ES2908643T3 - Estructura de disposiciones para aparatos de burbujeo de horno - Google Patents
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Abstract
Una estructura de disposiciones para aparatos de burbujeo de un horno, que comprende aparatos de burbujeo dispuestos en una pileta de fusión del horno, cada uno de los aparatos de burbujeo comprende un tanque de burbujeo y un tubo de burbujeo; el tanque de burbujeo se proporciona en la parte inferior de la pileta de fusión y se dispone de una forma rebajada; y el tubo de burbujeo se monta en el tanque de burbujeo, los aparatos de burbujeo están dispuestos verticalmente en ciertos intervalos a lo largo de una dirección perpendicular a la longitud de la pileta de fusión, en donde, la parte inferior de cada uno de los tanques de burbujeo está de 50 mm a 350 mm más baja que el plano inferior de la pileta de fusión.
Description
DESCRIPCIÓN
Estructura de disposiciones para aparatos de burbujeo de horno
La presente solicitud reivindica la prioridad de la Solicitud de Patente china N° 201610835110.9 presentada a la Oficina de Propiedad Intelectual del Estado el 21 de septiembre de 2016 y titulada “ARRANGEMENT STRUCTURE FOR BUBBLING APPARATUS OF FURNACE” y la Solicitud de Patente china N° 201710321585.0 presentada a la Oficina de Propiedad Intelectual del Estado el 9 de mayo de 2017 y titulada “ARRANGEMENT St RuCTURE FOR BUBBLING APPARATUS OF FURNACE”.
Campo técnico de la presente invención
La presente invención se refiere al campo de hornos de vidrio y, en particular, a una estructura de disposiciones para aparatos de burbujeo de un horno.
Antecedentes de la presente invención
Los aparatos de burbujeo de hornos de fibra de vidrio están dispuestos principalmente transversalmente en una línea, es decir, los aparatos de burbujeo están dispuestos horizontalmente en una pileta de fusión a ciertos intervalos y a lo largo de la dirección longitudinal de la pileta de fusión. Se insertan tubos de burbujeo verticalmente dentro de tanques de burbujeo y la parte superior de cada uno de los tubos de burbujeo está más alta que el plano inferior de la pileta de fusión.
No obstante, en aplicaciones prácticas, tal disposición tiene algunas desventajas. En primer lugar, el gas (es decir, las burbujas) descargadas de los tubos de burbujeo se gira hacia arriba de los orificios de los tubos de burbujeo. Esto puede conducir a la agitación ineficaz de vidrio fundido en el fondo de la pileta de fusión. En segundo lugar, los efectos de la agitación mecánica generados por burbujas adyacentes se contrarrestarán, de modo que el intercambio de calor, la clarificación y la homogenización del vidrio fundido efectuado por las burbujas se verá influenciado y se generarán algunas corrientes de convección irregulares en casos graves. En tercer lugar, con el aumento sustancial de la velocidad de fusión del horno, el flujo del vidrio fundido se aumenta correspondientemente y el caudal también se aumenta continuamente. Por consiguiente, las deficiencias de tal disposición de los aparatos de burbujeo llegan a ser más evidentes. En consecuencia, es probable que se extienda el rango de fluctuación de temperatura del vidrio fundido en un canal principal y que influya al control estable de la temperatura de un canal de distribución de cojinete, dando como resultado la fluctuación en la densidad lineal de las fibras o incluso el descenso de temperatura de cojinetes en caso graves.
La Patente china N° ZL201320458554.7 describe un horno de unidad de fusión de vidrio mejorada, en la que el horno de unidad de fusión de vidrio mejorada incluye una corona y un cuerpo, en donde se proporciona una pileta de fusión en una parte media del cuerpo de horno; se disponen tres filas de burbujeadores en la pileta de fusión; se disponen dos filas de burbujeadores en una parte superior de la pileta de fusión adyacentes entre sí y los burbujeadores en la parte más baja de la pileta de fusión se disponen a 1/3 de la altura de la pileta de fusión, y los burbujeadores en la parte más alta de la pileta de fusión se disponen a 2/3 de la altura de la pileta de fusión. Una fila de burbujeadores en la parte más baja funciona para ayudar en la combustión, y las dos filas de burbujeadores en la parte más superior de la pileta de fusión funcionan para refinar y homogenizar el vidrio fundido. No obstante, el horno de unidad de fusión de vidrio mejorada tiene las siguientes deficiencias.
En primer lugar, dado que los burbujeadores están dispuestos a 1/3 y 2/3 de la altura de la pileta de fusión, se aumenta la longitud de los tubos de burbujeo que se extienden hacia dentro de la pileta de fusión y, de este modo, se aumentan los consumos de metales preciosos.
En segundo lugar, después de que se aumente la longitud de los tubos de burbujeo que se extienden hacia dentro de la pileta de fusión, la resistencia de los tubos de burbujeo se disminuirá a alta temperatura, y los tubos de burbujeo se doblarán debido al flujo de vidrio fundido. Como resultado, las burbujas se desplazan y es probable que dé cómo resultado la fractura de los tubos de burbujeo.
Además, la temperatura del vidrio fundido aumenta gradualmente de la parte inferior de la pileta de fusión a la parte superior de la pileta de fusión, y su viscosidad se reduce debido a la elevación de la temperatura. Cuando los burbujeadores se disponen en una posición más alta, se reduce el tiempo de retención del gas de burbujeo en el vidrio fundido y, de este modo, se reduce la eficiencia de refinado.
El documento RU 2027684 C1 describe hornos de fusión de vidrio dotados con la boquilla de burbujas. Se refiere a aumentar la eliminación específica de fusión de vidrio, lo que extiende la campaña del horno y mejora la calidad de vidrio controlando la relación de volumen del área de formación de vidrio al área de supercalentamiento.
Compendio de la presente invención
Para superar las deficiencias en la técnica anterior, la presente invención proporciona una estructura de disposiciones para aparatos de burbujeo de un horno según la reivindicación 1, que es racional en el diseño
estructural, fácil de operar, segura y práctica. La estructura de disposiciones para aparatos de burbujeo de un horno se aplica en particular en hornos de fibra de vidrio con una velocidad de fusión alta.
Para resolver el problema anterior, la presente invención emplea las siguientes soluciones técnicas. Se proporciona una estructura de disposiciones para aparatos de burbujeo de un horno, que incluye aparatos de burbujeo dispuestos en una pileta de fusión del horno, en donde cada uno de los aparatos de burbujeo incluye un tanque de burbujeo y un tubo de burbujeo; el tanque de burbujeo se proporciona en la parte inferior de la pileta de fusión y se dispone de una forma rebajada; y el tubo de burbujeo se monta en el tanque de burbujeo. La disposición de los tanques de burbujeo de una forma rebajada significa que el plano inferior de cada uno de los tanques de burbujeo no está más alto que el plano inferior de la pileta de fusión. Mediante este diseño, se aumenta la distancia entre la parte inferior de cada uno de los aparatos de burbujeo y el nivel del vidrio fundido, y se aumenta el tiempo de retención de las burbujas en el vidrio fundido. Por consiguiente, es más ventajoso para la expansión de volumen del gas cuando se caliente, se mejora el efecto de agitación del vidrio fundido y se logran mejores efectos beneficiosos.
En donde la estructura de disposiciones para aparatos de burbujeo de un horno incluye N conjuntos de disposiciones, cada conjunto de disposiciones incluye M filas de aparatos de burbujeo, en donde cada conjunto de disposiciones está situado en una posición promedio de las M filas de aparatos de burbujeo en una dirección longitudinal de la pileta de fusión, donde tanto N como M son enteros mayores o iguales que 1; y
la pileta de fusión del horno incluye los tres intervalos de posición siguientes a lo largo de su longitud L: [0,277L, 0,388L], [0,444L, 0,555L] y [0,611L, 0,722L] y los N conjuntos de disposiciones están situados dentro de uno o más de los tres intervalos de posición.
En donde al menos un conjunto de los N conjuntos de disposiciones está situado en 1/3 de la longitud de la pileta de fusión, 1/2 de la longitud de la pileta de fusión o 2/3 de la longitud de la pileta de fusión.
En donde los N conjuntos de disposiciones están dispuestos en posiciones en una o más de una posición de 1/3 de la longitud de la pileta de fusión, una posición de 1/2 de la longitud de la pileta de fusión y una posición de 2/3 de la longitud de la pileta de fusión.
En donde la estructura de disposiciones para aparatos de burbujeo de un horno incluye dos filas de aparatos de burbujeo que están situadas en 1/3 de la longitud de la pileta de fusión y 2/3 de la longitud de la pileta de fusión. En donde la estructura de disposiciones para aparatos de burbujeo de un horno incluye dos filas de aparatos de burbujeo que está situadas respectivamente antes y después de una posición en 1/3 de la longitud o 2/3 de la longitud de la pileta de fusión, y una posición promedio de las dos filas de aparatos de burbujeo es una posición en 1/3 de la longitud de la pileta de fusión o una posición en 2/3 de la longitud de la pileta de fusión.
