CN108840559A - 一种玻璃微纤维炉窑的自动加料机和控制方法 - Google Patents

Abstract

一种玻璃微纤维炉窑的自动加料机和控制方法，其特征在于是：给探针前端加温高于熔融料液位面温度30～50℃，提高探针前端的熔融料液态流动性能；自动加料系统：连接液位仪电路的探针是金属管材，其后端连接可燃气管，探针管前端周围封闭只留一截细管，细管上端再接燃气喷嘴，燃气喷嘴口径尺寸决定着燃气量和加温比率；管前端封闭部位延长成锥体作为探点，使探针端逐渐缩小与熔融料接触面积；块料的自动加料机，盛料仓下口由盛料转辊的槽水平阻挡，盛料转辊上有轴向槽，槽径向开口110‑120°度，电机通过减速机使盛料转辊转动，将料转至转辊下方并通向单元窑进料口；提高探针端环境温度，解决固化点低的玻璃熔融料粘滞。

Description

一种玻璃微纤维炉窑的自动加料机和控制方法

技术领域

本发明涉及玻璃生产设施，具体是玻璃微纤维炉窑的自动加料机结构和控制方法。

背景技术

当前玻璃微纤维生产的自动加料设备的工作原理：如图1，液位仪与炉窑自动加料机的传感电路是设置反向开关。自动加料机的液位仪C有相连金属探针的电导线A端和与单元窑内液位底部熔融料相通的导体B端，金属探针是实体的金属棒材，直径3～5mm，液位仪连通电源220V时，金属探针端进入熔融料中共同构成液位仪的传感闭合电路。单元窑为连续工作，当生产中自动加料机下端出料口通过拉丝漏板产出玻璃原丝，使单元窑内液面下降，通过加料口向单元窑内补充玻璃料块提升液面高度，保持玻璃液面的稳定，达到稳定生产。随着出料熔融料液位面下降到探针下端以下时，探针电路A端与熔融料液位面脱离，即是传感电路断开，此断彼合，液位仪即连通自动给料开关，使自动加料电机作业。正常化玻璃纤维生产，如无碱棉自动加料机，含14.5％三氧化二铝，因为窑温高，都是在1180-1200℃，熔融料液位面下降至露出探针端，此时探针端没有液体即刻断路，致使传感电路断开、加料电机开关连通，顺利进行自动加料。然而，当生产用作滤纸棉的玻璃微纤维时，问题在于当熔融料液位面下降至露出探针端时，探针端会粘着玻璃熔融料，并与液面拉出丝簇，不能如常地、利落地发生与液面脱离、电路断开的期望效果，因而液位仪不能及时启动加料电机开关，致使炉窑断续地缺料，导致产品质量差、废品率高，甚至于严重缺料烧毁炉窑。这种探针端粘熔融料的电路假连现象使液位仪不能正确工作。为解决这个问题还曾试用过计时加料，计时加料为设定一定时间内固定加料量，由于多方面原因造成出料后在拉丝漏板处，会在一定时间内产出的玻璃原丝重量不均衡，使玻璃微纤维炉窑液面高低变化不稳定，影响产品质量，故计时加料不适宜玻璃微纤维炉窑自动加料系统，计时加料方式不能解决自动加料问题。

本发明技术人员反复探究，发现探针端粘着玻璃熔融料的问题在于玻璃熔融料的自身特性及此种玻璃微纤维生产用的玻璃原料，其化学组分中硅、铝、钡含量较高，造成其粘连性大，其主要化学组分为：二氧化硅、三氧化二铝、氧化硼、氧化钠、氧化钾、氧化钙、氧化镁、氧化钡、氧化锌等。在探针端与熔融料液位面即将脱离的时点，金属实体的探针体大部分已不在熔融料中，炉膛内环绕探针体的热空气温度低于熔融料整体温度，大约在1030～1050℃。原因是这种玻璃微纤维熔融料的固化点低，就像热锅中熬尽水分的熔融糖浆，插入筷子粘连筷子头并拉出丝来，粘挂在探针端与液面之间，以丝簇保持与液位传感器的电流导通。这种现象导致玻璃熔融料的液位仪不能正确地显示液面真实状态。

