日用玻璃陶瓷生产用大熔炉的气动供给料方法*

詹奕纯

(广东健诚高科玻璃制品股份有限公司 广东 潮州 515658)

前言

国家标准GB/T 30771-2014《日用玻璃陶瓷》国家标准中，对日用玻璃陶瓷的定义为：由结晶相和玻璃相构成的一类陶瓷复合材料，一般通过对玻璃进行适当加热处理以使玻璃体内产生足量结晶相而获得[1]。日用玻璃陶瓷是由玻璃陶瓷材料所制成的制品，如可供接触食物的日用餐具，包括盘、碗、盆等。

在日用玻璃陶瓷生产中，通常以二氧化硅、碳酸钠、氢氧化铝、碳酸钙等为主要原料。原料经粉碎加工和混和，以粉状的形态送到熔炼炉中进行约1 400 ℃的熔炼，经熔炼的原料以玻璃浆形态。供制品成形使用。由于日用玻璃陶瓷通常都是大批量和连续式生产，使用的熔炼炉都是大容量和大产量。采用冷顶熔炼炉比较适用于大批量和连续式生产，具有环保和节能特点。

熔炼炉要求连续式均衡给料，常规的供料方式是机械式提升塔和人工配合给料，劳动强度大，工人在高温和有粉尘环境下作业，劳动强度比较大、工作环境恶劣、生产效率低，环保条件较差。研究并采用气动送料形式，配套给料装置，能实现机械化和半自动化生产，减轻工人劳动强度，提高生产效率，使生产达到节能、高效和环保。

1 研究内容

本项研究包括气动送料和均匀给料形式，包括装备和使用方法(部分内容已申报发明专利)。

1.1 送料和给料形式

大型的冷顶熔炼炉的高度通常在6～10 m，给料点是在熔炼炉顶部开口处。给料时应使粉状材料均匀地散布到炉内几平方米的平面上。因而，粉状送达高于炉顶的位置之后，应通过给料装置，使粉料在容器内通过多条分支管道撒布到炉内，防止粉料在炉内某一个平面点上集中堆积，影响熔炼效果。

在管道内，粉状矿化料由于压力空气的推动，能顺着管道前进并到达设定的装置中，完成矿化料的高度提升。

采用空气压缩机制备压缩空气输入送料管道的下端，在管道的某一点上开设进料口，矿化料进入送料管道后，由于压缩空气的推动而向前运动到达目的地。送料管道的口径可根据送料量而定，管道从地面斜放至炉顶，角度为30°～40°。矿化料中含有坚硬颗粒料，运动过程容易磨伤管道内壁，在管道内面设置聚四氟乙烯或橡胶内衬，使摩擦力减小，空气推动压力减轻、矿化料的运动速度加快。空气压力的大小根据送料量而定，可通过调试，确定适合的空气用量和空气压力。

矿化料通过管道到达炉顶之后，进入收投料容器。容器设置于熔炉顶端，内部设有通气管(排气管)、下部为梯形状并设有多条的输送料小管，小管向下指向熔炉开口的内部。当压缩空气将矿化料送达收投料容器时，由于容器比管道的容气量大，而且有出气口，管道的压缩空气进入容器后压力下降、矿化料掉落入容器的梯形面上，并通过多条小管，在压力降低的气流下滑动并撒落到熔炉内，完成给料。容器内的漂浮粉尘通过容器上端的通气管，随空气排出通气管外并进入滤水池，粉尘被水过滤后并沉降于水池中。水池中的沉降物定期清理回收利用。

1.2 装备

装备形成可采用如图1所示形式，也可根据实际需要进行变更和完善。

1-压缩空气储气罐 2-矿化料开口容器 3-收投料容器 4-过滤水池 5-空气压缩机 6-聚四氟乙烯圆管 7-钢管 8-聚四氟乙烯板片 9-投料管 10-通气管 11-闸网 12-溢洪出水口 13-自来水进水口 14-冷顶熔炼炉 15-压力空气输出阀 16-矿化料出料口 17-输送料管的出料口。

图1日用玻璃陶瓷生产用大熔炉的气动供给料装备

2 操作方法

上述1.2条款的装备的一般操作方法可以按下列方法操作。

2.1 准备工作

向压缩空气储气罐供气，并向矿化料开口容器内加料，容器内的加料量占容器容量的60%～70%，向过滤水池加水，使水位达到溢洪出水口。

2.2 开始工作

打开压缩空气储气罐的压缩空气输出阀，将输出空气的压力控制在0.6～0.8 MPa,矿化料通过出料口进入输送料管。料管内的压缩空气带动细颗粒状矿化料快速向前运动，进入收投料容器。由于收投料容器体积大于料管，而且通气管和投料管口对外通气，带有压力的空气和矿化料在进入收投料容器内时迅速降压，压力气体主要通过通气管道排出，矿化料向下掉落，通过投料管口进入冷顶熔炼炉内。

2.3 工作过程调节和控制

过滤水池的水位保持接近溢洪口，而通气管的后管口位置低于溢洪出水口(即是在水位以下)，使通气管在排气中带出的微量粉尘沉降到水中，使经水过滤排出的空气保持清净。

3 结语

连续式均匀地供给料是日用玻璃陶瓷生产用大熔炉生产的需求。采用气动供给料是一种省力、方便、环保、实用的供料方式，可以提高生产效率、减轻工人劳动强度，对于工作人员的人身安全方面也有一定保障。装备的规模可与熔炉匹配，可通过实验确定装备及工艺的技术指数，如管道直径、空气压力等，力求产生较佳效果、达到设计要求。研究并应用气动供给料技术，有助于推动日用玻璃陶瓷生产行业的技术进步，有助于促进我国的日用玻璃陶瓷产业发展和赶超世界先进水平。