熔制制度確定

1、綿陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院玻璃熔制課程項目任務(wù)書院（系）： 材料工程系 班級： 玻璃141 部門：二 任務(wù)： 一 一、任務(wù)題目：500t/d浮法玻璃熔窯熔制制度的確定二、主要內(nèi)容：1. 確定玻璃熔制過程的溫度-粘度曲線：2. 確定玻璃熔制過程的溫度-粘度曲線；3. 分析熔制制度對玻璃質(zhì)量的影響；三、基本要求：1.玻璃熔制制度應(yīng)符合實際生產(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；3.熟悉玻璃熔制制度對玻璃質(zhì)量的影響；5.提交一份打印的任務(wù)說明書與電子文檔；6.提交本小組各成員的成績表（100分制）；第 小組成員成績小組平均成績： 分姓名成績姓名成績姓名成績工段長簽名： 年 月 日四、時間要

2、求1、任務(wù)下達日期： 2015年 9 月 10 日2、任務(wù)完成日期： 2015年 9 月 25 日指導(dǎo)教師簽字：（一）確定玻璃熔制過程的溫度-粘度曲線 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別。晶體在高于熔點時，黏度變化很小，當?shù)竭_凝固點時，由于熔融態(tài)轉(zhuǎn)變晶態(tài)的緣故，黏度呈直線上升。玻璃的黏度則隨溫度下降而增大，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：應(yīng)力能在幾小時內(nèi)消除的溫度，大致相當于粘度為1013.6Pa·s時的溫度，也稱退火下限溫度。（2）轉(zhuǎn)變點（Tg）：相當于粘度為1012.4Pa·s時的溫度。高

3、于此點脆性消失，并開始出現(xiàn)塑性變形，物理性能開始迅速變化。（3） 退火點：應(yīng)力能幾分鐘內(nèi)消除的溫度，大致相當于粘度為1012Pa·S時的溫度，也稱退火上限溫度。（4）變形點：相當于粘度為1010-1011Pa·S時的溫度范圍。（5）、軟化溫度（Ts）：它與玻璃的密度和表面張力有關(guān)，相當于黏度為3×1061.5×107Pa·s的溫度范圍。對于密度約等于2.5的玻璃它相當于粘度為106.6Pa·S時的溫度。（6）操作范圍：相當于成型玻璃表面的溫度范圍。T上限指準備成型的溫度，相當于粘度為102-103Pa·S時的溫度；T下限相當

4、于成型時能保持制品形狀的溫度，相當于粘度>105Pa·S時的溫度。操作范圍的粘度一般為103-106.6Pa·S（7）、熔化溫度：相當于粘度為10Pa·S時的溫度，在此溫度下玻璃能以一般要求的速度熔化。（8） 自動供料機供料的粘度：102-103Pa·S。（9） 人工挑料粘度：102.2Pa·S。成分SiO2AI2O3CaOMgOR2O質(zhì)量百分數(shù)72.191.6.08.134.1113.72玻璃粘度（Pa s）系 數(shù) 數(shù) 值 1Mg代替1Ca所引起的溫度變化ABCD103-17.49-9.965.901381.406.0104-15.37

5、-6.255.001194.225.0106-10.36-1.184.35910.863.11012-7.323.495.37603.402.51012.46.9084.195.3186212.51013.6-5.666.085.174625.73.31.應(yīng)變點：T=-5.66x13.72+6.08x(8.13+4.11)+5.17x1.6+625.7=657.74校正:MgO的實際含量約為4比3還高了1由上表可知=103Pa.s時，以1MgO代替1CaO,溫度將提高6因此，則T=657.7424+6=663.74轉(zhuǎn)變點：T=6.908x13.72+4.19x(8.13+4.11)+5.318

6、x1.6+621=586.0166校正:MgO的實際含量約為4比3還高了1由上表可知=104Pa.s時，以1MgO代替1CaO,溫度將提高5因此，T=586.0166+5=591.01退火點：T=-7.32x13.72+3.49x(8.13+4.11)+5.37x1.6+603.4=554.27校正:MgO的實際含量約為4比3還高了1由上表可知=1012.5Pa.s時，以1MgO代替1CaO,溫度將提高2.5因此，T=554.27=2.5=556.77軟化點：T=【-10.36x13.72+(-1.18)x(8.13+4.11)+4.35x1.6+910.86】x3=2283.71校正:MgO

7、的實際含量約為4比3還高了1由上表可知=1013.6Pa.s時，以1MgO代替1CaO,溫度將提高3.1因此，T=2283.71+3.5=2287.21操作范圍：T1=-17.49x13.72+(-9.95)x(8.13+4.11)+5.90x1.6+1381.40=1029.44T2=-10.36x13.72-1.18)x(8.13+4.11)+4.35x1.6+910.86=761.23校正:MgO的實際含量約為4比3還高了1由上表可知=103Pa.s;=106Pa.s時，以1MgO代替1CaO,溫度將提高62.6，因此，T1=1029.44+6=1035.44;T2=761.25+2.6

8、=763.85 。所以操作范圍為：1035.44到763.85范圍內(nèi)。（二）確定玻璃熔制過程的溫度-粘度曲線（1） 定義：熔制過程中的操作控制參數(shù)（2） 作用： A.提高熔窯產(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） 制度項目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，用溫度曲線表示，溫度曲線是一條有多個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，要慎重制定和嚴格控制。溫度曲線要滿足熔化過程的要求和操作要求，也要

