CN204251491U - 一种温度可控型料道 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种温度可控型料道，料道一端通过流液洞与熔窑相连通，另一端与锡槽相连通，所述料道的顶部自内向外包括上锆刚玉砖传热层、上加热空间、上锆刚玉砖层、上粘土保温砖层和上轻质保温砖层，所述料道的底部自内向外设置有下异形锆刚玉砖层、下加热空间、下锆刚玉砖层、下粘土保温砖层和下轻质保温砖层，所述上加热空间内设置有上加热元件，所述下加热空间内设置有下加热元件，所述料道的两侧设置有加热电极，所述料道靠近锡槽的一端设置有调节闸板。其独特结构温度可控，能够防止玻璃液的析晶和降低硼挥发。

Description

一种温度可控型料道

技术领域

本实用新型涉及浮法硼硅酸盐平板玻璃窑炉技术领域，尤其涉及一种防止析晶和硼挥发的温度可控型料道。

背景技术

硼硅酸盐玻璃是基本成分含SiO₂、B₂O₃和Na₂O的玻璃，其中B₂O₃的含量一般在5~15%。硼硅酸盐玻璃具有良好的热学性能、光学性能、机械性能及化学稳定性能，已广泛应用于建筑防火玻璃、显示器玻璃、太阳能玻璃及仪器玻璃。

硼硅酸盐玻璃与普通钠钙硅玻璃相比，工艺复杂，生产难度大、产品合格率低。原因之一是因为玻璃组分中的B₂O₃性能不稳定，极易挥发。挥发后造成了玻璃成分不均匀、实际组成与设计不符、挥发的气体侵蚀窑炉等。另一方面，硼硅酸盐玻璃易发生分相，在窑炉和料道边角处发生析晶。因此，在硼硅酸盐玻璃的研究过程中，硼挥发和析晶一直是研究的重点课题。

对于硼硅酸盐玻璃，料道内硼挥发和玻璃析晶将直接导致玻璃质量的下降和成品率的降低。因此，有些硼硅酸盐玻璃生产企业采用全封闭料道，有效地阻断了玻璃液与外界环境的接触，适度低降低了硼挥发量。但该结构仍延续普通料道结构的设计，玻璃析晶情况并未有所改变。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种全新的料道结构，其能实现温度可控，能够防止玻璃液的析晶和降低硼挥发。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案为：

一种温度可控型料道，料道一端通过流液洞与熔窑相连通，另一端与锡槽相连通，所述料道的顶部自内向外包括上锆刚玉砖传热层、上加热空间、上锆刚玉砖层、上粘土保温砖层和上轻质保温砖层，所述料道的底部自内向外设置有下异形锆刚玉砖层、下加热空间、下锆刚玉砖层、下粘土保温砖层和下轻质保温砖层，所述上加热空间内设置有上加热元件，所述下加热空间内设置有下加热元件，所述料道的两侧设置有加热电极，所述料道靠近锡槽的一端设置有调节闸板。

进一步的，所述流液洞设置在所述熔窑中下端，所述料道与所述流液洞之间设置有上升道，所述上升道两侧设置有加热电极。

进一步的，所述上加热元件、下加热件和加热电极的加热系统相互独立。

进一步的，所述上加热元件和下加热元件为硅碳棒。

进一步的，所述上锆刚玉砖传热层的下表面设置有弧形突出。

进一步的，所述下异形锆刚玉砖层的上表面设置有半圆形凹槽。

本实用新型采用的工作原理是：

在硼硅酸盐玻璃的生产过程中，经过料道的玻璃液温度一般在1200°C以上，此时硼挥发主要发生在玻璃液的表面，挥发率取决于B₂O₃在玻璃液中的扩散速度。根据扩散理论，B₂O₃的挥发与玻璃液的粘度有关，粘度越大，扩散就越慢。同时，B₂O₃的挥发与玻璃液的表面张力有一定关系，表面张力越大，分子越不易溢出。本实用新型设计了一种可控型温度系统，能够有效降低玻璃液表面的温度，增大玻璃液的粘度，同时增大了玻璃液的表面张力，降低了硼挥发。

