CN104986940A - 玻璃熔化装置及其延长使用寿命的熔化方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够延长使用寿命的熔化装置及其熔化方法。玻璃熔化装置，包括外埚、鼓泡管、出料管和加热装置，所述鼓泡管插入到外埚内，还包括凸曲面体结构的内埚，所述内埚设置在外埚内的底部，在所述内埚的凸曲面上设置有若干通孔，所述鼓泡管的数量为2根以上，并且采用几何对称排列或等间距的排列方式。本发明通过鼓泡管的数量及其鼓泡气体的有效控制，可降低原料直接冲击底部铂金结构和腐蚀铂金结构的可能性，将外埚内的玻璃液分为鼓泡管围成的内侧区域和外侧区域，从而可以有效降低粉料接触外埚壁面的机会，延长熔化装置的使用寿命。

Description

玻璃熔化装置及其延长使用寿命的熔化方法

技术领域

本发明涉及一种用于玻璃生产的熔化装置及其熔化方法，特别是涉及一种玻璃配合物粉料熔化成玻璃液的过程中所使用的熔化装置的保护、玻璃液流速度场的优化及获取稳定均匀玻璃物化性能的改进技术。

背景技术

众所周知，玻璃熔炼工序具有以下5个基本过程：1)配合料在加热过程中相互之间发生一系列的物理化学反应形成硅酸盐或是类似的化合物的低温共熔物；2)温度持续升高时，共熔物的黏度降低，内部逐渐形成均匀透明玻璃液，此时玻璃液中还有大量气泡；3)初熔的玻璃液在温度继续升高后，玻璃内部气体排除，玻璃液澄清；4)将澄清好的玻璃液逐步降低温度，一方面可以通过降温将尚未排除的小气泡重新溶解吸收到玻璃液中，另一方面通过搅拌等方法，使玻璃液内部温度和组成达到最大均匀化；5)将冷却到一定温度的玻璃液通过料道输送到成型装置进行成型。

在玻璃熔炼过程中，从配合料到初熔玻璃液的阶段是玻璃熔炼中最重要、最复杂的阶段，在这一阶段配合料每个部分停留时间或反应时间的不同，都极易引起玻璃组分偏差、玻璃内气体量不一致、甚至是含有未熔物形成的结石，并将会导致玻璃品质下降，因此在玻璃熔化过程中需要根据玻璃牌号、出料量、品质要求等因素来综合考虑玻璃熔化装置的选择。在浮法玻璃熔化中，普遍选择长方形火焰窑；在玻璃纤维生产中，多选择全电熔窑；而在光学玻璃生产中一般会选择特别设计的小型连续池炉作为熔化装置。采用小吨位窑炉(出料量每天不足一吨)生产特殊的光学玻璃时，特别注重降低玻璃内在的气泡、条纹、结石等缺陷对产品质量的影响，常见的做法是采用贵金属材料，如铂、铑及其合金，来直接制作玻璃熔化装置，而不采用耐火材料制作熔化装置。

目前，在采用贵金属制作小型熔化装置时一般会采用单层埚体结构，外加耐火材料，并在耐火材料内加装加热装置，该结构具有节约贵金属，降低生产成本投入等优点，但是由于其结构过于简单，具有以下两方面的缺点：一方面，粉料在装置中熔化形成玻璃液时，在装置内的停留时间分布较差，往往会带来一些玻璃熔化质量问题，如玻璃熔化不充分形成结石、条纹等缺陷；另一方面，当粉料内含有强还原性成分时，被还原的单质容易使贵金属结构遭到破损，或是原料冲击埚底，造成埚底损伤，影响使用寿命。

CN204079751U公开了一种内埚成凹球面的双层埚体设计，以此来改善玻璃气泡质量和提高玻璃气泡质量稳定性，防止加入的玻璃原料对外埚体的冲击，但是该装置并未解决加工工艺、高温埚体蠕变等问题导致的内埚与外埚之间出现的间隙问题，产生变形，使用寿命受到影响，进一步破坏该内埚体底孔对玻璃液的导流作用，降低玻璃熔化质量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够延长使用寿命的熔化装置。

