600t/d锡槽保护气体分区分配的仿真及优化研究

发布时间：2021-06-15 09:21

　　生产性能优良的浮法玻璃,除玻璃本身熔化好这一先决条件外,锡液面的光亮洁净也是一个必备条件。锡槽是浮法玻璃制造技术的主要设备,熔化好的玻璃液流入锡槽后在一定的温度制度下,依靠表面张力和重力,完成摊平、展薄。由于温度很高,锡槽内会发生复杂的物理化学反应,氧会与锡反应生成锡的氧化物（SnO2、SnO）,进而严重污染玻璃,使其产生雾点,光畸变、沾锡等缺陷。因此,浮法玻璃生产过程中要向锡槽内通入惰性与还原性保护气体,以防止锡液氧化。保护气体在锡槽内的含量、温度分布对玻璃形成质量就显得尤为重要。本论文以日熔化量600t的浮法玻璃生产线所对应的锡槽内保护气体作为研究对象,采用ANSYS-Fluent软件,对其进行了系统的仿真研究。对两侧通气和砖缝通气两种模型进行了分析及比较;并且研究了添加分隔装置和调节气量两种方式对保护气体的分区分配的优化。本研究对仿真结果中具有代表性的截面进行分析,得出了两种通气模型中保护气体的具体流动形式及速度场、温度场、氢气含量分布。通过对比发现,两侧通气中锡槽二区密封更需要加强;从温度分布情况来说,由于砖缝预热作用,砖缝通气更加节能。但是由于砖缝通气方式中存在下层的回流低温... 

【文章来源】：燕山大学河北省

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题背景
    1.2 浮法玻璃
        1.2.1 浮法玻璃工艺发展历史
        1.2.2 国内浮法玻璃发展现状
    1.3 浮法玻璃锡槽
        1.3.1 国内外锡槽技术的发展
        1.3.2 国内外锡槽研究现状
        1.3.3 锡槽工艺分区
        1.3.4 锡槽中的气氛污染
    1.4 保护气体
        1.4.1 保护气体成分和用量
        1.4.2 氮气的制备工艺
        1.4.3 氢气的制备工艺
        1.4.4 保护气体的输送和混合
    1.5 论文工作的目的、意义及主要内容
    1.6 本章小结
第2章 实验相关理论基础以及软件介绍
    2.1 流体力学基本理论
        2.1.1 流体连续介质模型
        2.1.2 流体的物理性质
        2.1.3 流体的分类
        2.1.4 流体流动的分类
    2.2 模型原理
        2.2.1 流体力学基本偏微分方程
        2.2.2 湍流方程
        2.2.3 组份输运模型
        2.2.4 热辐射模型(DO模型)
    2.3 实验所用软件介绍
        2.3.1 Inventor
        2.3.2 Gambit
        2.3.3 ANSYS-Fluent
    2.4 本章小结
第3章 600t/d锡槽保护气体空间模型建立及实验过程
    3.1 锡槽尺寸，模型建立与网格划分
        3.1.1 砖缝通气锡槽及辅助设施的尺寸
        3.1.2 砖缝通气模型的建立
        3.1.3 砖缝通气网格划分
        3.1.4 两侧通气
    3.2 物性参数
        3.2.1 保护气体量确定
        3.2.2 保护气体密度
        3.2.3 顶盖砖的性能参数
    3.3 边界条件及模型假设
        3.3.1 边界条件
        3.3.2 模型假设
    3.4 仿真方案
    3.5 本章小结
第4章 600t/d锡槽保护气体空间仿真结果分析
    4.1 两侧通气仿真结果与分析
        4.1.1 速度分析
        4.1.2 温度分布
        4.1.3 氢气分布
        4.1.4 加氧气反应
    4.2 顶部砖缝通气结果与分析
        4.2.1 对称面x方向速度分布
        4.2.2 温度分布
        4.2.3 氢气分布
        4.2.4 加氧气反应
    4.3 两种通气方式的对比总结
    4.4 本章小结
第5章 600t/d砖缝通气锡槽保护气体优化仿真
    5.1 加一个分隔装置
    5.2 加两个分隔装置
    5.3 一个分隔装置，两个分隔装置与未加分隔装置结果比较
    5.4 保护气体配比优化
    5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]浅谈浮法玻璃工艺的演进与创新[J]. 刘心明,刘晓燕,万淑敏.  玻璃. 2014(09)
[2]锡槽内空间保护气体流动传热的模拟[J]. 张勤,陈泽敬,李志信.  硅酸盐通报. 2011(02)
[3]浮法熔窑内高温玻璃液中湍流诱发机制的研究[J]. 许世清,封福明,刘世民.  武汉理工大学学报. 2010(22)
[4]锡槽内有害气体含量的测定及工况分析[J]. 李晓青.  玻璃与搪瓷. 2009(04)
[5]浮法锡槽技术发展状况[J]. 王文泽.  建材世界. 2009(04)
[6]浮法玻璃锡石缺陷的形成机理和控制措施[J]. 杨晓鹏.  玻璃. 2009(07)
[7]锡槽入口端结构浅析[J]. 王晓红.  玻璃. 2009(04)
[8]锡槽气氛污染的危害与防治[J]. 曹炜,王硕稔.  玻璃. 2007(05)
[9]浅谈锡槽内的硫污染[J]. 宋炯生,张金栋,陈良卫.  玻璃. 2006(02)
[10]双向稳流拉薄法生产0．75mm超薄浮法玻璃之实践[J]. 康明柱,顾申良,蔡亿雷.  玻璃. 2005(05)



本文编号：3230788