日用玻璃熔窑设计的基本规定

http://chiefway.com.cn/a/gb2312/news/about/index.html 日用玻璃熔窑设计的基本规定（初稿） 发布者： chiefway   发布时间： 2009-09-26 17:24     浏览次数： 312 日用玻璃熔窑设计的基本规定 一、总则 　　1.0.1玻璃熔窑是玻璃工厂中最重要和投资最大的设备。为了确保熔窑设计质量，避免因设计失误给企业带来损失，制定本规定。 　　1.0.2新建或改扩建的玻璃熔窑应由有资质的设计单位承担设计或设计后的审核。窑炉设计中对、土建、风、水、电、仪表控制等专业的具体要求必须与熔窑设计图纸一同存档备案，以作为今后各阶段检查的依据。 　　1.0.3玻璃熔窑的设计，除应按本规定执行外，还应符合国家现行有关的规定。 　　1.0.4本规定可作为玻璃熔窑设计、施工、质量验收、生产运行直至事故分析各个阶段检查的依据。 二、能源的确定 　　2.0.1玻璃熔窑使用的能源应根据国家能源政策，燃料成本，控制、使用、购入的难易程度以及环保规定等条件进行选择。 　　鼓励使用含低硫的优质燃料，从源头削减污染。 　　2.0.2以发生炉煤气为燃料的玻璃熔窑，宜用少量的燃料油、天然气、城市煤气或电作为辅助能源，供熔窑作业部或分配料道单独加热用，但其用量按热量计算不宜超过全窑能耗的5%。 　　严格限制用发生炉冷、热煤气和水煤气作为作业部或分配料道的加热热源。 三、熔窑规模的确定 　　3.0.1以重油、天然气、发生炉煤气为主要燃料的新建玻璃熔窑应达到表3-1中所列规模。 表3-1　　　新建玻璃熔窑规模 产品分类 指标：玻璃熔窑规模（熔化面积：m2） 玻璃啤酒瓶 ≥60 玻璃瓶罐 ≥50 玻璃器皿 ≥40 玻璃保温瓶胆 ≥40 玻璃仪器 ≥30 　　3.0.2利用现有厂房的改造项目，应尽可能在满足表3-1所列的条件下，根据现有厂房、现有能源等条件确定熔窑规模。 四、玻璃熔窑主要技术指标的确定 　　4.1玻璃熔制质量 　　新建或改扩建玻璃熔窑的玻璃熔制质量应达到表4-1中所列要求。 表4-1　　　新建或改扩建玻璃熔窑的玻璃熔制质量 指标 玻璃啤酒瓶、玻璃瓶罐、玻璃器皿、玻璃保温瓶胆 玻璃仪器 气泡 ＜40个/30g ＜5个/100g 相对密度差 ≤5×10-4 ≤2×10-4 环切均匀度 B-以上 B以上 　　4.2玻璃熔化能耗 　　4.2.1玻璃熔化能耗（kgce/t玻璃液）系指玻璃熔窑每熔化1t玻璃液所消耗的能源转化为千克标准煤（kgce）。其计算公式为： 　　玻璃熔化能耗（kgce/t玻璃液）=全年玻璃液能耗（kgce）/年熔化玻璃液数量（t） 　　（1）计算公式是以熔窑投产后第三年度实际运行数据为考核基准，其它年度的玻璃液熔化能耗应按每减增一年相应减增1.5%，折算成第三年度的能耗指标。 　　（2）地区气温对玻璃熔化能耗基准值的影响按下列原则修正：长江以南地区减少2%，长城以北地区增加2%，其它地区不变。 　　（3）重油、天然气、原煤的低位发热量应采取实测数据，其次可采用生产单位给定数据，以上均有困难方可采取下列平均数据： 　　重油取9800×4.18kJ/kg； 　　天然气取8600×4.18kJ/kg； 　　原煤中大同煤、神木煤、兖州煤等取6000×4.18kJ/kg； 　　其它煤取5000×4.18kJ/kg。 　　（4）电、液化石油气、氧气等二次能源和耗能工质需进行能源等价值折算： 　　1度电（1kwh）折0.366千克标煤； 　　1kg液化石油气折1.780千克标煤； 　　1m3氧气折0.4千克标煤。 　　4.2.2玻璃熔化能耗限额应达到表4-2中要求。 表4-2　　　新建或改扩建玻璃熔窑玻璃熔化能耗限额 产品分类 指标：玻璃熔化能耗（kgce/t玻璃液） 玻璃啤酒瓶 （1）≤172 （2）≤220 玻璃瓶罐 （1） （3）≤200 （4）≤220 （2） （3）≤220 （4）≤260 玻璃器皿 （1）≤200 （2）≤260 玻璃保温瓶胆 ≤300 玻璃仪器 （1）≤800 （5）≤440 　　注：1、kgce=千克标煤 　　　　2、（1）是指重油、天然气等作为主要燃料的玻璃熔窑。 　　　　3、（2）是指用发生炉煤气作为主要燃料的玻璃熔窑。 　　　　4、（3）是指普通玻璃料（Fe2O3≥0.06%）；（4）是指高白料（Fe2O3＜0.06%）。 　　　　5、（5）是指全电熔窑。 　　