放射性废物处理系统及其熔融方法与流程

1.本技术涉及放射性废物处理技术领域，具体涉及一种放射性废物处理系统及其熔融方法。


背景技术：

2.目前，在核工业领域中，冷坩埚玻璃固化技术由于具有处理温度高、可处理废物类型广、熔炉使用寿命长、退役容易等优点，成为国内及国际上用于放射性废物处理采用的较为先进的工艺手段。由于冷坩埚的埚体的容积有限，在处理主要以液态存在的放射性废物(即放射性废液)时，可以通过配备一台煅烧炉(例如回转煅烧炉)提前对放射性废液进行预处理，这种方式被称为两步法冷坩埚玻璃固化技术。两步法冷坩埚玻璃固化技术的主要设备包括煅烧炉和冷坩埚。
3.煅烧炉通常采用回转煅烧炉，回转煅烧炉包括支架、可转动地设置在支架上的炉管、用于加热炉管的加热部件、与炉管的第一端连通的进料管及与炉管的第二端连通的出料管，炉管可沿自身轴线转动。放射性废液及其他添加剂通过进料管进入到炉管中，通过加热部件对炉管进行加热，与此同时炉管沿自身轴线进行转动，放射性废液逐渐被煅烧转形至固体粉末状物料。
4.冷坩埚是利用电源产生高频(105～106hz)电流，再通过感应线圈转换成电磁流透入待处理物料，形成涡流产生热量，实现待处理物料的直接加热熔融。冷坩埚主要包括冷坩埚埚体和熔融加热结构，冷坩埚埚体是由通冷却水的金属弧形块或管组成的容器(容器形状主要有圆形或椭圆形)，熔融加热结构包括缠绕在冷坩埚埚体的外侧的感应线圈和与感应线圈电性连接的高频感应电源。当待处理物料放置在冷坩埚埚体内后，打开高频感应电源向感应线圈通电，通过感应线圈将电流转换成电磁流并透过冷坩埚埚体的壁体进入待处理物料内部，从而在待处理物料内部形成涡流产生热量，进而实现对待处理物料的加热。冷坩埚工作时金属弧形块或管内连续通入冷却水，冷坩埚埚体内的熔融物的温度很高，一般可高达2000℃以上，但冷坩埚埚体的壁体仍保持较低温度，一般小于200℃，从而使熔融物靠近冷坩埚埚体的壁体的低温区域形成一层2～3cm厚的固态物(冷壁)，因此称为“冷”坩埚。


技术实现要素：

5.根据本技术的第一个方面，提供了一种放射性废物处理系统，其中，包括煅烧装置和熔融系统，所述熔融系统包括熔融装置，放射性废物进入到所述煅烧装置中进行煅烧转形，得到的物料再与玻璃基料一同进入到所述熔融装置中进行熔融并形成熔融玻璃。
6.根据本技术的第二个方面，提供了一种用于熔融放射性废物处理系统的冷坩埚内的玻璃的方法，其中，包括：向所述冷坩埚内加入加热材料，所述加热材料包括铝热剂或者多个石墨球；控制所述冷坩埚的电源开启，以在所述冷坩埚内产生电磁场；所述加热材料在所述电磁场的作用下被加热至燃烧，以使所述冷坩埚内的玻璃开始熔融；调整所述电源的
频率和/或功率，以使所述玻璃完全熔融。。
7.根据本技术的第三个方面，提供了一种用于熔融放射性废物处理系统的冷坩埚内玻璃的方法，其中，包括：控制加热件的高度降低，以使所述加热件与所述冷坩埚内的玻璃接触；接通所述加热件的电源，以使所述加热件对所述玻璃进行加热；当所述玻璃开始熔融时，接通所述冷坩埚的电源，产生电磁场，以对所述玻璃熔融形成的熔区进行加热；当形成足够的玻璃熔区后，关闭所述加热件的电源，控制所述加热件的高度升高，以使所述加热件远离所述玻璃；通过所述电磁场继续对所述玻璃熔区进行加热，直至所述玻璃完全熔融；其中，所述加热件包括：导体或半导体加热件，或者，至少一个加热电极。
附图说明
8.通过下文中参照附图对本技术所作的描述，本技术的其它目的和优点将显而易见，并可帮助对本技术有全面的理解。
9.图1是根据本技术实施例一的第一种盖体的结构示意图；
10.图2是根据本技术实施例一的第二种盖体的结构示意图；
11.图3是根据本技术实施例一的坩埚的结构示意图；
12.图4是根据本技术实施例一的物料处理设备的结构示意图；
13.图5是根据本发明实施例二的用于熔融玻璃的装置的结构示意图；
14.图6是根据本发明实施例二的第一种用于熔融冷坩埚内玻璃的方法的流程图；
15.图7是根据本发明实施例二的第二种用于熔融冷坩埚内玻璃的方法的流程图；
16.图8是图7的方法中配制铝热剂的具体流程图；
17.图9是根据本发明实施例二的第三种用于熔融冷坩埚内玻璃的方法的流程图；
18.图10是根据本发明实施例三的一种用于熔融冷坩埚内玻璃的方法的流程图；
19.图11是根据本发明实施例三的另一种用于熔融冷坩埚内玻璃的方法的流程图；
20.图12是根据本发明实施例三的一种用于熔融玻璃的装置的结构示意图；
21.图13是根据本发明实施例三的另一种用于熔融玻璃的装置的结构示意图；
22.图14是根据本发明实施例三的一种导体或半导体加热件的结构示意图；
23.图15是根据本发明实施例三的另一种导体或半导体加热件的结构示意图；
24.图16是根据本发明实施例三的加热电极的结构示意图。
25.需要说明的是，附图并不一定按比例来绘制，而是仅以不影响读者理解的示意性方式示出。
具体实施方式
26.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例的附图，对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本技术的一个实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本技术的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
27.除非另外定义，本技术使用的技术术语或者科学术语应当为本技术所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。
28.本技术实施例提供了一种放射性废物处理系统，放射性废物处理系统包括煅烧装
置和熔融系统，所述熔融系统包括熔融装置，放射性废物进入到所述煅烧装置中进行煅烧转形，得到的物料再与玻璃基料一同进入到所述熔融装置中进行熔融并形成熔融玻璃。
29.实施例一
30.本技术的实施例首先提供了一种用于坩埚的腔体100的盖体200，腔体100限定出用于对物料进行加热的加热腔110，加热腔110具有开口，盖体200用于开闭开口。图1是根据本技术实施例一的第一种盖体的结构示意图；图2是根据本技术实施例一的第二种盖体的结构示意图；图3是根据本技术实施例一的坩埚的结构示意图。
