一种可在线调节供料顶部液位的装置及方法

技术领域

本发明属于基板玻璃制造技术领域，具体涉及一种可在线调节供料顶部液位的装置及方法。

背景技术

铂金通道是基板玻璃制造的核心装备之一，其在设计过程中除了考虑装备自身的功能结构外，还需考虑系统压损的影响，即由池炉的原始液面经过长度为十几米的铂金管道后，液面会由于压力损失而产生高度差。对于后段铂金的两个自由液面需要经过反复核算，明确实际的液面位置，以实现不同的设计目标。其中关于供料顶部液位的高低问题，长期以来都是探讨的焦点，主要是由于该区域的变化与亮线的发生有强烈相关性。亮线是玻璃中的一种结构缺陷，其宽度一般在50mm以内，厚度极差也常在微米级别，在特殊光角下会呈现不同的光线折角，目视也可看出，并且亮线对于玻璃基板的影响是100％不良。而目前关于亮线的产生结合长期以来对工艺的相关性分析，基本明确了供料顶部液面区域发生源的理论，具体为顶部液面由于与外部空气的相同，其本身的温度相较内部玻璃液更低，并且随着料方中硼的挥发，其本身的粘温特性也会随之变化，当由于一些工艺的异常导致通道系统压损的变化，使得供料顶部液面发生了较大幅度的波动，打破原本稳定的液面层，致使部分异质类的玻璃进入下方的环流层，逐渐参与到了正常的流体内部，而产生异质类的亮线缺陷。尽管液面的波动是基础前提，但关于液面高低的分析，初步认为同样对于亮线发生的难易程度存在影响，即过低的液位使得异质玻璃层距离下方的正常环流距离较近，承受液面波动的能力较弱，而更高的液面使得异质玻璃层距离下方环流较远，即使发生一般的波动，也不会轻易进入下方流场，因此在设计过程中需要对该区域液面的高低进行重点评估。

传统的冷却供料结构为一体式，无法实现在线的独立移动，针对供料顶部液面的调节只能依靠工艺手段，而工艺手段需要结合冷却功率、供料出口温度等多个点进行匹配置换，甚至还会影响到前区乃至窑炉的系统工艺。因此，一般针对供料顶部的液位仅能通过初始结构的设计结合理论压损的计算，形成固定工艺条件下的固定液面位置。除了在设计过程中考虑液面的高低问题，在正常生产中由于异常情况进行的引出量调整或工艺变化同样会使得液面位置发生变化，甚至是长期的变化无法恢复到原有液位高度。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种可在线调节供料顶部液位的装置及方法，调节供料顶部区域液位。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

本发明提供的一种可在线调节供料顶部液位的装置，包括冷却出口管和供料入口管，冷却出口管一端与冷却直管连接，另一端连接有冷却对接面；供料入口管一端与供料槽连接，另一端连接有供料对接面；冷却对接面与供料对接面对接，供料对接面能在冷却对接面内上下移动。

优选地，冷却对接面朝向冷却直管的一面设有若干个冷却加强筋。

进一步优选地，若干个冷却加强筋沿冷却出口管与冷却对接面的相接处周向均匀分布。

优选地，冷却出口管的截面形状与冷却直管保持一致。

优选地，根据冷却直管的截面直径和供料对接面的外形尺寸设计冷却对接面的直径或上下行程长度。

优选地，冷却出口管为斜向与水平管的过渡结构，当冷却直管的倾角小于10°时，冷却出口管为一次折角过渡，当冷却直管的倾角大于10°时，冷却出口管为二次折角过渡。

优选地，冷却出口管为一次拉拔成型的管体。

优选地，供料对接面采用纯Pt或铑含量小于5％的合金材料制成。

优选地，供料入口管的对接口较冷却出口管的对接口大，供料入口管的直径沿冷却直管向供料槽方向变小。

本发明还公开了上述一种可在线调节供料顶部液位的装置调节供料顶部液位的方法，将可在线调节供料顶部液位的装置分别与冷却直管和供料槽连接，保持冷却出口管一侧高度不变，通过上移或下移供料对接面、供料入口管和供料槽组成的整体的高度，在压损基本不变的情况下直接将供料顶部液位同步变化，最终使供料顶部液位实现±40mm的高度变化。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明提供的一种可在线调节供料顶部液位的装置，主要通过独立设计的与冷却段和供料段相连的对接面结构，建立异型的对接面，实现冷却出口与供料入口的对接，通过对接面的大小匹配，实现供料槽在线的高低位置调节，进而改变供料顶部液面的高度。该装置能够使供料系统顶部液面实现上下40mm的移动，能够避免工艺的调整，直接通过移动供料槽实时改变供料液面的高低，进而实现针对亮线诱发的预防作用，进而应用于铂金通道的缺陷对策方面。

