CN112723717A - 浮法玻璃熔窑及浮法玻璃生产线 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种浮法玻璃熔窑，包括熔化部、主线冷却部、第一支线冷却部和第二支线冷却部。主线冷却部与熔化部通过卡脖连通，主线冷却部的两侧分别连通有第一横向通路和第二横向通路。第一支线冷却部和第二支线冷却部分别设于主线冷却部的两侧，第一支线冷却部连通于第一横向通路，第二支线冷却部连通于第二横向通路。本发明还提供包括该浮法玻璃熔窑的浮法玻璃生产线。该浮法玻璃熔窑通过合理分配主线冷却部和支线冷却部的拉引量，减少主线冷却部玻璃液的拉引量，从而达到主线冷却部能够生产薄玻璃的目的，同时有效加大了支线冷却部玻璃液的对流量，从而满足支线冷却部玻璃液的成型温度。
Description
本申请要求2020年11月27日申请的，申请号为202011368190.4，发明名称为“浮法玻璃熔窑及浮法玻璃生产线”中国专利申请的优先权。
技术领域
本发明涉及浮法玻璃生产技术领域，特别涉及一种浮法玻璃熔窑及浮法玻璃生产线。
背景技术
现有技术中，浮法玻璃生产线一般采用“一窑一线”的结构，即一个窑炉搭配一条玻璃生产线(一个熔窑接一个锡槽)，如图1所示，该窑炉仅包括一个熔化部100′和一个冷却部300′，还包括卡脖200′、小炉110′和蓄热室120′等。这种熔窑在实际生产时有一定的局限性，特别是大吨位的熔窑不能生产薄玻璃，对企业的经营品种和经营效益都有不利的影响。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种浮法玻璃熔窑，旨在解决大吨位的浮法玻璃熔窑不能生产薄玻璃的技术问题。
为实现上述目的，本发明提出一种浮法玻璃熔窑，所述浮法玻璃熔窑包括：
熔化部；
主线冷却部，所述主线冷却部与所述熔化部通过卡脖连通，所述主线冷却部的两侧分别连通有第一横向通路和第二横向通路；以及，
第一支线冷却部和第二支线冷却部，分别设于所述主线冷却部的两侧，所述第一支线冷却部连通于所述第一横向通路，所述第二支线冷却部连通于所述第二横向通路。
可选地，所述第一横向通路和所述第二横向通路均连通于所述主线冷却部的前半段。
可选地，所述第一支线冷却部的面积与所述第二支线冷却部的面积均小于所述主线冷却部的面积。
可选地，所述卡脖与所述主线冷却部连接的连接口朝向所述主线冷却部呈扩口设置。
可选地，所述熔化部的中轴线与所述主线冷却部的中轴线重合。
可选地，所述第一横向通路的中轴线与所述第二横向通路的中轴线均垂直于所述主线冷却部的中轴线。
可选地，所述第一横向通路的中轴线与所述主线冷却部的中轴线之间呈锐角设置；和/或，所述第二横向通路的中轴线与所述主线冷却部的中轴线之间呈锐角设置。
可选地，所述第一横向通路与所述第二横向通路关于所述主线冷却部的中轴线呈对称设置。
可选地，所述第一横向通路的中轴线与所述第二横向通路的中轴线重合。
可选地，所述第一支线冷却部与所述第二支线冷却部关于所述主线冷却部的中轴线呈对称设置。
可选地，所述第一支线冷却部的中轴线与所述第一横向通路的中轴线相互垂直；所述第二支线冷却部的中轴线与所述第二横向通路的中轴线相互垂直。
可选地，所述第一支线冷却部的中轴线与所述主线冷却部的中轴线之间的间距范围、所述第二支线冷却部的中轴线与所述主线冷却部的中轴线之间的间距范围均为15～30m。
可选地，所述第一支线冷却部的中轴线与所述主线冷却部的中轴线之间的间距范围、所述第二支线冷却部的中轴线与所述主线冷却部的中轴线之间的间距范围均为15～22m。
本发明还提供一种浮法玻璃生产线，包括：
前述的浮法玻璃熔窑；以及，
锡槽，所述锡槽与所述浮法玻璃熔窑连通。
