玻璃制造-供料设备分析
①管道作用:将玻液由熔窑工作池输送给 供料机,然后再供给成型机。
玻液流过料道常冷却降温200℃左右。玻
液温度↓38℃,粘度η↑1倍。
距料碗口1200mm左右η=102Pa·s。
车间布置应避免拐弯或死角,防止料液温 度不均或出现析晶等缺陷。
②热交换器:设有加热和冷却装置,玻液 流速很慢,大量热通过辐射对流传导而散 失。
料道的膨胀10.41mm/ 1000mm。与池炉的钢 结构分开,料道方向尽可能不出现弯折。
供料机照片
(5) 安装与布置: ① 与预计最大产量吨位相适应宽度;
②尺寸具备充分冷却和加热的能力(长 度);
③两制瓶机间布置5~7m空间; ④避免与熔炉的连接有较大的角度;
⑤尽可能不布置成弯曲料道,以免成“死 角”料滴温度不均;
③ 均化器:接近料盆约1m开始作用,通 过加热使料温均匀,还可机械搅拌使料温 和成分进一步均匀。
(2)结构:标准型供料道长4.2m或4.3m。
①闸砖Ⅰ:插入玻液内12~20mm。
作用:分隔冷却池与供料道火焰空间,挡住 脏玻璃或表面料皮。
②冷却段:冷却玻液表面。依靠本身的辐射 和强制对流。
既设加热喷嘴,又设冷空气入口,长度/整 个料道长>3/4。
③闸砖Ⅱ:玻液表面,分隔料道前后两段 火焰空间。 ④调节段:均化玻液温度,标准长度 1220mm。设加热喷嘴, 表面温度适当提高。 上下层玻液温度均一,横断面温差为95℃, 较好调节在80℃。改进的料道不仅节能, 温差小于2℃。 设搅拌棒均化温度和 将后面玻璃向前推。
⑤ 料盆区: 经匀料筒搅拌。
(3)规格、形式:
料槽砖上方,KU或KW型料道是一排喷嘴 砖(ZU,ZW型也是),燃烧器通过喷嘴 砖向料道内燃烧加热,间距114mm。沿冷 却段、均化段及料盆均匀分布。
一般燃烧系统如下图:每个料道共有三个 系统(冷却段、均化段、料盆各一个), 相互独立不干扰。
喷嘴砖上为拱脚砖,隔一定距离留出一 条冷却风道,与外面冷却风嘴连接,冷 却风道截面处有孔洞、盖板砖,同步控 制,形成冷却风路,这种结构是常规设 计的料道。
1922年A型单式供料机(144型),匀 料筒代替桨叶。国内的A3240-Y,A2630,D41-66等是144型的改进型。
20世纪40年代81型供料机,50年代的 115型、BHF70型供料机(相当国内 DT56-91,BLLD560)
60年代出现194、503型,70年代513, 113型。
这些供料机适应高速生产,出料量大, 调温能力大。
冷却风主要冷却拱脚砖上的碹。
直接中心线冷却:
辐射冷却:
底部冷却:
6.2 供料道操作及进展:
产品规格料重不同,对玻液温度变化进行 不同控制。
瓶罐生产料温控制±5℃,引进料道适应 高 速 生 产 控 制 ±2℃ , 轻 量 瓶 控 制 < ±0.5℃。
不同重量产品成型料温大不相同。
(1) 操作:先过冷玻璃液,然后再升温 调节。
⑥料道后支柱与工作池钢结构用螺钉或焊 接方式连接;
⑦料道前支柱的位置;
⑧料道加热、冷却系统装置;
⑨供料机平台位置及高度便于对供料机、 料道的操作维修,不可固定在窑炉及料道钢 结构上;
⑩玻液高度及液面控制仪应保证制瓶机要 求,液面在料盆上平面以下25.4mm。
落料孔应流出膨胀量。
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(6)供料道加热与冷却系统:
按出料量、工作池温度、料滴温度来设计。 按宽度(料槽内部尺寸)有三种规格:
16英寸 U型
406 mm
26英寸 W型
660 mm
36英寸 SW型 914 mm
按加热方式分: K型,气体燃料; Z型,液 体燃料;C型,电加热(硅碳棒或钼电极)。 与之相应料道为:KU,ZU,KZU,CU;KW, ZW,KZW,CW;SKW。
不论如何其调节段长不变为1220mm,冷却 段以610mm的倍数增减。调节段纵向剖面有 直形,喇叭形,料盆深度有标准型(6”, 7”~7.25”),深型(9.5”,10”)。
发展趋势:宽、长方向发展。
特殊玻璃如高硼硅玻璃(派来克斯), 硼挥发严重,采用通道形式,接近料 盆处,设撇料装置。
(4)料道钢结构及支点位置: 钢结构下部由前后两个(或更多)立柱 支撑,多采用单点滑动支座。国外料道采 用滚柱体支撑,保证烤窑时料道膨胀伸长 不受阻碍。
国内:常见A3240-Y型(配QD4制瓶机) 近年:D41-66(4460)[配QD6]
DT56-91 [配QS6] BLLD560 [配S10(S.G.)] BLLD660 [配S10D.G]型等。
均是国外料道引进消化及英制改公制后 设计,与国外料道相似。
美国哈特福德公司1918年首次试成 “叶桨-冲头式”供料机,提供圆柱状 的料滴,供压-吹法生产大口瓶,吹吹法制小口瓶。
(2)搅拌:均化的好方法,设置在调节段 或料盆处。 ①将玻液推向料盆以维持料盆液面压头; ② 使玻液温度均匀; ③将条纹搅散,使玻液成分均匀。 搅拌桨由硅线石或电熔材料制成, 转速10转/分,两桨转向相反,左桨右旋, 右桨左旋。
(3)料道进展: 标准料道横截面:玻液面积/耐材面积
=1/12 玻液重量/耐材重量=1/10 现在料道调节滞后严重,须改进。
料槽中玻液温度特点:中间高,两侧低。 内部高,外部低。
通过辐射加热使料槽玻液温度两侧升高, 中间降低。
6.3 供料温度对瓶罐缺陷的影响 (1)料温过低:瓶口、瓶颈炸裂,瓶底, 瓶口可能出现剪刀疤。外表面出现皱纹。
6 供料设备
玻璃供料道与供料机照片
滴料式供料机
料滴在匀料筒、料碗、冲头、剪刀
等部件作用下形成,原理图如下:
6 供料设备
6.1 供料道结构 (1)作用:向供料机提供温度适宜成形且温
度均一的玻璃液。 工作池玻液温度1300℃,对瓶罐成型过高, 不能被剪成料滴,因而必须冷却玻液到准 确而均匀的温度,以满足成型机要求。
① 料重很小瓶子,西林瓶,饮料瓶,口 服液瓶。滴料温度高(~1200℃)。
工作池温度1320℃,料道中耐火材料传 热会散失部分热量,但在冷却段仍需加 热。
② 香 槟 酒 瓶 : 料 重 大 的 滴 料 温 度 980 ~ 1040℃。
总趋势为降温。
③中等大小的瓶子:500g左右的啤酒 瓶。
降温趋势较缓。