制制度對玻璃質(zhì)量的影響；4、提交一份打印的任務(wù)說明書及電子文檔；5、提交本小組各成員的成績表100分制；(一)黏度與溫度的關(guān)系1,由于結(jié)構(gòu)特性的不同,玻璃熔體與晶體的黏度隨溫度的變化 趨勢有顯著的差異.晶體在高于熔點(diǎn)時(shí),黏度變

2、化很小,當(dāng)?shù)竭_(dá)凝固 點(diǎn)時(shí),由于熔融態(tài)轉(zhuǎn)變晶態(tài)的緣故,黏度呈直線上升.玻璃的黏度那么 隨溫度下降而增大,從玻璃液到固態(tài),玻璃的黏度是連續(xù)變化的,其 間沒有數(shù)值上的突變.(1)應(yīng)變點(diǎn)：應(yīng)力能在幾小時(shí)內(nèi)消除的溫度,大致相當(dāng)于粘度為 1013.6Pa s 時(shí)的溫度,也稱退火下限溫度.(2)轉(zhuǎn)變點(diǎn)(Tg):相當(dāng)于粘度為1012.4Pa s時(shí)的溫度.高于此點(diǎn) 脆性消失,并開始出現(xiàn)塑性變形,物理性能開始迅速變化.(3)退火點(diǎn)：應(yīng)力能幾分鐘內(nèi)消除的溫度,大致相當(dāng)于粘度為 1012Pa S 時(shí)的溫度,也稱退火上限溫度.(4)變形點(diǎn)：相當(dāng)于粘度為1010-1011Pai S時(shí)的溫度范圍.(5)、軟化溫度(Ts):

3、它與玻璃的密度和外表張力有關(guān),相當(dāng)于 黏度為3X106-1.5 M07Pa s的溫度范圍.對于密度約等于 2.5的玻 璃它相當(dāng)于粘度為 106.6Pa S 時(shí)的溫度.(6)操作范圍：相當(dāng)于成型玻璃外表的溫度范圍.T上限指準(zhǔn)備成型的溫度,相當(dāng)于粘度為102-103Pa S時(shí)的溫度；T下限相當(dāng)于成型時(shí)能 保持制品形狀的溫度,相當(dāng)于粘度105Pa S時(shí)的溫度.操作范圍的 粘 度 一 般 為103-106.6Pa S、熔化溫度：相當(dāng)于粘度為10Pa S時(shí)的溫度,在此溫度下玻璃 能以一般要求的速度熔化.(8)自動(dòng)供料機(jī)供料的粘度：102-103Pa So2.黏度計(jì)算:SiO2AI2O3CaOMgOR2O

4、72.001.208.304.0014.00根據(jù)上期配合料設(shè)計(jì)成分:(單位：% )奧霍琴法:奧霍琴法適用于含有MgO AI2.的鈉鈣硅酸鹽玻璃.當(dāng)NaO含量為 12% 16% CaO+MgOT量為 5%r- 12% AI2O 含量為 05% SiO2含量為643 80%寸,可應(yīng)用如下公式:T 4=Ax+By+Cz+D式中T 一一某黏度值對應(yīng)的溫度x 、y、z分別是NaQ CaO+MgO 3%ALQ的質(zhì)量百分 數(shù)；A 、B、C D分別是 NaO CaO+MgO% AI2QSQ2 的特 性常數(shù),它隨黏度值變化如下表所示表L8 根據(jù)玻璃黏度值計(jì)算相應(yīng)溫度的常數(shù)衰玻璃粘度：Pa -系數(shù)數(shù)值以lMMgO

5、取代1%QU時(shí)所 引起的溫度提升七AB CI D10s-22. 87- 16. 106,501700. 40仇010a17, 499.955, 90138L4.10,-15. 37-6+ 255*001194.2210一-12, 19-2J94. 58980, 723.5IC*10, 36-I. 184. 35910. 862610?-8, 710. 474, 24815.89一L4-1."9. 19I. 57,5. 34 ；76% 5010_10,-8. 751, 925. 20 1720.8010lB-8. 472.275.2g j$83. 80-la11-7. 463. 215

6、. 52632.9.工._ I.：-7.323.4953603.40f 295. 24解：分別求出當(dāng)玻璃粘度為102、104、106時(shí)的溫度值:A=102=-22.87 X14-16.1 M2.3+ 6.5 M.2 + 1700.40 F190校正：MgO實(shí)際含量為 4%比3%( 1%根據(jù)上表可知, 刀=102Pas時(shí),以1%MgO取彳弋1%CaO溫度將提升9C,因此： T =102=1190+9=1199CB.=104=-15.37 X14-6.25 M2.3+5 X1.2+1194.22 闋08 c 校正：MgO實(shí)際含量為 4%比3%S 1%根據(jù)上表可知,刀=104Pas時(shí),以1%MgO取

