CN113845292A - 一种用于超白玻璃生产的熔窑池壁冷却系统及玻璃熔窑 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了玻璃熔窑池壁防护技术领域的一种用于超白玻璃生产的熔窑池壁冷却系统及玻璃熔窑，包括池壁，池壁上设有纵向池壁缝，池壁的中下部外侧设有保温层；风冷器，风冷器包括上风嘴、中风嘴和下风嘴，上风嘴和中风嘴的出风口朝向池壁的顶部设置，下风嘴的出风口朝向保温层和纵向池壁缝设置。本发明采用分区保温和分区冷却的方式，使得玻璃熔窑的池壁具有平缓温度梯度的保温系统和冷却系统，降低池壁内侧附近的玻璃液的竖向温度梯度，减弱玻璃液的对流，达到缩小池壁侵蚀区域的目的。

Description

一种用于超白玻璃生产的熔窑池壁冷却系统及玻璃熔窑
技术领域
本发明涉及玻璃熔窑池壁防护技术领域，具体涉及一种用于超白玻璃生产的熔窑池壁冷却系统及玻璃熔窑。
背景技术
超白玻璃是一种超透明低铁玻璃，也称低铁玻璃和高透明玻璃，它是一种高品质、多功能的新型高档玻璃品种，透光率可达91.5％以上，高于普通玻璃的89.5％，经过深加工后，其透光率可达92.5％以上，超白玻璃具有晶莹剔透、高档典雅的特性，有玻璃家族"水晶王子"之称。
使用玻璃熔窑进行玻璃生产时，玻璃液面线至以下300mm处，由于玻璃液黏度小、流速快，是池壁冲刷侵蚀的严重部位。一般玻璃熔窑采用风冷方式对池壁进行保护，通过对池壁液面线及以下100mm范围的外侧进行吹风冷却，使池壁内部的局部温度下降，以延缓玻璃液对池壁的侵蚀。同时为了减少玻璃熔窑的散热损失，降低能耗，需要对玻璃熔窑进行保温，常用保温方式为，在玻璃液面线300mm以下的池壁外侧和池底外侧设置保温层。
经过长期的超白玻璃生产实践发现，使用现有玻璃熔窑进行超白玻璃生产相较于普通玻璃生产，容易出现池壁侵蚀区域增大、池壁侵蚀严重、玻璃熔窑使用寿命短的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种用于超白玻璃生产的熔窑池壁冷却系统，以解决现有玻璃熔窑池壁侵蚀严重的技术问题。
本发明所采用的技术方案为：一种用于超白玻璃生产的熔窑池壁冷却系统，包括：
池壁，所述池壁上设有纵向池壁缝，所述池壁包括上下设置的冷却段和保温段，所述保温段的外侧设有保温层，所述保温层设有与所述纵向池壁缝相对应的冷却间隙；
风冷器，所述风冷器包括上风嘴、中风嘴和下风嘴，所述上风嘴的出风口朝向所述池壁的液面线位置设置，用于对所述池壁的液面线位置进行冷却，所述中风嘴的出风口朝向所述冷却段设置，用于对所述池壁的液面线下方的所述冷却段进行冷却，所述下风嘴的出风口朝向所述保温层设置，用于对所述保温层和所述纵向池壁缝进行冷却。
优选的，所述保温层包括上保温层和下保温层，所述上保温层设有与所述纵向池壁缝相对应的上间隙，所述下保温层设有与所述纵向池壁缝相对应的下间隙，所述上间隙和所述下间隙形成所述冷却间隙，且所述上间隙的横向尺寸大于所述下间隙的横向尺寸。
优选的，所述上保温层包括上保温砖和上保温板，所述上保温砖设置于所述池壁与所述上保温板之间。
优选的，相邻两个所述上保温砖的横向间距小于相邻两个所述上保温板的横向间距。
优选的，所述下保温层包括下保温砖和下保温板，所述下保温砖设置于所述池壁和所述下保温板之间。
优选的，所述相邻两个所述下保温砖的横向间距等于相邻两个所述下保温板的横向间距、并小于相邻两个所述上保温砖的间距。
优选的，所述系统还包括池壁拦铁，所述池壁拦铁设置在所述上保温层和所述下保温层背离池壁的一侧，用于对所述上保温层和下保温层进行支撑固定。
优选的，所述系统还包括主风管、进风管、分配管、出风管和风机，所述主风管的一端与风机连接，所述进风管的一端与主风管连通、另一端与分配管连通，所述出风管的一端与分配管连通、另一端与风冷器连通，所述出风管上设有调节出风量的调节开关。
本发明的另一目的在于提供一种玻璃熔窑，包括上述的用于超白玻璃生产的熔窑池壁冷却系统，还包括与池壁底端固定连接的池底保温砖和隔热层，所述池底保温砖设置于垛砖上，所述垛砖设置于槽钢垛梁上，所述槽钢垛梁设置于次梁上，所述次梁设置于主梁上，所述主梁设置于窑底柱上。
