[发明专利]一种微波复合加热和微波消泡玻璃熔窑

说明书

技术领域

本发明涉及一种微波复合加热和微波消泡玻璃熔窑。

背景技术

几乎所有的材料制备过程都涉及到加热工序，如陶瓷的烘干和烧结、水泥熟料的锻烧、聚合物的热固、玻璃的融熔、金属的冶炼等等。微波加热过程是一门不同寻常的工艺，材料的微波加热技术提供了改善材料物理特性的新方法，同时也对那些难以操作的材料制备过程提供了新的工艺选择。材料的微波加热过程具有穿透辐射、直接整体加热、自控、无污染、选择性强和加热均匀等过程特征同时又具有快速高效、易于操作和节省能源等优点，展示了其经济上的优势，向人们提供了制备具有新的微观结构材料的机会。因此可以说，几乎所有的材料制备过程都有尝试应用微波加热技术的可能。

玻璃纤维熔窑燃烧加热分为两部分，一部分是熔化部燃烧加热，另一部分是主通路和作业通路燃烧加热。熔化部燃烧加热的目的就是将进入窑炉内的玻璃原料加热至高温熔化，使它形成均匀，并且气泡、条纹和结石都控制在一定范围内符合成型要求的玻璃液。使用微波复合能熔制玻璃液，既彻底解决了因泡沫层和玻璃原料铁含量高、透热性差的难题，同时又加速了玻璃液的熔化，获得优质玻璃液。

随着高档耐火材料在窑炉上的普遍应用，玻璃窑温亦随着有较大的提高，从而使影响玻璃质量的结石、杂物及波筋线道等已不再成为主要缺陷，而玻璃在熔化作业过程中所产生的气泡变成愈来愈主要的质量缺陷，尤其是生产优质玻璃产品，气泡与质量间的矛盾更为突出。传统工艺操作与控制已不适应当今现代化生产。这就要求我们在生产实践过程中，运用玻璃工艺理论，摸索出适应目前大型的现代化生产的工艺与控制方法。

在实际生产过程中所产生的气泡不外乎是物理气泡与化学气泡，即由于物料中的浮离水份与化学反应所产生的。而能在产品中残存的气泡来源，一是未澄清完全所留存在玻璃液中的一次气泡，二是因“重沸”而产生的二次气泡。

在玻璃融化过程中，玻璃液表面出现泡沫层是正常的，但当泡沫层过厚会造成熔化部火焰辐射被阻隔，玻璃温度下降，最终影响玻璃成型和拉丝作业稳定性。

造成玻璃液表面泡沫层过厚的原因有多种，原料成分波动、熔化温度变化、氧化还原指标变化和窑压控制不当等都会影响泡沫层的厚度。泡沫层形成后的机理是泡沫生成的速度高于泡沫破裂的速度，并最终达到一个平衡。现有的减薄泡沫层的方法主要有：

1.使用氧化剂调节玻璃液过强的还原气氛，适当降低或暂时停用芒硝等澄清剂、如果配合料COD过高无法在短期内解决，可以考虑加入适量化学添加剂从而提高玻璃液的透热性。

2.在确保生产作业稳定的前提下，适当降低澄清剂的引入量(可以降至0.1％以下)；

3.保持窑内微正压或微负压；

4.采用物理方法使泡沫层加速破裂而降低泡沫层厚度、如采用在前墙处加喷水装置向窑内强制喷入少量水，利用水入窑后瞬间变成气体使玻璃液表面压力突然增大而产生冲击力使泡沫破裂，达到减薄泡沫层的目的。

现有的消泡方法需要引入澄清剂，工序复杂、成本高，效果不稳定、增加能耗和有害气体排放、并且具有一定的安全隐患。

发明内容

本发明的目的，是提供一种微波复合加热和消泡玻璃熔窑。

本发明的技术方案是这样来实现的：

一种微波复合加热和消泡玻璃熔窑，熔窑由窑炉底、窑炉顶和周围侧壁构成，窑炉顶上或除窑炉顶以外的熔窑任何位置上设置微波产生装置，微波产生装置通过微波导入口导入微波，利用微波消除玻璃熔窑中玻璃熔化产生的泡沫层同时微波对窑内玻璃加热。

优选地，熔窑的周围侧壁上设置加料口和烧嘴入口；单元窑的窑炉底上电极口和鼓泡器入口；

优选地，熔窑的窑炉顶上或除窑炉顶以外的熔窑任何位置上设置有微波入口；

优选地，熔窑的窑炉顶上或除窑炉顶以外的熔窑任何位置上的微波导入口为单排或多排，对齐排列或交错排列。

优选地，熔窑的窑炉底设置的电极口和鼓泡器入口为单排或多排。

优选地，熔窑的周围侧壁上还设置火焰喷射方向向下倾斜的燃烧器。

优选地，燃烧器的倾角为0°～15°。

本发明的有益效果是：不需要或加入少量外加剂就实现了玻璃泡沫层的消除，微波能的加入还有利于玻璃加速熔化，还可达到节能减排之目的。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

附图1是窑炉立面图；

附图2是窑炉底平面图；

附图3是窑炉俯视图；

附图4-6是窑炉截面图。