CN110981164A

CN110981164A - 熔融装置和熔融方法

Info

Publication number: CN110981164A
Application number: CN201911382038.9A
Authority: CN
Inventors: 阎韬; 瑞米·奇亚瓦; 许慎启; 顾玉泉
Original assignee: Air Liquide (china)randd Co ltd
Current assignee: Air Liquide (china)randd Co ltd
Priority date: 2019-12-27
Filing date: 2019-12-27
Publication date: 2020-04-10
Anticipated expiration: 2039-12-27
Also published as: CN110981164B

Abstract

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。

Description

熔融装置和熔融方法

技术领域

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

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，如果采用传统的以辐射传热为主的火焰空间燃烧加热方式，火焰对熔融物质的传热效果很不理想。逐渐地，人们发现浸没燃烧器可以克服传统熔炉的一些弊端，浸没燃烧器的热源位于熔融物质下方的浸没位置中，传热效率更高，熔解速度更快，熔炉体积更小且产能更高。

传统的玻璃熔炉在生产前通常要经过数天的烤窑升温过程，原因之一在于由室温到熔融温度的升温过程如果太剧烈，碹顶、池壁等组件在热应力的作用下极易龟裂。在玻璃熔炉启动后，通常都连续运行数月乃至数年，在需要更换玻璃原料成分、检测燃烧器的腐蚀情况时，必须停止反应，耗费的时间久，很难做到局部的维修和更换。

现有技术中已经有大量的关于浸没燃烧器的技术和专利，例如，公布号为CN101687676B的中国发明专利公开了一种包括两个熔炉的玻璃熔融装置和利用所述装置的方法，该玻璃熔炉装置包括主熔炉和浸没燃烧式辅助熔炉，主熔炉的下游区域同时用来消除来自主玻璃的气体和来自辅助玻璃的气体，完成包含在辅助玻璃中的未熔物和杂质的熔融。申请号为PCT/US2016/039184的PCT国际申请公开了具有氧气/气体加热燃烧器系统的浸没燃烧玻璃熔化炉，具有一个或多个侧壁、地板和天花板，沿着地板定位有一个或多个浸没燃烧器，以及可拆装附接于侧壁之一或天花板的氧气/气体燃烧器作为预热燃烧器。在浸没位置，熔化室内的环境要比传统熔化器要强烈和激烈得多，使熔化器达到操作温度的时间比传统熔化器要短的多，但是，针对意外问题而启动和停止熔化过程、改变玻璃组成的能力仍然没有得到提升。

有鉴于此，如何设计一种新的用于熔融玻璃的装置和方法，既能保证传热效率，又能更容易地局部维修和更换，以消除现有技术中的上述缺陷和不足，是业内相关技术人员亟待解决的一项课题。

发明内容

针对以上技术问题，本发明提供了一种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。

本发明公开了一种采用混合加热方式的玻璃熔炉，适用于空间加热与浸没式加热任一种相结合的混合加热方式，尤其适用于空间加热所提供的能量小于等于40％的情况。进一步地，空间加热和/或浸没式加热可以选择燃烧加热或者电加热的方式提供热量。空间加热和浸没式加热相结合的混合加热方式提高了热效率，在开始熔融玻璃之前长时间的烤窑升温加热过程得以缩短，熔炉开启之后又因维护、检修、换料等操作停炉后再升温的漫长过程可以避免，降低了单位产品的燃料消耗，降低了碳氧化物、氮氧化物等废气的排放。

本发明的玻璃熔炉包括一个或多个侧壁、碹顶组件、底部组件和燃烧器组件，各组件均由模块化的、可扩展的、可替换的独立单元构成，玻璃熔炉的建设成本大大降低，更换玻璃成分更加方便，熔炉升温更为简便，避免了每次熔炉因维护、检修、换料等操作停炉后再升温的漫长过程。玻璃熔炉的各个部位或者材料都能实现便捷地回收和重复利用，灵活调整熔炉的结构尺寸，适应玻璃产品质量差异化的需要。整个熔融装置的模块化设计使其更好地承受温度的快速变化，在熔融装置由环境温度快速升温的过程中，熔融装置可以更好地承受该过程的温度变化而不受损坏。随之带来的结果是，本发明的熔融装置所允许的出料量范围可以灵活地调整，例如可以适应从5吨/天到90吨/天的出料量变化范围。

