用於玻璃成型的馬弗爐的製作方法
2023-06-04 04:09:42
本公開涉及玻璃製造領域，具體地，涉及一種用於玻璃成型的馬弗爐。
背景技術：
溢流下拉法為液晶玻璃生產中較常見的一種成型方法，溢流下拉法成型過程是：首先從入料口流入的高粘度的液態玻璃流進溢流磚的內部凹槽內，然後向兩個側面溢流，沿著兩個側面向下流動，在兩個側面的結合處匯合在一起，最終形成玻璃帶。由於玻璃帶的兩個大表面不與空氣以外的任何物體接觸，故最終形成的兩個表面極為光滑。而溢流下拉法中主要涉及的設備即為馬弗爐。
在液晶玻璃基板的生產中，當液晶玻璃基板生產溫度低於1100℃時，玻璃液流動性差，溢流磚的溢流槽內的玻璃液無法按照正常的溢流比分配。當液晶玻璃基板生產溫度在1100℃～1200℃時，通常由於料方、結構設計等造成方石英易於在溢流磚的磚尖處析晶，從而造成方石英在磚尖處析晶生長(方石英適合生長的溫度場為1100℃～1200℃)。如果方石英析晶長時間在磚尖處堆積，會導致玻璃基板邊部厚度薄、斷板頻繁，嚴重時會導致磚尖匯合處兩片玻璃基板不能匯合成一片玻璃基板，從而到牽引輥處無法正常夾持，阻礙正常生產。為此，可以考慮將磚尖處的溫度提升至1200℃以上。然而，這在馬弗爐中可能存在煙囪效應，即熱氣流上升，導致爐內溫度場分布不均，而且爐頂溫度上升將造成溢流狀態不穩定。
因此，提供一種能夠有效地將磚尖處的溫度提升至1200℃以上，從而抑制方石英析晶的生長，同時還能夠穩定爐內溫度場分布、穩定玻璃液流動性、保證溢流比、延長使用壽命的馬弗爐具有積極意義。
技術實現要素：
本公開的目的是提供一種馬弗爐，該馬弗爐可以避免在其中的溢流磚磚尖處的方石英析晶，同時還能夠穩定爐內溫度場的分布、玻璃液流動性，並且保證溢流比。
為了實現上述目的，本公開提供一種用於玻璃成型的馬弗爐，所述馬弗爐包括提供熱量的爐體和溢流磚，所述溢流磚位於所述爐體內並沿所述爐體的長度方向延伸，所述馬弗爐還包括位於所述爐體內的第一擋板和第二擋板，所述第一擋板和所述第二擋板安裝在所述溢流磚的兩側且與所述溢流磚間隔開，並且所述第一擋板和所述第二擋板與所述溢流磚同向地從所述爐體的一端延伸至另一端。
可選地，所述第一擋板和所述第二擋板對稱地安裝在所述溢流磚的兩側。
可選地，沿所述第一擋板和所述第二擋板所在的平面將所述爐體的內部劃分為位於所述第一擋板和所述第二擋板上方的上部區域和位於所述第一擋板和所述第二擋板下方的下部區域，在高度方向上，所述上部區域的高度大於所述下部區域的高度。
可選地，所述上部區域的高度與所述下部區域的高度之比為4:1～6:1。
可選地，所述第一擋板和所述第二擋板的下表面設置有加強筋，所述加強筋沿所述第一擋板和所述第二擋板的長度方向延伸。
可選地，在所述爐體內相對於所述溢流磚對稱地布置有多個加熱棒，在所述溢流磚的每一側的多個加熱棒沿所述爐體的高度方向均勻地間隔布置，並且所述第一擋板或所述第二擋板位於上下相鄰的兩個加熱棒之間。
可選地，所述爐體內的兩端分別布置有安裝座，所述第一擋板和所述第二擋板的兩端分別安裝在對應的所述安裝座上。
可選地，所述爐體的頂部設置有用於對所述爐體進行冷卻的冷卻裝置。
可選地，所述冷卻裝置為液體冷卻式裝置且包括冷卻液容器，所述冷卻液容器平放在所述爐體的頂部上且所述冷卻液容器沿所述爐體的長度方向延伸。
可選地，所述冷卻液容器包括外殼和在該外殼內的多個隔板，所述外殼上設置有入口和出口，所述多個隔板沿所述爐體的長度方向間隔地布置，從而在所述外殼內形成從所述入口連通到所述出口的流體通道，所述流體通道為多個首尾連通的Z字形。
