適合于硼硅酸鹽玻璃的大型熔窯的制作方法
【專利摘要】提供了一種適合于硼硅酸鹽玻璃的大型熔窯，設(shè)有熔制區(qū)，強(qiáng)化區(qū)，上升區(qū)，及澄清區(qū)。所述熔制區(qū)和和所述強(qiáng)化區(qū)用隔墻分隔，所述隔墻的下端深入玻璃液面以下，但不觸及熔窯池底，以保證兩個區(qū)域的玻璃液是連通。根據(jù)本實用新型實施例的適合于硼硅酸鹽玻璃的大型熔窯，熔制區(qū)和強(qiáng)化區(qū)結(jié)構(gòu)也可以改善火焰熔化帶來的硼硅酸鹽玻璃在熔制過程中硼揮發(fā)的問題。熔融玻璃液從強(qiáng)化區(qū)流液洞流出，經(jīng)上升區(qū)，進(jìn)入池深較淺的澄清區(qū)。通過在上升區(qū)設(shè)置的均化裝置和澄清區(qū)設(shè)置的電加熱和負(fù)壓系統(tǒng)，熔制的玻璃液得到充分的均化和澄清。
【專利說明】適合于硼硅酸鹽玻璃的大型熔窯

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及玻璃熔制裝備【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種適合于硼硅酸鹽玻璃的熔窯。該熔窯具有電熔熔化和火焰熔化結(jié)合的特點及特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)計，是一種生產(chǎn)能力較大的硼硅酸鹽玻璃熔窯。

【背景技術(shù)】
[0002]硼硅酸鹽玻璃具有粘度大、熔制溫度高、硼易揮發(fā)及硼硅分相等特點。如果使用單一的火焰熔制方式，依靠空間輻射加熱，不僅熱效率較低，對于熔制這種較難熔的玻璃來說，熔制效果不佳，且火焰的擾動會增加硼的揮發(fā)量。
[0003]全電熔技術(shù)用于15t/d以下的小型玻璃熔窯，是經(jīng)濟(jì)且適用的熔制工藝，尤其適用于一些高揮發(fā)組分玻璃，高熔制溫度的玻璃和特種玻璃。目前，對于硼硅酸鹽玻璃來說，這種小型的全電熔窯主要用于生產(chǎn)一些玻璃器皿、玻璃管材和玻璃棒材等產(chǎn)量不是很高的玻璃產(chǎn)品。從實際生產(chǎn)經(jīng)驗來看,生產(chǎn)能力超過20t/d的全電熔窯，由于電極增多，熔制過程中，電流分布比較復(fù)雜，熔制出的玻璃液均勻性較差，玻璃產(chǎn)品中條紋較多。
[0004]硼硅酸鹽玻璃，尤其是高硼硅玻璃，由于熱學(xué)性能優(yōu)良，其應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣，特別是平板硼硅酸鹽玻璃被用于各種玻璃基板，儀器玻璃、耐熱玻璃視窗，防火玻璃等領(lǐng)域。要滿足高產(chǎn)的平板玻璃成形工藝要求，窯爐的生產(chǎn)能力就要與之相匹配。
[0005]然而，關(guān)于減少火焰燃燒帶來的硼揮發(fā)的問題，從硼揮發(fā)的機(jī)理來看:在粉狀配合料轉(zhuǎn)化成玻璃液的過程中，含硼的配合料遇熱分解，并與配合料中其它氧化物發(fā)生反應(yīng)，形成各種具有較高熔點的化合物。這一過程中大量的氣體和水分隨著溫度的升高、反應(yīng)的進(jìn)行從配合料中排出，氧化硼也隨之揮發(fā)，氧化硼的揮發(fā)量占全程揮發(fā)量的91%左右。然而，當(dāng)大量玻璃液的生成時，高粘度的玻璃液使氧化硼向表面的擴(kuò)散速度變得很小，此階段氧化硼的揮發(fā)量只占全程揮發(fā)量的9%左右。因此，為了減少氧化硼的揮發(fā)熔制區(qū)應(yīng)采用冷頂方式，而火焰燃燒就要與粉狀配合料完全隔離。
[0006]由上可知，只要采用一種合適的熔窯結(jié)構(gòu)形式，避免在硼硅酸鹽配合料轉(zhuǎn)化成玻璃液的過程中氧化硼的揮發(fā)，增加玻璃液的均勻性，就可以采用大型熔窯熔制出優(yōu)質(zhì)的硼硅酸鹽玻璃液。