31.可以理解地，坩埚可以为冷坩埚，冷坩埚是利用电源产生高频电流，再通过感应线圈(可以为高频感应线圈)转换成电磁流透入待加热物料内部形成涡流产生热量，实现物料的直接加热熔融。冷坩埚的腔体100是由通冷却水的金属弧形块或管组成的容器，容器形状主要有圆形或椭圆形，冷坩埚工作时金属管内连续通冷却水，冷坩埚内熔融物的温度可高达2000℃以上，但腔体100的壁面仍保持较低温度(一般小于200℃)，使其在运行过程中物料在其内壁面形成低温区域形成一层固态的壳。冷坩埚不需要耐火材料，不用电极加热，形成的固态的壳可以减少物料对冷坩埚的腐蚀作用，延长冷坩埚的使用寿命，使得冷坩埚可以对腐蚀性物料进行处理，其中，冷坩埚的卸料口可以位于加热腔110的底部。
32.冷坩埚工作时，感应线圈通入交变电流，在感应线圈内部和周围产生一个交变电磁场。由于冷坩埚的每根金属管之间彼此绝缘，所以每根管内都产生感应电流，相邻两管的截面上电流方向则相反，彼此在管间建立的磁场方向相同，向外表现为磁场增强效应。因此冷坩埚的每一缝隙处都是一个强磁场，冷坩埚如同强流器一样，将磁力线聚集到坩埚内的物料上，坩埚内的物料就被这个交变的磁场的磁力线所切割，坩埚内的物料中就产生感应电动势，由于感应电动势的存在，物料的熔体表面薄层内将形成封闭的电流回路，由于涡流回路产生大量的热，从而使物料熔化。
33.其中，冷坩埚可以用于两步法玻璃固化工艺，两步法玻璃固化工艺中，先使放射性待处理物料在回转煅烧炉中经过预处理，转化为泥浆或者固体粉末状态，然后将预处理后物料与玻璃基料一起加入冷坩埚，并在冷坩埚内熔融成玻璃，由此，可以避免放射性物质对环境的危害。
34.在坩埚中，部分物料的加热过程，例如，非金属材料从室温加热到熔点这一过程一般不能由感应方法来直接完成，而需要用外部加热源。外部加热源在坩埚内部材料中心处先建立一个熔化的“种区”，这一熔化的“种区”吸收高频磁场的能量后逐步扩大，最终实现对全部材料的熔化。“种区”的形成可以采用启动介质的投递来实现，其中，启动介质可以是导电的高熔点金属块等。
35.本技术的实施例提供的盖体200开设有投递口211，投递口211用于在盖体200封闭开口时提供加热腔110外的启动介质进入加热腔110的至少部分路径，启动介质用于在受热时触发所述加热腔110内的物料的加热过程。
36.本技术的实施例提供的这种盖体200可以满足需要有启动介质触发加热的物料的加热，可以在物料需要加热时进行启动介质的投递，相比于将启动介质直接附着在物料上可以避免误操作导致加热的产生。
37.在本技术的一些实施例中，盖体200包括本体210以及第一导向管220，本体210开设有投递口211。第一导向管220限定出具有与投递口211连通并向加热腔110外延伸的第一
管孔，第一管孔用于在盖体200封闭开口时提供加热腔110外的启动介质进入加热腔110的至少另一部分路径。可以理解地，第一导向管220可以为启动介质进行导向，并且还可以使得启动介质在投递时避免与坩埚的壁面接触，从而保证坩埚运行的安全性。
38.在本技术的另一些实施例中，盖体220包括本体210以及第二导向管230，本体210开设有投递口211。第二导向管230限定出具有与投递口211连通并向加热腔110内延伸的第二管孔，第二管孔用于在盖体200封闭开口时提供加热腔110外的启动介质进入加热腔110的至少又一部分路径。可以理解地，第二导向管230可以为启动介质进行导向，并且还可以使得启动介质在投递时避免与坩埚的壁面接触，从而保证坩埚运行的安全性。
39.在本技术的其他实施例中，如图2所示，盖体200可以包括本体210、第一导向管220和第二导向管230。本体210开设有投递口211。第一导向管220限定出具有与投递口211连通并向加热腔110外延伸的第一管孔，第一管孔用于在盖体200封闭开口时提供加热腔110外的启动介质进入加热腔110的至少另一部分路径。第二导向管230限定出具有与投递口211连通并向加热腔110内延伸的第二管孔，第二管孔用于在盖体200封闭开口时提供加热腔110外的启动介质进入加热腔110的至少又一部分路径。可以理解地，第一导向管220以及第二导向管230可以为启动介质进行导向，并且还可以使得启动介质在投递时避免与坩埚的壁面接触，从而保证坩埚运行的安全性。
40.当盖体200包括本体210、第一导向管220和第二导向管230时，第一导向管220和第二导向管230可以一体成型，从而提高盖体200的生产效率。第一导向管220和第二导向管230也可以不是一体成型的，例如，可以是通过焊接、螺纹连接等各种方式连接而成。
41.在一些实施例中，第一管孔的延伸方向与第二管孔的延伸方向可以相同，由此，启动介质在投递过程的路径简单，便于实现启动介质的投递。
42.本体210可以包括顶壁212以及侧壁213，侧壁213由顶壁212的周缘向下延伸，侧壁213开设有投递口211。由于便于操作人员进行启动介质的投递，尤其是当坩埚的整体的体积较大时，能方便操作人员投递启动介质，
43.顶壁212还可以开设有进料口214，进料口214用于在盖体200封闭开口时提供加热腔110外的物料进入加热腔110的至少部分路径。由此，在盖体200封闭开口时，物料也能进入加热腔110。
44.进料口214可以开设于顶壁212，由此，物料在进入加热腔110中过程中可以利用重力自然下落，其中，进料口214可以连接回转煅烧炉的出料口，以接收回转煅烧炉的出料。
45.第二导向管230以及进料口214在水平平面上的投影不具有重合部分。由此，避免物料的下落被第二导向管230遮挡，并同时避免启动介质的投递路径被物料遮挡，保证坩埚的正常运行。
46.在本技术的一些实施例中，第二管孔可以沿水平方向延伸，由此，启动介质在投递过程中即使掉落至第二导向管内也不会在重力作用下滚动，从而保证坩埚运行的安全。
47.盖体200还可以包括门体240，门体240设置于第一导向管220远离投递口211的一端，用于开闭第一管孔远离投递口211的管口。由此，可以保证坩埚在运行时使得加热腔110处于相对稳定、密封的环境，保证加热的效果。
48.在本技术的一些实施例中，门体240与第一导向管220的下端枢转连接，以通过枢转实现对管口的开闭。由此，可以避免打开门体240时门体240在重力作用下封闭管口而对
启动介质的投递过程产生影响，从而提升用户体验，保证投递过程的顺利进行。
49.在本技术的其他实施例中，门体240与第一导向管220的连接可以通过其他方式实现，例如，通过卡扣等方式来实现。其中，门体240与第一导向管220的连接处可以设置有密封件，从而实现门体与导向管220间的密封连接。