可選地，所述冷卻液容器包括第一容器和第二容器，所述第一容器和所述第二容器相對於所述溢流磚對稱地平放在所述爐體的頂部上。
可選地，所述冷卻裝置還包括至少一組安裝在所述爐體的頂部上的噴霧機構，所述噴霧機構包括主管路，所述主管路的軸向沿所述爐體的長度方向延伸，並且所述主管路上設置有多條與該主管路流體連通的支路，每條所述支路上安裝有至少一個噴頭。
可選地，所述冷卻裝置包括兩組所述噴霧機構且兩組所述噴霧機構相對於所述溢流磚對稱地安裝在所述爐體的頂部上。
可選地，所述冷卻液容器和/或所述噴霧機構上設置有流量調節閥和/或流量監控計。
通過上述技術方案，本公開的馬弗爐通過在溢流磚的兩側增加第一擋板和第二擋板來進行隔熱，既可以保證磚尖處的溫度，又可以避免熱氣流上升，從而防止熱氣流影響擋板上方的溫度場，穩定了玻璃液的流動性並保證了溢流比，提高了馬弗爐的使用壽命。
本公開的其他特徵和優點將在隨後的具體實施方式部分予以詳細說明。
附圖說明
附圖是用來提供對本公開的進一步理解，並且構成說明書的一部分，與下面的具體實施方式一起用於解釋本公開，但並不構成對本公開的限制。在附圖中：
圖1是根據具體實施方式的馬弗爐的立體結構示意圖；
圖2是根據圖1的馬弗爐的左側視圖；
圖3是根據圖1的馬弗爐的俯視圖；
圖4是根據圖1的馬弗爐的正面視圖；
圖5是根據圖1的馬弗爐中的第一擋板或第二擋板的結構示意圖；
圖6是根據圖1的馬弗爐中的第一容器或第二容器的結構示意圖。
附圖標記說明
1馬弗爐 10爐體 20溢流磚
31第一擋板 32第二擋板 33加強筋
34安裝座 40冷卻裝置 41冷卻液容器
42噴霧機構 41a外殼 41b隔板
41c入口 41d出口 411第一容器
412第二容器 42a主管路 42b噴頭
50加熱棒
具體實施方式
以下結合附圖對本公開的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用於說明和解釋本公開，並不用於限制本公開。
在本公開中，在未作相反說明的情況下，使用的方位詞如「上、下、左、右」通常是指附圖中的上、下、左、右，「內、外」是指相對於馬弗爐1的爐體10輪廓的內、外。另外，在本公開中提及的長度方向是指在圖1中的左右方向，高度方向是指在圖1中的上下方向，「一端、另一端」指的是在圖1中位於長度方向的兩端，「一側、另一側」是指在圖1中位於前後方向的兩側。
參照圖1，本公開涉及一種用於玻璃成型的馬弗爐1，其包括提供熱量的爐體10和位於爐體10內的溢流磚20，該溢流磚20沿爐體10的長度方向延伸。其中，爐體10提供熱量可以通過多種方式實現。如在圖1-2和圖4、圖6中所示的實施方式中，可以在爐體10內加裝多個加熱棒50，通過對加熱棒50通電而實現對爐體10內溫度的升高。這些加熱棒50可以相對於溢流磚20對稱地布置，並且在溢流磚20的每一側的多個加熱棒50沿爐體10的高度方向均勻地間隔布置。儘管如此，這些加熱棒50也可以具有其他多種布置方式且數目可以根據實際情況而定，而不必限於圖中示出的8個加熱棒50。
如本領域技術人員所公知的，溢流磚20內設置有溢流槽，在高於1200℃的爐體10內，玻璃液流入溢流槽中並溢流出而形成玻璃基板。為使本公開簡潔，圖中省略畫出溢流槽，但是應當理解的是，本公開的馬弗爐1不限於圖中所示出的結構。如前所述，為避免發生溢流磚20周圍溫度場不穩定以及爐頂溫度上升而造成溢流狀態不穩定的問題，在爐體10內還設置有第一擋板31和第二擋板32。通過第一擋板31和第二擋板32的隔熱作用，既可以保證磚尖處的溫度，又可以避免熱氣流上升，從而防止熱氣流影響擋板上方的溫度場，穩定了玻璃液的流動性並保證了溢流比。
