本發(fā)明涉及泡沫玻璃生產(chǎn)
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種高性能泡沫玻璃及其原料和制備方法。
背景技術(shù)：
：現(xiàn)有技術(shù)中，生產(chǎn)泡沫玻璃通常采用“粉末二步燒成法”，即先把原料碎玻璃和輔料發(fā)泡劑等一起磨細(xì)并混合成均勻的配合料粉，再把配合料粉裝入耐熱鋼模盒內(nèi)，一起放進(jìn)發(fā)泡窯內(nèi)加熱，使配合料熔融、發(fā)泡膨脹充滿模盒，然后迅速冷卻，使熔融的泡沫體外殼固化后，從模盒中取出，放入另一臺退火爐中進(jìn)行緩慢冷卻(退火)，消除應(yīng)力，制成泡沫玻璃毛坯；最后采用機(jī)械切割等方法，把毛坯加工成各種規(guī)格形狀的成品。目前泡沫玻璃成品的標(biāo)準(zhǔn)，國際上通行ASTMC552，國內(nèi)為JC/T647，主要技術(shù)數(shù)據(jù)如下表1。表1通常將達(dá)到或超過ASTMC552技術(shù)指標(biāo)要求的稱為高性能泡沫玻璃。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明提供了一種高性能泡沫玻璃及其制備方法，對平板玻璃碎料以及泡沫玻璃廢料加以利用，通過調(diào)整各組分的配比，得到性能達(dá)到或超過ASTMC552技術(shù)指標(biāo)的高性能泡沫玻璃。一種高性能泡沫玻璃，所述高性能泡沫玻璃的密度為98～180kg/m3，抗壓強(qiáng)度0.63～1.72MPa，導(dǎo)熱系數(shù)0.039～0.056W/m.k。本發(fā)明提供的高性能泡沫玻璃的各項指標(biāo)達(dá)到或超過ASTMC552技術(shù)指標(biāo)，具有低密度，低導(dǎo)熱系數(shù)，高抗壓強(qiáng)度等優(yōu)點。進(jìn)一步優(yōu)選，所述高性能泡沫玻璃的密度為150～180kg/m3，抗壓強(qiáng)度1.56～1.72MPa，導(dǎo)熱系數(shù)0.050～0.056W/m.k。本發(fā)明還提供了一種生產(chǎn)所述的高性能泡沫玻璃的原料，泡沫玻璃原料的重量份組成如下：本發(fā)明提供的泡沫玻璃原料中，除了普通的鈉硅鈣玻璃成分外，還引入了特殊功能成分，例如，SO3、Fe2O3、ZnO、MnO等，能夠改善泡沫玻璃的孔洞結(jié)構(gòu)，使泡沫玻璃具有高抗壓強(qiáng)度、低導(dǎo)熱系數(shù)、低容重等優(yōu)異性能。在玻璃生產(chǎn)加工過程中，經(jīng)常會產(chǎn)生很多碎玻璃，將碎玻璃作為生產(chǎn)原料，不但可以實現(xiàn)廢物利用，還能加速玻璃的熔制過程，降低玻璃熔制的熱量消耗，進(jìn)而降低玻璃的生產(chǎn)成本和增加產(chǎn)量。本發(fā)明中，泡沫玻璃原料中各組分的性質(zhì)以及作用詳述如下：a、平板玻璃碎料為了使玻璃成分盡量穩(wěn)定，本發(fā)明選用價廉易得的平板玻璃碎料，在滿足產(chǎn)品質(zhì)量要求的前提下，平板玻璃碎料的用量應(yīng)盡可能多，本發(fā)明中，平板玻璃碎料的加入量約為泡沫玻璃原料總重量的20％～30％。平板玻璃碎料的粒度應(yīng)比其它原料的顆粒度大很多，以有助于防止泡沫玻璃原料分層，并使熔融加快。平板玻璃碎料的粒度通常采用20～50mm。使用平板玻璃碎料時，應(yīng)進(jìn)行清洗、撿選、除去雜質(zhì)等預(yù)處理，同時，也必須取樣，進(jìn)行化學(xué)分析，根據(jù)化學(xué)成分進(jìn)行泡沫玻璃原料的配料調(diào)整。