CN109851203B - 一种平板玻璃窑炉的加热装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明一种平板玻璃窑炉的加热装置及其使用方法，加热装置包括电极加热砖和供电装置；所述的电极加热砖为偶数个，所有电极加热砖超出窑炉的池壁砖的内壁设置；每一个供电装置与两个电极加热砖连通，供电装置通电后两个电极加热砖在焦耳热的作用下加热窑炉内的玻璃液，形成一组加热单元，窑炉被分隔到多组加热单元中；加热装置的使用方法是将电极加热砖间断性地推入窑炉内，使电极加热砖端面到池壁砖端面的距离d始终大于0mm。不仅解决了池壁砖上焦耳热与温度过高的问题，而且有效地利用了电极加热砖的热量，同时使窑炉所需的外部供电装置载荷降低，提升了电极加热的效率，满足了生产的需求。

Description

一种平板玻璃窑炉的加热装置及其使用方法

技术领域

本发明属于平板玻璃生产领域，具体为一种平板玻璃窑炉的加热装置及其使用方法。

背景技术

平板玻璃使用的电助熔窑炉在运行过程中，窑炉设计和窑炉砌筑过程中电极加热砖与池壁砖的端面处在同一条直线上，但随着生产的进行，电极加热砖的消耗速率与池壁砖的损耗速率不同，工艺要求推进电极加热砖使得其端面与池壁砖的端面平齐，以稳定生产。

由于电极加热砖的消耗速率大于池壁砖的损耗速率，因此很多情况下电极砖的端面与其两边池壁砖的端面成“凹”字形，这样电极加热砖在加热过程中产生的焦耳热除了加热玻璃液，另一部分作用于电极砖周围的池壁砖上，使得能耗有部分损失，并且加速了池壁砖的损耗速率。

在通常的平板玻璃窑炉的设计与砌筑过程中，为了应对电极加热砖和池壁砖的损耗和消耗带来的问题，在外部增加冷却措施，通过调节冷却风量来降低池壁砖外表面的温度，对于窑炉内部池壁砖上的温度降低微乎其微。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种平板玻璃窑炉的加热装置及其使用方法，有效地利用了电极加热砖的热量，同时使窑炉所需的外部供电装置载荷降低，提升了电极加热的效率。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种平板玻璃窑炉的加热装置，包括电极加热砖和供电装置；

所述的电极加热砖为偶数个，所有电极加热砖超出窑炉的池壁砖的内壁设置；每一个供电装置与两个电极加热砖连通，供电装置通电后两个电极加热砖在焦耳热的作用下加热窑炉内的玻璃液，形成一组加热单元，窑炉被分隔到多组加热单元中。

优选的，所述的电极加热砖在窑炉的两侧对称设置，每一个供电装置与窑炉两侧对称设置的两个电极加热砖连通。

优选的，电极加热砖超出窑炉的池壁砖的内壁后，电极加热砖端面到池壁砖端面的距离d为0mm～15mm。

一种平板玻璃窑炉的加热装置的使用方法，基于上述任意一项所述的装置，包括如下操作；

将电极加热砖间断性地推入窑炉内，使电极加热砖端面到池壁砖端面的距离d始终大于0mm。

进一步，所述的d为0mm～15mm。

进一步，所述的操作具体包括以下步骤；

步骤1，将电极加热砖推入窑炉内，使电极加热砖端面到池壁砖端面的距离d为15mm；

步骤2，计算电极加热砖的消耗速率S₁和池壁砖的损耗速率S₂，根据S₁、S₂和电极加热砖与池壁砖的使用周期T得到电极加热砖的推进速率s；

步骤3，根据电极加热砖的推进速率s，将电极加热砖推入窑炉内。

进一步，步骤2所述电极加热砖的推进速率s按如下公式求得；

s＝S₁-nS₂(n＝1,2,3......n,n≤T)，其中，s、S₁和S₂的单位为mm/月，T的单位为月。

再进一步，步骤2所述电极加热砖的消耗速率S₁按以下公式求得；

其中L₁为电极加热砖的长度，l₁为电极加热砖最后残余的长度，L₁和l₁的单位为mm，T的单位为月，S₁的单位为mm/月。

再进一步，步骤2所述池壁砖的损耗速率S₂分别按以下公式求得；

其中L₂为池壁砖的厚度，l₂为池壁砖最后残余的厚度，L₁和l₂的单位为mm，T的单位为月，S₁的单位为mm/月。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明的加热装置，所有电极加热砖超出窑炉的池壁砖的内壁设置，每一个供电装置与两个电极加热砖连通，能使供电装置通电后两个电极加热砖在焦耳热的作用下加热窑炉内的玻璃液，不仅解决了池壁砖上焦耳热与温度过高的问题，而且通过调整电压和电流来调整加热载荷，加热玻璃液，满足了生产的需求。

进一步的，电极加热砖在窑炉的两侧对称设置，每一个供电装置与窑炉两侧对称设置的两个电极加热砖连通，使每一组加热单元的焦耳热达到最大值，进而更加有效的利用了电极加热的效率。

本发明加热装置的使用方法，通过调整电极加热砖端面与池壁砖端面的相对位置关系，将电极加热砖推入窑炉内，使电极加热砖端面到池壁砖端面的距离d始终大于0mm，有效地利用了电极加热的热量，同时解决了池壁砖上焦耳热与温度过高的问题，使窑炉所需的外部载荷降低，且能提升电极加热的效率。

附图说明

图1为本发明的加热装置示意图。

图中：1为池壁砖，2为电极加热砖，3为玻璃液，供电装置4。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。

