北京瑞通誠達(dá)玻璃技術(shù)有限公司

　　玻璃池爐鼓泡技術(shù)是上世紀(jì)五十年代出現(xiàn)的一種強(qiáng)制熔化新技術(shù)，經(jīng)過半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展和不斷完善，已經(jīng)成為現(xiàn)代化的玻璃池爐不可缺少的強(qiáng)制熔化的技術(shù)措施之一。我國是從上世紀(jì)七十年代中期開始將鼓泡技術(shù)首先應(yīng)用于棕色和綠色瓶罐玻璃的熔制中，目前已廣泛的應(yīng)用在熔化各種玻璃的池爐上。
　　
　　三十多年來，我國的玻璃池爐鼓泡技術(shù)經(jīng)過幾代人的研究和改進(jìn),經(jīng)歷了連續(xù)式鼓泡、脈沖式鼓泡和低頻脈沖鼓泡等過程，目前已達(dá)到相當(dāng)成熟和完善的程度。特別是低頻脈沖鼓泡技術(shù)及裝備，以其更貼進(jìn)熔化工藝的要求、確保玻璃液的高質(zhì)量、操作調(diào)控較為方便、運(yùn)行安全穩(wěn)定、裝備配套更為合理等突出特點(diǎn)，一出現(xiàn)就受到使用單位的肯定和好評(píng)。
　　
　　本文就池爐鼓泡技術(shù)對(duì)玻璃熔化和玻璃液質(zhì)量的影響，以及連續(xù)式鼓泡、脈沖鼓泡、低頻脈沖鼓泡的特性進(jìn)行討論和評(píng)述。供玻璃生產(chǎn)企業(yè)在選擇采用池爐鼓泡技術(shù)及裝備時(shí)參考。
　　
　　1、玻璃池爐鼓泡技術(shù)與熔化間的相互關(guān)系
　　
　　池爐鼓泡技術(shù)對(duì)于強(qiáng)制熔化、提高池爐熔化率、改善玻璃液質(zhì)量、節(jié)約能源及降低熔化成本等方面的作用已得到同行公認(rèn)。但是什么樣的鼓泡方式更能適合玻璃的熔化工藝、更能充分發(fā)揮鼓泡技術(shù)的作用呢？首先就這一問題進(jìn)行分析和探討。
　　
　　(1)池爐鼓泡技術(shù)在玻璃熔化過程中的作用
　　
　　①改善玻璃液理化均勻性、提高產(chǎn)品質(zhì)量：有鼓泡池爐生產(chǎn)的玻璃瓶罐比無鼓泡池爐生產(chǎn)的玻璃，環(huán)切均勻度提高1個(gè)等級(jí)，一般達(dá)到B級(jí)，玻璃密度差值縮小一般可達(dá)△d≤5×10-4；玻璃中結(jié)石明顯減少，可見氣泡可完全清理。
　　
　�、谔岣卟ＡС貭t熔化率、加大出料量：一般采用鼓泡的池爐熔化率可提高5—15％。
　　
　�、劢档统貭t的燃料消耗、實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排：一般采用鼓泡的池爐能耗（單耗）可降低5—10％。
　　
　　④調(diào)整玻璃配方，降低配合料成本及其它：
　　
　　采用池爐鼓泡技術(shù)能增加玻璃液的氧化性和氣體量，可以減少配合料中的脫色劑和澄清劑。在瓶罐玻璃中可以用廉的芒硝做澄清劑，實(shí)現(xiàn)用控制玻璃氧化還原指數(shù)的還原性硫澄清技術(shù)。不僅降低配合料成本，且保證玻璃液的澄清質(zhì)量。
　　
　　采用池爐鼓泡技術(shù)，能提高碎玻璃的摻合比例。為增加使用外購碎玻璃生產(chǎn)高質(zhì)量的玻璃提供了工藝條件。
