用透氣燃料棒為燃料浸沒燃燒熔制玻璃液的新方法
【專利摘要】一種以透氣燃料棒為燃料浸沒燃燒熔制玻璃液的新方法，其技術(shù)特征是：將氧化劑氣體送入設(shè)在透氣燃料棒（6）內(nèi)縱向貫通的透氣孔中，使浸在高溫玻璃液內(nèi)的透氣燃料棒（6）自前端往后依次燃燒，并在其燃燒損耗后不斷獲得續(xù)接補(bǔ)償；通過一種組合銜接裝置將透氣燃料棒（6）和續(xù)接補(bǔ)償透氣燃料棒（7）在不切斷氣源的前提下銜接起來，并在透氣燃料棒（6）被燃燒損耗到一定程度后，將其向窯池內(nèi)推進(jìn)，以補(bǔ)償其被燃燒損耗的部分，并保持透氣燃料棒（6）的燃燒位置在玻璃液內(nèi)基本不變，從而保持火焰在玻璃液內(nèi)的穩(wěn)定燃燒；其燃燒產(chǎn)生的高溫氣體攪動(dòng)玻璃液，并將大部分熱量傳給玻璃液和配合料，使玻璃料迅速熔化均質(zhì)。
【專利說明】用透氣燃料棒為燃料浸沒燃燒熔制玻璃液的新方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]玻璃熔化工藝。

【背景技術(shù)】
[0002]玻璃液的熔制是玻璃制造工藝中最重要、最核心的工藝。它的優(yōu)劣對(duì)于綠色環(huán)保、節(jié)能減排以及玻璃的制造成本的高低，有著舉足輕重的作用。
[0003]目前，用燃料連續(xù)熔制玻璃液均采用表面加熱的方法。它有著幾個(gè)難以克服的缺點(diǎn):一是熱效率較低，其熱損耗約占總熱耗量的70%~80%，每公斤玻璃液熱耗在1800千卡以上；二是熔化率較低，一般在1.5噸/平方米.日以下；三是熔化池燃燒空間的燃?xì)鉁囟雀?、流速大，?duì)窯爐耐火材料侵蝕較快，降低了窯爐使用壽命。為了省能源和降低成本并提高窯爐使用壽命，國內(nèi)外都在探索更有效的加熱方法代替表面加熱，浸沒燃燒就是其中一種。
[0004]迄今為止，所謂浸沒燃燒是將氣態(tài)燃料燃燒器浸沒在玻璃液中，燃燒的廢氣以高溫高速直接噴入熔池玻璃液中，攪動(dòng)著玻璃液，并將大部分熱量傳給玻璃液和配合料，使玻璃料迅速熔化。
[0005]這種方法不僅是燃燒氣體的熱量被玻璃液充分吸收，熱損失小，熔化率高，節(jié)能效果十分顯著(國外介紹浸沒燃燒方法的熔化率可達(dá)9~10噸/平方米.日，每公斤玻璃液熱耗在1000~1300千卡)。而且由于高溫氣體翻騰，對(duì)玻璃液起攪拌作用，使池內(nèi)的玻璃液更均勻。又由于離開玻璃液的廢氣溫度基本和熔池中表面玻璃液的溫度相同，因而降低了熔窯空間的溫度，延長(zhǎng)了窯爐的使用壽命。
[0006]浸沒燃燒方法有許多優(yōu)點(diǎn)，因此包括中國在內(nèi)的美、日、法、俄等國都先后進(jìn)行了深入的研究和試驗(yàn)，但到目前為止均未獲得成功。
[0007]其原因在于，這種浸沒燃燒的方法有著難以解決的問題:一是玻璃液粘度、氣源壓力和流量的波動(dòng)，對(duì)混合氣體壓力和噴速的影響很大，使其難以長(zhǎng)期恒定地保持在玻璃液中燃燒，極易造成脫火或回火現(xiàn)象；而最為關(guān)鍵的問題是:由于受材料限制，燃燒器(尤其是噴火嘴)極易損耗、壽命較短，而且既無法補(bǔ)償也難以更換。所以盡管經(jīng)過長(zhǎng)期的研究和試驗(yàn)，卻難以投入實(shí)際應(yīng)用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種以透氣燃料棒為燃料浸沒燃燒熔制玻璃液的新方法，其技術(shù)特征是:將氧化劑氣體送入設(shè)在透氣燃料棒(6)內(nèi)縱向貫通的透氣孔中，使浸在高溫玻璃液內(nèi)的透氣燃料棒(6)自前端往后依次燃燒，并在其燃燒損耗后不斷獲得續(xù)接補(bǔ)償；通過一種組合銜接裝置將透氣燃料棒(6)和續(xù)接補(bǔ)償透氣燃料棒(7)在不切斷氣源的前提下銜接起來，并在透氣燃料棒(6)被燃燒損耗到一定程度后，將其向窯池內(nèi)推進(jìn)，以補(bǔ)償其被燃燒損耗的部分，并保持透氣燃料棒(6)的燃燒位置在玻璃液內(nèi)基本不變，從而保持火焰在玻璃液內(nèi)的穩(wěn)定燃燒；其燃燒產(chǎn)生的高溫氣體攪動(dòng)玻璃液，并將大部分熱量傳給玻璃液和配合料，使玻璃料迅速熔化均質(zhì)。
