專利名稱：玻璃配合料預(yù)燒處理工藝及其設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種平板玻璃的熔制技術(shù)，具體涉及玻璃配合料預(yù)燒處理工藝及其設(shè)備。
背景技術(shù)：
在平板玻璃中都采用粉狀配合料，這種方法是將各種原料經(jīng)過粉碎、篩分到一定粒度后，經(jīng)過稱量、混合而制成粉料松散料。這種松散料在輸送、貯存等過程中易產(chǎn)生分層和粉料飛揚(yáng)，剛?cè)敫G的配合料很容易被火焰吹起并帶出熔窯，這樣既改變了玻璃的組成，又會(huì)對(duì)熔窯大碹及蓄熱室造成侵蝕，污染環(huán)境。配合料的松散狀形態(tài)投入到熔窯中，由于其堆積密度較低，因此火焰對(duì)配合料的加熱效率低。另外，配合料是以一定厚度投入到熔窯當(dāng)中去的，松散狀配合料中的熱傳導(dǎo)性能特別差，所以其受熱形成硅酸鹽過程時(shí)間長，熱交換效率低，同時(shí)影響熔化質(zhì)量。雖然，目前玻璃熔窯的規(guī)模不斷擴(kuò)大，但始終未解決這一問題。當(dāng)前玻璃熔窯的結(jié)構(gòu)和熔化方法決定了玻璃熔制的五大過程中的硅酸鹽形成、玻璃的形成、玻璃的澄清、玻璃的均化是在同一結(jié)構(gòu)中完成的。配合料中帶入的氣體成分越多，玻璃熔體所需要的澄清、均化時(shí)間就越長。從另外一個(gè)方面也限制了玻璃熔窯規(guī)模的不斷擴(kuò)大。隨著玻璃熔窯的不斷擴(kuò)大，其橫斷面積的跨度也越來越大，熔窯自身重量不斷增加，對(duì)其鋼結(jié)構(gòu)、耐火材料也提出了更高的要求，因此，在不改變玻璃熔化方式的前提下，單純從擴(kuò)大單線規(guī)模的角度來提高玻璃產(chǎn)量及質(zhì)量、降低能源消耗和廢氣排放已經(jīng)越來越困難。近幾年，針對(duì)玻璃配合料粒化預(yù)熱等問題，申請(qǐng)?zhí)枮?00710110608. X的中國專利公開了一種《浮法玻璃配合料粒化預(yù)熱節(jié)能技術(shù)》，該專利申請(qǐng)只是利用玻璃熔窯煙氣余熱來對(duì)粒化后的玻璃配合料進(jìn)行熔窯外預(yù)熱(其預(yù)熱溫度約300°C 500°C)，達(dá)不到浮法玻璃配合料碳酸鹽窯外分解的要求，也無法從根本上解決玻璃在熔制過程中存在的問題。申請(qǐng)?zhí)枮?01010251701. 4的中國專利公開了一種《玻璃配合料在線制備方法》， 其將玻璃配合料壓制成密度1. 9 2. 5t/m3、尺寸為300 X 300 X 10^600 X 600 X 30mm的塊體物料，然后在70(Tl00(rC預(yù)熱，并在熱態(tài)下將塊狀物料破碎，再將其輸送并撒在投料池中。該專利減少了玻璃熔窯內(nèi)的粉塵飛揚(yáng)，延長耐火材料壽命、防止蓄熱室堵塞，減少了配合料飛損等，但是由于其壓制的塊較大(600 X 600 X 30mm)，在70(Γ1000 熱態(tài)下其燒結(jié)物塊有一定的強(qiáng)度，因此，增加了破碎的難度；同時(shí)，增加了破碎工序后，同時(shí)也造成了生產(chǎn)過程的不連續(xù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種玻璃配合料預(yù)燒處理工藝及其設(shè)備，其將玻璃配合料中碳酸鹽分解、硅酸鹽形成由在傳統(tǒng)的熔窯中進(jìn)行轉(zhuǎn)移到熔窯外的回轉(zhuǎn)式加熱器中完成，可在目前熔窯規(guī)模不擴(kuò)大的條件下增加熔化量209Γ30%，同時(shí)提高了玻璃的熔制質(zhì)量，達(dá)到節(jié)能減排的效果。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是 一種玻璃配合料的預(yù)燒處理工藝，其按照下述步驟進(jìn)行
