小爐的結(jié)構(gòu)對(duì)于火焰噴出的方向、速度、空氣煤氣混合程度和火焰長(zhǎng)度有決定影響，空煤氣預(yù)熱溫度的高低以及空氣過(guò)剩系數(shù)的多少，決定了火焰的氣氛和火焰的燃燒溫度，所以小爐結(jié)構(gòu)對(duì)于窯內(nèi)的傳熱情況及玻璃的熔化過(guò)程有重要作用。

　　對(duì)燒液體燃料和天然氣、焦?fàn)t煤氣的熔窯來(lái)說(shuō)，小爐結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，僅有小爐噴出口和水平通道。對(duì)燒發(fā)生爐煤氣的熔窯來(lái)說(shuō)，小爐除有噴出口和水平通道外，還有預(yù)燃室、小爐舌頭、空氣上升道、煤氣上升道。

　　(1)噴出口

　　噴出口也叫噴火口(如圖1所示)，是向窯內(nèi)噴出火焰的地方，也是從窯內(nèi)吸走廢氣的地方。當(dāng)空氣(和煤氣)的流量和火焰的燃燒溫度一定時(shí)，噴出口截面積的大小就決定了火焰噴入窯內(nèi)的速度，也影響著火焰的長(zhǎng)度。而當(dāng)噴出口截面積一定時(shí)，噴出口的長(zhǎng)與高之比決定了火焰對(duì)玻璃液面的覆蓋面積。

　　火焰速度過(guò)大或過(guò)小都不利于熔制過(guò)程的正常進(jìn)行。如果速度過(guò)大，燃料來(lái)不及燃燒完全就延伸到對(duì)面小爐內(nèi)，其至到蓄熱室內(nèi)燃燒，這既不利于窯內(nèi)玻璃的熔化，也易燒壞對(duì)面小爐、蓄熱室及格子磚等。同時(shí)火焰速度過(guò)大會(huì)把粉料帶入對(duì)面小爐內(nèi)，侵蝕小爐各部位砌體及堵塞格子體。如果火焰速度過(guò)小，火焰發(fā)飄，軟弱無(wú)力，則不利于對(duì)玻璃液及配合料的傳熱，而且易燒壞小爐噴出口平碹。為了增加火焰覆蓋面積，要求盡攝增加噴出口寬度。噴出口截面積常采用扁平形式，以滿足覆蓋面積。通常根據(jù)窯內(nèi)溫度制度的要求不間，噴出口的寬度有所區(qū)別。對(duì)7對(duì)小爐的熔窯來(lái)說(shuō)，1#、2#、6#小爐寬度一樣，"小爐噴出口寬度稍小，7#小爐噴出口最小。

　　圖1小爐噴火口結(jié)構(gòu)照片

　　噴出口頂部的碹叫做小爐前平碹；噴出口兩側(cè)的墻叫小爐垛(也叫小爐腿)，下面是小爐掛鉤磚。由于火焰噴入窯內(nèi)或窯內(nèi)高溫氣體排出均經(jīng)過(guò)噴出口，火焰沖刷和飛料侵蝕造成惡劣的使用環(huán)境，所以，噴出口各部位使用氧化法普通澆鑄電熔鋯剛玉磚砌筑。

　　噴出口與液面的距離一般希望愈小愈好，使火焰貼近液面，對(duì)傳熱有利。一般噴出口底磚與玻璃液面距離為400600mm。

　　(2)預(yù)燃室

　　對(duì)燒發(fā)生爐煤氣的熔窯來(lái)說(shuō)，從舌頭端部到噴出口外沿處的小爐空間稱為預(yù)燃室。預(yù)熱的空氣和煤氣由舌頭碹上、下分別進(jìn)入后，在舌頭前面相遇，互相擴(kuò)散和互相撞碰而混合，進(jìn)行一定程度的燃燒，并以一定的角度噴入窯內(nèi)。為了保證煤氣在窯內(nèi)能完全燃燒，預(yù)燃室起到很大的作用，從而預(yù)燃室長(zhǎng)度(即空、煤氣混合燃燒的路程)也反映出混合燃燒的時(shí)間，是一個(gè)重要的結(jié)構(gòu)指標(biāo)。

　　對(duì)在小爐上通過(guò)側(cè)插、頂插或底插噴槍的形式進(jìn)行燃燒的熔窯來(lái)說(shuō)，小爐內(nèi)的空間也稱為預(yù)燃室。

　　對(duì)通過(guò)小爐底部燃燒液體燃料和天然氣的熔窯來(lái)說(shuō)，小爐內(nèi)的空間稱為空氣通道。

　　預(yù)燃室(或空氣通道)是由斜坡碹、小爐側(cè)墻和小爐底板組成。小爐底板由底磚、鑄鋼板或布置有序的槽鋼組成；斜坡碹的橫推力由小爐兩側(cè)工字鋼立柱之間的拉條承擔(dān)。預(yù)燃室的結(jié)構(gòu)對(duì)于全窯火焰的組織是一個(gè)重要的因素。預(yù)燃室的磚砌體與高溫火焰接觸，所以斜坡碹、側(cè)墻使用33#氧化法普通澆鑄電熔鋯剛玉磚，小爐底磚使用33#氧化法無(wú)縮孔電熔鋯剛玉磚。斜坡碹和側(cè)墻從里到外依次用鋯質(zhì)密封料、高鋁保溫磚和保溫涂料進(jìn)行保溫；小爐底從里到外依次用鋯質(zhì)密封料、高鋁磚進(jìn)行保溫；再下面有扁水包隔熱，以降低檢查及更換噴嘴時(shí)的操作環(huán)境溫度。

