JPH06321544A - ガラスを溶融させるための装置及び方法 - Google Patents
ガラスを溶融させるための装置及び方法Info
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Abstract
スロートの寿命の向上を可能にするガラス溶融炉を提供
する。 【構成】 本発明のガラス溶融炉1は、ガラスのレベル
を越えて上向きに延びる上部18と、溶融ガラスに完全に
浸るようにされ、溶融ガラスによる腐食に耐える金属ま
たは金属の合金で製作された面を有する下部17とを有す
る可動性の遮断壁16によって上部が画定される排出スロ
ート11を備えた、溶融用の区画を含む。
Description
融、特にジュール効果によって発生する熱によるガラス
の溶融のための電気溶融炉および方法に関する。
気炉のうち、いわゆるコールドクラウン溶融炉またはキ
ューポラは、ガラス化可能な材料の固体組成物を上から
供給して、溶融ガラス浴または溶融物(メルト)を完全
に覆う上層を形成し、製造されたガラスを炉の下方部分
からスロートを通して抜き出し、次いで清澄室であるこ
とができる次の室に送り、そして状態調整処理を行うも
のである。
℃程度の高いガラス温度で炉を操作する場合に起る問題
は、スロートを画定する耐火物、特にスロートの上部を
画定する耐火物が急速に摩耗することである。
を制限するのを可能にする冷却系を使用するにもかかわ
らず、この耐火物は、一般に炉の他の耐火性構成要素よ
りも早く交換しなければならない。このような交換に
は、炉を停止する必要があり、あるいは少なくとも高温
度で修理できるとしても、生産を停止することを必要と
する。
火性部品は、一般に最大寸法が制限され、そのためスロ
ートの断面自身の寸法が制限される。従って、製造され
たガラスを抜き出す開口としてそのようなスロートを使
用する炉については、溶融能力に制限があって、これは
一般に200トン/日を超えない。本発明は上記の欠点
を解消することを目的とする。
提案するのは、コールドクラウンを有し、ガラス化可能
な材料を電気的に溶融させるための炉であって、実質的
に水平な床と、製造されたガラスを抜き出しそしてそれ
を下流の区画へ通過させるための浸漬されたスロートの
形態の出口とを有する、電極を備えた溶融のための区画
を含み、上記のスロートは少なくとも上部を、溶融ガラ
スを覆う、上に浮いた組成物のレベルより上方のレベル
に向かって上向きに延びる上部と、溶融ガラスに完全に
浸るようにされ、且つ溶融ガラスによる腐食に耐える金
属から製作された面を有する下部とを有する可動性の遮
断壁(バリヤ)によって画定されているものである。
は、遮断壁が炉の運転を停止することなく炉から取り出
される可能性を意味するものと理解される。この可動性
は、有利には、横方向の可動性よりも実現するのが容易
である垂直方向の可動性である。本発明の好ましい態様
によれば、可動性の遮断壁は高さを調整可能なものであ
る。
いう用語は、同じ遮断壁をスロートの下方の面のレベル
に関して変動可能なレベルに配置することができ、その
結果炉の排出断面を変えることが可能であることを意味
する。
の下部、少なくともその面、有利には遮断壁の下部の厚
さ全体を構成する金属は、特に、モリブデン、タングス
テン、ロジウム含有白金、または機械的強度と溶融ガラ
スによる腐食に関して同等の特性を有する金属から選ば
れる。好ましくは、特に経費の理由から、モリブデンの
構成要素が選ばれる。
遮断壁を使用する出口端は、炉の寿命を延ばすのを可能
にするばかりでなく、溶融速度の変更および/またはガ
ラス製造用組成物の変更に対して炉が目ざましく適合す
るのも可能にする。
とによって、遮断壁の寿命は長くなり、そしてその間を
通じて遮断壁は完全に申し分のない且つ中断のない炉の
運転を可能にする。可動性である結果として、遮断壁は
取り外して数時間で同等の遮断壁と交換することがで
き、従ってこの交換によるガラスの損失は制限される。
このガラスの損失は、相次ぐ隣接した二つの遮断壁の位
置を設けることで完全に避けることもできる。そのよう
な構成にあっては、第一の遮断壁と同一の第二の遮断壁
を第一の遮断壁を取り外す前に配置することができる。
は適切なモリブデンの厚さを有する層により被覆された
少なくとも1枚の金属プレートまたは全体にモリブデン
で作られた少なくとも1枚のプレートで構成される。高
温での金属が膨張する問題を解決するためには、ガラス
