1、质量和品质，所以在全氧燃烧窑炉中，结石和泡沫的控制尤为重要。1全氧燃烧窑炉特点众所周知，燃料燃烧必须有氧气参与，在空气助燃的燃烧过程中，约占空气79的氮气是有害无益的：大量的氮气被加热后作为废气（烟气）排入大气，造成大量的热量损失；而全氧燃烧使用浓度98%以上的氧气燃烧可节能30%以上；氮气在高温下与氧气反应，生成氮氧化物气体，排入大气后易形成酸雨，造成环境污染；而全氧燃烧窑炉由于其反应温度高、原料反应泡沫厚，窑内烟气中水汽含量高，与不饱和Si-O反应生成SiOH后，易形成富硅泡沫层，增加熔化难度，加上直接受混合料、玻璃液和火焰空间的冲刷与侵蚀，操作、控制或者维护不当，会严重影响窑炉耐火材料的
2、使用寿命，甚至造成重大的安全隐患。若不对全氧燃烧窑炉中的泡沫进行有效消泡，其结合组成的泡沫层会阻挡热辐射，降低玻璃液吸收热量的能力，严重影响玻璃产品的0引言摘要全氧燃烧所产生的烟气主要为CO 和H O，与空气助燃相比能大幅减少NO 的排放，但其液面的结构水分含量较2 2 X大，极易产生泡沫影响熔化质量，消泡是提高全氧燃烧窑炉熔化质量的一项重要技术。通过研究全氧燃烧的特点及泡沫产生的原因，在不影响玻璃液料性的前提下采用化学反应的方式破坏泡沫表面张力，以达到消泡的效果，有效解决泡界线不明显、澄清区镜面不明显等问题，不影响生产工艺的同时提高窑炉的熔化质量。关键词全氧燃烧窑炉；水蒸气；泡沫；消泡技术Z
3、HOU Kang,ZHANG Wenbin,WANG Jiang,KAN Zhengquan,LYU Song（Caihong（Hefei）Photovoltaic Co.,Ltd.,Hefei 230012,China）（彩虹（合肥）光伏有限公司合肥230012）Abstract:The flue gas produced by oxy-fuel combustion is mainly CO and H O,which can greatly reduce 22NO emissions compared with air-assisted combustion,but its liquid
4、 level has a large structural moisture Xcontent,which is easy to produce foam and affect the melting quality,and defoaming is an important technology to improve the melting quality of oxy-fuel combustion kilns.By studying the characteristics of oxy-fuel combustion and the causes of foam,chemical rea
5、ctions are used to destroy the surface tension of the foam under the premise of not affecting the liquid glass material,so as to achieve the effect of defoaming,effectively solve the problems of inconspicuous bubble boundary and inconspicuous mirror surface in the clarification zone,and improve the
6、melting quality of the kiln while not affecting the production process.Key Words:oxygen combustion kiln,water vapour,foam,defoaming technology全氧燃烧特点及消泡的应用中图分类号：TQ171文献标识码：A文章编号：10031987（2023）04004905周康张文斌王将阚正权吕耸Characteristics of Total Oxygen Combustion and Application of Deffoaming作者简介：周康（1988-），陕西
