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鼓泡技术在玻璃生产中的应用
来源: | 作者:玻璃网 | 发布时间: 2019-10-05 | 2444 次浏览 | 分享到:

  鼓泡技术在玻璃生产中的应用优势鼓泡的搅动使玻璃液更加均匀,超强的均化作用在换色时可快速减少色差;玻璃液温度的升高使气泡更快长大排出,并容易逸出表面,产品气泡数量较少;玻璃液温度的升高使小结石、玻节、容易消除,减少了各种不透明欠点,提高玻璃品质;鼓泡线将未熔化物质阻挡在熔化区,有效阻止跑料现象的发生,提高出料量,降低单耗;空间温度降低,减少了碹滴落入有利于窑炉使用寿命的延长;减少芒硝用量,降低SO2、NOX的排放量;在玻璃质量不佳,合格率长期偏低的窑炉,增设鼓泡器可以提高合格率。

在一座运行的窑炉上,热打孔安装一套水冷式鼓泡器,采用连续鼓泡。在生产量、燃料量不变的情况下,运行工况很快出现三大变化:①窑炉火焰空间温度下降20~30 ℃;②玻璃液温度提高20~30 ℃;③料山明显后移。充分利用这些有利的变化,并加以适当的工艺调整,可以收到巨大的经济效果。图1为窑内鼓泡状态图。图2为鼓泡启动后卡脖前底部温度上升情况。


图1 鼓泡状态


图2 鼓泡启动后卡脖前底部温度上升情况

目前在玻璃窑炉上使用两类鼓泡器,水冷式鼓泡器和风冷式鼓泡器(又称干式鼓泡器)。水冷式鼓泡器水冷式鼓泡枪由金属管复合而成,用高压水冷却金属管内部,可在1600 ℃ 高温下使用,寿命可达一个窑期。使用水冷式鼓泡器可起到:鼓、冷、滞、冻4个方面的作用。水冷式鼓泡枪可以不用整体鼓泡砖。

风冷式鼓泡器:风冷鼓泡管使用陶瓷管或铂金管。插入玻璃液20~700 mm,插入玻璃液部分不需要冷却。但在鼓泡孔口需要少量冷却风(气)冷却,防止鼓泡孔渗漏玻璃液。风冷式鼓泡器结构示意图见图4。

风冷式鼓泡管必须要用整体鼓泡砖,不可穿越多层池底砖,鼓泡砖的高度400~700 mm,鼓泡砖凸出池底50~100 mm,孔口还要有冷却风吹。如果没有整体鼓泡砖,热玻璃液会从捣打层横向渗漏,或从旁边的热电偶孔流出。由于风冷(干)式鼓泡器不需要冷却水,不怕停电、停水、停气,所以深受中小玻璃厂喜欢,纤维玻璃、器皿玻璃、瓶罐玻璃、日用玻璃几乎全部采用干式鼓泡。

鼓泡位置:(1)鼓泡纵向位置:鼓泡器的位置一般设置在热点附近。在窑炉的窑长2/3处。有窑坎的,在窑坎前。双排鼓泡器,一排在热点前,一排在热点后。某公司300 t/d马蹄焰浮法窑炉(带窑坎),由于马蹄焰窑炉长宽比小,料山很难控制,容易造成单向跑料。采用连续鼓泡还不够,需要加大鼓泡,使鼓泡线成沸腾状,采用沸腾鼓泡后,有效地防止料堆跑料,出料量达到330 t/d,提高了10%。安装示意图见图5。

(2)鼓泡横向布置:鼓泡枪横向布置见图6。水冷式鼓泡枪的间距一般为600 mm,按池底大砖宽度定。为了得到更强大的鼓泡动力波,减少间距增加鼓泡枪数量。现在大型窑炉趋向450 mm间距,需要铺设专门鼓泡砖。风冷式鼓泡管的间距在300 mm,靠侧面池壁为二支鼓泡枪的间距,≮900 mm,间距1 200 mm时有跑料现象。

(3)鼓泡高度:鼓泡可分为低层鼓泡和中层鼓泡。鼓泡枪升入玻璃液的高度,在300 mm以下是低层鼓泡,在300 mm以上是中层鼓泡。水冷式的鼓泡器高度可以上下调整,风冷式鼓泡器高度不可调整。水冷式鼓泡器的高度设定,H=1/2池深+100 mm,平板玻璃窑炉的池深,一般在1 100 mm左右,通常浮法玻璃窑炉水冷式的鼓泡枪设定高度为650~700 mm。

(4)鼓泡用气:鼓泡用气可以采用压缩空气、氧气(O2)、氮气(N2)、二氧化碳(CO2)等。无论是水冷式还是风冷式鼓泡器,通常多是使用压缩空气作为鼓泡气,压缩空气需要冷冻干燥,经过100目过滤器过滤即可以使用。 

(5)鼓泡与玻璃颜色:不同颜色的玻璃(不同的透过率)使用水冷式鼓泡器后,产生的效果是不一样的。3种不同透过率(彩玻70%,普白80%,超白90%)的平板玻璃,在生产运行中,热打孔安装水冷式鼓泡器,得到不同的效果。彩玻的效果最好,出料量可以轻易提高10%,颜色越深鼓泡效果越好;普白玻璃出料量一般可以提高5%,普白玻璃池底温度可见明显升高,料山可见明显回缩,但出料量提高到5%以上有困难;超白玻璃热态安装鼓泡器,玻璃会产生大量0.3~0.5 mm小气泡。因为超白玻璃透过率高,透热性强,本来池底温度就高。加鼓泡后造成玻璃液过热,产生过热气泡。但只要将窑内温度下降,就可消除过热小气泡。

(6)鼓泡与玻璃组成:水冷式鼓泡器可以适用于任何玻璃成分。水冷式鼓泡枪使用金属材料,有碳钢和不锈钢,碳钢鼓泡枪适用禁镍工厂。苏州某汽车玻璃公司实行严格的禁镍措施,鼓泡枪只能采用碳钢。但使用寿命比较短,需要定期替换。不锈钢制鼓泡枪可以使用一个窑期。使用陶瓷材料的风冷式鼓泡管不能用在硼硅酸盐玻璃,侵蚀陶瓷管,不能使用F(氟)系澄清剂。铂金的鼓泡器不能用于彩玻,以及含铁量高的玻璃,会造成铂金中毒损坏。

(7)鼓泡与环保:使用鼓泡器,可以减少澄清剂芒硝的用量。某公司在没有使用鼓泡前,芒硝含率3.8%,使用鼓泡后,由于玻璃液温度升高,并起到澄清作用,气泡容易排出,可以将芒硝含率逐渐减少到2.0%,芒硝用量减少47%,即减少了近50%的SO2排放量,减排效果显著。这一潜能,被很多用户忽视了,使用鼓泡器后,没有相应减少芒硝用量。温度越高,氮氧化合物生成量越大,使用鼓泡后窑炉最高温度(Tmax)降低,NOx也相应降低,有利于环保。

通过分析可以得出:采用连续鼓泡技术,可以使窑炉的熔制得到更好改善:①玻璃液更均化;②玻璃液温度提高;③空间温度降低;④减少芒硝量,减少SO2排放;⑤出料量增加;⑥能耗降低;⑦玻璃品质提高;⑧延长使用寿命。无论是水冷式鼓泡器还是风冷式鼓泡器,都会给玻璃生产带来一系列益处,给企业带来显著的经济效益和社会效益。是一项投资少、见效快、效益高的技术,性价比高。只要充分认识鼓泡器的运行规则,安全也是有保障的。