根据流体力学理论，矩形料道的阻力损失要大于圆形管道的阻力损失，因此矩形料道消耗的功要多。再根据层流模型，由于矩形料道内边角效应，极易诱导出漩涡形成二次流，使得获得高稳定度的层流较圆形料道困难的多。由此本实用新型改变了普通料道的矩形截面结构，料道底部设计成圆形弧状结构。该结构加速了玻璃液的整体流动，防止了玻璃液析晶。

本实用新型取得的有益效果为：

1、本实用新型采用的防止析晶和硼挥发的温度可控型料道结构，有效减少了硼挥发，确保了玻璃成分的均匀，提高了玻璃液的质量。

2、本实用新型料道下异形锆刚玉砖层采用半圆形凹槽结构设计，避免形成死角，极大地促进了玻璃液的流动，有效提高了硼硅酸盐平板玻璃成分的均匀性，防止玻璃液料道死角处析晶。

3、本实用新型采用防止析晶和硼挥发的温度可控型料道结构，防止了挥发的硼在硅碳棒上沉积，延长了硅碳棒的寿命。

4、本实用新型采用熔窑池池壁中下方开孔的流液洞和上升道的结构，避免了底部成分不均匀的玻璃液进入料道，提高了玻璃液的质量。

5、本实用新型上锆刚玉砖传热层下表面采用弧形突出设计，目的是通过改变传热效率达到中间低两边高的温度场。

6、本实用新型上加热元件、下加热件和加热电极三组加热系统相互独立，通过仪表控制，可以达到不同的温度差；同时保证玻璃液上下层温度差在合理范围内，不会影响玻璃液的流动。

本实用新型在全封闭料道结构的基础上，通过控制料道内的温度分布，使料道内表面玻璃液粘度增大，有效抑制硼挥发；同时采用半圆形料道结构，加速了玻璃液的流动，防止了玻璃液在料道内析晶。

附图说明

图1 为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的截面图；

在附图中: 1上加热元件、2加热电极、3调节闸板、4熔窑、5流液洞、61上锆刚玉耐火砖层、62下锆刚玉耐火砖层、71上粘土保温砖层、72下粘土保温砖层、8硅碳棒、91上轻质保温砖层、92上轻质保温砖层、10锡槽、100料道、101上升道、111上锆刚玉砖传热层、112下异形锆刚玉耐火砖层、121上加热空间、122下加热空间。

具体实施方式

下面将结合附图1和2对本实用新型进行进一步详细的说明。

实施例 一种温度可控型料道

如附图1和2所示，一种温度可控型料道，料道100一端通过流液洞5与熔窑4相连通，另一端与锡槽10相连通，所述流液洞5设置在所述熔窑4中下端，所述料道100与所述流液洞5之间设置有上升道101，所述上升道101两侧设置有加热电极2。所述料道100的顶部自内向外包括上锆刚玉砖传热层111、上加热空间121、上锆刚玉砖层61、上粘土保温砖层71和上轻质保温砖层91，所述料道的底部自内向外设置有下异形锆刚玉砖层112、下加热空间122、下锆刚玉砖层62、下粘土保温砖层72和下轻质保温砖层92，所述料道100两侧为锆刚玉砖层。所述上锆刚玉砖传热层111的下表面设置有弧形突出，所述上加热空间121内设置有上加热元件1，所述下异形锆刚玉砖层112的上表面设置有半圆形凹槽，所述下加热空间122内设置有下加热元件8，有效控制玻璃液底部的温度。所述料道100的两侧设置有加热电极2，直接对玻璃液进行加热。所述上加热元件1、下加热件8和加热电极2的加热系统相互独立。所述料道靠近锡槽5的一端设置有调节闸板3。上述加热元件1和下加热元件8为硅碳棒。

对比例：

硼硅酸盐玻璃所用料道结构为普通料道结构（即由四块耐火砖砌筑而成的矩形料道结构），其料道内玻璃液上、中、下部温度均为1300°C。生产过程中，随着生产时间的延长，料道内不时会有结块流出，经检测结块有晶体形成，说明玻璃液发生了析晶。对料道内流出的玻璃液进行硼挥发量检测，结果表明，硼硅酸盐玻璃的硼挥发量为5.8%。

