ガラス炉の省エネ方法

ガラス炉の省エネ方法まとめ
ガラス工場はエネルギーを大量に消費します。 ガラス工場のエネルギー消費の主な部分はガラス窯です (全エネルギーの 75% 以上を消費します)。 そのため、ガラス炉の省エネルギー化に細心の注意を払うことが急務です。 ここ数年、ガラス装入方式、燃焼方式、キルン構造、キルン断熱、廃熱利用、運転管理などの省エネルギー対策に取り組み、大きな成果を上げてきました。 多くのプラントの燃料消費指数は大幅に低下しています。 一部の工場は一級または特級炉のレベルに達しています。 しかし、外国と比較すると、まだ大きなギャップがあります。 そのため、エネルギー消費量をさらに削減するために、引き続き努力する必要があります。 エネルギーを節約するいくつかの方法を次に示します。
まず、炎の温度を上げずに液体ガラスの温度を上げる
ガラス液の昇温後、溶解速度を速め、溶解時間を短縮し、出力を上げ、原単位を下げることができる。 具体的な方法は次のとおりです。
（1）火炎空間のガラス液への輻射熱を大きくする。
1. 液体ガラスは放射エネルギーを選択的に吸収します。 3 ミクロン未満の波長は、液面を通って下向きに透過します。 フレーム内の炭素粒子とキルン空間の内壁表面は、3 ミクロン未満の波長の放射エネルギーを放出することがあります。 したがって、炎の黒さを増加させ（無酸素熱媒体または浸炭対策を使用）、キルンの石積みの高い黒さの値を維持します（石積みの表面の粗さと温度に関連しています。高温での粘土とシリコンレンガの黒さの値0.61-0.62 で 1000 度、0.52-0.53 で 1200 度、0.{ {12}}.49 at 1400 度 . 高温での電融耐火れんがの黒さの値は 0.4-0.5) ガラス液上の炎空間の放射熱を増加させる可能性があります。
2. 液面近くの「冷気」膜を取り除きます。 小型炉の底板の液面からの高さと炎の噴出角度に注意してください。 酸素ブローも溶融補助策と考えられます（海外で毎秒195-500メートルの速度で酸素をブローした後、熱伝達速度が加速され、液面付近の火炎温度が約100度上昇します）。 ）。
（2）キルンタンク内のガラス液の温度または温度均一性を向上させます。
アイデアは、液体の表面温度を下げることによって、液体ガラスへの炎の熱伝達を増加させることです。 液面温度が低下すると、ガラス液温のプール深さ方向の均一性も向上します。 上記の観点を達成するために講じられた措置は次のとおりです。 2.タンクの深さを深くする。 垂直方向の対流を強化し、プールの深さでのガラス液の温度均一性を向上させることができます。 溶解速度の向上にも対応します。 3.キルンの断熱材。 4.電気融合。
第二に、浅層清澄化、深層材料抽出、単一チャネル DC 方向の液体の流れの制御
これは、清澄ゾーンで液状ガラスの温度を上げ、還流を減らし、高品質の液状ガラスを選択してフローホールに入れるという観点に基づいています。 これにより、ガラス液の生産と品質が向上し、還流ガラス液の損失を減らすことができます。 上記の観点を達成するための対策としては、キルンシルを低く幅広にすることで、クラリファイヤー下部の沈降液穴の深さを浅くすることです（濃色の材料を溶解する場合、沈降しない場合があります）。
第三に、均質化を強化する
ほとんどの工場は、均質化が製品の品質に影響を与える重要なプロセスであることを反映しています。 現在、均質化プロセスは基本的に「先天性欠乏および後天的不均衡」の状態にあります。 窯に入った後の混合物の均一性を維持することは難しく、結果として不均一な組成になります。 液体ガラスの熱透過性と周囲の窯からの熱放散により、温度ムラが生じます。 明らかに、均質化を自然拡散だけに頼るだけでは満足できない。 この目的のために、均等化を強制するための措置を講じる必要があります。 現在、効果的な対策としては、タンク内の低泡立ち（濃い色の材料で最も顕著）、材料チャネル内での混合、作業材料または材料チャネルの底部（漏れ穴付き）の排出、および材料チャネルの電気加熱が挙げられます。 . 混合対策を行う場合は、混合点の位置、ミキサーの挿入深さ、混合工程に注意しないと効果が得られません。 家庭用ミキサーの材料は解決すべき緊急の問題です。 表面の液体の流れは、横方向の流れを強化するだけでなく、温度の均一性を向上させることもできます。放電は連続的または断続的です。」. 電気加熱は、チャネルプールの深さ方向の温度均一性を大幅に改善できますが、材料レベルでの温度分布は常に改善されるとは限りません。 電極形状の決定、電気基板間のガラス液の抵抗、電極の調整方法、設置方法、メンテナンス方法は、加熱を使用する際の注意事項です。 強制的な均質化措置を採用しながらも、自然拡散の役割を十分に果たす必要があります。 したがって、作業部のサイズとフィード パスの長さを慎重に設計する必要があります。
第四に、材料の安定供給