9、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）小爐序號123456溫度分布147015101550157015401500燃料分配%1818.516.120.119.37.0B.窯壓控制 熔窯窯壓的控制也是熔化工藝工藝控制的一個重要指標。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)的確定，還需要根據(jù)窯內(nèi)壓力的測量方式和測量位置而定。 一般的熔窯均采用碹頂取壓，它遠離玻璃液的表面，其測量值受到窯內(nèi)火焰空間熱

10、氣流和外界大氣變化的影響很大，不能真實反映玻璃液面處的窯壓。新設(shè)計的熔窯均從胸墻兩側(cè)取壓，取壓的要求是使窯內(nèi)玻璃液表面的壓力為“零壓”。由于是靠近玻璃液的表面取壓，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高。為確保窯內(nèi)壓力控制的正確性，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控制指標。 熔窯液面處于微正壓510±1Pa，夏季比冬季低24Pa。C.泡界限制度 泡界線是投料和推料前進的力與投料回流相平衡的結(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，都會在泡界線上有所反映。因此，根據(jù)泡界線

11、形狀、位置和清晰程度可判斷出熔化作業(yè)的好壞，并以此予以調(diào)節(jié)。要保持清晰穩(wěn)定的泡界線，最主要的的是要明確熱點，并維持熱點到投料口是投料回流，熱點位置前移或后移都會使泡界線位置變動。由于本窯爐采用6對小爐，所以泡界線位置大概控制在4號小爐靠后的位置。D.液面控制 （1）液面波動的原因：主要是由于投料量與成型量不平衡。 （2）熔窯作業(yè)時，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)玻璃液面的控制精確度是熔化工藝控制中的一個重要指標，也是熔窯作業(yè)中的“四小穩(wěn)”之一。玻璃液面的高低以投入配合料的數(shù)量來控制的，當投入配合料量和成型取用玻璃液量相平衡時，液面就能維持不

12、變。 （3）控制的方法主要以移動式鉑探針液面控制方法居多。 液面控制在池壁上口最低位置±0.05mm內(nèi)E.氣氛控制 ： 控制窯內(nèi)氣體或火焰的氣氛性質(zhì)的控制 按化學(xué)組成及其具有氧化或還原能力不同，熔窯內(nèi)的氣氛分為氧化氣氛、中性氣氛和還原氣氛三種。 當熔窯內(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，具有氧化能力時，稱為氧化氣氛； 當熔窯內(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，稱為中性氣氛； 當熔窯內(nèi)空氣過剩系數(shù)小于1，燃燒產(chǎn)物中含有一定量的一氧化碳，具有還原能力時，稱為還原氣氛。因為是500t/d的窯爐，所以采用6對小爐，其中1、2小爐為還原氣氛（防止

13、C粉過早燃燒）。3，4號小爐為中性氣氛（保證燃燒溫度）5，6號小爐為氧化氣氛（燒掉多余C粉，防止出現(xiàn)Fe2+降低玻璃透光率）F.換向控制： 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。在換向過程中，在窯壓、燃料量和助燃風(fēng)量等參數(shù)除進行前饋控制外，還應(yīng)將其他輸出信號閉鎖，待換向過程結(jié)束后，再解開進行正常的調(diào)節(jié)控制。 在換向過程中，對每一個程序所需的時間間隔和整個換向過程的時間的控制也是一個相當重要的一個問題。所以在制定火焰換向工藝程序時，應(yīng)對各種燃燒介質(zhì)按程序進行合理的換向，確保實現(xiàn)“小擾動換向”。 本組設(shè)換向時間為20分鐘。（三）溶制制度對玻璃質(zhì)量的影響（1）溫度制

14、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（不是一個點，而是玻璃液表面的最高溫度帶）突出，熱點與1#小爐及末對小爐間的溫差大，泡界線清晰穩(wěn)定；配合料熔化滯后?！皹蛐巍鼻€熱點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。特點是熔化高溫帶較長，有利于配合料的熔化和玻璃液的澄清?！半p高”曲線即“雙高熱負荷點”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，降低了此處的熱負荷；配合料入窯預(yù)助熔（2）壓力制度窯壓波動立即影響成型部，使成型溫度不穩(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

15、過程。嚴重時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，特別是液面處呈負壓時，它將吸入冷空氣，在消耗同等燃料的情況下不能達到預(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，過多的冷空氣進入窯內(nèi)，會使還原焰不能維持。窯壓過小還會使窯內(nèi)溫度分布不均。 (3)泡界線：泡界線與投料口過近，則料層面積小，接受的熱輻射量減小，熔化速度會減慢，在投料量不變的情況下，熔化就不充分。相反，泡界線遠移，使料堆占據(jù)面積加大，雖然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，熱點就會很模糊，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：氧化氣氛當窯內(nèi)空氣過剩系數(shù)a1時，燃燒產(chǎn)物中有多余的O2，具有氧化能力，此時的氣氛稱為氧化氣氛或氧化焰；中性氣氛當a=1時，燃燒產(chǎn)物中無多余的O2和未燃燒完全的CO，此時的氣氛稱為中性氣氛或中性焰；還原氣氛當a1時，燃燒產(chǎn)物中含有一定量的CO，具有還原能力，此時的氣氛稱為還原氣氛或還原焰。 用芒硝做澄清劑 為保證芒硝的高溫分解，必須添加煤粉做還原劑，因此，通常采用的氣氛制度為：1、2小爐需要還原焰，不使碳粉燒掉；3、4小