玻璃球制造装置

技术领域

本发明涉及玻璃品制造技术领域，尤其涉及一种玻璃球制造装置。

背景技术

制造玻璃球的基本的工艺手段为：对颗粒原料(如，二氧化硅颗粒)利用燃气的燃烧进行加热，以使得颗粒原料的表面软化进而球形化，从而形成玻璃球。

现有技术中，用于制造玻璃球的装置通常包括：原料供给管、形成于原料供给管的上方的燃烧腔、形成于燃烧腔的上方的出料口、形成于燃烧腔的外围的氧气供应通道，该氧气供应通道贯通至燃烧腔的腔壁而形成氧气供应口、以及用于供应燃气的燃气供应通道，为避免使用其他气体作为推抵颗粒原料向上运动的动力，将原料供给管同时作为燃气供应通道，从而，燃气与颗粒原料预先混合，并利用燃气的压力向上推抵颗粒原料而将颗粒原料输送至燃烧腔，同时燃气也进入到燃烧腔，而氧气通过氧气供应口侧向的进入到燃烧腔而与燃气混合，进而燃烧发热以对颗粒原料进行加热，从而将颗粒原料球化。

现有技术中的上述制造玻璃球的装置存在如下缺陷：

因氧气从侧部进入到燃烧腔，因而氧气很难与燃烧腔内部的燃气充分混合，进而导致内部很难充分燃烧，从而很难将内侧的颗粒原料充分球化，另外，未进行混合燃烧的氧气和燃气在出料口处可能通过混合而形成燃烧，这导致球化的颗粒被二次加热而球化，从而导致玻璃球劣化。

另外，由于原料供给管的上端为开放的端口，氧气可能逆行进入到供给管中，进而可能在供给管中与燃气混合而燃烧，从而产生所不期望的“回火”现象。

发明内容

针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明的实施例提供了一种玻璃球制造装置。

为解决上述技术问题，本发明的实施例采用的技术方案是：

一种玻璃球制造装置，包括：

原料供给管，其竖直设置，颗粒原料在燃气的推动下沿所述原料供给管向上运动而从所述原料供给管的上端喷出；

中间管，其下部套设于所述原料供给管的上部外，所述中间管的下部与所述原料供给管的上部之间限定出第一环形空隙以作为氧气供应通道，所述中间管的上部的内孔位于所述原料供给管的上方而形成燃烧腔，从所述原料供给管的上端喷出的颗粒原料及燃气进入到所述燃烧腔；

出料口，其形成于所述燃烧腔的上方；

盘状部件，其设置于所述原料供给管的上端口，并封堵所述原料供给管的上端口以及所述第一环形空隙的上端口；其中：

所述盘状部件具有轴向贯通的多个喷料孔、形成于内部的供气腔、设置于底部外围并用于连通所述供气腔和所述氧气供应通道的多个供气孔；所述颗粒原料和所述燃气经过所述喷料孔而向上喷出，来自于所述氧气供应通道的氧气经过供气孔而进入到所述供气腔；

每个喷料孔的上端的外围均布置有多个喷气孔，多个所述喷气孔围绕所述喷料孔周向排布，所述喷气孔贯通至所述供气腔，从而，所述供气腔内的氧气通过喷气孔并从喷气孔的上端喷出以用于与从所述喷料孔喷出的燃气和颗粒原料混合。

优选地，所述盘状部件包括盘状主体以及扣设于所述盘状主体上的封盖；

所述盘状主体上形成有多个柱体，每个柱体的上端均穿过所述封盖而凸出于所述封盖，所述喷料孔贯穿所述盘状主体的底部以及所述柱体的上端，从而燃气和颗粒原料从所述柱体的上端喷出；