本发明提供一种浮法玻璃熔窑，通过在主线冷却部两侧增加两侧横向通路和两侧支线冷却部，形成一种新的一窑三线浮法玻璃熔窑，该浮法玻璃熔窑通过合理分配主线冷却部和支线冷却部的拉引量，减少主线冷却部玻璃液的拉引量，从而达到主线冷却部能够生产薄玻璃的目的，同时有效加大了支线冷却部玻璃液的对流量，从而满足支线冷却部玻璃液的成型温度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为现有技术中“一窑一线”结构的浮法玻璃熔窑的结构示意图；
图2为本发明一实施例中浮法玻璃熔窑的结构示意图；
图3为图2所示浮法玻璃熔窑的部分结构示意图。
附图标号说明：
| 标号 | 名称 | 标号 | 名称 |
| 100′ | 熔化部 | 110′ | 小炉 |
| 120′ | 蓄热室 | 200′ | 卡脖 |
| 300′ | 冷却部 | 100 | 熔化部 |
| 200 | 卡脖 | 300 | 主线冷却部 |
| 400 | 第一横向通路 | 500 | 第二横向通路 |
| 600 | 第一支线冷却部 | 700 | 第二支线冷却部 |
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“A和/或B为例”，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明实施例提出一种浮法玻璃熔窑。
在本发明一实施例中，如图2和图3所示，所述浮法玻璃熔窑包括：
熔化部100；
主线冷却部300，所述主线冷却部300与所述熔化部100通过卡脖200连通，所述主线冷却部300的两侧分别连通有第一横向通路400和第二横向通路500；以及，
第一支线冷却部600和第二支线冷却部700，分别设于所述主线冷却部300的两侧，所述第一支线冷却部600连通于所述第一横向通路400，所述第二支线冷却部700连通于所述第二横向通路500。
应该说明的，浮法玻璃是因玻璃液漂浮在熔融金属表面获得抛光成型而得名的，是熔融的玻璃液从熔窑内连续流入充有保护气体(N2和H2)的锡槽内并漂浮在金属锡液面上，经过摊平、抛光形成厚度均匀、两表面平行、平整和抛光的玻璃带的玻璃，是平板玻璃(板状的硅酸盐)的一种。其中，浮法玻璃的熔制过程是浮法玻璃制造过程中的主要阶段之一，即将合格的配合料经过高温加热形成均匀、纯净、透明并符合成型要求的玻璃液的过程。而熔窑则是浮法玻璃熔制过程的发生场所。具体的，玻璃熔制工艺流程可以概括为以下几个阶段：硅酸盐形成阶段-玻璃液形成阶段-玻璃液澄清阶段-玻璃液均化阶段-玻璃液冷却阶段。
现有的“一窑一线”浮法玻璃熔窑在实际生产时有一定的局限性，特别是大吨位的熔窑不能生产薄玻璃，即该熔窑的日拉引量较大时，其冷却部就无法生产薄玻璃。其中，熔窑日拉引量的技术公式为：
日拉引量＝拉引速度×平均板宽×平均厚度×24×2.5
式中，日拉引量—每昼夜拉引玻璃液的重质量，单位为t；
拉引速度—单位时间内拉引玻璃原板的长度，单位为m/h；
平均板宽—生产中玻璃原板平均宽度，单位为m；
平均厚度—生产中玻璃原板平均厚度，单位为m；
24—每昼夜小时数，单位为h；
2.5—玻璃液的密度，单位为t/m3。
由上述公式可以获知，当“一窑一线”浮法玻璃熔窑的日拉引量较大，而由于其冷却部的面积一定的情况下，玻璃原板的平均厚度就会增大。因此，大吨位的这种熔窑就无法生产薄玻璃，对企业的经营品种和经营效益会造成不利的影响。
而本实施例技术方案在传统的大吨位“一窑一线”浮法玻璃熔窑的基础上，通过在主线冷却部300的两侧增加两侧横向通路和两侧支线冷却部，形成一种新的一窑三线浮法玻璃熔窑。通过合理分配主线冷却部300和支线冷却部的拉引量，从而降低主线冷却部300玻璃液的拉引量，达到主线能够生产薄玻璃的目的，同时通过加大支线冷却部玻璃液的对流量，也能满足支线冷却部玻璃液的成型温度。
