CN106145614A - 玻璃液的料道装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种可保证玻璃液在进入成型生产前的高均匀性且可满足较高供料量要求的供料装置。玻璃液的料道装置，包括料道、燃气烧嘴和设置在所述料道上的上部保温层和下部保温层，在所述料道上设置有模块化搅拌单元，所述模块化搅拌单元中的搅拌器由驱动马达实现转动，所述搅拌器的速度由变频控制器调整，所述搅拌器的旋转方向由万向节轴调整。本发明在满足较高供料量要求的情况下，玻璃供料道内的玻璃液均匀性显著提高，达到光学玻璃的高均匀性水平，将本发明应用到高铝超薄浮法玻璃生产中，玻璃板的板面玻筋质量、微观波纹度等质量指标明显提高，达到GB/T 20314‑2006《液晶显示用薄浮法玻璃》的要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种供料装置，特别是涉及一种可提高供料道内玻璃液均匀性的料道装置。
背景技术
玻璃工业生产中，大部分窑炉的工作部和供料道都是采用燃气加热。由于高温下玻璃液组分的挥发，以及由于料道内玻璃液在纵横向上的截面上流动速度的不一致性，使得供料道内的玻璃液在进入成型装置前存在不均匀性，这种不均匀性对后续成型的生产以及制品的质量存在一定的影响，特别在超薄类玻璃产品的生产中，严重情况可能导致产品的直接报废。
目前，部分料道在设计上使用搅拌器单元，以及为改善料道燃烧空间温度的均匀性采用了集管式料道烧嘴，以及采用合理的保温结构设计和料道底部排放设计等，这些方式虽然能明显提高料道内玻璃液的均匀性，但仍满足不了高质量生产的要求，如高质量超薄高铝浮法玻璃、TFT基板玻璃对玻璃液高均匀性的要求，将会造成严重的板面玻筋及微观波纹度不达标的情况。
另外，还有采用Pt材料制作的特殊装置作为料道供料系统，以美国CORNING公司为代表的溢流法生产的TFT基板玻璃就是采用此种料道供料方式，采用该供料方式的玻璃液均匀性好，但由于供料系统使用大量的Pt材料，资金占用高，装置的使用寿命有限，通常情况下使用寿命低于两年，供料系统维护成本高，以及供料能力小等缺点，通常情况下供料能力远低于30吨/天。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可保证玻璃液在进入成型生产前的高均匀性且可满足较高供料量要求的供料装置。
本发明解决技术问题所采用的技术方案是：玻璃液的料道装置，包括料道、燃气烧嘴和设置在所述料道上的上部保温层和下部保温层，在所述料道上设置有模块化搅拌单元，所述模块化搅拌单元中的搅拌器由驱动马达实现转动，所述搅拌器的速度由变频控制器调整，所述搅拌器的旋转方向由万向节轴调整。
进一步的，所述模块化搅拌单元由驱动马达、传动轴或传动链条、万向节轴、变频控制器、搅拌机架和搅拌器构成，所述模块化搅拌单元根据料道的长度设置1-5级搅拌单元。
进一步的，在所述料道前端底部设置有排放单元，所述排放单元由设置有排放孔的料道底砖、可移动的辅助加热装置和泄料堵头构成。
进一步的，底部排放量的大小由所述料道底砖上的排放孔的开孔大小以及辅助加热装置加热量的大小共同决定。
进一步的，在所述模块化搅拌单元之后设置有料道表面溢流系统，所述表面溢流系统由溢流挡板、溢流口、加热烧嘴构成。
进一步的，所述溢流挡板安放在料道中并高度可调。
所述溢流口设置在料道侧墙上，并低于玻璃液液位线，所述溢流口后端与溢流挡板前端齐平，使表层玻璃液沿溢流挡板从溢流口流出。
进一步的，所述加热烧嘴对溢流口辅助加热，并配合溢流挡板高度的调整实现表层玻璃溢流排放量的控制。
进一步的，在所述料道表面溢流系统之后连接成型装置的这部分料道设置成封闭料道。
进一步的，所述位于搅拌单元的搅拌区域底部的耐火材料、封闭料道、溢流挡板包裹或喷涂PT材料。
本发明的有益效果是：在满足较高供料量要求的情况下，玻璃供料道内的玻璃液均匀性显著提高，达到光学玻璃的高均匀性水平；将本发明应用到高铝超薄浮法玻璃生产中，玻璃板的板面玻筋质量、微观波纹度等质量指标明显提高，达到GB/T 20314-2006《液晶显示用薄浮法玻璃》的要求。本发明特别适用于小型浮法成型生产。
