熔融玻璃传送方法及流出料道的制作方法
【专利摘要】本发明公开熔融玻璃液流出料道及相应传送方法，具体涉及一种连接玻璃熔窑与成型装置的流出料道，以便熔融玻璃液达到成型装置所需的温度要求以及与该流出料道相应的熔融玻璃传送方法。所述流出料道或传送方法主要在于在料道上部增加冷却层，以通过冷却单元的冷却作用来提高料道中部玻璃液的降温速率，降低其温度，从而所得料道中后端的边部与中部的温度差值小于5℃，料道内玻璃液的平均降温速率不大于1℃/min。
【专利说明】熔融玻璃传送方法及流出料道
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种熔融玻璃液传送方法及流出料道，具体涉及一种连接玻璃熔窑与成型装置的流出料道，以便熔融玻璃液达到成型装置所需的温度要求以及与该流出料道相应的熔融玻璃传送方法。
【背景技术】
[0002]玻璃的制作过程通常分为以下步骤:配料、熔制、成型、退火四个主要工序。其中配料步骤中所采用的起始物料的成分、重量配比决定了生产出的玻璃的基本性能以及品质；熔制、成型以及退火等步骤中所使用的设备，所采用的工艺条件则决定了所生产出的玻璃是否能够满足成品玻璃的品质和技术要求。
[0003]在玻璃工业中，通常采用燃烧窑炉或电炉使能够玻璃化的物料熔化以便连续生产玻璃，然后采用至少一个流出料道将玻璃传送至成型装置，可以是浮抛窑或滚压设备等，从而完成对玻璃的成型步骤。
[0004]在CN1093063A中描述了一种传送熔融玻璃用的流出料道；该流出料道无需通过回流的方式即可将熔窑中的熔融玻璃液降温并传送至玻璃成型装置处。以往浮法成型制造玻璃的工艺中需要将高温熔融的玻璃液通过流出料道循环回流的方式才可将其降至成型装置需要的玻璃液温度。该专利中很好的避免了采用回流循环的方式，所得的流出通道不仅可以较好地对熔融玻 璃液起到快速降温的目的，同时其料道还具有基本平坦并基本水平的底部。
[0005]玻璃工业中，料道内的玻璃液由于上下温度的不同以及由于玻璃液与料道内底部材料接触面的粘滞力影响，容易造成玻璃液在料道内出现明显的层流现象。这种层流现象最明显的特征是:料道内中部玻璃液的温度高、流速快，边部温度低、流速慢；料道内上部玻璃液温度高、流速快，下部玻璃液温度低、流速慢。如果是宽度较宽的料道或者是供料量较小的料道，上述特征就更加明显。通常玻璃液在料道内的横向截面温度差在10°C以上。上述温度差异往往造成料道出口处横向截面玻璃液温度的严重不一致性。正常情况下，玻璃液的温度大小往往会决定玻璃液的粘度大小，因此，当料道出口处的玻璃液温度差异较大时，其粘度差异也较大，以此制造出的玻璃往往具有明显的层纹现象，尤其是在浮法成型制备玻璃的工艺中。
[0006]另外，对于易析晶的玻璃，由于料道两侧玻璃液流动缓慢，甚至可能会在料道侧壁处出现玻璃析晶现象，严重影响生产的稳定和玻璃的品质。
【发明内容】
[0007]本发明提供一种熔融玻璃传送方法及传送用流出料道，该传送方法或流出料道可以有效地减少熔融玻璃液通过流出料道从熔窑传送至成型装置时其在流出料道内由于温度不均匀而出现的同一截面上的温度差值以及流速差值，从而达到流出料道内的熔融玻璃液能够在同一截面上获得更好的均匀降温的效果。[0008]为解决以上技术问题，本发明提供的第一方面的技术方案是采用一种熔融玻璃传送方法，有供熔融玻璃流出的通道以及形成该通道的结构部件；所述结构部件分为内层耐火层和外层保温层；
[0009]通道内部，沿玻璃液流向的纵向截面，从上至下分为不同区域；上层为冷却层，中层为缓冲层，下层为玻璃液流体层；冷却层中冷却物质流向与玻璃液流体层中玻璃液的流向相反。
