中文名 | 徐冷窑 | 外文名 | annealing furnace |
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应 用 | 玻璃退火工艺 | 领 域 | 玻璃工业 |
徐冷窑可按制品移动情况、热源和加热方法进行分类。按制品的移动情况可将退火 窑分为间歇式、半连续式和连续式三类。按热源和加热方法可将徐冷窑分为燃气窑、燃 煤窑、燃油窑和电窑四类。
1.间歇式徐冷窑
玻璃制品不移动,窑内温度按工艺要求随时间而变,通常与坩埚窑配合退火。间歇式徐冷窑又分为明焰和隔焰两种。在明焰徐冷窑中制品可直接放在窑底或放在 小车内,一般用于手工成型、大型、厚壁和特种制品的退火。间歇式明焰徐冷窑又分为升焰窑和倒焰窑。
2. 半连续式徐冷窑
制品间歇移动,窑内各处温度恒定不变。半连续式徐冷窑有以下两种不同形式。
(1) 牵引式:装有制品的小箱用卷扬机沿轨道移动,小箱由单轨返回。
(2) 隧道式:又称小车式,盛有制品的小车借助于绞车朝着一个方向在一狭长的隧 道中间歇移动。
3. 连续式徐冷窑
制品连续移动,窑内各处温度恒定不变的徐冷窑。常见的连续式徐冷窑有以下 两种。
(1) 辊道式:由于板状制品的退火,窑内设有一列辊道,玻璃板放在辊道上移动。
(2) 网带式:制品放在网带上,网带又是传送带,不断地将制品送进窑内,经过整 个退火过程,再送出窑外。除板状制品外,其余制品都可使用,是目前应用最普遍的一 种窑型 。
(1)徐冷窑安装工程施工前,其厂房屋面、外墙、门窗、地面和内部粉刷等工程应 基本完工,徐冷窑基础已完工,其混凝土强度不应低于设计强度的75%,安装现场及 附近的建筑材料、泥土、杂物等应清除干净; 车间内道路平整,便于设备部件的运输。
(2)安装的徐冷窑轨道、窑体、辊道、传动部件等,必须符合设计和产品标准的规 定,并应有合格证明。
(3)徐冷窑安装中采用的各种计量和检测器具、仪器、仪表和设备,应符合国家现 行的计量法规的规定,其精度等级,不应低于被检对象的精度等级。
(4)徐冷窑设备的开箱检查应由建设单位、监理单位、安装单位和设备制造单位共 同进行,并应做出记录; 设备及其零、部件和专用工具,均应妥善保管,不得使其变 形、损坏、锈蚀、错乱或丢失 。2100433B
玻璃在成型过程中,由于经受了剧烈的温度变化,使内外层产生温度梯度,并且由于制品的形状、厚度受冷却程度的不同,引起制品中产生不规则的热应力。这种热应力能降低制品的机械强度和热稳定性,也影响玻璃的光学均一性,若应力超过制品的极限强度,制品便会自行破裂。所以玻璃制品中存在不均匀的热应力,是玻璃制品的一项重要的缺陷。
对刚成形的玻璃制品进行退火处理,以消除不均匀内应力的热工设备。具备退火工艺所需加热、恒温均热、徐冷、冷却的功能。有燃料加热式和电热式,后者能更严格控制和灵活调节所要求的退火制度 。
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作者简介 :徐文东 , 1972 年生 ,副研究员 ,博士 ;在华南理 工大学化学与化 工学院 从事高 表面活性 炭制备 及天然 气产业 利 用技术研究工作 。地址 :( 510640) 广东省广 州市华 南理工 大学 化学与 化工 学院逸 夫工 程馆 208室。电话 : 13825192347。E- mail : wdx u@scut .edu. cn LNG 卫星气化站冷能利用技术 徐文东 1, 2 边海军 1 ,2 樊栓狮 1, 2 华 贲 1 , 2 1.华南理工大学强化传热与过程节能教育部重点实验室 2 .华南理工大学天然气利用研究中心 徐文东等 . LNG 卫星气化站冷能利 用技术 .天然气工业 , 2009, 29( 5) : 112- 114 . 摘 要 我国 L NG 产业的迅猛发展和天然气管网基础建设的相对 落后 ,使得 LN G卫星 气化站成为各地
目前我国浮法玻璃熔窑的烘烤已广泛采用热风烤窑技术,与其他烤窑方式相比,热风烤窑技术有许多优点,如温度易控制,温差小,烤窑时间短等。但在具体的应用过程中,各家在操作上还是有一些区别的,就拿熔窑保温来说,目前绝大多数是在烤窑过大火后再做保温,俗称“热保”,而在做好保温后(俗称“冷保”)再烤窑的很少,大多数熔窑只是做些临时保温再烤窑,待过大火后就换掉。