b、泡沫玻璃廢料在泡沫玻璃生產(chǎn)加工過程中，會產(chǎn)生很多廢邊角料，隨意丟棄廢邊角料，不但會降低產(chǎn)品利用率，提高生產(chǎn)成本，而且還會污染環(huán)境。泡沫玻璃廢料與玻璃的成分完全相同，打成粉末后，可與其他原料形成均勻的泡沫玻璃原料，不但可以廢物利用，而且能夠降低生產(chǎn)成本，提高玻璃成分的穩(wěn)定性和均勻性。在滿足產(chǎn)品質(zhì)量要求的前提下，泡沫玻璃廢料的用量也可以盡量多，本發(fā)明中，泡沫玻璃廢料的加入量約為泡沫玻璃原料總重量的20％～25％。所述泡沫玻璃廢料采用粉末狀，粒徑≤5mm。c、石英砂石英砂又名硅砂，主要提供SiO2。SiO2相對分子質(zhì)量60.09，密度2.4g/cm3，熔點1710℃，是形成玻璃的主體物質(zhì)，也是構(gòu)成玻璃的骨架，SiO2的空隙間充滿著其他氧化物，使泡沫玻璃具有的一系列的優(yōu)良性能。泡沫玻璃的多種性能，例如透明度、機(jī)械強(qiáng)度、化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性等，都由SiO2提供，玻璃的粘度、熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性都隨著SiO2含量的增加而提高。d、長石長石用于向泡沫玻璃中引入氧化鋁成分。Al2O3相對分子質(zhì)量101.94，密度3.99g/cm3，熔點2050℃。在泡沫玻璃中引入適量Al2O3能夠降低玻璃的析晶傾向，提高化學(xué)穩(wěn)定性，且能增加玻璃的機(jī)械強(qiáng)度，除此之外，Al2O3還能改善玻璃的成型性能，使玻璃液變得柔和，好操作。e、純堿純堿用于提供泡沫玻璃原料中的氧化鈉。Na2O相對分子質(zhì)量61.98，密度2.27g/cm3。由于Na2O的熔點很低，粘度很小，化學(xué)性質(zhì)活潑，是理想的助熔劑，能顯著降低玻璃粘度，增加玻璃液的流動性，并能改善玻璃的析晶傾向。f、鉀堿鉀堿用于提供泡沫玻璃原料中的氧化鉀。K2O相對分子質(zhì)量94.20，密度2.32g/cm3。K2O的許多性質(zhì)與Na2O相似，在泡沫玻璃原料中用1～1.5％的K2O代替Na2O，能夠顯著降低析晶傾向，改善玻璃成型性能，此外K2O還能增加玻璃光澤，改善制品質(zhì)量。g、白云石白云石主要提供泡沫玻璃原料中的氧化鈣和氧化鎂。CaO相對分子質(zhì)量56.08，密度2.62g/cm3，熔點2570℃。CaO能提高泡沫玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度，適量CaO在高溫時可降低玻璃粘度，有利于玻璃的熔化和澄清。MgO相對分子質(zhì)量40.32，密度3.65g/cm3，熔點2800℃。MgO在許多方面具有與CaO類似的性質(zhì)，如降低高溫粘度，提高化學(xué)穩(wěn)定性。MgO克服了CaO的缺點，當(dāng)用MgO代替相同數(shù)量的CaO時，能改善玻璃的析晶性能，使成型溫度范圍變寬，有助于玻璃的熔化和成型。h、氧化鐵粉氧化鐵粉主要提供泡沫玻璃原料中的氧化鐵。Fe2O3相對分子質(zhì)量159.70，密度5.12g/cm3。Fe2O3能使玻璃強(qiáng)烈著色，降低玻璃的透明度和透熱性，增加了玻璃上下層溫差，降低窯底耐火材料的侵蝕，能提高泡沫玻璃的抗壓強(qiáng)度，降低泡沫玻璃的熱傳導(dǎo)率。i、芒硝芒硝主要提供泡沫玻璃原料中的硫酸鈉。Na2SO4相對分子質(zhì)量142.04密度2.68g/cm3，熔點884℃。