　　
　　采用池爐鼓泡技術(shù)，大大縮短池爐換料時(shí)間，能很快的得到所需要的合格玻璃液（保證玻璃液成分和顏色的均勻性）。
　　
　　(2)池爐鼓泡技術(shù)為什么具有提質(zhì)、增產(chǎn)、降耗的作用？
　　
　　在玻璃池爐內(nèi)部，火焰的輻射熱量傳給配合料和玻璃液、以及玻璃液在熔化池內(nèi)的流動(dòng)是池爐熔化與均化的基本原理。所有的強(qiáng)制熔化和提高玻璃液質(zhì)量的技術(shù)措施都是為了以配合料獲得非常大的熱量、提高玻璃液溫度、強(qiáng)化玻璃液的流動(dòng)和使玻璃液的熱對(duì)流更為合理且穩(wěn)定而進(jìn)行的。
　　
　　池爐鼓泡技術(shù)，是從熱點(diǎn)附近的池爐底部鼓入氣體形成氣泡，隨著氣泡的上升，周圍的玻璃液向上流動(dòng)形成機(jī)械循環(huán)流，當(dāng)機(jī)械循環(huán)流與熔化池?zé)狳c(diǎn)的液泉區(qū)相吻合時(shí)，玻璃液的熱對(duì)流體系得到強(qiáng)化變得更為激烈。當(dāng)鼓泡工藝指標(biāo)合理、運(yùn)行正常時(shí)，所形成的激烈的、穩(wěn)定的熱對(duì)流便增加了表面玻璃液的吸熱能力，同時(shí)促進(jìn)了玻璃液內(nèi)部各層間的傳熱，使玻璃液的整體溫度提高；同時(shí)也有力的保證了玻璃熔制過程中的各階段，在各自的區(qū)域內(nèi)能夠順利完成，使玻璃液熔制質(zhì)量得到根本保證。
　　
　　一般池爐鼓泡與窯坎共用。窯坎有阻擋玻璃液回流的作用，使已經(jīng)澄清、均化并在工作池冷卻了的玻璃液回流到熔化池的過程得到舒緩，保持熔化池澄清區(qū)域的高溫狀態(tài)。
　　
　　(3)低頻脈沖鼓泡對(duì)提高玻璃液質(zhì)量和強(qiáng)制熔化的工藝效果較好
　　
　　實(shí)踐證明，目前國內(nèi)的幾種池爐鼓泡型式均能起到強(qiáng)制熔化和促進(jìn)玻璃液均勻的作用.但是,不同的池爐鼓泡方式所起作用的程度是不同的.如何使池爐鼓泡技術(shù)對(duì)提高玻璃液質(zhì)量、加大熔化能力、降低能源消耗等的作用達(dá)到較佳效果。根據(jù)多年來從事玻璃熔化工藝技術(shù)和池爐鼓泡技術(shù)工作的經(jīng)驗(yàn)和認(rèn)識(shí)，我們認(rèn)為應(yīng)具有以下特性和狀態(tài)。
　　
　�、俪貭t鼓泡的產(chǎn)生，應(yīng)是一個(gè)大氣泡從池底上升達(dá)到玻璃液面后脹破；而不是由大量一連串的小氣泡借助玻璃液的粘度及表面張力聚合而成。因?yàn)樾�氣泡是依靠在上升過程中不斷的聚合浮出玻璃液面，所以會(huì)有一小部分在復(fù)雜的玻璃液流中飄離了上升環(huán)流而進(jìn)入生產(chǎn)流，造成不能排出而形成制品中的氣泡缺點(diǎn)。為減少和清理制品中氣泡的缺點(diǎn)，一定要防止連續(xù)的小氣泡進(jìn)入玻璃液。②池爐鼓泡是使熔化池內(nèi)玻璃液的熱對(duì)流得到強(qiáng)化，而不能使原來的熱對(duì)流體系受到破壞。所以選擇的鼓泡點(diǎn)應(yīng)與池爐熱點(diǎn)即玻璃液的液泉區(qū)相吻合。這樣才能從根本上保證玻璃的熔制過程有序進(jìn)行。
