電助熔窯內的電極布置和功率配置

電助熔池窯的電極布置是一個很關鍵的問題,直接影響著電助熔設備的運轉效率。由于窯型結構、玻璃的顏色和組成、操作、控制不同,必 須經過模擬試驗才能決定電極布置。

1.電極安裝在熱點附近時,根據安裝電助熔的目的,電極布置很不一樣。一般安裝在整個熔化部2/3長度處(即池窯的熱點處)。在配置電助熔的電極時,首先要考慮到玻璃液在窯池中的流動特點。例如欲提高池窯的熔化能力,需強化成形流動降低對流時,會對泡界線有不良的影響,采用電助熔正是減少這種不良影響的有效手段。電極要安裝在熱點的附近。如果是棒電極由池底插入成一個垂直的熱障,電能由三相電源提供時,它們一般是按照三角形排列。

2.電極安裝在澄清部。一般來說,如果電助熔是低水平運行(凈增產量不超過10%)時,電能集中使用在窯爐的一部分,比分散到整個窯爐為好,通常集中使用在澄清部較為有利。

3.電極安裝在配合料堆下。在橫火焰池窯里,如果料堆松散的分布在熔化區,而澄清部有一個清亮的表面,在配合料堆下引入電能效果較好。電極安裝在靠近加料口一側,應盡量避免在窯爐首端使用電助熔。

4.電極分散安裝在熔化部。當電助熔是高水平運行時,把熱量分散在池窯的大部分更有效些。

5.電極布置和連接方式是多種多樣的。可分為澄清部的電助熔,熔化部的電助熔和兩者的結合。電極連接方式應盡可能具有可變性,以便能適應不同的工作條件。

6.必 須將電助熔系統的設計和窯爐的操作一起考慮,才能提供****的效益。除非最 大份額的功率直接置于熱點處,否則輸入的功率可能會降低水平式火焰窯爐所產生的有益的對流。使用恰當,電助熔帶來的效益,大大超過消耗電能的費用。

7.變壓器的供電和電極布置 供電系統是電助熔加熱的基礎。電極布置和功率配置對于電能轉化為熱能、溫度分布、玻璃液的流動都有很大關系。下面提供幾種電助熔池窯設計。

8.鉬電極運行中的安全性 由于鉬電極在高溫下易被氧化,插入深度上既要考慮能量的有效利用,又要考慮鉬電極不被氧化,若將池窯中玻璃液在深度上分為上中下三層,前者則要求將電極插入1/3層中,這樣便可提高上層玻璃液溫度,促進上層粉料的熔融,加快硅酸鹽的形成。但在上層區域中玻璃液充滿著大量的氧化性氣體,危害鉬電極安全運行,后者要求插入中下層玻璃液中;但插入下層又會提高窯底溫度,增加窯底的熱損失。并使上下層溫度梯度減小,對流減弱,上層玻璃液升高的直接效果差。因此將電極插入玻璃液中層。然而,還應考慮對應部位玻璃液性能與制定的溫度制度,即在投料池部位由于氣泡浸沒較深,故應插入下1/3部位,熱點玻璃液氣泡較淺應插入上1/3部位,兩者間設置在1/2部位。這便在設計中形成能量輸入曲線同制訂溫度曲線同軌跡,也就是說,若在這些對應點輸入等能量,在玻璃液中形成的溫度場與需要得到的溫度制度相近。

根據工藝要求得出的電極布置方案,并不是一成不變的,應與加料池的位置、大小、耐火材料的尺寸和夾鐵、池壁頂鐵、窯爐立柱及周圍環境等因素同時考慮,形成統一方案。

9.變壓器的基礎電耗 因玻璃池窯是一個有很高熱能的熱載體,當電助熔輸入某一能量值時,所占全窯的能量比例很小,放熱對溫度場的改變能力很小。但高于這一基礎值時,便可產生極 大的效益,這一基礎值即為變壓器的基礎功率,它與熔窯的大小、形狀、結構、接地狀況等因素有關。如某廠從生產調節中發現池窯的基礎功率在120～140kW,也就是若輸入功率低于此值,電助熔的效能便不明顯。然而,這個基礎功率并不是無功功率,它是由電助熔對池窯靈敏調節程度決定的,并且與熔窯的大小成正比.與火焰窯供給的熱能成反比。