玻璃熔化操作與控制

前言

《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010～2020年）》中指出：“職業(yè)教育要面向人人、面向社會(huì)，著力培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)道德、職業(yè)技能和就業(yè)創(chuàng)業(yè)能力。到2020年，形成適應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整要求、體現(xiàn)終身教育理念、中等和高等職業(yè)教育協(xié)調(diào)發(fā)展的現(xiàn)代職業(yè)教育體系，滿足人民群眾接受職業(yè)教育的需求，滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)對(duì)高素質(zhì)勞動(dòng)者和技能型人才的需要”。 2008年1月18日，由全國(guó)唯一以建材命名的河北建材職業(yè)技術(shù)學(xué)院牽頭，60多家建材企業(yè)、30多家職業(yè)院校、行業(yè)協(xié)會(huì)、科研院所加盟的河北省建材職業(yè)教育集團(tuán)在秦皇島正式成立。職教集團(tuán)成立后，致力于實(shí)現(xiàn)專業(yè)與產(chǎn)業(yè)、企業(yè)、崗位對(duì)接，加快校企一體化建設(shè)；致力于實(shí)現(xiàn)專業(yè)課程內(nèi)容與職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)接，加快構(gòu)建新的專業(yè)課程體系；致力于實(shí)現(xiàn)職業(yè)教育緊貼行業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求，加強(qiáng)職業(yè)院校專業(yè)建設(shè)，探索課程教學(xué)改革；致力于實(shí)現(xiàn)教學(xué)過(guò)程與生產(chǎn)過(guò)程對(duì)接，推進(jìn)人才培養(yǎng)模式改革；在建材職業(yè)教育集團(tuán)化辦學(xué)過(guò)程中，吸引了一大批建材企業(yè)參與到職業(yè)院校的人才培養(yǎng)模式改革、課程體系設(shè)置、教材建設(shè)、師資隊(duì)伍建設(shè)中來(lái)。中國(guó)耀華玻璃集團(tuán)等數(shù)十家成員單位企業(yè)都成為職教集團(tuán)牽頭單位——河北建材職業(yè)技術(shù)學(xué)院的緊密型實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地。這些基地的建立，密切了校企合作，使職業(yè)院校能夠充分了解行業(yè)、企業(yè)文化、企業(yè)需要的人才規(guī)格、企業(yè)崗位群能力標(biāo)準(zhǔn)等，并與企業(yè)共同進(jìn)行基于工作過(guò)程的課程開發(fā)與設(shè)計(jì)，使專業(yè)課程設(shè)置更充分體現(xiàn)職業(yè)性、實(shí)踐性和開放性的要求，課程內(nèi)容更重視與職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)接。河北省建材職業(yè)教育集團(tuán)與化學(xué)工業(yè)出版社共同策劃開發(fā)的高職高專院校材料工程技術(shù)專業(yè)系列教材項(xiàng)目，是河北省建材職業(yè)教育集團(tuán)推進(jìn)集團(tuán)化辦學(xué)的一項(xiàng)具體舉措，也是探索校企緊密合作培養(yǎng)高端技能型專門人才的一次嶄新嘗試。 