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700t/d浮法玻璃熔窯設計簡介

2014年3月7日  

    摘 要 介紹了目前國內自主設計的生產規模最大的浮法線——江蘇華潤集團6080玻璃加工中心700t󰃗d浮法玻璃生產線的熔窯設計過程和經驗,對未來超大規模浮法線熔窯設計具有參考意義。
    關鍵詞 浮法玻璃 700t󰃗d熔窯
      
    江蘇華潤集團6080玻璃加工中心700t󰃗d浮法玻璃生產線(以下簡稱華潤700t󰃗d)是目前國內采用洛陽浮法技術設計并建成的生產規模最大、質量要求較高的浮法玻璃生產線,秦皇島玻璃工業研究設計院承擔了該條生產線的全線設計工作。生產線于2001年7月23日點火,8月18日一次引板成功。9月8日實際產量達到705t󰃗d,綜合成品率96%,玻璃板質量接近SYP實物標準,試生產階段即為企業創造了顯著的經濟效益。
    中國洛陽浮法技術經過三十年的發展、完善,已經相當成熟,生產線規模由最初的日產幾十噸浮法玻璃發展到日產達幾百噸。然而,設計產量始終未能突破600t󰃗d規模,其主要的原因是因為國內設計單位尚無設計600t󰃗d以上的特大規模浮法線的經驗。
    該700t󰃗d全線設計從立項到施工圖,整個設計階段始終瞄準國際先進水平,在總結吸收國內外先進技術和經驗基礎上不斷研究和大膽創新,經我院各專業技術骨干一年的技術攻關,終于取得了重大突破,填補了中國洛陽浮法技術無超大規模生產線的空白。投產后該700t󰃗d生產線突出表現為如下特點:工藝流程合理;裝備先進而務實;產品質量優良;能耗低、投資少,經濟效益顯著。是國內自主設計建造的一條高水平、高標準、高質量的生產線,標志著我國浮法技術又上了一個新的臺階。
   
    1 熔窯設計原則
    熔窯是浮法玻璃生產線三大熱工設備之首,是實現全線產量、質量目標的關鍵設備之一,必須做到能耗低、產量高、熔化玻璃質量好、窯齡長等要求。為了實現上述要求,我院針對該700t󰃗d熔窯的特點,具體提出了如下設計原則:
    (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,圍繞生產優質玻璃液這個重點來進行設計。
    (2)著重節能降耗,采用國際先進的節能措施
    和節能產品,降低生產成本。
    (3)全窯工藝尺寸確定既要注重以往的經驗數
    據,同時要有理論創新,要在總結以往經驗數據的基礎上對新結構確立理論依據。
    (4)本熔窯出現的超出國內設計手冊的結構設
    計,必須確保結構安全,此類結構需建立相應的力學模型,并經過常溫和熱態理論論證通過后方可用于設計。
    (5)設計中充分考慮延長窯齡的方法和措施,既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。
    (6)節省投資,材料配置上注重實用性,不搞花架子。主要材料立足于國內采購,盡量少引進硬件,以減少外匯開支。
   
    2 熔窯主要經濟技術指標
    (1)熔化能力:700t󰃗d。(2)設計窯齡:~8a。
    (編者注 設計中關鍵部位材料引進,可保證8年以上;實際定貨基本為國產耐火材料,在精心維護的基礎上力爭達到8年)
    (3)熔化率:2.113t󰃗m2・d。
    (4)單位能耗:1500kcal(6479kJ)󰃗kg玻璃液。(5)成品厚度規格:4~25mm。(6)燃料種類:重油。(7)熔化部面積:537.6m2。(8)冷卻部面積:163.8m2。
    3 熔窯主要結構特點
    (1)窯體采用全保溫結構,熔化部池底、冷卻部胸墻保溫結構在生產中可以拆裝。
    (2)采用準全寬投料池。鋼結構支撐空氣冷卻大鼻區L型復合式吊墻。吊墻鼻區端部設吊掛對開式可移動水冷門。配置兩臺大型可聯動式斜毯式投料機,并在吊墻和投料機之間設密封裝置。
    (3)淺池平底結構。池底為多層復合型。在保證窯齡的同時,最大限度地減少由池底耐火材料產生的玻璃缺陷。池底設有活動保溫結構,可根據生產需要拆裝。
    (4)較長的預熔區和較長的澄清區。(5)新型的山墻結構。(6)卡脖采用窄長結構。
    (7)熔化部和冷卻部全分隔。在卡脖處設可沉降水包和玻璃液攪拌裝置。
    (8)冷卻部的面積大小適當。并設有調溫手段。
    (9)蓄熱室保證蓄熱面積的前提下結構合理、安全可靠。
    (10)小爐采用較寬的噴火口,爐下式噴槍。盡可能擴大火焰覆蓋面積。
   
    4 熔窯控制與檢測
    (1)窯壓控制:熔化部窯壓自控;冷卻部窯壓手動控制。
    (2)玻璃液面,自動控制液面波動在±0.1mm以內。
    (3)冷卻部出口玻璃液溫度自動控制。(4)燃燒系統自動控制。
    (5)火焰換向系統自動控制,并設半自動、手動作為輔助控制手段。
    (6)熔窯各部位溫度實行計算機巡檢,實現窯溫自動檢測。
   
    5 生產線建設及運行情況
    該700t󰃗d熔窯耐火材料總重9635t,鋼結構總重996t,全窯總長70.8m,熔制車間廠房跨度39m。
    全窯鋼結構安裝及耐火材料砌筑時間共用83d。整個浮法線于2001年7月底點火,8月18日一次引板成功。8月20日產品質量達到建筑A級。經工藝參數逐步調整,到9月8日原板寬度4550mm,合格板寬4300mm,產品厚度8mm,實際拉引量705t,成品率96%。板面質量良好,在線取樣檢測斑馬
    角60°。
    熔窯技術經濟指標標定后指標如下:
    ●熔化能力 705t󰃗d;
    ●熔化率 2.128t󰃗m2・d;
    ●能耗 <1490kcal󰃗kg玻璃液。
    由于該生產線尚處于試生產期,所有工藝參數及指標尚處于探索階段,以上所列數據仍在調整、優化階段。但是,目前該線試產期已表現出相當的競爭優勢。相信這條國內最大規模的生產線在未來的市場競爭中將能取得更大的成績

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