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技术交流

一种新型全自动熔制搪瓷釉的转炉
更新时间:2010-11-19    |     来源:玻璃与搪瓷
摘要:介绍了一种用于熔化搪瓷釉的新型转炉,通过与旧转炉比较,指出了新型转炉具有热效率高、自动化程度高、熔制的搪瓷釉质量高、工作环境好和换料方便等特点。
        搪瓷釉是用于涂搪在金属坯体—上,组成为碱—硼—硅系统的玻璃态物质。将搪瓷釉涂覆在金属坯体上,经烧成后能同坯体牢固结合,对坯体具有保护作用和装饰作用。
        搪瓷釉的基本成分是基体剂、助熔剂、乳浊剂、密着剂和着色剂。将各种原料按配方的化学组成准确称量,混匀,然后在高温下(1 250~1 400℃)通过一系列物理化学反应进行熔化。熔制好的玻璃液经水淬急冷成性能稳定的搪瓷釉。
1 搪瓷釉料熔制设备
        熔制搪瓷釉的主要热工设备有坩埚炉、池炉和转炉3种。
        坩埚炉又称圆炉(或方炉)采用间歇作业方式配合料在坩埚中经高温完成熔制过程。在一座坩埚炉中可放置多只坩埚分别熔制不同成分的搪瓷釉。其产量小,热效率低,劳动强度大,工作环境恶劣。
        池炉的特点是连续作业。池炉分为直烟炉和马蹄焰炉。直烟炉又分单碹炉和双碹炉。单碹直烟炉没有换热室(或蓄热室),结构简单、投资小,但超过1 000%的高温烟气直接通过烟囱排空,热效率较低。马蹄焰炉的特点与其相反,结构复杂、投资大,但热效率较高。双碹窑炉的各种性能位于两者之间。投料机连续地把配合料从投料口投入,熔化好的玻璃液不断地从出料口流出,然后,压制成片或水淬成固体釉料颗粒。池炉的优点是产量大、热效率高、能稳定作业,但在同一时间内只能熔制单一品种的搪瓷釉,换料时,过渡料较多,不利于多品种生产。
        转炉把配合料投入旋转的水平横卧转炉中熔制。燃烧火焰由简体的—端直接喷射在翻转的配合料—卜,使之熔融,间歇操作。该方式产量大,熔制的搪瓷釉质量较均匀。
        无论池炉还是坩锅炉都无法旋转,即使加卜搅拌,熔化出的釉料的均匀性也低于转炉。但是,当前所用的转炉也有明显的弊病。首先是旋转方式简单,只能按——个方向、按一个速度做360*旋转。配合料熔化后,会出现从上到下的挂丝现象,火焰容易将其吹出,不仅浪费了原料,而且阻挡光线,给连续测温带来了田难。所以,当前使用的转炉都是停火后从喷火U测温,无法实时监控炉内温度。另外,噪声大,作环境恶劣。
 
 
熔制搪瓷釉料的新型转炉
        秦皇岛玻璃工业研究设计院经过多年的努力,研究出一种新型的转炉(如图l所示),已在国内一搪瓷厂运转了两年,用它生产的搪瓷釉质量达到国际水平。
        新型转炉与原来的转炉相比,具有明显的优点:
        (1)配料自动,化。整个配料过程由计算机控制,将硅砂、纯碱、碳酸钾、硼砂、硼酸、氧化锆、氧化钛、氧化锶、氧化镍、氧化铜、氧化锑、氧化钼等放人不同的料仓,在屏幕上选择好配方后,敲一下回车键,各种原料就自动流人各自磅秤,经精确称量后进入混料机,混合均匀后放人料斗。整个过程只需要一名工作人员按按钮即可。不仅劳动强度低,而且配料准确,不会发生错配料事故。
        (2)热效率高。原来转炉的烟气直接排空,不仅污染了工作环境,而且造成了大量的能源浪费。新型转炉在转炉和烟囱之间增加了一个垫,减少了热量的损失,同时增加了余热回收系统。经实际测定,节能20%—23%,尤其是夏天,搪瓷釉熔制车间的温度比原采降低很多。
        (3)自动化程度高。原来的转炉无在线实时测温装置,只能在停火时用光学稳定仪测炉内温度,此时的温度已非火焰燃烧时炉内的真实温度,无法精确控制炉内温度,只能粗略控制。新型转炉增加了在线测温系统,能实时监控调节炉内温度。在PLC内按照不同的摆动角度、不同的旋转速度和不同的温度曲线设置了多套熔制方案。加好配合料后,一切由PLC自动控制,程序完成后,自动停止运转。
        新型转炉在出现挂丝现象时,转炉做摆动,通过不让转炉的上方粘玻璃液的方式消除挂丝,搪瓷釉就不会被吹出去。
        (4)搪瓷釉质量高。釉料的成分决定着搪瓷的质量。搪瓷釉料配合料中含有各种易挥发组分,如硼砂、硼酸等,其挥发的多少在很大程度上取决于釉料的熔制温度。现有的转炉无法实时监控炉内温度,同一成分釉料在熔化过程中,由于不同炉次的温度不可能完全相同,致使挥发分的挥发量不等,造成釉料成分波动,最终影响搪瓷釉的质量。新型转炉实行实时监控,确保不同炉次的温度曲线完全相同,同一成分配合料的最终釉料成分完全相同,从而保证了搪瓷的最终质量。北京华腾大唐公司引进的匈牙利釉料配方,用新型转炉熔制的釉料经香港权威部门测定,质量优于匈牙利原厂的产品,原因就是新型转炉实行实时监控,而匈牙利原厂不能。
        (5)工作环境好。新型转炉采用了较好的保温,转炉周围的环境温度不高;采用先进的消音措施,其噪音分贝明显低于现有转炉的噪声。
        (6)换料方便。原来的转炉换料时,为了保证先前的搪瓷釉不对后者造成污染,影响后者的成分,一般把前者的玻璃料排空后,还要洗炉,不仅产生过渡料,造成浪费,而且增加劳动强度。
        对原来的转炉结构进行改进成枣核状,换料时可以一次把料全部排光,不用洗炉,且不会对后者的成分造成任何影响。
结束语
        节能、降耗、改进工作环境是企业发展的方向,提高产品的质量是竞争的需要。新型转炉在节能、降耗、改善工作环境方面有明显的作用,它在搪瓷釉业必将有广阔的市场。
参考文献:
[1)  田端耕造,内田十喜治.玻璃及搪瓷工业[M].上海:商务印书馆,1952.
[2]  邵规贤.搪瓷学[M].北京:轻工业出版社,1983.
[3]  劳克辛(B.H.ⅡoKmHH).搪瓷工艺学[M].北京:轻工业出版社,1958.
 
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