吳江市燈頭玻璃電熔窯的研制

吳江市燈頭玻璃電熔窯的研制

1國內(nèi)玻璃電熔窯生產(chǎn)燈頭的可行性吳江市燈頭燈具廠是成立于輕工部指定生產(chǎn)特殊工具的集體企業(yè)。從10多年前開始，它已經(jīng)生產(chǎn)了10多年，其中一些產(chǎn)品出口。生產(chǎn)燈頭關(guān)鍵設(shè)備—玻璃窯爐是燒煤的坩堝,這種窯型生產(chǎn)燈頭有如下缺點:(1)燈頭的質(zhì)量不高,難以滿足國內(nèi)外客戶的要求。(2)玻璃坩堝窯生產(chǎn)燈頭是人工操作,工人的工作強度大,操作環(huán)境差,工作效率低。(3)吳江市燈頭燈具廠地處蘇州風(fēng)景區(qū),燒煤的坩堝產(chǎn)生的煙氣及玻璃熔制過程中產(chǎn)生的粉塵嚴(yán)重影響風(fēng)景區(qū)的風(fēng)景。環(huán)保局多次要求該廠停業(yè)整頓,該廠采取了煙氣除塵,但效果不明顯?；谏鲜鲈?該廠決定采用目前國際上最新的玻璃熔制工藝——玻璃電熔窯生產(chǎn)燈頭。由于國內(nèi)沒有使用玻璃電熔窯生產(chǎn)特大號燈頭的先例,江蘇大學(xué)材料學(xué)院在玻璃電熔窯設(shè)計方面有多年的經(jīng)驗,所以該廠決定與江蘇大學(xué)合作共同研制開發(fā)適合生產(chǎn)特大號燈頭的玻璃電熔窯。該廠與江蘇大學(xué)共同研制的日產(chǎn)1噸黑色玻璃的電熔窯經(jīng)過一段時間的運行,效果良好,達(dá)到了預(yù)期目的。2利用連熔式全保溫技術(shù)本項目共投入資金20萬元,該廠提供所需的資金、場地、設(shè)備,江蘇大學(xué)提供技術(shù)。先由江蘇大學(xué)進行調(diào)研,制訂該電熔窯的初步設(shè)計方案,所需的材料、元件的價格,制定詳細(xì)的明細(xì)表。江蘇大學(xué)負(fù)責(zé)設(shè)計和技術(shù)指導(dǎo),在設(shè)計過程中針對燈頭玻璃的特點,決定采用鉬電極作電極,可控硅+隔離變壓器調(diào)壓供電,窯爐的內(nèi)襯材料采用電熔鋯剛玉磚,窯爐采用全保溫,烤窯采用硅碳棒輻射加熱。在設(shè)計過程中借用日用玻璃連續(xù)池窯的經(jīng)驗,設(shè)計成連熔形式。在熔制過程中,直接控制溫度必須通過熱電偶采集溫度信號,如果熱電偶與玻璃液直接接觸很容易腐蝕,不與玻璃液接觸測量溫度又不準(zhǔn)確,所以采用恒電流間接控溫的辦法,恒定電熔窯的電流,當(dāng)窯溫降低時,窯內(nèi)玻璃液電阻升高,要恒定電流,變壓器電壓升高,功率提高,供熱量增加,窯爐溫度升高。電極不用水冷采用風(fēng)冷。窯爐采取全保溫,節(jié)約了能耗。與國外同類電熔爐相比,有些指標(biāo)達(dá)到領(lǐng)先水平。如國外同樣大小的電熔窯電耗在1.4度/Kg玻璃。該電熔窯:(1)能連續(xù)出料;(2)玻璃液的溫度穩(wěn)定;(3)沒有粉塵揮發(fā),沒有煙氣。(4)電耗在0.8～1度/Kg玻璃。(5)電極不用水冷。該電熔窯的正常投產(chǎn),填補了我國使用玻璃電熔窯生產(chǎn)特大號燈頭的空白?？朔藢χ車髿猸h(huán)境的污染,改善了工人的操作條件,提高了工作效率和產(chǎn)品質(zhì)量。該項技術(shù)可在相關(guān)行業(yè)推廣應(yīng)用。使用該電熔窯生產(chǎn)的玻璃燈頭滿足了國外客戶的質(zhì)量要求。電熔窯與坩堝窯的成本比較如表1。3料道材料及結(jié)構(gòu)該窯采用立式結(jié)構(gòu),窯爐由熔化池、流液洞、上升道及料道組成。熔化池采用上下兩對鉬電極,分兩層加熱。上升道采用一對鉬電極,主料道采用一對鉬電極加熱,兩條分支料道各采用一對鉬電極加熱,其結(jié)構(gòu)見圖1。在熔化池頂部裝有6支硅碳棒,供電熔窯烤窯啟動時加熱用,以保證電熔窯在100℃左右時電極可以順利通電。熔化池和流液洞的關(guān)鍵部位采用電熔鋯剛玉磚(含ZrO233%),料道采用粘土磚,爐頂采用高鋁磚,池墻和池底采用226mm厚的保溫層進行全保溫。4電鉻爐的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)電熔窯的技術(shù)指標(biāo)見表2。5上升道、料道接合熔化池采用63VA三相隔離變壓器供電。次級側(cè)采用星形和三角形兩種接法。上升道、料道采用20kW隔離變壓器進行控制。供電分4組:熔化池1組,上升道1組,兩條料道各為1組。6整合率t使用國產(chǎn)鉬作為電極,其化學(xué)成份如下:Mo>99.9%C<0.004%Fe0.003%Cr<0.003%Al<0.003%Mg<0.003%Si<0.001%Ca<0.01%N2<0.0026%O20.015%。保護套采用1Cr18Ni9Ti不銹鋼。7抗硅材料的調(diào)試在烤窯過程中經(jīng)過5天的烘烤,窯溫達(dá)到1200度,開始加碎玻璃,待玻璃滿過鉬電極后,鉬電極通電。在調(diào)試的過程中由于可控硅調(diào)壓裝置的質(zhì)量問題,可控硅擊穿,窯爐保溫,同時加緊維修。主要的經(jīng)驗教訓(xùn)是訂購原材料一定要選信譽好的企業(yè),不要僅考慮價格。8出料量測定在電熔窯正常操作時,采用1m長帶剛玉保護套的鉑銠熱電偶插在熔化池池壁,進行玻璃液溫度的測定,可看出熔化池?zé)狳c處于上層和下層電極中間;出料量大時則熱點