CN221275621U - 一种局部全氧助燃燃烧的微晶玻璃窑炉 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种局部全氧助燃燃烧的微晶玻璃窑炉包括池壁、胸墙、大碹、蓄热室和喷枪；所述池壁成长方形结构，胸墙砌筑在池壁上，大碹呈拱形，并砌筑在胸墙上构成长方体状的窑炉主体；池壁的一侧设置有加料口，在加料口附近的胸墙内壁上设置有多组全氧助燃喷枪，所述蓄热室对称设置在远离加料口后侧的炉窑主体两侧上，所述蓄热室下安装有空气助燃烧枪。本实用新型在横火焰池窑上加设辅助氧枪,提高熔化率,减轻蓄热室格子砖孔的堵塞。可以提高火焰底部温度，提高玻璃熔化量，燃烧无换向，窑炉废气的减少使NOx排量大大降低，消除了熔炉换向带来的对炉压及玻璃液面的不稳定，使温度分布稳定，有助于减少条纹和小气泡，改善玻璃质量。
Description
技术领域
本实用新型涉及微晶玻璃技术领域，具体涉及一种局部全氧助燃燃烧的微晶玻璃窑炉。
背景技术
现有的生产微晶玻璃的窑炉一般采用横火焰燃烧方式，也有少量采用全氧燃烧的窑炉。所谓横火焰窑炉，即是具有一定长度，宽度及池深和空间高度的一个长方体腔体，使用天然气作为燃料，用空气作为助燃气体的一种玻璃窑炉。
在窑炉两侧布置几对预热空气和废气排放的小炉，燃烧枪安装在小炉下方，小炉的预热空气可以提高燃烧温度和热效率。故称之为横火焰窑炉。池壁、炉底和胸墙使用电熔砖，大碹则使用高级硅砖。
横火焰窑炉一般用于生产普通钠钙玻璃，当使用横火焰窑炉用于生产微晶玻璃时，由于大碹材料的温度和使用环境限制，空间燃烧温度无法满足微晶玻璃的熔化要求，致使微晶玻璃的熔化质量如气泡、结石、条纹和玻璃均匀性都无法达到满意的结果。
因此，现有技术在具体实施过程中，存在如下问题；
1、现有横火焰窑炉一般用于生产普通钠钙玻璃，当使用横火焰窑炉用于生产微晶玻璃时，由于大碹材料的温度和使用环境限制，空间燃烧温度无法满足微晶玻璃的熔化要求，致使微晶玻璃的熔化质量如气泡、结石、条纹和玻璃均匀性都无法达到满意的结果。
2、采用空气助燃的燃烧过程中，只有氧气参加燃烧的反应，大量的氮气吸收了大量的燃烧反应放出的热，并从烟道排走，造成极大的浪费。
3、燃烧时需要换向，导致玻璃液面温度波动。采用空气助燃时，大量的氮气参与燃烧反应，一方面产生了大量的废气，同时产生的NOx排量非常高。造成的环境污染严重。
由此，现有技术由于采用空气助燃时，大量的氮气参与燃烧反应，一方面产生了大量的废气，同时产生的NOx排量非常高，造成的环境污染严重，基于此，研究一种局部全氧助燃燃烧的微晶玻璃窑炉是必要的。
实用新型内容
鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种局部全氧助燃燃烧的微晶玻璃窑炉，有效的解决了传统横火焰窑炉生产微晶玻璃时，微晶玻璃的熔化质量如气泡、结石、条纹和玻璃均匀性都无法达到满意的结果，产品无法满足中高端灶具对微晶玻璃面板的质量要求，且由于采用空气助燃时，大量的氮气参与燃烧反应，一方面产生了大量的废气，同时产生的NOx排量非常高，造成的环境污染严重的问题。
为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种局部全氧助燃燃烧的微晶玻璃窑炉，包括池壁、胸墙、大碹、蓄热室和喷枪；所述池壁成长方形结构，所述胸墙砌筑在池壁上，所述大碹呈拱形，并砌筑在胸墙上构成长方体状的窑炉主体；所述池壁的一侧设置有加料口，在加料口附近的胸墙内壁上设置有多组全氧助燃喷枪，蓄热室对称设置在远离加料口后侧的炉窑主体两侧上，所述蓄热室下安装有空气助燃烧枪。
进一步的，所述胸墙上开设有氧枪孔，所述全氧助燃喷枪安装在氧枪孔内。
进一步的，所述窑炉主体具有两个相对的长边和两个相对的短边，所述加料口设置在一侧的长边上。
