通過烤窯預(yù)熱工作提高玻璃窯爐使用壽命

     眾所周知，對于一個玻璃生產(chǎn)企業(yè)來說，熔窯是企業(yè)的心臟，玻璃熔窯合理的結(jié)構(gòu)、的砌筑質(zhì)量和成功的烤窯無論是對于延長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。
 
　　隨著玻璃工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，玻璃窯爐壽命普遍延長，熱利用率及玻璃質(zhì)量顯著提高，這與耐火材料質(zhì)量的提高、新品種耐火材料的出現(xiàn)有關(guān)。特別是與上個世紀電熔耐火材料的發(fā)展有著緊密關(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，大小玻璃熔窯建成后進行點火烘爐基本都是沿襲老的傳統(tǒng)，那就是熔窯升溫10—13天后，在熔窯內(nèi)部800—850℃溫度區(qū)間過大火，而在這個溫度間過火主要是考慮了硅質(zhì)耐火材料和粘土質(zhì)耐火材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)晶體轉(zhuǎn)化，根據(jù)這兩種耐火材料的熱膨脹系數(shù)和溫度范圍制定升溫曲線、過大火。國內(nèi)的玻璃熔窯烤窯，在升溫預(yù)熱期間，基本能做到按升溫曲線升溫，并及時調(diào)節(jié)拉條，使得熔窯各部位耐火材料膨脹均勻。但在800—850℃過大火后，從850—1200℃區(qū)間溫度波動大、并且難以控制，有的時候一小時內(nèi)上下波動達百度以上，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℃時會發(fā)生晶體轉(zhuǎn)變，并伴有6.9％的體積收縮。所以在此溫度區(qū)間內(nèi)，升溫操作要特別考慮電熔AZS材料，如溫度波動非常大，則會造成電熔磚炸裂。電熔鋯剛玉磚受高溫劇烈波動影響在短時間內(nèi)即會形成橫縱向裂紋，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(xiàn)炸裂后，一般在新窯運行初期影響并不明顯，但進入窯爐運行中期，則會出現(xiàn)掛鉤磚掉頭，從而暴露托板，造成胸墻向窯內(nèi)傾斜。國內(nèi)玻璃企業(yè)曾發(fā)生數(shù)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，隨著材料科學的進步、烤窯技術(shù)和控溫手段的發(fā)展，目前玻璃熔窯烤窯過大火溫度已升至1100—1150℃，在這個溫度區(qū)間熔窯各部位的耐火材料基本已完成了晶體轉(zhuǎn)變，處于平穩(wěn)階段，這時過大火較容易與過大火后的溫度銜接，不會造成非常大波動，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(chǔ)。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(nèi)，玻璃熔窯的使用壽命近年來也顯著提高，已經(jīng)由以前的3—4年窯期提高到6—8年。目前國內(nèi)新設(shè)計的玻璃生產(chǎn)線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(jié)構(gòu)、砌筑質(zhì)量的改善以及合理的運行使用是分不開的，而我們同樣不能忽略高質(zhì)量的烤窯預(yù)熱工作。在國內(nèi)玻璃工業(yè)的發(fā)展過程中，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(nèi)玻璃生產(chǎn)企業(yè)無論是在新建窯爐還是冷修的窯爐烤窯施工中選擇高溫過大火的并不多，究其原因無非有兩個：
 
　　其一、出于短期經(jīng)濟利益的考慮。高溫過大火與傳統(tǒng)850℃過大火相比，所需能耗較高、升溫時間較長，如：熔化量為500t/d的熔窯1150℃過大火與850℃過大火相比，需多用柴油80—100噸，850℃過大火升溫至1150℃所需重油約100—120噸，計算差價，1150℃過大火油耗比850℃過大火多支出10萬元左右，還要增加3—5天的烤窯升溫期。然而10萬元費用相對于因不合理的低溫過火留下的窯爐隱患所造成的百萬甚至千萬大修支出；3—5天相對于高溫過火所延長的1—2年窯齡，我們的企業(yè)管理者會怎么選擇呢？
 
　　其二、國內(nèi)能夠達到1100℃以上過大火的烤窯有經(jīng)驗隊伍眾里難尋。高溫過大火需要的不僅僅是高超的有經(jīng)驗技術(shù)，更需要先進、過硬的設(shè)備支持。目前絕大多數(shù)國內(nèi)有經(jīng)驗烤窯企業(yè)的設(shè)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(shè)備抗高溫能力有限。比如國內(nèi)的燃燒器噴火管，一般在900℃以上時就會掉頭，溫度自然也上不去了。所以長期以來，國內(nèi)的合資或獨資玻璃企業(yè)一直出高價聘請國外窯爐公司進行烤窯烘爐。
 
　　近年來，國內(nèi)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)未來大勢所趨，努力向這個方向發(fā)展突進。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(shè)備瓶頸提出并實現(xiàn)了高溫烤窯在1100℃以上過大火。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(shè)計單位聯(lián)合開發(fā)了具有全部水平的新型烤窯設(shè)備。該設(shè)備由工控計算機控制烤窯風機啟停、實時監(jiān)測各測點溫度及碹體膨脹，并繪制升溫曲線。新設(shè)備中尤值注意的是該公司購進的16臺介質(zhì)霧化燃燒器。 它采用內(nèi)外夾套及獨特的旋流和切線導流技術(shù)，使用介質(zhì)霧化，在低溫低油壓時，可以保證燃燒更加充分、不冒煙且油的利用率高、熱效能好。新燃燒器與風機改用金屬軟管連接，燃燒器前的噴火管選用進口耐熱材料經(jīng)特殊工藝焊接制作，可耐1200℃高溫，從而保證了在1100℃以上過大火的需要。該烤窯設(shè)備自動化程度高、控溫能力強，能均衡、準確的（主控點實際升溫曲線與計劃曲線的誤差小于±3℃）控制熔窯由室溫升至1100℃以上，有效避免了因過大火時溫度梯度過大，造成電熔磚炸裂、墻體傾斜等現(xiàn)象，從而確保了烤窯工作的科學、安全、合理和可靠性，提高熔窯的使用壽命。該設(shè)備代表了目前國內(nèi)烤窯裝備的較高水平。
 
　　耀華在2002、2003兩年中，使用新型烤窯設(shè)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、北方玻璃集團公司壓花玻璃生產(chǎn)線、秦皇島耀華股份公司500t/d浮法玻璃生產(chǎn)線、阜新恒瑞玻璃有限公司500t/d浮法玻璃生產(chǎn)線、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、沈陽耀華玻璃有限公司500t/d浮法玻璃生產(chǎn)線以及天津遠洋玻璃有限公司269t/d格法玻璃生產(chǎn)線等多家企業(yè)的玻璃熔窯提供了高溫烤窯服務(wù)，均達到了1100℃以上過大火，熔窯各部位膨脹合理，都沒有出現(xiàn)AZS磚炸裂情況，得到了各企業(yè)的一致好評。
 
　　這兩年，國內(nèi)新玻璃生產(chǎn)線建設(shè)和老線冷修都進入高峰期，我們建議有條件的玻璃企業(yè)、特別是大型浮法窯，在點火烤窯時盡可能的選用高溫過大火方案，要知道，今天的付出是明天的窯齡和質(zhì)量。