一种窑炉和玻璃生产方法

文档序号:354024 发布日期:2021-12-07 浏览:39次 >En<

阅读说明:本技术 一种窑炉和玻璃生产方法 (Kiln and glass production method ) 是由 童其亮 董耀阔 李兆廷 石志强 李震 何怀胜 许伟 于 2021-08-05 设计创作,主要内容包括:本发明实施例提供一种窑炉和玻璃生产方法,该窑炉包括:进料口,用于接收玻璃液样品;窑炉池,与进料口连通,窑炉池包括依次连接的生料区、加热区以及澄清区,窑炉池设置有烧枪和电极,烧枪和电极用于加热玻璃液样品,使得玻璃液样品转化为玻璃液;出料口,与窑炉池连通,用于排出所述玻璃液;根据生料区、加热区以及澄清区的温度变化趋势,调节烧枪和电极。该窑炉实现了炉内热点后移,促使炉内水平、垂直环流向后的方法,提高窑炉熔融温度达到超高温的生产需求,同时增强炉内后区澄清能力,解决气泡不良的问题。(The embodiment of the invention provides a kiln and a glass production method, wherein the kiln comprises the following components: the feed inlet is used for receiving a glass liquid sample; the furnace tank is communicated with the feeding hole and comprises a raw material zone, a heating zone and a clarification zone which are sequentially connected, and the furnace tank is provided with a burning gun and an electrode which are used for heating a glass melt sample so as to convert the glass melt sample into glass melt; the discharge hole is communicated with the kiln pool and used for discharging the molten glass; the burning gun and the electrode are adjusted according to the temperature change trend of the raw material zone, the heating zone and the clarification zone. The kiln realizes the backward movement of hot spots in the kiln, promotes the horizontal and vertical circulation in the kiln to backward, improves the melting temperature of the kiln to meet the production requirement of ultra-high temperature, enhances the clarification capability of the rear area in the kiln, and solves the problem of poor bubbles.)

一种窑炉和玻璃生产方法

技术领域

本发明涉及玻璃生产技术领域,具体地涉及一种窑炉和玻璃生产方法。

背景技术

随着科学技术的进步,TFT-LCD基板玻璃在市场上的占有率不断减少,取而代之的是生产技术水平更高、性能更好的超高温型玻璃。现有的玻璃窑炉在生产制造中存在以下几个问题:熔化温度达不到超高温的要求,无法满足新型超高温玻璃的生产。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种窑炉和玻璃生产方法,该窑炉具有更高的加热温度。所述窑炉包括:进料口,用于接收玻璃液样品;窑炉池,与所述进料口连通,所述窑炉池包括依次连接的生料区、加热区以及澄清区,所述窑炉池设置有烧枪和电极,所述烧枪和电极用于加热所述玻璃液样品,使得所述玻璃液样品转化为玻璃液;出料口,与所述窑炉池连通,用于排出所述玻璃液;根据所述生料区、所述加热区以及所述澄清区的温度变化趋势,调节所述烧枪和电极。

可选的,所述烧枪和电极分别位于窑炉池内壁的两侧。

可选的,所述生料区设置两个电极、两个烧枪;所述加热区设置两个电极、一个烧枪;所述澄清区设置一个电级和一个烧枪;调节所述生料区、加热区和澄清区中一者或多者的电极和烧枪,以控制所述生料区的温度在第一温度范围内、所述加热区的温度在第二温度范围内、所述澄清区的温度在第三温度范围内。

可选的,所述第一温度范围为:T1*99%-T1*101.5%,T1为生料区温度预设值;所述第二温度范围为:T2*99.5%-T2*100.5%,T2为加热区温度预设值;所述第三温度范围为:T3*99.5%-T3*101%,T3为澄清区温度预设值。

可选的,所述加热区温度预设值大于所述澄清区温度预设值,所述澄清区温度预设值大于所述生料区温度预设值。

可选的,控制所述生料区的温度变化的速率在第一速率范围内;控制所述加热区的温度变化的速率在第二速率范围内;控制所述澄清区的温度变化的速率在第三速率范围内。

可选的,所述第一速率范围为:0.1*T1℃/h-0.5*T1℃/h,T1为生料区温度预设值;所述第二速率范围为:0.1*T2℃/h-0.2*T2℃/h,T2为加热区温度预设值;所述第三速率范围为:0.1*T3℃/h-0.2*T3℃/h,T3为澄清区温度预设值。

