CN102674658A - 一种可加入玻璃碎块的炉顶燃烧枪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可加入玻璃碎块的炉顶燃烧枪，包括喷管，上述喷管包括内外套装的三层管，内管联通燃烧气源，中间管联通玻璃碎块加入装置，外管联通空气或氧气源。本发明中加入的玻璃碎块并不是通过窑炉的加料系统加入，而是是单独通过燃烧枪加入，不必须粉碎到原料所需要的粒度，而且其在掉落过程中即被预热，可明显减少能源消耗量，同时玻璃碎块表面的有机物在高温下迅速气化，避免玻璃液产生气泡。
Description
技术领域
本发明涉及玻璃熔炉中使用的炉顶燃烧枪，特别是一种可加入玻璃碎块的炉顶燃烧枪。
背景技术
传统的玻璃或玻璃纤维的熔炉，都是使用侧烧的空气／氧气燃烧的热交换器系统，燃烧的火焰经由辐射热使熔炉内的玻璃熔融，热效率低，且炉顶的耐火材料温度高。因此炉顶的耐火材料必须要有特殊耐温的材料。
玻璃熔炉最近新的发展，是使用炉顶的燃烧方式，如OCV Crown Burn Patent EP1077901B1，使用纯氧系统的天然气燃烧枪，将燃烧枪至于炉顶之上，火焰直接加热熔炉表面玻璃，因此热效率高，使能耗将低约35%,降低50% CO2排放量，减少 NOx 80% 排放量。这种新的技术已逐渐用于平板玻璃／玻璃纤维等窑炉上。
玻璃或玻璃纤维熔炉生产，一定会产生废弃料，这些废弃的玻璃／玻璃纤维必须经过清洗烘干后，然后用球磨机研磨成粉料后才能与配料一同加入熔炉中，这种做法的成本较高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可加入玻璃碎块的炉顶燃烧枪，将玻璃废料简单粉碎后即可经由该燃烧枪加入玻璃熔炉中。
其技术解决方案如下：一种可加入玻璃碎块的炉顶燃烧枪，包括喷管，上述喷管包括内外套装的三层管，内管联通燃烧气源，中间管联通玻璃碎块加入装置，外管联通空气或氧气源。
本发明在使用时，燃烧气和空气分别经由内管和外观喷出，在喷口处混合燃烧，同时，可将玻璃碎块经由加入装置加入中间管，玻璃碎块可在重力或推送装置的作用下由中间管掉出喷口，在掉落过程中会被喷枪的火焰加热，玻璃碎块表面的有机物会在高温下迅速气化，之后玻璃碎块落入窑炉中的玻璃液表面迅速融化。
本发明中间管为玻璃碎块管，可使玻璃碎削在加入过程中,中间管由于内外管的气体（天然气和空气／氧气）具有冷却作用，不会因熔炉的高温提前熔解玻璃因而阻塞玻璃碎削的流动顺畅性。同时由于燃烧的天然气和空气吹入炉内时，使中间管有往下的吸力，帮助玻璃碎削吸入燃烧的高温熔炉内。
本发明中加入的玻璃碎块并不是通过窑炉的加料系统加入，而是单独加入，不必须粉碎到原料所需要的粒度，而且由于玻璃碎块属于熟料，可迅速融熔，降低了熔炉熔解玻璃需要的能量，也使玻璃熔解粉料的需求量降低，其在掉落过程中即被预热，可明显减少能源消耗量，同时玻璃碎块表面的有机物和水分在掉落过程中高温下迅速气化，避免玻璃液产生气泡。
附图说明
图1为本发明一种实施方式的结构示意图。
图2为图1中A-A截面视图。
具体实施方式
以下未述及的技术内容均可采用或借鉴现有技术。
如图1、2所示，本发明包括喷管1，喷管1包括内外套装的三层管，内管2通过管路6联通燃烧气源，中间管3联通玻璃碎块加入装置，外管4通过管路7联通空气或氧气源。安装使用时，喷管1的外侧还需包覆耐火材料制成的火口砖。
玻璃碎块加入装置可采用现有技术中各种适于输送颗粒状碎块的设备。上述玻璃碎块可由玻璃废料经过简单的粉碎制得，玻璃块粉碎为5-10 mm左右的块状体。中间管3的尺寸设计以能够保证上述玻璃碎块顺利通过即可。本实施方式中，上述玻璃碎块加入口8为一倒锥形口。
以本实施方式的燃烧枪为例，将此燃烧枪置于一个46平方米的玻璃纤维熔炉中（表1）和100平方米的平板熔炉（表2）中的使用效果对比。燃烧枪的发热热量参数如下：
发热量 750,000 千卡 kilocalorie/hr
进口天然气压力: 1.5 Bar, 实际使用 0.7 bar
氧气进口压力: 1.0Bar.， 实际使用 0.7 bar
天燃气使用流量50-80 Nm3/hr。
表1
| 天燃气使用流量 | 玻璃碎削加入量 | 玻璃熔化量 | 玻璃碎／玻璃量 | 熔化玻璃需要热量 | 热量能量节省比例 | 天然气节省比例 |
| (Nm3/hr) | (kg/hr) | (kg/hr) | % | （Kcal/kg） | % | % |
| 50 | 0 | 3810 | 0% | 1250 | ||
| 48 | 100 | 3800 | 2.6% | 1200 | 4.0% | 4.0% |
| 45 | 200 | 3850 | 5.2% | 1100 | 12.0% | 10.0% |
| 42 | 300 | 3820 | 7.9% | 990 | 20.8% | 16.0% |
| 40 | 400 | 3845 | 10.4% | 950 | 24.0% | 20.0% |
