年产6万吨无碱池窑玻璃纤维生产线项目可行性研究报告(编辑修改稿)

年产6万吨无碱池窑玻璃纤维生产线项目可行性研究报告(编辑修改稿)内容摘要：

目采用池窑法拉丝生产工艺，生产增强型及纺织型玻璃纤维。 其工艺过程是合格微粉原料，气力输送至配料仓根据无碱玻璃所要求的成分按比例精确称量，干法气力混合成配合料，再经脉冲、栓流、气力输送到窑头料仓；用螺旋给料机将配合料投入单元窑中熔化成玻璃液。 为了延长窑炉的使用寿命，熔窑采用优质耐火材料砌筑。 熔化部采用重油燃烧加热并辅以电助熔，通路采用天然气加热；熔融好的优质玻璃液从熔化部流到主通路后，经作业通路流至流液槽内，由多排多孔铂金漏板流出，形成纤维。 再 经冷却器冷却、单丝涂油器涂覆浸润剂后，被高速旋转的拉丝机拉制卷绕成原丝饼或直接无捻粗纱纱筒。 直接无捻粗纱纱筒经烘干后，可直接包装为成品，增强型原丝饼烘干后，经络纱机络纱制成无捻粗纱商品纱筒或制成短切毡。 纺织用丝并经捻线机加工成纺织管纱。 工艺流程见图 41。 生产线工艺流程框图 合格粉料 配合料制备 玻璃熔制 纤维成型 原丝烘干 络 纱 制 毡 纺织用丝并 无捻粗纱 短切原丝毡 直接无捻粗纱 各种玻纤制品检验 包 装 入 库 捻线 ⑵ 物料平衡 以 3 万吨玻璃纤维生产线为例 叶腊石 石英 砂 石灰石 硼钙石 萤石 芒硝 10012 └─────┴────┴────┴────┴─────┘ ↓损耗 1% ↓熔成率 85% 放料 200 ← 玻璃液 ↓拉丝综合成品率 92％ 玻璃纤维原丝 ↓ 直接无拈粗纱 无拈粗纱 短切毡 纺织纱 5000 10000 10000 5000 本项目年产玻璃纤维制品 60000 吨。 玻璃配合料 无碱玻璃纤维池窑拉丝，要求配合料的成分稳定、混合均匀，使用干微粉原料是其重要特点。 本项目所用各种玻璃原料均有严格的质量要求，主要以袋装的合格粉料进厂，贮存于原料仓库中。 袋装粉料由人工拆包倒入料斗中，然后由气力输送器正压输送至料仓。 整个配料过程采用自动程序控制，配料程序为并行配料 ，即称重、混合和输送同时进行，可节约每付料的配料时间。 配料程序为各原料分别由各自料仓下的螺旋给料机喂入电子秤，其中小料喂入单独的小电子秤。 称重后的原料放入气力混合罐，每付混合 1500千克配合料，混合后的配合料气力输送到窑头料仓。 每付料配制的全部操作时间约 12分钟。 每条配 料线每天最大混合量为 160付料，即最大混料量可达 240 吨 /日的生产能力。 共设两条配料线 , 最大混料量可达 480吨 /日的生产能力 原料质量指标 ⑴石英砂 外观：接近白色的微粉，不含任何团块和杂质。 化学成分（ %）： SiO2 Al2O3 R2O Fe2O3 ≥ 98 ≤ ≤ ≤ 水份（ %）：≤ 粒度： 200 目全通过， 325目筛余 1％ 包装：吨袋装（内衬塑） ⑵叶腊石 外观：白色的微粉，不结块、无杂质。 化学成分（ %）： Al2O3 TiO2 R2O Fe2O3 SO3 20177。 ≤ ≤ 177。 ≤ 水份（ %）：≤ 粒度： 200 目全通过， 325目筛余＜ ％ 包装：吨装袋 （内衬塑） ⑶石灰石 外观：白色细粉，不含任何团块和杂质。 化学成分（ %）： CaO MgO Fe2O3 ≥ 54 ≤ ≤ 水份（ %）： ≤ 粒度： 30 目全通过， 50 目筛余＜ 1％， 200目筛余＜ 40％。 包装：吨袋装（内衬塑） ⑷硬硼钙石（进口） 外观：白色细粉，不含任何团块和杂质。 化学成分 (%)： B2O3 CaO Fe2O3 SAs 42177。 1 29177。 1 ≤ 微量 水份（ %）：≤ 粒度： 30 目全通过， 50 目筛余 ＜ 1%， 200 目筛余＜ 40%。 包装：吨袋装 （内衬塑） ⑸萤石 外观：浅黄，浅灰色粉状，无结块和杂质。 化学成分 (%)： CaF2 SiO2 Fe2O3 ≥ 85 ＜ 5 ≤ 水份 (%)：＜ 粒度： 50 目全通过， 200 目筛余 40％。 