全氧燃烧喷枪用喷嘴砖、制作方法及由其构成的喷枪和熔窑技术

本发明专利技术公开了一种全氧燃烧喷枪用喷嘴砖、制备方法及由该喷嘴砖构成的全氧燃烧喷枪及玻璃熔窑、玻璃及烧制该玻璃的方法。该喷嘴砖因其喷出口具有燃料使用范围广(能够使用天然气、焦炉煤气、重油、煤焦油和石油焦粉)燃烧充分、火焰覆盖面大、火焰黑度大、NOx生成少、梯度燃烧、并可根据熔制玻璃种类进行氧化还原气氛调节等一系列优点，因此能够进行玻璃熔窑的熔制气氛调节，有利于全氧燃烧及全氧助燃技术在玻璃熔窑上的推广和应用。

【技术实现步骤摘要】
全氧燃烧喷枪用喷嘴砖、制作方法及由其构成的喷枪和熔窑
本专利技术涉及玻璃制造
，特别是涉及一种全氧燃烧喷枪用喷嘴砖、制作方法及由其构成的全氧燃烧喷枪、玻璃熔窑、由该玻璃熔窑制成的玻璃及玻璃的烧制方法。
技术介绍
我国正面临着日益严峻的能源供应短缺和环境污染防治形势，玻璃工业既是能耗大户，也是NOX等有害气体排放的大户，同时高质量优质浮法玻璃也要求采用更为先进的燃烧工艺和玻璃熔制工艺。玻璃熔窑的节能降耗一直是业内关注的重大课题，随着能源危机日益加重，玻璃熔窑对高品质能源的过度依赖已经制约了玻璃行业的发展。在玻璃熔窑燃烧过程中，空气作为助燃气体参与燃烧，但是空气成分中占78％的氮气是不参加燃烧反应的，大量的氮气被无谓地加热后，在高温下排入大气，造成大量的热量损失；另外，氮气在高温下还会与氧气反应生成氮氧化物NOX，NOX气体排入大气层极易形成酸雨造成环境污染。因此，随着高科技和经济社会的发展，制造各种低成本、高质量的玻璃成为时代的要求，而全氧燃烧技术正是解决节能、环保和高熔化质量问题的有效手段，被誉为玻璃熔制技术的第二次革命。全氧燃烧技术，就是把空气－燃料燃烧系统变为氧气－燃料燃烧系统，利用纯度为90％～100％的氧气代替空气与燃料进行燃烧，燃烧产物中只有CO2和H2O。全氧燃烧熔窑可节约燃料，减少NOX排放，降低对环境的污染，提高玻璃质量，提高火焰温度、熔窑熔化能力及熔窑产量，适当降低熔窑建设费用，提高熔窑使用寿命。玻璃熔窑全氧燃烧技术将为绿色环保、节能降耗和生产优质玻璃开辟新的途径。玻璃熔窑采用全氧燃烧技术能够实现节能30％，提高熔化率10％，NOX排放量从2200mg/Nm3降低到500mg/Nm3，粉尘排放减少80％，SO2排放量减少30％。因此，全氧燃烧熔窑技术的成熟和推广应用必将为玻璃生产行业带来可观的经济效益及社会效益。全氧燃烧熔窑采用的燃料主要有天然气、焦炉煤气、重油、煤焦油和石油焦粉等；其中，全氧燃烧喷枪是全氧燃烧熔窑的关键设备，喷嘴砖又是全氧燃烧喷枪的重要附件之一，它对火焰状况、温度分布、传热效果、熔窑耐火材料的寿命长短均起着很重要的作用。由于全氧燃烧的温度高，采用全氧燃烧后，砌筑燃烧熔窑的耐火材料(尤其是全氧燃烧喷嘴砖)会受到严重的侵蚀(燃烧产物中的H2O会与熔窑的碱性粉尘等颗粒反应生成OH-，从而加快对熔窑耐火材料的侵蚀)，这样会使全氧燃烧熔窑寿命锐减。现有的喷嘴砖的软化温度和耐氧气燃料火焰冲刷性能不能够满足全氧燃烧熔窑的长时间使用要求(一般全氧燃烧熔窑的一个窑期为10年左右，在此期间喷嘴砖一般是不需要更换的)，很快就被烧损，需要进行更换，全氧燃烧熔窑的运行费用将增加，同时熔窑的运行稳定性也降低，熔化玻璃的质量也会随之降低。