[发明专利]能调节玻璃材料供给方向的液方法及装置

说明书

本发明涉及在熔炼过程中，在腔室内采用分离步骤将粉末状原材料转化成液化状态材料的控制条件。本发明一般应用于包括用加热的方式将被细分的、基本上是固态的原料转化成至少部分地为熔化状态的工艺过程。本发明特别适用于首先液化一个由粒状的、热绝缘的、无杂质的材料的稳定层所支持的不稳定层，如：液化一层玻璃材料，这些玻璃材料由一层材料，如粒状材料或玻璃材料所支承。

在美国专利4381934中（Kunkle    et    al）公开了一种在与材料相适应的粉末状支承表面上将粒子材料转化成部分熔化的液态材料的方法。正像上述所公开的那样，材料进行液化的最初过程与剩余的熔炼过程是分开的，并且这种最初过程以一种只适合于粒子阶段所需要的方式来实现。因此使得实现液化过程在能量损耗、设备尺寸及成本方面具有很大的经济性。

在Kunkle发明的最佳实施例中，在熔炼室中安装一个筒，用以旋转，以使得进入该室的材料借助于筒的旋转紧贴于该室的侧壁，从而沿着筒的内部保持一个稳定层。将热能提供到筒的内部，使材料层环绕着热源。当将筒旋转并将热量供给筒的内部时，靠将原料通过固定盖而送进筒中来进行这个液化过程，在不稳定层中熔化所送进的材料，而位于下层的材料保持基本稳定、并未熔化。由于送进的材料被液化，它向着转筒的出口端流动。

Kunkle方法的中心是应用粒状材料的无杂质的、绝热层（如玻璃材料本身）作为支承表面，在该表面上发生玻璃材料的液化。可以通过将新的材料以与材料的熔化速度大体相同的速度送入到预先放置的材料的表面上，来使稳定状态的条件保持在液化室中。因此，基本稳定的材料层保持在不稳定的材料层下方，液化基本上被局限在不稳定层上。当不稳定层的已部分熔化的材料实际上只涉及到材料的表面时，这部分材料就溢出该表面，因此避免了与耐火材料相接触所会造成的杂质污染。由于玻璃材料是良好的热绝缘材料，因此能提供足够厚的稳定材料层，保护其下面的任何支承结构不受热的损害。

在操作中，当部分材料熔化流出时，衬层的厚度起伏变化，接着衬层的厚度再被予以补充。一些衬层的厚度起伏变化仅仅是瞬时的，但是对于保持完全稳定状态条件的能力的实际限制有时会引起衬层在不同的时间中有明显不同的厚度。这就需要将新进入的材料放到预先选择的衬层部分，这部分的位置随着衬层的厚度的改变而变化。因此，需要具有调节材料进给位置的能力。解决这一问题的一个途径被公开在美国专利4529428上（Groetzinger）。在该专利文件中，应用旋转板将送入的材料斜着移动到衬层的适当位置。当这一方法有效时，需要提供一个结构上更为简单的装置，而且不应引起在材料流方向上的突然变化，以便使材料的扩散和在燃烧气流中更细粒子的输送达到最低程度。

把原料引导到旋转熔化器的侧壁部分的供料斜槽被显示在美国专利2006947号和2007755号上（两个都是Ferguson）。在前者中，显示了供料斜槽与同切方向的角度。但两者都不具备对放置材料的位置进行调节的能力。

在本发明中，借助于斜槽或管道将粉末材料送入已加热的液化容器中的可变化的、预定的位置，该斜槽或管道可绕着其纵轴转动并具有带弯角的端部。斜槽或管道的旋转引起带弯角部分的卸料端作弧形摆动，这样，材料的卸料位置可以改变。这样的装置结构简单，避免了在受热容器内除了供料斜槽或管子本身之外的运动部件。

为了将原料供到旋转容器上，本发明的最佳实施例设有带角度的供料机构，其取向是基本水平的，并且大体上与衬层的旋转相切。这样的取向使得被卸出的材料的运动方向与其所碰击的衬层区域的材料的运动方向相近似。这样就减少了材料流的方向的变化，减少了材料的扩散和起尘。

本发明带偏角的供料管也提供了除了可变化的供料位置的特征以外的优点。即使供料管不旋转，在上述卸料位置处材料流的水平和切向取向也是有利的。因为只有端部位置向水平方向倾斜，多数供料通道才可以有足够的斜度来保证材料靠自重自由流动，而基本上没有堵塞的危险。带偏角的卸料端足以使材料流转向所需要的卸料方向，而且该端部是足够短的，以使材料流动的冲力带着粉末材料通过很小的溅出区域卸出，而没有堵住现象。

图1为与本发明供料装置的最佳实施例相连接的转炉预热器和旋转液化容器的侧视图。

图2是图1中所绘出的转炉的卸料端的垂直剖视图，示出了材料提升系统的最佳实施例。

图3是按照图2中3-3线所剖视的转炉卸料端的垂直剖视图。

图4是带有可揭开的盖的液化容器的一部分的平面视图，示出了本发明的可调节的供料管的最佳实施例。

图5是图4中的供料管的放大垂直剖视图。

图6是沿图5中6-6线所剖视的供料管的横截面图。