优选的，所述玻璃熔窑的加热方式为电加热和气体燃料加热。
本发明的有益效果：
本发明采用分区保温和分区冷却的方式，通过风冷器的上风嘴对液面线处的池壁进行冷却，通过风冷器的中风嘴对液面线以下池壁的冷却区进行冷却，通过风冷器的下风嘴对池壁的上保温层和纵向池壁缝进行冷却，使得玻璃熔窑的池壁具有平缓温度梯度的保温系统和冷却系统，降低池壁内侧附近的玻璃液的竖向温度梯度，减弱玻璃液的对流，达到缩小池壁侵蚀区域的目的。
附图说明
图1为本发明的用于超白玻璃生产的熔窑池壁冷却系统的主视图；
图2为本发明的用于超白玻璃生产的熔窑池壁冷却系统的右视图；
图3为池壁右视图；
图4为池壁的纵剖面图；
图5为池壁上保温层的横剖面图；
图6为池壁下保温层的横剖面图；
图7为主风管与风冷器的连接示意图；
图8为风冷器的立体示意图；
图9为本发明的玻璃熔窑的结构示意图。
图中附图标记说明：
1、池壁；
2、池底保温砖；
3、垛砖；
4、槽钢垛梁；
5、次梁；
6、主梁；
7、窑底柱；
8、主风管；
9、进风管；
10、分配管；
11、调节开关；
12、出风管；
13、风冷器；
131、上风嘴；
132、中风嘴；
133、下风嘴；
14、上保温层；
141、上保温砖；
142、上保温板；
15、下保温层；
151、下保温砖；
152、下保温板；
16、池壁拦铁；
17、风机；
18、隔热层；
19、纵向池壁缝；
20、上间隙；
21、下间隙。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。这些实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
发明人经过研究发现：在进行超白玻璃生产时，为了达到高透光率、高强度的要求，并提高耐候性，需要满足以下要求：
1、玻璃配方中除了有利于澄清、易于成形的成分外，更重要的是Fe2O3,含量应小于0.015％。
2、为了使玻璃中的Fe2O3含量小于0.015％，必须选用高品位原料，特别是矿物原料中Fe2O3，含量应小于0.012％。
3、在原料各个环节增加防铁、除铁装置，以减少生产过程中外来铁的带入。
而超白玻璃中的Fe2O3含量远低于普通玻璃的0.10％～0.15％，会导致玻璃熔窑中的玻璃液在竖直方向上的透热性增强，使得玻璃液在竖直方向上的对流加剧，池壁附近玻璃液温度也随之增大，并最终导致竖直方向上的池壁侵蚀区域增大、池壁侵蚀严重、玻璃熔窑使用寿命缩短。
实施例，如图1-图8所示，一种用于超白玻璃生产的熔窑池壁冷却系统，该冷却系统用于减小玻璃熔窑的池壁的侵蚀区并延长玻璃熔窑的使用寿命；该系统包括：
池壁1，该池壁1上设有多个纵向池壁缝19；池壁1包括从上到下依次设置的冷却段、上保温段和下保温段，在上保温段外侧设有用于对池壁1的上保温段进行保温的上保温层14，上保温层14设有与纵向池壁缝19相对应的上间隙20；在下保温段外侧设有用于对池壁1的下保温段进行保温的下保温层15。
风冷器13，风冷器13包括从上到下依次设置的上风嘴131、中风嘴132和下风嘴133，上风嘴131的出风口朝向池壁1的液面线位置设置，用于对池壁1的液面线位置进行冷却，以降低液面线位置的池壁1内部温度，减缓玻璃液对液面线处池壁1的侵蚀；中风嘴132的出风口朝向冷却段设置，用于对池壁1的液面线下方的冷却段进行冷却，以降低液面线以下池壁1的冷却区的内部温度，减缓玻璃液对池壁1的侵蚀区的侵蚀；下风嘴133的出风口朝向上保温层14设置，用于对上保温层14和纵向池壁缝19进行冷却，以降低与上保温层14相对的池壁1的内部温度和纵向池壁缝19处池壁1的内部温度，减小玻璃液对池壁1的侵蚀区和减弱玻璃液对纵向池壁缝19处池壁1的侵蚀，防止跑料(玻璃液外泄)现象的发生。