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，提供一种能使燃料燃烧充分的全氧燃烧喷枪用喷嘴砖，所述喷嘴砖呈长方体，中部设有呈里小外大喇叭口状的氧气和燃料的混合通道，所述氧气和燃料的混合通道的上方、左侧和右侧分别分布有圆柱状的上氧气通道、左氧气通道和右氧气通道，所述氧气和燃料的混合通道的下部有一呈圆柱状或椭圆柱状的氧气或气体燃料通道。在所述氧气和燃料的混合通道及氧气或气体燃料通道内加设有用于提供固体或液体燃料的燃料通道，所述燃料通道伸入所述喷嘴砖对应的通道内，但不贯穿。所述固体或液体燃料为重油、煤焦油、石油焦粉等。所述上氧气通道、左氧气通道、右氧气通道、氧气或气体燃料通道和燃料通道可单独或者同时使用。本专利技术还有一个目的在于提供一种上述喷嘴砖的制备方法，将质量百分含量为30-36％锆英石、52-60％氧化铝和5-18％高岭土混合，然后干压成坯，再经过煅烧、粉碎、配料、混合、机压成型，最后经过烧成，得到成品的喷嘴砖；所述配料为按质量百分含量，在88-95％煅烧粉碎后混合物中添加5-12％的氧化铬。本专利技术还有一目的在于，提供一种能使燃料燃烧充分的全氧燃烧喷枪，包括枪体、连接金属件及上述喷嘴砖，所述连接金属件将所述枪体和所述喷嘴砖连接在一起形成所述全氧燃烧喷枪。本专利技术的另一目的在于提供一种能使燃料燃烧充分的玻璃熔窑，其中的喷枪及喷嘴砖为上述全氧燃烧喷枪及上述全氧燃烧喷枪用喷嘴砖。本专利技术的再一目的在于提供一种玻璃，是在上述玻璃熔窑中使用上述全氧燃烧喷枪及上述全氧燃烧喷枪用喷嘴砖烧制而成的。本专利技术的还有一目的在于提供一种烧制上述玻璃的方法，当所述玻璃需要还原性火焰时，开启氧气和燃料的混合通道和上氧气通道，或者开通氧气或气体燃料通道的气体燃料和其中的燃料通道；当所述玻璃需要中性火焰时，同时开启氧气和燃料的混合通道、左氧气通道和右氧气通道；当所述玻璃需要氧化火焰时，开启氧气和燃料的混合通道、左氧气通道、右氧气通道和氧气或气体燃料通道；当所述玻璃为难熔玻璃时，开启氧气和燃料的混合通道、左氧气通道、右氧气通道和氧气或气体燃料通道，此时所述氧气或气体燃料通道中为氧气。本专利技术提供的全氧燃烧喷枪用喷嘴砖在材料上添加了氧化铬，能够满足玻璃熔窑采用全氧燃烧后的使用要求，结构上通过多通道设计能够适用于各类不同用途要求玻璃品种的特点，因其喷出口具有燃料使用范围广(能够使用天然气、焦炉煤气、重油、煤焦油和石油焦粉)、燃烧充分、火焰覆盖面大、火焰黑度大、NOx生成少、可梯度燃烧、并可根据熔制玻璃种类进行氧化还原气氛调节等一系列优点，有利于全氧燃烧及全氧助燃技术在燃烧熔窑上的推广和应用。由其构成的全氧燃烧喷枪喷出的火焰具有低速、低冲量、火焰较长的特点，能够满足玻璃熔窑的长期使用要求，具有本专利技术全氧燃烧喷枪及喷嘴砖的玻璃熔窑也能够达到节能目标，并能熔化制出高质量的玻璃。附图说明图1所示为本专利技术全氧燃烧喷枪用喷嘴砖的结构示意图；图2所示为图1的A-A剖面图；图3所示为图1的B-B剖面图；图4所示为图1的C-C剖面图。