窑墙是窑体的重要组成部分,它不仅要承受高温作用,而且还要支撑窑顶,同时向外界空间散热,故窑墙必须能耐高温、具有一定的强度,并能保温。因此,选用合适的材质与厚度,对减少投资、降低燃料消耗、延长窑体寿命和改善劳动条件等都至关重要。一般而言,一条隧道窑窑墙的厚度应该根据高、中、低温分成2~4段,烧成带及其附近温度最高,窑墙最厚;窑头及窑尾温度最低,窑墙也最薄;中温部分的厚度介于上述二者之间。较理想的窑墙结构应为“薄壁”结构,其总热阻较大,又能承受高温荷重作用。显然,具有高强度而隔热性能良好的轻质耐火材料能达此目的,如氧化铝空心球制品、刚玉莫来石隔热砖等。但目前这种材料价格昂贵,一般厂矿难以采用,而其他保温材料多因其强度太低不能直接用作窑墙内衬 。
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预热段
T1温度应和室温差距不大。
如果温度较高(在150℃以上)的情况,首先判断硅藻土砖坯是在干燥窑低温燃烧,还是隧道窑着火点(高温点)前移。
前一种情况发生时,干燥窑窑温定已居高不下,须先将干燥窑温度降低,可参看干燥窑窑温调节。并减慢隧道窑进车速度再作观察。
如果是后一种情况,将排烟风机风管两侧6道闸门开至第三格。注意温度超过150℃时,关小排烟风机闸门。烟气温度也相应升高,开大排烟管道闸门把这部分高温烟气送进干燥窑时需注意——烟气内含有挥发份,极可能将干燥室内温度提升起来,并损坏排烟风机,产生“高温”(180℃以上)干燥现象。
T2与T1相距八米,控制调节和T1相同,温度不可过高,会烧坏隧道窑3号窑门。
T0距T2六米,T3距 T0四米,同为低温碳化室温度。当温度达到110——300℃时,开启助燃风机,可对焙烧段起到助燃作用。调节原理参看低温碳化室。
T4距T3六米,测量温度主要为循环风机所抽走的烟气温度,循环风机耐烟气温度不超过250℃,T4温度不超过500℃否则会损坏风机。
当高温提前至此段,如T3升至500℃,加快进车速度的同时减少排烟风机的抽力,加大送热风机抽力,让高温向窑尾方向后移。
当此段温度均低于150℃时,间歇性开启循环风机或加大循环风机频率,开大排烟风机闸门至第二格左右。目的抽取焙烧段热量,同时加大水汽排出,从而达到升温。如调整10小时后均无变化,应减慢进车速度,在保证整段窑内最高温700℃以上时。使温度向前移,当T4升至300℃即可正常进车。
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焙烧段
T5距T4十米,T5、T6、T7、T8之间各相距四米。
高温点的前后变化:最高点温度前移,T4升至600℃以上,保持进车速度,循环风机频率降低为15赫兹或关闭,排烟风机闸门关小至第一格,排潮风机频率调至25赫兹以上,并且根据观察关闭窑门冷却风机一对或全部。操作以上都无变化时,则需加快进车速度(一小时一车),直至T4降至400℃以下正常。
最高温度点后移,如T9升至800℃以上,将上述操作反向相对调节。在调节后无变动时,可减慢进车速度。
温度不稳定情况出现:a、温度升高。为提高砖坯热值,砖坯内混合掺入少量煤粉(10%左右)。硅藻土热值有波动,在窑炉内燃烧,会出现温度过高 1000℃以上,整段超过900℃的情况。对硅藻土的烧成质量和窑炉使用寿命都有损害。温度过高,采取方法:打开全部窑门冷却风机和助燃风机进行冷却,让冷空气进入窑内冷却;循环风机和送热风机频率提高到20赫兹以上,让热量分散于预热段和干燥窑中。随时观察温度变化做出调整。控制进车速度,将高温窑车顶到冷却段,会烧损冷却段送热管道。出现某一点温度较高的情况,比如T8温度超过900℃,开启助燃风机, T8处的助燃风管管闸开大,关闭其余的助燃管道闸门,使此一点的温度迅速冷却到正常范围。
