日產(chǎn)5噸乳白色氟化物玻璃電熔窯的設(shè)計(jì)與運(yùn)行

電熔窯熔化池采取冷頂加料，配合料層復(fù)蓋在高溫玻璃液面。料道采用復(fù)合式加熱，上部用硅碳棒加熱，下部用埋入式鉬電較加熱。

電熔窯主電較采用三相供電，電源平衡，不影響電網(wǎng)供電質(zhì)量，有利于電源變壓器功率因數(shù)的提高。電熔窯的裝機(jī)功率800kW，電熔窯的控溫系統(tǒng)采用恒流調(diào)控磁性調(diào)壓器的勵(lì)磁電流的方案。清理可控硅與感性負(fù)載配合使用產(chǎn)生的高次諧波，避免對(duì)電網(wǎng)電流沖擊，提高變壓器的工作效率。

控制系統(tǒng)全部采用集成電路，整個(gè)控制線路集中于一塊線路板上，可靠性高，一旦出現(xiàn)故障，整板更換，不影響生產(chǎn)。整個(gè)系統(tǒng)具有軟啟動(dòng)功能，無(wú)啟動(dòng)沖擊電流，可連續(xù)平穩(wěn)調(diào)壓，手動(dòng)給定自動(dòng)恒流，還具有過(guò)流聲光啟動(dòng)緊急信號(hào)，自動(dòng)過(guò)流保護(hù)，溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)，顯示記錄。

玻璃液間接測(cè)溫，僅反映窯內(nèi)溫度變化，不參加調(diào)節(jié)和控溫。

設(shè)備運(yùn)行正常，成品率達(dá)到96%以上，單位熔化電耗約1.1kW穐/Kg玻璃液，非常大熔化量可接近5T，較低單位熔化電耗僅1.0kW穐/Kg玻璃液。

窯內(nèi)較高溫度達(dá)1450℃，一天的耗電量約為5500Kwh。

7．電熔窯的接線如圖2所示。

8．電熔窯的烤窯

電熔窯的烤窯升溫曲線如圖3所示。電熔窯的烤窯分兩個(gè)階段。首先是耐火材料的烘干階段，這一階段用煤氣作燃料。為了使窯爐的各個(gè)部位都得到烘烤，煙囪擋板應(yīng)合攏，使窯爐系統(tǒng)形成正壓。該階段大約需要持續(xù)兩天。窯爐上部結(jié)構(gòu)的較高溫度應(yīng)控制在200℃左右。第二階段是電熔窯的主要加熱階段。對(duì)電熔窯主體進(jìn)行加熱，在遵循烤窯要求的前提下，盡可能按照升溫曲線升溫。電熔窯溫度在1200℃時(shí)保溫12小時(shí)以上，目的是讓流液洞、上升道和料道在電熔窯加料之前有更多的加熱時(shí)間。

9．鉬電較的電流密度電熔窯熔化乳白玻璃，鉬電較電流密度的變化范圍是0.5～1.20A/cm2。電流密度超過(guò)1.2A/cm2時(shí)，就會(huì)在乳白玻璃制品中出現(xiàn)黃褐色條紋和顏色或咖啡色氣泡。

鉬電較在乳白玻璃液中侵蝕加速的原因是由于玻璃液中含有硫化物(平均含0.3%SO3)和鐵(約0.06?2O3)。鉬電較在電熔窯內(nèi)處于還原性氣氛中，那么形成鐵和鉬的硫化物的可能性大大增加。為了避免上述情況發(fā)生，有必要在玻璃成分中引入2%的氧化鋅以替代氧化鍶，另外再加入少量的硝酸鉀以增加0.5%的氧化鉀。要嚴(yán)格地把鉬電較的電流密度控制在1.1A/cm2以下，這樣就防止出現(xiàn)上述廢品。

電較的損耗為每熔制1Kg的玻璃液平均為0.24g。

10．電熔窯的工藝技術(shù)參數(shù)

該電熔窯的實(shí)際運(yùn)行工藝參數(shù)和電工參數(shù)列于表2。

表2乳白玻璃電熔窯的工藝技術(shù)參數(shù)

11．該電熔窯的生產(chǎn)氟化物玻璃有以下優(yōu)點(diǎn)：

(1)電熔窯熔化乳白玻璃的優(yōu)點(diǎn)之一就是各種生產(chǎn)工藝參數(shù)穩(wěn)定性很高。該廠一周內(nèi)生產(chǎn)的乳白玻璃樣品中經(jīng)化驗(yàn)氧化鈉含量保持在15.0?.1%，氧化鉀含量保持在2.7?.03%，氟含量保持在4.6?.06%。產(chǎn)品合格率大大提高了。

(2)熔制氣氛穩(wěn)定：電熔窯中的氣氛不受大氣和火焰的影響，這為制品的熔制提供了較為方便的條件。

(3)占地面積小，土建要求低：該電熔窯的占地面積為8m2，廠房只需一層結(jié)構(gòu)(主車間高6m)即可，并且基礎(chǔ)不需特殊處理。

(4)建設(shè)周期短，經(jīng)濟(jì)效益顯著：全電熔池窯生產(chǎn)線的設(shè)備材料齊全后，20天完成設(shè)備安裝和烤窯調(diào)試工作。

(5)用電熔窯生產(chǎn)的乳白玻璃的質(zhì)量大大高于采用氣體火焰窯生產(chǎn)的乳白玻璃。