En donde la estructura de disposiciones para aparatos de burbujeo de un horno incluye dos filas de aparatos de burbujeo que está situadas respectivamente antes y después de una posición en 1/3 de la longitud o 2/3 de la longitud de la pileta de fusión, y una posición promedio de las dos filas de aparatos de burbujeo es una posición en 1/3 de la longitud de la pileta de fusión o una posición en 2/3 de la longitud de la pileta de fusión.
En donde la estructura de disposiciones para aparatos de burbujeo de un horno incluye dos filas de aparatos de burbujeo, que están situadas respectivamente antes y después de una posición en 1/3 de la longitud o 2/3 de la longitud de la pileta de fusión, y las dos filas de aparatos de burbujeo están dispuestas de una manera escalonada y una distancia entre las dos filas es de 800 mm a 2000 mm.
En donde los N conjuntos de disposiciones incluyen N tanques de burbujeo, y cada conjunto de disposiciones incluye M filas de tubos de burbujeo dispuestas en un mismo tanque de burbujeo.
En donde la estructura de disposiciones para aparatos de burbujeo de un horno incluye dos conjuntos de disposiciones que están dispuestos en 1/3 y 2/3 de la longitud de la pileta de fusión, respectivamente, y M es 1 o 2. En donde la estructura de disposiciones para aparatos de burbujeo de un horno incluye dos conjuntos de disposiciones que están dispuestos antes y después de 1/3 de la longitud de la pileta de fusión, respectivamente, con una distancia entre los conjuntos de disposiciones delantero y posterior que es de 800 mm a 2000 mm y M es 1 o 2;
o los dos conjuntos de disposiciones están dispuestos antes y después de 2/3 de la longitud de la pileta de fusión, respectivamente, con una distancia entre el conjunto de disposiciones delantero y posterior que es de 800 mm a 2000 mm y M es 1 o 2.
En donde los aparatos de burbujeo en filas adyacentes están dispuestos de una manera escalonada, y una distancia entre filas adyacentes es de 800 mm a 2000 mm.
En donde las M filas de tubos de burbujeo están dispuestas de una manera escalonada, y una distancia entre filas adyacentes es de 1000 mm a 1800 mm.
En donde la parte inferior de cada uno de los tanques de burbujeo está de 0 mm a 400 mm más baja que el plano inferior de la pileta de fusión.
Según la invención, la parte inferior de cada uno de los tanques de burbujeo está de 50 mm a 350 mm más baja que el plano inferior de la pileta de fusión.
En donde la parte inferior de cada uno de los tanques de burbujeo está de 100 mm a 350 mm más baja que el plano inferior de la pileta de fusión.
En donde la parte superior de cada uno de los tubos de burbujeo está de 0 mm a 400 mm más baja que el plano inferior de la pileta de fusión.
En donde la parte superior de cada uno de los tubos de burbujeo está de 50 mm a 350 mm más baja que el plano inferior de la pileta de fusión.
En donde los tubos de burbujeo están dispuestos en dos filas de una manera escalonada, una distancia entre las filas de antes y después es de 800 mm a 2000 mm.
En donde la parte superior de cada uno de los tubos de burbujeo está de 100 mm a 300 mm más baja que el plano inferior de la pileta de fusión.
En donde la parte superior de cada uno de los tubos de burbujeo está de 150 mm a 200 mm más baja que el plano inferior de la pileta de fusión.
En donde la parte superior de cada uno de los tubos de burbujeo está de 30 mm a 100 mm más alta que la parte inferior de cada uno de los tanques de burbujeo.
En donde la parte superior de cada uno de los tubos de burbujeo está de 100 mm a 300 mm más baja que el plano inferior de la pileta de fusión y de 30 mm a 100 mm más alta que la parte inferior de cada uno de los tanques de burbujeo.
En donde, los tubos de burbujeo están montados verticalmente en la parte inferior de los tanques de burbujeo. En donde una fila de tubos de burbujeo más cercana a una entrada de alimentación está montada a lo largo de una dirección opuesta a la dirección de flujo del vidrio fundido a un primer ángulo predeterminado, el primer ángulo predeterminado que se desvía de un plano vertical de 0° a 40°.
En donde el primer ángulo predeterminado que se desvía del plano vertical de 5° a 40°.
En donde el primer ángulo predeterminado que se desvía del plano vertical de 5° a 30°.
En donde la parte inferior de cada uno de los tanques de burbujeo en un conjunto de disposiciones colocado dentro de un intervalo de posición [0,305L, 0,361L] está de 50 mm a 350 mm más baja que el plano inferior de la pileta de fusión; y, la parte inferior de cada uno de los tanques de burbujeo en un conjunto de disposiciones colocado dentro de un intervalo de posición [0,638L, 0,694L] está de 50 mm a 350 mm más baja que el plano inferior de la pileta de fusión.
En donde las posiciones de los N conjuntos de disposiciones comprenden una posición en 1/3 de la longitud de la pileta de fusión y una posición en 2/3 de la longitud de la pileta de fusión, y una distancia rebajada de la parte superior de cada uno de los tubos de burbujeo dispuestos en la posición en 1/3 de la longitud de la pileta de fusión es mayor que una distancia rebajada de la parte superior de cada uno de los tubos de burbujeo dispuestos en la posición en 2/3 de la longitud de la pileta de fusión, la distancia rebajada es un distancia por debajo del plano inferior de la pileta de fusión.
En donde las posiciones de los N conjuntos de disposiciones comprenden una posición en 1/3 de la longitud de la pileta de fusión y una posición en 2/3 de la longitud de la pileta de fusión, y una distancia rebajada de la parte inferior de cada uno de los tanques de burbujeo dispuestos en la posición en 1/3 de la longitud de la pileta de fusión es mayor que una distancia rebajada de la parte inferior de cada uno de los tanques de burbujeo dispuestos en la posición en 2/3 de la longitud de la pileta de fusión, la distancia rebajada es una distancia por debajo del plano inferior de la pileta de fusión.
En donde una distancia entre tubos de burbujeo adyacentes en una misma fila de tubos de burbujeo es de 300 mm a 800 mm.
En donde una distancia entre tubos de burbujeo adyacentes en una misma fila de tubos de burbujeo es de 400 mm a 600 mm.
En la estructura de disposiciones para aparatos de burbujeo de un horno en la presente invención, los aparatos de burbujeo están dispuestos de una forma rebajada, y los tubos de burbujeo están montados dentro de los tanques de
burbujeo, en donde la parte inferior de cada uno de los tanques de burbujeo está de 50 mm a 350 mm más baja que el plano inferior de la pileta de fusión.
Además, los agujeros de los tubos de burbujeo están diseñados en la parte inferior de los tanques de burbujeo, los tubos de burbujeo están dispuestos dentro de los tanques de burbujeo y los tubos de burbujeo están dispuestos también preferiblemente de una forma rebajada. Es decir, la parte superior de cada uno de los tubos de burbujeo no está más alta que el plano inferior de la pileta de fusión. Mediante este diseño, se superan de forma eficaz los defectos de que la resistencia de los tubos de burbujeo se reduzca a una temperatura alta y que los tubos de burbujeo se doblen o fracturen debido al vidrio fundido. La parte superior de cada uno de los tubos de burbujeo está de 0 mm a 400 mm (preferiblemente de 50 mm a 350 mm, más preferiblemente de 100 mm a 300 mm) más baja que el plano inferior de la pileta de fusión.
En algunos ejemplos, la parte inferior de cada uno de los tanques de burbujeo está de 130 mm a 400 mm más baja que el plano inferior de la pileta de fusión y la parte superior de cada uno de los tubos de burbujeo está de 100 mm a 300 mm más baja que el plano inferior de la pileta de fusión. Más preferiblemente, la parte inferior de cada uno de los tanques de burbujeo está de 180 mm a 300 mm más baja que el plano inferior de la pileta de fusión y la parte superior de cada uno de los tubos de burbujeo está de 150 mm a 200 mm más baja que el plano inferior de la pileta de fusión.
Después de que la parte inferior de cada uno de los tanques de burbujeo se diseñe para ser más baja que el plano inferior de la pileta de fusión, el área de la pileta de fusión se mantiene inalterada y se aumenta el volumen de vidrio fundido. Por consiguiente, por una parte, se reduce la velocidad de sustitución; y, por otra parte, se aumenta la distancia entre la parte inferior de cada uno de los tanques de burbujeo y el nivel del vidrio fundido, y se aumenta el tiempo de retención de las burbujas en el vidrio fundido, de modo que es ventajoso para la expansión de volumen del gas cuando se calienta, se mejora la eficiencia de agitación mecánica del vidrio fundido y se mejoran la clarificación y la homogenización del vidrio fundido.