进一步地，可以将多个本发明的熔炉结构布置在一起，各熔炉之间通过通道连通，可以实现一些复杂的玻璃生产过程。根据市场需求，熔炉可以连续运行，也可以间歇性运行，或者间隙式地生产极少量的特殊性能的玻璃。

本发明第一方面公开了一种熔融装置，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％。

进一步地，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。

进一步地，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。

进一步地，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。

进一步地，所述制冷流体为水、空气或氮气。

进一步地，所述浸没式燃烧器的数目为1-10个/米²。

进一步地，所述熔融装置内的熔融温度小于等于1550℃。

进一步地，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。

进一步地，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。

进一步地，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。

附图说明

关于本发明的优点与精神可以通过以下的发明详述及附图得到进一步的了解。

图1是本发明所示的玻璃熔炉的结构示意图。

图2是本发明所示的玻璃熔炉的纵向剖视图。

图3a是单块碹顶组件的剖视图。

图3b是碹顶组件拼接处的示意图。

图4是冷却系统的导管系统的示意图。

图5是水冷盘管的纵向剖视图。

图6是水冷包的结构示意图。

图7是玻璃熔炉采用喷淋水直接冷却的示意图。

图8是玻璃熔炉采用喷淋水直接冷却的原理示意图。

其中，1为上部火焰空间，2为下部窑池，3为空间燃烧器，4为浸没式燃烧器，5为第二耐火材料，6为金属壳体，7为导管系统，8为第一耐火材料，9为各碹顶组件邻接处，10为玻璃凝固层，11为冷却水，12为金属锚固件，13为制冷流体入口，14为制冷流体出口，15为冷却盘管间隙，16为耐热钢条，17为高温玻璃熔体，18为高温滞留层，19为低温粘滞层。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的具体实施例。然而，应当将本发明理解成并不局限于以下描述的这种实施方式，并且本发明的技术理念可以与其他公知技术或功能与那些公知技术相同的其他技术组合实施。

在以下具体实施例的说明中，为了清楚展示本发明的结构及工作方式，将借助诸多方向性词语进行描述，但是应当将“前”、“后”、“左”、“右”、“外”、“内”、“向外”、“向内”、“轴向”、“径向”等词语理解为方便用语，而不应当理解为限定性词语。

在以下具体实施例的说明中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括一个或多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的规定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

除非清楚地指出相反的，这里限定的每个方面或实施方案可以与任何其他一个或多个方面或一个或多个实施方案组合。特别地，任何指出的作为优选的或有利的特征可以与任何其他指出的作为优选的或有利的特征组合。

术语说明

如本文所用，术语“耐火材料(Refractory Material)”是指如ASTM C71《关于耐火材料的标准术语》(Standard Terminology Relating to Refractories)中的所定义的“具有使其可用于暴露在1000°F(538℃)下的结构体或用作系统组件的化学和物理性质的非金属材料”，其在工业中能够抵抗高温、有较好的抗热冲击和化学侵蚀的能力、导热系数低和膨胀系数低的非金属材料，例如根据本发明所述，耐火材料的耐火度不低于1600摄氏度。这里所使用的术语“耐火度”是指耐火材料在没有荷重情况下，抵抗高温作用而不软化的摄氏温度。根据本发明的实施例，耐火材料的成分不受特别限制。根据本发明的具体示例，耐火材料可以为选自镁质耐火材料、镁铬质耐火材料、高铝质耐火材料的至少一种。由此，可以进一步提高耐火材料的耐火性能，并且这些耐火材料的成本低，利用这些耐火材料可以降低炉窑的生产成本。根据本发明进一步的一些示例，耐火材料可以为耐火砖或非定型耐火材料，可以容易地利用耐火砖制备炉窑的内衬层，例如可以通过常规手段将耐火砖进行堆砌而制备炉窑的耐火内衬层。在本发明中所使用的术语，“非定型耐火材料”是一种没有经过煅烧的耐火材料，其由耐火骨料和粉料、结合剂或另掺外加剂一定比例组成的混合料，可以直接使用或加适当的液体调配后使用。因而，可以通过常规方法，将非定型耐火材料涂抹在炉窑壳体上后，直接形成耐火内衬层。示例性地，本文中的“第一耐火材料”构成了侧壁和/或底部组件，可以由耐火砖制成；“第二耐火材料”可以由耐火浇注料一体成型，固定在金属壳体上，以形成第二耐火模块。