在高溫時，分解放出氣體SO3起到澄清作用。生產(chǎn)泡沫玻璃時，SO3與發(fā)泡劑一起化學(xué)反應(yīng)和熱分解，產(chǎn)生足夠數(shù)量的氣體，在泡沫玻璃中形成穩(wěn)定均勻的氣孔。j、氧化鋅粉氧化鋅粉主要提供泡沫玻璃原料中的氧化鋅。ZnO俗名鋅氧粉或鋅白，為白色六角晶體或粉末，相對分子質(zhì)量81.37，密度5.606，熔點1975℃。ZnO是一種堿土性氧化物，用作助熔劑，可增加泡沫玻璃的透明度和抗張力變形，提高玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性，降低熱膨脹系數(shù)。k、錳粉錳粉主要提供泡沫玻璃原料中的氧化錳，MnO相對分子質(zhì)量70.94，密度5.09，熔點1650(℃)，能使玻璃著色，提高泡沫玻璃的抗壓強(qiáng)度，降低泡沫玻璃的熱傳導(dǎo)率。將上述十一種原料按照比例混合成均勻的玻璃配合料，玻璃配合料在窯爐中熔化后烘干，得到泡沫玻璃原料，泡沫玻璃原料與發(fā)泡劑以一定的配比關(guān)系混合后，利用球磨機(jī)磨成粉料，該粉料經(jīng)過發(fā)泡和退火即可得到高性能泡沫玻璃。本發(fā)明對于泡沫玻璃生產(chǎn)方法的改進(jìn)主要在于，原料的組分構(gòu)成，以及各組分的用量比例，對于生產(chǎn)方法的其他部分，均可采用現(xiàn)有技術(shù)，例如，發(fā)泡前粉料的粒徑，發(fā)泡以及退火的溫度和時間等。各組分的粒徑如果沒有特殊限定，以便于混合均勻為目的，進(jìn)行粒徑的選擇。本發(fā)明中，如果粒徑有限定，均指對數(shù)均粒徑的限定。本發(fā)明中，各組分之間相互配合，使制備的泡沫玻璃具有優(yōu)異的性能，優(yōu)選地，泡沫玻璃原料的重量份組成如下：進(jìn)一步優(yōu)選，泡沫玻璃原料的重量份組成如下：泡沫玻璃原料的制備過程可以采用現(xiàn)有技術(shù)，稱量原料的各組分并混合均勻，得到配合料，配合料會經(jīng)過一系列非常復(fù)雜的過程，變成合格的泡沫玻璃生產(chǎn)原料，包括一系列的物理過程(配合料加熱、配合料脫水、熔化晶相轉(zhuǎn)變、揮發(fā)等)、化學(xué)過程(固相反應(yīng)、化合物分解、硅酸鹽的形成等)和物理化學(xué)過程(共熔體的生成、固熔、液體間溶解、玻璃液與爐氣和氣泡間的作用、玻璃液與耐火材料間的作用等)。根據(jù)泡沫玻璃原料在制備過程中的不同變化可以將玻璃的熔制過程分為：硅酸鹽形成、玻璃形成、玻璃液澄清、玻璃液均化和玻璃液冷卻等五個階段。以下具體描述泡沫玻璃原料的具體制備過程：A、硅酸鹽形成硅酸鹽的形成一般在熔制過程初期的加熱階段(800～900℃)進(jìn)行。配合料入窯后，在高溫下迅速發(fā)生一系列的變化過程，包括脫水、鹽類分解、氣體逸出、多晶轉(zhuǎn)變、復(fù)鹽生成、硅酸鹽生成等，最終得到由硅酸鹽和剩余二氧化硅組成的不透明燒結(jié)物。B、玻璃形成由硅酸鹽和剩余二氧化硅組成的不透明燒結(jié)物繼續(xù)加熱到1200℃左右，所生成的硅酸鹽(通常為硅酸鈉、硅酸鈣、硅酸鋁、硅酸鎂等)及剩余的二氧化硅開始熔化，經(jīng)吸附溶解和擴(kuò)散，形成不含固體顆粒的液態(tài)透明體，通常在1200～1250℃范圍內(nèi)完成玻璃液的形成過程，此時的玻璃液在化學(xué)組成和性質(zhì)上是不均勻的。C、玻璃液澄清玻璃液形成階段結(jié)束后，熔融體中包含有許多氣泡，玻璃液的澄清即是指從玻璃液中去除可見氣體夾雜物、清除氣孔組織的過程。