JPS6111588A - 熱可塑性材料溶融方法 - Google Patents

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】 本発明は熱可塑（ＩＩ　＋４料を溶融覆るだめの比較的
高温の炉に関づる。さらに詳しくは、本発明は、１８０
０℃を越える温度のガラスの腐蝕効果に耐えるのに特に
適切イｆ容器を炉の囲いとしで用いた、ガラスの溶融に
適応ｌ〕た炉に関する。本発明においては、熱効率を高
める１段と運転開始時に炉を保護１−る手段を用いる３
、他の詳細についでも後記に説明覆る。

耐火物で裏ＩＩｌ′）シた炉は艮イ［ガラス溶融用に用
いられてきた。１）か【ノ、標ｔｐ的耐火物の殆／Ｖど
は、ガラスによって徐々に溶解または腐蝕し、炉の漏れ
を生じてしＪ、う傾向がある３、福１瓜および刀−シス
の流動性が増すど、この腐蝕沖１０ト１急１４：にｌ＋
ｉ　ＣＪ　、。

補修は可０しであるが、１ノかし？１１１昨１１通１’
ｊ’＋゛実ｆバ！＋　／＋）１４．’１勤であり、費用
を１）、νし、３Ｅｌごイのメ１命Ｌ）’）ロｊ’７；
ｔシ１（１かい。このｌｉｔ　？ｌ＋速ｒｑをＩ・げる
ｌごめに耐火物夕１１ｒ＋ｉ　（！冷却してもよいが、
Ｌ−、、’５　すると１ネルギ−損失りく増してしまう
。

通常は、万一ノス浴１白部イ・１近の側壁での１ｌｉ４
　Ｍがｌ＋Ｊも大ぎい１．従来の炉では、ガラスのｍｌ
は頂部ｔ１近が嵯も高く、溶融および精製渇酊は耐火物
の能１ノの理由から１６００℃より低い値に制限される
。耐火物がガラス中に溶解するにつれて、腐蝕生成物の
多くは溶融浴中に放出される。溶解した耐火月利はガラ
ス組成の一部となり、ガラス品質に悪彰鴨を及ぼすこと
もある。重い腐蝕生成物は炉底に沈んで底壁に対して幾
分ゆるい配列の保護層を形成しがちである。

炉］］即ち炉の出［１部分もまた高い耐火物腐蝕を示し
からである。この出］］帯域ｌま多くの場合保護金属で
覆り１′１、る１、米［１特許第４，０２９．ｆ１８７
号では、炉から前炉チャンネルまでモリブデン管を用い
て耐Ｍ↑１１の−”らい導管を形成している。出１］ラ
イナー用と１．て白金（プ用いられてきた。実際、炉全
体を白金τ・裏Ｊｌ　”）シてｔ）Ｊ、いが、しかし極
めて高い費用がかかる、。

米］］、ｌ特１．ｌｌ瑳１３．！１２４，２０６号に開
示されるような縦型’ｒｌｓ気溶ｆｅｌｔ装冒において
は、溶融浴のＩｖｉ部は冷バツｆｆノンＪ）ツ１〜で覆
われている。この種の炉の腐蝕は、典型的にはいわゆる
融解ライン０近の直立側壁部、および側壁を貫通する電
極イ４近で最もひどい。本発明はこのにうな腐蝕を実質
的に減少させるかまたは腐蝕効果を減少させるかまたは
その両方の目的のための手段を提供する。

冷バッチブランケットを有した従来の縦型電気溶融装置
におい−（は、ガラス中に閉じ込められた気泡を急速に
逃が１自由表面がないから、ガラス中に種結晶を保持し
ておく傾向がある。従って焼成を充分にするために炉内
のガラス滞留時間を調節しな【）ればならない。新たに
溶ＦＡＩＩ　ｌノたガラスは精製されずに急’Ａ　Ｋ三
田［１方向に移動しが１５　”Ｃル〉るから、この急速
に移Ｕ１りるガラスに、１、つて力１の悪化をもたらす
望ましく＜ｒい対流が）１じる９、従−）（、対流を調
節し炉内のがラスＮｉ１留時間を艮くりる段階を設番Ｊ
’　＜’Ｋ　Ｇ、Ｊ　ｌｔぼイ蟇”Ｊ゛）ムい。この方
法の一例、１−シては、米国時１．１第４，１４３，２
：１２＞−〕にｂ１；さ社る。１．・）に、選択され１
．：焼成配列（゛通１９されるｄｉ極を深＜　浸７１！
ｊ−することにｊ、−）（対流を調ｆｌｌりるｆｊθ、
がある、、この配列は、（Ｉ−じＩ、：熱が壁から離れ
〕、二部分に集中し電極開口周囲の烏蝕が減少するとい
う長所をも有する。本発明におい−Ｃは、中心部での集
中ガラス加熱お」、びホットスポット・焼成を与えるよ
うに適応した改良２トれた電極配列を採用Ｊる。

ａ、来の−Ｉ４火物Ｊ、りも耐摩耗性が高い材料として
は七すゾデン、白金、白金合金、そ１ノで鋼合金や鉄す
よ！、、：ある稈１墾認められＣおり、ガラス溶融炉４
１４造にイｉ用であると考えられている。例えばモリブ
デンは、高速移り１するガラスにＪ：ってかなりひどい
腐蝕が！Ｉじる場合にお（）る電極月利および攪拌つ１
ル川のライニングと１ノで用いられてきた。

前＋’ｉ＋！　”　Ｊ、うに、白金ヤ）ある場合にはモ
リブデンで炉ｉｌ冒−１を裏打１５Ｊることに口、はし
ば行なわれている１゜ 白金１．１．１４めでＲ１１１１ｉであり、その用途は
眼利用まＬ−ＬＬ　）ｌ’：常用の特殊ガラスの溶融に
限られることが多い。ゲ・１−もＩＢ＋　ｉｉ’ｌ第６
＋１１　、　Ｉｌｈ　Ｉ　Ｖ３に記載のように鉄を用い
イ）（−とｔ）−Ｃｃ”’るが、鉄の融点は比較的低く
殆んど（１）ノＪ’ノスを着色＾１１Ｃ汚染してしｌ、
う。しかし１−１的（、二よ−＞　Ｃ１：ｌ畝を炉裏打
ｊ５材別と用いることが−４＝ できる。

モリブデンは、温度強度が高く比較的安価であり多くの
ガラスとの化学的り混和性を有した金属として認識され
ている。しかしこの祠＊３１は５５０℃より高い温度で
酸化する欠点を有する。過去においてはモリブデンは製
作が困ｔｒあった。今日ではモリブデンは平坦２ｋまた
は曲線状の板や管に成形でき構造物に溶接ｅきるから、
魅力ある月利Ｃある。モリブデンは２６００℃で溶融し
、約２２００℃までの高度で使用可α；な高い温度強度
を有するという極めて優れた長所を有する。例えばこれ
まで殆んど専ら高温作業にのみ用いられてきた白金は、
１７３０℃で溶融し、約１６００°Ｃまでの濡ｒ＆でし
か使用できない。このように、モリブデンは白金よりも
安価でイれＪ：りはるかに高い融点を有するから、極め
て有用な月利で・ある。

