玻璃熔窑余热发电

作为玻璃生产的核心装置，如何延长玻璃熔窑的寿命一直是玻璃生产者所关心的问题，而玻璃熔窑的池壁又是玻璃熔窑最为关键的地方，其受侵蚀程度直接影响到玻璃熔窑的使用寿命。保护好玻璃熔窑的池壁，首先需要了解池壁为何受到侵蚀。

1.玻璃熔窑池壁受到侵蚀的原因

（1）玻璃生产的配合料在熔窑内沿窑纵向由固体经过火焰的高温辐射加热，第一阶段为原料中各类组分间的硅酸盐反应，第二阶段为未反应完全的泡沫状硅酸盐碴状物，第三阶段逐渐熔化成玻璃液。氧化钠以渗透、扩散、交代的方式从池壁砖的玻璃相和孔隙侵入内部，在玻璃液温度侵蚀和玻液流动冲刷作用下保护层流失。这是池壁侵蚀的主要因素。

氧化钠粉末

（2）由于熔窑内存在横向和纵向的温度差异，熔窑内貌似平静的玻璃液面下，实际上存在着横向和纵向各种错综复杂的玻璃液对流。在化料区、泡沫区、和透明玻璃液区不仅受到火焰的加热，而且还受着熔融循环玻璃液流的加热。也正是这些多样化的对流促进了玻璃的熔化、澄清和均化，同时也造成了池壁的侵蚀。

高温玻璃液

（3）从玻璃熔窑生产的实践经验看，玻璃液面线至以下300毫米处，由于玻璃液黏度小、流速快，是池壁冲刷侵蚀的严重部位。而池壁侵蚀最严重部位是气、液、固三相交界的化料区小炉处池壁，而不是气、液二相交界处的温度最高热点小炉处池壁，因此料堆紧贴池壁最易造成池壁的冲刷侵蚀。

（4）一般玻璃熔窑均采用风冷措施对池壁进行保护，通过对池壁液面以下100毫米左右的外侧吹风冷却，使池壁砖内部的局部温度下降，延缓料堆及玻璃液对池壁砖的侵蚀。池壁冷却风对延长池壁寿命有非常重要的作用。如果吹风位置不合理，或吹风量过小、吹风强度较弱，就不能充分发挥池壁冷却风的作用，导致池壁砖侵蚀速度加快，池壁风控制不稳定则容易引起池壁砖受急热急冷而炸裂。

玻璃熔窑用池壁砖

（5）目前大多浮法玻璃厂家采用“双高热负荷”的熔化作业制度，提高1#～2#小炉温度，相应使投料池温度升高，导致料堆根部比较活跃。由于熔化操作原因，两侧池壁温度低于熔窑中部温度，产生的玻璃液横向对流将前进过程中的料堆引向池壁。并且由于大型浮法玻璃熔窑多采用2台斜毯式投料机，各个料股不能单独调整料股方向等因素，时间越长越容易形成向两边池壁偏斜的“倒八字形”料堆。偏斜的料堆直接紧贴化料区小炉池壁砖前进并逐渐熔化，对池壁产生较大的冲刷作用，加快了化料区小炉处池壁砖冲刷侵蚀速度。

斜毯式投料机

2.玻璃熔窑池壁的维护措施

（1）池壁风的控制

①在熔窑投产时确定正确的池壁风吹风位置和吹风宽度，且日常生产当中要经常检查并根据情况及时调整。池壁风吹风位置以玻璃液面以下100毫米左右为宜，吹风嘴要有一定宽度，使风吹在池壁上约有60～80毫米宽度为宜，以增大池壁砖的冷却保护面积。

②保证池壁风吹风量和吹风强度的稳定。吹风量大小以晚上观察池壁砖不发红为准，或用红外测温仪测量池壁外表面温度来进行控制。吹风强度的大小以风吹到池壁砖后产生的反弹站在小炉过道中能感觉到为宜。