附图说明
图1是本发明装置的结构示意图。
图2是本发明的一种结构的模块化搅拌单元的工作示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明的玻璃液料道装置包括料道、燃气烧嘴10和设置在料道上的上部保温层11和下部保温层12，其中：
1)料道前端底部设置排放单元：由设置有排放孔1的料道底砖2、可移动的辅助加热装置3和泄料堵头4构成。其中，排放辅助加热装置3可采用辅助加热烧嘴。生产时，将可移动的泄料堵头4封堵排放孔1，排放时，移开泄料堵头4，并将可移动的辅助加热烧嘴移动到排放孔1下端的排放口旁，对排放口进行加热。底部排放量的大小由料道底砖2上的排放孔1的开孔大小以及辅助加热装置3加热量的大小共同决定。
来自于料道前端的窑炉的玻璃液，不可避免地会出现在玻璃液底部沉积有富含氧化锆层的被污染的玻璃液，这种玻璃液流入到料道后将造成料道内玻璃液出现严重条纹。本发明在料道前端底部设置排放单元，可用于连续排放或间断性排放上述被污染的玻璃液，这样将会减少和消除生产中的锆条纹。
2)设置多级模块化搅拌单元5：这是本发明最关键的设计，每级搅拌单元都做成模块化设计，这样可根据料道的供料能力选择不同级数的搅拌单元的数量。本发明根据料道的长度和流量可以设置1-5级模块化搅拌单元5，图1显示的是具有4级模块化搅拌单元5；每一级模块化搅拌单元5由单独的驱动马达、传动轴或传动链条、万向节轴、变频控制器、搅拌机架和搅拌器14构成。其中，搅拌器14最好可整体提升、下降以及左右水平移动，以实现搅拌器14在料道内位置的精确定位。搅拌器14由集成在设备上的驱动马达来实现转动。变频控制器可实现每一级模块化搅拌单元5的搅拌器14速度的调整，搅拌速度的大小根据搅拌工艺、玻璃液的搅拌粘度以及搅拌器14的搅拌能力和强度来共同确定。万向节轴可方便实现每一级模块化搅拌单元5内的搅拌器14旋转方向的调整。每一级模块化搅拌单元5的搅拌器14数量可设置2-6支，数量的多少取决于搅拌器叶片的大小(即旋转半径)、搅拌器14的搅拌能力、强度以及安装处料道的结构尺寸。通常情况下，搅拌器14的形状可采用叶片型、螺旋桨性、框型等，也可通过模拟设计搅拌器叶片的形状。
通常情况下，20-40TPD的供料道选用2级模块化搅拌单元5可满足对玻璃的均化要求，5级模块化搅拌单元可满足80-100TPD的供料道对玻璃的均化要求。
每一级模块化搅拌单元5的搅拌效力可通过模拟来评价。为达到更好的对玻璃的均匀效果，通常情况下，每级模块化搅拌单元5内的相邻搅拌器14运转方向应相反；两相邻的模块化搅拌单元5内的搅拌器14，通常情况下，在玻璃流动方向上处于同一位置，也就是与料道侧墙15的距离相同的的搅拌器14的运转方向也应相反。
图2是一种典型的4级模块化搅拌单元5的结构，其各级模块化搅拌单元5内的搅拌器14的运转方向如图所示，可以看出每级模块化搅拌单元5内不同的搅拌器14运转方向的设置，以及各级模块化搅拌单元5之间每支搅拌器14的不同运转方向设置。
搅拌器14是用来改善玻璃液均匀性的一种重要手段，同时，也能改善料道内的热不均匀性。玻璃液均化效果的高低取决于模块化搅拌单元5的多少以及搅拌器14的搅拌效率。数量为1-5级的模块化搅拌单元5，且每一级模块化搅拌单元5的搅拌器14的搅拌效率均可单独调整，最多达5级的多级搅拌能为料道内的玻璃液提供充分的均化效果。
3)设置料道表面溢流系统：料道表面溢流系统设置在最后一级搅拌单元5之后，表面溢流系统由溢流挡板6、溢流口13、加热烧嘴7构成。溢流挡板6安放在料道中，一般由抗侵蚀、耐冲刷的耐火材料砖制成，也可由耐热钢板制成。溢流挡板6由安装在料道上的支架固定，其固定方式最好可快速整体拆除溢流挡板6，溢流挡板6在料道内的高度最好可调整，从而可以控制溢流量的大小。溢流口13设置在料道侧墙15上，并低于玻璃液液位线30-50mm，溢流口13后端与溢流挡板6前端齐平，这样能使表层玻璃液沿溢流挡板6从溢流口13流出。加热烧嘴7用于对溢流口13的辅助加热，以及配合溢流挡板6高度的调整实现表层玻璃溢流排放量的控制。
