超白浮法玻璃熔化工藝制度與實(shí)踐探討

秦文生 吳 杰

河南安彩高科股份有限公司（455000）

超白浮法玻璃熔化工藝制度與實(shí)踐探討

秦文生 吳 杰

河南安彩高科股份有限公司（455000）

制定合理的熔化工藝制度才能熔制出優(yōu)質(zhì)的超白玻璃液，并能有效地降低熔窯能耗。結(jié)合實(shí)際的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，將各項(xiàng)工藝參數(shù)具體量化并進(jìn)行調(diào)整，對(duì)企業(yè)玻璃工藝制度的制定有著指導(dǎo)作用。

超白浮法玻璃；工藝制度；空燃比

超白浮法玻璃具有超透白特性,也稱低鐵玻璃、高透明玻璃，是一種高品質(zhì)、多功能的新型高檔玻璃，透光率可達(dá)91.5%以上，具有晶瑩剔透、高檔典雅的特性，有玻璃家族“水晶王子”之稱。具有優(yōu)越的物理、機(jī)械及光學(xué)性能，可像其他優(yōu)質(zhì)浮法玻璃一樣進(jìn)行各種深加工。如鋼化、鍍膜、彩釉、熱彎、夾膠、中空裝配等，在高檔建筑和太陽(yáng)能利用方面有重要的用途。與普通浮法玻璃相比，超白浮法玻璃成分上的顯著特點(diǎn)是鐵含量較低，僅為普通浮法玻璃的1/10。鐵含量的變化影響著玻璃熔化過(guò)程的熱傳遞。因?yàn)槌撞Ａб旱耐笩嵝院?，玻璃液在水平方向上?duì)流強(qiáng)度大，而在垂直方向上的溫度梯度、黏度梯度小。這就要求在由普通白玻改為超白浮法玻璃生產(chǎn)中，要根據(jù)超白浮法玻璃的特性，摸索出適應(yīng)其生產(chǎn)的熔化工藝制度。

1 各小爐天然氣比例及空燃比

1.1 小爐的空燃比

空燃比的大小，直接影響著產(chǎn)品質(zhì)量、數(shù)量、燃料消耗量及環(huán)境衛(wèi)生等問(wèn)題。在保證燃料完全燃燒的條件下,使助燃風(fēng)空氣量超過(guò)所需的理論量最少，亦即空氣過(guò)剩系數(shù)最小,則爐內(nèi)燃燒溫度最高，爐膛換熱情況改善；相反，空氣過(guò)剩系數(shù)過(guò)大或過(guò)小，都會(huì)使溫度降低，使?fàn)t內(nèi)輻射交換狀況變壞，最終導(dǎo)致燃料消耗增加?？刂菩t燒搶氣量的比例，調(diào)控玻璃溫度高低，同時(shí)決定了玻璃熔融速度。如果溫度制度不合理或熔窯受到外界干擾而不穩(wěn)定，就會(huì)使一系列的平衡遭到破壞，特別是玻璃液的流動(dòng)軌跡破壞，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成泡界線偏移、熱點(diǎn)位置及溫度的改變、熔化帶長(zhǎng)短的變化，進(jìn)而導(dǎo)致結(jié)石、氣泡、硝水及產(chǎn)品的多種缺陷等。目前，安彩浮法事業(yè)部熔窯采用的是“雙高”溫度曲線，該曲線的核心是減少處在泡沫稠密區(qū)的小爐的燃料分配量，降低此處的熱負(fù)荷。

1.2 小爐的天然氣比例分配

通常情況下將1#～6#小爐的天然氣分配比例控制在一定的范圍內(nèi),目的是讓料堆充分熔化，保證料山、泡界線穩(wěn)定，將料山維持在3#小爐以前。在實(shí)際操作中，為保證天然氣分配比的穩(wěn)定性，采取加減主天然氣的方式，這樣能使各小爐的燃料比例保持不變，確保熔化溫度制度的穩(wěn)定。

2 卡脖深層水包的壓入深度

生產(chǎn)超白浮法玻璃時(shí)，存在的主要問(wèn)題是玻璃液的澄清。影響澄清的主要因素為超白玻璃的熱透性，導(dǎo)致池底處玻璃液溫度高，但表層玻璃液的溫度低。調(diào)整深層水包的目的是調(diào)整玻璃液的回流量及整個(gè)池窯內(nèi)玻璃液的流動(dòng)，以便獲得更好的玻璃質(zhì)量和更低的能耗。深度較小的水包作用不太明顯，也不易阻隔表面漂浮物。較大深度的水包還可能會(huì)導(dǎo)致渦流的減少及玻璃液溫度的變化，不利于澄清和均化。

