玻璃液搅拌均化装置及玻璃液均化方法、玻璃熔化炉与流程

文档序号:25543836发布日期:2021-06-18 20:41
玻璃液搅拌均化装置及玻璃液均化方法、玻璃熔化炉与流程

本公开涉及玻璃生产技术领域,具体地,涉及一种玻璃液搅拌均化装置及玻璃液均化方法、玻璃熔化炉。



背景技术:

玻璃制作过程中所述的均化是指整个玻璃熔体在化学成分上达到一定的均匀性。熔窑形成的玻璃熔液存在着大量气泡和条纹,化学组成和性质尚未均匀一致。减少玻璃熔液中各种固体和气体杂质的方法就是通过澄清、均化来实现。澄清除去可见的气泡之后,可采用搅拌棒搅动玻璃熔液,在搅拌棒上布置的叶片的搅动下起到玻璃熔液均化作用,玻璃熔液的热运动及相互扩散混合,条纹逐渐消失,玻璃熔体的各处化学组成与折射率逐步趋向一致。因此,搅拌装置对玻璃熔体均化起着关键作用。

然而,在现有的均化搅拌装置中,均化效果仍然不理想,玻璃液冷却成型后仍然会成波筋或条纹等缺陷,严重影响产品品质。



技术实现要素:

本公开的目的是提供一种玻璃液搅拌均化装置及玻璃液均化方法、玻璃熔化炉,该玻璃液搅拌均化装置能够使玻璃液的均化更充分,有利于降低玻璃冷却成型后出现波筋或条纹等缺陷的风险,利于提高冷却成型后玻璃产品的品质。

为了实现上述目的,本公开提供一种玻璃液搅拌均化装置,包括搅拌槽、搅拌棒、搅拌叶片、升降调整机构及搅拌驱动机构,所述搅拌槽用于容纳玻璃液,所述搅拌驱动机构与所述搅拌棒的上端传动连接,以驱动所述搅拌棒绕自身轴线转动,所述搅拌棒的下端与所述搅拌叶片相连,所述搅拌叶片用于搅拌所述搅拌槽内的玻璃液,所述升降调整机构用于使所述搅拌棒在上下方向移动,以带动所述搅拌叶片在所述搅拌槽内沿上下方向移动,其中,所述搅拌棒被配置为在转动的同时沿上下方向移动。

可选地,所述玻璃液搅拌均化装置还包括伸缩结构,所述升降调整机构包括直线电机、气缸或液压缸;所述搅拌棒的上端可转动地与所述伸缩结构相连,所述升降调整机构与所述伸缩结构相连,以驱动所述伸缩结构在上下方向伸缩,从而带动所述搅拌棒和所述搅拌叶片在上下方向移动。

可选地,所述伸缩结构包括第一伸缩杆、第二伸缩杆和第一安装台,所述第一安装台的相对的两端分别连接于第一伸缩杆的上端和第二伸缩杆的上端,所述升降调整机构通过驱动所述第一安装台在上下方向移动,从而带动所述搅拌棒和所述搅拌叶片在上下方向移动,所述搅拌驱动机构安装于所述第一安装台。

可选地,所述升降调整机构还包括设置于第二安装台上的凸轮结构和螺旋设置于所述搅拌棒的外周壁上的凸轮滑槽,在所述搅拌棒绕自身轴线转动的过程中,所述凸轮结构在所述凸轮滑槽内滑动,以使所述搅拌棒和所述搅拌叶片沿上下方向移动。

可选地,所述搅拌驱动机构包括电机和传动组件,所述传动组件包括第一齿轮和与所述第一齿轮啮合的第二齿轮,所述第一齿轮套设在所述电机的转轴上,所述第二齿轮套设在所述搅拌棒上。

可选地,所述搅拌槽为玻璃液窑炉的卡脖或玻璃液窑炉的铂金通道的搅拌桶。

根据本公开的另一方面,提供一种玻璃熔化炉,包括上述的玻璃液搅拌均化装置。

根据本公开的又一方面,提供一种玻璃液均化方法,该方法包括:在使用搅拌棒绕自身轴线转动搅拌搅拌槽中的玻璃液的同时,使所述搅拌棒沿上下方向移动,以实时改变设置于所述搅拌棒上的搅拌叶片在所述玻璃液内的高度。

