专利名称：一种玻璃配合料绞龙式高辐射流动床及其工作方法
一种玻璃配合料绞龙式高辐射流动床及其工作方法本发明涉及玻璃原料加工设备技术领域，具体的说是一种利用全氧燃烧烟气显热回收工艺的玻璃配合料绞龙式高辐射流动床及其工作方法。2011年2月，我国首条600t/d级的全氧浮法窑成功投产，对玻璃工业的节能减排和可持续发展具有重要的意义，但全氧燃烧工艺节省的燃料成本部分被制氧能耗抵消，运营成本往往高于空气助燃成本，使得全氧燃烧工艺的推广受到制约。由于全氧窑取消了蓄热 室，所产生的烟气温度可达1400°C以上。因此，其烟气显热回收利用是玻璃熔窑成功实施全氧燃烧工艺之后的又一个紧迫课题。现行的烟气热能回收，主要是余热发电，热利用率仅为20%左右。而如将玻璃配合料升温至300°C 500°C，在窑外进行预热分解再投入窑炉，其烟气的热利用率可高达35 50%。经计算:采用全氧燃烧工艺结合玻璃配合料预热技术，玻璃熔窑的运营成本低于空气助燃。自上世纪八九十年代以来，国内外玻璃同行进行过很多碎玻璃和玻璃配合料预热方面的研究，也推出了各式各样的配合料预热装备，但现行行配合料预热系统存在换热效率低、预热后玻璃原料易受污染且存在成分偏析等诸多问题，因此开发出具有自主知识产权和大规模应用前景的玻璃配合料预热装备势在必行。本发明的目的就是为了解决现有技术中存在的换热效率低、预热后玻璃原料成分易偏析等技术问题，而提供的一种利用全氧燃烧烟气显热回收工艺的流动床装置及其工作方法。为了实现上述目的，设计了一种玻璃配合料绞龙式高辐射流动床，包括进气口端头法兰、出气口端头法兰、内筒、内烟气通道、外烟气通道、锥形气流分配器、高辐射涂料、夕卜筒、螺旋绞龙、配合料通道和外层轻质保温层，其特征在于所述的流动床设有双烟气通道，所述的双烟气通道为内烟气通道和外烟气通道，所述的内烟气通道为双筒结构，内筒由台阶式筒形粘土砖拼接而成，内筒前端套设锥形气流分配器，台阶式筒形粘土砖表面涂覆高辐射涂料，外筒为耐热金属筒体，筒体两端焊金属法兰，与进、出气端头旋转法兰连接，内、外筒间隙为内烟气通道。所述的内烟气通道外筒表面设有螺旋绞龙，配合料通道由内烟气通道外筒、金属法兰连接的上、下金属半圆筒构成，上半部分圆筒顶部设进料口、水蒸气排出口，下部分筒体底部设出料口。所述的外烟气通道是由配合料通道上、下部分金属圆筒、外层轻质保温层构成，其中，外层轻质保温层是由弧形子母砖拼接而成，其内表面涂覆高辐射涂料。所述的高辐射涂料烧成工艺为:筒形粘土砖或者弧形砖的砖坯成型后，喷涂高辐射涂料，自然风干；砖坯与高辐射涂料一起于1400°C 1500°C条件下烧成，成品砖表面形成黑色致密陶瓷釉面，即可装配到流动床上。所述的高辐射涂料烧成工艺为:将烧成之后的筒形粘土砖或者弧形砖在组装之前喷涂高辐射涂料，待整台流动床安装调试完毕后通100(Tl2(KrC高温烟气4 6h，涂料在筒形砖或者弧形砖表面烧结致密呈黑色釉面状。上述玻璃配合料绞龙式高辐射流动床的工作方法，其特征在于流动床包含双烟气通道，高温烟气通过流动床进气口端头法兰开孔分配进入内、外烟气通道，换热后又由出气口端头法兰汇集一处，通过高温引风机或烟囱的自然抽力排出。所述的具体方法如下:在高温引风机或烟囱的自然抽力的作用下，玻璃熔窑产生的高温烟气通过流动床进气口端头法兰开孔分配进入内、外烟气通道，利用通道内部高辐射涂料的高发射率，高温烟气主要以热辐射的形式将显热高效、快速传递给玻璃配合料，玻璃配合料内、外均匀受热并在螺旋绞龙的推力下匀速向前进给；换热过程中，玻璃配合料和高温烟气间接接触，配合料不受污染；预热好的配合料在螺旋绞龙的推力下直接进入玻璃窑炉，其温度可以达到40(T50(TC并且成分均匀。由于采用了以上技术方案，使得本发明具有下列优点:(I)综合节能效果显著，并减少烟尘排放。如在600t/d浮法玻璃熔窑中，结合全氧燃烧工艺，可降低玻璃熔化能耗:达到:彡1000 kcal/kg glass。如果熟料的比例彡55%，玻璃熔化能耗900 kcal/kg glass ;可在马踢焰窑及器皿玻璃生产中应用；可节约燃料、助燃氧气约20% ;可充分回收烟气显热。可大幅度降低工厂生产成本，提高经济效益。(2)采用了螺旋绞龙机构，可保持配合料的均衡稳定不分层；流动床易于标准化定型生产；可以采用多台窑外分解流动床组合的方式，解决不同吨位的大、中、小型熔窑的配合料预热，并方便对其中一台进行检修，确保系统连续正常运行。