近年來(lái),我國(guó)玻璃工業(yè)實(shí)現(xiàn)了快速穩(wěn)定發(fā)展，生產(chǎn)快速增長(zhǎng)，自主技術(shù)創(chuàng)新取得新進(jìn)展，結(jié)構(gòu)調(diào)整和節(jié)能減排取得新成效，國(guó)際化水平進(jìn)一步提高。但承擔(dān)著為玻璃行業(yè)培養(yǎng)技能型人才的職業(yè)院校，其專業(yè)課程教材的開發(fā)卻嚴(yán)重滯后，在本套教材出版前，高職高專材料工程技術(shù)專業(yè)玻璃類教材還是一項(xiàng)空白，相關(guān)參考技術(shù)書籍也非常少，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足職業(yè)院校專業(yè)課程教學(xué)和行業(yè)企業(yè)職工培訓(xùn)的需要。為此，河北省建材職業(yè)教育集團(tuán)與化學(xué)工業(yè)出版社商定，在河北建材職業(yè)技術(shù)學(xué)院校本教材的基礎(chǔ)上，聯(lián)合開發(fā)高職高專材料工程技術(shù)專業(yè)玻璃方向系列教材，本套教材包括《玻璃成形退火操作與控制》、《玻璃熔化操作與控制》、《玻璃配合料制備操作與控制》、《玻璃機(jī)械設(shè)備操作與維護(hù)》、《硅酸鹽生產(chǎn)過(guò)程控制技術(shù)》和《玻璃生產(chǎn)管理與質(zhì)量控制》。 在本套教材的編寫過(guò)程中，秦皇島耀華玻璃工業(yè)園有限公司、秦皇島玻璃工業(yè)研究設(shè)計(jì)院等多家玻璃企業(yè)及玻璃科研院所參與了本套教材的開發(fā)工作。參與本套教材編寫的人員都是多年從事玻璃生產(chǎn)、設(shè)計(jì)的行業(yè)企業(yè)專家和職業(yè)院校教學(xué)一線專業(yè)教學(xué)名師和骨干教師，他們把自己生產(chǎn)、教學(xué)中取得的經(jīng)驗(yàn)和成果毫無(wú)保留地充實(shí)到本套教材的內(nèi)容中。 這套教材有三個(gè)特點(diǎn)：一是在教材編寫整體思路上，將知識(shí)和技能重新解構(gòu)與重組，建立基于工作過(guò)程、融合最新技術(shù)和工藝知識(shí)、強(qiáng)調(diào)知識(shí)、能力、素質(zhì)結(jié)構(gòu)整體優(yōu)化的教材編寫體系；二是在課程設(shè)置與內(nèi)容編排上，遵循課程與崗位對(duì)接，課程內(nèi)容與職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)接的原則，力求突出課程內(nèi)容的職業(yè)性、實(shí)踐性和實(shí)用性，淡化課程內(nèi)容的純理論性，兼顧課程內(nèi)容的時(shí)代性和前瞻性；三是在教材具體內(nèi)容的組織上，融入了學(xué)歷證書與職業(yè)資格證書的雙重要求，充分體現(xiàn)了“雙證書”制度和“以服務(wù)為宗旨，以就業(yè)為導(dǎo)向”的職業(yè)教育的特征，突出了創(chuàng)新性、先進(jìn)性和實(shí)用性。這套教材的公開出版，將從根本上緩解材料工程技術(shù)專業(yè)玻璃方向教材缺乏的狀況，同時(shí)標(biāo)志著河北省建材職業(yè)教育在集團(tuán)化辦學(xué)方面又邁出了新的步伐。為此，在本套教材即將出版之際，衷心感謝一年來(lái)參加本套教材編寫、審稿、編輯工作的同志們?yōu)橹冻龅男羷冢兄x各級(jí)教育主管部門、各相關(guān)院校及行業(yè)、企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)的大力支持！同時(shí)，也將此套教材鄭重推薦給廣大讀者。 河北省建材職業(yè)教育集團(tuán) 2012年7月