4.3窑炉周期熔化率 　　4.3.1窑炉周期熔化率（t玻璃液/m2）是指玻璃熔窑自烤窑放料后到熔窑的小炉、熔化部、工作部、蓄热室等部位因受损而停窑冷修之前每1m2熔化面积所熔制的玻璃液总量（t）。 　　4.3.2熔炉周期熔化率限额应达到表4-3中要求。 表4-3　　　新建或改扩建玻璃熔窑窑炉周期熔化率限额 产品分类 指标：窑炉周期熔化率（t玻璃液/m2） 玻璃啤酒瓶 （1）≥5000 （2）≥4000 玻璃瓶罐 （1） （3）≥5000 （4）≥4200 （2） （3）≥4000 （4）≥3400 玻璃器皿 （1）≥4200 （2）≥3400 玻璃保温瓶胆 ≥3700 玻璃仪器 （1）≥1350 （5）≥2680 　　注：1、kgce=千克标准煤 　　　　2、（1）是指重油、天然气等作为主要燃料的玻璃熔窑。 　　　　3、（2）是指用发生炉煤气作为主要燃料的玻璃熔窑。 　　　　4、（3）是指普通玻璃料（Fe2O3≥0.06%）；（4）是指高白料（Fe2O3＜0.06%）。 　　　　5、（5）是指全电熔窑。 五、玻璃熔窑基本结构及有关参数的确定 　　5.1熔化部 　　5.1.1熔化池面积按下式确定： 　　F熔= 　　式中F熔——熔化池面积（m2） 　　P——出料量（t/24h） 　　E——熔化率[t/(m2.24h)] 　　5.1.2熔化池容量一般按玻璃液在熔化池内流程时间[（熔化池存料量/日出料量）×24h]在30~36小时范围内考虑，最低不得小于27小时。 　　5.1.3马蹄形火焰熔窑熔化池长宽比值范围一般为1.4~2.0；横火焰熔窑熔化池长宽比值范围一般为1.6~2.2，横火焰池窑宽度不宜小于5m。 　　5.1.4池壁宜用整块基本无缩孔熔铸锆刚玉大砖竖向排列配磨砌成；采用双层池壁时，其上层禁用倾斜浇铸的熔铸锆刚玉砖，应选用无缩孔熔铸锆刚玉砖，上下层池壁砖配磨后的接缝应≤0.3mm，以减少玻璃液对上层池壁砖的向上钻孔侵蚀。 　　5.1.5池深是指池壁顶部至池底的距离。熔化池熔化区的池深一般采用下列尺寸：颜色玻璃为1100~1300mm，无色玻璃为1300~1600mm。熔化池澄清区较熔化区增加的深度一般为100~1000mm。每座熔窑澄清区加深的深度应根据玻璃液的温度梯度值和熔窑的出料量而定，一般情况下，温度梯度值大，出料量少的熔窑其澄清区增加的深度较小，温度梯度值小、出料量大的池窑其澄清区增加的深度大。 　　熔化池池壁顶部至玻璃液面的距离一般为50~80mm；池壁顶面标高允许误差不应超过0~+5mm。 　　5.1.6池底宜采用多层式结构，厚度一般为900~1100mm。池底顶部应用厚75~150mm无缩孔熔铸锆刚玉砖配磨铺砌铺面层；铺面层下面应设置50~80mm与铺面砖晶相基本相同的本体料密封层。 　　5.1.7采用鼓泡的池底，应选用整块且厚度500~700mm的优质无缩孔熔铸锆刚玉砖（ZrO241%级）作为鼓泡砖，并应增强鼓泡周围铺面层的抗耐侵蚀能力；鼓泡砖底部需进行外强制冷却，以延长鼓泡砖的使用寿命和避免从鼓泡管处漏料。 　　池底鼓泡宜采用精密控制的低频鼓泡（0~8个/分）技术。 　　5.1.8普通窑坎的高度一般为池深的1/2，宽度一般为300~500mm；浅层澄清式窑坎的高度，。其顶面离液面的距离为140~300mm，宽度为750~1000mm。窑坎必须选用优质ZrO241%级无缩孔熔铸锆刚玉砖砌筑，接缝应经过精密研磨，并且在砖结构和钢结构设计中需考虑到烤窑过程中能使之紧密配合。为了减缓窑坎侵蚀速度，窑坎设计中可采取如下： 　　（1）用表层浇铸有钼板的无缩孔熔铸锆刚玉砖（ZrO241%级）砌筑窑炊。 　　（2）窑坎表面安装钼保护罩。 　　（3）窑坎内通入管道进行间接水冷却。 　　5.1.9出料量每10t/24h所需流液洞的通道截面积一般为1（dm2）；流液洞通道高度宜为200~300mm；通道长度宜1000~1600mm。 　　倾斜流液洞的倾斜角一般为15~20°。下沉流液洞下沉深度一般为200~600mm，每座熔窑流液洞的下沉深度应视玻璃液的温度梯度值和熔窑的出料量而定。 　　流液洞应用优质ZrO241%级无缩孔熔铸锆刚玉砖砌筑，其流液洞盖板可选用表面内层含浇铸有钼板的无缩孔熔铸锆刚玉砖（ZrO2　41%级）砌筑，也可在流液洞内设置钼保护罩。 　　5.1.10加料口拐角应选用整块优质ZrO241%级无缩孔熔铸锆刚玉砖砌筑；颜色钠钙玻璃和硼玻璃熔窑可选用熔铸铬锆刚玉砖砌筑。加料口拱应单独加固、能自由地膨胀。 　　