當(dāng)溫度升高時，玻璃液的粘度會大大降低，使氣泡大量逸出，因此玻璃液的澄清階段一般需在1400～1500℃的高溫下進(jìn)行。D、玻璃液均化在玻璃形成階段結(jié)束后，玻璃液中仍然帶有與主體玻璃化學(xué)成分不同的不均勻體，消除這種不均勻體的過程稱為玻璃液均化。玻璃液均化包括化學(xué)均勻和熱均勻兩個方面。玻璃液的均化實際上在玻璃液形成時就已經(jīng)開始，然而主要還是在澄清后期進(jìn)行，與澄清混在一起，沒有明顯的界限，但均化的結(jié)束通常在澄清之后，玻璃液的均化主要通過不均勻體的溶解與擴(kuò)散、玻璃液的對流以及因氣泡上升而引起的攪拌等方式進(jìn)行。E、玻璃液冷卻欲使均化后的玻璃液達(dá)到成型所需的粘度，必須對玻璃液降溫，此即為玻璃液的冷卻階段。本發(fā)明還提供了一種所述的高性能泡沫玻璃的生產(chǎn)方法，包括以下步驟：將所述的泡沫玻璃原料和發(fā)泡劑混合制成粉料后，依次經(jīng)發(fā)泡、退火得到所述高性能泡沫玻璃。作為優(yōu)選，所述發(fā)泡劑為碳黑，泡沫玻璃原料和碳黑的重量比為99.5～99.8:0.3～0.5。作為優(yōu)選，泡沫玻璃原料和碳黑的重量比為99.6:0.3～0.5。碳黑是一種無定形碳，為輕、松而極細(xì)的黑色粉末，比表面積非常大，優(yōu)選地，所述碳黑的比表面積為90～120m2/g，原生粒徑為20～30nm。本發(fā)明使用平板玻璃碎料、泡沫玻璃廢料、少量常見礦物以及化工原料來調(diào)整泡沫玻璃的化學(xué)成分，使得到的泡沫玻璃達(dá)到甚至超過ASTMC552的技術(shù)指標(biāo)要求，不僅可以實現(xiàn)廢物利用，減少環(huán)境污染，還能降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)量。附圖說明圖1為本發(fā)明泡沫玻璃原料的生產(chǎn)設(shè)備示意框圖。具體實施方式實施例1～6各實施例中，泡沫玻璃原料的重量份組成如表2所示。表2各實施例中，泡沫玻璃原料與碳黑的重量份配比為99.6：0.4，各實施例中采用的碳黑的技術(shù)指標(biāo)如表3所示。表3各實施例中的泡沫玻璃原料采用如圖1所示的設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)，如圖1所示，平板玻璃碎料、泡沫玻璃廢料、石英砂、長石、白云石、純堿設(shè)置單獨的料倉，其余原料(包括鉀堿、芒硝、氧化鐵粉、氧化鋅粉)置于小料倉中，各原料經(jīng)由配合料皮帶機(jī)輸送至混合機(jī)中混合均勻，然后經(jīng)由窯頭料倉進(jìn)入玻璃熔窯中，玻璃熔窯的供熱裝置包括：依次連接的煤氣發(fā)生爐、空氣煤氣交換器和蓄熱室，蓄熱室的熱量輸送至玻璃熔窯，以維持窯溫，玻璃熔窯中產(chǎn)生的廢氣經(jīng)由廢氣排放裝置(例如煙囪)排出，玻璃熔窯內(nèi)燒制完畢的物料經(jīng)過水淬烘干等工藝，得到泡沫玻璃原料。下面對各設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)說明：1、配料計量系統(tǒng)采用失重秤自動配料系統(tǒng)。在玻璃行業(yè)經(jīng)常要進(jìn)行多種物料的連續(xù)配料，通常使用失重秤。由于失重秤秤體是基于斗式秤的結(jié)構(gòu)，能直接進(jìn)行砝碼標(biāo)定，通過對秤斗各瞬間重量的測試計算出實際排料量，再進(jìn)行閉環(huán)調(diào)整，可以達(dá)到很高的控制精度。流程：各種原料→電子稱量→自動混料→檢測→提升窯頭料倉→進(jìn)窯熔化。