用于浸没式燃烧熔化器的消力器皿制造技术

一种生产玻璃的方法包括从容纳在浸没式燃烧熔化器（10）中的玻璃熔体（16）中抽出未精炼的泡沫熔融玻璃（18），以及将未精炼的泡沫熔融玻璃（18）引入到消力罐（70）的消力室（82）中。熔融玻璃中间池（84）容纳在消力罐（70）的消力室（82）内并在其中通过一个或多个非浸没式燃烧器（90）进行加热。熔融玻璃从熔融玻璃中间池（84）流动到熔融玻璃转移池（114），该熔融玻璃转移池容纳在附加到消力罐（70）的进料流槽（72）的流槽室（112）中。熔融玻璃进料（22）可以从熔融玻璃转移池（114）中被抽出并以受控的速率从进料流槽（72）输送。率从进料流槽（72）输送。率从进料流槽（72）输送。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于浸没式燃烧熔化器的消力器皿


[0001]本公开涉及使用浸没燃烧熔融的玻璃生产，且更具体地，涉及一种用于管理在浸没式燃烧熔化器中生产的泡沫熔融玻璃的流动的消力器皿（stilling vessel）。

技术介绍

[0002]玻璃是一种具有众多种应用的刚性无定形固体。钠钙硅玻璃例如广泛用于制造平板玻璃制品（包括窗户）、中空玻璃制品（包括诸如瓶子和罐子之类的容器）、以及还有餐具和其他特殊制品。钠钙硅玻璃包括SiO2–
Na2O
–
CaO的无序且空间交联的三元氧化物网络。二氧化硅组分（SiO2）是按重量计最大的氧化物，并且构成钠钙硅玻璃的主要网络形成材料。与纯二氧化硅玻璃相比，Na2O组分充当降低玻璃的熔化、软化和玻璃化转变温度的助熔剂，并且CaO组分充当改进玻璃的某些物理和化学性质（包括其硬度和耐化学性）的稳定剂。在钠钙硅玻璃的化学成分中包括Na2O和CaO使玻璃制品的商业制造比纯二氧化硅玻璃更实用且耗能更低，同时仍然产生可接受的玻璃性质。钠钙硅玻璃，一般地并且基于玻璃的总重量，其玻璃化学组成包括60 wt%至80 wt%的SiO2、8 wt%至18 wt%的Na2O、以及5 wt%至15 wt%的CaO。
[0003]除了SiO2、Na2O和CaO之外，钠钙硅玻璃的玻璃化学组成还可包括其他氧化物和非氧化物材料，这些材料充当网络形成剂、网络改性剂、着色剂、脱色剂、氧化还原剂或影响最终玻璃的性质的其他剂。这些附加材料的一些示例包括氧化铝（Al2O3）、氧化镁（MgO）、氧化钾（K2O）、碳、硫酸盐、硝酸盐、氟、氯、和/或以下各者中的一者或多者的元素或氧化物形式：铁、砷、锑、硒、铬、钡、锰、钴、镍、硫、钒、钛、铅、铜、铌、钼、锂、银、锶、镉、铟、锡、金、铈、镨、钕、铕、钆、铒和铀。氧化铝是更普遍包括的材料之一（基于玻璃的总重量，其通常以高达2 wt%的量存在），因为它能够改进玻璃的化学耐久性并降低反玻璃化的可能性。不管钠钙玻璃中除了SiO2、Na2O和CaO之外还存在什么其他氧化物和/或非氧化物材料，那些附加材料的总和基于钠钙硅玻璃的总重量优选地为10wt％或更少，或更窄地为5wt％或更少。
[0004]浸没燃烧（SC）熔化是一种可以生产玻璃（包括钠钙硅玻璃）的熔化技术，并且最近作为商业玻璃制造的潜在可行选项已经引起了人们的兴趣。与常规的熔化实践（其中熔融玻璃浴主要用来自顶置式非浸没式燃烧器的辐射热加热）相反，SC熔化涉及将包含燃料和氧气的可燃气体混合物直接注入到包含在SC熔化器中的玻璃熔体中，通常通过安装在底板（floor）中或熔化器侧壁的浸入部分中的浸没式燃烧器。可燃气体混合物自燃，并且所得燃烧产物在它们排放通过玻璃熔体时引起剧烈的搅拌和湍流。与常规熔化炉的较慢动力学相比，燃烧产物和玻璃熔体之间经历的强烈剪切力引起贯穿熔融玻璃的快速热传递和颗粒溶解。
[0005]虽然SC技术可以相对快速地将可玻璃化进料熔化并整合到玻璃熔体中而因此导致与常规的玻璃熔化实践相比玻璃停留时间相对短，但玻璃熔体往往是泡沫的，并且在从SC熔化器中排放时具有相对低的密度（尽管进行了化学均质处理）。此外，由于包含在SC熔化器中的玻璃熔体的湍流本质所致，从SC熔化器中排放的熔融玻璃的流动往往会波动。所
排放的熔融玻璃的波动流动会使得难以操作下游设备（诸如，玻璃澄清器），因为熔融玻璃的不可预测的输入流会引起下游部件的某些操作条件必须进行频繁调整。所排放的熔融玻璃的波动流动也难以随时间的推移进行调节以匹配玻璃生产要求。为了帮助在商业玻璃制造环境中实施SC熔化，需要以一种方式或另一种方式管理在从SC熔化器中排放的熔融玻璃的流动中的波动。