　　
　　液泉區(qū)附近的鼓泡點(diǎn)保證了玻璃液澄清質(zhì)量，同時(shí)也起到了擋料作用使泡界線穩(wěn)定和明顯。被強(qiáng)化了的玻璃液流動(dòng)使玻璃液面吸收熱量加大，且玻璃液內(nèi)的傳熱增強(qiáng)。玻璃液溫度提高，實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)節(jié)能的效果。　�、鄢貭t鼓泡的頻率應(yīng)單獨(dú)調(diào)節(jié)、泡頻與泡徑不受玻璃液溫度和粘度影響，是鼓泡工藝穩(wěn)定的主要因素。鼓泡的泡頻和泡徑應(yīng)是根據(jù)熔化工藝的需要來調(diào)節(jié)，鼓泡裝備應(yīng)具備調(diào)節(jié)范圍寬、準(zhǔn)確度高、安全靈敏性強(qiáng)的特點(diǎn)。
　　
　　正常情況下，池爐鼓泡應(yīng)以較低的泡頻和非常大的泡徑穩(wěn)定運(yùn)行，則能取得較佳的鼓泡效果。
　　
　�、艹貭t鼓泡系統(tǒng)耐用性好，特別是其中的鼓泡器(即鼓泡管)的壽命應(yīng)符合爐齡要求、滿足日常熔化工藝需要、長期安全運(yùn)行。池爐鼓泡裝置較易出現(xiàn)的問題就是鼓泡管堵塞，產(chǎn)生堵塞的原因有兩個(gè)：一是高溫玻璃液進(jìn)入鼓泡管的噴孔內(nèi)，這是因某種原因而停氣時(shí)較易發(fā)生的堵塞故障；二是鼓入的氣體不潔凈在鼓泡管內(nèi)發(fā)生結(jié)垢堵塞。結(jié)垢堵塞是氣體凈化度不夠的問題；目前配置的國產(chǎn)凈化設(shè)備已能得到很潔凈的氣體。對(duì)于玻璃液堵塞，多年來提出了種種排堵措施，但均效果甚微。所以發(fā)生鼓泡管堵塞后只能采取熱換管措施。
　　
　　為了達(dá)到鼓泡技術(shù)的較佳效果，采用防堵鼓泡器是較為必要的，防堵鼓泡器即使在鼓泡系統(tǒng)氣源中斷的情況下也能實(shí)現(xiàn)防堵自保護(hù)，不會(huì)發(fā)生玻璃液堵塞的故障。
　　
　�、莨呐莸目刂葡到y(tǒng)應(yīng)采用現(xiàn)代化的微電子自動(dòng)控制，完全清理老式控制裝置中的電氣零部件組合非匹配問題，使系統(tǒng)壽命完全得到保障、精度進(jìn)一步提高。即具備配置高、功能全、調(diào)控靈活、控制準(zhǔn)確、精度高、監(jiān)控直觀、運(yùn)行安全壽命長等特點(diǎn)，特別是具備能夠提供符合不同工藝狀況下的多種自動(dòng)運(yùn)行模式。
　　
　�、蕹貭t鼓泡較好與窯坎配合使用。
　　
　　以上述六條標(biāo)準(zhǔn)衡量，低頻脈沖鼓泡技術(shù)及裝備是較能符合要求的。
　　
　　2、我國池爐鼓泡技術(shù)的三種型式
　　
　　我國自上世紀(jì)七十年代出現(xiàn)池爐鼓泡技術(shù)，先后出現(xiàn)連續(xù)式鼓泡、脈沖式鼓泡和低頻脈沖鼓泡三種型式，反映了池爐鼓泡技術(shù)的發(fā)展歷程。
　　
　�、龠B續(xù)式鼓泡是上世紀(jì)七十——八十年代出現(xiàn)的。其本上是玻璃生產(chǎn)企業(yè)同科研單位結(jié)合研制的較初型式。具有系統(tǒng)簡單、維修方便、投入資金少等優(yōu)點(diǎn)，但在對(duì)于玻璃熔化的作用、運(yùn)行的操作調(diào)控及防止故障等方面存在明顯的不足和缺點(diǎn)。