實用新型內(nèi)容
[0007]本實用新型旨在適合于硼硅酸鹽玻璃的大型熔窯，結(jié)合了火焰熔化和電熔熔化技術(shù)的優(yōu)點，是一種生產(chǎn)能力在20t/d以上的熔窯。
[0008]為了達(dá)成上述目的，提供了一種適合于硼硅酸鹽玻璃的大型熔窯，所述熔窯設(shè)有熔制區(qū)，強(qiáng)化區(qū)，上升區(qū)，及澄清區(qū)。所述熔制區(qū)和和所述強(qiáng)化區(qū)用隔墻分隔，所述隔墻的下端深入玻璃液面以下，但不觸及熔窯池底，以保證兩個區(qū)域的玻璃液是連通。
[0009]一些實施例中，所述強(qiáng)化區(qū)采用混合加熱的方式，其中所述玻璃液表面采用火焰加熱，所述熔窯池底采用電極加熱。
[0010]一些實施例中，所述火焰加熱可為全氧燃燒，氧氣助燃，或空氣燃燒。
[0011]一些實施例中，所述電極加熱包括在所述熔制區(qū)池底設(shè)置加熱電極。
[0012]一些實施例中，所述玻璃液經(jīng)過所述強(qiáng)化區(qū)末端底部的流液洞進(jìn)入所述上升區(qū)。
[0013]一些實施例中，所述上升區(qū)設(shè)有均化裝置。
[0014]一些實施例中，所述均化裝置可為鼓泡，機(jī)械攪拌，或超聲波。
[0015]一些實施例中，所述澄清區(qū)的池深較所述熔制區(qū)，所述強(qiáng)化區(qū)，及所述上升區(qū)淺。
[0016]—些實施例中，在所述玻璃液的液面上方空間內(nèi)設(shè)置電加熱和負(fù)壓系統(tǒng)。
[0017]一些實施例中，所述澄清區(qū)的電加熱和負(fù)壓系統(tǒng)采用硅碳棒在玻璃液表面加熱，并且用機(jī)械排風(fēng)方式保證所述澄清區(qū)的負(fù)壓狀態(tài)。
[0018]根據(jù)本實用新型實施例的適合于硼硅酸鹽玻璃的大型熔窯，熔制區(qū)和強(qiáng)化區(qū)結(jié)構(gòu)也可以改善火焰熔化帶來的硼硅酸鹽玻璃在熔制過程中硼揮發(fā)的問題。熔融玻璃液從強(qiáng)化區(qū)流液洞流出，經(jīng)上升區(qū)，進(jìn)入池深較淺的澄清區(qū)。通過在上升區(qū)設(shè)置的均化裝置和澄清區(qū)設(shè)置的電加熱和負(fù)壓系統(tǒng)，熔制的玻璃液得到充分的均化和澄清。
[0019]以下結(jié)合附圖，通過示例說明本實用新型主旨的描述，以清楚本實用新型的其他方面和優(yōu)點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]結(jié)合附圖，通過下文的詳細(xì)說明，可更清楚地理解本實用新型的上述及其他特征和優(yōu)點，其中:
[0021]圖1為根據(jù)本實用新型實施例的硼硅酸鹽玻璃熔窯的立面圖；及
[0022]圖2為根據(jù)本實用新型實施例的硼硅酸鹽玻璃熔窯的平面圖。

【具體實施方式】
[0023]參見本實用新型具體實施例的附圖，下文將更詳細(xì)地描述本實用新型。然而，本實用新型可以以許多不同形式實現(xiàn)，并且不應(yīng)解釋為受在此提出之實施例的限制。相反，提出這些實施例是為了達(dá)成充分及完整公開，并且使本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員完全了解本實用新型的范圍。
[0024]現(xiàn)參考圖1和圖2，詳細(xì)說明根據(jù)本實用新型實施例的適合于硼硅酸鹽玻璃的大型熔窯。
[0025]如圖1和2所示，所述熔窯設(shè)有熔制區(qū)，強(qiáng)化區(qū)，上升區(qū)，及澄清區(qū)。所述熔制區(qū)和和所述強(qiáng)化區(qū)用隔墻分隔，所述隔墻的下端深入玻璃液面以下，但不觸及熔窯池底，以保證兩個區(qū)域的玻璃液是連通。
