熔融装置和熔融方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110981164A(43)申请公布日2020.04.10(21)申请号201911382038.9C03B5/44(2006.01)(22)申请日2019.12.27(71)申请人液化空气（中国）研发有限公司地址201108上海市闵行区金都路3669号6栋2层Q座(72)发明人阎韬瑞米·奇亚瓦许慎启顾玉泉(74)专利代理机构上海元好知识产权代理有限公司31323代理人贾慧琴包姝晴(51)Int.Cl.C03B5/00(2006.01)C03B5/16(2006.01)C03B5/42(2006.01)C03B5/43(2006.01)权利要求书1页说明书8页附图3页(54)发明名称熔融装置和熔融方法(57)摘要本发明公开了一种熔融装置和熔融方法，该熔融装置包括一个或多个侧壁、碹顶组件、底部组件和燃烧器组件，侧壁和/或底部组件分别包括至少一个第一耐火模块，碹顶组件包括至少一个第二耐火模块，燃烧器组件包括定位于底部组件的至少一个浸没式燃烧器和定位于侧壁的至少一个空间燃烧器。该新的模块化的用于熔融玻璃的装置和方法，采用混合加热方式，配备浸没式燃烧器，能显著降低单位产品能耗、提高热效率，在局部模块侵蚀损坏的情况下可以便捷更换以延长的使用寿命，并且可以循环回收玻璃熔炉的各个部位的部件或材料。CN110981164ACN110981164A权利要求书1/1页1.一种熔融装置，其特征在于，所述熔融装置包括一个或多个侧壁、碹顶组件、底部组件和燃烧器组件，所述侧壁将碹顶组件连接至底部组件，所述侧壁、碹顶组件和底部组件至少部分地限定了上部火焰空间和下部窑池，所述燃烧器组件可拆装地定位于一个或多个侧壁、和/或底部组件上，其中，所述侧壁和/或底部组件分别包括至少一个第一耐火模块，所述第一耐火模块由第一耐火材料固定在金属壳体上形成；所述碹顶组件包括至少一个第二耐火模块，所述第二耐火模块由第二耐火材料固定在金属壳体上形成，当所述第二耐火模块的数目大于等于两个时，各邻接的第二耐火模块相互间形成为对应的形状；所述燃烧器组件包括定位于底部组件的至少一个浸没式燃烧器和定位于侧壁的至少一个空间燃烧器，所述浸没式燃烧器设置成使得其喷嘴方向基本垂直于下部窑池中的熔融物质流动的方向，所述空间燃烧器设置成使得其喷嘴方向基本朝向熔融物质表面，并且，所述空间燃烧器所提供的能量占所述熔融装置所需总能量的比例小于等于40％。2.如权利要求1所述的熔融装置，其特征在于，当所述第二耐火模块的数目大于等于两个时，各邻接的第二耐火模块相互间以台阶形式错位分布。3.如权利要求1所述的熔融装置，其特征在于，所述熔融装置还包括定位于侧壁和/或底部组件的冷却系统，所述冷却系统包括供制冷流体在内循环的至少一个导管系统，该导管系统包括供制冷流体循环的入口和出口，所述导管系统的排布由侧壁和/或底部组件所限定。4.如权利要求3所述的熔融装置，其特征在于，所述第一耐火模块直接与窑池中的熔融物质接触，所述冷却系统的导管系统限定在第一耐火模块与地面围成的空间内。5.如权利要求3所述的熔融装置，其特征在于，所述制冷流体为水、空气或氮气。6.如权利要求1所述的熔融装置，其特征在于，所述浸没式燃烧器的数目为1-10个/米2。7.如权利要求1所述的熔融装置，其特征在于，所述熔融装置内的熔融温度小于等于1550℃。8.如权利要求1所述的熔融装置，其特征在于，所述第一耐火材料和/或第二耐火材料包括二氧化硅、氧化锆、氧化铝、铂、铂合金中的一种或多种。9.如权利要求1所述的熔融装置，其特征在于，所述第一耐火材料和/或第二耐火材料包括耐火性混合物微粉、耐高温浇注料、高温棉或高温纤维、高温耐火泥中的一种或多种。10.如权利要求1所述的熔融装置，其特征在于，所述浸没式燃烧器的燃料选自以下一种或多种的组合：天然气、丙烷或氢气。2CN110981164A说明书1/8页熔融装置和熔融方法技术领域[0001]本发明属于玻璃等原材料的生产领域，涉及一种熔融装置和利用这种装置进行熔融过程的方法，尤其涉及一种可以模块化组装的玻璃熔融装置以及利用这种装置熔化玻璃的工艺。背景技术[0002]玻璃熔炉常采用碎玻璃和粉状无机氧化物(例如碳酸盐硝酸盐)作为原料，传统的玻璃熔炉的热能主要来自位于熔融玻璃液面上方的空间热源，尺寸较大，可以不间断地运行几年。近年来，为了降低氮氧化物和碳氧化物的排放，以及熔解温度高温化的趋势，全氧燃烧越来越得到广泛的采用。由于全氧燃烧采用了纯氧或者氧浓度很高的气体作为助燃剂，燃烧效率大大提高，火焰温度上升，使得玻璃熔炉会暴露在高达1650℃乃至更高的温度中，玻璃熔炉的内壁以及碹顶极易发生损伤变形，熔炉使用寿命短。对于光线透过率较低的熔融物质，如果采用