CN202785940U - 一种玻璃窑炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及熔化硼硅酸盐玻璃的窑炉，尤其是一种玻璃窑炉。包括炉底(13)、两堵侧墙、后墙(12)、前墙(11)和炉顶(10)，其特点是：其中在前墙(11)上的玻璃液面(33)上方设有至少一个投料入口(31)，在后墙(12)上的玻璃液面(33)下方设有至少一个玻璃液导出口(32)，在每堵侧墙上设有至少一个燃气装置(22)，而在两堵侧墙上的玻璃液面(33)下方分别设有加热电极(21)从而在两堵侧墙之间形成至少一对电极组。本实用新型提供了一种用于熔化硼硅酸盐的玻璃窑炉，可以用来制造玻璃基板。经过试验证明，本窑炉具有升温速度快，均化、除泡效率高的特点，并且避免了使用含砷化合物。

Description

一种玻璃窑炉

技术领域

本实用新型涉及涉及熔化硼硅酸盐玻璃的窑炉，尤其是一种玻璃窑炉。

背景技术

玻璃基板作为液晶显示器最重要的组成部分，他的性能对液晶显示器最终的质量会有很大的影响。液晶玻璃基板主要为硼硅酸盐玻璃，该玻璃具有熔化温度高，熔炼效率低，热耗高，澄清、均化的效果也不理想等特点。由于液晶基板玻璃的高品质要求，所以对熔化设备窑炉提出了更高的要求。

通常，玻璃窑炉设有炉底、侧墙、后墙、前墙和拱形顶，其中，前墙具有通过其配合料投入窑炉的投料入口，后墙形成窑炉和通道之问的边界。传统液晶玻璃窑炉有至少两个或两个以上独立的窑炉加热空间，分步实现玻璃融化、澄清、均化的功能。例如在现有常规窑炉结构中，玻璃分别通过独立的窑炉部分，完成各项功能。

在传统的窑炉中由燃烧器的燃烧产生的热供给液面上部空间，玻璃原料被辐射热熔化掉。为了增加玻璃熔炉的产量，需要增加供射热，增加热供给造成了包括消耗大量燃料在内的许多问题，因为加快了窑炉的腐蚀，降低了经济效率，即缩短了燃烧器的寿命，并且也缩短了玻璃熔炉的寿命。

使玻璃熔体澄清的一般普通方法是化学澄清。许多玻璃制造方法都使用砷作为澄清剂。砷是一种已知的最高温度的澄清剂，将其加入熔化器内的熔融玻璃液中时，使得氧气在高温(例如超过1450℃)下从玻璃熔体中释放出来。这种高温氧气释放促进了熔化过程中、特别是玻璃生产的澄清阶段过程中的晶种消除，结合较低调整温度下氧气吸收的强烈倾向，形成基本上没有气态夹杂物的玻璃产品。从环境角度考虑，要求在不使用砷作为澄清剂的条件下，提供制造玻璃、特别是一般用于生产LCD玻璃的高熔点和应变点玻璃的替代方法。含砷化合物一般是毒性的，使用砷来加工玻璃不仅造成高处理成本的工业废物，而且在显示器件使用寿命耗尽时，还产生与器件本身相关的处理问题，因此需要寻找一种替代澄清剂、特别是用于高熔点温度玻璃的环保澄清剂。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种升温速度快，均化、除泡效率高的玻璃窑炉。

一种玻璃窑炉，包括炉底、两堵侧墙、后墙、前墙和炉顶，其特别之处在于：其中在前墙上的玻璃液面上方设有至少一个投料入口，在后墙上的玻璃液面下方设有至少一个玻璃液导出口，在每堵侧墙上设有至少一个燃气装置，而在两堵侧墙上的玻璃液面下方分别设有加热电极从而在两堵侧墙之间形成至少一对电极组。

其中加热电极采用氧化锡电极。

其中在前墙上设有两个投料入口。

其中炉底、两堵侧墙、后墙和前墙组成的容纳玻璃液的空间为长方体，并且该长方体的宽度和长度之比≤0.65。

其中在两堵侧墙上的加热电极沿窑炉的中轴线对称分布。

其中加热电极是由电极砖叠加形成的长方体。

其中燃气装置使用的燃气是全氧助燃的天然气、液化石油气或异丁炕气。

本实用新型提供了一种用于熔化硼硅酸盐的玻璃窑炉，可以用来制造玻璃基板。其具有预加热区、热点区和均化区在一个独立、封闭空间的结构，还包括与玻璃窑炉配套设置的加热***，该***具有若干组电极加热和燃气加热装置，电极用来产生熔融态玻璃的电阻热，燃气加热装置用来产生熔融玻璃的辅助加热。经过试验证明，本窑炉具有升温速度快，均化、除泡效率高的特点，并且避免了使用含砷化合物。

附图说明

图1是本实用新型玻璃窑炉的侧视图；

图2是图1中的A-A向剖面图；

图3是使用本实用新型窑炉的玻璃品制造流程图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型是一种玻璃窑炉，包括炉底13、两堵侧墙、后墙12、前墙11和炉顶10，其中在前墙11上的玻璃液面33上方设有至少一个投料入口31，在后墙12上的玻璃液面33下方设有至少一个玻璃液导出口32，在每堵侧墙上设有至少一个燃气装置22，而在两堵侧墙上的玻璃液面33下方分别设有加热电极21从而在两堵侧墙之间形成至少一对电极组。

