KR100991471B1 - Glass melting furnace - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유리 용해로에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 용해로에 내장되는 도가니의 수명을 연장에 따른 비용절감과 가열구조에 따른 열에너지의 고른 분포를 통해 열에너지의 효율적 운용 효과를 가져올 수 있는 유리 용해로에 관한 것이다.The present invention relates to a glass melting furnace, and more particularly, to a glass melting furnace that can bring about an efficient operation of thermal energy through cost reduction and even distribution of thermal energy according to a heating structure to extend the life of the crucible embedded in the melting furnace. will be.

본 발명의 일실시예에 따른 유리 용해로는, 폐유리가 투입되어 용해되는 직육면체의 도가니와; 상기 도가니의 주위를 둘러싸며, 고온에 견딜 수 있는 직육면체의 구조를 갖도록 쌓아올린 내화벽돌층과; 상기 내화벽돌층의 주위를 둘러싸며, 가열된 열이 외부로 발산되는 것을 막고 직육면체의 구조를 갖도록 쌓아올린 단열벽돌층과; 상기 도가니와 상기 내화벽돌층 사이(좌측면부, 우측면부 및 전면부)에 내장되어 상기 도가니의 내부온도를 상승시키는 열선발열체;를 포함하여 이루어진다.Glass melting furnace according to an embodiment of the present invention, the crucible of the rectangular parallelepiped to which the waste glass is dissolved; A firebrick layer surrounding the crucible and stacked to have a rectangular parallelepiped structure capable of withstanding high temperatures; A heat insulation brick layer surrounding the refractory brick layer and stacked to have a structure of a rectangular parallelepiped to prevent the heated heat from being emitted to the outside; And a heating element disposed between the crucible and the refractory brick layer (the left side portion, the right side portion and the front portion) to increase the internal temperature of the crucible.

용해로, 도가니, 전주내화물, 내화벽돌, 단열벽돌, 열선발열체 Melting Furnace, Crucible, Jeonju Refractory, Firebrick, Insulation Brick, Heat Heating Element

Description

유리 용해로{GLASS MELTING FURNACE}Glass Melting Furnace {GLASS MELTING FURNACE}

본 발명은 유리 용해로에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 용해로에 내장되는 도가니의 수명을 연장에 따른 비용절감과 가열구조에 따른 열에너지의 고른 분포를 통해 열에너지의 효율적 운용 효과를 가져올 수 있는 유리 용해로에 관한 것이다.The present invention relates to a glass melting furnace, and more particularly, to a glass melting furnace that can bring about an efficient operation of thermal energy through cost reduction and even distribution of thermal energy according to a heating structure to extend the life of the crucible embedded in the melting furnace. will be.

일반적으로 유리 용해용 전기로는 도가니를 유리용해로에 넣고 탄소봉의 SIC히터나 세라믹 히터와 같은 봉형의 특수한 전기발열체를 사용하여 유리블로잉을 시행한다.In general, glass melting furnaces are placed in glass melting furnaces and glass blowing is performed using a special electric heating element of rod type such as carbon rod SIC heater or ceramic heater.

이와 같은 유리 용해로의 구조는 단열벽돌을 외곽에 설치하고, 단열벽돌 안쪽으로 내화벽돌를 쌓고 내화벽돌 안에 도가니 및 히터를 구성하여 사용된다.The structure of the glass melting furnace is used by installing a thermal insulation brick on the outside, stacking a fire brick inside the insulation brick, and constructing a crucible and a heater in the fire brick.

그러나, 종래의 유리 용해로에 사용되는 도가니는 그 수명이 6개월 내지 1년 정도밖에 되지 않는 단점을 가지고 있다. 도가니가 깨지는 경우 도가니 속에 녹아 있는 유리가 용해로의 바닥에 흘러내려 용해로 내부에 손상을 일으킬 수 있는 문제 가 발생하며 나아가 도가니에 따른 비용상승과 도가니를 교체하기 전에 용해로를 완전히 식히기 까지의 시간적인 로스가 상당하다.However, crucibles used in conventional glass melting furnaces have a disadvantage that their lifetime is only about 6 months to 1 year. If the crucible is broken, there is a problem that the glass melted in the crucible flows down the bottom of the furnace, causing damage to the inside of the furnace.In addition, the cost of the crucible and the time-to-loss of the furnace until it is completely cooled before the crucible is replaced It is considerable.

