本发明涉及玻璃窑炉，具体涉及一种多温区调控玻璃窑炉鼓泡与冷却装置、方法。
背景技术：
1、在玻璃制造的核心环节中，窑炉的熔化效率与产品质量构成了衡量整体生产效率与成本控制的关键指标。鉴于这些技术挑战，本领域的技术专家持续探索创新解决方案，以期实现更高效、更优质的玻璃生产过程。例如，中国专利cn112456761a便提出了一种旨在提升玻璃液熔制质量的窑炉设计及其操作方法，该设计巧妙地引入了底部凸台与等间隔布置的鼓泡管系统，通过向玻璃液中通入气体，促进了玻璃液的均匀混合与对流，显著减少了底层含杂质玻璃液对澄清区的不良影响，从而提升了玻璃液的纯净度与均化效果，进一步保障了玻璃纤维的质量，并有望延长窑炉的整体使用寿命。
2、然而，尽管上述方案在提升玻璃液质量方面取得了显著进展，但传统窑炉仍面临温度控制精度不足、熔化效率有待提升以及玻璃液中气体与杂质难以彻底排除等难题。这些问题直接关联到玻璃产品的最终品质与生产成本，因此，继续深入研发更为精准、高效的窑炉调控技术，实现多温区精确控制、鼓泡与冷却过程的优化协同，仍是当前玻璃工业技术升级的重要方向。
技术实现思路
1、本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种多温区调控玻璃窑炉鼓泡与冷却装置、方法。
2、本发明采用的技术方案如下：
3、一种多温区调控玻璃窑炉鼓泡与冷却装置，包括拱形的窑炉本体，窑炉本体内壁设置有耐高温层，窑炉本体划分为若干温区，每个温区各设置有一组温度传感器；窑炉本体上还安装有冷却机构和鼓泡机构，其中：
4、冷却机构，通过支架设置于窑炉本体的两侧，用于为鼓泡机构进行降温；
5、鼓泡机构，通过支架设置于冷却机构的底部，用于向窑炉本体内通入氮气，带动玻璃液形成气泡、提高熔化效率；
6、冷却机构垂直设置于鼓泡机构的侧壁，鼓泡机构的一端连接有驱动机构，鼓泡机构的另一端自窑炉本体的底部伸入至玻璃液内。
7、本技术方案通过温度分区控制、鼓泡机构的熔化促进和冷却机构的辅助降温，实现对玻璃熔化过程的精确控制。具体地，窑炉本体划分为若干温区，对每个区域的温度进行精确控制，以满足玻璃熔化过程中不同阶段对温度的不同需求；通过调节各温区的加热功率，用于优化玻璃液的熔化过程，减少能耗，提高产品质量；鼓泡机构通过向窑炉本体内通入氮气，形成气泡并带动玻璃液流动，不仅有助于玻璃液的均匀混合，还能增加玻璃液与窑炉内壁的接触面积，提高热传递效率，从而加速熔化过程；气泡的生成和破裂还能帮助排除玻璃液中的气体和杂质，提高玻璃的纯净度；冷却机构用于为鼓泡机构进行降温，防止鼓泡机构因长时间暴露在高温环境中而损坏；冷却机构还能通过对流对窑炉本体进行一定程度的降温，有助于维持窑炉内温度的稳定；整个装置通过温度分区控制、鼓泡机构的熔化促进和冷却机构的辅助降温，形成一个高效、稳定的玻璃熔化系统，显著提高玻璃生产的效率和质量，降低能耗和成本，对于玻璃行业的发展具有重要意义。
8、另外，根据本发明上述提出多温区调控玻璃窑炉鼓泡与冷却装置还具有如下附加技术特征：
9、根据本发明的一个实施例，所述冷却机构包括沿窑炉本体两侧垂直布置的水冷管道，内部循环流动冷却水，通过热交换原理吸收鼓泡机构和窑炉本体侧壁的热量。
10、本技术方案通过沿窑炉本体两侧垂直布置的水冷管道，内部循环流动冷却水，利用热交换原理有效吸收鼓泡机构和窑炉本体侧壁的热量，以达到降温和保护设备的目的。
11、根据本发明的一个实施例，所述冷却机构包括风扇组，风扇组安装于水冷管道上方，通过强制对流增强空气流动，加速冷却效果，同时帮助排散窑炉外壁内产生的热气。
