[发明专利]两槽式玻璃池炉

说明书

技术领域：

本发明涉及用于玻璃制造的热工设备，具体涉及一种两槽式玻璃池炉。

背景技术：

玻璃池炉是玻璃工厂中的重要热工设备，被誉为玻璃工厂的“心脏”。配合料加进高温玻璃池炉后，会发生一系列物理的、化学的和物理化学的变化，经过硅酸盐的形成、玻璃的形成、玻璃的澄清、均化、冷却，最终形成几乎无气泡的、无异物的、成分均一的、适合成型的玻璃液。

    玻璃池炉是高能耗热工设备，其能耗在玻璃工厂中占比高达50%以上，有的甚至高达80%；玻璃池炉的热效率在30%～70%，池炉热效率的高低除了与能源供给方式和所生产的玻璃种类、池炉吨位、池炉保温、池炉工艺有关外，还与池炉的结构设计、新技术采用、设计理念息息相关，最终决定了玻璃的品质和经济社会效益，意义重大。

    近几年来，TFT液晶玻璃基板、触摸屏盖板玻璃需求量迅速增加，它们所采用的无碱高硼硅玻璃、有碱高铝硅玻璃均为高粘度玻璃（当粘度为1000泊时，对应的温度至少在1350℃以上），而高粘度、高应变点玻璃的熔制是一个难题，首先，它需要高达1600℃以上的熔化温度，对池炉耐火材料的配置、池炉结构的设计提出了新的要求；其次，这种玻璃属高档精密玻璃，其用途决定了需要一流的玻璃质量，不能有0.1mm以上的玻璃缺陷存在。对于采用氧化砷、氧化锑做为澄清剂的玻璃池炉中，气泡问题可以得到有效的解决，但是，含砷和锑的化合物一般都是有毒物质，熔制过程中的挥发和废气排放会损害人类的健康，并且残留在玻璃制品中的砷和锑在玻璃板报废后的处理也是个难题，会产生很高的处理成本，美国和欧盟已经限制了这种玻璃的使用（见欧盟环保标准ROHS），中国境内面板厂商也逐渐摈弃了这种含砷和锑的玻璃原片，所以，把砷和锑做为澄清剂的后时代即将过去，除了寻找替换的澄清剂外，玻璃池炉的优化设计也摆在了玻璃工作者面前。

实用新型内容：

本发明的目的在于克服现有池炉技术上的缺陷，提供一种在不采用砷和锑做为澄清剂的料方中，能对高粘度、高应变点玻璃有良好熔制效果的两槽式玻璃池炉。

为实现上述目的，本发明的玻璃池炉为两槽式玻璃池炉，即包括熔化池和工作池，两者之间为隔离墙，隔离墙设置流液洞，熔化池和工作池之间通过流液洞（暗桥）连通。熔化池的后端墙设置加料口，在熔化池的两侧胸墙设置纯氧烧枪，燃烧废气从设在熔化池顶上的烟道排出，在熔化池的池底池壁还设置加热电极。

每个池底电极分别与相邻的两侧池壁电极各形成一个加热回路，每两个加热回路构成一组并联电极，即熔化池的每个池底电极分别与相邻的两侧池壁电极形成左加热回路和右加热回路，每对左加热回路和右加热回路构成一组并联电极，熔化池内有多组这样的并联电极。这样做的好处在于，在最大范围的保证熔化池内的玻璃得到均匀加热的同时，还降低了对加热电压的要求，而不必采用较高的电压，这意味着，在不降低使用电压的情况下，可以加大熔化池的宽度，提高熔化池的容量，提高熔化率，也即提高了产能。

在工作池的两侧胸墙设置纯氧烧枪，燃烧废气从设在工作池顶上的烟道排出，工作池的池底还设置有鼓泡器和窑坎，窑坎的上游端和下游段池底设置卸料孔，在工作池的下游两侧池壁还设置溢流孔，工作池的下游末端池壁设有与下一工序连接的喉道。

鼓泡器鼓入的气体为氧气、空气、稀有气体中的一种或它们的组合，在一些优选的实施方式中，优选纯氧气，更优选氧气和氦气的混合气，其适宜的比例是4:1，鼓泡鼓入的气体不但能起搅拌作用，提高玻璃的均匀性，更重要的一个方面是，氧气不但能参与玻璃液的澄清，还能被多价金属氧化物澄清剂捕获，在后续的澄清过程中得到有效的氧释放，彻底消除可见气泡，而氦气在玻璃中具有优异的扩散能力，能加速玻璃液中气泡的排出。鼓泡器可采用连续鼓泡或脉冲鼓泡的方式，为了能够发挥鼓泡的作用，鼓泡器可沿与玻璃液垂直流向上并排设置2～10个，并且工作池中玻璃液的粘度要小于1000泊。

在工作池设置窑坎的目的在于，它不但能改善玻璃液的对流，还能对玻璃液流有一个优选作用，保证流过窑坎的玻璃液是优质的。窑坎前后的池底卸料孔可以对池底的脏玻璃（如富锆、富铝玻璃）进行定期卸料，对于易挥发的高硼硅玻璃，可通过溢流孔对表层富硅的玻璃进行溢料，避免流入下一工序。