5.1.11熔化部采用电助熔时，应选用整块优质ZrO241%级无缩孔熔铸锆刚玉砖作电极砖。 　　5.1.12燃烧空间热负荷（单位时间的供热量与有效燃烧空间容积之比）一般如表5-1所示。 表５－１ 窑型 燃烧空间热负荷[×4.18kJ/（m3·h）] 马蹄形火焰熔窑 （4.5~8.9）×104 横火焰熔窑 （6.5~11.6）×104 　　5.1.13窑拱（大碹）应选用优质硅砖砌筑，拱砖厚度与窑拱砖厚度与窑拱跨度关系一般如表5-2所示。窑拱中心角一般为60°。窑拱每隔3~5m应留设一条膨胀缝，其尺寸一般为总长度的1.1~1.4%。窑拱拱脚砖必须紧靠拱脚梁或金属箍。窑拱应尽量采用独立支撑、加固和单独调整的结构。 表5-2 窑拱跨度（mm） 拱砖厚度（mm） ＜3000 250 3000~4900 300 4900~6700 350或375 ＞6700 450 　　5.1.14窑拱应错缝砌筑，严禁环砌。窑拱砖缝厚度≤1.5mm，一般采用1.0mm；窑拱砖缝应上下一致，严禁上小下大。窑拱砖缝应选用符合表5-3所示标准的优质硅质耐火泥砌筑，严禁使用全部用石英细粉配置且抗折粘结强度未达标的硅质耐火泥砌筑窑拱。 表5-3 项目 优质硅质耐火泥（BGN-96） 耐火度，耐火锥号（WZ） 171 冷态抗折粘结强度（MPa）： 110℃干燥后　　　不小于 1400℃×3h烧后　　不小于   0.8 0.5 粘结时间（min） 2~3 粒度组成（%）： +0.5mm　　　　　不大于 -0.074mm　　　　不小于   2 60 化学组成（％）： SiO2　　　　　　不小于 Al2O3　　　　　　不大于 Fe2O3　　　　　　不大于   96 0.6 0.7 0.2MPa荷重软化开始温度（℃）不低于 1620 　　注：标准属性及名称：YB384-91硅质耐火泥浆 　　5.1.15胸墙高度一般为0.7~2m。应采用基质玻璃相渗出温度高的氧化法熔铸锆刚玉砖砌筑，尽量避免熔铸锆刚玉砖与硅砖直接接触，特别是直接砌筑在硅砖的上面。用于胸墙部位的锆英石砖必须具备高的荷重软化温度（T0.6≥1700℃）和极好的高温蠕变性能。胸墙应采用独立支撑和自身加固结构。 　　5.1.16空间挡墙（又称花格墙）应尽量砌成密闭的隔墙或去掉空间挡墙而将熔化部与作业部独立砌筑。空间挡墙一般采用氧化法熔铸锆刚玉砖砌筑。 　　5.2作业部 　　5.2.1作业池面积按下式计算： 　　　　　F作=αF熔 　　　　　式中F作——作业池面积（m2） 　　　　　F熔——熔化池面积（m2） 　　　　　α=0.05~0.25 　　5.2.2作业池容量一般按玻璃液流程时间在1~2小时范围内考虑，作业池底部和四周应尽量减少或消除死角，以避免产生死料。 　　5.2.3池壁禁采用还原法生产的熔铸锆刚玉砖砌筑。用于连接供料道的供料槽使用熔铸锆刚玉砖时，必须使其内端面和下面的池壁内面平齐或向供料道侧错后一些。池壁至玻璃液的距离一般应比熔化池池壁距玻璃液面的距离低20mm。颜色玻璃熔窑的作业池池深宜为0.3~0.4m，无色玻璃熔窑的作业池池深为0.4~0.6m。 　　5.2.4一般采用多层式池底结构，厚度一般为600~1500mm。严禁采用还原法生产的熔铸锆刚玉砖铺砌池底铺面层。 　　5.2.5窑拱中心角一般为60°，拱砖厚度宜为250~300mm，胸墙高度一般为0.4~1.0m。狭长作业部（俗称分配料道）的火焰空间，应用隔墙分成单独部分进行温度调节。与供料道相接触，应设置分隔闸板。 　　5.3小炉 　　5.3.1横火焰熔窑第一对小炉侧墙与加料口侧端墙的间距一般为1.5~2.4m，最后一对小炉侧墙与流液洞墙的间距一般为0.8~1.8m。马蹄形火焰熔窑小炉侧墙与胸墙的间距一般为0.5~1.0m，小炉中心线向熔窑中心线一般倾斜2~6°。 　　5.3.2马蹄形火焰熔窑后墙一侧小炉喷火口的宽度一般为熔化池池宽的55~70%；横火焰熔窑一侧小炉喷火口的宽度一般为熔化池池长的45~55%。 　　5.3.3小炉喷火口的气流速度一般如表5-4中所示。 表5-4 燃料种类 窑型 空气流速（1200℃、m/s） 废气流速（1500℃、m/s） 燃料油或天然气  横火焰 8~12 10~14 马蹄形火焰 9~13 12~18 发生炉煤气  横火焰 — 10~16 马蹄形火焰 — 12~20 　　5.3.4火焰喷射角一般为5~10°。火焰喷射角是指小炉喷出火焰方向对熔窑玻璃液面的倾角。