本发明提供的一种可在线调节供料顶部液位的方法，利用设计的可在线调节供料顶部液位高低的装置，将冷却系统与供料系统连接，通过异型对接面的设计实现供料顶部液面高度的调节，相比依靠工艺手段调节的方式更加灵活便捷。

附图说明

图1为本发明的总体结构示意图；

图2为本发明的冷却出口对接面结构示意图；

图3为本发明的供料入口对接面整体示意图；

图4为本发明的冷却出口与供料入口组装对接示意图。

其中：1-冷却直管；2-冷却出口管；3-供料入口管；4-供料槽；5-供料顶部直管；6-冷却对接面；7-冷却加强筋；8-供料对接面。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

本发明中，冷却直管1为基板玻璃制造冷却段的固有部件，供料槽4及供料槽4上设置的供料顶部直管5为基板玻璃制造供料段的固有部件。

本发明提供的一种可在线调节供料顶部液位的装置，如图1所示，包括冷却出口管2、冷却对接面6、冷却加强筋7、供料入口管3和供料对接面8。冷却出口管2与冷却直管1的末端相连，冷却出口管2的末端与冷却对接面6相连，冷却加强筋7设置在冷却对接面6上，供料入口管3一端与供料槽4相连，另一端与供料对接面8相连，供料对接面8与冷却对接面6对接。

如图2所示，所述的冷却出口管2，冷却出口管2的截面形状与冷却直管1保持一致，可为传统的圆形管体，也可为高效散热的椭圆形管体，其主要目的是连接冷却直管1与冷却对接面6，使得斜向分布的冷却直管1通过过渡形成水平出口。该过渡结构可分为一次过渡或多次的折角过渡，一般在冷却直管1的倾角小于10°以内做一次过渡即可，当冷却直管1的倾角大于10°，则采用二次过渡，使得结构过渡更为流畅，确保不会对流场产生影响。在考虑到制造加工的性能，最佳状态是采用管体一次拉拔成型，即为光滑的圆弧角形式，可以实现最佳的过渡方案。以上几种形式均为本发明所包含的结构形式。

所述的冷却对接面6，是本发明的最终操作面，采用圆形或具备上下行程的圆角矩形等结构均可，旨在确保对接面左右完全密闭的情况下，使得对接面具备上下的移动间隙。根据冷却直管1的截面直径以及供料对接面8的外形尺寸设计冷却对接面6的直径或上下行程长度，目前设计冷却对接面6的直径为280mm至350mm范围，较冷却出口管2的管径大80mm左右，考虑冷却对接面6为薄壁结构，厚度设计为1.5mm至2.0mm，保证基本强度要求。材质方面与冷却直管和冷却出口管2保持一致，便于焊接。

所述的冷却加强筋7，其主要目的是提高冷却对接面6的结构稳定性，冷却加强筋7沿冷却出口管2与冷却对接面6的相接处周向均匀分布，冷却加强筋7一般分为上下左右共4个，也可根据强度要求采用3至6个，加强筋采用三角形结构，靠近冷却出口管2一侧为直边区，靠近冷却对接面6外圈为尖角区，三角形加强筋6壁厚设计为1.0mm至2.0mm，材料与冷却对接面6一致。

所述的冷却直管1、冷却出口管2、冷却对接面6以及冷却加强筋7之间，均采用焊接方式连接，且为翻边焊接，确保结构强度要求。

所述的供料对接面8，其结构如图3所示，供料对接面8为圆形结构，其外圈直径较供料入口管3的口部直径大5mm至10mm，壁厚及材料均与供料入口管3相同，当前壁厚设计为1.0mm，材料为纯Pt或铑含量小于5％的合金。

所述的供料入口管3，其基本结构如图3所示，呈现入口大出口小的结构形式，主要是考虑与冷却出口管2之间的过盈对接，即供料入口管3的对接口较冷却出口管2的对接口要大40mm至80mm的范围，其对接组装结构如图4所示，实际本发明供料段的高低位置移动即是保证两者对接口的移动和保持畅通，因此供料入口管3的直径变化由大至小，最终流入供料槽体4的入口直径为200mm。

本发明提供的一种可在线调节供料顶部液位的方法，在冷却段和供料段之间安装可在线调节供料顶部液位的装置，保持冷却出口管2一侧高度不变，供料段一侧通过外围钢结构实现以供料入口管3、供料对接面8、供料槽4和供料顶部直管5形成的整体上移或下移，最大行程为20mm至40mm，即为对接面的半径差。通过供料段的高度调节，可以在压损基本不变的情况下直接将供料顶部液位同步变化，最终使得供料顶部液位可实现±40mm的高度变化，有效支撑亮线的在线对策手段及可靠性。

以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。