CN106746501B - 玻璃窑炉 - Google Patents

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    • C03B5/16—Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
    • C03B5/235—Heating the glass
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Abstract

本公开涉及一种玻璃窑炉，包括由前端壁(1)、后端壁(2)、侧壁(3)以及底壁(4)围成的熔化池，和位于所述熔化池上方的碹顶(5)，所述后端壁(2)上设置有入料口(6)，所述碹顶(5)的接近所述入料口(6)的一端设置有能够朝向玻璃液面(7)喷射火焰的第一燃烧装置。在接近玻璃液入料口的区域设置第一燃烧装置，其直接朝向玻璃液面喷射火焰，火焰的热辐射和热烟气对流直接加热于玻璃液，可以加强对玻璃配合料的热传递和热辐射，使热量对玻璃液热传递最大化，从而解决部分粉料难熔的问题。此外，碹顶燃烧火焰直接对玻璃液进行热辐射和热传递，火焰是竖直方向的，可以避免烧损侧壁。

Description

玻璃窑炉
技术领域
本公开涉及玻璃制造领域，具体地，涉及一种玻璃窑炉。
背景技术
玻璃窑炉在熔化一些特种玻璃时，玻璃配合料中有部分粉料是相对比较难熔化的，各种配合料熔化难易程度差异较大，熔化得到质量好的玻璃液的难度较大。玻璃窑炉内热量传递表现在由温度差引起的热交换，而在一般横火焰窑炉中，热量是以与窑内玻璃液流动平行方向的方式进行热交换，有热传递效率不高的缺点，也有横火焰燃烧对窑内大碹和窑炉壁的热辐射，导致窑炉容易被侵蚀，影响窑炉安全的运行，并增加窑炉维护成本。
发明内容
本公开的目的是提供一种玻璃窑炉，以解决玻璃配合料中粉料难熔、窑炉壁容易受损的问题。
为了实现上述目的，本公开提供一种玻璃窑炉，包括由前端壁、后端壁、侧壁以及底壁围成的熔化池，和位于所述熔化池上方的碹顶，所述后端壁上设置有入料口，所述碹顶的接近所述入料口的一端设置有能够朝向玻璃液面喷射火焰的第一燃烧装置。
可选地，所述第一燃烧装置包括位于所述碹顶纵向中心线上的第一燃烧器，所述第一燃烧器垂直地朝向所述玻璃液面喷射火焰。
可选地，所述第一燃烧装置还包括在前后方向上与所述第一燃烧器间隔设置的第二燃烧器和第三燃烧器，所述第二燃烧器和第三燃烧器对称于所述碹顶的纵向中心线并朝向所述玻璃液面喷射火焰。
可选地，所述第二燃烧器与所述第三燃烧器角度可调节地安装在所述碹顶上。
可选地，所述第一燃烧装置为纯氧燃烧器。
可选地，所述前端壁上设置有出料口，所述侧壁的接近所述出料口的一端设置有能够朝向平行于所述玻璃液面的方向喷射火焰的第二燃烧装置。
可选地，所述第二燃烧装置包括沿前后方向间隔设置的多个第四燃烧器。
可选地，多个所述第四燃烧器产生的热量向前依次递减。
可选地，所述第二燃烧装置包括对称地设置在相对的两个所述侧壁上的第四燃烧器。
可选地，所述第一燃烧装置产生的热量大于所述第二燃烧装置产生的热量。
通过上述技术方案，在接近玻璃液入料口的区域设置第一燃烧装置，其直接朝向玻璃液面喷射火焰，火焰的热辐射和热烟气对流直接加热于玻璃液，可以加强对玻璃配合料的热传递和热辐射，使热量对玻璃液热传递最大化，从而解决部分粉料难熔的问题。此外，碹顶燃烧火焰直接对玻璃液进行热辐射和热传递，火焰是竖直方向的，可以避免烧损侧壁。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
图1是根据本公开的一个实施方式的玻璃窑炉的主视图。
图2是图1中沿A-A线剖切的剖视图。
图3是图1中沿B-B线剖切的剖视图。
图4是图1的俯视图。
附图标记说明
1 前端壁 2 后端壁 3 侧壁
4 底壁 5 碹顶 6 入料口
7 玻璃液面 8 第一燃烧器 9 第二燃烧器
10 第三燃烧器 11 出料口 12 第四燃烧器
13 第一热量区 14 第二热量区 15 第三热量区
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”是指玻璃窑炉在使用状态时的上和下，具体地，可参考图1至图3的图面方向；“前、后”是针对玻璃液的流向而言的，具体地，图1中，图面的右侧为前，左侧为后。此外，本公开中使用的术语“第一”、“第二”等是为了区别一个要素和另一个要素，不具有顺序性和重要性。
如图1至图3所示，本公开提供的玻璃窑炉包括由前端壁1、后端壁2、侧壁3以及底壁4围成的熔化池，和位于熔化池上方的碹顶5，前端壁1上设置有出料口11，后端壁2上设置有入料口6，玻璃液从入料口6进入到熔化池后，经过熔化、澄清的过程，从出料口11流出，并在后续进行拉薄成型等工序，以造出玻璃成品。