可以理解，主线设计为薄玻璃生产线，由于拉引量小，玻璃液在主线冷却部300停留的时间长，从而能够达到良好的玻璃液澄清和均化效果，提高了主线冷却部300薄玻璃的成型质量。另外，玻璃液的成型初始温度一般为1050℃左右，由于支线冷却部与主线冷却部300之间增加了横向通路，支线冷却部玻璃液通过横向通路时，玻璃液自然冷却的散热量会加大，支线冷却部出口玻璃液的成型温度会偏低，所以需要通过加大支线冷却部玻璃液的对流量，从而加大支线冷却部玻璃液的热传导，最终达到满足支线冷却部玻璃液的成型温度。
在本实施例技术方案中，主线冷却冷却部用以生产薄玻璃，而两侧的支线冷却部则用以生产常规厚度的玻璃。需要说明的是，主线或支线是否能够生产薄玻璃主要由主线和支线的拉引量、以及主线冷却部300和支线冷却部玻璃液的成型工艺温度决定。主线设计为薄玻璃生产线，是由于主线冷却部300的拉引量小，减少了主线冷却部300玻璃液的对流量，有利于主线冷却部300玻璃液的澄清、均化和冷却效果，同时也加大了支线冷却部玻璃液的对流量，由此提高了支线冷却部玻璃液的成型温度，从而同时满足了主线冷却部300生产薄玻璃和支线冷却部生产常规玻璃的工艺要求。当然，在其它实施例中，两侧的支线冷却部也可以用以生产薄玻璃。
一实施例中，如图2和图3所示，第一横向通路400和第二横向通路500均连通于主线冷却部300的前半段。本实施例技术方案，通过将两侧的横向通路连通在主线冷却部300的前端，使得玻璃液刚流入主线冷却部300时就可以被分流到两侧的横向通路，从而避免玻璃液流入支线冷却部之前温度下降过大，从而能够满足支线冷却部玻璃液的成型温度。
另一实施例中，两侧的横向通路可以连通于主线冷却部300的中段或后半段，本发明不对两侧的横向通路与主线冷却部300的相对位置进行限定。
一实施例中，如图2和图3所示，第一支线冷却部600的面积与第二支线冷却部700的面积均小于主线冷却部300的面积。可以理解，本实施例中，主线冷却冷却部用以生产薄玻璃，而两侧的支线冷却部则用以生产常规玻璃，通过增大主线冷却部300的面积(即增大玻璃原板的平均板宽)，在熔窑的日拉引量一定的情况下，有利于减小玻璃原板的平均厚度，从而有利于主线冷却部300生产薄玻璃。
该实施例中，第一支线冷却部600的面积与第二支线冷却部700的面积相同，以使位于主线冷却部300两侧的支线冷却部的拉引量相同，有利于主线冷却部300中的玻璃液可以从两侧均衡流出，从而有利于提升主线冷却部300中玻璃液的澄清、均化和冷却效果。
另一实施例中，第一支线冷却部600的面积与第二支线冷却部700的面积不同，但两支线冷却部600的面积均小于主线冷却部300的面积。
又一实施例中，主线冷却部300、第一支线冷却部600和第二支线冷却部700，三者的面积也可以相同，即两支线冷却部与主线冷却部的拉引量相同，均可以用以生产薄玻璃。
本实施例中，如图2和图3所示，卡脖200与主线冷却部300连接的连接口朝向主线冷却部300呈扩口设置。具体的，在卡脖200的末端设置有导流角，且该导流角采用倒角结构，有利于引导玻璃液从卡脖200流入主线冷却部300，减少玻璃液在卡脖200处的滞留。
一实施例中，如图2和图3所示，熔化部100的中轴线与主线冷却部300的中轴线重合，如此，一方面有利于熔化部100中的玻璃液能够顺畅地流入主线冷却部300，另一方面有利于一窑三线浮法玻璃生产线熔化、成型、退火、冷端工艺的合理布局。
另一实施例中，熔化部100的中轴线与主线冷却部300的中轴线可以相错位，即两者的中轴线不重合，可以理解，只要两者的中轴线间距不大，就不影响熔化部100中的玻璃液流入主线冷却部30。