(1)在玻璃配合料中摻入0.5wt9T3wt%的粘結(jié)劑和6wt. 9T8wt. %的水，混勻，壓制成 3 25mm的球形粒料；
(2)將球形粒料加入至回轉(zhuǎn)式加熱爐中，于102(T1250°C預(yù)燒0.5 2h，被燒結(jié)密實(shí)化的球形粒料從回轉(zhuǎn)式加熱爐的出口加至玻璃熔窯中。步驟(1)中所述粘結(jié)劑為水玻璃或甲基纖維素。優(yōu)選的，步驟(1)中采用表面帶有半圓凹面的對(duì)輥將玻璃配合料壓制成球形粒料。步驟(2)中所述回轉(zhuǎn)式加熱爐包括投料裝置、與水平呈3 12°傾角的回轉(zhuǎn)式加熱筒、窯頭密封裝置、窯尾密封裝置和燃燒器；
所述投料裝置的上端設(shè)有儲(chǔ)料倉，下端與窯尾密封裝置連通； 所述回轉(zhuǎn)式加熱筒的高端和低端分別與窯尾密封裝置和窯頭密封裝置密封連接，所述窯尾密封裝置的一端與高溫引風(fēng)機(jī)的進(jìn)口連通，所述窯頭密封裝置上設(shè)有煙氣入口和球形粒料出口 ；
所述燃燒器穿過窯頭密封裝置伸入至回轉(zhuǎn)式加熱筒內(nèi)，所述燃燒器上設(shè)有燃?xì)膺M(jìn)口和空氣進(jìn)口。本發(fā)明將玻璃配合料中的碳酸鹽在玻璃熔窯外分解，即將?；?、球化后的有一定強(qiáng)度的玻璃配合料通過回轉(zhuǎn)式加熱爐預(yù)燒，預(yù)燒的最高溫度達(dá)到1250°C以上，使玻璃配合料中的碳酸鹽完全分解，并進(jìn)入相應(yīng)的密實(shí)化燒結(jié)。分解完成的高溫粒狀料最終進(jìn)入玻璃熔窯，此時(shí)玻璃熔窯可采用高溫強(qiáng)制熔化，而不必?fù)?dān)心玻璃配合料的飛揚(yáng)問題。采用上述技術(shù)方案產(chǎn)生的有益效果在于(1)將玻璃配合料中的碳酸鹽分解轉(zhuǎn)移到玻璃熔窯之外進(jìn)行，大大地降低了玻璃配合料中的氣體含量，有效提高了熱量的傳遞，縮短了玻璃澄清、均化的時(shí)間，相當(dāng)于在不擴(kuò)大玻璃熔窯面積的前提下，提高了其單線產(chǎn)量， 降低了能源消耗；本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)在目前熔窯規(guī)模不擴(kuò)大的條件下增加熔化量209Γ30% ；
(2)回轉(zhuǎn)式加熱爐的熱源為玻璃熔窯中燃料燃燒所產(chǎn)生的部分煙氣，其熱量的不足部分由燃燒器進(jìn)行供給，節(jié)約了大量能源。


圖1是本發(fā)明回轉(zhuǎn)式加熱爐的結(jié)構(gòu)示意其中，1、儲(chǔ)料倉，2、投料裝置，3、回轉(zhuǎn)式加熱筒，4、燃燒器，5、燃?xì)膺M(jìn)口，6、空氣進(jìn)口，7、 煙氣入口，8、窯頭密封裝置，9、球形粒料出口，10、球形粒料，11、窯尾密封裝置，12、高溫引風(fēng)機(jī)。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1
如圖1所示，一種玻璃配合料碳酸鹽熔窯外分解的裝置——回轉(zhuǎn)式加熱爐，其包括投料裝置2、與水平呈3 12°傾角的回轉(zhuǎn)式加熱筒3、窯頭密封裝置8、窯尾密封裝置11和燃燒器4;
所述投料裝置2的上端設(shè)有儲(chǔ)料倉1，下端與窯尾密封裝置11連接； 所述回轉(zhuǎn)式加熱筒3的高端和低端分別與窯尾密封裝置11和窯頭密封裝置8密封連接，所述窯尾密封裝置11的一端與高溫引風(fēng)機(jī)12的進(jìn)口連通，所述窯頭密封裝置8上設(shè)有煙氣入口 7和球形粒料出口 9 ；
所述燃燒器4穿過窯頭密封裝置8伸入至回轉(zhuǎn)式加熱筒3內(nèi)，所述燃燒器4上設(shè)有燃?xì)膺M(jìn)口 5和空氣進(jìn)口 6。所述回轉(zhuǎn)式加熱筒3的長度為1(Γ50米，內(nèi)徑為1. 2^3. 5米，轉(zhuǎn)速為3 10轉(zhuǎn)/分鐘，產(chǎn)量為100 1000噸/天