　　
　　②脈沖式鼓泡是針對(duì)連續(xù)式鼓泡的問題，借鑒國外的先進(jìn)鼓泡技術(shù)經(jīng)驗(yàn)研發(fā)的，在控制方式及運(yùn)行精度上有了很大提高，但在系統(tǒng)運(yùn)行壽命、運(yùn)行模式及運(yùn)行安全方面仍存在明顯不足。
　　
　　此裝置從上世紀(jì)九十年代開始曾在我國玻璃工業(yè)中廣泛應(yīng)用。
　　
　�、鄣皖l脈沖鼓泡技術(shù)是二十一世紀(jì)初研制成功并推廣應(yīng)用。其突出的特點(diǎn)：一、采用防堵自保護(hù)鼓泡器（這是實(shí)現(xiàn)真實(shí)間歇低頻脈沖鼓泡的關(guān)鍵）；二、采用現(xiàn)代化的微電子控制技術(shù)。使鼓泡技術(shù)與裝備水平達(dá)到了玻璃生產(chǎn)廠家的棕合應(yīng)用要求。成為玻璃生產(chǎn)中理想的配套設(shè)備。
　　
　　連續(xù)式鼓泡、脈沖式鼓泡及低頻脈沖鼓泡的特點(diǎn)和應(yīng)用比較見下表。
　　
　　連續(xù)式鼓泡、脈沖式鼓泡及低頻脈沖鼓泡的比較

　　3、低頻脈沖鼓泡的應(yīng)用
　　
　　面對(duì)日益激烈的競爭形勢，玻璃生產(chǎn)企業(yè)對(duì)玻璃質(zhì)量、窯爐熔化率及節(jié)能減排的要求越來越高。低頻脈沖鼓泡技術(shù)及裝備作為一項(xiàng)得心應(yīng)手的工藝手段以其具備的明顯優(yōu)勢，在瓶罐、平板、拉管、電子、泡花堿等玻璃池爐上發(fā)揮了顯著作用，受到使用單位的一致肯定并正在被越來越多的玻璃生產(chǎn)企業(yè)所采用。
　　
　�。�1）低頻脈沖鼓泡技術(shù)的特點(diǎn)
　　
　　①采用防堵自保護(hù)鼓泡器，實(shí)現(xiàn)了池爐鼓泡技術(shù)中的真實(shí)脈沖鼓入氣體和低頻運(yùn)行。
　　
　　防堵自保護(hù)鼓泡器(專利技術(shù)產(chǎn)品)
　　
　　其特點(diǎn)是在不需要水冷卻或保護(hù)氣的情況下，不會(huì)發(fā)生玻璃液堵塞現(xiàn)象。即使停電停氣后仍能保持鼓泡器暢通狀態(tài)。所以泡頻可從零開始。
　　
　　采用防堵鼓泡器完全的清理了通過鼓泡器從池底進(jìn)入玻璃液中成串的小氣泡。不會(huì)發(fā)生因鼓泡不當(dāng)而產(chǎn)生的小氣泡，保證了玻璃液的優(yōu)良品質(zhì)。
　　
　　采用防堵鼓泡器清理了保護(hù)氣對(duì)玻璃液流動(dòng)的干擾，泡頻和泡徑穩(wěn)定，保證了熔化池內(nèi)玻璃液的穩(wěn)定流動(dòng)，既提高了玻璃液均勻度，又有利于成型。提高了產(chǎn)品的合格率。
　　
　　采用防堵鼓泡器并實(shí)現(xiàn)低頻運(yùn)行、特別是祛除了連續(xù)成串的保護(hù)氣，大大減緩了局部環(huán)流對(duì)鼓泡磚區(qū)域的沖刷，保證了池爐壽命。
　　
　　采用防堵鼓泡器清理了鼓泡管堵塞的頻繁故障。使鼓泡管壽命達(dá)到與爐齡相同，滿足整個(gè)窯期的使用要求。