12、本技术方案通过在水冷管道上方安装风扇组，利用强制对流原理增强空气流动，不仅加速冷却效果，还帮助及时排散窑炉外壁内产生的热气，提升整个冷却系统的效率。
13、根据本发明的一个实施例，所述鼓泡机构包括氮气源、减压阀、流量计和涡流管，氮气源通过涡流管延伸至玻璃液内；涡流管上设置有减压阀和流量计，涡流管摸末端设置有多孔陶瓷喷头，多孔陶瓷喷头均匀分布有小孔，用于将氮气以微小气泡的形式均匀分散到玻璃液中，促进玻璃液的对流。
14、本技术方案通过整合氮气源、减压阀、流量计和涡流管组成的鼓泡机构，特别是涡流管末端的多孔陶瓷喷头，将氮气以微小气泡形式均匀分散到玻璃液中，显著促进玻璃液的对流，提高熔化效率和玻璃质量。
15、根据本发明的一个实施例，所述驱动机构包括电动升降单元，采用液压缸驱动，用于实现鼓泡机构相对窑炉本体内的垂直升降，以适应不同深度玻璃液的鼓泡需求。
16、本技术方案通过采用电动升降单元，特别是液压缸驱动方式，实现鼓泡机构在窑炉本体内的垂直升降调节，以灵活适应不同深度玻璃液的鼓泡需求，增强设备的适用性。
17、根据本发明的一个实施例，所述耐高温层的顶部设置有碹顶防护层，碹顶防护层为防护薄弱处，用于补强耐高温层、确保窑炉本体内部的气密性。
18、本技术方案通过在耐高温层的顶部设置碹顶防护层，针对窑炉本体的防护薄弱处进行补强，确保窑炉本体内部的气密性，防止热量散失和外界杂质侵入，保障生产环境的稳定性。
19、根据本发明的一个实施例，所述窑炉本体上还安装有控制机构和加热机构，控制机构实时接收各温区温度传感器的数据，调整鼓泡机构和加热机构，实现窑炉内温度的多温区调控；控制冷却机构对鼓泡机构进行冷却。
20、本技术方案通过安装控制机构和加热机构，并实时接收各温区温度传感器的数据，智能调整鼓泡机构和加热机构的工作状态，实现窑炉内温度的多温区精准调控；控制冷却机构对鼓泡机构进行有效冷却，确保整个系统的稳定运行。
21、为实现上述目的，本发明还提供一种多温区调控玻璃窑炉鼓泡与冷却方法。
22、一种多温区调控玻璃窑炉鼓泡与冷却方法，包括如下步骤：
23、s1、窑炉本体各温区内的温度传感器实时监测各区域的温度数据；冷却机构中的水冷管道开始循环冷却水，风扇组增强空气流动；鼓泡机构中的氮气源通过涡流管及其多孔陶瓷喷头准备向玻璃液中通入氮气；
24、s2、控制机构根据温度传感器反馈的数据，分析窑炉内各温区的温度状况，调整加热机构的输出，以维持或调整各温区的目标温度；当需要提高玻璃液的熔化效率时，控制机构发送指令给鼓泡机构。电动升降单元驱动鼓泡机构下降至预定深度，使多孔陶瓷喷头浸入玻璃液中；氮气源通过涡流管、减压阀、流量计后，以预设的压力和流量进入多孔陶瓷喷头，氮气以微小气泡的形式均匀分散到玻璃液中，促进对流；
25、s3、冷却机构的水冷管道内的冷却水循环流动，通过热交换原理吸收鼓泡机构和窑炉本体侧壁的热量；风扇组开始工作，增强空气流动，加速冷却效果，并帮助排散窑炉外壁内产生的热气；
26、s4、控制机构持续监测各温区的温度数据，并根据需要调整加热机构和鼓泡机构的运行状态；如果发现某温区温度过高，则增加冷却机构的冷却强度或调整鼓泡机构的氮气流量，以促进热量分散；如果需要调整鼓泡深度，则再次驱动电动升降单元进行升降调整。