內(nèi)容概要

《玻璃熔化操作與控制》從介紹玻璃的熔制工藝原理入手，重點(diǎn)介紹了平板玻璃熔化操作和質(zhì)量控制,以及玻璃熔窯的結(jié)構(gòu)和窯用耐火材料，還對(duì)熔窯的日常維護(hù)、砌筑烤窯、器皿玻璃熔窯和電熔窯進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹。本書在編寫上,以理論上夠用、實(shí)際中實(shí)用為原則，內(nèi)容上注重將理論與實(shí)踐相結(jié)合，編寫過(guò)程中插入了大量的圖片，引入了新技術(shù)和新工藝?！恫Ａ刍僮髋c控制》可作為高職高專和高等院校應(yīng)用型本科材料類相關(guān)專業(yè)的教學(xué)用書，也可作為玻璃行業(yè)企業(yè)的培訓(xùn)教材，同時(shí)也是工程技術(shù)人員的技術(shù)參考用書。

書籍目錄

0緒論 1玻璃的熔化基礎(chǔ) 1.1玻璃熔制工藝原理 1.1.1硅酸鹽形成和玻璃形成 1.1.2玻璃液的澄清和均化 1.1.3玻璃液的冷卻 1.1.4影響玻璃熔制過(guò)程的主要因素 1.2熔窯工作原理 1.2.1熔窯內(nèi)玻璃液的流動(dòng) 1.2.2玻璃熔窯內(nèi)的換熱 1.3熔化率與熱效率 1.3.1熔化率 1.3.2熱效率 學(xué)習(xí)思考題 2玻璃熔化工藝過(guò)程控制與操作 2.1溫度制度與火焰控制 2.1.1溫度制度 2.1.2火焰的控制 2.1.3燃油熔窯的溫度與火焰控制 2.1.4燃天然氣熔窯的溫度與火焰控制 2.1.5燃發(fā)生爐煤氣熔窯的溫度與火焰控制 2.1.6溫度控制的操作要領(lǐng) 2.1.7熔化工操作方法 2.1.8使用不同燃料的能耗計(jì)算參考 2.1.9 浮法玻璃生產(chǎn)企業(yè)常使用的燃料及性能 2.2投料操作與液面控制 2.2.1投料操作與工藝要求 2.2.2液面的工藝控制 2.3泡界線的形成與控制 2.3.1泡界線的形成機(jī)理 2.3.2料堆、泡界線的控制 2.4窯壓的控制 2.4.1窯壓的分析 2.4.2窯壓的控制要領(lǐng) 2.5某日熔化500t浮法玻璃熔窯操作參數(shù) 2.5.1必保工藝參數(shù) 2.5.2要求參數(shù) 2.6熔化質(zhì)量缺陷的控制 2.6.1波筋 2.6.2夾雜物 2.6.3氣泡 2.6.4光學(xué)變形 2.6.5結(jié)石 2.7熔窯的日常巡檢 2.8窯內(nèi)火焰調(diào)整的方法 2.9熔化工的崗位職責(zé) 學(xué)習(xí)思考題 3平板玻璃熔窯結(jié)構(gòu)及尺寸確定 3.1玻璃熔制部分結(jié)構(gòu)選型 3.1.1投料口 3.1.2熔化部 3.1.3卡脖和冷卻部的結(jié)構(gòu) 3.1.4窯體冷卻 3.2熱源供給部分結(jié)構(gòu) 3.2.1燃油或天然氣的小爐 3.2.2燃煤氣的小爐 3.2.3小爐的保溫 3.3余熱回收部分 3.3.1蓄熱室 3.3.2余熱鍋爐 3.4排煙供氣部分結(jié)構(gòu) 3.4.1煙道系統(tǒng) 3.4.2煙道閘板 3.4.3換向設(shè)備 3.4.4熔窯廢氣余熱的利用 3.5玻璃熔窯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3.5.1玻璃熔窯圖紙 3.5.2設(shè)計(jì)步驟 3.5.3浮法玻璃熔窯的設(shè)計(jì)方案 3.5.4某600t／d熔窯結(jié)構(gòu)的主要尺寸與技術(shù)指標(biāo) 學(xué)習(xí)思考題 4玻璃熔窯用耐火材料的性質(zhì)及選取 