池窯電助熔的優(yōu)缺點

1.大幅度地提高熔化率

國外大型燃油平板玻璃池窯，一般熔化率為2T/m2·d，我國為1.6T/ m2·d左右，采用電助熔技術(shù)后，可使熔化率提高到3.2T/m2·d，甚至可達(dá)4.2T/m2·d。熔化率可提高60%，甚至100%。

通入玻璃液中的電能是服從“焦耳效應(yīng)”的，電能在玻璃液中的傳遞速度比以輻射和對流傳熱約大五倍。另外由于在池窯的適當(dāng)位置安裝電助熔設(shè)備，形成了有益液流，熱點附近溫度較高的玻璃液，向加料端流動，提高了與玻璃配合料接觸的玻璃液的溫度。實驗室試驗證明，溫度每提高50℃，玻璃的熔化時間可縮短一半。規(guī)模較大的池窯，在1500～1550℃溫度范圍內(nèi)，溫度每提高10℃，玻璃熔化率提高4—10%。

火焰窯的熔化率無限提高，在達(dá)到某一出料量時，就會出現(xiàn)結(jié)石。這個出料量稱為池窯的極限出料量。采用電助熔之后，池窯的極限出料量會有所提高。電助熔不需要改變原有池窯的結(jié)構(gòu)和尺寸，可不擴(kuò)大池窯面積而增加池窯生產(chǎn)能力。

2.提高玻璃的熔化質(zhì)量

在任何情況下采用電助熔都能改善玻璃的質(zhì)量。這是因為加強(qiáng)了玻璃液的流動使玻璃液的均勻性提高了。在玻璃液中引入電能提高玻璃液的溫度，從而玻璃液的粘度降低，澄清過程加快，熔解在玻璃液中的氣體量顯著減少，這對玻璃的成形和加工有良好的影響。

在火焰玻璃池窯的適當(dāng)位置安裝電極，在不改變原來液流方向的情況下，液流速度可提高50～80%，于是玻璃的混煉加強(qiáng)，有利于均化，對條紋和氣泡的消除有很大作用，在熱點安裝電極，可以起“熱障”的作用，防止熔化部未熔化好的配合料跑到澄清區(qū)去。

另外，電助熔可以使池窯熱點和液流更加穩(wěn)定，即使上部加熱火焰和其它條件有所波動，也不會影響玻璃液的質(zhì)量。

有些電助熔裝置的目的是為了改進(jìn)玻璃質(zhì)量，如減少條紋和氣泡。所用電極能在其附近的玻璃液中造成局部的湍流。

我國有些中小玻璃廠，由于燃料質(zhì)量不好，熔化溫度燒不上去，玻璃液質(zhì)量很差。如果有條件采用電助熔技術(shù)，玻璃液質(zhì)量將會得到很大的提高。

3．減弱上部火焰空間的燃燒強(qiáng)度、延長爐齡。

普通火焰池窯的熱量全靠上部火焰供給，熱傳遞效率低，且上部空間加熱強(qiáng)度大，窯的碹頂腐蝕嚴(yán)重。電助熔池窯，可以減少上部空間加熱強(qiáng)度，延長窯爐壽命，這一優(yōu)越性在池窯的后期表現(xiàn)得突出。減輕火焰窯的熱負(fù)荷，彌補(bǔ)因燃料波動引起的熔化質(zhì)量的下降。彌補(bǔ)和克服熔窯結(jié)構(gòu)上和工藝上的缺陷，改善和穩(wěn)定熔化制度。彌補(bǔ)燃燒系統(tǒng)的惡化。隨著熔窯運行時間的增長，特別是燃混合發(fā)生爐煤氣的熔窯在中后期時，蓄熱室的格子體被部分堵塞或完全堵塞而基本失去熱交換能力，以致燃燒條件不能滿足正常燃料量的燃燒要求，采用電助熔能夠根據(jù)需要進(jìn)行熱量補(bǔ)償。

例如某廠熔制琥珀色玻璃的池窯，采用電助熔后出料量從60T提高到110T，所用的電量小于提高上述噸數(shù)所需理論熱量，大碹溫度從1510℃降到1454℃，結(jié)果玻璃液面線處耐火材料的蝕損速率大大降低。頭六個月內(nèi)侵蝕深處僅約3.8cm。

有些電助熔裝置按裝的目的是為了補(bǔ)償池窯后期燃燒系統(tǒng)的惡化。在窯爐前期，池窯有能力生產(chǎn)出所要求的玻璃噸數(shù)。到后期時，蓄熱室被堵塞，燃燒系統(tǒng)不能滿足正常燃料燃燒的要求。這時電助熔裝置能補(bǔ)償熱量。

4．減少因結(jié)石缺陷造成的產(chǎn)品損失

熔制深色玻璃時因產(chǎn)品中有結(jié)石缺陷而造成的廢品有時竟高達(dá)4～7%。因結(jié)石引起的大量損失，部分是由于火焰的熱量未能充分滲透到較下層的玻璃液中，致使這些玻璃液層的溫度可能低于1000℃。