可选地,所述搅拌棒的转速为5转/分~16转/分,和/或,所述搅拌棒沿上下方向移动的速度为100mm/min~400mm/min。

可选地,所述搅拌槽的内壁的上部设置有用于指示所述玻璃液的液面高度的液位线,在使所述搅拌棒沿上下方向移动的步骤中,所述搅拌叶片的上端距离所述液位线的高度为d1,所述搅拌叶片的下端距离所述搅拌槽的内底壁的高度为d2,所述d1和所述d2均大于0mm,小于100mm。

在本公开提供的玻璃液搅拌均化装置中,由于搅拌叶片在转动的同时,还沿上下方向移动,即沿大致垂直于液面的方向移动,使得搅拌叶片能够对位于不同液位高度的玻璃液进行搅拌,增加了搅拌叶片均化区域截面积,消除了玻璃液中的不动层。因此,能够使玻璃液的均化更充分,有利于降低玻璃冷却成型后出现波筋或条纹等缺陷的风险,能够提高冷却成型后玻璃产品的品质。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本公开,但并不构成对本公开的限制。在附图中:

图1是本公开一种实施例提供的玻璃液搅拌均化装置的主视示意图;

图2是本公开一种实施例提供的玻璃液搅拌均化装置的主视示意图,其中,搅拌叶片的下端距离搅拌槽的内底壁的距离与图1示出的距离不同;

图3是本公开另一种实施例提供的玻璃液搅拌均化装置的主视示意图,其中,未设置凸轮结构和凸轮滑槽;

图4是本公开又一种实施例提供的玻璃液搅拌均化装置的主视示意图,其中未设置推杆等;

图5是图4中a部分的放大示意图。

附图标记说明

100-玻璃液搅拌均化装置;10-搅拌槽;20-搅拌棒;30-搅拌叶片;40-升降调整机构;41-推杆;42-凸轮结构;43-凸轮滑槽;50-搅拌驱动机构;51-第一齿轮;52-第一齿轮;53-电机的转轴;60-伸缩结构;61-第一伸缩杆;62-第二伸缩杆;63-第一安装台;70-第三安装台;80-第一支撑杆;90-液位线;101-第二支撑杆;102-第二安装台。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开,并不用于限制本公开。

在本公开中,在未作相反说明的情况下,使用的术语如“上、下、前、后”通常附图的图面的方向定义的,“内、外”是指相关零部件的内、外。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本公开的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。

申请人发现,在现有的均化搅拌装置中,在搅拌棒的位置调整到位后,搅拌棒位置固定,搅拌叶片的搅拌位置固定,玻璃液易形成不动层,均化效果不理想,玻璃液冷却成型后仍然会成波筋或条纹等缺陷,严重影响产品品质。

鉴于此,如图1至图5所示,根据本公开的一方面,提供一种玻璃液搅拌均化装置100,该玻璃液搅拌均化装置100包括搅拌槽10、搅拌棒20、搅拌叶片30、升降调整机构40及搅拌驱动机构50,搅拌槽10用于容纳玻璃液,搅拌驱动机构50与搅拌棒20的上端传动连接,以驱动搅拌棒20绕自身轴线转动,搅拌棒20的下端与搅拌叶片30相连,搅拌叶片30用于搅拌搅拌槽10内的玻璃液,升降调整机构用于使搅拌棒20在上下方向移动,以带动搅拌叶片30在搅拌槽10内沿上下方向移动,,从而使搅拌叶片30在搅拌槽10内沿上下方向搅动玻璃液,其中,搅拌棒20被配置为在转动的同时沿上下方向移动。

在本公开提供的玻璃液搅拌均化装置100中,由于搅拌叶片30在转动的同时,还沿上下方向移动,即沿大致垂直于液面的方向移动,使得搅拌叶片30能够对位于不同液位高度的玻璃液进行搅拌,增加了搅拌叶片30均化区域截面积,消除了玻璃液中的不动层。因此,能够使玻璃液的均化更充分,有利于降低玻璃冷却成型后出现波筋或条纹等缺陷的风险,能够提高冷却成型后玻璃产品的品质。

