生产高温玻璃的窑炉的制作方法

1.本实用新型涉及一种熔制高温玻璃的装置，尤其是涉及一种熔制高温玻璃的全氧燃烧窑炉。


背景技术：

2.高温玻璃具有高熔点、高成型温度的特点，用普通的空气助燃窑炉熔化时，玻璃的缺陷较多，如气泡、结石等，同时也无法保证其成型温度，造成玻璃成型作业困难。现有的玻璃窑炉一般设计为正方体或长方体，其炉内温差不均匀，也不能满足高温玻璃的生产要求；生产玻璃普遍采用连熔窑炉技术，但在生产某些特殊玻璃或研制新产品时通常采用单坩埚窑炉。随着特殊高温玻璃的需求量日益增加，采用单坩埚小批量生产窑炉生产高温玻璃，存在产品规格受限、良品率不高、维修频繁、生产成本高等问题，满足不了国内市场的需求，因此，设计一款适用于熔制高温玻璃的窑炉显得越来越迫切。


技术实现要素：

3.本实用新型所要解决的技术问题是提供一种温场均匀、适用于生产高温玻璃的窑炉。
4.本实用新型解决技术问题所采用的技术方案是：生产高温玻璃的窑炉，炉膛底、下侧墙、上侧墙和炉顶组合形成炉膛，所述上侧墙和/或炉顶上设置有至少一支全氧烧枪，所述下侧墙上设置有一对以上的加热电极，所述炉膛的横截面为圆形或趋于圆形。
5.进一步的，所述上侧墙上开有加料口，所述炉顶上开有搅拌器口和排烟口，所述炉膛底上开有出料口。
6.进一步的，所述炉膛底、下侧墙、上侧墙和炉顶外部均设置有由多层复合保温层制成的保温墙。
7.进一步的，所述炉膛的横截面为趋于圆形是指横截面为正多边形，优选为正六边形、正八边形或正十边形。
8.进一步的，所述上侧墙和/或炉顶上设置有2
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12支全氧烧枪。
9.进一步的，所述全氧烧枪向下与上侧墙呈45
‑
90度安装。
10.进一步的，所述炉膛底、下侧墙、上侧墙和炉顶均采用电熔高锆耐火材料和/或电熔锆刚玉耐火材料制成。
11.进一步的，所述炉顶为拱形结构。
12.进一步的，所述保温墙由重质耐火材料和/或2
‑
3层轻质耐火砖和/或1
‑
2层纤维制品制成。
13.进一步的，所述下侧墙设置有1
‑
5对加热电极。
14.本实用新型的有益效果是：通过将生产玻璃的窑炉的炉膛设计成圆形或趋于圆形的空腔，使窑炉内的温场更均匀，玻璃的内在质量更好；通过全氧燃烧烧嘴的合理设置和加热电极的双重作用，使炉内温度可达1400
‑
1700℃，适于高温玻璃的生产。
附图说明
15.图1是本实用新型窑炉的主视图的剖视图。
16.图2是本实用新型窑炉的第一种炉膛的横截面示意图。
17.图3是本实用新型窑炉的第二种炉膛的横截面示意图。
18.图4是本实用新型窑炉的第三种炉膛的横截面示意图。
具体实施方式
19.如图1
‑
4所示，本实用新型的生产高温玻璃的窑炉包括炉膛底1、下侧墙2、上侧墙4和炉顶6，且炉膛底1、下侧墙2、上侧墙4和炉顶6组合在一起形成炉膛8，所述炉膛8的横截面(与炉膛底1平行的截面)为圆形或趋于圆形，所述上侧墙4和/或炉顶6上设置有至少一支全氧烧枪5。
20.当炉膛8的横截面呈正方形或长方形时，炉内温场存在局部温度高、局部温度低的情况，如炉角位置的温度会偏低，导致窑炉内温场不均，在熔化玻璃的过程中，各部位的玻璃液温度也不一致，从而使玻璃出现条纹和气泡等质量问题。本实用新型通过将炉膛8的横截面设计成圆形或趋于圆形，能较大程度地缩小各部位的温差，越是趋近于圆形，越能使窑炉内温场均匀，但在实际生产过程中，考虑到窑炉的整体设计和成本控制等因素，将将炉膛8的横截面设计为正多边形,优选将炉膛8的横截面设计为正六边形、正八边形或正十边形，如图2、图3和图4所示。
21.炉膛底1、下侧墙2、上侧墙4和炉顶6外部均设置有由多层复合保温层制成的保温墙7，可以有效降低生产过程中窑内温度的流失，保证温度的升高和保持温度。保温墙7由重质耐火材料和/或2
‑
3层轻质耐火砖和/或1
‑
2层纤维制品制成。
