JPS60501809A - ガラスの電気融解炉 - Google Patents

ガラスの電気融解炉

Info

Publication number
JPS60501809A
JPS60501809A JP59501806A JP50180684A JPS60501809A JP S60501809 A JPS60501809 A JP S60501809A JP 59501806 A JP59501806 A JP 59501806A JP 50180684 A JP50180684 A JP 50180684A JP S60501809 A JPS60501809 A JP S60501809A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wall
electrodes
glass
heating
molten glass
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP59501806A
Other languages
English (en)
Inventor
ダン チヤールズ シーラー
Original Assignee
オウエンス コ−ニング フアイバ−グラス コ−ポレ−シヨン
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by オウエンス コ−ニング フアイバ−グラス コ−ポレ−シヨン filed Critical オウエンス コ−ニング フアイバ−グラス コ−ポレ−シヨン
Publication of JPS60501809A publication Critical patent/JPS60501809A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/02Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture in electric furnaces, e.g. by dielectric heating
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B7/00Distributors for the molten glass; Means for taking-off charges of molten glass; Producing the gob, e.g. controlling the gob shape, weight or delivery tact
    • C03B7/02Forehearths, i.e. feeder channels
    • C03B7/06Means for thermal conditioning or controlling the temperature of the glass
    • C03B7/07Electric means
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/08Bushings, e.g. construction, bushing reinforcement means; Spinnerettes; Nozzles; Nozzle plates
    • C03B37/09Bushings, e.g. construction, bushing reinforcement means; Spinnerettes; Nozzles; Nozzle plates electrically heated
    • C03B37/092Direct-resistance heating
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/02Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture in electric furnaces, e.g. by dielectric heating
    • C03B5/027Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture in electric furnaces, e.g. by dielectric heating by passing an electric current between electrodes immersed in the glass bath, i.e. by direct resistance heating
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/02Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture in electric furnaces, e.g. by dielectric heating
    • C03B5/027Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture in electric furnaces, e.g. by dielectric heating by passing an electric current between electrodes immersed in the glass bath, i.e. by direct resistance heating
    • C03B5/0275Shaft furnaces
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/16Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
    • C03B5/42Details of construction of furnace walls, e.g. to prevent corrosion; Use of materials for furnace walls
    • C03B5/425Preventing corrosion or erosion
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/16Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
    • C03B5/42Details of construction of furnace walls, e.g. to prevent corrosion; Use of materials for furnace walls
    • C03B5/44Cooling arrangements for furnace walls