另一个问题在于：现有的玻璃微纤维加工行业拉丝单元窑所使用拉丝原料多为球料与块料两种形态，球料为直径约为￠2cm左右的单个球体，块料约为 0.8*2.0cm的单个个体，我司生产用作滤纸棉的玻璃微纤维所用拉丝原料为块料。市场上自动加料机针对球料，块料加料机为行业上的空白。之前用块料时，采用人工往单元窑内填加补充液面，缺陷是每次加料多时，液面浮动大，对窑内温度有影响，并影响到产品质量不稳定。改为每次少加，工人就不能离开高温的窑体，身体难以承受，并且加料口频繁开，也要影响窑内温度变化。

发明内容

本发明的目的是提供一种玻璃微纤维炉窑的自动加料机和控制方法，提高探针端环境温度，解决熔融料粘滞，不能及时传导液面下降的问题，并提供一种加块料的自动加料机。

一种玻璃微纤维炉窑的自动加料控制方法，适用于固化点低的玻璃料生产，其特征在于解决液位仪的探针端与液面之间粘连问题的方法是：给探针前端加温，探针为金属管，管内通可燃气、探针管后端设燃气开关，探针管前端有燃气喷嘴，保持燃烧，使探针管前端周围温度高于熔融料液位面温度30～50℃，使探针前端的熔融料液态性能超出整体熔融料的液态流动性能；液位仪探针电路设反向开关控制加料机电机启、停，加料机电机带动减速机、减速机与盛料转辊同步，盛料转辊上有轴向槽，保证匀量加料，每次加料融窑液面波动范围为±5mm之间。

上述自动加料方法所使用的自动加料系统，包括液位仪和块料自动加料机，其特征在于：连接液位仪的探针是金属管材，探针管后端连接可燃气管，探针管前端周围封闭只留一截细管，细管上端再接小管为燃气喷嘴，燃气喷嘴口径尺寸决定着通过的燃气量和加温比率；管前端封闭部位延长成锥体作为探点，使探针端逐渐缩小与熔融料接触面积；上块料自动加料机，固定支架上端安装盛料仓、中部安装传动装置及其驱动的盛料转辊，盛料仓下口由盛料转辊的辊面水平阻挡，盛料转辊下方是出料仓口，通向单元窑进料口；液位仪探针电路设反向开关控制加料机电机，加料机电机带动减速机的运行速比为60：1，盛料转辊一端与减速机轴键直连，安装90°度，减速机与盛料转辊同步，盛料转辊另一端安装在固定支架上；盛料转辊上有轴向槽，槽径向开口110-120°度。

本发明的优势

a、此自动加料系统中探针结构的创造性是将探针兼作火针、喷嘴，不仅适用于475#玻璃微纤维生产使用，对253#玻璃及其它粘稠性高的微纤维生产同样适用，适用范围广；

b、由于这种玻璃液粘稠特性，就要考虑探针导温性能。本发明选用镍铬合金材质，解决了探针在玻璃液中脱针难的难点问题，在技术上是一个质的飞跃；

c、结构创新，将探针与燃烧喷嘴二者合一，并且探针管体内细管上的小管口径尺寸决定着加温比率，减少了故障率，提升了工作效率；

d、探针管前端封闭部位延长成锥体，使探针端逐渐缩小与熔融料接触面积，这样能够更迅速地脱离液面，避免粘连。

e、现有球状加料机与本发明块状加料机构造区别：

1、盛料转辊：根据盛装物料的形态盛装方式不同，球料盛料转辊为嵌入式滚动加入，每次可填加7-8个球料，块状为槽体盛料翻槽加入，每次可填加20-30 个块料。

2、传动方式：球料加料机为齿牙+链条传动，块状加料机为通轴直连传动。

3、出料方式：球料加料机内球料通过导入轨道滚入单元窑中，块料加料机内的块料为通过出料仓口加入单元窑中。本发明针对475#玻璃微纤维生产的玻璃熔融料，其主要化学组分为：二氧化硅:58.3％、三氧化二铝：5.8％、氧化硼： 11.3％、氧化钠：10.1％、氧化钾：2.9％、氧化钙：1.8％、氧化镁：0.3％、氧化钡：5.0％、氧化锌：4.0％。本发明方法对253#玻璃及其它粘稠性高的微纤维生产同样适用。本发明的单元窑自动加料系统，解决了人工填加玻璃料块作业的不稳定性，减轻了操作人员的劳动强度，保证了单元窑液面稳定，提升了玻璃微纤维产品的质量，在本行业中绝无仅有，解决了玻璃微纤维生产中常年困扰的难题。