通常以空气和煤气（或重油喷雾后）流股的动量作为矢量，按平行四边形法，其合矢量可以估计火焰喷射角。 　　5.3.5小炉与蓄热室应用竖向膨胀缝分开。 　　5.3.6喷火口、斜碹及发生炉煤气熔窑小炉的舌头碹应选用玻璃相渗出温度高的氧化法熔铸锆刚玉砖砌筑。舌头碹用不同材质的砖砌筑时，其碹脚应注意采用独立加固、单独调节的钢结构。舌头碹顶部需采取行之有效的密封措施，以防舌头碹穿火。 　　5.4蓄热室 　　5.4.1马蹄形火焰熔窑应采用箱形蓄热室围体结构，在厂房面积允许的条件下，可采用多通道箱形蓄热室围体结构。横火焰熔窑应尽量采用半分隔箱形蓄热室围体结构。采用碱性砖或硅砖砌筑蓄热室围体时，必须设置适合的膨胀缝或能吸收膨胀的相应结构。 　　5.4.2蓄热室围体的拱顶中心角一般为90~180°；拱顶厚度应为300~350mm；侧墙厚度一般为580~700mm；隔墙厚度一般为460~630mm。 　　5.4.3蓄热室围体的设计和砌筑必须保证蓄热室围体具有良好的气密性；蓄热室围体外侧应用密封性保温涂料严格密封。 　　5.4.4蓄热室格子体体积与熔化面积之比值范围一般为3~4.5m3/m2，格子体高度一般为6~11m。格子体内气流速度一般为2~3.5m/s。燃烧发生炉煤气时，空气蓄热室与煤气蓄热室格子体体积之比一般为2~3.5︰1。煤气蓄热室中，不得采用含铁量较高的砖材（例镁铬砖、镁橄榄石砖、铝铬碴砖）摆砌格子体。熔化含硼玻璃的熔窑，严禁采用碱性砖摆砌蓄热室格子体。碱性格子砖不宜摆砌成西门子式格子体。碱性砖严禁雨淋和受潮。 　　5.4.5格子体支撑拱（又称炉条碹）中心角一般为90~180°，拱厚一般为300~460mm，宽度一般为113~172mm。支撑拱之间净距（又称气流通道宽度）一般为200~300，支撑拱上面必须设置格子体支撑砖，普通蓄热室的支撑拱一般选用优质低气孔粘土砖砌筑。 　　5.4.6多通道箱形蓄热室第一、二通道的底部温度较高，为了保障混凝土基础受热不超过安全使用温度，应在其底部与基础之间设置冷却风道，对于多通道煤气蓄热室，其蓄热室底部应加设铁皮等密封设施，以防止空气渗漏到煤气蓄热室中。 　　多通道箱形蓄热室第三通道的格子体顶部容易堵塞，应在其围体上部（拱顶和侧墙）设置适量的清灰孔。 　　5.5窑体保温 　　5.5.1窑体各部位保温强度可用隔热度（见表5-5）计算。隔热度应按下式计算： 　　隔热度=（b1/λ1+ b2/λ2+……+ bn/λn）×1.163×10 　　式中：b1、b2……bn——耐火砖或保温材料厂的厚度（m） 　　λ1、λ2……λn——热传导率，系指耐火砖和保温材料 　　在其平均温度下的热传导率，其推荐值见表5-6 　　5.5.2加料口拐角砖和流液洞盖板顶面等特殊部位不宜进行保温。 表5-5　　　窑体各部位隔热度计数值 项目  隔热度 熔 化 部 大碹 10~20 胸墙 10~20 池壁 8~15 池底 10~25 作 业 部 窑拱 15~25 胸墙 10~20 池壁 10~20 池底 15~25 小 炉 拱 10~20 侧墙 10~15 蓄热 室 拱 10~20 墙 15~25 表5-6　　　耐火砖或保温材料热传导率推荐计算值 耐火砖或保温材料名称 热传导率推荐计算值 [×1.163KJ/(m·k)] 电熔铸AZS砖（F-AZS） 5.3 电熔铸α·β刚玉砖 4.5 电熔铸β刚玉砖 6.0 烧结AZS砖（B-AZS） 2.1 锆英石砖 2.15 硅砖 1.7 电熔铸AZS质捣打料 1.85 锆英石质捣打料 1.8 锆莫来石质捣打料 1.75 镁砖 2.7 镁铬砖 2.1 硅线石和热风莫来石砖 SK37 SK36（AL2O3≥55%） SK34 SK32 1.6 1.5 1.1 0.8 轻质硅砖 r=1.1 r=0.8 0.7 0.6 轻质高铝砖 r=1.4 r=1.0 r=0.8 r=0.5 0.66 0.42 0.38 0.19 轻质粘土砖 r=1.25 r=1.05 r=0.8 0.43 0.41 0.32 硅藻土砖 r=0.45 r=0.7 r=0.75 0.11 0.3 0.4 硅酸钙板（轻） 0.08 硅酸钙板 0.1 岩棉 0.07 陶瓷纤维 0.08 保温涂料 0.07 　　5.6烟道 　　5.6.1烟道中废气流速一般取1~3Nm/s，烟道截面高度不宜低于700mm，宽度不宜小于600mm。 　　