玻璃熔窑投料口池壁拦铁设计

《玻璃熔窑投料口池壁拦铁设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、玻璃熔窑投料口池壁拦铁设计玻璃熔窑投料口池壁拦铁设计玻璃熔窑投料口池壁拦铁设计玻璃熔窑投料口池壁拦铁设计玻璃熔窑投料口池壁拦铁设计玻璃熔窑投料口池壁拦铁设计玻璃熔窑投料口池壁拦铁设计玻璃熔窑投料口池壁拦铁设计玻璃熔窑投料口池壁拦铁设计2004年第1期中国玻璃玻璃熔窑投料口池壁拦铁设计唐福恒秦皇岛玻璃工业研究设计院河北秦皇岛066000摘要:本文针对目前有些玻璃熔窑的投料口前端池壁拦铁向窑内弯曲变形很严重的情况,分析了原因,列出了计算弯曲量的公式.并介绍如何利用计算公式中可变量的改变来减少投料口前端池壁拦铁向窑内弯曲变形的解

2、决方法,附计算实例.关键词:玻璃熔窑投料口钢结构从近年来投产的多座浮法玻璃熔窑上看到:投料口前端上部的池壁拦铁产生了比较大的水平方向弯曲变形,导致平直的投料口前端池壁的上部变成了向窑内弯曲的弧线形,某特大型浮法玻璃熔窑出现了投料口前端池壁向窑内弯曲的弧形挠度达到120mm,几乎就要影响投料机的运行,这种情况对投料口池壁的安全性也有很大隐患,应当引起足够的注意.为什么池壁拦铁会产生这样大的弯曲变形?怎样解决这一问题呢?本文对此进行探讨.1.投料口前端池壁拦铁的结构形式对于大型浮法玻璃熔窑来说,熔化部池宽一般都要超过lOm,投

3、料口池宽最少要在8m以上.要保持住投料池内玻璃液不从池壁处泄漏,必须采用可靠的钢结构约束住投料口的池壁砖结构,这种起约束作用的钢结构叫做”投料口池壁拦铁”.玻璃熔窑的吨位越大熔化部的池宽越宽,相对应的投料池宽度也要越大.以往的投料池宽度一般要比熔化部池宽窄一些,现在已逐步被全窑宽投料池取代.大型横火焰玻璃熔窑一般采用一台或两台宽体斜毯式投料机,从窑头料仓内落下的玻璃配合料由投料机料斗(簸萁)的往复运动不断地推人窑内,料斗伸人窑内的尺寸是有限的,如果投料口前端池壁出现过大的弯曲变形.就有可能影响投料机料斗的往复运动.因此设计

4、投料口拦铁要满足两个条件:一是要确保池壁砖结构的安全可靠性,二是要确保投料机的正常运行.投料口池壁拦铁可有多种不同的结构形式,其中最简单的为横跨投料池宽度,承受水平力作用的“筒支梁”式结构,池壁拦铁的两端用拉杆连于投料口两侧立柱上.对于池深1200mm左右的池壁砖,一般要设四道池壁拦铁,其中下边的两道采用钢板组焊的H型钢断面,上边的两道合并为箱形断面,同时作为冷却上段池壁的风箱作用.这是目前国内多数浮法玻璃熔窑采用的结构形式.12中国玻璃≤甏2.投料口前端池壁拦铁的变形计算贯通投料口宽度,简支梁形式的投料口拦铁在,水平方向

5、要受两个相反方向的弯曲作用:其一是熔窑内玻璃液的水平推力,它要使拦铁向窑外弯曲变形(挠曲),其挠度用f表示;其二是拦铁的冷,热表面(靠近池壁砖的面为热面)温差产生的热弯曲变形,使拦铁向窑内(热面)弯曲变形,其变形量用S表示.f和S方向相反,计算这两个变形量的公式分别为:f=5qL4/(384EJ)(1)S=L(t2一t1)/(8h)(2)在这两个公式中:f:受力弯曲挠度(cm),s:受热弯曲变形量(cm),q:玻璃液推力施于投料口拦铁的均布载荷(kg/cm),L:投料口拦铁跨度(cm),E:钢材的拉压弹性模量(kg/cm)

6、,J:投料口拦铁断面惯性矩(cm),:钢材的热膨胀系数(10/c【=),t2:投料口拦铁热面温度(oC),tl:投料口拦铁凉面温度(c【=).要保持投料口池壁拦铁在水平方向平直,就要尽量使其在玻璃液推力作用下引起的向窑外弯曲挠度f和其受热引起的向窑内弯曲变形量s这两个值能完全互相抵消掉或互相抵消得多一些.由于液体对容器侧壁的压力与液体的深度是成正比的,所以投料口池壁上段玻璃液产生的水平推力是较小的,从许多现场看到:挠度f远远小于s,造成了投料口上段池壁拦铁向窑内弯曲.要解决这一问题,可有两个途径:一个是减小向窑内的热弯曲变

7、形量s,2004年第1期另一个是加大向窑外的弯曲挠度f,使热变形量S与力弯曲挠度f尽量接近.先看途径之一,从热弯曲变形量的公式(2)看,要减小变形量S,就要通过减小公式的分子值和(或)加大分母值来实现.也就是要通过减小分子中的变量值和(或)增大分母中的变量值来实现.在公式(2)的分子中,有四个变量,对于某一确定尺寸的投料口来说,拦铁的跨度(长度)L的值已确定不可变,温度变化不大时钢材的热膨胀系数变化不大,拦铁的冷面温度tz变化也不大,只有拦铁的热面温度tz可随池壁保温结构的不同有较大变化;在公式(2)的分母中,只有一个变量

8、h,可以通过加大投料口拦铁箱形梁的断面高度h来减少热弯曲变形量值.但是加大h之后,虽然热弯曲变形值S减小了,但也同时会导致受玻璃液推力的弯曲挠度值f更小,这是因为加大了投料口拦铁箱形梁的断面高度,也就加大了投料口拦铁箱形梁的断面惯性矩(断面惯性矩与断面高度的立方成正比),导致受玻璃液推力弯曲公式(1)中