新型石英熔融爐節(jié)能加熱系統(tǒng)研究與設(shè)計.pdf

1、本文針對連云港投產(chǎn)的石英熔融爐中，石英砂被加熱不均勻，石墨電極使用成本高，石英熔融爐耗能大的問題，研究并設(shè)計一種新型石英熔融爐節(jié)能加熱系統(tǒng)。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴為了比較不同粒徑的石英砂對最終熔融石英產(chǎn)物的影響，對石英砂進行破碎，磨粉和篩分預(yù)處理，對粒徑為75μm的石英砂的熔點和比熱容進行測量。通過比較不同粒徑，不同質(zhì)量的石英砂被中頻電磁感應(yīng)爐加熱熔融后的產(chǎn)物，得出以下結(jié)論:粒徑在6-50mm的石英砂，在電磁感應(yīng)爐中被加熱到

2、1800℃以上可以得到外觀上符合要求的熔融石英。⑵自行設(shè)計并搭建新型石英熔融爐節(jié)能加熱系統(tǒng)，實驗系統(tǒng)包括:大功率輸出電源，以串聯(lián)方式連接的石墨加熱元件，由氮化硼粉末、氧化鎂粉末、高溫耐火磚、硅酸鋁毛氈多層結(jié)構(gòu)組成的保溫層，以及水冷散熱系統(tǒng)。本文主要分析了1300℃之前，熔融爐實驗臺內(nèi)各測量點的溫度分布與變化，得到以下結(jié)論:石墨加熱元件內(nèi)側(cè)用氮化硼粉末，外側(cè)用氧化鎂粉末，加熱過程中保溫層可以達到預(yù)期效果。在實驗數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上對石英熔融爐實驗

3、臺進行數(shù)值模擬，將模擬值與實驗值進行比較分析后進行參數(shù)修正。⑶以前文數(shù)值仿真得到的結(jié)果為基礎(chǔ)，使用修正后的參數(shù)，重新構(gòu)建三段式連續(xù)生產(chǎn)爐的模型，對石英砂在熔融后，利用谷電時間段，連續(xù)生產(chǎn)5天的過程進行模擬，得到以下結(jié)論:所設(shè)計的保溫層在連續(xù)生產(chǎn)的過程中不會超過自身所能承受的溫度上限，連續(xù)生產(chǎn)爐工作時所需要的總功率為62.5 kW，總能耗為0.868 kW·h/kg，現(xiàn)在投產(chǎn)的連云港石英熔融爐耗電量為1.786kW·h/kg，所設(shè)計的連續(xù)