一种控制硼硅酸盐单片防火玻璃生产中硼挥发的熔窑装置的制作方法

本实用新型涉及一种玻璃熔窑及其制备方法，特别是涉及一种控制单片防火玻璃硼挥发的熔窑装置。

背景技术：

近些年来，随着科技和经济的发展，人们的物质文化生活水平得到了提高，世界各国对建筑住宅及公用建筑物的要求越来越高。相继出台了一系列的建筑防火规范。硼硅酸盐单片防火玻璃以其低热膨胀系数(4×10^-6)、良好的热稳定性、化学稳定性、机械性能、光学性能和优良的工艺性能在各类防火玻璃中脱颖而出。然而在硼硅酸盐单片防火玻璃的生产过程中，含硼原料主要使用五水硼砂，在1600℃左右的较高的熔制温度使得硼挥发较为严重，有文献报道在玻璃熔制过程中硼挥发主要发生在1000℃以前，此阶段硼挥发量占全程挥发量的约63％，造成硼原料损失，增加成本，最终使玻璃产生分相、起皮等结构不均匀缺陷。

采用浮法生产硼硅酸盐单片防火玻璃，需要比普通硅酸盐玻璃更高的熔制温度，现在普遍采用全电熔或者全氧加电助熔的熔化方式。然而这两种熔化方式在硼硅酸盐单片防火玻璃的生产中都有其弊端。全电熔熔方式可有效减少硼的挥发，但玻璃液的熔制、均化效果不良，易形成条纹等缺陷，全氧加电助熔的熔化方式可以使玻璃液的熔制、均化效果良好，但易造成硼的挥发，增加成本，最终使玻璃产生分相、起皮等结构不均匀缺陷。

通常在硼硅酸盐防火玻璃的生产中，采用的配合料一般具有一定的含水率，主要目的是使原料混合更加均化以及减少原料的飞扬等作用，然而水分的存在会加剧熔制过程中硼的挥发，造成硼原料损失，最终影响玻璃质量。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种控制硼硅酸盐单片防火玻璃中硼挥发的熔窑装置及其方法，用于解决现有技术中的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型是通过包括如下的技术方案实现的。

本实用新型提供一种控制硼硅酸盐单片防火玻璃中硼挥发的熔窑装置，所述熔窑装置包括熔窑本体，所述熔窑本体包括加热腔，所述加热腔内设有挡墙，所述挡墙将所述加热腔分隔为预熔区和强熔区，且所述预熔区和所述强熔区的底部连通。

一个优选的实施例中，所述预熔区采用全电熔方式加热初熔硼硅酸盐单片防火玻璃的各原料组分的混合料。

更为优选地，硼硅酸盐单片防火玻璃的各原料组分及重量份为：

一个优选的实施例中，所述强熔区采用火焰加热和电熔相结合的方法进一步加热熔融。

在一个优选的实施例中，所述预熔区的侧面和底部设有若干加热电极。

在一个优选的实施例中，所述预熔区上设有投料口。

在一个优选的实施例中，所述强熔区的侧面设有若干喷枪。

在一个优选的实施例中，所述强熔区的侧面设有烟道。

在一个优选的实施例中，所述强熔区的底部设有若干加热电极。

在一个优选的实施例中，强熔区的温度为1600～1700℃。

一种控制硼硅酸盐单片防火玻璃生产中硼挥发的方法，所述方法采用上述所述熔窑装置，将硼硅酸盐单片防火玻璃的各原料组分混合均匀后通过投料口投入预熔区中被电加热初熔，加热初熔后流动相通过底部流入强熔区内，在强熔区内通过电和火焰同时加热进一步熔融得到均匀的玻璃液。

本实用新型解决了背景技术中存在的缺陷，所述的一种有效控制单片防火玻璃硼挥发的方法，采用预熔区全电熔熔化和强熔区火焰加电助熔的熔化方式，可以大大的减少硼硅酸盐单片防火玻璃生产中硼的挥发，最大可减少硼挥发5％～15％，节约了硼原料，延长了窑龄。

附图说明

图1显示为本实用新型中玻璃熔窑预熔区和强熔区的俯视图。

图2显示为本实用新型中玻璃熔窑预熔区和强熔区的剖视图。

图1和图2中附图标记如下：

1 投料口

2 加热电极

3 预熔区

4 挡墙

5 强熔区

6 喷枪

7 烟道

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。

如图1和2所述，本实用新型实施例提供一种控制硼硅酸盐单片防火玻璃生产中硼挥发的熔窑装置，所述熔窑装置包括熔窑本体，所述熔窑本体包括加热腔，所述加热腔内设有挡墙4，所述挡墙4将所述加热腔分隔为预熔区3和强熔区5，且所述预熔区3和所述强熔区5的底部连通。

在本申请一个具体的实施例中，所述挡墙的上端与所述熔窑本体固定连接，所述挡墙的下端与所述熔窑本体加热腔的底部留有间隙，形成预熔区3和强熔区5连通的通道。

一个优选的实施例中，所述预熔区3采用全电熔方式加热初熔硼硅酸盐单片防火玻璃的各原料组分的混合料。全电熔方式即采用电加热方式。经预熔区3加热初熔后，硼硅酸盐单片防火玻璃的各原料组分的混合料形成硼硅酸盐化合物及部分玻璃液。优选地，加热初熔的温度为900～1100℃。

