高世代大吨位基板玻璃窑炉电加热装置及方法

技术领域

本发明涉及高世代大吨位基板玻璃窑炉电加热结构排布领域，具体涉及高世代大吨位基板玻璃窑炉电加热装置及方法。

背景技术

目前，从传统的彩色显像管工业到现在的平板显示行业，玻璃一直作为关键元器件在显示器件中起着关键作用。玻璃不但是整个显示器件的框架和载体，也是光学元件，玻璃作为平板显示器件的上下两个基板，都需要精细的微观半导体工艺加工制程，要满足高世代、大吨位基板玻璃窑炉前区的熔化能力及对流稳定。基板玻璃在制造过程中要先将玻璃配合料经投料系统稳定顺畅地投入熔窑投料口内，在窑炉内熔融、澄清和均化，为下道工序提供合格均质的玻璃液。熔窑熔融的玻璃液为无碱高铝硼硅酸盐玻璃，此玻璃制品主要为平板显示用基板玻璃。

随着高世代基板玻璃投料量越来越大，窑炉前区的熔化能力不足及窑炉对流循环稳定成为亟待解决的关键难题，窑炉前区熔化不足会带来基板玻璃产品气泡、结石等缺陷大幅产生，严重影响生产效率。

发明内容

本发明提供高世代大吨位基板玻璃窑炉电加热装置及方法，以解决大投料量带来的基板玻璃窑炉预熔前区熔化能力不足的问题，为大吨位基板玻璃配合料高效熔化和对流稳定提供强有力的保障。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种高世代大吨位基板玻璃窑炉电加热装置，包括：底部池壁、前池壁、后池壁、左侧池壁、右侧池壁、投料口、流液洞、氧化锡电极砖、底插式钼电极和顶升调整机构；所述底插式钼电极为经过多元共渗工艺处理后的钼电极；

前池壁、后池壁、右侧池壁和左侧池壁设置在所述底部池壁上，前池壁的两端分别通过左侧池壁和右侧池壁连接至后池壁的两端，投料口设置在前池壁上，后池壁上设置流液洞设置在后池壁上，若干氧化锡电极砖设置在左侧池壁和右侧池壁上，所述若干氧化锡电极砖之间的间隔相等，底部池壁上设置若干底插式钼电极，左侧池壁上的氧化锡电极砖的一部分向左侧池壁的外侧凸出，右侧池壁上的氧化锡电极砖的一部分向右侧池壁的外侧凸出，所述氧化锡电极砖的凸出部分的底部安装顶升调整机构。

进一步地，前池壁上的投料口设置两个。

进一步地，左侧池壁上设置8个相同间隔的氧化锡电极砖，右侧池壁上设置8个相同间隔的氧化锡电极砖。

进一步地，左侧池壁上氧化锡电极砖的位置对应右侧池壁上氧化锡电极砖的位置。

进一步地，所述左侧池壁和右侧池壁上对应位置的两个氧化锡电极砖之间的距离大于氧化锡电极砖宽度的2倍。

进一步地，底插式钼电极设置4个，4个底插式钼电极之间相互平行。

进一步地，靠近左侧池壁的位置设置2个底插式钼电极，靠近右侧池壁的位置设置另外2个底插式钼电极。

进一步地，氧化锡电极砖的顶部与左侧池壁的顶部之间的距离大于70mm，氧化锡电极砖的顶部与右侧池壁的顶部之间的距离大于70mm。

进一步地，底插式钼电极与底部池壁内侧表面保持平齐。

一种高世代大吨位基板玻璃窑炉电加热装置的方法，基于所述的电加热装置，包括以下步骤：

在前池壁上开设两个投料口，并在后池壁上开设一个流液洞；

在左侧池壁上等间隔安装8个氧化锡电极砖，并且在右侧池壁的对应位置处等间隔安装8个氧化锡电极砖，对应位置的两个氧化锡电极砖之间的距离为2300mm～2320mm；在上述每个氧化锡电极砖的底部安装顶升调整机构；

在底部池壁上安装底插式钼电极，底插式钼电极在安装之前通过多元共渗工艺处理后，在底插式钼电极的表面形成高温抗氧化涂层。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明提供一种高世代大吨位基板玻璃窑炉电加热装置，底部池壁、前池壁、后池壁和侧池壁构成半封闭结构，在前池壁上设置投料口，后池壁上设置流液口，侧池壁上设置间隔相等的氧化锡电极砖，底部池壁上设置底插式钼电极，在氧化锡电极砖的底部安装顶升调整机构，本发明针对大投料量高吨位基板玻璃窑炉预熔前区熔化能力不足及对流不稳定难题，通过计算窑炉综合热效率，合理布局侧堆式氧化锡电极结构同时在窑炉底部合理设计了底插式钼电极，解决了大投料量带来的基板玻璃窑炉预熔前区熔化能力不足问题，为大吨位基板玻璃配合料高效熔化和对流稳定提供强有力的保障。