一实施例中，所述第一横向通路400的中轴线与所述第二横向通路500的中轴线均垂直于所述主线冷却部300的中轴线。即主线冷却部300两侧的横向通路均垂直于主线冷却部300，如此，不仅有利于玻璃液顺畅地从主线冷却部300分流到两侧的横向通路，而且有利于缩短横向通路的长度，避免玻璃液通过横向通路时降温太多，而降低支线冷却部玻璃液的成型质量。
另一实施例中，主线冷却部300两侧的横向通路可以均不与主线冷却部300相垂直，或者其中一侧的横向通路与主线冷却部300相垂直，另一侧的横向通路不与主线冷却部垂直，本发明对此也不进行限制。
进一步地，第一横向通路400的中轴线与主线冷却部300的中轴线之间呈锐角设置；和/或，第二横向通路500的中轴线与主线冷却部300的中轴线之间呈锐角设置。可以理解，横向通路可以与主线冷却部300之间呈锐角设置，且横向通路朝向主线冷却部300的后端呈倾斜设置，如此，使得主线冷却部300中的玻璃液能够快速流向横向通路和支线冷却部，从而有利于提升了支线冷却部玻璃液的成型温度
一实施例中，如图2和图3所示，第一横向通路400与第二横向通路500关于主线冷却部300的中轴线呈对称设置。如此，有利于两个横向通路中玻璃液合理的对流，有利于加大支线冷却部玻璃液的热传导，从而有利于支线冷却部玻璃液的成型。进一步地，第一横向通路400的中轴线与第二横向通路500的中轴线重合，有利于主线冷却部300中的玻璃液可以从两侧同时流出，从而能够快速提升主线冷却部300中玻璃液的澄清、均化和冷却效果。当然，在其它实施例中，第一横向通路400的中轴线与第二横向通路500的中轴线也可以不重合，但两横向通路也可以关于主线冷却部300的中轴线呈对称设置。
另一实施例中，第一横向通路400与第二横向通路500呈不对称设置。可以理解，尽管位于主线冷却部两侧的横向通路呈不对称设置，但主线冷却部300中的玻璃液依然可以分流到两侧的横向通路中，起到减少主线冷却部300的拉引量的效果。
一实施例中，第一支线冷却部600与第二支线冷却部700关于主线冷却部300的中轴线呈对称设置。本实施例技术方案通过将位于主线冷却部300两侧的支线冷却部呈对称设置，有利于一窑三线浮法玻璃生产线熔化、成型、退火、冷端工艺的合理布局，有利于主线冷却部300中的玻璃液可以从两侧均衡流出，从而进一步提升主线冷却部300中玻璃液的澄清、均化和冷却效果。
进一步地，第一支线冷却部600的中轴线与第一横向通路400的中轴线相互垂直；第二支线冷却部700的中轴线与第二横向通路500的中轴线相互垂直。即第一支线冷却部600、主线冷却部300和第二支线冷却部700三者相互平行。当然，在其它实施例中，第一支线冷却部600的中轴线与第一横向通路400的中轴线不相互垂直，第二支线冷却部700的中轴线与第二横向通路500的中轴线不相互垂直，但两支线冷却部依然能够关于主线冷却部300的中轴线呈对称设置。
另一实施例中，第一支线冷却部600和第二支线冷却部700呈不对称设置。可以理解，尽管位于主线冷却部两侧的支线冷却部呈不对称设置，但主线冷却部300中的玻璃液依然可以分流到两侧的支线冷却部中，起到减少主线冷却部300的拉引量的效果。
进一步地，如图3所示，第一支线冷却部600的中轴线与主线冷却部300的中轴线之间的间距L1范围、第二支线冷却部700的中轴线与主线冷却部300的中轴线之间的间距L2范围均为15～30m。即两侧横向通路的长度范围为15～30m，可选地，两侧横向通路的长度可以分别为15m、22m、25m和30m等。两侧横向通路的长度范围由熔窑设计的拉引量、成型设备的工艺布局、生产玻璃产品的规格等因素决定。可以理解，如果两侧横向通路的长度过短，不能满足支线合理的工艺布局要求；而如果两侧横向通路的长度过长，会导致玻璃液通过横向通路时降温太多，如此两个支线冷却部玻璃液的温度也会较低，会造成流道断面的玻璃液温度左右及上下相差较大，从而使得玻璃质量也达不到工程级玻璃质量的要求。