成形品の品質と歩留まりを確保するためには、液滴の形状、サイズ、温度が安定していることが前提条件となります。 供給経路と作業セクションの間の分離の程度、および供給経路のセクション、サイズ、断熱、加熱および冷却システムは、供給の安定性に影響を与える主な要因です。 フィード パスと動作部分が完全に分離されているため、フィード パスは干渉することなく独立したオペレーティング システムを維持できます。 一部のプラントでは、完全に分離せずに溶融部分の熱を使用して材料経路を加熱する方法について検討する価値があります。 材料チャネルの下部にある鞍型の断面は、横方向の温度差を減らすことができます。 フィードベイスンを適切に深くすると、静圧水頭が増加し、材料液滴の温度が安定します。 マテリアル パスの長さと幅は、流れるマテリアルの量と出力に基づいて決定する必要があります。 供給経路が長いほど、温度調節に有利であり、広範囲にわたる流量の変化に適応できます。 材料チャネルの熱放散能力は大きく、特に材料盆地では顕著です。 そのため、断熱を強化する必要があります。 加熱および冷却システムは、ガラス液の温度を柔軟かつ確実に調整し、温度の均一性を維持できる必要があります。 冷却システムは大まかな調整の役割を果たし、加熱システムは微調整の役割を果たします。 多くの人は、マルチノズルガス加熱と電気加熱を組み合わせたシステムが理想的だと考えています。
五、無駄な熱を減らす
（1）キルン表面からの放熱、オリフィスからの輻射熱、オリフィスやレンガの目地から出るガスによる持ち去り熱などの無駄な熱を低減します。 1. キルン本体の断熱。 中国では、キルンの断熱材を使用することで、ここ数年、国家に大きな利益をもたらしてきました。 ただし、これは初期段階であり、断熱効果をさらに向上させることができます。 方向は、多層複合断熱層の開発、複合（サンドイッチや充填など）断熱材の採用、バルク コンクリート断熱材の開発、さまざまな耐火材に適合するシーリング材の開発です。 2.オリフィスとブリックジョイントのシーリング。 投入口、測温孔、火口等に注意すること。条件が許せば全閉式充填機（スパイラル型、ラップ型等）を選定し、検温管はコランダム埋込管を用いる。産業用テレビを使用して炎と化学的状態を観察する必要があります。 3. 大規模な窯。 キルンスケールが大きいほど、単位出力あたりの熱放散は低くなります。
（2）繰り返し加熱の熱を下げる。 主な目的は、還流されたガラス液を繰り返し加熱することによって消費される熱を減らすことです (通常、この熱はガラス溶融によって消費される熱の約 10 分の 1 を占めます)。 キルンシルの設置、通液孔の沈下、通液孔の高さの適正化、通液孔に入るガラス液の温度の適正な低下等の対策がとられている。
第六に、利用可能な熱を利用する
(1) 燃料を完全に燃焼させて熱を逃がさなければならない。 そのため、油を燃焼させる際には、微粒化効果の良い油ノズル（国産のGNB型内部混合ノズルや、日本、アメリカ、西独などから輸入した機中微粒化複合ノズルなど）を選定し、強化する対策を講じる必要があります。微粒化、ノズルに合わせた小さな炉構造と胸壁の高さを設計します。 ガスを燃焼させる場合、空気とガスの適切な運動量比を決定し、ガスを空気で囲む必要があります。
（2） 熱交換効率を改善し、空気の予熱温度を最大化するには、格子れんがの加熱表面積を増やし、より高い格子本体を採用し、新しい格子れんがとその配置方法（十字形および円筒形れんがなど）を採用する必要があります。 、バスケットまたは煙突タイプに配置されます）。 また、格子ブリック内の材料の均一性と気流分布を調べる必要があります (気流分布の均一性は、格子ブリックの利用率に直接関係します。分布の均一性に影響を与える要因には、格子の建設係数が含まれます)。体、格子体の体積に対する格子体の上部チャネル体積と下部チャネル体積の比率など)。
（3）排ガスの廃熱利用。 蓄熱室から排出される排ガスの持つ熱は、許容される条件下で可能な限り回収する必要があります。 多くの工場では、煙道システムに廃熱ボイラーを設置しています。 個々の工場では、熱を回収するためのヒート パイプも設置されています。 さらに、排ガスの余熱を利用してバッチを加熱または焼結する方法を検討する必要があります。
7番目に、材料の配合を変更し、バッチ球状化を行います
(1) 少量のリチウムマイカなどの溶解補助成分を混合物に添加すると、ガラスの溶解温度が低下し、ガラスの溶解が促進されます。 排出量が大幅に増加しました。
（2）バッチの球状化。 バッチ整形治療は、誰もが関心のあるトピックです。 乾式球状化を推奨しています。 バッチはバインダーなしで小さな粒子に圧縮されます。 キルン内外の粉塵を除去し、固相反応を加速し、バッチと液体ガラスの接触面積を増やすことができます。 これにより、溶解時間の短縮と炉寿命の延長が可能になり、単位熱消費量も削減されます。
VIII. 高品質の耐火材と合理的なマッチングを使用
現在、さまざまな高品質で耐久性のある耐火材料（容量性耐火材料、ジルコニウム、クロム、コランダム、スピネル、およびアルカリ耐火材料、高密度、高強度耐火材料など）を使用する必要があることが認識されています。キルンの全体的な耐用年数を同期的に増加させるために、合理的なマッチングを提供します。 炉建材の品質がキルンの出力、ガラスの品質、燃料消費、炉の寿命に重大な影響を与えることはよく知られています。 中国のガラス窯で使用される耐火材料の種類、仕様、品質には、外国と比較してまだかなりの差があります。 この状況を変えることが急務です。 また、高品質の耐火材料の使用を拡大する必要があります。 長期的には、耐火材にもっとお金をかける価値があります。 ガラス窯の省エネルギーは多岐にわたり、効果を得るには複数の関係者の協力と共同作業が必要です