CN107892464A - 电极砖推进设备及电熔玻璃窑炉 - Google Patents
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Classifications
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Abstract
本公开涉及一种电极砖推进设备及电熔玻璃窑炉，所述电极砖推进设备包括电极砖(1)、与所述电极砖(1)后部连接的水冷装置(2)、和用于沿推进方向(A)调节所述水冷装置(2)和所述电极砖(1)的位置的推进结构。通过将水冷装置与电极砖连接，可使水冷装置以启动状态随电极砖同步推进，降低了水冷装置损坏的概率，由此提高了水冷装置的使用寿命。
Description
技术领域
本公开涉及基板玻璃制造领域，具体地，涉及一种电极砖推进设备及电熔玻璃窑炉。
背景技术
在基板玻璃制造领域，电熔窑炉是目前使用最为广泛的用于熔化玻璃的技术，通过利用玻璃在高温熔融状态时的良好导电特性，在玻璃熔体内插入电极，由于焦耳效应玻璃熔体内部的电能将转化为热能，从而实现玻璃的熔制。在窑炉的运行过程中，高温的玻璃液将不断地冲刷及侵蚀电极砖，使电极砖的有效加热面积和加热率不断降低，进而影响玻璃的熔化效率和质量，因此需要定期把外露部分的电极砖推进窑炉中，以维持电极砖的正常工作。
现在使用的电极砖水冷装置和风冷装置均不能移动，在电极砖的推进过程中，需要关闭冷却水和冷却风，拆除附属件后再推动电极砖，操作工序十分繁琐。并且，当再次向水冷装置注入冷却水时，由于水冷装置前端温度过高，巨大温差引起的热冲击可能会造成水冷装置的损坏。此外，现有的水冷装置多为由铜管组成的盘管结构，与电极砖的接触面积小，从而导致冷却量小且冷却效果不佳，这将加速电极砖的损坏，导致电极砖的推进时间提前。
另外，如图4所示，现有的风冷装置7多为布置在电极砖1与池壁砖8之间的圆形管道，冷却范围有限，会造成部分玻璃液渗漏到池壁砖膨胀缝外部的现象，从而导致池壁砖在电极砖推进过程中倾斜或破裂，威胁到操作人员的人生安全，不利于基板玻璃生产线的稳定。
发明内容
本公开的目的是提供一种能够提高水冷装置的使用寿命的电极砖推进设备及电熔玻璃窑炉。
为了实现上述目的，本公开提供一种电极砖推进设备，所述电极砖推进设备包括电极砖、与所述电极砖后部连接的水冷装置、和用于沿推进方向调节所述水冷装置和所述电极砖的位置的推进结构。
可选地，所述推进结构包括固定基座和可沿所述推进方向调整位置地设置在该固定基座上的推进杆，该推进杆位于所述水冷装置背对于所述电极砖的一侧并与所述水冷装置抵接或连接。
可选地，所述水冷装置的后侧设置有推进板，所述推进杆通过所述推进板与所述水冷装置抵接。
可选地，所述推进板的两侧突出于所述水冷装置的两侧，所述推进杆为两个以上，且分别与所述推进板两侧的突出部分抵接。
可选地，所述推进杆和所述推进板之间设置有绝缘垫，所述推进板的所述突出部分上分别形成有用于容纳并定位所述绝缘垫的凹槽。
可选地，所述推进杆为第一螺杆，所述固定基座上形成有安装孔，所述第一螺杆安装到所述安装孔内且与所述固定基座的螺纹配合，所述第一螺杆的端部垂直地抵顶在所述推进板上。
可选地，所述水冷装置包括第一水冷装置和第二水冷装置，所述第一水冷装置设置在所述电极砖后部的上端，所述第二水冷装置设置在所述电极砖后部的下端。