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Glass Melting And Manufacturing (AREA)
  • Furnace Details (AREA)
  • Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
  • Ink Jet (AREA)
  • Resistance Heating (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ガラスの電気融解炉 技歪分−顆 溶融ガラスの電気加熱では、在来、耐火材で内張すされている融解炉又は前床の ような加熱容器でガラスを形成している。加熱電極は耐火壁、通常は側壁か底壁 を貫いて耐火ライニングと接触している溶融カラスのプールの中に突出している 。電極は、もちろん、反対の極性であり、ガラスは電極間に流れる電流によって 電極間で加熱される。
l川 先行技術において、溶融ガラスのプール内で電極加熱効果を変化させる多くの異 なる電極の構造か提案された。1つのこのような構造は、融解装置又は前床の対 向する側壁によって支持された電極を利用しており、各側壁の電極は同一極性で あり、対向する側壁の電極は反対の極性である。生した加熱電流を使用して溶融 ガラスプール全体を加熱する。
加熱電極の他の構造としては、例えば米国特許第3757020号及び米国特許 第3392237号に示されているようC二重−の内張り耐火壁、通常は底壁を 貫いて異なる極性の加熱電極を挿入している。
このような炉の耐火ライニングは、必ず、多かれ少なかれ電気導伝性であり、在 来の電気炉は、溶融ガラスより導電性の小さい耐火材を利用する必要がある。電 気抵抗率の点について述へると、耐火+Aのを動電気抵抗率は、ガラス加熱装置 の作動温度での溶融ガラスの抵抗率に対して、溶融ガラスによるのではなく耐火 材による加熱電流の短絡を回避するのに十分でなくてはならない。この理由で、 電気カラス加熱装置に抵抗率の高いジルコン系耐火材が利用されてきた。
しかしながら、このよっな7ノルコン系耐火+AはEカラスおよびCガラスのよ うな成るガラスと融和性ではなく、加弛装置を流れるこのような溶融ガラス組成 物で浸食される傾向がある。このような耐火材を非融和性のガラス組成物につい て利用する電気ガラス加熱装置はいづれも周知の如く寿命が短い。この結果、在 来のガラス電気加熱装置は1、融和性の通常融解容易なガラス、例えば可成りの 量の酸化ナトリウム等を含有するカラスや、流出量の低い用途或いは主燃焼加熱 に対する補助としてのツースフの用途に限られていた。
酸化第ニクロム耐火材のような耐浸食性の高い耐火材の利用ウオ、このような耐 火材が炉の作動温度で溶融カラスの抵IJ″C率より可成り小さい電気抵抗率を 有するため、実用的ではなかっだ。この結果、かかる耐火材は短絡し、耐火材を 通る電流か耐火(Aを加熱し、従って、加熱装置のライニング(,1過度に摩耗 し、溶融ガラス中にはがれ落ち、ガラス中に石化を引き起す。一ついには耐火I Aは、これを通って流れる加熱電流で融解する。
かくして、酸化第ニクロムの耐火材の使用は実用的ではなかったが、酸化第ニク ロムの耐火材は、例えは溶融TEカラスと接触するとき在来のジルコン耐火材の 7〜10倍も長い耐用年数を存する。
溌yJo鼾 本発明は、耐火材の抵抗率を増大させ、短絡の傾向を相当に減少させる温度まで 耐火材を冷却することによって、高い耐浸食性および低い電気抵抗率を有する耐 火材を利用するカラスの電気的加熱の方法及び装置を提供する。
加熱装置は、未融解ハツチ層でおおわれた溶融ガラスのプール3 を有する融解炉であるのがよく、このプールは端壁及び底壁て接合されている電 極を支持した側壁によって閉し込められ、対向する側壁の電極は反対の極性であ る。側壁、端壁及び底壁は、耐浸食性耐火材例えば酸化第7ニクロム耐火材で全 て内張りされ、この耐火材の電気抵抗率は作動温度と逆に変化し、かつ、この耐 火材は溶融ガラスの温度で溶融カラスの抵抗率より小さい電気抵抗率を有する。
変形例として、加熱装置は、溶融カラスを融解炉から形成装置へ移送するための 前床であってもよい。この場合、前床は側壁を有し、電極はこの側壁を貫いて溶 融カラスの流れの中へ延びて溶融ガラスの流れからの熱損失を補償する。好まし くは、前床の側壁及び底壁は、同様の耐浸食性、抵抗率の低い耐火材で内張すさ れている。
第3の変形例として、加2装置は電極の全てが華−の壁、例えば底壁を貫いて突 出する融解炉であっても良い。このような底壁に組込み込まれた異なる極性の電 極を電気的に付勢して底壁の−Lのガラスを加熱する。底壁ならびに側壁は耐浸 食性、抵抗率の低い耐火材で内張すされている。
本発明は、耐火材の電気抵抗率を増大さセ、かつ、作動中、耐火材の短絡傾向を 減少させるために、異なる極性の電極間に効果的に介在する抵抗率の低い加熱装 置の耐火材を冷却することを提案するものである。
電極を各側壁で支持する上述したような融解炉では、耐火材は主に溶融ガラスの −J曾夜面より下の端壁を通って短絡する傾向がある。端壁を冷却することによ −7て端壁の耐火材の抵抗率を実質的に増大させ、かつ短絡を減少させる。同様 に、底壁を冷却して底壁を通る短絡傾向を減少させることができる。
底型極式融解炉では、底壁の電極は異なる極性であり、底壁の冷却により、反対 の極性の電極間の底壁を通る短絡傾向を減少させる。
前床では、底壁の冷却により、底壁の耐火材の抵抗率を増大させ、かつ底壁を通 る電流による短絡を減少させる。
