CN104478195A - 补偿稳定浸没燃烧熔制玻璃液的新方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及补偿稳定浸没燃烧熔制玻璃液的新方法。通过插入玻璃液中并在被侵蚀损耗后可不断获得补偿的气体喷管（6），将气体燃料和气体氧化剂分别射入玻璃液内，使其在玻璃液内混合燃烧并形成燃烧空腔，或将气体燃料和气体氧化剂的混合气体射入玻璃液内燃烧，产生的高温气体搅动玻璃液，并将大部分热量传给玻璃液和配合料，使玻璃料迅速熔化均质；通过一种组合衔接装置将气体喷管（6）和补偿管（7）在不切断气源的前提下衔接起来，并在气体喷管（6）被侵蚀损耗到一定程度后，将其向窑池内推进，以补偿其被蚀损的部分，以保持气体喷管（6）的喷口在玻璃液内的位置基本不变，从而保持火焰在玻璃液内的稳定燃烧，同时保证气体喷管（6）的长期使用寿命。

Description

补偿稳定浸没燃烧熔制玻璃液的新方法

技术领域

玻璃熔化工艺。

背景技术

玻璃液的熔制是玻璃制造工艺中最重要、最核心的工艺。它的优劣对于绿色环保、节能减排以及玻璃的制造成本的高低，有着举足轻重的作用。

目前，用燃料连续熔制玻璃液均采用表面加热的方法。它有着几个难以克服的缺点：一是热效率较低，其热损耗约占总热耗量的70%~80%，每公斤玻璃液热耗在1800千卡以上；二是熔化率较低，一般在1.5吨/平方米·日以下；三是熔化池燃烧空间的燃气温度高、流速大，对窑炉耐火材料侵蚀较快，降低了窑炉使用寿命。为了省能源和降低成本并提高窑炉使用寿命，国内外都在探索更有效的加热方法代替表面加热，浸没燃烧就是其中一种。

迄今为止，所谓浸没燃烧是将气态燃料燃烧器浸没在玻璃液中，燃烧的废气以高温高速直接喷入熔池玻璃液中，搅动着玻璃液，并将大部分热量传给玻璃液和配合料，使玻璃料迅速熔化。

这种方法不仅是燃烧气体的热量被玻璃液充分吸收，热损失小，熔化率高，节能效果十分显著（国外介绍浸没燃烧方法的熔化率可达9~10吨/平方米·日，每公斤玻璃液热耗在1000~1300千卡）。而且由于高温气体翻腾，对玻璃液起搅拌作用，使池内的玻璃液更均匀。又由于离开玻璃液的废气温度基本和熔池中表面玻璃液的温度相同，因而降低了熔窑空间的温度，延长了窑炉的使用寿命。

浸没燃烧方法有许多优点，因此包括中国在内的美、日、法、俄等国都先后进行了深入的研究和试验，但到目前为止均未获得成功。

其原因在于，这种浸没燃烧的方法有着难以解决的问题：一是玻璃液粘度、气源压力和流量的波动，对混合气体压力和喷速的影响很大，使其难以长期恒定地保持在玻璃液中燃烧，极易造成脱火或回火现象；而最为关键的问题是：由于受材料限制，燃烧器(尤其是喷火嘴)极易损耗、寿命较短，而且既无法补偿也难以更换。所以尽管经过长期的研究和试验，却难以投入实际应用。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种补偿稳定浸没燃烧熔制玻璃液的新方法，其技术特征是：通过插入玻璃液中并在被侵蚀损耗后可不断获得补偿的气体喷管（6），将气体燃料和气体氧化剂分别射入玻璃液内，使其在玻璃液内混合燃烧并形成燃烧空腔，或将气体燃料和气体氧化剂的混合气体射入玻璃液内燃烧，产生的高温气体搅动玻璃液，并将大部分热量传给玻璃液和配合料，使玻璃料迅速熔化均质；通过一种组合衔接装置将气体喷管（6）和补偿管（7）在不切断气源的前提下衔接起来，并在气体喷管（6）被侵蚀损耗到一定程度后，将其向窑池内推进，以补偿其被蚀损的部分，以保持气体喷管（6）的喷口在玻璃液内的位置基本不变，从而保持火焰在玻璃液内的稳定燃烧，同时保证气体喷管（6）的长期使用寿命。

上述组合衔接装置为前后布置的一对具有半管对合组装结构的三通（或多通）管（A）和（B）。在气体喷管（6）和补偿管（7）的两端设有螺纹，使其通过螺纹连接在一起。在衔接气体喷管（6）和补偿管（7）时，首先将三通管（B）布置在三通管（A）后方，将补偿管（7）从三通管（B）底部插入后，关闭三通管（B）的输送支管阀门（5a），并用定位螺丝（2a）将补偿管（7）临时定位在三通管（B）和三通管（A）的两个输送支管（1a）和（1）之间；然后打开三通管（B）的进气支管阀门（3a）和三通管（A）的输送支管阀门（5），同时关闭三通管（A）进气支管阀门（3）；再将三通管（B）和固定在其上的补偿管（7）共同推进到气体喷管（6）的底部，并将气体喷管（6）和补偿管（7）通过螺纹连接起来；然后将三通管（A）拆除；通过三通管（A）和三通管（B）的循环交替向窑池推进，从而实现对气体喷管（6）的长期不断补偿。

为确保气体喷管（6）被侵蚀损耗到一定程度后顺利向窑池内推进，在其与窑底耐火材料（8）的孔壁之间埋设有可确保气体喷管（6）在其中密封滑动的密封套筒（9）。密封套筒（9）的材质可选择石墨，尤其是弹性石墨。