可选地，所述水冷装置内部形成为中空结构以用作冷却液通道，所述第一水冷装置和所述第二水冷装置的靠近下侧的部分分别形成有与所述冷却液通道流通的进液口，所述第一水冷装置和所述第二水冷装置的靠近上侧的部分分别形成有与所述冷却液通道流通的出液口。
可选地，所述水冷装置通过紧固件与所述电极砖后部可拆卸地连接。
可选地，所述紧固件包括销轴和螺栓，所述销轴上开设有第一螺纹孔，所述螺栓穿过所述水冷装置和所述电极砖的后部，所述销轴垂直于所述螺栓并从所述电极砖的侧部穿进，使所述螺栓与所述第一螺纹孔螺纹配合。
可选地，所述电极砖推进设备还包括风冷装置，所述风冷装置包括位于所述电极砖的两侧的第一风冷装置和第二风冷装置，以及位于所述电极砖的顶部的第三风冷装置，各个所述风冷装置上形成有沿其长度方向间隔布置的多个出风口，以用于向所述电极砖和池壁砖的缝隙吹风。
可选地，所述电极砖推进设备还包括位于所述电极砖底部的支撑结构，该支撑结构包括底座和设置在该底座上并用于与所述电极砖底部滚动接触的滚轮组件。
可选地，所述滚轮组件通过高度调节件可沿高度方向上调节位置地设置在所述底座上，所述高度调节件包括设置在所述底座上的下楔形块、与该下楔形块楔形面配合的上楔形块、以及设置在所述上楔形块和所述下楔形块之间的第二螺杆，所述滚轮组件设置在所述上楔形块上，该第二螺杆用于驱动所述上楔形块相对于所述下楔形块沿楔形面调整位置，以调整所述滚轮组件在所述高度方向上的位置。
可选地，所述下楔形块的一端朝向所述上楔形块突出地形成有凸部，所述凸部上形成有供第二螺杆穿过的通孔，所述上楔形块对应于所述凸部的端部上形成有第二螺纹孔，所述第二螺杆穿过所述通孔与所述第二螺纹孔连接，且所述第二螺杆通过卡簧轴向限位在所述通孔内并能够相对于所述通孔转动，所述通孔形成为可供第二螺杆沿所述高度方向移动的长孔。
通过将水冷装置固定在电极砖的后部，水冷装置可随着电极砖的推进同步朝向窑炉内移动，且在推进过程中水冷装置可持续工作，无需关闭冷却水循环，这样可以避免因水冷装置再次开启时热冲击效应导致的水冷装置的损坏，由此提高水冷装置的使用寿命。
根据本公开的另一个方面，提供一种电熔玻璃窑炉，所述电熔玻璃窑炉包括上述的电极砖推进设备。
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是本公开示例性实施方式提供的电极砖推进设备的主视图；
图2是本公开示例性实施方式提供的电极砖推进设备的侧视图；
图3是本公开示例性实施方式提供的电极砖推进设备中的风冷装置向池壁砖膨胀缝输送冷却风的局部示意图；
图4是现有技术提供的风冷装置向池壁砖膨胀缝输送冷却风的局部示意图。
附图标记说明
1 电极砖 2 水冷装置
21 第一水冷装置 22 第二水冷装置
23 进液口 24 出液口
3 固定基座 31 安装孔
4 推进杆 5 推进板
51 绝缘垫 61 销轴
62 螺栓 7 风冷装置
71 第一风冷装置 72 第二风冷装置
73 第三风冷装置 74 出风口
8 池壁砖 91 底座
92 下楔形块 93 上楔形块
94 第二螺杆 95 凸部
96 滚轮组件 96a 滚轮
96b 铰接轴 96c 固定块
96d 连接件 97 第二螺纹孔
98 长孔 A 推进方向
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、左、右、顶部、底部”通常是指电极砖推进设备使用状态下相应结构的“上、下、左、右、顶部、底部”，另外，如“推进方向”是指在将电极砖推进设备适用于玻璃窑炉的情况下将电极砖相对于玻璃窑炉侧壁轮廓从外向内推动的方向，“高度方向”即为电极砖推进设备使用状态下的高度方向。
