JPH0248501B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ガラス溶解炉の始動時に使用される
排出ブツシユに関し、さらに詳しく言えば、非貴
金属材料から作られた排出ブツシユに関する。

ガラス繊維化プロセスに従つてガラスを溶かす
ために使用される新築あるいは再築された炉を始
動させるさい、溶解プロセスが安定化し、耐熱材
料の粒子のごとき組成上の不純物をシステムから
排除することが必要である。この期間の間、シス
テム中のガラスの溶湯は排出ブツシユを通つて排
出される。該排出ブツシユは、電気的に加熱され
てガラスを適正な粘度に保持するためのものであ
つて、一般に２つまたはこれより多くの大きい排
出孔を備えている。このことは、ガラス・フイラ
メントを生産するさいに使用される繊維化ブツシ
ユに設けられている非常に多数の小さい開口と異
なつている。

繊維化ブツシユは、通常、プラスチツクとロジ
ウムの合金のごとき貴金属から作られていて、貴
金属のコストと製造にかかるコストのため非常に
高価である。このようにコスト高ではあるが、寿
命は長く、このことは貴金属の腐食抵抗により可
能となつたものである。排出ブツシユも貴金属材
料から作られているが、このコスト高は納得され
ていない。なぜなら、１回に５日間から10日間だ
け間欠的に使用されるだけであるので、貴金属
は、長期にわたる非活動状態の間、使用されない
からである。したがつて、非貴金属材料から作ら
れた排出ブツシユが少なくとも排出作業が終るま
でガラスの溶湯にもとづく腐食に適切に耐えるこ
とができるなら、また所要温度まで前記排出ブツ
シユを加熱することができるのであれば、このよ
うな非貴金属材料から作られた排出ブツシユを使
用することは効果的なことである。

一般に貴金属製ブツシユといつしよに使用され
ている通常比較的厚い垂直方向に配置された突起
タイプのターミナルは、非貴金属製の排出ブツシ
ユをうまく電気的に加熱することができないこと
が明らかにされている。熱はブツシユのいたると
ころで均一に分散されないので、ブツシユの寿命
にとつて有害であるとともに、安定した使用状態
を促進することができないホツト・スポツトが生
じる結果となる。従来の形態の翼状耳部ターミナ
ルのごとき他のタイプのターミナルはいずれも、
満足するにたるものでないことが明らかにされて
いる。所要の加熱パターンを確保することが困難
であり、また良好な熱伝達を行なうことができる
よう十分に薄く作られているターミナルの耳部は
所定の期間電力供給クランプによつて生じる圧力
を受けたとき、曲がる傾向がある。曲げが生じな
いよう補強された比較的薄いターミナル耳部を使
用しようとするこころみは満足するものではな
い。なぜなら、耳部または該耳部が接続されてい
る金属製の細長片は非常に高い温度に耐えること
ができないだろうし、そうした時に燃えてしまう
おそれが常にあるからである。

本発明は、所要の温度レベルまで電気的に均一
にブツシユを加熱することができる形状とターミ
ナルの配置とを有する非貴金属材料製の排出ブツ
シユを提供することにより上述の問題を解消しよ
うとするものである。厚さの薄い挾持領域といつ
しよに熱の流れるより均一に分散させることが可
能な比較的広いターミナル耳部が使用されてい
る。そのほか、過度は炉の制御を必要とすること
なくガラスの溶湯を連続的に流動させることが可
能なよう重要な構成要素の寸法が設計されてい
る。

上記の目的とその他の特徴と観点ならびにいろ
いろな特徴は、以下の本発明の詳細な説明を精読
することにより容易に理解していただけよう。

以下、本発明の実施例を図解した図面を参照し
ながら本発明を詳細に説明する。

図面のうち第１図を参照すれば、図示されてい
ないガラス溶解装置につながつた開口または通路
１２の下に本発明の排出ブツシユ１０が取り付け
られている状態が図示されている。フランジ１４
が端壁１６から外に向かつて延在していて、通路
１２を取り囲んでいる耐熱性内張りの下側に当接
している。溶解炉の始動時、溶けたガラスは通路
１２を通つて排出ブツシユに流れる。しかるの
ち、溶けたガラスはブツシユに設けられた排出孔
２０を通つて流れる。ブツシユに設けられた排出
孔２０は底壁２４に設けられた孔より成り、該孔
はブツシユの底壁２４に、たとえば、溶接により
固定されたブロツク２２に設けれている類似寸法
の孔と整列した状態にある。

底壁２４の端部から外に向かつて下向きにター
ミナル耳部２６が延在しており、該ターミナル耳
部２６は底壁に溶接されていてもよいが、底壁と
一体ものであつて、底壁の面から所要の角度をな
して曲げ加工されていることが好ましい。使用
時、ターミナル耳部は、仮想線で示されているよ
うに、ブツシユに加熱電流を供給する水冷の電力
供給クランプに接続される。