[0026]一些實施例中，所述強(qiáng)化區(qū)采用混合加熱的方式，其中所述玻璃液表面采用火焰加熱，所述熔窯池底采用電極加熱。所述火焰加熱可為全氧燃燒，氧氣助燃，或空氣燃燒。所述電極加熱包括在所述熔制區(qū)池底設(shè)置加熱電極。
[0027]—些實施例中，所述玻璃液經(jīng)過所述強(qiáng)化區(qū)末端底部的流液洞進(jìn)入所述上升區(qū)。所述上升區(qū)設(shè)有均化裝置。所述均化裝置可為鼓泡，機(jī)械攪拌，或超聲波。所述澄清區(qū)的池深較所述熔制區(qū)，所述強(qiáng)化區(qū)，及所述上升區(qū)淺。
[0028]—些實施例中，在所述玻璃液的液面上方空間內(nèi)設(shè)置電加熱和負(fù)壓系統(tǒng)。所述澄清區(qū)的電加熱和負(fù)壓系統(tǒng)采用硅碳棒在玻璃液表面加熱，并且用機(jī)械排風(fēng)方式保證所述澄清區(qū)的負(fù)壓狀態(tài)
[0029]本實施例中火焰熔化部分選取全氧燃燒方式，如圖所示，這種熔窯分為熔制區(qū)、強(qiáng)化區(qū)、上升區(qū)和澄清區(qū)，其中強(qiáng)化區(qū)窯體兩側(cè)設(shè)置兩個排煙煙道。
[0030]本實用新型的熔窯熔制區(qū)和強(qiáng)化區(qū)，在液面線7附近通過隔墻1隔開，隔墻1可以調(diào)整插入玻璃液面線7的深度。隔墻1下方，熔制區(qū)和強(qiáng)化區(qū)是連通的。
[0031]熔制區(qū)上方為開放式投料口，粉狀配合料經(jīng)投料機(jī)均勻投至熔制區(qū)熔融的玻璃液上方，熔制區(qū)底部設(shè)置加熱電極3，加熱電極3的功率必須確保熔制區(qū)的表面覆蓋較厚的粉狀配合料層，粉狀配合料層表面的溫度盡量低，使從熔制區(qū)玻璃液中揮發(fā)的氧化硼在配合料覆蓋層中冷凝回流至玻璃液中，從而減少氧化硼的揮發(fā)。
[0032]強(qiáng)化區(qū)窯爐池底采用電極4從池底加熱，窯爐側(cè)墻上設(shè)置火焰燃燒噴槍口 2，用于架設(shè)全氧噴槍，在液面線7上方空間，采用火焰加熱。電極加熱和火焰加熱結(jié)合的方式，能使玻璃液熔制質(zhì)量提高，增加玻璃液的均勻性，適合于生產(chǎn)能力較大的熔窯。由于隔墻1將火焰空間和粉狀配合料隔開，減少了火焰燃燒對粉狀配合料的擾動，從而減少了氧化的揮發(fā)。窯爐兩側(cè)的煙道，用于排放火焰燃燒產(chǎn)生的廢氣。
[0033]強(qiáng)化區(qū)的玻璃液通過強(qiáng)化區(qū)和上升區(qū)之間的流液洞5，進(jìn)入上升區(qū)。流液洞5位于靠近熔窯池底的地方。上升區(qū)底部設(shè)置鼓泡裝置6，用于減小玻璃液在流動過程中比重較重的鋁元素在上升區(qū)的死角位置聚集，增加玻璃液的均勻性。
[0034]上升區(qū)和澄清區(qū)處于一個較密閉的空間，且澄清區(qū)池深較淺，在澄清區(qū)熔窯側(cè)墻上的機(jī)械排風(fēng)口 10處設(shè)置減壓裝置，降低上升區(qū)和澄清區(qū)液面線7上方空間的壓力，加快玻璃液中氣泡的排出。另外在上升區(qū)和澄清區(qū)液面線7上方空間設(shè)置隔板8，隔板8上方在用硅碳棒9，對玻璃液進(jìn)行輻射加熱，降低玻璃液的粘度來加快玻璃中氣泡的排出。
[0035]根據(jù)本實用新型實施例的適合于硼硅酸鹽玻璃的大型熔窯，熔制區(qū)和強(qiáng)化區(qū)結(jié)構(gòu)也可以改善火焰熔化帶來的硼硅酸鹽玻璃在熔制過程中硼揮發(fā)的問題。熔融玻璃液從強(qiáng)化區(qū)流液洞流出，經(jīng)上升區(qū)，進(jìn)入池深較淺的澄清區(qū)。通過在上升區(qū)設(shè)置的均化裝置和澄清區(qū)設(shè)置的電加熱和負(fù)壓系統(tǒng)，熔制的玻璃液得到充分的均化和澄清。