の流動に耐え且つ金属の膨張を吸収することができる適
切なクリアランスを有するように遮断壁の中央で横方向
に互いに重なる2枚のモリブデンプレートを用いて下部
を形成することが有利である。
よい。この厚さは遮断壁の過度の変形を防ぐのに十分な
ものである。
遮断壁が少なくとも1枚の金属プレートから形成される
場合に遮断壁の下部の構造を補強するために、横の端
部、すなわち厚さがより厚い側部を備えた遮断壁を設計
することことが有利である。例えば、下部にはその二つ
の側部にプレートの厚さよりも大きい直径の円筒を備え
つけることができ、金属プレートの側部は部分的にはめ
込まれて膨張を可能にする十分なクリアランスを有す
る。
の円筒は、少なくともそれらの上部を内部から冷却する
ことができ、これには遮断壁の横の側部とスロートの側
壁との間をガラスが通過するのを防ぐとともに、これら
の側壁を急速な腐食に対して保護するという利点があ
る。
下部を、溶融ガラスによる腐食に耐える金属、有利には
モリブデンで作製された、直径が一般に50mmを超える
接合された垂直の円筒の集成体により形成することがで
きる。
は、標準的に、溶融区画の表面にガラス製造用の組成物
を保持する機能を有する。それは十分な高さに及んで延
びて、上に浮かぶガラス製造用組成物の上方のレベルよ
り上に向かって突き出し、そして一般に、この上に浮か
ぶ組成物の下方のレベルを超えて下向きに突き出す。遮
断壁の一つの構成においては、それは少なくとも一つの
実質的に平行六面体状の耐火ブロックにより形成され
る。
動性と必要な場合にはそれを取り出すのとを保証するの
を可能にするフックのような手段あるいは他の把持手段
も備えつけられる。
構成要素、例えば重ねられたU字状の冷却管から形成さ
れ、それらの水平に配置された底部は、上に浮いた固体
組成物のレベルの両側に延びる、遮断壁の上部の中央領
域を構成する。これらの冷却管は、耐熱鋼、ステンレス
鋼または単純に軟鋼から製作することができ、あるいは
他の金属合金から製作することができる。それらは金属
プレートで保護することができ、あるいは別の態様にお
いては、ガラス化可能な塗料またはエナメルであること
ができる被覆で保護することができる。
下部は少なくとも2枚のモリブデンプレートで構成さ
れ、これらは部分的に重なり、そして遮断壁の二つの横
の側部を形成する、やはりモリブデン製の二つの端部円
筒で終える。これらの二つの円筒の上には、遮断壁の上
部に属す冷却用の円筒が載り、そしてそれらは内部を例
えば水が通過しそして上部の他の構成要素を構成するU
字状の冷却管を囲む。これらの円筒と冷却管は、例え
ば、耐熱鋼またはステンレス鋼で製作することができ
る。モリブデンプレートは、遮断壁の上部の構成要素に
支えられる支持部品により保持される。
は、スロートの耐火物の側壁でシールするのを保証し
て、遮断壁と耐火物の側壁との間をガラスが流れるのを
防止する。
の側部を構成する円筒は二つの独立した冷却循環路、す
なわち円筒の下方の端部の近くに入り込む第一の循環路
あるいはいわゆる内部循環路であって、その機能が集成
体の機械的強度を保証することであるもの、および本質
的に遮断壁の上部に配置されて遮断壁の上部と下部との
間の分離レベルで終える第二の循環路あるいは外部循環
路であって、その主な機能がガラスを遮断壁と炉の出口
の側壁との間で固まらせることであるものを有する。
向の可動性を可能にする把持手段を設け、その調整と抜
き出しはこれが必要なことを明らかにするはずである。
超えて下向きに延ばす場合には、それらは、プレートの
下のガラスの通過高さを自然に画定するようにスロート
の下面に直接載せることができる。
ないで上部の前方に配置され、そして上に浮いた組成物
の厚さのうちの少なくとも一部に相当する深さにわたっ
てタンクに浸漬される耐火性の構成要素により上に浮い
た組成物から保護することができる。このようにして、
遮断壁を取り外す場合および第一の遮断壁を取り外す前
に第二の遮断壁を配置する場所がない場合には、組成物
はこの耐火性の構成要素により部分的に阻止される。
れ、そしてそれは炉の床の延長に位置することができ、
また有利には床のレベルより上のレベルに配置される。
この下面が床のレベルより上のレベルにある場合、この
配置は所定の高さの出口開口についてそれほど高くなく
てより経済的な遮断壁を使用するのを可能にする。
壁に対して直角に配置されるが、この側壁に対して傾け