可选的,所述澄清区的面积分别大于所述生料区的面积和所述加热区的面积。

可选的,所述窑炉为双胸墙托铁。

相应的,本发明实施例还提供一种高温玻璃生产方法,该方法利用上述所述的任一项所述的窑炉,包括:玻璃液样品从进料口进入窑炉池,依次通过生料区、加热区以及澄清区后从出料口流出;根据生料区、加热区以及澄清区的温度变化趋势,调节烧枪和电极,使得窑炉池内温度恒定。

可选的,根据生料区、加热区以及澄清区的温度变化趋势,调节烧枪和电极。

可选的,所述生料区设置两个电极、两个烧枪;所述加热区设置两个电极、一个烧枪;所述澄清区设置一个电级和一个烧枪;调节所述生料区、加热区和澄清区中一者或多者的电极和烧枪,以控制所述生料区的温度在第一温度范围内、所述加热区的温度在第二温度范围内、所述澄清区的温度在第三温度范围内。

通过上述技术方案,本发明实现炉内热点后移,促使炉内水平、垂直环流向后的方法,提高窑炉熔融温度达到超高温的生产需求,同时增强炉内后区澄清能力,解决气泡不良的问题。

本发明实施例的其它特征和优点将在随后的

具体实施方式

部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例,但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中:

图1是本发明的一种窑炉与传统窑炉区域温度分布示意图;

图2是本发明的一种窑炉的正视图;

图3和图4是本发明的一种窑炉的侧视图。

附图标记说明

1第一胸墙托铁 2胸墙

3池壁 4第二胸墙托铁

5进料口 6出料口

21生料区第一烧枪 22生料区第二烧枪

23加热区烧枪 24澄清区烧枪

31生料区第一电极 32生料区第二电极

33加热区第一电极 34加热区第二电极

35澄清区电极

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例,并不用于限制本发明实施例。

图2是本发明的一种窑炉的正视图,图3和图4是本发明的一种窑炉的侧视图。所述窑炉用于高温玻璃生产,其特征在于,包括:进料口5、出料口6和窑炉池,所述窑炉池,与所述进料口连通,用于接收玻璃液样品所述窑炉池包括依次连接的生料区、加热区以及澄清区,所述窑炉池设置有烧枪和电极,所述烧枪和电极用于加热所述玻璃液样品,使得所述玻璃液样品转化为玻璃液;所述烧枪和电极分别位于窑炉池内壁的两侧。所述出料口6与所述窑炉池连通,用于排出所述玻璃液如图2、3、4所示,窑炉池壁3随玻璃液流向上安装5对电极,所示电极优选电极砖,分别为生料区第一电极31、生料区第二电极32、加热区第一电极33、加热区第二电极34和澄清区电极35,其中澄清区电极35与加热区第二电极34的间距大于其他电极间距(例如生料区第一电极31和生料区第二电极32的间距、生料区第二电极32和加热区第一电极33的间距、加热区第一电极33和加热区第二电极34的间距)。同时胸墙2上配对4组纯氧烧枪,分别为生料区第一烧枪21、生料区第二烧枪22、加热区烧枪23和澄清区烧枪24,其中生料区第一烧枪21、生料区第二烧枪22匹配生料区第一电极31、生料区第二电极32上方位置,加热区烧枪23设计在加热区第一电极33、加热区第二电极34上方位置,澄清区烧枪24匹配加热区第二电极34上方位置。所述窑炉为双胸墙托铁,包括一胸墙托铁1、第二胸墙托铁4,避免单胸墙托铁纵向受力加大,导致窑炉在长时间、高温环境下使用会出现严重的形变,甚至会导致胸墙塌落等问题。以上述设计构建一种以电能为主要能量来源,辅以纯氧燃烧的一种新型混合电熔纯氧窑炉。

