CN1205139C - 延长玻璃池炉使用寿命及减少玻璃缺陷的冷却方法 - Google Patents

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Abstract

延长玻璃池炉使用寿命及减少玻璃缺陷的冷却方法，属于玻璃熔炼领域，包括玻璃池炉中设立在池壁外部传统风冷***，沿液位线高度处玻璃液和池壁砖接触面整个周围，实施强制受控风冷，沿池炉壁外周边周期性的设置有冷却风出、入口，使强制受控风通过该孔口直接有效的作用于所述接触面。这种强制受控冷却方法对液位线的三相界面处实施直接强制风冷，能有效地降低三相界面附近温度，从而可以较大降低此处玻璃液对池壁砖的侵蚀速度，延长池炉寿命，减少由于侵蚀作用导致的各种玻璃缺陷。

Description

延长玻璃池炉使用寿命及减少玻璃缺陷的冷却方法
技术领域
本发明属于玻璃熔炼领域，特别涉及到一种延长玻璃池炉使用寿命及减少玻璃缺陷的冷却方式。
背景技术
电视机中显象管用玻壳以及所有大中型玻璃制品(如浮法玻璃)的生产中，最为关键的设备即为玻璃池炉。在池炉中，由于玻璃液对池壁耐火砖的侵蚀作用，一般在5～7年后，就不得不重新修炉而停产。如果新建池炉不仅导致大量的直接费用，而且因停炉、重新砌筑、烤窑升温直至恢复到稳定生产，至少也需要1至2个月左右的周期。对企业而言，导致的生产经营损失更是惊人。此外，在池炉液位线处，由耐火材料侵蚀所带来的玻璃质量的缺陷，如结石、节瘤、条纹和气泡等也导致大量的生产损失。由于高温会加剧池壁侵蚀，导致池炉寿命缩短和耐火材料形成的玻璃缺陷，从而极大地限制了通过升温提高熔解、澄清质量、增加出料量与熔化的潜力。如何给出一种技术方案，在既能减少耐火材料导致的玻璃缺陷的同时，又能延长池炉使用寿命，这是世界玻璃行业专家和技术人员都在努力探讨又渴望解决的问题。本公司研制组在对现有的池炉操作工艺不做任何变更，对玻璃的熔解质量不产生任何不利影响，对池炉的燃烧***、控制***的硬件配置等不做任何变更的情况下，通过大量试验和反复改进，总结出了一种冷却方式，使投资小，方案易于实施。
对于目前的池炉结构，一般均在液位线处从池壁外侧对池壁实施最大强度的风冷。这种方法对于刚投产的新池炉来说，由于池壁较厚，导热系数小，实际风冷效果很差，无法及时、有效地遏制池壁的侵蚀。因此，这种冷却效果只有在池炉寿命的后期，当液位线处由原来厚度被侵蚀到5～10mm左右时，外部风冷才对减缓池壁砖侵蚀起明显作用。而这时的池壁状况由于温差导致的裂纹和上部砖体的倒塌等已经十分危险，一般只好开始池炉冷修。根据池炉实际使用状况和冷修池炉时对池壁砖的实际观察，玻璃液位线的三相界面处，即气相(池炉内部燃烧空间)、液相(池炉内部的高温玻璃液)和固相(接触玻璃液的池壁耐火砖)，是池壁侵蚀最为严重的部分，而液位线以下的池壁砖体的侵蚀则要小得多，因此，液位线的侵蚀是导致池壁在5～7年后必须进行冷修更换的主要原因。同时，该处侵蚀又是导致玻璃制品上出现结石、结瘤、条纹和气泡等缺陷的主要来源。
根据耐火材料的侵蚀机理，当接触耐火材料的玻璃液的温度在1200C以上，玻璃液温度每升高50C，则三相界面处的侵蚀速度就几乎增加为原来的2倍。因此，如果能够将该处接触的玻璃液的温度直接降低50C，则玻璃液对耐火材料的侵蚀速度也将会降低为原来的1/2，池壁砖的使用寿命就可相应延长1倍；当该处温度降低100C时，则池壁的使用寿命将接近原来的4倍，即可达到20～28年。如果该处的温度在1200C以下，则玻璃液对耐火材料的侵蚀速度将几乎为0，池壁砖的理论使用寿命将在30～40年以上，不仅不会再成为制约池炉寿命的因素，而且伴随耐火材料侵蚀速度的减慢或停止，则熔制的玻璃液中所含的上述缺陷也必将大幅度减少，从而从根本上达到延长池炉寿命和降低玻璃缺陷两个重要目标。