如图1所示，本发明一种平板玻璃窑炉的加热装置，包括电极加热砖2和供电装置4；电极加热砖2为偶数个，所有电极加热砖2超出窑炉的池壁砖1的内壁设置；每一个供电装置4与两个电极加热砖2连通，供电装置4通电后两个电极加热砖2在焦耳热的作用下加热窑炉内的玻璃液3，形成一组加热单元，窑炉被分隔到多组加热单元中。在本实施例中，供电装置4为交流输入的交流-直流变换器，即AC/DC变换器；电极加热砖2超出窑炉的池壁砖1的内壁后，电极加热砖端面到池壁砖端面的距离d为0mm～15mm。

在优选方案中，电极加热砖2在窑炉的两侧对称设置，每一个供电装置4与窑炉两侧对称设置的两个电极加热砖2连通。

本发明一种平板玻璃窑炉的加热装置的使用方法，通过调整电极加热砖2端面与池壁砖1端面的相对位置关系，使得电极加热砖端面到池壁砖端面的距离d大于0mm，其中可以使d处于0mm至50mm之间，同时根据电极加热砖2与池壁砖1使用周期计算各自的消耗速率和损耗速率，进而得到电极砖的推进频次与每次推进量，使d始终处于0mm至50mm之间。

具体地，平板玻璃窑炉内包括池壁砖1、电极加热砖2和窑炉内部熔融的玻璃液3，d大于0mm。本实施例中，d大于5mm，在实际操作时，d的范围可以为0mm至50mm之间，此时电极加热砖2的端面突出池壁砖1的端面，电极加载的电功率通过电极加热砖2的端面释放，有效热更多作用在玻璃液中。通过GFM模拟计算验证，其中GFM的全称为Glass Furnace Model，当d的距离为30mm时比电极加热砖2的端面与池壁砖端面平齐，也就是d为0mm时，窑炉内部玻璃液平均温度在同等载荷条件下有12℃的提升。因此设定生产时玻璃液的温度为某一定值，第一次推进电极加热砖2时d为30mm且之后根据电极加热砖2与池壁砖1的使用周期计算电极加热砖2的推进频次和每次推进量，使窑炉所需的外部载荷降低，且能提升电极加热的效率。

本发明在具体实施过程中，池壁砖1与电极加热砖2随着生产过程的进行分别会有所消耗和损耗，根据各自在使用过程中的消耗量和损耗量来计算各自消耗和损耗的速率，进而计算得到电极加热砖2的推进频次与每次推进量，以确保d在一个设定的15mm以内。

设电极加热砖2的长度为L₁,单位为mm，使用周期为T，单位为月，则电极加热砖2的损耗速率S₁满足公式(1)，

公式(1)中l₁为电极加热砖2最后残余的长度，单位为mm，S₁的单位为mm/月；

设池壁砖1的厚度为L₂，单位为mm，池壁砖1的消耗速率为S₂，则S₂满足公式(2)，

公式(2)中l₂为池壁砖1最后残余的厚度，单位为mm，T为池壁砖1的使用周期，单位为月，S₂的单位为mm/月；

由公式(1)和公式(2)可得电极加热砖2的推进速率s，推进速率s即为电极加热砖2的推进频次与每次推进量，s满足公式(3)，

s＝S₁-nS₂(n＝1,2,3......n,n≤T)，s的单位为mm/月。

本发明一种平板玻璃窑炉的加热装置的使用方法，通过调整推进电极加热砖2的方法，可有效提高电极的加热效率，同时降低了池壁砖1上的温度分布。平板玻璃窑炉电极加热包括电极加热砖2以及电极加热砖2之间的池壁砖1，通过计算机模拟软件对电极加热砖2与池壁砖1多组相对位置关系进行计算，在同等载荷条件下，电极加热砖2与池壁砖1的位置相对位置不同，引起窑炉内部玻璃液的平均温度不同，且有利于降低池壁砖1上的温度和焦耳热，延长池壁砖1的使用寿命，可在任何相似玻璃窑炉结构的领域进行推广应用。

Claims (1)

1.一种平板玻璃窑炉的加热装置的使用方法，其特征在于，所述的加热装置，包括电极加热砖(2)和供电装置(4)；

所述的电极加热砖(2)为偶数个，所有电极加热砖(2)超出窑炉的池壁砖(1)的内壁后在窑炉的两侧对称设置；每一个供电装置(4)与窑炉两侧对称设置的两个电极加热砖(2)连通，供电装置(4)通电后两个电极加热砖(2)在焦耳热的作用下加热窑炉内的玻璃液(3)，形成一组加热单元，窑炉被分隔到多组加热单元中；

具体包括以下步骤；

步骤1，将电极加热砖(2)推入窑炉内，使电极加热砖端面到池壁砖端面的距离d为15mm；

步骤2，计算电极加热砖(2)的消耗速率S₁和池壁砖(1)的损耗速率S₂，按如下公式得到电极加热砖(2)的推进速率s；

s＝S₁-nS₂，n＝1,2,3......n,n≤T，其中，s、S₁和S₂的单位为mm/月，T的单位为月；

所述电极加热砖(2)的消耗速率S₁按以下公式求得；

其中L₁为电极加热砖(2)的长度，l₁为电极加热砖(2)最后残余的长度，L₁和l₁的单位为mm，T的单位为月，S₁的单位为mm/月；

所述池壁砖(1)的损耗速率S₂分别按以下公式求得；

其中L₂为池壁砖(1)的厚度，l₂为池壁砖(1)最后残余的厚度，L₂和l₂的单位为mm，T的单位为月，S₂的单位为mm/月；

步骤3，根据电极加热砖(2)的推进速率s，将电极加热砖(2)推入窑炉内。

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