生料区第一电极31、生料区第二电极32为提供熔化生料的主要能量来源,生料区第一烧枪21、生料区第二烧枪22配合上述二对电极提供辅助熔化生料的能量源;加热段上加热区第一电极33、加热区第二电极34作为窑炉温度提升,提高熔融温度的主要能量源,加热区烧枪23配合加热区第一电极33、加热区第二电极34,提供燃料能,且可根据生料区温度变化趋势来调整控制,起到上下兼顾的作用,该区域温度为炉内温度的高点;澄清段上澄清区电极35控制区域较大,以澄清区烧枪24为辅助,作为稳定熔融温度的主要能量源,其作用为减少玻璃液流向后工序带走的热量,该区域设计面积大于其他区域,其作用提供足够的澄清面积,即可以维持熔融温度,也可以提高熔融质量。

本发明设计高精度窑炉温度控制方法,适用于超高温玻璃的生产。根据所述生料区、所述加热区以及所述澄清区的温度变化趋势,调节所述烧枪和电极。调节所述生料区、加热区和澄清区中一者或多者的电极和烧枪,以控制所述生料区的温度在第一温度范围内、所述加热区的温度在第二温度范围内、所述澄清区的温度在第三温度范围内。例如:调节所述生料区的电极和烧枪,以控制所述生料区的温度在第一温度范围内;调节所述加热区的电极和烧枪,以控制所述加热区的温度在第二温度范围内;调节所述澄清区的电极和烧枪,以控制所述澄清区的温度在第三温度范围内。

按照一种具体的实施方式:所述第一温度范围为:T1*99%-T1*101.5%,T1为生料区温度预设值;所述第二温度范围为:T2*99.5%-T2*100.5%,T2为加热区温度预设值;所述第三温度范围为:T3*99.5%-T3*101%,T3为澄清区温度预设值。所述加热区温度预设值T2大于所述澄清区温度预设值T3,所述澄清区温度预设值T3大于所述生料区温度预设值T1。控制所述生料区的温度变化的速率在第一速率范围内;控制所述加热区的温度变化的速率在第二速率范围内;控制所述澄清区的温度变化的速率在第三速率范围内。所述第一速率范围为:0.1*T1℃/h-0.5*T1℃/h,T1为生料区温度预设值;所述第二速率范围为:0.1*T2℃/h-0.2*T2℃/h,T2为加热区温度预设值;所述第三速率范围为:0.1*T3℃/h-0.2*T3℃/h,T3为澄清区温度预设值。所述澄清区的面积分别大于所述生料区的面积和所述加热区的面积。假定生料段的温度为T1,加热段的温度为T2,澄清段的温度为T3,上述区域的温度控制方法如下要求:(1)设置加热装置工艺参数对窑炉进行加热,使得:生料段的温度控制在T1-1%T1至T1+1.5%T1范围内;加热段的温度控制在T2±0.5%T2范围内;澄清段的温度控制在T3-0.5%T3至T3+1%T3范围内。(2)精准控制上述三段温度的稳定性,满足高温玻璃的工艺要求:T1温度的控制,要求根据生料区的温度变化(包括但不限于料堆的长度、积料状态、料堆走向、原料的粒度、批次切换等影响的生料区温度变化)进行调整加热装置的参数设定,以(0.1-0.5)T1℃/h的速率变化;T2温度的控制应考虑T1温度的提升或下降量带来的温度变化斜率,通过调整加热装置的参数设定,以(0.1-0.2)T2℃/h的速率对应前区温度的变化;T3温度的控制应综合考虑T1、T2两段温度的提升或下降量带来的温度变化斜率,通过调整加热装置的参数设定,以(0.1-0.2)T3℃/h的速率对应前区温度的变化。上述温度中T2>T3>T1。可以通过上述温度控制方法确保炉内温度达到需要的高温且稳定。上述温度控制通过设置加热装置之间的位置关系实现精准控制。

