一种化石燃料全替代玻璃熔窑的制作方法

1.本发明涉及玻璃熔窑技术领域，尤其涉及一种化石燃料全替代玻璃熔窑。


背景技术：

2.浮法玻璃熔窑目前所使用的燃料几乎全部为化石燃料，仅有部分熔窑采用电助熔技术， 但化石燃料替代比例不超过20％。国内轻工及电子玻璃产业中有采用全电熔技术的玻璃熔窑， 但应用规模不大，且所得玻璃液质量无法满足优质浮法玻璃的要求。浮法玻璃工厂面临的“减 排”压力巨大，传统的节能减排技术已无法满足当前的减排要求，因此推广新型玻璃熔窑势 在必行。如何在节约能源的同时获取优质的浮法玻璃是设计玻璃熔窑时亟待解决的问题。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种化石燃料全替代玻璃熔窑，以解决上述技术问题。
4.本发明提供了一种化石燃料全替代玻璃熔窑，包括依次连通的熔化部、澄清部和工作部， 所述熔化部包括若干组熔化池，每组熔化池包括若干个熔化池和一个液流道，所述熔化池通 过所述液流道与澄清部相连通；所述熔化池和液流道中均设有多个加热电极；所述澄清部包 括澄清池，所述澄清池与每个熔化池相连通，其池底设有窑坎，且在靠近所述工作部的一侧 连通有调压烟道；所述澄清池的底部设有多个加热电极，其顶部和/或侧壁上设有多个氢燃料 喷枪；所述工作部中设有调节系统和多个氢燃料喷枪，所述调节系统用于调整玻璃成型温度 及内部压力。
5.优选地，所述熔化池的深度为2000-3000mm。
6.优选地，所述液流道呈z字型。
7.优选地，所述液流道的顶部设有氢燃料喷枪。
8.优选地，所述液流道与澄清部相连的一端高于所述液流道与熔化池相连的一端。
9.优选地，所述窑坎设置在所述澄清池的2/3-3/4长度处。
10.优选地，所述澄清部和工作部之间通过卡脖相连通。
11.优选地，所述卡脖靠近所述澄清部的一端的设有冷却水包，其靠近所述工作部的一端设 有搅拌器。
12.优选地，所述卡脖的宽度为所述澄清池宽度的1/4-1/3。
13.本发明的有益之处在于：
14.1、相较于现有玻璃熔窑的最大生产能力为300t/d，本发明可以设置多个熔化池，能够使 生产能力提升至900-1200t/d；
15.2、目前玻璃熔窑的澄清方式为深度澄清，缺乏澄清时间且澄清温度低，本发明采用氢燃 料及电辅助加热，并增加了玻璃液在澄清池内的停留时间，可获得更优质玻璃液，生产优质 浮法玻璃；
16.3、在现有玻璃熔窑中，离开熔化池的玻璃液温度较低，没有温度调整空间，本发明
的玻 璃液可以在工作部进行温度调整和玻璃均化，有利于生产优质浮法玻璃；
17.4、本发明完全采用绿色电能和氢燃料纯氧燃烧进行玻璃熔化作业，能够大幅降低co2及 no
x
排放量。
附图说明
18.图1是本发明化石燃料全替代玻璃熔窑的纵剖面示意图；
19.图2是本发明化石燃料全替代玻璃熔窑的平剖面示意图；
20.图3是澄清池的横剖面示意图。
21.元件标号说明：
[0022]1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
熔化池
[0023]
11
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
加热电极
[0024]2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
流液道
[0025]
21
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
加热电极
[0026]
22
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
氢燃料喷枪
[0027]3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
澄清池
[0028]
31
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
调压烟道
[0029]
32
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
窑坎
[0030]
33
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
顶部氢燃料喷枪
[0031]
34
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
侧壁氢燃料喷枪
[0032]
35
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
加热电极
[0033]4ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
卡脖
[0034]
41
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
冷却水包
[0035]
42
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
搅拌器
[0036]5ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
工作部
[0037]
51
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
调节系统
[0038]
52
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
氢燃料喷枪
具体实施方式
[0039]
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。这些实施方式仅用于说明本 发明，而并非对本发明的限制。
[0040]