米国特許第３．１０Ｊ０４５号には、モリブデンをガラ
ス溶融炉中の容器＋４１３１どして用いることを示唆し
ている。この方法（Ｊよれば、ｔす１デンるー）は部分
を熱可塑ｉｌｌ祠博′：１の外部浴中に浸漬１ノ（イの
外部を酸化から保護している。るつぼの内部は溶融熱可
塑性材料で満たされ、こうしてモリブデンを周囲雰囲気
から保護しであるから、モリブデンは酸化されない。ざ
らに、モリブデンるつぼ外部はガラスによって保護され
るが、モリブデンるつぼを内部に配置する外部浴のため
の耐火槽または収納容器はこのるつぼよりも大きく、容
器周囲の溶融ガラスは自由に対流して最後には耐火収納
容器を破壊してしまう。

この米国特許第３，１０り、０４５号に記載の容器は、
特殊イ５溶融体に適合した人きざと構造を有し、大規模
用には実用的でないと考えられる。また、モリブデン容
器のＬ部を酸化から・保護する目的で運転中にバッチ材
料から空気を除去するためのパージガス配列を必要とす
る。また、殆んどのガラス用のバッチ材料はＣＯ２，８
０２および］−１゜０のような酸化剤を含むから、バッ
チがモリブデンと接触することはＶｌされない。他方、
ガラスのレベルをモリブデンよりも高いレベルに保つど
、ガラスは’５　；）ブγン頂部にある耐火リングに接
触し、耐火物を急速に腐蝕してしまう。

悪影響を生じることなくモリブデン炉内でバッチ材料の
ガス焼成を実施することは困難である。

何故ならば炎中の熱および酸素はガラス表面、正確に言
えば腐蝕および酸化に対して保護すべき部分で最も高い
からである。従って、後記のように本発明の対策を行わ
ないと、モリブデンライナーは燃焼ガスにさらされるか
ら酸化されてしまう。

この種の炉、特にモリブデン裏打ちした炉内でガラスを
溶融する方法どしては、ジュール加熱が好ましい。しか
し、モリブデンは導電性金属であるから、選択した地点
に電極を置き、ガラス中の電流の流れを最適にするため
に適切２に回路を備えなければならない。ライナーへの
短絡を回避Ｊるのが通常望ま１ノいが、電力の消散を均
一にするためにある程度の電流がライナーに流れるよう
に電極を設置し回路を設ＧＪることが望ま１ノい。さら
に、所望ならばライノー−を１接加熱Ｊるｉ：とも可１
１１；ぐある。この目的のＬ二めに番、艮バッチ電極が
ｊ内部であり、種々の配列が米［’ｒ；ｌ特晶り第２，
２１５．領（２シシ、第２＝　７− ．９７８．’、＋２６号および第４，１５９，３９２号
に記されている。

本発明の好適な配列においては、可動バッチ電極を用い
る。米ｌｉｔ特ムｒ［第２，９７８．！ｉ２６月にはこ
の種の概念が記されているが、しか１）その配列は融通
性が限られており、炉への適切な充填をかなり妨げるも
のである。

本発明は、内側に被酸化性保護ライナーを有し、熱町塑
性材別を収容した炉を化石燃料と空気どの混合物を用い
て加熱する熱可塑性材料溶融方法において、前記ライノ
ー−を酸化から保護するために、燃焼生成物が過剰の酸
素を含まないように前記混合物（Ｊ対する空気の量を臨
界化学量論的条件に調１１ｉ１　Ｌ、、燃料が酸化に対
して中性状態で燃焼するＪ：うにしたことを特徴とする
ものである。

以下に添イ・１図に関連して本発明の好適な具体例につ
いて説明り−る。

本発明の炉１０は、全体的に円筒状、丸型、多面体、四
角形または矩形の直立側壁１４と底壁１６を有しＩこ夕
（穀１２を備えている。底壁１６は、熱膨張に適応ＩＪ
るｌ、＝砧の分かれた部分からなってもよく、こ−〇　
− れらの部分は相互に電気的に絶縁されてもよい。

炉１０の主要支持構造体を形成する外殻１２は、比較的
気密で、絶縁シム１３によって底壁１６から電気的に絶
縁されるべぎであり、鋼板でつくられてもよい。シム１
３は熱膨張をも可能とする。炉１０ＬＪＴビーム１８に
よって底部から支持され、このＩビーｌ＼１８は絶縁シ
ム２５によって地面から電気的に絶縁されてもよい。

Ｃａｒｂｏｒｕｎｄｕｍ！ｌ！！７３告のＦ　Ｉ　Ｂ　
Ｅ　ＲＦ　ＲＡ　ｘ％ような圧縮可能な断熱材層２０Ａ
を外殻１２の直ぐ内側に配して底壁１６からその上端２
２まで伸ばして−しよい。圧縮可能な断熱材２０Δは炉
の熱１」゛イクル中に構造月利の相対運動を可能とする
１、圧縮川面な断熱材層２０△に隣接【ノーＣｌＸ１状
の堅固な断熱材２０Ｂを配する。

直立側壁２６と耐火底壁２８を有した耐火容器２４を、
堅固な断熱材２０Ｂｈ＋　Ｉ）ｌ！ｌＩｔ隔しＩこ状態
で外殻１２内に配置する。堅固イｆ断熱＋１ＯＩ３ど耐
火容器２４　Ｒｔｌ　ＩＪ−１き固めミックス２１を配
ｊノ（、ガラス密シールを形成Ｊる。この゛）き固めミ
ックス２１を以１１２　＋１．’＋　１１７タンブど呼
ぶが、これは粒状耐火材料であり、これを所定位ＩＮに
充填またはつき固めて炉の運転開始時に焼成または焼結
してもよい。容器２４は耐ガラス腐蝕性の既知の耐火材
料でつくるのが好ましい。

耐火容器２４内にはライナー３０を同軸状に配し、この
ライナーを耐蝕性の高い耐火金属で形成するのが好まし
い。

ライナー３０どしては、タンタル、１ノニウム、ニオブ
およびタングステンも適切であるが、モリブデンが有用
ぐあり好ましい材料であると考えられる１、ある場合に
は、特にガラスが高度に酸化される場合には、貴金属（
例えば白金、ロジウム等）もライナーとして適切である
。貴金属は高温では比較的弱く、従ってライナー３０に
付加的支持を与えるためにブレーシングまたは一体的な
リブを必要どＪることがある。このようにガラスが高度
に酸化される場合には、犠牲陽極と共に陰極または１〕
０バイアスをライプ−に設けてもＪ−い。このようイｒ
配夕１１（，１，貴金属を用いる方法よりも安価である
。

、１．）こ、約１１００℃より低い比較的低温でフリッ
ト等を溶融する場合には、鋼およびニッケル合金も有用
である。炉１０を電気的に加熱するための電極について
以後記すが、電極は前記の材料でつくってもよいが、モ
リブデンをも同様に好ましく用いることができる１、有
用と考えられる他の材料については、特にイれらを用い
る理由がない限り、これらはかなり高価−（・あるから
、特にここでは強調しない。

