玻璃電熔爐技術（第二版）

第1篇 玻璃電熔基礎
第1章玻璃的導電行為3
1.1熔融玻璃的電導率3
1.1.1玻璃的導電性3
1.1.2熔融玻璃電導率和溫度的關系3
1.1.3熔融玻璃電阻率與化學成分的關系4
1.1.4常用的熔融玻璃的電阻率-溫度曲線5
1.1.5失調角和穩(wěn)定性準數(shù)對玻璃電熔控制的影響8
1.1.6熔融玻璃電阻率的計算9
1.2電極間玻璃液電阻的計算10
1.2.1歐姆定律的應用10
1.2.2板狀電極間玻璃液電阻11
1.2.3兩支水平棒電極間的電阻12
1.2.4兩列平行放置的棒電極的電阻13
1.2.5兩支相對放置的棒電極的電阻13
1.2.6三相電極的電阻14
1.3電加熱時電位場和溫度場的分布14
1.3.1均勻電場中的情況14
1.3.2非均勻電場中的情況15

第2章電極16
2.1鉬電極16
2.1.1鉬電極的化學組成17
2.1.2鉬電極的雜質含量17
2.1.3鉬電極的結構17
2.1.4鉬電極布置19
2.1.5水平棒狀鉬電極19
2.1.6垂直棒狀鉬電極19
2.1.7頂插的棒狀鉬電極20
2.1.8板狀電極21
2.2電極水套23
2.2.1直接冷卻水套23
2.2.2間接冷卻水套23
2.3氧化錫電極24

第3章供電與控制26
3.1可控硅+隔離變壓器26
3.2可控硅+磁性調壓器27
3.3感應調壓器+隔離變壓器29
3.4抽頭變壓器29
3.5T形變壓器30

第4章玻璃電熔窯爐的大型化33
4.1玻璃全電熔窯爐大型化的必要性33
4.210000V供電的必要性和可能性33
4.3幾座大型玻璃電熔窯爐的概況34
4.4日產量不同的電熔窯爐的幾項指標對比35
4.5國外運行的日產180t玻璃的電熔窯爐36
4.6國內運行的日產120t玻璃的電熔窯爐36

第5章砌窯材料38
5.1燒結鋯剛玉磚38
5.2電熔鋯剛玉磚38
5.3電熔剛玉磚41
5.4電熔鋯鉻剛玉磚42
5.5電熔石英磚44
5.6電熔鋯英石磚44
5.7耐火材料的鉆孔44

第2篇 全電熔玻璃窯爐
第6章全電熔玻璃窯爐概述47
6.1全電熔窯的優(yōu)缺點47
6.1.1全電熔窯的綠色環(huán)保性47
6.1.2全電熔窯的其他優(yōu)點48
6.1.3全電熔窯的缺點48
6.2全電熔窯的分類49
6.2.1冷頂電熔窯49
6.2.2熔化含有高揮發(fā)性組分的玻璃電熔窯49
6.2.3熔化深色玻璃的電熔窯51
6.2.4超小型電熔窯52
6.2.5中型電熔窯和大型電熔窯52
6.3國內常用全電熔窯52
6.3.1雙室電熔窯52
6.3.2鉛晶質玻璃電熔窯53
6.3.3六角形豎井式電熔窯54
6.4全電熔窯的加料55
6.4.1皮帶振動式加料機55
6.4.2做扇形回轉運動的皮帶式加料機56
6.4.3帶振動槽的加料機56
6.4.4旋轉播料式加料機56
6.4.5帶旋轉料倉的加料機57

第7章全電熔窯的結構設計59
7.1全電熔窯的形狀59
7.2電源供電和電極連接61
7.2.1單相系統(tǒng)62
7.2.2兩相系統(tǒng)62
7.2.3對稱型三相系統(tǒng)63
7.3全電熔窯主要尺寸的確定64
7.3.1全電熔窯熔化面積的確定64
7.3.2全電熔窯熔化池最佳深度的確定64
7.4全電熔窯各部位耐火材料的合理選用和窯的保溫65
7.5電熔窯的熱平衡計算65
7.6電極插入方式的選擇66
7.7供電電流、電壓的確定66

第8章全電熔爐投資概算67
8.1某公司工程招標邀請函67
8.1.1工程具體要求67
8.1.2工程相關要求68
8.2筆者為某公司的窯爐做的方案68
8.2.1方案特點68
8.2.2方案概述69
8.3電熔窯爐材料數(shù)量和投資費用71
8.4電熔窯爐人工費用73
8.5電熔窯爐工期73

第9章電熔窯爐的砌筑74
9.1窯爐的基礎74
9.2窯爐池底的砌筑76
9.3窯爐池壁的砌筑76
9.4窯爐胸墻的砌筑77
9.5窯爐碹頂?shù)钠鲋?7

第10章全電熔窯的烤窯和運行78
10.1電熔窯烤窯78
10.1.1烤窯要求78
10.1.2電熔窯的烤窯過程78
10.1.3玻璃電熔爐“一步法烤窯”的實踐與體會79
10.2電熔窯的操作81
10.2.1保證正常條件下的電-熱平衡81
10.2.2熔化量81
10.2.3熔化溫度和輸入功率82
10.2.4配合料覆蓋層(冷料毯)83
10.2.5建立合理的熔制溫度曲線和穩(wěn)定的玻璃液流83
10.2.6電極插入深度83
10.2.7玻璃組成及配合料84
10.2.8氣泡問題86
10.2.9停電問題86
10.2.10電極和電極冷卻水套86
10.2.11更換電極87
10.3冷頂電熔窯的運行87
10.3.1熔化特性87
10.3.2運行87
10.3.3調節(jié)88
10.4電熔窯的運行實例88
10.4.1小型玻璃電熔窯的運行實踐88
10.4.2小型硼硅酸鹽玻璃電熔窯操作和換料經驗總結91
10.4.3某大型玻璃電熔窯的運行情況93
10.4.4T形電熔窯的運行95

