JPH0843593A - ガラス溶融炉における流下物の制御装置 - Google Patents

ガラス溶融炉における流下物の制御装置

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JPH0843593A
JPH0843593A JP17585994A JP17585994A JPH0843593A JP H0843593 A JPH0843593 A JP H0843593A JP 17585994 A JP17585994 A JP 17585994A JP 17585994 A JP17585994 A JP 17585994A JP H0843593 A JPH0843593 A JP H0843593A
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JP
Japan
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temperature
nozzle
power supply
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falling
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JP17585994A
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Inventor
Kazuhisa Takahashi
和久 高橋
Osamu Kondou
修 昆藤
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IHI Corp
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IHI Corp
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Publication date
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Publication of JPH0843593A publication Critical patent/JPH0843593A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ガラス溶融炉における流下物の制御装置に係
るもので、流下物である溶融ガラスの流下速度の制御の
自動化と安定化とにより、溶融ガラス流下時の作業性を
向上させる。 【構成】 流下ノズルを加熱して溶融ガラスを流下させ
る加熱手段と、該加熱手段に電力を供給する給電手段
と、収納容器への流下物の収納重量を検出する重量検出
手段と、溶融ガラスの温度を検出する測温手段と、重量
検出手段及び測温手段から出力されるデータ及びその時
間的変化を演算し加熱手段の給電量を調整して流下ノズ
ルからの流下物の流下量を一定とさせる演算手段とを具
備する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ガラス溶融炉における
流下物の制御装置に係り、特に、流下物である溶融ガラ
スの流下速度の制御の自動化と安定化とにより、溶融ガ
ラス流下時の作業性を向上させるものである。
【0002】
【従来の技術】ガラス溶融炉にあっては、対向状態の電
極の間に被加熱物を投入し、被加熱物または溶融物が導
電性を有していることを利用して、電極間に電流を流し
て抵抗発熱を生じさせ、被加熱物の溶解を行なうように
している。上記被加熱物としては、例えば高レベル放射
性廃棄物(廃液)の固化処理に用いられるガラスが挙げ
られる。
【0003】例えば特開平1−45728号,特開昭1
−78138号,特開平2−247489号には、ガラ
ス溶融炉の底部に導電性材料からなる流下ノズルを配し
ておいて、これを誘導加熱することにより高温状態とし
てガラス溶融物を流下させるとともに、誘導加熱の停止
と流下ノズルの冷却とにより流下物(ガラス溶融物)を
固化状態として流下を停止させる等の制御を行なう技術
が紹介されている。
【0004】従来、収納容器への流下物の収納量を管理
する方法の一つとして、運転員が、流下物の流下状況を
監視しながら、誘導加熱手段の電力量(給電量)を手動
操作により調整して、溶融物の流下速度を一定状態に合
せる等の運転方法が採用されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、流下物の流下
量は、ガラス溶融炉の運転条件及びガラス溶融物の温度
の変化に伴う粘度の変動の影響を受け易く、また、流下