如本文所用，模块化的碹顶组件可以承受最高约1550℃的高温，优选的熔融装置的底部面积小于等于5m2，碹顶组件的跨度小于等于2m，更适于小炉生产，灵活性高。

如本文所用，冷却系统是一种套管、壳体、外罩或外壳，作为包封住制冷流体的罩，制冷流体在冷却系统的内部空间内循环。该制冷流体可以是水、空气、氮气或本领域中已知的任何制冷流体。冷却系统优选地由不锈钢制成。

如本文所用，熔融装置主要包括配料熔化的熔化区，上下又分为上部火焰空间和下部窑池，上部火焰空间，包括前脸墙、熔融物质表面、窑顶的大碹和窑璧的胸墙所围成的充满火焰的空间，下部池窑由池底和池壁组成，熔化区的功能是配合料在高温下经物理、化学反应形成熔融物质。上部火焰空间充满了来自热源供给的灼热火焰气体，火焰气体将自身热量用于熔化配合料，同时也辐射给玻璃液、窑墙和窑顶，火焰空间应能满足燃料完全燃烧，保证供给玻璃熔化、澄清和均化所需的热量，并尽量减少散热。

如本文所用，“窑池”、“熔池”可互换使用。

如本文所用，“熔融温度”可以指熔融原料达到所需粘度时的温度，也可以视为熔融物质的平均温度。

如本文所用，“浸没式燃烧器”燃料的选择，可以交替使用或者结合使用液体燃料、气体燃料和固体燃料，例如，液体燃料可以是液体燃料油类型的，气体燃料可以是天然气、丙烷、氢气等，固体燃料可以是焦炭、或任何含烃的燃料。浸没式燃烧器中使用氢气作为燃料，既降低了氮氧化物和碳氧化物等的产生和排放，又提高了热交换效率和能源利用率。浸没燃烧式燃烧器被配置为使得燃烧器内的火焰和/或由火焰产生的燃烧气体出现再被熔化的原料的实际本体之下和/或之内。在一些实施方式中，浸没式燃烧器被定位成与玻璃熔炉的地板齐平或者略微突出。并且，采用浸没式加热对比空间加热，单位重量的产品能耗至少降低20％。

如本文所用，熔融装置可具有至少定位于两个位置的、可互换的燃烧器，空间燃烧器和/或浸没燃烧器中的每一个可与各个不同容量的同类燃烧器互换。本发明中的玻璃熔炉采用混合能量加热方式。在熔化过程中，能量是通过不同方式提供的，例如浸没式燃烧的同时，并在上部空间炉膛中提供能量；玻璃熔化澄清的一部分能量也可以以电加热方式提供，满足所需的玻璃质量要求。

如本文所用，术语“模块化”旨在意味着某个特定部分可以被去除并用另一个结构相同的部分来替换，而不必更改玻璃熔炉的任何其他物理结构。本发明的玻璃熔炉是一种模块化设计。碹顶组件、燃烧器组件、冷却系统、底部组件均可以各自独立于其它部件进行替换。玻璃熔炉的模块化性质在制造和应用过程中都是有益的，因为玻璃熔炉整体当中的单独一个部分里的小缺陷并不一定会导致整个玻璃熔炉的报废，可仅仅报废有缺陷的部件，而剩余的部件仍可使用。若单独一个部件受损或以一些方式产生缺陷，则可替换该单独部件而无须对整个单元进行成本更高的替换。若玻璃熔炉的全部部件的使用寿命各不相同，则这样做是特别有益的。更进一步地，所有的组件都可以提前完成预组装，完成后被运往施工现场，与其它连接件对接并进行拼装。模块化制造具有诸多亮点，包括用时短、施工效率与质量可控性更好、施工安全性更高等。

如本文所用，熔融物料可以为玻璃或者石头。

如下实施例中，以玻璃熔炉作为示例说明本发明的熔融装置的结构及运行方式。

本实施例的熔融装置是采用模块化结构的用于玻璃熔化的小型玻璃熔炉，采用混合加热方式，由室温升温到原材料熔化的温度大致需要4小时。

该玻璃熔炉的上部火焰空间的长度为2米，宽度为1.5米，熔融玻璃液的深度为1.3米。熔融玻璃液的原材料的主要成分(wt％)包括：67.3％的SiO₂、6.6％的Al₂O₃、12％的K₂O/Na₂O、9.5％的CaO、4.1％的MgO和<0.5％的B₂O₃。