技术实现思路

[0006]本公开涉及一种连接到浸没式燃烧熔化器的消力器皿。通过喉管在浸没式燃烧熔化器和消力器皿之间建立流体连通。消力器皿包括消力罐和进料流槽。消力罐限定消力室，该消力室通过互连的喉管从浸没式燃烧熔化器接收未精炼的泡沫熔融玻璃。从浸没式燃烧熔化器接收到的未精炼的泡沫熔融玻璃作为熔融玻璃中间池而容纳在消力室内。消力罐可包括非浸没式燃烧器以加热熔融玻璃中间池，使得玻璃的温度不会降低并且不会引起玻璃粘度的不想要的增加。一些非浸没式燃烧器甚至可能用它们的燃烧产物撞击熔融玻璃中间池以减少上升到熔融玻璃池的顶表面的泡沫量。进料流槽附加到消力罐并限定与消力室连通的流槽室。进料流槽容纳熔融玻璃的转移池，并且被构造成以受控的速率将熔融玻璃进料从转移池输送到下游部件（诸如，玻璃澄清器）。
[0007]本公开体现了许多个方面，这些方面可以彼此分开或组合实施以提供用于生产玻璃的方法。根据本公开的一个实施例，一种生产玻璃的方法包括几个步骤。一个步骤涉及将来自一个或多个浸没式燃烧器的燃烧产物直接排放到包含在浸没式燃烧熔化器的内部反应室内的玻璃熔体中。从所述一个或多个浸没式燃烧器中排放的燃烧产物搅动玻璃熔体。该方法的另一个步骤涉及从玻璃熔体中抽出未精炼的泡沫熔融玻璃并通过熔融玻璃出口将未精炼的泡沫熔融玻璃排放出浸没式燃烧熔化器。该方法的再另一个步骤涉及将未精炼的泡沫熔融玻璃引入到消力罐的消力室中，该消力罐与浸没式燃烧熔化器流体连通。未精炼的泡沫熔融玻璃与容纳在消力罐的消力室内的熔融玻璃中间池融合。该方法的又一步骤涉及用从一个或多个非浸没式燃烧器中排放的燃烧产物加热熔融玻璃中间池，所述一个或多个非浸没式燃烧器安装在消力罐的限定消力室的壳体中。该方法的另一个步骤涉及使熔融玻璃从熔融玻璃中间池流入熔融玻璃转移池中，该熔融玻璃转移池容纳在进料流槽的流槽室中。并且该方法的再另一个步骤涉及以受控的速率将熔融玻璃进料从熔融玻璃转移池输送出进料流槽。
[0008]根据本公开的另一个方面，一种生产玻璃的方法包括几个步骤。该方法的一个步骤涉及通过喉管将从浸没式燃烧熔化器中排放的未精炼的泡沫熔融玻璃引入到消力罐的消力室中，该喉管提供从浸没式燃烧熔化器的熔融玻璃出口到消力罐的入口的流动路径。未精炼的泡沫熔融玻璃具有钠钙硅玻璃化学组成并且与容纳在消力罐的消力室内的熔融玻璃中间池融合。该方法的另一个步骤涉及用从一个或多个非浸没式燃烧器中排放的燃烧产物加热熔融玻璃中间池，所述一个或多个非浸没式燃烧器安装在消力罐的限定消力室的壳体中。该方法的再另一个步骤涉及使熔融玻璃从熔融玻璃中间池流到熔融玻璃转移池，该熔融玻璃转移池容纳在附加到消力罐的进料流槽的流槽室中。进料流槽具有部分地限定流槽室的流槽碗状部和附连到流槽碗状部的孔口板，熔融玻璃进料从进料流槽被输送通过该孔口板。并且该方法的又一步骤涉及将熔融玻璃进料引入到容纳在玻璃澄清器内的熔融
玻璃浴中。熔融玻璃浴流向玻璃澄清器的出口开口并产生从玻璃澄清器的出口开口出现的精炼熔融玻璃。精炼熔融玻璃的密度大于从浸没式燃烧熔化器中排放的未精炼的泡沫熔融玻璃的密度。
[0009]根据本公开的又一方面，一种用于生产玻璃的系统包括浸没式燃烧熔化器、消力器皿和喉管。浸没式燃烧熔化器具有限定内部反应室的壳体、用于将可玻璃化进料引入到内部反应室中的进料入口、以及用于从内部反应本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种生产玻璃的方法，所述方法包括：将来自一个或多个浸没式燃烧器（62）的燃烧产物（68）直接排放到包含在浸没式燃烧熔化器（10）的内部反应室（34）内的玻璃熔体（16）中，从所述一个或多个浸没式燃烧器（62）中排放的所述燃烧产物（68）搅动所述玻璃熔体（16）；从所述玻璃熔体（16）中抽出未精炼的泡沫熔融玻璃