現(xiàn)代大型玻璃熔窯,如浮法玻璃熔窯,目前用蓄熱室回收熱量,是周期性換向工況不穩(wěn)定的換熱裝置。蓄熱室的三大優(yōu)點:廢氣與空氣不需要密集分隔;空氣預(yù)熱溫度高(1100~13000)℃);廢氣回收的熱量相當(dāng)高,回收熱量高的可以高達60%~70%。耐火材料的選擇及其砌筑是否合理,在很大程度上取決于蓄熱室性能的優(yōu)劣.玻璃的質(zhì)量是否適當(dāng)匹配?.能源消耗.必須注意蓄熱室耐火材料的選材和配置,熔窯壽命和產(chǎn)品成本起著重要作用。
1.溫度和環(huán)境條件的蓄熱室
格子體總高H和上方時蓄熱室結(jié)構(gòu)和操作參數(shù).下部溫度t1.t0確定后(見圖1),任何層面的煙氣溫度都可以根據(jù)以下公式估算出來ti,這是選擇耐火材料的基礎(chǔ)之一。
所以,選擇蓄熱室耐火材料應(yīng)符合以下使用條件:
(1)溫度循環(huán)變化;
(2)氧化∕還原效應(yīng);
(3)侵蝕固體飛料;
(4)揮發(fā)性飛料和凝聚物的作用。
為了滿足格子體熱效率的需要,格子體耐火材料還需要具有良好的熱交換值。
2合理選擇耐火材料
2.1格子體上層
一般80~1000的蓄熱室內(nèi)每米溫降℃,1380~14000格子體頂部溫度榮盛耐材℃。在1300℃采用高純電熔砂高溫?zé)?1780~180000)的格子體上層,應(yīng)選擇直接結(jié)合高純鎂磚。℃),CaO.SiO2和Fe2O3.氣相直接結(jié)合方鎂石含量低。.液相很難進入磚內(nèi),磚體具有很強的抗腐蝕性,可以減少表面粘結(jié)粉末的封頂現(xiàn)象。
因為飛料中的SiO2.基質(zhì)部分會逐漸進入磚體龜裂縫,改變CaO/SiO低熔相透輝石形成2比值CMS2.鎂方柱石C2MS2.鎂橄欖石M2S還有鎂薔薇輝石C3MS2、產(chǎn)生較大的體積效應(yīng),方鎂石晶體也可以在堿蒸氣的作用下逐漸長大,使磚體開裂、破碎、剝落,縮短磚體的使用壽命。
2.1格子體中層
中層溫度約800~11000格子體℃,鎂鉻質(zhì)可選用.鎂橄欖石和鎂鋁耐火材料。鎂鋁材料具有很強的耐硫酸鹽侵蝕性,但價格昂貴。這種耐火材料在中國尚未普遍使用。鎂橄欖石磚的使用溫度不得超過1050℃,低溫區(qū)應(yīng)用于中層。
2.格子體下層及其他部位
下層溫度8000格子體℃一個蓄熱室格子體的總重至少為40~50,下面是化學(xué)侵蝕較弱的t,單位負荷高達8~10格子體低層t/m2.此外,還需要使用火焰法來燒烤和清潔格子體。因此,應(yīng)采用高質(zhì)量低氣孔粘土磚,具有較強的蠕變能力和良好的熱震性。為了防止堿性磚和粘土磚之間的接觸反應(yīng),可以在格子體中使用.高鋁磚作為下層之間的過渡層。
其他部位的蓄熱室包括.這些部位的耐火材料的侵蝕相對較弱,如側(cè)墻和爐條。一般來說,儲熱室屋頂采用高質(zhì)量的硅磚,側(cè)墻分為三部分。格子體上部空間儲熱室墻采用高質(zhì)量的硅磚。目標(biāo)墻也可以直接與鎂鉻磚結(jié)合。從爐條以上到格子體頂部高度的部分,更好的方案是使用與同一高度區(qū)域格子體相同的材料,可以延長墻體的使用壽命。另一種方案是選擇上一段的比較
應(yīng)采用低一級堿性磚或直接結(jié)合鎂鉻磚的格子體材料。中間段采用直接結(jié)合鎂鉻磚,下一段采用低孔粘土磚。一級粘土磚可用于爐條下方。一般來說,低孔粘土磚也可用于熔鑄AZS粘土質(zhì)護條的材成的材料。
3.結(jié)構(gòu)形式的格子體
在玻璃熔窯中,蓄熱室格子體通常以直磚作為西門式和編籃式排列。然而,格子孔經(jīng)常被堵塞。如果堵塞嚴重,則采取熱修和更換格子磚等措施。熱修條件非常糟糕,勞動強度非常大。用八角筒磚代替原來的直磚。格子體呈煙囪式,不易堵塞。整個窯期不需要熱修。只要定期檢查,如果有少量堵塞,就可以通過火焰法從下到上燃燒和清潔格子體下部。
大型玻璃熔窯重要節(jié)能技術(shù)之一就是推廣使用筒格磚,八角筒格磚保留了原直形磚的理化性能,施工方便,磚體上下對齊基本無自由懸掛部位,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,單位體積格子受熱面積高,使用壽命長,越來越重視,筒格磚壁厚可減至40mm,既減輕了單位格子體的重量,又增加了熱傳導(dǎo)性。筒格子體的成本比編籃格子體高15%左右,比十字格子體低15%左右。但在節(jié)能方面,筒格子體與十字格子體的差別并不大,編籃格子體每年熱量增加1%~2%,筒格子體每年熱量增加0%左右.5%,由于“老化”節(jié)約大量能源,減緩。
在蓄熱室結(jié)構(gòu)設(shè)計中,應(yīng)特別注意筒格磚與爐條的連接方式。直條磚西門子排列應(yīng)在筒格磚與爐條之間過渡,高度為1m左右。使格子孔上下通暢,提高氣體進入筒格子體分布的均勻性,充分發(fā)揮筒格子磚的優(yōu)越性,提高玻璃熔窯的熱效率。