太陽能中高溫集熱管專用中性硼硅玻璃管及其制作方法
【專利摘要】一種太陽能中高溫集熱管專用中性硼硅玻璃管及其制作方法，屬于玻璃管產品制作【技術領域】，旨在解決現有的太陽能中高溫集熱管所用中性硼硅玻璃管制作工藝技術難度大，尚不能規模化生產制作的問題。它所用原料的重量配比為二氧化硅71～77.1份、三氧化二鋁5.2～7.1份、三氧化二硼8.2～11.6份、氧化鈣0.5～2.4份、氧化鉀0.5～7.4份、氧化鈉5.0～7.6份、氧化鋰0.2～1.0份，制作方法包括原料配制、玻璃熔制、玻璃管成型、精切圓口、檢驗包裝的全電熔垂拉法拉制成的管直徑為71—150mm的太陽能中高溫集熱管專用中性硼硅玻璃管。其制作方法簡單可行，適于規模化生產，適用作太陽能中高溫集熱管等。
【專利說明】太陽能中高溫集熱管專用中性硼硅玻璃管及其制作方法

【技術領域】
[0001]本發明屬于一種玻璃管產品制作【技術領域】一種太陽能中高溫集熱管及其制作方法。

【背景技術】
[0002]太陽能中高溫集熱管是將光能轉化為熱能的關鍵部件，太陽能中高溫集熱系統中通常又都采用玻璃真空集熱管作為接收器，因此，隨著太陽能的不斷開發和廣泛應用，中高溫集熱管和太陽能光熱利用裝備的產業化發展，對太陽能集熱器所用中高溫集熱玻璃管的技術要求也越來越高。在公知的技術中，現有的太陽能真空集熱管主要采用的是高硼硅玻璃管，利用其良好的透光性、機械性性能；而直徑70 mm -150 mm的一級耐水中性硼硅玻璃管作為太陽能光熱用中高溫集熱玻璃管，其透光率、化學穩定性及機械強度、抗沖擊性優于其它玻璃亦包括高硼硅太陽能真空集熱玻璃管，并且又能夠有效解決與可發合金的封接與有效融合問題，但現有的太陽能中高溫集熱管所用中性硼硅玻璃管制作工藝繁復，技術難度大，規模化生產制作受到限制。


【發明內容】

[0003]為了克服現有技術的不足，解決現有的太陽能中高溫集熱管所用中性硼硅玻璃管制作工藝技術難度大，尚不能規模化生產制作的問題。本發明之目的是提供一種制作工藝方法簡單可行，技術水平先進，適于規模化生產制作的新型太陽能中高溫集熱管專用中性硼硅玻璃管及其制作方法。
[0004]本發明解決上述問題所采用的技術方案是:
[0005]一種太陽能中高溫集熱管專用中性硼硅玻璃管，其特征是，該玻璃管所用原料的重量配比為:二氧化硅(S12) 71~77.1份、三氧化二鋁(Al2O3) 5.2~7.1份、三氧化二硼(B2O3) 8.2~11.6份、氧化鈣(CaO)0.5~2.4份、氧化鉀(K2O) 0.5~7.4份、氧化鈉(Na2O) 5.0~7.6份、氧化鋰(L1) 0.2~1.0份，采用全電熔垂拉法拉制成的管直徑為71—150mm、壁厚為1.5 — 20mm、長度為500—6000mm的太陽能中高溫集熱管專用中性硼硅玻璃管。
[0006]上述的太陽能中高溫集熱管專用中性硼硅玻璃管，所述該玻璃管的制作方法為:
[0007]1.原料配制:按照上述原料配比，混合配制好的配合原料，采用微機自動控制各種原料的精度和混料均勻度，通過輸送機械輸傳送至玻璃熔制工序的熔爐前；
[0008]?.玻璃熔制:通過自動拋料手，將配制好的配合料，按規定的要求和程序，加入玻璃熔爐。用全電熔的方法，將玻璃液加熱到1400°C —1700°C，完成中性硼硅玻璃的熔化、澄清、均化，再通過流液洞、上升道、料道，將玻璃液冷卻至1200—135(TC后，流入料盆；
[0009]ii1.玻璃管成型:料盆玻璃液通過直徑160mm—450mm的端頭后，由垂直牽引機拉制成Φ71-150_的太陽能中高溫集熱管專用中性硼硅玻璃管；
[0010]iv.精切圓口:將拉制成型的玻管按設計的規格要求，采用玻璃管切割裝置進行切割后，再輸送到專用圓口機上燒圓；