ノズルの内部を流下する流下物の温度は、主としてガラ
ス溶融炉の底部近傍のガラス溶融物の温度によって設定
される。さらに、ガラス溶融炉の運転条件が変更される
と、溶融物の温度の変動によって流下速度が変化するこ
とになるが、この場合に時間的遅れが生じて、流下速度
の均一化を図ることが困難になり、かつ所定の流下速度
を得るために熟練的な操作と多大な労力が要求されてい
る。
【0006】本発明は、このような課題を有効に解決し
て、以下の目的を達成するものである。 流下物の流下速度を一定にして安定状態とすること。 制御の自動化により労力低減を図ること。 溶融ガラス流下時の作業性を向上させること。
【0007】
【課題を解決するための手段】ガラス溶融炉における流
下物の制御装置として、流下ノズルの周囲に配されこれ
を加熱して溶融ガラスを流下させる加熱手段と、該加熱
手段に接続され電力を供給する給電手段と、流下ノズル
の下部に配され収納容器への流下物の収納重量を検出す
る重量検出手段と、流下する溶融ガラスの温度を検出す
る測温手段と、重量検出手段及び測温手段に接続されこ
れらの時間的変化を演算しかつ加熱手段の給電量を調整
して流下ノズルからの流下物の流下量を一定にする指令
信号を出力する演算手段とを具備する構成が採用され
る。給電手段と演算手段との間には、流下ノズルからの
流下物の流下量を一定とする電力制御を行なう電力制御
部が接続状態に配される構成が採用される。また、測温
手段が、ガラス溶融炉の炉底近傍の溶融ガラスの温度を
検出する炉底測温部と、流下ノズルの内部の温度を検出
するノズル測温部を有する構成が付加される。
【0008】
【作用】給電手段の作動により流下ノズルが加熱される
と、流下ノズルの内部に介在している固化状態のガラス
が溶融状態となり、ガラス溶融炉の内部のガラス溶融物
が流下し始める。重量検出手段の作動により収納容器に
流下した流下物の収納重量が計測されるとともに、測温
手段により流下する溶融ガラスの温度の検出がなされ、
これらのデータが演算手段に伝送されることにより、時
間的変化の有無や時間当たりの流下量及び温度変化の程
度が演算される。演算結果は、電力制御部を介して給電
手段にフィードバックされ、流下ノズルの内部を挿通す
る流下物の温度を一定にする如く給電量の調整が行なわ
れ、温度を一定とすることにより流下ノズルからの流下
物の流下量が一定に保持される。炉底測温部とノズル測
温部とが設置されていると、ガラス溶融炉の炉底近傍の
溶融ガラスの温度と流下ノズル中の流下物の温度とが検
出されて、両者の温度差とその時間的変化とが演算さ
れ、給電量の調整時の補正が行なわれる。
【0009】
【実施例】以下、本発明に係るガラス溶融炉における流
下物の制御装置の一実施例を図1に基づいて説明する。
図1にあって、符号1は溶融槽(ガラス溶融炉)、2は
側壁、3は主電極、4は底部壁、5は底部電極、6は天
井壁、7は原料供給口、8は排出口、9は流下ノズル、
11は加熱手段、12は給電手段、13は重量検出手
段、14は測温手段、14Aはノズル測温部、14Bは
炉底測温部、15は演算手段、16は電力制御部、Cは
収納容器、Xは溶融物(ガラス溶融物)である。
【0010】前記加熱手段11は、溶融槽1の下部の流
下ノズル9の周囲に配される誘導加熱コイル等によって
構成され、流下ノズル9の加熱時にその内部のガラスを
溶融状態に導いて流下させるものである。
【0011】前記給電手段12は、加熱手段11に接続
されるもので、高周波電源12aと、該高周波電源12
aからの高周波電流(または高周波電圧等)を調整する
ための電流調整器12bと、高周波電流計または高周波
電力計等からなる給電量検出器12cとを有している。
【0012】前記重量検出手段13は、例えば収納容器
Cの下部に配され流下物の充填時に、収納容器C及び流
下物の重量を検出するためのロードセル等が採用され
る。
【0013】前記測温手段14は、ノズル測温部14A
と炉底測温部14Bとを組み合わせて構成され、ノズル
測温部14Aにあっては、流下ノズル9の壁の温度また
は内部温度を検出する温度センサを有し、炉底測温部1
4Bにあっては、底部電極5の近傍の溶融ガラス温度を
間接的に検出する温度センサを有している。
【0014】前記演算手段15は、重量検出手段13に
接続状態の重量/流量変換器15aと、各データ及び所
望の指令を入力するためのデータ入力部15bとを有す
るとともに、該重量/流量変換器15a及び測温手段1
4(ノズル測温部14A及び炉底測温部14B)に対し
て接続されてこれらの検出データを受信するとともに、
各検出データの解析,演算,比較,判別等の後述する処
理を行なうとともに、電力制御部16に対して給電量の
