CN108975655A - 一种适用于生产着色玻璃的压延玻璃熔窑 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种适用于生产着色玻璃的压延玻璃熔窑，包括具有助燃空气进口和烟气出口的蓄热室、具有小炉的加热室、以及窑池，小炉具有气体通道，窑池包括具有投料通道的投料池、具有熔化区和澄清区的熔化池、流液洞、以及具有冷却区和溢流口的冷却池，助燃空气进口和烟气出口都与气体通道相连通，气体通道与熔化池相连通，小炉用于加热熔化池内的玻璃原料，投料通道与熔化区相连通，熔化区、澄清区、流液洞、冷却区和溢流口沿压延玻璃熔窑的纵向依次相连通，熔化池的底部在熔化区的下游处还设有一排沿压延玻璃熔窑的横向布置的鼓泡器，通过鼓泡器有效地增加了池底温度，提高玻璃液熔化质量，有利于节能降耗与缩短各种着色玻璃生产的换料周期。
Description
技术领域
本发明涉及压延玻璃的熔化设备技术领域，特别是涉及一种适用于生产着色玻璃的压延玻璃熔窑。
背景技术
着色玻璃是指由于玻璃中含有某些特殊成分而对特定波长的光具有选择性吸收或透过性能的玻璃。相对于平板玻璃(即白片玻璃)而言，着色玻璃有蓝色、茶色、灰色、绿色等色泽，着色玻璃广泛用于制作玻璃容器、镜片、医用玻璃及建筑装饰材料，能够增加物件的外形美观度。
目前，平板玻璃和着色玻璃最常用的生产方法是浮法和压延法；其中，压延法是指玻璃液由池窑工作池沿溢流口处流出，进入成对的用水冷却的中空压辊，经滚压而成平板，再送入退火窑退火。用压延法生产的压花着色玻璃更具有优异的装饰功效，除可用于建筑物门窗的镶嵌装饰外，更是美术博物馆、艺术大厅及歌剧场等建筑物的装饰材料之一，在建筑及装饰行业中已成为一种不可或缺的重要玻璃品种。
但是，在玻璃液的熔制过程中，着色玻璃对火焰的热透过能力相对较弱，因此，池内玻璃液在池深方向温度梯度较大。对于相同池深的玻璃熔窑，生产压延着色玻璃时池底温度必然要低于生产普通透明玻璃时的池底温度。用传统的压延玻璃熔窑来生产着色玻璃，会大大地增加玻璃在熔化过程中产生气泡、结石、波筋等缺陷的几率；熔制的玻璃液得不到很好的澄清与均化，还会造成着色玻璃颜色的不均匀，从而影响着色玻璃成品的物理化学性能；此外，着色玻璃在改换颜色时，传统的压延玻璃熔窑换料时间过长，进而会增加企业的改色成本。因此，传统的压延玻璃熔窑已经不能满足生产品质优良的着色玻璃，必须在传统的压延玻璃熔窑结构上加以改进。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种适用于生产着色玻璃的压延玻璃熔窑。
为实现上述目的，本发明提供一种适用于生产着色玻璃的压延玻璃熔窑，所述压延玻璃熔窑包括具有助燃空气进口和烟气出口的蓄热室、具有小炉的加热室、以及窑池，所述小炉具有气体通道，所述窑池包括具有投料通道的投料池、具有熔化区和澄清区的熔化池、流液洞、以及具有冷却区和溢流口的冷却池，所述助燃空气进口和烟气出口都与气体通道相连通，所述气体通道与熔化池相连通，所述小炉用于加热熔化池内的玻璃原料，所述投料通道与熔化区相连通，所述熔化区、澄清区、流液洞、冷却区和溢流口沿压延玻璃熔窑的纵向依次相连通，所述熔化池的底部在熔化区的下游处还设有一排沿压延玻璃熔窑的横向布置的鼓泡器。
进一步地，所述小炉有一对、沿压延玻璃熔窑的纵向中心线对称分布；所述小炉倾斜设置，所述小炉与压延玻璃熔窑的纵向中心线之间的夹角为3°～6°，所述小炉的喷火口宽度为1800mm～2100mm。
进一步地，沿压延玻璃熔窑的横向，相邻两个鼓泡器之间的间距为450mm～550mm。