进一步的，所述全氧助燃喷枪包括一类喷枪、二类喷枪和三类喷枪，其中一类喷枪布置在加料口所处长边的后侧，二类喷枪布置在靠近加料口的短边上，三类喷枪布置在加料口对侧的长边上。
进一步的，所述一类喷枪设置有一个或二个，二类喷枪和三类喷枪均设置有两个。
进一步的，所述一类喷枪和二类喷枪靠近加料口布置，三类喷枪与一类喷枪错位布置。
进一步的，所述全氧助燃喷枪处于加料口混合料的预热和熔化区域。
进一步的，所述蓄热室设置在窑炉后半区的澄清区。
进一步的，所述蓄热室并列设置有2-3个，每个蓄热室的下方均安装有空气助燃烧枪。
进一步的，所述池壁为电熔转堆砌而成，所述胸墙为电熔砖堆砌而成，大碹为高级硅砖堆砌而成。
上述技术方案的有益效果是：本实用新型在现有条件下，即不改变现有的横火焰微晶玻璃窑炉结构和材料配置，在窑炉的部分区域由空气燃烧改为全氧燃烧，适当提高这部分区域的空间温度及熔化能力，既提高了微晶玻璃的熔化质量，大大提高了产品的外观质量如气泡、结石和条纹，同时产品的机械强度也得到了较大的提高，满足中高端灶具对微晶玻璃的要求。
本实用新型在原有横火焰窑炉的基础上，在窑炉的前半部分(1-2小炉)及前墙上布置适当数量的全氧烧枪。以天然气作为燃料，氧气(纯度≥91％)助燃。保留澄清区域2-3对小炉；利用全氧助熔玻璃熔窑，在窑炉端墙和加料及热点等局部特定部位用全氧喷枪加热，可凭借氧气助燃提高燃烧火焰的强度。不仅能提高溶液率，还会提高玻璃液的温度。增强火焰与玻璃液体之间的热交换率，并且由此而改善澄清效果，促进杂质的熔融。其优点是：
1、可提高5-15％出料量；
2、提高热效率，可节能2-10％；
3、有助于减少气泡和条纹，改善玻璃质量。熔化能力得到相应提高下,玻璃质量同时得到明显提高,玻璃液(灰)气泡数量大为减少；
4、减少污染排放5-20％；
5、可克服蓄热室的限制，延长窑炉寿命。
由此，本实用新型在横火焰池窑上加设辅助氧枪,实施氧辅助加热(即纯氧助熔)技术、配合料熔化加速.提高熔化率,减轻蓄热室格子砖孔的堵塞。可以提高火焰底部温度，提高玻璃熔化量，燃烧无换向，窑炉废气的减少使NOx排量大大降低，消除了熔炉换向带来的对炉压及玻璃液面的不稳定，使温度分布稳定，有助于减少条纹和小气泡，改善玻璃质量。
附图说明
通过参考附图阅读下文的详细描述，本实用新型示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本实用新型的若干实施方式，并且相同或对应的标号表示相同或对应的部分，其中：
图1为本实用新型的实施结构示意图；
图2为窑炉主体的截面结构示意图；
图3为窑炉主体的一侧结构示意图。
附图标记：1、池壁；2、胸墙；3、蓄热室；11、一类喷枪；22、二类喷枪、33、三类喷枪；44、加料口；55、大碹。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，本领域技术人员应知，下面所描述的实施例是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
附图中的任何元素数量均用于示例而非限制，以及任何命名都仅用于区分，而不具有任何限制含义。
下面参考本实用新型的若干代表性实施方式，详细阐释本实用新型的原理和精神。
实施例1，本实施例旨在提供一种局部全氧助燃燃烧的微晶玻璃窑炉，其主要涉及微晶玻璃的熔化工艺和设备，针对传统横火焰窑炉生产微晶玻璃时，微晶玻璃的熔化质量如气泡、结石、条纹和玻璃均匀性都无法达到满意的结果，产品无法满足中高端灶具对微晶玻璃面板的质量要求，且由于采用空气助燃时，大量的氮气参与燃烧反应，一方面产生了大量的废气，同时产生的NOx排量非常高，造成的环境污染严重的问题，本实施例提供了一种局部全氧助燃燃烧的微晶玻璃窑炉。
如图1-3中展示，一种局部全氧助燃燃烧的微晶玻璃窑炉，包括池壁1、胸墙2、大碹55、蓄热室和喷枪；具体实施时，池壁1呈长方形结构，胸墙2砌筑在池壁上，大碹55呈拱形，并砌筑在胸墙2上构成长方体状的窑炉主体；窑炉主体具有两个相对的长边和两个相对的短边，所述加料口设置在一侧的长边上，其中短边为端墙，长边为胸墙。