2、煤氣發(fā)生爐通過單段式煤氣發(fā)生爐來制備煤氣，產(chǎn)生熱源熔化配合料。煤氣發(fā)生爐為連續(xù)制氣的全水套結(jié)構(gòu)，來自鼓風(fēng)機(jī)的空氣與爐體產(chǎn)生的蒸汽混合成飽和空氣作為氣化劑，經(jīng)止回閥通過煤氣爐底部進(jìn)入煤氣爐內(nèi)。塊煤經(jīng)過破碎、篩選，粒度30-60mm。煤氣爐內(nèi)產(chǎn)出的煤氣經(jīng)過重力除塵器、旋風(fēng)除塵器除塵后，通過煤氣管道輸送至蓄熱室、窯池來熔化配合料。2.1、煤氣發(fā)生爐工藝流程首先利用提煤機(jī)將煤加入加煤機(jī)，然后通過加煤機(jī)將煤加入煤氣發(fā)生爐爐膛，蒸汽及空氣作為氣化劑自爐底進(jìn)風(fēng)箱鼓入爐內(nèi)，在發(fā)生爐內(nèi)，煤與氣化劑在高溫條件下發(fā)生氧化、還原反應(yīng)，產(chǎn)生煤氣。爐出煤氣首先進(jìn)入重力除塵器，利用灰塵自身重力沉降，進(jìn)行初步除塵，然后進(jìn)入旋風(fēng)除塵器，通過離心力的作用除去大部分煤粉及灰塵。經(jīng)旋風(fēng)除塵后的熱煤氣經(jīng)若干沉降室、隔斷水封，通過熱煤氣管路送往玻璃窯爐使用。2.2、煤氣發(fā)生爐結(jié)構(gòu)2.2.1、加煤機(jī)加煤機(jī)采用雙鐘罩式、機(jī)械式加煤，此種結(jié)構(gòu)能有效防止煤氣泄露。加煤時，雙鐘罩封閉，卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)拉動小車將煤加入加煤機(jī)上倉，然后小車靠自重回落，同時下鐘罩封閉，上鐘罩打開，煤落入加煤機(jī)下倉，然后上鐘罩關(guān)閉，下鐘罩打開，煤全部落入爐內(nèi)，最后關(guān)閉下鐘罩，完成一次加煤。2.2.2、爐主體爐主體由爐蓋、水夾套、爐篦、底盤裝置、進(jìn)風(fēng)箱等部件所組成。爐蓋由鋼板焊接而成，內(nèi)襯耐火保溫澆注料。水夾套與集汽包相連，上下形成軟化水自然循環(huán)系統(tǒng)，軟化水首先進(jìn)入集汽包，由集汽包下降到水套中，受熱后產(chǎn)生汽、水混合物，由上升管到集汽包，經(jīng)汽水分離裝置分離出蒸汽用于做氣化劑。水套內(nèi)的用水，只有在停供軟化水而暫時維持生產(chǎn)的情況下，才能允許短時間使用自來水。底盤裝置包括棘輪和灰盤。2.2.3、清灰裝置清灰采用雙灰刀，兩側(cè)清灰，出灰均勻，能有效防止由于出灰不均所造成的偏爐運行，所提供灰刀為雙向螺旋面胎具沖卷成形，能有效降低出灰阻力。大灰刀采用犁式除灰刀，傳動平穩(wěn)可靠、除灰順暢，清灰機(jī)為液壓雙側(cè)驅(qū)動，棘輪棘爪結(jié)構(gòu)，液壓站控制擺動液壓缸作往復(fù)運動，從而使棘爪驅(qū)動棘輪完成灰盤步進(jìn)，達(dá)到清灰的目的。3、窯爐玻璃窯爐是熔制玻璃的熱工設(shè)備，通常由耐火材料構(gòu)成。利用燃料的化學(xué)能、電能或其它能源產(chǎn)生的熱能，造成可控的高溫環(huán)境(分布和氣氛)，使玻璃配合料在其中經(jīng)過傳熱、傳質(zhì)和動量傳遞過程，完成物理和化學(xué)變化，經(jīng)過熔化、澄清、均化和冷卻等階段，為生產(chǎn)提供一定數(shù)量和質(zhì)量的玻璃液。玻璃窯爐在玻璃生產(chǎn)中起著十分重要的作用，常被稱為玻璃工廠的“心臟”。各實施例采用煤氣馬蹄焰窯爐生產(chǎn)高性能泡沫玻璃原料。3.1、馬蹄焰窯的工作原理馬蹄焰窯的結(jié)構(gòu)與一般火焰玻璃池窯的構(gòu)造比較接近，可分為熔制、熱源供給、余熱回收和排煙供氣四大部分。