用透气燃料棒为燃料浸没燃烧熔制玻璃液的新方法
【专利摘要】一种以透气燃料棒为燃料浸没燃烧熔制玻璃液的新方法，其技术特征是：将氧化剂气体送入设在透气燃料棒（6）内纵向贯通的透气孔中，使浸在高温玻璃液内的透气燃料棒（6）自前端往后依次燃烧，并在其燃烧损耗后不断获得续接补偿；通过一种组合衔接装置将透气燃料棒（6）和续接补偿透气燃料棒（7）在不切断气源的前提下衔接起来，并在透气燃料棒（6）被燃烧损耗到一定程度后，将其向窑池内推进，以补偿其被燃烧损耗的部分，并保持透气燃料棒（6）的燃烧位置在玻璃液内基本不变，从而保持火焰在玻璃液内的稳定燃烧；其燃烧产生的高温气体搅动玻璃液，并将大部分热量传给玻璃液和配合料，使玻璃料迅速熔化均质。
【专利说明】用透气燃料棒为燃料浸没燃烧熔制玻璃液的新方法
【技术领域】
[0001]玻璃熔化工艺。
【背景技术】
[0002]玻璃液的熔制是玻璃制造工艺中最重要、最核心的工艺。它的优劣对于绿色环保、节能减排以及玻璃的制造成本的高低，有着举足轻重的作用。
[0003]目前，用燃料连续熔制玻璃液均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，其热损耗约占总热耗量的70%~80%，每公斤玻璃液热耗在1800千卡以上；二是熔化率较低，一般在1.5吨/平方米.日以下；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。为了省能源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，浸没燃烧就是其中一种。
[0004]迄今为止，所谓浸没燃烧是将气态燃料燃烧器浸没在玻璃液中，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。
[0005]这种方法不仅是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1000~1300千卡)。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。
[0006]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，但到目前为止均未获得成功。
[0007]其原因在于，这种浸没燃烧的方法有着难以解决的问题:一是玻璃液粘度、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；而最为关键的问题是: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。
【发明内容】
[0008]为解决上述问题，本发明提供了一种以透气燃料棒为燃料浸没燃烧熔制玻璃液的新方法，其技术特征是:将氧化剂气体送入设在透气燃料棒(6)内纵向贯通的透气孔中，使浸在高温玻璃液内的透气燃料棒(6)自前端往后依次燃烧，并在其燃烧损耗后不断获得续接补偿；通过一种组合衔接装置将透气燃料棒(6)和续接补偿透气燃料棒(7)在不切断气源的前提下衔接起来，并在透气燃料棒(6)被燃烧损耗到一定程度后，将其向窑池内推进，以补偿其被燃烧损耗的部分，并保持透气燃料棒(6)的燃烧位置在玻璃液内基本不变，从而保持火焰在玻璃液内的稳定燃烧；其燃烧产生的高温气体搅动玻璃液，并将大部分热量传给玻璃液和配合料，使玻璃料迅速熔化均质。
[0009]上述组合衔接装置为前后布置的一对具有半管对合组装结构的三通(或多通)管(A)和(B)。
[0010]在透气燃料棒(6)和续接补偿透气燃料棒(7)的两端设有螺口、榫卯、卡口等衔接结构，可使其紧密连接在一起。