상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 전주내화물로 만들어진 도가니를 사용하여 수명을 최대한 연장시킬 수 있는 유리 용해로를 제안하고자 한다.An object of the present invention for solving the above-mentioned conventional problems is to propose a glass melting furnace that can extend the life as possible by using a crucible made of electric pole refractory.

또한, 전주내화물로 구성된 도가니에 균일하고 신속한 열전달을 위해 내화벽돌과 도가니 사이(좌우측면, 전면 및 하단부)에 발열체를 내장시키는 구조와 함께 그러한 구조가 가능토록 전체적으로 육면체 형상의 유리 용해로를 제안하고자 한다. In addition, we propose a hexahedral glass melting furnace as a whole, with a structure in which a heating element is embedded between refractory bricks and crucibles (left, right, front and bottom) for uniform and rapid heat transfer to a crucible composed of electric pole refractory. .

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 유리 용해로는, 폐유리 및 유리원료를 투입하여 용해시키는 직육면체의 도가니와; 상기 도가니의 주위를 둘러싸며, 고온에 견딜 수 있는 직육면체의 구조를 갖도록 쌓아올린 내화벽돌층과; 상기 내화벽돌층의 주위를 둘러싸며, 가열된 열이 외부로 발산되는 것을 막고 직육면체의 구조를 갖도록 쌓아올린 단열벽돌층과; 상기 도가니와 상기 내화벽돌층 사이인 좌측면부, 우측면부 및 전면부에 내장되어 상기 도가니의 내부온도를 상승시키는 열선발열체;를 포함하여 이루어진다. Glass melting furnace according to an embodiment of the present invention for solving the above problems, and the crucible of the rectangular parallelepiped to dissolve by adding the waste glass and glass raw material; A firebrick layer surrounding the crucible and stacked to have a rectangular parallelepiped structure capable of withstanding high temperatures; A heat insulation brick layer surrounding the refractory brick layer and stacked to have a structure of a rectangular parallelepiped to prevent the heated heat from being emitted to the outside; And a heating element installed in the left side portion, the right side portion, and the front portion between the crucible and the refractory brick layer to increase an internal temperature of the crucible.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 유리 용해로는, 폐유리가 투입되어 용해되는 직육면체의 도가니와; 상기 도가니의 주위를 둘러싸며, 고온에 견딜 수 있 는 직육면체의 구조를 갖도록 쌓아올린 내화벽돌층과; 상기 내화벽돌층의 주위를 둘러싸며, 가열된 열이 외부로 발산되는 것을 막고 직육면체의 구조를 갖도록 쌓아올린 단열벽돌층과; 상기 도가니와 상기 내화벽돌층 사이인 좌측면부, 우측면부, 전면부 및 하단부에 내장되어 상기 도가니의 내부온도를 상승시키는 열선발열체;를 포함하여 이루어진다.In addition, the glass melting furnace according to another embodiment of the present invention, the crucible of the rectangular parallelepiped in which waste glass is added and dissolved; A firebrick layer surrounding the crucible and stacked to have a rectangular parallelepiped structure capable of withstanding high temperatures; A heat insulation brick layer surrounding the refractory brick layer and stacked to have a structure of a rectangular parallelepiped to prevent the heated heat from being emitted to the outside; And a heating element disposed inside the left side portion, the right side portion, the front portion, and the bottom portion between the crucible and the refractory brick layer to increase an internal temperature of the crucible.

여기서, 상기 도가니는 알루미나(Alumina)계, 지르코니아(Zirconia)계, 크로미아계(Chromia) 또는 AZS(알루미나-지르코니아-실리카)계 중 어느 하나의 원료로 이루어지는 것이 바람직하다.Here, the crucible is preferably made of any one of alumina, zirconia, chromia, or AZS (alumina-zirconia-silica).

여기서, 상기 도가니는 상기 원료를 전기로에서 용융시켜 성형틀에 주입하여 일체형으로 만든 전주(電鑄) 내화물인 것이 바람직하다.Here, it is preferable that the said crucible is an electric pole refractory material which melt | dissolved the said raw material in an electric furnace, and inject | poured it into a shaping | molding die, and made it integral.

여기서, 상기 내화벽돌층에 사용되는 내화벽돌은 1200 내지 1700℃에서 재가열수축률이 0.5%를 넘지 않고, 주성분이 Fe2O3인 것이 바람직하다.Here, the refractory brick used in the refractory brick layer preferably has a reheating shrinkage of not more than 0.5% at 1200 to 1700 ° C., and a main component is Fe 2 O 3 .

