15T玻璃球生产方案.docx
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15T玻璃球生产方案
15T/D级特种玻璃球燃气马碲焰窑
熔窑生产工艺基本配置及估算
一、概况
根据贺氏苏州特种材料有限公司所提供的资料和生产玻璃球熔窑所需生产工艺的基本设施要求如下:
1、工程要求:
1.1玻璃球化学组成:
组成
SIO2
AL2O3
Cａ0
MｇO
NａO
K2O
BａO
B2O3
EｎO
Fｅ2O3
配方1
65.8±1
2.9±0.3
5.9±0.5
3.0±0.3
16.0±0.5
0.7±0.2
11.2±0.5
〈0.08%
配方2
58.5±0.5
5.8±0.3
1.8±0.3
0.5±0.2
9.7±0.5
3.3±0.3
5.0±0.5
11.2±0.5
4.0±0.3
〈0．1%
按上配方特性分析:
按该玻璃球的化学组成总类含硼量10%以上含硅量在60～80%内,应定为硼硅酸盐玻璃系列.
按其配方1其中含碱金属氧化物14%以上的为高碱玻璃.由于加入较高的硼氧化物,料性为中性，由于含碱量高,耐酸性能好也可称之为“A”玻璃.
按配方2其化学组成与配方1具有一定的区别,并引入了能提高弹性模量和改善物化性能的氧化物.其料性为酸性.
玻璃的性质和组成配比主要决定了熔窑耐火材料的选用和温度。
按上两种不同的配方其熔窑的耐火材料选用上不同.特别是按配方2其窑的耐火材料应应用类似国内无碱玻璃球的窑用耐火材料组建.
同时其配方含钙氧化物较低其成型料性较长,在成形过程中,其制球机辊筒的冷却也要采取相关的措施.在设计中均要有所考虑.
1.2生产规模：
最大15T/D（并可以根据市场情况调整至10～15T/D范围内）。
1.3产品要求:
19.5±0.7mm玻璃球;（玻璃纤维拉丝用球的国家标准）
1.4品质:
电子级玻璃纤维
1.5主燃料：
天然气。
1.6成形方式:
专用非标剪刀式三辊筒制球机;
1.7制球机台数:
6（单机产量:
2～2.5T/D）;
1.8工程承揽：
熔窑主体工程总承包。
2、主体工程内容：
2.1熔制生产线工艺总体布置；
2.2熔制生产线工艺设施和工艺设备的配置；
2.3熔窑砖结构和钢结构；
2.4熔窑及制球的辅助操作钢平台;
2.5成形制球及辅助设施的配套;
2.6玻璃球退火,检验设施的配套;
2.7熔窑热工自动控制系统工程;
2.8熔窑燃气控制动力管道系统工程.
2.9熔窑废气处理工程（按甲方环保要求定）.
二、熔制工艺流程简介和基本配置说明
1、玻璃球生产工艺流程简介:
该窑拟采用国内最为常用的玻璃纤维用玻璃球生产工艺的蓄热室燃气马碲焰窑型进行组建该生产线.熔窑的规模按生产能力和所需玻璃球的化学组成、熔融性质、燃料、成形方法、品质等级等相关的因素进行综合配套设计.
其熔窑的生产工艺流程在是由从原料车间制备好的配合料由料罐（或输送皮带）输送至窑头投料池上口料仑。
该窑设置双投料池和双投料仑,窑头料仑下部各设一台倾斜式投料机，通过对窑内玻璃液面的控制将料连续均匀地加入熔窑。
熔窑以天然气为主燃料，燃气喷嘴设置在小炉底,并采用总助燃风量及总气流量比例调节。
该窑每20分钟火焰自动交换一次，在蓄热室底的支烟道上设置一对空气交换器，对空气和烟气进行交换,在总烟道上设置一自动控制的调节阀板对总烟气排放量进行控制，稳定窑内的压力。
在烟囱根前再设置一总烟道截止阀门平衡窑内烟气的总排放量,使窑内的控制压力性能得到有效的提高.窑内其他所需的各项控制工艺参数通过窑内的设置的自动控制系统进行自动控制,到达稳定窑内的作业.
配合料经熔窑的高温熔化、澄清、均化后形成合格的玻璃液，经流液洞入工作池.根据制球机的单机最大生产量在半园形的工作池上设置若干条供料道,通过料道、制球机成型（制球机单机产量2～2.5吨.日、设置6条料道）、溜盘、退火机等生产出合格的供拉丝生产的玻璃球.按其生产工艺的基本配置说明如下:
2、熔制车间主体设施要求和配制
2.1投料料仑和投料系统
投料料仑是设置在熔窑投料池上方的加料用过渡料仑和投料机配合组合成熔窑的加料控制.按功能的组合要求如下:
2.1.2投料料仑为钢板料仑,上口按将配合料输送方法设置下料口和相关的仑顶式除尘装置。
2.1.3料仑下部位置上设置电机振动的防阻塞装置。
2.1.4投料设备采用倾斜式投料机,并与进火方向自动跟踪投料方向和窑内的玻璃液面进行控制。
2.2熔窑:
熔窑组建规模和熔化面积首先需根据不同的玻璃品种的质量要求定,按甲方提供的资料和所需的产量,该玻璃类别均称为硼硅酸盐玻璃,按化学组成其料性为中性,但含硅量大于国内用于坩埚炉拉丝用的无碱玻璃球,同时钾钠含量又高于国内拉丝用的中碱玻璃球.玻璃球主要是供坩埚拉丝法生产玻璃纤维用.其玻璃的质量需到达电子级玻璃的质量要求,熔窑的熔制质量要求很高.熔化率不妥过高.因此其窑的熔化面积是以熔化率为0.6T/m2.d（以废丝、熟料加入量以20%为准,原料的粒度以国内生产无碱玻璃球所用的要求）计算取得.同时按该窑的产量最大以年平均生产合格成品球为15T/D计,加上设备检修,次品球等因素,一般均以年生产日330天总量计算,年产量要到达5475吨,每天产量要控制在16.5吨左右.因此其熔窑的主要经济技术指标如下:
熔窑主要经济技术指标：
序号
指标名称
单位
指标
备注
1
生产品种
机制硼硅酸盐玻璃球
两种配方,窑型相同,耐火材料按实际需要选用.
2
产量（合格品）
吨/日
１５
合格品球按360天计算.
3
熔化能力（最大）
吨/日
16.5
按窑的最大出料量330天计算.
4
窑型
蓄热室燃气马碲焰窑
国内生产玻璃球的基本窑型
4
熔化尺寸:
面积（F1）:
深度:
mm
M2
mm
4200×6548
２7.5
900
5
流液洞:
形式:
长×宽×高:
mm
直通式
1000×300×225
6
作业部:
面积（F2）:
F2/F1
M2
%
8.3
30
7
熔化率
T/m2.d
0.6
8
蓄热室尺寸:
格子砖体积（v）:
V/F1:
M3
V/F1
78.30
2.85
9
熔窑燃料消耗:
燃料:
热值:
单位标准玻璃液能耗:
天然气
KCal/M3
M3/Kg
8500
o.35
10
料道数
条
6
制球机单机产量:
2～2.5T/D
11
烟囱高度:
烟囱出口直径:
M
按排放要求另行安排
12
窑炉使用周期:
年
5
注;见熔窑工艺总体工艺布置图,按上表格各以配方1为准,其用配方2时,其熔化率要降低,单能耗提高至0.45M3/Kg.其窑的接触玻璃液的耐火材料需使用铬刚玉砖进行配制.
注;该窑各部耐火材料的配制按配方要求详见耐火材料估算表格.
2.3、熔窑自动控制配置：
2.3.1熔窑热工DCS自动控制系统：
2.3.2熔窑温度控制和显示共设置8点
2.3.3流量:
A、燃料气流量控制。
b、助燃风流量控制。
2.3.4压力:
A、熔化部窑压控制
B、燃料气压力控制
C、雾化气压力控制
D、总烟道抽力显示
2.3.5液面:
非接触式液面自动控制系统
2.3.6设施运转工况自动报警系统;.
音响闪光自动检测报警.
2.3.7火焰换向自动控制。
DCS程序控制,手自动切换。
2.3.8DCS数据处理系统.
注;见熔窑热工自动控制配置工艺流程图
2.4、熔窑工艺设备:
2.4.1气动式空气交换和转动机构.
2.4.2总烟道窑压调节闸板
2.4.3总烟道截止闸板
2.5燃烧控制动力管道配置：
2.5.1燃料气控制管道
A、燃料气总控制管道
总供燃气管道上设置控制管道，压力信号上下限,安全、稳压控制。
B、总燃气流量控制管道,配流量计和相应的信号转换器、总燃气流量调节。
C、燃气分支管道的火焰换向采用气动控制的蝶阀进行火焰交换。
D、燃气喷嘴控制支管道
2.5.2雾化气（一次增压空气）控制管道.
A、总管上设置稳压控制调节阀及取压缓冲器，由自动控制系统确保雾化气压力的稳定.
B、雾化气支管道的火焰换向采用气动控制的切断阀进行火焰交换。
C、增压空气喷嘴控制支管道.
注;见熔窑燃气控制管道配置工艺流程图
2.6供风系统工程
2.6.1窑内助燃风供风系统工程。
助燃风供风系统按该窑燃油量的要求配置两台供风风机（一用一备）,在供风管上设有手动蝶阀、风量自动调节蝶阀、风量测量装置及空气（二次空气）换向三通翻板阀.
2.6.2窑内池墙、流液洞冷却风供风系统工程。
窑内池墙冷却风供风系统根据窑体的冷却风量要求配置相应的冷却风机,并将熔化部池壁的风冷却和流液洞的风冷却分为两个单独的系统设置.确保窑体的冷却效果.风机均为一用一备设计.
2.7成形部分工艺设施和设备配置:
2.7.1料道玻璃溢流量节流调节装置;非标设计配套
2.7.2剪刀式三辊筒制球机（单机生产能力:
2～2.5吨/日）专业玻璃机械厂配;
2.7.3多层冷却溜盘:
非标设计配套
2.7.4制球机冷却水供给系统:
非标设计配套
2.7.5剪刀皂化油配制和供给系统:
非标设计配套
2.7.6单机网带玻璃球冷却机:
专业玻璃机械厂配
2.7.7成品球钢板仑:
非标设计配套
2.7.8玻璃球检验台:
非标设计配套
2.7.9玻璃球吊装和称量设备.非标设计配套
3、鼓泡工艺设置
为提高玻璃液的质量,供拉丝用的玻璃球窑,均设有窑底鼓泡装置.同时鼓泡工艺设置又利于窑内能耗的降低.按马碲焰窑鼓泡设置的要求和鼓泡器采用的形式,为确保其整个系统工况的稳定性和可靠性.
三、项目投资估算
根据总体设想。
拟定各部位的设备配套要求和水平，主生产线的投资估算如下：
1、熔窑主机设备估算：
序号
设施名称
规格与型号
单位
数量
总价（万元）
备注
直接工程费用
一、
投料仑及投料机
1
投料钢板料仑
3M3×6mm,
只
2
2.5
2
投料仑钢立柱及吊料操作平台
两侧投料双走道设置
套
2
2.2
3
料仑仑顶式除尘设备
台
2
3
4
料仑防阻塞装置
台
2
0.8
5
料仑单螺杆插板阀
台
2
1.2
6
斜毯式投料机
HX201-400mm
台
2
6.2
7
投料机定位装置及轨道
配套设计
套
2
1.6
8
投料机现场电气控制箱
配套设计
套
2
0.8
9
吊料料罐
1.2M3活底料罐
只
4
2.4
10
料仑吊料电动葫芦
2T电动葫芦
套
2
5.0
包括轨道
小计:
二
熔窑主体结构
1
熔窑砖结构材料费用
砖结构全套,总吨位727吨
全套
1
436.88
按配方1耐火材料
市场价格测算
小计:
2
窑炉工程施工
2.1
砖结构砌筑
727吨
全套
21.81
2.2
窑炉升温工程
从室温～11000C
全套
12.00
燃料由甲方提供
2.3
窑热处理密封
热保温及密封处理
全套
3.00
3
熔窑主体钢结构
按方案吨数60T
座
1
52.00
包括现场施工
4
窑体辅助操作钢平台
按方案吨数10T
套
1
8.6
包括现场施工
小计:
三
熔窑主体工艺设备
1
总烟道截止阀板
1160×1224带手葫芦
台
1
4.4
2
角行程窑压调节阀板
窑压电动调节阀板
台
1
4.6
3
空气交换机
KJ1.6气缸传动
套
2
22.00
4
助燃风供风风机
T-79-8C风机.减振台架
台
2
3.0
风机一备一用
5
供风管道及三通交换阀
600翻板阀φ400风管配套管道法兰盘,调节蝶阀等。
套
1
4.0
6
风流量检测及调节蝶阀
流量电动调节蝶阀,流量检测装置
套
1
3.0
小计:
.00
四
保窑冷却风系统工程
1
窑池墙冷却风供风风机
T4-79-10C风机18.5KW,起动补偿器、减振台架等。
台
2
5.00
风机一备一用
2
窑池墙冷却风供风总管道
φ600总管.
全套
1
5.5
3
窑池墙冷却风供风支管道
φ150支管×60
全套
1
4.5
4
窑池墙冷却风供风扁型风嘴及调节蝶阀
控制蝶阀
全套
1
6.0
小计:
1
.00
5
流液洞冷却风机
4-79-4.5C风机7.5KW、起动补偿器等。
套
2
3.00
风机一备一用
6
流液洞冷却风风管
φ350总管.
全套
1
0.8
7
流液洞冷却风供风箱
左右各1只总管分配管道
全套
1
1.2
8
流液洞冷却风供风阀板
控制蝶阀
只
3
0.9
小计:
五
热工自动控制系统
1
玻璃液面自动控制
专业设计配套
套
1
2
窑压自动控制
专业设计配套
套
1
3
助燃风流量自动控制
专业设计配套
套
1
4
燃气流量自动控制
专业设计配套
套
1
5
火焰换向自动控制
专业设计配套
套
1
6
增压空气稳压自动控制
专业设计配套
套
1
7
温度自动检测系统
专业设计配套
套
1
包括热电偶
8
工况自动报警系统
专业设计配套
套
1
9
DCS数据处理系统
专业设计配套
套
1
10
钢箱配装及现埸信号系统布线
专业设计配套
套
1
按上系统综合
小计:
全套
1
60.0
六
熔窑燃烧控制管道
1
燃气总管稳压控制
安全阀、稳压阀等
2
燃气总管流量调节
孔型流量计、调节阀
3
燃气交换控制管道
气动控制切断阀、控制电磁阀等
4
燃气喷嘴调节管道
金属软管、快速接头、压力表、调节阀等.
5
增压空气稳压总管
变送器、调节阀
6
空气交换控制管道
气动控制切断阀、控制电磁阀等
7
空气喷嘴调节管道
金属软管、快速接头、压力表、调节阀等.
8
燃气喷嘴
专业厂配套
9
喷嘴安装底架
专业厂配套
10
车间内管道配接管件
专业设计配套
按上系统综合
小计:
套
1
54.0
七
成形部分:
1
料股调节器
专用非标配套
套
8
1.6
2
三辊筒制球机
57-B型
台
7
21.7
备用1台
3
制球退火机组
玻璃球9000×400网带退火机
套
7
31.5
备用1台
4
溜盘、溜槽
非标设计配套制作
套
1
2.2
5
皂化水配制系统
高位槽、配制箱、皂化油泵、供回管道、钢平台、液位及电控箱等
套
1
8.5
6
制球机循环冷却水供给
套
6
6
7
料道耐热钢制烟囱
套
6
3.00
8
制球机操作钢平台
12×20M=320M2
套
1
15.00
9
退火机安装操作钢平台
12×10M=120M2
套
1
5.6
10
单机玻璃球过渡储存库
钢板球库,翻板阀等
只
6
3.6
11
玻璃球检验台
非标设计配套制作
台
6
2.4
12
玻璃球台式工业称量秤
配套选用
台
2
1.8
13
玻璃球包装吊装设施
电动葫芦,轨道、电控箱等
套
1
1.8
小计:
八
窑内鼓泡工艺设置
1
鼓泡间隙控制器
数显式无触点控制器
台
1
0.8
2
气源净化装置
0.3m3粗、细气过滤器
套
1
1.7
3
气容分配罐
0.2m34路配制
只
1
0.2
4
控制管道
4路配制、调节阀、稳压阀、电磁阀、压力表等.
套
1
3.5
5
现场管道布置
φ8mm不锈钢管、各种标准配接口件
套
1
3.0
6
鼓泡器
φ0.5鼓泡器
支
4
4.0
小计:
0
九
车间内供电配套工程
1
主回路低压配电盘
熔窑、窑底、制球、退火
套
4
4.80
2
动力设备供配电及布线
全窑供电设备操作开关,动力线布置,电线管.桥架等
全套
1
12.00
小计:
0
直接工程总费用
合计:
876.59
九
其他工程费用：
1
工艺设计及软件
876.59×1.5%
13.15
2
工程配套设计
876.59×4%
35.06
3
工程静、动态调试费用
876.59×3%
26.30
3
运输费
876.59×1%
8.77
4
企业管理费
876.59×4%
35.06
小计:
5
税金:
（876.59＋118.34）×3.41%
小计:
33.93
合计：
152.27＋876.59
总计：
1028.86
注;1、上述报价是从熔窑投料仑至产品检验称量的整体工程.其包括整体工程的静态和动态调试.
2、玻璃熔窑的生产具有它的特殊性,其操作工应具办相关的专业技术,如需要我们可以委派相关人员到现场作出指导和带班培训.其费用另行商讨.
3.其各设施的配制以熔窑主生产线,不包括熔窑相关的窑底土建等各费用.
4.各类动力管道及供配力电,均以车间为界限计算
5.窑炉砖结构所用的耐火材料按现国内生产厂常规的品质均可使用在5年范围内.表中是以配方1和国内常规生产厂家、年限5年估算.如用国内合资厂的耐火材料,年限也为5年估算,价格具有一定差距,可见所提供的耐火材料统计表格.
中日合资
上海旭玻窑炉工程技术有限公司
2006-8-25
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