本发明还要提供一种延长熔化装置的使用寿命的熔化方法。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：玻璃熔化装置，包括外埚、鼓泡管、出料管和加热装置，所述鼓泡管插入到外埚内，还包括凸曲面体结构的内埚，所述内埚设置在外埚内的底部，在所述内埚的凸曲面上设置有若干通孔，所述鼓泡管的数量为2根以上，并且采用几何对称排列或等间距的排列方式。

所述鼓泡管管口到外埚底部的距离不超过玻璃液位到外埚底部的距离的0.5。

所述内埚选择铂及其合金材料制成，厚度控制在0.5-2.5mm。

所述出料管的起始端口作45°切角处理。

所述鼓泡管中通入的气体为氧化性气氛气体，气体含水量低于4％体积分数，气体露点不高于-75℃。

所述鼓泡管的数量为2-6根；鼓泡管内径为3-12mm，鼓泡管厚度为0.5-2.5mm。

所述外埚外包裹有耐火材料内层，在耐火材料内层外还设置有耐火材料外层，且在耐火材料外层和耐火材料内层之间间隔有空腔，所述加热装置设置在所述空腔中。

所述耐火材料内层根据外埚材料的热膨胀系数来选择。

玻璃熔化方法，该方法包括以下步骤：

1)将玻璃配合物粉料加入到外埚内；

2)粉料在熔化成玻璃液过程中，不断向设置在外埚底部的凸曲面结构的内埚流去，并通过通孔进入内埚内部；同时利用鼓泡管鼓泡对玻璃液流动的影响，将外埚内的玻璃液分为鼓泡管围成的内侧区域和鼓泡管外侧的区域；

3)初熔完成的玻璃液从出料管流出，完成玻璃熔化过程。

通过控制鼓泡管的数量，并且采用几何对称排列或等间距的排列方式，有利于鼓泡管所鼓出的气体在上浮到表面后，玻璃液向周围的流速基本相等，得到玻璃液内外侧区域，有效降低粉料接触外埚壁面的机会，防止未熔化粉料直接接触贵金属壁面，导致壁面贵金属被破坏。

所述鼓泡管的气体流速为60-450ml/min，鼓泡管采用上插式，鼓泡管浸入玻璃液中的出气口端采用切角处理，有利于控制气体上浮的位置，鼓泡管在鼓入气体上浮到玻璃液表面时基本不与气泡接触。

本发明的有益效果是：通过对外埚、内埚、鼓泡管、出料管等装置结构上的改变，使本发明的玻璃熔化装置可以改善玻璃液的流动路径，优化整体流动停留时间，有效减少玻璃液在内埚周围的流动缓慢区域，改善玻璃液在熔化装置的停留时间集中度，改善玻璃组分均匀性，从而使玻璃产品的折射率、阿贝数等物化性能更均匀、稳定；通过鼓泡管的数量及其鼓泡气体的有效控制，可降低原料直接冲击底部铂金结构和腐蚀铂金结构的可能性，将外埚内的玻璃液分为鼓泡管围成的内侧区域和外侧区域，从而可以有效降低粉料接触外埚壁面的机会，延长熔化装置的使用寿命。

附图说明

图1是本发明的玻璃熔化装置的主视图的剖视图。

图2是图1的俯视图。

图3是本发明的玻璃熔化装置的另一种结构的示意图。

图4是采用本发明的玻璃熔炼装置的整条生产线的结构示意图。

图5是采用本发明的玻璃熔化装置的玻璃液粒子停留时间集中度示意图。

具体实施方式

如图1-图2所示，本发明的玻璃熔化装置包括外埚10、凸曲面体结构的内埚4、鼓泡管3、出料管5、加热装置11、温控装置12、耐火材料外层13和耐火材料内层14。耐火材料内层14包裹外埚10，在耐火材料内层14外还设置有耐火材料外层13，且在耐火材料外层13和耐火材料内层14之间间隔有一个空腔15，在空腔15中设置有加热装置11。