[0010]优选的，冷却层中的冷却物质与玻璃液流体层中的熔融玻璃液的流速之比为1.5-2:1，流量之比为 1-1.5:1。
[0011]优选的，所述冷却层与玻璃液流体层之间，缓冲层两侧设置有加热区域；所述加热区域的单侧宽度与冷却层的宽度之比为1:8-10。
[0012]优选的，冷却层中的冷却物质与玻璃液流体层中的熔融玻璃液的流速之比为1.5-2:1，流量之比为1-1.5:1 ;加热区域中的加热物质与玻璃液流体层中的熔融玻璃液的流速之比为1.2-1.5:1，流量之比为1-1.2:1。
[0013]本申请还提供一种熔融玻璃传送用流出料道，包括有供熔融玻璃流出的通道以及形成该通道的结构部件；所述结构部件包括有保温层以及耐火层，所述保温层位于耐火层的外周，耐火层位于通道的外周；所述流出料道一端与外部的熔窑连接，另一端与外部的成型装置连接；其特征在于:
[0014]通道内部，沿玻璃液流向的纵向截面上，从上至下分为不同区域；上层为冷却层，中层为缓冲层，下层为玻璃液流体层；冷却层中冷却物质流向与玻璃液流体层中玻璃液的流向相反。
[0015]优选的，所述冷却层连接冷却物质进口以及冷却物质出口形成冷却单元，冷却单元的数量为1-3个/米通道长。
[0016]优选的，所述冷却层与玻璃液流体层之间，缓冲层两侧设置有加热区域；所述加热区域的单侧宽度与冷却层的宽度之比为1:8-10。
[0017]优选的，所述加热区域与燃气烧嘴连通。
[0018]优选的，通道外周下部的保温层分为第一保温层与第二保温层，所述第一保温层设置于耐火层与第二保温层之间；所述第一保温层与第二保温层的保温系数之比为1:1.5-2。
[0019]优选的，所述第一保温层为硅砖；所述第二保温层为1000-1200级纳米微孔隔热板，厚度为5-20mm。
[0020]本申请还提供前述任一的流出料道在传送熔窑玻璃液至浮法成型装置中的应用。
[0021]与现有技术相比，本发明的详细说明如下:
[0022]本申请所述的熔融玻璃传送方法，有供熔融玻璃流出的通道以及形成该通道的结构部件；所述结构部件分为内层耐火层和外层保温层；通道`内部，沿玻璃液流向的纵向截面，从上至下分为不同区域；上层为冷却层，中层为缓冲层，下层为玻璃液流体层；冷却层中冷却物质流向与玻璃液流体层中玻璃液的流向相反。采用上述将通道分层的方式，熔融玻璃从熔窑通过流出料道流向成型装置时，玻璃液流向横向截面上，玻璃液中部与两边部的温度差值就会缩小，可达到差值为5°C以下。
[0023]附图1和图2是现有熔融玻璃在流出料道出口或中后端的等温线示意图，图1为玻璃液流向的横向截面示意图，图2为玻璃液流向的纵向截面示意图；图中所示相邻等温线的温度梯度差值相同。图1中等温线1，相邻等温线之间的差值为10°C ;图2中等温线2，相邻等温线之间的差值为2°C ;图1中的截面a-a ’上玻璃液边部与玻璃液中部的温度差值明显大于10°C，图2中的截面b-b丨上玻璃液底部与玻璃液上部的温度差值同样大于IO0C。从附图1和附图2中可以看出，流出料道内的玻璃液在料道末端或出口处的等温线通常为曲线；这说明了，玻璃液横向截面上，玻璃液的边部温度明显低于玻璃液的中部温度，温度差值通常在10°C以上。
[0024]本发明正是通过利用通道内部，沿玻璃液流向的纵向截面，从上至下分为不同区域；上层为冷却层，中层为缓冲层，下层为玻璃液流体层；冷却层中冷却物质流向与玻璃液流体层中玻璃液的流向相反的方式，从而利用冷却层的冷却作用促进玻璃液中部的温度降低，最终所得玻璃液流向的横向截面，玻璃液边部与中部的温度差低于5 °C。
