[发明专利]一种玻璃窑炉及其加热玻璃配合料的方法

说明书

本发明公开了一种玻璃窑炉及其加热玻璃配合料的方法，包括窑炉侧壁，熔化池，和位于熔化池上方、构成玻璃窑炉顶部的大碹，在玻璃窑炉相对的侧壁上设有侧烧喷枪，在大碹顶部两侧还分别设有多个顶烧喷枪。本发明玻璃窑炉在碹顶增设燃烧喷枪，使得火焰末梢交替达到设定燃烧区域且覆盖整个玻璃液面，避免中心燃烧区域持续加热，从而实现玻璃窑炉烟气中NO_X排放浓度和排放总量的显著减少，既节约了能耗又减少了对环境的污染。本发明提供的这种具有新的燃烧方式的玻璃窑炉，其结构简单稳定，对现有窑炉的改造简单，投资少，易于在以空气为助燃气体的各种燃烧类窑炉中推广应用。

技术领域

本发明涉及玻璃制造技术领域，特别是涉及一种玻璃窑炉及用该玻璃窑炉对玻璃配合料进行加热的方法。

背景技术

玻璃工业是高能耗、高污染行业，每年消耗的燃料达数十亿吨标准煤，且燃烧过程中会产生大量的SO₂、NO_X以及粉尘等有害物质，排入大气极易形成酸雨，造成环境污染。以空气为助燃气体的普通浮法玻璃窑炉，NO_x产生量高达1800～3300mg/m³、SO₂产生量高达2000～6000mg/m³。而最新大气排放标准《GB26453-2011平板玻璃工业大气污染物排放标准》中要求SO₂排放浓度不高于400mg/m³、NO_X排放浓度不高于700mg/m³。目前排放达标主要采用末端治理的方式，长期采取这种后期治理的方法，会使玻璃窑炉烟气治理成本居高不下，玻璃企业难以承受，从而严重影响了玻璃制造企业的产品竞争力。

目前用于生产耐高温玻璃的窑炉，如生产超白玻璃、高硼硅玻璃、中铝玻璃、高铝玻璃、微晶玻璃、玻璃纤维和光学玻璃的窑炉中的燃烧系统，通常采用换向燃烧方式，有火焰的一侧为正常燃烧侧，无火焰的一侧为烟气产生侧，一般20-30min左右换向一次，每次换向时会有10-20s两侧都没有火焰燃烧；为了弥补这10-20s内没有火焰造成的玻璃液的温降，保证玻璃液的温度稳定，换向后燃烧喷枪会迅速增加燃料量，然而这样会导致换向后窑炉温度急剧升高，同时使窑炉温度分布不均匀，玻璃液温差大，影响玻璃的熔化质量，容易使成品有缺陷；迅速增加燃料燃烧量还会使NO_X排放浓度和排放总量增加，需要通过后处理来降低烟气中NO_X的排放浓度，存在投资高、运行成本高、催化剂容易中毒等缺点。可见，这种结构的燃烧系统使得玻璃窑炉的能耗居高不下，玻璃窑炉内温度分布也不均匀，正常燃烧侧温度高，烟气产生侧温度低，不利于玻璃的熔化和澄清，使得生产出的玻璃产品质量差、缺陷多，玻璃产品的成品率低。

对于耐高温玻璃中的一类——难熔玻璃，如高铝玻璃、高硼硅玻璃、微晶玻璃，生产这类难熔玻璃的窑炉还需要采取额外的助熔手段，如加入助溶剂以降低熔化率、增加玻璃窑炉的长度和宽度以增大熔化面积、增加金属钼电极以实现电助熔、增加窑炉池底鼓泡技术等。这些助熔手段虽然有助于难熔玻璃的熔化，但会使玻璃的生产成本增加，也会给窑炉带来不安全因素，例如电助熔和池底鼓泡技术需要在玻璃窑炉底部开孔，会增加玻璃窑炉中玻璃液漏料的可能，且开孔部位的温度相对高，开孔还会加快耐火材料的被侵蚀速度，增加了不安全因素。增大熔化面积通常以增加玻璃窑炉的长度和宽度来实现，这样窑炉的造价提高，成本提高，安全性能下降，窑炉内燃烧系统也需要相应的增加，以满足整个窑炉单位面积的燃烧系统数量要求和温度分布均匀要求。加入助溶剂降低熔化率会使得玻璃的熔化质量变差，窑炉内中心玻璃液和周边玻璃液的微缺陷不一致，中间低两侧高，降低玻璃的均化程度，导致玻璃产品的成品率较低。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，第一方面，提供一种温度分布均匀的玻璃窑炉，包括窑炉侧壁，熔化池，和位于熔化池上方、构成玻璃窑炉顶部的大碹，在玻璃窑炉相对的侧壁上设有侧烧喷枪，在大碹顶部两侧还分别设有多个顶烧喷枪。