상술한 본 발명의 구성에 따르면, 전주내화물로 만들어진 도가니를 사용하여 수명을 최대한 연장시킬 수 있으며, 또한, 전주내화물로 구성된 도가니에 균일하고 신속한 열전달을 가능케 하는 유리 용해로를 제공할 수 있다.According to the configuration of the present invention described above, it is possible to provide a glass melting furnace that can extend the service life to the maximum by using a crucible made of a pole refractories, and also to enable a uniform and rapid heat transfer to a crucible made of a pole refractories.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 유리 용해로의 구조, 동작 및 작용효과를 살펴본다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings looks at the structure, operation and effect of the glass melting furnace according to the present invention.

도 1은 본 발명에 따른 유리 용해로의 도가니와 내화벽돌의 구조를 설명하기 위해 도시한 것이며, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 유리 용해로의 구조를 설명하기 위해 도시한 것이고, 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유리 용해로의 구조를 설명하기 위해 도시한 것이다.1 is a view illustrating the structure of the crucible and the refractory brick of the glass melting furnace according to the present invention, Figure 2 is shown to explain the structure of the glass melting furnace according to an embodiment of the present invention, Figure 3 It is shown for explaining the structure of the glass melting furnace according to another embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 3를 참조하면, 본 발명의 유리 용해로는 폐유리 및 유리원료가 투입되어 용해되는 직육면체의 도가니(110)와, 도가니(110)의 주위를 둘러싸며 고온에 견딜 수 있는 직육면체의 구조를 갖도록 쌓아올린 내화벽돌층(120)과, 내화벽돌층(120)의 주위를 둘러싸며 가열된 열이 외부로 발산되는 것을 막고 직육면체의 구조를 갖도록 쌓아올린 단열벽돌층(210)과, 도가니(110)와 내화벽돌층(120) 사이(좌측면부, 우측면부, 전면부, 하단부)에 내장되어 외부 전원에 연결되어 도가니(110)의 내부온도를 상승시키는 열선발열체(230a 내지 230d)를 포함하여 이루어진다.1 to 3, the glass melting furnace of the present invention has a structure of a rectangular parallelepiped crucible 110 in which waste glass and glass raw materials are melted, and a rectangular parallelepiped that can withstand high temperatures while surrounding the crucible 110. Refractory brick layer 120 and stacked up to have a heat-insulating brick layer 210 and the crucible (around the periphery of the refractory brick layer 120 and stacked to have a rectangular parallelepiped structure to prevent the heat dissipated to the outside; It is embedded between the 110 and the refractory brick layer 120 (left side portion, right side portion, front portion, bottom portion) is connected to an external power source, including a heating element 230a to 230d to increase the internal temperature of the crucible 110; Is done.

도 2에 도시된 유리 용해로는 열선발열체(230a 내지 230c)가 도가니(110)와 내화벽돌층(120) 사이(130)에 위치되어 형성되되, 좌측면에 형성된 열선발열체(230a), 우측면에 형성된 열선발열체(230b) 및 전면부에 형성된 열선발열체(230c)로 구성된다. 이와는 달리 도 3에 도시된 유리 용해로는 열선발열체(230a 내지 230d)가 도가니(110)와 내화벽돌층(120) 사이(130)에 위치되어 형성되되, 좌측면에 형성된 열선발열체(230a), 우측면에 형성된 열선발열체(230b), 전면부에 형 성된 열선발열체(230c) 및 하단부에 형성된 열선발열체(230d)로 구성된다. 그외에 나머지 구성은 도 2와 도 3에 도시된 유리 용해로는 동일하다.The glass melting furnace shown in Figure 2 is formed between the heating element 230a to 230c between the crucible 110 and the refractory brick layer 120, 130 is formed on the heating element 230a, the right side formed on the left side It consists of a heating element 230b and a heating element 230c formed in the front portion. In contrast, the glass melting furnace shown in FIG. 3 is formed between the heating heating elements 230a to 230d between the crucible 110 and the refractory brick layer 120, and formed on the left side of the heating heating element 230a and the right side. It is composed of a heating element heating element 230b formed in, a heating element heating element 230c formed in the front portion and a heating element heating element 230d formed in the lower end. In addition, the rest of the configuration is the same as the glass melting furnace shown in FIGS. 2 and 3.