耐火材の抵抗率を増大させることによって、酸化第一クロム耐火材及び同様の耐 浸食性の高い耐火材を、それらの固有の電気抵抗率が低いにも拘らず利用するこ とが可能でありかつ実用的になり、従って、加熱装置の処理量を増太さ干ること ができ、また装置の加熱及び融解効率を増大させる。側壁の冷却量は、耐火材を 通る短絡を減少するが、加熱される溶融ガラスの温度を実質的に低下させる程大 きくない値まで耐火材の電気抵抗率を増大させるのに十分である。
これは、側壁組込め電極を有する型式のガラス融解炉に特に適応できる。何故な ら、主に電極の4二の溶融カラスの1電極発生電流によって加熱されるからであ る。このような炉では、加熱された溶融ガラスはまず電極間の中央空間から上層 のハツチブランゲットに向って垂直方向上方に、次いて炉側壁に沿って下方に循 環する。本発明のための端壁及び底壁の冷却は溶融カラスを実質的に冷却しない 。何故なら1、二の溶融ガラスは底壁の十分に上でかつ冷却されていない側壁に 沿って2速に循環運動するためである。
同様に、底部組込み電極を有する前床の底壁又は炉の底壁の冷却は、加熱された 溶融ガラスか電極の端部より垂直方向上方に移動して底壁から離れるため、溶融 ガラスの温度を実質的に低下さ材の抵抗率を増加させる目的で、いずれかの壁の 冷却によって引き起される溶融カラス温度の低下を補うために加熱装置の作動温 度を−に昇させるのかよい。
耐火ライニングの冷却は、耐火材が融解もしないし、また溶融ガラス体中にはか れ落ちもしなく、しかも耐火材を通る全ての短絡を防けるし・ヘルにまで耐火材 の加熱による短絡を減少させるのに効果的である。しかしながら、起るわずかな 短絡は、華に耐火材に僅かな程度の熱を与えるにずきす、耐火材の寿命も装置の 加熱効率も実質的に影響されなる)。
さらに、耐火材を通る短絡傾向は、電流か流れなくてはならない距離に直接に、 タ1見上−次的に関係付けられる。王加熱経路は、1つの電極先端から反対の極 性の対向する電極先端までてあり、一方短絡経路は、溶融ガラスプールの周囲で かつ、耐火材を通っている。耐火材の経路か1つの電極から端壁を通って他の電 極まで、或いは、1つの電極から底壁を通って対向する電極まてである場合、短 絡の経路!1溶融力うスを通る主な電極から雷tηニー、のllTllTl主経 路ず実質的に長い。この結果、耐火材温度をとの短絡をも防止するのに理論的に 必要な程度まで減少さゼる必要はない。
かくして、耐火材を、その電気抵抗率かガラスの電気抵抗率の数値まで増大する 程度まで冷却する必要はない。電極から電極への電?Ai路と比較して、耐火+ J経路を通る実質的な短絡を防ぐのに十分に耐火材の電気抵抗率を増大させる程 度まで耐火材を冷却ず第1図は、本発明の方法を実施することかできる本発明の ガラス融解か1の概略平面H; 第2図は、第1図の平面2−2に沿った縦断面図;第3図は、第1図の平面3− 3に沿った縦断面図;第4図は、前床のチャンネルに具現化した本発明をボす第 2図と同様な縦断面図; 第5図は、底部組込み電極を有する融解炉に具現化した本発明を示す、第1図と 同様な平面図。
第6図は、第5図に示す本発明の変形例の縦断面図、第7図は、変化温度での酸 化第一クロl、耐火+Aおよび溶融Eガラスの相対電気抵抗率を示すグラフM、 及び第8図は、異なる酸化第ニー、クロム耐火材および?容融Cガラスの相対電 気抵抗率を示す第7図と同様なりラフ図である。
尤5L(夫族を本カーやの鬼4方郵−棋第1図ないし第3図に示すよう乙こ、本 発明は融解炉1oに具体化される。
より詳細には、炉10は適当な耐火月料で形成された周囲の耐火側壁11と、端 壁12と、底壁13とを備え、これらの壁は適当な支持金属骨組および基礎(図 示−〇ず)己こよって・所定イー装置Iこ保持されている。底壁は一般に矩形の 出口間[−]部]4を備えている。
好ましくは、ライニング11は、実質的に次の組成を有する焼結ジルコン系耐火 材として当業界で扱われている在来の耐火+Aである。
邦し一−−−−−分 重−−−量−−に耐火側壁11、端壁12、及び底? 1 .3は底壁開口部14を含めて耐浸食性で抵抗率の小さい耐火材、好ましくは一 般に20で示す緻密な酸化第ニクロムの耐火材で内張すされており、この耐火打 は側壁ライニング部分21、端壁ライニング部分22、底壁ライニング部分23 、及び開口部のライニング部分24を有し、これらの部分は協働して溶融ガラス 体を収容する内部空■125のための完全なライニングを形成している。側壁ラ イニンク゛43分21及び端壁ライニング 22部分は溶融ガラスブー/しの空 間25の領域全体にわたって垂直方向に延びてし)るか、側壁11及び端壁12 の上端部の手前で柊っていることGこ気つくであろう。
空間25内の溶融ガラスのプールは未融解の微粒状力゛ラスノ\ノチ26のプラ ンケットでおおわれている。
側壁11及び側壁ライニング部分21には加熱電極30力く貫通し、この加熱電 極30は第2図に概略的に示すようζこ電Haこ↑妾続されている。各側壁11 およびライニング部分21を貫通場−る電・極30は、同し相対極性であり、対 向する側壁11及びライニング部分21を貫通する電極は、相対的に反対の極性 である。1@源31から供給された電力1ま、加炉1電流を電極30.328こ (共7合して空間25内の溶融ガラス体を加勢する。
第1図及び第2図に示すように、耐火部分14.24によって取り囲まれている 出口開口部14が、炉の底部へ設ムナられ、この開口部14はブシュブロック2 7を介して、ファイノーカラスの単繊維を形成するためのブシュの形態で示す下 形成装置28と連通し、この単繊維は集束ローラ29を経て在来のワインタ゛( 図示せず)まで下方に引かれる。