如图1所示，在本公开中，碹顶5的接近入料口6的一端，即碹顶5的后端设置有能够朝向玻璃液面7喷射火焰的第一燃烧装置。由于靠近入料口6的区域是玻璃液最难熔化的区域，也是影响玻璃液质量的关键，因此在本公开中，由于火焰朝向玻璃液面7喷射，火焰的热辐射和热烟气对流直接加热于玻璃液，可以加强对玻璃配合料的热传递和热辐射，使热量对玻璃液热传递最大化，从而解决部分粉料难熔的问题，提高玻璃液的熔化效率和质量。此外，由于碹顶燃烧火焰直接对玻璃液进行热辐射和热传递，火焰朝竖直方向喷射，还可以避免产生横向火焰烧损侧壁，从而提高炉体的使用寿命。
具体地，如图3所示，第一燃烧装置可以包括位于碹顶5纵向中心线上的第一燃烧器8，第一燃烧器8垂直地朝向玻璃液面7喷射火焰。其中，纵向是指窑炉的前后方向，即，第一燃烧器8安装在碹顶5的弧形最高点。这样，玻璃液面7接收的热量均匀，进而保证玻璃液的熔化速率均匀，避免分层。如图4所示，第一燃烧器8能够在玻璃液面7上形成第一热量区13，通过控制第一燃烧器8的火焰可以控制产生的热量以及第一热量区13的范围。另外需要说明的是，图1至图4中相应的燃烧器上形成的瓶状区域为火焰形状的简要视图。
进一步地，如图1和图2所示，第一燃烧装置还可以包括在前后方向上与第一燃烧器8间隔设置的第二燃烧器9和第三燃烧器10，第二燃烧器9和第三燃烧器10对称于碹顶5的纵向中心线并朝向玻璃液面7喷射火焰。第二燃烧器9和第三燃烧器10可以分别垂直于其安装点处的碹顶5的表面，避免二者产生的火焰与第一燃烧器8产生的火焰区域重叠。这样，不但可以提高第一燃烧装置在前后方向上的热量范围，也可以提高其在两侧的热量范围。第二燃烧器9和第三燃烧器10对称设置可以保证热量的均匀分布。如图4所示，第二燃烧器9玻璃液面7上形成第二热量区14，第三燃烧器10在玻璃液面7上形成第三热量区15，与第一燃烧器8类似地，可以分别控制第二燃烧器8和第二燃烧器9的火焰来控制热量以及第二热量区14和第三热量区15的范围。进一步地，根据窑炉的长度以及玻璃液的厚度等，在碹顶5的前后方向上，还可以与第一燃烧器8间隔布设其他多个燃烧器，以提高熔化效果。
第二燃烧器9和第三燃烧器10可以设置在第一燃烧器8的前方，也可以设置在后方，本公开对此不做限制。在如图1至图4示出的实施方式中，第二燃烧器9和第三燃烧器10设置在第一燃烧器8的后方，在这种情况下，第二燃烧器9和第三燃烧器10产生的热量可以小于第一燃烧器8产生的热量。即，低温的玻璃料进入到熔化池后，分别经过温度逐渐升高的燃烧器，由于玻璃液温度变化不是瞬时发生，这种设置可以避免第二燃烧器9和第三燃烧器10的能量浪费。
进一步地，第二燃烧器9与第三燃烧器10角度可调节地安装在碹顶5上。即，第二燃烧器9和第三燃烧器10可以倾斜地朝向玻璃液面7喷射火焰，并且可以控制相应的热量区的位置，从而可以控制窑炉内温度的分布。通过调整碹顶火焰角度，使三支碹顶燃烧器火焰产生的热量均匀分布在窑炉的后端，即下述的熔化区。需要注意的是，在调整第二燃烧器9和第三燃烧器10的角度时，为保证热量分布均匀，二者始终对称。
进一步地，第一燃烧装置可以为纯氧燃烧器，具体地，第一燃烧器8、第二燃烧器9以及第三燃烧器10分别为纯氧燃烧器。纯氧燃烧是指使用90％以上的纯度的氧气与燃料燃烧，使用氧气取代空气，可以实现氮氧化物的节能减排，减少SO2的排放。
进一步地，侧壁3的接近出料口11的一端设置有能够朝向平行于玻璃液面7的方向喷射火焰的第二燃烧装置。第二燃烧装置主要保证玻璃液在一定的温度下澄清。熔化池可以大体分为熔化区和澄清区，玻璃液在进入熔化池后首先流经熔化区，在第一燃烧装置的作用下熔化，然后经过澄清区，在第二燃烧装置的作用下澄清。
由于过高的温度会使玻璃液中产生气泡等杂质，第一燃烧装置产生的热量可以大于第二燃烧装置产生的热量，即，在熔化后使玻璃液的温度降低，有利于澄清，也可以达到节省能耗的效果。
具体地，第二燃烧装置可以包括沿前后方向间隔设置的多个第四燃烧器12。与第一燃烧装置类似地，第四燃烧器12也可以为纯氧燃烧器，从而节能减排，减少污染物的排放。如图4所示，第四燃烧器12安装在侧壁3上，能够与侧壁3垂直地喷射火焰，通过与玻璃液面7的热对流传热，保证澄清区在合适的温度范围。
进一步地，多个第四燃烧器12产生的热量可以向前依次递减。也就是说，最接近熔化区的第四燃烧器12产生的热量最大，向前依次递减，在保证澄清区温度的同时减小能耗，同时可以避免温度骤降对玻璃液造成的损伤。
如图4所示，第四燃烧器12可以对称地设置在相对的两个侧壁3上，两侧的第四燃烧器12相对地喷射火焰并控制热量相同，使得澄清区的热量分布均匀。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (6)