进一步地，所述熔化池在熔化区和澄清区之间设有一道沿压延玻璃熔窑的横向布置的窑坎砖，所述窑坎砖位于鼓泡器的下游。
进一步地，沿压延玻璃熔窑的纵向，所述鼓泡器和窑坎砖之间的间距为700mm～1000mm，所述窑坎砖的宽度为300mm～600mm；所述窑坎砖与窑池内玻璃液液面的距离为400mm～750mm。
进一步地，所述流液洞以越靠近冷却池越向上倾斜的方式倾斜设置，所述流液洞的倾斜度为10°～15°。
进一步地，所述流液洞的材料为高铬砖，该高铬砖的材料组分包含有Cr2O3和ZrO2，所述Cr2O3的组分含量为80％～85％，所述ZrO2的组分含量为7％～10％。
进一步地，所述流液洞具有与澄清区相连的玻璃液进口、以及与冷却区相连的玻璃液出口，所述熔化池在靠近流液洞的玻璃液进口处设有第一辅助电加热装置，所述冷却池在靠近流液洞的玻璃液出口处也设有第二辅助电加热装置；所述第一辅助电加热装置与玻璃液进口之间的间距、以及第二辅助电加热装置与玻璃液出口之间的间距都为150mm～300mm，所述第一辅助电加热装置和第二辅助电加热装置的额定功率都为40KW～70KW。
进一步地，所述压延玻璃熔窑在冷却区的上方设置有独立控制加热温度的加热系统。
进一步地，所述蓄热室包括具有第一空气预热腔的一段蓄热室、具有第二空气预热腔的二段蓄热室、以及连通第一空气预热腔和第二空气预热腔的中间烟道，所述第一空气预热腔与气体通道相连通；所述一段蓄热室的上方和二段蓄热室的上方都开设有所述助燃空气进口和烟气出口，一段蓄热室上方的助燃空气进口和烟气出口都与第一空气预热腔相连通，二段蓄热室上方的助燃空气进口和烟气出口都与第二空气预热腔相连通。
进一步地，所述投料池沿压延玻璃熔窑的横向设置在熔化池的一侧。
如上所述，本发明涉及的适用于生产着色玻璃的压延玻璃熔窑，具有以下有益效果：
本申请中，通过澄清区能够较好地澄清、均化熔制的玻璃液，保证着色玻璃成品的物理和化学性能；特别地，本申请在窑池池底热点附近增设了一排鼓泡器，有效地增加了压延玻璃熔窑熔化区的池底温度，提高玻璃液熔化质量，有利于节能降耗与缩短各种着色玻璃生产的换料周期，使得本申请涉及的压延玻璃熔窑适用于生产着色玻璃、特别适用于生产厚度在2.7mm～8mm之间品质优良的着色玻璃。
附图说明
图1为本申请中压延玻璃熔窑的立面示意图。
图2为本申请中压延玻璃熔窑的平面示意图。
元件标号说明
1 小炉
2 气体通道
3 投料池
4 熔化池
41 熔化区
42 澄清区
43 熔化部大碹及胸墙
5 流液洞
51 玻璃液进口
52 玻璃液出口
6 冷却池
61 冷却区
62 溢流口
63 冷却部大碹及胸墙
7 鼓泡器
8 窑坎砖
9 第一辅助电加热装置
10 第二辅助电加热装置
11 一段蓄热室
111 第一空气预热腔
12 二段蓄热室
121 第二空气预热腔
13 中间烟道
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
须知，本说明书附图所绘的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