空間25内の溶融ガラスの加熱は、主に電極30.32の内(!!IIの端部の 間で起り、電極間の加熱溶融力゛ラスGよ電極のb’ur QIE間の最も熱い ガラスによって発生した対流により空間25.1’lで垂直方向上方に上昇して ハツチブランケット26の下面と接atする。次Gこ」二昇した熱い溶融ガラス は)\7チブランケ、ト26の下面に7公つて外力に流れ、次いて外壁ライニン グ部分21.22に沿ゲC下方に流れて電極30.32の位置に戻る。
下方に流れるガラスのうちのいくらかは、電極位置を通過して出口開口部14及 びブシュブロック27に向かい、そし−ζこれらを通って下カー、流れ形成袋W 28の中に流入する。電極30.32間で発生した上昇対流のため、空間25内 の溶融ガラン、力゛ラスプールの最も熱いガラスは、一般に電極30.32の位 置より上に位置し、このガラスは対流によって電極30.32から循環したり再 循環したりしてハツチブランケット26を融解する。フ゛シュ28の流出量に等 しい少量の熱による再循環ガラスは、電極を通過して下方に流れる。この量のガ ラスは、次々の等湯平面で所望温度まで冷却されてブシJ、内に導入される。か くして、電極30.32の下のガラスは電極30.32の上のガラスより一般に 冷たく、この冷たいガラスは実質的に等温の平面を通って出口開口部14および フジコープロック27へ下方己こ流れてフ゛、ノコ、28の中に流入する。
第7図及び第8図に示すよ・うに、これらの電気抵抗率の差を容易に確かめるこ とができる。第7図には、水甲方向にプロットした摂氏度目盛及び華氏度目盛の 両方の温度に対して高密度酸化第ニクロム耐火材C−1215の電気抵抗率が垂 直方向にブロンI・しである。さらに、Eガラスの電気抵抗率が第7図にプロッ トしである。第7図のチャートかられかるように、Eガラスは、】482℃(2 700°F)でセンナメートルあたり約12オームの電気抵抗率を有し、同温度 まで耐火材はセンナメートルあたりほんの約2オームの電気抵抗率を有する。耐 火材は、1100°C(2012°F)の温度でセンチメートルあたり約12オ ームの電気抵抗率を有する。同様に、モノフラックスE (Monofrax  E)耐火材は、第8図に示すように炉の作動温度でEガラスの電気抵抗率より小 さい電気抵抗率を有する。
耐火ライニング部分21〜24の電気抵抗率が、空間25内の溶融ガラスの電気 抵抗率より小さいので、電極30.32は、電流を抵抗率の高い溶融ガラスを流 れないで抵抗率の低い耐火材を通U7て短絡し、電源31からの電流は溶融ガラ スではな(耐火材を加熱する。その結果、耐火材は加熱され、融解しなくても、 空間25内の溶融ガラス中にはがれ落ちて溶融ガラスの中に石、その他の固形不 連続物を形成する。
電極の電流は、側壁11及び側壁の耐火材21を通って短絡しない、というのは 側壁で支持された極性の同し電極間には電気が全く流れないからである。
端壁12の耐火ライニング部分22、底壁13の耐火ライニング部分23、開口 14のライニング部分24、及び下ブシュブロック27を通る短絡を防くために 、これらの領域を、好ましくは耐火1]の電気抵抗率を相当に高める温四まで水 冷する。これは端壁12の外面に取付けられた熱交換器35および底壁13の外 底面に取付けられた熱交換器36によって達成される。これらの熱交換器は、任 意の在来の設計のものであり、好ましくは、冷却水を第1図、第2図及び第3図 の適当な方向矢印で示すように流すラビリンス通路を設けている型式のものであ る。側壁12および底壁13をこのように冷却するごとによって、ライニングの 電気抵抗率をかなり増大させ、かつライニングを通る短絡を最小限にする程度ま で、酸化クロム耐火ライニングを冷却する。
第2図及び第3図のガラス循環図と上記開示より明らかなように、最も熱いガラ スおよび最も急速に循環するガラスは電極30.32の平面の土に位置している 。かくして最も激しい浸食および短絡の問題は炉10の上領域に存在し、一方溶 融ガラスは、比較的静かな特性のより冷たい本質的に等温の帯域で炉の底部23 に沿って流れて出口開口部14及びブシュブロック27を通って流れる。従って 、これらの領域を所望ならば、融和性のジルコン耐火材又は同様の抵抗率の高い 非水冷耐火十Aで内張りすることが可能である。
第4図に示す本発明の変形例では、第1図から第3図とともに説明した同し原理 を前床40に適用し、この前床40は融解装置と成形装置とを相互に連結しかつ 溶融ガラスを流すためのiQなるガラスチャンネルである。第4図では、前床の 側壁41および底壁42は適当な耐火材、好ましくは、第1図ないし第3図につ いて説明したようにジルコン耐火材で形成され、側壁41および底壁42は、第 1図ないし第3図について説明したように電気抵抗率の低い耐浸食性の耐火材、 好ましくはここで当初に開示したもののような酸化第ニクロム耐火材で人々形成 され1こライニング4.3.44で内張すされている。側壁4]、43には、対 向する電気的に付勢可能な電極45が貫通し、i;J床を通って流れる溶融ガラ ス体46は、電極45によって加熱されて前床内のいかなる熱損失をも補償する 。
本発明の原理に従って、底壁の耐火ライニング44を通る短絡を防くために、熱 交換器50を底壁42の下面と全面接触状態で設けてあり、この熱交換器は第1 図ないし第3図について先に開示したものと同し型式である。熱交換器50は、 ライニング44の電気抵抗率を実質的に増大させかつライニング44を通る電流 による電極45間の短絡傾向を減少さ七るような程度まで底壁42および底壁の ライニング44を冷却する。