4.1熔窯用耐火材料的性質(zhì) 4.1.1高溫作業(yè)性質(zhì) 4.1.2物理性質(zhì) 4.1.3機(jī)械性質(zhì) 4.2耐火材料類型 4.2.1燒結(jié)耐火材料 4.2.2熔鑄耐火材料 4.2.3不定形耐火材料 4.3浮法玻璃熔窯常用耐火材料 4.3.1硅磚 4.3.2黏土磚 4.3.3高鋁耐火材料 4.3.4堿性耐火材料（含鎂耐火材料） 4.3.5電熔耐火材料 4.3.6輕質(zhì)耐火材料 4.3.7不定形耐火材料 4.4熔窯用耐火材料的選取 4.4.1玻璃窯用耐火材料的選用原則 4.4.2耐火材料在窯爐中使用時(shí)的損壞情況 4.4.3浮法玻璃窯用各部位耐火材料的選用 4.5延長(zhǎng)耐火材料使用壽命的措施 學(xué)習(xí)思考題 5熔窯的熱修和異常事故的處理 5.1熔窯的熱修 5.11 1池壁磚的熱修 5.1.2蓄熱室格子磚的熱修 5.1.3小爐噴出口平碹和反碹的熱修 5.1.4噴嘴磚的熱修 5.1.5典型熱修案例 5.2異常事故的處理 5.2.1停電 5.2.2停水 5.2.3停助燃風(fēng) 5.2.4漏玻璃液 5.2.5停油（燃料） 5.2.6停霧化介質(zhì) 5.2.7冷卻裝置漏水 5.2.8玻璃斷板 5.2.9熔窯閘板鋼絲繩斷落 5.2.10空氣交換器鏈條斷裂的處理 5.2.11空氣交換器故障 5.2.12熔窯大碹燒流落碹滴 5.2.13跑料事故 5.2.14投料故障 5.2.15停配合料 5.2.16泵房停油 5.2.I7油罐冒罐 5.2.18錫槽閘頭子的熔化操作 5.3常見事故及處理案例 5.3.1烤窯過(guò)程中常見事故及處理案例 5.3.2熔化部常見事故及處理案例 5.3.3蓄熱室常見事故及處理案例 5.3.4玻璃熔制質(zhì)量事故及處理案例 學(xué)習(xí)思考題 6.1熔窯的冷修放料（俗稱放水）  6.1.I利用玻璃放料水池放料 6.1.2水淬法放水 6.2熔窯的砌筑 6.2.1浮法玻璃熔窯的砌筑要求 6.2.2浮法玻璃熔窯施工質(zhì)量控制 6.3熔窯砌筑的技術(shù)要求 6.3.1熔窯砌體的一般技術(shù)要求 6.3.2窯爐各部位砌體具體技術(shù)要求 6.4窯爐鋼結(jié)構(gòu)安裝要求 6.4.1總則 6.4.2 窯爐鋼結(jié)構(gòu)各主要部位具體要求 6.5浮法玻璃熔窯的熱風(fēng)烤窯和烤窯前的準(zhǔn)各 6.5.1熱風(fēng)烤窯 6.5.2烤窯前的準(zhǔn)備工作 6.5.3點(diǎn)火烤窯 6.5.4熱裝窯 6.5.5某生產(chǎn)線熱風(fēng)烤窯案例 學(xué)習(xí)思考題 7器皿玻璃熔窯 7.1玻璃熔窯的分類 7.2器皿玻璃熔窯概述 …… 8玻璃電熔技術(shù)與電熔窯 9節(jié)能新技術(shù)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁(yè)：   插圖：   2.1.5燃發(fā)生爐煤氣熔窯的溫度與火焰控制 2.1.5.1熔化作業(yè)對(duì)發(fā)生爐煤氣火焰的要求 （1）溫度 窯的縱向溫度分布是根據(jù)熔化溫度曲線的要求，通過(guò)控制各對(duì)小爐的溫度來(lái)實(shí)現(xiàn)。在窯寬度方向上溫度盡可能均勻，火根火梢處玻璃液的溫度差在±5℃內(nèi)。為了保證火焰的溫度，要求煤氣的質(zhì)量好而且穩(wěn)定。 （2）火焰亮度 取決于所用燃料的性質(zhì)和空氣的過(guò)剩系數(shù)?；鹧嬷饕詿彷椛涞姆绞较虿Ａб簜鳠?，火焰中產(chǎn)生熱輻射的物質(zhì)包括火焰氣體和光亮質(zhì)點(diǎn)兩部分，而亮點(diǎn)的輻射能力更大，生產(chǎn)要求火焰要明亮。