浮法玻璃生产线锡槽进口端小空间隔断密封方法及密封结构.pdf

本发明属于浮法玻璃生产技术。提出的浮法玻璃生产线锡槽进口端小空间隔断密封方法及密封结构，采用设置隔离墙的方式，将流槽与锡槽进行有效隔断，在流量闸板(3)与隔离墙(6)之间的流槽上部空间形成小透气间隙的封闭空间；从该空间的两侧通入纯氮气，从而使该空间形成纯氮密封区；并使该空间压力大于锡槽及熔窑冷却部的压力，利用压力平衡的原理，有效阻止锡槽内气体的逸出和在流量闸板周围凝结；也有效阻止熔窑内气体进入锡槽。本发明采用压力平衡的原理，通过建立纯氮密封区的方法来达到较好的密封效果，同时也解决了大气量对浮法生产稳定性的扰动，且可以有效的使流槽上部空间压力升高，达到利用纯氮气隔断锡槽气氛与外界连通的目的。

1、  一种浮法玻璃生产线锡槽进口端小空间隔断密封方法，其特征是：采用设置隔离墙的方式，将流槽与锡槽进行有效隔断，在流量闸板(3)与隔离墙(6)之间的流槽上部空间形成小透气间隙的封闭空间；从该空间的两侧通入纯氮气，从而使该空间形成纯氮密封区；并使该空间压力大于锡槽及熔窑冷却部的压力，利用压力平衡的原理，有效阻止锡槽内气体的逸出和在流量闸板周围凝结；也有效阻止熔窑内气体进入锡槽。

2、  一种浮法玻璃生产线锡槽进口端小空间隔断密封结构，其特征是：在流槽与锡槽结合部紧贴锡槽挡墙(7)的位置设置隔离墙(6)，并使隔离墙(6)底部距流槽内玻璃液的间隙为20mm-50mm；使锡槽空间与流槽空间充分隔绝开，有效阻止锡槽内气体的逸出，并使隔离墙(6)与流量闸板(3)之间的流槽上部空间形成小透气间隙的封闭空间；在隔离墙(6)、盖板砖(4)的下部开置作为氮气通道(5)的凹槽；并使凹槽与流槽侧壁上部设置的槽型砖(14)相通共同构成向该空间通入氮气的氮气通道；氮气通道(5)外端与氮气源连通。

