河南巨力玻璃有限公司 徐小龙
郑州瑞泰窑炉工程技术有限公司 唐 远
一、前言
玻璃熔窑是玻璃工厂能耗最高的热工设备，一般玻璃熔炉能耗占生产工艺总能耗的80-90%，而玻璃熔窑又是玻璃工厂投资最大的设备。目前，燃料、电力、原料、耐火材料价格不断上涨，企业之间的竞争越来越激烈，因此，设计高效、节能、安全、寿命长的玻璃窑炉保证连续稳定，熔制优质高产的玻璃是玻璃工厂至关重要的工作。本公司在最近几年内，设计改造了五台高效节能窑炉，现就设计、施工及生产过程中存在的问题与同行专家探讨，相互促进，共同提高。
二、主要节能技术措施
节能、高效、耐用的玻璃熔窑是一项系统工程，涉及到结构设计、设备配套、材料选用、材料质量、施工质量、烤窑质量、余热利用、日常工艺管理、人员综合素质等多种因素；本公司在消化吸收国外窑炉结构及同行先进窑炉结构的基础上，结合自身实际情况进行了一系列技术改造。
主要措施如下：
（一）熔窑结构
1、熔化池主要尺寸的确定
熔化池主要依靠火焰的辐射传热以及自身的玻璃对流来熔化配合料以满足生产要求，每个企业要根据自身实际情况来确定池窑的规模（面积）长宽比、池深等，一般小型马蹄焰池窑、长宽比1:1.6-1:2.0，大型马蹄焰池窑长宽比1:1，甚至宽度比长度长，它的影响因素较多，如窑炉规模、玻璃品种、质量要求、燃料种类、火焰的长短等，不可照搬，随着熔化率的提高，炉底保温的加强（复合保温），玻璃液垂直方向对流加强，为了保护炉底增加池窑的热容量，池深比传统池窑相应加深，熔化池池深1800-2000mm，澄清池下沉200-300mm，由于池深的增加，为了防止玻璃的折晶，炉底可做成倾斜状，池窑四周向中心倾斜。
2、采用高窑坎结构
该窑坎双层错缝砌筑上顶端总厚度800mm，窑坎顶部位于液面下仅为160mm，由于流过的玻璃液厚度变浅，同时温度升高极有利于气泡的排出和促进均化，进而提高了熔制质量，熔坎还可以减少澄清均化后玻璃液的回流、减少能耗，现在窑坎结构已为高熔化率高质量池炉必须采用的关键结构之一。
3、加深澄清池深度和下沉式倾斜流液洞
澄清池的加深延长了玻璃液的澄清均化时间，因而深澄清池能较好的保证最好的玻璃液通过流液洞进入工作池、下沉全倾斜流液洞都是为了行长流液洞的寿命，流液洞下沉深度370mm，倾斜角度16°，长度1400mm，为了减少流液洞侵蚀以及便于多台成型设备的布局减少分配料道、支料道的能量消耗，故流液洞可做两个甚至三个流液洞，流液洞耐火材料应严格加工，砖缝小于0.5mm，流液洞盖板使用电熔AZS41#YWS。
4、分配料道深度变浅
为了适合多台成型设备的要求工作部改成分配料道形式，为了减少加热、节约能耗、分配料道池深为180mm。本公司分配料道最长的18m左右均不加热，分配料道空间内采取区域分隔，使之互相不干扰。
5、大火焰空间结构，大拱为“蜂窝状”结构
大的火焰空间保证了火焰充分完全燃烧并减少了热损失，大拱为“蜂窝状”结构因而提高了火焰的有效热利用。胸墙高度一般在1400-1600mm，火焰空间总高2000-3000mm，胸墙、大拱均采用单独加固。
6、小炉设计
小炉是池炉供热系统的核心，小炉的设计最关键，为了提高熔化率和玻璃质量；火焰要具备三个特性（1）亮度大、辐射能力强（2）方向性、刚性好、不发飘泊（3）具有稳定的长度、厚度及较大的覆盖面积，动量比1.0-1.2，下倾角23°，底板下倾角6-10°，覆盖率60-70%。
7、蓄热室设计
本公司成型设备均在二层楼板上+4800mm，这样就给窑炉设计带来了很大空间；公司共有5台炉子（4台三通道结构，1台单通道结构），蓄熔比都在40m2/m2以上，最大为80m2/m2蓄热室为全独立分体结构，没有十字墙（即空气、空气分隔墙；空气、煤气分隔墙；煤气、煤气分隔墙），克服了随着窑炉热负荷增大以及耐火材料质量不合格，砌筑时胀缝留设不合理，造成十字墙烧空漏火现象，由于没有了十字墙，在高温区（一通道）四周墙均为同一材质砖不留设胀缝，即使跑火漏气在外面很容易维修，两个铁制烟囱，空气、煤气、各行其道避免交换时操作不当造成放炮现象，空气蓄热室上部废气温度1350℃，煤气蓄热室上部废气温度1150℃。
（二）加料系统
加料系统采用对称两个“梯形”加料口配合裹入摆动式加料机保证了配合料的分布合理，熔化速度快，满足高效熔窑的要求，加料口共三个拱，在最外部制作拱形铁盖，以保证严密性。
（三）耐火材料的选用
高关键所在节能炉对耐火材料要求极其严格，整个选材要合理匹配，关键部位，如加料口拐角砖，窑坎砖，流液洞砖均采用电熔AZSY41#WS，池壁砖用整块电熔AZS33#YJWS或电熔AZS33#YQX，如果是两层结构要做相应结构处理，蓄热室一室格子体为电熔再烧结镁砖DM-95、DM-92和超低气孔粘土砖DN-12，八角筒形砖，蓄热室三室格子体为粘土砖N-1八角筒型砖，由于蓄热室是全独立分体结构，虽然，蓄热室体积较大砖材吨位较高，但高档材料吨位并不高、大部分是粘土砖（N-1） |
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