玻璃熔窑用耐火材料维修

　　一、节能降耗措施

　　对于浮法玻璃熔窑自身结构来说，节约能耗的主要措施可归纳为：窑形尺寸、燃料与燃烧、火焰高度、全窑宽投料、窑体保温、窑体密封、格子体配置、浅池、窄卡脖、作业制度等这样一些措施。

　　1.窑形尺寸：窑形主要工艺尺寸要设计合理，与熔化能力相匹配的窑形主要工艺尺寸，特别是熔化部和熔化区的长、宽尺寸和长、宽比例是有合理的最佳值的。达到了这个最佳值时，不但熔窑的熔化能力和熔化质量都能得到保证，而且能耗最低。国内许多玻璃熔窑能耗高的主要原因是熔化区的长度尺寸偏大，窑内火焰分散，热流密度低，达不到应有的熔化温度。

　　玻璃熔窑用耐火材料窑体的冷修节能改造

　　2.燃料与燃烧：使用高热值燃料并配备高效能喷枪，才能在熔化区内达到理想的高温熔化效果。选择合适的燃料、空气比例，使火焰长度为窑宽的3/4；对喷枪进行精确调整，达到合适的燃料供给角度和流速；实现燃烧过程自动调节；将换火时间调到最小限度；连续控制烟气成分，是玻璃熔窑节能的基本条件。

　　3.火焰高度：应尽量减少窑内火焰与玻璃液面之间的高度，从小炉喷火口喷入窑内的火焰，应当是既不能对玻璃液面产生扰动作用、又要尽量靠近玻璃液面。国外许多熔窑采用“顶插、侧插、底插”式喷枪，喷火口挂钩砖之上即为小炉炕面砖，小炉炕面顶比池壁顶高出大约500mm（470～580mm之间），助燃空气在小炉内倾斜向下俯冲与燃料相遇后燃烧生成火焰喷入窑内，火焰紧贴玻璃液面又不扰动液面，热效率比较高。

　　目前国内自行设计的玻璃熔窑基本都采用炉下式喷枪，要在喷火口挂钩砖和小炉炕面舌头砖之间设喷枪用的“喷嘴砖”，喷嘴砖高度一般为200mm，这样小炉炕面比池壁顶就要高出大约700mm（670～780mm之间）。火焰与玻璃液面之间的高度也就增加了200mm，显然这就使火焰远离了玻璃液面，降低了火焰的热效率，大约要降低3～5％，小炉炕面顶比池壁顶高出的越多火焰热效率越低。

　　4.全窑宽投料技术：采用全窑宽投料技术产生的节能效果，可以从两个方面来说：其一是在熔制工艺上，全窑宽投料池投入窑内的配合料带更宽、更薄，加大了配合料的受热表面积和透热性，使熔化区内的热量更多更快地被配合料吸收，从而减少了热量向窑外的损失。其二在熔窑结构上，采用全窑宽投料池可以把熔化部的池宽和池长做得略小一些，这就减少了整个窑体的表面散热损失，从而产生节能效果。

　　5.窑体保温：窑体的保温对熔窑的节能作用大家都很清楚，需要保温的重点部位包括：熔化部的大碹、胸墙、池壁、池底，小炉的底板、侧墙、顶碹，蓄热室的上段墙、顶碹，烟道的墙和碹。

　　6.窑体密封：窑体的密封对熔窑的节能作用是一目了然的，需要做密封的熔窑重点部位包括：投料口L吊墙鼻区耐火砖下缘到池壁顶之间，熔化部池壁顶与挂钩砖之间，各节大碹膨胀缝，小炉膨胀缝，蓄热室墙与碹脚之间，蓄热室各节碹的膨胀缝，以及各种操作门、孔、洞等都应随时做好密封。

　　7.格子体配置：燃料在玻璃熔窑内的燃烧温度与助燃空气的予热温度成正比关系，助燃空气的予热温度与格子体配置的合理性有很大关系，格子体配置是否合理主要体现在格子体蓄热面积和格子体高度上。格子体配置合理了就能提高助燃空气的予热温度，也就提高了燃料的燃烧温度，就会产生节能效果。

　　降低排出的烟气温度对于玻璃熔窑的节能也会有比较明显的作用，目前从玻璃熔窑蓄热室排出的烟气温度一般在600℃左右，若能降低到200～300℃的话，将节能10％以上，要做到这一点是需要做开发和攻关性工作的。

　　有资料介绍：提高助燃空气予热温度，能使燃料消耗大大降低，在助燃空气予热温度到1000℃的熔窑内，若将这个温度提高到1100℃时，可以节省燃料8％，若提高到1200℃时，可以节省燃料15％。根据这一资料可以大致地认为：助燃空气予热温度每升高100℃，可以节省燃料7％～8％。

　　8.浅池结构：玻璃熔池是一个大的散热体，对于某一特定平面尺寸的玻璃熔窑来说，池深不同就是玻璃液的总量不同，池深越大就总量越大，散热量也就越大。以往的玻璃熔窖熔化部池深多为1400～1500mm的深池，现在多为1200mm左右的浅池，冷却部池深可为900mm左右，浅池结构有一定的节能效果。