[0011]V.檢驗包裝:產品經回轉式中性硼硅玻璃瓶退火爐退火后和在線激光測徑儀、外觀檢驗合格后，進行產品包裝。
[0012]上述的太陽能中高溫集熱管專用中性硼硅玻璃管制作方法，用上述制作方法所制作的直徑71 — 150mm、壁厚為1.5 — 20mm、長度為500—6000mm的太陽能中高溫集熱管專用中性硼硅玻璃管20— 300°C線膨脹系數為4.1—6.2X10^.。
[0013]本發明是經過上百次地調整堿金屬和堿土金屬的配比進行優選出的本技術方案，解決了中性硼硅玻璃在垂拉過程中的料性問題；經過幾十次調整端頭直徑和角度，解決了直徑達到設計要求；經過風冷、水冷盤管等多種成型冷卻方式的試驗，解決了橢圓度、偏壁度的尺寸問題。
[0014]由于本發明設計實施了上述技術方案，有效地解決了現有的太陽能中高溫集熱管所用中性硼硅玻璃管制作工藝技術難度大，尚不能規模化生產制作的問題。亦經過上百次的試驗和實際試用表明，它與現有技術相比，具有制作方法簡單可行，技術水平先進，適于規模化生產制作，所拉制的中性硼硅玻璃管其透光率、化學穩定性及機械強度、抗沖擊性好，且與可伐合金具有良好的融合性，方便封接作業，封接后殘余應力小，耐水性能好，可抵抗在自然環境下的雨雪、潮濕、酸雨等的侵蝕，有良好的抗霉變性能，其機械強度高，可抵抗冰雹、風沙等的沖擊，全波長透過率高達91 %以上，能提高光熱轉換效率等優點，適用作太陽能中高溫集熱管，以及其它適用型中高溫集熱管等。

【具體實施方式】
[0015]下面結合實施例對本發明作進一步詳細描述。
[0016]實施例1
[0017]本實施例的中性硼硅玻璃管所用原材料的重量配比為:二氧化硅75kg、三氧化二招6.7kg、三氧化二硼9.0kg、氧化鈣0.8kg、氧化鉀3.5kg、氧化鈉6.6kg、氧化鋰0.8kg。
[0018]制作方法為:
[0019]1.原料配制:按照上述原料配比，混合配制好的配合原料，采用微機自動控制各種原料的精度和混料均勻度，通過輸送機械輸傳送至玻璃熔制工序的熔爐前；
[0020]?.玻璃熔制:通過自動拋料手，將配制好的配合料，按規定的要求和程序，加入玻璃熔爐。用全電熔的方法，將玻璃液加熱到1500°C，完成中性硼硅玻璃的熔化、澄清、均化，再通過流液洞、上升道、料道，將玻璃液冷卻至1250°C后，流入料盆；
[0021]ii1.玻璃管成型:料盆玻璃液通過直徑300mm的端頭后，由垂直牽引機拉制成直徑76_、壁厚為2.0_、長度為3000_的太陽能中高溫集熱管專用中性硼娃玻璃管I型；
[0022]iv.精切圓口:將拉制成型的玻管按設計的規格要求，采用玻璃管切割裝置進行切割后，再輸送到專用圓口機上燒圓；
[0023]V.檢驗包裝:產品經回轉式中性硼硅玻璃瓶退火爐退火后和在線激光測徑儀、外觀檢驗合格后，進行產品包裝。
[0024]上述中性硼硅玻璃管制作方法所制作的中性硼硅玻璃管I型，經檢驗200°C線膨脹系數為4.1 X ΙΟΙ-1’。
[0025]實施例2
[0026]本實施例的中性硼硅玻璃管所用原料的重量配比為:二氧化硅(S12) 150kg、三氧化二鋁(Al2O3) 13kg、三氧化二硼(B2O3) 20kg、氧化鈣(CaO) 3.0kg、氧化鉀(K2O) 10kg、氧化鈉(Na2O) 14kg、氧化鋰(L1) 1.0kg。
[0027]制作方法為:
[0028]1.原料配制:按照上述原料配比，混合配制好的配合原料，采用微機自動控制各種原料的精度和混料均勻度，通過輸送機械輸傳送至玻璃熔制工序的熔爐前；
[0029]?.玻璃熔制:通過自動拋料手，將配制好的配合料，按規定的要求和程序，加入玻璃熔爐。用全電熔的方法，將玻璃液加熱到1500°C，完成中性硼硅玻璃的熔化、澄清、均化，再通過流液洞、上升道、料道，將玻璃液冷卻至1300°C后，流入料盆；