針對上述情況，采用電助熔后，使廢品率降低到0.5～1%。使用了電助熔裝置加熱下層玻璃液，減少了因結(jié)石造成的廢品。

5．靈活調(diào)節(jié)出料量

采用電助熔加熱的池窯能夠根據(jù)市場需要迅速調(diào)節(jié)池窯的出料量。在不增加池窯尺寸的情況下，池窯的熔化能力可提高30—50%。電助熔特別適合于需要定期變化出料量的窯爐。這種窯在使用期間熔制玻璃所消耗的礦物燃料不變，而電助熔可以使窯的熔化能力提高到限度。

一座玻璃熔窯在同一窯期的不同時間，生產(chǎn)不同品種或規(guī)格的產(chǎn)品，所需要的玻璃液數(shù)量將隨之改變，普通火焰窯調(diào)整熔化量是比較困難的。在變更期間產(chǎn)品質(zhì)量要受到影響，而電助熔的池窯，只要適當(dāng)調(diào)整輸入電量可以很容易解決。例如在窯爐運行期內(nèi)，當(dāng)采用雙滴制瓶機(jī)時，用電助熔，就可以提供增加的玻璃液。

裝有電助熔加熱設(shè)備的池窯，因故需要長時間停產(chǎn)保窯時，可以停止上部火焰加熱，只靠電極通電就可以防止玻璃液凝固。

需要電助熔時可以讓它運轉(zhuǎn)，不需要時可以停止。當(dāng)它們運轉(zhuǎn)時，很穩(wěn)定，不需要太多的照料。停用時的維護(hù)費用也很低。

6．穩(wěn)定熱點和加強(qiáng)有效對流

在熱點位置的電助熔，產(chǎn)生有益的對流，有助于配合料的分布、阻止不理想的對流和穩(wěn)定窯爐的操作。圖10.2表明在正常生產(chǎn)的池窯上進(jìn)行電助熔，即使不需要額外玻璃，由于電助熔加熱的能量穩(wěn)定了玻璃液的對流，而使池窯的操作更加穩(wěn)定，對燃燒過程中一些小的波動就不甚敏感?？梢韵虺尚筒刻峁└泳鶆虻牟Ａб骸３馗G的熱點部位加進(jìn)少量的電能即能得到顯著的效果。

電助熔設(shè)備對原有池窯在設(shè)計和操作方面的內(nèi)在缺陷做了簡單的改善，促進(jìn)了對流，使配合料得到了較好的控制，池窯的熔化率有了更大的提高。

電助熔由于是從玻璃液內(nèi)部產(chǎn)生的焦耳熱，在電極之間強(qiáng)化熱點(熱障)，強(qiáng)化對流。整個熔化過程加速，導(dǎo)致池窯熔化率的提高。熔化的玻璃具有更 好的均勻性。有利于輕量瓶或薄壁玻璃器皿(如高腳杯)的成型。電助熔同時在池窯的縱深方向進(jìn)行，易于澄清，從根本上排除了玻璃條紋和氣泡。

7.節(jié)能

電助熔單耗接近于理論耗熱。電助熔運轉(zhuǎn)十分經(jīng)濟(jì)、合算，熱效率達(dá)到90%，引入的電能幾乎全部轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮堋?/p>

8.爐溫的控制更為方便

爐溫的控制更為方便，只用按按電鈕，根據(jù)池窯要求的負(fù)荷，選擇變壓器電流。這樣便在燒油或燒煤氣的池窯上，提高了熔化率。

9.投資少，上馬快

為了提高玻璃池窯的設(shè)計生產(chǎn)能力，通過擴(kuò)大窯爐尺寸的方法，每天增加1噸玻璃液，投資大約6萬元；而不改變?nèi)鄹G結(jié)構(gòu)，采用電助熔技術(shù)，每天增加1噸玻璃液，投資僅為2萬元。同時，除電極消耗外，其它設(shè)備如調(diào)壓器、控制系統(tǒng)和外接電纜等都是固定資產(chǎn)，可以長期使用。

10.減少污染

對火焰池窯來說，廢氣量隨著生產(chǎn)能力的增加而增加，一般來說，每天增加1噸玻璃液，大約就要多產(chǎn)生1萬m3的廢氣，該廢氣又不能回收，且很難利用，故通過煙囪排放到大氣中，對環(huán)境污染很大的，在人口密集的城市尤為嚴(yán)重。采用電助熔就可以相應(yīng)的減少廢氣量，有利于環(huán)境保護(hù)。

11.池窯電助熔可有的放矢在玻璃熔化池內(nèi)產(chǎn)生熱量。視具體情況，電助熔可用在澄清部或用在熔化部，或同時用在這兩個區(qū)域。如果是透熱輻射性差的深色玻璃，則在熔化部使用電助熔極為有利?？傊娭劭墒钩馗G的運行具有很大的靈活性。

12.用棒狀鉬電極，能在運行的池窯上施工、安裝而無須中斷正常生產(chǎn)。不再需要等到窯爐改造時就能提高產(chǎn)量。

13.其缺點是投資成本高，特別是電與燃料相比，能源成本相對較高。因此應(yīng)用電助熔必 須對經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行綜合分析。

電助熔裝置尤其適用于有色玻璃、難熔玻璃。當(dāng)前正在用于生產(chǎn)各種顏色的瓶罐、醫(yī)藥 用制品、器皿、燈泡、壓延的玻璃板、玻璃管、玻璃棉、玻璃纖維、顯象管玻璃、乳白玻璃、耐熱制品以及光學(xué)玻璃。