专利名称:用于玻璃熔制的方法图1是本发明所用一种玻璃熔炉的平面2是玻璃熔炉本发明关键装置的剖面图。图3是本发明所用另一种玻璃熔炉的平面图。如图1、图2和图3所示,数字1代表玻璃原料的加入口,它开在玻璃熔炉2的上游端。玻璃原料以层状输入到玻璃熔炉2中的玻璃熔体3上,形成玻璃原料层4,此玻璃原料层边前进边被熔化。在玻璃熔炉2上部结构的侧壁5上,开有敞开的孔6,用于提供燃烧用的空气与例如来自燃油烧嘴的油形成喷射的火焰。孔6连接到储热室7。在一个储热室进行排废气的阶段,该储热室从燃烧区域抽入废气,炽热的废气通过储热室内部时对其加热,然后通过烟道8进入烟囱排放。一定时间后,燃烧用的空气转而通过该储热室被预热。形成的泡沫层从玻璃原料层4的上游端沿着下游的方向,朝玻璃熔炉内最高温度的区域(热区)延伸。泡沫层厚度一般为5-10厘米,由泡沫(众多气泡)组成。泡沫层在玻璃熔体上存在的位置和区域大小基本上是固定的,因为是由玻璃熔体提供泡沫,而泡沫层又在熔体表面上破裂消失。在上面的玻璃熔炉中,排列着喷雾装置10直接或间接向泡沫层提供金属化合物、其反应中间体化合物或其反应产物,较好的是其金属氧化物,它含有至少一种选自下列金属的金属化合物,铝、钛、硅、锌、镁、铁、铬、钴、铈或钙。喷雾装置10安装在位于玻璃熔炉上游端的上侧壁5和下侧壁12之间的一个敞开的孔中,其喷嘴端朝向熔炉内部。金属化合物通过该装置直接喷向泡沫层。因此,泡沫层得以显著消除或减少,从而减少留在产品中的气泡,并提高产品的产率。在上面的玻璃熔炉中,向玻璃熔体上的泡沫层提供金属化合物的供料装置是安装在玻璃熔炉上游部分的上侧壁5和下侧壁12之间。而在图3所示的蓄热型玻璃熔炉中,喷雾装置11可安装在烟道8中要求的部位,其喷嘴端朝向烟道8内部,金属化合物喷入通过烟道8向储热室7提供的燃烧用空气,然后通过炉壁上的孔进入玻璃熔炉内的燃烧区,在那里金属化合物直接喷在泡沫层上面。在氧气燃烧型玻璃熔炉中,向玻璃熔体上泡沫层提供金属化合物的供料装置安装在玻璃熔炉上游侧壁的一个要求部位,将金属化合物直接喷向泡沫层。
对于装有空气燃烧烧嘴的玻璃熔炉,还可以使用一个空气供给通道向玻璃熔体上的泡沫层提供金属化合物,而对装有氧气燃烧烧嘴的玻璃熔炉,则使用一个供氧通道加入。这种情况下,金属化合物是由燃烧用空气或氧气分别通过空气供给通道或供氧通道加入的。
尽管已经说明的是燃料燃烧型的玻璃熔炉,本发明并不限于上面的类型。例如,本发明还可应用于(电熔化型)的玻璃熔炉,其中电流是在玻璃熔体中通过的。
下面参考一些实施例描述本发明。然而,应当理解本发明并不受这些实施例的限制。
实施例1在日产500吨平板玻璃的玻璃熔炉中,在其两侧垂直型储热室的下面烟道(储热烟道)中,安装一个双液外混合型喷嘴。使用这种用空气的喷嘴,将钛酸四丁酯和甲苯的混合溶液(转化的TiO2浓度25克/升)喷入在烟道中流动的燃烧用空气。以约3升/小时的流量进行连续喷射。
喷射前,泡沫层宽度为4米,长10米,面积为40米2。但喷射之后,根据肉眼观察,泡沫层面积减小到4米2以下。这样的喷射保持2周,检测出炉顶温度降低,炉底温度升高,提高了热效率。油耗量由90Kl/天减少到89Kl/天,达到节约能源的目的。
而且,产品中的气泡也减少约30%,从而提高了平板玻璃的产率和质量。
实施例2在和实施例1相同的储热室的下面烟道中,通过一个直径10毫米的管型喷嘴,将四氯化钛喷入用于燃烧的空气,是用氮气作为载气,其流量为180克/小时(转化的TiO277克/小时)。泡沫层面积从1/5减小到1/10。
实施例3在与实施例1相同的部位,将四氯化硅和甲醇的混合液喷入用于燃烧的空气,流量为3-4升/小时(转化的SiO2200克/小时)。泡沫层面积由1/5减小到1/10。
实施例4在日产4吨的城市煤气燃烧型玻璃熔炉中,以0.5升/小时的流量,用一个双液型喷嘴将钛酸四丁酯溶于乙酰丙酮和乙酸乙酯的溶液直接喷向泡沫层。
观察到泡沫层变薄,玻璃熔体表面呈镜面状。玻璃产品中的泡沫数量减少50%以上。
实施例5在与实施例1所述玻璃熔炉回热式热交换器的同样进口位置,用双液型喷嘴将表1列出的各种金属化合物的溶液或金属氧化物悬浮液喷入燃烧用空气,检测到了泡沫层量的减少。
溶液或悬浮液的组成、喷射量以及泡沫层减少效果见表1。表1中,◎代表泡沫层减少80%或更多的情况,○代表泡沫层减少50-60%的情况,△代表泡沫层减少20-50%的情况。
实施例6在制造CRT氧气燃烧型玻璃熔炉的左侧,安装一个双液外混合型的喷嘴,喷嘴口朝向熔炉内部。通过该喷嘴,表1中所列的各种金属化合物的溶液供给到玻璃熔体上的泡沫层,观察到泡沫层的长度后退约1.5米。
表1
前面详细描述的本发明用于玻璃熔制的方法,可以在短时间内消除或减少在玻璃熔体表面形成的泡沫层,并可以抑制泡沫层的形成。
因此,本发明可以提高玻璃熔制的热效率,节约能量。同时,还提高了制造玻璃的速度和效率,制得高质量的玻璃产品。
一种用于玻璃熔制的方法,所述方法包括将熔制玻璃原料输入玻璃熔炉制得玻璃熔体,向玻璃熔体上形成的泡沫层提供至少一种金属化合物,以减少或消除泡沫层,所述金属化合物是至少一种选自铝、钛、硅、锌、镁、铁、铬、钴、铈或钙的这些金属的化合物。
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