No obstante, cuando la distancia rebajada de la parte inferior de cada uno de los tanques de burbujeo con relación a la parte inferior de la pileta de fusión es mayor que el rango de valores anterior, se aumentará más la distancia entre la parte superior de cada uno de los tubos de burbujeo y el nivel del vidrio fundido. En este caso, es necesario tener en cuenta la caída de temperatura del vidrio fundido. Si la caída de temperatura es demasiado rápida, la viscosidad del vidrio fundido será demasiado alta, de modo que es desventajoso que el gas de burbujeo penetre verticalmente a través del vidrio fundido, y el gas de burbujeo se desviará de su trayectoria original y formará un desplazamiento. Por lo tanto, considerando completamente la caída de temperatura y el cambio de viscosidad del vidrio fundido, los tanques de burbujeo están rebajados de 50 mm a 350 mm. De esta forma, se puede aumentar la eficiencia de agitación mecánica de las burbujas y se puede tener en cuenta también la penetración vertical de las burbujas a través del vidrio fundido. El rango de valores preferidos anterior aumenta más los efectos beneficiosos de la disposición rebajada.
Además, en combinación con el diseño rebajado de los tanques de burbujeo, los aparatos de burbujeo se controlan para ser dispuestos en ciertas disposiciones combinadas, de modo que la acción física del gas de burbujeo en el vidrio fundido se puede mejorar de manera eficaz y se mejoran los efectos de la clarificación y la homogenización del vidrio fundido.
A diferencia de la disposición transversal de los tanques de burbujeo en una línea en la técnica anterior, los aparatos de burbujeo en la presente invención están dispuestos verticalmente en ciertos intervalos a lo largo de una dirección perpendicular a la longitud de la pileta de fusión. En esta estructura de disposiciones, los aparatos de burbujeo en una misma fila comparten un mismo tanque de burbujeo. En otras palabras, un tanque de burbujeo está dispuesto debajo de la parte inferior de la pileta de fusión de una manera rebajada, una fila de agujeros de tubos de burbujeo están formados en la parte inferior del tanque de burbujeo y los tubos de burbujeo están montados dentro de los agujeros de tubos de burbujeo. Por lo tanto, se debería entender por los expertos en la técnica que la parte superior de cada uno de los tubos de burbujeo en la presente invención debería estar más alta o al ras con la parte inferior del tanque de burbujeo. Además, la posición de una cierta fila de aparatos de burbujeo se refiere a una posición de una línea de conexión de los puntos centrales de esta fila de tubos de burbujeo con relación a la dirección longitudinal del horno.
Específicamente, la estructura de disposiciones para aparatos de burbujeo en un horno incluye N conjuntos de disposiciones, cada conjunto de disposiciones que incluye M filas de aparatos de burbujeo, en donde cada conjunto de disposiciones está dispuesto en una posición promedio de las posiciones de las M filas de aparatos de burbujeo en una dirección longitudinal de la pileta de fusión, en donde tanto N como M son enteros mayores o iguales que 1. Dado que la posición de una cierta fila de aparatos de burbujeo se refiere a una posición de una línea de conexión de los puntos centrales de esta fila de tubos de burbujeo en la dirección longitudinal del horno, la posición de cada conjunto de disposiciones es una posición promedio de las posiciones de las M filas de aparatos de burbujeo, es decir, una posición promedio de una línea de conexión de los puntos centrales de M tubos de burbujeo que forman este conjunto de disposiciones en la dirección longitudinal del horno.
Además, hay tres intervalos de posición en la longitud L de la pileta de fusión del horno: [0,277L, 0,388L], [0,444L, 0,555L] y [0,611L, 0,722L] y los N conjuntos de disposiciones están colocados dentro de uno o más de los tres intervalos de posición, de modo que es ventajoso para lograr diversos efectos beneficiosos tales como aceleración, clarificación y homogenización de fusión. En la presente invención, la posición se calcula en una dirección desde una garganta a una entrada de alimentación. Por ejemplo, un intervalo de posición [0,277L, 0,388L] se refiere a un rango de posición entre una posición donde la distancia al cuello es del 27,7 % de la longitud de la pileta de fusión y una posición donde la distancia al cuello es del 38,8 % de la longitud de la pileta de fusión.
Preferiblemente, al menos un conjunto de los N conjuntos de disposiciones está dispuesto en 1/3, 1/2 o 2/3 de la longitud de la pileta de fusión.
La posición en 1/3, 1/2 o 2/3 de la longitud de la pileta de fusión se refiere a una posición obtenida por la trisección o bisección de la longitud de la pileta de fusión. En la presente invención, la posición en 1/3 de la longitud de la pileta de fusión se refiere a una posición cuya distancia la garganta es 1/3 de la longitud de la pileta de fusión.
Además, las posiciones de los N conjuntos de disposiciones incluyen una o más de las siguientes: una posición en 1/3 de la longitud de la pileta de fusión, una posición en 1/2 de la longitud de la pileta de fusión y una posición en 2/3 de la longitud de la pileta de fusión, en donde cada conjunto de disposiciones está dispuesto en una posición promedio de las posiciones de las M filas de aparatos de burbujeo en la dirección longitudinal de la pileta de fusión. Se ha descubierto mediante estudios que, cuando los aparatos de burbujeo están dispuestos en 1/3 de la longitud de la pileta de fusión, los aparatos de burbujeo pueden mejorar el efecto de agitación del vidrio fundido y se puede asegurar un vidrio fundido de alta calidad. Cuando los aparatos de burbujeo están dispuestos en 2/3 de la longitud de la pileta de fusión, los aparatos de burbujeo pueden funcionar para obstruir el material, aumentar el coeficiente de difusión de la capa de material y, de este modo, acelerar la fusión del lote mezclado. Cuando los aparatos de burbujeo están dispuestos en 1/2 de la longitud de la pileta de fusión, los aparatos de burbujeo pueden mejorar el intercambio de calor del vidrio fundido, acelerar la formación de vidrio y acortar el tiempo de clarificación y homogenización del vidrio fundido.
Por lo tanto, la estructura de disposiciones para aparatos de burbujeo de un horno en la presente invención puede incluir un conjunto de disposiciones que está dispuesto en uno cualquiera de 1/3, 1/2 y 2/3 de la longitud de la pileta de fusión. Diseñando un conjunto de disposiciones de burbujeo rebajadas en la posición predeterminada anterior, se puede aumentar el tiempo de retención de burbujas en el vidrio fundido, se puede mejorar la acción física en el vidrio fundido en esta posición y se pueden mejorar de manera eficaz los efectos de la clarificación y homogenización del vidrio. Además, el conjunto de disposiciones puede incluir una o más filas de aparatos de burbujeo, de modo que se puede mejorar más el efecto de burbujeo.
En particular, cuando el conjunto de disposiciones dispuesto en 2/3 de la longitud de la pileta de fusión incluye dos o más filas de aparatos de burbujeo, se puede realizar el efecto de obstrucción de material; además, el diseño de burbujeo de múltiples filas puede adelgazar la capa de material, mejorar la aceptación y la uniformidad de calor aplicado a la capa de material y acelerar la fusión del lote mezclado. Cuando el conjunto de disposiciones dispuesto en 1/3 de la longitud de la pileta de fusión incluye dos o más filas de aparatos de burbujeo, se pueden asegurar mejores efectos de homogenización y clarificación.
De manera similar, la estructura de disposiciones para aparatos de burbujeo de un horno en la presente invención puede incluir dos conjuntos de disposiciones que están dispuestos en cualquiera de dos cualquiera de 1/3, 1/2 y 2/3 de la longitud de la pileta de fusión, y cada conjunto de disposiciones incluye una o más filas de aparatos de burbujeo. La estructura de disposiciones para aparatos de burbujeo en un horno en la presente invención puede incluir tres conjuntos de disposiciones que están dispuestos en 1/3, 1/2, y 2/3 de la longitud de la pileta de fusión, respectivamente, y cada conjunto de disposiciones incluye una o más filas de aparatos de burbujeo.
Disponiendo los aparatos de burbujeo en las posiciones particulares anteriores de una manera rebajada, tanto el efecto de burbujeo como la calidad del vidrio fundido se mejoran en gran medida en comparación con los de la técnica anterior. Más aparatos de burbujeo realizarán un mejor efecto de burbujeo, a costa de un coste correspondientemente mayor. Considerando compresivamente el efecto de burbujeo y el coste del equipamiento, en las soluciones técnicas de la presente invención, la estructura de disposiciones para aparatos de burbujeo de un horno se configura de las siguientes formas.
