钠钙硅高白料玻璃全电熔炉工艺控制.pdf

技术交流钠钙硅高白料玻璃全电熔炉工艺控制于长友（叙永郎酒东方玻璃有限公司泸州6 46 49 9）摘要钠钙硅高白料玻璃生产要求严格，全电熔技术是能够实现其稳定生产的保障，通过阐述全电熔炉技术在料方、出料量、加料、冷顶层及电流、计划性停电检修等多方面的控制要求，优化整体工艺细节，在保证全电熔炉稳定运行的条件下，实现了玻璃液质量大幅度提高，为全电熔技术的应用领域拓展提供参考。关键词全电熔窑；料方；液面；冷顶层；质量控制中图分类号：TQ171文献标识码：A文章编号：10 0 3-19 8 7（2 0 2 4）0 3-0 0 2 9-0 4Process Control of Full Electric MeltingFurnace for Making Ultra-clear Soda Lime GlassYU Changyou(Xuyong Langjiu Oriental Glass Co.,Ltd.,Luzhou 646499,China)Abstract:The production requirements of ultra-clear soda lime-silicate glass are strict,and the full electricmelting technology is the guarantee of its stable production.By describing the control requirements of thefull electric melting furnace technology in terms of formula,output amount,feeding,cold crown layer andcurrent,regular power maintenance,etc.,the overall process details are optimized,and the quality of glassmelt is greatly improved under the condition of ensuring the stable operation of the full electric meltingfurnace,which provides a reference for the expansion of the application field of full electric meltingtechnology.Key Words:full electric melting furnace,formular,level of glass melt,cold crown,quality control0引言尽管全电玻璃窑炉在国内已研制探索了较长时间，但大多是在硼硅浮法玻璃、高硼硅玻璃、硼硅酸盐玻璃、乳白玻璃等方面的应用报道1-7 ，在高白料玻璃上应用的公开报道较少。在碳达峰、碳中和的大环境下，我司引进了一台熔制高白料玻璃的全电熔炉，在开始投产及后续生产过程中，出现一定的熔化缺陷，通过不断地探索研究，优化料方、出料量、单耗、冷顶层方面的控制，将玻璃液合格率由9 2%提升至9 9.45%，同时保证了全电熔炉稳定运行。1熔炉概况全电熔炉是上大下小“T”型六角形，熔化面积2 8 m，总池深3.12 m，电极采用钼电极，18 根斜底插钼电极（3根电极为一组，6 根为一对，一共3对电极）、6 根底部启动电极和1根流液洞电极及2 根上升道电极。日常使用过程主要用斜底插电极，其余电极不开。理论设计出料量6 0 t/d。2全电熔炉料方控制电熔窑炉的玻璃成分与火焰炉基本相似，但火焰炉可以使用的料方电熔炉不一定能使用，需作者简介：于长友（19 8 7-），男，高级工程师。研究方向：玻璃工艺。29全国性建材科技期刊一一玻璃要做一些调整，包括原材料颗粒度的选择、配合料水分控制、澄清剂的选择（不选择与钼电极发生反应的物质，如Na,SO4、A s O 等，且配合料Sio,基础范围73.0 1优化调整-0.382.1 米料方的设计及优化（1）降低氧化钙，增加氧化镁，增加玻璃液黏度；（2）降低氧化硅，增加氧化铝，调整玻璃性质；（3）降低氧化硅，增加氧化硼，提高耐水性及澄清效果；（4）增加氧化铈用量，提高澄清效果；（5）增加氧化锆用量，调节耐水性，提高机械性能。