一种玻璃纤维池窑用玻璃液通道加热方法技术

本发明专利技术提供了一种玻璃纤维池窑用玻璃液通道加热方法，将氧气和燃料通过燃烧器送至通道空间内燃烧，对通道空间和玻璃液进行加热，其中，燃料的通入速度为VF，氧气的通入速度为VOX，相对速度差D＝(VF‑VOX)/VF，通道温度为0～1500℃，控制相对速度差D大于25％。本发明专利技术采用纯氧燃烧的方式对池窑通道进行加热，减少废气排放及热量损失，达到节能减排与环保的目的。本发明专利技术根据不同的通道温度对燃料速度、相对速度差等参数进行控制，通道温度均匀性好，控制精准。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种玻璃熔制技术，尤其涉及一种玻璃纤维池窑用玻璃液通道加热方法。
技术介绍
玻璃纤维池窑分为熔化部和通道两个部分，其中，熔化部采用纯氧燃烧技术，并且该技术在国内外都已得到应用。而通道部目前仍采用空气燃烧，或者将空气和燃料燃烧加热到1000℃左右再切换到纯氧燃烧。空气燃烧存在下述问题：其一，空气燃烧的火焰温度不高，热辐射能力弱，且在此过程中空气中大量的氮气进入通道，吸收大量的热量后从烟道排出，燃烧热利用效率非常低，使得玻璃纤维行业的生产成本日趋增长。其二，空气燃烧升温对温度控制的精度相对较差，会导致通路空间温度不均匀，进而引起耐火材料膨胀不均匀，该缺陷容易影响通路结构，存在一定的安全隐患。其三，空气燃烧技术一般燃点较高，不能满足通路在低温情况下的加热需要。随着玻璃纤维行业竞争的加剧，燃料价格的攀升，为了减少能源消耗，降低生产成本，响应国家节能减排号召，玻璃纤维池窑通道的升温过程以及正常生产过程的燃烧方法亟待改变。通道的纯氧燃烧技术是必然趋势，但通道的纯氧燃烧仍存在较大问题，特别是存在温度控制不精准，不均匀等技术问题。若燃料与氧气的通入速度控制不当，还容导致火焰过短或温度过大，损害燃烧器及耐火材料，减少通道使用寿命。
技术实现思路
本专利技术旨在解决上面描述的问题。本专利技术的目的是提供一种玻璃纤维池窑用玻璃液通道加热方法，该方法使用特殊的燃烧器加热通路空间及玻璃液，提高了火焰燃烧温度和热利用效率，减少了燃烧过程中废气的产生以及废气带走的热量，从而降低了生产能耗和成本，达到节能减排和环保的目标。本专利技术提供了一种玻璃纤维池窑用玻璃液通道加热方法，氧气和燃料通过燃烧器1送至通道空间3内燃烧，对通道空间3和玻璃液2进行加热；其中，燃料的通入速度为VF，氧气的通入速度为VOX，相对速度差D＝(VF-VOX)/VF，通道温度为0～1500℃，控制相对速度差D大于25％。其中，所述燃料通入速度VF的范围为0～100m/s，所述氧气通入速度VOX的范围为0～10m/s。其中，所述通道温度控制为大于0℃且不高于500℃时，控制所述相对速度差D的范围为25％＜D≤50％。其中，所述通道温度控制为大于500℃且不高于1000℃时，控制所述相对速度差D的范围为50％＜D≤90％。其中，所述通道温度控制为大于1000℃且不高于1500℃时，控制所述相对速度差D的范围为D＞90％。其中，所述通道温度控制为大于0℃且不高于500℃时，燃料通入速度VF的范围为0＜VF≤15m/s。其中，所述通道温度控制为大于500℃且不高于1000℃时，燃料通入速度VF的范围为15＜VF≤50m/s。其中，所述通道温度控制为大于1000℃且不高于1500℃时，燃料通入速度VF的范围为50＜VF≤100m/s。其中，所述通道温度为大于0℃且不高于500℃时，控制所述相对速度差D的范围为25％＜D≤50％，并控制燃料通入速度VF的范围为0＜VF≤15m/s；所述通道温度为大于500℃且不高于1000℃时，控制所述相对速度差D的范围为50％＜D≤90％，并控制燃料通入速度VF的范围为15＜VF≤50m/s；所述通道温度为大于1000℃且不高于1500℃时，控制所述相对速度差D的范围为D＞90％，并控制燃料通入速度VF的范围为50＜VF≤100m/s。其中，燃烧火焰温度为1000～1800℃。池窑熔化部燃烧主要是对玻璃粉料进行加热，将玻璃熔制为玻璃液，玻璃通道的加热则是保持玻璃的液体状态，调节玻璃液黏度等各项性能，通道中玻璃液的质量对后续玻璃纤维成型有较大影响。因此，通道加热方法对温度的均匀性有较高要求，根据本专利技术提供的玻璃液通道加热方法，主要是通过控制燃烧过程中燃料与氧气相对速度差，使通道在不同温度下能保持温度的均匀性，并且显著提高热辐射能力及热利用率，减少热量损失，具有节能环保等优点。具体地，氧气和燃料通过燃烧器送入至通道空间内燃烧，对通道空间和玻璃液进行加热，本专利技术中，燃料包括天然气、液化石油气等可供燃烧的物料，燃料的通入速度为VF，氧气的通入速度为VOX，相对速度差D＝(VF-VOX)/VF，本专利技术使用氧气作为助燃气体，有效弥补了空气燃烧火焰温度不高，热辐射能力弱等缺点，并且避免了对空气中氮气的加热，有效提高了热利用率。