所述封盖与所述盘状主体之间限定出所述供气腔；

所述柱体的外围的所述封盖上形成有锥形台，所述喷气孔的上端贯通至所述锥形台的坡面；

所述喷气孔倾斜延伸以使得所述喷气孔的上端口具有倾斜朝向，从而，从喷气孔的上端口喷出的氧气螺旋流动。

优选地，所述玻璃器制造装置还包括外管，所述外管套设于所述中间管外，所述外管与所述中间管之间限定出第二环形空隙以作为隔离气体供应通道，与所述燃烧腔的上部或上方对应的中间管的管壁上开设有多个喷气缝隙，多个所述喷气缝隙贯穿所述中间管的管壁且周向排布，多个所述喷气缝隙相对于径向方向倾斜延伸，从而所述隔离气体供应通道的隔离气体经过所述喷气缝隙而进入到中间管内，并沿中间管的管壁周向流动。

优选地，所述喷气缝隙包括轴向间隔布置的两组。

优选地，所述喷料孔的下部形成有锥形导向孔段。

优选地，所述中间管的上端附接有冷却室，所述出料口附接于所述冷却室的上方。

优选地，所述原料供给管的下部的外围装设有第一侧向给气机构；

所述第一侧向给气机构具有围绕所述原料供给管的第一环形给气腔，与所述第一环形给气腔对应的所述原料供给管的管壁上布置有多个第一给气孔，所述第一环形给气腔用于提供燃气。

优选地，所述中间管的下端短于所述原料供给管，所述中间管的下端通过第一端盖封堵；

所述中间管的外围装设有第二侧向给气机构；

所述第二侧向给气机构具有围绕所述中间管的第二环形给气腔，与所述第二环形给气腔对应的所述中间管的管壁上布置有多个第二给气孔，所述第二环形给气腔用于提供氧气。

优选地，所述外管的下端和上端均对应短于所述中间管的下端和上端；所述外管的下端和上端分别通过第二端盖和第三端盖封堵；

所述外管的外围装设有第三侧向给气机构；

所述第三侧向给气机构具有围绕所述外管的第三环形给气腔，与所述第三环形给气腔对应的外管的管壁上布置有多个第三给气孔，所述第三环形给气腔用于提供隔离气体。

优选地，所述隔离气体包括氧气。

与现有技术相比，本发明公开的玻璃球制造装置的有益效果是：

本发明所提供的玻璃球制造装置能够使氧气与燃烧腔内层的燃气充分混合，从而使燃气充分燃烧，进而能够使内层的原料颗粒充分球化。

本发明中描述的技术的各种实现或示例的概述，并不是所公开技术的全部范围或所有特征的全面公开。

附图说明

在不一定按比例绘制的附图中，相同的附图标记可以在不同的视图中描述相似的部件。具有字母后缀或不同字母后缀的相同附图标记可以表示相似部件的不同实例。附图大体上通过举例而不是限制的方式示出各种实施例，并且与说明书以及权利要求书一起用于对所发明的实施例进行说明。在适当的时候，在所有附图中使用相同的附图标记指代同一或相似的部分。这样的实施例是例证性的，而并非旨在作为本装置或方法的穷尽或排他实施例。

图1为本发明的实施例所提供的玻璃球制造装置的结构示意图。

图2为图1的局部A的放大视图。

图3为盘状部件的俯视图。

图4为图1的B-B向剖视图。

附图标记：

10-原料供给管；20-中间管；21-燃烧腔；22-冷却室；23-出料口；24-喷气缝隙；30-盘状部件；31-盘状主体；311-供气孔；312-柱体；32-封盖；321-锥形台；33-喷料孔；331-锥形导向孔段；34-供气腔；35-喷气孔；40-外管；51-氧气供应通道；52-隔离气体供应通道；61-第一侧向给气机构；611-第一环形给气腔；612-第一给气孔；62-第二侧向给气机构；621-第二环形给气腔；622-第二给气孔；63-第三侧向给气机构；631-第三环形给气腔；632-第三给气孔；71-第一端盖；72-第二端盖；73-第三端盖。

具体实施方式

除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

为了保持本发明实施例的以下说明清楚且简明，本发明省略了已知功能和已知部件的详细说明。

本发明的实施例公开了一种玻璃球制造装置，该装置利用燃气在燃烧腔21内燃烧以对如二氧化硅之类的原料颗粒进行加热而使原料颗粒的软化，进而球化，从而制造出玻璃球。

如图1至图4所示，该装置包括：原料供给管10、中间管20、外管40、盘状部件30、冷却室22、出料口23、第一侧向给气机构61、第二侧向给气机构62以及第三侧向给气机构63。