22.由于本实用新型窑炉用于生产高温玻璃，所以炉膛底1、下侧墙2、上侧墙4和炉顶6均采用耐高温耐腐蚀的材料制成，一般情况下采用电熔锆刚玉材料，但在全氧燃烧和电极加热的共同作用下，锆刚玉的腐蚀速度也较快，因此实用新型人综合考虑修炉时间、修炉材料、人工成本等因素后，采用电熔高锆耐火材料制作炉膛底1、下侧墙2、上侧墙4和炉顶6，或采用电熔高锆耐火材料与电熔锆刚玉材料混合制作炉膛底1、下侧墙2、上侧墙4和炉顶6，可有效节约生产成本。
23.熔制高温玻璃需要持续稳定的高温，采用全氧燃烧不仅可以提高燃烧效率增加热值，而且可以改变玻璃液的气氛环境。在上侧墙4和/或炉顶6上设置至少一支全氧烧枪5，通过热辐射的方式对玻璃原料进行加热，为使温度更高和温场更均匀，优选设置2
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12支全氧烧枪5，更优选设置2
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8支全氧烧枪5，且均匀分布在窑炉上侧墙4和/或炉顶6上。通常情况下，热辐射方式熔化玻璃都是采用将燃烧烧枪5与侧墙呈90度设置，火焰直接对准侧壁，不仅热利用率低，而且对侧壁的腐蚀也十分严重。本实用新型中将全氧烧枪5向下与上侧墙4呈45
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90度安装，优选为50
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89度安装，更优选为60
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88度安装，进一步优选为65
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88度安装，如图1所示。本实用新型中全氧烧枪5所产生的火焰对所要熔化的玻璃液有一定的热对流，由于火焰的高温区与玻璃液接触或距离较近，所以玻璃的熔化不仅能吸收火焰的辐射加热，还能吸收火焰带来的对流加热，大大提高了热效率，对节约能源非常有利；另外由于全氧烧枪5设置角度及其火焰长度合理，火焰高温区远离上侧墙4，减小了对窑炉的腐蚀。无论全氧烧枪5设置在上侧墙4还是炉顶6上，或是上侧墙4和炉顶6都设置时，全氧烧枪5仍按上
述角度设置。
24.本实用新型窑炉中，下侧墙2上设置有加热电极3。由于本实用新型窑炉用于高温玻璃的熔制，若采用锡电极，则很容易在使用过程中使锡电极因高温腐蚀脱落，进入玻璃液，使玻璃中出现结石等内在质量问题，因此本实用新型中加热电极3优选采用钼电极或铂金电极。为使窑炉内玻璃液的温场均匀，优选设置1
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5对加热电极，更优选设置1
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4对加热电极。
25.本实用新型窑炉中，上侧墙4上开有加料口12，用于玻璃原料的加入；炉膛底1上开有出料口11，用于玻璃液的排出；炉顶6上开有排烟口10，用于玻璃熔化过程中产生的烟气及粉尘的排出。生产高温玻璃时，采用鼓泡的方式均化玻璃非常困难，本实用新型中，炉顶6上开有搅拌器口9，用于搅拌器的安装和升降，在玻璃生产过程中通过搅拌的方式实现玻璃的均化。炉顶6可采用多种形式设计，如平顶式、曲面式，本实用新型中，炉顶6优选采用拱形结构，在高温条件下，坚固耐用。
26.采用本实用新型窑炉生产高温玻璃，全氧烧枪5设置在上侧墙4和/或炉顶6上，加热电极3设置在下侧墙2上，下侧墙2位于玻璃液区域，上侧墙4是火焰空间，由于加热电极3在数量、设置位置等方面的合理选择，且加热电极3可直接加热玻璃液，全氧烧枪5在数量、设置角度及其火焰长度等方面的合理选择，两者相结合，可以有效使炉膛8内温度快速升至并保持1400
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1700℃，炉内温场更均匀，且本实用新型窑炉经久耐用，可生产各种规格和品种的高温玻璃。