如图1至图3所示，本公开提供一种电极砖推进设备，包括电极砖1、与电极砖1后部连接的水冷装置2、和用于沿推进方向A调节水冷装置2和电极砖1的位置的推进结构。在将如上所述的电极砖1适用于玻璃窑炉的装配状态下，电极砖1设置在玻璃窑炉的侧壁上，电极砖1的前部，即与窑炉内的玻璃液接触的一侧用于加热玻璃液，电极砖1的后部，即背离与玻璃液接触的一侧暴露在窑炉外且与水冷装置2连接。在电极砖1的使用过程中，高温的玻璃液将不断地冲刷及侵蚀电极砖1，使其有效加热面积和加热率降低，上述推进结构可对电极砖1的后部施加一个作用力，将暴露在窑炉外电极砖1朝向窑炉内部推进，以增大电极砖1的有效加热面积。此外，水冷装置2可以由耐高温且机械强度高的金属材料制成，例如，耐高温的不锈钢，以使水冷装置2能承受超过1700℃的高温，且不易被侵蚀，以保证电极砖1的正常工作。
通过将水冷装置2固定在电极砖1的后部，水冷装置2可随着电极砖1的推进同步朝向窑炉内移动，且在推进过程中水冷装置2可持续工作，无需关闭冷却水循环。这样，一方面可以提高电极砖1推进工作的可操作性，另一方面可以避免水冷装置2再次开启时所产生的热冲击效应而损坏水冷装置2，由此提高水冷装置2的使用寿命。
进一步地，作为一种可选的实施方式，如图2所示，上述推进结构包括固定基座3，和可沿推进方向A调整位置地设置在固定基座3上的推进杆4。固定基座3位于窑炉外部，且与水冷装置2平行设置，固定基座3用于固定并支撑推进杆4，需要注意的是，固定基座3的底端不能直接与地面固定，可选地，固定基座3固定在窑炉底部的钢结构上，以满足窑炉整体接地的要求。上述推进杆4可以垂直于水冷装置2，且位于水冷装置2背对于电极砖1的一侧。推进杆4可以固定在水冷装置2上，以向水冷装置2施加一个朝向窑炉内运动的作用力，从而推动电极砖1运动。也可以将推进杆4的端部垂直抵顶在水冷装置2上，以推动水冷装置2及电极砖1移动。
进一步地，水冷装置2的后侧，即背对于水冷装置2与电极砖1接触的一侧上可以设置有推进板5，上述推进杆4通过推进板5与水冷装置2抵接，推进杆4可以通过推进板5向水冷装置2及电极砖1施加推进力。为使水冷装置2和电极砖1能被均匀地推进，作为一种可选的实施方式，推进杆4可以为多个，且推进板5的两侧可突出于水冷装置2的两侧，推进杆4与上述推进板5两侧的突出部分抵接。可选地，推进板5为矩形板状结构，推进杆4可抵接在该矩形板状结构的四个边角处。这种通过推进板5对电极砖1进行推进的方式，可以分散电极砖1推进时所需的作用力，使电极砖1能被均匀推动。另外，由于电极砖1需通电工作，推进板5上可以开设有供电源线穿过的电源线接口(未示出)。可选地，推进板5可与水冷装置2焊接连接或通过螺栓62连接。
由于电极砖1在工作时处于通电状态，与电极砖1接触的部件最好由绝缘材料制成或需进行绝缘处理，因此，在本公开提供的示例性实施方式中，如图1和图2所示，推进杆4与推进板5之间设置有绝缘垫51，且推进板5上的突出于水冷装置2两侧的突出部分上形成由用于容纳并定位绝缘垫51的凹槽(未示出)。可选地，上述绝缘垫51可以采用耐高温的绝缘陶瓷块。
进一步地，在本公开提供的示例性实施方式中，上述推进杆4为表面具有螺纹的第一螺杆，固定基座3上形成有供第一螺杆通过的安装孔31，第一螺杆的端部可穿过安装孔31并垂直地抵顶在推进板5上，安装孔31内设置有与第一螺杆配合的螺纹。这样，通过旋转第一螺杆便可向推进板5施加一个使其朝向窑炉内运动的作用力，且如上所述的布置结构简单且更加合理。作为一种可选的实施方式，螺母嵌设在安装孔31内以与第一螺杆螺纹配合。在其他实施方式中，安装孔31内表面上可以形成有螺纹。