本申请提供一种适用于生产着色玻璃的压延玻璃熔窑，图1为所述压延玻璃熔窑的立面示意图、即主视图，图2为所述压延玻璃熔窑的平面示意图、即俯视图。为了便于叙述，将压延玻璃熔窑的纵向定义为前后方向，因此，图1和图2所示的视图中，纸面的上侧为前方向，纸面的下侧为后方向。由图1和图2可知，所述压延玻璃熔窑包括从后至前依次相连的蓄热室、加热室和窑池；其中，所述蓄热室具有助燃空气进口和烟气出口；所述加热室具有小炉1，所述小炉1具有前后延伸的气体通道2；所述窑池包括具有投料通道的投料池3、具有熔化区41和澄清区42的熔化池4、前后延伸的流液洞5、以及具有冷却区61和溢流口62的冷却池6；所述助燃空气进口和烟气出口都与气体通道2的后端相连通，所述气体通道2的前端与熔化池4相连通，所述小炉1用于加热熔化池4内的玻璃原料，所述投料通道与熔化区41相连通；所述熔化区41、澄清区42、流液洞5、冷却区61和溢流口62沿压延玻璃熔窑的纵向从后至前依次相连通，或者说，所述熔化区41、澄清区42、流液洞5、冷却区61和溢流口62沿玻璃液的流向依次相连；所述熔化池4的底部在熔化区41的下游处还设有一排沿压延玻璃熔窑的横向左右布置的鼓泡器7。所述熔化池4具有熔化部大碹及胸墙43，冷却池6具有冷却部大碹及胸墙63。所述小炉1的喷火空间构成压延玻璃熔窑的火焰空间，所述熔化池4内的熔化区41和澄清区42都在压延玻璃熔窑的火焰空间内，熔化池4的熔化部大碹及胸墙43是压延玻璃熔窑的火焰空间的外部边界。
上述压延玻璃熔窑在熔制玻璃液时，将玻璃原料经投料池3的投料通道投入窑池的熔化区41内，外部空气经蓄热室的助燃空气进口进入加热室的气体通道2内，使小炉1前端下方喷枪的燃料燃烧，进而加热熔化熔化区41内的玻璃原料，熔制成玻璃液，熔制玻璃液过程中产生的烟气再依次经气体通道2和蓄热室的烟气出口排出。同时，熔制的玻璃液经澄清区42进行澄清和均化，以保证着色玻璃成品的物理和化学性能；从澄清区42内流出的玻璃液经流液洞5流入冷却区61，冷却后再从溢流口62流出，进入下道工序。特别地，本申请在窑池池底热点附近增设了一排鼓泡器7，一排鼓泡器7的布置方向垂直于压延玻璃熔窑的纵向中心线，加强了垂直方向上玻璃液的对流，有效地增加了压延玻璃熔窑熔化区41的池底温度、提升整体玻璃液的温度，提高玻璃液熔化质量和效率，有利于气泡排除，起到均化玻璃液的作用，可以减少玻璃颜色转变的时间，最终有利于节能降耗与缩短各种着色玻璃生产的换料周期，使得本申请涉及的压延玻璃熔窑适用于生产着色玻璃、特别适用于生产厚度在2.7mm～8mm之间品质优良的着色玻璃。
优选地，本申请中，所述鼓泡器7为水冷式鼓泡器7；沿压延玻璃熔窑的横向，相邻两个鼓泡器7之间的间距为450mm～550mm。所述投料池3为单侧投料池3，即：沿压延玻璃熔窑的横向，仅在熔化池4的左侧或右侧设置投料池3。同时，沿压延玻璃熔窑的纵向，投料池3设置熔化池4的后端部分。
如图1和图2所示，所述熔化池4在熔化区41和澄清区42之间增设有一道沿压延玻璃熔窑的横向布置的窑坎砖8，所述窑坎砖8的延伸方向垂直于压延玻璃熔窑的纵向中心线，所述窑坎砖8位于鼓泡器7的下游、即窑坎砖8位于鼓泡器7的前方侧。沿压延玻璃熔窑的纵向，所述鼓泡器7和窑坎砖8之间的间距为700mm～1000mm，所述窑坎砖8的宽度为300mm～600mm；在垂直方向上，所述窑坎砖8与窑池内玻璃液液面的距离为400mm～750mm。通过设置窑坎砖8，可减少熔化池4池底玻璃液的回流，有利于提高玻璃液质量与节能降耗。
为避免压延玻璃熔窑两侧中的一侧过热，需进行换火操作，一般时间设定为每二十分钟换向一次。因此，如图2所示，所述小炉1有一对、沿压延玻璃熔窑的纵向中心线对称分布，一个小炉1用于进助燃空气和燃烧燃料，另一个小炉1用于排放烟气，两个小炉1以每二十分钟换向一次，从而使得蓄热室的助燃空气进口和烟气出口的功能也以每二十分钟换一次。所述小炉1倾斜设置，所述小炉1与压延玻璃熔窑的纵向中心线之间的夹角为3°～6°，所述小炉1的喷火口宽度为1800mm～2100mm，合理的夹角和喷火口宽度有利于小炉1内燃料燃烧效率的提高。本实施例中，所述压延玻璃熔窑为马蹄焰玻璃熔窑，日熔化量为90t～130t，小炉1采用天然气底烧方式。