　　(3)小爐下傾角

　　對(duì)燒發(fā)生爐煤氣的熔窯，小爐斜坡碹與水平面的角度構(gòu)成了空氣流股的下傾角，小爐底板與水平面的角度構(gòu)成了煤氣流股的上傾角。上、下傾角構(gòu)成了煤氣與空氣流股相遇的交角。兩流股交角愈大，混合愈強(qiáng)烈。由舌頭端部到噴出口的出口斷面之間的距離為預(yù)燃室長(zhǎng)度，預(yù)燃室愈長(zhǎng)，則煤氣與空氣混合的程度愈高，同時(shí)，當(dāng)空、煤氣流量及溫度一定時(shí)，則其混合程度與空氣及煤氣水平通道的斷面比有關(guān)。煤氣和空氣在預(yù)燃室內(nèi)的混合程度還與煤氣接觸面積有關(guān)，即在相問(wèn)的空、煤氣水平通道斷面比的情況下，扁平形式預(yù)燃室其流股的混合程度較卨。對(duì)于燒發(fā)生爐煤氣的平板玻璃熔窯來(lái)說(shuō)，小爐預(yù)燃室多采用有舌頭探出、火焰平穩(wěn)且較長(zhǎng)、火根與火梢溫差較小、容易控制及檢修方便的“小交角”長(zhǎng)預(yù)燃室。長(zhǎng)預(yù)燃室一般空氣下傾角為20°26°，煤氣上傾角為0°5°，即空、煤氣相交角為20°30°。

　　在燃液體和天然氣的底燒式小爐結(jié)構(gòu)中，空氣通道的斜坡碹下傾角是個(gè)重要參數(shù)。為了使空氣與油霧混合均勻迅速，又使火焰貼近液面，下傾角一般取20°25°。噴嘴允許上傾角為5°12°。小爐底板沒(méi)有上傾角，一般砌成平面或階梯式，這樣使助燃空氣經(jīng)小爐門進(jìn)入窯內(nèi)時(shí)盡可能迅速與油霧混合，保證噴嘴附近有足夠的空氣供逐步擴(kuò)散的油霧允分燃燒，并使火焰正好掠過(guò)玻璃液面。下傾角必須與其他條件相配合，如小爐高寬比、小爐與燃燒器的距離、小爐與液面的高度等，從而選擇最為合適的角度。

　　(4)小爐水平通道

　　對(duì)燃油和天然氣、焦?fàn)t煤氣的熔窯來(lái)說(shuō)，空氣經(jīng)蓄熱室預(yù)熱，上升到頂部轉(zhuǎn)彎進(jìn)入小爐水平通道，在斜坡磙的作用下改變氣流角度后經(jīng)噴出口噴入熔窯。小爐水平通道既作為引入預(yù)熱空氣的通道，也作為排出廢氣的通道。

　　空氣經(jīng)蓄熱室上升至水平通道轉(zhuǎn)彎處，流動(dòng)方向改變后，氣流較不穩(wěn)定，為了穩(wěn)定氣流，所以水平通道要有一定的長(zhǎng)度，長(zhǎng)度增長(zhǎng)有利于氣流的穩(wěn)定。另外，水平通道加長(zhǎng)后擴(kuò)入了小爐下的操作空間，對(duì)調(diào)整、裝拆和維護(hù)噴槍帶來(lái)較大的便利。

　　由于轉(zhuǎn)彎處溫度波動(dòng)較大以及氣流對(duì)耐火材料有一定的沖刷，所以，此處(蓄熱室和斜坡碹之間的后平碹及垛磚)選用較耐侵蝕的33#氧化法普通澆鑄電熔鋯剛玉磚砌筑。

　　(5)小爐舌頭

　　“小爐舌頭”僅對(duì)燒發(fā)生爐煤氣的熔窯而言，主要是形成分隔空氣和煤氣的水平通道。舌頭的結(jié)構(gòu)和尺寸是影響空氣、煤氣混合程度及入窯火焰的另一個(gè)重要結(jié)構(gòu)因素。舌頭的長(zhǎng)短、厚薄和形狀對(duì)火焰的長(zhǎng)短、角度、溫度分布及對(duì)噴出口的侵蝕情況等都有影響。

　　舌頭的長(zhǎng)度：在小爐其他尺寸固定后，舌頭愈長(zhǎng)，空氣和煤氣相遇點(diǎn)距噴出口愈近。橫火焰熔窯要求火焰具杳足夠的長(zhǎng)度、方向和剛性，一般采用鋯剛玉磚的舌頭。

　　舌頭厚度：當(dāng)小爐外形尺寸確定以后，舌頭厚薄關(guān)系到空氣和煤氣相交點(diǎn)的遠(yuǎn)近，它影響空、煤氣的混合程度和火焰角度。從結(jié)構(gòu)強(qiáng)度考慮，舌頭也應(yīng)有一定厚度，太薄會(huì)引起透火現(xiàn)象嚴(yán)重，加劇燒損，一般舌頭碹為250mm厚。