CN201301270Y - 蓄热式玻璃坩埚圆窑 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种蓄热式玻璃坩埚圆窑，包括玻璃坩埚圆窑，在其底部设有一对空气蓄热箱体，蓄热箱体的顶部开口为高温工作端，下部为冷空气入口或低温烟气出口；根据空气蓄热箱体顶部出口外形砌筑一个“”形连接通道，使其与喷口砖下部半环形通道相连，并在连接处砌出凸台，每个蓄热箱体与一个半环形通道相连，连接处在半环形通道的中间位置；玻璃坩埚圆窑采用多个喷口分散供热，喷口砖内设置有燃气通道和空气或烟气通道，燃料和高温空气通过喷口砖从两坩埚间空隙供入后，在圆窑内交汇燃烧。本实用新型采用了蓄热式燃烧技术，温度控制方便，窑内温度均匀，热效率高，燃料燃烧充分，NOx的生成受抑制，基本实现零污染。

Description

蓄热式玻璃坩埚圆窑

技术领域

本实用新型涉及一种玻璃熔炼装置，尤其涉及一种蓄热式玻璃坩埚圆窑。

背景技术

目前，一般的玻璃坩埚圆窑都是从窑底中心供入低热值煤气，助燃空气经窑底格子砖预热器预热后伴随煤气供入窑内。坩埚以火焰喷出口为中心呈放射状布置，窑体无保温措施。这种圆窑普遍存在排烟温度高、热效率低、工作环境恶劣、大气环境污染严重等缺点。若采用高热值煤气作为燃料，窑内又会出现局部高温，严重影响窑体使用寿命。90年代以来，蓄热式燃烧技术在冶金、水泥、玻璃、陶瓷等行业开始普遍推广应用，这项技术的出现给传统的能源利用工业和燃烧学本身带来变革性的发展，但是在玻璃坩埚圆窑上还是一片空白。

发明内容

针对现有玻璃坩埚圆窑普遍存在的上述不良现状，本实用新型提供一种蓄热式玻璃坩埚圆窑，以解决高热值洁净燃气在玻璃坩埚圆窑上的有效利用问题。

本实用新型的技术方案是设计一种蓄热式玻璃坩埚圆窑，包括玻璃坩埚圆窑，在玻璃坩埚圆窑的底部设有一对空气蓄热箱体，所述空气蓄热箱体的顶部开口为高温工作端，下部为冷空气入口或低温烟气出口；根据空气蓄热箱体顶部出口外形砌筑一个

形连接通道，使其与喷口砖下部半环形通道相连，并在连接处砌出凸台，每个空气蓄热箱体与一个半环形通道相连，连接处在半环形通道的中间位置；所述玻璃坩埚圆窑采用多个喷口分散供热，喷口砖内设置有燃气通道和空气或烟气通道，燃料和高温空气通过喷口砖从两坩埚间空隙供入后，在圆窑内交汇燃烧。

上述方案中，所述空气蓄热箱体采用立式结构，对称设置在玻璃坩埚圆窑的侧下部。

上述方案中，所述空气蓄热箱体中以陶瓷小球为蓄热体。

上述方案中，所述玻璃坩埚圆窑的底部中心设置积液罐，定期更换清理因坩埚破损而流出的玻璃液。

上述方案中，所述喷口砖采用刚玉质浇注料，预制成型。

上述方案中，所述窑底坩埚所在面为一平面，从坩埚尾部向圆窑中心积液口位置，窑底逐渐下凹，以便玻璃液能有效流入积液罐。

上述方案中，所述坩埚喷口砖在圆周上均布。

上述方案中，所述每个半环形通道上面对应2-10个喷口砖。

上述方案中，燃气可用耐热金属管通过墙体直接送入喷口砖的燃气通道，高温空气则通过半环形通道上部砌筑时预留的孔进入喷口砖，从而进入圆窑内与燃气混合并稳定燃烧。

本实用新型的蓄热式玻璃坩埚圆窑巧妙地采用了蓄热式燃烧技术，温度控制方便，窑内温度均匀，热效率高，燃料燃烧充分，NOx的生成受抑制，排放量大大减少。不但提高了能量利用率，而且大大降低了操作人员的劳动强度，改善了工作环境，基本实现零污染。

