王雨 楊慧

【摘要】全氧燃燒工藝對玻璃硬度具有非常重要的影響，其中本文筆者全氧燃燒的實踐，對全氧燃燒與空氣燃燒條件下的玻璃含量進行分析對比，進而指出因為OH導(dǎo)致的硬度下降，這是全氧燃燒對玻璃機械加工性能的影響是其最致命的弱點，為此，本文就針對硬度影響因素的機理進行分析，進一步提出了改善玻璃硬度工藝的控制方向。

【關(guān)鍵詞】全氧燃燒；玻璃硬度；影響與控制

前言

從本質(zhì)上說，全氧燃燒技術(shù)相比其他的燃燒技術(shù)具有明顯的優(yōu)勢，可以極大降低各種化學(xué)物質(zhì)的排放，進一步優(yōu)化環(huán)境，節(jié)約性能源，同時，還能夠逐步增強傳熱，極大降低玻璃的熔融溫度，同時也會降低玻璃成本，進一步提升我國玻璃產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量。相比西方的發(fā)達國家來說，全氧燃燒技術(shù)可以取代傳統(tǒng)的技術(shù)的發(fā)展趨勢。全氧燃燒在我國玻璃制造行業(yè)還處在停留階段，作為一項全新的創(chuàng)新技術(shù)，在國內(nèi)外已經(jīng)得到諸多從業(yè)者的認可。但是，全氧燃燒技術(shù)在我國只有幾座熔窯才在使用這項全新技術(shù)。從這些全氧窯的運行實踐中我們可以知道，全氧窯的運行實踐為我國玻璃技術(shù)工作提供了全新的設(shè)計以及材料配置和產(chǎn)品質(zhì)量等各個方面。同時，在實際的生產(chǎn)過程中，我們也應(yīng)該要能夠遇到玻璃硬度和氣泡穩(wěn)定性等工藝特征與空氣燃燒條件下產(chǎn)生的明顯差異。為此，本文筆者就從我國空氣燃燒和全氧燃燒之間的進行比較，同時結(jié)合相應(yīng)的硬度影響因素，提出了全氧的燃燒條件下如何改進玻璃工藝控制方向。

1、全氧燃燒玻璃窯內(nèi)的氣體變化及其影響

總的來說，在玻璃生產(chǎn)的過程中，溫度一般是達到1400攝氏度以上，這是由于熔化玻璃需要大量的能量，并且這些大部分能量都是來源與天然氣和煤炭等燃料，如果是燃料所需要的氧氣由空氣提供，這樣就會使得玻璃中產(chǎn)生大量的氮氧物和氧化物等一些有害的物質(zhì)，尤其是在氮氣的存在對整個燃燒過程顯得毫無用處，相反，在經(jīng)過高溫處理后，蓄熱室和煙囪等部位排入大氣中，這樣就會對玻璃的硬度產(chǎn)生一定的影響。

2、不同燃燒條件下玻璃硬度的對比以及解決措施

經(jīng)過試驗證明，全氧燃燒經(jīng)過浮法成形，還是使得玻璃中的各種雜質(zhì)變得更多，從某種方面看，這也就會增加其對玻璃網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的斷網(wǎng)能力，尤其是二氧化鈉含量較高時，玻璃“斷網(wǎng)”的作用就會進一步加劇。顯然，這就在一定程度上降低玻璃黏度上起著非常重要的作用。從另外一方面來看，由此引起的玻璃硬度在不斷下降的同時，對后續(xù)的玻璃在機械加工過程中的抗劃傷能力產(chǎn)生了不利的影響。

在另外一個角度上看，玻璃的硬度，一方面可以理解為玻璃的抗劃傷能力，在抵抗另外一種固體深入其內(nèi)部卻不產(chǎn)生任何損傷的能力，這些都是取決于玻璃中所含的玻璃化學(xué)成分和結(jié)構(gòu)，與此同時，這也和玻璃的熱歷史有著密切的關(guān)系。在全氧燃燒玻璃中的各種化學(xué)物質(zhì)是從玻璃結(jié)構(gòu)上來進一步調(diào)整玻璃的硬度，那么，只有通過玻璃組份的調(diào)整來進一步彌補燃燒的不足。

從以上的情況中，我們可以知道，在不同的燃燒條件下，玻璃硬度是有明顯的差別，其中全氧燃燒技術(shù)在經(jīng)過浮法成形之后，可以通過補充氧氣或者是減少氧氣的補充來對玻璃的硬度進行有效控制，這樣也就在某種程度上決定玻璃的硬度系數(shù)。更能夠在今后的全氧燃燒中注重對氧氣攝入量的控制，進而可以對玻璃硬度實現(xiàn)一種可控的程度，才能更好地實現(xiàn)對玻璃產(chǎn)業(yè)的健康穩(wěn)定發(fā)展。