本专利技术提供的加热方法适用的通道温度为0～1500℃，具体地可将通道温度由常温加热到1500℃，本专利技术采用燃料与氧气进行燃烧，深入研究了通道内的纯氧燃烧技术，该技术需控制好燃料与氧气的相对速度。本专利技术提出相对速度差D宜控制为大于25％。若相对速度差低于25％，此时燃料的流量较小，氧气流量相对较高，会导致燃烧器的火焰短，燃烧器出口温度高，并且热辐射及热利用率低，造成较大的热量损失。其中，限定燃料通入速度VF的范围为0～100m/s，该速度范围不仅可满足通道的不同温度需求，并且可保持恰当的火焰长度。若燃料通入速度过大，则易造成燃烧火焰过长，烧到耐火材料而导致耐火材料局部温度过高而开裂。同时，综合考虑燃料与氧气在通道内的混合燃烧反应，限定氧气通入速度VOX的范围为0～10m/s。进一步地，不同的通道温度需控制不同的相对速度差，当通道温度为大于0℃且不高于500℃时，通道温度较低，为保持通道温度的均匀性，需控制氧气和燃料两者相对的速度，此时温度较低，燃烧器中气体的流量较小，燃料的通入速度较缓，为保持通道温度的均匀性，控制相对速度差D的范围为25％＜D≤50％。进一步地，申请人发现，当通道温度大于0℃且不高于500℃时，燃料通入速度满足范围0＜VF≤15m/s更节能高效。更优地，当通道温度不高于500℃时，控制相对速度差D的范围为25％＜D≤50％，同时控制燃料通入速度满足范围0＜VF≤15m/s，不仅能有效加热玻璃液通道，保持温度均匀性，还能显著提高热利用率。当通道温度为大于500℃且不高于1000℃时，为了保证通道内温度的均匀性，控制相对速度差D的范围为50％＜D≤90％。此时燃烧器的火焰长度正好覆盖通道的宽度方向，并且火焰不会烧到对面的耐火材料上而导致耐火材料受热不均而损坏。进一步地，申请人发现，当通道温度为大于500℃且不高于1000℃时，燃料通入速度范围为15＜VF≤50m/s更节能高效，节约原料并且燃烧稳定。更优地，当通道温度为大于500℃且不高于1000℃时，控制相对速度差D的范围为50％＜D≤90％，同时控制燃料通入速度范围为15＜VF≤50m/s。该控制参数能有效提高热辐射能力及热利用率，减少热量损失，燃烧控制精度高。当通道温度为大于1000℃且不高于1500℃时，为达到较高的通道温度，燃料燃烧速度需相应较快，另一方面为避免火焰过大烧到耐火材料，则需要控制燃料与氧气的相对速度差D＞90％，控制相对速度差大于90％，能使通道内温度快速达到生产温度。进一步地，申请人发现，当通道温度为大于1000℃且不高于1500℃时，燃料通入速度范围为50＜VF≤100m/s，该通入速度能够满足快速燃烧所需，维持通道温度处于较高水平。更优地，当通道温度为大于1000℃且不高于1500℃时，控制相对速度差D的范围为D＞90％，同时控制燃料通入速度范围为50＜VF≤100m/s。该控制参数能够有效避免燃本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种玻璃纤维池窑用玻璃液通道加热方法，其特征在于，氧气和燃料通过燃烧器(1)送至通道空间(3)内燃烧，对通道空间(3)和玻璃液(2)进行加热；其中，燃料的通入速度为VF，氧气的通入速度为VOX，相对速度差D＝(VF‑VOX)/VF，通道温度为0～1500℃，控制相对速度差D大于25％。

【技术特征摘要】
1.一种玻璃纤维池窑用玻璃液通道加热方法，其特征在于，氧气和燃料通过燃烧器(1)送至通道空间(3)内燃烧，对通道空间(3)和玻璃液(2)进行加热；其中，燃料的通入速度为VF，氧气的通入速度为VOX，相对速度差D＝(VF-VOX)/VF，通道温度为0～1500℃，控制相对速度差D大于25％。2.如权利要求1所述的玻璃液通道加热方法，其特征在于，所述燃料通入速度VF的范围为0～100m/s，所述氧气通入速度VOX的范围为0～10m/s。3.如权利要求1所述的玻璃液通道加热方法，其特征在于，所述通道温度控制为大于0℃且不高于500℃时，控制所述相对速度差D的范围为25％＜D≤50％。4.如权利要求1所述的玻璃液通道加热方法，其特征在于，所述通道温度控制为大于500℃且不高于1000℃时，控制所述相对速度差D的范围为50％＜D≤90％。5.如权利要求1所述的玻璃液通道加热方法，其特征在于，所述通道温度控制为大于1000℃且不高于1500℃时，控制所述相对速度差D的范围为D＞90％。6.如权利要求1或3所述的玻璃液通道加热方法，其特征在于，所述通道温度控制为大于0℃且...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈培军，张毓强，曹国荣，
申请(专利权)人：巨石集团有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33