第5図及び第6図に示す本発明の実施例では、本発明の原理は底部象■込み電極 を有するカラス融解炉に具体化されている。より詳1a8こは、炉60は、耐火 側壁61、及び耐火底壁62を備え、側壁61及び底壁62の各々は好ましく( ま前に開示したような酸化第ニクロム耐火材料の耐浸食性ライニング63.64 を備えている。側壁61及びそのライニング63のうちの1つが出口ボート65 を備え、溶融ガラスは側壁ライニン″り′63及び底壁ライニング64によって 閉じ込められた溶融カラス66のプールからこの出口ボート65を通しで流れる 。この)容筒ガラス66のプールは、微粒状の未融解ガラスハツチ67の層でお おわれている。
4つの電極70が底壁62及び底壁ライニング64を貫いて)容量ガラスプール 66の中へ」二方に突出し、これら電極はこれらを反対の極性の融解電流で付勢 するのに効果的な電#(図示せず)によって付勢される。第5図および第6図に 示すように、電極の数及びそれらの幾何学的配列は概略的であって、単に、多く の周知な市販の底部組i−ゐガラス加熱電1−の配列のうちの代表例とLでのも のにすぎない。適当な電極の配列及びこのような電極に適当な電源は当業界で周 知であり、とりわけ例えばケル(Ge1l )に対する米国特許第368309 3号;オルトン(0rton )に対する米国特許第3395237号;及びホ ラ−(Roller )等に対する米国特許第3836689号に開示されてい る。
電極70は反対の極性のものであり、炉60の共通の底壁62.64で支持され ているので、抵抗率の低い底壁ライニング64を通る短絡は熱交換器75によっ て底壁62を冷却することによって防止される。この熱交換器75は底壁62の 下面と全面接触し、かつ、前述のようにして循環自在に冷却水を受け入れる。底 壁62及びこの底壁のライニング64を冷却することによって、底部64を通る 実質的な短絡が前述した理由で、かつ、前述した方法で起らないような程度まて 底壁の抵抗率を増大させる。
第5図及び第6図に示す型式の炉では、炉内の最も冷たいガラスは底壁62.6 4に隣接するガラス部分てあり、ごれは対流によゲて電極70から加熱ガラスか 炉内で上昇し、底壁から流れ去るからである。さらに、孔65を通して形成装置 く図示せず)6コ供給されるガラスは、電極70の上端のガラスの温度より実質 的に低い温度にある。プール66の溶融ガラスおよび底壁ライニング64両者の 電気抵抗率は、温度と逆にかつ指数的に変化するので、電極間の王流路のガラス は、ライニング64の温度より実質的に高い温度にあることがわかるであろう。
この温度差は約156’c(300°F)乃至約267℃(500’F)の範囲 である。
熱交換器75がライニング64をかなりの程度まで冷却する場合、この温度差は さらに増大し、ライニング64の相対抵抗率はうイニング64を通る短絡が最小 になるような程度まで増大する。
竜暑よρ適用 本発明は、いかなるガラス組成物にも適用できるが、比較的融点の高いファイバ ガラス組成物のような融剤含有量の低いガラスに特に適用できる。融解されるガ ラス組成物かEガラスである場合には、最も熱いガラスすなわち電極30’上の ガラスは、一般に1482℃〜1538℃(27006Fから28oo′F)程 度の温度であるが、ブツシュ28に入るガラスは実質的により冷たく、一般に1 260℃−1343℃(2300°Fから24506F)程度の温度である。代 表的な“E”ガラスの組成は次のとAβzo’+ 14. 5 Fez○3 0.4 Eガラス以外のガラスを本発明において適当に利用することができる。例えばC カラスをブツシュ28でファイン\に形成することかできる。代表的なCガラス 組成物は次の組成を有している・7容融カラスの空間25を構成する耐火ライニ ングは融解されるガラスと融和性でなくてはならす、ずなわぢ耐火材は加熱′i A置の作動温度でガラス組成物に対して不活性でなくてはならす、かつ、耐火材 は特に電極先端間の溶融ガラスに加えられた熱によって発生ずる熱対流によって 溶融ガラスを急速に循環さセるような電極の」二の領域ではガラスによる浸食に 耐えなくてはならなし)。“C−] 215 Chromic 0xide R efractory ”の商品名でケンタラキー州ロイスヒルのコーム−1−リ フラクトリース(CorfartRefractories )によって製造さ れたもののような、高密度酸化第ニクロム耐火材はEガラスと融和性であるとわ かった。この耐火材は次の組成を有する: 不純物 31 また、上記の耐火材を上記組成のCガラスについて用いることができる。又、“  Monofrax E”の商品名で、ニューヨーク州ファルコナのザカーホラ ンダムカンパニー (Tl+e CarborundumCompany )に よって飯売されている耐火材は、Cガラスと融和性であるかEガラスとは融和性 でない。この耐火材は次の組成を有する・ 以1−に説明したように、前述の耐火材及び他の同様の耐火材は加熱装置のライ ニング21.22.23.24として利用される。
何故なら、これら耐火材は、所望のカラス組成物と融和性であり、かつ空間25 内で循環しかつ類10内でガラスを融解したり調整したりする特に高い温度で、 出口14及びブノンユブロソク27を通してブソユ28の中へ流れる溶融カラス に対して耐浸食性が高いためである。しかしながら、炉10の作動温度でのライ ニングの耐火+イの電気抵抗率は、空間25内および炉jOを通ってブ15

