玻璃熔化过程中的氧化还原态势REDOX课件.pptx

1、内内 容容1: 硫酸盐的硫酸盐的澄清均化机理澄清均化机理;2: 还原性硫澄清还原性硫澄清的意义的意义;3: 工业用工业用还原剂的种类还原剂的种类;4: 原料的原料的COD值值和配合料的和配合料的REDOX值值;5: REDOX控制控制的工业应用的工业应用;6: 熔制优质玻璃的熔制优质玻璃的要点要点.硫酸盐的澄清均化机理硫酸盐的澄清均化机理 表面活性剂作用；表面活性剂作用； 界面湍动作用；界面湍动作用； 新生气泡的澄清和均化作用。新生气泡的澄清和均化作用。 844芒硝熔化；芒硝熔化； 约约1038生成硅酸盐液相；生成硅酸盐液相； 两者互不相溶。两者互不相溶。 芒硝熔体的表面张力为玻芒硝熔体的表面

2、张力为玻璃熔体的璃熔体的2/3，流动性能好，流动性能好，能能: 加快固体粒子的熔化；加快固体粒子的熔化； 料堆中气体逸出更快。料堆中气体逸出更快。表面活性剂的作用表面活性剂的作用固体粒子气泡玻璃熔体芒硝熔体界面湍动作用界面湍动作用 芒硝热分解明显；芒硝热分解明显； 分解的分解的Na2O产物能溶解于产物能溶解于两种熔体，形成独特的界面湍两种熔体，形成独特的界面湍动，有强烈的微区混合和均化动，有强烈的微区混合和均化作用。作用。芒硝熔体芒硝熔体 +10 氧化性澄清氧化性澄清 + 10 - 5 还原性澄清还原性澄清计算方法计算方法:1、料单换成以、料单换成以2000kg砂子表示砂子表示;2、各原料、各

3、原料COD值乘用量求出引入碳量值乘用量求出引入碳量;3、将引入碳量乘、将引入碳量乘C的的REDOX因素因素;4、各氧化还原剂量乘其、各氧化还原剂量乘其REDOX因素因素;5、求各乘积代数和，得配合料、求各乘积代数和，得配合料REDOX值。值。REDOX控制的工业应用控制的工业应用配合料配合料REDOX控制的主要参数控制的主要参数;芒硝用量的分配芒硝用量的分配; 残留硫酸盐与芒硝用量的关系残留硫酸盐与芒硝用量的关系; 浮法窑中玻璃的典型温度浮法窑中玻璃的典型温度时间历程时间历程;REDOX 全面观全面观;效益。效益。国际上配合料国际上配合料REDOX控制的主要参数控制的主要参数 芒硝用量芒硝用量

4、: 20 - 22kg/2000kg砂子砂子 芒硝芒硝 :碳粉比值碳粉比值: 15 - 20 配合料配合料REDOX值值: 0 - 10 玻璃中玻璃中Fe2+/Fe(总总): 15 - 25% 玻璃中玻璃中SO3含量含量: 0.20 - 0.25% SO2/吨玻璃吨玻璃(kg): 3.0 - 4.0芒硝用量的分配芒硝用量的分配与还原剂反应，产生与还原剂反应，产生表面活性和界面湍动，表面活性和界面湍动，加速硅酸盐反应气泡加速硅酸盐反应气泡排出。排出。高温时形成新生气泡，高温时形成新生气泡，加速玻璃液的澄清和加速玻璃液的澄清和均化。均化。以以SO3态残留于玻璃。态残留于玻璃。 熔制阶段熔制阶段 澄

5、清均化阶段澄清均化阶段 成品玻璃成品玻璃芒硝量芒硝量 (kg/2000kg砂子砂子 )20100浮法玻璃窑浮法玻璃窑残留硫酸盐与配合料中芒硝量的关系残留硫酸盐与配合料中芒硝量的关系芒硝用量芒硝用量 (/1000kg砂砂 ) 5 7 9 11 13 15 170.170.210.250.29SO3 % (重量重量 )明显气泡明显气泡时有气泡时有气泡浮法窑中玻璃的典型温度浮法窑中玻璃的典型温度时间历程时间历程在池炉中的时间，分在池炉中的时间，分 0 120 240 360 480 540玻璃温度，玻璃温度，1600150013001100配合料水分配合料水分水分呈氧化性水分呈氧化性配合料含铁量配合

