[其他]具有热保护的烧蚀熔化

说明书

在液化如玻璃配合料的方法和设备中，容器的初级热保护是用配合料衬里的方法提供的，当初级热保护不正常时，还可在一些区域和在一些时间内用强制冷却容器的局部的方法提供二次保护。

美国专利号4，381，934中披露了一种液化物料，例如玻璃炉料或其它类似物的方法，此法中粉状材料（如配合料本身）衬里起着热绝缘作用以保护容器侧墙不受容器内高温影响。最好的实施例是围绕中空容器衬里，并通过使液化的材料从容器中自由流下，同时向衬里上加入比较凉的配合料的方法来保护衬里。这种结构的优点是能为液化配合料提供高温，不需要产品液流与能造成污染的耐火材料大面积接触，也不会发生由于强力冷却容器壁而产生的大量热损失。

冷却熔化容器的先有技术例子披露在美国专利号2，834，157（Bowes），3，917，479（Sayce et al.）以及4，061，487（Kiyonaga）中。这些方法中每一种都是以冷却水作为原始介质以保护容器的基本全部侧墙部分，其结果由于容器内熔融材料与冷却液之间产生大的温度梯度，通过容器壁产生大量的能量消耗。

而前面所述的美国专利号4，381，934中所叙述的液化方法，可连续操作很长时间不必采用强力的外部冷却，同时避免了对容器侧墙明显地热腐蚀。虽然配合料衬里有时也发生不规则的腐蚀，但由于向容器中连续地加入补充配合料，此系统一般能自动地修复起来。然而在液化容器中稳定状态条件下发生的破坏有时会造成衬里一些部分厚度的降低，特别是容器较上面的部位更是如此，厚度降低到容器的侧墙部分可能暴露到高温下的程度，如果经受足够的时间可能导致容器的毁坏或其它类型的热侵蚀。配合料侧墙厚度的不稳定是可能发生的，例如在工作开始时或当改变供料速率或加热速率的情况下即可能发生。而且，在正常操作的情况下，容器的中间高度处的炉料衬里可能更加迅速地受侵蚀，从而向上融蚀衬里而最终使得衬里突然由上部塌陷下来。但如果工作时间很短，像这样的不正常现象并不存在明显的问题。然而，如果它们持续时间长容器的热变形特别成问题，热变形是由于按最佳实施方案容器旋转时产生的动态不稳定造成的。

美国专利号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却。如该专利中所述那样，冷却是对有效熔化区域中大部分侧墙提供的。该专利不像本专利那样包括在衬里表面上的液化。

在本发明中，玻璃的配合料或其它类似物在容器内部空腔表面上液化，此容器最初是以和被液化的材料相一致的粉料隔热衬里提供热保护的，当然最好就是所用的配合料。为了保护容器不受过分地热侵蚀最终使得衬里厚度在不正常的操作时会过份地减少，至少在容器上部小部分提供外部的强力冷却。这种冷却法所造成的热损失是微不足道的，这是由于只对容器相当小的面积加以冷却，并且因为事实上在大多数情况下它只是断续的。只有在衬里几乎完全失掉的区域上才发生显著的热传递。这种情况不但可以局限在容器顶端狭窄的带状区，而且常常是只局限于围绕带状区边缘的某些部分。另外，由于裸露的容器在热条件下的暴露可能只断续发生，造成容器材质有可能暂时地经受所推荐的操作温度范围的上限或接近上限的温度，这不可能发生明显的损害，因之只需采用适量的冷却就可以了。采用连续地冷却以确保衬里完整性不受任何未觉察破坏。当衬里的厚度很大时，因为配合衬里是很好的隔热体，所以采用冷却发生的热损失很小。换言之，只有当衬里不够稳定时可能才用冷却操作。

附图是可旋转的液化容器的最佳实施方案的垂直剖视图，该液化容器包括按照本发明所说的容器上部侧墙的冷却装置。

参阅图中所示的特殊实施方案，液化容器的基本结构是一个转筒10，它可用钢来制做，一般来说它的侧墙是圆筒形的，上顶一般是敞开的，而底部除有一个排料口之外是封闭的。为使转筒绕垂直轴转动以如下详叙方式安装：在液化容器之内通过一般称为11的顶盖结构形成基本封闭的空腔，顶盖11装有稳定的支架，它最好由耐火陶瓷材料构成，可以是不同的形状，如在高温炉结构工艺中所知的那样。图中所描绘最佳结构是一个向上凸的园顶，起拱的结构由多块耐火砖12构成。在所示的典型拱结构中，拱脚砖砌在周围支撑结构13上。板砖14可以稍稍地向下延至转筒10的上部凸缘，并以稳定支撑板15支撑。可用密封砖16封闭拱砖12和板砖14之间的缝隙。应该明白整块的和平吊拱顶的设计均可用做这种顶盖。