參照圖2，第一擋板31和第二擋板32安裝在溢流磚20的兩側，以進行隔熱。在圖示的具體實施方式中，第一擋板31和第二擋板32對稱地安裝在溢流磚20的兩側，以均衡溢流磚20兩側的溫度場。例如，爐體10內的兩端分別布置有安裝座34，第一擋板31和第二擋板32的兩端可以分別安裝在對應的安裝座34上。此處，第一擋板31和第二擋板32可以固定地安裝在安裝座34上，也可以可拆卸地安裝在其上，本公開不對此進行限制。另外，在採用加熱棒50進行加熱的情況下，第一擋板31和第二擋板32優選位於在高度方向上相鄰的兩個加熱棒50之間。可以理解，爐體10內的溫度由加熱棒50提供，加熱棒50周圍的溫度相對集中，將兩個擋板布置在相鄰兩個加熱棒50之間可以起到很好的隔熱效果。而兩個擋板均與溢流磚20間隔開，以留出玻璃液溢流成型的空間。可以理解的是，由於溢流磚20沿爐體10的長度方向延伸，因此為確保形成的玻璃基板都處於穩定的溫度場中，第一擋板31和第二擋板32優選與溢流磚20同向地從爐體10的一端延伸至另一端，以覆蓋到溢流磚20所延伸的範圍。
可以理解，由於爐體10內溫度較高，第一擋板31和第二擋板32應當選擇由耐高溫的材質而製成，例如碳化矽等，但不限於碳化矽。進一步地，參照圖2和圖5，第一擋板31和第二擋板32的下表面還可以設置加強筋33。通過增設加強筋33可以使第一擋板31和第二擋板32進一步滿足耐高溫強度的要求。其中，加強筋33可以沿第一擋板31和第二擋板32的長度方向延伸，以在整個擋板結構上增加其耐高溫強度。
進一步參照圖1和圖2，可以明顯看出，本公開的馬弗爐1沿第一擋板31和第二擋板32所在的平面將爐體10的內部劃分為位於第一擋板31和第二擋板32上方的上部區域和位於第一擋板31和第二擋板32下方的下部區域。如前所述，第一擋板31和第二擋板32主要起到隔熱作用，因此，兩個擋板儘可能地設置在溢流磚20磚尖處的附近，既保證了磚尖處的溫度，又避免了熱氣流的上升。因此，在高度方向上，上部區域的高度優選大於下部區域的高度。在圖1和圖2的具體實施方式中，上部區域的高度與下部區域的高度之比可以為4:1～6:1，優選為5:1。
在本公開中，由於存在第一擋板31和第二擋板32對磚尖處溫度的隔離保溫，因此，在爐體10的頂部可以設置用於對爐體10進行冷卻的冷卻裝置40，從而進一步穩定爐體10內的溫度場，保證玻璃液的流動性和溢流比。其中，冷卻裝置40例如可以是液體冷卻式裝置或氣體冷卻式裝置等。
參照圖1至圖4，在一種具體實施方式中，冷卻裝置40為液體冷卻式裝置，其主要包括冷卻液容器41，該冷卻液容器41平放在爐體10的頂部上且冷卻液容器41沿爐體10的長度方向延伸。由此，通過與冷卻液容器41中的冷卻液進行熱交換以實現冷卻，達到對爐體10的溫度進行調節的目的。在冷卻液容器41中，冷卻液可以是水或其他適於進行熱交換的液體，本公開對此不加以限定。
參照圖6，冷卻液容器41的具體結構可以包括外殼41a和在該外殼41a內的多個隔板41b。其中，外殼41a上設置有入口41c和出口41d，用於冷卻液的流入和流出。多個隔板41b沿爐體10的長度方向間隔地布置，從而在外殼41a內形成從入口41c連通到出口41d的流體通道，這樣，流體通道便形成為多個首尾連通的Z字形。這種連續Z字形的流體通道增加了冷卻液在冷卻液容器41中流動的距離，由此相應地增加了冷卻液在冷卻液容器41中停留的時間，使得冷卻液與爐體10之間的熱交換更加充分，從而實現對爐體10的有效降溫。