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、a、耐火ライニングを備えたガラス閉し込め用側壁及び底壁を有する加熱装 置で溶融ガラス体を作り、耐火ライニングは、温度の増加につれて減少し、かつ 、溶融ガラスの温度で、溶す、 ン容融ガラス内に浸漬された反対の極性のカロ 熱電極によって溶融カラス体を電気的に加熱し; C0反対の極性の電極間に介在したこれら壁の耐火ライニングを冷却して前記ラ イニングの電気抵抗率を実質的に増大させることを特徴とする溶融ガラスの加熱 方法。 2、電極は加熱装置の両側壁を貫いて延ひ、側壁の各々の電極は全て同一の極性 であり、対向する壁の電極は反対の極性であり、両側壁は間隔をへたてた端壁に よって接合され、この端壁を冷却するごとを特徴とする請求の範囲第1項に記載 の方法。 3、電極の全てが装置の学−の壁を貫い−で延ひ、前記単一の壁を冷却すること を特徴とする請求の範囲第1項乙こ記載のjJ法。 4、加2Q装置は溶融ガラスを形成位置に移送するための前床てあり、電極は前 床の両側壁を貫いて延び、夫々の側壁の電極は全て同一の極性であり、対向する 側壁の電極は反対の極性であり、前床の底壁を冷却することを特徴とする請求の 範囲第1項に記載の方法。 5a4酸化第ニクロム耐火材で形成された溶融カラス接触面を備える側壁及び端 壁を有する炉と。 h、側壁で支持され、かつ、溶融ガラス体の中に突出する複数の電気的に(=J 勢可能な電極とを備え、各側壁で支持された電極は全て同一の極性であり。 C端壁と熱交換関係にあり、かつ酸化第二クロJ−耐火材を、その抵抗率を実質 的に増大させて耐火材を通る短絡を実質的に除去する温度まで冷却するのに効果 的な熱交換装置を備えていることを特徴とする電気付勢ガラス融解炉。 6、a、耐火材の温度と逆に変化し、かつ、溶融ガラスの温度で溶融ガラスの電 気抵抗率より小さい電気抵抗率を有する耐火材料で内張すされた壁を有する溶融 ガラスの容器と:b、溶融ガラス体の中に浸漬さセるべく、前記容器の少なくと も1つの壁を貫いて延びた極性の異なる複数の電気的に付勢可能な電極と; C異なる極性の電極間に介在された壁の耐火材料の温度を、その電気抵抗率を実 質的に増大させる温度まで下げるために前記耐火材料を冷却する装置とを倫えて いることを特徴とする電気付勢カラス加熱装置。 7 装置がカラス融解炉であり、容器は前記耐火材で内張すされた側壁及び底壁 を有し、電極は側壁を貫いて延び、各(!!11壁の電極は同一の極性であり、 対向する側壁の電極は異なる極性であり、端壁及び低壁は冷却装置を備えている ことを特徴とする請求の範囲第6項に記載の装置。 8、異なる極性の電極が容器の底壁のみを貫いて延び、底壁は冷却装置を備えて いることを特徴とする請求の範囲第6項に記載の装置。 9、容器が前床であり、電極が前床の側壁を貫いて延び、底壁は冷却装置を備え ていることを特徴とする請求の範囲第6項に記載の装置。 10、装置の作動温度で、加熱すべきガラスの抵抗率より小さい電気抵抗率の耐 火ライニングを有するガラス加熱装置でガラスを加熱する方法において、 18 a、溶融ガラスを、装置の対向壁の耐火ライニングを貫いて挿入さゼた電極によ って電気的に加熱する工程を含み、所定の壁の電極は同一の極性であり、対向す る壁の電極は異なる極性であり。 b、装置の電極を支持していない壁を、溶融カラスの温度より低く、かつ、電極 を支持していない壁の耐火ライニングの抵抗率を実質的に増大させる温度に維持 する工程を含むことを特徴とするガラスの加熱方法。 ]1.a、溶融ガラス体を、加熱電極を貫通させ、かつ、電極のない接合用耐火 壁によって接合された対向する耐火壁と接触維持する工程を含み、対向する壁の 電極は異なる極性であり、前記壁の耐火材は溶融ガラスの温度でガラスの抵抗率 より小さい電気抵抗率を有し。 11 、 (a) 溶融ガラスの温度より低く、かつ、fh)前記接合用壁によ る短絡が起らない値まで接合用壁の抵抗率を実質的に増大させる温度まで接合用 壁を冷却する工程を含むことを特徴とするガラスの加熱方法。 12 /8融ガラス体を加熱する装置において側壁、端壁及び底壁によって形成 される加熱空間と一側壁の各々によって支持され、かつ、前記空間の中に突出す る同一極性の加熱電極とを備え、対向する壁の電極は反対の極性であり;前記周 囲の壁のための耐火ライニングは、(a)耐火ライニングの温度と逆に変化し、 かつ、(bl装置の作動温度で溶融ガラスの抵抗率より小さい電気抵抗率を有し 、周囲の端壁及び底壁と熱交換関係にあり、前記端壁及び底壁のライニングを冷 却するための熱交換装置を備えていることを特徴とする溶融ガラス体の加熱装置 。 13、反対の極性の間陥をへたてた電極と、相対的に電気抵抗率の低い耐火ライ ニングとを有し、電極が耐火ライニングを貫いて延びている電気イ」勢ガラス加 熱装置における短絡減少方法において、 反対の極性の電極間に介在された耐火ライニングの部分を、これら部分の電気抵 抗率を実質的に増大させるのに部分な程度まで冷却する工程から成ることを特徴 とする短絡σ友少方法。 14、反対極性の加熱電極を支持している全ての壁より電気抵抗率が小さい耐火 壁によって取り囲まれた加熱空間を有している電気加熱式ガラス加払炉において 、 前記炉の電極を支持していない耐火壁を、[aj冷却されろ壁の電気抵抗率を実 質的に増大させ、かつ、fbj冷却壁を通る短絡を減少させるのに十分な程度ま で冷却することを特徴とするガラス加熱炉の操作方法。 15a、溶融ガラスのプールを、酸化第二クロノ、耐火材の側壁、端壁、及び底 壁と接触させて閉し込める工程と:b、側壁を貫いて前記プールの中に突出する 電極によってプールを加熱する工程とを含み、各側壁の電極は同一極性であり、 かつ、対向側壁の電極は反対の極性であり;C0前記端壁及び前記底壁の酸化第 二クロl、耐火斗4を、前記酸化第=クロム耐火材の電気抵抗率を実質的に増大 させる温度まで華に冷却する工程を含むことを特徴とするカラスの加熱方法。
JP59501806A 1983-07-11 1984-04-16 ガラスの電気融解炉 Pending JPS60501809A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US512854 1983-07-11
US06/512,854 US4491951A (en) 1983-07-11 1983-07-11 Electric glass melting furnace