相應(yīng)于玻璃熔制過程，池窯窯體沿長度方向分成熔化部(包括熔化帶和澄清帶)、冷卻部(或工作部)和成型部。熔化部是進(jìn)行熔化、澄清、均化的部分，用火焰表面加熱配合料的熔化部可分為上下兩部分，其上部為火焰空間，下部為窯池。冷卻部是將熔化好的玻璃液進(jìn)一部均化和冷卻的部分，也是將玻璃液分配給各成型部的地方。為了供給熱源，設(shè)置在玻璃池窯前端的燃料燃燒結(jié)構(gòu)叫小爐。即火焰噴出的地方。為了提高窯內(nèi)火焰溫度，設(shè)置了煙氣余熱回收設(shè)備。馬蹄焰窯余熱回收設(shè)備主要采用蓄熱室。為使窯爐工作連續(xù)，正常，有效地進(jìn)行，設(shè)置了一整套排煙供氣系統(tǒng)，包括：交換器、煙道、鼓風(fēng)機(jī)、總煙道和煙囪等。3.2、池窯3.2.1、熔化池面積熔化部窯池面積按已定的窯規(guī)模(日產(chǎn)量)和熔化率(常用K表示)來估算F熔＝Q/K式中，F(xiàn)熔為熔化面積m2；Q為出料量t/d。熔化率是指窯池每平方米熔化面積每晝夜熔化原料液的量，單位為kg/(m2·d)或t/(m2·d)。各實施例采用熔化池面積為35m2。3.2.2、長寬比熔化池面積確定后，還要確定熔化池的長和寬。在馬蹄形火焰轉(zhuǎn)彎處常形成一定的氣漩，產(chǎn)生強(qiáng)烈的混合作用。可獲得一個明顯的熱點，有助于玻璃液的澄清，因此要求火焰在窯長的2/3處轉(zhuǎn)彎，并要求在整個火焰馬蹄形流動過程中都處于燃燒狀態(tài)，使窯寬兩側(cè)的溫度保持均勻。各實施例采用的馬蹄焰窯的池寬為5m，池長為7m。3.2.3、窯池深度確定合理的池深，必須綜合考慮到顏色，粘度，熔化率，產(chǎn)品質(zhì)量，燃料種類，池底磚質(zhì)量，池底保溫層情況等因素。對于燒煤氣池窯，由于火焰的輻射強(qiáng)度大，底層的溫度相應(yīng)升高，再加上池底保溫，底層溫度更高，如不適當(dāng)加深窯池深度，會加快池底磚的侵蝕，為了提高熔化率，也要求加大池深，增加池內(nèi)玻璃液的重量，以保持一定的周轉(zhuǎn)量。各實施例采用的馬蹄焰窯的池深為1.5m。3.2.4、池壁池壁確定后就要進(jìn)行池壁磚材的選擇和池壁磚的排列。池壁磚材的選擇十分重要，直接影響到窯爐的壽命。玻璃液的主要侵蝕為橫向磚縫處，因此應(yīng)盡量避免在高溫區(qū)域出現(xiàn)橫向磚縫，通常采用整塊大磚立砌。窯池池壁采用電熔鋯剛玉磚。上部液面處為減輕蝕損應(yīng)采用人工冷卻裝置，如風(fēng)冷或水冷。3.2.5、池底常用的池底結(jié)構(gòu)比較簡單，不采用保溫結(jié)構(gòu)，用單層粘土大磚即可。隨著熔制溫度的提高，出料量的增加，爐齡的延長，更主要的為了減少散熱損失，節(jié)約能源，熔窯池底采用復(fù)合池底結(jié)構(gòu)，即粘土大磚的上面設(shè)防護(hù)層和耐磨層。防護(hù)層用鋯英石搗打料或電熔鋯剛玉搗打料，厚度為30mm，耐磨層在防護(hù)層上面，保護(hù)搗打料層，直接接觸玻璃液，用120mm的無縮孔電熔鋯剛玉磚。3.2.6、流液洞流液洞的形狀呈扁平長方形，這樣降溫大，流過玻璃液的質(zhì)量好。流液洞的寬度控制著流過玻璃液的均勻性，越寬越均勻，而對溫降值的影響甚微，洞窄則不均勻，且使玻璃液流速加快，砌磚蝕損加劇。馬蹄焰窯的洞寬為400mm。流液洞的高度控制著玻璃液的質(zhì)量，越低質(zhì)量越好，而溫降值也越大，因此，需注意勿使洞內(nèi)的玻璃液凝固并符合成型溫度的要求，綜合考慮各種因素，馬蹄焰窯的洞高在400mm。