本实施例在现有条件下，既不改变现有的横火焰微晶玻璃窑炉结构和材料配置，在窑炉的部分区域由空气燃烧改为全氧燃烧，适当提高这部分区域的空间温度及熔化能力，同时提高了微晶玻璃的熔化质量，大大提高了产品的外观质量如气泡、结石和条纹，同时产品的机械强度也得到了较大的提高，满足中高端灶具对微晶玻璃的要求。
基于上述目的，本实施例在加料口44附近的胸墙内壁上设置有多组全氧助燃喷枪，全氧助燃喷枪处于加料口44混合料的预热和熔化区域；具体的在靠近加料口两侧及端墙布有一定数量的全氧燃烧喷枪。
蓄热室3设置在远离加料口后侧的炉窑主体两侧上，蓄热室3下安装有空气助燃烧枪；蓄热室3设置在在窑炉后半区的澄清区，其作用是预热助燃二次空气。本实施例对传统的横火焰窑炉进行了结构和燃烧方式的改进，在窑炉的加料预热区和熔化区布置适当数量的全氧烧枪，并在澄清区留下2-3对小炉以空气助燃。经过上述方式获得的微晶玻璃，减少了气泡和条纹，改善了玻璃质量。熔化能力得到相应提高下,玻璃质量同时得到明显提高,玻璃液(灰)气泡数量大为减少。与相同面积的空气助燃的横火焰窑炉相比提高了热效率，可节能2-10％，提高了5-15％出料量。同时微晶玻璃的质量得到提升，满足了中高端灶具对微晶玻璃面板的要求。
本实施例在原有横火焰窑炉的基础上，留下2-3对小炉，在窑炉的前半部分及前墙上布置适当数量的全氧烧枪。在工作原理方面，现有技术中由于采用空气助燃，大量的氮气参与燃烧反应，一方面产生了大量的废气，同时产生的NOx排量非常高。造成的环境污染严重。二本实施例以天然气作为燃料，氧气(纯度≥91％)助燃。空气助燃的燃烧过程是：空气助燃燃烧反应：CH4+2O2+8N2→CO2+2H2O+8N2，而氧气助燃燃烧过程CH4+2O2＝CO2+2H2O，因此产生的废气主要是二氧化碳和水分。全氧助燃由于氮气的大量减少，在玻璃液上方的燃烧产物中主要是水与二氧化碳，燃烧后的烟气体积比空气助燃烟气减少70-80％。空气中含氧量约21％，而氮气的含量为78％,氦、氩、氢等为1％。采用空气助燃的燃烧过程中，只有氧气参加燃烧的反应，大量的氮气吸收了大量的燃烧反应放出的热，并从烟道排走，造成极大的浪费。采用全氧助燃后的排烟量仅是空气助燃的1/3-1/4，排出炉外的热量大为降低，同时火焰温度高，辉度高，辐射传热强，因此节约能源，提高热效率，具有较大的社会和经济效益，提高了能源利用率。
以上所述的本实用新型的实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定，本实用新型的基本构思在于在原有横火焰窑炉的基础上，在窑炉的前半部分及前墙上布置适当数量的全氧烧枪。以天然气作为燃料，氧气助燃。保留澄清区域2-3对小炉；利用全氧助熔玻璃熔窑，在窑炉端墙和加料及热点等局部特定部位用全氧喷枪加热，可凭借氧气助燃提高燃烧火焰的强度，不仅能提高溶液率，还会提高玻璃液的温度，增强火焰与玻璃液体之间的热交换率，并且由此而改善澄清效果，促进杂质的熔融。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包括在本实用新型的权利要求保护范围之内。
实施例2，本实施例与实施例1的区别在于对全氧助燃喷枪的安装结构和具***置进一步说明。
具体的结构中，在胸墙上开设在有氧枪孔，全氧助燃喷枪安装在氧枪孔内；全氧助燃喷枪包括一类喷枪11、二类喷枪22和三类喷枪33，其中一类喷枪11布置在加料口44所处长边的后侧，即如图1中展示的胸墙侧全氧助燃喷枪，二类喷枪22布置在靠近加料口的短边上，即端墙全氧助燃喷枪，三类喷枪33布置在加料口44对侧的长边上，即胸墙侧全氧助燃喷枪。一类喷枪11设置有一个，二类喷枪22和三类喷枪33分别设置有两个；一类喷枪11和二类喷22枪靠近加料口44布置，三类喷枪33与一类喷枪11错位布置；通过在窑炉的加料口44侧的两侧部分及端墙的相应位置布置了全氧助燃喷枪，全氧助燃喷枪位于加料口混合料的预热和熔化区域，提高了预热区的温度，也使熔化区的空间温度有所提高，熔化能力得到相应提高。