6、料含铁量影响对流和底部影响对流和底部温度从而影响新温度从而影响新生泡的澄清效能生泡的澄清效能碳分布均匀性碳分布均匀性影响影响C的利用率从的利用率从而影响而影响SO42-:S2-比比配料作业配料作业出率出率影响玻璃驻留时影响玻璃驻留时间从而影响间从而影响SO3残留量残留量温度制度温度制度确保玻璃对流回确保玻璃对流回路中有路中有SO3溶解溶解度梯度度梯度燃料种类燃料种类燃料中的硫影响燃料中的硫影响熔体的熔体的REDOX燃烧状态燃烧状态左右空间气氛左右空间气氛碎玻璃引入量碎玻璃引入量碎玻璃呈还原性碎玻璃呈还原性配合料配合料REDOX玻玻 璃璃REDOX窑炉作业窑炉作业REDOX全面观全面观效效 益益

7、提高窑炉产量提高窑炉产量10 - 15%;减少气泡、疵点，提高均匀性；减少气泡、疵点，提高均匀性；节省燃料；节省燃料；延长窑炉炉龄；延长窑炉炉龄；减少芒硝微粒和减少芒硝微粒和Sox烟气排放量。烟气排放量。熔制优质玻璃的要点熔制优质玻璃的要点 浮法玻璃气泡少是靠尽量除去大小气泡达到的，而绝不是浮法玻璃气泡少是靠尽量除去大小气泡达到的，而绝不是靠气泡收缩。靠气泡收缩。 关键是窑炉对流回路中有硫酸盐溶解度梯度存在。它左右关键是窑炉对流回路中有硫酸盐溶解度梯度存在。它左右着硫酸盐的释放速率，而几乎与用量无关，除非用量太少。着硫酸盐的释放速率，而几乎与用量无关，除非用量太少。 前提是窑炉的熔化和澄清部要

8、有合理的对流回路。前提是窑炉的熔化和澄清部要有合理的对流回路。 热点区执行着主要的澄清均化任务和最终清除硅浮渣的任热点区执行着主要的澄清均化任务和最终清除硅浮渣的任务；务； 而前面的配合料熔化阶段的物理化学反应则执行着重要而前面的配合料熔化阶段的物理化学反应则执行着重要的预处理任务，即加速完成硅酸盐反应并使到达热点区底部的预处理任务，即加速完成硅酸盐反应并使到达热点区底部的生玻璃液要饱和的生玻璃液要饱和SO3 ，供热点区生成足量澄清用的新生气，供热点区生成足量澄清用的新生气泡。泡。0 05050100100150150200200250250300300350350400400每c c的 气泡

9、数，个每c c的 气泡数，个0 0202050508080119119离开液面下深度, c m离开液面下深度, c m5#小炉5#小炉4#小炉4#小炉浮法玻璃熔窑浮法玻璃熔窑热点前后气泡数的对比热点前后气泡数的对比0 02020404060608080100100120120每C C砂 粒数，颗每C C砂 粒数，颗0 0202050508080119119离开液面下深度，厘米离开液面下深度，厘米5#小炉5#小炉4#小炉4#小炉浮法玻璃熔窑浮法玻璃熔窑热点前后砂粒数对比热点前后砂粒数对比气泡在钠钙玻璃中的滞留时间气泡在钠钙玻璃中的滞留时间(秒秒)滞留气泡统计数，滞留气泡统计数，%空气空气CO2N

10、2SO220 80 32010 40 160 6401001510758010155025各类气泡在玻璃液中滞留能力比较各类气泡在玻璃液中滞留能力比较浮法玻璃浮法玻璃SO3含量与熔化温度的关系含量与熔化温度的关系(实验数据实验数据)配合料料单配合料料单(wt%):石英砂石英砂 73.4白云石白云石 20.5石灰石石灰石 3.5碳酸钠碳酸钠 21.7硫酸钠硫酸钠 1.756 (47.85kg/2000kg砂砂) (比常用量高一倍比常用量高一倍)碳碳 0.079水水 5 (Na2SO4:C=22.23)熔化温度熔化温度, 1250 1300 1400 1500玻璃中玻璃中SO3含量含量(wt%)0.60.40.20.0熔窑中推动物料流动的诸力及熔窑中推动物料流动的诸力及对流的形成和重要性对流的形成和重要性 4、 火焰撞击对料团的推动力。 5、 熔制过程所释放的气泡和鼓泡器的气泡的向上推动力。1、加料力2、出料力3、对流力温差T1温差T2热点高温带加料器纵向对流横向对流