在優選地實施方式中，本公開的馬弗爐1上設置有兩個冷卻液容器，即第一容器411和第二容器412，其中，第一容器411和第二容器412相對於溢流磚20對稱地平放在爐體10的頂部上，以在爐體10的頂部上進行均勻地熱交換。另外，在冷卻液從入口41c流向出口41b的過程中，冷卻液與爐體10的接觸面大，因而對爐體10溫度可調節的範圍相對較大。
為了進行更細微地溫度調節，本公開的冷卻裝置40還可以包括至少一組安裝在爐體10的頂部上的噴霧機構42。在圖1至圖3所示出的具體實施方式中，爐體10的頂部上安裝有兩組噴霧機構42，且兩組噴霧機構42相對於溢流磚20對稱地安裝在爐體10的頂部上。儘管如此，噴霧機構42的數目及布置方式不限於此。
在一種具體實施方式中，每組噴霧機構42可以包括有主管路42a，該主管路42a的軸向同樣沿爐體10的長度方向延伸。此外，在主管路42a上設置有多條與該主管路42a流體連通的支路，每條支路上安裝有至少一個噴頭42b。在圖1至圖3所示的實施方式中，每條主管路42a上設置有三條支路，每個支路上安裝一個噴頭42b。同樣，支路與噴頭數不限於此。在噴霧機構42工作時，冷卻液從主管路42a的一端流入並分別流向各條支路上，對各個噴頭42b供給冷卻液，然後經由噴頭42b進行霧狀冷卻液的噴灑，完成對爐體10的溫度的調節。由於主管路42a的軸向同樣沿爐體10的長度方向，因而噴頭42b可以沿爐體10的長度方向均勻地間隔設置，實現在爐體10頂部上進行均勻地噴霧，對爐體10整體上進行均勻冷卻。此外，噴頭42b可以是現有技術中已知的各種噴頭類型，因而在此不再對噴頭42b的結構進行詳細描述。
另外，在冷卻裝置40包括上述冷卻液容器41和噴霧機構42的情況下，可以在冷卻液容器41和噴霧機構42上分別設置流量調節閥(未標示出)，以對冷卻液的量進行調節，進而可以根據實際需要來對爐體10的溫度進行調節(未標示出)。優選地，還可以在冷卻液容器41和噴霧機構42上分別設置流量監控計，從而可以根據流量監測計來準確地控制流量調節閥。具體地，針對各個冷卻液容器41，流量調節閥和/或流量監控計可以設置在入口41c處實現單獨調節。針對噴霧機構42，流量調節閥和/或流量監控計可以設置主管路42a上進行整體噴霧調節，也可以設置各個噴頭42b的噴嘴上進行單獨調節等。本公開不對流量調節閥和/或流量監控計的布置位置和布置數進行限制。此外，流量調節閥和流量監控計也是現有技術中已知的各種類型，其結構和工作過程不再贅述。
以上結合附圖詳細描述了本公開的馬弗爐的優選實施方式，但是，本公開並不限於上述實施方式中的具體細節，在本公開的技術構思範圍內，可以對本公開的技術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬於本公開的保護範圍。
另外需要說明的是，在上述具體實施方式中所描述的各個具體技術特徵，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合，為了避免不必要的重複，本公開對各種可能的組合方式不再另行說明。
此外，本公開的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本公開的思想，其同樣應當視為本公開所公開的內容。