[發明專利]用于構造玻璃熔爐結構的方法和裝置

在審

• 申請號: 201580050954.6
• 申請日: 2015-09-21
• 公開（公告）號: CN106715344A
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 羅伯特·D.·錢伯斯;邁克爾·P.·史密斯;小艾倫·E.·鮑澤;凱文·D.·潘得爾頓;盧·卡羅拉
• 申請（專利權）人: 福斯貝爾有限公司
• 主分類號: C03B5/237
• 分類號: C03B5/237;C03B5/42;B66B9/16;B66C17/06
• 代理公司: 廣州三環專利代理有限公司44202
• 代理人: 郝傳鑫

技術領域

本文公開的實施例總體涉及用于構造與玻璃熔爐相關的耐火結構的方法和裝置。

背景技術

在制造玻璃的制造方法中，包括砂、石灰、蘇打灰和其他成分的原料被供給到爐(有時稱為玻璃罐)中。原料在玻璃熔爐中經受高于約2800°F的溫度，這使得原料熔化并且從而形成離開玻璃熔爐的玻璃熔融床，用于進一步在下游加工成玻璃產品。

加熱玻璃熔爐的最常見的方式是通過烴燃料源(諸如天然氣或油)的燃燒。烴燃料與爐內的燃燒空氣混合并燃燒，從而在離開爐之前將燃燒熱能傳遞給原料和玻璃熔體。

為了提高燃燒過程的熱效率，通過再生器(regenerator)結構將用于燃燒燃料的燃燒空氣預熱。更具體地，燃燒空氣的供應在包含在再生器結構內部內的格子磚(checker brick)的蜂窩組中預熱。新鮮的燃燒空氣通過再生器結構中的加熱的格子磚的組抽吸并通過熱傳遞預熱。然后，預熱的燃燒空氣可與燃燒的燃料混合。廢燃燒氣體離開玻璃熔爐并穿過第二再生器結構。當廢氣穿過第二再生器時，通過從廢氣傳遞的熱加熱該組中的格子。在預定時間過去之后(例如在約15-30分鐘之后)，過程循環被逆轉，使得再生器結構之一中的通過與廢氣的熱傳遞而被加熱的格子磚然后被用于預熱新鮮燃燒空氣，而其他再生器結構中的用于預熱燃燒空氣的格子磚然后通過與廢燃燒氣體的熱傳遞被再加熱。關于這方面，參見美國專利No.3,326,541(其全部內容通過引證明確地并入本文中)。

用于構建玻璃熔爐耐火結構(例如，再生器、玻璃熔爐、前爐等)的當前工藝是耗費大量勞動的，該工藝需要許多個星期，因為需要放置數十萬個耐火塊，這些磚可單獨涂覆砂漿并定位或者在某些情況下使用最少(如果有的話)砂漿進行基本干燥固化。如在玻璃制造工業中眾所周知的，與熔爐耐火結構的磚相關的接合處是該結構的最薄弱部分，因此更容易受到由于穿過該接合處的腐蝕性熱氣體而導致的降解。當磚接合處開始腐蝕時，形成耐火結構的壁面受到攻擊的增加，因為腐蝕性氣體開始凝結并溶解形成磚的耐火材料，從而使得結構弱化。隨著結構變得弱化，玻璃熔爐自身可能變得受損和失效，這可能需要完全關閉和重建操作。

因此，可理解的是，如果耐火結構可由較大的耐火塊制成，則將會形成更少的接合處，從而延長再生器結構的使用壽命并且使得由于重建造成的停機時間最少。然而，雖然可通過壓制、模制或鑄造耐火材料來制造大的耐火塊，但是在大型耐火結構的構造期間安裝這種塊是有問題的。

除了上述問題之外，耐火結構的許多部件(例如用于玻璃再生器結構中的格子磚)需要在其使用壽命將要結束或結束時更換，以便維持最佳生產效率。當前難以更換這些部件(例如格子磚)，在期望更換這樣的部件時。

因此，需要改進設備和方法，由此可有效和經濟地構造和/或重建耐火結構。本發明實施例旨在提供這樣的改進。

發明內容

一般而言，本文公開的實施例涉及用于構造耐火結構的方法和裝置，所述耐火結構例如為玻璃熔爐再生器、玻璃熔爐系統(諸如玻璃熔爐精煉機等，其具有由耐火塊形成的壁以及在外部對壁進行支撐的支柱(buck stay)。根據一個實施例，該裝置包括連接至豎直定向的支柱中的相應一個支柱的相對成對支撐件、在相應的成對支撐件之間橫跨耐火結構的橫向支撐梁、以及由橫向支撐梁支撐的橋式起重機組件。

這些成對支撐件可包括剛性地安裝在相應的相鄰的成對支柱之間的多個基礎梁以及每成對均由相應的一個基礎梁支撐的成對直立支撐梁。根據其他實施例，這些成對支撐件可包括在相鄰的成對支柱之間延伸并與之連接的拱形支撐件，其中橫向支撐梁附接至拱形支撐件的頂點。可替換地或附加地，成對支撐件可包括成對向上會聚的支撐件，該成對支撐件在相鄰的成對支柱之間延伸并與之連接，其中橫向支撐梁附接至會聚支撐件的頂點。

在一些實施例中，裝置還包括剛性地連接至預定支柱的上部終端的支柱延伸構件、以及在相應的成對支柱延伸構件之間橫跨耐火結構的橫向支撐梁。

在一些實施例中，吊機包括附接至支柱中的預定多個支柱的單軌。單軌可剛性地連接至支柱中的預定多個支柱的內側表面。

在一些實施例中，裝置還包括懸掛構件，這些懸掛構件的一個支腿剛性地附接至支柱中的預定多個支柱，并且另一支腿剛性地附接至單軌。懸掛構件可為大致U形的。