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玻璃液熔制工況偵測與熔制工藝診斷分析

2009-11-02 來源：濟(jì)南力諾

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　　采用數(shù)值模擬方法分析玻璃熔窯的熔制工藝問題已有很多文獻(xiàn)報道。十年前，流行的方法是各大專院校研究生自己動手編制計算機(jī)程序，模擬計算專門的問題。近幾年，大量的流體力學(xué)商業(yè)軟件（CFD）也可以應(yīng)用到玻璃熔制工藝問題上。比較有名的CFD軟件有PHOENICS,FLOW3D,FLUENT,ANSYS等等。

　　同濟(jì)大學(xué)材料學(xué)院的玻璃熔窯模擬實驗室不但使用實測和物理模擬方法來診斷玻璃熔窯中的問題，而且還長期使用自己編制的CFD軟件及商業(yè)CFD軟件來輔助研究熔窯中玻璃液的運(yùn)動規(guī)律。該實驗室采用商業(yè)軟件建立的三維玻璃熔窯的數(shù)值模型可以很好描述玻璃液流運(yùn)動規(guī)律，還可以用動畫的形式把火焰，粒子流動軌跡，溫度分布展現(xiàn)出來。同濟(jì)大學(xué)在與江蘇華爾潤集團(tuán)的合作中，通過數(shù)值模擬、物理模擬等手段的相互配合研究，在日產(chǎn)600噸浮法熔窯的池底減淺，日產(chǎn)900/1000噸浮法玻璃熔窯玻璃液流工況分析等技術(shù)問題上取得了豐富的試驗數(shù)據(jù)，依據(jù)這些數(shù)據(jù)的研究報告為熔窯改造與設(shè)計方案討論提供了多角度的分析基礎(chǔ)。

　　5  結(jié)論
  　玻璃熔窯及其玻璃液熔制工藝是非常復(fù)雜的化學(xué)工藝之一，也是獨(dú)特的高溫化學(xué)反應(yīng)工程。大型玻璃熔窯造價昂貴、運(yùn)行費(fèi)用很高、能耗很高、運(yùn)行環(huán)境苛刻，這些特征限制了玻璃熔窯性能的技術(shù)革新進(jìn)程，因為在大型熔窯上的些微失誤帶來的損失是巨大的。正因為如此，盡管工程技術(shù)人員每天維持著玻璃熔窯的正常運(yùn)行，很少有人能夠完全解釋熔窯中發(fā)生的玻璃熔制工藝問題。在解決熔制工藝問題中也往往是病急亂投醫(yī)，或是冒險拍腦袋做嘗試，很多時候這種做法付出的代價是巨大的，當(dāng)然這些冒險嘗試也是推動熔窯技術(shù)進(jìn)步的一種途徑。

　　本文通過推介熔窯內(nèi)玻璃液熔制工況的偵測方法及診斷應(yīng)用實例，說明了解決熔窯玻璃液熔制工藝問題正確途徑。只有采用了正確的診斷工具，得到了準(zhǔn)確的信息，才能在診斷數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上結(jié)合玻璃熔制工藝?yán)碚摯_診熔制障礙的關(guān)鍵所在。實踐證明，這種解決問題的途徑較大化解了技術(shù)風(fēng)險，快速找到了關(guān)鍵問題，規(guī)避了熔制障礙造成的重大經(jīng)濟(jì)損失。

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