50.本技术的实施例还提供了一种坩埚10，如图3所示，坩埚10包括腔体100以及上述任一盖体200。腔体100限定出用于对物料进行加热的加热腔110，加热腔110具有开口，盖体200用于开闭开口。其中，腔体的其他相关内容可以参照前述实施例，在此不再赘述。
51.本技术的实施例还提供了一种物料处理设备，图4是根据本技术实施例一的物料处理设备的结构示意图，物料处理设备包括炉具300以及上述腔体。
52.炉具300将放射性物料加热成浆状或粉末状，腔体用于接收并加热玻璃基料以及浆状或粉末状的所述放射性物料，以获得固化玻璃。
53.其中，炉具300可以为回转煅烧炉，回转煅烧炉传热过程主要包括炉内、炉壁和炉外三部分。回转炉内的温度依次分几个不同温度逐渐升高的区域，物料在炉内高温状态下持续时间长，炉内气体湍流程度高，搅拌效果好，且气、固体接触良好，物料在回转炉高温状态下持续时间长，有利于物料煅烧处理，炉内无移动的机械组件，操作稳定，控制方便，能实现连续出料，产生的二次废物较少，同时煅烧后的氧化物比表面积大，易于后续固化处理。
54.本技术的实施例提供的这种盖体200、坩埚以及物料处理装置可以满足需要有启动介质触发加热的物料的加热，可以在物料需要加热时进行启动介质的投递，相比于将启动介质直接附着在物料上可以避免误操作导致加热的产生。
55.实施例二
56.放射性废物处理系统的熔融装置为冷坩埚2010。本发明的一个方面提供了一种用于熔融冷坩埚内玻璃的方法，该方法应用于冷坩埚，具体可以应用于放射性废液或者废物的玻璃固化工艺过程中。当然，该方法也可以应用于其他工艺过程中，此处并不做限定。
57.图6是根据本发明实施例二的第一种用于熔融冷坩埚内玻璃的方法的流程图。如图6所示，本实施例中的方法，可以包括以下步骤。
58.步骤s110、向冷坩埚内加入加热材料，加热材料包括铝热剂或者多个石墨球。
59.本实施例中所使用的加热材料为铝热剂或者多个石墨球。由于铝热剂或者石墨球的尺寸较小，在加入到冷坩埚内时不需要将冷坩埚完全拆卸，例如，可以通过冷坩埚盖体上的投料口将铝热剂或者石墨球加入到冷坩埚内。如图5所示的用于熔融玻璃的装置的结构示意图中，冷坩埚2010包括盖体11，盖体11上开设有投料口14，加热材料可以通过该投料口14加入到冷坩埚内。其中，加热材料的尺寸小于投料口14的尺寸，对加热材料的具体尺寸并不做限制。当然，也可以通过其他方式将加热材料加入到冷坩埚内。
60.在一些实施方式中，加热材料为多个石墨球，其中，石墨球的直径小于或等于预定尺寸，预定尺寸例如可以为20毫米。具体地，例如，石墨球的直径可以为2毫米、5毫米、10毫米、15毫米或20毫米等，本实施例对石墨球的具体直径并不做限制。其中，所加入的多个石墨球中，各个石墨球的直径可以相同，也可以不同。在其他实施方式中，所使用的加热材料并不限于石墨球，也可以为石墨块、石墨颗粒等其他形状的小尺寸的石墨材料，并且可以通过冷坩埚盖体11上的投料口14加入到冷坩埚内。
61.在一些实施方式中，加热材料为铝热剂。铝热剂包括第一金属和第二金属的氧化
物，并且，第一金属比第二金属的性质活泼。在本实施方式中，铝热剂可以为颗粒状和/或粉末状，例如，第一金属和第二金属的氧化物均为颗粒状，或者，第一金属与第二金属的氧化物均为粉末状，或者，第一金属与第二金属氧化物中的一者为颗粒状，另一者为粉末状。当然，在其他实施方式中，铝热剂也可以为小尺寸的其他形状。
62.在一些实施方式中，向冷坩埚内加入加热材料，还包括：控制加热材料的加入量在预定范围内。例如，可以控制加热材料的加入量大于或等于第一预定阈值。当在加入量为第一预定阈值时，加热材料对玻璃加热刚好能够形成足够的玻璃熔区，足够的玻璃熔区可以在电磁场的作用下逐渐扩大直至玻璃完全熔融。控制加热材料的加入量大于或等于第一预定阈值，可以保证冷坩埚内的玻璃能够形成足够的玻璃熔区，足够的玻璃熔区能够使玻璃完全熔融。另外，还可以控制加热材料的加入量小于第二预定阈值，当所述加热材料的加入量为第二预定阈值时，加热材料被加热燃烧而产生的热量能够使冷坩埚内的部分玻璃熔融形成较大的玻璃熔区，并且可以保证冷坩埚内的温度在一定范围内，防止冷坩埚内的温度过高甚至发生爆炸。尤其是当加热材料为铝热剂时，为防止铝热剂过多而产生过多的热量甚至造成爆炸，可以控制加热材料的加入量小于或等于第二预定阈值，可以防止冷坩埚内的温度过高，同时还可以避免加热材料的浪费。
63.在一些实施方式中，可以基于所述加热材料的性质、所述玻璃的量和所述电源的功率中的至少一种，确定所述预定范围。在相同的加入量下，不同加热材料所产生的热量有所不同，从而不同的加热材料所能够熔融的玻璃量也不同，因此可以根据加热材料的性质来确定加热材料的加入量。电源的功率影响着玻璃熔区的扩大，故还可以根据电源的功率来确定加热材料的加入量。基于加热材料的性质、玻璃的量和电源的功率来确定预定范围，以控制加热材料的加入量在预定范围内，不仅可以保证冷坩埚内的玻璃能够形成足够的玻璃熔区，也避免了加热材料的浪费。
64.在一些实施例中，加热材料加入至冷坩埚内的玻璃上，还可以控制所述玻璃的量，以使所述加热材料加入后位于预定高度。可选地，控制冷坩埚内玻璃的量，使得玻璃堆积的高度为预定高度，在加热材料加入到冷坩埚内时，加热材料可以位于预定高度。其中，预定高度处为较强的磁场区域，加热材料位于此区域才能够加热燃烧使玻璃熔融。例如，预定高度可以为冷坩埚感应线圈高度的1/3
‑
3/4位置。
65.当加热材料为铝热剂时，加热材料的预定高度可以为第一高度范围。当加热材料为多个石墨球时，加热材料的预定高度可以为第二高度范围。其中，铝热剂对强磁场的依赖性较弱，可以放置在较为宽泛的磁场区域内，因此，第一高度范围可以比第二高度范围宽。
66.步骤s120、控制冷坩埚的电源开启，以产生电磁场。
67.如图5所示，冷坩埚2010还包括侧壁12，侧壁外设置有感应线圈13。控制冷坩埚2010的电源开启，电源可以为感应线圈13提供电流，以使感应线圈13在所述冷坩埚内产生电磁场。在一些实施方式中，冷坩埚2010的电源可以为高频电源，可以使感应线圈13产生高频电磁场。在其他实施方式中，冷坩埚的电源也可以为其他电源，对电源的类型不作限制。
68.步骤s130、加热材料在电磁场的作用下被加热至燃烧，以使冷坩埚内的玻璃开始熔融。
69.当感应线圈产生电磁场后，由于加热材料具有良好的导电性，可以直接被电磁场感应加热，随着加热材料温度的升高，加热材料被加热至燃烧，并产生大量的热量，以使冷
