通過(guò)烤窯預熱工作提高玻璃窯爐使用壽命

     眾所周知，對于一個(gè)玻璃生產(chǎn)企業(yè)來(lái)說(shuō)，熔窯是企業(yè)的心臟，玻璃熔窯合理的結構、的砌筑質(zhì)量和成功的烤窯無(wú)論是對于延長(cháng)熔窯使用壽命還是提高玻璃產(chǎn)品的產(chǎn)量質(zhì)量都具有重大的意義。
 
　　隨著(zhù)玻璃工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，玻璃窯爐壽命普遍延長(cháng)，熱利用率及玻璃質(zhì)量顯著(zhù)提高，這與耐火材料質(zhì)量的提高、新品種耐火材料的出現有關(guān)。特別是與上個(gè)世紀電熔耐火材料的發(fā)展有著(zhù)緊密關(guān)系。由于電熔耐火材料具有致密度高、耐磨、良好的高溫機械性能和抗玻璃液侵蝕性能，因此目前玻璃熔窯的重要部位都為電熔鋯剛玉磚所代替。
 
　　在我國多年以來(lái)，大小玻璃熔窯建成后進(jìn)行點(diǎn)火烘爐基本都是沿襲老的傳統，那就是熔窯升溫10—13天后，在熔窯內部800—850℃溫度區間過(guò)大火，而在這個(gè)溫度間過(guò)火主要是考慮了硅質(zhì)耐火材料和粘土質(zhì)耐火材料內部結構晶體轉化，根據這兩種耐火材料的熱膨脹系數和溫度范圍制定升溫曲線(xiàn)、過(guò)大火。國內的玻璃熔窯烤窯，在升溫預熱期間，基本能做到按升溫曲線(xiàn)升溫，并及時(shí)調節拉條，使得熔窯各部位耐火材料膨脹均勻。但在800—850℃過(guò)大火后，從850—1200℃區間溫度波動(dòng)大、并且難以控制，有的時(shí)候一小時(shí)內上下波動(dòng)達百度以上，這將引起耐火材料的激烈變化，尤其是電熔耐火材料在950—1200℃時(shí)會(huì )發(fā)生晶體轉變，并伴有6.9％的體積收縮。所以在此溫度區間內，升溫操作要特別考慮電熔AZS材料，如溫度波動(dòng)非常大，則會(huì )造成電熔磚炸裂。電熔鋯剛玉磚受高溫劇烈波動(dòng)影響在短時(shí)間內即會(huì )形成橫縱向裂紋，特別是火焰空間部位，如：胸墻掛鉤磚、入口碹磚、小爐垛和小爐口部位，這些地方出現炸裂后，一般在新窯運行初期影響并不明顯，但進(jìn)入窯爐運行中期，則會(huì )出現掛鉤磚掉頭，從而暴露托板，造成胸墻向窯內傾斜。國內玻璃企業(yè)曾發(fā)生數起因上述原因胸墻傾斜嚴重導致倒塌、放水停產(chǎn)，遭受重大經(jīng)濟損失。
 
　　在西方工業(yè)發(fā)達國家，隨著(zhù)材料科學(xué)的進(jìn)步、烤窯技術(shù)和控溫手段的發(fā)展，目前玻璃熔窯烤窯過(guò)大火溫度已升至1100—1150℃，在這個(gè)溫度區間熔窯各部位的耐火材料基本已完成了晶體轉變，處于平穩階段，這時(shí)過(guò)大火較容易與過(guò)大火后的溫度銜接，不會(huì )造成非常大波動(dòng)，從而防止了電熔磚的炸裂，為窯爐的安全運行奠定了良好的基礎。目前，發(fā)達國家玻璃窯爐的使用壽命一般在10年以上，高溫烤窯是其中一條重要因素。
 
　　在國內，玻璃熔窯的使用壽命近年來(lái)也顯著(zhù)提高，已經(jīng)由以前的3—4年窯期提高到6—8年。目前國內新設計的玻璃生產(chǎn)線(xiàn)計劃窯齡也都在十年以上，這與耐火材料質(zhì)量的提高，熔窯結構、砌筑質(zhì)量的改善以及合理的運行使用是分不開(kāi)的，而我們同樣不能忽略高質(zhì)量的烤窯預熱工作。在國內玻璃工業(yè)的發(fā)展過(guò)程中，因不合理的烤窯留下安全隱患，造成窯爐事故甚至提前放水的案例屢見(jiàn)不鮮，已經(jīng)引起技術(shù)人員和玻璃生產(chǎn)企業(yè)高層管理者的高度重視，但由于各種原因，國內玻璃生產(chǎn)企業(yè)無(wú)論是在新建窯爐還是冷修的窯爐烤窯施工中選擇高溫過(guò)大火的并不多，究其原因無(wú)非有兩個(gè)：
 