此外，在本公开提供的电极砖推进设备中，水冷装置2包括第一水冷装置21和第二水冷装置22，第一水冷装置22设置在电极砖1后部的上端，第二水冷装置22设置在电极砖1后部的下端。与仅在电极砖1后部布置一个水冷装置2的设计方式相比，这种布置多个水冷装置2的设计方式，一方面可使吸热后的冷却液迅速流出水冷装置2，从而提高冷却液的循环速率和冷却效果，另一方面可以避免因水冷装置2长度过长而在被推进杆4推进的过程中发生形变。
进一步地，水冷装置2内部形成为中空结构以用作冷却液通道，第一水冷装置21和第二水冷装置22的靠近下侧的部分分别形成有与冷却液通道流通的进液口23，第一水冷装置21和第二水冷装置22的靠近上侧的部分分别形成有与冷却液通道流通的出液口24。冷却液可通过进液口23不断地进入水冷装置2以充满整个水冷装置2的内部，将冷却液与电极砖1后部的接触面积最大化，与现有技术的盘管式水冷装置2相比，本公开提供的水冷装置2冷却接触面积更大，冷却效果更好，从而可延长电极砖1的推进时间。
水冷装置2与电极砖1后部的连接可通过多种实施方式实现，例如，在本公开提供的电极砖推进设备中，水冷装置2通过紧固件与电极砖1后部可拆卸地连接在一起。这样，当水冷装置2被高温侵蚀或损坏后，操作人员可快速地拆卸并更换新的水冷装置2，以保证电极砖1的正常工作。
进一步地，如图2所示，紧固件包括销轴61和螺栓62，销轴61上开设有第一螺纹孔(未示出)，螺栓62穿过水冷装置2和电极砖1的后部，销轴61垂直于螺栓62并从电极砖1的侧部穿进，使螺栓62与销轴61上的第一螺纹孔(未示出)螺纹配合。
此外，为冷却电极砖1与池壁砖8之间的池壁砖膨胀缝的温度，避免玻璃液渗漏到池壁砖膨胀缝的外部，导致池壁砖8在电极砖1的推动过程中倾斜或破裂，本公开提供的电极砖1推进设备还包括风冷装置7，风冷装置7包括位于电极砖1的两侧的第一风冷装置71和第二风冷装置72，以及位于电极砖1的顶部的第三风冷装置73。各个风冷装置7上均形成有沿其长度方向间隔布置的多个出风口74，该出风口74朝向电极砖1与池壁砖8之间的池壁砖膨胀缝，以向池壁砖膨胀缝吹风并均匀地降低池壁砖膨胀缝的温度。可选地，第一风冷装置71和第二风冷装置72可以固定在推进板5的两侧的突出部分上，第三风冷装置73可以固定在推进板5的顶部，使风冷装置7也能随水冷装置2及电极砖1的推进运动。此外，可根据风冷装置7的安装环境和冷却风输送管的位置，在风冷装置7上的任一位置开设用于连接冷却风输送管的进风口(未示出)。
另一方面，本公开提供的电极砖推进设备还包括位于电极砖1底部的支撑结构，该支撑结构包括底座91和设置在该底座91上并用于与电极砖1底部滚动接触的滚轮组件96。由于电极砖1通常体积大、质量大，电极砖1与池壁砖8之间存在很大的静摩擦力，上述滚轮组件96中的滚轮96a能向电极砖1提供一个辅助其推进的作用力，以减少电极砖1推进过程中的阻力，使电极砖1被顺利推进至窑炉内。为满足绝缘的要求，滚轮组件96可以采用耐高温的绝缘陶瓷材料。可选地，上述滚轮组件96包括滚轮96a和用于容纳滚轮96a的固定块96c，滚轮96a抵顶电极砖1的底部且通过铰接轴96b可转动地铰接在固定块96c内，滚轮96a的数量可根据电极砖1的大小，重量等因素设置。