本实施例采用两类喷枪对混合料进行处理，首先采用全氧助燃喷枪，后在后端采用空气助燃喷枪，在具体工作中，混合料进入加料口，在端墙全氧助燃的喷枪和靠近加料口的全氧助燃的喷枪的加热下，混合料加速分解、熔化。然后在两侧全氧助燃的喷枪的加热下，在此高温区域形成玻璃液。再经空气助燃的横火焰喷枪，玻璃液消除气泡和条纹，并具有一定的均匀性，从而进入工作池。
实施例3，本实施例与实施例1的区别在于对窑炉主体的具体结构进一步说明。
如图1中展示，池壁1、胸墙2和前后墙组成的一个长方体腔体，池壁1由一定高度的电熔砖砌筑成的长方体，池壁1上由电熔砖堆砌而成的胸墙2，胸墙2上为硅砖砌成的大碹55，池壁1在一侧放置一个加料口44。
实施例4，本实施例与实施例1的区别在于对蓄热室3的具体结构进一步说明。
蓄热室3并列设置有2-3个，在实施时可以围单侧或者对称布置在端墙后端的左右两侧，每个蓄热室3的下放均安装有空气助燃烧枪；在窑炉后半区(远离加料口区域)的相应位置仍设置蓄热室3和空气助燃的横火焰喷枪，用于微晶玻璃的澄清。
本实施例在横火焰池窑上加设辅助氧枪,实施氧辅助加热(即纯氧助熔)技术、配合料熔化加速，提高熔化率,减轻蓄热室3格子砖孔的堵塞。可以提高火焰底部温度，提高玻璃熔化量，燃烧无换向，窑炉废气的减少使NOx排量大大降低，消除了熔炉换向带来的对炉压及玻璃液面的不稳定，使温度分布稳定，有助于减少条纹和小气泡，改善玻璃质量，同时减少污染排放5-20％，能够克服蓄热室3的限制，延长窑炉寿命。
Claims (10)
1.一种局部全氧助燃燃烧的微晶玻璃窑炉，包括池壁、胸墙、大碹、蓄热室和喷枪；所述池壁成长方形结构，所述胸墙砌筑在池壁上，所述大碹呈拱形，并砌筑在胸墙上构成长方体状的窑炉主体；所述池壁的一侧设置有加料口，其特征在于，在加料口附近的胸墙内壁上设置有多组全氧助燃喷枪，所述蓄热室对称设置在远离加料口后侧的炉窑主体两侧上，所述蓄热室下安装有空气助燃烧枪。
2.根据权利要求1所述的局部全氧助燃燃烧的微晶玻璃窑炉，其特征在于：所述胸墙上开设有氧枪孔，所述全氧助燃喷枪安装在氧枪孔内。
3.根据权利要求1所述的局部全氧助燃燃烧的微晶玻璃窑炉，其特征在于：所述窑炉主体具有两个相对的长边和两个相对的短边，所述加料口设置在一侧的长边上。
4.根据权利要求3所述的局部全氧助燃燃烧的微晶玻璃窑炉，其特征在于：所述全氧助燃喷枪包括一类喷枪、二类喷枪和三类喷枪，其中一类喷枪布置在加料口所处长边的后侧，二类喷枪布置在靠近加料口的短边上，三类喷枪布置在加料口对侧的长边上。
5.根据权利要求4所述的局部全氧助燃燃烧的微晶玻璃窑炉，其特征在于：所述一类喷枪、二类喷枪和三类喷枪分别设置有两个。
6.根据权利要求5所述的局部全氧助燃燃烧的微晶玻璃窑炉，其特征在于：所述一类喷枪和二类喷枪靠近加料口布置，三类喷枪与一类喷枪错位布置。
7.根据权利要求1所述的局部全氧助燃燃烧的微晶玻璃窑炉，其特征在于：所述全氧助燃喷枪处于加料口混合料的预热和熔化区域。
8.根据权利要求1所述的局部全氧助燃燃烧的微晶玻璃窑炉，其特征在于：所述蓄热室设置在窑炉后半区的澄清区。
9.根据权利要求1-8任一项所述的局部全氧助燃燃烧的微晶玻璃窑炉，其特征在于：所述蓄热室并列设置有2-3个，每个蓄热室的下方均安装有空气助燃烧枪。
10.根据权利要求9所述的局部全氧助燃燃烧的微晶玻璃窑炉，其特征在于：所述池壁为电熔转堆砌而成，所述胸墙为电熔砖堆砌而成，大碹为高级硅砖堆砌而成。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant |