玻璃电熔炉异常停炉后的改造技术探讨

汪庆卫，宁伟，陈健，罗理达，孙成果，沈浩

（东华大学先进玻璃制造技术教育部工程研究中心，上海200052）

摘要：本文就目前我国玻璃电熔炉停炉后的改建，提出了改造思路和方案，并结合两个实例从窑炉结构、电气等方面阐述相应的改建技术，并结合改造后的效果来进步解释改造原理。本文为企业在窑炉投资、盘活固定资产、减少厂家损失提供了可行解决方法。

关键词：电熔炉；停炉；改造；设计；

Discussion on rebuilding technology for the abnormal blowout of electric melting furnace

WANG qingwei, NING wei, CHEN jian, LUO lida, SUN chengguo, SHEN hao

(DonghuaUniversity; ResearchCenter of Advanced Glass Manufacturing Technology of Ministry of Education, Shanghai 200052, China)

Abstract: the rebuilding of the electric melting furnace shut down unnaturally was introduced. The rebuilding ideas and methods were presented in detail. Through the actually examples, it were analyzed how to rebuild. Moreover the rebuilding principle was explained considering the reproducing effect. Feasible ways were suggested for glass factory on furnace investment, fixed assets activation and less loss.

Key words: electric melting furnace; shut down; rebuild; design;

由于国家对节能环保政策的进一步要求，加上煤、石油和天然气的快速涨价，使得国内对玻璃电熔技术的需要迅速增加，而国内相对成熟的玻璃电熔技术设计单位很少，由于供求关系的不平衡，造成很多没有资质的设计单位或个人跃跃欲试，由于其价格低廉，每年建造的电熔炉为数不少。今年因此种情况造成的玻璃电熔窑炉停产的单位有数十家之多，因而如何有效改造停炉的电熔炉，使之充分绽放新的光彩，尽量减少玻璃厂家的损失成为一项新的技术课题。

一、主要改造思路

1、首先窑炉的改造必须原炉符合电熔炉的基本设计原理，否则改造后就很难达到理想效果。由于国内的绝大部分电熔炉都是模仿而建，除个别窑炉外，一般都可以进行改建；

2、尽可能的使用原有设备和硬件，否则拆除过多，与新建窑炉没有很大区别，在此不作很多阐述。

3、尽可能在原有窑炉结构上进行修改，避免拆除窑炉，仅对窑炉做一些小的变动，如打孔、保温、冷却或进行功率重新配置等。

二、改造说明

由于窑炉的熔炉率相对确定，因此想通过改造来大幅度提高产量很难实现，一般考虑到耐火材料的侵蚀和窑炉的寿命，改造后的出料量为设计产量的80％为好。

由于电熔炉的特殊性，不同料种由于其电学性能不一样，因此相对应的炉型有较大差异，因此在不同料种之间的改造要根据窑炉实际情况来确定，相对来说也比同料种的改造要复杂，成本也较高。

改造后的窑炉根据电熔砖的侵蚀情况来确定其改造寿命，如果电熔砖侵蚀很严重，改造寿命很短就没有改造的必要；一般应保证改造后窑炉的1年使用寿命。

三、主要改造案例

案例1：一座四川某著名玻璃厂的日产8吨高硼硅电熔炉，为原德国sorg公司的模仿炉型。熔化池为方形，窑炉原采用顶插电极，采用SCOTT变压器控制，成型采用维洛法拉管。该窑炉运行3个月后由于气泡问题停炉。

我部门接手改造该窑炉后，通过对该窑炉的认真检查和观察发现，该窑炉符合窑炉改造的种种条件，为了配合厂家，盘活固定资产，经双方协商，确定了在不拆窑炉的基础上进行改建。

首先考虑到市场的波动，高硼硅管子的附加值较低，决定更改产品种类，生产电光源玻璃；而出料量初步定在8～10吨左右的出料量。采用压机成型。

在窑炉方面，经过电力分布和功率分布的计算，改顶插电极为底插电极、横插和斜插电极合理配置实现联合熔化，并对原来的上升道的不合理电极分布进行了修正，也重新分布了料道电极，在整个设计中，充分考虑原电熔炉的气泡问题，并在料道中采用多层微型流液洞结构，对玻璃液进行强制对流，使得生产的产品几乎没有可见气泡和条纹。