好ましい具体例において（，１、ライノー３０を、Φめ
継目に沿っ【リベツ（・固定１］！、二成形Ｉ−リブｆ
ン板でつくる。この輪金１．Ｔ、　Ｇま仙の補強祠（よ
必要＜ｒいと考えられる。３１、！、二、川！７の間隔
を密にするむらば前記に挙げＩこ＋Ａ　ｔｉｔの４〜を
容器のためのシールドと１）で使用で（島る１゜ 容器２４の１白〜“ｊ壁２ｉｉどライノー３０（ま３１
ｒ　＜　ｌこＩｌｉ　ｉｆｒ　ｌ〕ており、その間１．
：比較的狭い環状空１ハトｌ　２　’１１１ｊ成・する
。この空間（ま、実質的＜２密盾り口）好；Ｌ　ｊ／　
＜は約１インチ程度の間隔までの範囲であってｌっＪ、
い。

後記に述べる即山から、空間３２には粉砕した非腐蝕性
の高粘度ガラスくず、バッチまたは他の耐火タンプ層（
参照番目２３参照）を満たしてもにい。

ライナー３０の機１ｊＬを理解することが重要である。

ライナー３０は、炉１０内で対流する熱可苧性材料（ガ
ラス）４３にＪ：る腐蝕から耐火容器２４を保Ｌｉｔ　
７する。さらに非常に重要なことであるが、ライナー３
０は、溶融速度を増しガラスの品質を改良することを可
能にする。溶融速度の増加は、炉１０の運転温ｔαを高
くできる結果として達成される。ガラス品質の改良は、
耐火物よりもモリブデンはガラス汚染を！Ｉじることが
少い結束として達成される。

従来の溶融槽内でのガラスとの接触にいずれの耐火物を
用いても、イの耐火物はガラスを事実上腐１１；および
汚染１−る３、従って、耐火ブロック、特に人１１すの
耐火７１１ツクｌ；ｌ：　＊　Ｉ＃ｊ撃で亀裂を生じて
しまう３．耐火−／［１ツク間の空隙および亀からは空
気が耐火物中に入って耐火物が反応し、反応体がガラス
中（、−人つ−（１］まうことになる。ガラス炉の激し
い熱に、ｊ、る耐大物のガス発生によっても、ガラスが
汚染Ｊる。欠陥および汚染物（例えば脈理、種結晶、石
等）の不在の尺疫であるガラス品質は、従来の溶融構内
の前記の要因の全てににって影響を受ける。従って、ラ
イナー３０は前記のように腐蝕から耐火容器を保護する
だけでなく、不透質容器に対するガラスの溶融を可能と
し、こうしてガラスへ汚染物が混合Ｊるのを防ぐ。

モリブデンは現在経済的な高温操作に利用可能な最も耐
蝕性の高いライナー材料であるど考えられるから、モリ
ブデンを選択するのが好ましい、１モリブデンは！凸（
１’ｃＪ、り高い温１αで急速に酸化されるから、Ｍ索
から跪ｍｉされ＜’Ｋ　＜−ｊればならイ１い、。

本発明の好適４′に具体例においで番よ、ガラスの１７
へルをライナー３０のＩ率＋１Ｉ３１．Ｊ、すｂ高く保
つこと番、−１Ｊ、ってライナー３０をガラス１ノベル
より１〕低く保Ｉ）、こうしてライブ−内面を保護１す
る１、空間３２ど１・−７ツプ２９に密に充填しに手４
１″＋１によって、ライナー；（０の外面を酸素汚染か
ら保護１Ｊる３゜ 炉１０の底壁２８は主に耐火物で形成してもよく、また
はライナー３０の壁ど同じ材料を含めた種々の材料で裏
打ちしてもにい。しかし、説明の目的のために、ここで
は耐火物で形成した底部を有する炉について記ｌノ、他
の変形についでは第７−１０図に関連して説明りる。

Ｊ、た、前記の耐火物層２４、断熱材２０Ａ、２０Ｂお
よびタンプ２１−２３の代りに、密充填砂、つき固めミ
ックスおよび高粘度（即ち硬質）ガラスくずの混合物を
用いることしできる。こうして、底壁を右した３１．た
は右Ｌ’　＜’にいライナー３０を、外殻１２とオルレ
ット７　ｎツク２７（後記に説明１゛る）によって１１
＋１　Ｊ：れｌこ粒状形成物内に配置してもよい。この
場合には、砂、刀ラスくずおよびタンプは加熱時にへ粘
磨万ノス複合体ｉ１３．Ｊ：び溶融または半溶融材料を
形成１２ノこれｌ）がライナー３０を酸素から遮断する
から、１１７ｉ熱望ｊ宋はさＩＵど大きり【４ｔへいが
ライナー３０を保護Ｃ・きる。溶融、１；Ｉ、二は半溶
融砂は高粘性であるｈ口）、＞−（−）−外部ぐの対流
にＪζる伝熱損失は、大幅に減少づる。この［１的に有
用な材料の例どし−（ＩＪ砂、シリカまｌこはジルコニ
ア、つき固めミックスＣｏｒｌ＋ａｒｔ　＃　Ａ　８９
３または１ｔ２５１４２０が挙げられる。

後記に説明りる底部または床部電極４０を炉に組込む場
合には、１８００℃で１００オーム・インチより高い電
気抵抗率を右したＣｏｒｈａｒｔ＃　１３５０７１ｒｃ
ｏｎのような裏打らイｆ【ノの高抵抗率耐火物で底壁２
８を形成すべきである。第１図には示１ノていないが、
特に高温で硬質ガラスを溶融する用途の場合には、ライ
ナー３０が底壁２Ｂを横切って伸びるｊ：うにＭｉ＋　
；＜てもにい。この、１、うイＣ配列に、１、れば、ン
イ−１−−３０の月質の抵抗率（，１，低いｈ口）、底
部電極を実際１１Ｊｉ用しないで済む。

第１図では図を筒中にりるためにただ一つの電極を示し
である、１電４４ｔ　１．１１、底壁２８の聞１１４２
内１．Ｔ角度をなして配ＩＮさｉｔ　（１）、１．　＜
、炉の内部空間旧１内へ伸びていて、Ｊ、い、、電気１
名続部（よ図；１＼１−）（いイ「いが、各底部型４４
ｉ　４０＋、Ｌ　ｆの木Ｏ二；４７−ぐの接続部に１１
、）で通電されても、にい。加熱番、１＋に先端４４か
ら空間４６内の溶融熱可塑１！１祠別４３中へなされる
。底部電極４０を可動にして、先端４４を矢印ａ１の方
向に軸方向に調節してもよい。

熱可塑性材１１１４３を溶融するために、複数のバッチ
電極５０をも用いてよい。これらの電極についても図を
簡単にするために、電極一つだけを示す。

これらの電極は各々、炉１（）の周辺の回りに配置され
神々の配向自由１９を有するにうに適合ケージめられる
。バッチ電極５０は、外側金属またはセラミックスリー
ブ部５１と内側同心状耐火金属電極棒５２を（ｊ’　Ｌ
／−Ｕもよい。この電極はその末端；ｉ３での電気接続
部（図示ＩＪず）によって通電されてもよく、その先端
５４４；Ｌ空間４Ｇ内に配置される。電極棒５２は軸△
１お、Ｊ、び△２に沿って調節可能であることが好＋Ｉ
　ｌ／い。パップ電極（ＩＯは、スリーブ５８内にジャ
ープル点持されＩ、：アームｊ）６ににって水Ｗに支持
される３、外殻１２に取イ・ローノた支持構造体６０は
、支持体６４内（、コスリーブ嵌合したシ１７）１へ６
２を経てスリーブり８を支持りる。