Cuando la estructura de burbujeo para el horno incluye dos filas de aparatos de burbujeo, las dos filas de aparatos de burbujeo están dispuestas respectivamente en 1/3 y 2/3 de la longitud de la pileta de burbujeo, o dispuestas respectivamente en posiciones antes y después de 1/3 de la longitud de la pileta de fusión, o dispuestas respectivamente en posiciones antes y después de 2/3 de la longitud de la pileta de fusión. Cuando las dos filas de aparatos de burbujeo están dispuestas antes y después de una posición predeterminada, preferiblemente, la posición predeterminada es una posición promedio de las dos filas de aparatos de burbujeo.
Cuando la estructura de burbujeo para el horno incluye cuatro filas de aparatos de burbujeo, las cuatro filas de aparatos de burbujeo pueden formar dos conjuntos de disposiciones. Preferiblemente, los dos conjuntos de disposiciones están dispuestos en 1/3 y 2/3 de la longitud de la pileta de fusión, respectivamente, con una fila de
aparatos de burbujeo dispuesta a cada lado de cada posición. O las cuatro filas de aparatos de burbujeo forman un conjunto de disposiciones dispuesto en 1/3 o 2/3 de la longitud de la pileta de fusión; o las cuatro filas de aparatos de burbujeo forman dos conjuntos de disposiciones que están dispuestos respectivamente en posiciones antes y después de 1/3 de la longitud de la pileta de fusión, o dispuestos respectivamente en posiciones antes y después de 2/3 de la longitud de la pileta de fusión. Se controla que una distancia entre dos conjuntos de disposiciones sea de 800 mm a 2000 mm. Es decir, se disponen dos filas de aparatos de burbujeo a cada lado de la posición predeterminada, de modo que una cierta región de burbujeo formada por los aparatos de burbujeo se dispone en la posición de una manera centralizada.
Cuando la estructura de burbujeo para el horno incluye cinco filas de aparatos de burbujeo, preferiblemente, como modo de disposiciones de las cinco filas de aparatos de burbujeo, en base al modo de disposiciones anterior de las cuatro filas de aparatos de burbujeo, se dispone adicionalmente una fila de aparatos de burbujeo en 1/2 de la longitud de la pileta de fusión.
La neutralización de los efectos mecánicos generados por el gas de burbujeo adyacente es un problema técnico común en la técnica anterior. En la presente invención, se controla que la distancia entre las filas adyacentes de aparatos de burbujeo sea de 800 mm a 2000 mm, preferiblemente de 1000 mm a 1800 mm. Más preferiblemente, se disponen filas adyacentes de aparatos de burbujeo de una manera escalonada, es decir, en una dirección opuesta a la dirección de flujo del vidrio fundido, un cierto tubo de burbujeo en una fila y dos tubos de burbujeo en otra fila están escalonados para formar una forma triangular. Por consiguiente, se aumenta la distancia entre las dos filas de tubos de burbujeo y se aumenta también el área de agitación del vidrio fundido formado por burbujas debido a la disposición escalonada de las filas delantera y trasera. Es ventajoso para el intercambio de calor del vidrio fundido, se aceleren la fusión de material y la formación de vidrio, se reduzca la tendencia de estratificación del vidrio fundido y se mejore la homogeneidad del vidrio fundido.
Además, se controla la distancia entre tubos de burbujeo adyacentes en una misma fila de tubos de burbujeo para que sea de 300 mm a 800 mm, preferiblemente de 400 mm a 600 mm. Aumentando el espaciado alrededor de las tuberías de burbujeo, la neutralización de los efectos de agitación mecánica generados por gas de burbujeo adyacente se reduce de manera eficaz, de modo que se aumente el tiempo de retención de las burbujas en el vidrio fundido y se mejore la eficiencia de clarificación.
Como otra innovación de la presente invención, los N conjuntos de disposiciones incluyen N tanques de burbujeo, y cada conjunto de disposiciones incluye M filas de tubos de burbujeo dispuestas en un mismo tanque de burbujeo. En cada conjunto de disposiciones, se diseña un tanque de burbujeo debajo de la parte inferior de la pileta de fusión de una forma rebajada, y las M filas de tubos de burbujeo se disponen dentro del tanque de burbujeo. En este diseño, disponiendo múltiples filas de tubos de burbujeo en un tanque de burbujeo, se mejora la agitación mecánica del vidrio fundido en la pileta de fusión; y se aumenta el área del tanque de burbujeo, se acelera el intercambio de vidrio fundido en capas superiores e inferiores en el tanque de burbujeo y se reduce la estratificación del vidrio fundido. Preferiblemente, se controla la distancia entre dos filas adyacentes de tubos de burbujeo para que sea de 1000 mm a 1800 mm. Mediante la distancia preferida entre filas de tubos de burbujeo, se tiene en cuenta la reducción de interferencias entre burbujas de las dos filas de tubos de burbujeo y se mejora la eficiencia de burbujeo. Después de que se aumente el volumen del tanque de burbujeo, se aumenta relativamente el volumen del vidrio fundido en el tanque. Por lo tanto, se puede recibir una cantidad más grande de vidrio fundido en el tanque de burbujeo y se puede reducir la velocidad de sustitución. Además, dejando caer la temperatura del vidrio fundido en el tanque de burbujeo, es ventajoso para prolongar la vida útil de los tubos de burbujeo y los ladrillos del tanque de burbujeo. Además, los tubos de burbujeo se montan verticalmente dentro de los agujeros de tubos de burbujeo en la parte inferior del tanque de burbujeo. Como otra innovación de la presente invención, una fila de tubos de burbujeo más cercana a una entrada de alimentación se monta en una dirección opuesta a la dirección de flujo del vidrio fundido en un primer ángulo predeterminado, el primer ángulo predeterminado que se desvía de un plano vertical de 0° a 40°. Proporcionando, cerca de la entrada de alimentación, una fila de tubos de burbujeo montados oblicuamente en una dirección opuesta a la dirección de flujo del vidrio fundido, se mejora la obstrucción de material y se mejoran la aceptación y uniformidad del calor aplicado a la capa de material. El ángulo que se desvía del plano vertical es preferiblemente de 5° a 40°, más preferiblemente de 5° a 30°.
Como otra innovación de la presente invención, se llevan a cabo en la presente invención estudios sobre el grado de hundimiento de los aparatos de burbujeo dispuestos en diferentes posiciones de la pileta de fusión. Cada uno de los aparatos de burbujeo incluye un tubo de burbujeo y un tanque de burbujeo, y la diferencia entre la posición del tubo de burbujeo y la posición del tanque de burbujeo determina la longitud de extensión del tubo de burbujeo y, de este modo, se relaciona con la cantidad de metal noble usado y el problema de seguridad. Se llevan a cabo en la solicitud estudios sobre la disposición de los aparatos de burbujeo en diferentes posiciones.
Específicamente, se llevan a cabo estudios sobre la posición de rebaje de los tubos de burbujeo con relación al plano inferior de la pileta de fusión. El grado de hundimiento de los tubos de burbujeo está relacionado con la viscosidad del vidrio fundido y la eficiencia de burbujeo. Un grado de hundimiento de los tubos de burbujeo más alto conduce a un tiempo de retención del gas de burbujeo en el vidrio fundido más largo. No obstante, si el grado de
hundimiento de los tubos de burbujeo es demasiado alto, es desventajoso para la penetración vertical del gas de burbujeo a través del vidrio fundido. Por lo tanto, en la presente invención, el intervalo de posición [0,611L, 0,722L] es una región de material de vidrio en bruto, en esta región la temperatura del material de vidrio es relativamente baja. Considerando compresivamente la eficiencia de burbujeo y la viscosidad del vidrio fundido, es apropiado que el grado de hundimiento de los tubos de burbujeo con relación al plano inferior de la pileta de fusión no sea demasiado alto, de modo que se pueda realizar de manera eficaz la penetración vertical del gas de burbujeo a través del vidrio fundido y se pueda mejorar la eficiencia de burbujeo. El material dentro del intervalo de posición [0,277L, 0,388L] se convierte principalmente en vidrio fundido con una temperatura más alta, por lo que se debería realizar un alto grado de hundimiento de los tubos de burbujeo con el fin de prolongar el tiempo de retención del gas de burbujeo en el vidrio fundido.
Por otra parte, se llevan a cabo también estudios sobre la posición de rebaje de los tanques de burbujeo con relación al plano inferior de la pileta de fusión. El grado de hundimiento de los tanques de burbujeo está relacionado con la caída de temperatura del vidrio fundido y la capacidad de vidrio del horno. El rebaje de los tanques de burbujeo puede aumentar de manera eficaz la capacidad de vidrio del horno y mejorar la calidad del vidrio fundido. Cuando se considera el grado de hundimiento de los tanques de burbujeo, se debería tener en cuenta también la temperatura total del vidrio fundido a lo largo de la longitud de la pileta de fusión y la caída de temperatura resultado del diseño rebajado. Si el grado de hundimiento de los tanques de burbujeo es demasiado alto, es probable que aumente el riesgo de cristalización del vidrio fundido. Además, el grado de hundimiento de los tanques de burbujeo incluye directamente en la distancia de los tubos de burbujeo más altos que las partes inferiores de los tanques de burbujeo. Esta distancia se refiere a la seguridad de uso de los tubos de burbujeo y otros problemas.