耐火材料外层13的主要作用是减少热量损失，同时为整个玻璃熔化装置提供所需要的强度支撑，其材料可以采用轻质保温砖、刚玉砖等一种或多种耐火材料的组合。

为了防止在空腔15内部出现空气对流，影响加热效果，本发明将空腔15内部隔离成若干小空腔。

加热装置11嵌入到空腔15中，加热装置11可以采用硅碳棒、硅钼棒、电阻丝等作为加热源。热源材料的选择主要根据熔化玻璃的最高温度来确定，当使用温度高于800℃时，优选硅碳棒、硅钼棒作为加热源。加热装置11工作时，通过控制系统控制工作功率，使热量通过热辐射和热传导的方式传递到外埚10上。在外埚10上的不同位置设置有温控装置12，利用温控装置12测量外埚10的壁温，并将测温结果反馈给控制系统，控制系统根据需要再调整功率，形成闭环控制，使外埚10的温度稳定在工作所需要的温度范围内。

外埚10是玻璃配合物粉料熔化成玻璃液的熔化池，外埚10的材料选择主要考虑使用寿命长且无杂质带入到玻璃液中，本发明选择采用贵金属及其合金材料，优选采用铂及其合金，外埚10的厚度控制在0.5-2.5mm，优选厚度为1-1.5mm。

外埚10在玻璃液流动方向上的截面形状可以选择多边形、圆形等常见的具有对称性的几何形状，优选圆形。外埚10优选底部倒圆角的圆柱形，如图1、3所示，这样可以减少靠近外埚10侧壁的玻璃液流动的低速区域，改善玻璃液在外埚10中的流场分布，倒角直径为外埚10的截面直径的0.1-0.6，优选为0.3-0.5。

与外埚10接触的耐火材料内层14主要起支撑固定外埚10的作用，使外埚10不发生形变。因此，耐火材料内层14优选高温力学强度好，且膨胀系数与外埚10的材料膨胀系数接近的耐火材料。

内埚4的开口方向采用倒扣的方式设置在外埚10底面中心位置上，且内埚4与外埚10具有共同中心线，其形状为凸曲面体结构，可以为球形状、椭球形状、抛物面形状、非球面等常见的容器形状，优选为球形状。曲面结构优选为具有对称性、无棱角结构。在内埚4的凸曲面上均匀开有若干通孔16，用于引导玻璃液流动，减少在内埚4周围的玻璃液流动的低速区域，可以进一步改善玻璃液在玻璃熔化装置中的停留时间集中度，所述停留时间集中度是指一段时间内同一批玻璃液流出量占总流量的百分数，该值越大，说明其集中度越好，玻璃组分越接近理想组分，物化性能越理想。

内埚4上的通孔16的尺寸过小时，玻璃液在流动时靠近通孔16边的流速会减慢；而当通孔16的尺寸越大时，越有利于玻璃液流动，但是尺寸过大的通孔16会降低内埚4的力学强度，因此，需要根据内埚4的尺寸决定通孔16的尺寸大小，通孔16的直径优选不大于内埚4与外埚10相交的交线周长的0.25。通孔16数量越多，则内埚4周围的玻璃液的流动越均匀，低速区域越少，但是如果通孔16过多，又会影响内埚4整体的力学性能。因此，内埚4上通孔16的数量优选为3-25个，并且优选通孔16尺寸大小相等,优选通孔16均匀分布在内埚4的凸曲面上。

内埚4的尺寸大小根据外埚10的尺寸来确定，内埚4在外埚10底部所占面积为外埚10底部面积的0.3-0.9，优选为0.5-0.8。内埚4选择铂及其合金材料制成，厚度控制在0.5-2.5mm，优选厚度为1-1.5mm。

另外，在内埚4顶部中心位置最好设置有一个直径为3-15mm的孔，优选直径为4-9mm，用于排出聚集在内埚4顶部的气体，防止在此处形成气液交界面，使内埚4材料受到腐蚀。另外，也有利于改善玻璃液在内锅4顶部的速度场分布，进而有利于改善玻璃质量。