第２図と第３図に示されているように、ブツシ
ユは、端壁１６と底壁２４に接続された側壁２８
を備えている。図面を見れば判るように、フラン
ジ１４は、側壁２８から延在しているとともに、
端壁１６からも延在しており、フランジのこれら
の部分は通路１２を取り囲んでいる耐熱性内張り
に当接している。ブツシユの壁２８により形成さ
れている湯だめまたは収容部の上部開口は、側壁
２８が接続されている底壁２４より大きいので、
側壁２８は底壁に向かつて傾斜していて、溶けた
ガラスが、流れの弱まりによる死点を形成する傾
向を減少させている。

底壁２４はこれまで使用されている比較的薄い
底壁と比べ十分に厚く、少なくとも厚さは6.35mm
（1/4″）であつて、これよりも厚いことが好まし
い。実際は、約7.9mm（5/16″）の厚さでも申し分
なく機能することが明らかにされている。このよ
うに壁が厚いことの特徴は、壁が露出していると
ころの非常に高い温度により生じる、焼けの危険
に抵抗ができることである。このように壁体が厚
いので、底壁とターミナル耳部を一体ものにする
ことが可能である。なぜなら。ターミナル耳部を
形成するよう曲げ加工されている底壁の部分が、
その厚さのため、使用の間の曲げ加工に抵抗する
ことができるからである。さもなければ、電力供
給クランプが作用する応力により使用の間の曲げ
が生じるおそれがある。独立した耳部を金属の細
長片に溶接するよりもむしろ金属の細長片を曲げ
加工した耳部を形成することによつて、製造コス
トは減少し、溶接により生じる弱い領域をなくす
ことができる。耳部が底壁と形成する角度はスペ
ースの要求条件に従つて変わるが、45゜の角度で
あれば電力供給クランプを取り付けることができ
るとともに、ターミナル耳部を弱めないことが明
らかにされている。排出ブツシユ全体を製作する
上から要求されていることは、２つの側壁と２つ
の端壁に形状が一致している非貴金属の板材が底
壁２４と耳部２６を形成している細長片に溶接さ
れることである。排出孔は底壁と該底壁の下側に
溶接されたプロツク２２から孔あけされなければ
ならないので、ブロツクの孔は底壁に設けられた
孔と整列していることはもちろんのことである。

加熱のパターンが通常、ターミナル耳部が厚く
作られているときに更に集中されるものであると
はいえ、熱分散の所要のパターンをこのように配
置構成することにより提供することができる。こ
の現象は、本発明の２つの特徴によるものであ
る。まず、ターミナル耳部と底壁は比較的広く
て、約38.1mm（１−1/2″）より大きい。この幅は
従来使用されているブツシユの翼状耳部ターミナ
ルの幅よりかなり大きい。実際には44.5mm（１−
１／３″）の幅が使用して満足することができるもの
であることが明らかにされている。第２に、各タ
ーミナル耳部の端部は、電力供給クランプ取付金
具をり付けるため、厚さが薄いことである。第４
図に示されているように、ターミナル耳部２６
は、ターミナル耳部の本体部分の厚さに比べ厚さ
が非常に薄い。実際には、せいぜい12.7mm（2/
４″）というターミナル耳部はターミナル耳部の主
部の約半分より薄い厚さにフライス加工されてい
る。3.2mm（1/8″）の厚さも実際上使用に供する
ことができることが明らかにされている。この比
較的薄い部分は、電力供給クランプにより生じる
応力の作用をうけたとき、端部が曲がることはな
いが、ターミナル耳部が薄い場合のように加熱電
流をブツシユに分散させることができることが明
らかにされている。ターミナル耳部の比較的薄い
クランプ耳付部３０の焼けは、水冷式のクランプ
を使用して、この領域を金属の溶解または焼けが
生じる温度より低く保持することにより防止する
ことができる。

本発明のブツシユは２個の排出孔を必要とする
だけである。もし排出孔が大きすぎると、流動を
制御することが非常に困難である。適正な作業に
必要とされる粘度よりガラスの粘度が高い場合で
も、溶けたガラスは、非常に速い速度で前記孔を
通つてあふれ出す傾向がある。非常に多くの排出
孔を設けたときにみられるように、孔が非常に小
さい場合、所要の粘度にガラス保持するため、所
要の温度より高い温度が必要である。いずれの場
合でも、溶けたガラスの正しい流動を促進すると
ともに、ガラス溶解装置を正しく制御することに
よりブツシユの温度を制御しようとするよりもむ
しろ所要のレベルに温度を保持することができる
状態を排出ブツシユに与えることができることが
非常に好ましい。比較的大きい直径をもつた２つ
の排出孔を使用することにより所要に使用状態を
確保することができることが明らかにされてい
る。実際には、15.9mm（5/8″）の孔を使用するこ
とにより満足な結果が得られることも明らかにさ
れている。