如图1所示，所述压延玻璃熔窑中的流液洞5采用上倾式扁宽倾斜结构，即：流液洞5以越靠近冷却池6越向上倾斜的方式倾斜设置，所述流液洞5的倾斜度为10°～15°，减少流液洞5中玻璃液的回流，利于节能降耗。流液洞5采用耐火材料制成，优选为高铬砖，该高铬砖的材料组分包含有Cr2O3和ZrO2，所述Cr2O3的组分含量为80％～85％，所述ZrO2的组分含量为7％～10％，其具有优异的抗热震性能与抗侵蚀性能，有利于延长压延玻璃熔窑的使用寿命。
如图1所示，所述流液洞5的后端具有与澄清区42相连的玻璃液进口51，流液洞5的前端具有与冷却区61相连的玻璃液出口52，所述熔化池4在靠近流液洞5的玻璃液进口51处设有第一辅助电加热装置9，所述冷却池6在靠近流液洞5的玻璃液出口52处也设有第二辅助电加热装置10，第一辅助电加热装置9和第二辅助电加热装置10用于加热玻璃液，有效防止投产时及生产事故时流液洞5出现冻料。本实施例中，沿压延玻璃熔窑的纵向，所述第一辅助电加热装置9与玻璃液进口51之间的间距、以及第二辅助电加热装置10与玻璃液出口52之间的间距都为150mm～300mm，所述第一辅助电加热装置9和第二辅助电加热装置10的额定功率都为40KW～70KW。
进一步地，所述压延玻璃熔窑在冷却区61的上部空间设置有独立控制加热温度的加热系统，所述加热系统的加热负荷为压延玻璃熔窑热负荷的2％～5％；当冷却区61内的温度低于要求值时，通过加热系统可提高冷却去内的温度，起到调节冷却区61内环境温度的作用，有利于玻璃液的均化和减少改色时间。
如图1和图2所示，所述蓄热室为二段式蓄热室，其包括具有第一空气预热腔111的一段蓄热室11、具有第二空气预热腔121的二段蓄热室12、以及连通第一空气预热腔111和第二空气预热腔121的中间烟道13，所述第一空气预热腔111与气体通道2相连通；所述一段蓄热室11的上方和二段蓄热室12的上方都开设有所述助燃空气进口和烟气出口，一段蓄热室11上方的助燃空气进口和烟气出口都与第一空气预热腔111相连通，二段蓄热室12上方的助燃空气进口和烟气出口都与第二空气预热腔121相连通。另外，所述压延玻璃熔窑在二段蓄热室12的烟气出口的上方还设置有烟气喷射系统。在熔制玻璃也的过程中，产生的烟气经一段蓄热室11的第一空气预热腔111、中间烟道13、以及二段蓄热室12的第二空气预热腔121和烟气出口后，由烟气喷射系统排出；产生的烟气为高温烟气，高温烟气会预热一段蓄热室11内第一空气预热腔111中的格子体砖、以及二段蓄热室12内第二空气预热腔121中的格子体砖，格子体砖会把热量传递给助燃空气，预热后的助燃空气再进入气体通道2中，设置两个蓄热室可增加格子体砖的换热面积，提高空气预热效率，有利于节能降耗。
综上所述，本申请涉及的压延玻璃熔窑可以为一座100t/d～130t/d的压延玻璃熔窑，其能够生产厚度在2.7mm～8mm之间品质优良的着色玻璃，着色玻璃的颜色可以为蓝色、茶色、琥珀色等，总成品率在80％以上，能够减少改色时间和熔窑温度波动，具有维修少、造价低、占地少、布置灵活等优点。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (11)
