[发明专利]分批式制造玻璃用的方法和装置

说明书

发明涉及到通过熔化、净化和卸空分批式制造玻璃的一种方法和一种容器。

玻璃制造过程的关键主要在于将大量熔化的无气泡玻璃连续地输入到加工机器内。

已知的是熔化、净化和卸空是在连续槽内进行的，这样熔化，净化和加工就可以同时进行。熔化系统从加配料直到给料器出口是连续通过一个固定通道系统连接的。在槽本身范围内即对于熔化、净化和冷却构件只能在停车时更换个别部分或是进行大修。

个别过程在槽内交错进行转换，熔料停留时间变化很大而流动状况则不是可以明确控制的。因此大部件具有大的安全容积是必要的。由于这些原因熔化容器每容积单位（M³）的熔化玻璃熔炼量是很小的。控制个别过程和局部化流动是困难的。热量损耗很大而要进一步减少也是困难的。

在实验室用铂坩埚进行的熔化方法也是已知的。这时外面的热量经过熔料和坩埚的整个表面传导到熔料内。传热表面/熔化容积单位是大的，而气泡出口通道则是很小的。因此熔化能力/熔化容积单位就是很大的。一个大的熔化能力具有显著的经济上优点。但是这些优点只有在熔料量较大时才是重要的。但是将实验室方法转移到具有大熔炼量的设备上要保留大的熔化能力/熔化容积单位是不可能的，因为对于大设备只有熔料表面而不再是坩埚表面才能用来传热到熔料内，而且其中传热表面/熔化容积单位较小而气泡出口通道则较大于是净化时间较长。

此外所用的方法借助电阻直接加热。然而此时在连续运转情况下还需要大的安全容积，以避免拖延未熔化和未净化的玻璃。将热量输送给位于熔料上的配料是通过在其下面仍在流动的熔化玻璃的对流和辐射来进行的。流动的速度范围很大，然而此时具有最高速度的分流必须流得慢，使其不致带走熔化不充分的玻璃。连续运转的缺点在于：

-个别粒子的停留时间差异很大，因而产生不同的反应条件、材料交换和热交换的过程，

-易受干扰，因为整台设备在某个构件损坏时要停车，

-固定不变的功率，

-即便有可能，但难于转换为其他生产或程序方式。

为了缩短熔化或净化过程以便提高熔炼量采用了这样的方法，即：至少净化在一个旋转再容内进行。

由联邦德国公开说明书DE-OS2214157可知，将已熔化但还未净化的玻璃连续地输入到一个旋转容器内。根据转速来净化玻璃，其所需时间仅相当通常的一小部分，随后在旋转容器处排出制备好的熔料。

该法的缺点在于不能将旋转容器内的玻璃转移至一个固定容器内而同时又不形成气泡。溢出的料流具有大的转动能，但没有稳定性。这种料流可以经过大的延伸而不致自由落下，不会折断。要是直接在出口后面截取料流，则会产生大的剪力，以致旋入气泡。熔化和净化在同一容器内是不可能的。

由联邦德国公开说明书DE-OS2259219可知一种高温炉，该炉装备一个等离子加热装置或电弧加热装置可以连续地或不连续地运转。熔化过程是在熔炉旋转时进行的，因此熔料以旋转抛物面形式在炉的内面形成一层液壁。

这样熔化的玻璃几乎是没有气泡的，以致随后的净化过程成为多余。

该法的缺点是可以熔化的玻璃量很小，因为能量仅仅通过敞开的熔料表面来输入，所以对于较大的料批是不够用的。

此外由美国专利文献US-PS2006947可知一种用油或煤气加热的炉子，熔化和净化在该炉内也是以一个配料或玻璃薄层连续地或不连续地进行的，料层是在一个旋转喇叭状容器的抛物面状内侧并且是在其内连续地或不连续地取出玻璃的。

该法具有下列缺点：

用煤气或油加热时达不到大容量熔化所需的能量密度，因为能量只能通过敞开的熔料表面来传入。大的敞开表面有利于蒸发，致使重新形成纹。用上述装置仅在用旋转容器时才能输入并熔化配料，因为用固定容器时配料要在一个有限的复盖其内表面的窄条范围内很快地向下流动，其可供使用的时间既不足以熔化也不足以净化。取出孔始终是打开的。容器的玻璃容量只能通过改变转速在较小的范围内变动。没有可能鼓气或搅拌。从旋转容器取出时会发生上述问题。

因此本发明目的在于提供一种玻璃制造方法，用该方法可以避免连续熔化和净化时的那些缺点，具有大的熔炼量而且该法还可以连续地继续加工玻璃。发明的另一目的在于提出一种适合于实施该法的容器。