对一般的玻璃，在1450～1500C时，温度提高1C，则熔化率可提高1％。因不用再担心高温对池壁的侵蚀，从而可使熔化温度进一步提高，这将极大地有助于消除熔解和澄清不良，提高池炉的熔化率和出料量，从而可以带动整个玻璃熔制质量和熔制效率的大幅度提高以及池炉寿命的延长。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是，在池炉中相应液位线处池壁外侧风冷效果很差，无法及时有效遏制玻璃对池壁侵蚀，以及该处耐火材料侵蚀导致玻璃质量缺陷等诸多不利因素，而重新采用一种冷却方式，克服上述根本缺陷，以延长玻璃池炉使用寿命，及减少玻璃质量缺陷。本发明的目的是采用下述技术方案来实现的，一种延长玻璃池炉使用寿命及减少玻璃缺陷的冷却方法，包括玻璃池炉中设立在池壁外部传统风冷***，其特征在于，沿液位线高度处玻璃液和池壁砖接触面整个周围，实施强制受控风冷，沿池炉壁外周边周期性的设置有冷却风出、入口，使强制受控风通过该孔口直接有效的作用于所述接触面。本方案采用空气气体作为冷却媒质。冷却部位定位在三相界面处，即由池炉内部燃烧空间作为气相、池炉内部高温玻璃液作为液相和接触玻璃液的池壁耐火砖作为固相所形成的三相界面处。
所述强制受控风冷通道是由池炉壁外侧直接贴连着挂钩砖穿入池炉壁内部。本技术从根本上突破了现有池炉结构的弊端，即以往靠池炉壁外普通冷却***所存在的在池炉使用初期，池壁厚，内部液位线处冷却效果差，池壁侵蚀速度很快；而池炉使用后期，由于池壁不断被侵蚀变薄，而导致内部液位线处冷却效果增加等难以控制的影响。本发明采用简单安全的强制直接风冷方法，在池炉刚开始使用时就能有效降低三相界面温度，冷却部位定位在池炉内部所述的三相界面处，所述的三相界面，其含义是，液相--玻璃液；固相--耐火砖；气相--与玻璃液以及耐火砖相接触处的气体。从而降低池炉壁砖的侵蚀速度。保持池炉壁原有厚度和强度，延长池炉寿命，减少由于池炉壁砖侵蚀作用导致的各种玻璃缺陷。本发明的有益效果是，这种强制受控冷却方式使冷却风直接接触玻璃液的池壁内侧，而不是池壁的外侧，对液位线的三相界面处实施直接强制风冷，能有效地降低三相界面附近温度，从而可较大降低此处玻璃液对池壁砖的侵蚀速度，延长池炉寿命，减少由于侵蚀作用导致的各种玻璃缺陷。本方式采用空气气体为冷却媒质。
附图说明
图1为一般池炉池壁砖的侵蚀结果
图2为池炉内液位线处内侧直接风冷正面示意图
图3A为图2的AA截面示意图
图3B为图2的BB截面示意图
具体实施方式
参照图1表示常规池炉池壁砖的侵蚀结果。液位线以上部位在炉龄后期将会掉入池中，而且池壁几乎将会被完全穿透，其中碹顶1为池炉顶盖，两侧有对称两个钢立柱2，池炉上边是胸墙3，与其相连的是挂钩砖4，炉外侧设有冷却风***5，四周池壁为7，参照图2表示本发明冷却方法中，在池壁上开有冷却风出入口6，参照图3A、3B，表示图2中的两个截面BB、AA的视图，BB截面是沿冷却风出入口位置所切，AA平面是沿其余平面所切。

Claims (4)

1.一种延长玻璃池炉使用寿命及减少玻璃缺陷的冷却方法，包括玻璃池炉中设立在池壁外部传统风冷***，其特征在于，沿液位线高度处玻璃液和池壁砖接触面整个周围，实施强制受控风冷，沿池炉壁外周边周期性的设置有冷却风出、入口，使强制受控风通过该孔口直接有效的作用于所述接触面。
2.根据权利要求1所述的冷却方法，其特征在于，采用空气气体，作为冷却媒质。
3.根据权利要求1所述的冷却方法，其特征在于，冷却部位定位在由池炉内部燃烧空间作为气相、池炉内部高温玻璃液作为液相和接触玻璃液的池壁耐火砖作为固相所形成的三相界面处。
4.根据权利要求1所述的冷却方法，其特征在于，所述强制受控风冷通道是由池炉壁外侧直接贴连着挂钩砖穿入池炉壁内部。
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