本発明に係るブツシユは従来の排出ブツシユの
基本設計と全体的に類似しているので、ブツシユ
に続いている通路とブツシユ取り付け手段の寸法
はつねに同じものに維持することができる。その
他の非貴金属材料を使用ることができるが、イン
ターナシヨナル・ニツケル社により、生産されて
いて、クロムとニツケルと鉄を含有した市販の合
金であるインコネル600が好ましい材料である。

上述のように、本発明のブツシユは、ブツシユ
となる構成要素を寸法通りに切削加工し、これら
の構成要素を溶接することによりブツシユを容易
に製作することができる。構成要素の相対的な厚
さはそのおりおりに変えることができるが、本発
明の好適した実施例においては底壁とターミナル
耳部の厚さは7.9mm（5/16″）であり、側壁と端壁
とフランジの厚さは1.6mm（1/16″）であつた。こ
のブツシユは予想以上に腐食に耐えることがで
き、２社あるいはそれ以上の会社で使用すること
ができることが明らかにされている。

本発明が単純ではあるが効果的な排出ブツシユ
の設計を提供するものであつて、非貴金属材料か
ら作ることができることは理解していただけたで
あろう。好適した実施例について本発明を説明し
たが、本発明の精神と範囲を逸脱しない限り、本
発明の設計に特定な変更を加えてさしつかえない
ことは自明のことである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る排出ブツシユを取り付
けた状態を図解した部分断面図。第２図は、ブツ
シユを下から目視した平面図、第３図は、ブツシ
ユの端部立面図、第４図は、ブツシユのターミナ
ル耳部の部分拡大図であつて、挾持領域の肉薄部
を図示したものである。 １０……排出ブツシユ、１２……開口、１４…
…フランジ、１６……端壁、２０……排出孔、２
２……ブロツク、２４……底壁、２６……ターミ
ナル耳部、２７……電力供給クランプ、２８……
側壁、３０……クランプ取付部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ガラス溶解装置からガラスの溶湯を排出する
   ために使用される電気的に加熱するようにされた
   非貴金属製排出ブツシユであつて、 ガラスの溶湯を受け入れる容器を形成するよう
   導電性の側壁と端壁に比較的厚い導電性の底壁が
   構造的に接続されていて、該底壁の厚さが該側壁
   と該端壁の厚さより大幅に大きくなつており、 該側壁の上端部が該底壁の幅より広く隔置され
   ていて、該側壁がその容器の上端から該底壁に向
   かつて収斂しており、 該底壁が排出孔を備えていて、該排出孔を通つ
   てガラスの容湯が流れるようになつており、 該底壁の両端からその底壁に関し所定の角度を
   なして延在している導電性の比較的厚いターミナ
   ル耳部が設けられ、 各ターミナル耳部が主本体部分と端部とを備え
   ており、 該ターミナル耳部の端部がそのターミナル耳部
   の主本体部分の厚さに比べ大幅に厚さが薄く、ブ
   ツシユに加熱用の電流を供給するため電力供給ク
   ランプを受け入れるようにされていることを特徴
   とする改良された排出ブツシユ。 ２ 上記ターミナル耳部の主本体部分の厚さが上
   記底壁の厚さとほぼ同じであることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項に記載の排出ブツシユ。 ３ 上記底壁と上記ターミナル耳部の主本体の厚
   さが約7.9mm（5/16″）であり、該ターミナル耳部
   の端部の厚さが約3.2mm（1/8″）であることを特
   徴とする特許請求の範囲第２項に記載の排出ブツ
   シユ。 ４ 上記ターミナル耳部が上記底壁と一体もので
   あつて、該底壁の幅と同じ幅を有するとともに、
   その底壁の面から曲げ加工されていることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項に記載の排出ブツシ
   ユ。 ５ 上記ターミナル耳部が上記底壁に関し約45゜
   の角度をなしていることを特徴とする特許請求の
   範囲第４項に記載の排出ブツシユ。 ６ 上記底壁と上記ターミナル耳部の幅が38.1mm
   （１ 1/2″）より大きいことを特徴とする特許請求
   の範囲第４項に記載の排出ブツシユ。 ７ 上記底壁と上記ターミナル耳部の幅が約44mm
   （１ 3/4″）であることを特徴とする特許請求の範
   囲第６項に記載の排出ブツシユ。 ８ 上記非貴金属材料がニツケルとクロムと鉄よ
   り成ることを特徴とする特許請求の範囲第１項に
   記載の排出ブツシユ。