? ? 隨著原料成本、人工費(fèi)的上漲，節(jié)能降耗降、低成本、提高質(zhì)量成為企業(yè)生存的關(guān)鍵，特別是作為耗能大戶的硅酸鈉行業(yè)在這一點(diǎn)上尤為重要，因此窯爐的大型化、配料、出料系統(tǒng)的自動(dòng)化、操作系統(tǒng)智能化是今后的發(fā)展方向。而三通道蓄熱室的應(yīng)用可以增加蓄熱面積。加大蓄熔比，減少煙氣帶走的熱量，增加二次空氣的預(yù)熱溫度，增加熱風(fēng)的動(dòng)能，可以有效地提高爐溫增加產(chǎn)量，降低能耗。
本設(shè)計(jì)所用燃料為焦化廠所產(chǎn)荒煤氣：
? ? 熱值為16.72~18.81MJ/m3（-3995.2~4494.6kcal/m3）,加壓力為980Pa~2940Pa。
1 設(shè)計(jì)方案
? ? 1.1 熔化池
? ? 池熔化9000mm，寬5000mm，長(zhǎng)寬比為1:1.8，,面積為45m2。池深1400mm，池底不保溫，300mm粘土大磚，上鋪厚鋯質(zhì)搗打料考慮到硅酸鈉產(chǎn)品原料中堿含量高，液面處侵蝕嚴(yán)重，為了更滑液面磚方便，同時(shí)也為了降低成本，池壁采用分層砌筑，這樣不但可以根據(jù)侵蝕程度選擇不同的玻璃窯用耐火材料，而且在冷修時(shí)可以對(duì)池壁磚進(jìn)行分別更換。最上面一層為400mm電熔鋯剛玉磚，次一層為400mm粘土大磚，再往下為兩層300mm粘土大磚，池壁300mm厚。池壁厚300mm，池壁除上部200mm高外全保溫，方式為114mm輕質(zhì)粘土磚，外加厚硅酸鋁板。
1.2 火焰空間
? ? 胸墻高850mm，厚400mm，采用一級(jí)高鋁磚砌筑，胸墻保溫，方式為115mm厚輕質(zhì)粘土磚。50mm厚硅酸鋁板；大碹采用1/8碹，碹跨5300mm，拱高709mm，大碹半徑5300mm。大碹材質(zhì)為硅磚，碹厚300mm。大碹上部保溫，在烤窯結(jié)束后用硅質(zhì)火泥密封，鋪50mm厚石英砂，115mm輕質(zhì)硅磚厚，100mm厚硅酸鋁板，最后抹30mm厚石棉泥。
1.3 小爐
? ? 由于馬蹄焰窯爐每半小時(shí)換向一次，噴火口既噴火又回火，由于硅酸鈉原料中堿含量很高又是干式混料，所以噴火口采用既耐高溫又耐侵蝕上午電熔鋯剛玉磚砌筑，每側(cè)噴火口后600mm處加裝4個(gè)燒嘴磚，考慮到所用燃料為焦化廠所產(chǎn)的荒煤氣里面含有焦油、苯、蔡、酚等物質(zhì)，采用DY改進(jìn)型燒嘴供氣極易堵塞，所以采用自制噴槍。噴槍采用套管式，煤氣噴嘴是內(nèi)徑32mm不銹鋼管，外套-內(nèi)徑81mm鋼管，外套前端收縮成喇叭狀，兩管之間留有38mm空隙，內(nèi)管噴煤氣，兩管中間噴空氣。噴火口寬1600mm，小爐底板磚上沿距離噴火口碹中心點(diǎn)900mm，噴火口最狹窄處面積0.78m2，單側(cè)噴火口面積占熔化池面積比,1.73%，小爐側(cè)墻厚300mm，兩個(gè)噴火口中間留有600mm寬空隙，既避免了磚墻兩側(cè)受火焰燒損又便于加固和維修?？紤]到運(yùn)行成本，采用高壓3.0KW風(fēng)機(jī)配氣，為避免回火時(shí)噴槍燒損，一次空氣不換向，回火時(shí)為噴槍降溫。
1.4 加料口
? ? 加料口采用碹結(jié)構(gòu)，用三塊電熔鋯剛玉磚拼接而成，碹中心距離池壁磚上沿550mm，加料口寬1200mm，采用預(yù)熔池設(shè)計(jì)，內(nèi)側(cè)長(zhǎng)1700mm，采取內(nèi)高外低方式多層碹砌筑，既保證加料容易又避免向外躥火。