[0030]ii1.玻璃管成型:料盆玻璃液通過直徑300mm的端頭后，由垂直牽引機拉制成直徑80mm、壁厚為2.0mm、長度為4000mm的太陽能中高溫集熱管專用中性硼娃玻璃管II型；
[0031]iv.精切圓口:將拉制成型的玻管按設計的規格要求，采用玻璃管切割裝置進行切割后，再輸送到專用圓口機上燒圓；
[0032]V.檢驗包裝:產品經回轉式中性硼硅玻璃瓶退火爐退火后和在線激光測徑儀、外觀檢驗合格后，進行產品包裝。
[0033]上述中性硼硅玻璃管制作方法所制作的中性硼硅玻璃管II型，經檢驗200°C線膨脹系數為5.2 X 1^r1'O
[0034]實施例3
[0035]本實施例中性硼硅玻璃管所用原料的重量配比為:二氧化硅(S12) 74kg、三氧化二招(Al2O3)60kg、三氧化二硼(B2O3) 10kg、氧化鈣(CaO) 1.8kg、氧化鉀(K20)6.5kg、氧化鈉(Na2O) 7.5kg、氧化鋰(L1)0.9kg。
[0036]制作方法為:
[0037]1.原料配制:按照上述原料配比，混合配制好的配合原料，采用微機自動控制各種原料的精度和混料均勻度，通過輸送機械輸傳送至玻璃熔制工序的熔爐前；
[0038]?.玻璃熔制:通過自動拋料手，將配制好的配合料，按規定的要求和程序，加入玻璃熔爐。用全電熔的方法，將玻璃液加熱到1550°C，完成中性硼硅玻璃的熔化、澄清、均化，再通過流液洞、上升道、料道，將玻璃液冷卻至1300°C后，流入料盆；
[0039]ii1.玻璃管成型:料盆玻璃液通過直徑400mm的端頭后，由垂直牽引機拉制成直徑100mm、壁厚為3.5_、長度為5000_的太陽能中高溫集熱管專用中性硼娃玻璃管III型；
[0040]iv.精切圓口:將拉制成型的玻管按設計的規格要求，采用玻璃管切割裝置進行切割后，再輸送到專用圓口機上燒圓；
[0041]V.檢驗包裝:產品經回轉式中性硼硅玻璃瓶退火爐退火后和在線激光測徑儀、外觀檢驗合格后，進行產品包裝。
[0042]上述制作方法所制作的太陽能中高溫集熱管專用中性硼硅玻璃管III型，經檢驗200°C線膨脹系數為5.5 X 1^r1'。
[0043]實施例4
[0044]本實施例的中性硼硅玻璃管所用原料的重量配比為:二氧化硅(S12) 155kg、三氧化二鋁(Al2O3) 120kg、三氧化二硼(B2O3) 18kg、氧化鈣(Ca0)4kg、氧化鉀(K2O) 11kg、氧化鈉(Na2O) 13kg、氧化鋰(L1) 1.2kg。
[0045]制作方法為:
[0046]1.原料配制:按照上述原料配比，混合配制好的配合原料，采用微機自動控制各種原料的精度和混料均勻度，通過輸送機械輸傳送至玻璃熔制工序的熔爐前；
[0047]?.玻璃熔制:通過自動拋料手，將配制好的配合料，按規定的要求和程序，加入玻璃熔爐。用全電熔的方法，將玻璃液加熱到1500°C，完成中性硼硅玻璃的熔化、澄清、均化，再通過流液洞、上升道、料道，將玻璃液冷卻至1300°C后，流入料盆；
[0048]ii1.玻璃管成型:料盆玻璃液通過直徑400mm的端頭后，由垂直牽引機拉制成為直徑125_、壁厚為8.0_、長度為6000mm的太陽能中高溫集熱管專用中性硼娃玻璃管IV型；
[0049]iv.精切圓口:將拉制成型的玻管按設計的規格要求，采用玻璃管切割裝置進行切割后，再輸送到專用圓口機上燒圓；
[0050]V.檢驗包裝:產品經回轉式中性硼硅玻璃瓶退火爐退火后和在線激光測徑儀、外觀檢驗合格后，進行產品包裝。
[0051]上述制作方法所制作的太陽能中高溫集熱管專用中性硼硅玻璃管IV型，經檢驗300°C線膨脹系數為4.7X ΚΤ? 1’。
