CN103508652A - 玻璃纤维池窑结构及玻璃熔制方法 - Google Patents

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Abstract

玻璃纤维池窑结构，包括熔化部和通路两大部分；熔化部有供应玻璃原料的投料池，承接来料、形成玻璃液的熔化池，熔化池与通路的玻璃液分隔装置是流液洞或挡砖结构，熔化池上部有大碹、两侧胸墙、前脸墙、后脸墙以及烟道；熔化池顺玻璃熔流方向划分为：作为生料区的A区、作为泡沫区的B区、作为澄清区的C区；熔化池设有至少一个燃烧器，安装在大碹或胸墙上，燃烧器的火焰朝向玻璃配合料喷射，与两侧胸墙夹角是0-80°，与前脸墙或后脸墙夹角0°。应用玻璃纤维池窑结构熔制玻璃的方法，包括：在所述的玻璃纤维池窑的所述的熔化池上方，在大碹或胸墙上，设置至少一个燃烧器；向所述的燃烧器供应气态氧化剂和气态或液态或固态燃料流体；将所述燃烧器的火焰喷向玻璃配合料。本发明具有传热效率高、对耐火材料侵蚀小、池窑使用寿命长、节能等优点。

Description

玻璃纤维池窑结构及玻璃熔制方法
技术领域
本发明涉及一种玻璃纤维池窑结构及玻璃熔制方法。
背景技术
目前一般的玻璃纤维池窑结构，包括投料机、熔化部、烟道、通路以及设置在窑炉上的燃烧器和电极。燃烧器设置在熔化部两侧胸墙上，燃烧器火焰与玻璃液面平行。在熔化部的池底布置有辅助加热的电极。
玻璃的熔制就是将进入窑炉内的玻璃配合料通过燃烧器加热至高温，使它形成均匀并且气泡、条纹和结石都控制在一定范围内、符合成型要求的玻璃液。同时在池底布置的电极通电后电流通过玻璃液产生热能对池底玻璃液进行辅助加热，经过双重加热后的玻璃液通过流液洞进入通路漏板进行拉丝成型。
背景技术玻璃纤维池窑结构的燃烧器由于安装在熔化部两侧胸墙上，燃烧器的火焰与熔化部玻璃配合料或玻璃液液面平行，主要依靠辐射传热来加热玻璃原料或玻璃液，热利用率低：辐射传热效率与火焰和玻璃原料或玻璃液面之间的距离有关，距离越小，传热效率越高。由于受到窑炉结构的限制，燃烧器的安装不可能无止境地接近玻璃原料或玻璃液面，所以火焰与玻璃原料或玻璃液面之间总有一定的距离，导致火焰辐射到玻璃原料或玻璃液面上的热量没有得到最佳的利用，导致能耗大。再者，水平安装燃烧器的火焰末端上飘，对碹顶耐火材料烧损很大，甚至使碹顶耐火材料在高温负荷下产生软化，导致碹顶下沉，更有甚者导致碹顶瘫塌。
发明内容
为克服现有技术的上述缺点，本发明提供了一种传热效率高、对耐火材料侵蚀小、使用寿命长、节能的玻璃纤维池窑结构及玻璃熔制方法。
玻璃纤维池窑结构，包括熔化部和通路两大部分；所述的熔化部有供应玻璃原料的投料池，承接来料、形成玻璃液的熔化池，熔化池与通路的玻璃液分隔装置是流液洞或挡砖结构，熔化池上部有大碹、两侧胸墙、前脸墙、后脸墙以及烟道；所述的熔化池顺玻璃熔流方向划分为：作为生料区的A区、作为泡沫区的B区、作为澄清区的C区；其特征在于：
所述的熔化池设有至少一个燃烧器，安装在大碹或胸墙上，燃烧器的火焰朝向玻璃配合料的喷射角度，与两侧胸墙夹角是0-80°，与前脸墙或后脸墙夹角0°；
所述的烟道设在前脸墙上或熔化池C区上方的两侧胸墙上，或者所述的烟道设在熔化池A区上方的两侧胸墙上；所述投料池设在熔化池A区上方的两侧胸墙上，或者所述的投料池设在前脸墙上；
所述的烟道出口设有一个金属换热器，或者所述的烟道出口不设置金属换热器。
进一步，所述的A区、B区、C区各至少设有一个燃烧器。
更进一步，所述的熔化池的A区和B区设有多排垂直插在熔化池底的电极，电极没入玻璃熔液，所述的熔化池B区与C区分界处设有鼓泡装置。
应用上述玻璃纤维池窑结构熔制玻璃的方法，包括下列步骤：
步骤1，在所述的玻璃纤维池窑的所述的熔化池上方，在大碹或胸墙上，设置至少一个燃烧器；
步骤2，向所述的燃烧器供应气态氧化剂和气态或液态或固态燃料流体；
步骤3，将所述燃烧器的火焰喷向玻璃配合料，喷射角度与两侧胸墙夹角是0-80°，与前脸墙或后脸墙夹角0°，火焰的速度是30-100m/s。