第11章全電熔窯的典型實例97
11.1熔制鈉鈣玻璃的全電熔窯97
【例1】日產6t燈泡玻璃的電熔窯97
【例2】日產30t器皿玻璃的全電熔窯情況介紹98
【例3】日產30.0t大型鈉鈣玻璃的電熔爐的設計、施工、烤窯、調試與運行100
【例4】日產70.0t鈉鈣玻璃的大型電熔窯的設計102
11.2熔制鉛玻璃的電熔窯104
【例5】三座日產12t鉛玻璃電熔窯的總結105
【例6】日產2.0t鉛玻璃的電熔爐110
【例7】熔化鋇晶質玻璃的電熔窯113
11.3熔制硼硅酸鹽玻璃的電熔窯114
【例8】熔制硼硅酸鹽玻璃的電熔窯的窯形、冷爐頂、配方三者關系114
【例9】日產1.0t高硅氧玻璃球的電熔窯116
【例10】中性硼硅藥用玻璃電熔窯的實踐121
【例11】日產30t高硼硅玻璃的電熔爐125
11.4熔制乳白玻璃的電熔窯126
【例12】日產5t乳白色氟化物玻璃電熔窯的設計與運行127
【例13】日產30t仿瓷乳白玻璃的全電熔窯130
【例14】日產30t氟化物乳白玻璃瓶全電熔爐134
11.5熔制有色玻璃的電熔窯135
【例15】日產24t高檔有色玻璃瓶的電熔爐135
【例16】熔化黑色玻璃的全電熔窯的設計與運行137
11.6電熔日池窯141
【例17】日產2t工藝品玻璃的電熔日池窯142

第3篇 陶瓷熔塊電熔窯爐
第12章陶瓷熔塊電熔窯爐設計與運行147
12.1陶瓷熔塊電熔窯爐的設計要點147
12.2電熔窯爐與火焰窯爐的對比147
【例】作者設計的日產5t（最大產量7t）陶瓷熔塊電熔爐148

第4篇 垃圾玻化的全電熔窯爐實例
第13章有機固體廢物處理與資源化實例153
【例1】生活垃圾灰渣用于生產玻璃棉153
【例2】生活垃圾飛灰用于制造陶瓷熔塊釉料153
【例3】天津生活垃圾灰渣組分分析數(shù)據（X射線熒光光譜衍射）154
【例4】西山煤電集團公司下屬三家電廠灰渣154

第14章垃圾?；牡湫蛯嵗?56
【例1】日產30t玄武巖礦渣微晶玻璃的電熔爐156
【例2】處置重金屬污泥的垃圾電爐160
【例3】內蒙古某公司利用尾礦-高爐渣-粉煤灰生產耐磨耐腐蝕微晶玻璃管165

第5篇 玻璃（硅酸鹽熔體）的氣電混合窯爐
第15章玻璃（硅酸鹽熔體）的氣電混合窯爐實例171
【例】江蘇某公司日產60t泡沫玻璃氣電混合窯爐項目171

第6篇 火焰池窯的電助熔
第16章火焰池窯電助熔的意義177
16.1池窯電助熔的優(yōu)缺點178
16.1.1優(yōu)點178
16.1.2缺點180
16.2電助熔加熱的技術經濟分析181
【例】燃油池窯和燃油電助熔池窯技術經濟指標的比較181
16.3電氣混合電熔和電助熔加熱181

第17章電助熔池窯的設計和操作要點182
17.1電助熔池窯內的電極布置和功率配置182
【例1】電助熔系統(tǒng)的功率的配制和操作183
【例2】一個三相供電系統(tǒng)和三個單相供電系統(tǒng)的比較184
【例3】電極配制不合理的電助熔系統(tǒng)185
【例4】較理想的電極配制電助熔系統(tǒng)186
【例5】兩個布置實例186
17.2電助熔加熱功率的計算187
17.3電助熔池窯耐火材料的選擇188
17.4電助熔池窯的操作要點188

第18章玻璃窯爐的電助熔實例191
18.1全氧燃燒玻璃窯爐的電助熔實例191
【例1】10m2全氧燃燒玻璃窯爐的電助熔191
18.2馬蹄焰池窯的電助熔實例193
【例2】生產有色玻璃瓶的電助熔窯爐193
【例3】蓄熱式馬蹄焰池窯的電助熔195
【例4】生產硼硅燈具玻璃的電助熔池窯196
18.3橫火焰池窯的電助熔實例198
【例5】日產600t浮法玻璃的橫火焰池窯的電助熔198
18.4雙碹池窯的電助熔實例201
【例6】日產量13t玻璃的雙碹池窯的電助熔201

參考文獻204

附錄11985—2018 年陳金方副教授承接設計和施工的電熔窯爐的主要項目

附錄2陳金方副教授設計和施工的電熔窯爐的主要項目照片