[0025]本申请所述的熔融玻璃传送方法，还进一步于冷却层与玻璃液流体层之间，缓冲层两侧设置有加热区域；所述加热区域的单侧宽度与冷却层的宽度之比为1:8-10。加热区域的设置可减少玻璃液边部的降温速率，从而可进一步地缩小玻璃液边部与中部的温度差。进一步采用加热区域后，所得通道中玻璃液边部与中部的温度差低于2°C。[0026]本申请所述的熔融玻璃传送方法中冷却层中的冷却物质与熔融玻璃液的流速之比为1.5-2:1，流量之比为1-1.5:1。采用该传送方法对熔融玻璃液进行传送，所得流出料道中后端以及出口处的玻璃液的降温速率均匀，且料道内整体玻璃液的平均降温速率不大于TC /min,同时料道中后端以及出口处的玻璃液横向截面上边部与中部的温差不超过5°C。若采用冷却层中的冷却物质与熔融玻璃液的流速之比为1.5-2:1，流量之比为1-1.5:1 ;同时，加热单元中加热物质与熔融玻璃液的流速之比为1.2-1.5:1，流量之比为1-1.2:1。采用该传送方法对熔融玻璃液进行传送，所得流出料道中后端以及出口处的玻璃液的降温速率均匀，并且更进一步的，料道内整体玻璃液的平均降温速率可控制在0.7-0.8°C /min ;同时料道中后端以及出口处的玻璃液横向截面上边部与中部的温差不超过 2。。。
[0027]另外，本发明所述的流出料道还可进一步采用在通道外周下部的保温层分为第一保温层和第二保温层的优选方式；第一保温层为现有任意保温层，第一保温层与第二保温层的保温系数之比为1:1.5-2。底部设置不同保温层可更好地对料道底部的玻璃液温度起到保温作用，进一步减小料道底部与料道中部玻璃液的温度差。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]图1是现有熔融玻璃传送用流出料道中后端的玻璃液流向的横向截面等温线示意图；
[0029]图2是现有熔融玻璃传送用流出料道中后端的玻璃液流向的纵向截面等温线示意图；
[0030]图3是本发明第一种实施方式熔融玻璃传送用流出料道的剖面图；
[0031]图4是图3中实施方式熔融玻璃传送用流出料道沿A-A丨线的右视图；
[0032]图5是图3中实施方式流出料道中通道内部的分层区域划分示意图；
[0033]图6是本发明第二种实施方式熔融玻璃传送用流出料道的剖面图；[0034]图7是图6中实施方式熔融玻璃传送用流出料道沿B-B '线的右视图；
[0035]图8是图6中实施方式流出料道中通道内部的分层区域划分示意图；
[0036]图9中，9-1是图3中流出料道应用于传送玻璃液的料道中后端的玻璃液流向的横向截面上的等温线示意图；
[0037]图9中，9-2是图3中流出料道应用于传送玻璃液的料道中后端的玻璃液流向的纵向截面上的等温线示意图；
[0038]图10中，10-1是图6中流出料道应用于传送玻璃液的料道中后端的玻璃液流向的横向截面上的等温线示意图；
[0039]图10中，10-2是图6中流出料道应用于传送玻璃液的料道中后端的玻璃液流向的纵向截面上的等温线示意图。
【具体实施方式】
[0040]为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明作进一步地详细说明。
[0041]实施例一:
[0042]采用以下熔融玻璃传送用流出料道，如图3、图4和图5所示:
[0043]包括有供熔融玻璃流出的通道36以及形成该通道的结构部件；所述结构部件包括有保温层31以及耐火层32，所述保温层31位于耐火层32的外周，耐火层32位于通道36的外周；所述流出料道一端与外部的熔窑连接，另一端与外部的成型装置连接；通道36内部，沿玻璃液流向的纵向截面，从上至下分为不同区域；上层为冷却层34，中层为缓冲层38，下层为玻璃液流体层39 ;冷却层34中冷却物质流向与玻璃液流体层39中玻璃液的流向相反。