Por lo tanto, cuando la estructura de disposiciones para aparatos de burbujeo de un horno en la presente invención incluye un conjunto de disposiciones dentro de un intervalo de posición [0,227L, 0,338L], o además, un intervalo de posición [0,305l , 0,361L], los parámetros de ajuste para los aparatos de burbujeo en este intervalo de posición son en general de la siguiente manera: la parte inferior de cada uno de los tanques de burbujeo está de 50 mm a 350 mm más baja que el plano inferior de la pileta de fusión, y correspondientemente, la parte superior de cada uno de los tubos de burbujeo está de 50 mm a 300 mm más baja que el plano inferior de la pileta de fusión; y cuando la estructura de disposiciones para aparatos de burbujeo de un horno en la presente invención incluye un conjunto de disposiciones dentro de un intervalo de posición [0,611L, 0,388L] , o además, un intervalo de posición [0,638L, 0,694L], en este conjunto de disposiciones en este intervalo de posición, la parte inferior de cada uno de los tanques de burbujeo está de 50 mm a 350 mm más baja que el plano inferior de la pileta de fusión y, correspondientemente, la parte superior de cada uno de los tubos de burbujeo está de 50 mm a 300 mm más baja que el plano inferior de la pileta de fusión.
Cuando la estructura de disposiciones para aparatos de burbujeo de un horno en la presente invención incluye conjuntos de disposiciones dispuestos en 1/3 y 2/3 de la longitud de la pileta de fusión, preferiblemente, una distancia rebajada de la parte superior de cada uno de los tubos de burbujeo en el conjunto de disposiciones dispuesto en 1/3 de la longitud de la pileta de fusión con relación al plano inferior de la pileta de fusión se controla para que sea mayor que una distancia rebajada en 2/3 de la longitud de la pileta de fusión. Más preferiblemente, usando el plano inferior de la pileta de fusión como plano de referencia, la parte superior de cada uno de los tubos de burbujeo en 1/3 de la longitud de la pileta de fusión está de 50 mm a 200 mm más baja que la parte superior de cada uno de los tubos de burbujeo en 2/3 de la longitud de la pileta de fusión. Además, la parte inferior de cada uno de los tanques de burbujeo en 1/3 de la longitud de la pileta de fusión se controla para que esté de 0 mm a 200 mm más baja que la parte inferior de cada uno de los tanques de burbujeo en 2/3 de la longitud de la pileta de fusión.
O, preferiblemente, una distancia rebajada de la parte inferior de cada uno de los tanques de burbujeo en el conjunto de disposiciones dispuesto en 1/3 de la longitud de la pileta de fusión con relación al plano inferior de la pileta de fusión se controla para que sea mayor que una distancia rebajada de la parte inferior de cada uno de los tanques de burbujeo en 2/3 de la longitud de la pileta de fusión. Más preferiblemente, usando el plano inferior de la pileta de fusión como plano de referencia, la parte inferior de cada uno de los tanques de burbujeo en 1/3 de la longitud de la pileta de fusión está de 50 mm a 150 mm más baja que la parte inferior de cada uno de los tanques de burbujeo en 2/3 de la longitud de la pileta de fusión. Además, la parte superior de los tubos de burbujeo en 1/3 de la longitud de la pileta de fusión se controla para que esté de 0 mm a 200 mm más baja que la parte superior de cada uno de los tubos de burbujeo en 2/3 de la longitud de la pileta de fusión.
Ajustando el grado de hundimiento de los tanques de burbujeo y los tubos de burbujeo según la estructura de horno y el cambio real de temperatura en el vidrio fundido, se puede mejorar más la eficiencia de fusión y la clarificación, y se puede mejorar el efecto de burbujeo.
En la estructura de disposiciones para aparatos de burbujeo en un horno en la presente invención, los tanques de burbujeo están diseñados en la parte inferior de la pileta de fusión, los tanques de burbujeo están rebajados con relación a la parte inferior de la pileta de fusión y se optimiza la disposición de los aparatos de burbujeo rebajados. La presente invención tiene las características de diseño racional, operación simple, seguridad de uso y similares, y también tiene las siguientes ventajas en comparación con la técnica anterior.
En primer lugar, se aumenta el tiempo de retención de las burbujas en el vidrio fundido, se reduce de manera eficaz la neutralización de la fuerza de agitación mecánica generada por burbujas adyacentes, se mejora la agitación mecánica eficiente del vidrio fundido y se mejoran los efectos de clarificación y homogenización del vidrio fundido. En segundo lugar, se controla de manera eficaz la profundidad de inserción de los tubos de burbujeo dentro de los tanques de burbujeo y los tubos de burbujeo no se doblarán o fracturarán, y se reduce también la cantidad de uso de metales nobles.
En tercer lugar, disminuyendo la temperatura del vidrio fundido en los tanques de burbujeo, es ventajoso para prolongar la vida útil de los tubos de burbujeo y los ladrillos del tanque de burbujeo.
Otras características, rasgos y ventajas de la presente invención llegarán a estar claros leyendo la siguiente descripción de realizaciones con referencia a los dibujos que se acompañan.
Breve descripción de los dibujos
Los dibujos que se acompañan incorporados en la descripción y que constituyen una parte de la descripción muestran las realizaciones de la presente invención, y se usan para explicar el principio de la presente invención en combinación con la descripción. En estos dibujos que se acompañan, números de referencia similares representan elementos similares. Los dibujos que se acompañan descritos en lo sucesivo son algunas, pero no todas, las realizaciones de la presente invención. Una persona con conocimiento ordinario en la técnica puede obtener otros dibujos según estos dibujos que se acompañan sin hacer ningún esfuerzo creativo.
La Fig. 1 es una vista en sección de una estructura de disposiciones para aparatos de burbujeo de un horno en la Realización 1;
La Fig. 2 es un diagrama esquemático de la estructura de disposiciones para aparatos de burbujeo de un horno en la Realización 1;
La Fig. 3 es un diagrama esquemático de la estructura de disposiciones para aparatos de burbujeo de un horno en las Realizaciones 3 y 5;
La Fig. 4 es una vista en sección de la estructura de disposiciones para aparatos de burbujeo de un horno en la Realización 3;
La Fig. 5 es una vista en sección de la estructura de disposiciones para aparatos de burbujeo de un horno en la Realización 5;
La Fig. 6 es una vista en sección de la estructura de disposiciones para aparatos de burbujeo de un horno en la Realización 6;
La Fig. 7 es un diagrama esquemático de la estructura de disposiciones para aparatos de burbujeo de un horno en la Realización 12;
La Fig. 8 es una vista en sección de la estructura de disposiciones para aparatos de burbujeo de un horno en la Realización 12;
La Fig. 9 es un diagrama esquemático de la estructura de disposiciones para aparatos de burbujeo de un horno en la Realización 16; y
La Fig. 10 es una vista en sección de la estructura de disposiciones para aparatos de burbujeo de un horno en la Realización 16.
Números de referencia:
Figs. 1-10:
1: línea central del horno; 2: entrada de alimentación; 3: garganta; 4: chimenea del horno; 5: dirección de flujo del vidrio fundido; 6: diagrama esquemático del gas de burbujeo; 7: línea de nivel de líquido; 8: tanque de burbujeo; 9: tubo de burbujeo; 10: pared de la pileta de fusión; 11: parte inferior de la pileta de fusión; 12: dirección de flujo del gas de burbujeo; 101: posición en 1/3 de la longitud de la pileta de fusión; 102: posición en 2/3 de la longitud de la pileta de fusión; y 103: posición en 1/2 de la longitud de la pileta de fusión.
Descripción detallada de la presente invención
Para aclarar los objetivos, las soluciones técnicas y las ventajas de las realizaciones de la presente invención, las soluciones técnicas en las realizaciones de la presente invención se describirán clara y completamente con referencias a los dibujos que se acompañan en las realizaciones de la presente invención. Evidentemente, las realizaciones descritas son solo algunas, pero no todas, las realizaciones de la presente invención. Todas las otras realizaciones obtenidas por una persona de conocimiento ordinario en la técnica en base a las realizaciones de la
presente invención sin hacer ningún esfuerzo creativo caerán dentro del alcance de protección de la presente invención. Se ha de observar que las realizaciones en la presente solicitud y los rasgos en las realizaciones se pueden combinar a voluntad si no están en conflicto.