[0009]上述組合銜接裝置為前后布置的一對(duì)具有半管對(duì)合組裝結(jié)構(gòu)的三通(或多通)管(A)和(B)。
[0010]在透氣燃料棒(6)和續(xù)接補(bǔ)償透氣燃料棒(7)的兩端設(shè)有螺口、榫卯、卡口等銜接結(jié)構(gòu)，可使其緊密連接在一起。
[0011]在銜接透氣燃料棒(6 )和續(xù)接補(bǔ)償透氣燃料棒(7 )時(shí)，首先將三通管(B )布置在三通管(A)后方，將續(xù)接補(bǔ)償透氣燃料棒(7)從三通管(B)底部插入后，關(guān)閉三通管(B)的輸送支管閥門(5a)，并用定位螺絲(2a)將續(xù)接補(bǔ)償透氣燃料棒(7)臨時(shí)定位在三通管(B)和三通管(A)的兩個(gè)輸送支管(Ia)和(I)之間；然后打開三通管(B)的進(jìn)氣支管閥門(3a)和三通管(A)的輸送支管閥門(5)，同時(shí)關(guān)閉三通管(A)進(jìn)氣支管閥門(3);再將三通管(B)和固定在其上的續(xù)接補(bǔ)償透氣燃料棒(7)共同推進(jìn)到透氣燃料棒(6)的底部，并將透氣燃料棒(6)和續(xù)接補(bǔ)償透氣燃料棒(7)連接起來；然后將三通管(A)拆除；通過三通管(A)和三通管(B)的循環(huán)交替向窯池推進(jìn)，從而實(shí)現(xiàn)透氣燃料棒(6)的長(zhǎng)期穩(wěn)定燃燒。
[0012]為確保透氣燃料棒(6)被侵蝕損耗到一定程度后順利向窯池內(nèi)推進(jìn)，在其與窯底耐火材料(8)的孔壁之間埋設(shè)有可確保透氣燃料棒(6)在其中密封滑動(dòng)的密封套筒(9)。密封套筒(9)的材質(zhì)可選擇石墨，尤其是彈性石墨。
[0013]上述氣燃料棒(6)和續(xù)接補(bǔ)償透氣燃料棒(7)可采用煤粉、石油焦、焦炭、石墨、渣油等燃料單獨(dú)或混合壓制而成。
[0014]為保證透氣燃料棒(6)的燃燒完全,上述透氣燃料棒(6)和續(xù)接補(bǔ)償透氣燃料棒
(7)的材質(zhì)可采用內(nèi)外雙層結(jié)構(gòu)，內(nèi)層采用煤粉、石油焦、焦炭、石墨、渣油等燃料，外層采用上述燃料與固體氧化劑如:硝酸鉀、硝酸鈉、硝酸鈣、硝酸銨等的混合材料。
[0015]被連續(xù)送入玻璃液內(nèi)的透氣燃料棒(6)分為窯內(nèi)和窯外兩部分，窯內(nèi)部分浸入高溫玻璃液中，其達(dá)到燃點(diǎn)溫度的部分當(dāng)接觸到在其內(nèi)部縱向貫通孔中通過的氧氣時(shí)，便會(huì)氧化燃燒；根據(jù)燃燒速度，連續(xù)將透氣燃料棒(6)送入窯內(nèi)，并與送入的氧化劑氣體的壓力、流速、流量相配合，以保證燃燒位置和燃燒狀態(tài)的穩(wěn)定；透氣燃料棒(6)窯外部分的表面通過冷水套或吹冷風(fēng)等方式被冷卻，以防其達(dá)到燃點(diǎn)而燃燒。
[0016]上述透氣燃料棒(6)和續(xù)接補(bǔ)償透氣燃料棒(7)的截面幾何形狀可設(shè)計(jì)為圓形、橢圓形、方形、矩形或其它形狀。
[0017]設(shè)置在透氣燃料棒(6)和續(xù)接補(bǔ)償透氣燃料棒(7)內(nèi)的縱向貫通氣孔相對(duì)應(yīng)，并且均勻密集分布；其截面幾何形狀為圓形、橢圓形、方形、矩形、細(xì)縫形或其它形狀，以細(xì)縫形為佳。
