通过调节燃气热值稳定玻璃池炉工艺及熔炼玻璃的方法.pdf

本发明涉及稳定玻璃池炉工艺及熔炼玻璃的的方法，包括在玻璃池炉中通入热值范围为9000－13000kcal/m3的燃气。本发明可适用于处于炉龄后期的玻璃池炉。

1.  一种稳定玻璃池炉工艺的方法，包括在玻璃池炉中通入燃气熔炼玻璃，其特征在于，在玻璃池炉中通入热值范围为9000-13000kcal/m³的燃气。

2.  根据权利要求1的方法，其特征在于，所述燃气为天然气和液化石油气的混合气。

3.  根据权利要求1的方法，其特征在于，所述燃气是天然气和液化石油气按照体积比例70％-90％：30％-10％混合得到的混合燃气。

4.  根据权利要求1的方法，其特征在于，控制燃气热值在下列范围：燃气热值/玻璃池炉体积＝45-120kcal/NM³·m³池炉。

5.  根据权利要求1的方法，其特征在于，所述玻璃池炉是处于炉龄后期的玻璃池炉。

6.  一种熔炼玻璃的方法，包括在玻璃池炉中加入玻璃原料，并通入燃气进行熔炼，其特征在于，通入热值范围为9000-13000kcal/m³的燃气。

7.  根据权利要求6的方法，其特征在于，所述燃气为天然气和液化石油气的混合气。

8.  根据权利要求6的方法，其特征在于，所述燃气是天然气和液化石油气按照体积比例70％-90％∶30％-10％混合得到的混合燃气。

9.  根据权利要求6的方法，其特征在于，控制燃气热值在下列范围：燃气热值/玻璃池炉体积＝45-120kcal/NM³·m³池炉。

10.  根据权利要求6的方法，其特征在于，所述玻璃池炉为处于炉龄后期的玻璃池炉。

通过调节燃气热值稳定玻璃池炉工艺及熔炼玻璃的方法
                        技术领域
本发明涉及玻璃池炉操作工艺，特别是涉及一种通过优化燃料的热值以稳定玻璃池炉工艺及熔炼玻璃的方法。
                        背景技术
在玻璃及其制品的生产中，玻璃池炉是关键设备之一。目前，蓄热式玻璃池炉仍为许多工厂采用。在蓄热式玻璃池炉中，侵蚀严重的部位为池壁、流液洞等。当玻璃池炉进入炉龄后期时，由于格子体坍塌，蓄热室蓄热能力下降，导致池炉工艺无法得到有效控制。因此，一般在玻璃池炉炉龄3-5年时，即须更换格子体，以消除这种不利影响。
更换格子体可以采用热修和冷修两种方式。
以热修方式更换格子体时，需要降低池炉温度，同时降低出料量等，并且一般需要15-20天的热修时间，期间造成池炉工艺的波动，直接影响正常的生产；而这种波动和影响往往需要经过很长时间才能消除。另外，作为池炉心脏部位的熔化池，一般采用电熔锆刚玉作为接触玻璃液的耐火材料，此类耐火材料对温度的波动特别敏感，在温度波动的作用下极易产生裂纹甚至断裂，特别是侵蚀严重的部位无法承受更换格子体等大型热修工程造成的温度波动。事实上，对玻璃池炉进行热修在实践中有很多的不利因素。
对于格子体坍塌造成的池炉工艺不稳定等影响，通过冷修固然可以消除故障，但是冷修时必须停产，造成生产上的损失。
因此，如果能在不更换格子体等部件的情况下使玻璃池炉炉龄延长，甚至在玻璃池炉运行的后期仍能更长时间地保证生产工艺的平稳，则可取得更好的经济效益。
                        发明内容
发明人意外地发现，在保持原有玻璃池炉结构、不进行任何改造变更的情况下，通过调节燃气进料的热值范围，可以保持玻璃池炉运行后期的工艺平稳，保证玻璃质量的稳定。在此基础上，发明人进一步发现，通过调节玻璃池炉燃气进料的热值范围，可以大大延长玻璃池炉的炉龄，增加经济效益。
因此，本发明提供一种稳定玻璃池炉工艺的方法，包括在玻璃池炉中通入燃气熔炼玻璃，其特征在于，在玻璃池炉中通入热值范围为9000-13000kcal/m³的燃气。