坩埚内与加热材料接触的玻璃开始熔融。
70.在一些实施方式中，加热材料为多个石墨球。石墨球在电磁场的作用下被逐渐加热至燃烧，产生的热量可以使与石墨球接触的玻璃熔融，并开始形成玻璃熔区。在石墨球的加热下，或者同时在石墨球的加热以及电磁场的感应加热下，形成的玻璃熔区逐渐扩大，直至石墨球全部燃尽。
71.在一些实施方式中，加热材料为铝热剂。铝热剂在电磁场的作用下被逐渐加热，燃烧，并发生铝热反应，铝热反应能够产生大量热量，使得与铝热剂接触的玻璃开始熔融，形成玻璃熔区。在铝热反应产生的热量的作用下，或者同时在铝热反应产生的热量以及电磁场的作用下，形成的玻璃熔区逐渐扩大，直至铝热剂全部反应。
72.步骤s140、调整电源的频率和/或功率，以使玻璃完全熔融。
73.冷坩埚内的玻璃在加热材料的加热下开始熔融时，或者，加热材料全部燃尽时，调整电源的频率和/或功率，以使形成的玻璃熔区在电磁场的作用下逐渐扩大，直至玻璃完全熔融。在冷坩埚内的玻璃完全熔融后，启动对待处理的放射性废物或废液等物料的熔制，将待处理的放射性废物或废液等物料输送至冷坩埚内，所述待处理的放射性废物或废液等物料与玻璃共同熔制形成熔融物，熔制好之后从冷坩埚内卸出并冷却，即可得到玻璃固化体。
74.在一些实施例中，在控制冷坩埚的电源开启时，电源的频率可以为初始频率，电源的功率也可以为初始功率。该初始频率和初始功率可以使加热材料被加热至燃烧，使得玻璃熔融形成玻璃熔区。当加热材料全部燃尽后，若初始频率和/或初始功率不适于对玻璃熔区进行加热，需要将电源的频率和/或功率调整至适于玻璃熔融的频率和/或功率，以使玻璃熔区能够在调整后的频率和/或功率下，继续扩大，直至玻璃完全熔融。
75.其中，调整电源的频率可以包括：调整电源的频率至预定频率，预定频率适于玻璃熔融。通过调整电源频率至预定频率，使得形成的玻璃熔区可以在合适的频率下继续扩大，直至冷坩埚内的玻璃完全熔融。
76.其中，调整电源的功率可以包括：提高电源的功率，以使玻璃完全熔融。可选的，提高电源的功率，可以包括：提高电源的功率至预定功率，预定功率适于玻璃熔融。通过提高电源功率至预定功率，使得形成的玻璃熔区可以在合适的功率下继续扩大，直至冷坩埚内的玻璃完全熔融。可选的，提高电源的功率，还可以包括：逐渐提高电源的功率，直至冷坩埚内的玻璃完全熔融。例如，在加热材料全部燃尽后，逐渐提高电源的功率，以使形成的玻璃熔区逐渐扩大，直至玻璃完全熔融。可选的，提高电源的功率，还可以包括：逐渐提高电源的功率至预定频率。
77.在一些实施方式中，在控制冷坩埚的电源开启时，电源的频率和/或功率就适于冷坩埚内玻璃的熔融，在加热材料的加热下形成的玻璃熔区，能够在该频率和/或功率下逐渐扩大。此时，在玻璃熔融的过程中，可以不对电源的频率和/或功率进行调整。
78.本实施例采用铝热剂或者多个石墨球作为加热材料，对冷坩埚内的玻璃进行加热使其开始熔融。本实施例所使用的铝热剂或者多个石墨球的尺寸较小，不需要完全拆开冷坩埚，即可将加热材料加入至冷坩埚内，操作简单，避免了冷坩埚拆装时的繁琐操作、不便以及耗时，极大地减少了操作工序，实现了不拆卸冷坩埚的情况下冷坩埚内玻璃的熔融。此外，当采用多个石墨球作为加热材料时，相比于相同质量的石墨环等大尺寸石墨材料，无需向冷坩埚内输入氧气，小尺寸的多个石墨球即可在电磁场和冷坩埚内空气的作用下被逐渐
加热至燃烧。当采用铝热剂作为加热材料时，由于铝热剂的铝热反应不需要氧气，因而也无需向冷坩埚内输入氧气。采用铝热剂或者多个石墨球作为加热材料，加热材料无需氧气即可燃烧，操作简单，并且减轻了设备的负担。
79.需要说明的是，冷坩埚内的玻璃可以包括玻璃原料或者玻璃体，其中，玻璃体为玻璃原料或者玻璃原料和待处理物料在冷坩埚内熔融后由于失去加热源而冷却固化形成的玻璃体。在玻璃固化过程中，可能出现由于故障、停电等原因不得不停机的情况，此时，冷坩埚内的玻璃原料可能未完全熔融，或者玻璃原料和待处理物料还未熔制完全，或者冷坩埚内残留有未熔制完全的玻璃原料和待处理物料，由于失去加热源，冷坩埚内的物质冷却固化而形成了玻璃体，而玻璃体的再次熔融较为困难。本实施例中的方法不仅可以用于熔融玻璃原料，还可以用于熔融玻璃体。在放射性废液的玻璃固化过程中，采用本实施例的方法熔融玻璃体，无需拆卸冷坩埚即可加入加热材料，还可以避免打开冷坩埚盖体时造成的放射性泄露。
80.此外，当冷坩埚内的玻璃为玻璃体时，若冷坩埚内玻璃体未达到预定高度，为使加热材料加入后位于预定高度，可以加入一定量的玻璃原料，以使玻璃的高度达到预定高度，进而使加热材料加入后位于预定高度。
81.图7是根据本发明实施例二的第二种用于熔融冷坩埚内玻璃的方法的流程图。如图7所示，本实施例中的方法，可以包括以下步骤。
82.步骤s210、配制铝热剂。其中，铝热剂包括第一金属和第二金属的氧化物。
83.图8示出了配制铝热剂的具体流程图。如图8所示，配制铝热剂可以包括以下步骤：步骤s211、选择第一金属；步骤s212、选择第二金属的氧化物，并且第一金属比第二金属的性质活泼；步骤s213、按比例混合第一金属和第二金属的氧化物。其中，第一金属可以包括铝、镁和钛中的一种，第二金属的氧化物可以包括三氧化二铁、四氧化三铁和氧化铜中的一种。在本实施例中，对第一金属和第二金属氧化物的种类并不做限制，在其他实施方式中，也可以为其他种类的金属和金属氧化物，例如，第二金属的氧化物还可以为三氧化二铬或者二氧化锰等。
84.在步骤s213中，按比例混合第一金属和第二金属的氧化物时，可以以铝热剂发生铝热反应时的化学计量系数为摩尔比来混合第一金属和第二金属的氧化物。例如，当第一金属为铝、第二金属氧化物为三氧化二铁时，发生铝热反应时的化学反应式如下：
85.2al fe2o3→
2fe al2o386.其中，铝与三氧化二铁的化学计量系数分别为2和1，则按照铝与三氧化二铁的摩尔比为2:1的比例混合铝与三氧化二铁。可选的，第一金属和第二金属的氧化物的一者可以稍微过量，例如，当第一金属为铝、第二金属氧化物为三氧化二铁时，铝与三氧化二铁的摩尔比可以为2:1.1。在本实施例中，对第一金属和第二金属的氧化物之间的比例并不做限制，在其他实施方式中，也可以为其他比例。
87.在本实施方式中，铝热剂可以为颗粒状和/或粉末状，例如，第一金属和第二金属的氧化物均为颗粒状，或者，第一金属与第二金属的氧化物均为粉末状，或者，第一金属与第二金属氧化物中的一者为颗粒状，另一者为粉末状。当然，在其他实施方式中，铝热剂也可以为小尺寸的其他形状。