[0011]在衔接透气燃料棒(6 )和续接补偿透气燃料棒(7 )时，首先将三通管(B )布置在三通管(A)后方，将续接补偿透气燃料棒(7)从三通管(B)底部插入后，关闭三通管(B)的输送支管阀门(5a)，并用定位螺丝(2a)将续接补偿透气燃料棒(7)临时定位在三通管(B)和三通管(A)的两个输送支管(Ia)和(I)之间；然后打开三通管(B)的进气支管阀门(3a)和三通管(A)的输送支管阀门(5)，同时关闭三通管(A)进气支管阀门(3);再将三通管(B)和固定在其上的续接补偿透气燃料棒(7)共同推进到透气燃料棒(6)的底部，并将透气燃料棒(6)和续接补偿透气燃料棒(7)连接起来；然后将三通管(A)拆除；通过三通管(A)和三通管(B)的循环交替向窑池推进，从而实现透气燃料棒(6)的长期稳定燃烧。
[0012]为确保透气燃料棒(6)被侵蚀损耗到一定程度后顺利向窑池内推进，在其与窑底耐火材料(8)的孔壁之间埋设有可确保透气燃料棒(6)在其中密封滑动的密封套筒(9)。密封套筒(9)的材质可选择石墨，尤其是弹性石墨。
[0013]上述气燃料棒(6)和续接补偿透气燃料棒(7)可采用煤粉、石油焦、焦炭、石墨、渣油等燃料单独或混合压制而成。
[0014]为保证透气燃料棒(6)的燃烧完全,上述透气燃料棒(6)和续接补偿透气燃料棒
(7)的材质可采用内外双层结构，内层采用煤粉、石油焦、焦炭、石墨、渣油等燃料，外层采用上述燃料与固体氧化剂如:硝酸钾、硝酸钠、硝酸钙、硝酸铵等的混合材料。
[0015]被连续送入玻璃液内的透气燃料棒(6)分为窑内和窑外两部分，窑内部分浸入高温玻璃液中，其达到燃点温度的部分当接触到在其内部纵向贯通孔中通过的氧气时，便会氧化燃烧；根据燃烧速度，连续将透气燃料棒(6)送入窑内，并与送入的氧化剂气体的压力、流速、流量相配合，以保证燃烧位置和燃烧状态的稳定；透气燃料棒(6)窑外部分的表面通过冷水套或吹冷风等方式被冷却，以防其达到燃点而燃烧。
[0016]上述透气燃料棒(6)和续接补偿透气燃料棒(7)的截面几何形状可设计为圆形、椭圆形、方形、矩形或其它形状。
[0017]设置在透气燃料棒(6)和续接补偿透气燃料棒(7)内的纵向贯通气孔相对应，并且均匀密集分布；其截面几何形状为圆形、椭圆形、方形、矩形、细缝形或其它形状，以细缝形为佳。
[0018]与先前人们研究试验的以固定燃烧器为基础的、纯气态的浸没燃烧方法相比，这种固气浸没燃烧熔制玻璃液的新方法的优点在于:1、可克服玻璃液粘度和燃烧产物压力波动的影响，燃烧过程稳定可靠；2、在玻璃液中的燃烧深度可调可控；3、可避免燃烧不完全从而污染玻璃液的情况发生；4、这种浸没燃烧设备的使用和更换简单方便且使用寿命可与窑龄同长。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]下面结合附图对本发明作进一步说明。
[0020]图1是透气燃料棒(6)和续接补偿透气燃料棒(7)的衔接原理剖面结构图。
[0021]图2是浸没燃烧装置在正常工作状态的剖面结构图。
[0022]图3是具有半管对合组装结构的三通管外形立体图。
[0023]图中1.三通管(A)的输送支管，Ia.三通管(B)的输送支管，2.三通管(A)的定位螺丝，2a.三通管(B)的定位螺丝，3.三通管(A)的进气支管阀门，3a.三通管(A)的进气支管阀门，4.三通管(A)的进气支管，4a.三通管(B)的进气支管，5.三通管(A)的输送支管阀门，5a.三通管(B)的输送支管阀门,6.透气燃料棒,7.续接补偿透气燃料棒,8.窑底耐火材料，9.密封套筒，10.冷却水套。
【具体实施方式】
[0024]图1中，在衔接透气燃料棒(6)和续接补偿透气燃料棒(7)时，首先将三通管(B)布置在三通管(A)后方，将续接补偿透气燃料棒(7)从三通管(B)底部插入后，关闭三通管(B)的输送支管阀门(5a)，并用定位螺丝(2a)将续接补偿透气燃料棒(7)临时定位在三通管(B)和三通管(A)的两个输送支管(Ia)和(I)之间；然后打开三通管(B)的进气支管阀门(3a)和三通管(A)的输送支管阀门(5)，同时关闭三通管(A)进气支管阀门(3);再将三通管(B)和固定在其上的续接补偿透气燃料棒(7)共同推进到透气燃料棒(6)的底部，并将透气燃料棒(6)和续接补偿透气燃料棒(7)连接起来；然后将三通管(A)拆除；通过三通管(A)和三通管(B)的循环交替向窑池推进，从而实现对透气燃料棒(6)的长期不断续接补