本发明还提供一种熔炼玻璃的方法，包括在玻璃池炉中加入玻璃原料，并通入燃气进行熔炼，其特征在于，所述燃气为热值范围为9000-13000kcal/m³的燃气。
                       附图说明
图1是天然气和液化石油气的混合燃气的配置示意图。
图2是玻璃池炉的俯视图，其中A为玻璃池炉的熔化池，B为玻璃池炉的蓄热室，在蓄热室中有格子砖，C为玻璃池炉的澄清池。
                      具体实施方式
在本发明的稳定玻璃池炉工艺的方法中，在玻璃池炉中通入热值范围为9000-13000kcal/m³(千卡每立方米)，优选10000-12000kcal/m³的燃气。
在本发明的熔炼玻璃的方法中，在玻璃池炉中加入玻璃原料，并通入燃气进行熔炼，其中所述燃气为热值范围为9000-13000kcal/m³，优选10000-12000kcal/m³的燃气。
在本说明书中，如无相反说明，则燃气体积均以常态(常温、常压)时的体积计算。
在采用蓄热式玻璃池炉的玻璃制品生产过程中，玻璃池炉动力的供应系统均含有燃气热值调节装置以及燃气供应站。本发明可以借助于现有的燃气热值调节装置以及供应站进行实施，而无需对玻璃生产设备的其余部分作更多的改造或变更。对于燃气的热值范围，本领域普通技术人员可以以已知的方法测得，并据此作相应的调节。
在本发明的一种优选实施方案中，所采用的燃气为天然气和液化石油气的混合气。更优选的是，本发明的燃气是天然气和液化石油气按照体积比例70％-90％∶30％-10％(天然气∶液化石油气)混合得到的混合燃气。天然气优选具有热值范围8000-9000kcal/m³，而液化石油气优选具有热值范围22000-26000kcal/m³。
在本发明的一个优选实施方案中，所述玻璃池炉的尺寸(以熔化池体积计算)为100-200立方米，优选120-180立方米，特别优选为140-160立方米。
在本发明的又一个优选实施方案中，控制燃气热值在下列范围：燃气热值/玻璃池炉体积＝45-120kcal/(NM³·m³池炉)，优选50-100kcal/(NM³·m³池炉)，更优选为65-80kcal/(NM³·m³池炉)，其中池炉体积以熔化池体积计算。
在本发明中，燃气在玻璃池炉中的燃烧温度为1400-1600℃，优选1450-1550℃。
发明人发现，采用热值范围为9000-13000kcal/m³(千卡每立方米)，优选10000-12000kcal/m³的燃气，玻璃池炉中的火焰状态明显好转，例如，火焰长度和亮度可以确保格子体长期维持在原有状态，由此稳定了池炉工艺，保证了玻璃质量，使正常生产得以长期连续进行。
本发明的一种优选实施方案是，稳定玻璃池炉工艺和熔炼玻璃的方法在处于炉龄后期--例如在炉龄2.5-3年之后--的玻璃池炉中实施。处于炉龄后期的玻璃池炉经过长期运转，在内部结构中有不同程度的损坏。此时，向玻璃池炉中通入热值范围为9000-13000kcal/m³(千卡每立方米)，优选10000-12000kcal/m³的燃气，克服了池炉后期蓄热能力下降而造成的池炉熔化能力下降等问题，改善了池炉燃烧效果，稳定了工艺制度，保证了生产的连续进行，避免了因更换格子体造成的风险，延长了池炉的使用寿命。
本发明的另一优选实施方案是，从玻璃池炉运行的开始阶段，在玻璃池炉中即采用热值范围为9000-13000kcal/m³(千卡每立方米)，优选10000-12000kcal/m³的燃气。由于所述燃气的火焰长度和亮度均适于玻璃池炉内部结构的稳定，因此，采用所述燃气，延长了玻璃池炉地炉龄，使玻璃产品的质量长期处于稳定水平，有助于玻璃生产厂经济效益的提高。
