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1、窯爐課程設計說明書題目：年產3000噸高硼硅玻璃電熔窯爐的設計目錄前言１一、設計任務及原始資料31.1設計題目：31.2設計技術指標、參數：3二、窯型選擇4三、窯體主要尺寸選擇53.1熔化池面積53.2熔化池的長度和寬的63.3熔化池的深度7四、電極材料的選擇及插入方式84.1電極材料的選擇84.2電極尺寸的選擇94.3電極插入方式選擇104.2電極連接方式選擇11五、耐火材料的選擇與計算125.1耐火材料的選擇125.2耐火材料的計算13六、窯爐電工熱工計算146.1玻璃熔化熱計算146.2玻璃耗電量計算156.3玻璃熱效率計算15七、小結16參考文獻16前言玻璃電
2、熔技術是目前國際上最先進的熔制工藝，是玻璃生產企業(yè)提高產品質量，降低能耗，從根本上消除環(huán)境污染的十分有效的途徑。對于15t/d以下的小型玻璃熔窯來說，在電力充足和電價適中的地區(qū)，用電熔工藝來生產各類玻璃制品的綜合經濟效益是很理想的；在電價較高的地區(qū)，對于彩色玻璃、乳濁玻璃、硼硅酸鹽玻璃、鉛玻璃、高揮發(fā)組分玻璃或特種玻璃生產也是合算的。過去我國小型電熔窯的應用一直進展不太大，主要原因有兩條：首先是人們普遍認為電熔的價格昂貴，熔制成本高，忽視了電熔可帶來的整體效益；其次，以往引進的國外電熔窯由于包含大量的技術費用，選材過于講究，因而投資很大，一座熔化面積不到2m2，日產量
3、4噸的小型電熔窯，少則二三百萬元，多則近千萬，對于生產一般玻璃制品來說，是難以接受的。即使引進了也往往因為折舊費用過高而被迫停用。我們設計的電熔窯，以我國的國情為基礎，根據產品特點確定適當的窯齡，著重考慮綜合經濟效益，大量采用國產優(yōu)質材料，在滿足產品質量要求的前提下，大大降低了電熔窯的造價。以上述規(guī)模的電熔窯為例，包括電極和全套電熔自動控溫裝置在內的設備投資只需約100萬元，每次冷修費用也不過十余萬元，為玻璃全電熔技術的廣泛應用創(chuàng)造了條件。玻璃熔窯有如下優(yōu)點：沒有廢氣，防止空氣污染；降低揮發(fā)性配合料組分的揮發(fā)；玻璃均勻；降低因結石造成的產品損失；在節(jié)假日停產后恢復生產
4、的困難較少；熔窯大修較快；在整個窯期內可始終保持滿負荷的出料量；占地面積??；二氧化碳的回收；熱量散失減少；玻璃質量好、效率高、成本低；建設投資少；全電熔窯易于調節(jié)控制，操作范圍廣，熱工制度比池爐穩(wěn)定?？傊?，在環(huán)保要求嚴格、電價低兼、玻璃熔化困難、玻璃質量要求高、生產規(guī)模小時可考慮全電熔窯。2一、設計任務及原始資料1.1設計題目：年產3000噸高硼硅玻璃電熔窯爐的設計1.2設計技術指標、參數：1、坯料的化學組成（%）：成分SiO2Al2O3CaONa2OB2O3含量（%）802.60.35.1122.熔窯生產能力：G=3000/300=10t/d；3.熔化率：k=150
5、0kg/(ｍ2?d)；4.k系數：K=0.3；5.玻璃熔化溫度：t=1450℃；6.玻璃液密度：ρ=2.4t/ｍ3；7．窯爐長寬比：L/B=1~1.5；二、窯型選擇我國熔制硼硅酸鹽玻璃的電熔窯大多為小型窯，冷頂電熔窯與火焰窯相比具有節(jié)能、提高質量、降低成本等顯著的優(yōu)越性。（1）小型電熔窯有較好的經濟性，以日產2.0噸的高硼硅玻璃球窯為例,從燃料和硼揮發(fā)兩頂進行比較如表1表1生產方式項目火焰窯熱頂電熔窯冷頂電熔窯硼揮發(fā)%18103窯的熱效率%6.54060(2)玻璃質量好，在火焰池窯中由于窯溫、窯壓、氣氛和產量等工藝條件發(fā)生變化，都要引起硼的揮發(fā)率的變化，使玻璃不均勻。
6、同時火焰窯和熱頂電熔窯，硼的揮發(fā)嚴重腐蝕了上部結構，不但縮短了窯爐的壽命，而且碹滴落入玻璃窯內，影響了玻璃質量。冷頂電熔窯完全可以避免上述弊病，獲得高質量的玻璃。本窯爐產量為10t/d。選用小型電窯。4三、窯體主要尺寸的確定3.1熔化池面積在確定電熔窯主要尺寸之前，首先要知道所熔制的玻璃成分和窯的日熔化量，電熔窯的熔化率取決于玻璃的種類、電熔窯的大小。玻璃電熔窯的熱量是通過所熔化的玻璃的整個體積引入的，應以每天、每立米的體積熔化量來確定電熔窯的結構。表2是現有的一些全電熔窯的面積熔化率。玻璃種類電熔窯的大小面積熔化率(T/m2.d)普通鈉鈣玻璃小型窯1.5大型窯2.5
7、琥珀式玻璃小型窯1.0大型窯1.6綠色玻璃小型窯1.0大型窯1.6硼硅酸鹽玻璃小型窯1.5大型窯1.8乳白玻璃小型窯2.5大型窯3.0黑色玻璃小型窯1.5大型窯2.0表25由于配合料的熔化過程仍在窯池表面進行。因此，熔窯的融化池面積讓可以用下式計算：F熔=G/K式中：G——熔窯的生產能力，kg/d;K——熔化率，kg/(ｍ2?d)。則：F熔=10/1.5=6.67（ｍ2）。3.2熔化池的長度與寬度L/B越大，投入窯爐的玻璃原料從熔化到完成澄清，其間的玻璃“行程”越長，也越有利于熔化和澄清。早期設計的單元窯熔他是很長的，日產量在8—50t/d，（L/B