　　
　�、诓捎孟冗M(jìn)的微電子程序自動(dòng)控制系統(tǒng)，對(duì)鼓泡的運(yùn)行實(shí)現(xiàn)智能型自動(dòng)調(diào)控。具有工藝功能全、準(zhǔn)確性高、靈活性大、運(yùn)行安全可靠以及操作簡便、監(jiān)控直觀、信息完善等特點(diǎn)。
　　
　　控制系統(tǒng)既可對(duì)全系統(tǒng)實(shí)行“總控”，也可以對(duì)每個(gè)鼓泡器實(shí)行“單獨(dú)控制”，能非常大限度地滿足熔化操作，使玻璃熔制狀態(tài)得到準(zhǔn)確控制。
　　
　　③低頻脈沖鼓泡對(duì)鼓泡用氣進(jìn)行嚴(yán)格的凈化處理，杜絕了由于氣體不潔凈造成的鼓泡管結(jié)垢堵塞，（空氣凈化度達(dá)到國標(biāo)一級(jí)）。
　　
　�、艿皖l脈沖鼓泡運(yùn)行安全穩(wěn)定、壽命長。當(dāng)池爐運(yùn)行正常、鼓泡操作正確，其壽命可完全符合爐齡要求。
　　
　　為保證鼓泡池爐安全運(yùn)行，此系統(tǒng)對(duì)爐底鼓泡磚進(jìn)行風(fēng)冷，減緩對(duì)鼓泡磚的侵蝕、沖刷和阻擋高溫玻璃液局部向下滲透，并對(duì)其溫度進(jìn)行監(jiān)控，防止玻璃液的突發(fā)滲漏事故。
　　
　　(2)低頻脈沖鼓泡的應(yīng)用
　　
　�、賾�(yīng)用范圍：可滿足增強(qiáng)不同品種、不同顏色的玻璃熔化的要求。
　　
　�、趹�(yīng)用鼓泡的注意事項(xiàng)
　　
　　a.切實(shí)做好使用鼓泡技術(shù)的基礎(chǔ)工作：
　　
　　根據(jù)熔化工藝要求做好鼓泡的設(shè)計(jì)工作以及對(duì)池爐鼓泡池底結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和材料的選擇。
　　
　　b.鼓泡工藝：投產(chǎn)后必須實(shí)行科學(xué)管理，嚴(yán)格、認(rèn)真執(zhí)行鼓泡工藝運(yùn)行制度。不能順其自然，放任自流。
　　
　　c.鼓泡技術(shù)是強(qiáng)制熔化的措施之一。采用鼓泡技術(shù)后必須將熔化工藝制度與鼓泡運(yùn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系的結(jié)合起來：鼓泡投入后要及時(shí)觀察、檢驗(yàn)爐內(nèi)狀況并作合理調(diào)整，使池爐運(yùn)行于較佳狀態(tài)。
　　
　　d.必須切實(shí)做好鼓泡系統(tǒng)及其裝置的運(yùn)行管理和維護(hù)保養(yǎng)工作。
　　
　　結(jié)語:
　　
　　新一代低頻脈沖鼓泡技術(shù)及裝備的出現(xiàn)使鼓泡技術(shù)邁上了新的臺(tái)階，實(shí)踐證明這一更新?lián)Q代產(chǎn)品是符合現(xiàn)代化玻璃池爐整體生產(chǎn)運(yùn)行需要的理想配套設(shè)備，相信這個(gè)成熟的工藝手段及裝備會(huì)被越來越多的玻璃生產(chǎn)廠家所采納并產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益。