運転中は、支持構造体６０は外殻１２に対して固定され
たよ、ｌ、であるが、支持体６４内にスリーブ嵌合した
シ１ｒ７１〜６２は両方向矢印８２の方向に軸方向に可
動て゛ある。水平スリーブ５８はシャツ１−６２の上端
６（ｉに回転自在に取ｆ・Ｈ）である（矢印８３参照）
。

こうして、スリーブ５８内に取付けた支持アーム５６は
、矢印ａ３で示づようにシャフト６２の垂直軸△１を中
心にして回転できる。水平支持アーム５６【よ矢印ａ４
で示すＪ：うに水平軸Ａ２を中心にして同転でき、また
矢印７１６の方向に水平軸Ａ２に沿って動かされてもよ
い。バッチ電極５０は図示のように垂直でなくてもよく
、電極５０をアーム５６に支持するブラケッｉ〜５７を
変えることにＪ：って電極５０を傾斜可能にしτｂ　Ｊ
：い。

前記の支持ＩｔＰＪ造体６０等によって支持されるバッ
チ電極５０は、上下に移動でき、また炉１０の中心線Ｃ
に対して半（￥ｈ向に、垂直に対して角１良を１）って
、および水平に弓形に移動？″さる３、この７Ｊ、うに
、各電極５０は自由１（１を（Ｊ　ｌ／で、ｉｎ７転中
に空間４６内の選択される塵標糸のい・Ｆれに対しｒｂ
調節ｆｉｌ　ｒｌｈ　＜ｉにうに配向でさる、１ 中心パップ電極１１０１；１．炉１０の中心線（：に沿
−）で中直に配Ｗされ、電気１とわ”１部（図示１！　
！Ｉ’　）に、１−）　Ｃ前記と同様にでの本Ｇｉ　８
２　’（：　ｉｔ１電される３、こ”　’ｒｌｉ　ｍを
水平支持体１１６．１結合し、このホ甲ぜζ持１◆、旧
１を、水平スリー１８１１、中１１°１シト）ｌ−ｉｔ
０、お、１、び夕：穀１２に固定した支持構造体９２に
取付ける。中心バッチ電極８０は、両方向矢印ａ８の方
向に垂直に移動してその先端９６の位置を調節できるよ
うにしである。

炉１０上の空間を調節するために、バッチ電極と同じア
ーム（例えば５６）からこの中心バッチ電極を支持する
Ｊ：うに配置してもよい。例えば第４図および第５図に
おいて、中心電極８０とバッチ電極５０とを軸Ａ１に沿
って互いに−に下に配して同じ支持体６０′　によって
両者を支持するようにしてもよい。

このような配列においては、他のバッチ電極５０を１２
０１印１１１れた所に配し、広い頂部面をか１０上に確
保して充填を容易にすることができる。

本発明の別の具体例では、床部電極を閉止して、イの代
りにバッチ電極５０に対して大略前記と同様にして円周
方向に豆い違いに付加的バッチ電極（図示せず）を配す
る。こうして６本のバッチ電極をｌＪぼ６０°１ｉｌｆ
ｌして中心線Ｃの回りに配置すると、り＝Ｉ　＄＋：、
　ｌ’ｌの高い電極配置になり、炉１０の−に部付近に
熱が供給されこの部分で最も効果的な溶融が行なわれる
ことになる。

電極５０おＪ：び４０の先端５４および４４を炉の中心
線Ｃとライナー３０の壁との間のほぼ中間に配置すると
、溶融工程が促進されることも判明した。比較的小型の
炉１０、即ち直径約４−６フイートの炉については、電
極５０を中心線Ｃからライナー３０までの距離のほぼ半
分の位置で中心線Ｃの回りに対称に配置すべきである。

他の配置も可能であり、それらを下記に記載りる。

バッチ電極５０と床部電極４０は両方共少し異なった機
能のために非常に有用であると考えられる。

床部電極４０はバッチ電極５０を挿入Ｊる前の運転開始
に特に適切である。床部電極４０はまたトリミングおよ
び精密調節用に完全運転中に用いられてもよい。バッチ
電極５０は主に全時間高速溶融用に用いられ、それらｆ
ｌｉ独で用いて−ｂ右有用ある。中心バッチ電極ｎｏｔ
；ｔ：ｔ−に、溶融困飼（２ガラスの精製に有用である
。さらに、電極！ｉ０．４０および８０を中独でまたは
組合Ｉ！（用いて、炉を極めて融通（Ｉ＋の高いものと
して−ｂＪ、い１．訂しくは）！トベないが、冷７４１
水用の外部ジトケツ１へ等を備えて電極４０．　！１０
ｊ３よ＝１９− び８０を水冷してもにい。こうすると、電極寿命が長く
なる。

耐火物底部２８の開口１０２内には、中央貫通間口１０
１を有した出口管１００を配し、この出口管１００はラ
イナー３０と同−材料、即ちモリブデンでつくるのが好
ましい。電気接続部（図示せず）を出口管１０２の末端
１０４または近辺に接続する。こうして出口管１００に
通電してその先端１０３から溶融熱可塑↑’１４４１ｉ
１４３を経て中心電極８０の先端９６へ点弧さ１！る。

管１００は電気的点弧によって腐蝕することがあるから
、交換の容易な中心電極８０を直流電位と電気的にバイ
アスさせて、犠牲電極として用いてもよい。

中心バッチ電極８０と出口管１００に通電すると、イの
間に大電流が流れて熱可塑性材料４３の浴中に小ツ］・
・スポット　１０６が生じる。中心電極８０の先端９６
ど出［１管１００の対応する先端１０３は、高電流を運
ぶことのできる大表面積ジスクであってもよい。

ホラ１〜スボツｌ−１０６中に消散したエネルギーによ
って、＋４１１１１１３４よ、ｆｌｉ　１’−ｌ管１０
０内の開口１０１を通して炉１０から出る直前に精製さ
れる。烏渇に高められた精製温度は炉中心付近に集中す
るから、炉壁の悪化は減少する。

炉壁渇麿をざらに下げるｔｃめに、耐火容器２４の直立
壁２６をライナー３０の上縁３１付近で段何にする。

壁２６を段付にするために、耐火ブロック２７を第１図
または第９図に示すように片寄らせ、または壁自体を第
３図のようにくぼみ祠にしてもよい。こうして直立耐火
壁２６の−Ｌ部に、ライナー３０から離れる方向に半径
方向にくぼみを付けて、ブロック２７付近の材料の温度
を、溶融熱可塑性材料４３（例えばガラス）およびバッ
チ１１０による腐蝕が大きくない調廉まで下げるように
する。

ライナー３０とくぼみ（ｑｌのまたは片寄ったブロック
２７との間にはヂャネルまたはトラップ２９を形成する
。一つの具体例では、運転開始時に、溶融して徐々に空
間３２へ流入する非腐蝕性ガラスをトラップ２９に満た
してもよい。ライナー３０の水平７ランジ３３が、半径
方向に外側に伸びで一１４火壁２６の１−面３５を覆っ
ている。、フランジ３３の外縁３７はブ「１ツり２７付
近で最も渇麿が低く、この部分のガラスは最も粘度が高
いから、運転開始後にはフランジ３３によって、１−ラ
ップ２９内の溶融４１１／１３が半径方向に流れて空間
３２に入るのが防止される。また、ブロック２７は炉１
０の中心部の高熱部分から離れているから、ブロック２
７の腐蝕も下がる。

