[发明专利]加热容器的盖结构

说明书

本发明关于高温加热容器，特别是保护玻璃配料熔化炉盖的内表面从而延长其使用寿命的技术以及玻璃熔化炉的抗热抗磨的盖。

一种类型的玻璃熔化工艺要求把玻璃配料送到装在罐式熔化炉的熔化玻璃池中，把热能加到熔化玻璃池中以熔化配料。熔化罐通常具有较大的熔化玻璃的容积，从而在玻璃出料进行成形加工之前为熔化玻璃流提供足够的停留时间以达到一定程度的均匀性。

授与Kunkle和Matesa的美国专利第4381934可供参考，它公开了另一种玻璃熔化方案，特别是一种增强的配料液化工艺，其中大容积的玻璃配料在相当小的液化容器中有效地液化了。在这种工艺中，特别当使用增强的热源，如氧焰燃烧器时，产生较少量的高温废气。

在加热和熔化的过程中，配料中的某些成分汽化，这些蒸气可能对暴露的金属和耐熔表面有腐蚀，而当它们与美国专利4381934公开的那类容器中循环的热废气流联合作用时，就会腐蚀暴露的内表面、尤其是容器盖。另外，在容器内废气可能携带颗粒状材料，它们在暴露的表面上可以起到磨料的作用。这种腐蚀性和磨损性的气流大大减小容器盖的使用寿命，从而增加了盖子修理和置换的成本和附加停机时间。

由于容器内废气流的腐蚀作用，由高温和所带颗粒的磨蚀而加速腐蚀，所以容器内的暴露面，特别是容器盖，一定要设计成能经受住这些有害条件，从而减少由于盖内表面过度磨损而进行的维护或置换工作。

容器内的高温还可能造成另外的工艺问题，例如，热损失将影响工作效率。在液化过程中，通过未隔离的或暴露的内表面损失的热量越多，液化过程的效率就越低。为考虑此热量损失，可能要求在容器内输入附加热量。为了减小热损坏和延长使用寿命采用冷却容器盖带走热量的办法减少了整个工作中的热效率。如果能控制和减少热损失，那末整个工作效率将可增加。

如果一个加热容器盖在其暴露面上有一层保护涂层，它能隔开盖子从而减少热容器的热损失，并能在带有磨损颗粒的高温腐蚀性气流中保护暴露的内表面，从而增加盖子使用寿命、减少整个工作成本，那将是非常有利的。另外，如果设计一个能经受住这类工作条件并能延长工作寿命的抗磨盖，那也是非常有利的。

授与Riviere的美国专利第3165301提出了一种保护耐高温炉壁的方法和装置。置于细长的横卧式炉顶部的一个燃烧器沿着该顶流过一层碳颗粒的气体悬浮物，以防止该顶部由于炉内燃烧器形成火焰的热辐射，碳颗粒悬浮物在炉内平行于顶部、并在主燃烧器火焰的对面方向循环。这种设计要求附加的气体加到加热系统中，而且，碳颗粒在加热过程中又是一种附加的杂质。

授与Nanjyo等的美国专利4021603提出了一种冷却金属顶部的组件，它可用具有耐高温内衬的电弧炉来保护内顶表面使其不受高温影响。为改善炉顶组件的抗热性能，在顶部内表面的糟内装有耐火砖或别的耐高温材料。为保证合适的隔热作用，耐火材料必须定期更换。另外，盖子中央是消耗性构件，包括三个电极孔，而在盖子的这一部分则没有提供保护。

Mizuno等人的美国专利4182610提出了一种炼钢或熔化炉的水冷金属盖。在盖的环状部分的内表面延伸着栅格结构的叶片，使炉内溅起的炉渣粘到表面上。粘到叶片上的溅起的炉渣隔开了盖冷却套的下表面。包含电极开口的盖子中心部分没有接纳炉渣的栅格结构，因而盖子的这一部分就没有保护。另外炉渣的自由溅射不能为整个盖表面提供一层均匀的隔热材料。

Tomizawa等人的美国专利第4434495提出了电弧炉的冷却管结构，其中冷却管镶在耐高温块内。为增强冷却表面效果，管子装在高温块朝向炉子内表面的表面附近。溅射到块表面的炉渣凝结并附着到高温块上以形成隔膜。

Settino的美国专利3765858提出一种滚筒在高温下由使玻璃形成玻璃带状物的方法，当玻璃仍处熔化状态时，与朝着铁基合金滚筒相接触，铁基合金除其它元素外，包含重量为5.0～5.8%的铬。该专利还公开了其它滚筒构形，其中滚筒具有AISI类410或420不锈钢表面。

Greenberger的美国专利4216348提出了用于电弧炉的水冷顶板组件。铜板焊到具有整体管道的钢衬板上使冷却液穿过顶板循环，在顶部组件的周围有一外环，用作顶板的水源和排水。