玻璃鼓泡器
玻璃鼓泡器
鼓泡技术在玻璃生产中的应用优势：鼓泡的搅动使玻璃液更加均匀，超强的均化作用在换色时可快速减少色差；玻璃液温度的升高使气泡更快长大排出，并容易逸出表面，产品气泡数量较少；玻璃液温度的升高使小结石、玻节、容易清理，减少了各种不透明欠点，提高玻璃品质；鼓泡线将未熔化物质阻挡在熔化区，有效阻止跑料现象的发生，提高出料量，降低单耗；空间温度降低，减少了碹滴落入有利于窑炉使用寿命的延长；减少芒硝用量，降低SO2、NOX的排放量；在玻璃质量不佳，合格率长期偏低的窑炉，增设鼓泡器可以提高合格率。
在一座运行的窑炉上，热打孔安装一套水冷式鼓泡器，采用连续鼓泡。在生产量、燃料量不变的情况下，运行工况很快出现三大变化：①窑炉火焰空间温度下降20～30℃；②玻璃液温度提高20～30℃；③料山明显后移。充分利用这些有利的变化，并加以适当的工艺调整，可以收到巨大的经济效果。图1为窑内鼓泡状态图。图2为鼓泡启动后卡脖前底部温度上升情况。
图1鼓泡状态
图2鼓泡启动后卡脖前底部温度上升情况
目前在玻璃窑炉上使用两类鼓泡器，水冷式鼓泡器和风冷式鼓泡器（又称干式鼓泡器）。水冷式鼓泡器：水冷式鼓泡枪由金属管复合而成，用高压水冷却金属管内部，可在1600℃高温下使用，寿命可达一个窑期。使用水冷式鼓泡器可起到：鼓、冷、滞、冻4个方面的作用。水冷式鼓泡枪可以不用整体鼓泡砖，见图3。
图3水冷式鼓泡器安装结构
风冷式鼓泡器：风冷鼓泡管使用陶瓷管或铂金管。插入玻璃液20～700 mm，插入玻璃液部分不需要冷却。但在鼓泡孔口需要少量冷却风（气）冷却，防止鼓泡孔渗漏玻璃液。风冷式鼓泡器结构示意图见图4。
图4风冷式鼓泡器
风冷式鼓泡管必须要用整体鼓泡砖，不可穿越多层池底砖，鼓泡砖的高度400～700 mm，鼓泡砖凸出池底50～100 mm，孔口还要有冷却风吹。如果没有整体鼓泡砖，热玻璃液会从捣打层横向渗漏，或从旁边的热电偶孔流出。由于风冷（干）式鼓泡器不需要冷却水，不怕停电、停水、停气，所以深受中小玻璃厂喜欢，纤维玻璃、器皿玻璃、瓶罐玻璃、日用玻璃几乎全部采用干式鼓泡。
鼓泡位置：（1）鼓泡纵向位置：鼓泡器的位置一般设置在热点附近。在窑炉的窑长2/3处。有窑坎的，在窑坎前。双排鼓泡器，一排在热点前，一排在热点后。某公司300 t/d马蹄焰浮法窑炉（带窑坎），由于马蹄焰窑炉长宽比小，料山很难控制，容易造成单向跑料。采用连续鼓泡还不够，需要加大鼓泡，使鼓泡线成沸腾状，采用沸腾鼓泡后，有效地防止料堆跑料，出料量达到330 t/d，提高了10%。安装示意图见图5。
图5 300 t/d马蹄焰浮法窑炉（带窑坎）鼓泡器安装位置示意图
（2）鼓泡横向布置：鼓泡枪横向布置见图6。水冷式鼓泡枪的间距一般为600 mm，按池底大砖宽度定。为了得到更强大的鼓泡动力波，减少间距增加鼓泡枪数量。现在大型窑炉趋向450 mm间距，需要铺设专门鼓泡砖。风冷式鼓泡管的间距在300 mm，靠侧面池壁为二支鼓泡枪的间距，≮900 mm，间距1 200 mm时有跑料现象。