附图说明

图1是蓄热式玻璃坩埚圆窑的结构示意图；

图2是图1中A-A剖视图；

图3是图1中B-B剖视图；

图4是图3中的C-C剖视图。

具体实施方式

参照图1至图4，现以加热10个坩埚的蓄热式玻璃坩埚圆窑为例，具体说明本实用新型。

本实用新型的蓄热式玻璃坩埚圆窑，包括玻璃坩埚圆窑，由钢结构1维持圆窑砌体的外部形状，保持砌体的严密性，承受窑顶作用于墙上的水平推力；窑体耐火材料内衬2形成一固定容积的燃烧空间，并起到耐火、保温的作用；燃气及预热的高温空气通过喷口砖3进入窑内，喷口砖砌筑在墙体内。

本实用新型的改进之处在于：在玻璃坩埚圆窑的底部对称安装有一对的空气蓄热箱体4，空气蓄热箱体4采用立式结构，其顶部开口为高温工作端，下部为冷空气入口或低温烟气出口；根据空气蓄热箱体顶部出口外形砌筑一个

形连接通道，使其与喷口砖下部环形通道相连，并在连接处砌出凸台7。多个燃气喷口对称分成两组，喷口砖下部是一个环形通道，通道内设置隔墙，将其等分为2个半环形通道5。每组喷口砖下部都是一条半环形通道，分别与2个空气蓄热箱体4顶部出口相连，形成一个蓄热箱体4为多个喷口砖提供高温预热空气的结构形式。供热采用了小孔径、多喷口形式，有利于燃料完全燃烧和温度均匀，压力可相对稳定。玻璃坩埚圆窑上每个半环形通道5上面对应5个喷口砖3，喷口砖3在圆周上均布；喷口砖3内设置有燃气通道8和空气(烟气)通道9，燃料和高温空气通过喷口砖从两坩埚间空隙供入后，在圆窑内交汇燃烧。

蓄热箱体4中以陶瓷小球为蓄热体，空气管路采用一个旋转四通换向阀、燃气管路采用两个快速切断阀实现燃烧换向功能。换向周期为3分钟左右，空气预热温度可达1200℃以上，排烟温度降至150℃左右。

燃气可用耐热金属管通过墙体直接送入喷口砖3的燃气通道，高温空气则通过半环形通道上部砌筑时预留的圆形孔进入喷口砖，从而进入圆窑内与燃气混合并稳定燃烧。

玻璃坩埚圆窑的底部中心设置积液罐6，以便定期更换清理因坩埚破损而流出的玻璃液。窑底坩埚所在面为一平面，从坩埚尾部向圆窑中心积液口位置，窑底逐渐下凹，以便玻璃液能有效流入积液罐。

喷口砖3可以采用刚玉质浇注料，预制成型，以增强其使用寿命。

喷口砖的数量和坩埚的数量相同，一圈一般为8个、10个或12个。

玻璃坩埚圆窑的窑顶及侧墙均采用复合砌体结构。其中圆窑顶砌筑采用硅砖做耐火层，外加海泡石保温；圆窑侧墙砌筑采用高铝砖做耐火层，中间层为轻质粘土保温砖，外层紧贴钢板用耐火纤维毡隔热；圆窑底的砌筑，除与蓄热箱体顶部出口相连的环形通道四周及窑底中心积液口四周用高铝砖砌筑以外，其余窑底砌筑材料从上向下依次为刚玉浇注料、高铝砖、耐火粘土砖、轻质保温粘土砖、无石棉硬硅钙板，窑底最下层钢板之上铺一层纤维毡垫平。此结构可有效降低窑体表面温度，保证其气密性，减少散热损失并延长其使用寿命。