原料供给管10竖直布置，原料供给管10的下端作为进料口，原料颗粒通过进料口进入到原料供给管10中，并使得原料颗粒沿原料供给管10向上运动。中间管20与原料供给管10同轴布置，且中间管20的下部套设于原料供给管10的上部，从而原料供给管10的上端口位于中间管20中，原料供给管10的上方的中间管20的内孔形成燃烧腔21。中间管20的下部与原料供给管10的上部之间限定出第一环形空隙，该第一环形空隙用作氧气供应通道51，中间管20的下端设置有第一端盖71，该第一端盖71用于封堵中间管20的下端口。外管40与中间管20同轴布置，外管40套设于中间管20外，外管40与中间管20之间限定出第二环形空隙，该第二环形空隙用作隔离气体供应通道52，外管40的下端和上端分别短于中间管20的下端和上端，外管40的下端设置有第二端盖72以用于封堵外管40的下端口，外管40的上端设置有第三端盖73以用于封堵外管40的上端口。

第一侧向给气机构61设置于原料供给管10的下部，该第一侧向给气机构61具有围绕原料供给管10外围的第一环形给气腔611，与第一环形给气腔611对应的原料供给管10的管壁上布置有多个第一给气孔612，从第一侧向给气机构61的接头处向第一环形给气腔611提供燃气，该燃气通过第一给气孔612进入到原料供给管10中，燃气在原料供给管10中与原料颗粒混合并借由气压推动原料颗粒向上运动，并随原料颗粒从原料供给管10的上端口喷出而进入到燃烧腔21中。

第二侧向给气机构62设置于中间管20的外围，该第二侧向给气机构62具有围绕中间管20的第二环形给气腔621，与第二环形给气腔621对应的中间管20的管壁上布置有多个第二给气孔622，从第二侧向给气机构62的接头处向第二环形给气腔621提供氧气，该氧气通过第二给气孔622进入到氧气供给通道中，并朝向运动。

第三侧向给气机构63设置于外管40的外围，该第三侧向给气机构63具有围绕外管40的第三环形给气腔631，与第三环形给气腔631对应的外管40的管壁上布置有多个第三给气孔632，从第三侧向给气机构63的接头向第三环形给气腔631提供隔离气体，该隔离气筒通过第三给气孔632进入到隔离气体供应通道52中，该隔离气体可以是惰性气体，也可以使氧气，提供给第三环形气腔的隔离气体的温度低于提供给第二环形气腔的氧气的温度。

中间的上端安装有罩设部件，该罩设部件的中下部形成扩放结构，该扩放结构形成为用于冷却球化后的玻璃球，罩设部件的顶部形成有弯头，该弯头形成为出料口23，经冷却后的玻璃球在气体的推抵下从出料口23排出。

如图4和图1所示，与燃烧腔21的上部或上方对应的中间管20的管壁上开设有多个喷气缝隙24，多个喷气缝隙24贯穿中间管20的管壁且周向排布，多个喷气缝隙24相对于径向方向倾斜延伸，从而隔离气体供应通道52的隔离气体经过喷气缝隙24而进入到中间管20内，并沿中间管20的管壁周向流动，即，螺旋流道，并且，由于喷气缝隙24的出口为缝隙结构，从而，从喷气缝隙24喷出的气流(隔离气体)片状气流，该气流使得气流内侧的空间与外管40的内壁形成气体隔离。

如图2和图3所示，盘状部件30装设于原料供给管10的上端口，该盘状部件30同时封装原料供给管10的上端口以及氧气供应通道51的上端口。该盘状部件30包括：盘状主体31和封盖32。

盘状主体31的底部开设有环形安装槽，原料供给管10的上端掺入至环形安装槽中；盘状主体31的上部形成有多圈周向布置的柱体312，每个柱体312中均贯穿有喷料孔33，该喷料孔33的下端贯通至盘状主体31的底部，喷料孔33的上端贯通至柱体312的上端，如此，燃气携带颗粒原料通过喷料孔33，并随后从柱体312的上端喷出而进入燃烧腔21中。优选地，喷料孔33的下部形成有锥形导向孔段331，从而有利于燃气携带颗粒原料顺利进入到喷料孔33中。