Realización 1
Se proporciona una estructura de disposiciones para aparatos de burbujeo de un horno. Haciendo referencia a las Figs. 1 y 2, los aparatos de burbujeo están dispuestos en dos filas en una posición en 1/3 de la longitud de una pileta de fusión y una posición en 2/3 de la longitud de la pileta de fusión (posiciones 101 y 102 mostradas en la Fig. 1), respectivamente, y están dispuestos de una forma rebajada. La parte superior de cada uno de los tubos de burbujeo 9 está 100 mm más baja que el plano inferior 11 de la pileta de fusión y 30 mm más alta que la parte inferior de cada uno de los tanques de burbujeo 8. La distancia entre tubos de burbujeo adyacentes en una misma fila de aparatos de burbujeo es 600 mm.
Realización 2
Las diferencias entre esta realización y la Realización 1 radican en que: la parte superior de cada uno de los tubos de burbujeo 9 está 150 mm más baja que el plano inferior 11 de la pileta de fusión y 100 mm más alta que la parte inferior de cada uno de los tanques de burbujeo 8, y la distancia entre tubos de burbujeo adyacentes en una misma fila de aparatos de burbujeo es 300 mm.
Realización 3
Haciendo referencia a las Figs. 3 y 4, los aparatos de burbujeo están dispuestos en dos filas antes y después de la posición en 1/3 de la longitud de la pileta de fusión, respectivamente; las filas delantera y trasera de aparatos de burbujeo están dispuestas de una manera escalonada con una distancia de 1200 mm entre las mismas; y las líneas centrales de los tubos de burbujeo 9 en las dos filas de aparatos de burbujeo estás situadas en posiciones 600 mm antes y después de 1/3 de la longitud de la longitud de fusión, respectivamente. Los aparatos de burbujeo están dispuestos de una forma rebajada. La parte superior de cada uno de los tubos de burbujeo 9 está 200 mm más baja que el plano inferior 11 de la pileta de fusión, y la distancia entre tubos de burbujeo 9 adyacentes en una misma fila de aparatos de burbujeo es 500 mm. La disposición escalonada de las dos filas de aparatos de burbujeo significa que un tubo de burbujeo en una dirección opuesta a la dirección de flujo del vidrio fundido y dos tubos de burbujeo en la otra fila están escalonados para formar una forma triangular. Haciendo referencia todavía a la Fig. 3, en la disposición escalonada, una burbuja 61 está escalonada con una burbuja 62 y una burbuja 63 de los tubos de burbujeo en la otra fila para formar una forma triangular.
Realización 4
Los aparatos de burbujeo están dispuestos en dos filas antes y después de la posición en 2/3 de la longitud de la pileta de fusión, y las filas delantera y trasera de los aparatos de burbujeo están dispuestas de una manera escalonada con una distancia de 2000 mm entre las mismas. Los aparatos de burbujeo están dispuestos de una forma rebajada. La parte superior de cada uno de los tubos de burbujeo 9 está 200 mm más baja que el plano inferior 11 de la pileta de fusión, y la distancia entre tubos de burbujeo 9 adyacentes en una misma fila de aparatos de burbujeo es 400 mm.
Realización 5
Se proporciona una estructura de disposiciones para aparatos de burbujeo de un horno. Haciendo referencia a las Figs. 3 y 5, los aparatos de burbujeo están dispuestos en dos filas antes y después de una posición en 1/3 de la longitud de la pileta de fusión (una posición en 1/3 de la longitud desde una garganta 3 hasta una entrada de alimentación 2, es decir, la posición 101 mostrada en la Fig. 3). Los tanques de burbujeo 8 están dispuestos de una forma rebajada. Cada uno de los tanques de burbujeo 8 está 400 mm más bajo que el plano inferior 11 de la pileta de fusión. Dos filas de aparatos de burbujeo están dispuestas dentro de un mismo tanque de burbujeo, es decir, dos filas de tubos de burbujeo 9 están insertadas verticalmente dentro de los agujeros reservados formados en la parte inferior del tanque de burbujeo 8. La parte superior de cada uno de los tubos de burbujeo está 300 mm más baja que el plano inferior de la pileta de fusión. Mientras tanto, las dos filas de tubos de burbujeo están dispuestas de una manera escalonada con una distancia de 800 mm entre las mismas. Las líneas centrales de los tubos de burbujeo estás situadas a 4000 mm antes y después de la posición en 1/3 de la longitud de la pileta de fusión, y la distancia entre tubos de burbujeo 9 adyacentes en una misma fila de aparatos de burbujeo es 300 mm.
Realización 6
Haciendo referencia a la Fig. 6, los aparatos de burbujeo están dispuestos en dos filas antes y después de una posición en 2/3 de la longitud de la pileta de fusión, respectivamente. Los tanques de burbujeo 8 están dispuestos de una forma escalonada. Cada uno de los tanques de burbujeo 8 está 300 mm más bajo que el plano inferior 11 de la pileta de fusión. Se disponen dos filas de aparatos de burbujeo dentro de un mismo tanque, y se disponen dos filas de tubos de burbujeo de una manera escalonada antes y después de la posición en 2/3 de la longitud de la pileta de fusión. Las líneas centrales de los tubos de burbujeo están situadas a 500 mm antes y después de la posición en 2/3
de la longitud de la pileta de fusión, respectivamente, y la distancia entre las dos filas de tubos de burbujeo es 1000 mm. Una fila de tubos de burbujeo 9 cerca de la entrada de alimentación 2 está montada oblicuamente dentro de los agujeros reservados formados en la parte inferior del tanque de burbujeo 8 en una dirección opuesta a la dirección de flujo del vidrio fundido y el ángulo entre el tubo de burbujeo oblicuo y un plano vertical es 30°. Los tubos de burbujeo 9 en una fila lejos de la entrada de alimentación 2 están insertados verticalmente dentro de los agujeros reservados formados en la parte inferior del tanque de burbujeo 8. La parte superior de cada uno de los tubos de burbujeo 9 está 250 mm más baja que el plano inferior de la pileta de fusión, y la distancia entre tubos de burbujeo 9 adyacentes en una misma fila de tubos de burbujeo 9 es 800 mm.
Realización 7
Los aparatos de burbujeo están dispuestos, en la pileta de fusión del horno, en una posición en 1/2 de la longitud de la pileta de fusión (una posición media a lo largo de la longitud de la pileta de fusión, es decir, la posición 103 mostrada en la Fig. 7). Los tanques de burbujeo 8 están dispuestos de una forma rebajada, y cada uno de los tanques de burbujeo 8 está 350 mm más bajo que el plano inferior de la pileta de fusión. Se dispone una fila de tubos de burbujeo 9 en la posición central en 1/2 de la longitud de la pileta de fusión y se monta verticalmente en las partes inferiores de los tanques de burbujeo 8. La parte superior de cada uno de los tubos de burbujeo 9 está 300 mm más baja que el plano inferior de la pileta de fusión.
Realización 8
La estructura de disposiciones de burbujas para un horno incluye dos conjuntos de disposiciones que están dispuestos en una posición en 1/3 de la longitud de la pileta de fusión y una posición en 2/3 de la longitud de la pileta de fusión, respectivamente. Los tanques de burbujeo en los dos conjuntos de disposiciones están 320 mm más bajos que el plano inferior de la pileta de fusión. La parte superior de cada uno de los tubos de burbujeo 9 dispuesta en 1/3 de la longitud de la pileta de fusión está 300 mm más baja que el plano inferior de la pileta de fusión, y la parte superior de cada uno de los tubos de burbujeo 9 dispuesta en 2/3 de la longitud de la pileta de fusión está 100 mm más baja que el plano inferior de la pileta de fusión. Cada conjunto de disposiciones consiste en dos filas de tubos de burbujeo que están dispuestas dentro de un tanque de burbujeo de una manera escalonada con una distancia de 1200 mm entre las mismas, y las líneas centrales de las dos filas de tubos de burbujeo 9 está situadas a 600 mm antes y después de la posición en 1/3 de la longitud o 2/3 de la longitud de la pileta de fusión, respectivamente. La distancia entre tubos de burbujeo 9 adyacentes en una misma fila de tubos de burbujeo es 500 mm.
Realización 9
La estructura de disposiciones de burbujas de un horno incluye dos conjuntos de disposiciones que están dispuestos en una posición en 1/3 de la longitud de la pileta de fusión y una posición en 2/3 de la longitud de la pileta de fusión, respectivamente. Los tanques de burbujeo en los dos conjuntos de disposiciones están 220 mm más bajos que el plano inferior de la pileta de fusión. La parte superior de cada uno de los tubos de burbujeo 9 dispuestos en 1/3 de la longitud de la pileta de fusión está 200 mm más baja que el plano inferior de la pileta de fusión, y la parte superior de cada uno de los tubos de burbujeo 9 dispuestos en 2/3 de la longitud de la pileta de fusión está 50 mm más baja que el plano inferior de la pileta de fusión. Cada conjunto de disposiciones consiste en dos filas de tubos de burbujeo que están dispuestas dentro de un tanque de burbujeo de una manera escalonada con una distancia de 2000 mm entre las mismas, y las líneas centrales de las dos filas de tubos de burbujeo 9 están situadas a 1000 mm antes y después de la posición en 1/3 de la longitud o 2/3 de la longitud de la pileta de fusión, respectivamente. La distancia entre tubos de burbujeo 9 adyacentes en una misma fila de tubos de burbujeo es 600 mm.