88.在一些实施例中，在配制好所述铝热剂之后，向所述铝热剂中添加助剂。其中，所
述助剂可以包括助燃剂和/或氧化剂，可以用于引发所述铝热剂的铝热反应，起到助燃的作用，加快所述铝热剂的受热反应和燃烧的速度，从而减少玻璃熔融的时间。可选的，所述助剂可以包括：硝酸盐、氯酸钾、高锰酸钾中的一种。此外，所述助剂也可以为颗粒状或者粉末状等小尺寸的形状。
89.步骤s220、向冷坩埚内加入加热材料，加热材料为所述铝热剂。
90.步骤s230、控制冷坩埚的电源开启，以产生电磁场。
91.步骤s240、所述铝热剂在电磁场的作用下被加热至燃烧并发生铝热反应，以使冷坩埚内的玻璃开始熔融。
92.在本实施例中，铝热剂在电磁场的作用下被逐渐加热至燃烧，并发生铝热反应，铝热反应能够产生大量的热量，使得与铝热剂接触的玻璃开始熔融，形成玻璃熔区。在铝热反应产生的热量的作用下，或者在铝热反应产生的热量以及电磁场的共同作用下，形成的玻璃熔区逐渐扩大，直至铝热剂全部反应，形成了足够的玻璃熔区。
93.步骤s250、调整电源的频率和/或功率，以使玻璃完全熔融。
94.此外，本实施例中的其他过程与实施例一中的过程相同，此处，不再赘述。
95.本实施例采用铝热剂作为加热材料，尺寸较小，不需要完全拆开冷坩埚，即可将铝热剂加入至冷坩埚内，操作简单，避免了冷坩埚拆装时的繁琐操作、不便以及耗时，极大地减少了操作工序，实现了不拆卸冷坩埚的情况下冷坩埚内玻璃的熔融。此外，传统的石墨环对于强磁场的依赖性较强，需要严格控制石墨环的放置位置，使其位于冷坩埚内的较强的磁场区域，才能被电磁场感应加热进而使玻璃熔融。而本实施例所采用的铝热剂是磁感应的良导体，对强磁场的依赖性较弱，可以放置在较为宽泛的磁场区域内，即可实现玻璃熔融。
96.图9是根据本发明实施例二的第三种用于熔融冷坩埚内玻璃的方法的流程图。如图9所示，本实施例中的方法，可以包括以下步骤。
97.步骤s310、将加热材料放置在柔性容器中之后，加入到冷坩埚内，加热材料包括铝热剂或者多个石墨球。
98.其中，柔性容器由柔性材料制成，柔性容器包括容纳部，容纳部具有开口，容纳部用于放置加热材料。在一些实施方式中，柔性容器可以为塑料袋、纸袋、布袋等。此外，柔性容器还可以包括封口部，设置于所述开口处，用于选择性地打开或关闭所述开口。将加热材料由开口放置于容纳部中，再通过封口部关闭该开口，以避免容纳部中的加热材料洒落出来。在一些实施方式中，柔性容器可以为能够封口的塑料袋、纸袋、布袋等，例如自封袋等。
99.本实施例通过将加热材料放置于柔性容器中，再将放置有加热材料的柔性容器加入到冷坩埚中，避免了加热材料分散至冷坩埚内的不同位置，使铝热剂或者多个石墨球放置在一起，集中对某一位置的玻璃进行加热以形成一较大的玻璃熔区。
100.步骤s320、控制冷坩埚的电源开启，以产生电磁场。
101.步骤s330、所述加热材料在电磁场的作用下被加热至燃烧，以使冷坩埚内的玻璃开始熔融。
102.步骤s340、调整电源的频率和/或功率，以使玻璃完全熔融。
103.此外，本实施例中的其他过程与实施例一中的过程相同，此处，不再赘述。
104.本发明的另一个方面还提供了一种用于熔融玻璃的装置。图5是根据本发明实施
例二的用于熔融玻璃的装置的结构示意图。如图5所述，所述装置包括冷坩埚2010、玻璃2020、电源(图中未示出)以及加热材料30。其中，冷坩埚2010内放置有玻璃2020，冷坩埚包括盖体11和侧壁12，侧壁12外设置有感应线圈13。电源与感应线圈13电连接，用于为感应线圈13提供电流以使感应线圈13产生电磁场。其中，盖体上开设有投料口14，用于向冷坩埚2010内加入加热材料30，加热材料30用于在电磁场的作用下加热燃烧以使玻璃2020开始熔融。其中，加热材料30可以包括铝热剂或者多个石墨球。
105.需要说明的是，投料口14可以是冷坩埚盖体11上原有的开口，即可以利用冷坩埚盖体上原有的开口作为投料口14来加入加热材料，也可以是新增设的开口。
106.在一些实施方式中，投料口14上还设置有上盖(图中未示出)，上盖可选择性地打开或者关闭。在放射性废液或者放射性废物的玻璃固化过程中，使用上盖来关闭投料口14，可以避免打开冷坩埚上盖时造成的少量放射性泄露。
107.实施例三
108.本发明的一个方面提供了一种用于熔融冷坩埚内玻璃的方法，该方法应用于冷坩埚，具体可以应用于玻璃固化工艺过程中。当然，该方法也可以应用于其他工艺过程中，此处并不做限定。
109.图10是根据本发明实施例三的一种用于熔融冷坩埚内玻璃的方法的流程图。如图10所示，本实施例中的方法，可以包括以下步骤。
110.步骤s110、控制加热件的高度降低，以使所述加热件与所述冷坩埚内的玻璃接触，所述加热件包括至少一个加热电极。
111.其中，加热件可以多次使用，每次使用时加热件的损耗极小。加热件为至少一个加热电极。在一些实施方式中，加热电极可以包括硅钼电极、钼电极、钼合金电极或者碳钼电极等。当然，本实施例对电极的种类并不做限制，也可以选择能够在通电时产生大量热量的其他种类的加热电极，例如，石墨电极等。
112.如图16所示，在一些实施例中，所述加热电极可以包括加热电阻321、连接于加热电阻上的两个电极丝322，所述加热电阻321封装于所述加热电极的外壳323内，两个电极丝322从所述外壳323中延伸出来，分别连接于所述加热电极的电源的正负极。其中，所述加热电阻可以为硅钼、钼、钼合金、碳钼等，此外，所述加热电极还可以包括填料324，所述填料324填充于所述外壳323内的缝隙中。特别地，所述加热电极可以连接交流电源，也可以连接直流电源。
113.可选的，加热电极可以为棒状、长条状、螺旋状或者块状等不同形状。另外，电极的数量可以为一个，与电源的正极和负极连接。可选的，电极的数量也可以大于一个，例如，两个、三个、四个等。可选的，至少一个加热电极可以为相同的加热电极，也可以为不同的加热电极。
114.在一些实施方式中，可以控制加热件的高度降低，以使加热件刚好与冷坩埚内的玻璃接触，或者，也可以控制加热件的高度降低，以使加热件至少部分地插入玻璃内。例如，控制加热件的高度降低，直至加热件的下端与玻璃接触，或者，直至加热件的下端插入玻璃内，例如，插入玻璃内5～10厘米处。可选的，可以控制加热件的高度降低，直至加热件完全插入玻璃内。将加热件至少部分地插入玻璃中，能够使加热件与玻璃充分接触，有利于加热件对玻璃进行加热。
115.步骤s120、接通所述加热件的电源，以使所述加热件对所述玻璃进行加热。
