[发明专利]一种小型电子玻璃熔窑电助熔系统及设计方法

说明书

本发明提出一种小型电子玻璃熔窑电助熔系统及设计方法，电子玻璃熔窑为矩形池体，包括碹顶、池底、前山墙、后山墙和左、右侧墙，池体上部为火焰空腔，下部为玻璃池窑，火焰空腔内均匀间隔设有多个喷枪，玻璃池窑内充满玻璃液，玻璃池窑前山墙底部中心设有玻璃液出口，后山墙中部设有两个水平对称设置的配合料入口，电助熔系统包括三组电极，每组电极包括数对电极棒，每对电极棒对称设于左、右侧墙上，电极棒距离玻璃液面特定距离。本发明合理电极分布及相应电功率的分配，促进玻璃液的充分熔化，协助解决目前电子玻璃在熔制过程中的难熔、难澄清的问题。

技术领域

本发明属于玻璃制造的技术领域，尤其涉及一种小型电子玻璃熔窑电助熔系统及设计方法。

背景技术

现电子玻璃基板主要采用无碱高铝硅酸盐玻璃成分进行熔制，因而在熔制过程中具有粘度高、难澄清和不易均化等特点，在实际生产过程中，须采用电助熔技术来改善池窑中玻璃液的流动，以提高玻璃液的质量。

由于电子玻璃熔窑工作温度高，玻璃液温度、速度等的实测十分困难，按熔窑产量分，日产玻璃液150t以上为大型窑，日产玻璃液在50～150t为中型窑，日产玻璃液50t以下为小型窑。现阶段，采用底插电极方式来研究电极功率对浮法玻璃熔窑的影响，结果表明玻璃液内沿窑长方向存在两个环流，分别为热点位置到配合料入口方向的环流I以及热点位置到玻璃液出口方向的环流II。同时，在热点处电极功率的输入变化能够显著影响配合料在熔化区的停留时间以及玻璃液在澄清区的均化时间。大吨位玻璃池窑一般采用底插电极以局部加热玻璃液，这主要是因为其具有相对较大的窑宽，而为保证电极在池窑中正常工作且不被折断，电极插入玻璃液内的长度不宜太长，而小吨位玻璃池窑具有相对较小的窑宽，采用侧插电极能够使玻璃液被均匀加热的同时根据电极被损耗的程度可以灵活将其向池窑内推进，目前对小型熔窑电子玻璃熔化过程中的玻璃液流动以及速度场分布等随电极分布、电功率分配等电助熔参数的影响，仍缺乏系统研究和理解。

发明内容

本发明的目的在于提供一种小型电子玻璃熔窑电助熔系统及设计方法，主要通过其中的电极分布及相应电功率的分配设计，促进玻璃液的充分熔化。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种小型电子玻璃熔窑电助熔系统，电子玻璃熔窑为矩形池体，包括碹顶、池底、前山墙、后山墙和左、右侧墙，池体上部为火焰空腔，下部为玻璃池窑，所述火焰空腔内均匀间隔设有多个喷枪，所述玻璃池窑内充满玻璃液，玻璃池窑前山墙底部中心设有玻璃液出口，后山墙中部设有两个水平对称设置的配合料入口，其特征在于，电助熔系统包括三组电极，每组电极包括数对电极棒，每对电极棒对称设于所述左、右侧墙上，电极棒距离玻璃液面特定距离。

按上述方案，所述三组电极中第二组对应于玻璃液的热点区域，第一组和第二组分别对应于玻璃液的热点前、后区域。

按上述方案，所述特定距离为250～350mm。

一种小型电子玻璃熔窑电助熔系统的设计方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1)根据熔窑中的玻璃日熔化量，分别向火焰空间和玻璃池窑中通入燃料和电能，利用熔窑模拟软件依据实际熔窑情况将能量均匀分布于相应位置处模拟或根据已有的经验资料得出熔窑内玻璃液的热点位置，将三组电极水平安设于左、右侧墙上；

S2)将总电能均匀分配给每对电极，计算出每组电极组所占电功率的比例；

S3)向第一组电极中输入计算得到的相应比例电功率，保持第二电极组和第三电极组输入的电功率之和占总电功率的比例不变，第二电极组中输入的电能总量大于第三电极组中输入的电能总量。

按上述方案，步骤S2)中所述第二电极组中输入的电能与第三电极组中输入的电能之差占总电能的3％～16％。