具体实施方式燃烧系统的改变，引起了玻璃熔窑结构的变革，全氧燃烧熔窑如同单元窑，取消了蓄热室、小炉和换火系统，但需要采用优质的耐火材料。全氧燃烧氧枪位于熔池上部结构的侧墙中，以便横跨玻璃液表面燃烧；喷枪在窑上布置要合理，根据分区供给熔化玻璃所需的热量，确保窑宽上的温度均匀性。燃烧产物通过熔窑，在另一端离开熔窑，通过废气烟道，进入烟囱排放。全氧燃烧喷枪和喷嘴砖是拥有全氧燃烧技术的标志之一，同时全氧燃烧喷枪和喷嘴砖的性能和质量决定熔窑是否能够达到节能目标和熔化出高质量的玻璃的主要指标。全氧燃烧喷枪由枪体、喷嘴砖和连接金属件构成，连接金属件将枪体和喷嘴砖连接在一起形成全氧燃烧喷枪。其中，枪体和连接金属件的材质均为耐热合金，喷嘴砖材质为锆刚玉耐火材料。全氧燃烧喷枪是玻璃熔窑的关键设备之一，它对火焰状况、温度分布、传热效果、熔窑耐火材料的寿命长短起着很重要的作用。以下结合附图和具体实施例，更具体地说明本专利技术的内容，并对本专利技术作进一步阐述，但这些实施例绝非对本专利技术有任何限制。本领域技术人员在本说明书的启示下对本专利技术实施例中所作的任何变动都将属于本专利技术权利要求书的范围内。本专利技术提供的全氧燃烧喷枪用喷嘴砖，结构如图1-4所示，呈长方体。喷嘴砖的中部设有氧气和燃料的混合通道1，该通道呈里小外大的喇叭口状；在喷嘴砖内部的上方、左侧和右侧(也就是氧气和燃料的混合通道1的上方、左侧和右侧)分别分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全氧燃烧喷枪用喷嘴砖，其特征在于，所述喷嘴砖呈长方体，中部设有呈里小外大喇叭口状的氧气和燃料的混合通道，所述氧气和燃料的混合通道的上方、左侧和右侧分别分布有圆柱状的上氧气通道、左氧气通道和右氧气通道，所述氧气和燃料的混合通道的下部有一呈圆柱状或椭圆柱状的氧气或气体燃料通道。

【技术特征摘要】
1.一种全氧燃烧喷枪用喷嘴砖，其特征在于，所述喷嘴砖呈长方体，中部设有呈里小外大喇叭口状的氧气和燃料的混合通道，所述氧气和燃料的混合通道的上方、左侧和右侧分别分布有圆柱状的上氧气通道、左氧气通道和右氧气通道，所述氧气和燃料的混合通道的下部有一呈圆柱状或椭圆柱状的氧气或气体燃料通道；所述氧气和燃料的混合通道及氧气或气体燃料通道内加设有用于提供固体或液体燃料的燃料通道，所述燃料通道伸入所述喷嘴砖对应的通道内，但不贯穿。2.根据权利要求1所述喷嘴砖，其特征在于，所述固体或液体燃料为重油、煤焦油、石油焦粉。3.根据权利要求1或2所述喷嘴砖，其特征在于，所述上氧气通道、左氧气通道、右氧气通道、氧气或气体燃料通道和燃料通道可单独或者同时使用。4.权利要求1-3任一所述喷嘴砖的制备方法，其特征在于，将质量百分含量为30-36％锆英石、52-60％氧化铝和5-18％高岭土混合，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈福，赵恩录，黄俏，续芯如，张文玲，李军明，王志平，冯建业，张向春，
申请(专利权)人：秦皇岛玻璃工业研究设计院，
类型：发明
国别省市：河北;13