进一步地，滚轮组件96通过高度调节件可沿高度方向上调节位置地设置在底座91上，高度调节件包括设置在底座91上的下楔形块92、与该下楔形块92楔形面配合的上楔形块93、以及设置在上楔形块93和下楔形块92之间的第二螺杆94，滚轮组件96通过连接件96d固定在上楔形块93上，该第二螺杆94用于驱动上楔形块93相对于下楔形块92沿楔形面调整位置，以调整滚轮组件96在高度方向上的位置。这样，通过调节第二螺杆94可使滚轮组件96在竖直高度方向移动，以消除支撑结构的安装误差，确保滚轮组件96能抵顶电极砖1的底部。
进一步地，下楔形块92的一端朝向上楔形块93突出地形成有凸部95，凸部95上形成有供第二螺杆94穿过的通孔，上楔形块93对应于凸部95的端部上形成有第二螺纹孔97，第二螺杆94可穿过通孔与第二螺纹孔97螺纹配合，第二螺杆94通过卡簧轴向限位在通孔内，即限制第二螺杆94在沿其长度延伸方向上移动，该第二螺杆94可相对于通孔转动。上述卡簧可以设置在通孔处，以抵挡并阻止第二螺杆94在旋转的过程中发生轴向移动。这样，在转动第二螺杆94时，第二螺杆94端部的螺纹可与螺纹孔配合以向上楔形块93施加一个持续的作用力，该作用力可使上楔形块93沿楔形面轴向移动，以调节滚轮组件96的高度。上述通孔可以形成为供第二螺杆94沿高度方向移动的长孔98，以使第二螺杆94能在竖直高度方向上移动。
当窑炉工艺达到电极砖1推进要求时，可使用本公开提供的电极砖推进设备推进电极砖1。在推进电极砖1时需确保电极砖1已断电并对地放电完毕，然后，可关闭风冷装置7，停止向池壁砖8膨胀壁输送冷却风，此时，池壁砖8膨胀壁处的冷玻璃将持续升温并在20-30分钟后软化，达到电极砖1推进要求。确保滚轮组件96已抵顶电极砖1下部后，可旋转推进杆4，使推进杆4推动推进板5，从而驱动水冷装置2、风冷装置7及电极砖1同时向窑炉内移动，在整个推进过程中，不用关闭或拆除水冷装置2，大大提高了电极砖1推进的可操作性。
根据本公开的另一个方面，提供一种电熔玻璃窑炉，所述电熔玻璃窑炉包括上述的电极砖推进设备。
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。
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 (15)
1.一种电极砖推进设备，其特征在于，所述电极砖推进设备包括电极砖(1)、与所述电极砖(1)后部连接的水冷装置(2)、和用于沿推进方向(A)调节所述水冷装置(2)和所述电极砖(1)的位置的推进结构。
2.根据权利要求1所述的电极砖推进设备，其特征在于，所述推进结构包括固定基座(3)和可沿所述推进方向(A)调整位置地设置在该固定基座(3)上的推进杆(4)，该推进杆(4)位于所述水冷装置(2)背对于所述电极砖(1)的一侧并与所述水冷装置(2)抵接或连接。
3.根据权利要求2所述的电极砖推进设备，其特征在于，所述水冷装置(2)的后侧设置有推进板(5)，所述推进杆(4)通过所述推进板(5)与所述水冷装置(2)抵接。
4.根据权利要求3所述的电极砖推进设备，其特征在于，所述推进板(5)的两侧突出于所述水冷装置(2)的两侧，所述推进杆(4)为两个以上，且分别与所述推进板(2)两侧的突出部分抵接。
5.根据权利要求4所述的电极砖推进设备，其特征在于，所述推进杆(4)和所述推进板(5)之间设置有绝缘垫(51)，所述推进板(5)的所述突出部分上分别形成有用于容纳并定位所述绝缘垫(51)的凹槽。