本实用新型的工作原理是：第一时刻，如图4，冷空气从左箱体下部进入，与箱体内的陶瓷小球进行热交换，变成高温空气，高温空气从箱体顶出口进入左半环形通道，然后从半环形通道上经喷口砖空气喷口后，伴随从喷口砖燃气喷口进入的燃气一同进入圆窑内进行燃烧。燃烧后的高温烟气经过右侧各喷口砖空气喷口进入喷口砖下的半环形通道，然后从右侧蓄热箱体顶部开口进入箱体内与陶瓷小球经行热交换，烟气温度迅速降低，低温烟气经箱体下部出口排出。一个换向周期后，左侧燃气停止供入，左侧蓄热箱体的冷风进口，变为低温烟气出口，左侧喷口砖的空气喷口变成高温烟气的入口；右侧箱体的低温烟气出口，变为冷空气进口，右侧喷口砖的烟气入口变成高温空气喷口，同时右侧开始供入燃气。如此周期变化。一对蓄热箱体稳定的为圆窑供入高温空气伴随燃气燃烧，同时稳定地排出低温烟气。

Claims (10)

1、一种蓄热式玻璃坩埚圆窑，包括玻璃坩埚圆窑，其特征在于，玻璃坩埚圆窑的底部设有一对空气蓄热箱体，所述空气蓄热箱体的顶部开口为高温工作端，下部为冷空气入口或低温烟气出口；根据空气蓄热箱体顶部出口外形砌筑一个

形连接通道，使其与喷口砖下部半环形通道相连，并在连接处砌出凸台，每个空气蓄热箱体与一个半环形通道相连，连接处在半环形通道的中间位置；所述玻璃坩埚圆窑采用多个喷口分散供热，喷口砖内设置有燃气通道和空气或烟气通道，燃料和高温空气通过喷口砖从两坩埚间空隙供入后，在圆窑内交汇燃烧。

2、根据权利要求1所述的蓄热式玻璃坩埚圆窑，其特征在于，所述空气蓄热箱体采用立式结构，对称设置在玻璃坩埚圆窑的侧下部。

3、根据权利要求1所述的蓄热式玻璃坩埚圆窑，其特征在于，所述空气蓄热箱体中以陶瓷小球为蓄热体。

4、根据权利要求1所述的蓄热式玻璃坩埚圆窑，其特征在于，所述玻璃坩埚圆窑的底部中心设置积液罐。

5、根据权利要求1所述的蓄热式玻璃坩埚圆窑，其特征在于，所述喷口砖采用刚玉质浇注料，预制成型。

6、根据权利要求1所述的蓄热式玻璃坩埚圆窑，其特征在于，所述窑底坩埚所在面为一平面，从坩埚尾部向圆窑中心积液口位置，窑底逐渐下凹。

7、根据权利要求1所述的蓄热式玻璃坩埚圆窑，其特征在于，所述坩埚喷口砖在圆周上均布。

8、根据权利要求1-7中任一所述的蓄热式玻璃坩埚圆窑，其特征在于，所述每个半环形通道上面对应2-10个喷口砖。

9、根据权利要求8所述的蓄热式玻璃坩埚圆窑，其特征在于，燃气可用耐热金属管通过墙体直接送入喷口砖的燃气通道，高温空气则通过半环形通道上部砌筑时预留的孔进入喷口砖。

10、根据权利要求8所述的蓄热式玻璃坩埚圆窑，其特征在于，所述玻璃坩埚圆窑的窑顶及侧墙均采用复合砌体结构；其中圆窑顶砌筑采用硅砖做耐火层，外加海泡石保温；圆窑侧墙砌筑采用高铝砖做耐火层，中间层为轻质粘土保温砖，外层紧贴钢板用耐火纤维毡隔热。

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