采用上述裝置按照下述步驟進(jìn)行玻璃配合料的預(yù)燒處理
(1)將占玻璃配合料0. 5wt%的水玻璃溶于占玻璃配合料6wt. %的水中，然后將上述水玻璃溶液摻入玻璃配合料中，充分混勻，再利用表面帶有半圓凹面的對(duì)輥將其壓制成 3^10mm的球形粒料，由于水玻璃(粘結(jié)劑)的作用，球形粒料具有一定的強(qiáng)度，抗壓強(qiáng)度達(dá)到 5MPa，使其在運(yùn)輸過程中不至開裂。將具有一定強(qiáng)度的球形粒料運(yùn)輸并貯存在儲(chǔ)料倉1中。 所述球形粒料通過儲(chǔ)料倉1進(jìn)入投料裝置2中，再進(jìn)入回轉(zhuǎn)式加熱筒內(nèi)。(2)回轉(zhuǎn)式加熱筒3低端設(shè)有燃?xì)馊紵?，燃?xì)夂涂諝夥謩e從燃?xì)膺M(jìn)口 5和空氣進(jìn)口 6進(jìn)入燃燒器4進(jìn)行燃燒，燃燒產(chǎn)生的熱量用以補(bǔ)充回轉(zhuǎn)式加熱筒3的一部分熱量，其燃料為天然氣、發(fā)生爐煤氣等。另一部分熱量通過高溫引風(fēng)機(jī)12將玻璃熔窯內(nèi)的熱量經(jīng)過煙氣入口 7、窯頭密封裝置8引入回轉(zhuǎn)式加熱筒3內(nèi)，其中最高溫度可達(dá)到1250°C。熱量的流動(dòng)方向參見圖1中的箭頭方向。玻璃配合料的球形粒料10在回轉(zhuǎn)式加熱筒3被加熱，產(chǎn)生碳酸鹽分解，并形成硅酸鹽，球形粒料10被燒結(jié)密實(shí)化。在回轉(zhuǎn)式加熱器3的旋轉(zhuǎn)及傾角的作用下，球形粒料10被邊加熱邊向球形粒料出口 9方向行進(jìn)。分解完成的球形粒料10 最終被投入到玻璃熔窯中進(jìn)行高溫強(qiáng)制熔化。由于壓制成球形的粒料為;TlOmm，其在回轉(zhuǎn)式加熱器中的預(yù)燒分解的時(shí)間約為 30分鐘。分解完成的粒料最終被投入到玻璃熔窯當(dāng)中進(jìn)行強(qiáng)制熔化。由于配合料中的碳酸鹽已經(jīng)在回轉(zhuǎn)式加熱器中完全分解，因此由其帶入的氣體量會(huì)大幅度減少，玻璃的熔化時(shí)間、澄清時(shí)間、均化時(shí)間都會(huì)大幅度縮短，相當(dāng)于在一定的時(shí)間內(nèi)，玻璃的熔化量被大幅度的提高。 本實(shí)施例中所述水玻璃還可以用甲基纖維素替代。實(shí)施例2
與實(shí)施例1不同的是
(1)將占玻璃配合料1. 5wt%的水玻璃溶于占玻璃配合料8wt. %的水中，然后將上述水玻璃溶液摻入至玻璃配合料中，混勻，利用表面帶有半圓凹面的對(duì)輥將其壓制成5 18mm的球形粒料。(2)將球形粒料加入至回轉(zhuǎn)式加熱爐中，于118(T125(TC預(yù)燒，被燒結(jié)密實(shí)化的球形粒料從回轉(zhuǎn)式加熱爐的出口加至玻璃熔窯中。由于壓制成球形的粒料為5 18mm，其在回轉(zhuǎn)式加熱筒中的預(yù)燒分解的時(shí)間約為1 小時(shí)。本實(shí)施例中所述水玻璃還可以用甲基纖維素替代。
實(shí)施例3
與實(shí)施例1不同的是
(1)將占玻璃配合料3wt%的水玻璃溶于占玻璃配合料7wt. %的熱水(80 100°C)中， 然后將上述水玻璃溶液摻入至玻璃配合料中，混勻，利用表面帶有半圓凹面的對(duì)輥將其壓制成8 25mm的球形粒料。(2)將球形粒料加入至回轉(zhuǎn)式加熱爐中，于102(T1150°C預(yù)燒，被燒結(jié)密實(shí)化的球形粒料從回轉(zhuǎn)式加熱爐的出口加至玻璃熔窯中。由于壓制成球形的粒料為纊25mm，其在回轉(zhuǎn)式加熱筒中的預(yù)燒分解的時(shí)間約為 1. 5小時(shí)。本實(shí)施例采用3組實(shí)施例1所述的裝置同時(shí)對(duì)玻璃配合料進(jìn)行預(yù)燒處理。本實(shí)施例中所述水玻璃還可以用甲基纖維素替代。
