[实用新型]一种熔化中性玻璃的单元窑

说明书

本实用新型属于玻璃窑炉。特别是涉及熔化中性玻璃的窑炉。

中性玻璃由于碱含量低，膨胀系数低，澄清熔化困难，尤其是玻璃液中气泡不易排除，在美国专利USP3,420,653中采用的是分隔式池炉，由带数个流液洞的隔墙将窑炉分为前后两个部分。配合料在前部由底部电极熔化后，经隔墙流液洞进入后半部分澄清。此处玻璃液表面由火焰加热，下部由数对电极进行电辅助加热，使玻璃液得到良好澄清。由于分成两部分池炉，结构复杂，同时隔墙用水冷却，热效率低，隔墙长期运行后会被侵蚀倒塌，缩短池炉寿命。

本实用新型的目的是提供一种熔化中性玻璃的单元窑，它是针对现有技术的缺陷而设计的具有不换向、窑内温度稳定，热点调节方便灵活的窑炉。

本实用新型的目的是采用以下技术方案实现的：综合应用了纯氧鼓泡、池壁电助熔和窑坎技术，并进行位置上的合理组合。该单元窑根据中性玻璃熔化和澄清的需要，沿窑熔化池的长度方向上设置电极、纯氧鼓泡和窑坎，在位置上的合理安排，使中性玻璃熔化和澄清达到最佳效果。

本实用新型是采用侧部燃烧换热式，燃烧器分布在单元窑两侧长度方向上，燃烧废气通过后墙废气口离开池炉，通过耐火材料烟道进入金属换热器，在此由热传导废气将燃烧空气进行预热。采取天然气或重油为燃烧器的燃料，空气经预热后沿单元窑长度方向上设置的两侧燃烧器加热池内玻璃液，单侧加料口，沿池长方向依次设置纯氧鼓泡和窑坎，同时沿池长方向侧壁砖上或在池底设置加热电极。电助熔分为三个区，依据工艺需要可单独调节电加热功率。窑坎可稳定炉内玻璃液热点对流，阻挡底部被污染或含有杂质的玻璃流入流液洞。窑坎砖的结构可采用单层或双层。

本实用新型包括窑炉、金属换热器、燃烧加热和电辅助加热装置，在熔化池的池侧壁玻璃液面以下或/和池底部安装有电辅助加热装置，在池底部设有窑坎和纯氧鼓泡装置。电加热可采用三相或单相加热，其系统由电极、电极水套、绝缘装置、变压器及调节器等组成。

本实用新型单元窑应用电加热、纯氧鼓泡和窑坎使玻璃液首先熔化，后强制澄清。具有不换向、窑内温度稳定，热点调节方便灵活等优点，它可省略马蹄焰或横火焰蓄热室，池炉的结构简洁，同时造价降低，并且炉型寿命长，操作方便。即适用于中性玻璃，也适用于熔制和生产硼硅玻璃和玻璃纤维。池炉结构简洁，同时造价降低，可完全解决中性药用玻璃澄清难、熔化难的问题，生产出玻璃的内在质量是符合国际同类水平要求的中性玻璃。

下面结合附图并以其为实施例对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型实施例的纵剖面结构示意图；

图2为图1的A-A视图；

图中：1是金属换热器、2是烟道、3是熔化池、4是电助熔一区、5是纯氧鼓泡装置、6是窑坎、7是流液洞、8是电助熔二区、9是电助熔三区、10是加料口、11是火焰燃烧器喷嘴砖、12是鼓泡砖、13是电助熔一区电极砖、14是电助熔二区电极砖、15是电助熔三区电极砖、16是电极。

在图1中，金属换热器1和烟道2位于熔化池3前部，在熔化池3的侧壁自前到后依次设有三组电极16，即在各电极砖13、14和15上分别装有钼电极16；在电极砖13和14间有鼓泡砖12；窑坎6位于在电极砖14和15之间，流液洞7处于电极砖15后部。

在图2中可以看出，由于三组电极16使熔化池3分为三个区域，即在电极砖13前后形成电助熔一区4，它位于配合料覆盖区域，可帮助熔化配合料；在电极砖14前后形成电助熔二区8，它位于本窑炉的热点区域以增强炉料的对流；在电极砖15前后形成电助熔三区9，它位于窑坎6和流液洞7之间，即在窑坎6下降流处，便于从玻璃液中排除残留气泡。在每一加热区中各设有4—8支钼电极16。

鼓泡装置5位于熔化池3中部的池底，它是包括池底的鼓泡砖12和安装在砖12上的预留孔中的鼓泡管，在沿窑炉熔化池3宽度方向上采用单排或双排鼓泡装置5，可根据熔化池3的宽度不同而设置其数量；通常鼓泡砖12的间距在300—600mm之间。氧气鼓泡装置5可增强熔化区和澄清区的对流。纯氧作为鼓泡的气源可减少玻璃液中未溶气泡，增强气泡的排除速度，纯氧通过鼓泡盘，由紫铜管和绝缘管与鼓泡管5相联，鼓泡管5可设有流量调节阀和报警装置，同时具备自动紧急备用氧气供应。

窑坎6位于熔化池3后部池底，它是一堵横在熔化池3后端的玻璃液中阻挡矮墙，其上沿应低于玻璃液上平面。窑坎6砖的结构可采用单层或双层。窑坎6在熔化池3长度方向的1/2—4/5处，成排的鼓泡装置5应位于窑坎6的前部，在电助熔一区4和电助熔二区8之间。