[0036]以上詳細(xì)描述了本實用新型的較佳具體實施例。應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員無需創(chuàng)造性勞動就可以根據(jù)本實用新型的構(gòu)思做出諸多修改和變化。凡本【技術(shù)領(lǐng)域】中技術(shù)人員依本實用新型的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在由權(quán)利要求書所確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種適合于硼硅酸鹽玻璃的大型熔窯，其特征在于，所述熔窯設(shè)有熔制區(qū)，強(qiáng)化區(qū)，上升區(qū)，及澄清區(qū)，其中， 所述熔制區(qū)和和所述強(qiáng)化區(qū)用隔墻分隔，所述隔墻的下端深入玻璃液面以下，但不觸及熔窯池底，以保證兩個區(qū)域的玻璃液是連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熔窯，其特征在于，所述強(qiáng)化區(qū)采用混合加熱的方式，其中所述玻璃液表面采用火焰加熱，所述熔窯池底采用電極加熱。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熔窯，其特征在于，所述火焰加熱可為全氧燃燒，氧氣助燃，或空氣燃燒。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熔窯，其特征在于，所述電極加熱包括在所述熔制區(qū)池底設(shè)置加熱電極。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熔窯，其特征在于，所述玻璃液經(jīng)過所述強(qiáng)化區(qū)末端底部的流液洞進(jìn)入所述上升區(qū)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的熔窯，其特征在于，所述上升區(qū)設(shè)有均化裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的熔窯，其特征在于，所述均化裝置可為鼓泡，機(jī)械攪拌，或超聲波。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熔窯，其特征在于，所述澄清區(qū)的池深較所述熔制區(qū)，所述強(qiáng)化區(qū)，及所述上升區(qū)淺。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的熔窯，其特征在于，在所述玻璃液的液面上方空間內(nèi)設(shè)置電加熱和負(fù)壓系統(tǒng)。
10.根據(jù)如權(quán)利要求9所述的熔窯，其特征在于，所述澄清區(qū)的電加熱和負(fù)壓系統(tǒng)采用硅碳棒在玻璃液表面加熱，并且用機(jī)械排風(fēng)方式保證所述澄清區(qū)的負(fù)壓狀態(tài)。
【文檔編號】C03B5/00GK204185369SQ201420530106
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年9月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月16日
【發(fā)明者】彭壽, 劉清, 江龍躍, 曹艷平, 王曉龍 申請人:中國建材國際工程集團(tuán)有限公司