（18）并通过熔融玻璃出口（48）将所述未精炼的泡沫熔融玻璃（18）排放出所述浸没式燃烧熔化器（10）；将所述未精炼的泡沫熔融玻璃（18）引入到消力罐（70）的消力室（82）中，所述消力罐与所述浸没式燃烧熔化器（10）流体连通，所述未精炼的泡沫熔融玻璃（18）与容纳在所述消力罐（70）的所述消力室（82）内的熔融玻璃中间池（84）融合；用从一个或多个非浸没式燃烧器（90）中排放的燃烧产物（92）加热所述熔融玻璃中间池（84），所述一个或多个非浸没式燃烧器安装在所述消力罐（70）的限定所述消力室（82）的壳体（74）中；使熔融玻璃从所述熔融玻璃中间池（84）流入熔融玻璃转移池（114）中，所述熔融玻璃转移池容纳在进料流槽（72）的流槽室（112）中；以及以受控的速率将熔融玻璃进料（22）从所述熔融玻璃转移池（114）输送出所述进料流槽（72）。2.根据权利要求1所述的方法，其中，加热所述熔融玻璃中间池包括用从所述一个或多个非浸没式燃烧器中排放的燃烧产物直接撞击所述熔融玻璃中间池。3.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述熔融玻璃进料输送出所述进料流槽包括：通过控制与孔口板（100）的孔口（118）对齐的往复式柱塞（104）的往复式移动，来控制熔融玻璃从所述熔融玻璃转移池通过所述孔口板（100）的所述孔口（118）的流动速率，所述孔口板附连到所述进料流槽的流槽碗状部（98）。4.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：在介于1200℃和1500℃之间的温度下将所述熔融玻璃进料引入到容纳在玻璃澄清器（132）内的熔融玻璃浴（138）中，所述熔融玻璃浴（138）流向所述玻璃澄清器（132）的出口开口（142）并产生精炼熔融玻璃（146），所述精炼熔融玻璃（146）的密度大于从所述浸没式燃烧熔化器中排放的所述未精炼的泡沫熔融玻璃的密度；对所述精炼熔融玻璃（146）进行热调节以获得具有介于1000℃和1200℃之间的温度的经调节的熔融玻璃；以及将所述经调节的熔融玻璃的料块输送到I.S.成型机中并由所述经调节的熔融玻璃形成玻璃容器。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述未精炼的泡沫熔融玻璃包含介于30 vol%和60 vol%之间的夹带气泡，并且其密度范围为从0.75 gm/cm3至1.5 gm/cm3，并且其中，在所述玻璃澄清器中产生的所述精炼熔融玻璃具有范围为从2.3 gm/cm3至2.5 gm/cm3的密度。6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述玻璃熔体在所述浸没式燃烧熔化器的所述熔融玻璃出口处具有包括以下各者的钠钙硅玻璃化学组成：60 wt%至80 wt% SiO2、8 wt%至18 wt% Na2O、以及5 wt%至15 wt% CaO。7.一种生产玻璃的方法，所述方法包括：通过喉管（20）将从浸没式燃烧熔化器（10）中排放的未精炼的泡沫熔融玻璃（18）引入
到消力罐（70）的消力室（82）中，所述喉管提供从所述浸没式燃烧熔化器（10）的熔融玻璃出口（48）到所述消力罐（70）的入口（86）的流动路径（124），所述未精炼的泡沫熔融玻璃（18）具有钠钙硅玻璃化学组成并且与容纳在所述消力罐（70）的所述消力室（82）内的熔融玻璃中间池（84）融合；用从一个或多个非浸没式燃烧器（90）中排放的燃烧产物（92）加热所述熔融玻璃中...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：欧文斯布洛克威玻璃容器有限公司，
类型：发明
国别省市：