连续式电磁感应加热熔制玻璃窑炉制造技术

一种连续式电磁感应加热熔制玻璃窑炉，其特征是：在电磁感应坩埚炉中将发热体材料设置在与玻璃液相接触的坩埚下部或底部，对玻璃液进行加热熔制；这种发热体材料为高温液态材料或高温固态材料；熔融的玻璃液层覆盖在发热体材料之上，并使发热体材料与空气完全隔绝，以避免其氧化；在玻璃液层的侧面设有玻璃液流道，在玻璃液流道下方设有玻璃液澄清池，在电磁感应坩埚炉中熔化的玻璃液，通过玻璃液流道流入到玻璃液澄清池中，澄清后冷却、成型；在电磁感应坩埚炉中熔融的玻璃液层上，覆盖有一层不断被熔融的玻璃配合料；在玻璃液澄清池周边设有一定数量的电磁感应坩埚炉。

【技术实现步骤摘要】
连续式电磁感应加热熔制玻璃窑炉
玻璃生产工艺。
技术介绍
目前，用燃料连续熔制玻璃液主要采用表面加热的方法。它有着几个难以克服的缺点：一是热效率较低，热损耗严重；二是熔化率较低；三是熔化池燃烧空间的燃气温度高、流速大，对窑炉耐火材料侵蚀较快，降低了窑炉使用寿命。为了节省能源、减少排放和降低成本并提高窑炉使用寿命，国内外都在探索更有效的加热方法代替表面加热，例如浸没燃烧和电极加热，它们都属于在玻璃液内部加热的熔制方法。所谓浸没燃烧是将气态燃料燃烧器从窑底插入窑内，使燃烧的废气以高温高速直接喷入熔池玻璃液中，搅动着玻璃液，并将大部分热量传给玻璃液和配合料，使玻璃料迅速熔化。这种方法不仅可使燃烧气体的热量被玻璃液充分吸收，热损失小，熔化率高，节能效果十分显著（国外介绍浸没燃烧方法的熔化率可达9~10吨/平方米·日，每公斤玻璃液热耗在1000千卡以下）。而且由于高温气体翻腾，对玻璃液起搅拌作用，使池内的玻璃液更均匀。又由于离开玻璃液的废气温度基本和熔池中表面玻璃液的温度相同，因而降低了熔窑空间的温度，延长了窑炉的使用寿命。浸没燃烧方法有许多优点，因此包括中国在内的美、日、法、俄等国都先后进行了深入的研究和试验，但到目前为止均未在大规模工业应用上获得成功。其原因在于，这种传统浸没燃烧的方法有着难以解决的问题：1、澄清问题：在向玻璃液中喷入燃气和空气混合物时(燃烧产物)，喷嘴的作业条件比较困难，只有混合气体耗量大大超过用空气或蒸汽鼓抱时，熔制才会正常进行。由于玻璃液的激烈鼓泡翻腾，使玻璃液呈泡沫状，自身的微小气体夹杂物显著增多，因此，使玻璃液澄清很困难。2、燃料问题：在熔体中吸留或夹杂的灰泡成分主要是未参加反应的不活泼气体，也就是燃料燃烧过程中释放出的氮，如：用天然气一空气混合气体的浸没燃烧喷嘴所产生的燃烧产物中，含氮量超过70%，而一般的燃烧方法则允许在燃烧产物中的含氮量不超过30%，对于平板玻璃，则最好不超过10%(重量)。因此，这也是气体夹杂物多的主要原因。用纯氧燃烧工艺可有效解决上述两个问题，但带来的问题是，火焰温度过高，喷嘴蚀损过快，又无法补偿或更换。3、燃烧器问题：由于燃烧器是浸没在熔体中的，其质量、安放位置以及操作控制都比以往要求严格，否则，一旦燃烧发生故障，使玻璃液进人其内固化，则不能继续使用。另外，当玻璃液达到一定深度时，喷嘴的冲力不够，火焰则不进玻璃液，而从旁边耐火材料喷出。秦皇岛玻璃研究院在试验中就遇到过这种情况。缩小喷嘴直径可解决上述问题，但又会造成燃烧热量不足的问题。4、耐火材料问题：由于玻璃液在窑内剧烈翻腾，上部结构空间会被飞溅出来的玻璃液所冲刷，一般的硅砖和铬砖适应不了这种熔窑的需要。当在池底设置多个燃烧喷嘴时，也会削弱耐火材料的强度。另外，如在熔液中燃烧天然气(为供入窑内总量的7-10%),会使热交换大大加强。过多地提高直接在熔窑中燃烧的天然气量，耐火材料受蚀严重。5、玻璃液粘度、气源压力和流量的波动，对混合气体压力和喷速的影响很大，使其难以长期恒定地保持在玻璃液中燃烧，极易造成脱火或回火现象。6、最为关键的问题是：由于受材料限制，燃烧器(尤其是喷火嘴)极易损耗、寿命较短，而且既无法补偿也难以更换。所以尽管经过长期的研究和试验，却难以投入实际应用。而电极加热的缺点是窑炉宽度受到限制，生产规模小；因为需要依赖钾钠离子导电，因此只能生产含碱玻璃。