出料管5设置在外埚10底部，其起始端位于内埚4底部，最好将出料管5的起始端设置在内埚4的底部中心位置。出料管5穿过外内埚4、外埚10、耐火材料外层13和耐火材料内层14，将初熔完成的玻璃液输送到澄清池中排泡。出料管5在内埚4中的起始端口作45°切角处理，防止端口周围形成低速区域。出料管5的横截面可以选择常见几何形状，优选圆形或是椭圆形，其水力直径(流体力学里的一个长度概念)为内埚4在外埚10中最高高度的0.1-0.5。出料管5可以选用铂及其合金材料制成，出料管5厚度控制在0.5-2.5mm，优选厚度为1-1.5mm。

图1和图3给出了两种出料管5的实施方式，但是本发明的出料管5并不止局限于以上两种设计。图1中的出料管5直接从外埚10底部将玻璃液输送出玻璃熔化装置。图3提供了另一种出料管5的设计方式，该出料管5离开内埚4后向上弯曲，然后根据实际位置需要在外埚10上开孔，出料管5穿过外埚10上的开孔后，将玻璃液输送出玻璃熔化装置，这两种出料管5的设计均能满足生产优质玻璃的需要。

鼓泡管3从玻璃熔化装置外部插入到外埚10内，并深入到熔融玻璃液内部，鼓泡管3布局有两种选择，第一种是将鼓泡管3安装在外埚10底部，从熔化装置底部垂直向上安装鼓泡管3，鼓泡管3在外埚10内部的部分完全浸入玻璃液中；第二种是将鼓泡管3从熔化装置2顶部通过玻璃液表面向下插入玻璃液中，该方式方便现场生产时根据产品需要进行位置调整，使鼓泡作用效果最佳。

鼓泡管3浸入玻璃液内部的位置与玻璃液位9有关系，优选鼓泡管3管口到外埚10底部的距离不超过玻璃液位9到外埚10底部的距离的0.5，更优选鼓泡管3管口到外埚10底部的距离为玻璃液位9到外埚10底部的距离的0.2到0.3。鼓泡管3的数量可根据熔化玻璃质量进行调整。鼓泡管3内径为3-12mm，优选内径为3-7mm。鼓泡管3的材料选择为铂及其合金材料，鼓泡管3厚度为0.5-2.5mm，优选厚度为1-2mm。

鼓泡管3中通入的气体为氧化性气氛气体，氧气或是氧气与惰性气体的混合气体，如压缩空气，优选为干燥含氧气体，更优选为高纯氧气。优选气体含水量低于4％体积分数，优选气体露点不高于-75℃，其中，露点在气象学中是指：固定压力下空气中所含的气态水达到饱和状态而凝结成液态水所需要降至的温度，温度越低饱和水气压就越小，也就是说，露点越低，气体中水分含量就越低。

另外，外埚10、内埚4、出料管5和鼓泡管3的材质选择除考虑力学强度和抗腐蚀外，更重要是不能引入杂质，因此对于某些玻璃粉料而言，铂及其合金可能会使之着色，这时应选择其它材料，但优选采用同种材料制成外埚10、内埚4、出料管5和鼓泡管3，这样既可以防止所选材质融入玻璃液中，污染玻璃液，也方便设计时考虑结构膨胀问题。

本发明通过采用具有以上结构的玻璃熔化装置，可以有效延长玻璃熔化装置的使用寿命，具体表现在以下几方面：

通过在熔化玻璃液过程中设置氧化性气氛气体的鼓泡管3，可解决该玻璃熔化装置内的气氛问题，使整体熔化过程保持在氧化气氛中，减少玻璃成分或是原料中还原物质粒子对铂金及其合金的腐蚀问题，延长玻璃熔化装置的使用寿命。

