[实用新型]新型环保节能悬浮熔融装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种节能环保、可进行粉状或粒状玻璃配合料高效熔融的装置。

背景技术

在玻璃生产过程中，配合料在熔窑中的加热熔化和澄清是能源消耗最多的环节：由于配合料及传统供料模式导热系数低，玻璃配合料分解所产生的气体大量进入玻璃液中，不仅会形成泡沫区妨碍火焰对玻璃液的传热，而且延长了玻璃澄清时间。

针对玻璃工业发展日益突出的高能耗、高环境负荷以及原料浪费严重（超细粉料）等现状，依据玻璃熔融机理和现有工艺应用研究成果，新型环保节能悬浮熔融装置利用等离子炬无害化高温特性，形成玻璃配合料悬浮熔融模式，不仅实现了配合料的瞬间融化，提高了热利用效率，还可有效减轻原料分解气体进入玻璃液，从而降低玻璃液中气泡存在的数量，达到缩短玻璃液澄清时间的目的。

新型环保节能悬浮熔融装置的实际应用对玻璃工业的发展实现节能降耗提出了新的思路与应用模式，能极大的促进传统熔化工艺的改进和发展：实现配合料制备工艺的革新，提高其导热系数，达到节省能源、原料，延长窑炉寿命的目的；在玻璃熔化模式上也实现了传统工艺的技术创新，改变了仅靠火焰辐射的传热方式，而采用传导或复合式加热，提高热利用效率，降低能耗：即通过以无害化的高温等离子炬焰为热源，将粒状配合料垂直喷射入高温等离子炬焰中，使颗粒与高温热源充分接触后，瞬间完成硅酸盐反应、玻璃的形成及部分均质化，而分解气体却不进入玻璃液，实现加速玻璃熔化，缩短熔化和澄清时间，提高了熔化效率，有效的克服了传统的玻璃熔化工艺中熔化时间长、澄清难、热利用效率低等困境，这适应我国当前平板玻璃工业节能、减排和可持续发展的需求，具有重要的科研价值和广阔的应用前景。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述存在的不足，提供一种环保节能，能高效实现玻璃配合料悬浮熔融的装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

新型环保节能悬浮熔融装置，其特征在于：包括等离子高温热源、气流供料装置、反应釜以及水冷接收容器，其中，反应釜为夹层结构，上端设有投料孔，下端设有排气孔，在投料孔处安装有气流供料装置和等离子高温热源，反应釜底部正对投料孔处，设置有水冷接收容器，在反应釜的侧壁，还安装有气压表和热电耦。

在上述方案中，所述的气流供料装置为成对的不锈钢管件构成，形状为内部带环的十字形结构，不锈钢管外端接供料载流气体和水冷装置，内部环形管正对投料孔，并在内部环形管内壁开有进料的开口。

在上述方案中，所述的气流供料装置通过法兰将等离子高温热源与反应釜连接在投料孔处，气流供料装置的投料方向与等离子高温热源的火焰方向成90度。

在上述方案中，所述的气流供料装置的下方沿投料方向处，还设置有水冷延伸筒。

在上述方案中，所述的反应釜由内衬耐火材料、水冷夹层和不锈钢外壳构成。

本实用新型的工作原理为：等离子高温热源与反应釜通过气流供料装置（法兰）稳固连接，内侧投料孔与等离子炬焰成90°。供料装置外接载流气体和水冷供应装置，气流供料装置通过送粉管将配合料送入供料仓，在载流气体的作用下，从投料孔将配合料喷射进入高温炬焰内，并在水冷延伸筒的约束下，完成配合料与高温热源的充分接触，实现配合料悬浮瞬间熔融效果。同时，配合料分解气体与玻璃液分离：熔融气体通过排气管排入环保净化装置，玻璃液则在重力作用下，冷却后收集于水冷接收容器中。该实用新型可依据玻璃配合料的熔制温度要求，在25kw～50kw范围内选用合适的功率。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型装置环保节能，能高效实现玻璃配合料悬浮熔融；采用循环水冷，等离子发生器主工作气体和供料载流气体均使用空气，等离子发生器保护气体使用氮气，用量较少；新型环保节能悬浮熔融装置从能源、动力等方面充分考虑了节能环保的可循环设计，是高新技术与先进设计理念的结合体。

附图说明

图1是本实用新型实施例结构示意图（剖面）；

图2是本实用新型实施例气流供料装置俯视图；

图3是本实用新型实施例气流供料装置剖面图；

图中：

1-等离子高温热源；2-气流供料装置；3-反应釜；4-水冷接收容器；5-投料孔；

6-排气孔，7-气压表；8-热电耦，9-水冷延伸筒，10-内衬耐火材料，11-水冷夹层。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，对本实用新型装置作进一步的说明：