火焰池窑的电助熔——火焰池窑的电助熔2

池窑电助熔的优缺点

    1.大幅度地提高熔化率

    国外大型燃油平板玻璃池窑，一般熔化率为2T/m2·d，我国为1.6T/ m2·d左右，采用电助熔技术后，可使熔化率提高到3.2T/m2·d，甚至可达4.2T/m2·d。熔化率可提高60%，甚至100%。

    通入玻璃液中的电能是服从“焦耳效应”的，电能在玻璃液中的传递速度比以辐射和对流传热约大五倍。另外由于在池窑的适当位置安装电助熔设备，形成了有益液流，热点附近温度较高的玻璃液，向加料端流动，提高了与玻璃配合料接触的玻璃液的温度。实验室试验证明，温度每提高50℃，玻璃的熔化时间可缩短一半。规模较大的池窑，在1500～1550℃温度范围内，温度每提高10℃，玻璃熔化率提高4—10%。

火焰窑的熔化率无限提高，在达到某一出料量时，就会出现结石。这个出料量称为池窑的极限出料量。采用电助熔之后，池窑的极限出料量会有所提高。电助熔不需要改变原有池窑的结构和尺寸，可不扩大池窑面积而增加池窑生产能力。

2.提高玻璃的熔化质量

    在任何情况下采用电助熔都能改善玻璃的质量。这是因为加强了玻璃液的流动使玻璃液的均匀性提高了。在玻璃液中引入电能提高玻璃液的温度，从而玻璃液的粘度降低，澄清过程加快，熔解在玻璃液中的气体量显著减少，这对玻璃的成形和加工有良好的影响。

    在火焰玻璃池窑的适当位置安装电极，在不改变原来液流方向的情况下，液流速度可提高50～80%，于是玻璃的混炼加强，有利于均化，对条纹和气泡的消除有很大作用，在热点安装电极，可以起“热障”的作用，防止熔化部未熔化好的配合料跑到澄清区去。

    另外，电助熔可以使池窑热点和液流更加稳定，即使上部加热火焰和其它条件有所波动，也不会影响玻璃液的质量。

    有些电助熔装置的目的是为了改进玻璃质量，如减少条纹和气泡。所用电极能在其附近的玻璃液中造成局部的湍流。

    我国有些中小玻璃厂，由于燃料质量不好，熔化温度烧不上去，玻璃液质量很差。如果有条件采用电助熔技术，玻璃液质量将会得到很大的提高。

   3．减弱上部火焰空间的燃烧强度、延长炉龄。

   普通火焰池窑的热量全靠上部火焰供给，热传递效率低，且上部空间加热强度大，窑的碹顶腐蚀严重。电助熔池窑，可以减少上部空间加热强度，延长窑炉寿命，这一优越性在池窑的后期表现得突出。减轻火焰窑的热负荷，弥补因燃料波动引起的熔化质量的下降。弥补和克服熔窑结构上和工艺上的缺陷，改善和稳定熔化制度。弥补燃烧系统的恶化。随着熔窑运行时间的增长，特别是燃混合发生炉煤气的熔窑在中后期时，蓄热室的格子体被部分堵塞或完全堵塞而基本失去热交换能力，以致燃烧条件不能满足正常燃料量的燃烧要求，采用电助熔能够根据需要进行热量补偿。

     例如某厂熔制琥珀色玻璃的池窑，采用电助熔后出料量从60T提高到110T，所用的电量小于提高上述吨数所需理论热量，大碹温度从1510℃降到1454℃，结果玻璃液面线处耐火材料的蚀损速率大大降低。头六个月内侵蚀深处仅约3.8cm。

    有些电助熔装置按装的目的是为了补偿池窑后期燃烧系统的恶化。在窑炉前期，池窑有能力生产出所要求的玻璃吨数。到后期时，蓄热室被堵塞，燃烧系统不能满足正常燃料燃烧的要求。这时电助熔装置能补偿热量。

    4．减少因结石缺陷造成的产品损失

    熔制深色玻璃时因产品中有结石缺陷而造成的废品有时竟高达4～7%。因结石引起的大量损失，部分是由于火焰的热量未能充分渗透到较下层的玻璃液中，致使这些玻璃液层的温度可能低于1000℃。