包装： 吨袋装 （内衬塑） ⑹芒硝（元明粉）（化工产品） 外观：白色细粉，不含任何团块和杂质。 化学 成分（ %）： Na2SO4 ≥ 98 水份（ %）： ≤ ％ 粒度： 30 目筛余＜ 1％， 100 目筛余＜ 40％。 包装： 50 千克装编织袋（内衬塑）。 玻璃成分 玻璃成分采用国际通用的无镁“ E”玻璃配方。 含硼原料采用进口硬硼钙石。 玻璃成分如下表 : 玻璃成分表（ %） SiO2 Al2O3 B2O3* CaO R2O Fe2O3 F— ＜ ＜ *B2O F— 为玻璃中含量，已扣除挥发部分。 **其它部分为 TiO SO3等。 配料工艺技术方案及主要设备选型 ⑴技术方案 池窑拉丝用“ E”玻璃原料均为干燥的微粉原料，极易产生粉尘，所以系统采用密闭的气力输送和气力混合方式。 配料间共设 2条配料生产线 ,配合料生产线由上料系统、电子称量系统、气力混合 /输送系统、自动控制系统、粉尘处理等组成。 ①上料系统 各种原料均以合格的袋装微粉原料进厂。 每条配料线设两台 40 立方英尺发送罐，原料经人工拆包后，由发送罐气力输送到相应的配料仓中。 两台发送罐可互为备用。 若化工原料因季节原因结块而无法使用气力输送方式时，可通过电动葫芦，提升至料 仓进料口处，经人工拆包卸入料仓中。 每条配料系统各设 11 个配料仓， 2 个窑头料仓，两个配料系统共用一个废料仓，各仓容量见下表： 名称 叶腊石 石灰石 石英砂 硼钙石 萤石 芒硝 备用 窑头料仓 仓数量（个） 3 2 1 2 1 1 1 2 单仓容积（米 3） 80 50 50 50 20 15 15 30 每个大料仓设有高、低两个料位计，每个小料仓只设一个低料位计。 仓满、仓空信号作为上料系统的动作起停联锁控制点。 料仓按“ Jenike”方法进行整体流形 式设计，每个料仓下设有一台气力助流锥，以确保物料下 料的顺畅和料流的稳定性。 ②电子称量系统 每个仓下设置一台变频调速螺旋给料机，给料机出口设有气动蝶阀，控制物料的过送量，保证系统称量精度。 根据微机指令，螺旋给料机将各种原料分别加入到电子秤中累计称量。 系统设三台三传感器电子秤，大秤称叶腊石，量程为 1500千克；中秤称石灰石、硼钙石、石英砂三种料，量程为 1000 千克；小秤称芒硝、备用料和萤石三种小料，量程为 100 千克。 三台秤的静态精度均为 1/2020。 为防止物料粘壁、吸附秤斗上，秤斗设有气力吹扫装置，保证卸料干净。 同时为防止化工原料的腐蚀，小料秤及备用料、芒 硝的螺旋给料机均采 用不锈钢材料。 ③气力混合 /输送系统 各种原料经电子秤按料单值称好后，卸入到气力混合罐中，混合罐按系统预设的参数下进行气力混合，混合好后的合格配合料由混合罐自身的输送系统以密相、脉冲、栓流形式气力输送到窑头，经双向分配器将配合料分别送入到两个窑头料仓中。 若发生错配或有不合格粉料，则通过双向分配器自动接通废料管路，送入到废料仓中另行处理。 ④粉尘处理 配合料各扬尘点，均采用单元收尘方法。 袋装粉料拆包处由拆包机自身收尘系统完成。 每个料仓进料口处各设置一台插入式收尘器进行单元收尘，大、中、小料秤 斗各设一单袋收尘装置，这样收集的粉尘可回收利用，也不影响配合料的成份。 通过处理后，操作区粉尘浓度小于 2 毫克 /立方 米，满足《工业企业设计卫生标准》的要求。 ⑵配合料系统主要技术指标 生产能力： 160吨 /班 静态称量精度： 1/2020；动态称量精度： 1/1000 配合料均匀度：均方差 (B2O3) ⑶主要设备选型 ① 气力发送罐主要性能 容量 输送能力 输送距离 输送压力 锥角 40ft3 ○ ② 气力混合 /输送系统 气力混合输送罐是集 混合、输送为一体的设备，用它制备配合料具有质量高、速度快、配料周期短、工艺流程简单等优点，并大大降低了厂房高度。 