本公开对升降调整机构的具体结构不作限定,只要能够实现搅拌棒20和搅拌叶片30沿上下方向移动即可。可选地,如图1至图3所示,在本公开的一种实施方式中,升降调整机构40可包括直线电机、气缸或液压缸。此时,玻璃液搅拌均化装置100可还包括伸缩结构60,搅拌棒20的上端可转动地与伸缩结构60相连,升降调整机构40与伸缩结构60相连,以驱动伸缩结构60在上下方向伸缩,从而带动搅拌棒20和搅拌叶片30在上下方向移动。

当升降调整机构40为直线电机时,可将直线电机的推杆41沿上下方向布置,并将直线电机的推杆41的下端与伸缩结构60连接,例如,与第一安装台63(见下文)连接。这样,通过推杆41的伸缩,即可带动第一安装台63沿上下方向移动,从而带动搅拌棒20和搅拌叶片30沿上下方向移动。

当升降调整机构40为气缸和液压缸时,可将气缸或液压缸的活塞杆的下端与伸缩结构60连接,例如,与第一安装台63(见下文)连接。这样,通过活塞杆沿上下方向的移动,即可带动第一安装台63沿上下方向移动,从而带动搅拌棒20和搅拌叶片30沿上下方向移动。

其中,伸缩结构60可具有任意适当的结构和形状,本公开对此不作限定。可选地,如图1至图3所示,在本公开的一种实施方式中,伸缩结构60可包括第一伸缩杆61、第二伸缩杆62和第一安装台63,第一安装台63的相对的两端(如图1所示的左右两端)分别连接于第一伸缩杆61的上端和第二伸缩杆62的上端。搅拌棒20的上端可转动地连接第一安装台63,升降调整机构40通过驱动第一安装台63沿上下方向移动,从而带动搅拌棒20和搅拌叶片30在上下方向移动。搅拌驱动机构50安装于第一安装台63。在本实施方式中,通过设置第一安装台63,一方面,便于升降调整机构40驱动第一伸缩杆61、第二伸缩杆62伸缩。另一方面,第一安装台63也可用作安装搅拌驱动机构50的安装台。

可以理解的是,在本公开的其他实施方式中,可不设置第一安装台63,而是设置两个升降调整机构40,两个升降调整机构40分别与第一伸缩杆61和第二伸缩杆62传动连接,以驱动第一伸缩杆61和第二伸缩杆62伸缩。

本公开对第一伸缩杆61和第二伸缩杆62的具体结构和形状也不作限定。可选地,如图1至图3所示,在本公开的一种实施方式中,第一伸缩杆61和第二伸缩杆62均为多级套管结构。以第一伸缩杆61为例,可将第一伸缩杆61位于最外侧的套管的下端固定,将第一伸缩杆61位于最内侧的套管的上端与第一安装台63固定连接。同样,第二伸缩杆62也可采用与第一伸缩杆61类似的连接方式。

在本公开的其他实施方式中,第一伸缩杆61和第二伸缩杆62可为多段杆结构,多段杆结构中相邻两段杆之间通过导轨和滑槽配合。

如图4和图5所示,在本公开的另一种实施方式中,升降调整机构40还包括设置于第二安装台102上的凸轮结构42和倾斜设置于搅拌棒20的外周壁上的凸轮滑槽43,在搅拌棒20绕自身轴线转动的过程中,凸轮结构42在凸轮滑槽43内滑动,以使搅拌棒20和搅拌叶片30沿上下方向移动。在本实施方式中,通过凸轮结构42和凸轮滑槽43的配合,同样能够实现搅拌棒20和搅拌叶片30在转动的同时,沿上下方向移动。

如图4所示,第二安装台102可以通过第一支撑杆101支撑。

其中,凸轮滑槽43的下端和上端的垂直距离可根据搅拌叶片30的预设行程而定,本公开对此不作限定,可选地,凸轮滑槽43的下端和上端的垂直距离可为10mm~70mm。

需要说明的是,在本公开中,既可以单独设置凸轮结构42和凸轮滑槽43的升降调整机构40实现对搅拌棒20上下位置的调节,如图4和图5所示,也可以单独设置上文提及的直线电流、气缸或液压缸配合伸缩结构60实现对搅拌棒20上下位置的调节,如图3所示,还可以同时设置上述的两者,如图1和图2所示。当同时设置直线电流、气缸或液压缸、伸缩结构60以及凸轮结构42、凸轮滑槽43时。第一安装台63和第二安装台102可为同一个部件。