图1显示了本发明的玻璃熔炉的示例性的结构示意图。玻璃熔炉至少包括四面侧壁、碹顶组件和底部组件，各侧壁、碹顶组件和底部组件可由任何适宜玻璃熔炉内部环境的材料制成。

碹顶组件由单个第二耐火模块组成，其端部部分大致地呈向中间部分的方向拱起的趋势，使得整个碹顶组件接近拱形、半球形或者锥形，碹顶组件的端部设置有支撑部件(图示未示出)来支撑整个碹顶组件。构成碹顶组件的第二耐火模块包括一层第二耐火材料5和一层金属壳体6，其中金属壳体6包括钢结构作为支撑部件，用悬挂固定等方式在内部固定第二耐火材料5。第二耐火材料5和金属壳体6之间可以采用致密的耐火浇注料进行填充，耐火浇注料的厚度约为280mm，以保证碹顶组件的气密性，防止炉内的热量、气体成分向外泄漏，能有效地降低能量成本。致密材料可以是耐火性混合物微粉、耐高温浇注料、高温棉或高温纤维、高温耐火泥等。

图2显示了玻璃熔炉的纵向剖视图。碹顶组件、侧壁、底部组件共同限定了上部火焰空间1和下部窑池2。玻璃熔炉的侧壁包括多个第一耐火模块，第一耐火模块的结构设计可以采用以下多种方式：包括第一耐火材料8和金属材料共同构成的外壳。

围成上部火焰空间1的侧壁也可称为胸墙，由第一耐火模块制成，空间燃烧器3定位于构成胸墙的一个或多个第一耐火模块上。各第一耐火模块包括内层的抗高温材料和外侧的保温材料，还可包括介于该两者之间的过渡耐火材料。第一耐火模块的内层采用烧结锆莫来石，中间层采用优质黏土砖，外层采用空心球氧化铝保温砖，最外层采用陶瓷纤维板以及金属薄板。

在胸墙的外侧也可配置有冷却系统，例如采用冷却风对受热受力的关键部位(例如碹顶脚)进行冷却。

对于围成上部火焰空间1的胸墙来说，组成胸墙的第一耐火模块的结构设计与碹顶组件的各第二耐火模块的尺寸相匹配，例如，在与碹顶组件跨度方向的垂直方向，称为碹顶的长度，碹顶组件的一个第二耐火模块的长度对应于N个侧墙模块的长度尺寸，其中N可以为大于等于1的正整数，优选地为大于等于3的正整数。当需要调整熔炉的大小尺寸时，可以实现碹顶和侧墙方便的调整。

多种金属支承结构可以与玻璃熔炉的主体相匹配，当玻璃熔炉需要移动和调整尺寸时，采用钢结构作为支承结构可以便捷地进行上述操作。例如在碹顶跨度方向的垂直方向的立柱的间距，对应一个碹顶模块的宽度(在碹顶跨度方向的垂直方向)。

图3a和3b显示了碹顶组件及其局部密封的示意图。图3a显示了单块碹顶组件的剖视图以及相邻的碹顶组件拼接处的结构示意图。可以由单块碹顶组件在跨度方向上覆盖整个玻璃熔炉，也可以由多块碹顶组件拼接成适当尺寸以满足覆盖整个玻璃熔炉的需要，在邻接处，各碹顶组件相互间形成对应的形状，第二耐火材料5内使用金属锚固件12进行支撑加固。而多个碹顶组件的拼接如图3b所示，各碹顶组件邻接处9可以为错缝台阶结构，邻接处可以用致密的耐火浇注料填充。

玻璃熔炉可以以不同的燃烧器相互组合形成混合加热方式。同时，碹顶组件的各第二耐火模块都可独立地拆分出来，可以根据碹顶组件各个部位的热负荷以及侵蚀状态单独进行替换，对于损坏不明显的第二耐火模块，可以单独回收利用；而局部位置侵蚀损坏时，可以更快地将炉子停工，进行模块化替换。

在改变玻璃成分或者需要改变窑炉热性能的情况下，方便临时调整窑炉尺寸，改变碹顶组件的跨度和长度尺寸，更方便地调整上部火焰空间1和下部窑池2的能量分布，尤其可以调整浸没式燃烧器4和空间燃烧器3的能量分布。本实施例中的玻璃熔炉的60％以上加热能量来自于浸没式燃烧器4，火焰空间中的耐火材料承受的平均温度约为1490℃左右，而仅采用空间燃烧器提供能量的情况下，火焰空间中的耐火材料承受的平均温度约为1530℃乃至1600℃，因此采用本实施例中的玻璃熔炉改善了碹顶组件的所在环境。