鼓泡管3在鼓泡过程中，由于气体密度比玻璃液小，气体在上浮过程具有防止未熔化粉料快速下沉的作用，从而降低原料直接冲击底部外埚10和内埚4的铂金材料以及腐蚀铂金材料的可能性，同时还具有改变玻璃液内部流场的作用。鼓泡时气体上浮，带动气泡周围的玻璃液形成上升流，方向与重力方向相反；而在距离气泡较远的区域，玻璃液会形成下降流，方向与重力方向相同。因此，在外埚10内布置适当数量的鼓泡管3，便可利用鼓泡对玻璃液流动的影响，将外埚10内的玻璃液分为鼓泡管3围成的内侧区域和鼓泡管3外侧的区域，从而可以有效降低粉料接触外埚10壁面的机会，防止未熔化粉料直接接触贵金属壁面，导致壁面贵金属被破坏，影响本发明的玻璃熔化装置使用寿命。为了达到上述发明效果，鼓泡管3的数量优选为2-6根，并且采用几何对称排列或等间距的排列方式，有利于鼓泡管3所鼓出的气体在上浮到表面后，玻璃液向周围的流速基本相等，从而得到前面所述的玻璃液内外侧区域。另一方面，在鼓泡过程中，还需要控制鼓泡气体的流量和压力，从而保证鼓泡气体的稳定流动。气体压力和流量控制可根据现场需要进行选择，优选的流速为60-450ml/min。为了实现该发明效果,鼓泡管3可从顶部通过玻璃液表面向下插入玻璃液中,也可将鼓泡管3安装在外埚10底部。鼓泡管3可选择直管和弯管，优选的鼓泡管3在鼓入气体上浮到玻璃液表面时基本不与气泡接触。鼓泡管3浸入玻璃液中的出气口端可采用切角处理，有利于控制气体上浮的位置，降低现场控制的操作难度。

另外，在熔化玻璃液的过程中，通过限制与外埚10接触的耐火材料内层14的材料，亦可有效避免加热时外埚10受到应力作用产生裂纹，从而延长本发明的熔化装置的使用寿命。当外埚10选择铂及其合金材料时，为使外埚10和耐火材料内层14膨胀保持协调性，根据铂金及其合金的膨胀系数可知，耐火材料内层14优选热膨胀系数为5x10^-6K^-1-15x10^-6K^-1的范围内的耐火材料，更优选为热膨胀系数8x10^-6K^-1-12x10^-6K^-1范围内的耐火材料。耐火材料内层14优选镁铝尖晶石、α-β氧化铝等耐火材料。当外埚10选择其他贵金属或其合金材料时，耐火材料内层14可根据该材料的热膨胀系数来进行耐火材料的选择。

本发明通过采用具有以上结构的玻璃熔化装置，可以提供以下能够熔化出高质量玻璃液的熔化方法。

首先，在生产时，如图4所示，给本发明的玻璃熔化装置2中的空腔15内的加热装置11一定功率，使热量通过耐火材料内层14间接将热量传递到外埚10及其内部空间，待温度升高到一定程度，将玻璃配合物粉料从外埚10顶部的加料口1加入到外埚10体内，此时保持玻璃液位9在工艺控制范围内。在加料过程中通过加热装置11补给热量，使外埚10内部的温度不断上升，通过温控装置12检测温度并反馈给控制系统，最终维持工艺生产需要的温度范围，从而使配合物粉料产生化学反应，并在一定温度下形成玻璃液。在熔化过程中，鼓泡管3将一直向玻璃液内鼓入预热的氧化性气氛气体。粉料在熔化过程中，由于重力作用，不断向下部的凸曲面结构的内埚4流去，玻璃液通过凸曲面结构的内埚4上的通孔16进入内埚4内部，初熔完成的玻璃液通过内埚4内部的出料管5端口送入澄清池6中，完成玻璃熔化过程。在澄清池6中进行排泡处理，再通过连接管7，将澄清好的玻璃液冷却到一定温度后送入搅拌池8中进行温度和成分均匀化处理，最后玻璃液从搅拌池8中流出来后，冷却到成型温度并进入成型工序，在整个熔炼过程中要保持玻璃液位9波动在工艺控制范围内。

进而，通过鼓泡管3不断鼓泡的作用，改善玻璃液在玻璃熔化装置2中的流场分布。鼓泡过程中由于气体密度比玻璃液小，气体向上浮起，形成了与玻璃液相反的运动，从而改变了玻璃液的局部流动方向和速度，增加了局部区域玻璃液的停留时间，具有阻碍未熔化粉料下沉的作用，玻璃液流场分布的改善减少了流动缓慢区域在整个玻璃流动区域的占比，使玻璃液混合更充分，玻璃组分均匀性更好，从而使玻璃产品的折射率、阿贝数等物化性能更均匀。