红外测温仪

③正常生产中要增加池壁冷却风量时，应分成多次逐步增加，以防止池壁受急冷而炸裂。

④要根据熔窑不同时期的实际情况及时调整池壁风量。在熔窑1年左右的初期，池壁较厚（厚度大于200毫米），风量可控制小些，约为总池壁风量的40％。熔窑运行中期（池壁厚度小于200毫米），应增加风量至总池壁风量的60％～80％。到了熔窑的后期（化料区和热点处池壁侵蚀后帮砖），应全开池壁风量。

（2）料堆的控制

①在投料操作上，采用调节投料机闸板开度来调整料层厚度，使投料机出来的料堆形成熔窑的中部料层厚，向熔窑两侧池壁的料堆逐渐减薄，这样符合熔窑实际横向温度分布的特点，即熔窑中部的玻璃液温度高料层厚，熔窑两侧池壁处的玻璃液温度低料层薄，保证化料速度均匀，提高化料效率，还能有效减小熔窑中部与两侧池壁处的温度差，减小熔窑内横向对流，使料堆不容易接触池壁，两侧池壁处的玻璃液温度趋向一致，形成良性循环。

②在温度控制上保持熔窑两侧温度对称。一要使两侧热负荷保持一致，二要使蓄热室的格子体畅通无阻，三要保持两侧支烟道闸板开度要一致，四要保持两侧喷枪的火焰长度和刚性等相对一致。从熔化操作上尽量减小温度控制所造成的熔窑横向温度差，使料堆不偏斜。

玻璃熔窑蓄热室

（3）液面的控制

“液面稳”是保护池壁的有效保证。在玻璃生产过程中要保持拉引量相对稳定，以减少玻璃液面上下波动，减少玻璃液面波动对池壁的冲刷侵蚀。

（4）防止偏料及池壁保护的技术补救措施

①中部固料水管

在熔窑中心，即两台投料机之间安装一根直径76毫米、长约7～8米的冷却水管贴住料面，大约至2#小炉位置，利用冷却水包的吸热降温作用，吸引两侧的料堆紧靠固料水包前进，使料堆不靠池壁，两侧池壁处的玻璃液温度升高。当熔窑中部与两侧玻璃液温差缩小，横向对流达到平衡时，就能保证料堆的稳定，不产生偏斜，对防止偏料及减轻池壁侵蚀和提高玻璃质量都有很好的效果。

浮法玻璃烧煤气小炉结构图

②两侧池壁挡料水包

由于熔窑特定原因产生的“倒八字形”料堆，在熔化操作不容易纠正的情况下，可在投料池两侧各安装一根76毫米、长约7～8米的挡料水包，贴住玻璃液面，其摆放角度略朝熔窑中心倾斜。在挡料水包的有效长度内将偏斜的料堆强行挡住，改变料堆倾斜运动方向，减小料堆紧贴化料区小炉池壁的程度，对减轻料堆冲刷池壁有一定作用。

③池壁冷却水钩

由于池壁不断受到冲刷侵蚀，熔窑运行到一定时期，化料区池壁砖厚度较薄时（大概100毫米左右），有些厂家采用从下间隙砖处安装冷却水钩，一般1个小炉池壁安装2～3个冷却水钩，水钩呈L形，长度为800～1000毫米，冷却水钩紧贴池壁内侧，伸入料层深度60～70毫米，具体根据下间隙砖高度确定。冷却水钩顶住偏斜的料堆使之不贴池壁，还能降低该处的玻璃液黏度，减轻料堆对池壁侵蚀速度，起到保护池壁作用。但是池壁冷却水钩是双刃剑，有利就有弊，由于池壁冷却水钩的冷却作用，加大了熔窑中部与两侧的温度差，使料堆更容易产生偏料。

池壁冷却水钩可与挡料水包结合使用，这样既降低了池壁处玻璃液黏度，减小了对池壁的侵蚀作用，又强制料堆改变方向，克服了冷却水钩的偏料倾向，使料堆不紧贴冲刷池壁，能起到较好的池壁保护效果。

④池壁绑砖

在熔窑中后期当池壁厚度很小时可采取池壁绑砖。采用33#或36#氧化法无缩孔锆刚玉砖，规格为300 毫米×400毫米×100毫米，从1#小炉绑至热点小炉处池壁。每次绑砖加上适当增加池壁风量，一般可安全使用2年左右，一个窑期内一般可绑砖2次。

锆刚玉砖