5.6.2烟道布置应充分考虑到烟气需要末端治理时所需要的设施场地；烟道长度应尽量短，减少拐弯和避免截面突变；烟道爬坡角度不宜大于30°。 　　5.6.3烟道通过厂房柱基时，烟道外壁与柱基表面间距应按表5-7中所列数值考虑。 表5-7 烟气温度（℃） 700~800 500~600 300~400 ＜200 距离（m） ＞0.5 ≥0.4 ≥0.2 ≥0.1 　　5.6.4烟道与蓄热室接口处，烟道在囱接口处，需留设膨胀缝，缝宽10~20mm 。 　　5.6.5煤气烟道内外表面及配套设备必须采取措施进行严格密封，并应在烟道系统中设置防爆装置。 　　5.6.6烟道中应避免进水，埋入地下的烟道应采取可靠边的防水、排水措施。 　　5.6.7窑外烟道拱顶外表面及侧墙外表面应采取防水处理措施，以防地面水渗入，一般情况下可涂抹一层20~30mm厚沥青、砂子混合物。 　　5.7烟囱 　　5.7.1玻璃熔窑烟囱高度应由以下因素决定： 　　（1）熔窑烟囱高度按排烟阻力计算确定，并应考虑熔窑潜在能力的发挥和熔窑后期阻力的增加。 　　（2）在烟囱周围半径200m的距离内有建筑物时，烟囱高度应高出最高建筑物3m。 　　（3）烟气在烟囱内的温降可按表5-8中所列数值考虑。 表5-8 烟囱材质 烟气温降范围（℃/m） 砖烟囱 0.5~1.5 混凝土烟囱 1~1.5 钢板烟囱  内壁衬砖 2~3 不带内衬 4~6 　　5.7.2烟囱出口直径应根据进入烟囱的烟气量和烟囱出口的烟气流速计算，烟囱出口的烟气流速不低于2Nm/s，一般取2.5~4.5 Nm/s。烟囱出口直径≤0.7m时，应采用钢板烟囱，进入钢板烟囱的烟气温度高于450℃时，烟囱内壁需衬耐火砖。圆形砖烟囱的最小直径为0.7m，常用出口直径范围为0.8~1.8m（见表5-9）。钢筋混凝土烟囱常用出口直径范围为1.4~3.6m（见表5-10）。 表5-9 烟囱高度（m） 20 25 30 35、40 出口直径（m） 0.8、1.0、1.2 0.8、1.0、1.2 0.8、1.0、1.2、1.4 1.0、1.2、1.4、1.6、1.8 表5-10 烟囱高度（m） 45、50 55 60 65 70、75、80 出口直径（m） 1.4、1.6、1.8、2.0、2.2 1.6、1.8、2.2 2.0、2.2、2.4 2.2、2.4、2.6 2.6、2.8、3.2、3.6 　　5.7.3两座熔窑共用一个烟囱时，烟囱底部应设高度不低于8m的中间隔墙。 　　5.7.4烟囱底部基础边缘距铁路边线不宜小于5m。 六、玻璃熔窑耐火材料的确定 　　6.0.1玻璃熔窑中各主要部位所选用的耐火材料一般如表6-1所示。 表6-1 使用部位  使用条件 温度（℃） 选用的耐火材料 熔 化 部 窑拱（大碹） 高温碱蒸汽 1500~1600 优质硅砖 拱脚砖 粉料的飞散和拱顶熔融后的流下物 1500~1600 优质硅砖、低蠕变锆英石砖 胸墙 1500~1600 F-AZS、优质硅砖、低蠕变锆英石砖、RA-H（流液洞砖） 后墙（加料口侧） 1450~1600 F-AZS、优质硅砖 挂勾砖、喷嘴砖 1500~1600 F-AZS 池壁 与玻璃液接触 1400~1600 F-AZS（QX和WS） 加料口拐角砖 与玻璃液接触、温度变化、粉料堆集较大、机械冲刷 1400~1600 F-AZS（WS、ZrO2  41%级）、F-AZSC 鼓泡砖、电极砖及窑坎 与玻璃液接触、液流的强制冲刷 1400~1600 F-AZS（WS、ZrO2   41%级） 流液洞盖板 与璃璃液接触、气液相向上钻孔侵蚀 1300~1450 F-AZS（WS、ZrO2  41%级）、F-AZSC 流液洞通道侧壁 与璃璃液接触   F-AZS（WS） 池底铺面层 与璃璃液接触、金属向下钻孔侵蚀、气液相向上钻孔侵蚀 1300~1500 F-AZS（WS） 池底密封层 金属向下钻孔侵蚀 1200~1400 电熔铸AZS质捣打料+锆英石砖或B-AZS 作 业 部 拱顶及拱脚砖 低温且温度变化也少，无粉尘飞散 1250~1400 硅砖、莫来石/硅线石砖 胸墙 低温且温度变化少，无粉尘飞散 1250~1400 硅砖、莫来石/硅线石砖 池壁 与玻璃液接触 1300~1400 F-AZS（氧化法）、RA-M 池底铺面层 与璃璃液接触、气液相向上钻孔侵蚀 1300~1400 F-AZS（WS、氧化法）、RA-M 小 炉 小炉喷火口的拱和侧墙 粉料的飞扬、拱顶熔融后的流下物及高温的温度变化 1500~1600 F-AZS 