每次改过料方后，观察一周再进行下一次调整，要求调整幅度小。料方优化方面，达到性能及质量要求后，不频繁更改料方。通过调节后的料方，玻璃的耐水性达到HC3级以上，且条纹及气泡满足质量要求。2.2原材料方面控制（1）纯碱由轻质碱改为重质碱，冷顶层控制较好；（2）方解石由颗粒状改为粉状，冷顶层效果较好；（3）石英砂水分控制，由原来的人工每4h测量一次，改为在线接触式测水分仪，可及时修改料方，料方的准确性更优；（4）配合料水分的控制，根据料的干湿度，由原来的4.2%控制在3.5%左右。通过控制粉料的颗粒度、石英砂水分和配合料水分，最终确保了冷料层厚度在（150 30）mm，且不透红，比较稳定。302024年第3期总第39 0 期气体率需控制不宜超过18%），原料用量的选择及原料纯度的控制等，要分别去调试 。全电熔炉玻璃基本组成及优化调整见表1。表1全电熔炉玻璃基本组成及优化调整Al,O,Cao2.0 0.57.59.50.18-0.46%MgOR.01.2 1.813.0 15.00.390.023出料量的稳定控制出料量增加，相应的电流要提高，如电流不增加，功率不够，会造成冷顶层偏厚，总的电阻增加，最终导致有效的熔化区域减小，导致气泡产生【10 。出料量减少，相应要降低电流，否则会出现冷顶层变薄，熔化过剩。计划性更换行列机耐材或出料量降低50%时，需要在行列机停机之前提前5h，斜底插电极（UR项、VS项、WT项）三项各降电流2 0 A，待行列机停机轧料开始时，电流可以降低到保护电流，防止控制不当，产生红顶。待恢复下料目标时间提前4h开始升电流，需注意电压，待电流恢复正常值时，需补充投人冷料需要的热量，比正常单耗稍高2 0%，待玻璃液质量正常后恢复正常单耗。全电熔炉熔化需服务于生产成形，有计划地调整出料量，是合理安排成形生产的必要保障。出料量需要调整时，生产部门需提前3天制定好调整计划，并提前2 4h通知熔化部门，熔化部门根据下列调整步骤进行调整：在全电熔炉运行稳定（即出料量固定）阶段，根据出料量和熔化部输入功率计算出熔化单耗（即kWh/kg破璃液）。（1）出料量提高范围在1%2%的，提前4h开始调整参数，分2 3次完成，以现有熔化单耗为依据，逐步调整。在成形调整完成后，根据生料层厚度情况逐步、缓慢地调整参数到合理的熔化单耗。若降低出料量，则向相反的方向Fe,0,0.030Li,00.03 0.1 0.02B,0,0.5 1.00.09CeO,0.4 0.60.04ZrO,0.0.30.1技术交流调整。间为宜，确保加料机均匀的连续加料，且加料量（2）出料量提高范围在2%5%的，提前8 h要稳定。开始调整参数，每2 h调整1次，以现有熔化单耗（2）在液面控制中要特别注意加料机的堵为根据，逐步调整。在成形调整完成后，根据生料，尤其注意加料机前端的分料装置。分料装置料层厚度情况逐步、缓慢地调整参数到合理的熔的设置及选择：根据混合料的干湿程度，颗粒度化单耗。若降低出料量，则向相反的方向调整。等，确保配合料均匀地掉落在粉料装置上，保证（3）若出料量提高5%10%（原则上不这冷料层的全覆盖。应特别注意大小皮带的配合及样操作，因为会对窑炉的寿命和料质造成极大的大小皮带的速度匹配性。影响），为了尽量保证生产稳定，调整分为两步（3）无特殊情况，确定好标准液面后，不进行。第一步先调整一半，待稳定2 3天后，观轻易调整标准液面。察料质没有变化，再调整另外一半。5冷料层的控制及测量在所有换产的过程中，料道不能停止出料，除了更换剪刀外，必须按照生产运行的机速进行冲、剪料，保证出料量和熔化的参数稳定。4加料及液面的控制液面调整可影响有效熔化深度、炉内电流运动状态及料道不动层变化，控制不当易产生气泡、条纹缺陷。我司采用华富制造的全自动加料机，工作原理：料仓的料下到小皮带上，小皮带传送到大皮带，大皮带在冷顶层上面摆动，料经过分料装置均匀分布在冷料层上。可控制大小皮带速度，边缘加料及加料过程，加料量在冷料层中下料速度等。（1）液面对全电熔炉的控制非常重要，且比火焰炉更严格，不同的是火焰炉要求控制在土1mm，而全电炉液面控制在-0.7 mm到+0.3mm之本厂采用人工测量，每1h测量一次，观察冷顶层均匀程度。冷顶层的影响因素很多，几乎所有的工艺控制，最终都反馈在冷顶层厚度上。