116.其中，加热件与加热件的电源连接，接通加热件的电源，以对加热件进行通电，加热件在电流的作用下可以产生大量热量，在加热件产生的热量的作用下，冷坩埚内与加热件接触的玻璃受热开始熔融。
117.步骤s130、当所述玻璃开始熔融时，接通所述冷坩埚的电源，产生电磁场，以对所述玻璃熔融形成的熔区进行加热。
118.其中，冷坩埚外设置有感应线圈，冷坩埚的电源与感应线圈连接。当冷坩埚内与加热件接触的玻璃受热开始熔融时，接通冷坩埚的电源，以为感应线圈提供电流，使得感应线圈产生电磁场，电磁场可以对玻璃熔融形成的玻璃熔区进行感应加热。此时，在电磁场和电极的共同加热下，玻璃熔区逐渐扩大。
119.需要说明的是，在其他实施方式中，也可以通过加热件对玻璃进行加热以形成足够的玻璃熔区，在形成足够的玻璃熔区后，再接通冷坩埚的电源，产生电磁场，以对所述玻璃熔区进行感应加热。
120.步骤s140、当形成足够的玻璃熔区后，关闭所述加热件的电源，控制所述加热件的高度升高，以使所述加热件远离所述玻璃。
121.其中，足够的玻璃熔区可以是在电磁场的作用下能够逐渐扩大至冷坩埚内的玻璃完全熔融的玻璃熔区。在加热件的加热下，形成足够的玻璃熔区，该足够的玻璃熔区可以在电磁场的作用下受热而使其周围的玻璃逐渐熔融，使得玻璃熔区逐渐扩大，直至冷坩埚内的玻璃完全熔融。
122.当形成足够的玻璃熔区后，关闭加热件的电源，以停止加热件的加热，并且控制加热件的高度升高，以使加热件远离冷坩埚内的玻璃和/或玻璃熔区。
123.可选的，可以控制加热件的高度升高至冷坩埚内靠近冷坩埚的盖体处，而不从冷坩埚内移出。将加热件保持在冷坩埚内，下次使用加热件时，无需再将加热件加入至冷坩埚中，直接控制加热件的高度使其与玻璃接触即可，减少了操作工序，省时省力。
124.可选的，可以控制加热件的高度升高直至加热件从冷坩埚内移出。由于冷坩埚在工作时，冷坩埚内的温度较高，将加热件移出到冷坩埚外，可以避免加热件在不工作时的损耗。在加热件经过多次使用而具有较大的损耗而不能再次使用时，可以控制加热件的高度升高直至加热件从冷坩埚内移出，以替换新的加热件。
125.步骤s150、通过所述电磁场继续对所述玻璃熔区进行加热，直至所述玻璃完全熔融。
126.在加热件停止加热后，通过电磁场继续对玻璃熔区进行感应加热，玻璃熔区受热可以使其周围的玻璃逐渐熔融，从而逐渐使冷坩埚内的玻璃完全熔融。在冷坩埚内的玻璃完全熔融后，可以加入待处理物料，以对其进行熔制。其中，待处理物料可以为放射性废液，本实施例的方法可以用于放射性废液的玻璃固化过程中。当然，待处理物料也可以为其他类型的物料。在冷坩埚内的玻璃完全熔融后，启动对待处理的放射性废物或废液等物料的熔制，将待处理的放射性废物或废液等物料输送至冷坩埚内，所述待处理的放射性废物或废液等物料与熔融玻璃共同在电磁场的感应加热下熔制形成熔融物，熔制好之后从冷坩埚内卸出并冷却，即可得到玻璃固化体。
127.在一些实施方式中，在控制加热件远离玻璃后，可以调节冷坩埚电源的频率和/或
功率至预定值。例如，调节冷坩埚电源的频率至预定频率，所述预定频率适于玻璃的熔融；和/或，调节冷坩埚电源的功率至预定功率，以使玻璃熔区能够在电磁场的作用下逐渐扩大至玻璃完全熔融。当然，在冷坩埚的电源开启时的初始频率和/或初始功率为预定值时，也可以不对电源的频率和/或功率进行调节。
128.需要说明的是，当首次使用加热件或者加热件位于冷坩埚外时，需要先将加热件放置于冷坩埚内。在放置加热件时，可以控制加热件下降，直至加热件位于冷坩埚内。当然，也可以通过其他方式放置加热件。
129.可选的，冷坩埚内的玻璃可以包括玻璃原料或者玻璃体。其中，玻璃体为玻璃原料或者玻璃原料和待处理物料在冷坩埚内熔融后由于失去加热源而冷却固化形成的玻璃体。在玻璃固化过程中，可能出现由于故障、停电等原因不得不停机的情况，此时，冷坩埚内的玻璃原料可能未完全熔融，或者玻璃原料和待处理物料还未熔制完全，或者冷坩埚内残留有未熔制完全的玻璃原料和待处理物料，由于失去加热源，冷坩埚内的物质冷却固化而形成了玻璃体，而玻璃体的再次熔融较为困难。本实施例中的方法不仅可以用于熔融玻璃原料，还可以用于熔融玻璃体。在放射性废液的玻璃固化过程中，待处理物料为放射性废液，采用本实施例中的方法熔融玻璃体，无需拆卸冷坩埚即可使加热件放置在玻璃上，还可以避免打开冷坩埚盖体时造成的放射性泄露。
130.传统的冷坩埚不使用电极进行加热，而本实施例的方法反其道而行之，使用加热电极对冷坩埚启动过程中的玻璃进行加热熔融。传统的加热材料石墨环对于强磁场的依赖性较强，需要严格控制石墨环的放置位置，使其位于冷坩埚内的较强的磁场区域，才能使玻璃熔融。采用加热电极作为加热件，通过加热件的电源对加热件进行加热，避免了使用感应线圈的电磁场对加热件进行加热，加热件不需要依赖电磁场，因此，加热件的放置位置更为宽泛。并且，加热件工作时的损耗较小，可以重复利用。加热件还可以放置在冷坩埚内，在使用时控制其与玻璃接触，不使用时控制其远离玻璃，无需在每次使用时将加热件放入冷坩埚内，操作简单，避免了冷坩埚拆装时的繁琐操作、不便以及耗时，极大地减少了操作工序，实现了不拆卸冷坩埚的情况下冷坩埚内玻璃的熔融。同时，也避免了传统的石墨环燃烧产生的大量烟气。
131.图11是根据本发明实施例三的另一种用于熔融冷坩埚内玻璃的方法的流程图。如图11所示，本实施例中的方法，可以包括以下步骤。
132.步骤s210、控制加热件的高度降低，以使所述加热件与所述冷坩埚内的玻璃接触，所述加热件包括导体或半导体加热件。
133.其中，加热件可以多次使用，每次使用时加热件的损耗较小。加热件可以为导体或半导体加热件，可以由耐高温的导体或半导体材料制成。可选的，导体或半导体材料可以为石墨、硅钼、氮化碳、碳化硅、或者氮化硅结合碳化硅。当然，在其他实施方式中，导体或半导体材料也可以为其他能够在电流的作用下产生热量的其他材料。
134.可选的，导体或半导体加热件可以为圆形加热件、环状加热件或者u型加热件。当然，在其他实施方式中，导体或半导体加热件也可以为其他形状，例如圆盘状、块状等。
135.加热件分别与加热件电源的正极和负极连接，接通加热件的电源，以对加热件进行通电，加热件可以在电流的作用下产生大量热量。
136.特别地，加热件可以使用直流电进行加热，也可以使用交流电进行加热。加热件的
电源可以为直流电源，也可以为交流电源。
137.步骤s220、接通所述加热件的电源，以使所述加热件对所述玻璃进行加热。