ライナー３０の底端３６には、耐火容器２４の底壁２８
とライナー３０との間にスロット３９を形成する。スロ
ット３９には、溶融熱可塑性材料と耐火物の腐蝕生成物
の混合物４１′　が閉じ込められ集められる。

ス［１ツト３９の底部の溶融材料は、炉１０の他の部分
よりも有意的に低温であり、従ってスロワ１−３９内に
閉じ込められた混合物４１′　は、高粘度を右して失透
Ｊるかまたほぞのいずれかとなり、こうして室空間４６
内の溶融＋、！１１１Ｉ４３とライナー空間３２内の材
ｒ１どの間のシールと」）て作用する傾向を有する。

同様に、ライナー３０ど直立耐火壁２６との間の空間３
２１；に秋く、従って炉１０内の熱に起因する対流はこ
の空間内で防＋１されまたは実質的に減少し、耐火物の
ス・１流腐蝕は減少する。空間３２ば腐蝕生成物と熱可
塑性材料との混合物４５のためのトラップとして作用す
る。空間３２内に閉じ込められた腐蝕生成物は連続的に
漏出１ノないから、耐火物の腐蝕は防止される。

空間３２をシールしてその中に保持される材料の循環を
防止するために効果的な冷却がなされるべきであるが、
所望ならば一本またはそれ以上の冷却管１１２を備えて
ライナー３０の端部または縁３Ｇおよび３７付近に冷却
ガスを運ぶようにしてもにい。

こうして付加的に冷却すれば、ライナー空間３２の端部
に隣接する部分でガラスが同化するからシールを充分に
確実にすることができる。

耐火物の腐蝕を防止し低温で狭いまたはそのいずれかの
帯域を確立して炉の傷つきやすい帯域での対流を防止す
る前記の方法および装置は種々変形できる。−例として
、フランジ３３をオフセットブロック２７内に伸ばして
、ライナー３０の底端３６を側壁２６等内にフランジ結
合してもよい。これらは全て、ライナー３０と耐火容器
２４間の中間部分を、比較的低温で体積の小さいまたは
そのいずれかの２３一 部分に配置して、溶融ガラスの通過を妨げるにうに設ｈ
１される。さらに被酸化性でないライナーを用いた場合
には、その上縁３０を熱可塑性材料４３の端部上に伸ば
して、Ａフｌ？ツｌ−ブロック２７を省略できる。

前記に記したように、耐火容器２４の底壁２８をモリブ
デンで裏打らして保護してもよい。この特徴を第９図と
第１０図に関連して説明り−る。さらに、底壁材料どし
てタンプまｊ、：は酸化クロム耐火物を使用できる。こ
の後者の方法では、タンプＪ、たは酸化り［］ム耐大物
は放出されてガラスと混合してしまうことがあるから必
ずしも好ましくはないが、ある種のガラスに対１ノでは
可能で有用な方法である。酸化クロムは青電１りである
から、この場合には底部電極を用いるのは実用的でない
。

ライナー３０にモリブデン底部がなければ、底部電極を
用いた操作の融通性が高くなるから、高温処理を要Ｊる
非常に腐蝕性のまたば粘度の高いガラスを溶融する時以
外は、ライナー３０にモリブデン底部がないことが全般
に好ましい。この場合には炉１０の建造費用も下がる。

さらに、底壁２８の大部分は沈降腐蝕生成物によって保
護されるから、極めて高温での操作が必要でなければ、
底部ライナーは必要でないであろう。他方、本発明はラ
イナー３０用の底部によって１ｑられる保護効果があっ
てもなくても実用上実施可能であるから、底部裏打ちし
た炉についてはさらに後記に説明する。

本発明の方法において、バッチブランケット　１１０を
形成するバッチ材料を連続的に炉１０の熱可塑性材１！
１．４３　、Ｊ：に添加してもよい。この場合には、バ
ッチブランケット　１１０と溶融材Ｉ！１４３を分ｌ１
１１１Ｊる融解ライン１１１が炉１０を横切ってライナ
ー３０のフランジ３３のレベルより高い所に伸びるよう
に炉を操作することが重要である。溶融材１８ｔ　１ｆ
ｆｉをフランジ３３上に常に保つことによって、バッチ
ブランケット　１１０内に含まれる酸素とガス状生成物
からライナー３０を保護覆る。ライナー３０の上縁３１
をバッチ材料１１０中に突出さ【！′でもよいが、この
場合には上縁３１は溶融材料で覆われないから酸化作用
を受けるであろう。しかし、」二縁３１とブロック２７
ににって形成されるｉ〜クラップ９は主に運転開始目的
のために有用であり、運転開始後の」−縁３１の酸化は
悪影響を牛しることはない。

本発明の重要イ（特徴をさらに説明するには、運転開始
手順を理解づる必要がある。酸化されやすいライナーを
右１−る従来の炉では、運転開始時にイしてその後の炉
の運転中に不活性ガスでパージングする。特殊ガラス用
の小規模装置では、真空下に操作することらある。特に
熱効率おＪ：び経済＋Ｉ［の理由から真空およびパージ
ガス配列が魅力的でｔｒい場合には、この」；うな配列
の規模を大きく１−ることは囲動である９、 本発明においては、炉１０の運転開始は従来の縦型溶融
装置の運転開始と同様である。第３図において、従来の
縦型溶融装置に通常用いられるものと同様の梗類のカバ
ー１１を炉１０Ｆに設（−」でもにい３゜カバー１１を
出面するバーナー９を配して、供給源（図示ＩＬず）か
らの燃１’ｉｌをガスライン１５によりイして燃焼空気
を空気ライン１７から供給する。運転開始時には炉１０
には通常点線Ｂまで粉砕ガラスまた１まガラスくずを部
分的に充ＩＸＡ′ｒＪる。この点線Ｂはガラスくず充填
角度（典型的には４５°）を示す。

ライナー３０の上縁旧を覆うことが好ましい。材Ｙ１は
、溶融するにつれて沈降し、聞１］１９を通してにり多
くのガラスくずが添加される。可能（２らば、バッチが
少くとも部分的に溶融した後に床部電極４０に通電する
。炉１０が溶融熱可塑性材料でいっばいになると（ガラ
スラインＧ参照）、ライナー３０は酸化から保護される
。

運転開始時には、外殻１４の底壁１６内の聞ロ６５内に
シールまたは溶接された入口管６３を通して圧力下に炉
１０ヘパージガスＰを送入してもよい。パージガスＰは
、駅間を酸化から保護するために外殻１４内の空間を満
だ１のに用いられてよい。外殻は充分に気密であるから
、パージガスＰは炉１０内に適切に閉じ込められて、通
常の費用で炉１０を効果的に安全に運転開始できるよう
にする１、炉が溶融ガラスで一度満たされた時には、パ
ージガスの供給を止めてもよい。