本发明效果的成因可作如下解释：单独使用热值低的燃气(例如纯天然气)作为燃料时，玻璃池炉易受到燃气供应气压以及输气管道等设备的影响。同时，随着玻璃池炉运行时间的推移，特别是在池炉炉龄的后期，玻璃池炉本体的多处部位，特别是作为主要蓄热部位的蓄热室格子体等部位侵蚀十分严重，甚至会出现格子体大量坍塌等现象，结果，池炉蓄热能力明显下降，导致助燃风温度无法得到有效升高；而在低温助燃风的作用下，燃料天然气由于热值较低，其燃烧火焰明显变暗，无法产生有效的热辐射，不能达到池炉要求的正常的燃烧效果，降低了池炉生产能力，满足不了正常生产的生产需要。相反，单独使用热值较高的燃气(例如液化石油气)作为燃料时，燃烧火焰的刚性强，易造成池炉的主要构成部件耐火材料的侵蚀，从而减少池炉的使用寿命，严重的造成池炉整体报废。同时，由于池炉进一步侵蚀，又进而导致玻璃制品上出现结石、节瘤和气泡等缺陷，造成良品率低，生产成本增加等。而采用热值范围为9000-13000kcal/m³(千卡每立方米)，优选10000-12000kcal/m³的燃气，则可以在保持玻璃池炉原有结构的情况下，克服上述问题，并有投资小、实施容易的优点。
在下文中，将参照附图对发明作说明。
图1以液化石油气和天然气为例，示意本发明的燃气的配置，其中各装置均为玻璃厂的现有装置。液化石油气储罐1中的液化石油气经液化石油气管道3导出储罐1，经调压阀3a减压至压力1.5-2.0kg/cm²，由流量控制阀3b调节流量后，通入天然气供应管道2。液化石油气管道3通常与天然气管道2垂直，以便使两路气体形成涡流而充分混合。混合气进入玻璃池炉燃气供应管道4，经热值测量装置5进行热值测量，并反馈到逻辑控制器PLC(programmable logic controller)。逻辑控制器PLC对测量得到的热值参数进行对比、运算，并向液化石油气流量调节阀3b发出指令，调节石油液化气流量，最终达到调节燃气热值的目的。
图2是玻璃池炉的俯视图，其中A为玻璃池炉的熔化池，B为玻璃池炉的蓄热室，在蓄热室中有格子砖，C为玻璃池炉的澄清池。玻璃池炉的燃气通入玻璃池炉的熔化池A，并在此池内燃烧，未被熔化池内的玻璃料吸收的热量由蓄热室B吸收、储存。熔化后的玻璃料进入澄清池C进行澄清。
                          实施例
下列实施例旨在举例说明本发明，但是不以任何方式限制本发明。
                          实施例1
在玻璃池炉中采用液化石油气在140立方米的玻璃池炉中于1500℃熔炼玻璃。炉龄为30个月时发现格子体出现侵蚀现象，玻璃产品出现气泡、结石、条纹。
将燃气切换为以30体积％液化石油气和70体积％天然气混合得到混合燃气，其热值经检测为12850kcal/m³。燃烧温度仍为1500℃。
切换后运行3个月，发现格子体侵蚀未发生明显恶化，玻璃产品质量符合要求。
                          实施例2
在玻璃池炉中采用天然气熔炼玻璃在140立方米的玻璃池炉中于1480℃熔炼玻璃。在炉龄为32个月时发现格子体出现侵蚀现象，玻璃产品出现气泡、结石、条纹。
将燃气切换为以12体积％液化石油气和88体积％天然气混合得到混合燃气，其热值经检测为12850kcal/m³。燃烧温度仍为1480℃。
切换后运行5个月，发现格子体侵蚀未发生明显恶化，玻璃产品质量符合要求。
                           实施例3
自运行初始，在140立方米的玻璃池炉中即采用以20体积％液化石油气和80体积％天然气混合得到的混合燃气于1515℃熔炼玻璃，其热值经检测为11850kcal/m³。在炉龄为35个月时未发现格子体出现侵蚀现象，玻璃产品质量符合要求。