7、渭南人，大学本科，研究方向：全氧窑炉熔解工艺优化，窑炉结构布局及耐火材料的优化，能耗的分析与研究。49生产经验50全国性建材科技期刊玻璃2023年第4期总第379期全氧燃烧可减少80%以上的NO 排放量。X全氧燃烧窑炉燃枪分布平面示意图见图1。图1全氧窑炉燃枪分布平面示意图1.1横焰燃烧（1）横火焰窑熔化能力强，熔化面积大；（2）喷枪沿窑炉两侧分布，可以最大限度地利用熔化面积，加速了熔制和澄清；为更好地保证窑炉的安全、提高窑炉的寿命，窑炉在耐材选用方面加以改良。根据窑炉每个区域承担的作用不同，所选择的耐火材料也不同。#（1）熔化池部分。池壁砖采用36 AZS砖，#拐角砖采用41 AZS砖无缩孔
8、浇铸，窑坎使用#41 AZS砖无缩孔浇铸。池底铺面砖采用33 AZS砖#无缩孔浇铸，胸墙前部砖采用33 AZS砖普通浇#铸，鼓泡砖使用41 AZS砖无缩孔浇铸，后部胸墙#使用电熔a刚玉砖，大碹前部采用33 AZS砖，后部使用电熔a刚玉砖；（2）横通路部分。横通路碹以及胸墙使用优质硅砖，池壁砖以及池底铺面砖使用a刚玉砖；1.2耐火材料的合理配置（3）容易控制窑长方向温度、压力、气氛和泡界线，覆盖面积大，并且作业制度稳定，玻璃液均匀度及质量容易控制，产量大。1.3重点工艺装置（3）卡脖部分。上部结构使用莫来石，设#置卡脖吊墙，池壁使用41 AZS砖（无缩孔）；（4）通道部分。通道上部结构使用硅质材
9、料，通道池壁以及底部使用电熔a刚玉砖。全氧燃烧窑炉内部结构如图2所示。图2全氧窑炉内部结构（1）采用三对独特配方的消泡装置，有效消除全氧窑炉在玻璃液面产生的富硅泡沫层，降低窑炉能耗及提高熔化质量；（2）采用新型整体熔铸窑坎，增加窑坎的安全性，使用对插式可移动窑坎水箱，易于维护保养与更换，加大窑坎砖的冷却效果；（3）采用脉冲式窑炉鼓泡装置，强化了窑炉内部玻璃液垂直对流，进一步增加熔化效率。将鼓泡底气用氧气代替高压空气，不仅促进了玻51生产经验量，减少排烟热损失，显著提高火焰温度。其减碳主要因全氧燃烧热利用率高，燃烧同等质量的玻璃，其天然气消耗较空气燃烧节约20%30%，从而减少碳排放量。图3为全
10、氧窑炉与空气窑炉烟气处理对比。（4）采用了台阶式池底结构，稳定了窑炉内部玻璃液横向循环对流，提高了熔化质量。全氧燃烧过程与空气燃烧相比，空气中约79%的氮气不再参与燃烧，可以大幅减少烟气璃的熔化，还提高了玻璃的透过率；图3全氧窑炉与空气窑炉烟气处理窑内排出的烟气组分中，水汽含量高达42%53%（是蓄热室窑燃烧产物中水蒸气含量的3倍多），由于全氧燃烧炉压小，废气流动性差，烟气中的水汽浓度大，炉内水蒸气处于饱和状态。窑炉中来不及带走的饱和水，与玻璃中未饱和的Si-O反应生成硅羟团SiOH；SiOH 吸附玻璃中的各种气体SO、O、CO 等，玻璃中大量的222SO 气体被阻挡在玻璃表面形成泡沫层（水的
11、比2重小，与玻璃中的二氧化硅结合形成富硅层漂浮在表面）。2全氧燃烧过程中富硅结石全氧窑采用氧气助燃，全氧燃烧的产物主要为水蒸气和二氧化碳，化学反应式为：因窑炉结构、全氧燃烧的特点、原材料、熔化温度制度等原因，全氧窑炉玻璃熔化过程中会产生富硅层。CH O CO 2H O4222全氧池炉中大量水蒸气容易与配合料中的Na发生反应形成NaOH，强碱对硅砖的侵蚀非常快。因此全氧窑炉大碹不能用硅砖，而必须用电熔AZS砖和电熔刚玉砖。由于泡沫层较厚，阻止了热辐射进入玻璃熔液，如果泡沫层不能得到及时消除，将不利于玻璃配合料的熔化，由于玻璃配合料中最难熔的是石英砂和氧化铝，在配合料不能充分熔化时，则在玻璃液表面