图6 600 t/d浮法窑炉鼓泡器横向布置
（3）鼓泡高度：鼓泡可分为低层鼓泡和中层鼓泡。鼓泡枪升入玻璃液的高度，在300 mm以下是低层鼓泡，在300 mm以上是中层鼓泡。水冷式的鼓泡器高度可以上下调整，风冷式鼓泡器高度不可调整。水冷式鼓泡器的高度设定，H＝1/2池深＋100 mm，平板玻璃窑炉的池深，一般在1 100 mm左右，通常浮法玻璃窑炉水冷式的鼓泡枪设定高度为650～700 mm。
（4）鼓泡用气：鼓泡用气可以采用压缩空气、氧气（O2）、氮气（N2）、二氧化碳（CO2）等。无论是水冷式还是风冷式鼓泡器，通常多是使用压缩空气作为鼓泡气，压缩空气需要冷冻干燥，经过100目过滤器过滤即可以使用。
（5）鼓泡与玻璃颜色：不同颜色的玻璃（不同的透过率）使用水冷式鼓泡器后，产生的效果是不一样的。3种不同透过率（彩玻70%，普白80%，超白90%）的平板玻璃，在生产运行中，热打孔安装水冷式鼓泡器，得到不同的效果。彩玻的效果较好，出料量可以轻易提高10%，颜色越深鼓泡效果越好；普白玻璃出料量一般可以提高5%，普白玻璃池底温度可见明显升高，料山可见明显回缩，但出料量提高到5%以上有困难；超白玻璃热态安装鼓泡器，玻璃会产生大量0.3～0.5 mm小气泡。因为超白玻璃透过率高，透热性强，本来池底温度就高。加鼓泡后造成玻璃液过热，产生过热气泡。但只要将窑内温度下降，就可清理过热小气泡。
（6）鼓泡与玻璃组成：水冷式鼓泡器可以适用于任何玻璃成分。水冷式鼓泡枪使用金属材料，有碳钢和不锈钢，碳钢鼓泡枪适用禁镍工厂。苏州某汽车玻璃公司实行严格的禁镍措施，鼓泡枪只能采用碳钢。但使用寿命比较短，需要定期替换。不锈钢制鼓泡枪可以使用一个窑期。使用陶瓷材料的风冷式鼓泡管不能用在硼硅酸盐玻璃，侵蚀陶瓷管，不能使用F（氟）系澄清剂。铂金的鼓泡器不能用于彩玻，以及含铁量高的玻璃，会造成铂金中毒损坏。
（7）鼓泡与环保：使用鼓泡器，可以减少澄清剂芒硝的用量。某公司在没有使用鼓泡前，芒硝含率3.8%，使用鼓泡后，由于玻璃液温度升高，并起到澄清作用，气泡容易排出，可以将芒硝含率逐渐减少到2.0%，芒硝用量减少47%，即减少了近50%的SO2排放量，减排效果显著。这一潜能，被很多用户忽视了，使用鼓泡器后，没有相应减少芒硝用量。温度越高，氮氧化合物生成量越大，使用鼓泡后窑炉高温度（Tmax）降低，NOx也相应降低，有利于环保。
通过分析可以得出：采用连续鼓泡技术，可以使窑炉的熔制得到更好改善：
①玻璃液更均化；②玻璃液温度提高；③空间温度降低；④减少芒硝量，减少SO2排放；⑤出料量增加；⑥能耗降低；⑦玻璃品质提高；⑧延长使用寿命。无论是水冷式鼓泡器还是风冷式鼓泡器，都会给玻璃生产带来一系列益处，给企业带来显著的经济效益和社会效益。是一项投入资金少、有效果快、效益高的技术，性价比高。只要充分认识鼓泡器的运行规则，安全也是有保障的。