1.一种玻璃窑炉，包括由前端壁(1)、后端壁(2)、侧壁(3)以及底壁(4)围成的熔化池，和位于所述熔化池上方的碹顶(5)，其特征在于，所述后端壁(2)上设置有入料口(6)，所述碹顶(5)的接近所述入料口(6)的一端设置有能够朝向玻璃液面(7)喷射火焰的第一燃烧装置；所述前端壁(1)上设置有出料口(11)，所述侧壁(3)的接近所述出料口(11)的一端设置有能够朝向平行于所述玻璃液面(7)的方向喷射火焰的第二燃烧装置；所述第一燃烧装置产生的热量大于所述第二燃烧装置产生的热量；所述第二燃烧装置包括沿前后方向间隔设置的多个第四燃烧器(12)，多个所述第四燃烧器(12)产生的热量向前依次递减。
2.根据权利要求1所述的玻璃窑炉，其特征在于，所述第一燃烧装置包括位于所述碹顶(5)纵向中心线上的第一燃烧器(8)，所述第一燃烧器(8)垂直地朝向所述玻璃液面(7)喷射火焰。
3.根据权利要求2所述的玻璃窑炉，其特征在于，所述第一燃烧装置还包括在前后方向上与所述第一燃烧器(8)间隔设置的第二燃烧器(9)和第三燃烧器(10)，所述第二燃烧器(9)和第三燃烧器(10)对称于所述碹顶(5)的纵向中心线并朝向所述玻璃液面(7)喷射火焰。
4.根据权利要求3所述的玻璃窑炉，其特征在于，所述第二燃烧器(9)与所述第三燃烧器(10)角度可调节地安装在所述碹顶(5)上。
5.根据权利要求1所述的玻璃窑炉，其特征在于，所述第一燃烧装置为纯氧燃烧器。
6.根据权利要求1所述的玻璃窑炉，其特征在于，所述第二燃烧装置包括对称地设置在相对的两个所述侧壁(3)上的第四燃烧器(12)。
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