玻璃熔制技术。
背景技术：
目前，用燃料连续熔制玻璃液均采用表面加热的方法。它有着几个难以克服的缺点：一是热效率较低，热损耗严重；二是熔化率较低；三是熔化池燃烧空间的燃气温度高、流速大，对窑炉耐火材料侵蚀较快，降低了窑炉使用寿命。为了节省能源、减少排放和降低成本并提高窑炉使用寿命，国内外都在探索更有效的加热方法代替表面加热，例如浸没燃烧和电极加热。
但是，迄今为止，所谓浸没燃烧是将气态燃料燃烧器从窑底插入窑内，使燃烧的废气以高温高速直接喷入熔池玻璃液中，搅动着玻璃液，并将大部分热量传给玻璃液和配合料，使玻璃料迅速熔化。
这种方法不仅可使燃烧气体的热量被玻璃液充分吸收，热损失小，熔化率高，节能效果十分显著（国外介绍浸没燃烧方法的熔化率可达9~10吨/平方米·日，每公斤玻璃液热耗在1000千卡以下）。而且由于高温气体翻腾，对玻璃液起搅拌作用，使池内的玻璃液更均匀。又由于离开玻璃液的废气温度基本和熔池中表面玻璃液的温度相同，因而降低了熔窑空间的温度，延长了窑炉的使用寿命。
浸没燃烧方法有许多优点，因此包括中国在内的美、日、法、俄等国都先后进行了深入的研究和试验，但到目前为止均未在大规模工业应用上获得成功。
其原因在于，这种传统浸没燃烧的方法有着难以解决的问题： 1、澄清问题：在向玻璃液中喷入燃气和空气混合物时(燃烧产物)，喷嘴的作业条件比较困难，只有混合气体耗量大大超过用空气或蒸汽鼓抱时，熔制才会正常进行。由于玻璃液的激烈鼓泡翻腾，使玻璃液呈泡沫状，自身的微小气体夹杂物显著增多，因此，使玻璃液澄清很困难。 2、燃料问题：在熔体中吸留或夹杂的灰泡成分主要是未参加反应的不活泼气体，也就是燃料燃烧过程中释放出的氮，如：用天然气一空气混合气体的浸没燃烧喷嘴所产生的燃烧产物中，含氮量超过70%，而一般的燃烧方法则允许在燃烧产物中的含氮量不超过30%，对于平板玻璃，则最好不超过10%(重量)。因此，这也是气体夹杂物多的主要原因。用纯氧燃烧工艺可有效解决上述两个问题，但带来的问题是，火焰温度过高，喷嘴蚀损过快，又无法补偿或更换。 3、燃烧器问题：由于燃烧器是浸没在熔体中的，其质量、安放位置以及操作控制都比以往要求严格，否则，一旦燃烧发生故障，使玻璃液进人其内固化，则不能继续使用。另外，当玻璃液达到一定深度时，喷嘴的冲力不够，火焰则不进玻璃液，而从旁边耐火材料喷出。秦皇岛玻璃研究院在试验中就遇到过这种情况。缩小喷嘴直径可解决上述问题，但又会造成燃烧热量不足的问题。 4、耐火材料问题：由于玻璃液在窑内剧烈翻腾，上部结构空间会被飞溅出来的玻璃液所冲刷，一般的硅砖和铬砖适应不了这种熔窑的需要。当在池底设置多个燃烧喷嘴时，也会削弱耐火材料的强度。另外，如在熔液中燃烧天然气(为供入窑内总量的7-10%),会使热交换大大加强。过多地提高直接在熔窑中燃烧的天然气量，耐火材料受蚀严重。 5、玻璃液粘度、气源压力和流量的波动，对混合气体压力和喷速的影响很大，使其难以长期恒定地保持在玻璃液中燃烧，极易造成脱火或回火现象。 6、最为关键的问题是：由于受材料限制，燃烧器(尤其是喷火嘴)极易损耗、寿命较短，而且既无法补偿也难以更换。所以尽管经过长期的研究和试验，却难以投入实际应用。
电熔和浸没燃烧是两种完全不同的玻璃熔制方法。采用电极对玻璃液加热的方法，具有加热温度高、热效率高和节能环保的优点。其不足之处在于：1、由于玻璃液流动混合强度低，造成玻璃液澄清均化困难；2、需先用其它加热方式在窑池内熔化出足够的玻璃液后，才能采用电极对玻璃液加热；3、生产规模小，不适于各种玻璃制品的大规模生产。
技术实现要素：
为解决上述问题，本发明提供了一种等离子浸没加热熔制玻璃的方法，其特征是：将等离子喷嘴产生的高温等离子气体（即被电离的气体，如电火花或电弧）喷射进入或鼓泡进入熔池玻璃配合料或熔化的玻璃液中，对玻璃配合料或熔化的玻璃液进行加温、澄清和均化，从而达到熔制玻璃的目的。
具体实施方式
将上述等离子喷嘴产生的高温等离子气体，以鼓泡形式进入玻璃液内；以解决止高强度喷射所带来的玻璃液泡沫化问题。并同时达到使玻璃液澄清和均化的目的。
将上述一定数量的等离子喷嘴间隔排列成排，并设置在一条管子内；管壁上开设有与等离子喷嘴相应的喷孔，构成排孔式等离子喷管；向管内输入工作气体，工作气体在经过上述各个等离子喷嘴电极之间的气隙狭缝时被电离成高温等离子体，并经管壁喷孔被喷射进入或鼓泡进入熔池玻璃配合料或熔化的玻璃液中。
上述排孔式等离子喷管从熔池池壁插入熔池内，排列铺设在熔池底部，其喷孔向上浸没在玻璃液中。具体结构可参见公开专利：排管浸没燃烧法及其喷管浸没燃烧器，专利申请号2016100631883。
可在上述排孔式等离子喷管的外壁设置水冷套，用以保护排孔式等离子喷管免受高温侵蚀。
上述排孔式等离子喷管的材质可采用耐热钢、高温陶瓷，其电极可采用金属钨。
上述工作气体可采用空气、氮气、二氧化碳气体等。
给上述管内工作气体施加脉冲压力，当其大于管外玻璃液压力时，便会向玻璃液内鼓出一个高温等离子气泡；并通过脉冲频率控制鼓泡频率。也可通过脉冲电流产生脉冲电弧的方法实现向玻璃液的鼓泡操作。
可将上述排孔式等离子喷管作为一种玻璃窑炉鼓泡器使用。
可将这种等离子浸没加热熔制玻璃的方法与传统电极加热的电熔方法相结合，以解决等离子浸没鼓泡加热熔制玻璃时，有可能会造成热能输入不足的问题；同时可解决传统电极加热的电熔方法对玻璃液澄清和均化不足以及难以大规模生产的问题，它们互相补充，相得益彰。
这种等离子浸没加热熔制玻璃的方法，其有益之处在于：热效率高，节能环保，工艺简单，熔化温度高，可熔制用其它方法无法熔制的玻璃。