JPS627127B2 - - Google Patents

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JPS627127B2
JPS627127B2 JP59099724A JP9972484A JPS627127B2 JP S627127 B2 JPS627127 B2 JP S627127B2 JP 59099724 A JP59099724 A JP 59099724A JP 9972484 A JP9972484 A JP 9972484A JP S627127 B2 JPS627127 B2 JP S627127B2
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JP
Japan
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auxiliary gas
flame
furnace
fuel
burner
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JP59099724A
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JPS59217626A (ja
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Desupure Maruku
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Reeru Rikuitsudo SA Puuru Rechuudo E Rekusupurowatashion De Purosede Jioruju Kuroodo
Original Assignee
Reeru Rikuitsudo SA Puuru Rechuudo E Rekusupurowatashion De Purosede Jioruju Kuroodo
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Publication date
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Publication of JPS627127B2 publication Critical patent/JPS627127B2/ja
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    • 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
    • C03B5/235Heating the glass
    • C03B5/2353Heating the glass by combustion with pure oxygen or oxygen-enriched air, e.g. using oxy-fuel burners or oxygen lances
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/50Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping

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  • Glass Compositions (AREA)
  • Glass Melting And Manufacturing (AREA)
  • Magnetic Heads (AREA)
  • External Artificial Organs (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明はガラスの製造法及びこれに用いる装置
に関する。 従来の技術 周知の如く、ガラスの製造は、とりわけアルカ
リ塩及びアルカリ土類塩を含有する天然化合物と
混合した砂の如き「ガラス製造用組成物」と呼ば
れる粉末状鉱物化合物の混合物を炉中で加熱且つ
溶融することから成る。より正確には、ガラス製
造用組成物を、「カーペツト」と呼ばれる不均一
な厚さの層の形で炉に装入する。このカーペツト
は徐々に分離して固塊となり該固塊は先に製造し
た溶融ガラスの浴の表面上の浮遊しておりしかも
溶融ガラスによつて徐々に消化され、得られた溶
融ガラスを炉から連続的に放出する。得られたガ
ラスが良好な品質を有することを確保するために
は、溶融ガラスの浴の温度及び化学組成を良好に
均質としなければならず、即ち一方では前記の浴
を規則正しく加熱しなければならず他方では新た
に形成した固塊を出来るだけ迅速に溶融しなけれ
ばならない。これは現在用いている多数の方法が
炉の側壁に沿つて均一に間隔を置いて配置した空
気−燃料バーナーにより溶融ガラスの浴を加熱し
且つガラス製造用組成物を装填した領域の付近の
地帯を酸素−燃料バーナーにより更に激しく加熱
することからも明らかである。 現在知られているこの種の諸方法のうちで、フ
ランス特許第2010199号明細書に開示した方法が
挙げられる。このフランス特許では、水で冷却さ