3、水蒸氣濃度的增加對玻璃熔制性能及其成型的影響

一般來說，當玻璃窯中采用全氧燃燒技術(shù)后，可以在相同的溫度下大大降低玻璃的黏度，所以，從更為廣泛的意義上講，這就在某種程度上降低玻璃的熔化溫度，進一步優(yōu)化玻璃的生成和成型的工藝。我們都知道，玻璃窯中的火焰空間上的煙氣溫度是很高的，但是，它所能傳熱主要是依靠水蒸氣和二氧化碳等氣體來進行輔助燃燒。這樣就能夠使得參與輻射的氣體成分濃度增加，也就在一定程度上加強了玻璃表面上的輻射，從而提高窯內(nèi)玻璃熱量的傳遞能力，只有這樣才能更好地促進玻璃的成型。

4、如何解決全氧助燃的問題

在當前的氧氣和燃料的選擇使用上，一般來說，有兩種選擇的方案，第一，就是在國內(nèi)運行的浮法窯內(nèi)都可以安裝，尤其是在已經(jīng)運行的玻璃窯中，可以合理安裝小號的窯。第二，可以盡量設(shè)計全氧燃燒熔窯，這是由于我國制備氧氣的成本一般來說比較高，所以，在選擇運用全氧燃燒方案時，可以選擇一些可靠性較高的制氧機組，同時，還可以考慮附近是否擁有“液氧氣源”，在現(xiàn)有的浮法玻璃公司中的浮法線冷修改中，可以使用全氧燃燒的方案，或者是可以節(jié)約用于蓄熱室的投資，并且在相當程度上減低系統(tǒng)維修的費用，進而能夠提高產(chǎn)品的質(zhì)量。

5、全氧燃燒技術(shù)的發(fā)展前景

在當前我國玻璃生產(chǎn)企業(yè)中，主要是關(guān)注如何來進一步獲取全氧燃燒可靠的成套技術(shù)和工程的投資規(guī)模以及運營成本等，這些所有的技術(shù)和運營管理問題都需要持續(xù)深入了解，在可以預(yù)見的未來，我們可以采用全氧燃燒代替?zhèn)鹘y(tǒng)的空氣蓄熱或者是換熱式熔窯。并且，隨著人們對環(huán)境保護的重視，我們就可以更新全氧燃燒的技術(shù)。使得全氧燃燒技術(shù)得到廣泛的運用。

6、結(jié)語

從當前我國全氧燃燒技術(shù)的發(fā)展前景來看，全氧燃燒技術(shù)在對玻璃硬度方面具有非常重要的影響。一方面，全氧燃燒可以將各種雜質(zhì)清除出去，對于玻璃的生產(chǎn)具有明顯的優(yōu)勢，尤其是對玻璃的硬度具有非常大的好處?？梢允沟貌ＡЭ箘潅芰Φ玫皆鰪姡⑶?，全氧燃燒在某種程度上將會促進玻璃行業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展。

參考文獻

[1]孟學(xué)松.600t/d浮法玻璃生產(chǎn)線中窯坎結(jié)構(gòu)的工程仿真研究[D].燕山大學(xué)，2012：1-3

[2]韓韜.燃燒制度對玻璃池窯中玻璃液流動影響的數(shù)值模擬[D].濟南大學(xué)，2010：2-4

[3]陳俊英.硅砂顆粒度對玻璃熔制效果的研究[D].武漢理工大學(xué)，2011：2-3

[4]劉洪源.燃天然氣全氧燃燒浮法玻璃熔窯火焰空間的數(shù)值模擬及熔化池底部不同橫向?qū)挾鹊臄?shù)值研究[D].浙江大學(xué)，2010：4-5

作者簡介

王雨：（1985.08）男、民族（滿），籍貫（吉林省、伊通縣）、2008年畢業(yè)于河北建材學(xué)院材料工程技術(shù)專業(yè)，現(xiàn)供職河北視窗玻璃有限公司、職位：槽窯部值班經(jīng)理，學(xué)歷：大專，研究方向：材料工程技術(shù)，郵編065600。

楊慧現(xiàn)供職：河北視窗玻璃有限公司，學(xué)歷：大專，研究方向：材料工程技術(shù)，郵編：065600。