對熔爐采用局部富氧助燃是很有必要的,也是可行的,問題的關(guān)鍵是富氧噴管的位置和水平擴(kuò)散角度。眾所周知,在一般的玻璃熔窯火焰空間中,火焰下部總是缺氧的部位,燃燒不徹底,溫度較低。如果富氧噴管以一定的角度和速度將氧氣引入窯爐空間,沖擊火焰底部,這樣就會在靠近玻璃液面一側(cè)形成一個含未燃燒碳粒較少的富氧層,使之燃燒徹底,溫度提高較大。這種不對稱火焰,可靠垂直的溫度梯度,在靠近玻璃料液的一側(cè)形成一個高溫帶,使火焰底部增加向玻璃料液內(nèi)部的熱輻射和熱對流。而在靠近窯碹的一側(cè)溫度并不升高,使窯頂免受由此帶來的侵蝕加重。同時(shí)由于火焰強(qiáng)度增加,火焰變短,有助于控制熔窯內(nèi)溫度分布。此外,可防止在蓄熱室內(nèi)燃燒。這對蓄熱式熔窯來說,格子磚的年限也可以得到改善。
據(jù)試驗(yàn)結(jié)果表明,若將富氧空氣通過二次風(fēng)機(jī)的進(jìn)口處引入,火焰將在池爐大碹和液面之間水平通過,勢必增強(qiáng)了各個方向的熱傳導(dǎo),失去局部富氧的真正目的。
富氧空氣噴管應(yīng)安裝在油或天然氣噴槍與玻璃液面之間,或氧氣噴管位于油或氣噴槍下5 - 20cm處,火焰內(nèi)部垂直的溫度梯度隨著這一距離的變化而不同。距離過大或過小都不理想。過大時(shí),氧氣與燃料間的接觸面就小,而與窯內(nèi)其他殘余氣體的混合程度相應(yīng)增大,致使火焰溫度減小,富氧成果變差;距離過小時(shí),其結(jié)果近于整體增氧,局部富氧的成果不僅體現(xiàn)不出來,反而會出現(xiàn)窯頂溫度增高。因此,要在確定噴槍與富氧噴管之間的距離時(shí)必須對油噴槍的水平擴(kuò)散角度和富氧空氣的射入速度等進(jìn)行認(rèn)真周全的考慮。這些參數(shù)都是影響這一距離的重要因素。
但是,必須說明的是玻璃液溫度升高的程度,不僅僅與上面講的富氧噴管的位置,射入的角度和速度,以及射入的富氧空氣量和濃度有關(guān),而且與燃料的霧化情況有關(guān)。如燃料霧化不好,火焰黑,根長,富氧空氣射入后不能及時(shí)與燃料混合燃燒的話,那么富氧氣體實(shí)際上只能在火根部分起到冷卻玻璃液的作用。因此要使燃燒穩(wěn)定和不危險(xiǎn),就必須使燃料從噴嘴吹出后能及時(shí)與富氧空氣混合并燃燒。綜上所述,只有綜合考慮上述諸因素,才可能實(shí)現(xiàn)節(jié)能、增產(chǎn)和提高產(chǎn)品質(zhì)量。
美國一家玻璃廠把助燃空氣的含氧量只增加到23% ,就得到了節(jié)約燃料8 %- 10 %的好結(jié)果,而且成品率提高3 %- 10 %,產(chǎn)量由106t/d提高到119t/d,灰泡數(shù)量下降40 %,爐齡延長5 - 6個月。
法國一玻璃廠在池爐上采用富氧助燃,使窯爐下部火焰溫度提高了100 0C ,頂部溫度下降了300 C 。產(chǎn)量由120t/d提高到150t/d。