　　9.窄卡脖：从熔窑内玻璃液流纵向断面图中可以看到：在卡脖处不同深度处的玻璃液流方向是不同的，靠近玻璃液面的上层向冷却部流动，靠近池底的下层反向流回熔化部。流到冷却部的玻璃液温度下降了，再流回熔化部后又要再受到二次加热，就要消耗热量，卡脖缩窄就可以减少这种二次加热消耗的燃料。

　　10.温度制度：玻璃配合料的熔化速度与窑内温度制度密切相关，高温作业制度能加快玻璃配合料的熔化和生成玻璃液，有明显的节能效果。

　　二、延长窑龄措施

　　从浮法玻璃熔窑自身结构来说，延长窑龄的主要措施可归纳为：耐火材料、熔窑钢结构、膨胀缝、L形吊墙、窑内压力、风冷、水冷、熔窑砌筑、烤窑、维护保养等这样一些措施。

　　1.耐火材料：熔窑各部位耐火材料质量必须保证，不同部位耐火材料匹配要得当，需要做酸碱分隔的部位必须有可靠材料分隔开，与玻璃液接触部位的耐火材料必须能抗玻璃液侵蚀耐冲刷，蓄热室中、上段格子体材料要耐高温、耐碱性粉尘侵蚀。

　　2.熔窑钢结构：比如一座500t/d级的浮法玻璃熔窑是由近二十种不同品种的耐火材料、三百多个尺寸规格、几十万块（50～70万块）、总重量几千吨（5000～8000吨）耐火材料砌筑而成的。熔窑钢结构就是用来支撑和约束这个砌筑而成的窑体砖结构的，熔窑钢结构必须保证窑体各部位的耐火砖结构从开始砌筑、到高温运行产生膨胀后，都能保持不产生超过允许的变形或使砖块压碎。所以熔窑各部位的钢结构件即不能弱也不能太强壮。

　　3.膨胀缝：玻璃熔窑的窑体结构要长期处于高温下运行，窑体各部位的膨胀缝留设对窑龄的影响很大。耐火材料具有热胀性，要保证窑体结构的安全，对一些受到膨胀限制部位的窑体结构必须留有合适的膨胀缝，保证耐火砖块在高温下不被挤碎，窑墙不变形。

　　4.L形吊墙：以往的玻璃熔窑前脸墙一般采用硅砖做的“鱼肚碹”结构。鱼肚碹的股跨比一般都比较小，计算下来鱼肚碹的碹砖压应力都比较大；鱼肚碹的硅砖属于酸性材料，要承受配合料内的碱蒸汽的化学侵蚀；鱼肚碹砖还要承受高温作用的热冲刷和侵蚀。鱼肚碹处于这样恶劣的工况条件中，安全可靠性很差，曾经是影响玻璃熔窑寿命的最薄弱环节之一。针对鱼肚碹使用寿命短的情况，L型吊墙结构被开发了出来。随着玻璃熔窑前脸L型吊墙结构的应用，熔窑前脸墙结构的安全可靠性问题便得到了很好的解决。

　　5.窑压：通常所说的熔化部内的窑压为5～7Pa，是指窑内压力比窑外压力高出5～7Pa。这种窑内的微正压是为了既保证窑外冷空气少进入窑内，又保证窑内少往窑外穿火。窑压越大，越容易出现向窑外穿火，使得一些小的缝隙不该穿火的地方，由于穿火后而成了大缝，也就是平常所说的“烧穿”了，烧穿对窑体结构寿命就要产生影响。

　　6.风冷、水冷：玻璃熔窑上需要进行吹风冷却的地方主要包括：熔化部两侧池壁、卡脖两侧池壁、熔化区的碹脚梁、投料口拦铁、L型吊墙等。需要进行通水冷却的地方主要包括：卡脖入口处池壁外侧拐角、液位池与熔化部相交处池壁外侧拐角等部位。

　　7.熔窑砌筑：玻璃熔窑的砌筑质量对熔窑寿命起很大作用，必须选择有资质的专业施工单位，施工设备要齐全，工种要配套，质量监督不可少，玻璃熔窑各部位都有详细的砌筑要求，必须保证。

　　8.烤窑升温：烤窑升温对玻璃熔窑运行寿命至关重要，它将不可逆转地影响以后的熔窑性能和寿命。比如由于烤窑不当造成了窑体变形，开裂、下沉、挤碎等等，都要影响窑龄。烤窑升温曲线必须合理，在升温中需要控制膨胀的部位必须及时准确地进行操作，严格控制。

　　9.合理运行：玻璃熔窑的温度制度要合理，各部位窑压要合理、稳定，液面波动要小，各种设施状态良好、操作准确，不产生运行中对窑体的破坏。

　　10.维护保养：要按玻璃熔窑运行操作规程每日做好对窑体的巡检工作，出现问题及时进行保养。在熔窑运行的中后期要加强维护保养工作。

　　三、结束语

　　以上是浮法玻璃熔窑冷修改造时，为了增加熔化能力、提高熔化质量、节能降耗、延长窑龄而采取的一些常规措施。随着热工技术的进步、熔窑设计经验的丰富、新型耐火材料的开发，会有更多更好的玻璃熔窑新技术将被开发出来，将使玻璃熔窑的熔化能力、熔化质量、节能降耗、长窑龄方面取得新的应用成果。