權(quán)利要求
1.一種玻璃配合料的預(yù)燒處理工藝，其特征在于其按照下述步驟進(jìn)行(1)在玻璃配合料中摻入0.5wtor3wt%的粘結(jié)劑和，并壓制成3 25mm的球形粒料；(2)將球形粒料加入至回轉(zhuǎn)式加熱爐中，于102(T1250°C預(yù)燒0.5 2h，被燒結(jié)密實(shí)化的球形粒料從回轉(zhuǎn)式加熱爐的出口加至玻璃熔窯中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃配合料的預(yù)燒處理工藝，其特征在于步驟(1)中采用表面帶有半圓凹面的對(duì)輥將玻璃配合料壓制成球形粒料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃配合料的預(yù)燒處理工藝，其特征在于所述粘結(jié)劑為水玻璃或者甲基纖維素。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃配合料的預(yù)燒處理工藝，其特征在于步驟(2)中所述回轉(zhuǎn)式加熱爐包括投料裝置(2)、與水平呈3 12°傾角的回轉(zhuǎn)式加熱筒(3)、窯頭密封裝置 (8)、窯尾密封裝置(11)和燃燒器(4)；所述投料裝置(2)的上端設(shè)有儲(chǔ)料倉(1)，下端與窯尾密封裝置(11)連接；所述回轉(zhuǎn)式加熱筒(3 )的高端和低端分別與窯尾密封裝置(11)和窯頭密封裝置(8 )密封連接，所述窯尾密封裝置(11)的一端與高溫引風(fēng)機(jī)(12)的進(jìn)口連通，所述窯頭密封裝置 (8)上設(shè)有煙氣入口(7)和球形粒料出口(9)；所述燃燒器(4 )穿過窯頭密封裝置(8 )伸入至回轉(zhuǎn)式加熱筒(3 )內(nèi)，所述燃燒器(4 )上設(shè)有燃?xì)膺M(jìn)口(5)和空氣進(jìn)口(6)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的玻璃配合料的預(yù)燒處理工藝，其特征在于所述回轉(zhuǎn)式加熱筒 (3)的長度為10 50米，內(nèi)徑為1. 2 3. 5米，轉(zhuǎn)速為3 10轉(zhuǎn)/分鐘。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種玻璃配合料的預(yù)燒處理工藝及其裝置，其按照下述步驟進(jìn)行(1)在玻璃配合料中摻入0.5wt%~3wt%的粘結(jié)劑和6wt%~8wt%的水，混勻，壓制成3~25mm的球形粒料，并壓制成3~25mm的球形粒料；(2)將球形粒料加入至回轉(zhuǎn)式加熱爐中，于1020~1250℃預(yù)熱0.5~2h，被燒結(jié)密實(shí)化的球形粒料從回轉(zhuǎn)式加熱爐的出口加至玻璃熔窯中。本發(fā)明將玻璃配合料中的碳酸鹽分解轉(zhuǎn)移到玻璃熔窯之外進(jìn)行，大大地降低了玻璃配合料中的氣體含量，有效提高了熱量的傳遞，縮短了玻璃澄清、均化的時(shí)間，相當(dāng)于在不擴(kuò)大玻璃熔窯面積的前提下，提高了其單線產(chǎn)量，降低了能源消耗；本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)在目前熔窯規(guī)模不擴(kuò)大的條件下增加熔化量20%~30%。
文檔編號(hào)C03B3/02GK102320715SQ201110252468
公開日2012年1月18日 申請(qǐng)日期2011年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月30日
發(fā)明者何峰, 劉楷, 周宇, 李詩文, 王文田, 程金樹 申請(qǐng)人:河北省沙河玻璃技術(shù)研究院