本发明的技术构思是：使燃烧器对着玻璃配合料和玻璃液喷射燃料和氧气，使火焰中末端高温部分靠近甚至接触到玻璃配合料和玻璃液，减小了火焰与玻璃配合料和玻璃液之间的距离，提高了热传递效率，降低了能耗；增大了火焰中末端高温部分与碹顶耐火材料的距离，减轻了对碹顶耐火材料的侵蚀；使用电极进行辅助加热提高了窑炉的熔化能力，大幅降低了单位玻璃的能耗；鼓泡技术的使用增强了玻璃液的对流，对玻璃液起到均化作用；在使用金属换热器的情况下，可对烟气的余热回收再利用，减少能量的损失，降低生产成本。
本发明具有传热效率高、对耐火材料侵蚀小、使用寿命长、节能的优点。
附图说明
图1是本发明所述的玻璃纤维池窑结构的纵向剖视图
图2是本发明所述的玻璃纤维池窑结构的俯视图
图3是喷枪垂直设置的示意图
图4是喷枪倾斜设置的示意图
图5是燃烧器安装于胸墙上时玻璃纤维池窑结构的示意图。
图6是图5所示的玻璃纤维池窑结构的俯视图
图7是图5所示的玻璃纤维池窑结构的横截面图
具体实施方式
实施例一
参照图1-4，进一步说明本发明：
玻璃纤维池窑结构，包括熔化部5和通路13两大部分。熔化部5有供应玻璃原料的投料池14，承接来料、形成玻璃液的熔化池6，熔化池6与通路13的玻璃液分隔装置是流液洞7，熔化池6上部有大碹1、两侧胸墙4、前脸墙3、后脸墙2以及烟道11。熔化池6按工艺划分为A区（生料区）、B区（泡沫区）、C区（澄清区）。
所述的熔化池A区、B区、C区各设有至少一个燃烧器15，安装位置分别在A区、B区和C区上方的大碹1上，火焰朝向玻璃配合料喷射，与两侧胸墙夹角15°，与前脸墙或后脸墙夹角0°。
上述燃烧器15也可以垂直设置。
所述的熔化池A区和B区设有5排电极8，安装在池底，电极垂直插入玻璃液0.7m。
所述的熔化池B区与C区分界处设有鼓泡装置9。
所述的烟道11设在前脸墙3上，投料池14设在熔化池A区上方的两侧胸墙4上。投料池14连接投料机10。
所述的烟道11出口设有一个金属换热器12对烟气余热的回收再利用。
实施例二
参照图5-7，进一步说明本发明：
玻璃纤维池窑结构，包括熔化部5和通路13两大部分。熔化部5有承接来料、形成玻璃液的熔化池6，熔化池6与通路13的玻璃液分隔装置是流液洞7，熔化池6上部有大碹1、两侧胸墙4、前脸墙3、后脸墙2以及烟道11。熔化池6按工艺划分为A区（生料区）、B区（泡沫区）、C区（澄清区）。
所述的熔化池A区、B区、C区各设有至少一个燃烧器15，安装位置分别在A区、B区、C区上方的胸墙4上，火焰朝向玻璃配合料喷射，与两侧胸墙夹角58°，与前脸墙或后脸墙夹角0°。
所述的熔化池A区和B区设有5排电极8，安装在池底，电极垂直插入玻璃液0.7m。
所述的熔化池B区与C区分界处设有鼓泡装置9。
所述的烟道11设在熔化池C区上方两侧胸墙4上，投料机10设在前脸墙3上。
所述的烟道11出口设有金属换热器12对烟气余热的回收再利用。
实施例三
参照附图1-7：
应用上述玻璃纤维池窑结构熔制玻璃的方法，包括下列步骤：
步骤1，在所述的玻璃纤维池窑的所述的熔化池上方，在大碹或胸墙上，设置至少一个燃烧器；
步骤2，向所述的燃烧器供应气态氧化剂和气态或液态或固态燃料流体；
步骤3，将所述燃烧器的火焰喷向玻璃配合料，喷射角度与两侧胸墙夹角是0-80°，与前脸墙或后脸墙夹角0°，火焰的速度是30-100m/s。
本发明的技术构思是：使燃烧器15对着玻璃配合料和玻璃液喷射燃料和氧气，使火焰中末端高温部分靠近甚至接触到玻璃配合料和玻璃液，减小了火焰与玻璃配合料和玻璃液之间的距离，提高了热传递效率，降低了能耗；增大了火焰中末端高温部分与大碹1耐火材料的距离，减轻了对大碹1耐火材料的侵蚀；使用电极进行辅助加热提高了窑炉的熔化能力，大幅降低了单位玻璃的能耗；鼓泡技术的使用增强了玻璃液的对流，对玻璃液起到均化作用；在使用金属换热器的情况下，可对烟气的余热回收再利用，减少能量的损失，降低生产成本。
本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。

