玻璃池窑( bō li chí yáo)是最普遍的一种玻璃熔窑。由于配合料在这种窑的槽形池内被熔化成玻璃液,故名池窑。
玻璃池窑的分类
根据熔制玻璃使用的热源,熔制过程的连续性,玻璃产品的种类和生产规模,窑内火焰的流动方向,
烟气余热回收设备,玻璃池窑有多种分类。玻璃池窑的分类方法很多,例如:按使用热源,熔制过程的连续性,烟气余热回收设备,窑内火焰流动的方向,制造的产品,窑的规模,成型方法等等。我国基本上采用火焰池窑。其构造由玻璃溶剂,热源供给,余热回收,排
烟供气四大部分组成。玻璃熔制部分,相当于玻璃溶质过程,池窑窑体沿长度方向分成熔化部,冷却部和成形部。
熔化部
熔化部是进行配合料熔化和玻璃液澄清,均化的部分,鉴于现用火焰表面加热的熔化方法,熔化部分分为上下两部分。上部分为火焰空间,下部分为窑池。火焰空间由窑拱和胸墙组成。窑池由池壁和池底两部分构成,均用大砖砌筑,其形状基本上成长方形或正方形,池壁池底的厚度常取300mm。
冷却部
冷却部是熔化好的玻璃液进一步均化和冷却后的部位,也是将玻璃液分配给各供应料通路的部位。他也分为上部空间与窑池两部分,结构与熔化部大体相同。
工作环境
玻璃池窑是在恶劣的环境下工作,
窑衬材料的损坏主要受以下因素影响。
化学侵蚀
玻璃液本身富含
二氧化硅,属酸性。当窑衬材料与玻璃液接触,或在气液相的作用下,粉料,粉尘的飞散等作用下,受化学侵蚀严重。尤其是池底和池壁处,长期受玻璃液侵蚀,化学侵蚀更严重。在
蓄热室的格子转,烟气温度高,含尘较多等条件很苛刻。故在选用耐火材料时,能抗侵蚀是最关键的。池底池壁的材料应该是酸性的。近年来,熔池重要部位优先采用系列的电熔砖。考虑到窑池构造的特殊性,池壁和池底均用大砖砌筑而非小砖,古材料以熔铸为主。
机械冲刷
机械冲刷主要是玻璃液流的强烈冲刷,如熔化部的窑坎处。其次是物料的机械冲刷如加料口处。为此选用的耐火材料应具有较高的强度和耐冲刷。
高温作用
玻璃窑池的工作温度高达1600度,各部位的温度波动在100-200度。还应注意到,窑衬是在长期的高温作用下服役,选材时要能耐高温侵蚀,同时还要不污染玻璃液。玻璃池窑不与玻璃接触的部位,如上部结构的窑顶窑墙和喷火口,装料系统等,损毁是高温作用,粉尘冲刷和各种挥发物的化学侵蚀。挥发物来源于玻璃液,配合料和燃烧产物,主要成分是碱
金属氧化物等等。这些挥发物在高温下以碱蒸汽的状态存在,温度低时冷凝成液相。池窑上部,换热装置用耐火材料见表。
表1 池窑非玻璃液接触部位用耐火材料
项目 指标
BN-40a BN-40b
Al2O3/% 不小于 40 40
Fe2O3/% 不大于 1.5 1.8
荷重软化开始温度/度 0.2Mpa 不低于 1450 1400
重烧线变化/% 1400度 2h 0 –0.4 0 –0.4
常温耐压强度/Mpa 不小于 49.0 3403
表3 瓶罐池窑用硅砖的技术指标
指标
砖种
熔蚀指数
Al2O3+2(K2O+Na2O)%
荷重软化
温度(0.6%)/。c
荷重软化
温度(0.6%)/。c
优质硅砖
表4 优质硅泥
牌号 项目 BGN-96
耐火度/。C 不低于 1710
抗折黏结度/Mpa
110度 干燥后 不小于
1400度 3h 烧后
0.8
1.0
粒度组成/%
最大颗粒径 不大于
0.074mm 不小于
0.5 ,
系列产品
该制品是锆石英砖。砖的主体原料为锆石英石。锆石英石的熔点高为2550加热到1750无收缩现象,不受熔化玻璃和炉渣的近世影响。在玻璃池窑熔化部的胸墙,拱脚池底密封层等部位使用。
表5 玻璃窑用硅砖理化指标
项目 指标
BG-96 BG-95 BG-94
SiO2/% 不小于 95.5 95 94
Fe2O3% 不大于 1.0 1.2 1.5
耐火度/。C 不低于 1710
显气孔率/%
单重不大于15kg的砖 不大于 20 2122
单重不大于15.7-40kg的砖 不大于 2122 22
常温耐压强度/Mpa 不小于 29.4 24.5
真密度/g·cm-3 不大于 2.37 2.38 2.38
该制品主要是直接结合镁砖,诶铝砖,
直接结合镁铬砖以及
镁橄榄石砖等。这些产品主要应用在蓄热室作
格子砖使用。于蓄热室处的上,中部格子砖,处在空气与煤气的工作环境,氧化还原反复,高温温度的变化,粉料飞散,碱蒸汽的凝缩,如此环境,优选
碱性耐火材料做格子砖。此外,蓄热室尚有采用高铝砖。建材工业窑炉用直接结合镁铬砖技术指标见表。
表6 锆刚玉的牌号
制品名称代号 牌号 氧化锆/%
AZS 33 33
3636
41 41
隔热耐火材料
为了节能,玻璃窑带有保温结构的日益增多。这些
隔热材料如黏土质隔热耐火砖,硅质各如耐火砖,
硅藻土砖以及保温
捣打料等。
表7 黏土质隔热耐火砖的技术要求
项目 项目
DMC-12 DMC-9-B DMC-9-A DMC-6 DMC-4
化学成分/%
MgO 不小于 60 70 70 75 80
Cr2O3 不小于 12 9 9 6 4
SiO2 不大于 3.2 3.0 2.8 2.8 2.5
显气孔率/% 不大于 19 19 19 18 18
体积密度 不小于 3000 2980 2980 2950 2930
常温耐压强度 不小于 35 40 40 40 40
0.2Mpa荷重软化开始温度 1580 1580 1600 1600 1600
抗热震性/次
1100度 水冷 不低于
4 4 4 4 4
线膨胀率 由生产厂定期检测,并提供给用户