[实用新型]可调式全氧顶烧燃烧器及具有该燃烧器的窑炉

说明书

技术领域

本实用新型涉及高级玻璃熔制窑炉领域，特别涉及可调式全氧顶吹燃烧器及具有该燃烧器的窑炉。

背景技术

在玻璃制造领域，最为普遍采用的是高温熔制法。利用高温熔制法制备玻璃时，必不可少的设备是玻璃窑炉。玻璃窑炉的作用是将成分配好的粉料和掺加的熟料（碎玻璃）在窑内高温熔化、澄清并形成符合成型要求的玻璃液。其主要结构包括液池、对流腔室、碹顶以及自碹顶伸入至对流腔室的燃烧器，通过燃烧器中的天然气在氧气助燃情况下进行充分燃烧，向对流腔室内供应融化原料的热量，最终玻璃液存于液池中。

这种玻璃窑炉中用到的燃烧器，也称为全氧顶烧燃烧器，是一种由天然气作为燃料、纯氧助燃并且喷火口从碹顶伸入的燃烧器。现有的全氧顶烧燃烧器的结构说明书附图部分的图9中所示，该燃烧器由两根直径不同的管子嵌套而成，外管内通有氧气、内管中通入天然气，两根管子的底部共同固定至碹顶上，内外管出口是齐平的，相对固定。

自喷火口喷出的火焰的长度以及火焰的体积取决于天然气的供气压力，即，当内管供气压力高时，喷火口内喷出的火焰长、体积大，而当供气压力低时，火焰较短体积也不大。根据天然气燃烧反应的化学式可知，想要天然气在纯氧环境下充分燃烧，就需要以一份天然气、两份氧气的比例对管内通入气体，因此，调整火焰的长度以靠近或者远离液池以适应生产需要，就需要改变供气压力，尤其是在增加供气压力以使火焰延长时，窑炉内的压力增加会使对流腔室内的气体回流加剧，侧壁与碹顶在回流加剧的情况下随之温度升高，严重时甚至会烧毁碹顶以及窑炉侧壁的耐火材料，造成生产事故。

实用新型内容

本实用新型的第一个目的在于提供一种可调式全氧顶烧燃烧器，其通过对燃烧器结构的改变，使其可以在不改变天然气供气压力的前提下实现火焰与液池顶面之间距离的调整。

本实用新型的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：一种可调式全氧顶烧燃烧器，设置于窑炉的碹顶上，它包括伸入碹顶并与之密封的外管，以及穿设于所述外管中的内管，内管与外管之间形成有气体通道，内管的上端穿出外管且在内管穿出的部分滑动密封，所述内管的上端还设置有驱动它相对于外管滑动的驱动机构。

通过采用上述技术方案，内管中通入天然气，外管与内管之间的气体通道内通入氧气，外管伸入碹顶并固定，此时内管中引入的天然气，外管中通入的氧气支持其燃烧，当需要改变燃烧器的火焰与玻璃窑炉内部的液池之间的距离时，通过驱动机构对内管的下端伸出外管的长度进行微调，即可实现火焰与液池距离的调整，并且这种调整无需改变内管中天然气的供气压力，因此，这个调整本身不会造成窑炉内的气流变化。此外，内管与外管之间在碹顶外滑动密封，可以在内管相对于外管滑动过程中保持两者的密封，防止氧气泄漏影响天燃气燃烧。

优选地，所述升降机构包括固定于内管的外壁上的齿条以及与之啮合的齿轮，所述齿轮的回转轴与外管的下端之间的距离保持不变。

通过采用上述技术方案，齿轮齿条传动精准，可以实现内管升降高度的较为精确的调整；并且，由于燃烧器本身不必可免的向内管传导部分热量，因此，需要考虑升降机构的受热后的传动，齿轮齿条的齿隙调整方便，在受热膨胀后，可以通过平移的方式调整齿轮齿条的啮合的齿隙，防止两者由于受热而卡死。

优选地，所述齿轮的回转轴的一端连接步进电机。

通过采用上述技术方案，步进电机的调整精度较高，通过控制步进电机转过的圈数，可以精确控制内管的移动距离，便于精确的调整火焰与液池顶面的间距。

优选地，所述齿轮的回转轴的一端设置有摇把。

通过采用上述技术方案，摇把取代电机可以实现齿轮的手动调整，以适应一些微调场合。

优选地，所述内管与外管之间设置有用于形成滑动密封的皮碗。

通过采用上述技术方案，皮碗密封的精度不高，但是成本相对较低，更为重要的是，即使采用最为普通的合成橡胶制造的皮碗，其最高耐受温度也可以超过150度以上，因此，适合于燃烧器。

优选地，所述外管上还连通设置有进气管，所述进气管的轴线垂直于外管轴线。

通过采用上述技术方案，进气管向内外管之间的环形区域引入氧气，而其轴线垂直于外管轴线，因此，外部引入的氧气会直吹至内管的外壁上，对内管进行初步冷却。

本实用新型的第二个目的在于提供一种玻璃窑炉，其通过引入上述的可调式全氧顶烧燃烧器，使得窑炉内的火焰长度可以在不改变供气压力的情况下进行调整，以尽量避免由于调整供气压力而导致的对流腔室内的回流加剧。