CN217127260U - 单元窑结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种单元窑结构，包括：多个燃烧器组，多个燃烧器组用于控制单元窑结构的熔制温度；多个控制站，多个燃烧器组与多个控制站一一对应地设置，以通过各个控制站控制相应的燃烧器组的燃烧供给。本实用新型解决了现有技术中的单元窑结构的熔制温度控制复杂、单个热点设置控温难的问题。

Description

单元窑结构

技术领域

本实用新型涉及窑炉熔制技术领域，具体而言，涉及一种单元窑结构。

背景技术

窑炉拉丝工艺作为玻璃纤维工业先进的生产方法，其中玻璃液的熔制是该工艺中最重要的技术之一，玻璃液的熔制采用一定长宽比的单元窑，通过在单元窑布置多个燃烧器对配合料进行高温熔化，并经过澄清、均化后得到适合拉丝作业的合格玻璃液。

为了单元窑进行合理的熔制作业，从耐火材料性质、窑体表面散热损失、玻璃液质量控制等方面考虑，会选择单元窑空间的某个最高温度点作为热点进行控制。近年来，随着玻璃纤维拉丝作业的大漏板大流量的提升，大型单元窑也应运而生，对一定长宽比的单元窑，通过控制单元窑热点的方式进行熔制温度的稳定控制就比较难了，所以一般会通过多个空间点温度进行辅助控制。

由于燃烧器的燃烧供给经由单元窑两侧的控制站提供，这对于有较大长宽比的单元窑或超大型单元窑来说，多个燃烧器对多个空间温度及熔制温度同时进行控制，往往会造成控制程序的复杂化，并且窑内不同阶段氧化还原气氛的精准控制也难以实现，同时也不利于特殊情况情况下的检维修作业。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种单元窑结构，以解决现有技术中的单元窑结构的熔制分区的温度控制复杂的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种单元窑结构，包括：多个燃烧器组，多个燃烧器组用于控制单元窑结构的熔制温度；多个控制站，多个燃烧器组与多个控制站一一对应地设置，以通过各个控制站控制相应的燃烧器组的燃烧供给。

进一步地，单元窑结构还包括：窑炉，窑炉包括多个熔制分区，多个燃烧器组一一对应地设置在多个熔制分区内。

进一步地，沿窑炉的宽度方向，多个控制站分布在窑炉的相对两侧，或者多个控制站均位于窑炉的同一侧。

进一步地，多个熔制分区沿窑炉的长度方向依次设置。

进一步地，窑炉的长度和宽度的比值的取值范围大于3时，熔制分区的数量大于或等于4。

进一步地，各个熔制分区内均具有温度检测位置，各个控制站均包括：控制阀门组和燃烧供给管道，控制阀门组设置在燃烧供给管道上，以通过温度检测位置的检测结果控制控制阀门组的开闭。

进一步地，控制阀门组包括燃料控制阀和氧气控制阀，燃烧供给管道包括燃料管道和氧气管道，燃料控制阀安装在燃料管道上；氧气控制阀安装在氧气管道上。

进一步地，各个燃烧器组均包括多个燃烧器，多个燃烧器沿多个熔制分区的分布方向依次布置。

进一步地，沿多个熔制分区的分布方向，多个控制站分为多个控制组，各个控制组包括至少一个控制站；其中，各个控制组内的控制站位于窑炉的同一侧，相邻两个控制组内的控制站位于窑炉的相对两侧。

进一步地，燃烧器设置在单元窑结构的胸墙上和/或大碹上和/或窑炉的池底中。

应用本实用新型的技术方案，本实用新型的单元窑结构包括多个燃烧器组和多个控制站，多个燃烧器组用于控制单元窑结构的熔制温度；多个燃烧器组与多个控制站一一对应地设置，以通过各个控制站控制相应的燃烧器组的燃烧供给。这样，本实用新型的控制站控制相应的燃烧器组，解决了现有技术中的控制站控制单元窑结构内的所有燃烧器时造成的温度波动范围大、单元窑内熔制工艺结构不清晰，尤其是具有大长宽比的单元窑结构的熔制温度控制复杂、单个热点设置控温难的问题。