优先地，两侧横向通路的长度范围为15～22m，可以理解，两侧横向通路的长度越短，越容易满足支线冷却部玻璃液的成型温度，但是如果横向通路的长度过短，就不利于支线冷却部的放置与布局。因此，本实施例技术方案通过对两侧横向通路的长度范围进行进一步限定，以在保证支线冷却部玻璃的成型温度下，同时合理布局支线冷却部。
本发明实施例还提出一种浮法玻璃生产线，所述浮法玻璃生产线包括前述的浮法玻璃熔窑和锡槽，所述锡槽与所述浮法玻璃熔窑连通。本实施例中，浮法玻璃熔窑包括三个冷却部，分别为主线冷却部300和两个支线冷却部；而锡槽的数量也对应设置为三个，三个锡槽与三个冷却部一一对应连通。所述浮法玻璃熔窑的具体结构参照上述实施例，由于该浮法玻璃生产线采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (14)
1.一种浮法玻璃熔窑，其特征在于，包括：
熔化部；
主线冷却部，所述主线冷却部与所述熔化部通过卡脖连通，所述主线冷却部的两侧分别连通有第一横向通路和第二横向通路；以及，
第一支线冷却部和第二支线冷却部，分别设于所述主线冷却部的两侧，所述第一支线冷却部连通于所述第一横向通路，所述第二支线冷却部连通于所述第二横向通路。
2.如权利要求1所述的浮法玻璃熔窑，其特征在于，所述第一横向通路和所述第二横向通路均连通于所述主线冷却部的前半段。
3.如权利要求1所述的浮法玻璃熔窑，其特征在于，所述第一支线冷却部的面积与所述第二支线冷却部的面积均小于所述主线冷却部的面积。
4.如权利要求1所述的浮法玻璃熔窑，其特征在于，所述卡脖与所述主线冷却部连接的连接口朝向所述主线冷却部呈扩口设置。
5.如权利要求1至4中任意一项所述的浮法玻璃熔窑，其特征在于，所述熔化部的中轴线与所述主线冷却部的中轴线重合。
6.如权利要求5所述的浮法玻璃熔窑，其特征在于，所述第一横向通路的中轴线与所述第二横向通路的中轴线均垂直于所述主线冷却部的中轴线。
7.如权利要求5所述的浮法玻璃熔窑，其特征在于，所述第一横向通路的中轴线与所述主线冷却部的中轴线之间呈锐角设置；和/或，所述第二横向通路的中轴线与所述主线冷却部的中轴线之间呈锐角设置。
8.如权利要求1至4中任意一项所述的浮法玻璃熔窑，其特征在于，所述第一横向通路与所述第二横向通路关于所述主线冷却部的中轴线呈对称设置。
9.如权利要求8所述的浮法玻璃熔窑，其特征在于，所述第一横向通路的中轴线与所述第二横向通路的中轴线重合。
10.如权利要求8所述的浮法玻璃熔窑，其特征在于，所述第一支线冷却部与所述第二支线冷却部关于所述主线冷却部的中轴线呈对称设置。
11.如权利要求10所述的浮法玻璃熔窑，其特征在于，所述第一支线冷却部的中轴线与所述第一横向通路的中轴线相互垂直；所述第二支线冷却部的中轴线与所述第二横向通路的中轴线相互垂直。
12.如权利要求11所述的浮法玻璃熔窑，其特征在于，所述第一支线冷却部的中轴线与所述主线冷却部的中轴线之间的间距范围、所述第二支线冷却部的中轴线与所述主线冷却部的中轴线之间的间距范围均为15～30m。
13.如权利要求12所述的浮法玻璃熔窑，其特征在于，所述第一支线冷却部的中轴线与所述主线冷却部的中轴线之间的间距范围、所述第二支线冷却部的中轴线与所述主线冷却部的中轴线之间的间距范围均为15～22m。
14.一种浮法玻璃生产线，其特征在于，包括：
如权利要求1至13中任意一项所述的浮法玻璃熔窑；以及，
锡槽，所述锡槽与所述浮法玻璃熔窑连通。
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