   针对上述情况，采用电助熔后，使废品率降低到0.5～1%。使用了电助熔装置加热下层玻璃液，减少了因结石造成的废品。

5．灵活调节出料量

    采用电助熔加热的池窑能够根据市场需要迅速调节池窑的出料量。在不增加池窑尺寸的情况下，池窑的熔化能力可提高30—50%。电助熔特别适合于需要定期变化出料量的窑炉。这种窑在使用期间熔制玻璃所消耗的矿物燃料不变，而电助熔可以使窑的熔化能力提高到限度。

    一座玻璃熔窑在同一窑期的不同时间，生产不同品种或规格的产品，所需要的玻璃液数量将随之改变，普通火焰窑调整熔化量是比较困难的。在变更期间产品质量要受到影响，而电助熔的池窑，只要适当调整输入电量可以很容易解决。例如在窑炉运行期内，当采用双滴制瓶机时，用电助熔，就可以提供增加的玻璃液。

装有电助熔加热设备的池窑，因故需要长时间停产保窑时，可以停止上部火焰加热，只靠电极通电就可以防止玻璃液凝固。

需要电助熔时可以让它运转，不需要时可以停止。当它们运转时，很稳定，不需要太多的照料。停用时的维护费用也很低。

6．稳定热点和加强有效对流

    在热点位置的电助熔，产生有益的对流，有助于配合料的分布、阻止不理想的对流和稳定窑炉的操作。图10.2表明在正常生产的池窑上进行电助熔，即使不需要额外玻璃，由于电助熔加热的能量稳定了玻璃液的对流，而使池窑的操作更加稳定，对燃烧过程中一些小的波动就不甚敏感。可以向成型部提供更加均匀的玻璃液。池窑的热点部位加进少量的电能即能得到显著的效果。

    电助熔设备对原有池窑在设计和操作方面的内在缺陷做了简单的改善，促进了对流，使配合料得到了较好的控制，池窑的熔化率有了更大的提高。

    电助熔由于是从玻璃液内部产生的焦耳热，在电极之间强化热点(热障)，强化对流。整个熔化过程加速，导致池窑熔化率的提高。熔化的玻璃具有更 好的均匀性。有利于轻量瓶或薄壁玻璃器皿(如高脚杯)的成型。电助熔同时在池窑的纵深方向进行，易于澄清，从根本上排除了玻璃条纹和气泡。

7.节能

    电助熔单耗接近于理论耗热。电助熔运转十分经济、合算，热效率达到90%，引入的电能几乎全部转变为热能。

8.炉温的控制更为方便

    炉温的控制更为方便，只用按按电钮，根据池窑要求的负荷，选择变压器电流。这样便在烧油或烧煤气的池窑上，提高了熔化率。

9.投资少，上马快

    为了提高玻璃池窑的设计生产能力，通过扩大窑炉尺寸的方法，每天增加1吨玻璃液，投资大约6万元；而不改变熔窑结构，采用电助熔技术，每天增加1吨玻璃液，投资仅为2万元。同时，除电极消耗外，其它设备如调压器、控制系统和外接电缆等都是固定资产，可以长期使用。

10.减少污染

   对火焰池窑来说，废气量随着生产能力的增加而增加，一般来说，每天增加1吨玻璃液，大约就要多产生1万m3的废气，该废气又不能回收，且很难利用，故通过烟囱排放到大气中，对环境污染很大的，在人口密集的城市尤为严重。采用电助熔就可以相应的减少废气量，有利于环境保护。

11.池窑电助熔可有的放矢在玻璃熔化池内产生热量。视具体情况，电助熔可用在澄清部或用在熔化部，或同时用在这两个区域。如果是透热辐射性差的深色玻璃，则在熔化部使用电助熔极为有利。总之，电助熔可使池窑的运行具有很大的灵活性。

12.用棒状钼电极，能在运行的池窑上施工、安装而无须中断正常生产。不再需要等到窑炉改造时就能提高产量。

13.其缺点是投资成本高，特别是电与燃料相比，能源成本相对较高。因此应用电助熔必 须对经济性进行综合分析。

电助熔装置尤其适用于有色玻璃、难熔玻璃。当前正在用于生产各种颜色的瓶罐、医药 用制品、器皿、灯泡、压延的玻璃板、玻璃管、玻璃棉、玻璃纤维、显象管玻璃、乳白玻璃、耐热制品以及光学玻璃。