小炉斜拱插入平拱、底及侧墙 粉料的飞散、高温的温度变化 1450~1550 F-AZS直接结合镁砖（MgO97%）、优质硅砖、B-AZS、再烧结电熔莫来石砖 蓄 热 室 拱顶、上部墙 空气 粉料的飞散、高温的温度变化、氧气还原的反复（煤气） 1300~1500 优质硅砖、直接结合镁砖（MgO97%）、再烧结电熔莫来石砖 煤气 优质硅砖、再烧结电熔莫来石砖 中部墙 空气 粉料的飞散、高温的温度变化、氧气还原的反复（煤气）   1300~1500 硅砖、电熔再结合镁砖，低气孔率粘土砖（9~12%） 煤气 低气孔率粘土砖（≤12%） 下部墙 低温的温度变化   低气孔率粘土砖 顶部格子砖 空气 高温的温度变化、粉料飞散、氧化还原的反复（煤气）   镁锆砖、ER5312RX 煤气   再烧结电熔AZS砖 上部格子砖 空气 高温的温度变化、粉料飞散、氧化还原的反复（煤气） 1200~1400 直接结合镁砖（MgO97%）+电熔再结合镁砖（MgO95%）、ER5312RX 煤气 1100~1200 三低（低蠕变、低气孔率、低铁）砖、再烧结电熔AZS砖 中部格子砖 空气 碱蒸汽的凝缩、硫酸盐的固液变化、氧化还原的反复（煤气） 1000~1200 电熔再结合镁砖（MgO92%）、中温镁锆砖、ER1682RX 煤气 800~1000 超低气孔率粘土砖（≤12%）、低气孔率粘土砖（≤15%） 下部格子砖 空气 低温的温度变化 600~1000 低气孔率粘土砖（≤15%） 煤气 400~800 格子体支撑块 温度荷重、粉尘的固着、温度的变化 ＞1000 F-AZS、莫来石/硅线石砖 ≤700 低气孔率粘土砖（≤15%） 备 注 1、F-AZS表示熔铸锆刚玉砖； 2、F-AZSC表示熔铸铬锆刚玉砖； 3、B-AZS表示烧结锆莫来砖； 4、RA-M表示熔铸α·β刚玉砖，RA-H表示熔铸β刚玉砖； 5、QX表示倾斜浇铸、WS表示无缩孔； 6、电熔再结合镁砖（MgO92%）是指配料中电熔镁砂加入量不小于30%； 7、表中所示温度是指热电偶或光学高温计测的温度。 　　6.0.2玻璃熔窑用耐火材料质量应符合设计要求和国家现有标准的规定，其中应注意： 　　（1）大碹用优质硅砖的主要性能应满足表6-2中的指标。 表6-2 项目 特级优质硅砖 优质硅砖 化学组成（%） SiO2 ≥96 ≥96 Al2O3 ≤0.3 - Fe2O3 ≤0.65 ≤0.8 熔融指数=Al2O2+2（K2O+Na2O）% ＜0.45 ＜0.5 0.2MPa荷重软化温度（T0.6、℃） ＞1685 ≥1680 显气孔率（%） ≤19 ≤21 体积密度（g/cm3） ≥1.86 ≥1.83 真密度（g/cm3） ≤2.33 ≤2.34 常温耐压强度（MPa） ≥40 ≥35 适用范围 大型玻璃熔窑 中小型玻璃熔窑 　　（2）用于上部结构的锆英石必须选用在配料中引入高温型烧结骨料（用等静压法成形经过高温烧成而破碎成的粗的尖角颗粒）、显微结构存在着粗大的聚集体的高荷软和低蠕变的锆英石砖，主要性能如表6-3中所示。 表6-3 名称 ZrO2（%） 显气孔率 （%） 体积密度 （g/cm3） 常温耐压强度 （MPa） 荷重软化温度 （T0.6） 用途 低蠕变锆英石砖 ＞65 ≤16 ≥3.85 ≥150 ≥1700 上部结构 普通型锆英石砖 ＞63 ≤19 ≥3.65 ≥70 ≥1560 池底 　　（3）熔铸锆刚玉砖（F-AZS）的质量应达到表6-4中的指标。 表6-4　　　熔窑锆刚玉砖的理化性能 项　目 单　位 指　　标 ZrO233% ZrO241% 化 学 组 成 Al2O3 % 余量 余量 ZrO2 ≥32.5 ≥41 SiO2 ≤15.5 ≤12.5 Na2O ≤1.3 ≤1.0 CaO+TiO2+Fe2O3 （TiO2+Fe2O3） ≤0.3 （≤0.15） ≤0.3 （≤0.02） 晶相 结构 刚玉与斜锆石的共晶体 ≥65 ≥56 散落斜锆石 ≤6.5 ≤12 玻璃相 ≤21 ≤17 体积 密度 普通浇铸（PT） ≥3.50 — 倾斜浇铸（QX） ≥3.50 — 基本无缩孔（MS） ≥3.65 ≥3.85 无缩孔（WS） ≥3.72 ≥4.0 氧化 程度 残炭含量 ≤0.08 ≤0.08 玻璃相渗出温度（初渗） ℃ ≥1450 ≥1500 产品外观颜色   淡黄色 淡黄色 　　（4）熔铸铬锆刚玉砖（F-AZSC）的质量应达到表6-5中的指标。 