도시되지는 않았지만, 일반적으로 외관상 상부면에는 도가니(110)를 개폐할 수 있는 커버가 씌어지며, 단열벽돌층(210) 외부로는 철재후레임으로 처리된다.Although not shown, in general, the upper surface is covered with a cover for opening and closing the crucible 110, the outside of the insulating brick layer 210 is treated with a steel frame.

그리고, 최상단에 쌓는 내화벽돌(240)은 열선발열체(230a 내지 230d)가 외부로 돌출될 수 있도록 각각 2개씩의 홀(220)을 갖도록 형성된다.In addition, the firebrick 240 stacked at the top is formed to have two holes 220 so that the heating elements 230a to 230d may protrude to the outside.

도가니(110)의 원료는 알루미나(Alumina)계, 지르코니아(Zirconia)계, 크로미아계(Chromia) 또는 AZS(알루미나-지르코니아-실리카)계 중 어느 하나의 원료에서 선택될 수 있으며, 이들 중 어느 하나의 원료를 전기로에서 용융시켜 성형틀에 주입하여 일체형으로 만든 전주(電鑄) 내화물로 형성된다.The raw material of the crucible 110 may be selected from any one of alumina, zirconia, chromia, or AZS (alumina-zirconia-silica). The raw material of is melted in an electric furnace, injected into a mold, and formed into an integral pole refractories.

알루미나계는 Al2O3 94.6 내지 99.1%, Na2O 0.3 내지 5.3% 및 기타 잔량의 성분비율을 가지며, 크로미아계는 Al2O3 30.6 내지 58%, Cr2O3 27.3 내지 56.2% 및 기타 잔량의 성분비율을 가지고, AZS계는 ZrO2 34 내지 40%, Al2O3 45.9 내지 49.2%, SiO2 13 내지 15.5% 및 기타 잔량의 성분비율을 가지며, 지르코니아계는 ZrO2 93.8%, SiO2 4.1% 및 기타 잔량의 성분비율을 갖는 원료를 사용할 수 있다.Alumina system has Al 2 O 3 94.6 to 99.1%, Na 2 O 0.3 to 5.3% and other residual component ratios, Chromatic system Al 2 O 3 30.6 to 58%, Cr 2 O 3 27.3 to 56.2% and AZS based on other components, ZrO 2 34 to 40%, Al 2 O 3 45.9 to 49.2%, SiO 2 13 to 15.5% and other residual components ratio, zirconia based ZrO 2 93.8%, Raw materials having 4.1% SiO 2 and other component proportions may be used.

내화벽돌층(120)에 사용되는 내화벽돌은 1200 내지 1700℃에서 재가열수축률이 0.5%를 넘지 않고, 주성분이 Fe2O3인 것을 사용할 수 있다.The refractory brick used in the refractory brick layer 120 may have a reheating shrinkage of not more than 0.5% at 1200 to 1700 ° C., and a main component of Fe 2 O 3 .

열선발열체(230a 내지 230d)는 직경 20 내지 35mm 정도이며, 'U'자형의 구조 가 한조를 이루어 'U'자형 구조에서 개방된 두 개소가 내화벽돌에 형성된 홀(220)을 통과하여 돌출되고, 돌출된 부분은 외부 전원선과 연결된다. 열선발열체(230a 내지 230d)는 양측에 각각 6개조, 전면부에는 3개조, 하단부에는 6개조로 이루어지는 것이 열전달에 매우 효과적이라 할 수 있다. 열선발열체(230a 내지 230d)가 휘어지는 것을 방지하기 위해 세라믹봉을 끼울 수도 있다.Heat heating elements (230a to 230d) is about 20 to 35mm in diameter, the 'U' shaped structure is a pair of two open in the 'U' shaped structure protrudes through the hole 220 formed in the refractory brick, The protruding portion is connected to an external power line. The heating element 230a to 230d is composed of six sets on both sides, three sets on the front side, and six sets on the lower end, which may be very effective for heat transfer. Ceramic rods may be fitted to prevent the heating elements 230a to 230d from bending.