Realización 10
Las diferencias entre esta realización y la Realización 8 radican en que: la parte superior de cada uno de los tubos de burbujeo 9 en los dos conjuntos de disposiciones está 100 mm más baja que el plano inferior de la pileta de fusión; el tanque de burbujeo dispuesto en 1/3 de la longitud de la pileta de fusión está 250 mm más bajo que el plano inferior de la pileta de fusión, y el tanque de burbujeo dispuesto en 2/3 de la longitud de la pileta de fusión está 150 mm más bajo que el plano inferior de la pileta de fusión; las líneas centrales de las dos filas de tubos de burbujeo 9 en cada conjunto de disposiciones están situadas a 800 mm antes y después de la posición en 1/3 de la longitud o 2/3 de la longitud de la pileta de fusión, respectivamente; y la distancia entre tubos de burbujeo 9 adyacentes en una misma fila de tubos de burbujeo es 400 mm.
Realización 11
Las diferencias entre esta realización y la Realización 8 radican en que: la parte superior de cada uno de los tubos de burbujeo 9 en los dos conjuntos de disposiciones está 120 mm más baja que el plano inferior de la pileta de fusión; el tanque de burbujeo dispuesto en 1/3 de la longitud de la pileta de fusión está 300 mm más bajo que el plano inferior de la pileta de fusión, y el tanque de burbujeo dispuesto en 2/3 de la longitud de la pileta de fusión está 150 mm más bajo que el plano inferior de la pileta de fusión; las líneas centrales de las dos filas de tubos de burbujeo 9 en cada conjunto de disposiciones están situadas a 900 mm antes y después de la posición en 1/3 de la
longitud o 2/3 de la longitud de la pileta de fusión, respectivamente; y la distancia entre tubos de burbujeo 9 adyacentes en una misma fila de tubos de burbujeo es 350 mm.
Realización 12 que no es según la invención
Haciendo referencia a las Figs. 7 y 8, la estructura de disposiciones para aparatos de burbujeo de un horno incluye tres conjuntos de disposiciones que están dispuestos en 1/3 de la longitud, 1/2 de la longitud y 2/3 de la longitud de la pileta de fusión, respectivamente, los tubos de burbujeo en cada conjunto de disposiciones están dispuestos dentro de un tanque de burbujeo, y los tanques de burbujeo 8 están dispuesto de una forma escalonada. El primer conjunto de disposiciones está dispuesto en 1/3 de la longitud de la pileta de fusión, en donde el tanque de burbujeo 8 está 400 mm más bajo que el plano inferior de la pileta de fusión, los tubos de burbujeo 9 están dispuestos en dos filas antes y después de la posición en 1/3 de la longitud de la pileta de fusión de una manera escalonada y se insertan verticalmente dentro de los agujeros reservados formados en la parte inferior del tanque de burbujeo, y la parte superior de cada uno de los tubos de burbujeo 9 está 300 mm más baja que el plano inferior de la pileta de fusión.
El segundo conjunto de disposiciones está dispuesto en 2/3 de la longitud de la pileta de fusión, en donde el tanque de burbujeo 9 está 300 mm más bajo que el plano inferior de la pileta de fusión; los tubos de burbujeo 9 están dispuestos en dos filas antes y después de la posición en 2/3 de la longitud de la pileta de fusión de una manera escalonada; una fila de tubos de burbujeo 9 cerca de la entrada de alimentación 2 se inserta oblicuamente dentro de los agujeros reservados formados en la parte inferior del tanque de burbujeo 8 en una dirección opuesta a la dirección de flujo del vidrio fundido, y el ángulo entre el tubo de burbujeo oblicuo y el plano vertical es 15°, y la parte superior de cada uno de los tubos de burbujeo 9 está 200 mm más baja que el plano inferior de la pileta de fusión; y una fila de tubos de burbujeo 9 lejos de la entrada de alimentación 2 se inserta verticalmente dentro de los agujeros reservados formados en la parte inferior del tanque de burbujeo 8, y la parte superior de cada uno de los tubos de burbujeo 9 está 250 mm más baja que el plano inferior de la pileta de fusión.
El tercer conjunto de disposiciones está dispuesto en 1/2 de la longitud de la pileta de fusión, en donde el tanque de burbujeo 8 está 350 mm más bajo que el plano inferior de la pileta de fusión, una fila de tubos de burbujeo 9 está dispuesta en la posición central en 1/2 de la longitud de la pileta de fusión y montada verticalmente en la parte inferior del tanque de burbujeo 8, y la parte superior de cada uno de los tubos de burbujeo 9 está 100 mm más baja que el plano inferior de la pileta de fusión.
Realización 13
Una diferencia entre esta realización y la Realización 5 radica en que hay una fila de aparatos de burbujeo dispuesta en 1/3 de la longitud de la pileta de fusión.
Realización 14
Una diferencia entre esta realización y la Realización 6 radica en que hay una fila de aparatos de burbujeo dispuesta en 2/3 de la longitud de la pileta de fusión.
Realización 15
Una diferencia entre esta realización y la Realización 12 radica en que una fila de tubos de burbujeo 9 cerca de la entrada de alimentación 2 se inserta oblicuamente dentro de los agujeros reservados formados en la parte inferior del tanque de burbujeo 8 en una dirección opuesta a la dirección de flujo del vidrio fundido, el ángulo entre el tubo de burbujeo oblicuo y el plano vertical es 25°.
Realización 16
Haciendo referencia a las Figs. 9 y 10, la estructura de disposiciones para aparatos de burbujeo de un horno incluye dos conjuntos de disposiciones, los tubos de burbujeo en cada conjunto de disposiciones están dispuestos dentro de un tanque de burbujeo, y los tanques de burbujeo 8 están dispuestos de una forma rebajada. El primer conjunto de disposiciones está situado en 1/3 de la longitud de la pileta de fusión, en donde el tanque de burbujeo 8 está 350 mm más bajo que el plano inferior de la pileta de fusión, los tubos de burbujeo 9 están dispuestos en dos filas antes y después de la posición en 1/3 de la longitud de la pileta de fusión de una manera escalonada e insertados verticalmente dentro de los agujeros reservados formados en la parte inferior del tanque de burbujeo, y la parte superior de cada uno de los tubos de burbujeo 9 está 300 mm más baja que el plano inferior de la pileta de fusión. El segundo conjunto de disposiciones está situado en una posición 600 mm antes de 2/3 de la longitud de la pileta de fusión, en donde el tanque de burbujeo 8 está 300 mm más bajo que el plano inferior de la pileta de fusión, una fila de tubos de burbujeo 9 se inserta oblicuamente dentro de los agujeros reservados formados en la parte inferior del tanque de burbujeo 8 en una dirección opuesta a la dirección de flujo del vidrio fundido, el ángulo entre el tubo de burbujeo oblicuo y el plano vertical es 15°, y la parte superior de cada uno de los tubos de burbujeo 9 está 250 mm más baja que el plano inferior de la pileta de fusión.
En conclusión, se han llevado a cabo en la presente invención muchos estudios sobre el diseño rebajado de los aparatos de burbujeo y la disposición correspondiente de los aparatos de burbujeo. Los aparatos de burbujeo de la presente invención tienen las características de diseño racional, operación simple, seguridad de uso y similares y también tienen las siguientes ventajas en comparación con la técnica anterior.
En primer lugar, se aumenta el tiempo de retención de las burbujas en el vidrio fundido, se reduce de manera eficaz la neutralización de la fuerza de agitación mecánica generada por burbujas adyacentes, se mejora la agitación mecánica eficiente del vidrio fundido y se mejoran los efectos de clarificación y homogenización del vidrio fundido. En segundo lugar, se controla de manera eficaz la profundidad de inserción de los tubos de burbujeo dentro de los tanques de burbujeo y los tubos de burbujeo no se doblarán o fracturarán, y se reduce también la cantidad de uso de metales nobles.
En tercer lugar, disminuyendo la temperatura del vidrio fundido en los tanques de burbujeo, es ventajoso para prolongar la vida útil de los tubos de burbujeo y los ladrillos del tanque de burbujeo.
Los contenidos descritos anteriormente se pueden implementar independiente o conjuntamente de diversas formas, y estas transformaciones caerán dentro del alcance de protección de la presente invención.
Finalmente, se ha de observar que las realizaciones anteriores se usan meramente para describir las soluciones técnicas de la presente invención y no están destinadas a constituir ninguna limitación a las mismas.
