1  引言
    熔窯中進(jìn)行著復(fù)雜的高溫物理化學(xué)變化過(guò)程，完成著從配合料到合格玻璃液的熔制過(guò)程。因?yàn)楦邷�，人們無(wú)法直接觀測(cè)到玻璃液內(nèi)部的流動(dòng)狀況，無(wú)法測(cè)定玻璃液內(nèi)部的溫度分布和流動(dòng)速度分布，因而無(wú)法了解澄清惡化，夾雜物產(chǎn)生，大量波筋以及析晶等熔制故障是如何產(chǎn)生的。運(yùn)行中的玻璃熔窯猶如鮮活的人體，熔窯內(nèi)玻璃液熔制工況出了毛病，也需要有熔窯醫(yī)生進(jìn)行診斷，通過(guò)望、聞、問(wèn)、診，采用診斷工具類似X照片，CT掃描等方法，找到熔窯工況毛病所在，才能確定改善熔窯的技術(shù)措施，達(dá)到治病救窯的目的。有哪些方法可以用來(lái)診斷熔制故障呢？經(jīng)過(guò)工程技術(shù)人員和研究人員多年的努力，主要發(fā)展了如下三種方法用于玻璃熔窯的診斷和偵測(cè)。

　　2  熱工實(shí)測(cè)
    在實(shí)測(cè)方法中，比較成熟的是玻璃熔窯的全窯熱工測(cè)定和熱平衡計(jì)算。該項(xiàng)測(cè)量任務(wù)有如醫(yī)院進(jìn)行的身體一體體檢。在溫度測(cè)量項(xiàng)目中，可以測(cè)量熔窯表面各處的溫度，借以判定散熱強(qiáng)度大小，測(cè)量數(shù)據(jù)不但可以提供窯爐節(jié)能依據(jù)，也可以間接判斷熔窯內(nèi)部玻璃液流動(dòng)形態(tài)工況。一體的熱工標(biāo)定可由中國(guó)國(guó) 際玻璃工程有限公司下屬的測(cè)試中心來(lái)完成。下面是間接判斷熔窯內(nèi)部玻璃液流動(dòng)形態(tài)工況的表面溫度測(cè)試診斷實(shí)例之一。同濟(jì)大學(xué)材料學(xué)院楊志強(qiáng)等人為昆明玻璃股份有限公司的日產(chǎn)450噸浮法玻璃熔窯夾雜物熔制工藝問(wèn)題所作的診斷研究中，采用了池底外表面溫度分布的測(cè)量方法，通過(guò)外表面溫度分布可以間接推測(cè)池底玻璃液的溫度分布，進(jìn)而判斷內(nèi)部玻璃液兩個(gè)對(duì)流環(huán)流的底部平衡點(diǎn)位置，為熔制工藝問(wèn)題診斷提供了有力的一手?jǐn)?shù)據(jù)支持；實(shí)踐證明這是一個(gè)很好的方法。

　　熔窯玻璃液停產(chǎn)卸空后，求證玻璃液流的流動(dòng)形態(tài)還可以通過(guò)觀察在玻璃熔窯底部以及池壁耐火材料上的玻璃液沖刷痕跡，判斷該熔窯在運(yùn)行過(guò)程中玻璃液流形態(tài)的大致情況，為分析和制訂熔窯進(jìn)一步改進(jìn)方向提供依據(jù)。同濟(jì)大學(xué)材料學(xué)院在浮法玻璃熔窯工藝診斷中使用了這種方法，用以證明數(shù)值模擬和物理模擬與實(shí)際熔窯工況的一致性，強(qiáng)化了對(duì)熔窯內(nèi)玻璃液流動(dòng)規(guī)律的認(rèn)知。

　　 實(shí)際熔窯玻璃液流中玻璃液質(zhì)點(diǎn)的流動(dòng)軌跡可以通過(guò)同位素追蹤方法來(lái)確定。首先在配合料中投入同位素質(zhì)點(diǎn)，在熔窯周?chē)贾脵z驗(yàn)裝置來(lái)定位同位素質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，跟進(jìn)同位素質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡。這種方法技術(shù)要求高，實(shí)現(xiàn)困難，實(shí)際工程中很少采用。另外一種方法是造影法，在投料中脈沖法加入造影劑，在玻璃窯池壁一側(cè)設(shè)有伽瑪射線發(fā)射裝置，另一側(cè)設(shè)有同步接受裝置，兩側(cè)同步掃描玻璃熔窯的玻璃液，由于造影元素的吸收伽瑪射線能力很強(qiáng)，因此可以獲得熔窯二維電子圖像，通過(guò)影像分析得到玻璃液中的換料動(dòng)態(tài)濃度分布信息。

　　 如果使用紅外攝像機(jī)來(lái)拍攝熔窯大碹的外表面溫度分布，也可以通過(guò)紅外圖像分析得到大碹溫度分布特征，進(jìn)而判斷內(nèi)部工藝狀況是否合理。該技術(shù)是實(shí)用可行的測(cè)試技術(shù)之一，紅外圖像還可以用來(lái)支持驗(yàn)證數(shù)值模擬獲得的大碹外表面溫度分布計(jì)算結(jié)果。

　　實(shí)際操作中，可以通過(guò)不同部位觀察孔用光學(xué)高溫計(jì)測(cè)量熔窯內(nèi)部指定點(diǎn)溫度，間接獲得大型浮法玻璃熔窯中玻璃熔制工況的信息。使用這種方法有時(shí)可以獲得較好的效果。

　　3  物理模擬
    由于實(shí)際測(cè)量的困難以及獲得信息的有限性，大多數(shù)情況下，實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)還不足以用來(lái)診斷玻璃熔窯熔制工況，不足以用來(lái)確診問(wèn)題所在并為熔窯改造提供依據(jù)。除了對(duì)正在運(yùn)行的熔窯進(jìn)行診斷分析，有時(shí)還要對(duì)新窯型以及熔窯技術(shù)改造新方案進(jìn)行論證，物理模擬和數(shù)值模擬方法將是另外兩個(gè)十分有效的方法。

　　物理模擬方法是再現(xiàn)玻璃熔窯中玻璃液流動(dòng)工況的有效方法之一。在流體力學(xué)領(lǐng)域大量使用模型實(shí)驗(yàn)來(lái)研究工程問(wèn)題。例如研究飛機(jī)飛行中的浮力和阻力等動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)，不可能在天空上直接測(cè)量，只能采用相對(duì)運(yùn)動(dòng)原理，通過(guò)模型試驗(yàn)測(cè)試飛行中空氣動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)并進(jìn)行改進(jìn)工作；研究水利工程中大壩和水與泥沙的相互作用，模型試驗(yàn)也是非常有力的工具。熔窯中玻璃液流運(yùn)動(dòng)規(guī)律也可以通過(guò)模擬試驗(yàn)的方法來(lái)進(jìn)行研究。

　　物理模擬以流體力學(xué)的相似定律為指導(dǎo)，建立對(duì)應(yīng)熔窯玻璃液的模擬液