이렇게 구성된 유리 용해로는 도가니(110)를 전주내화물로 구성하여 그 수명이 매우 길어져 잦은 교체에 따른 유지/보수 비용의 절감효과를 가져오며, 또한 도가니(110)의 깨짐현상에 의한 유리 용해로의 품질저하를 막을 수 있게 된다. 또한 도가니(110)를 중심으로 내화벽돌층(120)과의 사이(130)에 열선발열체((230a 내지 230d)를 형성시켜 도가니(110)로의 열전달을 매우 효과적으로 실행시켜 유리 용해로로서의 기능을 현격히 상승시킬 수 있게 된다.The glass melting furnace configured as described above is composed of the crucible 110 made of refractory material, which has a very long lifespan, thereby reducing the maintenance / maintenance cost due to frequent replacement. Also, the quality of the glass melting furnace due to the cracking phenomenon of the crucible 110 is reduced. Can be prevented. In addition, a heat heating element (230a to 230d) is formed between the firebrick layer 120 and the firebrick layer 120 around the crucible 110 to execute heat transfer to the crucible 110 very effectively, thereby significantly increasing its function as a glass melting furnace. You can do it.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, the above-described technical configuration of the present invention may be embodied by those skilled in the art to which the present invention pertains without changing its technical spirit or essential features of the present invention. It will be appreciated that the present invention may be practiced as. Therefore, the above-described embodiments are to be understood as illustrative and not restrictive in all respects, and the scope of the present invention is indicated by the appended claims rather than the detailed description, and the meaning and scope of the claims and All changes or modifications derived from the equivalent concept should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

도 1은 본 발명에 따른 유리 용해로의 도가니와 내화벽돌의 구조를 설명하기 위해 도시한 것이다.1 is a view for explaining the structure of the crucible and the refractory brick of the glass melting furnace according to the present invention.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 유리 용해로의 구조를 설명하기 위해 도시한 것이다.Figure 2 illustrates to explain the structure of the glass melting furnace according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유리 용해로의 구조를 설명하기 위해 도시한 것이다.3 is a view illustrating a structure of a glass melting furnace according to another embodiment of the present invention.

Claims (5)

폐유리 및 유리원료가 투입되어 용해되는 직육면체의 도가니와;A crucible of a cuboid in which waste glass and glass raw materials are added and dissolved; 상기 도가니의 주위를 둘러싸며, 고온에 견딜 수 있는 직육면체의 구조를 갖도록 쌓아올린 내화벽돌층과;A firebrick layer surrounding the crucible and stacked to have a rectangular parallelepiped structure capable of withstanding high temperatures; 상기 내화벽돌층의 주위를 둘러싸며, 가열된 열이 외부로 발산되는 것을 막고 직육면체의 구조를 갖도록 쌓아올린 단열벽돌층과;A heat insulation brick layer surrounding the refractory brick layer and stacked to have a structure of a rectangular parallelepiped to prevent the heated heat from being emitted to the outside; 상기 도가니와 상기 내화벽돌층 사이인 좌측면부, 우측면부, 전면부 및 하단부에 내장되어 상기 도가니의 내부온도를 상승시키는 U자형의 열선발열체;를 포함하고, And a U-shaped heating element installed in the left side portion, the right side portion, the front portion, and the lower portion between the crucible and the refractory brick layer to increase the internal temperature of the crucible. 상기 내화벽돌층의 최외각 내화벽돌에는 상기 열선발열체가 외부로 돌출될 수 있도록 각각 2개의 홀을 갖는, 유리 용해로.The outermost refractory brick of the refractory brick layer has a glass melting furnace, each having two holes so that the heating element can protrude outward. 삭제delete 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 도가니는 알루미나(Alumina)계, 지르코니아(Zirconia)계, 크로미아계(Chromia) 또는 AZS(알루미나-지르코니아-실리카)계 중 어느 하나의 원료로 이루어지는, 유리 용해로.The crucible is made of alumina, zirconia, chromia, or AZS (alumina-zirconia-silica) of any of the raw materials, glass melting furnace. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 도가니는 상기 원료를 전기로에서 용융시켜 성형틀에 주입하여 일체형으로 만든 전주(電鑄) 내화물인, 유리 용해로.The crucible is a glass melting furnace in which the raw material is melted in an electric furnace and injected into a molding mold to form an integral refractories. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 내화벽돌층에 사용되는 내화벽돌은 1200 내지 1700℃에서 재가열 수축률이 0.5%를 넘지 않고, 주성분이 Fe2O3인, 유리 용해로.The refractory brick used in the refractory brick layer has a reheating shrinkage of not more than 0.5% at 1200 to 1700 ° C., and the main component is Fe 2 O 3 , which is a glass melting furnace.
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