1.一种适用于生产着色玻璃的压延玻璃熔窑，其特征在于：所述压延玻璃熔窑包括具有助燃空气进口和烟气出口的蓄热室、具有小炉(1)的加热室、以及窑池，所述小炉(1)具有气体通道(2)，所述窑池包括具有投料通道的投料池(3)、具有熔化区(41)和澄清区(42)的熔化池(4)、流液洞(5)、以及具有冷却区(61)和溢流口(62)的冷却池(6)，所述助燃空气进口和烟气出口都与气体通道(2)相连通，所述气体通道(2)与熔化池(4)相连通，所述小炉(1)用于加热熔化池(4)内的玻璃原料，所述投料通道与熔化区(41)相连通，所述熔化区(41)、澄清区(42)、流液洞(5)、冷却区(61)和溢流口(62)沿压延玻璃熔窑的纵向依次相连通，所述熔化池(4)的底部在熔化区(41)的下游处还设有一排沿压延玻璃熔窑的横向布置的鼓泡器(7)。
2.根据权利要求1所述的压延玻璃熔窑，其特征在于：所述小炉(1)有一对、沿压延玻璃熔窑的纵向中心线对称分布；所述小炉(1)倾斜设置，所述小炉(1)与压延玻璃熔窑的纵向中心线之间的夹角为3°～6°，所述小炉(1)的喷火口宽度为1800mm～2100mm。
3.根据权利要求1所述的压延玻璃熔窑，其特征在于：沿压延玻璃熔窑的横向，相邻两个鼓泡器(7)之间的间距为450mm～550mm。
4.根据权利要求1所述的压延玻璃熔窑，其特征在于：所述熔化池(4)在熔化区(41)和澄清区(42)之间设有一道沿压延玻璃熔窑的横向布置的窑坎砖(8)，所述窑坎砖(8)位于鼓泡器(7)的下游。
5.根据权利要求4所述的压延玻璃熔窑，其特征在于：沿压延玻璃熔窑的纵向，所述鼓泡器(7)和窑坎砖(8)之间的间距为700mm～1000mm，所述窑坎砖(8)的宽度为300mm～600mm；所述窑坎砖(8)与窑池内玻璃液液面的距离为400mm～750mm。
6.根据权利要求1所述的压延玻璃熔窑，其特征在于：所述流液洞(5)以越靠近冷却池(6)越向上倾斜的方式倾斜设置，所述流液洞(5)的倾斜度为10°～15°。
7.根据权利要求1所述的压延玻璃熔窑，其特征在于：所述流液洞(5)的材料为高铬砖，该高铬砖的材料组分包含有Cr2O3和ZrO2，所述Cr2O3的组分含量为80％～85％，所述ZrO2的组分含量为7％～10％。
8.根据权利要求1所述的压延玻璃熔窑，其特征在于：所述流液洞(5)具有与澄清区(42)相连的玻璃液进口(51)、以及与冷却区(61)相连的玻璃液出口(52)，所述熔化池(4)在靠近流液洞(5)的玻璃液进口(51)处设有第一辅助电加热装置(9)，所述冷却池(6)在靠近流液洞(5)的玻璃液出口(52)处也设有第二辅助电加热装置(10)；所述第一辅助电加热装置(9)与玻璃液进口(51)之间的间距、以及第二辅助电加热装置(10)与玻璃液出口(52)之间的间距都为150mm～300mm，所述第一辅助电加热装置(9)和第二辅助电加热装置(10)的额定功率都为40KW～70KW。
9.根据权利要求1所述的压延玻璃熔窑，其特征在于：所述压延玻璃熔窑在冷却区(61)的上方设置有独立控制加热温度的加热系统。
10.根据权利要求1所述的压延玻璃熔窑，其特征在于：所述蓄热室包括具有第一空气预热腔(111)的一段蓄热室(11)、具有第二空气预热腔(121)的二段蓄热室(12)、以及连通第一空气预热腔(111)和第二空气预热腔(121)的中间烟道(13)，所述第一空气预热腔(111)与气体通道(2)相连通；所述一段蓄热室(11)的上方和二段蓄热室(12)的上方都开设有所述助燃空气进口和烟气出口，一段蓄热室(11)上方的助燃空气进口和烟气出口都与第一空气预热腔(111)相连通，二段蓄热室(12)上方的助燃空气进口和烟气出口都与第二空气预热腔(121)相连通。
11.根据权利要求1所述的压延玻璃熔窑，其特征在于：所述投料池(3)沿压延玻璃熔窑的横向设置在熔化池(4)的一侧。
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