為了延長熔窯的使用壽命,應(yīng)對熔窯的某些部位進行必要的冷卻。目前,在我國自行設(shè)計的300t級及450t級及浮法玻璃熔窯上,大多會對于熔窯熔化部的上層池壁磚、反碹、鋼碹碴、L型吊墻或U型吊墻等部位進行風冷卻。
(1)上層池壁磚冷卻風
熔化部上層池壁磚的冷卻很重要,這對延長熔窯壽命有很重要的意義。上層池壁一般采用電熔鋯剛玉磚,該磚在液面下50mm處的內(nèi)壁溫度為1400~1450℃,300mm處為1250~1300℃;外壁溫度無冷卻時為350~450℃,有冷卻時為50~180℃。對于250mm厚的電熔鋯剛玉磚,在液面處無冷卻時,熱損失約為35999kj/(rfl2.h),有冷卻時,熱損失約為50232kj/(m2.h)。雖然有冷卻時熱損失較大,但這對保護熔窯和延長池壁磚的使用壽命還是十分必要的。
熔化部上層池壁使用的電熔鋯剛玉磚較厚,冷卻風對池壁與玻璃液的相互作用實際上不起很大作用,所以在熔窯作業(yè)初期,對鋯剛玉磚進行冷卻是不合理的,但還是會起到一定的保護作用。設(shè)計中選用的池壁冷卻風的參數(shù)如下:風量為0.3~0.4Nm3/s,噴嘴出口風速為35~40m/s,風壓為1.0kPa,并一般在熔窯后期增加20%~30%的備用風量。
對于池壁冷卻,大中型浮法玻璃熔窯中多采用4臺風機,兩備兩用,即熔窯兩側(cè)分別是一備一用。冷卻風嘴一般采用扁平式,風嘴位置與磚面垂直,距離為70~100mm,這樣冷卻效果比較好。當熔化部上排鋯剛玉磚的剩余厚度減小到100mm以下時,風量應(yīng)增加到1.5~2Nrr13/s,風嘴出口處的壓力為1.0~1.2kPa。在這種冷卻制度下,即使液面處磚的剩余厚度很小,熔窯仍可以繼續(xù)使用相當長的時間。
我國自行設(shè)計的及300t級450t級的浮法玻璃熔窯選用的一側(cè)池壁冷卻風風機風量為4000~5000Nm3/h,風壓為1.6kPa,這在實際生產(chǎn)中已證明能夠滿足要求。
(2)反碹冷卻風
反碹及碹碴處不留膨脹縫,砌筑質(zhì)量要求很嚴,需將磚材預(yù)先加工并預(yù)排編號,以保證足夠的強度和嚴密性。不僅如此,為了更好地控制反碹因溫度過高而造成的結(jié)構(gòu)破壞,對反碹上表及其與大碹相接處、碹碴處進行吹風冷卻,以保證。設(shè)計中選用的反碹冷卻風風機的參數(shù)如下:風量為0.4~0.5Nm3/s,噴嘴出口風速為35m/s,風壓為1.OkPa,一般要求有20%~30%的備用風量供熔窯后期使用。
目前,我國現(xiàn)有及新設(shè)計的中型浮法玻璃熔窯采用的反碹冷卻風風機一般為3~4臺,即在窯兩側(cè)分別是一用一備,或是串在一起兩用一備。風機的風量為3600~4000Nri3/}i,風壓約為1.8kPa,這在實際生產(chǎn)中已證明能夠滿足要求。
(3)鋼碹碴冷卻風
近年來,我國在引進國外熔窯技術(shù)的基礎(chǔ)上,在一些300t級及450t級浮法玻璃熔窯上已采用了插入碹結(jié)構(gòu),并已在南寧、洛陽浮法玻璃熔窯上獲得成功。其大碹采用鋼結(jié)構(gòu)碹碴,以提高大碹結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
鋼碹碴具有結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定、可靠的優(yōu)點,而且減少了反碹的加工及預(yù)排等復(fù)雜工序。但為了避免鋼碹碴因局部過熱而變形,影響其強度和性,應(yīng)對大、中型浮法玻璃熔窯的鋼碹碴實行吹風冷卻。設(shè)計中選用的鋼碹碴冷卻風風機的參數(shù)如下:風量為1.0~1.3Nni3/s,風速為35m/s,風壓為1.0kPa。
我國新設(shè)計的大中型浮法玻璃熔窯上一般采用4臺鋼碹碴冷卻風風機,即在窯的兩側(cè)分別是一用一備。450t級窯選用風機的風量為4740Nm3/h,風壓為1.8kPa;300t級窯選用風機的風量為4170Nm3/h,風壓為1.6kPa。由于鋼碹碴是由普通A3鋼材組焊而成,為起見,設(shè)計要求經(jīng)吹風冷卻的鋼碹碴溫度低于300℃,而且不允許出現(xiàn)因為某種原因造成鋼碹碴局部溫度過高而被燒壞的現(xiàn)象。為此,熔窯的鋼碹碴冷卻風在設(shè)計時留有較大余量,以保證鋼碹碴在可靠的溫度下使用。
(4)L型吊墻與U型吊墻冷卻風
為了解決投料口的密封問題和大跨度池窯前臉碹的問題,大型玻璃熔窯中廣泛采用了L型吊墻。該吊墻單獨懸掛,并用千斤頂調(diào)節(jié)吊墻距池壁的高度。
吊墻由耐火材料、耐熱鑄件、支承鋼結(jié)構(gòu)和冷卻風系統(tǒng)組成,冷卻風主要用來風冷耐熱鑄件,維持吊墻內(nèi)空間的微正壓,以免火焰竄入而燒壞鋼件。設(shè)計中選用的L型吊墻冷卻風風機的參數(shù)如下:風量為4068Nm3/h,風速為3.05~3.66m/s,風壓為7.62kPa(要求風冷后L型吊墻內(nèi)空間溫度在204℃以下)。
我國有的L型吊墻風冷卻采用由鋼碹碴冷卻風引出一支管,并用蝶閥自動控制引入L型吊墻的風量的方法。在實際生產(chǎn)中,特別是窯壓高時,其風量要比理論值高出一倍多。因此,L型吊墻風冷系統(tǒng)也需要有1~2倍的備用風量。
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