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS60501809A true JPS60501809A (ja) 1985-10-24

Family

ID=24040868

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59501806A Pending JPS60501809A (ja) 1983-07-11 1984-04-16 ガラスの電気融解炉

Country Status (19)

Country Link
US (1) US4491951A (ja)
EP (1) EP0148197B1 (ja)
JP (1) JPS60501809A (ja)
KR (1) KR850001124A (ja)
AU (1) AU557857B2 (ja)
BR (1) BR8406953A (ja)
CA (1) CA1218099A (ja)
DD (1) DD232909A5 (ja)
DE (1) DE3475182D1 (ja)
DK (1) DK107485A (ja)
ES (1) ES8702866A1 (ja)
FI (2) FI76777C (ja)
IN (1) IN161895B (ja)
IT (1) IT1176205B (ja)
MX (1) MX154568A (ja)
NO (1) NO850858L (ja)
SU (1) SU1344243A3 (ja)
WO (1) WO1985000357A1 (ja)
ZA (1) ZA843698B (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140127229A (ko) * 2012-01-27 2014-11-03 쌩-고벵 이조베르 미네랄 울의 제조 방법
JP2020509988A (ja) * 2017-03-20 2020-04-02 コーニング インコーポレイテッド ガラス製品製造装置

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4815978A (en) * 1986-04-30 1989-03-28 Baxter Travenol Laboratories, Inc. Clinical analysis methods and systems
US4819247A (en) * 1987-11-03 1989-04-04 Owens-Corning Fiberglas Corporation Glass melt furnace
US5595707A (en) 1990-03-02 1997-01-21 Ventana Medical Systems, Inc. Automated biological reaction apparatus
US5749932A (en) * 1996-03-29 1998-05-12 Battelle Memorial Institute Refractory electrodes for joule heating and methods of using same
US5961686A (en) 1997-08-25 1999-10-05 Guardian Fiberglass, Inc. Side-discharge melter for use in the manufacture of fiberglass
FR2856055B1 (fr) * 2003-06-11 2007-06-08 Saint Gobain Vetrotex Fils de verre aptes a renforcer des matieres organiques et/ou inorganiques, composites les renfermant et composition utilisee
FR2879591B1 (fr) * 2004-12-16 2007-02-09 Saint Gobain Vetrotex Fils de verre aptes a renforcer des matieres organiques et/ou inorganiques
US7799713B2 (en) * 2005-11-04 2010-09-21 Ocv Intellectual Capital, Llc Composition for high performance glass, high performance glass fibers and articles therefrom
US8338319B2 (en) * 2008-12-22 2012-12-25 Ocv Intellectual Capital, Llc Composition for high performance glass fibers and fibers formed therewith
US8586491B2 (en) 2005-11-04 2013-11-19 Ocv Intellectual Capital, Llc Composition for high performance glass, high performance glass fibers and articles therefrom
US9187361B2 (en) 2005-11-04 2015-11-17 Ocv Intellectual Capital, Llc Method of manufacturing S-glass fibers in a direct melt operation and products formed there from
US9656903B2 (en) * 2005-11-04 2017-05-23 Ocv Intellectual Capital, Llc Method of manufacturing high strength glass fibers in a direct melt operation and products formed there from
US7823417B2 (en) * 2005-11-04 2010-11-02 Ocv Intellectual Capital, Llc Method of manufacturing high performance glass fibers in a refractory lined melter and fiber formed thereby
WO2010046176A1 (de) * 2008-10-22 2010-04-29 Boettger Diether Vorrichtung und verfahren zum elektrischen heizen einer glasschmelze
USD615218S1 (en) 2009-02-10 2010-05-04 Owens Corning Intellectual Capital, Llc Shingle ridge vent
USD628718S1 (en) 2008-10-31 2010-12-07 Owens Corning Intellectual Capital, Llc Shingle ridge vent
US8252707B2 (en) * 2008-12-24 2012-08-28 Ocv Intellectual Capital, Llc Composition for high performance glass fibers and fibers formed therewith
US9180288B2 (en) 2011-09-01 2015-11-10 Zoll Medical Corporation Medical equipment electrodes
USD710985S1 (en) 2012-10-10 2014-08-12 Owens Corning Intellectual Capital, Llc Roof vent
US10370855B2 (en) 2012-10-10 2019-08-06 Owens Corning Intellectual Capital, Llc Roof deck intake vent
JP6011451B2 (ja) * 2013-05-14 2016-10-19 日本電気硝子株式会社 フィーダー
JP7462646B2 (ja) * 2018-12-21 2024-04-05 コーニング インコーポレイテッド 低抵抗率ガラスに対する大電流入力を可能とするためのバスバー設計