本申请的单元窑结构对燃烧器进行分组控制，调节控制更为简单高效，特殊情况及检、维修更为便捷；同时，每个单元窑的熔制分区内设置燃烧器组，可实现单元窑内的燃烧器的分组控制，对燃烧器的调节与控制简单高效；通过对每个熔制分区的温度检测位置的温度的检测控制控制站的燃料控制阀和氧气控制阀的开度，可根据单元窑的每个熔制分区的设定温度对其进行连锁控制，保证单元窑各个熔制分区内的温度，也有利于单元窑能耗的节约和玻璃液熔制质量的提升。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的单元窑结构的第一个实施例的平面结构示意图；

图2示出了根据本实用新型的单元窑结构的第二个实施例的平面结构示意图；以及

图3示出了根据本实用新型的单元窑结构的第三个实施例的平面结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、燃烧器组；20、控制站；30、窑炉；300、熔制分区；200、控制阀门组；201、燃料控制阀；202、氧气控制阀；210、燃烧供给管道；211、燃料管道；212、氧气管道；11、燃烧器。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

请参考图1至图3，本实用新型提供了一种单元窑结构，包括：多个燃烧器组10，多个燃烧器组10用于控制单元窑结构的熔制温度；多个控制站20，多个燃烧器组10与多个控制站20一一对应地设置，以通过各个控制站20控制相应的燃烧器组10的燃烧供给。

本实用新型的单元窑结构包括多个燃烧器组10和多个控制站20，多个燃烧器组10用于控制单元窑结构的熔制温度；多个燃烧器组10与多个控制站20一一对应地设置，以通过各个控制站20控制相应的燃烧器组10的燃烧供给。这样，对燃烧器进行分组控制，调节控制更为简单高效，特殊情况及检、维修更为便捷，本实用新型的控制站20控制相应的燃烧器组10，解决了现有技术中的控制站控制单元窑结构内的所有燃烧器时造成的温度波动范围大、单元窑内熔制工艺结构不清晰，尤其是具有大长宽比的单元窑结构下的熔制温度控制复杂、单个热点设置控温难的问题。

具体地，单元窑结构还包括：窑炉30，窑炉30包括多个熔制分区300，多个燃烧器组10一一对应地设置在多个熔制分区300内。

可选地，多个控制站20分布在窑炉30的相对两侧，或者多个控制站20均位于窑炉30的同一侧。

相较于浮法窑炉，单元窑的长宽比更大，是一种狭长的窑炉，在单元窑内玻璃熔化和澄清的行程较长，窑内温度、压力和气氛等工艺控制比较稳定，有利于高质量玻璃液的熔制。

具体地，根据单元窑结构的长度及工艺布置特点，多个熔制分区300沿窑炉30的长度方向依次设置。

可选的，当单元窑的长度和宽度的比值大于3时，单元窑结构的熔制分区300的数量不小于4。

具体地，单元窑的长宽比越大，窑炉散热损失则相对较高，从而能耗也会相应升高；同时单元窑的长宽比越大，则窑炉越狭长，进行分区控制则更有利于对单元窑熔化率的控制和提高。

具体地，各个熔制分区300内均具有温度检测位置，各个控制站20均包括：控制阀门组200和燃烧供给管道210，控制阀门组200设置在燃烧供给管道210上，以通过温度检测位置的检测结果控制控制阀门组200的开闭。

具体地，单元窑结构还包括温度检测部件，温度检测部件用于检测温度检测位置的温度，温度检测部件设置在单元窑结构的大碹顶部，温度检测部件插设在大碹上。具体地，单元窑结构还包括单元窑投料端和单元窑出料端。