浮法玻璃生产线锡槽进口端小空间隔断密封方法及密封结构
所属技术领域
本发明属于浮法玻璃生产技术，主要涉及的是一种浮法玻璃生产线锡槽进口端小空间隔断密封方法及密封结构。
背景技术
熔窑、锡槽、退火窑是浮法玻璃生产的三大热工设备。在熔窑内配合料经高温熔化成具有良好流动性的玻璃液，并澄清、降温至1100℃后，经流道、流槽进入锡槽。漂浮在锡液面上，在机械外力的作用下，形成具有一定厚度、宽度的玻璃板，锡液极易氧化生成SnO₂，所以在锡槽内通入N₂+H₂作为保护气体防止外界气体的侵入。锡槽进口端是熔窑、锡槽两大热工设备的连接部位，既是熔窑出口又是锡槽的进口，如图3所示：进口端包括流道、流槽、流量闸板3、安全闸板2、盖板砖4；其作用是将熔化好的玻璃液，由熔窑送入锡槽，并通过流量闸板控制流入锡槽的玻璃液流量，熔窑气氛、锡槽气氛在此逸出交汇。如果进口端密封、割断效果不好，极易形成以下问题，使玻璃质量受到严重影响：
1、熔窑气氛进入锡槽，熔窑气氛中所携带的S离子，使锡液挥发量大幅度增加，并与锡液反应形成SnS₂，形成光畸变，锡杂、沾锡等质量缺陷。
2、锡槽气氛在流量闸板四周逸出，锡槽气氛中所携带的锡蒸汽在此遇氧形成SnO₂，并沉淀在闸板四周，形成锡石等质量缺陷。
3、H₂气在流量闸板处遇氧燃烧，使玻璃局部过热，而产生气泡。
4、进口端密封效果差，使锡槽内压力控制受到严重制约。锡槽内锡液污染的控制难度加大。
因此，进口端割断、密封效果的优劣对玻璃质量优劣产生直接的影响。
目前的浮法玻璃生产线锡槽进口端其密封方式主要是在锡槽前端通入氮气，利用气体的高速流出在锡槽前端部位形成一道氮气气墙，以横向截断锡槽与流槽的连通空间，阻挡锡槽内气体的逸出，从而达到气封的效果。如附图4所示，其结构主要是在锡槽第一道挡墙前，紧贴挡墙的两侧锡槽胸墙上设置了一对氮包，氮气从几十道φ3mm的小孔中垂直于玻璃流动方向水平喷出。但由于该处的跨度一般在2-3米左右，在结构上流槽与锡槽间为没有任何隔绝的连通状态，氮气与锡槽空间也为无阻挡的连通状态，由于纯氮吹出部位与锡槽之间是相互连通的，纯氮气从两侧吹入后，很快与槽内气体相混合，无法形成阻挡气体逸出的气墙，加上氮包喷出的纯氮气流刚度随着喷出距离增加很快衰减，所以在中部纯氮气流很容易被槽内气体突破，难以形成纯氮气墙。由于槽内气体自身存在有一定的压力，通过计算，每侧200Bm³/h的纯氮流量，也无法保证全隔断的要求，而且温度过低的大量气体在此通过会对玻璃液温度均匀性造成严重的影响，使玻璃质量下降，生产稳定程度降低。因此，大量增加氮气流量的方法也是不能采用的。所以该形式的结构从实际应用的情况看，无法满足生产线对进口端和锡槽气氛进行分隔的目的。
发明内容
本发明的目的即是提出一种浮法玻璃生产线锡槽进口端小空间隔断密封方法及密封结构，采用压力平衡的原理，通过建立纯氮密封区的方法来达到较好的密封效果。
本发明采用以下技术方案完成其发明任务：采用设置隔离墙的方式，将流槽与锡槽进行有效隔断，在流量闸板与隔离墙之间的流槽上部空间形成小透气间隙的封闭空间；从该空间的两侧通入纯氮气，从而使该空间形成纯氮密封区；并使该空间压力大于锡槽及熔窑冷却部的压力，利用压力平衡的原理，有效阻止锡槽内气体的逸出和在流量闸板周围凝结；也有效阻止熔窑内气体进入锡槽。其密封结构为：在流槽与锡槽结合部紧贴锡槽挡墙的位置设置隔离墙，并使隔离墙底部距流槽内玻璃液的间隙为20mm-50mm；使锡槽空间与流槽空间充分隔绝开，有效阻止锡槽内气体的逸出，并使隔离墙与流量闸板之间的流槽上部空间形成小透气间隙的封闭空间；在隔离墙、盖板砖的下部开置作为氮气通道的凹槽；并使凹槽与流槽侧壁上部设置的槽型砖相通共同构成向该空间通入氮气的氮气通道；氮气通道外端与氮气源连通；利用流槽上部空间小的有利条件，用较小的氮气量在流槽上部空间形成一定的气体压力，利用压力平衡的原理，有效阻止锡槽内气体的逸出和在流量闸板四周凝结，并利用流体力学原理计算，常温下20-40Bm³/h的氮气流量就可以在该空间形成40-50Pa的压力，大于锡槽的压力，该流量氮气在1100℃温度下，对玻璃的降温作用是很微弱的，经计算，降温幅度只有0.5-1℃，不会形成副面作用。
本发明采用压力平衡的原理，通过建立纯氮密封区的方法来达到密封的目的，与原有技术方案利用气体高速流动形成幕墙以达到气封效果相比，采用的气封原理不同，气封效果也发生了大地改观，本发明克服了原有技术方案需要氮气流量大的特点，氮气使用量大幅度的减小，解决了大气量对浮法生产稳定性的扰动。而且可以有效的使流槽上部空间压力升高，达到利用纯氮气隔断锡槽气氛与外界连通的目的。
本发明提出的锡槽进口端密封方式及相应的密封结构，经试验性使用和效果观察，使用效果良好，具体为：
1、经过8个月的试验性使用，到目前为止砖材使用情况良好，没有出现异常变化。
2、氮气通入量为每侧15Bm³/h。只在刚通入的一瞬间造成流量的轻微波动，其后正常。没有使流槽内玻璃液上表面降温过多，而造成玻璃液温度不均，对质量未造成任何影响。
3、锡槽内压力明显提高，在其他条件相同的情况下，由原来的34Pa提高到47Pa。流槽上部空间压力经实际测量达到了50Pa。
4、调节闸板四周的蓝火苗消失了，说明槽内气体在闸板周围的逸出得到了明显的抑制。
5、通过对闸板处积聚物的取样分析，氧化锡的含量明显降低。积聚物也明显减少，吹扫次数得以减少。
附图说明
附图1为本发明锡槽进口端密封结构示意图。
附图2为图1的A-A剖面图。
附图3为浮法玻璃生产线原有锡槽进口端的结构示意图。
附图4为浮法玻璃生产线原有锡槽进口端密封结构示意图。
图中，1、流道碹，2、安全闸板，3、流量闸板，4、盖板砖，5、氮气通道，6、隔离墙，7、锡槽挡墙，8、吊挂件，9、玻璃液，10、锡液，11、流道底砖，12、流槽砖，13、锡槽底砖，14、槽型砖，15、氮包。
具体实施方式
结合附图，对本发明的实施例说明如下：
如图1、2所示，通过在流槽与锡槽之间设置隔离墙的方式，使锡槽与流槽之间形成小透气间隙的隔断状态，并使流量闸板3与隔离墙6之间的流槽上部空间构成只有小透气间隙的密闭空间，采取从两侧向流量闸板与隔离墙之间的上部空间通入氮气的方式，在该空间也即流槽上部的空间形成纯氮密封区，以日熔化量300吨的浮法玻璃生产线为例，每侧的氮气通入量为15Bm³/h，即可在流槽上部空间形成50Pa气体压力，大于锡槽及熔窑冷却部的压力，有效阻止锡槽内气体的逸出和在流量闸板周围凝结；也有效阻止熔窑内气体进入锡槽。
具体密封结构为：在流槽与锡槽结合部紧贴锡槽挡墙的位置设置隔离墙6，隔离墙6底部与流槽内玻璃液的间隙为30mm，由此，使流槽空间与锡槽空间构成小透气间隙的隔离状态，盖板砖4、隔离墙6的下部具有作为氮气通道的凹槽，在流槽侧壁上部设置槽型砖14，盖板砖4、隔离墙6下部的凹槽与槽型砖共同构成氮气通道5，氮气通道5外端与氮气源连通。为了防止隔离墙由于应力集中在使用过程中出现断裂和掉落现象，隔离砖的安装采用吊挂机构，即通过吊挂件8将隔离墙的墙砖吊挂在锡槽顶部的纵梁上，使应力集中点的应力得以分解，有效降低风险程度，即使出现裂缝，有上部钢件的牵引也不至于发生掉落。