7、彳弋1%CaO溫度將提升5C,因此：=104=908+5=913CC.r=106=-10.36 X14-1.18 X12.3+4.35 X1.2+910.86 勺21c校正：MgO實(shí)際含量為 4%比3%( 1%根據(jù)上表可知,刀=1C6Pas時(shí),以1%MgO取代1%CaO溫度將提升2.6 C,因此： =106=721+2.6=723.6 C(二)玻璃熔制制度(1)定義：熔制過程中的操作限制參數(shù)(2)作用：A.提升熔窯產(chǎn)量B.保證玻璃液的質(zhì)量C.降低能源消耗D.延長熔窯的使用壽命(3)制度工程A.溫度制度溫度制度是指熔化部的溫度制度, 而非全窯的溫度制度,即沿熔 化部窯長方向的溫度分布,用溫度曲線

8、表示,溫度曲線是一條有多個(gè) 溫度測定值連成的折線,其測定值因測量位置和測量方法不同而不盡 相同.溫度制度對玻璃的熔化速度、玻璃液的對流情況、成型作業(yè)、燃 料消耗、窯齡等都有影響,要慎重制定和嚴(yán)格限制溫度曲線要滿足熔化過程的要求和操作要求,也要有利于成型浮法玻璃熔窯的溫度曲線一般有三種,即“山形、 “橋形和“雙 高曲線.本次采用“雙高形曲線溫度制度能合理分配燃料,能降低燃料消耗量 B.窯壓限制熔窯窯壓的限制也是熔化工藝工藝限制的一個(gè)重要指標(biāo).不管窯 的大小如何,均要求是使窯內(nèi)的壓力能保持穩(wěn)定和微正壓,這對制作高質(zhì)量的玻璃制品有重要作用.在規(guī)模不同的熔窯的生產(chǎn)過程中其工 藝參數(shù)確實(shí)定,還需要根據(jù)窯

9、內(nèi)壓力的測量方式和測量位置而定.一般的熔窯均采用宿頂取壓,它遠(yuǎn)離玻璃液的外表,其測量值受 到窯內(nèi)火焰空間熱氣流和外界大氣變化的影響很大,不能真實(shí)反映玻璃液面處的窯壓.新設(shè)計(jì)的熔窯均從胸墻兩側(cè)取壓, 取壓的要求是使 窯內(nèi)玻璃液外表的壓力為“零壓.由于是靠近玻璃液的外表取壓, 窯內(nèi)的溫度和熱氣對窯內(nèi)壓力測量的影響較小, 測量的精度因此得到 提升.為保證窯內(nèi)壓力限制的正確性,更有一些熔窯在冷卻部胸墻兩 側(cè)也設(shè)有測量裝置,通過對其壓力的測定,以該處測參數(shù)的大小來修 正熔化部的工藝限制指標(biāo).熔窯液面處于微正壓5T0 ±Pa,夏季比冬季低24Pa.C.泡界限制度泡界線是投料和推料前進(jìn)的力與投料回

10、流相平衡的結(jié)果,窯內(nèi)溫 度分布、玻璃液流狀況、成型作業(yè)和投料情況等稍有變化,都會(huì)在泡 界線上有所反映.因此,根據(jù)泡界線形狀、位置和清楚程度可判斷出 熔化作業(yè)的好壞,并以此予以調(diào)節(jié).要保持清楚穩(wěn)定的泡界線,最主要的的是要明確熱點(diǎn),并維持熱點(diǎn)到 投料口是投料回流,熱點(diǎn)位置前移或后移都會(huì)使泡界線位置變動(dòng). 由 于本窯爐采用5對小爐,所以泡界線位置大概限制在 4號(hào)小爐靠后的 位置.D.液面限制(1)液面波動(dòng)的原因：主要是由于投料量與成型量不平衡.(2)熔窯作業(yè)時(shí),保證玻璃液面的穩(wěn)定除對產(chǎn)品質(zhì)量起到積極作用外,也對熔窯的壽命具有很大的影響. 因此窯內(nèi)玻璃液面的限制精 確度是熔化工藝限制中的一個(gè)重要指標(biāo),

11、也是熔窯作業(yè)中的“四小穩(wěn) 之一.玻璃液面的上下以投入配合料的數(shù)量來限制的, 當(dāng)投入配合料 量和成型取用玻璃液量相平衡時(shí),液面就能維持不變.(3)限制的方法主要以移動(dòng)式鉗探針液面限制方法居多.液面限制在池壁上口最低位置 W.05mm內(nèi)E.氣氛限制限制窯內(nèi)氣體或火焰的氣氛性質(zhì)的限制按化學(xué)組成及其具有氧化或復(fù)原水平不同,熔窯內(nèi)的氣氛分為氧化氣氛、中性氣氛和復(fù)原氣氛三種.當(dāng)熔窯內(nèi)有多余的氣過剩系數(shù)大于 1,燃燒產(chǎn)物中有多余的氧,具有氧化水平時(shí),稱為氧化氣氛；當(dāng)熔窯內(nèi)空氣過剩系數(shù)等于 1,燃燒產(chǎn)物中無多余的氧且無未燃 燒完全的一氧化碳時(shí),稱為中性氣氛;當(dāng)熔窯內(nèi)空氣過剩系數(shù)小于 1,燃燒產(chǎn)物中含有一定量的