[0044]该实施例中可进一步优选所述冷却层34连接冷却物质进口 35以及冷却物质出口33形成冷却单元；所述冷却单元的数量为1-3个/米通道长。
[0045]在上述流出料道中通入熔窑中的玻璃液，按照料道进口玻璃液的温度、料道内玻璃液的流速、流量以及冷却物质在料道内的流速、流量不同分别进行试验，计算所采用的冷却物质与玻璃液的流速比和流量比；试验测定最终所得料道中后端以及料道出口处的两边部、中部、上部和底部的玻璃液温度，并计算相应差值；测定料道中后端的玻璃液的平均降温速率a ;中后端的边部与中部的平均温度差值记为X，上部与底部的平均温度差值记为y;料道出口处的边部与中部的温度差值记为，上部与底部的温度差值记为y'。所得结果列于下表中。
[0046]表一玻璃液与冷却物质各技术参数
[0047]
【权利要求】
1.一种熔融玻璃传送方法，有供熔融玻璃流出的通道以及形成该通道的结构部件；所述结构部件分为内层耐火层和外层保温层；其特征在于: 通道内部，沿玻璃液流向的纵向截面，从上至下分为不同区域；上层为冷却层，中层为缓冲层，下层为玻璃液流体层；冷却层中冷却物质流向与玻璃液流体层中玻璃液的流向相反。
2.根据权利要求1所述的熔融玻璃传送方法，其特征在于:冷却层中的冷却物质与玻璃液流体层中的熔融玻璃液的流速之比为1.5-2:1，流量之比为1-1.5:1。
3.根据权利要求1所述的熔融玻璃传送方法，其特征在于:所述冷却层与玻璃液流体层之间，缓冲层两侧设置有加热区域；所述加热区域的单侧宽度与冷却层的宽度之比为1:8-10。
4.根据权利要求3所述的熔融玻璃传送方法，其特征在于:冷却层中的冷却物质与玻璃液流体层中的熔融玻璃液的流速之比为1.5-2:1，流量之比为1-1.5:1 ;加热区域中的加热物质与玻璃液流体层中的熔融玻璃液的流速之比为1.2-1.5:1，流量之比为1-1.2:1。
5.一种熔融玻璃传送用流出料道，包括有供熔融玻璃流出的通道以及形成该通道的结构部件；所述结构部件包括有保温层以及耐火层，所述保温层位于耐火层的外周，耐火层位于通道的外周；所述流出料道一端与外部的熔窑连接，另一端与外部的成型装置连接；其特征在于: 通道内部，沿玻璃液流向的纵向截面上，从上至下分为不同区域；上层为冷却层，中层为缓冲层，下层为玻璃液流体层；冷却层中冷却物质流向与玻璃液流体层中玻璃液的流向相反。
6.根据权利要求5所述的流出料道，其特征在于:所述冷却层连接冷却物质进口以及冷却物质出口形成冷却单元，冷却单元的数量为1-3个/米通道长。
7.根据权利要求5所述的流出料道，其特征在于:所述冷却层与玻璃液流体层之间，缓冲层两侧设置有加热区域；所述加热区域的单侧宽度与冷却层的宽度之比为1:8-10。
8.根据权利要求7所述的流出料道，其特征在于:所述加热区域与燃气烧嘴连通。
9.根据权利要求5所述的流出料道，其特征在于:通道外周下部的保温层分为第一保温层与第二保温层，所述第一保温层设置于耐火层与第二保温层之间；所述第一保温层与第二保温层的保温系数之比为1:1.5-2。
10.根据权利要求9所述的流出料道，其特征在于:所述第一保温层为硅砖；所述第二保温层为1000-1200级纳米微孔隔热板，厚度为5-20mm。
11.权利要求1-10任一所述的流出料道在传送熔窑玻璃液至浮法成型装置中的应用。
【文档编号】C03B7/06GK103880271SQ201410154990
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2014年4月17日 优先权日:2014年4月17日
【发明者】龚财云, 王东俊, 宋纯才, 蒋焘, 王善钦 申请人:成都光明光电股份有限公司