在本实用新型的实施例中，对于一般长宽比的单元窑分区可按图1或图2进行布置，对于长宽比λ＞3的大型窑炉，可划分为较多区域进行分区控制。

如图3所示，是单元窑长宽比λ约为3.3时的一种分区方式，该方式将控制站分为A、B、C、D、E，从单元窑投料端至单元窑出料端，对窑炉30进行分区为熔制分区a、b、c、d、e，每个熔制分区的温度检测位置的温度分别为Ta、Tb、Tc、Td、Te。其中，熔制分区a、b、c、d、e与控制站A、B、C、D、E相对应。

在本实用新型的实施例中，各个熔制分区300的最高温度的位置作为温度检测位置。

具体地，控制阀门组200包括燃料控制阀201和氧气控制阀202，以通过燃料控制阀201和氧气控制阀202方便日常检修和操作控制，以根据实际生产需要，对每个控制站的燃料流量和氧气流量进行控制，保障单元窑的稳定运行，同时也有助于能源消耗的控制与节约。

具体地，燃烧供给管道210包括燃料管道211和氧气管道212，燃料控制阀201安装在燃料管道211上；氧气控制阀202安装在氧气管道212上。

在本实用新型的实施例的具体实施过程中，当配合料波动或拉丝流量有变化时，可根据每个窑炉分区的温度检测位置的设定温度，进行连锁控制，比如，当a区域内的温度检测位置的温度升高时，可实时调整燃料控制阀201和氧气控制阀202，在氧气/燃料比例不变的情况下，减少燃烧供给，保证单元窑结构的温度工艺制度的稳定，有益于能源消耗的节约。

如图1和图2所示，将窑炉分成a、b、c、d四个熔制分区300，控制站20分为A、B、C、D四个控制站。

具体地，检测a、b、c、d四个熔制分区300的各个温度检测位置的温度为Ta、Tb、Tc、Td、Te。

在玻璃液熔制过程中，不同的熔制分区300(熔制分区a、b、c、d)所需的氧化还原气氛也不同，可通过相应的控制站20(控制站A、B、C、D)的调节实现不同的气氛控制，比如，在靠近单元窑投料端的a区，是需要较强的氧化气氛，氧气/燃料比应高些，通过控制站A的燃料控制阀201和氧气控制阀202将氧气/燃料比设定提高些；而在靠近单元窑出料端的d区，氧气/燃料比应低些，有益于玻璃液澄清和微小气泡排除，可通过控制站D的燃料控制阀201和氧气控制阀202将氧气/燃料比设定降低些，利于玻璃液熔制质量的提升。

具体地，各个燃烧器组10均包括多个燃烧器11，多个燃烧器11沿多个熔制分区300的分布方向依次布置。

在本实用新型的实施例中，燃烧器组分为A、B、C、D四组。

具体地，燃烧器组10中均至少包含有2个燃烧器，燃烧器组10设置的数量需要根据单元窑的具体工艺设计特点进行确定。

具体地，所述每组燃烧器的数量与所述单元窑的长宽比正相关。

具体地，其中A组有A₁、A₂、A_i燃烧器，本实施例中i可以取2或3，具体需要根据单元窑的实际情况确定。B组有B₁、B₂、B_j燃烧器，本实施例中j可以取3或4，具体需要根据单元窑的实际情况确定。C组有C₁、C₂、C_k燃烧器，本实施例中k可取值为5或6；D组有D₁、D₂、D_m燃烧器，本实施例中m可以取3或4，具体需要根据单元窑的实际情况确定。所分的A、B、C和D四组燃烧器中，每组燃烧器组10对应一个控制站A、B、C和D。

如图2所示，沿多个熔制分区300的分布方向，多个控制站20分为多个控制组，各个控制组包括至少一个控制站20；其中，各个控制组内的控制站20位于窑炉30的同一侧，相邻两个控制组内的控制站20位于窑炉30的相对两侧。

可选地，燃烧器11设置在单元窑结构的胸墙上和/或大碹上和/或窑炉30的池底中。

具体地，本申请的单元窑结构的大碹为弧形面，大碹位于胸墙的上方，并与窑炉30的池底相对设置。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：