6.根据权利要求3所述的电极砖推进设备，其特征在于，所述推进杆(4)为第一螺杆，所述固定基座(3)上形成有安装孔(31)，所述第一螺杆安装到所述安装孔(31)内且与所述固定基座(3)的螺纹配合，所述第一螺杆的端部垂直地抵顶在所述推进板(5)上。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的电极砖推进设备，其特征在于，所述水冷装置(2)包括第一水冷装置(21)和第二水冷装置(22)，所述第一水冷装置(21)设置在所述电极砖(1)后部的上端，所述第二水冷装置(22)设置在所述电极砖(1)后部的下端。
8.根据权利要求7所述的电极砖推进设备，其特征在于，所述水冷装置(2)内部形成为空腔结构以用作冷却液通道，所述第一水冷装置(21)和所述第二水冷装置(22)的靠近下侧的部分分别形成有与所述冷却液通道流通的进液口(23)，所述第一水冷装置(21)和所述第二水冷装置(22)的靠近上侧的部分分别形成有与所述冷却液通道流通的出液口(24)。
9.根据权利要求1所述的电极砖推进设备，其特征在于，所述水冷装置(2)通过紧固件与所述电极砖(1)后部可拆卸地连接。
10.根据权利要求9所述的电极砖推进设备，其特征在于，所述紧固件包括销轴(61)和螺栓(62)，所述销轴(61)上开设有第一螺纹孔，所述螺栓(62)穿过所述水冷装置(2)和所述电极砖(1)的后部，所述销轴(61)垂直于所述螺栓(62)并从所述电极砖(1)的侧部穿进，使所述螺栓(62)与所述第一螺纹孔螺纹配合。
11.根据权利要求1所述的电极砖推进设备，其特征在于，所述电极砖推进设备还包括风冷装置(7)，所述风冷装置(7)包括位于所述电极砖(1)的两侧的第一风冷装置(71)和第二风冷装置(72)，以及位于所述电极砖(1)的顶部的第三风冷装置(73)，各个所述风冷装置(7)上形成有沿其长度方向间隔布置的多个出风口(74)，以用于向所述电极砖(1)和池壁砖(8)的缝隙吹风。
12.根据权利要求1所述的电极砖推进设备，其特征在于，所述电极砖推进设备还包括位于所述电极砖(1)底部的支撑结构，该支撑结构包括底座(91)和设置在该底座(91)上并用于与所述电极砖(1)底部滚动接触的滚轮组件(96)。
13.根据权利要求12所述的电极砖推进设备，其特征在于，所述滚轮组件(96)通过高度调节件可沿高度方向上调节位置地设置在所述底座(91)上，所述高度调节件包括设置在所述底座(91)上的下楔形块(92)、与该下楔形块(92)楔形面配合的上楔形块(93)、以及设置在所述上楔形块(93)和所述下楔形块(92)之间的第二螺杆(94)，所述滚轮组件(96)设置在所述上楔形块(93)上，该第二螺杆(94)用于驱动所述上楔形块(93)相对于所述下楔形块(92)沿楔形面调整位置，以调整所述滚轮组件(96)在所述高度方向上的位置。
14.根据权利要求13所述的电极砖推进设备，其特征在于，所述下楔形块(92)的一端朝向所述上楔形块(93)突出地形成有凸部(95)，所述凸部(95)上形成有供第二螺杆(94)穿过的通孔，所述上楔形块(93)对应于所述凸部(95)的端部上形成有第二螺纹孔(97)，所述第二螺杆(94)穿过所述通孔与所述第二螺纹孔(97)连接，且所述第二螺杆(94)通过卡簧轴向限位在所述通孔内并能够相对于所述通孔转动，所述通孔形成为可供第二螺杆(94)沿所述高度方向移动的长孔(98)。
15.一种电熔玻璃窑炉，其特征在于，所述电熔玻璃窑炉包括权利要求1-14中任一项所述的电极砖推进设备。
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