Aplicabilidad industrial
La estructura de disposiciones para aparatos de burbujeo de un horno en la presente invención emplea una disposición rebajada donde los tanques de burbujeo están dispuestos de una forma rebajada para estar más bajos que el plano inferior de la pileta de fusión, y los tubos de burbujeo están montados dentro de los tanques de burbujeo. Mediante este diseño, se aumenta la distancia entre la parte inferior de cada uno de los aparatos de burbujeo y el nivel del vidrio fundido, y se aumenta el tiempo de retención de las burbujas que permanecen en el vidrio fundido. Por consiguiente, es más ventajoso para la expansión de volumen del gas cuando se caliente, y se mejora el efecto de agitación del vidrio fundido. Además, la disposición de los aparatos de burbujeo rebajados y el montaje de los tubos de burbujeo se optimiza más en la presente invención, de modo que se mejoran de manera eficaz tanto los efectos de clarificación y homogenización del vidrio fundido como la estabilidad de la producción. La presente invención tiene las características de diseño racional, operación simple, seguridad de uso y similares.
Claims (15)
1. Una estructura de disposiciones para aparatos de burbujeo de un horno, que comprende aparatos de burbujeo dispuestos en una pileta de fusión del horno, cada uno de los aparatos de burbujeo comprende un tanque de burbujeo y un tubo de burbujeo; el tanque de burbujeo se proporciona en la parte inferior de la pileta de fusión y se dispone de una forma rebajada; y el tubo de burbujeo se monta en el tanque de burbujeo, los aparatos de burbujeo están dispuestos verticalmente en ciertos intervalos a lo largo de una dirección perpendicular a la longitud de la pileta de fusión, en donde, la parte inferior de cada uno de los tanques de burbujeo está de 50 mm a 350 mm más baja que el plano inferior de la pileta de fusión.
2. La estructura de disposiciones para aparatos de burbujeo de un horno según la reivindicación 1, en donde la estructura de disposiciones comprende N conjuntos de disposiciones, cada conjunto de disposiciones incluye M filas de aparatos de burbujeo, en donde cada conjunto de disposiciones está situado en una posición promedio de las M filas de aparatos de burbujeo en una dirección longitudinal de la pileta de fusión, donde tanto N como M son números enteros mayores o iguales que 1; y
la pileta de fusión del horno incluye los tres intervalos de posición siguientes a lo largo de su longitud L: [0,277L, 0,388L], [0,444L, 0,555L] y [0,611L, 0,722L] y los N conjuntos de disposiciones están situados dentro de uno o más de los tres intervalos de posición.
3. La estructura de disposiciones para aparatos de burbujeo de un horno según la reivindicación 2, en donde al menos un conjunto de los N conjuntos de disposiciones está situado en 1/3 de la longitud de la pileta de fusión, 1/2 de la longitud de la pileta de fusión o 2/3 de la longitud de la pileta de fusión.
4. La estructura de disposiciones para aparatos de burbujeo de un horno según la reivindicación 1, en donde la estructura de disposiciones comprende dos filas de aparatos de burbujeo que están situadas en 1/3 de la longitud de la pileta de fusión o 2/3 de la longitud de la pileta de fusión; o
la estructura de disposiciones comprende dos filas de aparatos de burbujeo que están situadas respectivamente en una posición antes de 1/3 de la longitud de la pileta de fusión o 2/3 de la longitud de la pileta de fusión o una posición después de 1/3 de la longitud de la pileta de fusión o 2/3 de la longitud de la pileta de fusión, y una posición promedio de las dos filas de aparatos de burbujeo es una posición en 1/3 de la longitud de la pileta de fusión o una posición en 2/3 de la longitud de la pileta de fusión;
o
la estructura de disposiciones comprende dos filas de aparatos de burbujeo que están situadas respectivamente en una posición antes de 1/3 de la longitud de la pileta de fusión o 2/3 de la longitud de la pileta de fusión o una posición después de 1/3 de la longitud de la pileta de fusión o 2/3 de la longitud de la pileta de fusión, y las dos filas de aparatos de burbujeo están dispuestas de una manera escalonada con una distancia de 800 mm a 2000 mm entre las mismas.
5. La estructura de disposiciones para aparatos de burbujeo de un horno según la reivindicación 2, en donde los N conjuntos de disposiciones comprenden N tanques de burbujeo, y cada conjunto de disposiciones incluye M filas de tubos de burbujeo, las M filas de tubos de burbujeo están dispuestas en un mismo tanque de burbujeo.
6. La estructura de disposiciones para aparatos de burbujeo de un horno según la reivindicación 2, en donde la estructura de disposiciones comprende dos conjuntos de disposiciones que están situados respectivamente en 1/3 de la longitud de la pileta de fusión y 2/3 de la longitud de la pileta de fusión, y M es 1 o 2.
7. La estructura de disposiciones para aparatos de burbujeo de un horno según la reivindicación 2, en donde la estructura de disposiciones comprende dos conjuntos de disposiciones que están situados respectivamente en una posición antes de 1/3 de la longitud de la pileta de fusión y después de 1/3 de la longitud de la pileta de fusión, una distancia entre un conjunto de disposiciones delantero y un conjunto de disposiciones trasero es de 800 mm a 2000 mm, y M es 1 o 2;
o los dos conjuntos de disposiciones están situados respectivamente en una posición antes de 2/3 de la longitud de la pileta de fusión y después de 2/3 de la longitud de la pileta de fusión, una distancia entre un conjunto de disposiciones delantero y un conjunto de disposiciones trasero es de 800 mm a 2000 mm, y M es 1 o 2;
8. La estructura de disposiciones para aparatos de burbujeo de un horno según la reivindicación 1, en donde las filas adyacentes de aparatos de burbujeo están dispuestas de una manera escalonada, y una distancia entre filas adyacentes es de 800 mm a 2000 mm.
9. La estructura de disposiciones para aparatos de burbujeo de un horno según la reivindicación 5, en donde las M filas de tubos de burbujeo están dispuestas de una manera escalonada, y una distancia entre filas adyacentes es de 1000 mm a 1800 mm.
10. La estructura de disposiciones para aparatos de burbujeo de un horno según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en donde
la parte superior de cada uno de los tubos de burbujeo está de 0 mm a 400 mm más baja que el plano inferior de la pileta de fusión.
11. La estructura de disposiciones para aparatos de burbujeo de un horno según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 5, en donde la parte superior de cada uno de los tubos de burbujeo está de 100 mm a 300 mm más baja que el plano inferior de la pileta de fusión.
12. La estructura de disposiciones para aparatos de burbujeo de un horno según las reivindicaciones 1, 2, 3 o 5, en donde una fila de tubos de burbujeo más cercana a una entrada de alimentación está montada a lo largo de una dirección opuesta a la dirección de flujo del vidrio fundido a un primer ángulo predeterminado, el primer ángulo predeterminado se desvía de un plano vertical de 0° a 40°.
13. La estructura de disposiciones para aparatos de burbujeo de un horno según la reivindicación 2, en donde la parte inferior de cada uno de los tanques de burbujeo en un conjunto de disposiciones colocado dentro de un intervalo de posición [0,305L, 0,361L] está de 50 mm a 350 mm más baja que el plano inferior de la pileta de fusión; y la parte inferior de cada uno de los tanques de burbujeo en un conjunto de disposiciones colocado dentro de un intervalo de posición [0,638L, 0,694L] está de 50 mm a 300 mm más baja que la parte inferior de la pileta de fusión.
14. La estructura de disposiciones para aparatos de burbujeo de un horno según la reivindicación 3, en donde las posiciones de los N conjuntos de disposiciones comprenden una posición en 1/3 de la longitud de la pileta de fusión y una posición en 2/3 de la longitud de la pileta de fusión, y una distancia rebajada de la parte superior de cada uno de los tubos de burbujeo dispuestos en la posición en 1/3 de la longitud de la pileta de fusión es mayor que una distancia rebajada de la parte superior de cada uno de los tubos de burbujeo dispuestos en la posición en 2/3 de la longitud de la pileta de fusión, la distancia rebajada es un distancia por debajo del plano inferior de la pileta de fusión; o
las posiciones de los N conjuntos de disposiciones comprenden una posición en 1/3 de la longitud de la pileta de fusión y una posición en 2/3 de la longitud de la pileta de fusión, y una distancia rebajada de la parte inferior de cada uno de los tanques de burbujeo dispuestos en la posición en 1/3 de la longitud de la pileta de fusión es mayor que una distancia rebajada de la parte inferior de cada uno de los tanques de burbujeo dispuestos en la posición en 2/3 de la longitud de la pileta de fusión, la distancia rebajada es una distancia por debajo del plano inferior de la pileta de fusión.
15. La estructura de disposiciones para aparatos de burbujeo de un horno según la reivindicación 1, en donde una distancia entre tubos de burbujeo adyacentes en una misma fila de tubos de burbujeo es de 300 mm a 800 mm.
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