b、温度降低。当砖坯热值不高(砖坯中无煤粉混合的情况)或因外界气温降低,窑内温度也会降低。缩短进车速度,调节进风和抽风量,减少热量损失。将排烟风机风管闸门关小至第一格内或关闭(将第一和第二号窑门提升少许)。如温度继续降低,应关闭送热风机,开启一对窑门冷却风机。观察一段时间后,温度仍无变化,可在砖坯垛上适当加煤(50——100公斤左右/每车)。并可考虑使用液化气助燃。在整体最高温度低于300℃时,重新点火。待温度提升稳定后方可启用循环、助燃等风机。
3
冷却段
其最高温度不可超过500℃,否则将严重损坏连接送热管道,并且出车温度较高,对外界设备和工作人员有极大危险。保持低温极为重要,如果温度过高(700℃以上)时,开启窑门风机,减慢进车速度,直到温度降到安全范围。由于冷却段向干燥窑提供主要热量,因此温度不可过低,当温度T10低于150℃、T11低于80℃时,降低送热风机抽力或关闭,否则将影响隧道窑整体窑温。
此隧道窑在设计时考虑基本全面,但烧制硅藻土产品较为特殊,其主要因素——热值不稳定,导致窑内温度和硅藻土烧成质量随之出现波动,可选择化验室做热值测定来指导烧成工艺,同时在试生产过程中将不断积累总结。
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隧道窑对窑车的要求
窑车是隧道窑的重要组成部分,它构成全窑的底部系统。在隧道窑中,窑底系统的密封好坏严重影响其工作效果。当漏气严重时,会造成窑内温差增大、焙烧时间延长、燃料消耗提高等弊病。
在窑正常工作时,很难估计窑车的作用。然而,若没有对窑车问题给予足够的重视,会使生产受到不应有的损失。由于漏气,预热带内有很大温差,延长了制品的干燥周期。由于漏气,坯垛下不制品不能正常升温、降温,生烧现象会很严重。由于窑内高温气体在正压带漏到窑车下,窑车轴承易被烧坏。
窑车的金属部分和耐火衬料的工作状况是十分复杂的。它们要受到高温的周期性作用,并要承受很大的机械应力。在快速焙烧中,一辆窑车每一昼夜就要完成一次循环,起升温和降温率常常能达每小时100℃~150℃。在这种情况下,窑车衬料的表面急剧升温到1000℃或更高,在车衬厚度方向产生极大的温差,从而有很大的热应力。
窑车材料不仅处于体积应力条件下,而且同时承受外力作用。推车时,金属框架和局部的窑车衬料要受巨大作用力。由于横向热膨胀或收缩,造成的局部位移使窑车受力;由于砂子或焙烧制品的碎块或者坯跺的倒塌事故阻塞轨道也要使窑车处于复杂受力状况下,由上所述可以说明,不许重视要车的设计和制作,在可能的条件下采用最好的材料。
窑车车架系统应十分坚固,不易变形。窑车衬料应具有足够的耐火度和较小的热膨胀系数。此外,衬料应具有较高的抗压强度,并应承受热冲击。
通常隧道窑窑车的车架由型钢制造,下部是车轴和车轮。车架上面保温层和耐火衬砖覆盖。窑车两侧有插板—砂封板,防止两侧漏气。
为了将焙烧窑道和窑车底下的空气严密的分隔开,不使窑内热气漏到车下去,或使焙烧窑道吸入窑车底下的冷空气,所以窑车接头处这样建造:窑车一端上部衬砖伸出,而在另一端缩进。窑车入窑时一辆窑车的凸出部分与相邻窑车的凹进部分相搭接。窑车与窑车之间的曲折封口,增加气流阻力,减少漏气。
窑车上部的衬砖两头的边缘要和所有衬砖一样砌筑平整,使接头准确严密,衬砖表面平直。
窑车衬砖的作用是使窑车免受窑内高温损坏。因此,要求用耐火、隔热材料砌筑,而且要求衬砖具有较好的气密性。
隧道窑窑车衬砖采用耐火粘土砖和耐热混凝土两种。从砖的规格来看有异型耐火粘土砖和标准耐火粘土砖。
从满足使用要求,降低一次性投资出发,窑车周边的衬砖用异型耐火粘土砖,顶面一层用标准耐火粘土砖,而中间用2―3层普通粘土砖砌筑较为适宜。衬砖砌体厚度一般为300㎜左右。
衬砖砌体留膨胀缝一般为2条,分布于窑车的相互垂直的中心向上,其缝宽度为10㎜。衬砖砌体的灰缝要求3㎜―5㎜左右。
垫层常用的隔热材料有石棉―粘土或硅藻土―水泥两种。
石棉―粘土的组成(%):软质耐火粘土(30―35)︰石棉20︰炉渣(40―45)。硅藻土―水泥的组成(%):硅藻土(75)︰400#水泥(25)。
石棉粘土料中,软质耐火粘土和炉渣须磨细,最大粒度不大于3㎜。
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