如图1至图5所示,在本公开的一种实施方式中,搅拌驱动机构50包括电机和传动组件,传动组件包括第一齿轮51和与第一齿轮51啮合的第二齿轮52,第一齿轮51套设在电机的转轴53上,第二齿轮52套设在搅拌棒20上。如此,当电机的转轴53转动时,通过第一齿轮51和第二齿轮52的配合,即可带动搅拌棒20转动,从而带动搅拌叶片30转动。齿轮传动平稳可靠,且结构简单。

如图5所示,在设置有凸轮结构42和凸轮滑槽43的实施例中,可使第二齿轮52在上下方向上的齿轮大于第一齿轮51在上下方向上的尺寸,以使搅拌棒20在上下移动的过程中,第一齿轮51和第二齿轮52还能够正常啮合,正常传动。

在本公开中,搅拌槽10可为玻璃液窑炉的卡脖或玻璃液窑炉的铂金通道的搅拌桶。如此,玻璃液窑炉的卡脖或玻璃液窑炉的铂金通道的搅拌桶中设置上述的搅拌棒20和搅拌叶片30,有利于玻璃液的充分搅拌,使得玻璃液具有较好的均化效果。

如图1至图3所示,在本公开中,玻璃液溶化装置可还包括第三安装台70,第三安装台70可通过第一支撑杆80固定,升降调整机构40可固定在第三安装台70上。

根据本公开的另一方面,提供一种玻璃熔化装置,该玻璃熔化装置包括上述的玻璃液搅拌均化装置100。

根据本公开的又一方面,提供一种玻璃液均化方法,该方法包括:在使用搅拌棒20绕自身轴线转动搅拌搅拌槽10中的玻璃液的同时,使搅拌棒20沿上下方向移动,以实时改变设置于搅拌棒20上的搅拌叶片30在玻璃液内的高度。通过上文论述可知,由于搅拌叶片30在转动的同时,还沿上下方向移动,即沿大致垂直于液面的方向移动,使得搅拌叶片30能够对位于不同液位高度的玻璃液进行搅拌,增加了搅拌叶片30均化区域截面积,消除了玻璃液中的不动层。因此,能够使玻璃液的均化更充分,有利于降低玻璃冷却成型后出现波筋或条纹等缺陷的风险,能够提高冷却成型后玻璃产品的品质。

本公开对搅拌棒20的转速不作限定,只要能够满足对玻璃液实现均化的转速范围均可。可选地,在本公开的一种实施方式中,搅拌棒20的转速可以为5r/min~16r/min。在该转速内,既能保证对玻璃液的均化效果,也不至于使转速过快,有利于降低对搅拌驱动机构50(如液压缸)的功率的要求。

同样,本公开对搅拌棒20的沿上下方向移动的速度也不作限定。可选地,在本公开的一种实施方式中,搅拌棒20在上下方向上移动的速度可以为100mm/min~400mm/min。在该升降速度内,既能保证对玻璃液的均化效果,也不至于使升降速度过快,有利于降低对升价调整机构(如直线电机)的驱动功率的要求。

如图1至图3所示,搅拌槽10的内壁的上部设置有用于指示玻璃液的液面高度的液位线90,在使搅拌棒20沿上下方向移动的步骤中,搅拌叶片30的上端距离液位线90的高度为d1,搅拌叶片30的下端距离搅拌槽10的底壁的高度为d2。即,在搅拌棒20搅拌玻璃液的过程中,搅拌叶片30既不超出玻璃液的液面,也不触碰到搅拌槽10的底壁,在保证搅拌叶片30对位于不同高度的玻璃液进行搅拌的同时,尽可能缩短搅拌叶片30沿上下方向移动的行程,从而提升搅拌叶片30对玻璃液搅拌的效率。

其中,搅拌叶片30的上端距离液位线90的高度d1和搅拌叶片30的下端距离搅拌槽10的底壁的高度d2可以为任意适当的数值,本公开对此不作限定。可选地,d1和d2均大于0mm,小于100mm。优选地,d1可大于30mm,小于100mm,d2可大于20mm,小于100mm。在该范围内,在满足对玻璃液均化的效果的同时,能够充分提升搅拌叶片30对玻璃液搅拌的效率。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式,但是,本公开并不限于上述实施方式中的具体细节,在本公开的技术构思范围内,可以对本公开的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外,本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本公开的思想,其同样应当视为本公开所公开的内容。

再多了解一些
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