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置 关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示 或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为 对本发明的限制。
[0041]
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、
ꢀ“
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 以是机械连接，也可以是电连接；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，可以根据具体情况理解上述术语在 本发明中的具体含义。
[0042]
此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0043]
如图1和图2所示，本发明提供了一种化石燃料全替代玻璃熔窑，该化石燃料全替代玻 璃熔窑包括依次连通的熔化部、澄清部和工作部5。其中，熔化部包括若干组熔化池，每组 熔化池包括若干个熔化池1和一个液流道2，熔化池1通过液流道2与澄清部相连通。在本 发明的一个具体实施例中，每组熔化池包括两个熔化池1和一个液流道2，两个熔化池1关 于液流道2对称设置。本领域技术人员也可以根据需要，改变熔化池的组数以及每组熔化池 中熔化池1的数量。优选地，熔化部中熔化池1的数量为2-8个。通过设置多个熔化池11可 以大幅提升本发明化石燃料全替代玻璃熔窑的玻璃熔化量，任意一个熔化池1损坏也不会影 响其他熔化池1的正常工作，有利于延长玻璃熔窑的使用寿命。
[0044]
在熔化池1和液流道2中均设有多个加热电极，位于熔化池1中的加热电极11可以设置 在熔化池1的侧壁上，也可以设置在熔化池1的底部。加热电极11优选地为钼电极，其装机 总功率按25-40kw/t玻璃液配置。单个熔化池1的熔化能力为150t/d，装机功率为5250kw， 三组熔化池的总熔化能力为900t/d，熔化池总装机功率31500kw。熔化池1的深度h1为 2000-3000mm，具体地为2500mm。
[0045]
如图1-3所示，澄清部包括澄清池3，澄清池3与每个熔化池1相连通，其池底设有窑坎 32，窑坎32优选地设置在澄清池3靠近工作部5一侧，位于澄清池3的2/3-3/4长度处。当 玻璃液在澄清池3中流动时，玻璃液会收到窑坎32的阻挡，一部分玻璃液会抬高后越过窑坎 32流向工作部5，而另一部分玻璃液则受阻回流，回流的玻璃液量相较于没有窑坎32时大幅 增加，延长了玻璃液在澄清池3中的停留时间，有利于获得更优质的玻璃液，生产优质浮法 玻璃。窑坎32内可设置冷却水包或风冷设置，本发明的窑坎32优选地采用水冷复合风冷结 构来进行降温，进而延长窑坎32的使用年限。
[0046]
液流道2呈z字型，其与澄清池3相连的一端高于其与熔化池1相连的一端，引导玻璃 液从熔化池1底部进入澄清池1上部。位于流液道2顶部的玻璃液深度h2为200-400mm，具 体地为250mm。在液流道2的顶部设有氢燃料喷枪21。
[0047]
在具体实施中，澄清池3的长宽比l1/w1在1-2之间，优选地为1.5。澄清池3的澄清率 (单位澄清面积每天的澄清能力)为3-4t/(d.m2)，优选为3.5t/(d.m2)。澄清池3的底部设 有多个加热电极35，加热电极35优选地为钼电极，其装机总功率按5-10kw/t玻璃液配置。 澄清池3的总澄清能力为900t/d，澄清池总装机功率9000kw。如图3所示，在澄清池3的顶 部和侧壁上设有多个氢燃料喷枪，即顶部氢燃料喷枪33和侧壁氢燃料喷枪34。顶部氢燃料 喷枪33和侧壁氢燃料喷枪34均具有流量调节能力及火焰长短调节能力。本领域技术人员也 可以根据需要仅在顶部或侧壁上设置氢燃料喷枪。
[0048]
在澄清池3靠近工作部5的一侧还连通有调压烟道31。由于澄清池3内的烟气几乎全部 为水蒸气，因此澄清池3采用电熔耐火材料构筑而成，确保澄清池3既可以在高温下保持强 度，又能够承受玻璃液及炉内气氛的侵蚀。
[0049]
在工作部5中设有调节系统51和多个氢燃料喷枪52，调节系统51用于调整玻璃成型温 度及内部压力。工作部5的冷却率(单位冷却面积每天的冷却能力)在4-6t/(d.m2)之间，优 选地为5t/(d.m2)。工作部5的长宽比l3/w3在1-2之间，优选地为1.5。
[0050]
澄清部和工作部5之间通过卡脖4相连通。卡脖4靠近澄清部的一端的设有冷却水包41， 冷却水包41内存的循环水可以冷却玻璃液，其还可以对上层玻璃液来流进行阻挡，
减缓澄清 部中玻璃液的流动速度，因此可以用于调节玻璃液回流量及成型温度；卡脖4靠近工作部5 的一端则设有搅拌器42，用于调节玻璃液的均匀性。卡脖4的宽度w2一般为2-4m，优选地 为澄清池3宽度的1/4-1/3；卡脖4的长度l2一般为4-6m，优选地为5m。
[0051]
澄清池3、卡脖4、工作部5的池深h3可以为同样深度，也可以设置成台阶式。在本发 明的一个具体实施例中设置三者为同样深度，池深h3为1200mm。
[0052]
上述设置在液流道2、澄清部和工作部5中的氢燃料喷枪均采用纯氧气助燃。
[0053]
工作时，生产玻璃的配合料进入熔化池1，在电能的作用下配合料分解熔化，熔化的玻璃 液沉入底部并通过流液道2进入澄清池3，在氢燃料及电能的作用下，玻璃液在澄清池3中 经过高温及时间充分的澄清和均化，经过卡脖4进入工作部5，玻璃液在工作部5经过调温 及再次均化，优质合格的玻璃液经过流道进入锡槽成型后依次进入退火窑退火和冷端进行成 品切裁装箱。
[0054]
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说， 在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为 本发明的保护范围。