对于大部分采用燃气烧嘴加热的料道系统，玻璃液表面的挥发是不可避免的，尤其是对于挥发性强的玻璃组分，本发明的料道表面溢流系统的主要功能是实现表层劣质玻璃的流出，提高进入成型装置前的玻璃液成分的一致性。
另外，玻璃液对与其接触的耐火材料的侵蚀是不可避免的，这种侵蚀物进入玻璃液将造成玻璃液成分的不均匀性，严重的将引起耐火材料气泡以及玻璃条纹。本发明装置的搅拌区域由于玻璃液的流动性增大，造成的对耐火材料的冲刷性侵蚀将更加严重。因此，本发明对料道的搅拌区域底部的耐火材料包裹或喷涂贵金属材料9，优选是喷涂PT或包裹PT材料，这将最大限度地隔绝此类冲刷对耐火材料所造成的侵蚀，且此种喷涂或包裹PT材料不易被损坏。同时由于玻璃液与PT材料的侵润性与耐火材料的侵润性完全不同，玻璃液在处理后的料道内的流动性更好，这样能更进一步改善进入成型装置前的玻璃液成分的一致性。
本发明也可对溢流挡板6包裹或喷涂贵金属材料9，优选是喷涂Pt或包裹Pt材料。
本发明将料道表面溢流系统之后连接成型装置的这部分料道设置成封闭料道8，即：封闭料道上部空间的结构。该区域可以加热，也可以不加热。同时，还可对该区域接触玻璃液的上、下部耐火材料包裹或喷涂贵金属材料，该贵金属材料优选PT材料。
本发明采用上述封闭料道8以及对耐火材料包裹或喷涂贵金属材料，可以最大限度地避免玻璃液表面的挥发以及玻璃液对上、下部耐火材料侵蚀所产生的不均匀性对玻璃成型所带来的影响，保证进入成型装置前的玻璃液成分的一致性。
Claims (10)
1.玻璃液的料道装置，包括料道、燃气烧嘴(10)和设置在所述料道上的上部保温层(11)和下部保温层(12)，其特征在于：在所述料道上设置有模块化搅拌单元(5)，所述模块化搅拌单元(5)中的搅拌器(14)由驱动马达实现转动，所述搅拌器(14)的速度由变频控制器调整，所述搅拌器(14)的旋转方向由万向节轴调整。
2.如权利要求1所述的玻璃液的料道装置，其特征在于：所述模块化搅拌单元(5)由驱动马达、传动轴或传动链条、万向节轴、变频控制器、搅拌机架和搅拌器(14)构成，所述模块化搅拌单元(5)根据料道的长度设置1-5级模块化搅拌单元(5)。
3.如权利要求1所述的玻璃液的料道装置，其特征在于：在所述料道前端底部设置有排放单元，所述排放单元由设置有排放孔(1)的料道底砖(2)、可移动的辅助加热装置(3)和泄料堵头(4)构成。
4.如权利要求3所述的玻璃液的料道装置，其特征在于：底部排放量的大小由所述料道底砖(2)上的排放孔(1)的开孔大小以及辅助加热装置(3)加热量的大小共同决定。
5.如权利要求1-3任一权利要求所述的玻璃液的料道装置，其特征在于：在所述模块化搅拌单元(5)之后设置有料道表面溢流系统，所述表面溢流系统由溢流挡板(6)、溢流口(13)、加热烧嘴(7)构成。
6.如权利要求5所述的玻璃液的料道装置，其特征在于：所述溢流挡板(6)安放在料道中并高度可调。
7.如权利要求5所述的玻璃液的料道装置，其特征在于：所述溢流口(13)设置在料道侧墙(15)上，并低于玻璃液液位线，所述溢流口(13)后端与溢流挡板(6)前端齐平，使表层玻璃液沿溢流挡板(6)从溢流口(13)流出。
8.如权利要求5所述的玻璃液的料道装置，其特征在于：所述加热烧嘴(7)对溢流口(13)辅助加热，并配合溢流挡板(6)高度的调整实现表层玻璃溢流排放量的控制。
9.如权利要求5所述的玻璃液的料道装置，其特征在于：在所述料道表面溢流系统之后连接成型装置的这部分料道设置成封闭料道(8)。
10.如权利要求1所述的玻璃液的料道装置，其特征在于：所述位于搅拌单元(5)的搅拌区域底部的耐火材料、封闭料道(8)、溢流挡板(6)包裹或喷涂PT材料。
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