《微晶玻璃的电熔窑炉的研究设计及探讨》

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1、2006国际玻璃电熔技术研讨会论文集微晶玻璃的电熔窑炉的研究设计及探讨宁伟+，汪庆卫，路飞，夏良玉(东华大学玻璃搪瓷研究所，200051)摘要：本文通过对一座日产10吨微晶玻璃全电熔生产线的设计和运行的介绍，分析和研究了其结构设计、运行及控制方面的问题，并分析其原因，阐述了其解决方法。关键词：冷炉顶；发缸；反调角DiscussandStudyonElectricMeltingFurnaceforGlassCeramicNingwei．Wangqingwei．Lufei，XiaLiangyu(Glass&

2、EnamelResearchInstituteofDonghuaUniversity，Shanghai，200051，China)Abstract：throughthedesignofalOton／dayglassceramicall—electricmeltingfurnace，thestructureoffurnacewasintroduced．Bytheintroductionandanalysisofthestructure．runningandcontrolsystem，weknewthere

3、asonandhowtosolvethem．Keywords：CoolingCrown；BubbleSharply；Anti·adjustableAngle1．前言微晶玻璃由于其较高的熔化温度和温粘反调角非常大，故火焰炉熔化效果不甚理想，而其电熔化在国内还没有进入实用阶段。但由于微晶玻璃有非常好的耐热性能和高的强度，又有非常好的市场，因而如何解决好微晶玻璃的熔化一直是研究的方向和热点。火焰炉对高熔化温度和陡峭的温粘曲线的玻璃熔化效果非常不好，尤其对于较高的成型温度，然而玻璃电熔技术能够解决这两项技术难题

4、，但玻璃电熔窑炉的控制和调节是关键。我们研究和开发了一条日产10吨微晶玻璃的全电熔生产线，其生产效果非常好，并且完全实现了冷顶操作，加料机加料。该窑炉的成功运行填补了我国微晶玻璃电熔技术的空白。2．窑炉简要介绍’宁伟(1956～)，男，壮族，东华大学副教授，原轻工部玻璃搪瓷研究所总工程师，主要从事玻璃窑炉、热’C机械、玻璃工艺及耐火材料的研究和开发，特别足在玻璃电熔技术方面具有深入系统的研究。是国家科技部科技成果重点推广项目技术依托负责人。(E-mail：gee@dhu．edu．on)，Tel：02l一

5、62373115第44页；共186页；2006国际玻璃电熔技术研讨会论文集本电熔炉所熔制的产品是透明微晶玻璃，由于晶粒尺寸小于可见光的波长，其折射率与基质玻璃相同，不产生折射，属于锂硅酸盐玻璃，以Ti02和Zr02作为成核剂在800～900。C进行晶化，其晶粒控制在1OOnm以下，折射率为1．55左右。该窑炉的基本参数如下：表1微晶玻璃电熔窑炉的基本参数Table1EssentialParametersofGlass-CeramicGlassElectricMeltingFurnace由于熔化温度较高，

6、炉衬砖我们大部分采用法国西普ERl711RT锆刚玉砖，熔化部使用两层钼电极，八角形安装，使得窑炉的温度场十分均匀；采用莫来石砖做弧形窑顶，省去了吊平顶所需要的大量钢材；流液洞采用水箱结合风冷的方法，有效地控制了高温对炉衬砖的侵蚀；料道采用电极与硅钼棒双重加热，使得出料口形成特别均匀的温控区域(士1)，保证了成型板面的平整度；成型采用压延机压延，最终确保制品的外观质量。我们利用火焰热风烤窑技术，在温度升到1250。C时开始加料，并开启启动电极，随着配合料的加入，逐步启动所有电极；该窑炉在加料后300小时后

7、开始拉料，发现“发缸”现象严重，我们停止拉料，采取措施后再次拉料，一切正常，目前该窑炉生产一切正常，玻璃质量优异。3．问题与分析3．1窑炉结构设计由于微晶玻璃粘度受温度影响很大，因而整个窑炉的温度场分布一定要均匀，否则会在局部地方形成冷冻层即死角，会导致产品的条纹出现并影响出料量。我们在设计时应注意以下几个方面：熔化池结构：为了保证温度的均匀性，我们采用完全对称的结构，采用八角形电极布局，使最易滞留玻璃的地带均受到能量大馈入而合理流动，使得玻璃的死角第45页；共186页：2006国际玻璃电熔技术研讨会论

8、文集得到了很好的解决，并且电极分上下两层布局，保证了熔化率和熔化质量，考虑到该种玻璃的启动熔化比较困难，我们采用了一对预熔电极，该对电极在窑炉底部，在烤窑初期，玻璃液一浸没该电极就通电，使得整个烤窑过程非常顺利，并很好的保护了上层的电极。同时，采用深池结构对微晶玻璃而言也是必须的，因为玻璃非常难熔，因而通过深池结构来提高玻璃的预熔，并形成冷顶是必要的，不仅兼顾有可能形成的“发缸”现象，还为节能创造了条件。流液洞结构：为了减少玻璃液对耐火材料