一种基于高电负荷窑炉结构玻璃液均化环流方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种基于高电负荷窑炉结构玻璃液均化环流方法及装置，通过控制窑炉内部流场影响因素，增加玻璃的均匀性，改善均化效果，提高玻璃基板质量。包括以下步骤：将玻璃配合料根据设定的投料速率投入熔化池内部的玻璃液表面；通过熔化池两侧部的分别对应预熔区、热点区和出料区设置的电熔电极控制电场，对玻璃液进行加热升温提供能量，以及熔化池侧部胸墙的燃气燃枪控制热场对玻璃液进行加热升温提供能量，熔化池内部的玻璃液产生环流；其中，所述预熔区的电熔电极电压值小于所述热点区的电熔电极电压值。的电熔电极电压值。的电熔电极电压值。

【技术实现步骤摘要】
一种基于高电负荷窑炉结构玻璃液均化环流方法及装置


[0001]本专利技术涉及
，具体为一种基于高电负荷窑炉结构玻璃液均化环流装置及方法。

技术介绍

[0002]玻璃基板作为液晶显示屏的重要组成部分，玻璃品质对显示质量起到较为关键的作用，玻璃成分和制造工艺是决定表面质量、低密度、高稳定性以及所需其他属性的关键因素，即使元素或者熔融条件产生的细微变化也可能导致玻璃原子状态和结构发生重大改变。这对玻璃的制作也提出了较高的要求。在室温下，玻璃是电的绝缘体,电导率约为10
‑
13
‑
10
‑
15
Ω
‑1cm
‑1，介电强度约为3x103‑
3x105之间。但是，当玻璃被加热时，其导电性能随着温度升高而明显增强。高温下玻璃熔体的导电属于离子导电，在玻璃网络结构中结合能力最弱的是碱金属离子网络调整剂，它们是电流的载体，在熔融状态下的玻璃电导率约为0.1
‑
1.0Ω
‑1cm
‑1，完全变成了导体，虽然这时的电导率比金属小许多倍,但用作焦耳效应的发热体是足够的。即电阻率随着温度的升高而降低,并随着温度的升高这种变化趋势逐渐平缓。因此要想玻璃导电，外部电压必须要达到玻璃导通的临界电压，因此必须要施加高电负荷，让玻璃该条件下变为电的优良导体，玻璃窑炉是玻璃生产过程中最重要的热工设备。
[0003]配合料入窑后，在窑炉高温环境下开始熔解，窑炉内液晶玻璃的熔化温度一般达到1600℃以上，通常采用电助熔加热方式，75％的能量来源于电能，25％的电能来源于天然气燃烧，经过一系列复杂的物理、化学、传热、传质等变化融化成质量符合要求的均匀一致的玻璃液，以供成型。玻璃熔化是一个非常复杂的过程，它包括一系列物理、化学及物理化学现象和反应。窑炉的结构形式、几何尺寸和工艺设定一定程度上都会影响玻璃的熔化质量，由于窑炉结构特点、工艺参数的特殊性，窑炉内部各区域形成的热场和电场差异较大，进而对窑炉内部玻璃液的均匀性产生较大的影响；与此同时，随着温度升高，玻璃配合料逐渐熔解，玻璃料会在在玻璃液和新的配合料之间会形成玻璃熔化的临时层，该层含有大量的气泡和玻璃料颗粒物，附在玻璃液上方，流入成型设备将会对玻璃品质产生较大的影响；玻璃液中良好的化学均匀性和热均匀性是形成品质良好玻璃的关键部分。

