玻璃熔窑蓄热室上段墙用硅砖的优化设计.docx
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1、浮法玻璃熔窑能耗水平与窑炉大小有密切关系,熔窑越大其能耗和废气处理成本越低,对窑炉的节能减排和提高企业竞争力有重要意义,因而窑炉的规模越来越大。国内目前已有多座玻璃熔窑熔化量达1250td,1400td也在论证设计中。蓄热室作为窑炉的余热回收设备,其主要作用是把空气预热到足够高的温度。蓄热室的蓄热能力取决于格子体的换热面积,足够大的换热面积可有效提高预热空气的温度并降低烟气的排出温度。为保证足够的换热面积,蓄热室的长宽高尺寸要变大,彼材一次性投入增多。以某1250td玻璃窑炉为例,上部墙体如用镁砖用量达1265t,如全部换成硅砖为8653其材料成本只有镁砖的25%,投资减少明显。故为减少投资成
2、本,蓄热室上部墙采用硅砖的开始增多。一、硅砖的性能玻璃熔窑用硅砖具有下列特性:i .高温体积稳定,不会因温度波动而引起炉体变化。由于硅砖的荷重软化温度高、蠕变率小、玻璃熔窑在1600C下可以保持炉体不变形,结构稳定。ii .对玻璃液无污染。硅砖主要成分是Si02,在使用时如有掉块或表面熔滴,不影响玻璃液的质量。iii .耐化学侵蚀。上部结构的硅砖受玻璃配料中含R20的气体侵蚀,表面生成一层光滑的变质层,使侵蚀速度变低,起到保护作用。iv.体积密度小。可减轻炉体质量。硅砖胸墙(来源玻璃窑炉导报)优质硅砖的物理性能如下:#项目指标1SiO2%962Fe2O3%0.63熔齐(J指数(A12O3+2R
3、2O)%0.54荷重软化温度(0.2MPa,T0.6)16805显气孔率%206常温耐压强度MPa407真密度g/cm32.348残余石英%1.5二、蓄热室上部格子体改进蓄热室格子体的烧损堵塞而热修或冷修是影响窑炉使用的主要原因,在格子体上部区域选用新的抗侵蚀强的材料可有效缓解传统配置使用时间不长的缺陷。顶部格子破在高温区(13001400C)长时间受碱蒸气和配合料飞料侵蚀,传统格子体上部区域采用高纯镁破往往是最先烧损的部位,尤其是燃料为石油焦的窑炉。石油焦中的V205可以与镁砖间隙相的CaO形成钮酸钙及锐酸钙镁,新形成的低熔点钗酸盐相在高纯镁砖中逐步长大,随着CaO和MgO不断被侵蚀的情况下
4、,镁砖的结构强度变弱,使用时间变短。在格子体顶部三层推荐使用铭刚玉砖。因为铭刚玉砖中的刚玉相被铭刚玉固溶体所保护,可有效抗V205侵蚀。在铭刚玉砖下的高温区IlOO1300宜先选用4层高温镁钻砖再用常规镁砖,镁错砖内部的镁橄榄石层可以保护MgO,而使其受侵蚀变慢。区域排列方式材料(自上而下)2筒形砖镁错砖3筒形砖电熔镁砂砖4筒形前直接结合镁铭砖5过渡层烧结硅线石砖6T形砖烧结硅线石砖CTIEC推荐配置三、蓄热室上部墙体改进蓄热室连通形式一般全分隔式、全连通式和组合连通式三种形式。1、全分隔蓄热室全分隔蓄热室是以各小炉为分隔单元,各个室的气体不能串通,气体分配靠各个分支烟道上的闸板来控制,调节便
5、利。同时每个室的格子体都可单独进行热修,蓄热室的内侧墙和外侧墙由于有多道分隔墙的支撑不会出现内倾稳定性强。但是分割墙增大了投资,减少了换热面积使蓄热室热效率降低,分隔墙的上部分墙砖易碎裂、倒塌造成的局部格子体堵塞。2、全连通蓄热室全连通蓄热室就是将熔窑一侧的蓄热室连通为一个室。这样可以最大限度的增加格子体的热交换面积热效率高,但由于没有隔墙,内外侧墙的稳定性差的同时使这样格子体也不能用常规做法进行热修。3、组合连通蓄热室组合连通蓄热室就是根据实际情况采用两两或三两等不同的组合形式。一般九对小炉采2+2+2+2+1或3+2+2+2组合,八对小炉采用2+2+1+2+1组合。蓄热室墙体由内侧墙、外侧
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