一个优选的实施例中，所述强熔区5采用火焰加热和电熔相结合的方法加热熔融。更优选地，所述火焰加热包括全氧燃烧、富氧燃烧或空气燃烧。玻璃液通过连通的底部由预熔区3流动进入强熔区5。

在一个优选的实施例中，所述预熔区3的侧面和底部设有若干加热电极2。优选地，所述加热电极2为均匀分布。

在一个优选的实施例中，所述预熔区3上设有投料口1。投料口1处设有密封盖。在加热熔融时预熔区3为密闭空间。

在一个优选的实施例中，所述强熔区5侧面设有若干喷枪6。在一个更优选的实施例中，所述强熔区5与玻璃液流动方向平行的侧面设有若干喷枪6。任一侧面设有若干喷枪6或两个侧面均设有若干喷枪6。优选地，两个侧面均设有若干喷枪6。更优选地，所述两个侧面的喷枪6交错布置。

在一个优选的实施例中，所述强熔区5与玻璃液流动方向平行的侧面设有烟道7。任一侧面设有烟道7或两个侧面均设有烟道7。优选地，两个侧面均设有烟道7。烟道7用于排除燃烧产生的烟气。

在一个优选的实施例中，所述强熔区5的底部设有若干加热电极2。

在一个优选的实施例中，强熔区5的温度为1500～1700℃。

一种控制硼硅酸盐单片防火玻璃中硼挥发的方法，所述方法采用上述所述装置，将硼硅酸盐单片防火玻璃的各原料组分混合均匀后投入预熔区3中被电加热初熔，加热初熔后获得的流动相通过底部流入强熔区5内；在强熔区5内，通过电和火焰同时加热进一步熔融得到均匀的玻璃液。所述玻璃液用于制造硼硅酸盐单片防火玻璃。

在一个优选的实施例中，加热初熔的温度为900～1100℃。在一个优选的实施例中，从投料口1投入硼硅酸盐单片防火玻璃的各原料组分的混合物。在一个优选的实施例中，预熔区3中采用加热电极2加热。在一个优选的实施例中，强熔区5中采用加热电极2和喷枪6同时加热。在一个优选的实施例中，强熔区5中加热熔融温度为1500～1700℃。在一个优选的实施例中，燃烧产生的烟气由两侧的烟道7排出。

所述硼硅酸盐单片防火玻璃的各原料组分的混合料为混合干粉。不需要添加水分混合。

本实用新型上述技术方案解决了背景技术中存在的缺陷，其能够有效控制单片防火玻璃生产中硼的挥发，采用预熔区全电熔熔化和强熔区火焰加电助熔的熔化方式，可以大大的减少硼硅酸盐单片防火玻璃生产中硼的挥发，最大可减少硼挥发5％～15％，节约了硼原料，延长了窑龄。

实施例1

本实施例中待加工熔化的硼硅酸盐单片防火玻璃的各原料组分包括以下原料组分及重量份：

采用本实用新型实施例中上述熔窑装置及方法进行加热熔融形成均匀的玻璃液，通过成型制成玻璃制品。

各原料组分的混合物中，硼元素的含量为3.111重量份；

对实施例1中玻璃制品采用化学滴定法测定获得硼元素的含量为2.950重量份。

硼元素的挥发量为0.161重量份，挥发的硼元素占原料组分中硼含量的5.18％。

对比例1

采用现有技术中全氧加电助熔的熔化方式加热熔融实施例1中的硼硅酸盐单片防火玻璃的各原料组分的混合物，形成的玻璃液通过成型制成玻璃制品。

各原料组分的混合物中，硼的含量为3.111重量份。

对对比例1中的玻璃制品采用化学滴定法测定获得硼的含量为2.650重量份。

硼元素的挥发量为0.461重量份，挥发的硼元素占原料组分中硼含量的14.92％。

实施例2

本实施例中待加工熔化的硼硅酸盐单片防火玻璃的各原料组分包括以下原料组分及重量份：

采用本实用新型实施例中上述熔窑装置及方法进行加热熔融形成均匀的玻璃液，通过成型制成玻璃制品。

各原料组分的混合物中，硼的含量为3.93重量份；

对实施例2中玻璃制品采用化学滴定法测定获得硼的含量为3.72重量份。

硼元素的挥发量为0.21重量份，挥发的硼元素占原料组分中硼含量的5.34％。

对比例2

采用现有技术中全氧加电助熔的熔化方式加热熔融实施例2中的硼硅酸盐单片防火玻璃的各原料组分的混合物，形成的玻璃液通过成型制成玻璃制品。

各原料组分的混合物中，硼的含量为3.93重量份。

对对比例2中的玻璃制品采用化学滴定法测定获得硼的含量为3.48重量份。

硼元素的挥发量为0.45重量份，挥发的硼元素占原料组分中硼含量的11.45％。

此外应理解，本实用新型中提到的一个或多个方法步骤并不排斥在所述组合步骤前后还可以存在其他方法步骤或在这些明确提到的步骤之间还可以插入其他方法步骤，除非另有说明；还应理解，本实用新型中提到的一个或多个设备/装置之间的组合连接关系并不排斥在所述组合设备/装置前后还可以存在其他设备/装置或在这些明确提到的两个设备/装置之间还可以插入其他设备/装置，除非另有说明。而且，除非另有说明，各方法步骤的编号仅为鉴别各方法步骤的便利工具，而非为限制各方法步骤的排列次序或限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容的情况下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。