3.2.7、火焰空間火焰空間是指玻璃液面以上，由胸墻、前后墻和大碹包圍著的充滿火焰的空間，火焰空間充有來自熱源供給部分的熾熱的火焰氣體(可能包含部分未燃物)，在火焰空間內(nèi)，火焰氣體將自身熱量傳給玻璃液、胸墻和大碹。火焰空間應(yīng)使燃料完全燃燒，保證供給熔化、澄清所需的熱量(尚留有一定余量)，并應(yīng)盡量減少向外界散熱?；鹧婵臻g的長度與窯池相等，寬度比窯池寬200mm(每側(cè)寬出200mm)，對馬蹄焰窯來說這是為了能牢固地托住胸墻并使火焰覆蓋液面而不燒蝕胸墻。3.2.8、工作部工作部作用是將熔化好的玻璃液進(jìn)一步均化冷卻，同時將玻璃液分配給各成型部。工作部亦分為上部空間與窯池兩部分，幾何形狀較多，但結(jié)構(gòu)與熔化部大體相同，且簡單些。3.3、余熱回收部分馬蹄焰窯爐主要采用蓄熱室進(jìn)行余熱回收。3.3.1、蓄熱室傳熱過程分析蓄熱室為周期性換熱設(shè)備，屬周期性不穩(wěn)定溫度場，傳熱過程為不穩(wěn)定傳熱，工作特點類似于逆流換熱器，故通常將蓄熱室看作逆流式換熱器來對整個周期進(jìn)行傳熱分析，從而使問題簡化。發(fā)生爐煤氣池窯的蓄熱室是一個用空心筒子磚構(gòu)成的加熱室，它的主要作用是回收廢氣熱量，預(yù)熱空氣和煤氣，工作原理是將煙氣的熱量通過格子磚的蓄熱作用，傳給空氣和煤氣。當(dāng)高溫?zé)煔饬鹘?jīng)蓄熱室格子磚表面時，將熱量傳遞給格子磚，此時磚的溫度逐漸升高。當(dāng)換成空氣和煤氣流經(jīng)格子磚表面時，蓄積在磚內(nèi)的熱量則傳給空氣和煤氣，從而達(dá)到預(yù)熱的目的，提高熱能利用率和減少廢氣排放。3.3.2、結(jié)構(gòu)設(shè)計設(shè)計內(nèi)容包括空氣煙道、爐條碹、格子磚、蓄熱室頂碹、風(fēng)火隔墻、熱修門等。3.4、排煙供氣系統(tǒng)為使池窯工作連續(xù)，正常有效地進(jìn)行，設(shè)置一整套排煙供氣系統(tǒng)，它包括：交換器、空氣煙道、鼓風(fēng)機(jī)、總煙道和煙囪等。對比例1僅使用廢玻璃作為原料生產(chǎn)泡沫玻璃。性能表征各實施例與廢玻璃的理化指標(biāo)測試結(jié)果見表4。表4成分實施例1實施例2實施例3實施例4實施例5實施例6廢玻璃SiO264±258±257±258±268±259±272.5±2Al2O35.0±15±14.7±15±14.0±15±11.2±0.4CaO5.0±16.6±18.5±16.2±15.0±16.1±18.2±1MgO3.6±0.54.2±0.54.7±0.53.8±0.52.2±0.54.1±0.54.0±1Na2O13.5±112.5±112.9±114.5±111.8±111.3±112.5±1K2O1.8±0.43.1±0.41.5±0.42.8±0.41.2±0.42.8±0.41.5±0.4Fe2O32.7±0.43.3±0.43.3±0.42.4±0.43.2±0.44±0.40.1±0.02ZnO2.5±0.43.2±0.42.4±0.43.3±0.42.8±0.44±0.4/SO30.7±0.13.1±0.14.0±0.13.0±0.10.6±0.12.7±0.1/MnO1.2±0.11.0±0.11.0±0.11.0±0.11.2±0.11.0±0.1/總和100100100100100100100各實施例與對比例1的性能測試結(jié)果見表5。表5由表5可以看出，采用本發(fā)明提供的方法制備的泡沫玻璃已經(jīng)達(dá)到或超過ASTMC552標(biāo)準(zhǔn)要求，各項指標(biāo)遠(yuǎn)優(yōu)于對比例1。當(dāng)前第1頁1 2 3