玻璃工业窑炉4 电熔窑.pptx

玻璃全电熔窑图片;4.1 概述 4.2 玻璃电熔原理 4.3 全电熔窑的分类和结构 4.4 电极选型与布置 4.5 供电与控制 4.6 电熔窑的设计;4.1 概述 目前玻璃熔化的窑炉以火焰窑（燃油、天然气、煤等）为主，电熔窑为辅。 电熔窑问世于20世纪30年代，一部分小型窑和特种玻璃炉使用电熔技术。;电熔窑人工 吹制生产现 场及部分玻 璃产品照片 ;4.1.1 国内外电熔窑发展情况 1905年法国试验石墨电极熔化窗玻璃，1907年首次取得专利。1920年挪威实现石墨电极熔化瓶罐玻璃。 1925年瑞典曾试用纯铁作电极熔制琥珀色和绿色瓶罐玻璃。1932年费格森试制水冷钼电极。 1942年康宁公司开始推广钼电极。;国内20世纪80年代开始从国外引进全电熔炉。;4.1.2 电熔窑的优缺点 优点是： （1）热效率高：电熔窑电能在玻璃液内部变成热能，且玻璃液被配合料覆盖，周围散热可降到最低限度，且没有废气热损失。故热效率高，大型电熔窑可达到(75-80)%，小型达60%。(火焰池窑效率仅为(25-30)%，小型窑10%。) ;（2）适合熔制高质量玻璃：火焰池窑须具备稳定高温和改善均化对流。在电熔窑中靠窑结构、电极位置，调节电流，就易取得。熔制玻璃有很高的均一性。即使配料称量发生大误差，仍可继续作业。熔制钠钙玻璃可提高合格率(2-4)%，结石可降至0.3%。熔制乳白硼硅玻璃和铅玻璃可提高合格率约20%。;（3）适宜熔制含高挥发物组分（氟、铅、硼、磷等）玻璃和极深色颜色玻璃 火焰窑中火焰掠过液面，大量挥发物飞逸进入烟囱造成环境污染，且液面形成不同于下层的玻璃组成，不均一。而在电熔窑时挥发物遇冷料层即冷凝，料粉尘飞扬受到抑制，有利于玻璃组成稳定，澄清的玻液在作业部、供料道等温度较低区域挥发。因温度低，上部空间密闭，挥发量极少。可精确控制玻璃组成。;电熔节约不少含挥发物原料。熔乳浊玻璃，火焰窑氟化物损失(35-40)%，电熔窑(2-4.5)%。硼玻璃，火焰窑(6-10)%，电熔窑1%。铅玻璃可节约 (10-20)%。 电熔窑熔深颜色玻璃时，不存在火焰窑时的透热问题。玻液上下温差极小，有利熔化和澄清。熔高铁棕色玻璃，液层1200mm处与液面温差14℃，可保持颜色稳定。 ;（4）电熔窑构造简单，管理方??? 不需有关燃烧设备及蓄热、换热等装置。电极可在窑底加热、熔制能力较高，厂房小，小容量窑就可熔需要高温熔融的玻璃。易控制，更精确调节作业制度，大修时间短，停窑到重出玻璃只需10天。 （5）避免环境污染 作业环境好，没有喷嘴和燃烧噪音，没有碹顶和上部结构散热，环境温度不高及没有废气和配合料粉尘，是污染环境最小的熔制方法。 ;缺点: (1)很多地区电力费用仍较昂贵，但前述各优点通常可以弥补多花的电力费用。 (2)耐火材料的寿命不长，电熔窑所用耐火材料的寿命不如火焰窑中所用的那么长。 ;全电熔窑熔化玻璃种类;4.2 玻璃电熔原理;电熔窑玻璃熔制过程示意图;电熔窑的温度分布曲线;4.2.2 电熔原理 高温玻璃液具有导电性。将电流通过电极引入高温玻璃液直接通电加热，两电极间玻液在交流电作用下产生焦耳热达到熔化和调温目的. 玻璃液导电性主要是电荷通过离子迁移。玻璃网络结构中碱金属（Na、K）离子结合最弱，是电流载体。石英玻璃和硼玻璃含少量碱离子导电性较差。 ;钠钙玻璃除离子数量外，离子强度和半径也影响导电性。与Na+相比，K+结合虽弱，但K+半径较大，迁移阻力大。Li+半径比Na+小，但Li+结合强，Li+迁移比Na+困难。Na+最有利于增加导电性。混合碱玻璃导电性最差。;导电性难易以电阻率ρ（Ω?cm）或电导率σ（1/Ω?cm）来表示。 玻璃室温为电绝缘体σ=10-13~10-15/Ω?cm。 温度上升，ρ下降，σ大幅度提高，熔融态σ= 0.1~1/Ω?cm。 含其它改良剂离子时，降低离子迁移和ρ，如Ca2+、Ba2+、Pb2+提高玻璃ρ大幅度提高。 玻璃具有电解特性，直流电使电极表面产生沉积物和形成气泡。电熔不能采用直流电，应采用交流电由隔离变压器供电。;电熔窑结构侧视及熔化示意图 ; ;4.3 全电熔窑的分类及结构 4.3.1分类 按顶部温度可分为热顶电熔窑、半冷顶电熔窑和冷顶电熔窑。 按熔化玻璃品种可分为含有高挥发性组分的玻璃电熔窑（如硼硅玻璃、氟化物玻璃、铅玻璃、磷酸盐玻璃等）和深着色玻璃的电熔窑。 按日产量可分为小型、中型和大型窑。 按液流方向可分为水平式、垂直式。;4.3.2窑炉形状 按横截面形状可分为矩形、方形、三角形、六边形、圆形。 按熔化池纵截面形状分：直筒形、T形。 中型以上电熔炉采用三相电炉变压器，其电流线和功率分布形成若干个三角形，三角形摆在正方形或长方形的炉型里很难做到对称和均衡，出现六角形电熔炉。 ;　　　　全