效果例1：

硼硅酸盐玻璃所用料道结构为本实用新型所设计料道，其料道内玻璃液上、中、下部温度均为1300°C。通过30d的观察，料道内并无结块流出。对料道内流出的玻璃液进行硼挥发量检测，结果表明，硼硅酸盐玻璃的硼挥发量为5.7%。实验结果表明，通过对料道结构改造，大大促进了玻璃液在料道内的流动，改善了析晶状况。但由于本实施例与比较例采用了相同的温度制度，因此硼挥发量基本一致。

效果例2：

硼硅酸盐玻璃所用料道结构为本实用新型所设计料道，其料道内玻璃液上、中、下部温度分别为1250°C，1278°C和1300°C。通过30d的观察，料道内并无结块流出。对料道内流出的玻璃液进行硼挥发量检测，结果表明，硼硅酸盐玻璃的硼挥发量为5.1%。实验结果表明，通过对料道结构改造，大大促进了玻璃液在料道内的流动，改善了析晶状况。相较于实施例1，本实施例料道内采用梯度温度制度，玻璃液上部温度与底部温度相差50°C，有效降低了硼挥发。

效果例3：

硼硅酸盐玻璃所用料道结构为本实用新型所设计料道，其料道内玻璃液上、中、下部温度分别为1210°C，1257°C和1300°C。通过30d的观察，料道内并无结块流出。对料道内流出的玻璃液进行硼挥发量检测，结果表明，硼硅酸盐玻璃的硼挥发量为4.7%。实验结果表明，通过对料道结构改造，大大促进了玻璃液在料道内的流动，改善了析晶状况。相较于实施例1，本实施例料道内采用梯度温度制度，玻璃液上部温度与底部温度相差90°C，硼挥发量降低了更多。

需要指出的是，本实用新型上锆刚玉砖层和下锆刚玉砖层内部可以分别设置一加热空间，空间内可以分别安插上加热元件和下加热元件，也可以将上下加热元件直接嵌置在上下锆刚玉砖层中。上述两种方式均可实现本实用新型所要达到的效果。

以上所述实施方式仅为本实用新型的优选实施例，而并非本发明可行实施的穷举。对于本领域一般技术人员而言，在不背离本实用新型原理和精神的前提下对其所作出的任何显而易见的改动，都应当被认为包含在本实用新型的权利要求保护范围之内。

Claims (6)

1.一种温度可控型料道，料道（100）一端通过流液洞（5）与熔窑（4）相连通，另一端与锡槽（10）相连通，其特征在于：所述料道（100）的顶部自内向外包括上锆刚玉砖传热层（111）、上加热空间（121）、上锆刚玉砖层（61）、上粘土保温砖层（71）和上轻质保温砖层（91），所述料道的底部自内向外设置有下异形锆刚玉砖层（112）、下加热空间（122）、下锆刚玉砖层（62）、下粘土保温砖层（72）和下轻质保温砖层（92），所述上加热空间（121）内设置有上加热元件（1），所述下加热空间（122）内设置有下加热元件（8），所述料道的两侧设置有加热电极（2），所述料道靠近锡槽（10）的一端设置有调节闸板（3）。

2.根据权利要求1所述的一种温度可控型料道，其特征在于：所述流液洞（5）设置在所述熔窑（4）中下端，所述料道（100）与所述流液洞（5）之间设置有上升道（101），所述上升道（101）两侧设置有加热电极（2）。

3.根据权利要求1所述的一种温度可控型料道，其特征在于：所述上加热元件（1）、下加热件（8）和加热电极（2）的加热系统相互独立。

4.根据权利要求1所述的一种温度可控型料道，其特征在于：所述上加热元件（1）和下加热元件（8）为硅碳棒。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种温度可控型料道，其特征在于：所述上锆刚玉砖传热层（111）的下表面设置有弧形突出。

6.根据权利要求1-4任一项所述的一种温度可控型料道，其特征在于：所述下异形锆刚玉砖层（112）的上表面设置有半圆形凹槽。