本発明においでし１、ライナー３（）をざらに酸化から
保護するために、燃焼生成物が過剰の酸素を含まず、初
期ガラスくずＢの溶融が減圧または中間人気１条１′１
下に達成されるような丁合にバーナー９を操作Ｊる１、
すなわち、化石燃料と空気との混合物を用いて炉を加熱
り゛る際、この混合燃ネ１１に対Ｊる空気のｈｌを臨弄
化学＾ｌ論的条件に調節１ノ、燃ｒ１が酸化に対し−Ｃ
中性状ｆ服で燃焼りるＪ、うにしている。まノ、二、あ
る種のガラス【こついてはライノー＝３０が炭素で・汚
染されるとガラスの品質に有害であるから、炎を過度に
感じることは望ましいことでＬｌないと考えられる。

充分イに州の４４１１１が溶融した時には、バーナー９
をとめ、底部電極４０に通電して炉の渇１腹を保つよう
にしてもＪ、い。次いでノＪバー１１を除去し、バッチ
電極５０お、Ｊ：び８０を各々の位置に挿入する〈第１
．２．４および５図参照）。次に出口管１００を通して
底部から溶融材料４３を除去するにつれて、バッチ月利
　１１０を連続的に炉１０に添加してもＪ＝い。

バッチ１１０を所望方向、特に］〜ラフラップの帯域内
に保つ！、：めに充填制御手段（図示せず）を備えでも
よい。充填お１１、（＋”　／ｌ″）スの静水頭を調ｆ
ｌｉ１（゛きる操作方法がりｌ′３１．１．い１．充填
、ヘッド、およ（ｆ電極５０．８０の縦方向調節の相合
μに３１、って融解ジイン１１１を調節できる。

第２図に本発明の一つの可能な電極配列を示す。

底部電極４０を円で示し、バッチ電極５０を十字形で示
し、中心バッヂ電１！ｉ８０ど出口管１００電極を十字
形を中心とした円で示す。底部電極４０を閉鎖デルタ配
列で点孤して、各電極４０間の矢印４０’　にて示すよ
うに、各電極がその次の隣接電極に対して点孤するよう
に１〕でもよい。同様に、バッチ電極５０は矢印５０’
　で示すＪ：うに、底部電極４０ど同様にまたはそれら
とは逆に、前記の第一の点孤パターン上に重なった閉鎖
デルタ配列にて相互に点弧ｌノで　　　□もよい。電極
４０おＪ：び５０をライナー３０の壁から蘭れた所に配
置」ノて、炉の中心付近に熱を集中することが好ましい
。図示の配列では、重なったまたは二重のデルタ状点孤
になっているから電気的に対称であり、また電極４０お
よび５０は円周方向に互いに違いになっているから物理
的にも対称である。

床部電極４００代り（３−：三本のイ・１加的なバッチ
電極を用い）、：、場合に６同じ点弧パターンおよび対
称性が１１ノられる（’あろう。

前記の対称１１１は溶融効率および均−竹の点で重要で
ある。さらに、電極４０および５０をλｊ称に配置して
点弧さｌｊることににって、ライナーは実質的に中性点
または大地電位で操作される。従って、ライナー３０か
ら、同様に大地電位で操作される外殻４０へ破壊電流が
流れる危険性が少く、断熱材２０Δ−Ｂを通してガラス
が外殻へ漏出１）でも問題がなくイｆる１゜ 従来のＲ４Ｘ！ｖＪ溶融装置では、耐火容器の外壁は、
容器自体の腐蝕をおさえるために、冷却される。

しかし、本発明においては、炉１０内に熱を保つために
断熱材２０を用い、ライ、ナー３０は高温腐蝕に耐える
ことができる。炉１０のこの断熱構造によって、高いエ
ネルギー効率おにび高湿運転が可能となり、こうして溶
融速磨は大幅に改善される。炉１０の耐火物は、ライナ
ー３０ににつて保護されるから、断熱材２０の使用が可
能なより一層高い操作渇１αに耐えることがでさる１、
〜１ｊ２６中のガラス接触耐火物が炉の極熱によって軟
１ヒ１ノだ場合でも、タンーノ２１の中間層が断熱′Ｉ
ｔＡ２０へのガラス漏出を遅く覆る。種々の保護材ｎ層
が、炉１０への腐蝕１’ｌ物質の破壊的衝撃を連続的に
抑制される。ざらに対流ににって炉１０が悪化しそうな
場合にも、対流は抑制され、または封じ込められる。例
えば、室空間４６内の月利の全体的な対流は、耐火容器
２４の壁２６からライナー３０によって抑制され、ライ
ナー３０と外殻１２との間の空間３２での対流は、この
空間内の材料のｖｌきは全て妨げられるから、制限され
る。空間３２内に高粘度材料を配置する場合には、特に
そうである。

前記のように耐火物２６、タンプ２１おにび断熱材２０
Ａ、２０Ｂの代りに砂、ガラスくず、タンプまたは粉砕
耐火物またはこれらの混合物を用いる場合にも、同じ結
果が０１られると考えられる。熱に１失は増すであろう
が、大地電位で操作されるライナーは電流源とはならな
いから、電気的１１失はほぼ同じであろう。

第１図に示１１にうに、上記装置は、外殻１２の側壁１
４をｆ１接人地電イ☆または中性点電位に接続して監視
できるという長所をも有する。この長所は安全上有益ぐ
あり重要である。安全のために接地ストラップ４９が側
壁１４を大地Ｇに接続している。側壁１４から大地Ｇへ
の電流を電流検出器４８によって監視する。ストラップ
４９に電流が流れた場合には、側壁が絶縁されなくなっ
たことがわかる。この場合には、操作者接地ストラップ
４９を切断して電流がさらに大地に漏れるのを防ぎ、人
員を守るために炉の回りにケージまたはバリヤ（図示せ
ず）を設置すべぎである。ライナー３０を大地電位で操
作するように電極を操作おにび配置する特徴は、従来の
炉になかったものである。外殻１２の底部１６は接地さ
れず、通常はある程度の電圧Ｖで浮遊している。絶縁シ
ム１３ににつて側壁１４から底部１６を絶縁し、同様の
絶縁シム２５によって■ビームおよび関連支持構造体を
底部１６の浮遊電圧から絶縁する。

第６図に示１ように、外殻１２の底壁１６を複数の部分
１６Ａ・・・・・・・・・・・・１６ｎ（そのうちの三
つだｔＪを図−３２＝ 示する）に分割してもよい。底部電極４０を用いる場合
には、それらを開口４２を通１ノて底壁１６にスリーブ
接続してもよい。電極４０の各々を非導゛市１１１スリ
ーブ５９によって底壁１６から絶縁する。底部１６の各
部分１６Ａ　−１６ｎは、絶縁シム６９によって相互に
絶縁する。こうして、底部１６の部分１θΔ内の電極４
２間に短絡が生じた場合には、電流は隣接づる電極には
伝わらない。さらに、一つ以上の電極が各底壁部分１６
Ａ−１６ｎに短絡した場合には、一つの電極から他の電
極への危険な短絡が起こることはない。通常、底壁１６
への短絡が起こる場合には、短絡は開口４２付近で起こ
り、この開口４２は高温ガラスで満たされるようになっ
ていてもにい。このように、分割底壁１６を用いること
は賢明な方払である。ガラスが外殻１２に浸透した場合
でも、炉の運転を続けることができ、イロし熱損失と電
気的損失は増す。種々の外殻部分が分離されているから
、破壊的な故障を避けることができる。同様に、外殻の
底壁１６と大地間は■ビーム１８で絶縁されているから
、底壁１６にガラスが流れても大地へ破壊的電流が流れ
ることはない。図には示してないが、底壁１Ｇの分？、
１１には、電極を貫通させていない部分をも含めてよい
。