在熔化玻璃过程中，通过采用底部周围倒圆角的圆柱状外埚10配合凸曲面结构的内埚4以及端口切角的出料管5，鼓泡管3鼓入气体还对靠近壁面或是转角的玻璃液流动具有推动作用，打破其原有的流动平衡，使玻璃液流动加速，可以有效改善玻璃液在熔化过程中的速度场分布，减少流动缓慢区域在整个玻璃流动区域的占比，缩短同一批原料加料和出料时间差，改善玻璃液在玻璃熔化装置2的停留时间集中度，改善玻璃组分均匀性，使玻璃液混合更充分，有利于改善玻璃质量。

在采用上述玻璃熔化方法中，采用了连续加料或是间歇式加料的方式来供给熔化玻璃所需的原料，可以保持外埚10内的玻璃液位9始终在生产允许的波动范围内，以保证稳定的玻璃流量，有利于生产出物化性能一致的产品。在采用该加料方式供给原料时，合理的玻璃液位9的高度设计是熔化出高质量玻璃液的必要条件。玻璃液位9过高，会导致形成的初熔玻璃液在玻璃熔化装置2中的停留时间过长，导致气泡过早排除或玻璃中微量杂质元素被氧化形成强着色成分，导致玻璃颜色偏差；而玻璃液位9过低，会导致初熔玻璃液在玻璃熔化装置2中的停留时间太短，甚至会出现未熔化完全的粉料直接进入玻璃液形成结石，导致玻璃液熔化质量下降。因此，玻璃液位9的高度由外埚10的内径决定，玻璃液位9的优选高度为外埚10内径的1-2.4倍。

在上述熔化方法中，为了降低投料时投入的玻璃配合物粉料对玻璃液面的冲击，造成玻璃液接近粉料的部分温度变化对玻璃液熔化时形成的流动影响，优选加料口1到玻璃液位9的高度为玻璃液位9到外埚10底部的距离的0.5-0.6。通过这样的加料口1位置选择还可以防止加入粉料时，粉料直接冲击到玻璃熔化装置2底部，造成玻璃熔化装置2损伤。

在上述熔化方法中，为了有效防止玻璃液温度场受到热冲击，影响玻璃液在整个玻璃熔化装置2中的流动速度场，造成玻璃液熔化质量波动。鼓泡管3中的气体在进入鼓泡管3前，需要进行预热处理。预热处理方式可以采用电阻丝加热、硅碳棒加热等常规加热方式将进入鼓泡管之前的气体加热，使其达到所需的温度范围。鼓入气体温度优选为已预热到接近玻璃熔化装置2中的玻璃液熔化温度的气体，优选低于所熔化玻璃液温度50-150℃的预热气体。

进而，通过模拟分析的方式，分析了通过采用本发明的玻璃熔化装置2将一批原料熔化为初熔玻璃液的流场，并通过玻璃液流场分析，记录下3000个平均分布在玻璃液位9截面上的玻璃液粒子在整个玻璃熔化装置2中停留的时间，然后统计出如图5所示的玻璃液粒子停留时间集中度，图5中横坐标为每组粒子的停留时间，单位秒；纵坐标为每组粒子停留时间占比。停留时间集中度反映到图5中，就是所形成的曲线峰值和半峰宽，曲线峰值越高，半峰宽越小，说明粒子停留时间集中度越高；反之曲线峰值越低，半峰宽越宽，说明粒子停留时间集中度越差，也就是说同一批玻璃液在玻璃熔化装置2中的停留时间越分散，玻璃液越容易出现组分差异，从而使产品的物理化学性能不稳定。