上述气体喷管（6）和补偿管（7）的材质可采用石英管、耐热金属管、衬有耐火材料内衬的金属管、耐火材料管（如锆刚玉）等。因为石英具有膨胀系数低、耐高温化学侵蚀、不污染玻璃液和易加工制作等优点，所以可优先选用石英管。

与先前人们研究试验的以固定燃烧器为基础的浸没燃烧方法相比，这种补偿稳定浸没燃烧熔制玻璃液的新方法的优点在于：1、可克服玻璃液粘度和燃烧产物压力波动的影响，燃烧过程稳定可靠；2、在玻璃液中的燃烧深度可调可控；3、这种浸没燃烧设备的使用和更换简单方便且使用寿命可与窑龄同长。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是气体喷管（6）和补偿管（7）的衔接原理剖面结构图。

图2是喷气装置在正常工作状态的剖面结构图。

图3是具有半管对合组装结构的三通管外形立体图。

 图中1. 三通管（A）的输送支管，1a. 三通管（B）的输送支管，2. 三通管（A）的定位螺丝，2a. 三通管（B）的定位螺丝，3. 三通管（A）的进气支管阀门，3a. 三通管（A）的进气支管阀门，4. 三通管（A）的进气支管，4a. 三通管（B）的进气支管，5. 三通管（A）的输送支管阀门，5a. 三通管（B）的输送支管阀门，6. 燃气喷管，7. 补偿管，8. 窑底耐火材料，9. 密封套筒，10.冷却水套。

具体实施方式

图1中，在衔接气体喷管（6）和补偿管（7）时，首先将三通管（B）布置在三通管（A）后方，将补偿管（7）从三通管（B）底部插入后，关闭三通管（B）的输送支管阀门（5a），并用定位螺丝（2a）将补偿管（7）临时定位在三通管（B）和三通管（A）的两个输送支管（1a）和（1）之间；然后打开三通管（B）的进气支管阀门（3a）和三通管（A）的输送支管阀门（5），同时关闭三通管（A）进气支管阀门（3）；再将三通管（B）和固定在其上的补偿管（7）共同推进到气体喷管（6）的底部，并将气体喷管（6）和补偿管（7）通过螺纹连接起来；然后将三通管（A）拆除；通过三通管（A）和三通管（B）的循环交替向窑池推进，从而实现对气体喷管（6）的长期不断补偿。

图2中，当气体喷管（6）被侵蚀损耗到一定程度后，将三通管（B）和固定在其上的补偿管（7）以及气体喷管（6）共同向窑池推进，以补偿气体喷管（6）被蚀损的部分，以保持气体喷管（6）的喷口在玻璃液内的位置基本不变，从而保持火焰在玻璃液内的稳定燃烧，同时保证气体喷管（6）的长期使用寿命。

图3是上述三通管的外形立体图，它具有半管对合组装结构，使其可在气体喷管（6）和补偿管（7）上快速方便的拆卸组装，以完成三通管（A）和三通管（B）的循环交替。

Claims (4)

1.一种补偿稳定浸没燃烧熔制玻璃液的新方法，其技术特征是：通过插入玻璃液中并在被侵蚀损耗后可不断获得补偿的气体喷管（6），将气体燃料和气体氧化剂分别射入玻璃液内，使其在玻璃液内混合燃烧并形成燃烧空腔，或将气体燃料和气体氧化剂的混合气体射入玻璃液内燃烧，产生的高温气体搅动玻璃液，并将大部分热量传给玻璃液和配合料，使玻璃料迅速熔化均质；通过一种组合衔接装置将气体喷管（6）和补偿管（7）在不切断气源的前提下衔接起来，并在气体喷管（6）被侵蚀损耗到一定程度后，将其向窑池内推进，以补偿其被蚀损的部分，以保持气体喷管（6）的喷口在玻璃液内的位置基本不变，从而保持火焰在玻璃液内的稳定燃烧，同时保证气体喷管（6）的长期使用寿命。

2.根据权利要求1所述的一种补偿稳定浸没燃烧熔制玻璃液的新方法，其技术特征是：上述组合衔接装置为前后布置的一对具有半管对合组装结构的三通管（A）和（B），在气体喷管（6）和补偿管（7）的两端设有螺纹，使其通过螺纹连接在一起；在衔接气体喷管（6）和补偿管（7）时，首先将三通管（B）布置在三通管（A）后方，将补偿管（7）从三通管（B）底部插入后，关闭三通管（B）的输送支管阀门（5a），并用定位螺丝（2a）将补偿管（7）临时定位在三通管（B）和三通管（A）的两个输送支管（1a）和（1）之间；然后打开三通管（B）的进气支管阀门（3a）和三通管（A）的输送支管阀门（5），同时关闭三通管（A）进气支管阀门（3）；再将三通管（B）和固定在其上的补偿管（7）共同推进到气体喷管（6）的底部，并将气体喷管（6）和补偿管（7）通过螺纹连接起来；然后将三通管（A）拆除；通过三通管（A）和三通管（B）的循环交替向窑池推进，从而实现对气体喷管（6）的长期不断补偿。

3.根据权利要求1所述的一种补偿稳定浸没燃烧熔制玻璃液的新方法，其技术特征是：为确保气体喷管（6）被侵蚀损耗到一定程度后顺利向窑池内推进，在其与窑底耐火材料（8）的孔壁之间埋设有可确保气体喷管（6）在其中密封滑动的密封套筒（9），密封套筒（9）的材质为石墨。

4.根据权利要求1所述的一种补偿稳定浸没燃烧熔制玻璃液的新方法，其技术特征是：上述气体喷管（6）和补偿管（7）的材质为石英管。