封盖32扣设于盘状主体31上，喷料孔33穿过封盖32并凸出于封盖32；封盖32与盘状主体31之间具有空隙，该空隙形成为供气腔34；盘状主体31与氧气供应通道51对接的边缘处开设有多个周向排布的供气孔311，该供气孔311的两端分别贯通至氧气供应通道51和供气腔34，如此，氧气供应通道51内的氧气可通过供气孔311进入到供气腔34中。

每个柱体312的上端的外围均布置有多个喷气孔35，该喷气孔35贯通至供给腔，多个喷气孔35围绕喷气孔35周向排布，如此，供气腔34内的氧气对应通过每个喷料孔33外围的多个喷气孔35喷出，从而，每个喷料孔33上方的外围均存在氧气气流，该氧气气流与从每个喷料孔33喷出的燃气混合，然后在燃烧腔21中燃烧以使得原料颗粒球化。因而，无论在燃烧腔21的径向外层和径向外层，氧气均与燃气充分混合并充分燃烧。

在一些优选方案中，喷气孔35倾斜延伸以使得喷气孔35的上端口具有倾斜朝向，从而，从喷气孔35的上端口喷出的氧气螺旋流动。从喷气孔35喷出的氧气以螺旋方式流动的好处在于：一方面使得氧气能够更充分的与燃气混合，从而有利于燃气充分燃烧，另一方面，螺旋流道的氧气能够使得颗粒原料产生旋转运动，从而避免与相邻颗粒原料在加热球化时产生粘连。

在一些优选方案中，柱体312的外围的封盖32上形成有锥形台321，喷气孔35的上端贯通至锥形台321的坡面。设置锥形台321的好处在于：细颗粒残渣不会落于喷料孔33的周围而封堵喷气孔35。

使得燃气和颗粒原料从喷料孔33喷出，且使氧气从喷气孔35喷出的好处还在于：能够有效避免氧气通过盘状部件30进入到原料供给管10中以造成“回火”现象，其原因在于：氧气和燃气均通过小孔以较大流速和压力喷出，从而能够有效避免气体反向流动。

在燃烧腔21燃烧而被球化的玻璃球向上运动，此时，通过喷气缝隙24进入到燃烧腔21上方的隔离气体沿腔壁周向运动，该气体使得靠近腔壁的区域形成隔离区域，从而能够有效避免玻璃球与腔壁粘连。

另外，由于燃料在燃气腔中充分燃烧，从而出料口23处几乎不存在燃气，进而能够有效避免玻璃球在出料口23处被二次球化。

此外，尽管已经在本发明中描述了示例性实施例，其范围包括任何和所有基于本发明的具有等同元件、修改、省略、组合(例如，各种实施例交叉的方案)、改编或改变的实施例。权利要求书中的元件将被基于权利要求中采用的语言宽泛地解释，并不限于在本说明书中或本申请的实施期间所描述的示例，其示例将被解释为非排他性的。因此，本说明书和示例旨在仅被认为是示例，真正的范围和精神由以下权利要求以及其等同物的全部范围所指示。

以上描述旨在是说明性的而不是限制性的。例如，上述示例(或其一个或更多方案)可以彼此组合使用。例如本领域普通技术人员在阅读上述描述时可以使用其它实施例。另外，在上述具体实施方式中，各种特征可以被分组在一起以简单化本发明。这不应解释为一种不要求保护的公开的特征对于任一权利要求是必要的意图。相反，本发明的主题可以少于特定的公开的实施例的全部特征。从而，以下权利要求书作为示例或实施例在此并入具体实施方式中，其中每个权利要求独立地作为单独的实施例，并且考虑这些实施例可以以各种组合或排列彼此组合。本发明的范围应参照所附权利要求以及这些权利要求赋权的等同形式的全部范围来确定。

以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。