　　其一、出于短期經(jīng)濟利益的考慮。高溫過(guò)大火與傳統850℃過(guò)大火相比，所需能耗較高、升溫時(shí)間較長(cháng)，如：熔化量為500t/d的熔窯1150℃過(guò)大火與850℃過(guò)大火相比，需多用柴油80—100噸，850℃過(guò)大火升溫至1150℃所需重油約100—120噸，計算差價(jià)，1150℃過(guò)大火油耗比850℃過(guò)大火多支出10萬(wàn)元左右，還要增加3—5天的烤窯升溫期。然而10萬(wàn)元費用相對于因不合理的低溫過(guò)火留下的窯爐隱患所造成的百萬(wàn)甚至千萬(wàn)大修支出；3—5天相對于高溫過(guò)火所延長(cháng)的1—2年窯齡，我們的企業(yè)管理者會(huì )怎么選擇呢？
 
　　其二、國內能夠達到1100℃以上過(guò)大火的烤窯有經(jīng)驗隊伍眾里難尋。高溫過(guò)大火需要的不僅僅是高超的有經(jīng)驗技術(shù)，更需要先進(jìn)、過(guò)硬的設備支持。目前絕大多數國內有經(jīng)驗烤窯企業(yè)的設備水平與發(fā)達國家比較還有一定差距，一是升溫控溫能力有限、一是材料設備抗高溫能力有限。比如國內的燃燒器噴火管，一般在900℃以上時(shí)就會(huì )掉頭，溫度自然也上不去了。所以長(cháng)期以來(lái)，國內的合資或獨資玻璃企業(yè)一直出高價(jià)聘請國外窯爐公司進(jìn)行烤窯烘爐。
 
　　近年來(lái)，國內有經(jīng)驗化窯爐公司已經(jīng)意識到高溫烤窯是玻璃工業(yè)未來(lái)大勢所趨，努力向這個(gè)方向發(fā)展突進(jìn)。2002年，秦皇島耀華窯爐熱態(tài)工作有限公司率先打破技術(shù)和設備瓶頸提出并實(shí)現了高溫烤窯在1100℃以上過(guò)大火。先前，我公司依托耀華企業(yè)多年積累的技術(shù)和人才優(yōu)勢，投重資與研究設計單位聯(lián)合開(kāi)發(fā)了具有全部水平的新型烤窯設備。該設備由工控計算機控制烤窯風(fēng)機啟停、實(shí)時(shí)監測各測點(diǎn)溫度及碹體膨脹，并繪制升溫曲線(xiàn)。新設備中尤值注意的是該公司購進(jìn)的16臺介質(zhì)霧化燃燒器。 它采用內外夾套及獨特的旋流和切線(xiàn)導流技術(shù)，使用介質(zhì)霧化，在低溫低油壓時(shí)，可以保證燃燒更加充分、不冒煙且油的利用率高、熱效能好。新燃燒器與風(fēng)機改用金屬軟管連接，燃燒器前的噴火管選用進(jìn)口耐熱材料經(jīng)特殊工藝焊接制作，可耐1200℃高溫，從而保證了在1100℃以上過(guò)大火的需要。該烤窯設備自動(dòng)化程度高、控溫能力強，能均衡、準確的（主控點(diǎn)實(shí)際升溫曲線(xiàn)與計劃曲線(xiàn)的誤差小于±3℃）控制熔窯由室溫升至1100℃以上，有效避免了因過(guò)大火時(shí)溫度梯度過(guò)大，造成電熔磚炸裂、墻體傾斜等現象，從而確保了烤窯工作的科學(xué)、安全、合理和可靠性，提高熔窯的使用壽命。該設備代表了目前國內烤窯裝備的較高水平。
 
　　耀華在2002、2003兩年中，使用新型烤窯設備先后為秦皇島耀華玻璃工業(yè)園450t/d浮法玻璃生產(chǎn)線(xiàn)、北方玻璃集團公司壓花玻璃生產(chǎn)線(xiàn)、秦皇島耀華股份公司500t/d浮法玻璃生產(chǎn)線(xiàn)、阜新恒瑞玻璃有限公司500t/d浮法玻璃生產(chǎn)線(xiàn)、佳木斯佳星玻璃股份有限公司360t/d燃煤浮法玻璃生產(chǎn)線(xiàn)、沈陽(yáng)耀華玻璃有限公司500t/d浮法玻璃生產(chǎn)線(xiàn)以及天津遠洋玻璃有限公司269t/d格法玻璃生產(chǎn)線(xiàn)等多家企業(yè)的玻璃熔窯提供了高溫烤窯服務(wù)，均達到了1100℃以上過(guò)大火，熔窯各部位膨脹合理，都沒(méi)有出現AZS磚炸裂情況，得到了各企業(yè)的一致好評。
 
　　這兩年，國內新玻璃生產(chǎn)線(xiàn)建設和老線(xiàn)冷修都進(jìn)入高峰期，我們建議有條件的玻璃企業(yè)、特別是大型浮法窯，在點(diǎn)火烤窯時(shí)盡可能的選用高溫過(guò)大火方案，要知道，今天的付出是明天的窯齡和質(zhì)量。