玻璃电熔坩埚窑运行工艺探讨

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1、玻璃电熔坩埚窑运行工艺探讨摘要电熔化作为玻璃生产的主要方式之一，具有很高的应用价值，能节约能源，有利环境保护，熔化的玻璃品质高。用优质的电熔锆刚玉砌筑熔化部代替普通坩埚，并应用电熔技术来改造坩埚窑结构和生产方式，是改善坩埚窑使用性能的有益尝试。通过电熔坩埚窑的实际运行来探讨其烤窑、熔制、换料等工艺。关键字：电熔化，坩埚窑，电熔锆刚玉，烤窑，熔制，换料目录1绪论1.1引言1.2玻璃电熔窑炉的历史和发展1.3几种典型的玻璃电熔窑炉1.3.1熔制铅玻璃的全电熔炉1.3.2熔制硼硅酸盐玻璃的全电熔炉1.3.3熔制有色玻璃的全电熔炉

2、1.3.4熔制氟乳浊玻璃的全电熔炉1.4电坩埚窑的分类和特点1.4.1电热坩埚窑的特点1.4.2电熔坩埚窑的特点1.5电熔坩埚窑的现状1.6本课题的研究内容1.7本课题面临的难题2实验2.1实验试剂和仪器2.1.1玻璃原料和配方2.1.2实验设备和仪器2.2实验方法2.2.1烤窑曲线安排2.2.2熔制工艺安排2.2.3换料工艺安排2.2.4注意事项3分析与讨论3.1烤窑工艺讨论3.1.1烤窑曲线和制度的确定3.1.2烤窑效果与讨论3.2熔制工艺探讨3.2.1熔制曲线和制度的确定3.2.2加料制度讨论3.2.3熔制效果与讨论

3、3.3换料工艺探讨3.3.1换料制度讨论3.3.2换料效果与讨论3.4AZS砖的抗侵蚀结果讨论3.5运行经济指标分析4结论参考文献致谢译文及原文1绪论1.1引言坩埚窑是玻璃窑炉的一种，其特点是玻璃熔制的各个过程——熔融、澄清、均化、冷却都在同一坩埚中，随时间推移逐步完成，可连续也可间歇地作业。它有很多优点，如玻璃品种易调换，生产组织灵活，玻璃质量较高。因此，坩埚窑常被用于熔制光学玻璃、颜色玻璃、晶质玻璃、仪器玻璃以及各种特种玻璃。传统的坩埚窑通常采用粘土或高铝质坩埚，以火焰加热。其存在的不足是效率低下、坩埚侵蚀严重、玻璃质

4、量不高等。如何有效地发挥坩埚窑的优点，改进它的不足，是摆在我们面前的问题。从各种可选的方法中，我们决定把坩埚窑和电熔技术结合起来，从而做成了电熔坩埚窑。采用电熔技术主要有以下几个优点：能耗低，热效率高，产品质量高，生产过程易于自动化操作等[1]。并且，用电熔锆刚玉直接砌筑成熔化池代替粘土或高铝坩埚来熔制玻璃会大大增强抗侵蚀能力，延长坩埚使用寿命。我们期望通过电熔坩埚窑炉的实际运行来探讨其操作工艺，评价其运行效果，以研究电熔坩埚窑的实用价值。1.2玻璃电熔窑炉的历史和发展1907年法国的索维吉昂(Savegeon)获得了一个

5、电熔炉的专利——利用电流通过玻璃配合料产生的热量来熔化玻璃。1920至1925年期间，挪威的雷德(Raeder)使用碳电极，成功地实现了熔窑全电熔。1925年，瑞典的科尼利矶斯(Comeljus)已使用这种熔窑生产琥珀色玻璃和绿色玻璃。其效率颇好，可达到1.40千瓦小时公斤玻璃。但这种熔窑只能用于熔化有色玻璃和钠硅玻璃。在第二次世界大战期间，瑞士的波来耳(Borel)在解决电熔燃料短缺方面做了大量的研究发展工作并获得了成功，由法国圣戈班(St.Gobain)公司加以推广。该公司对电助熔做了实际的工作。战后人们对钼电极感兴趣

6、，佩恩伯瑟(Penberthy)设计的电极系统使用钼棒，1952年玻璃工业开始广泛采用这种电极系统。它已用于电助熔和全电熔。另一种钼电极系统使用钼板，是英国的格耳和汉恩(Gel和Hann)于1956年提出的。过去二十年中，使用电加热熔化玻璃的方法获得迅速推广。近十年来，电熔领域不断出现了一些新概念及发展，如混合熔化，电熔窑熔化铅晶质玻璃，电加热料道，微型电熔炉等。我国玻璃电熔技术是在20世纪80年代引进国外玻璃电熔炉的基础上起步从而发展和丰富起来的。1.3几种典型的玻璃电熔窑炉1.3.1熔制铅玻璃的全电熔炉铅晶制玻璃多在单

7、坩埚窑、多坩埚窑或日池窑中熔制的缺点在于氧化铅的挥发污染。日池窑中玻璃液面波动冲刷耐火材料引起严重的耐火材料结石和条纹。用电熔炉可以减少这些危害。我国铅玻璃电熔窑使用的窑型主要有[4]：(a)Ｔ型窑：即上大下小的形状，氧化锡电极垂直安装在两边的台阶上，采用单相供电或三相ＳＣＯＴ供电。(b)矩形窑：上下大小一样，氧化锡电极水平安装在两边的池壁上，采用单相供电或三相ＳＣＯＴ供电。1.3.2熔制硼硅酸盐玻璃的全电熔炉硼硅玻璃的熔制温度高：粘度在10pa.s时其温度约为1600摄氏度。Ｂ２Ｏ３的挥发使玻璃液表层形成一层富硅氧玻璃，

8、且Ｂ２Ｏ３的挥发量随着温度的升高而增加。传统的火焰池窑熔制无法避免硼的挥发逸散损失，玻璃质量不理想。全电熔窑可将玻璃液加热到1680摄氏度以上，大幅度降低了硼的挥发。国外对这种玻璃的熔制已经普遍采用了电助熔和全电熔两种熔化方式[5]。熔制硼硅酸盐玻璃的电熔炉多为小型炉，冷顶，节能、成本低、玻璃质量好。火