れしかも炉のヘツドに配置した酸素−燃料バーナ
ーであつて溶融ガラスの浴の表面に平行な方向に
且つ炉の縦長軸に沿つて出現する酸化炎を生ずる
酸素−燃料バーナーを用いることを教示してい
る。 発明が解決しようとする問題点 この従来法は満足な特性のガラスを生ずるけれ
ども特に用いた酸素−燃料バーナーを冷却する要
領に関して欠点を有し、実際に前記した酸素−燃
料バーナーを液体により即ち水により冷却すると
いう事実は次の諸問題を呈する。 (イ) 酸素−燃料バーナーに面するガラスの浴の表
面の一部に低温点を生じ、その結果一方では熱
効率の損失(5乃至10KW)が生起し、他方で
は前記の領域での変性により生じたガラスの循
環流の撹乱、温度勾配の撹乱及びガラスの粘度
の撹乱が生起する。 (ロ) バーナーを形成する金属が腐蝕される危険が
あり、実際にバーナーの水冷ジヤケツトは100
℃より低い温度にあり、従つてバーナーの表面
上にガラス製造用組成物に存在する化合物の蒸
気が凝縮されるものであり;さてこのガラス製
造用組成物は螢石、無水ホウ酸、ソーダ塩の如
き化合物を含有でき、これらはそれぞれ凝縮に
よりフツ化水素酸、ホウ酸、ソーダを形成しこ
れらの化合物はバーナーのジヤケツトを構成す
る金属を侵食する。 (ハ) 流体を制御する装置が複雑化し、何故ならば
ジヤケツト中に水を常に循環する各瞬間に該装
置を点検しなければならないからである。 更には、ガラス製造はこの製造物質に特有の諸
問題を呈する。実際には、溶融すべき物質が多少
とも粘稠なガラスの浴上に浮遊しているカーペツ
トを構成する粉末により形成されるという事実か
ら、酸素−燃料の火炎はカーペツトに過度に活発
な作用を有してはならず、実際この火炎は製造物
質を構成する粉末状化合物の飛散を生成し易く、
この飛散は固体粒子の形の原料の損失とこれらの
固体粒子が装填された排煙の流れにより炉の上部
構造の機械的摩耗とを生起する。更には、酸素−
燃料の火炎は過度に強くないようにするのが好ま
しく、何故ならば火炎がガラス浴表面に接触する
領域でガラス浴の表面に波動を生ずるからであ
り、また過度に狭い又は細くないようにするのが
好ましく、何故ならばガラス浴の表面の過度に限
られた部分にのみ火炎がその時関与するからであ
る。 本発明の1目的は前記の欠点を克服し且つガラ
スの溶融の特定問題を解決する方法を提供するも
のである。 本発明によると、溶融炉の一端からカーペツト
を形成する粉末状鉱物物質の混合物を導入し、そ
の際該カーペツトは徐々に分離して既に形成され
た溶融ガラス浴の表面に浮遊している固塊とな
り、前記の混合物を加熱しかくして得られた溶融
ガラスを炉の他端から連続的に放出することかな
成り、前記混合物の加熱は炉に導入した燃料と空
気との少くとも1つの火災と燃料と酸素との少く
とも1つの火炎とにより行なうことから成る、ガ
ラスの製造法において、燃料と酸素との火炎と同
心円状でしかもこの火炎を包囲する補助ガスの流
れを炉中に噴入することを特徴とする、ガラスの
製造法が提供される。 本発明の方法の1つの要旨によると、酸素−燃
料の火炎を包囲するガスは空気であり、圧搾空気
が好ましい。窒素の如き別のガスであつても良
い。 本発明の別の要旨によると、補助ガス流に包囲
された燃料と酸素との火炎を、ガラス浴上に浮遊
している固塊に向ける。 本発明の別の目的はガラスの製造法を実施する
装置を提供するものである。 本発明のガラス製造装置は一端に粉末状鉱物物
質の混合物を装入する手段と、該混合物を加熱す
る手段と、他端に得られた溶融ガラスを放出する
手段とを備えた炉よりなり、前記の加熱手段は少
くとも1つの空気−燃料バーナーと少くとも1つ
の酸素−燃料バーナーとより形成される。 本発明によると酸素−燃料バーナーはその全長
の少なくとも一部分では該バーナーと同心円状の
スリーブで包囲され、該スリーブ中に補助ガスが
循環している。 本発明の特徴及び利点は、添附図面を参照して
例として示した次の記載から明らかであろう。 第1図は本発明によるガラス製造装置の縦長断
面での部分図解図であり;第2図は第1図の装置
の部分図解頂面図であり;第3図は本発明の装置
で用いた酸素−燃料バーナーの具体例の縦長断面
図解図である。 第1図及び第2図を参照するに、ガラス製造装
置は2つの側壁2と前壁3と後壁4と炉床5と丸
屋根6とを有する溶融炉1よりなる。開孔7を後
壁4中に形成して装填体と呼ばれる鉱物装填分配
器8を通行させ得る。前壁3はその下部に溶融ガ
ラス放出用の開孔9を有する。空気−燃料バーナ
ー10(燃料噴射器11及び熱風の入口12を含
めて)は炉1の側壁2を配設し、これらの側壁に
沿つて一列になつて均一に間隔を置いて配置す
る。酸素−燃料バーナー13は側壁2の各々に配
設する。 溶融炉1の下部は炉に導入されしかも炉中で加
熱した鉱物物質の混合物を溶融して得られる溶融
ガラスの浴14を収容している。この混合物は先
ず第一にカーペツト15を形成し、このカーペツ
トは徐々に分離して固塊16となりこれらの固塊
は或る期間浴14の表面上に浮遊していてから溶
融する。矢印Fの方向に流動する溶融ガラスは開
孔9を通つて連続的に放出する。各々の酸素−燃
料バーナー13はそれが生ずる火炎が固塊16に
向けられるように浴14の表面に対して且つ側壁
2に対して傾斜している。ガラスの浴表面に対す