本发明的冷却系统可以根据本领域技术人员所需要的方式进行设置。玻璃熔炉的侧壁和/或底部组件包括第一耐火模块、金属壳体和冷却系统。所述金属壳体可以不被耐火材料包覆隔离并且冷却系统直接作为玻璃熔炉的侧壁和/或底部组件，金属外壳直接接触熔融玻璃，形成凝固的玻璃凝固层。也可采用如下的设计方式：第一耐火模块内衬包括不定型浇注料、耐火砖、耐火泥，外壳采用耐火材料和/或金属件，导管系统限定在第一耐火模块与地面围成的空间内。亦可直接喷淋冷却水对侧壁起到冷却降温的作用。

图4显示了冷却系统中的导管系统的示意图。导管系统包括冷却盘管，包括制冷流体的入口13和出口14，制冷流体在冷却盘管的内部循环，熔池中的熔融玻璃与冷却盘管接触的地方形成一层玻璃凝固层10，相当于制冷流体更加直接地与熔融玻璃进行热交换，从而提高热交换速率。

如图5所示，冷却盘管可以使用不锈钢方管制造，壁厚不小于3mm，截面尺寸为80×60mm，冷却盘管在侧壁和/或底部组件盘旋分布时，各相邻的冷却盘管间隙15小于8mm，既能防止熔融玻璃的渗透，又能使熔融玻璃与冷却盘管接触之处迅速降温，形成玻璃凝固层。当然，本领域技术人员可以将一组冷却盘管做成水冷包，如图6所示，整体放置于需要的位置。

进一步地，冷却系统也可以采用直接喷淋冷却水的方式进行。如图7和8所示，下部窑池的侧壁和/或底壁采用宽度厚度均为50mm的耐热钢条16，相邻的耐热钢条之间的间距为6mm，内壁不设置耐火材料内衬，在侧壁和/或底壁直接喷淋冷却水进行冷却。喷淋头直接对耐热钢条喷淋冷却水11，熔融玻璃与耐热钢条16接触处形成玻璃凝固层10。

图8显示了直接采用喷淋水直接冷却的原理示意图。空间燃烧器和浸没式燃烧器加热熔融原料，形成高温玻璃熔体。取决于熔融原料的组成和熔体的所需粘度，熔体的温度可以在1100℃到1600℃或1650℃之间。高温玻璃熔体17与耐热钢条16之间由高温滞留层18、低温粘滞层19到玻璃凝固层10过渡，随着冷却的进行，熔融玻璃固化并在耐热钢条壁内形成保护层，此时，玻璃熔池不需要任何内部耐火材料并且容易维护，熔融玻璃也不被任何耐火材料的侵蚀残留所污染。

综上，该小型玻璃熔炉的局部部位侵蚀损坏时，可以便捷地停炉，进行模块化更换。通过调整碹顶组件、侧壁、底部组件和燃烧器组件，可以改变熔炉的长度、跨度尺寸，改变碹顶截面面积及底部面积，适应产品产量的变化。

本发明的技术方案特别适合于小型玻璃熔炉，也可以设计为可移动式，以方便生产或实验的空间布置需要。根据生产需要，玻璃熔炉可以以多种不同的方式运行，某些熔炉可以间隙运行，便于随时启动停止，以满足只需生产很少数量的玻璃产品的需求。

如无特别说明，本文中出现的类似于“第一”、“第二”的限定语并非是指对时间顺序、数量、或者重要性的限定，而仅仅是为了将本技术方案中的一个技术特征与另一个技术特征相区分。同样地，本文中出现的类似于“一”的限定语并非是指对数量的限定，而是描述在前文中未曾出现的技术特征。同样地，本文中在数词前出现的类似于“大约”、“近似地”的修饰语通常包含本数，并且其具体的含义应当结合上下文意理解。同样地，除非是有特定的数量量词修饰的名词，否则在本文中应当视作即包含单数形式又包含复数形式，在该技术方案中即可以包括单数个该技术特征，也可以包括复数个该技术特征。

本说明书中所述的只是本发明的较佳具体实施例，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明的限制。凡本领域技术人员依本发明的构思通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在本发明的范围之内。

Claims

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，

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。