た配置にすることも可能であろう。
組成物を溶融ガラスの上に供給してその溶融ガラスを完
全に覆う上層を形成し、そして製造されたガラスを、幅
と高さに関して断面の縮小した、溶融速度および/また
はガラス製造用組成物に応じて高さを調整可能なスロー
トまたは開口を通して抜き出す、ガラス化可能な材料の
電気溶融法にも関する。
たガラスのための排出口は溶融ガラス集合体の高さの実
質的に中間の高さに位置する。
ることと結びついた本発明による遮断壁のもう一つの利
点は、それが、耐火性の排出スロートを従来のやり方で
備えつけた炉で同じガラス組成物のために通常使用され
ている溶融温度よりも高い溶融温度で炉を運転するのを
可能にすることである。高温で、例えばソーダ−石灰−
シリカガラスについて言えばおよそ1550℃で溶融するこ
とによって、後の清澄操作をなくすこと、そして溶融区
画から製造されたガラスを成形ステーションへ移すため
の流路に直接進ませることが可能になる。
の間の通路を画定する構成要素として先に明らかにされ
た特徴を備えた遮断壁にも関する。区画という用語は、
ガラス成形装置へ供給する炉の任意の部分を意味する。
これは、実際の溶融が行われる区画でもよく、清澄用の
区画でもよく、状態調節用の区画でもよく、あるいは流
路でもよい。
に、炉の排出スロートの少なくとも上部を画定するため
に使用される。それはまた、溶融ガラスのための通路を
画定することが必要ないずれの場所でも、またその可動
性と交換の容易さを有利に利用することができる全ての
用途において、有効に使用することもできる。遮断壁に
よりもたらされる画定は、通路の上部のために、もしく
は下部のために、あるいは実際に両方の部分のために得
ることができ、このとき遮断壁は、溶融ガラスの通過を
保証するためにその下部と上部との間に位置する開口を
有する。
℃を超えるガラスのために炉の開口の排出スロートの少
なくとも上部を画定するのに有効に利用することもでき
る。
の図面を参照して行う以下の限定しない態様の説明から
理解することができる。
クラウン溶融炉またはキューポラを模式的に示してい
る。この炉は、溶融タンク1を含み、これは耐火性の壁
2,3,4,5および耐火性の床6で画定され、この床
に1列当り3個の電極7が2列直立している。これらの
電極は図示しない電源に接続して、個々の電極間に実質
的に均一にエネルギーを分配するようにする。こうし
て、溶融物の温度は個々の領域において実質的に同一の
値となるように調節することができる。ガラス化可能な
材料の組成物8は、図示しない分配器によって炉の上部
に供給され、溶融ガラスの上に浮遊層9を形成する。製
造された溶融ガラス10は浸漬されたスロート11によ
りタンク1から抜き出される。このスロートは、床のレ
ベルより高いレベルに配置された底部の障壁12によっ
て下部を画定され、下流の区画15に属する二つの垂直
壁13,14によって側部を画定され、そして可動性で
あって高さを調整可能な遮断壁16によって上部を画定
される。製造されたガラスの抜き出しは、図に示す矢印
の方向に行われる。この遮断壁16は、後に一層詳細に
記載するが、その下部17は全体として溶融ガラスに浸
漬し、その上部18は、場合によってはガラス化可能な
材料組成物の浮遊層の直ぐ下流に配置された耐火性の構
成要素40とともに、ガラス化可能な材料組成物の浮遊
層を止どめる。また、この上部は、遮断壁を垂直に移動
させて抜き出すことを保証する装置につなぐのを可能に
する手段19を備えてなる。
態様を示している。この遮断壁は、スロートの他の構成
要素とともに通常の操作位置で示されているが、その下
部17は、溶融ガラスの腐食に耐える金属、特にモリブ
デン製の2枚のプレート20,21により構成される。
これらのプレートは遮断壁の中央で横方向に部分的に重
なって、膨脹できるようにクリアランス22を有し、そ
して支持部品41(これは図3には示されていない)に
よって保持され、この部品は遮断壁の上部の構成要素、
この場合にはプレート20,21を横切る二つの冷却管
27a,27bで支持される。冷却管については後に説
明する。これらのプレートは、膨脹を可能にするクリア
ランス22を設けて、遮断壁の二つの横の側部を形成す
る二つの円筒23,24に部分的に取りつけられる。こ
れらの二つの円筒23,24は、溶融ガラスの腐食に耐
える金属、特にモリブデンで製作され、遮断壁の上部の
横の側部を構成する円筒部材28,29を上に載せてい