[0018]與先前人們研究試驗(yàn)的以固定燃燒器為基礎(chǔ)的、純氣態(tài)的浸沒燃燒方法相比，這種固氣浸沒燃燒熔制玻璃液的新方法的優(yōu)點(diǎn)在于:1、可克服玻璃液粘度和燃燒產(chǎn)物壓力波動(dòng)的影響，燃燒過程穩(wěn)定可靠；2、在玻璃液中的燃燒深度可調(diào)可控；3、可避免燃燒不完全從而污染玻璃液的情況發(fā)生；4、這種浸沒燃燒設(shè)備的使用和更換簡(jiǎn)單方便且使用壽命可與窯齡同長(zhǎng)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0020]圖1是透氣燃料棒(6)和續(xù)接補(bǔ)償透氣燃料棒(7)的銜接原理剖面結(jié)構(gòu)圖。
[0021]圖2是浸沒燃燒裝置在正常工作狀態(tài)的剖面結(jié)構(gòu)圖。
[0022]圖3是具有半管對(duì)合組裝結(jié)構(gòu)的三通管外形立體圖。
[0023]圖中1.三通管(A)的輸送支管，Ia.三通管(B)的輸送支管，2.三通管(A)的定位螺絲，2a.三通管(B)的定位螺絲，3.三通管(A)的進(jìn)氣支管閥門，3a.三通管(A)的進(jìn)氣支管閥門，4.三通管(A)的進(jìn)氣支管，4a.三通管(B)的進(jìn)氣支管，5.三通管(A)的輸送支管閥門，5a.三通管(B)的輸送支管閥門,6.透氣燃料棒,7.續(xù)接補(bǔ)償透氣燃料棒,8.窯底耐火材料，9.密封套筒，10.冷卻水套。

【具體實(shí)施方式】
[0024]圖1中，在銜接透氣燃料棒(6)和續(xù)接補(bǔ)償透氣燃料棒(7)時(shí)，首先將三通管(B)布置在三通管(A)后方，將續(xù)接補(bǔ)償透氣燃料棒(7)從三通管(B)底部插入后，關(guān)閉三通管(B)的輸送支管閥門(5a)，并用定位螺絲(2a)將續(xù)接補(bǔ)償透氣燃料棒(7)臨時(shí)定位在三通管(B)和三通管(A)的兩個(gè)輸送支管(Ia)和(I)之間；然后打開三通管(B)的進(jìn)氣支管閥門(3a)和三通管(A)的輸送支管閥門(5)，同時(shí)關(guān)閉三通管(A)進(jìn)氣支管閥門(3);再將三通管(B)和固定在其上的續(xù)接補(bǔ)償透氣燃料棒(7)共同推進(jìn)到透氣燃料棒(6)的底部，并將透氣燃料棒(6)和續(xù)接補(bǔ)償透氣燃料棒(7)連接起來；然后將三通管(A)拆除；通過三通管(A)和三通管(B)的循環(huán)交替向窯池推進(jìn)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)透氣燃料棒(6)的長(zhǎng)期不斷續(xù)接補(bǔ)
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[0025]圖2中，在透氣燃料棒(6)被燃燒損耗到一定程度后，將三通管(B)和固定在其上的續(xù)接補(bǔ)償透氣燃料棒(7 )以及透氣燃料棒(6 )共同向窯池推進(jìn)，以補(bǔ)償透氣燃料棒(6 )被燃燒損耗的部分，以保持透氣燃料棒(6)的燃燒位置在玻璃液內(nèi)基本不變，從而保持火焰在玻璃液內(nèi)的長(zhǎng)期穩(wěn)定燃燒。
[0026]圖3是上述三通管的外形立體圖，它具有半管對(duì)合組裝結(jié)構(gòu)，使其可在透氣燃料棒(6)和接補(bǔ)償透氣燃料棒(7)上快速方便的拆卸組裝，以完成三通管(A)和三通管(B)的循環(huán)交替。
【權(quán)利要求】