27、本技术方案实现对多温区玻璃窑炉鼓泡与冷却过程的精确调控。具体地，在s1阶段，通过窑炉本体各温区内的温度传感器实时监测温度数据，同时冷却机构与鼓泡机构分别启动准备；在s2阶段，控制机构根据温度传感器反馈的数据，分析窑炉内各温区的温度状况，并据此调整加热机构的输出，以维持或调整各温区的目标温度；当需要提高玻璃液的熔化效率时，控制机构会发送指令给鼓泡机构，通过电动升降单元的精确控制，使鼓泡机构下降至预定深度，氮气源则通过涡流管及其减压阀、流量计精确控制后，以微小气泡的形式均匀分散到玻璃液中，有效促进对流，提高熔化效率；在s3阶段，冷却机构的水冷管道内的冷却水持续循环流动，利用热交换原理有效吸收鼓泡机构和窑炉本体侧壁的热量，同时风扇组开始工作，通过增强空气流动，进一步加速冷却效果，并帮助排散窑炉外壁内产生的热气，确保窑炉内温度的稳定和设备的正常运行；在s4阶段，控制机构持续监测各温区的温度数据，并根据实际情况灵活调整加热机构和鼓泡机构的运行状态；一旦发现某温区温度过高，控制机构会迅速响应，通过增加冷却机构的冷却强度或调整鼓泡机构的氮气流量等措施，有效促进热量的分散和平衡，确保整个窑炉内温度的稳定性和均匀性；如果需要调整鼓泡深度以适应不同的生产需求，控制机构也会再次驱动电动升降单元进行升降调整，实现对鼓泡过程的精确控制。
28、本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
29、(1)提高熔化效率与产品质量：通过温度分区控制和鼓泡机构促进玻璃液对流，加速熔化过程，同时排除气体和杂质，显著提升熔化效率和玻璃纯净度；
30、(2)降低能耗与成本：精确调控各温区温度，优化加热和冷却效率，减少不必要的能耗，同时延长设备使用寿命，降低整体生产成本；
31、(3)增强系统稳定性与灵活性：冷却机构有效保护鼓泡机构，防止高温损坏，同时电动升降单元实现鼓泡深度灵活调节，确保系统稳定运行，适应不同生产需求。
1.一种多温区调控玻璃窑炉鼓泡与冷却装置，其特征在于，包括拱形的窑炉本体(1)，窑炉本体(1)内壁设置有耐高温层(2)，窑炉本体(1)划分为若干温区，每个温区各设置有一组温度传感器(4)；窑炉本体(1)上还安装有冷却机构(6)和鼓泡机构(7)，其中：
2.如权利要求1所述的多温区调控玻璃窑炉鼓泡与冷却装置，其特征在于，所述冷却机构(6)包括沿窑炉本体(1)两侧垂直布置的水冷管道，内部循环流动冷却水，通过热交换原理吸收鼓泡机构(7)和窑炉本体(1)侧壁的热量。
3.如权利要求2所述的多温区调控玻璃窑炉鼓泡与冷却装置，其特征在于，所述冷却机构(6)包括风扇组，风扇组安装于水冷管道上方，通过强制对流增强空气流动，加速冷却效果，同时帮助排散窑炉外壁内产生的热气。
4.如权利要求1所述的多温区调控玻璃窑炉鼓泡与冷却装置，其特征在于，所述鼓泡机构(7)包括氮气源、减压阀、流量计和涡流管，氮气源通过涡流管延伸至玻璃液内；涡流管上设置有减压阀和流量计，涡流管摸末端设置有多孔陶瓷喷头，多孔陶瓷喷头均匀分布有小孔，用于将氮气以微小气泡的形式均匀分散到玻璃液中，促进玻璃液的对流。
5.如权利要求1所述的多温区调控玻璃窑炉鼓泡与冷却装置，其特征在于，所述驱动机构(8)包括电动升降单元，采用液压缸驱动，用于实现鼓泡机构(7)相对窑炉本体(1)内的垂直升降，以适应不同深度玻璃液的鼓泡需求。
6.如权利要求1所述的多温区调控玻璃窑炉鼓泡与冷却装置，其特征在于，所述耐高温层(2)的顶部设置有碹顶防护层(3)，碹顶防护层(3)为防护薄弱处，用于补强耐高温层(2)、确保窑炉本体(1)内部的气密性。
7.如权利要求1所述的多温区调控玻璃窑炉鼓泡与冷却装置，其特征在于，所述窑炉本体(1)上还安装有控制机构和加热机构，控制机构实时接收各温区温度传感器(4)的数据，调整鼓泡机构(7)和加热机构，实现窑炉内温度的多温区调控；控制冷却机构(6)对鼓泡机构(7)进行冷却。
8.一种多温区调控玻璃窑炉鼓泡与冷却方法，采用如权利要求1-7任意一项所述的多温区调控玻璃窑炉鼓泡与冷却装置，其特征在于，包括如下步骤：