由于产品改为压制产品，需要增加支料道来满足新增生产线。

钢结构方面，根据电极的改动来进行适当改动；同时应厂家要求，把人工加料改成机械加料，对炉门进行适当修改。

在电器方面，保留原有的所有变压器和控制柜，并根据新增的电极来添置相应的控制设备。

成型方面，由拉管改成压制成型。

案例2：南方某厂一座日产6吨乳白玻璃电熔炉，也为顶插电极，方形窑炉，因原设计和装备配置出现严重不匹配，日出料量仅为3.5吨，且时断时续，生产了2个月就停炉了。究其原因，厂方也认同当时从节约投资的方面出发，殊不知缺少必需的技术装备支持和稳定可靠的电力保障，不仅达不到预期效果，还适得其反，因小失大。

为了减少厂方损失，我所对窑炉进行认真观察，通过计算，并集合部门的窑炉、电气、工艺等多位高级工程师的讨论认证，判定改窑炉可以通过改建来实现厂方的窑炉，实现日产6吨高白料的要求，但6吨是其日出料量的上限，不能超过该出料量。

在窑炉方面，我们根据该窑炉熔化池浅的特点，进行电极的优化设置，避免先前出现的熔化不及，生料层过厚的现象；同时由于熔化池电熔砖的厚度较薄，因此改变先前的封闭式保温为局部保温，保障窑炉改建后的使用寿命。电极配置也有所增加，并增加一个控制回路，确保玻璃液的强制熔化，弥补熔化池浅的弊端。

在料道方面，由于原没有电极加热，采用新增电极加热，使料道温度合理可控。

我所在对电熔炉的停炉改造、论证，源于上世纪九十年代，当时我们与另外两家国外设计单位联合对该窑炉进行诊断，得出了一致的改进方案，收到外国设计公司的好评。

目前，我所作为国家科技部科技成果重点推广项目“玻璃电熔技术及其成套装备”的全国唯一技术依托单位，每年对数十座国内的窑炉进行诊断和改进，玻璃品种涉及钠钙瓶罐玻璃，硼硅酸盐玻璃、铅晶质玻璃、乳白玻璃、微晶玻璃、颜色玻璃等等，在此不一一列举。

四、改造后的效果

窑炉改造完成后，经过热风烤窑调试，窑炉都能正常运行。

在窑炉方面，熔化效果显著，新增电极采用冷却水套结构，效果显著，并对电极砖进行了适当处理，保证其使用寿命。

上升道的电极重新布置是本次窑炉改建的重点，避免先前的加热不均匀导致的大量气泡的产生，改造后通过上升道上部调料测试发现，气泡远远低于产品的国家标准。

而新增支料道和原料道都能正常生产，说明新增结构和原窑炉配合得非常好，而且钢结构也进行了很好的衔接。

在电器方面，充分考虑三相不平衡问题，采用SCOTT变压器，做到外电路基本平衡，内电场均匀，相互的干扰少。支料道采用错相搭配，保证整个窑炉的正常运行。

五、结语

诚然，电熔炉的改建是无奈之举，希望国内玻璃厂家在设计之初应充分认证，不能一味追求低价电熔炉，一旦达不到目的，价格再低也是损失。如果确实出现窑炉不能正常运行，应进行热态调整，毕竟国内对电熔炉的调试水平相差较大。如果这些措施不能见效，采用停炉改建，也不失为另辟途径，以免不必要的损失。

总之，尽量减少玻璃厂家的投资损失，尽可能盘活已有固定资产，并可能创造生产单位新的经济增长点，是推行新颖实用，节能减排的电熔技术的最终目的。

参考文献：

1.沃尔夫冈.特里尔，玻璃熔窑－构造与运行特点，上海，全国玻璃搪瓷工业科技情报站，1989