附图说明

图1是玻璃微纤维炉窑的自动加料机采用的液位仪的结构示意图；

图2是探针结构的放大示意图；

图3是玻璃微纤维炉窑的自动加料机结构示意图；

图4是盛料转辊截面图。

具体实施方式

本发明的这种玻璃微纤维炉窑的自动加料控制方法，适用于玻璃原料组分中硅、铝、钡含量偏高、固化点低的玻璃微纤维生产，其特征在于解决液位仪的探针端与液面之间粘连问题的方法是：给探针前端加温，玻璃熔融料温度在 1180-1200℃，当窑温环境1000℃时，给探针端加温：开启燃气开关1b、调整送气量，通过燃气管道D和探针管向探针燃气喷嘴3输送燃气d，持续火焰对探针前端进行加温至1030～1050℃，使探针端探点4周围温度高于熔融料液位面温度30～50℃，使探针端的熔融料液态流动性能超出整体熔融料的液态流动性能。当单元窑玻璃液面降低时，探针探点4上粘附的玻璃料液通过燃气喷嘴3加温不再与探针端粘连，探针与液面顺畅分离，发生断路并探针使液位仪电路改变闭合状态，通过液位仪的反向开关导通，给电使加料机电机工作，通过加料口向单元窑内填加玻璃料块。盛料转辊每次盛料量约为20-30粒不等，转辊每次转动至开口向上点时，料块自行下落到槽体中，如此反复循环，转辊停止时槽口方向不重要，主要为加料量控制液面的高度，每次液面波动范围为正负5毫米之间，当使液面提升至探针探点与玻璃液面接触，再次进入液位仪监控状态，加料机停止运转。

本发明玻璃微纤维炉窑的自动加料机的液位仪，见图1、图2，其特征在于连接液位仪C的探针1是金属管材呈直角状，探针管1管水平后端设燃气开关 1b连接燃气管D，探针管前端1a周围封闭只留一截细管2在管腔内，细管2上端再接小径管作为燃气喷嘴3，燃气喷嘴3口径尺寸决定着燃气量和加温比率；探针管前端1a封闭部位延长成锥体作为探点4，使探针前端逐渐缩小与熔融料接触面积。

探针管材的金属是镍铬合金。液面控制仪为外部采购。

玻璃微纤维炉窑的上块料自动加料机，用于块状加料，见图3、图4，其特征在于结构：固定支架9上端安装盛料仓7、中部安装传动装置及其驱动的盛料转辊8，盛料仓上口7用于装入生产所需玻璃料块，盛料仓出料口10由盛料转辊的辊面水平阻挡，盛料转辊下方是出料口10，通向单元窑加料口1c；传动装置是由加料电机5带动减速机6转动，电机与减速机运行速比为60:1，盛料转辊 8一端与减速机6轴键直连、安装90°度，减速机6与盛料转辊8同步，盛料转辊8另一端安装在固定支架9上。盛料转辊8上有轴向开槽，槽径向开口 110-120°度。电机为Y2-632-4-380V/0.18Kw、转数为1360转/分，带动减速机的运行速比为60：1。当电机运行约23圈时，减速机转动一圈，减速机与盛料转辊同步，相应的盛料转辊也转动一圈，正常状态下加料一次可滚动填加20-30 个块料，盛料转辊每次转动至开口向上时，由于重力的作用，料块自行下落至槽体中，当转辊槽口向下低于水平面时，槽内料块陆续经出仓口导入窑体中，液位升高。当探针端与熔融液面接触后，液位仪探针电路闭合、与加料机电机的反向开关即时断电，此时盛料槽开口方向不确定，如此反复循环，盛料正常工作状态下每次添加料转动为3～4圈，每次加料融窑液面波动范围为±5mm之间。如出现料块形状及体积异常影响槽内料块数量，转辊转动圈数将相应的增加，添加窑体内的玻璃料块数量能满足与探针端接触所需液面高度即可。

