[實用新型]連續(xù)式電磁感應(yīng)加熱熔制玻璃窯爐

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201820748150.4
• 申請日: 2018-05-19
• 公開（公告）號: CN208500732U
• 公開（公告）日: 2019-02-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐林波
• 申請（專利權(quán)）人: 徐林波
• 主分類號: C03B5/02
• 分類號: C03B5/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種連續(xù)式電磁感應(yīng)加熱熔制玻璃窯爐，其特征是：在電磁感應(yīng)坩堝爐中將發(fā)熱體材料設(shè)置在與玻璃液相接觸的坩堝下部或底部，對玻璃液進行加熱熔制；這種發(fā)熱體材料為高溫液態(tài)材料或高溫固態(tài)材料；熔融的玻璃液層覆蓋在發(fā)熱體材料之上，并使發(fā)熱體材料與空氣完全隔絕，以避免其氧化；在玻璃液層的側(cè)面設(shè)有玻璃液流道，在玻璃液流道下方設(shè)有玻璃液澄清池，在電磁感應(yīng)坩堝爐中熔化的玻璃液，通過玻璃液流道流入到玻璃液澄清池中，澄清后冷卻、成型；在電磁感應(yīng)坩堝爐中熔融的玻璃液層上，覆蓋有一層不斷被熔融的玻璃配合料；在玻璃液澄清池周邊設(shè)有一定數(shù)量的電磁感應(yīng)坩堝爐。

技術(shù)領(lǐng)域

玻璃生產(chǎn)工藝。

背景技術(shù)

目前，用燃料連續(xù)熔制玻璃液主要采用表面加熱的方法。它有著幾個難以克服的缺點：一是熱效率較低，熱損耗嚴重；二是熔化率較低；三是熔化池燃燒空間的燃氣溫度高、流速大，對窯爐耐火材料侵蝕較快，降低了窯爐使用壽命。為了節(jié)省能源、減少排放和降低成本并提高窯爐使用壽命，國內(nèi)外都在探索更有效的加熱方法代替表面加熱，例如浸沒燃燒和電極加熱，它們都屬于在玻璃液內(nèi)部加熱的熔制方法。

所謂浸沒燃燒是將氣態(tài)燃料燃燒器從窯底插入窯內(nèi)，使燃燒的廢氣以高溫高速直接噴入熔池玻璃液中，攪動著玻璃液，并將大部分熱量傳給玻璃液和配合料，使玻璃料迅速熔化。

這種方法不僅可使燃燒氣體的熱量被玻璃液充分吸收，熱損失小，熔化率高，節(jié)能效果十分顯著（國外介紹浸沒燃燒方法的熔化率可達9~10噸/平方米·日，每公斤玻璃液熱耗在1000千卡以下）。而且由于高溫氣體翻騰，對玻璃液起攪拌作用，使池內(nèi)的玻璃液更均勻。又由于離開玻璃液的廢氣溫度基本和熔池中表面玻璃液的溫度相同，因而降低了熔窯空間的溫度，延長了窯爐的使用壽命。

浸沒燃燒方法有許多優(yōu)點，因此包括中國在內(nèi)的美、日、法、俄等國都先后進行了深入的研究和試驗，但到目前為止均未在大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用上獲得成功。

其原因在于，這種傳統(tǒng)浸沒燃燒的方法有著難以解決的問題： 1、澄清問題：在向玻璃液中噴入燃氣和空氣混合物時(燃燒產(chǎn)物)，噴嘴的作業(yè)條件比較困難，只有混合氣體耗量大大超過用空氣或蒸汽鼓抱時，熔制才會正常進行。由于玻璃液的激烈鼓泡翻騰，使玻璃液呈泡沫狀，自身的微小氣體夾雜物顯著增多，因此，使玻璃液澄清很困難。 2、燃料問題：在熔體中吸留或夾雜的灰泡成分主要是未參加反應(yīng)的不活潑氣體，也就是燃料燃燒過程中釋放出的氮，如：用天然氣一空氣混合氣體的浸沒燃燒噴嘴所產(chǎn)生的燃燒產(chǎn)物中，含氮量超過70%，而一般的燃燒方法則允許在燃燒產(chǎn)物中的含氮量不超過30%，對于平板玻璃，則最好不超過10%(重量)。因此，這也是氣體夾雜物多的主要原因。用純氧燃燒工藝可有效解決上述兩個問題，但帶來的問題是，火焰溫度過高，噴嘴蝕損過快，又無法補償或更換。 3、燃燒器問題：由于燃燒器是浸沒在熔體中的，其質(zhì)量、安放位置以及操作控制都比以往要求嚴格，否則，一旦燃燒發(fā)生故障，使玻璃液進人其內(nèi)固化，則不能繼續(xù)使用。另外，當玻璃液達到一定深度時，噴嘴的沖力不夠，火焰則不進玻璃液，而從旁邊耐火材料噴出。秦皇島玻璃研究院在試驗中就遇到過這種情況。縮小噴嘴直徑可解決上述問題，但又會造成燃燒熱量不足的問題。 4、耐火材料問題：由于玻璃液在窯內(nèi)劇烈翻騰，上部結(jié)構(gòu)空間會被飛濺出來的玻璃液所沖刷，一般的硅磚和鉻磚適應(yīng)不了這種熔窯的需要。當在池底設(shè)置多個燃燒噴嘴時，也會削弱耐火材料的強度。另外，如在熔液中燃燒天然氣(為供入窯內(nèi)總量的7-10%),會使熱交換大大加強。過多地提高直接在熔窯中燃燒的天然氣量，耐火材料受蝕嚴重。 5、玻璃液粘度、氣源壓力和流量的波動，對混合氣體壓力和噴速的影響很大，使其難以長期恒定地保持在玻璃液中燃燒，極易造成脫火或回火現(xiàn)象。 6、最為關(guān)鍵的問題是：由于受材料限制，燃燒器(尤其是噴火嘴)極易損耗、壽命較短，而且既無法補償也難以更換。所以盡管經(jīng)過長期的研究和試驗，卻難以投入實際應(yīng)用。

而電極加熱的缺點是窯爐寬度受到限制，生產(chǎn)規(guī)模小；因為需要依賴鉀鈉離子導(dǎo)電，因此只能生產(chǎn)含堿玻璃。

發(fā)明內(nèi)容