火焰愈明亮表示燃料的質(zhì)量愈好，與助燃空氣的配比合適。 （3）火焰的氣氛窯內(nèi)氣氛可分為氧化性、中性和還原性三種。從理論上講，當(dāng)窯內(nèi)空氣過(guò)剩系數(shù)等于1時(shí)，燃燒產(chǎn)物中沒(méi)有多余的氧和未能燃燒的一氧化碳，稱為中性氣氛。當(dāng)窯內(nèi)空氣過(guò)剩系數(shù)小于1，燃燒產(chǎn)物中含有一定量的一氧化碳，具有還原能力，稱為還原氣氛。 當(dāng)窯內(nèi)空氣過(guò)剩系數(shù)大于1，燃燒物中有多余的氧氣，稱為氧化氣氛。 熔制平板玻璃時(shí)，因配合料中引入了較多的芒硝，為了使芒硝在煤粉作用下以較低的溫度充分分解，故第1、2對(duì)小爐應(yīng)保持還原氣氛；第3、4對(duì)小爐是熱點(diǎn)區(qū)，應(yīng)保持中性氣氛；為使玻璃液消除還原氣氛的不利影響，第5、6對(duì)小爐應(yīng)為氧化氣氛。 （4）火焰長(zhǎng)度 火焰的長(zhǎng)度一般要求火梢微達(dá)對(duì)面胸墻，火焰太長(zhǎng)會(huì)燒損對(duì)面胸墻，或火焰進(jìn)入對(duì)面小爐，使熱量損失太多；火焰太短，則覆蓋面積小，造成局部溫度過(guò)高，溫度分布不均勻。 （5）噴射角度與剛度 火焰噴出角度分三種情況：向液面較大傾斜；與液面平行；與液面稍微傾斜。火焰向液面較大傾斜時(shí)，火焰只能噴射到噴火口至窯中心線之間的區(qū)域，這樣一方面會(huì)造成局部玻璃液過(guò)熱，產(chǎn)生有害的橫向流。另一方面，火焰沖擊料面會(huì)加劇粉料飛揚(yáng)，侵蝕耐火材料和堵塞格子體，并會(huì)增加玻璃液中的氣泡。如噴射角度向上，會(huì)燒損大碹，是十分危險(xiǎn)的。火焰平行于玻璃液時(shí)，傳熱的效果較差。因此生產(chǎn)上要求火焰噴出方向向液面稍微傾斜，噴射在超過(guò)窯中心線而接近對(duì)面窯墻處?；鹧娴膰姵鼋嵌热Q于小爐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性。同時(shí)，火焰應(yīng)有一定的剛度。 2.1.5.2溫度與火焰控制 一般根據(jù)以下幾個(gè)方面觀察，來(lái)估計(jì)溫度漲落趨勢(shì)，并加以調(diào)節(jié)。 （1）在煤氣質(zhì)量好，數(shù)量足時(shí)，風(fēng)火配比基本合理，達(dá)到合理的燃燒，此時(shí)火焰如果白亮有力，溫度多是上漲，否則下降，要根據(jù)不同情況解決。 （2）從熔化情況和窯內(nèi)顏色來(lái)觀察，一般熔化好，泡界線近，料堆小，窯內(nèi)自亮，溫度多是上漲，否則多是下降。如果熱點(diǎn)溫度降低（即熱點(diǎn)不明顯），這時(shí)沿窯長(zhǎng)度方向的溫度差減小，回流的力量也隨之降低。相對(duì)來(lái)講，料堆前進(jìn)力量大，引起泡界線向外移，熔化不良，出現(xiàn)這種情況，必須突出熱點(diǎn)，用火焰把泡界線燒回來(lái)。當(dāng)泡界線往近移的過(guò)程中，冷卻部的溫度反而降低，直至泡界線穩(wěn)定以后，冷卻部溫度才能上升到正常。

編輯推薦

《玻璃熔化操作與控制》可作為高職高專和高等院校應(yīng)用型本科材料類相關(guān)專業(yè)的教學(xué)用書，也可作為玻璃行業(yè)企業(yè)的培訓(xùn)教材，同時(shí)也是工程技術(shù)人員的技術(shù)參考用書。

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