本発明の方法において、炉は最大１７００乃至２０００
℃のｍ　＋１２で操作されるように意図される。全般に
、ガラス炉での溶融速度は、湿度が１００℃上がる毎に
二倍になる。従って、本発明の炉は、２乃至４イ８大き
な従来の電気加熱装置と同じ能力を有Ｊる。

逆に、本発明の炉と同じ大きさの従来の電気加熱炉は、
本発明の炉の約半分のガラス量を生産できるだけである
。例えば、直径１２フイートの従来の電気炉の代りに、
直径約６乃至９フイートの本発明の炉を使用できる。ざ
らに、本発明の炉の高さは典型的な縦型溶融装置の高さ
よりもはるかに低い。高さの低い炉は、建造が容易であ
り、炉内に閉じ込められるガラスのヘッドが低いから構
造用相別は少なくて済むから、好ましい。

ざらに、より一層高湯で操作できるから、非常に硬質の
ガラスをも大量に経済的に溶融できる。

また、全く新しい理論的な組成物だｔノを１りるように
することがイ・さる、。

ここに記載の炉１０の具体例は、１１°目Ｙ約４フイー
ト、深さ約３Ｉノｒ−ｌ・の比較的小さイＩ−多面体溶
融装置であるｕ　Ｌ！　（＋−のどころこの炉は二１−
一−ング・コード７０１３硼ｒ１酸塩ガラスを１．５平
方フイート／トンの速度で溶融することができている。

従来の炉による溶融速度は、ガスたき蓄熱炉では６乃至
１２平方フイート／トン、縦型電気加熱ガラス溶融装置
では約３　、０　’ＩＺ方フィート／トンであるから、
本発明の炉は溶融速度の点で非常に優れている。

この装置では、ソーダ石灰ガラスを０．７５平方フイー
ト／トンおＪ：び多分０．５０平方フイート／トンの溶
融速度で経済的に溶融できるものと考えられる。このよ
うな結果により、前記に記載した種類の比較的大きな能
力を有した炉は、いわゆるフロートガラス操作に有用で
あり、従来の大型のフロート炉の必要性をなくすること
ができると考えられる。

本発明の充分に裏打ちした炉は耐火物脈理を生じること
がなく、約２．２５　ｘ１０８ＢＴＵ／　トン稈１ｑを
必東どＪるだ（〕了・ある。一方、従来のガスだ−Ｉ７
熱かは約ｊｊ乃〒７Ｘ１（＋”　ＢＴＬＪ／ｌ−ンを要
し、脈理を７１じて品質の悪化をもｌ、：らず。ざらに
、従来の炉は使用に」：つ−Ｃ摩耗し、効率がさらに下
がイ）１．これにり・１して、本発明の装置Ｎは優れた
耐摩耗１、“＋ｔ’ｌをＭ　Ｊるから実質的にぞの全有
効寿命期間にわＩこ−）Ｔその高い効率レベルを保つ。

　炉１０と内部ライ−Ｊ−−−３（ｌの形は、平面図で
円形、多面体、四角形または矩形等種々の形であってよ
い。さらに、側ら？を傾斜ざ１！て円１１１構浩にし、
小さな集中ガラス体を含む高温中央帯域を保ｔ５ながら
対流を調節しおよび炉の上縁を中央部から離れた位置に
移しま）＋＝　Ｇ、１Ｌ−ｂのいずれかを達成するＪ：
うにしてもよい。

このＪ：うにしても、ライナーと耐火容器を保護する本
発明の特徴は実質的に変わらない。

第７図に示Ｊ゛炉１０Ａでは、床部２８上の直立出口電
極部１０３（第１図）をなくｌノで円錐ライナー３０Ａ
を外部用［］管１００と直接結合することができる。

バッチ電極５０△を接近させて配直し深く浸漬すること
によってホラ１〜スボツＩ〜　１０６Δを達成できる。

第１図で説明したバッチ電極５０を電極５０ΔＪ、り高
い位置に電極５０Δ間に互い違いに配置できる（第９図
をも参照）。また電極５０の浸漬深さを浅くして炉１０
Ａの中心Ｃからさらに半径方向に遠さ【Ｊてもよい。

第９図と第１０図に示した本発明の別の具体例では、炉
１０Ｂは外殻１２、断熱材層２０、耐火容器２４、狭い
空間３２により容器２４から分前されたライナー３０Ｂ
を有する。容器２４は直立側壁２６と床部２８を有する
。ライナー３０Ｂは側壁７２、床部７４、および前記の
上方直立外部フランジ３３を有している。

図示のように耐火容器床部２８を出口１００に向かって
下方にわずかに傾斜させ、比較的狭い空間７６ににって
ライナー床部７４から分離してもよい。空間７６を保つ
ために、種々の支持体を備えてもよい。

床部７４の外周縁を、側壁７２から突出した内側に伸び
たフランジ部８４ににっで支持する。床部７４は、ライ
ナー３０Ｂの側壁７２に溶接または結合さｌてもよく、
または単に図示のようにフランジ上にの１Ｊるだりでも
よい。容器床部２８のくぼみ９５１に【３１中間支持体
またはシム９４を配置する。環状管の形をした中央支持
体９８は半径方向に伸びたフランジ９９を有し、この７
ランジ９９はライナー床部７４の内向き部９７を支持し
ている。中央支持体９８は床部２８の内向きくぼみ９４
Ａ内に支えられている。７ランジ８４、シム９４および
中央受持体９Ｂは、所望に応じて耐火物やモリブデンや
他の適切な材料でつくることができる。空間７６には通
常は熱可牟性材料を満たしてライナーを保護する。床部
７４のための種々の支持体ににって空間７６を保ち、保
護材料が所定位置からはずれるのを防ぐ。

コネクタ９３は、外殻１２の底Ｗ！１６と容器２４の床
部２Ｂを貫通１ノで伸び、ライナー床部１４と結合して
いる３、」ネクタ９３の末端は電源と接続されて、ライ
プ−床部７４に通電する。付加的なコネクタ９３（図示
【泉ず）ににってライナー３０３の他の部分に通電して
、電気的対称性を良好にするようにしてもよい。ライナ
ー３０Ｂと耐火容器２４との間の空間３２および７６、
容器２４の床部２８内のスロット３６、および出口１（
１０の回りの環状空間９６等を含めた種々の位置に電気
ヒーター１０４を配置して、運転開始および炉の制御用
に用いてもよい。

アーム８７によって支持された一対のバッチ電極５０を
炉１０Ｂ上に配し、バッチブランケット　１１０を通し
てライン１１１より下の融解帯域に伸ばす。好適な具体
例においては、複数対のバッチ電極５０３を炉の回りに
３０°または６０°間隔で配置する（第１０図）。図で
はバッチ電極５０Ｂを対をなした配列で示しであるが、
単一、三つ組等の伯の配列および組合せにしてもよい。

半径方向ラインに沿って組５０−５（１Ｂとして一つま
たはそれ以上の電極を配置して、炉を対称的にカバーす
るのが好ましい。

第１０図では、複数組の電極５０−５０３により、電極
間隔は比較的近くなる。この配置によれば、電極５０−
５０［３は相ηに点弧してその間に近距離で接続した電
流を生じることができる。電極間隔を対称にし、電気的
加熱のバランスをとって炉内に比較的均一な澗瘍を生じ
るようにすれば、生じる対流は比較的に小さくなる。