Claims (8)

1.玻璃纤维池窑结构，包括熔化部和通路两大部分；所述的熔化部有供应玻璃原料的投料池，承接来料、形成玻璃液的熔化池，熔化池与通路的玻璃液分隔装置是流液洞或挡砖结构，熔化池上部有大碹、两侧胸墙、前脸墙、后脸墙以及烟道；所述的熔化池顺玻璃熔流方向划分为：作为生料区的A区、作为泡沫区的B区、作为澄清区的C区；其特征在于：
所述的熔化池设有至少一个燃烧器，安装在大碹或胸墙上，燃烧器的火焰朝向玻璃配合料喷射，与两侧胸墙夹角是0-80°，与前脸墙或后脸墙夹角0°；
所述的烟道设在前脸墙上或熔化池C区上方的两侧胸墙上，或者所述的烟道设在熔化池A区上方的两侧胸墙上；所述投料池设在熔化池A区上方的两侧胸墙上，或者所述的投料池设在前脸墙上；
所述的烟道出口设有一个金属换热器，或者所述的烟道出口不设置金属换热器。
2.如权利要求1所述的玻璃纤维池窑结构，其特征在于：所述的A区、B区、C区各设有至少一个燃烧器。
3.如权利要求2所述的玻璃纤维池窑结构，其特征在于：所述的燃烧器提供气态氧化剂流体，所述的燃烧器提供气态或液态或固态燃料流体。
4.如权利要1、2和3所述的玻璃纤维池窑结构，其特征在于：所述的熔化池的A区和B区设有多排垂直插在熔化池底的电极，电极没入玻璃熔液，所述的熔化池B区与C区分界处设有鼓泡装置。
5.如权利要求4所述的玻璃纤维池窑结构，其特征在于：所述燃烧器的火焰的速度是30-100m/s。
6.如权利要求5所述的玻璃纤维池窑结构，其特征在于：所述的燃烧器的火焰朝向玻璃配合料喷射，与两侧胸墙夹角是0°时，所述的燃烧器安装位置在大碹上。
7.如权利要求5所述的玻璃纤维池窑结构，其特征在于：所述的燃烧器的火焰朝向玻璃配合料喷射，与两侧胸墙夹角>0°，且≤80°时，所述的燃烧器安装位置在胸墙或者大碹上。
8.应用如权利要求1-7之一所述的玻璃纤维池窑结构熔制玻璃的方法，包括下列步骤：
步骤1，在所述的玻璃纤维池窑的所述的熔化池上方，在大碹或胸墙上，设置至少一个燃烧器；
步骤2，向所述的燃烧器供应气态氧化剂和气态或液态或固态燃料流体；
步骤3，将所述燃烧器的火焰喷向玻璃配合料，喷射角度与两侧胸墙夹角是0-80°，与前脸墙或后脸墙夹角0°，火焰的速度是30-100m/s。
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