る。これらの横の円筒は、図示しない二つの冷却循環
路、すなわち上部に本質的に延びる外部循環路であっ
て、その機能がスロートの耐火性の側壁13,14の腐
食を軽減しそしてこれらの壁と遮断壁との間でガラスを
固まらせることであるものと、本質的に遮断壁の高さ全
体にわたって進む内部循環路であって、その機能が集成
体の機械的強度を保証することであるものを備えてい
る。
枚のプレート20,21の下方レベルを越えて下方に向
って延びており、スロートの下面12に載ることができ
るので、プレートより下のガラス流路の高さhおよび幅
を画定することができる。この高さhは、流路の幅およ
び炉の溶融速度の関数として、例えば40〜200mmで
よい。
った冷却管25,26,27a,27bで形成され、こ
れらの水平な底の部分は遮断壁の上部の中央部分を形成
する。これらの管は、遮断壁の横の上部を構成しそして
遮断壁の横の下部を構成するモリブデンの二つの横の円
筒の上に載っている円筒状構成要素28,29の間に配
置される。
レートの最高部の両側を覆っている。この場合それら
は、モリブデンプレートの支持用部品41を支持するた
めの支持材として働く。
連結され、これは遮断壁の上下動を可能にしあるいは円
筒23,24がスロートの下面12にもはや載っていな
い場合には遮断壁を作業位置に維持するのを可能にする
付属手段31を備えている。
デンプレートから形成されている場合には、溶融ガラス
の腐食に非常によく耐える。またその上部も、浮遊組成
物とガラスを固まらせる冷却管のために極めて良好な耐
性を有する。このように、遮断壁は数ヶ月間ガラスが通
過する開口を備えて連続して使用することができ、その
開口の高さhは変えることができる。
遮断壁は炉から取り外して、同等の遮断壁と交換するこ
とが容易にできる。取り外しを容易にするために、遮断
壁の少なくとも側部のガラスを凝結させるための横の円
筒の外側冷却循環路の冷却を事前に止める。交換作業は
極めて迅速であって、ガラス製造会社での中断時間は数
時間に過ぎない。変形として、第一の遮断壁近くに第二
の遮断壁を配置することができる。この場合、第二の遮
断壁は第一の遮断壁を取り外す前に配置することができ
る。従ってこの場合には、ガラスの製造は一般に乱され
ることがなく、あるいはどのような乱れも非常に短い時
間続くだけである。
変形32を示している。この変形においては、遮断壁の
下部33は、溶融ガラスによる腐食に耐える金属、特に
モリブデンで製作された垂直の円筒34、例えば七つの
円筒を互いに集成したものにより構成され、そして上部
35は平行六面体の集成体を形成する耐火ブロック36
で構成される。これらのブロックには、冷却管37の通
路の穴を垂直にあける。上部35には、遮断壁を保持
し、抜き出し用の開口について所望のレベルに遮断壁を
動かし且つ調節するのを可能にする手段38を設ける。
明を限定するものではない。可動性であって、上部と下
部とを有する遮断壁の他の変形のうち、前述の作用を有
するものは、すべて本発明の範囲に属する。
ある。
Claims (24)
- 【請求項1】 実質的に水平な床と、製造されたガラス
を抜き出しそしてそれを下流の区画へ通過させるための
浸漬されたスロートの形態の出口とを有する、電極を備
えた溶融のための区画を含む炉であり、コールドクラウ
ンを有するガラス化可能な材料を電気的に溶融させるた
めの炉であって、上記のスロートが少なくとも上部を、
溶融ガラスを覆う、上に浮いた組成物のレベルより上方
のレベルに向かって上向きに延びる上部と、溶融ガラス
に完全に浸るようにされ、且つ溶融ガラスによる腐食に
耐える金属から製作された面を有する下部とを有する可
動性の遮断壁によって画定されていることを特徴とする
電気溶融炉。 - 【請求項2】 前記スロートが、可動性の、高さを調整
可能な遮断壁により上部を画定されていることを特徴と
する、請求項1記載の炉。 - 【請求項3】 前記遮断壁の下部が、モリブデン、タン
グステン、ロジウム含有白金から選ばれた金属、または
これらの金属のこのほかの合金で製作された面を有する
ことを特徴とする、請求項1または2記載の炉。 - 【請求項4】 前記遮断壁の下部がモリブデンの構成要
素から本質的に形成されていることを特徴とする、請求
項3記載の炉。 - 【請求項5】 前記下部が少なくとも1枚のモリブデン
プレートで本質的に形成されていることを特徴とする、