液位仪电路：液位仪C上有两条探针导线分别连接探针1水平段上的电路接点A、窑体内壁玻璃液下面的导体电回路端B，探针1垂直段通过窑体上部探针孔导入窑体内，探针1前端的探点4和液面接触，由于在1000℃高温状态下玻璃液具有导电性，形成液位仪中探针闭合电路；液位仪中探针与加料电机设置反向开关控制，探针断路则加料机的电机启动，探针使液位仪控制自动加料系统。盛料转辊转动圈数由探针与液面的高低决定，探针进入液面后上料电路闭合，传动装置即断电，盛料转辊随机停止，故转辊转动停止后开口方向不确定。探针前端脱离玻璃液面的瞬间使液位仪与单元窑内玻璃熔融料的电路断开，液位仪与传动装置反向开关连通，加料电机转动带动减速机及轴键结合的盛料转辊转动，盛料转辊槽内的玻璃料块随槽口变换角度导入出料仓口加至单元窑中。随着玻璃料块的不断加入，玻璃熔液液面提升，至液面与探针连接，传动装置停止传动，加料周期结束。随着拉丝漏板原丝的不断产出，玻璃熔液液面逐渐下降，待探针与玻璃熔液脱离，同时自动启动加料机进行加料工作，如此反复匀量加料。由加料人员根据料仓内玻璃料块的余量批量填加玻璃料块原料。

Claims (4)

1.一种玻璃微纤维炉窑的自动加料控制方法，适用于固化点低的玻璃料生产，其特征在于解决液位仪的探针端与液面之间粘连问题的方法是：给探针前端加温，探针为金属管，管内通可燃气，探针管后端设燃气开关，探针管前端有燃气喷嘴，保持燃烧，使探针管前端周围温度高于熔融料液位面温度30～50℃，使探针前端的熔融料液态性能超出整体熔融料的液态流动性能；液位仪的探针电路设反向开关控制加料机电机启、停，加料机电机带动减速机、减速机与盛料转辊同步，盛料转辊上有轴向槽，保证匀量加料，每次加料融窑液面波动范围为±5mm之间。

2.一种如权利要求1所述自动加料控制方法所使用的自动加料系统，包括液位仪控制的块料自动加料机，其特征在于：电路连接液位仪(C)的探针(1)是金属管材呈直角状，探针(1)管水平后端设燃气开关(1b)连接燃气管(D)，探针管前端(1a)管腔内留一截细管(2)，细管(2)上端平行于探针管前端(1a)管壁、细管(2)下缘与探针(1)管端周围封闭焊接；细管(2)上端再接小径管作为燃气喷嘴(3)，燃气喷嘴(3)口径尺寸决定着燃气量和加温比率；探针管前端(1a)封闭部位延长成锥体作为探点(4)，使探点(4)逐渐缩小与熔融料接触面积。

3.根据权利要求2所述的自动加料控制方法所使用的自动加料系统，其特征在于液位仪电路：液位仪(C)上有两条探针导线分别连接探针(1)水平段上的电路接点(A)、窑体内壁玻璃液下面的导体电回路端(B)，探针(1)垂直段通过窑体上部探针孔导入窑体内，探针(1)前端的探点(4)和液面接触，由于在1000℃高温状态下玻璃液具有导电性，形成液位仪中探针闭合电路；液位仪电路中探针与电机设置反向开关控制，探针断路则加料机的电机启动，探针使液位仪控制自动加料系统。

4.一种如权利要求2所述的自动加料系统，包括液位仪控制加料电机电路，其特征在于上块料自动加料机，固定支架(9)上端安装盛料仓(7)、中部安装传动装置及其驱动的盛料转辊(8)，盛料仓(7)下口由盛料转辊(8)的辊面水平阻挡，盛料转辊(8)下方是盛料仓出料口(10)，通向单元窑加料口(1c)；传动装置的加料电机(5)带动减速机(6)转动，加料电机(5)与减速机(6)运行速比为60:1，减速机(6)内嵌轴键与盛料转辊(8)一端为90°度轴键直连，减速机(6)与盛料转辊(8)同步，盛料转辊(8)另一端安装在固定支架(9)上；盛料转辊(8)上有轴向槽，槽径向开口110-120°度。