るバーナー13の角度は約0゜乃至30゜であり、
10゜乃至20゜であるのが好ましい。 バーナー10に供給される空気と炉から放出さ
れる煙との間で熱交換を行なう熱交換器17を側
壁2の各々に配設する。この熱交換器17は慣用
の逆転型のものである。 第3図を参照するに、酸素−燃料バーナー13
の各々は端板19とノーズ20とを備えた中空の
円筒本体18を包含する。バーナーの本体18
は、燃料(例えばメタンの如き気体炭化水素又は
燃料油の如き液体炭化水素)を供給する中央管2
1であつてしかも端板19を通過し開孔22を通
過し且つ開孔23によりバーナーのノーズ20を
通過する中央管21を通じて伸びている。バーナ
ーのノーズ20は燃料を進行させる中央開孔23
を中央開孔23の回りに均一に間隔を置いて配置
した開孔24とを備えた円形板によつて形成され
る。導管25を通つてバーナーの本体18に酸素
を供給し、この酸素は開孔24を通つて流出す
る。 スリーブ26はバーナー18の本体と同心状で
あり、該スリーブはバーナーの長さの一部上でバ
ーナーを包囲する。このスリーブ26に導管27
を通して圧搾空気を供給する。該スリーブ26は
該スリーブ中で循環する空気を回転させるフイン
28を備えている。このスリーブ26はスリーブ
とバーナーのノーズ20との間の間隔を調節し得
るようにバーナーの本体18上に滑動自在に配設
する。 スリーブ26を備えたバーナーの本体18はこ
れを耐火通風帽(カウル)29中に一部進入させ
ることにより炉1中に挿入する。 第1図乃至第3図に示した装置は次の要領で作
動する; 粉末状鉱物物質の混合物を装填体8により炉1
中に導入し、且つ同時に空気−燃料バーナー10
及び酸素−燃料バーナー13により炉を加熱す
る。溶融ガラスの浴14を形成し、その上に最近
形成した固塊16が浮遊している。酸素−燃料バ
ーナー13を従つて傾斜させることによりこれら
バーナーの各々から生ずる火炎をこれらの固塊上
に向ける。即ち新たに形成した固塊16はより迅
速に溶融し、加熱が進行するにつれて溶融ガラス
の浴14は徐々に精製される。かくして得られた
溶融ガラスを開孔9を通して放出する。 火炎が過度に活発とならないようにするため
に、音速よりも明らかに遅い速度で即ち約30m/
秒乃至約150m/秒の速度で好ましくは60m/秒
乃至120m/秒の速度で酸素を各々のバーナー1
3に噴入する。燃料がガスである場合には、ガス
を酸素の速度と実質的に等しい速度で噴入しこう
してガスと酸素とがバーナーから出るや否や2つ
のガスが過度に迅速に混合されないようにし且つ
浴14の表面を十分に被覆する長くて大きな火炎
が得られるようにする。 10乃至40m3/時の流速でスリーブ26中を流動
する各々のバーナー13の補助ガスにより、バー
ナーによつて生じた火炎の形態は炉の寸法に適合
し;即ちより細くした又は狭い火炎が望ましいな
らば補助ガスの流れを燃料及び酸素の火炎と同軸
的に噴入し、補助ガス流の推進力が利用され;他
方より大きな火炎が望ましいならばフイン28に
より補助ガス流をスリーブ26中で回転させる。 本発明により各々のバーナー13の冷却剤とし
て補助ガス流を用いることにより、バーナーの本
体を300℃乃至500℃の温度に維持でき、然るにバ
ーナーのノーズの温度(これは主として酸素流の
機能である)は1400℃の炉温に対して400℃乃至
800℃で変化する。バーナーの本体にこれらの温
度を用いると、蒸気の凝縮は制限され従つて腐蝕
の問題は生じない。この利点の説明として、バー
ナーをカウルに挿入した度合及び冷却用空気の流
速を考慮してノーズが達した温度及び空冷バーナ
ーの本体が達した温度を次の表に示す。
【表】 更には、酸素−燃料火炎の回りに補助ガスの同
心流を用いるという事実により各々のバーナー1
3を配置した耐火性のカウル29を保護させ得
る。実際上、この補助ガスは酸素−燃料火炎を包
囲する管体状の流れを生じ、該火炎がカウルに接
触しないように防止する。更には、この同心流の
補助ガスを用いることにより各々のバーナー13
を炉について完全に密閉させることができ、実際
上補助ガス循環スリーブ26はカウルに接触し得
る。何故ならばスリーブはかなり高温にあるので
スリーブとカウルとの間に過度の温度差は生ぜず
それ故カウルが劣化する危険はないからである。
この様にして火炎の熱効率に悪影響を有する寄生
的な低温空気の入来は回避される。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のガラス製造装置の断面図解図
であり、第2図は第1図のガラス製造装置の頂面
断面図解図であり、第3図は本発明の装置で用い
た酸素−燃料バーナーの断面図解図である。図中
1は溶融炉、7は開孔、8はガラス原料の分配
器、9は溶融ガラス取出し用の開孔、10は空気
−燃料バーナー、13は酸素−燃料バーナー、1
4は溶融ガラスの浴、15はカーペツト、16は
固塊、17は熱交換器、18は酸素−燃料バーナ
ーの本体、19は端板、20はノーズ、21は燃
料供給管、25は酸素供給導管、26はスリー
ブ、29はカウルをそれぞれ表わす。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 溶融炉の一端から粉末状鉱物物質の混合物を