另外，还通过统计模拟分析结果中流场中缓慢流速区域在整个玻璃熔化装置2区域中的占比，得到采用本发明的玻璃熔化装置2进行玻璃液熔化时的缓慢流速区域在整个玻璃熔化装置2流体区域中的占比为10.2％。所述缓慢流速区域是指在整个玻璃液流动过程中，流速为最快流速粒子速度的0.1倍及以下的粒子所占的流动区域。考虑到玻璃熔化装置2壁面影响因素，10.2％的缓慢流速区域占比已非常理想，已完全能满足通常玻璃液熔化质量的需要。

本发明方法适用于光学玻璃、硼硅酸盐玻璃等玻璃液的熔化，特别适用于环保重火石类玻璃、镧系玻璃、低熔点玻璃、低折射低色散玻璃的熔化。

进而，本发明特别适用于熔化量在1t/d及以下出料量的玻璃熔化过程。

另外，本发明还可以用于光学玻璃中采用玻璃渣为原料的再次熔化过程。

Claims (11)

1.玻璃熔化装置，包括外埚(10)、鼓泡管(3)、出料管(5)和加热装置(11)，所述鼓泡管(3)插入到外埚(10)内，其特征在于：还包括凸曲面体结构的内埚(4)，所述内埚(4)设置在外埚(10)内的底部，在所述内埚(4)的凸曲面上设置有若干通孔(16)，所述鼓泡管(3)的数量为2根以上，并且采用几何对称排列或等间距的排列方式。

2.如权利要求1所述的玻璃熔化装置，其特征在于：所述鼓泡管(3)管口到外埚(10)底部的距离不超过玻璃液位(9)到外埚(10)底部的距离的0.5。

3.如权利要求1所述的玻璃熔化装置，其特征在于：所述内埚(4)选择铂及其合金材料制成，厚度控制在0.5-2.5mm。

4.如权利要求1所述的玻璃熔化装置，其特征在于：所述出料管(5)的起始端口作45°切角处理。

5.如权利要求1所述的玻璃熔化装置，其特征在于：所述鼓泡管(3)中通入的气体为氧化性气氛气体，气体含水量低于4％体积分数，气体露点不高于-75℃。

6.如权利要求1所述的玻璃熔化装置，其特征在于：所述鼓泡管(3)的数量为2-6根；鼓泡管(3)内径为3-12mm，鼓泡管(3)厚度为0.5-2.5mm。

7.如权利要求1所述的玻璃熔化装置，其特征在于：所述外埚(10)外包裹有耐火材料内层(14)，在耐火材料内层(14)外还设置有耐火材料外层(13)，且在耐火材料外层(13)和耐火材料内层(14)之间间隔有空腔(15)，所述加热装置(11)设置在所述空腔(15)中。

8.如权利要求7所述的玻璃熔化装置，其特征在于：所述耐火材料内层(14)根据外埚(10)材料的热膨胀系数来选择。

9.玻璃熔化方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

1)将玻璃配合物粉料加入到外埚(10)内；

2)粉料在熔化成玻璃液过程中，不断向设置在外埚(10)底部的凸曲面结构的内埚(4)流去，并通过通孔(16)进入内埚(4)内部；同时利用鼓泡管(3)鼓泡对玻璃液流动的影响，将外埚(10)内的玻璃液分为鼓泡管(3)围成的内侧区域和鼓泡管(3)外侧的区域；

3)初熔完成的玻璃液从出料管(5)流出，完成玻璃熔化过程。

10.如权利要求9所述的玻璃熔化方法，其特征在于：通过控制鼓泡管(3)的数量，并且采用几何对称排列或等间距的排列方式，有利于鼓泡管(3)所鼓出的气体在上浮到表面后，玻璃液向周围的流速基本相等，得到玻璃液内外侧区域，有效降低粉料接触外埚(10)壁面的机会，防止未熔化粉料直接接触贵金属壁面，导致壁面贵金属被破坏。

11.如权利要求9所述的玻璃熔化方法，其特征在于：所述鼓泡管(3)的气体流速为60-450ml/min，鼓泡管(3)采用上插式，鼓泡管(3)浸入玻璃液中的出气口端采用切角处理，有利于控制气体上浮的位置，鼓泡管(3)在鼓入气体上浮到玻璃液表面时基本不与气泡接触。