1.一種以透氣燃料棒為燃料浸沒燃燒熔制玻璃液的新方法，其技術(shù)特征是:將氧化劑氣體送入設(shè)在透氣燃料棒(6)內(nèi)縱向貫通的透氣孔中，使浸在高溫玻璃液內(nèi)的透氣燃料棒(6)自前端往后依次燃燒，并在其燃燒損耗后不斷獲得續(xù)接補(bǔ)償；通過一種組合銜接裝置將透氣燃料棒(6)和續(xù)接補(bǔ)償透氣燃料棒(7)在不切斷氣源的前提下銜接起來，并在透氣燃料棒(6)被燃燒損耗到一定程度后，將其向窯池內(nèi)推進(jìn)，以補(bǔ)償其被燃燒損耗的部分，并保持透氣燃料棒(6)的燃燒位置在玻璃液內(nèi)基本不變，從而保持火焰在玻璃液內(nèi)的穩(wěn)定燃燒；其燃燒產(chǎn)生的高溫氣體攪動(dòng)玻璃液，并將大部分熱量傳給玻璃液和配合料，使玻璃料迅速熔化均質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于上述燃料棒組合銜接的裝置，其技術(shù)特征是:它由前后布置的一對(duì)具有半管對(duì)合組裝結(jié)構(gòu)的三通(或多通)管(A)和(B)組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種透氣燃料棒，其技術(shù)特征是:其內(nèi)部設(shè)有均勻分布的縱向貫通透氣孔，在其兩端設(shè)有銜接結(jié)構(gòu)，使其可緊密連接在一起。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種透氣燃料棒，其技術(shù)特征是:所述透氣燃料棒(6)和續(xù)接補(bǔ)償透氣燃料棒(7)的材質(zhì)采用內(nèi)外雙層結(jié)構(gòu)，內(nèi)層采用煤粉、石油焦、焦炭、石墨、渣油等燃料，外層采用上述燃料與固體氧化劑如:硝酸鉀、硝酸鈉、硝酸鈣、硝酸銨等的混合材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以透氣燃料棒為燃料浸沒燃燒熔制玻璃液的新方法，其技術(shù)特征是:在銜接透氣燃料棒(6)和續(xù)接補(bǔ)償透氣燃料棒(7)時(shí)，首先將三通管(B)布置在三通管(A)后方，將續(xù)接補(bǔ)償透氣燃料棒(7)從三通管(B)底部插入后，關(guān)閉三通管(B)的輸送支管閥門(5a)，并用定位螺絲(2a)將續(xù)接補(bǔ)償透氣燃料棒(7)臨時(shí)定位在三通管(B)和三通管(A)的兩個(gè)輸送支管(Ia)和(I)之間；然后打開三通管(B)的進(jìn)氣支管閥門(3a)和三通管(A)的輸送支管閥門(5)，同時(shí)關(guān)閉三通管(A)進(jìn)氣支管閥門(3);再將三通管(B)和固定在其上的續(xù)接補(bǔ)償透氣燃料棒(7)共同推進(jìn)到透氣燃料棒(6)的底部，并將透氣燃料棒(6)和續(xù)接補(bǔ)償透氣燃料棒(7)連接起來；然后將三通管(A)拆除；通過三通管(A)和三通管(B)的循環(huán)交替向窯池推進(jìn)，從而實(shí)現(xiàn)透氣燃料棒(6)的長(zhǎng)期穩(wěn)定燃燒。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以透氣燃料棒為燃料浸沒燃燒熔制玻璃液的新方法，其技術(shù)特征是:被連續(xù)送入玻璃液內(nèi)的透氣燃料棒(6)分為窯內(nèi)和窯外兩部分，窯內(nèi)部分浸入高溫玻璃液中，其達(dá)到燃點(diǎn)溫度的部分當(dāng)接觸到在其內(nèi)部縱向貫通孔中通過的氧氣時(shí)，便會(huì)氧化燃燒；根據(jù)燃燒速度，連續(xù)將透氣燃料棒(6)送入窯內(nèi)，并與送入的氧化劑氣體的壓力、流速、流量相配合，以保證燃燒位置和燃燒狀態(tài)的穩(wěn)定；透氣燃料棒(6)窯外部分的表面通過冷水套或吹冷風(fēng)等方式被冷卻，以防其達(dá)到燃點(diǎn)而燃燒。
【文檔編號(hào)】C03B5/235GK104445871SQ201410833004
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年12月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月29日
【發(fā)明者】徐林波 申請(qǐng)人:徐林波