    カーペツト状に導入し、この混合物を加熱してカ
    ーペツト状混合物を既に形成された溶融ガラスの
    浴の表面上に徐々に固塊状に分離させ、該加熱は
    燃料及び酸素の少なくとも1つの火炎によつて粉
    末状鉱物物質の混合物の導入域付近の帯域が炉内
    の他の帯域よりも強く加熱されるように行ないそ
    してかく得られる溶融ガラスを炉の他端から連続
    的に取り出すことからなるガラスの製造法におい
    て、前記燃料と酸素との火炎を包囲する補助ガス
    の流れを炉内に噴入しかつ該補助ガス流によつて
    包囲された該火炎を溶融ガラスの溶上に浮遊して
    いる粉末状鉱物物質の固塊に指向させ、しかも該
    補助ガス流を燃料と酸素との火炎の周りに実質的
    に軸方向に噴入することを特徴とするガラスの製
    造法。 2 炉の側壁に沿つた燃料と空気との少なくとも
    1つの火炎により前記混合物を更に加熱する特許
    請求の範囲第1項記載の方法。 3 補助ガスは空気である特許請求の範囲第1項
    記載の方法。 4 補助ガスは圧搾空気である特許請求の範囲第
    3項記載の方法。 5 燃料と酸素との火炎用の酸素は約30m/秒乃
    至150m/秒の速度で噴入する特許請求の範囲第
    1項記載の方法。 6 酸素は約60m/秒乃至約120m/秒の速度で
    噴入する特許請求の範囲第5項記載の方法。 7 補助ガス流は10乃至40m3/時の流速で噴入す
    る特許請求の範囲第1項記載の方法。 8 前記火炎の周りの実質的に同軸方向の補助ガ
    ス流により火炎用バーナーの冷却を行なう特許請
    求の範囲第1項記載の方法。 9 補助ガスの流れによつて火炎の形態を選択す
    る特許請求の範囲第1項記載の方法。 10 燃料と酸素との火炎の周りに実質的に同軸
    方向に噴入される補助ガス流を前記火炎の周りに
    回転させる特許請求の範囲第1項記載の方法。 11 粉末状鉱物物質の混合物をカーペツト状に
    溶融ガラス浴中に導入し、該カーペツトを既に形
    成された溶融ガラス浴の表面上に浮遊する固塊に
    徐々に分離させる方式のガラス製造用装置であつ
    て、溶融炉と、炉の一端から粉末状の鉱物物質を
    装入する装置と、前記の鉱物物質が炉を通過する
    間に該鉱物物質を加熱する装置と、得られた溶融
    ガラスを炉の前記一端と対向する他端から取り出
    す装置と、補助ガスを供給する装置及び酸素−燃
    料バーナーの火炎の周りに補助ガス流を実質的に
    軸方向に噴出させる装置と組合せた同軸スリーブ
    からなり、前記の加熱装置は溶融ガラスの浴上に
    浮遊している固塊の方向に向けられる少なくとも
    1つの酸素−燃料バーナーよりなり、前記のスリ
    ーブは前記の補助ガス流が炉ガスからの汚染物質
    を前記バーナー上に凝縮させることなく該バーナ
    ーの過熱を防止するのに役立つように前記バーナ
    ーの全長の少なくとも一部分を包囲していること
    を特徴とするガラス製造用装置。 12 前記の鉱物物質を加熱する少なくとも1つ
    の空気−燃料バーナーを有してなる特許請求の範
    囲第11項記載の装置。 13 酸素−燃料バーナーを炉の側壁に配設する
    特許請求の範囲第11項記載の装置。 14 酸素−燃料バーナーを水平面に対して0゜
    乃至30゜の角度で傾斜させる特許請求の範囲第1
    1項記載の装置。 15 酸素−燃料バーナーを水平面に対して8゜
    乃至20゜の角度で傾斜させる特許請求の範囲第1
    4項記載の装置。 16 補助ガス循環用スリーブを酸素−燃料バー
    ナーに沿つて滑動自在に配設する特許請求の範囲
    第11項記載の装置。 17 補助ガス循環用スリーブ上に補助ガスを回
    転させるフインを備えてなる特許請求の範囲第1
    1項記載の装置。
JP59099724A 1983-05-20 1984-05-19 ガラスの製造法及びこれに用いる装置 Granted JPS59217626A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8308362A FR2546155B1 (fr) 1983-05-20 1983-05-20 Procede et installation d'elaboration de verre
FR8308362 1983-05-20

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JP59099724A Granted JPS59217626A (ja) 1983-05-20 1984-05-19 ガラスの製造法及びこれに用いる装置

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JP (1) JPS59217626A (ja)
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DE (1) DE3464582D1 (ja)
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