138.步骤s230、当所述玻璃开始熔融时，接通所述冷坩埚的电源，产生电磁场，以对所述玻璃熔融形成的熔区进行加热。
139.步骤s240、当形成足够的玻璃熔区后，关闭所述加热件的电源，控制所述加热件的高度升高以远离所述玻璃。
140.步骤s250、通过所述电磁场继续对所述玻璃熔区进行加热，直至所述玻璃完全熔融。
141.需要说明的是，当首次使用加热件时，需要先将加热件放置于冷坩埚内。在放置加热件时，可以控制加热件下降，直至加热件位于冷坩埚内。当然，也可以通过其他方式放置加热件。每次使用完加热件后，可以控制加热件的高度升高至冷坩埚内靠近冷坩埚的盖体处，而不从冷坩埚内移出。将加热件保持在冷坩埚内，下次使用加热件时，无需再将加热件加入至冷坩埚中，直接控制加热件的高度使其与玻璃接触即可，减少了操作工序，省时省力。在加热件经过多次使用而具有较大的损耗而不能再次使用时，可以将加热件从冷坩埚内移出，以替换新的加热件。
142.此外，本实施例中的其他过程与实施例一中的过程相同，此处，不再赘述。
143.本实施例的方法使用导体或半导体加热件，通过加热件的电源对其进行加热，避免了使用感应线圈的电磁场对加热件进行加热，加热件不需要依赖电磁场，因此，加热件的放置位置更为宽泛。并且，加热件工作时的损耗较小，可以多次利用。加热件还可以放置在冷坩埚内，在使用时控制其与玻璃接触，不使用时控制其远离玻璃，无需在每次使用时将加热件放入冷坩埚内，操作简单，避免了每次使用时冷坩埚拆装的繁琐操作、不便以及耗时，极大地减少了操作工序，实现了不拆卸冷坩埚的情况下冷坩埚内玻璃的熔融。
144.本发明的另一方面提供了一种用于熔融玻璃的装置。图12是根据本发明实施例三的一种用于熔融玻璃的装置的结构示意图。如图12所示，所述装置包括：冷坩埚2010、玻璃2020、第一电源、加热件、第二电源40以及升降组件。其中，冷坩埚2010内放置有玻璃2020，冷坩埚2010的侧壁外设置有感应线圈13。第一电源(图中未示出)与感应线圈13连接，用于为感应线圈13提供电流以在所述冷坩埚2010内产生电磁场。加热件包括至少一个加热电极32，用于加热玻璃2020以使玻璃2020开始熔融。第二电源40与加热件连接，用于为加热件提供电流以产生热量。升降组件与加热件连接，用于控制加热件的高度，以使加热件接触或者远离玻璃2020。
145.加热件为至少一个加热电极32，第二电源40的正负极分别与加热电极进行连接。当利用升降组件控制电极32的高度使其与玻璃2020接触时，接通第二电源40，电极32在第二电源40提供的电流作用下产生大量热量，可以对与其接触的玻璃进行加热，使玻璃2020开始熔融。当玻璃熔融至形成足够的玻璃熔区后，关闭第二电源40，并利用升降组件控制电极32的高度使其远离玻璃2020和/或形成的玻璃熔区。在感应线圈13产生的电磁场的感应加热下，玻璃熔区可以逐渐扩大至玻璃2020完全熔融。
146.需要说明的是，本实施例中的装置可以采用上述实施例一中的方法来熔融玻璃，具体过程不再赘述。另外，本实施例中所使用的加热电极32与上述方法中所使用的加热电极相同，此处不再赘述。
147.在一些实施方式中，冷坩埚2010还包括盖体12，盖体12可拆卸地连接于冷坩埚的侧壁上。盖体12上开设有至少一个通孔3013，所述通孔3013用于穿设加热件与第二电源40之间的连接线，和/或，穿设加热件与升降组件之间的连接件60。可选的，盖体12上可以设置一个通孔3013，加热件与第二电源40之间的多个连接线和/或加热件与升降组件之间的多个连接件60均穿设于所述一个通孔3013中。可选的，盖体上可以设置多个通孔3013，通孔3013的数量与加热电极32的数量相同，每一个通孔3013对应一个加热电极32，各个加热电极32的连接线和/或连接件分别穿设在各通孔中。通过设置通孔3013，位于冷坩埚2010内部的加热件可以通过连接线连接至冷坩埚2010外部的第二电源40，和/或，位于冷坩埚2010内部的加热件通过连接件60连接至冷坩埚2010外部的升降组件。
148.在一些实施方式中，所述通孔3013的尺寸大于所述加热电极的尺寸，所述通孔3013还用于供所述加热电极移入或移出所述冷坩埚2010。通孔3013的尺寸可以设置为稍大于加热电极的尺寸，在升降组件控制电极32上下移动时，加热电极32可以通过通孔3013移入冷坩埚2010内或者从冷坩埚2010内移出，无需拆开冷坩埚的盖体或者完全拆开冷坩埚，就可以实现加热电极的移入或移出，避免了冷坩埚拆装时的繁琐操作、不便以及耗时，减少了操作工序，实现了不拆卸冷坩埚的情况下冷坩埚内玻璃的熔融。可选的，通孔3013的形状可以与加热电极相匹配，通孔3013也可以采用不同于加热电极的形状，例如，电极为圆棒状，而通孔3013为方形孔。
149.在一些实施方式中，升降组件包括固定支架51和驱动组件52。其中，加热件可拆卸地连接于固定支架51，驱动组件52与固定支架51驱动连接，用于驱动固定支架51上下移动，进而带动连接于固定支架51的所述加热件上下移动。通过控制驱动组件对加热件进行上下移动，实现了对加热件的高度控制。
150.驱动组件52可以包括传动件521和驱动电机522。其中，固定支架51上具有与传动件521相配合的传动配合部，固定支架51可以通过传动配合部与所述传动件521之间可转动地连接。驱动电机522与传动件的一端连接，用于驱动所述传动件521转动，进而带动所述固定支架51上下移动。例如，传动件521可以为丝杠或者螺杆等，固定支架51上的传动配合部可以包括与所述传动件521相配合的螺纹孔，传动件521穿设于所述螺纹孔内。通过驱动电机驱动所述传动件521转动，可以带动固定支架51沿所述传动件521的轴向方向上下移动，进而控制所述加热件的高度。
151.可选的，驱动组件52还可以包括驱动电机和伸缩组件，其中，伸缩组件的一端连接于固定支架51，另一端固定于外部支撑物(例如支撑架或者地面等)，通过驱动电机驱动伸缩组件伸展或收缩，以控制固定支架上下移动，进而控制连接于固定支架的加热件的高度。
152.需要说明的是，升降组件的结构并不限于此，在其他未示出的实施方式中，升降组件还可以包括固定支架、驱动电机和至少一个转动轮，转动轮可转动地固定在固定支架上，连接件可以为绳索，其一端固定在转动轮上，并且部分缠绕在所述转动轮上，另一端可拆卸地连接于所述加热件，驱动电机与转动轮驱动连接，以驱动所述转动轮转动。通过驱动电机控制转动轮顺时针或逆时针转动，以使所述绳索缠绕于转动轮或者从转动轮上散开，进而控制所述加热件的高度升高或降低。该升降组件还可以包括至少一个导向轮，所述导向轮固定于所述固定支架上，所述绳索经过所述导向轮，从而改变所述绳索的延伸方向。