3 實(shí)例分析

3.1 小爐的天然氣量及空燃比調(diào)整

2014年2月15日開始浮法線生產(chǎn)超白浮法玻璃,自生產(chǎn)以來(lái)一段時(shí)間內(nèi)玻璃品質(zhì)一直不高，一等品維持在60%～70%，調(diào)整前小爐天然氣分配比例及空燃比見(jiàn)表1，碹頂及池底溫度見(jiàn)圖1。

表1 調(diào)整前小爐天然氣量及空燃比

圖1 調(diào)整前加料端～6#小爐碹頂和池底溫度

從圖1可以看出,加料端及1#小爐池底溫度不夠高，對(duì)前區(qū)熔化不利，溫度制度不合理。因此，對(duì)小爐天然氣量的分配和空燃比進(jìn)行了調(diào)整，并且嚴(yán)格按比例控制小爐的天然氣量，確保了熔化溫度的穩(wěn)定,玻璃質(zhì)量有了較明顯的提高,一等品率由60% ～70%逐步上升至80%以上。調(diào)整后的小爐天然氣量分配及空燃比見(jiàn)表2,碹頂及池底溫度見(jiàn)圖2。

表2 調(diào)整后小爐天然氣量及空燃比

圖2 調(diào)整前加料端～6#小爐碹頂和池底溫度

3.2 卡脖深層水包的調(diào)整

為了進(jìn)一步提高一等品率，對(duì)卡脖深層水包進(jìn)行了調(diào)整，由壓入深度583 mm調(diào)整至581 mm。調(diào)整后池底溫度變化情況見(jiàn)圖3。

圖3 卡脖深層水包壓入前后池底溫度對(duì)比

卡脖深層水包調(diào)整后5#小爐前各池底溫度升高2～3℃，5#小爐升高7℃，澄清部降低2℃，冷卻部各溫度升高2～3℃。調(diào)整后影響一等品率的6#、7#缺陷明顯減少。

4 結(jié)語(yǔ)

超白浮法玻璃液在玻璃熔窯內(nèi)水平方向上對(duì)流強(qiáng)度大，垂直方向上溫度梯度、黏度梯度小的特性，決定了其工藝控制上與普通浮法玻璃生產(chǎn)相比，熔化前區(qū)的燃料分配比要高。卡脖深層水包的壓入深度適當(dāng)影響到超白玻璃液的澄清難易度。

[1]田瑞平,趙會(huì)峰,李福柱,等.超白浮法玻璃生產(chǎn)的工藝控制[J].玻璃,2012,5:32～33.

[2]西北輕工業(yè)學(xué)院編.玻璃工藝學(xué)[M].中國(guó)輕工業(yè)出版社, 2006,9.

通過(guò)COE計(jì)算方法論證,并且結(jié)合類似工程實(shí)例經(jīng)驗(yàn)，本項(xiàng)目舊水泥混凝土路面加鋪設(shè)計(jì)采用4 cm AC-13(SBS改性)+8 cm AC-25(SBS改性)+滿鋪玻纖土工格柵+對(duì)縫貼聚酯玻纖布。

3.3 加鋪瀝青層的施工控制

1）瀝青原材料的質(zhì)量影響水泥混凝土路面維修質(zhì)量,因此應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格控制施工中原材料的篩選，特別是集料本身的強(qiáng)度以及瀝青與骨料之間的黏合性等對(duì)瀝青路面的最終高溫穩(wěn)定性、水穩(wěn)性等長(zhǎng)期性能具有至關(guān)重要的作用。2）瀝青混凝土路面的抗?jié)B性。水對(duì)瀝青混凝土路面的影響是舉足輕重的，要保證路面結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和耐久性,預(yù)防水破壞是其中最重要的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，采用改性瀝青、摻加抗剝落劑以提高瀝青混合的水穩(wěn)性。

4 結(jié)語(yǔ)

根據(jù)三里河路舊水泥混凝土路面的破損情況，結(jié)合當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境、地質(zhì)、施工條件等相關(guān)因素，科學(xué)合理地選用加鋪瀝青層的路面改造方案對(duì)本路段進(jìn)行升級(jí)改造，以確保道路的長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)與維護(hù)。

參考文獻(xiàn):

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[4]華峰.舊水泥路面瀝青加鋪面層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J].城市道橋與防洪,2012,(2).

[5]蘇新國(guó),倪福健,等.舊水泥混凝土路面瀝青加鋪層反射裂縫試驗(yàn)研究[J].重慶交通學(xué)報(bào),2005,24(2).