进一步地，本发明在结构上设置4个钼电极，钼电极的熔点＞2420℃，密度＞10.2g/cm

进一步地，本发明在左右侧池壁上都设置了相对应的8个相同间隔的氧化锡电极砖，能够保证装置保持较长的运行寿命。

进一步地，本发明氧化锡电极砖的顶部与左右侧池壁的顶部距离大于70mm，能够保证氧化锡电极砖被正常玻璃液面覆盖，抑制电极高温氧化挥发。

本发明提供一种高世代大吨位基板玻璃窑炉电加热装置的方法，将底插式钼电极通过多元共渗工艺处理后，再将底插式钼电极安装在底部池壁上，该方法能够在钼电极表面形成高温抗氧化涂层，解决了钼电极不能在氧化气氛中使用的难题。

附图说明

图1为高世代大吨位基板玻璃窑炉电加热装置的主视图；

图2为高世代大吨位基板玻璃窑炉电加热装置的俯视图；

图3为高世代大吨位基板玻璃窑炉电加热装置的侧视图。

其中，1、氧化锡电极砖；2、左侧池壁；3、后池壁；4、燃枪烧嘴砖；5、侧胸墙；6、前池壁；7、液面线；8、投料口；9、流液洞；10、底插式钼电极；11、顶升调整机构；12、右侧池壁。

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述某些示例性实施例，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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、以特定的方位构造或操作，因此不能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”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。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限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“相连”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以使固定连接，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，还可以是通信；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，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。

下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

实施例一

如图1和图2所示，一种高世代大吨位基板玻璃新型窑炉电加热装置，在底部池壁上设置了前池壁6、后池壁3、左侧池壁2和右侧池壁12，且共同组成半封闭长方体结构，前池壁6上设置有两个投料口8，后池壁3上设置一个流液洞9，左侧池壁2和右侧池壁12上设置了侧堆式氧化锡电极砖1，氧化锡电极砖1的底部设计有顶升调整机构11，底部池壁上设计有底插式钼电极10；

具体的，左侧池壁2上氧化锡电极砖1的位置对应右侧池壁12上氧化锡电极砖1的位置；

具体的，底插式钼电极10距离前池壁6内侧距离620mm～630mm，两侧底插式钼电极10的间距为960mm～980mm，能够解决投料基板玻璃窑炉预熔前区熔化能力不足的问题；

具体的，底插式钼电极10在底部池壁上设置4个，底插式钼电极10之间相互平行；

具体的，所选用的底插式钼电极10的熔点＞2420℃，密度＞10.2g/cm

具体的，所选用的底插式钼电极10在应用之前采用多元共渗工艺在纯钼电极表面需制备高温抗氧化涂层，涂层最外表面为SiO

具体的，在左侧池壁2和右侧池壁12上共设计8对位置对应的氧化锡电极砖1，每对氧化锡电极砖1之间的间距在2300mm～2320mm之间，可以保证每对电极之间的电压<1100V，每对氧化锡电极砖1之间的间距要求>2倍的氧化锡电极砖1宽度；

具体的，氧化锡电极砖1要求被正常玻璃液面覆盖，抑制电极高温氧化挥发，因此要求液面高度比氧化锡电极砖1顶部的高度覆盖尺寸>70mm；

具体的，为了针对大投料下窑炉预熔前区熔化问题，本发明在窑炉预熔前区设计了两对底插式钼电极10，钼电极上表面与池底平齐，用于改善料山底部熔化问题。

本发明提供一种高世代大吨位基板玻璃窑炉电加热装置的方法，包括以下步骤：

在前池壁(6)上开设两个投料口(8)，并在后池壁上开设一个流液洞(9)；

在左侧池壁(2)上等间隔安装8个氧化锡电极砖(1)，并且在右侧池壁(12)的对应位置处等间隔安装8个氧化锡电极砖(1)，对应位置的两个氧化锡电极砖(1)之间的距离为2300mm～2320mm；在上述每个氧化锡电极砖(1)的底部安装顶升调整机构(11)；

在底部池壁上安装底插式钼电极(10)，底插式钼电极(10)在安装之前通过多元共渗工艺处理后，在底插式钼电极(10)的表面形成高温抗氧化涂层。

本发明侧重于电极的排布，图3中的结构加上侧胸墙5和燃枪烧嘴砖4凸显该窑炉为气电混合窑炉。

由于钼电极通常在还原性气氛中使用，在氧化气氛中极易氧化生成MoO

本发明在计算窑炉综合热效率时气电比可以有不同的组合，来保障窑炉综合热效率在30％～40％之间，如下表1所示：

表1窑炉在不同气电比下的综合热效率

本发明为一种高世代大吨位基板玻璃新型窑炉电加热结构，首先针对大吨位大投料量下高世代基板玻璃存在的窑炉预熔前区熔化不足及对流不稳定问题进行模拟仿真分析，然后通过设计不同的电、气综合用量，计算窑炉的综合热效率在30％～40％之间，合理布局侧堆式氧化锡电极结构排布，同时在窑炉预熔区底部科学合理设计了底插式钼电极，且在钼电极表面通过多元共渗法制备一层高温抗氧化涂层，解决了钼电极不能在氧化气氛中的使用难题，同时设计的氧化锡电极和钼电极电流密度使用安全上限，保证了电极的长效稳定运行，解决了大投料量带来的基板玻璃窑炉预熔前区熔化能力不足问题，为大吨位基板玻璃配合料高效熔化和对流稳定提供强有力的保障。

由技术常识可知，本发明可以通过其他不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的，所有在本发明范围内或在等同于本发明范围内的改变均被本发明包含。