[其他]具有熱保護(hù)的燒蝕熔化

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 101986000008910
• 申請(qǐng)日: 1986-12-30
• 公開（公告）號(hào): CN86108910B
• 公開（公告）日: 1988-09-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 亨里·克勞德·古德;加里·諾爾·胡赫斯;多納德·菲利普·米凱洛蒂
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: PPG工業(yè)公司
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利代理部
• 代理人: 段成恩;徐汝巽

在液化如玻璃配合料的方法和設(shè)備中，容器的初級(jí)熱保護(hù)是用配合料襯里的方法提供的，當(dāng)初級(jí)熱保護(hù)不正常時(shí)，還可在一些區(qū)域和在一些時(shí)間內(nèi)用強(qiáng)制冷卻容器的局部的方法提供二次保護(hù)。

美國(guó)專利號(hào)4，381，934中披露了一種液化物料，例如玻璃爐料或其它類似物的方法，此法中粉狀材料（如配合料本身）襯里起著熱絕緣作用以保護(hù)容器側(cè)墻不受容器內(nèi)高溫影響。最好的實(shí)施例是圍繞中空容器襯里，并通過(guò)使液化的材料從容器中自由流下，同時(shí)向襯里上加入比較涼的配合料的方法來(lái)保護(hù)襯里。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是能為液化配合料提供高溫，不需要產(chǎn)品液流與能造成污染的耐火材料大面積接觸，也不會(huì)發(fā)生由于強(qiáng)力冷卻容器壁而產(chǎn)生的大量熱損失。

冷卻熔化容器的先有技術(shù)例子披露在美國(guó)專利號(hào)2，834，157（Bowes），3，917，479（Sayce et al.）以及4，061，487（Kiyonaga）中。這些方法中每一種都是以冷卻水作為原始介質(zhì)以保護(hù)容器的基本全部側(cè)墻部分，其結(jié)果由于容器內(nèi)熔融材料與冷卻液之間產(chǎn)生大的溫度梯度，通過(guò)容器壁產(chǎn)生大量的能量消耗。

而前面所述的美國(guó)專利號(hào)4，381，934中所敘述的液化方法，可連續(xù)操作很長(zhǎng)時(shí)間不必采用強(qiáng)力的外部冷卻，同時(shí)避免了對(duì)容器側(cè)墻明顯地?zé)岣g。雖然配合料襯里有時(shí)也發(fā)生不規(guī)則的腐蝕，但由于向容器中連續(xù)地加入補(bǔ)充配合料，此系統(tǒng)一般能自動(dòng)地修復(fù)起來(lái)。然而在液化容器中穩(wěn)定狀態(tài)條件下發(fā)生的破壞有時(shí)會(huì)造成襯里一些部分厚度的降低，特別是容器較上面的部位更是如此，厚度降低到容器的側(cè)墻部分可能暴露到高溫下的程度，如果經(jīng)受足夠的時(shí)間可能導(dǎo)致容器的毀壞或其它類型的熱侵蝕。配合料側(cè)墻厚度的不穩(wěn)定是可能發(fā)生的，例如在工作開始時(shí)或當(dāng)改變供料速率或加熱速率的情況下即可能發(fā)生。而且，在正常操作的情況下，容器的中間高度處的爐料襯里可能更加迅速地受侵蝕，從而向上融蝕襯里而最終使得襯里突然由上部塌陷下來(lái)。但如果工作時(shí)間很短，像這樣的不正常現(xiàn)象并不存在明顯的問(wèn)題。然而，如果它們持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)容器的熱變形特別成問(wèn)題，熱變形是由于按最佳實(shí)施方案容器旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)不穩(wěn)定造成的。

美國(guó)專利號(hào)3，689，679（Niwa et al.）披露了稍有不同的石英熔化法。此法中容器的一些部分被冷卻。如該專利中所述那樣，冷卻是對(duì)有效熔化區(qū)域中大部分側(cè)墻提供的。該專利不像本專利那樣包括在襯里表面上的液化。

在本發(fā)明中，玻璃的配合料或其它類似物在容器內(nèi)部空腔表面上液化，此容器最初是以和被液化的材料相一致的粉料隔熱襯里提供熱保護(hù)的，當(dāng)然最好就是所用的配合料。為了保護(hù)容器不受過(guò)分地?zé)崆治g最終使得襯里厚度在不正常的操作時(shí)會(huì)過(guò)份地減少，至少在容器上部小部分提供外部的強(qiáng)力冷卻。這種冷卻法所造成的熱損失是微不足道的，這是由于只對(duì)容器相當(dāng)小的面積加以冷卻，并且因?yàn)槭聦?shí)上在大多數(shù)情況下它只是斷續(xù)的。只有在襯里幾乎完全失掉的區(qū)域上才發(fā)生顯著的熱傳遞。這種情況不但可以局限在容器頂端狹窄的帶狀區(qū)，而且常常是只局限于圍繞帶狀區(qū)邊緣的某些部分。另外，由于裸露的容器在熱條件下的暴露可能只斷續(xù)發(fā)生，造成容器材質(zhì)有可能暫時(shí)地經(jīng)受所推薦的操作溫度范圍的上限或接近上限的溫度，這不可能發(fā)生明顯的損害，因之只需采用適量的冷卻就可以了。采用連續(xù)地冷卻以確保襯里完整性不受任何未覺(jué)察破壞。當(dāng)襯里的厚度很大時(shí)，因?yàn)榕浜弦r里是很好的隔熱體，所以采用冷卻發(fā)生的熱損失很小。換言之，只有當(dāng)襯里不夠穩(wěn)定時(shí)可能才用冷卻操作。

附圖是可旋轉(zhuǎn)的液化容器的最佳實(shí)施方案的垂直剖視圖，該液化容器包括按照本發(fā)明所說(shuō)的容器上部側(cè)墻的冷卻裝置。

參閱圖中所示的特殊實(shí)施方案，液化容器的基本結(jié)構(gòu)是一個(gè)轉(zhuǎn)筒10，它可用鋼來(lái)制做，一般來(lái)說(shuō)它的側(cè)墻是圓筒形的，上頂一般是敞開的，而底部除有一個(gè)排料口之外是封閉的。為使轉(zhuǎn)筒繞垂直軸轉(zhuǎn)動(dòng)以如下詳敘方式安裝：在液化容器之內(nèi)通過(guò)一般稱為11的頂蓋結(jié)構(gòu)形成基本封閉的空腔，頂蓋11裝有穩(wěn)定的支架，它最好由耐火陶瓷材料構(gòu)成，可以是不同的形狀，如在高溫爐結(jié)構(gòu)工藝中所知的那樣。圖中所描繪最佳結(jié)構(gòu)是一個(gè)向上凸的園頂，起拱的結(jié)構(gòu)由多塊耐火磚12構(gòu)成。在所示的典型拱結(jié)構(gòu)中，拱腳磚砌在周圍支撐結(jié)構(gòu)13上。板磚14可以稍稍地向下延至轉(zhuǎn)筒10的上部凸緣，并以穩(wěn)定支撐板15支撐。可用密封磚16封閉拱磚12和板磚14之間的縫隙。應(yīng)該明白整塊的和平吊拱頂?shù)脑O(shè)計(jì)均可用做這種頂蓋。