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電助熔浮法玻璃熔窯電較排布的物理模擬研究

2018-08-31 來(lái)源：玻璃雜志

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【中玻網(wǎng)】浮法玻璃配合料的熔化是在玻璃熔窯中進(jìn)行的，普遍采用橫火焰噴槍將重油或者天然氣等化石能源在熔窯內配合料表面噴出燃燒，使玻璃配合料加熱熔化，這種熔化玻璃的方式造成大量的能源消耗與環(huán)境污染。玻璃熔窯的電助熔技術(shù)是解決玻璃熔窯節能減排的有力舉措。目前電助熔技術(shù)已經(jīng)在小型特種玻璃熔窯上得到了成功的應用，但在大型浮法玻璃窯爐的應用仍處于試驗探索階段。本文采用物理模擬的方法，從浮法玻璃熔體高溫流動(dòng)特性出發(fā)，選擇了以雷諾準數、佛羅德準數為主要相似準數，以600 t/d的浮法玻璃熔窯為基礎參數，對電助熔電較在浮法玻璃熔窯不同排布位置對玻璃液溫度和流動(dòng)速度的變化進(jìn)行了研究。

　　模擬池窯采用透明的農業(yè)生產(chǎn)體系玻璃板來(lái)制作，模型分熔化部、卡脖、冷卻部等，在熔化部上部空間布置12根碳纖維組成6對橫向加熱系統，以模擬生產(chǎn)線(xiàn)6對橫火焰噴槍組成的空間加熱系統，每組配制單獨控制系統（配制變壓器、電壓表、電流表）以調節輸出功率變化，達到所需的溫度曲線(xiàn)要求。選用甘油、糖漿和氯化鋰、氯化鈉的混合溶液來(lái)作為模擬液，當模擬液達到試驗設定溫度時(shí)，從裝置加料口加入示蹤劑或示蹤粒子，通過(guò)電子秒表以及照相機記錄示蹤劑和示蹤粒子在各個(gè)區域停留時(shí)間及運動(dòng)軌跡。

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　　通過(guò)模擬實(shí)驗，經(jīng)過(guò)分析和討論，得出：（1）電助熔系統作用下的熔窯中，存在兩種對流形式，一種是由于玻璃液密度差引起的自然對流，另一種是電較作用引起的微循環(huán)強制對流，由電較作用產(chǎn)生的循環(huán)流以及作業(yè)流在玻璃熔制過(guò)程中占主要地位。（2）通過(guò)模擬結果表明，在熱點(diǎn)處布置電助熔電較使熔窯內玻璃液熱點(diǎn)易于突出，對穩定玻璃液流，提高玻璃熔化效率以及澄清均化質(zhì)量有顯著(zhù)的促進(jìn)作業(yè)。（3）在熱點(diǎn)處布置電助熔電較后，可以同時(shí)在靠近熱點(diǎn)的前端布置功率較小的電助熔電較，能顯著(zhù)改變配合料在熔化區的停留時(shí)間以及玻璃液在澄清區的均化時(shí)間，以提高玻璃液的熔化質(zhì)量。

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