[其他]具有復(fù)合襯里的燒蝕熔化

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 87100600
• 申請(qǐng)日: 1987-02-06
• 公開（公告）號(hào): CN87100600B
• 公開（公告）日: 1988-09-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 弗朗布斯·安德魯·拉迪克基;加里·諾爾·胡夫斯;亨里·克勞德·古德
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: PPG工業(yè)公司
• 主分類號(hào): C03B5/42
• 分類號(hào): C03B5/42;C03B5/44;C03B5/00
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利代理部
• 代理人: 全菁,吳大建

美國專利NO.4，381，934中披露了熔化玻璃爐料或類似物料的方法，在該方法中，諸如爐料本身的粉料襯里充作絕熱層，可在爐內(nèi)高溫條件下保護(hù)爐體側(cè)壁。在推薦的實(shí)施例中，環(huán)狀襯里在爐子中部形成空腔。該襯里可通過向其上不斷添加較冷的物料及使熔化的物料從爐內(nèi)自由流出來保持。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是能夠?yàn)槿刍癄t料提供高溫，而不使產(chǎn)品流與沾污性的耐火材料大面積接觸，也不會(huì)由于強(qiáng)制冷卻爐壁而造成大量的熱損失。

耐火壁上的熔化層在先有技術(shù)中已眾所周知，例如已在美國專利No.1，831，619;1，889，511;2，006，947和2，593，197中披露。這些結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是通過的物料量較少，而與耐火材料的接觸面積較大，因此有很大可能因耐火材料侵蝕而污染物料。

美國專利No.2，834，157（Bowes）;3，917，479（Sayceetal）和4，061，487（Kiyonaga）中披露了水冷卻熔爐的某些先有技術(shù)實(shí)例。這些方法都是用水作為初始冷卻介質(zhì)以充分保護(hù)爐體的全部側(cè)壁部分，但由于冷卻液和爐內(nèi)熔化物料之間產(chǎn)生很大的溫度梯度，使得大量的能量經(jīng)過爐壁而耗費(fèi)掉。

上述美國專利No.4，381，934中所述的熔化方法?？蛇B續(xù)操作很長(zhǎng)時(shí)間而不必采用強(qiáng)制的外部冷卻，同時(shí)可避免爐體側(cè)壁上產(chǎn)生明顯的熱耗蝕。雖然爐料襯里有時(shí)也會(huì)發(fā)生不規(guī)則侵蝕，但由于向爐內(nèi)添加了補(bǔ)充爐料，此系統(tǒng)一般能自行修復(fù)。然而熔化爐內(nèi)穩(wěn)定狀態(tài)下產(chǎn)生的破壞，有時(shí)會(huì)造成部分襯里的厚度減薄。特別是在爐體上部會(huì)減薄到使其側(cè)壁部分可能暴露于高溫下，如果長(zhǎng)期如此，高溫可能引起爐體損壞或其它熱侵蝕。此外，在起動(dòng)或供料速率或加熱速率改變時(shí)爐料壁厚度極易發(fā)生變化。在正常操作期間，爐高中部的爐料襯里可能侵蝕更快，因而使其上的襯里懸空最終使得上部襯里突然塌陷。如果持續(xù)的時(shí)間短，這種失常現(xiàn)象不會(huì)造成太大的問題，但是，如果它們持續(xù)較長(zhǎng)時(shí)間或?qū)掖伟l(fā)生，就應(yīng)對(duì)爐體提供附加熱保護(hù)。按照熔化方法的最佳實(shí)施例，當(dāng)旋轉(zhuǎn)爐體時(shí)，由于爐體的熱變形會(huì)產(chǎn)生動(dòng)態(tài)不穩(wěn)定性，而帶來一個(gè)特殊問題。

美國專利No.3，689，679（Niwaetal）披露了稍有不同的石英熔化法，在該方法中爐體采用部分冷卻。如該專利所述，在快速熔化區(qū)中對(duì)大部分的側(cè)壁提供冷卻。該專利沒有涉及本發(fā)明中所說的在襯里表面上的熔化過程。

在本發(fā)明中玻璃之類的爐料在爐體內(nèi)空腔表面上熔化。而爐體是用與熔化物料相容的粉料絕熱襯里提供初始熱保護(hù)的，用爐料自身更好。由于在爐體上部設(shè)置了耐火材料襯里，即使在不正常操作時(shí)粉料襯里厚度過分減少，也能保護(hù)爐體側(cè)壁免受過度的熱侵蝕。因?yàn)樵诖蠖鄶?shù)情況下，耐火材料對(duì)熔化物料的暴露僅僅是間斷的，即使暴露時(shí)也由于耐火材料面積較小，因此它們之間的接觸是微不足道的，耐火材料襯里在粉料襯里減少到最低厚度以下時(shí)，用來使?fàn)t體保持熱穩(wěn)定，而耐火材料和熔化物料之間的接觸只是在粉料襯里完全消失之處時(shí)有時(shí)發(fā)生。調(diào)節(jié)操作參數(shù)使粉料襯里重新覆蓋耐火材料，從而使耐火材料暴露減至最小。

根據(jù)需要，可以通過冷卻爐體上部耐火材料襯里區(qū)域，以在非正常操作時(shí)給爐體提供附加熱穩(wěn)定性保護(hù)。因?yàn)槟突鸩牧弦r里具有絕熱效果，故通過冷卻而從熔化過程中損失的熱量很少。當(dāng)粉狀層完整無缺時(shí)，通過冷卻損失的能量更小。而且，冷卻僅僅間歇地而且是在有限區(qū)域內(nèi)明顯影響熱傳導(dǎo)，冷卻過程最好包括向爐體外表面噴水。

圖1是本發(fā)明的一個(gè)旋轉(zhuǎn)式熔化爐的最佳實(shí)施方案的垂直剖視圖，該熔化爐包括按照本發(fā)明所說明的具有可選擇的冷卻裝置的上部耐火材料襯里。

圖2是熔化爐上部的放大剖面圖，其中示出了最佳耐火材料襯里結(jié)構(gòu)。

參閱圖1所示具體實(shí)施例，熔化爐的基本結(jié)構(gòu)是一個(gè)轉(zhuǎn)筒10，它可以用鋼制成，一般為圓筒形，上頂敞開，除有一個(gè)排料口外，底部是封閉的。為使轉(zhuǎn)筒10可繞垂直軸旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)筒10以下述方式安裝。利用象11一樣的普通設(shè)計(jì)的具有固定支撐的頂蓋結(jié)構(gòu)，可在熔化爐內(nèi)形成基本封閉的空腔。頂蓋11最好由耐火陶瓷材料構(gòu)成，可以采用在耐火材料爐結(jié)構(gòu)工藝中已熟知的不同結(jié)構(gòu)形式，圖中描繪的最佳結(jié)構(gòu)是一個(gè)由多塊耐火磚12構(gòu)成的上凸懸拱頂。在所示出的典型拱形結(jié)構(gòu)中，楔形磚砌在一圓環(huán)形支撐結(jié)構(gòu)13上，掛勾磚14可稍向上延至低于轉(zhuǎn)筒10的上部凸緣。并用固定支承板15支承?？捎梅忾]磚16封閉楔形磚12和掛勾磚14之間的縫隙。當(dāng)然，頂蓋亦可采用整體懸掛式平拱結(jié)構(gòu)。