表6-5　　　熔铸铬锆刚玉砖的理化性能 制品 名称 代号 化学成份（%） 晶相结构（%）   体积密度 (g/cm3)   真比重 (g/cm3) 常温耐压 强度(MPa) Al2O3 Cr2O3 ZrO2 Na2O CaO+TiO2 +Fe2O3 斜锆石 Al2O3/Cr2O3 固熔体 玻璃相 ER2161 28 27 27 1.1 2.6 27 53 20 4.0 4.11 350 　　（5）用于小炉斜拱、插入平拱、蓄热室拱顶和蓄热室上部中间隔墙的直接结合镁砖必须是用高纯度（MgO＞97%）大颗粒电熔镁砂（粒度＞200μm），在1800℃高温下烧结并在1600℃温度下具有极好的抗高温蠕变性能的优质产品，其主要性能如表6-6所示。 表6-6 项　　目 单位 直接结合镁砖 (MgO97%) 高温型镁锆砖 中温型镁锆砖 化 学 组 成 MgO % 97.0 76.0 74.0 Al2O3 0.6 0.3 0.5 CaO 1.3 0.7 1.1 SiO2 0.6 9.0 9.6 ZrO2 -- 13.5 13.0 C/S   2.2 ＜0.1 ＜0.1 体积密度 g/cm3 3.01 3.22 3.04 显气孔率 ％ 14.5 11.0 16.5 常温耐压强度 MPa 100 120 115 线性热膨胀(1400℃) % 1.95 1.80 1.80 0.2MPa荷重软化温度(T0.5) ℃ ≥1700 ≥1680 ≥1570 抗高温蠕变(1600℃×25h、2kg/cm2) % ＜0.1 --- --- 备　　注 C/S表示CaO/SiO2的比值：C/S＜0.96，镁砖中的生成结合相为镁橄榄石(M2S)；C/S＞1.87，镁砖中的生成结合相为硅酸二钙(C2S)；M2S的熔点为1890℃，C2S的熔点为2130℃ 　　（6）蓄热室格子体顶部（钠钙玻璃）一般应选用抗硅粉和抗五氧化二钒侵蚀能力强的高温型镁锆砖（见表6-6）；冷凝区的格子体宜选用抗硫化物侵蚀能力强的中温型镁锆砖（见表6-6）。 　　（7）用于蓄热室拱顶和上部中间隔墙的莫来石砖应选用有极好的抗蠕变性能、在长期负荷下残余收缩近乎为零的再烧结电熔莫来石制品，其主要性能如表6-7。 表6-7 名　　称 化学组成(%) 显气孔率 （%） 体积密度 (g/cm3) 荷重软化温度 (T0.6℃) 常温耐压强度 (MPa) Al2O3 SiO2 Fe2O3 再烧结电熔莫来石砖 ≥75 ≤24 ≤0.3 ≤17 ≥2.70 ≥1700 ≥90 　　（8）用于煤气蓄热室格子体顶部和上部的再烧结电熔AZS砖和三低砖的主要性能应满足表6-8中的指标。 表6-8 名称 化学组成(%) 显气孔率 （%） 体积密度 (g/cm3) 常温耐压强度 (MPa) 荷重软化温度 (T0.6℃) 2kg/cm2 1200℃×50h SiO2 Al2O3 ZrO2 Fe2O3 再烧结电熔AZS砖 ≤18 ≥49 ≥30 ≤0.5 ≤18 ≥3.0 ≥100 ＞1650 — 三低砖 — ≥45 — ≤0.9 ≤9 ≥2.45 ≥80 ≥1540 ≤0.05 　　（9）用熔铸十字型砖砌蓄热室格子体时，其顶部和上部应用熔铸氧化铝材质的十字型砖（ER5312RX）摆砌，主要技术性能见表6-9。熔铸十字形砖一般多用于硼玻璃和特殊玻璃熔窑。 表6-9　　　熔窑十字形砖主要型号产品的技术性能 项　　目 ER1682RX ER5312RX 化学组成(%) Al2O3 ZrO2 SiO2 Na2O MgO Fe2O3 TiO2 CaO 50.6 32.5 15.6 — — 1.3 — — 87.5 — — 4.5 8.0 — — — 晶相组成(%) α刚玉 玻璃相 斜锆石 β刚玉 47 21 32 — — ＜1 — 主相 体积密度(g/cm3) 3300 2900 真密度(g/cm3) 3840 3370 常温耐压强度(Pa) 2×108(200kg/cm2) 0.6×108(600kg/cm2) 荷重软化温度(0.2MPa)T0.6℃ ≥1700 ≥1750 　　（10）多通道蓄热室第一、二通道底部烟气温度＞1000℃时，格子体支撑拱应选用熔铸锆刚玉砖或莫来石/硅线石砖砌筑，莫来石/硅线石砖的主要性能应满足表6-10中的指标。 