技术实现思路

[0004]为了解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种基于高电负荷窑炉结构玻璃液均化环流方法及装置，通过控制窑炉内部流场影响因素，增加玻璃的均匀性，改善均化效果，提高玻璃基板质量。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种基于高电负荷窑炉结构玻璃液均化环流方法，包括以下步骤：
[0007]将玻璃配合料根据设定的投料速率投入熔化池内部的玻璃液表面；
[0008]通过熔化池两侧部的分别对应预熔区、热点区和出料区设置的电熔电极控制电场，对玻璃液进行加热升温提供能量，以及熔化池侧部胸墙的燃气燃枪控制热场对玻璃液
进行加热升温提供能量，熔化池内部的玻璃液产生环流；
[0009]其中，所述预熔区的电熔电极电压值小于所述热点区的电熔电极电压值。
[0010]优选地，所述电熔电极在三个区域的电压值关系为U1<U3<U2；其中，U1为预熔区电熔电极电压值，U2为热点区电熔电极电压值，U3为出料区电熔电极电压值。
[0011]优选地，预熔区电熔电极电压值U1为600
‑
900v，热点区电熔电极电压值U2为800
‑
1100v，出料区电熔电极电压值U3为700
‑
1000v。
[0012]优选地，所述投料速率的设定公式为：
[0013]M2＝M1*80％；
[0014]其中，M1为投料速率；M2为玻璃液引出量。
[0015]优选地，所述预熔区、热点区和出料区的玻璃液中心点温度关系为A＜B＜C，产生局部温度差异，低温处玻璃液向高温处玻璃液流动，形成均化环流；
[0016]其中，A为预熔区玻璃液中心点温度，B为热点区玻璃液中心点温度，C为出料区玻璃液中心点温度。
[0017]优选地，所述预熔区、热点区和出料区的玻璃液底部温度均高于表面温度，控制玻璃液表面流向玻璃液底部形成环流，环流带动玻璃料的熔解和玻璃液的均化。
[0018]优选地，所述电熔电极提供的能量占比为60
‑
80％；所述燃气燃枪提供的能量占比为20％
‑
40％。
[0019]一种基于高电负荷窑炉结构玻璃液均化环流装置，包括电熔电极，投料设备和燃气燃枪；
[0020]熔化池包括头部，与头部对应的尾部，以及两侧部，头部、尾部和两侧部合围形成熔化池，两侧部的上部空间设置有胸墙；
[0021]所述投料设备设置在熔化池的头部；
[0022]所述熔化池的胸墙上安装有燃气燃枪，燃气燃枪的喷嘴对准熔化池的上部空间；
[0023]所述熔化池的两侧部对称设置多对电熔电极，所述热点区设置的电熔电极数量大于所述预熔区和所述出料区设置的电熔电极数量。
[0024]优选地，所述熔化池的尾部设置有流液洞，流液洞底部与熔化池池底平齐。
[0025]优选地，还包括工业电视，设置在尾部的后墙上。
[0026]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0027]本专利技术提供一种基于高电负荷窑炉结构玻璃液均化环流方法，通过电熔电极对三个区域分别施加不同的电压，玻璃液通电后产生焦耳热，电熔电极附近区域热量较高，熔化池中间的玻璃液会流向电熔电极附近，从而产生环流，且三个区域的电压之间存在特定的大小关系设定，通过电压差异进而控制熔化池内部玻璃液由低电压区域流向高电压区域形成均化环流，并配合特定的投料速度有利于玻璃粉料的混合和熔化，和燃气燃枪在上部空间提供能量形成火焰空间，通过热辐射对玻璃液进行加热升温，从而会上部玻璃液温度较高，粘度较低，低温处玻璃液会向高温处玻璃液流动，形成由底部向上部的均化环流，本专利技术提供的方法中电场和热场控制恰当，能够提高环流效果，增强环流，进一步稳定和提高环流效果和玻璃液的均化质量，可以有效降低玻璃基板成品的缺陷，极大的提高生产良率。
[0028]本专利技术提供一种基于高电负荷窑炉结构玻璃液均化环流装置，将熔化池内部分为三个区域，依次为预熔区、热点区和出料区，通过熔化池头部的投料设备控制玻璃配合料的
投料速率与玻璃液引出量的比例关系，并通过控制电熔电极的设置位置和不同区域电熔电极的电压值设定控制加热功率，配合熔化池上部空间设置的燃气燃枪对燃气量进行控制，从而使得熔化池内部的玻璃液产生均化环流，控制玻璃液的流动，增加玻璃的均匀性，改善均化效果，进而提高玻璃基板质量。
[0029]进一步地，还包括工业电视，设置在尾部的后墙上，用于观察玻璃液流动方向和均化效果，可以实时监控玻璃液与玻璃配合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于高电负荷窑炉结构玻璃液均化环流方法，其特征在于，包括以下步骤：将玻璃配合料根据设定的投料速率投入熔化池(1)内部的玻璃液表面；通过熔化池(1)两侧部的分别对应预熔区(100)、热点区(110)和出料区(120)设置的电熔电极(2)控制电场，对玻璃液进行加热升温提供能量，以及熔化池(1)侧部胸墙的燃气燃枪(5)控制热场对玻璃液进行加热升温提供能量，熔化池(1)内部的玻璃液产生环流；其中，所述预熔区(100)的电熔电极电压值小于所述热点区(110)的电熔电极电压值。2.根据权利要求1所述的一种基于高电负荷窑炉结构玻璃液均化环流方法，其特征在于，所述电熔电极(2)在三个区域的电压值关系为U1<U3<U2；其中，U1为预熔区电熔电极电压值，U2为热点区电熔电极电压值，U3为出料区电熔电极电压值。3.根据权利要求2所述的一种基于高电负荷窑炉结构玻璃液均化环流方法，其特征在于，预熔区电熔电极电压值U1为600
‑
900v，热点区电熔电极电压值U2为800
‑
1100v，出料区电熔电极电压值U3为700
‑
1000v。4.根据权利要求1所述的一种基于高电负荷窑炉结构玻璃液均化环流方法，其特征在于，所述投料速率的设定公式为：M2＝M1*80％；其中，M1为投料速率；M2为玻璃液引出量。5.根据权利要求1所述的一种基于高电负荷窑炉结构玻璃液均化环流方法，其特征在于，所述预熔区(100)、热点区(110)和出料区(120)的玻璃液中心点温度关系为A＜B＜C，产生局部温度差异，低温处玻璃液向高温处玻璃液流动，形成均化环流；其中，A为预熔区玻璃液...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨国洪，李豹，杨威，赵龙江，
申请(专利权)人：彩虹显示器件股份有限公司，
类型：发明
国别省市：