1.5 巧流液洞及流料口
? ? 流面同采用暗洞形式，寬400mm，高300mm，距離池底大磚高300mm，側(cè)墻、蓋板電熔鋯剛玉磚砌筑，流料口為側(cè)流可更換式。
1.6 蓄熱室
? ? 采用三通道蓄熱室設(shè)計(jì)，考慮到產(chǎn)品的特殊性，為了減輕格子體堵塞，沒有采取現(xiàn)在玻璃窯爐普遍使用的八角筒，而是采用老式的兩枚條砌筑，西門子式，格子體最上面8層采用鎂磚砌筑，其余的采用低氣孔粘土磚砌筑。第一室,4216mm，9塊兩枚條長(zhǎng)排，,2820塊,6塊兩枚條長(zhǎng)排，格子體高7296mm，格子磚共計(jì)64層。
第二室為上升道，575mm。
第三室長(zhǎng)2830mm，6塊兩枚條長(zhǎng)排，,2820mm，6塊兩枚條長(zhǎng)排，格子體高6954mm，格子磚共計(jì)61層。格子磚全部為粘土磚。
整個(gè)蓄熱室墻體材料第一室上部為低氣孔粘土磚，下部為普通粘土磚，第二、三室為粘土磚，爐條碹為低氣孔粘土磚，蓄熱室碹，第一室為高鋁磚，第二、三室碹連在一起，材質(zhì)為粘土磚。
由于蓄熱室寬度達(dá)到2800以上，考慮到強(qiáng)度和成本，每個(gè)蓄熱室采用雙爐條碹結(jié)構(gòu)，采用市場(chǎng)上最為常用的磚型（230*114*65/45；230*114*65/63）砌筑，這樣不但可以不用單獨(dú)加工爐條碹磚，還由于很大程度降低了碹跨而增加了強(qiáng)度，具體尺寸如下：（2820-230-230-460）/2=950，計(jì)算式中230為爐條碹兩側(cè)拱腳墻磚厚度。460為兩個(gè)爐條碹中間碹腳墻厚度，每個(gè)爐條碹碹跨為950，采用半圓碹，中間460厚的碹腳墻上端徹成階梯狀，以防止掛灰。
? ? 1.7 換向器
? ? 由于采用焦?fàn)t煤氣為燃料，所以只需要空氣換向器，采用中心翻板式，人工操作，煤氣噴槍每側(cè)設(shè)一個(gè)總閥門，換向時(shí)只需開閉總閥門即可，每只噴槍單獨(dú)安裝小閥門調(diào)節(jié)火焰，大閥門只負(fù)責(zé)換向，不調(diào)節(jié)火焰大小。換向操作具體步驟如下：1）關(guān)閉煤氣閥門；2）切空氣換向器；3）開啟另一側(cè)煤氣閥門。
? ? 2 點(diǎn)火烤窯
? ? 本設(shè)計(jì)采用熱風(fēng)烤窯，自制熱風(fēng)器，在窯爐前臉墻處預(yù)留一300mm方孔，將翻板式換向器平置，上部進(jìn)風(fēng)口封嚴(yán)，點(diǎn)燃熱風(fēng)器，按升溫曲線加熱至800℃以上后，將換向器導(dǎo)向一側(cè)，開啟進(jìn)風(fēng)口，提升煙道閘板，開啟進(jìn)風(fēng)一側(cè)噴槍，從觀察孔確認(rèn)已經(jīng)燃燒后，關(guān)閉熱風(fēng)器，封閉預(yù)留孔，調(diào)整噴槍至合適，半小時(shí)后換另一側(cè)噴火，按升溫曲線至1400℃加料。
3 結(jié)語
? ? 本設(shè)計(jì)單側(cè)格子體體積為150m3，換熱面,2200m2，換熱比表面接,50m2/m2，空氣預(yù)熱溫度可,1300℃，單位能耗為每一噸硅酸鈉固體耗焦?fàn)t煤氣小于280m3，日出,100噸。整個(gè)窯爐預(yù)期壽命3年以上。
