玻璃电熔炉设计

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1、窑炉课程设计说明书题目：年产3000吨高硼硅玻璃电熔窑炉的设计目录前言１一、设计任务及原始资料31.1设计题目：31.2设计技术指标、参数：3二、窑型选择4三、窑体主要尺寸选择53.1熔化池面积53.2熔化池的长度和宽的63.3熔化池的深度7四、电极材料的选择及插入方式84.1电极材料的选择84.2电极尺寸的选择94.3电极插入方式选择104.2电极连接方式选择11五、耐火材料的选择与计算125.1耐火材料的选择125.2耐火材料的计算13六、窑炉电工热工计算146.1玻璃熔化热计算146.2玻璃耗电量计

2、算156.3玻璃热效率计算15七、小结16参考文献16前言玻璃电熔技术是目前国际上最先进的熔制工艺，是玻璃生产企业提高产品质量，降低能耗，从根本上消除环境污染的十分有效的途径。对于15t/d以下的小型玻璃熔窑来说，在电力充足和电价适中的地区，用电熔工艺来生产各类玻璃制品的综合经济效益是很理想的；在电价较高的地区，对于彩色玻璃、乳浊玻璃、硼硅酸盐玻璃、铅玻璃、高挥发组分玻璃或特种玻璃生产也是合算的。过去我国小型电熔窑的应用一直进展不太大，主要原因有两条：首先是人们普遍认为电熔的价格昂贵，熔制成本高，忽视了电

3、熔可带来的整体效益；其次，以往引进的国外电熔窑由于包含大量的技术费用，选材过于讲究，因而投资很大，一座熔化面积不到2m2，日产量4吨的小型电熔窑，少则二三百万元，多则近千万，对于生产一般玻璃制品来说，是难以接受的。即使引进了也往往因为折旧费用过高而被迫停用。我们设计的电熔窑，以我国的国情为基础，根据产品特点确定适当的窑龄，着重考虑综合经济效益，大量采用国产优质材料，在满足产品质量要求的前提下，大大降低了电熔窑的造价。以上述规模的电熔窑为例，包括电极和全套电熔自动控温装置在内的设备投资只需约100万元，每次

4、冷修费用也不过十余万元，为玻璃全电熔技术的广泛应用创造了条件。玻璃熔窑有如下优点：没有废气，防止空气污染；降低挥发性配合料组分的挥发；玻璃均匀；降低因结石造成的产品损失；在节假日停产后恢复生产的1困难较少；熔窑大修较快；在整个窑期内可始终保持满负荷的出料量；占地面积小；二氧化碳的回收；热量散失减少；玻璃质量好、效率高、成本低；建设投资少；全电熔窑易于调节控制，操作范围广，热工制度比池炉稳定。总之，在环保要求严格、电价低兼、玻璃熔化困难、玻璃质量要求高、生产规模小时可考虑全电熔窑。2一、设计任务及原始资料1

5、.1设计题目：年产3000吨高硼硅玻璃电熔窑炉的设计1.2设计技术指标、参数：1、坯料的化学组成（%）：成分SiO2Al2O3CaONa2OB2O3含量（%）802.60.35.1122.熔窑生产能力：G=3000/300=10t/d；3.熔化率：k=1500kg/(ｍ2･d)；4.k系数：K=0.3；5.玻璃熔化温度：t=1450℃；6.玻璃液密度：ρ=2.4t/ｍ3；7．窑炉长宽比：L/B=1~1.5；3二、窑型选择我国熔制硼硅酸盐玻璃的电熔窑大多为小型窑，冷顶电熔窑与火焰窑相比具有节能、提高质量、降

6、低成本等显著的优越性。（1）小型电熔窑有较好的经济性，以日产2.0吨的高硼硅玻璃球窑为例,从燃料和硼挥发两顶进行比较如表1表1生产方式项目火焰窑热顶电熔窑冷顶电熔窑硼挥发%18103窑的热效率%6.54060(2)玻璃质量好，在火焰池窑中由于窑温、窑压、气氛和产量等工艺条件发生变化，都要引起硼的挥发率的变化，使玻璃不均匀。同时火焰窑和热顶电熔窑，硼的挥发严重腐蚀了上部结构，不但缩短了窑炉的寿命，而且碹滴落入玻璃窑内，影响了玻璃质量。冷顶电熔窑完全可以避免上述弊病，获得高质量的玻璃。本窑炉产量为10t/d。

7、选用小型电窑。4三、窑体主要尺寸的确定3.1熔化池面积在确定电熔窑主要尺寸之前，首先要知道所熔制的玻璃成分和窑的日熔化量，电熔窑的熔化率取决于玻璃的种类、电熔窑的大小。玻璃电熔窑的热量是通过所熔化的玻璃的整个体积引入的，应以每天、每立米的体积熔化量来确定电熔窑的结构。表2是现有的一些全电熔窑的面积熔化率。玻璃种类电熔窑的大小面积熔化率(T/m2.d)普通钠钙玻璃小型窑1.5大型窑2.5琥珀式玻璃小型窑1.0大型窑1.6绿色玻璃小型窑1.0大型窑1.6硼硅酸盐玻璃小型窑1.5大型窑1.8乳白玻璃小型窑2.5

8、大型窑3.0黑色玻璃小型窑1.5大型窑2.0表25由于配合料的熔化过程仍在窑池表面进行。因此，熔窑的融化池面积让可以用下式计算：F熔=G/K式中：G——熔窑的生产能力，kg/d;K——熔化率，kg/(ｍ2･d)。则：F熔=10/1.5=6.67（ｍ2）。3.2熔化池的长度与宽度L/B越大，投入窑炉的玻璃原料从熔化到完成澄清，其间的玻璃“行程”越长，也越有利于熔化和澄清。早期设计的单元窑熔他是很长的，日产量在8—50t/d，（L