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[0025]图2中，在透气燃料棒(6)被燃烧损耗到一定程度后，将三通管(B)和固定在其上的续接补偿透气燃料棒(7 )以及透气燃料棒(6 )共同向窑池推进，以补偿透气燃料棒(6 )被燃烧损耗的部分，以保持透气燃料棒(6)的燃烧位置在玻璃液内基本不变，从而保持火焰在玻璃液内的长期稳定燃烧。
[0026]图3是上述三通管的外形立体图，它具有半管对合组装结构，使其可在透气燃料棒(6)和接补偿透气燃料棒(7)上快速方便的拆卸组装，以完成三通管(A)和三通管(B)的循环交替。
【权利要求】
1.一种以透气燃料棒为燃料浸没燃烧熔制玻璃液的新方法，其技术特征是:将氧化剂气体送入设在透气燃料棒(6)内纵向贯通的透气孔中，使浸在高温玻璃液内的透气燃料棒(6)自前端往后依次燃烧，并在其燃烧损耗后不断获得续接补偿；通过一种组合衔接装置将透气燃料棒(6)和续接补偿透气燃料棒(7)在不切断气源的前提下衔接起来，并在透气燃料棒(6)被燃烧损耗到一定程度后，将其向窑池内推进，以补偿其被燃烧损耗的部分，并保持透气燃料棒(6)的燃烧位置在玻璃液内基本不变，从而保持火焰在玻璃液内的稳定燃烧；其燃烧产生的高温气体搅动玻璃液，并将大部分热量传给玻璃液和配合料，使玻璃料迅速熔化均质。
2.根据权利要求1所述的一种用于上述燃料棒组合衔接的装置，其技术特征是:它由前后布置的一对具有半管对合组装结构的三通(或多通)管(A)和(B)组成。
3.根据权利要求1所述的一种透气燃料棒，其技术特征是:其内部设有均匀分布的纵向贯通透气孔，在其两端设有衔接结构，使其可紧密连接在一起。
4.根据权利要求3所述的一种透气燃料棒，其技术特征是:所述透气燃料棒(6)和续接补偿透气燃料棒(7)的材质采用内外双层结构，内层采用煤粉、石油焦、焦炭、石墨、渣油等燃料，外层采用上述燃料与固体氧化剂如:硝酸钾、硝酸钠、硝酸钙、硝酸铵等的混合材料。
5.根据权利要求1所述的一种以透气燃料棒为燃料浸没燃烧熔制玻璃液的新方法，其技术特征是:在衔接透气燃料棒(6)和续接补偿透气燃料棒(7)时，首先将三通管(B)布置在三通管(A)后方，将续接补偿透气燃料棒(7)从三通管(B)底部插入后，关闭三通管(B)的输送支管阀门(5a)，并用定位螺丝(2a)将续接补偿透气燃料棒(7)临时定位在三通管(B)和三通管(A)的两个输送支管(Ia)和(I)之间；然后打开三通管(B)的进气支管阀门(3a)和三通管(A)的输送支管阀门(5)，同时关闭三通管(A)进气支管阀门(3);再将三通管(B)和固定在其上的续接补偿透气燃料棒(7)共同推进到透气燃料棒(6)的底部，并将透气燃料棒(6)和续接补偿透气燃料棒(7)连接起来；然后将三通管(A)拆除；通过三通管(A)和三通管(B)的循环交替向窑池推进，从而实现透气燃料棒(6)的长期稳定燃烧。
6.根据权利要求1所述的一种以透气燃料棒为燃料浸没燃烧熔制玻璃液的新方法，其技术特征是:被连续送入玻璃液内的透气燃料棒(6)分为窑内和窑外两部分，窑内部分浸入高温玻璃液中，其达到燃点温度的部分当接触到在其内部纵向贯通孔中通过的氧气时，便会氧化燃烧；根据燃烧速度，连续将透气燃料棒(6)送入窑内，并与送入的氧化剂气体的压力、流速、流量相配合，以保证燃烧位置和燃烧状态的稳定；透气燃料棒(6)窑外部分的表面通过冷水套或吹冷风等方式被冷却，以防其达到燃点而燃烧。
【文档编号】C03B5/235GK104445871SQ201410833004
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月29日 优先权日:2014年12月29日
【发明者】徐林波 申请人:徐林波