其主要性能指标见下表： 容量 喷嘴 混合时间 混合压力 填充系数 输送距离 锥角 100 ft3 6 只 5min 50% 210m 60○ 玻璃熔制系统 熔制工艺布置 二条线池窑拉丝车间面积 130 50 米，车间内设置一座年产 30000吨级 E玻璃单元窑和一座年产 30000 吨级 E玻璃单元窑。 设计以单元窑为核心，将窑体设置在池窑拉丝车间纵向轴线上，窑底设置了二排鼓 泡器，在窑底玻璃液热点区及配合料熔化区设置了电熔电极，池窑两侧对称布置池壁冷却风，除通路余热风机设在二楼平台上，其余风机均布置在一层地面上，在一层地面上设有电助熔用变配电间以及中间油泵房（内有重油过 滤、供油泵及油压稳压，重油加热等装置）。 另外还有鼓泡用备用气源，压缩空气分气缸等。 二楼楼面（ ）窑炉一侧布置有燃气系统安全防爆装置，燃气系统采用液化气为气源。 因此在同一侧设有液化气管线上的过滤、稳压及调压装置，另一侧布置鼓泡控制柜。 在窑体两侧分别设有一台高温螺旋投料机，给单元窑连续投料。 在二楼上方设有一 台 2吨的电葫芦，在进门处楼面设有起吊孔，电葫芦轨道由此直达投料口，供烤窑时投料或配合料气力输送管线发生故障时能临时运送配合料，在窑炉施工安装时也可用来吊运砖材及其它设备。 二条生产线的输油、输气（液化气、蒸气、压缩空气）管线相互分开，有独立的输送管线。 窑炉 “ E”玻璃熔制采用单元窑型、“ H”型通路，熔化部设置鼓泡，并有电助熔系统，助燃风采用金属换热器预热。 单元窑具有较大的长宽比，可使窑内配合料熔化有充分的滞留时间。 投料口设置在窑炉的两侧，配合料经螺旋投料机连续投料，并与核子液面仪连锁以稳 定玻璃液面。 窑内高温烟气流经金属换热器，使助燃风预热风温度可以达到 650℃以上。 目前国际上玻璃纤维企业较广泛采用电助熔技术来提高窑炉的产量、质量，同时降低窑炉的能耗，按照电助熔玻璃窑炉的运行数据，在火焰窑的基础上增设电助熔系统可以将窑炉的玻璃液产量提高 20%左右。 因此本设计采用电助熔这一先进技术，在火焰窑熔化率 吨 /米 的基础上 熔化率提高到 ～ 吨 /米 ，同时满足 3万吨 /年和 3万吨 /年玻璃纤维产品的规模。 3 万吨窑炉在熔化部底部设置电助熔。 电助熔分成两区，一区位于玻璃液热点附近， 增强玻璃液的澄清和均化，改善玻璃液质量，一区位于配合料熔化区。 加快配合料的熔化能力。 两区输入的总功率为 600KW。 可以提高的 20%左右的产量。 为保证运行可靠，根据国内池窑拉丝工厂的使用状况，电助熔系统拟从国外引进。 窑炉胸墙两侧设有 8对高压复合式燃气烧咀，喷枪呈交叉布置，避免火焰相互对撞损坏窑顶，也有利液面温度均匀合理分布。 此外，在碹顶及池底均设置热电偶，可以检测和控制火焰空间、玻璃液及窑池耐火材料的温度。 在窑炉的前墙设置工业电视，以观察窑内燃烧、鼓泡及熔制状况。 熔制好的玻璃液经流液洞流向主通路及“ H”型成 型通路。 成型通路呈“ H”型，共有 4条，共设置 64块漏板，通路加热采用液化气预混燃烧系统。 在通路胸墙两侧，以 300毫米间距密排燃气喷嘴，确保方便，灵活地调节通路温度分布。 可以满足整个通路十个区的火焰空间温。 另外 3万吨窑炉在熔化部底部设置电助熔。 电助熔分成两区，一区位于玻璃液热点附近，增强玻璃液的澄清和均化，改善玻璃液质量，一区位于配合料熔化区。 加快配合料的熔化能力。 两区输入的总功率为 1000KW。 可以提高的 20%左右的产量。 为保证运行可靠，根据国内池窑拉丝工厂的使用状况，电助熔系统拟从国外引进。 窑炉胸墙 两侧设有 10对高压 3复合式 3燃气烧咀，喷枪呈交叉布置， 避免火焰相互对撞损坏窑顶，也有利液面温度均匀合理分布。 此外，在碹顶及池底均设置热电偶，可以检测和控制火焰空间、玻璃液及窑池耐火材料的温度。 在窑炉的前墙设置工业电视，以观察窑内燃烧、鼓泡及熔制状况。 熔制好的玻璃液经流液洞流向主通路及“ H”型成型通路。 成型通路呈“ H”型，共有 4条，共设置 106 块漏板，通路加热采加热采用液化。