請求項4記載の炉。 - 【請求項6】 前記遮断壁の下部が、横方向に部分的に
重なる少なくとも2枚のモリブデンプレートで本質的に
形成されていることを特徴とする、請求項5記載の炉。 - 【請求項7】 前記遮断壁の上部が耐火材料で作製され
ていることを特徴とする、請求項6記載の炉。 - 【請求項8】 前記遮断壁の上部が少なくとも一つの冷
却用構成要素で形成されていることを特徴とする、請求
項1から6までのいずれか一つに記載の炉。 - 【請求項9】 前記遮断壁の上部が冷却管で形成されて
いることを特徴とする、請求項8記載の炉。 - 【請求項10】 前記遮断壁の上部が少なくとも二つ
の、U字状の、平行な重なった冷却管により形成され、
これらの管の水平な底部が当該遮断壁の上方の中間部分
を構成していることを特徴とする、請求項9記載の炉。 - 【請求項11】 前記冷却用構成要素が鋼で製作されて
いることを特徴とする、請求項8から10までのいずれ
か一つに記載の炉。 - 【請求項12】 前記冷却用構成要素が金属プレートま
たはガラス化可能な塗料もしくはエナメルから選ばれた
被覆により保護されていることを特徴とする、請求項1
1記載の炉。 - 【請求項13】 前記遮断壁の横の端部が、少なくとも
その下部を、前記金属プレートに部分的に取りつけられ
た二つの円筒で構成されていることを特徴とする、請求
項5から12までのいずれか一つに記載の炉。 - 【請求項14】 前記遮断壁の下部の横の端部を構成し
ている円筒の上に当該遮断壁の上部の横の端部を構成し
ている円筒が載っていることを特徴とする、請求項13
記載の炉。 - 【請求項15】 前記円筒が、少なくともその上部を内
部冷却されることを特徴とする、請求項14記載の炉。 - 【請求項16】 前記円筒が二つの独立した冷却循環路
を備えてなることを特徴とする、請求項14または15
記載の炉。 - 【請求項17】 前記スロートの下部が当該炉の床のレ
ベルより高いレベルに位置する底部の障壁により画定さ
れていることを特徴とする、請求項1から16までのい
ずれか一つに記載の炉。 - 【請求項18】 二つの相次ぐ遮断壁位置を有すること
を特徴とする、請求項1から17までのいずれか一つに
記載の炉。 - 【請求項19】 ガラス化可能な固体材料組成物を溶融
ガラス集合体の上に供給してその溶融ガラスを完全に覆
う上層を形成し、そして製造されたガラスを、幅と高さ
が減少した断面を有するスロートまたは開口を通して抜
き出す、ガラス化可能な材料を電気的に溶融させるため
の方法であって、製造されたガラスを、溶融速度および
/またはガラス製造用組成物の関数として高さを調整す
ることができる開口を通して抜き出すことを特徴とする
方法。 - 【請求項20】 前記開口が溶融ガラス集合体の高さの
実質的に中間の高さに配置されることを特徴とする、請
求項19記載の方法。 - 【請求項21】 前記ガラスが所定のガラス製造用組成
物について通常の電気溶融温度よりも高い溶融温度で製
造されることを特徴とする、請求項19または20記載
の方法。 - 【請求項22】 上方のガラス層が通過するのを阻止す
る働きをする上部と、溶融したガラスに完全に浸漬され
るようにされ、そして溶融ガラスによる腐食に耐える金
属または金属の合金で製作された面を有する下部とによ
り形成されていることを特徴とする、溶融したガラスが
一つの区画から別の区画へ通過するのを制限するのに使
用することができる可動性の遮断壁。 - 【請求項23】 電気溶融炉のスロートの上部を画定す
る構成要素として使用することができる、請求項22記
載の遮断壁。 - 【請求項24】 スロートを用いて1450℃のレベル
を超えるガラス排出温度で運転する炉のスロートの少な
くとも上部を画定することを特徴とする、請求項22ま
たは23記載の遮断壁。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR9303288 | 1993-03-23 | ||
FR9303288A FR2703041B1 (fr) | 1993-03-23 | 1993-03-23 | Procede et dispositif pour la fusion du verre. |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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