本申请采用分区保温和分区冷却的方式，通过风冷器13的上风嘴131对液面线处的池壁1进行冷却，通过风冷器13的中风嘴132对液面线以下池壁1的冷却区进行冷却，通过风冷器13的下风嘴133对池壁1的上保温层14和纵向池壁缝19进行冷却，使得玻璃熔窑的池壁1具有平缓温度梯度的保温系统和冷却系统，降低池壁1内侧附近的玻璃液的竖向温度梯度，减弱玻璃液的对流，达到缩小池壁1的侵蚀区的目的。
在一具体实施例中，如2、图3、图5和图6图所示，上保温层14设有与纵向池壁缝19相对应的上间隙20，下保温层15上设有与纵向池壁缝19相对应的下间隙21，且上间隙20的横向尺寸大于下间隙21的横向尺寸。如此设置，通过在上保温层14上设有上间隙20，在下保温层15上设置下间隙21，当风冷器13的下风嘴133对上保温层14进行吹风冷却时，冷却风可通过上保温层14的上间隙20对纵向池壁缝19的中部进行冷却，冷却风还可沿上保温层14的上间隙20流入下保温层15的下间隙21，并对纵向池壁缝19的底部进行冷却，以降低纵向池壁缝19处池壁1的内部温度，减弱玻璃液对纵向池壁缝19处的池壁1的侵蚀，同时满足玻璃熔窑的保温需求。
在一具体实施例中，如图4、图5和图6所示，上保温层14包括上保温砖141和上保温板142，上保温砖141设置于池壁1与上保温板142之间，且相邻两个上保温砖141的横向间距小于相邻两个上保温板142的横向间距。如此设置，通过对相邻两个上保温砖141和相邻两个上保温板142的间距的不同设置，既保证了池壁1中部的保温需求，又便于对纵向池壁缝19处的池壁1进行冷却，且可使纵向池壁缝19两侧的池壁1的温度较为平缓的降低，防止池壁1炸裂现象的发生。
优选的，下保温层15包括下保温砖151和下保温板152，下保温砖151设置于池壁1和下保温板152之间，且相邻两个下保温砖151的横向间距等于相邻两个下保温板152的横向间距、并小于相邻两个上保温砖141的间距。当风冷器13的下风嘴133对上保温层14进行吹风冷却时，冷却风可通过上保温层14的上间隙20流入下保温层15的下间隙21，完成对纵向池壁缝19底部两侧池壁1的冷却，并使上保温层14的纵向池壁缝19的冷却效果大于下保温层15的纵向池壁缝19的冷却效果，进而通过风冷器13对池壁1的分区冷却，使得池壁1具有一个平缓温度梯度的保温系统和冷却系统。
在一具体实施例中，如图2和图9所示，该冷却系统还包括池壁拦铁16，池壁拦铁16设置在上保温层14和下保温层15背离池壁1的一侧，用于对上保温层14和下保温层15进行支撑固定。如此设置，通过池壁拦铁16对上保温层14和下保温层15进行支撑加固，便于上保温层14和下保温层15的安装固定以及更换。
在一具体实施例中，如图1、图2、图7、图8、图9所示，该冷却系统还包括主风管8、进风管9、分配管10、出风管12和风机17，该主风管8沿水平方向设置于玻璃熔窑的一端，且主风管8的一端与风机17连接，风机17用于向主风管8鼓入足量的冷却风；进风管9的底端与主风管8连通，进风管9的顶端与水平设置的分配管10连通，出风管12的底端与分配管10连通，出风管12的顶端与风冷器13连通，且出风管12上设有调节出风量的调节开关11。如此设置，通过控制不同出风管12上的调节开关11，实现风冷器13出风量的调节，以满足不同时期玻璃熔窑对冷却风的不同需求。
实施例，一种玻璃熔窑，如图1和图9所示，包括上述用于超白玻璃生产的熔窑池壁冷却系统，还包括与池壁1底端固定连接的池底保温砖2和隔热层18，池底保温砖2设置于垛砖3上，垛砖3设置于槽钢垛梁4上，槽钢垛梁4设置于次梁5上，次梁5设置于主梁6上，主梁6设置于窑底柱7上。
优选的，玻璃熔窑的加热方式为电加热和气体燃料加热。
与现有技术相比，本申请至少具有以下有益技术效果：
本申请的玻璃熔窑的池壁1外保温采用分区保温的方式，池壁1顶端以下250mm～300mm区域不做保温，池壁1顶端以下250mm～300mm到750mm～800mm区域采用大间隙保温结构，下部其它区域采用小间隙保温结构。本申请的玻璃熔窑的池壁1冷却采用分区冷却的方式，通过风冷器13的上风嘴131和中风嘴132对池壁1的不保温区域进行吹风冷却，其中，上风嘴131专对液面线位置的池壁1外侧进行吹风冷却，以降低液面线位置池壁1内部温度，减缓液面线对池壁1的侵蚀；通过风冷器13的下风嘴133对大间隙保温段的保温层和纵向池壁缝19进行吹风冷却，使得池壁1形成一个具有平缓温度梯度的保温系统和冷却系统，进而降低池壁1附近玻璃液的竖向温度梯度，减弱玻璃液的竖向对流，实现池壁1侵蚀区域的缩小并减弱玻璃液对池壁1的侵蚀效果。