12、形成未充分熔化的富硅层（由于氧化铝在配合料中含量较少，故富硅层二氧化硅占98%以上）。由于考虑到全氧窑炉燃气燃烧充分，燃气利用率相对较高，单位空间产生的热辐射能力强，为此全氧炉熔化面积设计时比蓄热室窑炉熔化面积小，熔化区和澄清区减少10%左右，玻璃液流纵向流速快，横向流速慢，这也导致了没有给泡沫层的消除提供充分的时间，导致玻璃液表面泡沫层较厚，泡沫层很容易进入澄清区。52全国性建材科技期刊玻璃2023年第4期总第379期3.1.1物理方式消泡消泡方式：只要能够消除表面泡沫层的都可以，可使用物理方式和化学方式。可在原料内加入氯化钙、碳粉等还原性原料来吸附水蒸气和碱蒸汽，从而达到消泡的目的。但是对
13、玻璃的料性和结构会产生较大的影响，而且还原性的原料对于窑炉的耐材（氧化法浇铸）的侵蚀较大，故不选择此方式。使用一种原料或者工具，消除玻璃液表面水蒸气及碱蒸汽，达到澄清的效果。通过在已产生泡沫的玻璃液表面喷洒合适的化学物质来破坏泡沫层表面分子张力来消除泡沫。而消泡剂必须满足易稀释、疏水性、表面张力低、化学性质稳定、挥发度低、耐高温、消泡能力强、易操作、副作用小等特点，适宜玻璃熔化特点，油脂类的化合物满足上述要求特点。通过实验尝试，选择航空煤油作为载体，正钛酸丁酯作为主要核心物质，按照一定的比例混合后，依靠压缩空气以雾化形式喷入玻璃液表面，通过降低泡沫的表面张力及扎膜作用消除泡沫，达到消泡效果。在
14、此化学反应的过程中，金属钛离子附着到泡沫表面，破坏水分子稳定的H-O键，产生O 和H，可再次燃烧通过废气排出。22（1）消泡系统安装简便，模块式组装。液泵系统和流量调节阀组布置在消泡控制室，控制室内部的管道采用无缝钢管，控制室到枪前的管道采用紫铜管。为了防止接头处泄露，尽可能采取整根紫铜管连接。紫铜管的材质较软，调直时需注意用力不能过大，不得有局部向上的凸出部由于全氧燃烧窑炉泡沫层厚，熔化难度较大，易产生富硅结石等缺陷，故使用消泡剂来进行消除。3.1.2化学方式消泡3.1消泡剂的选择3.2使用注意事项3全氧燃烧窑炉中消泡的应用正常工作时，按照一定的比例将消泡剂兑入特殊溶剂里，搅拌均匀。配置好的
15、消泡液经由液泵系统连续稳定的供给、流量调节阀组精确调整流量，最终采用净化压缩空气雾化，通过消泡枪以雾状喷入熔窑内，通过调节雾化气的压力及流量，来控制消泡液在窑里的作用范围。通过调节消泡液的压力及流量来调节消泡的效果，消泡液并不是越多越好，需要根据熔窑内泡沫的实际情况调节，以便找到最佳参数，达到清除玻璃表面泡沫层的目的。合理使用消泡剂可降低泡沫层的厚度，提高热辐射进入玻璃液的利用率，进而降低富硅层的发生。3.3消泡枪的安装位置为了充分发挥消泡剂的作用，必须选择在窑炉胸腔上合理的位置安装消泡枪，应选择在泡沫多发位置，可以多点布局，消泡枪应安装在两小炉之间，远离燃枪。根据目前实践，消泡枪一般在鼓泡位
16、置以前四个小炉之间的三个位置。同时应制定合理的分布量，一般情况下三对消泡枪中间位置的量可相对多一些，另两对量可小一点。同时根据泡沫情况控制消泡剂使用量。全氧窑炉消泡枪设置如图4所示，该安装方式不仅能杜绝火焰造成的消泡剂的燃烧，并且能够以合理用量有效消除泡沫，极大程度发挥了消泡剂的作用。分，以免形成“气囊”会造成管道抖动液流紊乱、会影响窑内消泡效果。（2）该系统运行初期，由于流量调节阀组设置在消泡枪前，调节流量时，操作环境恶劣，高温环境给操作人员调试带来极大不便。同时，由于实际使用流量非常小，流量调节的针型阀可能偏大，即使微小调整都带来很大的波动。为了减轻操作人员负担，调节流量更加精准平缓，后期进行完善，在消泡控制室增加一套流量调节阀组，选择更加适配的针型阀，让操作人员在控制室就可以直接调节消泡液流量大小。53生产经验图4全氧窑炉消泡设置 4结语参考文献1曹艳丽,周萘.玻璃熔窑池壁侵蚀机理的研究（一）J.玻随着玻璃窑炉的不断发展，越来越追求操作简单化、排放环保化和使用高效化，全氧燃烧也成为一种发展趋势。但是由于全氧燃烧窑炉水汽多，泡沫层厚，不利于热利用和气泡的排出，需通过特殊的装置进行消
