碳中和背景下玻璃行业绿色生产研究——电熔化技术

我国玻璃年产量长期稳居世界第一,玻璃生产过程中的高耗能和烟气治理导致企业高昂的经济成本,玻璃行业的节能绿色生产是企业长期发展需要解决的关键问题。电熔化技术作为新型玻璃生产技术已经得到广泛认可,本文从玻璃电熔化技术的发展过程、政策背景和技术特点出发,分析梳理了电熔化技术在玻璃生产行业的发展现状。

玻璃电熔化技术发展现状及趋势

作为碳达峰行动的重点工业领域,玻璃行业的节能减碳是近几年迫切需要解决的问题,也是玻璃企业技术改造升级的主要方向。先进的熔化技术是玻璃生产中节能减碳的主要途径和有效手段,电熔化技术也再一次受到广泛关注。基于玻璃电熔化的原理,对比了熔化及电极种类,总结了电熔化技术的发展历程,并对国家相关鼓励政策和标准进行了梳理,以期对电熔化技术在玻璃行业的应用起到推广作用。

电熔化对玻璃均匀性的影响

应用玻璃环切应力的测定方法,对电熔玻璃的均匀性进行观察,分析电熔玻璃在炉内的停留时间、出料量以及能量密度对各类玻璃均匀性的影响。结果表明:在配合料质量和配送工艺稳定时,玻璃液的均匀性主要与输入功率有关,电熔化提高玻璃均匀性在颜色玻璃中表现明显。

玻璃电熔化(一)

玻璃电熔化的历史最早可追朔到19世纪初叶,当时在欧洲即有电弧法的试用。随着对高温玻璃烙体电学性质的认识,人们开始研制对玻璃熔体直接通电的电熔窑炉。 玻璃电熔化发展的原动力是它与传统的燃料炉相比有着长足的优势。

玻璃电熔化(四)

玻璃电熔化中,输电方案一般是依据窑炉工艺设计而确定的,大致可分为三相供电、T型供电和单相供电三种,下面举例分述之。 (一)三相供电的电助熔炉和全电熔炉 1.“热坝”型三相电助熔炉 图38是这种“热坝”型电极的排列图,它的电极排列兼顾到了电网三相电流的平衡。

玻璃电熔化(五)

(一)钼电极的安装 钼电极生产过程是先把钼粉压制烧结成形后,再经过锻打和热处理,以形成抗形变的晶粒结构。在设计电极尺寸时,一般不对钼电极的抗折强度作过多考虑,但有时也曾发生过水平电极在高温下发生蠕变的现象。如果弯曲过度,电极有可能触及炉底,轻则出现气泡,重则洞穿耐火材料。 1.

玻璃电熔化(二)

(二)玻璃的粘度 粘度是玻璃的一个重要性质,它不但和玻璃生产的所有阶段(熔制,澄清,成形和退火)有密切联系,并对玻璃的导电性有直接影响,因为作为荷电体的离子的运动速度主要决定于粘度。这有二层含义,一是同种玻璃中粘度随温度升高而变小时,电导率随之增大。二是不同种玻璃在同一温度条件下,一般总是粘度小的玻璃比粘度大的玻璃的电导率为大。 粘度分动力粘度和运动粘度,动力粘度表示为η,单位是泊[P]或厘泊,运动粘度表示为ν,单位是斯笃克。

玻璃电熔化(三)

三、电极间等效电阻的确定 玻璃电熔炉中电极间等效电阻的确定直接关系到炉前变压器(亦称隔离变压器)二次侧的参数,其设计值和实际值的误差将决定阻抗匹配的优劣,有把握的设计和无把握的设计将在很大程度上影响输电设备的投资。

浮法玻璃大功率电熔化工艺可行性分析

通过对浮法玻璃火电复合熔化工艺技术经济分析,指出正确设计并应用电熔技术,不仅可以显著降低玻璃热耗,在天然气价格处于较高范围时,其运行成本与天然气接近,普及使用大功率电熔技术具备经济可行性。大型浮法玻璃熔窑大功率应用电熔技术存在许多难点,需要全行业集成攻关。

热处理对电熔化焊管用C-Mn钢抗HIC性能的影响

采用连续式氮气保护热处理炉和实验室箱式热处理炉,研究了正火以及正火后加速冷却+回火工艺对电熔化焊管用C-Mn钢显微组织和抗氢致开裂(HIC)性能的影响。结果表明:试验钢采用正火虽然可以细化晶粒,但无法消除因连铸坯枝晶偏析造成的钢板带状组织,带状组织对试验钢的抗HIC性能有显著的劣化作用;采用正火后加速冷却工艺,带状组织完全消除,形成了铁素体和贝氏体的混合组织,板条状的贝氏体在原奥氏体晶内形核,有效地分割了原奥氏体晶粒,再通过后续合适的回火热处理,形成了热力学稳定的细晶组织,使得钢的抗HIC性能明显改善。

中温感应熔化炉测温用热电偶的选择

近几年来,热电偶的类型急聚增多,为了避免混乱,合理地进行使用,必须了解它的类型及其使用特性、测量范围等。热电偶通常按术语分为贵金属热电偶、廉金属热电偶、高温或难熔金属热电偶,对于它的使用特性和测量范围等都要根据实际需要测量的温度而定。一般地,测量0～1000℃内的温度,使用中温热电偶,测量1000℃以上的,使用高温热电偶。然而,在电池负极生产中所用电炉(一般为沟槽式感应立式电炉)的使用温度是400～500℃。

电熔炉熔化乳浊玻璃添加碎乳浊玻璃探讨

通过对乳浊瓶罐玻璃在电炉熔化过程中使用回收碎乳浊玻璃出现的问题,对碎乳浊玻璃的粒度和质量控制提出要求,以确保在既能大幅度降低产品生产成本、保护环境,又不影响乳浊玻璃在电熔炉中的熔化和产品质量的情况下,在熔化过程中使用回收的碎乳浊瓶罐玻璃。

电极材料对高折射钛钡玻璃光学性能的影响

研究了不同材质的材料对钛钡玻璃光学性能的影响,探讨利用电熔工艺制备高钛钡玻璃珠的可行性。结果表明相对于Al_2O_3,SiO_2更易使钛钡玻璃颜色着色。而金属钼能显著降低钛钡玻璃的透过率,在静态试验中明显变黑。而2%含量的SnO_2对钛钡玻璃的颜色影响有限。考虑到实际侵蚀量更低,因此只要熔制工艺控制适当,能实现钛钡玻璃的电熔化。

熔化极气体保护焊熔滴控制的发展现状及关键技术

在介绍熔化极气体保护电弧焊熔滴控制发展现状的基础上,提出了对熔滴形状和尺寸进行控制的新思想,并详细分析了其实现的关键技术和在现有技术条件下的实现途径。

玻璃电熔窑配合料的混合、输送和加料系统

采用合理、有效的混料、输送和加料设备,可以从源头上保证电熔玻璃的质量,节省人工。混料、输送和加料设备在玻璃电熔化工艺中应该予以足够的重视。

旋转轴直接变压器和干式变压器在玻璃工业中的实用性比较

通过对电压调节原理的分析,阐述了B-B旋转轴直接变压器对干式变压器可控硅组件在供电质量、运行效率、电能消耗和使用寿命等方面的优势,并以实例为佐证。