火焰池窯的電助熔——玻璃球窯的電助熔技術(shù)

1. 設計合理的池窯結構

    電助熔技術(shù)是在火焰加熱的基礎上發(fā)揮作用的，一般電能只占總供能量的30%左右。沒(méi)有合理的火焰窯結構，電助熔技術(shù)也是不能充分發(fā)揮效益的。所以首先對火焰池窯進(jìn)行改造。

    原有池窯存在如下問(wèn)題：(1)熔制溫度低，最高溫度(輻射表)為1500℃；(2)空氣預熱溫度只有200～400℃；(3)熱點(diǎn)不突出，沒(méi)有鏡面；(4)料堆前移，偏料跑料；(5)投料口溫度低，料投不進(jìn)去。

    為此作了如下改進(jìn)：(1)窯爐由單碹改為雙碹換熱式池窯；(2)單進(jìn)風(fēng)改為雙進(jìn)風(fēng)；(3)改進(jìn)風(fēng)火道；(4)池底保溫加搗打層；(5)取消間隙磚，上部保溫；(6)減小投料口寬度，投料池深從900mm改為600mm。

 經(jīng)過(guò)上述改造后預熱溫度達到670～770℃,熔制溫度達到1520℃,投粉料能生產(chǎn)出合格的中堿球，日產(chǎn)5.2t。熔化率為0.481t/m2·d；接近一般中堿窯的水平。

2．電極布置

該池窯電助熔的目的是強化對流，突出熱點(diǎn)，改善質(zhì)量，還要照顧到增產(chǎn)，故三對電極均放在熱點(diǎn)附近，電極布置如圖12.4.1。

3．電極材料及保護

    該廠(chǎng)使用的是鉬電極。采用直接水冷保護套，電極可以向窯內推進(jìn)，電極保護套材料為1Cr 18Ni 9Ti。

    電極保護套內通水直接冷卻電極。采用軟化水，其硬度不超過(guò)50ppm，冷卻用的軟化水是一個(gè)閉路的循環(huán)系統。在電極保護水套前，進(jìn)水壓力為2kg/cm2，在循環(huán)水系統中裝有離心泵，為了供水可靠還設有備用水泵與高位水箱，確保電極冷卻水的供應。

4.長(cháng)期運行注意事項： 該廠(chǎng)電極保護裝置安裝之后，達到與窯爐同周期的效果，未產(chǎn)生漏水、電極斷裂等不良現象。在第二期窯上又繼續使用。

5.電極用耐火材料  池底及電極磚使用36#無(wú)縮孔AZS磚，運行了14個(gè)月，池底可以不更換。

6.澄清劑的選擇  初期采用Na2SO4(0.5%)+NaNO3(1.0%)+CeO2(0.05%)為澄清劑。但澄清效果不夠理想。分析了白 砒的澄清作用原理及推進(jìn)式電極的工作狀態(tài)，決定恢復使用白 砒。經(jīng)過(guò)的實(shí)際運行，電極侵蝕量并未顯著(zhù)增大。分析其原因：As2O3、Sb2O3對鉬電極都產(chǎn)生強烈的氧化作用，這是不容置疑的。而該廠(chǎng)的電極在玻璃液面下450mm深處，遠離開(kāi)硅酸鹽的反應區，而且窯爐火焰是氧化氣氛，所以電極損壞不明顯，再加上電極又是可推進(jìn)式的結構，即使多損失一點(diǎn)也無(wú)礙大局

7.供電方案與控制方案

1)變壓器采用有級調壓，級數為5級。設有級調壓的目的有二個(gè)：(一)變壓器實(shí)際運行中可以用不同的檔去獲得合理的功率因素和適當的可控硅調節范圍，避免過(guò)高電壓造成可控硅導通角太小、功率因素低、一次電流大、電流上升率高等不良后果。(二)萬(wàn)一控制系統出故障，一時(shí)又不能修復時(shí)，可以直接送電以維持生產(chǎn)。

    (2)為了穩定輸入功率，采用可控硅變壓器一次側調節的方案，恒二次電流或玻璃液溫度，兩個(gè)方案兼容。

    (3)設有快速熔斷器熔斷報警電路。這樣，只要及時(shí)更換壞的快速熔斷器，停電15～２０分鐘對熔制狀態(tài)不會(huì )有過(guò)大的影響。

    (4)控制線(xiàn)路具有軟起動(dòng)機構。在突然停電的狀態(tài)下，能保證供電線(xiàn)路在無(wú)沖擊下自動(dòng)投入運行。

    (5)各電極均有對地電壓監視，以保證電極安全運行，防止爐體因某點(diǎn)接地而造成其它部分過(guò)高的對地電壓。

    (6)為了人身安全，電極的實(shí)際運行電壓不超過(guò)150V，電極的對地電壓控制在60～70V以下。

    (7)在變壓器設計上還采用了安全屏蔽接地措施。即在變壓器線(xiàn)圈的一二次間采用屏蔽接地技術(shù)，這樣即使變壓器一二次絕緣損壞，380V電壓也不可能進(jìn)入爐體，以確保窯上操作工人的人身安全。

    (8)在實(shí)際運行中，控制設備無(wú)需專(zhuān)人值班，運行穩定、可靠，沒(méi)有發(fā)生過(guò)什么故障，完全達到設計要求。