[0052]實施例5
[0053]本實施例的中性硼硅玻璃管所用原料的重量配比為:二氧化硅(S12) 760kg、三氧化二鋁(Al2O3) 60kg、 三氧化二硼(B2O3) 100kg、氧化鈣(CaO) 10kg、氧化鉀(K2O) 60kg、氧化鈉(Na2O) 60kg、氧化鋰(L1) 8kg。
[0054]制作方法為:
[0055]1.原料配制:按照上述原料配比，混合配制好的配合原料，采用微機自動控制各種原料的精度和混料均勻度，通過輸送機械輸傳送至玻璃熔制工序的熔爐前；
[0056]?.玻璃熔制:通過自動拋料手，將配制好的配合料，按規定的要求和程序，加入玻璃熔爐。用全電熔的方法，將玻璃液加熱到1600°C，完成中性硼硅玻璃的熔化、澄清、均化，再通過流液洞、上升道、料道，將玻璃液冷卻至1350°C后，流入料盆；
[0057]ii1.玻璃管成型:料盆玻璃液通過直徑450_的端頭后，由垂直牽引機拉制成為直徑150_、壁厚為15_、長度為6000_的太陽能中高溫集熱管專用中性硼娃玻璃管V型；
[0058]iv.精切圓口:將拉制成型的玻管按設計的規格要求，采用玻璃管切割裝置進行切割后，再輸送到專用圓口機上燒圓；
[0059]V.檢驗包裝:產品經回轉式中性硼硅玻璃瓶退火爐退火后和在線激光測徑儀、外觀檢驗合格后，進行產品包裝。
[0060]上述制作方法所制作的太陽能中高溫集熱管專用中性硼硅玻璃管V型，經檢驗300°C線膨脹系數為6.5X ΚΤ? 1’。
【權利要求】
1.一種太陽能中高溫集熱管專用中性硼硅玻璃管，其特征是，該玻璃管所用原料的重量配比為:二氧化硅71~77.1份、三氧化二鋁5.2~7.1份、三氧化二硼8.2~11.6份、氧化?丐0.5~2.4份、氧化鉀0.5~7.4份、氧化鈉5.0~7.6份、氧化鋰0.2~1.0份,采用全電熔垂拉法拉制成的管直徑為71—150mm、壁厚為1.5一10mm、長度為500—6000mm的太陽能中高溫集熱管專用中性硼硅玻璃管。
2.根據權利要求1所述的太陽能中高溫集熱管專用中性硼硅玻璃管，其特征是，該玻璃管的制作方法為: i.原料配制:按照上述原料配比，混合配制好的配合原料，采用微機自動控制各種原料的精度和混料均勻度，通過輸送機械輸傳送至玻璃熔制工序的熔爐前； ?.玻璃熔制:通過自動拋料手，將配制好的配合料，按規定的要求和程序，加入玻璃熔爐。用全電熔的方法，將玻璃液加熱到1400—1600°C，完成中性硼硅玻璃的熔化、澄清、均化，再通過流液洞、上升道、料道，將玻璃液冷卻至1200—135(TC后，流入料盆； ii1.玻璃管成型:料盆玻璃液通過直徑160— 450mm的端頭后，由垂直牽引機拉制成Φ71-150_的太陽能中高溫集熱管專用中性硼硅玻璃管； iv.精切圓口:將拉制成型的玻管按設計的規格要求，采用玻璃管切割裝置進行切割后，再輸送到專用圓口機上燒圓； V.檢驗包裝:產品經回轉式中性硼硅玻璃瓶退火爐退火后和在線激光測徑儀、外觀檢驗合格后，進行產品包裝。
3.根據權利要求2所述的太陽能中高溫集熱管專用中性硼硅玻璃管制作方法，其特征是，用上述制作方法所制作的太陽能中高溫集熱管專用中性硼硅玻璃管線膨脹系數為。 4.1—6.1X KT6IT1' (20—3000C )。
【文檔編號】C03B15/14GK104176931SQ201410347615
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年7月21日 優先權日:2014年7月21日
【發明者】王煥一, 王曉亮, 段玉新, 羅來平, 陳義梅 申請人:滄州四星玻璃制管有限公司