通过实践经验得出冷顶层厚度在（150 30）mm时利于排泡【10】。不同的窑炉设计，冷顶层厚度可能会有一定差异，要因地制宜，探索出全电熔炉合适的冷顶层厚度。6电流控制全电熔炉的电流控制至关重要，我司采用恒流控制熔化单耗，正常控制在1.0 kWh/kg破璃液。值得注意的是各项电流须均衡，我司控制的斜底插电极（UR项、VS项、WT项）三项电流大致是相差10 0 A。优质玻璃液固化工艺范围见表2。表2 优质玻璃液固化工艺范围上池温度/固化工艺范围15001520下池温度/1480 1510流液洞温度/上升道温度/冷料层厚度/日出料量/1120 11401180 1200单耗/mmt150 3059 61(kW h/kg破璃液)1.0 1.2需要按停电流程逐渐启动。首先第一时间切换电7意外停电和计划性停电检修极水套水，使用备用水对电极冷却，确保电极处停电对全电熔炉影响很大，一旦意外停电，（下转第39 页）31生产经验确保生产设备的可靠性和稳定性。通过有效地防靠的电力支持。未来，随着科技的不断发展，浪止浪涌电压对设备造成损害，使玻璃工厂提高生涌保护技术的进步将为电力系统的安全性和稳定产效率、减少维护成本，并延长设备的使用性带来新的可能性，使其更加适应复杂多变的电寿命。力环境。5结语参考文献1张修三.浅析石化电气工程浪涌保护器的应用策略 .中通过对浪涌的产生原因、对电子设备的危害国设备工程，2 0 2 2，（19）：2 42-2 44.以及浪涌保护器的种类与工作原理的全面分析，2 郑泽宇.基于嵌人式控制器的浪涌抑制电路设计与实现 D强调了浪涌保护器在电力系统中的不可或缺性。电子科技大学,2 0 2 2.【3侯攀.浅析浪涌保护器在电梯供电系统中的应用J.中国通过合理配置和使用浪涌保护器，可以有效降低电梯,2 0 2 2,33（0 6）：46-47+51.电子设备受到浪涌影响的风险，保障电力系统的【4朝鲁.电涌保护器的原理及其防雷分级保护 J.今日财富安全运行，延长设备的寿命，为生活生产提供可（中国知识产权），2 0 19，（10）：2 0 6.（上接第31页）不出现漏料并迅速启动发电机，开冷却池壁、流液洞风机，开启保护电极（底插电极、流液洞电极及上升道电极），来电后，需要按来电流程逐渐启动，并补充停电时间投人冷料的热量需求。如计划性检修停电，需注意做好计划安排，停电后对电炉再次系统检查，避免重复停电检修。8玻璃的条纹控制通过在料道底部放料，把带有条纹的玻璃液或组成差异较大的玻璃老料排出，大大降低了成品条纹的产生。严格控制液面的波动，保证温度制度及各生产线出料的稳定。9结论通过设计料方与调整、控制配合料质量、出料量、玻璃液面、冷顶层、电流、意外停电和计划性停电检修、条纹解决等各工艺过程，优化整体工艺细节，最终实现采用全电熔炉后提升玻璃液质量，玻璃稳定生产，达到提质增效，窑炉安全运行的效果。参考文献1贺可军,孙翔.高硼硅玻璃全电熔窑炉设计体会 C/中国日用玻璃协会技术咨询委员会，中国硅酸盐学会玻璃分会窑炉专业委员会.2 0 11年全国玻璃窑炉技术研讨交流会论文汇编.力诺玻璃集团，2 0 11:50-54.【2 秦丽艳，刘君.硼硅浮法玻璃全电熔窑规模化生产的难点及解决措施 J.建材世界，2 0 2 1，42（0 5）：47-49+54.3徐正本，王宏彦，张超.高硼硅玻璃全电熔窑生产工艺控制探讨 J.冶金与材料，2 0 18,38（0 6）：114-115.【4李海龙.硼硅酸盐玻璃全电熔窑熔制过程的工程仿真 D燕山大学，2 0 12.5侯雅军,秦诚.间歇生产的全电玻璃熔窑 J.玻璃与塘瓷，2011,39(03):25-27.【6 孙金坡，秦诚，国燕超，等.大型乳白玻璃全电熔窑技术应用与改造 .玻璃与塘瓷，2 0 0 9，37（0 6）：30-32.7 陈金方，孙帅，庄宝彬.日产30 吨仿瓷乳白玻璃的全电熔窑.中国陶瓷,2 0 0 9,45（0 9）：46-48.【8 】陈金方.硼硅玻璃电熔炉设计和调试过程的体会 .玻璃与塘瓷,2 0 0 6,34（4）：2 6-2 8.9】贺可军，史生宏.全电熔炉操作的几点经验和体会 J2009国际先进玻璃熔制技术研讨会论文集，2 0 0 9:33-38.【10 陈金方著.玻璃电熔炉技术第二版 M.北京：化学工业出版社,2 0 2 0.39