本发明的窑炉后区建立较为稳定的澄清区域,该区域主要包括加热区第二电极34至窑炉尾部的整个后端。在生产过程中,可单独提升澄清区烧枪24的燃气量和澄清区电极35的加载功率,使该区域作为窑炉提升温度的能量加载区,达到提升澄清段温度的目的,减少熔解不良带来的玻璃缺陷,满足高温的生产工艺要求,同时该区域相对前部区域,面积更大,具备较强的澄清能力,进一步提高玻璃的熔融质量。

假定生料区第一电极31与生料区第二电极32间距为D1,生料区第二电极32与加热区第一电极33间距为D2,加热区第一电极33与加热区第二电极34间距为D3,加热区第二电极34与澄清区电极35间距为D4;电极砖宽为H。(下列设计烧枪位置设定时,均以烧枪垂直中心线为参考)

第一实施方式(如图3所示):

D1=D2=D3<D4;

生料区第一烧枪21、生料区第二烧枪22和澄清区烧枪24分别位于生料区第一电极31、生料区第二电极32和澄清区电极35上方,位置设定范围设定在0至H范围之间;(位置设定说明:烧枪的位置设定范围是以烧枪和对应电极垂直中心线为参考,烧枪设定在1/2H位置为烧枪与对应电极垂直中心线重合,烧枪设定位置为0即烧枪的中心线在对应电极的左侧边缘正上方,设定在H位置为烧枪的中心线在对应电极的右侧边缘正上方。)

加热区烧枪23位于加热区第一电极33和加热区第二电极34的1/4D3-3/4D3之间。

上述加热装置位置的设定,可以实现两部分加热功能,生料区第一烧枪21至加热区烧枪23配合生料区第一电极31至加热区第二电极34为一部分加热区,可实现均匀加热功能,通过设置加热装置工艺参数精准控制生料段、加热段的温度;澄清区烧枪24配合澄清区电极35为后一部分加热区,可实现高温加热功能,通过设置加热装置工艺参数精准控制澄清段的温度,实现图1中新型混合电熔纯氧窑炉温度曲线的温度梯度。

第二实施方式(如图4所示):

D1≠D2≠D3<D4;

生料区第一烧枪21、生料区第二烧枪22和澄清区烧枪24分别位于生料区第一电极31、生料区第二电极32和澄清区电极35上方,位置设定范围设定在0-H之间;(同第一实施方式位置设定说明)

加热区烧枪23位于加热区第一电极33和加热区第二电极34 0至(D3+H)范围之间。

上述加热装置位置的设定,可将每一组加热装置单独设为一加热区,通过设置加热装置工艺参数精准控制生料段、加热段和澄清段的温度,实现图1中新型混合电熔纯氧窑炉温度曲线的温度梯度。

现有技术中常采用提升池底温度即提升玻璃液温度来对策玻璃熔解不良产生的缺陷,但是新型超高温玻璃对熔化温度的要求更高,现有的窑炉温度控制方法很难满足高温玻璃的生产要求。本发明的高精度窑炉温度控制法针对上述的温度要求,通过设计一种新型混合电熔纯氧窑炉及调整加热装置的位置,来实现炉内热点后移,促使炉内水平、垂直环流向后的方法,提高窑炉熔融温度达到超高温的生产需求,同时增强炉内后区澄清能力,解决气泡不良的问题。

本发明还提出了一种高温玻璃生产方法,该方法利用上述所述的窑炉,包括:玻璃液样品从进料口进入窑炉池,依次通过生料区、加热区以及澄清区后从出料口流出;根据生料区、加热区以及澄清区的温度变化趋势,调节烧枪和电极,使得窑炉池内温度恒定。采用溢流下拉法制造的OLED/LCD基板玻璃及OLED载板玻璃生产用,具体地,通过一种用于超高温玻璃生产的新型混合电熔纯氧窑炉,设置加热装置之间的位置关系,实现对窑炉温度的精准控制的方法,生产出高质量的高温玻璃。

以上结合附图详细描述了本发明实施例的可选实施方式,但是,本发明实施例并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明实施例的技术构思范围内,可以对本发明实施例的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明实施例的保护范围。

另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复,本发明实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。

本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成,该程序存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得单片机、芯片或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

此外,本发明实施例的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本发明实施例的思想,其同样应当视为本发明实施例所公开的内容。

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