图1是本发明绞龙式高辐射流动床正视图；图2是本发明绞龙式高辐射流动床左视图；图3是螺旋绞龙机构的结构示意图；图中1.进气端头旋转法兰2.出气端头旋转法兰3.内烟气通道4.台阶式筒形粘土砖5.锥形气流分配器6.筒形砖表面高辐射涂料7a.内烟气通道外筒7b.内烟气通道内筒8a、8b.金属法兰9.螺旋绞龙10.配合料通道Ila.上金属半圆筒Ilb.下金属半圆筒12.进料口 13.水蒸气排出口 14.出料口 15.外烟气通道16.外层轻质保温层17a.弧形子砖17b.弧形母砖18.外层轻质保温层内表面高福射涂料。为使本发明的目的、原理及产品构造更清楚明了，现结合附图及具体实施例作进一步阐述，相信对本领域技术人员来说是可以实现的，整套技术方案的实现以下列实施例作具体说明:实施例一在本实施例中的流动床，如图1及图2所示，包含的部件有进气端头旋转法兰1、出气端头旋转法兰2、内烟气通道3、台阶式筒形粘土砖4、锥形气流分配器5、螺旋绞龙9、上金属半圆筒Ila顶部设进料口 12、水蒸气排出口 13、下金属半圆筒Ilb底部设出料口 14、弧形子母砖17a、17b及高辐射涂料；在流动床装配之前，首先需要进行部件的前处理工艺，尤其是对台阶式筒形粘土砖4及弧形子母砖17a、17b进行高辐射涂料的烧成工艺，具体的说，当筒形粘土砖或者弧形砖的砖坯成型后，喷涂高辐射涂料，自然风干；砖坯与高辐射涂料一起于1400°C 1500°C条件下烧成，成品砖表面形成黑色致密陶瓷釉面，即完成高辐射涂料涂覆工艺；将上述经过高辐射涂料烧成工艺处理后的台阶式筒形粘土砖4拼接成内烟气通道内筒7b，同时将经过高辐射涂料烧成工艺处理后的弧形子母砖17a、17b拼接成外层轻质保温层16，采用耐热金属制成内烟气通道外筒7a筒体，内烟气通道内、外筒间隙即为设备的内烟气通道3 ;由内烟气通道外筒7a、金属法兰8a、8b连接的上、下金属半圆筒11a、Ilb构成配合料通道10 ;再将配合料通道10与上、下部分金属圆筒lla、llb及外层轻质保温层16构成外烟气通道15 ；将上述部件按图1和2所示的位置关系进行流动床的装配，具体的说流动床设有双烟气通道，所述的双烟气通道为内烟气通道3和外烟气通道15，所述的内烟气通道为内筒与外筒构成的双筒结构，内筒7b前端套设锥形气流分配器5，外筒体7a两端焊金属法兰8a、8b，并与进气旋转端头法兰I及出气旋转端头法兰2连接，内烟气通道外筒7a表面还设有螺旋绞龙9，其结构如图3所示，即完成本流化床的组装。由于筒形砖4表面和外层轻质保温层16内表面上喷涂了高辐射涂料，因此本流动床可以利用通道内部高辐射涂料的高发射率，将高温烟气以热辐射的形式将显热高效、快速传递给玻璃配合料。实施例二与实施例一的区别仅在于，在流动床装配之前，对台阶式筒形粘土砖4及弧形子母砖17a、17b进行高辐射涂料的烧成工艺替换为:将烧成之后的筒形粘土砖或者弧形砖在组装之前喷涂高辐射涂料，待 整台流动床安装调试完毕后通100(Tl20(rC高温烟气4 6h，涂料在筒形砖或者弧形砖表面烧结致密呈黑色釉面状，其余步骤及部件连接与与实施例一相同。按照实施例一或二获得的流动床，其转速可据实际投料量调整，确保配合料通道的畅通；也可以根据熔窑熔化量的需要采用单台或两台或两台以上同时运行；当流化床启动后，在高温引风机抽力的作用下，玻璃熔窑产生的高温烟气通过流动床进气口端头法兰开孔分配进入内、外烟气通道，利用通道内部高辐射涂料的高发射率，高温烟气主要以热辐射的形式将显热高效、快速传递给玻璃配合料，玻璃配合料内、外均匀受热并在螺旋绞龙(如图3所示)的推力下匀速向前进给；换热过程中，玻璃配合料和高温烟气间接接触，配合料不受污染；预热好的配合料在螺旋绞龙的推力下直接进入玻璃窑炉，其温度可以达到40(T500°C并且成分均匀，如表I所示:表I预热前后碱均匀度对比