調整指令信号を出力するコンピュータ等からなるもので
ある。
【0015】前記電力制御部(16)は、給電手段(1
2)と演算手段(15)との間に介在状態に配され、演
算手段15からの指令により流下ノズル9から流下する
流下物の流下量及び温度を一定とすべく給電量の制御を
行なうものである。
【0016】以下、流下ノズル9から流下させるガラス
溶融物(流下物)の流下量の調整方法について説明す
る。
【0017】ガラス溶融炉1を運転状態とすることによ
り、溶融物Xを抵抗発熱させ、以下、温度の保持を行な
うような管理が行なわれ、高レベル放射性廃棄物(廃
液)等を溶融物Xに所望量供給して溶け込ませた状態と
する等の処理を行なう。その後、溶融物Xを流下ノズル
9の下部に待機させた収納容器Cに流下させる処理が行
なわれる。
【0018】流下ノズル9を冷却した非加熱状態として
おくと、流下ノズル9の内部に介在するガラスが固化状
態を保持して、溶融物Xが流下することがないが、給電
手段12を作動状態とすると、加熱手段11への給電が
なされることにより、流下ノズル9が誘導加熱されて、
その熱が流下ノズル9の内部の固化状態のガラスに伝達
されることにより固化部分が溶融状態となり、溶融槽1
の内部の溶融物Xが流下し始める。流下ノズル9を通過
する単位時間当たりの流下物の量(流下量,流量)は、
流下物の温度に基づく粘度と、流下ノズル9の口径とに
よって設定されるが、流下ノズル9の口径は変化せずに
一定であるから、流下量とともに流下物の基準温度を演
算手段15に入力しておく。
【0019】重量検出手段13を作動させると、収納容
器Cの「空」の重量と、収納容器Cに充填された流下物
の分を加えた重量とが検出され、これらの検出重量デー
タWは、重量/流量変換器15aを経由して演算手段1
5に伝送される。
【0020】重量/流量変換器15aにあっては、重量
データWの時間的変化に基づき時間当たりの流下量を演
算して、その流下量データ(流量データ)Fを演算手段
15に伝送する。
【0021】また、測温手段14の作動により、ノズル
測温部14Aの温度検出データT1と炉底測温部14B
の温度検出データT2 とがそれぞれ演算手段15に伝送
される。
【0022】演算手段15にあっては、データ入力部1
5bにより標準流下量(またはこれに対応する流下物温
度)Fs 等を入力して記憶させておくとともに、流下量
データF、温度検出データT1 ,T2 及びこれらの時間
的変化を演算記憶させておいて、以下の制御を行なう。
【0023】〔流下量が少ない場合の給電量制御〕流量
変換器15aからの流下量データFが、標準流下量Fs
よりも少ない場合、例えば加熱手段11の起動時のよう
に流下ノズル9の温度上昇が遅れた場合には、Fs
F,T1 <T2 の関係が生じる。演算手段15が、これ
らの関係を判別した場合には、電力制御部16を経由し
て加熱手段11への給電量Ew を増加させる指令を出力
する。加熱手段11への給電量が増加すると、流下ノズ
ル9の温度上昇に伴ってその内部の流下物の粘度が低く
なって流下量が増加する。給電量Ew の修正が適正であ
る場合には、ノズル測温部14Aの温度検出データT1
が所望値に達して安定し、Fs =Fの関係が成立するよ
うに導かれる。
【0024】この場合にあって、流下ノズル9の誘導加
熱のための給電量を増加しても、流下ノズル9が対応す
る温度で安定するまでの時間的遅れが生じるが、遅れ時
間は、その概略値を予め把握しておくことができる。し
たがって、炉底測温部14Bの温度検出データT2 が変
化しない条件下で、ノズル測温部14Aの温度検出デー
タT1 が上昇する場合には、その時間的変化を演算手段
15により演算判別させて読み取り、予測される遅れ時
間内またはその推測値に基づいて予測時間内の温度の変
化を加味して徐々に給電量を調整し、遅れ時間経過後に
修正量が「0」となる方法等を適用する。
【0025】〔流下量が多い場合の給電量制御〕流下ノ
ズル9の温度が高くなり過ぎた場合には、流下物の流動
性によりFs <Fの関係が生じる。この場合にあって、
流下ノズル9の誘導加熱のための給電量を減少させて
も、前述したように、温度で安定するまでの時間的遅れ
が生じるが、炉底測温部14Bの温度検出データT2
変化しない条件下で、ノズル測温部14Aの温度検出デ
ータT1 が低下している場合には、その時間的変化を演
算手段15により演算判別させて、前述の場合と同様
に、徐々に給電量を調整して遅れ時間経過後に修正量が
「0」となるような調整が実施され、これらの方法によ
り、Fs =Fの関係が成立するように導かれる。
【0026】〔ガラス溶融炉の運転条件が変化した場合
の給電量制御〕ガラス溶融炉1の運転条件や何等かの原