| 38 | 500 | 3810 | 13.1% | 900 | 28.0% | 24.0% |
经由玻璃纤维熔炉（46平方米）的实例试用，观察发现加入玻璃碎削前熔制玻璃需要的热量为1250 Kcal/kg ,当逐步加入玻璃碎削后，维持相同的玻璃融化量（约3810 kg/hr）的情况下，随玻璃碎削量的增加，熔化玻璃需要的热量明显降低，这是因玻璃碎削为熟料，比较容易熔解，当玻璃碎削加入量达到13%时，只需要900 Kcal/kg的热量就可熔制相同量的玻璃，热量节省比例为28%, 天然气节省比例为24%，由此数据，可明显显示这种玻璃碎削炉顶燃烧枪节能的效果良好。
表2
| 天燃气使用流量 | 玻璃碎削加入量 | 玻璃熔化量 | 玻璃碎／玻璃量 | 熔化玻璃需要热量 | 热量能量节省比例 | 天然气节省比例 |
| (Nm3/hr) | (kg/hr) | (kg/hr) | % | （Kcal/kg） | % | % |
| 50 | 0 | 10400 | 0% | 980 | ||
| 45 | 1000 | 10420 | 9.6% | 960 | 2.0% | 10.0% |
| 44 | 1200 | 10400 | 11.5% | 890 | 9.2% | 12.0% |
| 42 | 1400 | 10300 | 13.6% | 850 | 13.3% | 16.0% |
| 40 | 1600 | 10200 | 15.7% | 820 | 16.3% | 20.0% |
| 38 | 1800 | 11000 | 16.4% | 800 | 18.4% | 24.0% |
经由平板玻璃熔炉（100平方米）的实例试用，观察发现加入玻璃碎削前熔制玻璃需要的热量为9800 Kcal/kg ,当逐步加入玻璃碎削后，维持相同的玻璃融化量（约10,400 kg/hr）的情况下，随玻璃碎削量的增加，熔化玻璃需要的热量明显降低，这也是因玻璃碎削为熟料，比较容易熔解，当玻璃碎削加入量达到16%时，只需要800 Kcal/kg的热量就可熔制相同量的玻璃，热量节省比例为18.4%, 天然气节省比例为24%，由此数据，可明显显示这种玻璃碎削炉顶燃烧枪节能的效果良好。
一般玻璃碎削可加入10-30 %(重量比)，在这比例范围内的能源可节省10-20%。
由上可以看出，本发明具有明显的节能效果。
需要指出的是，本发明包括但不仅限于上述实施方式，在此基础上他显而易见的变化均应认为不脱离本发明的实质。
Claims (2)
1.一种可加入玻璃碎块的炉顶燃烧枪，包括喷管，其特征在于：所述喷管包括内外套装的三层管，内管联通燃烧气源，中间管联通玻璃碎块加入装置，外管联通空气或氧气源。
2.根据权利要求1所述的一种可加入玻璃碎块的炉顶燃烧枪，其特征在于：所述喷管具有一个玻璃碎块加入口，该玻璃碎块加入口为一倒锥形口。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN2012101601764A CN102674658A (zh) | 2012-05-23 | 2012-05-23 | 一种可加入玻璃碎块的炉顶燃烧枪 |
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| CN2012101601764A Pending CN102674658A (zh) | 2012-05-23 | 2012-05-23 | 一种可加入玻璃碎块的炉顶燃烧枪 |
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| CN (1) | CN102674658A (zh) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1257121C (zh) * | 2004-07-02 | 2006-05-24 | 谢西平 | 完全预混式燃烧熔炼方法及使用该方法生产玻璃的熔炉 |
| CN101618938B (zh) * | 2009-08-05 | 2011-08-17 | 江苏华尔润集团有限公司 | 稀相气力输送固体燃料熔制玻璃的方法以及其装置 |
| EP2450316A1 (en) * | 2009-07-01 | 2012-05-09 | Asahi Glass Company, Limited | Glass melting furnace, process for producing molten glass, apparatus for manufacturing glass products, and process for manufacturing glass products |
-
2012
- 2012-05-23 CN CN2012101601764A patent/CN102674658A/zh active Pending
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