本实用新型的单元窑结构包括多个燃烧器组10和多个控制站20，多个燃烧器组10用于控制单元窑结构的熔制温度；多个燃烧器组10与多个控制站20一一对应地设置，以通过各个控制站20控制相应的燃烧器组10的燃烧供给。这样，本实用新型的控制站20控制相应的燃烧器组10，解决了现有技术中的控制站控制单元窑结构内的所有燃烧器时造成的温度波动范围大、单元窑内熔制工艺结构不清晰，尤其是具有大长宽比的单元窑结构下的熔制温度的控制复杂、单个热点设置控温难的问题。

本申请的单元窑结构，对燃烧器进行分组控制，调节控制更为简单高效，特殊情况及检、维修更为便捷；同时，每个单元窑的熔制分区内设置燃烧器组10，可实现单元窑内的燃烧器的分组控制，对燃烧器的调节与控制简单高效；通过对每个熔制分区的温度检测位置的温度的检测结构控制控制站的燃料控制阀和氧气控制阀的开度，可根据单元窑的每个熔制分区的设定温度对其进行连锁控制，保证单元窑各个熔制分区内的温度，也有利于单元窑能耗的节约和玻璃液熔制质量的提升。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种单元窑结构，其特征在于，包括：

多个燃烧器组(10)，所述多个燃烧器组(10)用于控制所述单元窑结构的熔制温度；

多个控制站(20)，所述多个燃烧器组(10)与所述多个控制站(20)一一对应地设置，以通过各个所述控制站(20)控制相应的所述燃烧器组(10)的燃烧供给。

2.根据权利要求1所述的单元窑结构，其特征在于，所述单元窑结构还包括：

窑炉(30)，所述窑炉(30)包括多个熔制分区(300)，所述多个燃烧器组(10)一一对应地设置在所述多个熔制分区(300)内。

3.根据权利要求2所述的单元窑结构，其特征在于，沿所述窑炉(30)的宽度方向，所述多个控制站(20)分布在所述窑炉(30)的相对两侧，或者所述多个控制站(20)均位于所述窑炉(30)的同一侧。

4.根据权利要求2所述的单元窑结构，其特征在于，所述多个熔制分区(300)沿所述窑炉(30)的长度方向依次设置。

5.根据权利要求2所述的单元窑结构，其特征在于，所述窑炉(30)的长度和宽度的比值的取值范围为大于3时，所述熔制分区(300)的数量大于或等于4。

6.根据权利要求2所述的单元窑结构，其特征在于，各个所述熔制分区(300)内均具有温度检测位置，各个所述控制站(20)均包括：控制阀门组(200)和燃烧供给管道(210)，所述控制阀门组(200)设置在所述燃烧供给管道(210)上，以通过所述温度检测位置的检测结果控制所述控制阀门组(200)的开闭。

7.根据权利要求6所述的单元窑结构，其特征在于，所述控制阀门组(200)包括燃料控制阀(201)和氧气控制阀(202)，所述燃烧供给管道(210)包括燃料管道(211)和氧气管道(212)，所述燃料控制阀(201)安装在所述燃料管道(211)上；所述氧气控制阀(202)安装在所述氧气管道(212)上。

8.根据权利要求2所述的单元窑结构，其特征在于，各个所述燃烧器组(10)均包括多个燃烧器(11)，所述多个燃烧器(11)沿所述多个熔制分区(300)的分布方向依次布置。

9.根据权利要求2所述的单元窑结构，其特征在于，沿所述多个熔制分区(300)的分布方向，所述多个控制站(20)分为多个控制组，各个所述控制组包括至少一个控制站(20)；其中，各个所述控制组内的控制站(20)位于所述窑炉(30)的同一侧，相邻两个所述控制组内的控制站(20)位于所述窑炉(30)的相对两侧。

10.根据权利要求8所述的单元窑结构，其特征在于，所述燃烧器(11)设置在所述单元窑结构的胸墙上和/或大碹上和/或所述窑炉(30)的池底中。

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