因でガラス溶融物の温度が変動した場合には、炉底測温
部14Bの温度検出データT2 が変化する。この場合に
あっては、例えばT1 <T2 の関係が成立(通常の場合
は溶融物Xの温度のほうが流下ノズル9の内部温度より
も高い)していても、その差(T2−T1 )が変動す
る。演算手段15は、温度検出データT1 ,T2 及びこ
れらの時間的変化を演算記憶しているから、両者の温度
データ差(T2 −T1 )の時間変化が生じた場合につい
ても、前述の給電量制御に加えて、温度差を加味して加
熱手段11への給電量の補正を行なうようにする。この
場合も、Fs =Fの関係が成立するように導かれる。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るガラ
ス溶融炉における流下物の制御装置によれば、以下のよ
うな効果を奏する。 (1) 流下ノズルを加熱して溶融ガラスを流下させる
加熱手段と、該加熱手段に電力を供給する給電手段と、
収納容器への流下物の収納重量を検出する重量検出手段
と、溶融ガラスの温度を検出する測温手段と、重量検出
手段及び測温手段から出力されるデータ及びその時間的
変化を演算し加熱手段の給電量を調整して流下ノズルか
らの流下物の流下量を一定とさせる演算手段とを具備す
る構成の採用により、流下物の流下速度を一定にして安
定させ、ガラス溶融炉の運転条件が変更された場合等に
あっても、流下物の流下速度が変化するまでに時間的遅
れを吸収して、制御の自動化を図り労力を低減すること
ができる。 (2) 流下速度の制御の自動化及び均一化を図ること
により、溶融ガラス流下時の作業及び管理を簡略化して
熟練的な操作の省略と労力低減とにより、作業性を向上
させることができる。 (3) 測温手段として炉底測温部とノズル測温部とを
有する構成の採用により、流下物の温度管理を高い精度
で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るガラス溶融炉における流下物の制
御装置の一実施例を示す正断面図である。
【符号の説明】
1 溶融槽(ガラス溶融炉) 4 底部壁 5 底部電極 9 流下ノズル 11 加熱手段 12 給電手段 12a 高周波電源 12b 電流調整器 12c 給電量検出器 13 重量検出手段 14 測温手段 14A ノズル測温部 14B 炉底測温部 15 演算手段 15a 重量/流量変換器 15b データ入力部 16 電力制御部 C 収納容器 X 溶融物(ガラス溶融物)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 流下ノズル(9)に配されこれを加熱し
    て溶融ガラスを流下させる加熱手段(11)と、該加熱
    手段に接続され電力を供給する給電手段(12)と、流
    下ノズルの下部に配され収納容器(C)への流下物の収
    納重量を検出する重量検出手段(13)と、流下する溶
    融ガラスの温度を検出する測温手段(14)と、重量検
    出手段及び測温手段に接続されこれらの時間的変化を演
    算しかつ加熱手段の給電量を調整して流下ノズルからの
    流下物の流下量を一定にする指令信号を出力する演算手
    段(15)とを具備することを特徴とするガラス溶融炉
    における流下物の制御装置。
  2. 【請求項2】 測温手段(14)が、ガラス溶融炉
    (1)の炉底近傍の溶融ガラスの温度を検出する炉底測
    温部(14B)と、流下ノズル(9)の内部の温度を検
    出するノズル測温部(14A)を有することを特徴とす
    る請求項1記載のガラス溶融炉における流下物の制御装
    置。
JP17585994A 1994-07-27 1994-07-27 ガラス溶融炉における流下物の制御装置 Pending JPH0843593A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001337098A (ja) * 2000-05-30 2001-12-07 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 溶融ガラス流下速度制御機構
CN102268791A (zh) * 2010-06-07 2011-12-07 夏筛根 卷染机
KR20210045471A (ko) * 2018-08-21 2021-04-26 코닝 인코포레이티드 유리 리본을 제조하기 위한 장치 및 방법들

Cited By (4)

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Effective date: 20031021