上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于超白玻璃生产的熔窑池壁冷却系统，包括：
池壁(1)，所述池壁(1)上设有纵向池壁缝(19)，所述池壁(1)包括上下设置的冷却段和保温段，所述保温段的外侧设有保温层，所述保温层设有与所述纵向池壁缝(19)相对应的冷却间隙；
其特征在于，所述系统还包括风冷器(13)，所述风冷器(13)包括上风嘴(131)、中风嘴(132)和下风嘴(133)，所述上风嘴(131)的出风口朝向所述池壁(1)的液面线位置设置，用于对所述池壁(1)的液面线位置进行冷却，所述中风嘴(132)的出风口朝向所述冷却段设置，用于对所述池壁(1)的液面线下方的所述冷却段进行冷却，所述下风嘴(133)的出风口朝向所述保温层设置，用于对所述保温层和所述纵向池壁缝(19)进行冷却。
2.根据权利要求1所述的一种用于超白玻璃生产的熔窑池壁冷却系统，其特征在于，所述保温层包括上保温层(14)和下保温层(15)，所述上保温层(14)设有与所述纵向池壁缝(19)相对应的上间隙(20)，所述下保温层(15)设有与所述纵向池壁缝(19)相对应的下间隙(21)，所述上间隙(20)和所述下间隙(21)形成所述冷却间隙，且所述上间隙(20)的横向尺寸大于所述下间隙(21)的横向尺寸。
3.根据权利要求2所述的一种用于超白玻璃生产的熔窑池壁冷却系统，其特征在于，所述上保温层(14)包括上保温砖(141)和上保温板(142)，所述上保温砖(141)设置于所述池壁(1)与所述上保温板(142)之间。
4.根据权利要求3所述的一种用于超白玻璃生产的熔窑池壁冷却系统，其特征在于，相邻两个所述上保温砖(141)的横向间距小于相邻两个所述上保温板(142)的横向间距。
5.根据权利要求4所述的一种用于超白玻璃生产的熔窑池壁冷却系统，其特征在于，所述下保温层(15)包括下保温砖(151)和下保温板(152)，所述下保温砖(151)设置于所述池壁(1)和所述下保温板(152)之间。
6.根据权利要求5所述的一种用于超白玻璃生产的熔窑池壁冷却系统，其特征在于，所述相邻两个所述下保温砖(151)的横向间距等于相邻两个所述下保温板(152)的横向间距、并小于相邻两个所述上保温砖(141)的间距。
7.根据权利要求2所述的一种用于超白玻璃生产的熔窑池壁冷却系统，其特征在于，所述系统还包括池壁拦铁(16)，所述池壁拦铁(16)设置在所述上保温层(14)和所述下保温层(15)背离所述池壁(1)的一侧，用于对所述上保温层(14)和下保温层(15)进行支撑固定。
8.根据权利要求1所述的一种用于超白玻璃生产的熔窑池壁冷却系统，其特征在于，所述系统还包括主风管(8)、进风管(9)、分配管(10)、出风管(12)和风机(17)，所述主风管(8)的一端与风机(17)连接，所述进风管(9)的一端与主风管(8)连通、另一端与分配管(10)连通，所述出风管(12)的一端与分配管(10)连通、另一端与风冷器(13)连通，所述出风管(12)上设有调节出风量的调节开关(11)。
9.一种玻璃熔窑，其特征在于，包括权利要求1-8任意一项所述的用于超白玻璃生产的熔窑池壁冷却系统，还包括与池壁(1)底端固定连接的池底保温砖(2)和隔热层(18)，所述池底保温砖(2)设置于垛砖(3)上，所述垛砖(3)设置于槽钢垛梁(4)上，所述槽钢垛梁(4)设置于次梁(5)上，所述次梁(5)设置于主梁(6)上，所述主梁(6)设置于窑底柱(7)上。
10.根据权利要求9所述的一种玻璃熔窑，其特征在于，所述玻璃熔窑的加热方式为电加热和气体燃料加热。
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