153.可选的，在其他未示出的实施方式中，升降组件也可以包括固定支架、导轨和驱动
电机。其中，固定支架的一端可滑动地连接于所述导轨，所述加热件连接于固定支架上。通过驱动电机控制所述固定支架沿所述导轨上下滑动，进而控制所述加热件的高度升高或降低。
154.如图12所示，本实施例中的装置还可以包括连接件60。连接件60的一端连接于固定支架51，另一端可拆卸地连接于所述加热件。通过连接件60可以将加热件可拆卸地连接在固定支架51上，从而通过固定支架的上下移动控制加热件的高度升高和降低。可选的，连接件60可以通过螺纹连接的方式与加热件进行连接，例如，连接件相应的端部设置有连接片，连接片和加热件上分别具有相对应的连接孔，通过螺栓和连接孔的配合实现连接件与加热件之间的可拆卸连接。可选的，连接件60可以通过卡接的方式与加热件进行连接，例如，连接件60相应的端部设置有卡块，加热件上设置有卡槽，通过卡槽和卡块实现两者的可拆卸连接。在其他实施方式中，还可以通过其他连接方式进行连接。另外，连接件60与固定支架51之间可以是固定连接，也可以是可拆卸连接。可选的，连接件60与固定支架51之间通过螺纹连接、卡接等方式可拆卸地连接。或者，连接件60与固定支架51之间通过焊接、粘接等方式固定连接。
155.需要说明的是，本实施例中的加热电极32也可以无需连接件60而直接连接于固定支架上。加热电极32的一端可拆卸地连接于固定支架上，例如，加热电极32的一端设置有螺纹，固定支架51上设置有螺纹孔，所述螺纹与所述螺纹孔相匹配，从而使加热电极32与固定支架51可拆卸连接。需要说明的是，本实施例对加热电极32与固定支架51之间的连接方式不进行限定，可以采用任何能够实现可拆卸连接的方式对加热电极和固定支架进行连接。
156.如图12所示，连接件60可以包括中空套管，其一端连接于固定支架51上，另一端连接于加热件，加热件与所述第二电源40之间的连接线穿过所述中空套管，并连接于加热件。所述中空套管可以对所述连接线起到保护作用。
157.本实施例采用加热电极为加热件对玻璃进行加热，并通过升降组件控制加热电极的高度，以使加热电极接触冷坩埚内的玻璃或远离所述玻璃。加热电极作为加热件，不需要依赖电磁场的感应加热，因此，加热件的放置位置更为宽泛。并且，加热件工作时的损耗较小，可以重复利用。加热件还可以放置在冷坩埚内，在使用时控制其与玻璃接触，不使用时控制其远离玻璃，无需在每次使用时将加热件放入冷坩埚内，操作简单，避免了冷坩埚拆装时的繁琐操作、不便以及耗时，极大地减少了操作工序，实现了不拆卸冷坩埚的情况下冷坩埚内玻璃的熔融。同时，采用加热电极作为加热件，也避免了传统的石墨环燃烧产生的大量烟气。
158.图13是根据本发明实施例三的另一种用于熔融玻璃的装置的结构示意图。如图13所示，所述装置包括：冷坩埚2010、玻璃2020、第一电源、加热件、第二电源40以及升降组件。其中，冷坩埚2010内放置有玻璃2020，冷坩埚2010的侧壁外设置有感应线圈13。第一电源(图中未示出)与感应线圈13连接，用于为感应线圈13提供电流以在所述冷坩埚2010内产生电磁场。加热件包括导体或半导体加热件31，用于加热玻璃2020以使玻璃2020开始熔融。第二电源40与加热件连接，用于为加热件提供电流以产生热量。升降组件与加热件连接，用于控制加热件的高度，以使加热件接触或者远离玻璃2020。
159.其中，加热件为导体或半导体加热件31，可以由耐高温的导体或半导体材料制成。可选的，导体或半导体材料31可以为石墨、硅钼、氮化碳、碳化硅或者氮化硅结合碳化硅。当
然，在其他实施方式中，导体或半导体材料也可以为其他能够在电流的作用下产生热量的其他材料。
160.图14和图15分别示出了本发明两个不同实施例的导体或半导体加热件31的结构示意图。如图14所示，导体或半导体加热件31可以为环状加热件，或者，如图15所述，导体或半导体加热件31还可以为u型加热件。当然，在其他实施方式中，导体或半导体加热件31也可以为其他形状，例如圆盘状、块状等。
161.第二电源40的正负极分别与导体或半导体加热件31进行连接。当利用升降组件控制导体或半导体加热件31的高度使其与玻璃2020接触后，接通第二电源40，导体或半导体加热件31在第二电源40提供的电流作用下产生大量热量，可以对与其接触的玻璃进行加热，使玻璃2020开始熔融。当玻璃熔融至形成足够的玻璃熔区后，关闭第二电源40，并利用升降组件控制导体或半导体加热件31的高度使其远离玻璃2020和/或形成的玻璃熔区。在感应线圈13产生的电磁场的感应加热下，玻璃熔区可以逐渐扩大至玻璃2020完全熔融。
162.需要说明的是，本实施例中的装置可以采用上述实施例二中的方法来熔融玻璃，具体过程不再赘述。另外，本实施例中所使用的导体或半导体加热件31与上述方法中所使用的导体或半导体加热件相同，此处不再赘述。
163.在一些实施方式中，冷坩埚2010还包括盖体12，盖体12可拆卸地连接于冷坩埚的侧壁上。盖体12上开设有至少一个通孔3013，所述通孔3013用于穿设加热件与第二电源40之间的连接线，和/或，穿设加热件与升降组件之间的连接件60。
164.此外，本实施例中的装置的其他结构与上述实施例中的用于熔融玻璃的装置的结构相同，此处，不再赘述。
165.本实施例采用导体或半导体加热件对冷坩埚内的玻璃进行加热，并设置升降组件实现对加热件的高度控制。加热件不需要依赖电磁场，因此，加热件在冷坩埚内的放置位置更为宽泛。并且，加热件工作时的损耗小，可以多次利用。加热件还可以放置在冷坩埚内，在使用时通过控制其高度使其与玻璃接触，不使用时控制其远离玻璃，无需在每次使用时将加热件放入冷坩埚内，操作简单，避免了冷坩埚拆装时的繁琐操作、不便以及耗时，极大地减少了操作工序，实现了不拆卸冷坩埚的情况下冷坩埚内玻璃的熔融。
166.对于本技术的实施例，还需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术的实施例及实施例中的特征可以相互组合以得到新的实施例。
167.以上，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，本技术的保护范围应以权利要求的保护范围为准。