权利要求
1.一种玻璃配合料绞龙式高辐射流动床，包括进气口端头法兰、出气口端头法兰、内筒、内烟气通道、外烟气通道、锥形气流分配器、高辐射涂料、外筒、螺旋绞龙、配合料通道和外层轻质保温层，其特征在于所述的流动床设有双烟气通道，所述的双烟气通道为内烟气通道和外烟气通道，所述的内烟气通道为双筒结构，内筒由台阶式筒形粘土砖拼接而成，内筒前端套设锥形气流分配器，台阶式筒形粘土砖表面涂覆高辐射涂料，外筒为耐热金属筒体，筒体两端焊金属法兰，与进、出气端头旋转法兰连接，内、外筒间隙为内烟气通道。
2.如权利要求1所述的一种玻璃配合料绞龙式高辐射流动床，其特征在于所述的内烟气通道外筒表面设有螺旋绞龙，配合料通道由内烟气通道外筒、金属法兰连接的上、下金属半圆筒构成，上半部分圆筒顶部设进料口、水蒸气排出口，下部分筒体底部设出料口。
3.如权利要求1所述的一种玻璃配合料绞龙式高辐射流动床，其特征在于所述的外烟气通道是由配合料通道上、下部分金属圆筒、外层轻质保温层构成，其中，外层轻质保温层是由弧形子母砖拼接而成，其内表面涂覆高辐射涂料。
4.如权利要求1所述的一种玻璃配合料绞龙式高辐射流动床，其特征在于所述的高辐射涂料烧成工艺为:筒形粘土砖或者弧形砖的砖坯成型后，喷涂高辐射涂料，自然风干 ’砖坯与高辐射涂料一起于1400°C 1500°C条件下烧成，成品砖表面形成黑色致密陶瓷釉面，即可装配到流动床上。
5.如权利要求1所述的一种玻璃配合料绞龙式高辐射流动床，其特征在于所述的高辐射涂料烧成工艺为:将烧成之后的筒形粘土砖或者弧形砖在组装之如嗔涂闻福射涂料，待整台流动床安装调试完毕后通1000~l200℃高温烟气4 6h，涂料在筒形砖或者弧形砖表面烧结致密呈黑色釉面状。
6.—种如权利要求1所述的一种玻璃配合料绞龙式高辐射流动床的工作方法,其特征在于流动床包含双烟气通道，高温烟气通过流动床进气口端头法兰开孔分配进入内、外烟气通道，换热后又由出气口端头法兰汇集一处，通过高温引风机或烟囱的自然抽力排出。
7.如权利要求6所述的一种玻璃配合料绞龙式高辐射流动床的工作方法，其特征在于所述的具体方法如下:在高温引风机或烟囱的自然抽力的作用下，玻璃熔窑产生的高温烟气通过流动床进气口端头法兰开孔分配进入内、外烟气通道，利用通道内部高辐射涂料的高发射率，高温烟气主要以热辐射的形式将显热高效、快速传递给玻璃配合料，玻璃配合料内、外均匀受热并在螺旋绞龙的推力下匀速向前进给；换热过程中，玻璃配合料和高温烟气间接接触，配合料不受污染；预热好的配合料在螺旋绞龙的推力下直接进入玻璃窑炉，其温度可以达到400~500℃并且成分均匀。
全文摘要
本发明涉及玻璃原料加工设备技术领域，具体是一种玻璃配合料绞龙式高辐射流动床及其工作方法，包括进、出气口端头法兰、内筒、内烟气通道、外烟气通道、锥形气流分配器、高辐射涂料、外筒、螺旋绞龙、配合料通道和外层轻质保温层，其特征在于该装置在抽力的作用下，玻璃熔窑的高温烟气通过流动床进气口端头法兰开孔分配进入内、外烟气通道，利用通道内高辐射涂料的高发射率将高温烟气显热以热辐射的形式传递给玻璃配合料；本发明综合节能效果显著，减少烟尘排放，降低玻璃熔化能耗，并节约燃料；可充分回收烟气显热，大幅度降低工厂生产成本，提高经济效益；采用了螺旋绞龙机构，可保持配合料的均衡稳定不分层；易于标准化定型生产。
文档编号C03B3/02GK103121787SQ20131004751
公开日2013年5月29日 申请日期2013年2月6日 优先权日2013年2月6日
发明者彭寿, 王芸, 徐嘉麟, 王友乐, 方亮, 杨扬, 曹艳平 申请人:中国建材国际工程集团有限公司