表6-10　　　莫来石／硅线石砖的主要技术性能 名　称 化学组成(%) 体积密度 (g/cm3) 气孔率 （%） 常温耐压强度 (MPa) 荷重软化温度 (T0.6℃) Al2O3 SiO2 Fe2O3 莫来石／硅线石砖 ≥64.5 ≤33.5 ≤0.8 ≥2.55 ＜15.5 ≥75 ≥1650 七、玻璃熔窑钢结构的设计要求 　　7.0.1钢结构的设计应在考虑地震对结构强度的影响前提下，保证熔窑在高温工作条件下有足够的结构强度、刚度和稳定性。 　　7.0.2窑底钢结构，即主梁、次梁及支撑板之间的构造，应能适应熔窑在升温和降温条件下的受力、变形特性。 　　7.0.3窑体钢结构的设计，应能保证大碹、胸墙、池壁、加料口、小炉及蓄热室等进行单独调节，以便能有控制地满足这些部位在烘窑过程及高温工作时对膨胀变化的要求。 　　7.0.4加料口池壁的钢结构必须坚实可靠，应尽量采用螺栓连接。 　　7.0.5钢结构设计和计算应符合现行GB117《钢结构设计》的有关规定，并应考虑高温工作环境的影响。 　　（1）选用Q235（A3）钢时的高温容许应力，可按表7-1中所列数值计算。 表7-1 构件主要受力状况 抗弯 抗拉 抗剪 容许应力（MPa） 145 120 90 　　（2）选用铸钢与铸铁时的高温抗弯应力，可按表7-2所列数值计算。 表7-2 材料名称 容许抗弯应力（MPa） 铸钢（ZG270-500） 145 铸铁（HT200） 50 　　7.0.6钢结构的焊接构件，应符合现行国标GB985《气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》规定的要求，并应考虑高温变形的特点。 八、熔窑风冷却 　　8.0.1熔窑冷却部位一般为池壁、流液洞、加料口拐角砖、鼓泡砖等处。冷却风嘴距冷却面距离一般为40mm；池壁冷却风嘴中心一般位于玻璃液面下25mm，风嘴向上倾斜，风嘴与水平面夹角一般为20°，风嘴之间的空隙小于30mm；冷却风嘴出口断面应保持整齐、各处相等。 　　8.0.2冷却风管的尺寸和布置应能保证池壁各冷却风嘴的单位面积出口风量与风速相等。 　　8.0.3熔窑各冷却部位的冷却风量及冷却风嘴出口速度应满足表8-1中的指标。 表8-1 冷却部位 风　量 出口风速 池壁 加料口拐角 流液洞 鼓泡砖 ≥2700m3/h·m ≥2700m3/h·个 ≥7000m3/h·m ≥300m3/h·个 ＞35m/s ＞35m/s ＞35m/s ＞15m/s 注:1、表中数据是指颜色玻璃的指标，无色玻璃的指标应按1.1~1.3倍考虑； 　 2、流液洞的计量长度是指流液洞洞口宽度和两侧墙宽度（2×0.3m）的总和。 九、玻璃熔窑的基础 　　9.0.1蓄热室基础、窑池基础及厂房基础应相互分开，并切实做好宽度大于3.0cm以上的伸缩缝。 　　9.0.2在采用分隔式蓄热室、墙体有较好的刚度或蓄热室地基较好（地耐力＞15t/m2）时，蓄热室基础可考虑采用条形的刚性基础，刚性条形基础的设计应考虑到小炉喷火口、蓄热室墙及格子砖的重量。 　　9.0.3地耐力＜15t/m2或蓄热室重量较大的玻璃熔窑宜采用60cm以上厚度的整片钢筋混凝土基础。 　　9.0.4蓄热室立柱柱脚应根据柱脚所受推力另设拉筋。 十、环境保护 　　10.0.1新建或改扩建玻璃熔窑清洁生产污染物产生指标应达到表10-1中的要求。 表10-1 指　标 玻璃啤酒瓶 玻璃瓶罐 玻璃器皿 玻璃保温瓶胆 玻璃仪器 烟尘产生量 （kg/t产品） ≤0.5 ≤0.6 机压、压吹≤0.6 吹制≤0.8 ≤0.9 ③≤0.3 ④≤1.2 SO2产生量 （kg/t产品） ≤2.6 ≤2.6 机压、压吹≤2.6 吹制≤3.5 ≤4.8 ③0 ④≤2.85 NOX产生量 （kg/t产品） ≤3.1 ①≤3.1 ②≤5.1 机压、压吹≤7.3 吹制≤8.5 ≤6.8 ③≤4.5 ④≤16.3 注 1、①是指普通玻璃料（Al2O3≥0.06)；②是指高白料（Al2O3≥0.06)。 2、③是指全电熔窑。 3、④是指重油、天然气等作为主要燃料的玻璃熔窑。 　　10.0.2由于燃料、工艺技术等客观因素，主要污染物产生指标难以达到清洁生产物产生指标或被地方环保部门认定为主要污染物未达到当地排放标准和总量控制指标的新建或改扩建下玻璃熔窑，必须对其主要污染物采取烟气脱硫除尘末端治理措施。 　　10.0.3以发生炉煤气为主要燃料在新建或改扩建玻璃熔窑，必须在烟道上设置除尘或含有除尘的末端治理装置，以保证熔窑换向时烟气排放黑度（林格曼级）不超过过1。 　　10.0.4新建或改扩建玻璃熔窑，应预留烟气脱硝治理设施场地。