其中加热电极21采用氧化锡电极，在前墙11上设有两个投料入口31，玻璃窑炉里由炉底13、两堵侧墙、后墙12和前墙11组成的容纳玻璃液的空间为长方体，该长方体的宽度(即侧墙宽度)和长度(即前墙11宽度)之比≤0.65，在两堵侧墙上的加热电极21沿窑炉的中轴线对称分布。其中加热电极21是由电极砖叠加形成的长方体，燃气装置22使用的燃气是全氧助燃的天然气、液化石油气或异丁炕气。

本实用新型把用于熔化玻璃原料的加热区、热点区、均化区和冷却区集中在一个封闭空间，玻璃原料通过投料入口31投入窑炉最前端(前墙11)区域，形成熔融态玻璃后从后端面(后墙12)底部导出。该窑炉是一种电极加热方式为主，燃气加热方式为辅的玻璃窑炉。本实用新型的电助熔***包括若干对电极组和电源。多对电极组均匀间隔设在玻璃窑炉两侧面(侧墙)，沿着窑炉底部对立安装，用来产生熔融态玻璃的电阻热。本实用新型采用全氧助燃燃烧方法，提高了火焰最高温度和热效率，有利于环保。

本实用新型中熔化玻璃的燃料主要来自电极产生的电阻热，大范围的电阻热加强了玻璃溶液的对流，提高了熔化能力和质量，同时降低了上部火焰空间的燃烧强度、保护了耐火材料。燃气燃烧作为辅助加热方式，作用之一是提供窑炉工作初期玻璃从固态到液态所需的热量，还可以做为窑炉工作过程中不同区域工艺温度的调节作用。本实用新型提供了一种适用于高熔点硼硅酸盐玻璃的环保加热电极21，该电极的主要成分是氧化锡，在工作过程融入玻璃溶液中的氧化锡成分是含砷化合物的良好替代澄清剂。

使用本实用新型的玻璃窑炉制造玻璃的方法是：玻璃原料从投料入口31进入并熔化，得到初步均化、澄清玻璃液，然后从玻璃液导出口32进入完全均化、澄清工序，下一步玻璃溶液进入成型工序和用于使成型后的玻璃制品中不残留应力的缓慢冷却工序，具体参见图3。

投料入口31配置在玻璃窑炉的前墙11，具有设置在玻璃液面33上部区域的开口，从此处将原料投入到预先熔融的熔融玻璃的上层。玻璃液导出口32配置在玻璃窑炉的后墙12，玻璃液导出口32从玻璃液的下层部把玻璃液从窑炉中导出后进入下一步均化澄清工作区域。

在进行熔融时，先利用设置在玻璃熔窑侧墙上方的燃气装置22，将玻璃原料加热到1400℃以上，当窑炉炉内的玻璃具有导电状态后，开启窑炉两侧的加热电极21，在每对电极之间产生电流23，通过电阻热进一步提高玻璃液的温度，直至加热到硼硅酸盐玻璃所要求的最高的1600℃以上。燃气装置22可以根据工艺要求进行调节。

在某两个相邻的一对电极之间产生了热点区，在玻璃液中形成自下而上的对流，通过调节窑炉上方空间的燃气装置22的功率或补充冷却气体，还可以控制窑炉内玻璃液对流形式，最终实现高品质的融化效果。而补充的冷却气体可以是氧气或者惰性气体。

就目前所知，浸没于玻璃溶液内的加热电极21，长时间处于高温的玻璃液环境下，接触部分会产生侵蚀现象。一般使用的加热用电极材料包括含铂、铑等贵金属电极，或者钼电极。这几种电极在使用上各有特点，当然都会发生侵蚀而溶入玻璃液。本实用新型采用的氧化锡电极比贵金属电极成本低，比钼电极对玻璃污染小，而消耗的氧化锡还是玻璃熔体澄清剂的补充，所以氧化锡电极更适合于应用在熔化品质要求高的液晶玻璃生产中。

安装在窑炉侧面的多对电极组，经过连续使用3月或以上时间，在断电的状态下把整体向前移动一段距离，从而保证每对电极之间的距离在有效工作范围内，即保持玻璃的熔化效率。

Claims (7)

1.一种玻璃窑炉，包括炉底(13)、两堵侧墙、后墙(12)、前墙(11)和炉顶(10)，其特征在于：其中在前墙(11)上的玻璃液面(33)上方设有至少一个投料入口(31)，在后墙(12)上的玻璃液面(33)下方设有至少一个玻璃液导出口(32)，在每堵侧墙上设有至少一个燃气装置(22)，而在两堵侧墙上的玻璃液面(33)下方分别设有加热电极(21)从而在两堵侧墙之间形成至少一对电极组。

2.如权利要求1所述的一种玻璃窑炉，其特征在于：其中加热电极(21)采用氧化锡电极。

3.如权利要求1所述的一种玻璃窑炉，其特征在于：其中在前墙(11)上设有两个投料入口(31)。

4.如权利要求1所述的一种玻璃窑炉，其特征在于：其中炉底(13)、两堵侧墙、后墙(12)和前墙(11)组成的容纳玻璃液的空间为长方体，并且该长方体的宽度和长度之比≤0.65。

5.如权利要求1所述的一种玻璃窑炉，其特征在于：其中在两堵侧墙上的加热电极(21)沿窑炉的中轴线对称分布。

6.如权利要求1至5中任意一项所述的一种玻璃窑炉，其特征在于：其中加热电极(21)是由电极砖叠加形成的长方体。

7.如权利要求1至5中任意一项所述的一种玻璃窑炉，其特征在于：其中燃气装置(22)使用的燃气是全氧助燃的天然气、液化石油气或异丁炕气。

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