[发明专利]二氧化硅熔体的制备方法

权利要求书

1.一种用于制备二氧化硅熔体的方法，该二氧化硅熔体包含至少35重量％的二氧化硅，优选至少40重量％的二氧化硅，更优选至少45重量％的二氧化硅或至少50重量％的二氧化硅，其中将细二氧化硅粉末进料到浸没式燃烧熔炉中的起泡熔体水平的下方，该浸没式燃烧熔炉包括设置在该熔炉底部的至少一个浸没式燃烧器。

2.根据权利要求1的方法，其中细二氧化硅粉末是飞灰和/或稻壳灰。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中控制所述至少一个浸没式燃烧器，以将所述熔体保持在湍流状态中，使得湍流熔体的体积为比如果没有燃烧器烧制时熔体将具有的水平高至少8％，优选至少10％，更优选至少15％。

4.根据权利要求1-3中任一项的方法，其中对其进行操作使得在熔体水平的顶部上方不产生显著的泡沫层。

5.根据权利要求1-4中任一项的方法，其中还将助熔剂引入熔体中，优选与细二氧化硅粉末组合。

6.根据权利要求5的方法，其中助熔剂选自氧化钠、氧化钾、氧化锂、氧化铅、氧化锌、氧化钙、氧化钡、氧化镁、氧化锶和氧化硼、及其组合。

7.根据权利要求6的方法，其中以组合物的0.5-25重量％，优选0.5-20重量％，或1.0-15重量％的量加入助熔剂。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括将额外的可玻璃化原料进料到所述熔炉中。

9.根据权利要求8所述的方法，其中在所述熔炉中的熔体水平上方进料所述额外的可玻璃化原料。

10.根据权利要求8或9所述的方法，其中在所述起泡熔体水平下方，有利地在熔体水平下方进料所述可玻璃化原料。

11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中将所述熔体的至少一部分从所述熔炉中取出并在冷却时使其玻璃化以产生玻璃化的产物。

12.根据权利要求11的方法，其中进一步合适地处理玻璃化的产物以用于混凝土组合物、结构元件的制备、用于道路结构、或用作玻璃制造工艺更具体是玻璃熔化工艺中的玻璃化的原料。

13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中将所述熔化室壁进行冷却，例如其包括通过循环冷却液体优选水所分离的双重钢壁，优选地将从所述冷却液体回收的能量进行再循环，并且内熔炉壁不是耐火材料衬里的。

14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中从所述热烟气和/或所述冷却液体回收热。

15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中从所述熔炉连续地或间歇地取出所述熔体的至少一部分。

16.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中进行浸没式燃烧，使得在所述熔体中产生基本环形的熔体流型，其具有基本竖直的旋转的中心轴，在所述熔体表面处包括主要集中向内会聚的流动；该熔体在竖直的旋转的中心轴附近向下移动，并且以上升的运动再循环回熔体表面，从而限定基本环形的流型。

17.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述熔化步骤包括在浸没式燃烧熔炉中通过使熔体呈流型将细二氧化硅粉末材料熔化，当通过计算机流体动力学分析进行模拟时，该流型显示出在熔体中的基本环形的熔体流型，包括在熔体表面处主要集中向内会聚的流动矢量，且环形旋转的中心轴是基本竖直的。

18.根据权利要求13所述的方法，其中朝向熔炉底部，流动矢量改变方向，显示出向外然后向上的分量。

19.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中浸没式燃烧燃烧器设置在所述熔炉底部，在基本环形的燃烧器区域中，优选地在燃烧器圆上。

20.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中以相邻燃烧器之间约250-1250mm，有利地为500-900mm，优选约600-800，甚至更优选约650-750mm的距离设置所述燃烧器。

21.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在所述浸没式燃烧器上方或附近向上移动的熔体的速度矢量和/或每个燃烧器轴从竖直方向稍微倾斜，例如倾斜≥1°，≥2°，≥3°或≥5°和/或≤30°，优选≤15°，更优选≤10°的角度，特别是朝向熔炉的中心。