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供了一种连续式电磁感应加热熔制玻璃窑炉，其特征是：在电磁感应坩埚炉中将发热体材料设置在与玻璃液相接触的坩埚下部或底部，对玻璃液进行加热熔制；这种发热体材料为高温液态材料或高温固态材料；熔融的玻璃液层覆盖在发热体材料之上，并使发热体材料与空气完全隔绝，以避免其氧化；在玻璃液层的侧面设有玻璃液流道，在玻璃液流道下方设有玻璃液澄清池，在电磁感应坩埚炉中熔化的玻璃液，通过玻璃液流道流入到玻璃液澄清池中，澄清后冷却、成型；在电磁感应坩埚炉中熔融的玻璃液层上，覆盖有一层不断被熔融的玻璃配合料；在玻璃液澄清池周边设有一定数量的电磁感应坩埚炉，其中一部分工作，一部分备用，可做到在不减产的情况下，让全体电磁感应坩埚炉轮流检修，从而保证玻璃熔窑的使用寿命。上述高温液态材料为金属材料。上述金属材料为单质铜、单质铁或它们的合金材料。上述高温固态材料为高熔点金属（例如钨、铂、钼等）或石墨材料。本专利技术的有益之处在于：1、可使玻璃液的熔制热效率大为提高，2、节省能源且无废气排放，3、熔化温度高且精确可控，4、可熔制无碱难熔玻璃，5、熔窑使用寿命长。附图说明图1是本专利技术实施例之一的原理结构图。图2是本专利技术实施例之二的原理结构图。图3是本专利技术实施例之三的原理结构图。图中1.电磁感应坩埚炉炉壁耐火材料，2.高温液态材料，2a.高温固态材料，3.玻璃液，4.玻璃配合料，5.电磁加热线圈，6.铁心，7.密封隔热层，8.池顶，9.闸板，10.玻璃液流道。具体实施方式图1中，在电磁感应坩埚炉中将高温液态材料2设置在与玻璃液3相接触的坩埚底部，对玻璃液3进行加热熔制；熔融的玻璃液3层覆盖在高温液态材料2之上，并使高温液态材料2与空气完全隔绝，以避免其氧化；在玻璃液层的侧面设有玻璃液流道10，在玻璃液流道10下方设有玻璃液澄清池，在电磁感应坩埚炉中熔化的玻璃液3，通过玻璃液流道10流入到玻璃液澄清池中，澄清后冷却、成型；在电磁感应坩埚炉中熔融的玻璃液层上，覆盖有一层不断被熔融的玻璃配合料4，用于玻璃液层的保温和为电磁感应坩埚炉供料。图2中，在玻璃液澄清池周边设有一定数量的电磁感应坩埚炉，其中一部分工作，一部分备用，可做到在不减产的情况下，让全体电磁感应坩埚炉轮流检修，从而保证玻璃熔窑的使用寿命。图3中，在电磁感应坩埚炉中将高温固态材料2a设置在与玻璃液3相接触的坩埚下部，对玻璃液3进行加热熔制；高温固态材料2a的外侧包覆有密封隔热层7，且熔融的玻璃液层覆盖在高温固态材料2a之上，使高温固态材料2a与空气完全隔绝，以避免其氧化；在玻璃液层的侧面设有玻璃液流道10，在玻璃液流道10下方设有玻璃液澄清池，在电磁感应坩埚炉中熔化的玻璃液3，通过玻璃液流道10流入到玻璃液澄清池中，澄清后冷却、成型；在电磁感应坩埚炉中熔融的玻璃液层上，覆盖有一层不断被熔融的玻璃配合料4。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种连续式电磁感应加热熔制玻璃窑炉，其特征是：在电磁感应坩埚炉中将发热体材料设置在与玻璃液相接触的坩埚下部或底部，对玻璃液进行加热熔制；这种发热体材料为高温液态材料或高温固态材料；熔融的玻璃液层覆盖在发热体材料之上，并使发热体材料与空气完全隔绝，以避免其氧化；在玻璃液层的侧面设有玻璃液流道，在玻璃液流道下方设有玻璃液澄清池，在电磁感应坩埚炉中熔化的玻璃液，通过玻璃液流道流入到玻璃液澄清池中，澄清后冷却、成型；在电磁感应坩埚炉中熔融的玻璃液层上，覆盖有一层不断被熔融的玻璃配合料；在玻璃液澄清池周边设有一定数量的电磁感应坩埚炉。

【技术特征摘要】
1.一种连续式电磁感应加热熔制玻璃窑炉，其特征是：在电磁感应坩埚炉中将发热体材料设置在与玻璃液相接触的坩埚下部或底部，对玻璃液进行加热熔制；这种发热体材料为高温液态材料或高温固态材料；熔融的玻璃液层覆盖在发热体材料之上，并使发热体材料与空气完全隔绝，以避免其氧化；在玻璃液层的侧面设有玻璃液流道，在玻璃液流道下方设有玻璃液澄清池，在电磁感应坩埚炉中熔化的玻璃液，通过玻璃液流道流入到...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐林波，
申请(专利权)人：徐林波，
类型：新型
国别省市：河北,13