第９図におい−（書よ、１径方向配回の電極の周囲に対
称性が生じる。異なった半径位置にある電極に通電して
、その各々の半径方向部分に同程麿の高麻を保つように
しである。各電極５０の回りのガラスは周囲のガラスよ
りも＾温になるから、各電極５０の下方のガラス運動は
実質的に上方に向かった動きになる（内側おＪ：び外側
対流過を示す円状矢印Ｏおよび■参照）。電極５０間で
は下降ガラス流が生じる。炉１０Ｆ３の中心からライナ
ー３０１３にわたって温石をほぼ同一に保てば、大きな
または高い対流渦ににって圧倒されることのない対流渦
が各電極５０によって生じる。多数の小さな対流渦は、
イの間の剪断応力が大であるから、大きな対流渦、Ｌり
も低い速度Ｃ動く。従って溶融装置内でのガラスＮＢ留
時間が良くなる。渦の浸透深さは溶融品ｒ印でのガラス
迷電の関数として表わされる。通常は、禍を小さく保ら
炉低部では精製のために静止状態を保つのが望ましい。

しかし、特に中心バッチ電極（第１図）を精製のために
使用できることから覆れば、対流浸透が深くてもガラス
の品質には影響しないと肖えられる。

第１．７および９図において、各バッチ電極５０および
５０３は炉融解ライン１１１の頂部に比較的近いことに
留意すべきである。炉１０．１１）Ａおよび１０Ｂにお
いてこの部分に熱を集中することによって、溶融ガラス
は激しく対流しないようになり、そして熱は必要部分、
即ちバッチ１０の近くに集中される。このことは、抵抗
率が消痩と共に急速に変化するガラス（例えばアルミノ
シリケートガラス）に対して特に有益である。バッチブ
ランケット　１１０の直下部ではより多くのエネルギー
を消散することができ、溶融作業は一層効果的になる。

電極５０．５０Δおよび５０Ｂは対称に配置すべきであ
る。このことは、特に大型の炉、例えばＭ９図および第
１０図に示す炉１０Ｂにおいて重要である。

電極５０−５０３を３０°または６０”毎に配置して、
交互の組が異なっＩこ点弧パターン、例えば交互点弧、
周辺点弧等を示すようにしてもよい。１５°までの互い
違い配列までの他の相合りおよび配列も可能であるが、
図示の配列が好ましい。

バッチプランケラ１−に接近した電極ににり対称的に点
弧させると、垂直および水平方向の調度安定性が４１１
られ、ぞの結果エネルギーをさらに効果的に使用できガ
ラス品質が向上するという長所が得られる。通常は、ガ
ラス溶融炉においては、新たに加熱されたガラスは、温
度上胃と共に密麿が下がるから、−に臂しがちである。

同様に、低温のガラスは密麿が大であって下方に勅く傾
向を有する。こう１ノで溶融ガラスの対流渦または回転
運動が生じて溶融体内で維持される。これはガラス密麿
差によってこのような回転運動を生じる駆動力が生じる
からである。本発明においては、熱は炉内の高い部分（
融解ライン１１１の直下部）にあるから、加熱ガラスは
炉頂部付近にとどまりがちとなる。熱論ある稈度の冷却
が生じて、ガラスは下方に流れて対流を生じるであろう
が、しかしガラスは炉頂部イ１近で加熱されるから、そ
の初期運動は制限され、こうして付近の他のガラスの変
位は減少する。新たに加熱されたガラスは平衝に最も近
い部分にあって急速に変位や冷却を受けないから、新た
に加熱されたガラスが炉頂部付近にどどまる傾向は増’
ｌ。

水平方向の温麻分布が均一である結果として、一つの主
要対流渦は炉の高温側から低温側に抑圧される。熱入力
を水平方向にバランスされることによって、炉のどの部
分においても、ガラスが過度に加熱または冷７Ｊｌされ
て対流を則り傾向は少ない。

本発明はよＩこ、第１図と同様な但し第１０図の配列の
ように半径ｆｉ向シライン沿って対、。０−）絹等とし
て配置した床部電極を右し、ライノー底部のない装置を
１〕包含町；る。

第１図の比較的小型の配列（直１￥４′　）から第９図
の人！（り装置ｆｆ７　（肖径１０乃至３０フーｒ−１
・）まで・の枡々の人込さの炉が可１１１７である。こ
れＪ、り人１１すの装Ｕも可能て゛あるが、この場合に
は直ｔＹの１１１加と共に７１極数を増＋１ごとになる
。さらに、前記の電極組の中間にｔ７い）ηいの絹をイ
１１〜故の電極を尋人する心数があイ）う。

前記の具体例の特徴を各々組入れ互に交換し合ってもよ
い。例λば第１図および第３図に示す耐大物つき固めミ
ックス２１の層を他の具体例に組込んでもよい。このＪ
、うな重要な交ｙＡｔ！ｌのある特徴はいくつｂあるか
ら、前記の具体例は申に説明のためのものであり本発明
を制限するものぐはない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の方法に使用される、ライナーを裏打
らした炉の略部分断面正面図（横断面線は省略）であり
、 第２図は、好ましい重なり電極配列の略図であり、 第３図は、運転開始時の裏打ちした炉の略側面断面図で
あり、 第４．５１りｌ　ＩＪ、電極配列の略側面および平面図
１・あり、 第６図は、底部板ど電極の電気絶縁を示した、ダ１３図
の炉の底面図であり、 ０′！７図（，１、本発明の別の具体例の略側面断面図
であり、 第８図は、第７図の炉に適切な電極配列を示す略平面図
であり、 ＝４４− 第９図１．１、訊（故のバッチ？８極、裏Ｆ’１”）ｌ
ツノ、＝底部およびぞの☆槓体をイｊした人！１す炉の
部分説明図であり、 第１０図は、第９図の炉のｔＦｉ極配列図−（・ある。 １０・・・炉　　　１２・・・外　殻　　　１３・・・
シ　ム１４、２Ｇ・・・直）γ側壁　　２０Ａ、２０１
３・・・断熱材２１・・・つき固めミックス ２４・・・耐　　火　　容　　器　　　２８・・・耐　
　火　　底　　壁２９・・・トラップ　　　　　３０・
・・ライナー４０・・・底　部　電　極　　５０・・・
バッチ電極５６・・・アーム　　　　　　５８．８８・
・・スリーブ６０、９２・・・支持構造体　　８０・・
・中心バッチ電極１００・・・出　口　管

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. バッチ材料の隙間内に閉じ込められた有害なガス成分を
   含むバッチ材料を炉内で溶融熱可塑性材料に融解可能な
   、被酸化性保護ライナーを有した炉を操作する方法にお
   いて、前記炉内に前記バッチ材料を入れ、化石燃料と空
   気との混合物を用いて前記炉を加熱し、化石燃料混合物
   に対するこの空気を臨界化学量論的条件に調節して、燃
   料が酸化に対して中性状態で燃焼するようにし、これに
   より燃焼空気と前記バッチ材料の隙間に閉じ込められた
   ガス状物質に起因する酸化から被酸化性ライナーを保護
   する段階を有することを特徴とする熱可塑性材料溶融方
   法。