12、一氧化 碳,具有復(fù)原水平時(shí),稱為復(fù)原氣氛.由于是400t/d的窯爐,所以采用5對小爐,其中1、2小爐為復(fù)原氣 氛預(yù)防C粉過早燃燒.3號(hào)小爐為中性氣氛保證燃燒溫度4、 5號(hào)小爐為氧化氣氛燒掉多余C粉,預(yù)防出現(xiàn)Fe2+降低玻璃透光率 F.換向限制火焰換向的工藝要求熔窯的火焰換向?qū)θ鄹G的熱工制度而言是一種周期性擾動(dòng).在換向過程中,在窯壓、燃料量和助燃風(fēng)量等參數(shù)除進(jìn)行前饋限制外, 還應(yīng) 將其他輸出信號(hào)閉鎖,待換向過程結(jié)束后,再解開進(jìn)行正常的調(diào)節(jié)控 制.在換向過程中,對每一個(gè)程序所需的時(shí)間間隔和整個(gè)換向過程的時(shí) 間的限制也是一個(gè)相當(dāng)重要的一個(gè)問題. 所以在制定火焰換向工藝程 序時(shí),應(yīng)對各種燃燒介質(zhì)按程序

13、進(jìn)行合理的換向,保證實(shí)現(xiàn)“小擾動(dòng) 換向.本組設(shè)換向時(shí)間為20分鐘.三溶制制度對玻璃質(zhì)量的影響1溫度制度：對配合料熔化速度、玻璃液對流情況、成型作業(yè)、燃料消耗、窯齡等 有影響.溫度曲線： “山形曲線 熱點(diǎn)(不是一個(gè)點(diǎn),而是玻璃液外表的最高溫度帶)突出,熱點(diǎn)與1#小爐及末對小爐間的溫差大,泡界線清楚穩(wěn)定；配合料熔化滯后.“橋形曲線熱點(diǎn)前后兩對小爐的溫度與最高溫度相差不大,溫度曲線似拱橋形.特點(diǎn)是熔化高溫帶較長,有利于配合料的熔化和玻璃液的澄清.“雙高曲線即“雙高熱負(fù)荷點(diǎn)溫度制度,核心是減少處在泡沫稠密區(qū)的小爐燃 料分配量,降低了此處的熱負(fù)荷；配合料入窯預(yù)助熔(2)壓力制度窯壓波動(dòng)立即影響成型部,使

14、成型溫度不穩(wěn).窯壓過大,窯內(nèi)火焰渾濁無力,大量廢氣來不及排出,相對來說氧 氣缺少,減慢油霧或煤氣的燃燒過程.嚴(yán)重時(shí)熔窯所有的縫隙孔洞, 直到小眼處的測溫孔,都噴出火焰,它將使窯體燒損加劇,燃耗增大, 并不利于澄清.窯壓過小,特別是液面處呈負(fù)壓時(shí),它將吸入冷空氣,在消耗同等 燃料的情況下不能到達(dá)預(yù)定的溫度,為保證溫度制度的穩(wěn)定,必須增 加燃料的消耗.同時(shí),過多的冷空氣進(jìn)入窯內(nèi),會(huì)使復(fù)原焰不能維持. 窯壓過小還會(huì)使窯內(nèi)溫度分布不均.(3)泡界線：泡界線與投料口過近,那么料層面積小,接受的熱輻射量減小,熔化速 度會(huì)減慢,在投料量不變的情況下,熔化就不充分.相反,泡界線遠(yuǎn) 移,使料堆占據(jù)面積加大,雖然

15、料堆上層熔化速度加快.但料堆下層 熔化并未更上,含有未熔化完的石英砂粒的泡沫區(qū)就回變遠(yuǎn), 熱點(diǎn)就 會(huì)很模糊,容易發(fā)生跑料事故,并且回流溫度因泡沫覆蓋面積過大而 降低,對生產(chǎn)不利.(4)氣氛制度：氣氛分為三種：氧化氣氛一當(dāng)窯內(nèi)空氣過剩系數(shù)>1時(shí),燃燒產(chǎn)物中有多余的O2,具有氧化水平,此時(shí)的氣氛稱為氧化氣氛或氧化焰；中性氣氛一當(dāng)二1時(shí),燃燒產(chǎn)物中無多余的O2和未燃燒完全的CO,此時(shí)的氣氛 稱為中性氣氛或中性焰；復(fù)原氣氛一當(dāng) <1時(shí),燃燒產(chǎn)物中含有一 定量的CO,具有復(fù)原水平,此時(shí)的氣氛稱為復(fù)原氣氛或復(fù)原焰.采用芒硝做澄清劑為保證芒硝的高溫分解,必須添加煤粉做復(fù)原劑,因此,通常采用的 氣氛制度為：1、2小爐需要復(fù)原焰,不使碳粉燒掉；3、4小爐是熱 點(diǎn)區(qū),需要中性焰,不能用氧化焰,否那么液面會(huì)產(chǎn)生致密的泡沫層, 使澄清困難；5號(hào)小爐是澄清、均化