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2686821A (en) * 1951-11-08 1954-08-17 Carborundum Co Apparatus for melting and fiberizing refractory materials
GB803457A (en) * 1957-04-17 1958-10-22 Schmidt Sche Heissdampf Glass furnace with apparatus for cooling the melting tank by means of a cooling liquid
US3806621A (en) * 1971-05-17 1974-04-23 Owens Corning Fiberglass Corp Electric furnace
US4052339A (en) * 1974-06-10 1977-10-04 Owens-Corning Fiberglas Corporation Refractories and methods of making same
NZ193699A (en) * 1979-05-23 1984-08-24 Siddons Ind Electric furnace with discharge sleeve extending through side wall
US4366571A (en) * 1981-03-16 1982-12-28 Corning Glass Works Electric furnace construction
US4528013A (en) * 1982-08-06 1985-07-09 Owens-Corning Fiberglas Corporation Melting furnaces

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140127229A (ko) * 2012-01-27 2014-11-03 쌩-고벵 이조베르 미네랄 울의 제조 방법
JP2015506901A (ja) * 2012-01-27 2015-03-05 サン−ゴバン・イソベール ミネラルウールの製造方法
JP2020509988A (ja) * 2017-03-20 2020-04-02 コーニング インコーポレイテッド ガラス製品製造装置

Also Published As

Publication number Publication date
FI850470A0 (fi) 1985-02-05
EP0148197B1 (en) 1988-11-17
FI850747A0 (fi) 1985-02-22
IN161895B (ja) 1988-02-20
AU557857B2 (en) 1987-01-08
DK107485D0 (da) 1985-03-08
IT8421089A1 (it) 1985-11-24
EP0148197A1 (en) 1985-07-17
DK107485A (da) 1985-03-08
US4491951A (en) 1985-01-01
FI76777C (fi) 1988-12-12
DE3475182D1 (en) 1988-12-22
CA1218099A (en) 1987-02-17
KR850001124A (ko) 1985-03-16
WO1985000357A1 (en) 1985-01-31
FI850747L (fi) 1985-02-22
IT8421089A0 (it) 1984-05-24
NO850858L (no) 1985-03-04
DD232909A5 (de) 1986-02-12
MX154568A (es) 1987-09-29
ES8702866A1 (es) 1987-01-16
ES532670A0 (es) 1987-01-16
FI76777B (fi) 1988-08-31
SU1344243A3 (ru) 1987-10-07
IT1176205B (it) 1987-08-18
AU2865584A (en) 1985-02-07
BR8406953A (pt) 1985-06-04
FI850470L (fi) 1985-02-05
ZA843698B (en) 1984-12-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS60501809A (ja) ガラスの電気融解炉
CA1267181A (en) Glass melting tanks and to refractory materials for use therein
JP2738423B2 (ja) ガラス用電熱熔融炉
US5062118A (en) Electric melting furnace for vitrifying waste
US4819247A (en) Glass melt furnace
US2225616A (en) Electric furnace for melting glass
US2559683A (en) Electric enamel furnace
US2014615A (en) Method of controlling current flow in an electric furnace and electrode apparatus therefor
JPS59120999A (ja) 高レベル放射性廃棄物をガラス化するための溶融炉
PL98546B1 (pl) Nadstawka wlewnicy do wytwarzania wlewkow metoda elektrozuzlowa
CA1296070C (en) Electric melter for high electrical resistivity glass materials
US20070098036A1 (en) Unit for conductively heatable melting
US1880540A (en) Electrode for glass melting furnaces
US4532633A (en) DC arc furnace improved hearth construction
JPS60103137A (ja) 金属の精錬方法
US2508004A (en) Electric salt bath furnace
JP2971730B2 (ja) ガラス溶融炉
US4783790A (en) Direct-current arc furnace for steelmaking
US2071707A (en) Electric furnace for melting glass
JP3265112B2 (ja) 抵抗式溶融炉
JP3758055B2 (ja) 溶融塩の分離取出し可能な溶融炉
RU2074130C1 (ru) Печь для варки свинцовых стекол
CA1072166A (en) Electrically-heated melting furnace with a cooling trough
CA1048273A (en) Electrically-heated melting furnace with a cooling trough
JPH08133746A (ja) ガラスの電気溶融炉