火焰池窑的电助熔——玻璃球窑的电助熔技术

1. 设计合理的池窑结构

    电助熔技术是在火焰加热的基础上发挥作用的，一般电能只占总供能量的30%左右。没有合理的火焰窑结构，电助熔技术也是不能充分发挥效益的。所以首先对火焰池窑进行改造。

    原有池窑存在如下问题：(1)熔制温度低，最高温度(辐射表)为1500℃；(2)空气预热温度只有200～400℃；(3)热点不突出，没有镜面；(4)料堆前移，偏料跑料；(5)投料口温度低，料投不进去。

    为此作了如下改进：(1)窑炉由单碹改为双碹换热式池窑；(2)单进风改为双进风；(3)改进风火道；(4)池底保温加捣打层；(5)取消间隙砖，上部保温；(6)减小投料口宽度，投料池深从900mm改为600mm。

 经过上述改造后预热温度达到670～770℃,熔制温度达到1520℃,投粉料能生产出合格的中碱球，日产5.2t。熔化率为0.481t/m2·d；接近一般中碱窑的水平。

2．电极布置

该池窑电助熔的目的是强化对流，突出热点，改善质量，还要照顾到增产，故三对电极均放在热点附近，电极布置如图12.4.1。

3．电极材料及保护

    该厂使用的是钼电极。采用直接水冷保护套，电极可以向窑内推进，电极保护套材料为1Cr 18Ni 9Ti。

    电极保护套内通水直接冷却电极。采用软化水，其硬度不超过50ppm，冷却用的软化水是一个闭路的循环系统。在电极保护水套前，进水压力为2kg/cm2，在循环水系统中装有离心泵，为了供水可靠还设有备用水泵与高位水箱，确保电极冷却水的供应。

4.长期运行注意事项： 该厂电极保护装置安装之后，达到与窑炉同周期的效果，未产生漏水、电极断裂等不良现象。在第二期窑上又继续使用。

5.电极用耐火材料  池底及电极砖使用36#无缩孔AZS砖，运行了14个月，池底可以不更换。

6.澄清剂的选择  初期采用Na2SO4(0.5%)+NaNO3(1.0%)+CeO2(0.05%)为澄清剂。但澄清效果不够理想。分析了白 砒的澄清作用原理及推进式电极的工作状态，决定恢复使用白 砒。经过的实际运行，电极侵蚀量并未显著增大。分析其原因：As2O3、Sb2O3对钼电极都产生强烈的氧化作用，这是不容置疑的。而该厂的电极在玻璃液面下450mm深处，远离开硅酸盐的反应区，而且窑炉火焰是氧化气氛，所以电极损坏不明显，再加上电极又是可推进式的结构，即使多损失一点也无碍大局

7.供电方案与控制方案

1)变压器采用有级调压，级数为5级。设有级调压的目的有二个：(一)变压器实际运行中可以用不同的档去获得合理的功率因素和适当的可控硅调节范围，避免过高电压造成可控硅导通角太小、功率因素低、一次电流大、电流上升率高等不良后果。(二)万一控制系统出故障，一时又不能修复时，可以直接送电以维持生产。

    (2)为了稳定输入功率，采用可控硅变压器一次侧调节的方案，恒二次电流或玻璃液温度，两个方案兼容。

    (3)设有快速熔断器熔断报警电路。这样，只要及时更换坏的快速熔断器，停电15～２０分钟对熔制状态不会有过大的影响。

    (4)控制线路具有软起动机构。在突然停电的状态下，能保证供电线路在无冲击下自动投入运行。

    (5)各电极均有对地电压监视，以保证电极安全运行，防止炉体因某点接地而造成其它部分过高的对地电压。

    (6)为了人身安全，电极的实际运行电压不超过150V，电极的对地电压控制在60～70V以下。

    (7)在变压器设计上还采用了安全屏蔽接地措施。即在变压器线圈的一二次间采用屏蔽接地技术，这样即使变压器一二次绝缘损坏，380V电压也不可能进入炉体，以确保窑上操作工人的人身安全。

    (8)在实际运行中，控制设备无需专人值班，运行稳定、可靠，没有发生过什么故障，完全达到设计要求。