[发明专利]制造玻璃细珠的球化炉

说明书

本发明涉及制造玻璃细珠的球化炉，它包括一加热室及其加热装置，将颗粒状原料运送到加热室一端的供料装置和从加热室的另一端收集玻璃细珠的装置。

在传统的球化炉中，颗粒状原料被送到立式圆筒形燃烧室的底部，在燃烧室里，原料被火焰包围，并随之向上升。原料颗粒通过与火焰接触变成细珠，结果，玻璃细珠通过热气流从燃烧室的上部带出。然后，进到旋风器分级和收集。该布置需要很高流速的载气，并且，由于在燃烧室中载气必须通过火焰加热，从而引起热能的大量损失，并增加了制造玻璃细珠的费用。

本发明的目的是提供一个可用经济的方法进行操作的球化炉。

根据本发明，有一个制造玻璃细珠的球化炉，它包括一个与水平方向成一夹角的加热室以使加热室分出上、下两端，可将颗粒状原料连续不断地输送到加热室上端从而使原料在重力作用下通过加热室的供料装置，用于加热加热室的加热装置以使原料在通过加热室时通过热辐射加热，以及在加热室另一端收集玻璃细珠的装置，其特征在于：所述加热室包括一对间距小于宽度的对置壁板，至少在加热室的部分长度上其间距为15至30厘米，使得颗料通过一个长形的横截面通道。

该炉的操作能比上述传统球化炉的操作更经济，当原料送到加热室的上端时，原料在重力的作用下可向下移动，从而避免必须加热大 量的载气流。由于使用与火焰加热不同的辐射加热器也促进了颗粒向下移动。该火焰需要供给可燃气体和助燃物，而产生的燃烧产物由于其热量和低密度，在加热室中超于形成强的上升气流。加热室中两壁之间的适当间距甚至使远离壁板的那些原料颗粒也能有效的受热。随着壁板宽度的增加，加热室尺寸变大，因而使生产能力增加、产量提高。

实际使用的壁间距不是决定性的因素，尽管它对获得最佳的结果是很重要的。该壁间距也可根据加热室的结构来确定，例如，两壁是平行还是不平行。我们已发现，在本发明的实施例中，加热室由平行的壁构成，壁间距为15～30cm，例如20cm，至少在加热室的部分长度上能得到好的结果。

同样，壁的宽度也不是决定性的因素，显然，壁越宽，炉子的能力越大，但是壁较宽时在均匀供料方面将会带来一些问题，均匀供料对均匀处理和获得均匀的高质量产品是很重要的。我们已发现，壁宽为1m左右时，综合效果很好。

在本发明的实施例中，壁板表面有能减少热玻璃细珠与壁产生粘附趋势的材料，最好用炭质（如石墨）或氮化硼材料。在操作过程中，这样有助于保持炉子的效率，而且，由于可能粘附在加热室上的颗粒数量少，也增加了产量。

在本发明的某些实施例中，提供了制气装置，气流至少沿着一个壁旋动，形成边界层。这是防止颗粒粘附在加热室壁上的另一个很有效的方法。

在该实施例中，其优点是，加热室至少有一个壁是多孔板，并提供了迫使气体通过多孔板，形成上述边界层的装置。该装置对形成这 样一个边界层非常简单和有效，尤其适用于相对于水平面倾斜一定程度的加热室，即，倾斜至原料可沿一个壁板滚落下来，因为这种装置很容易安置并有助于颗粒通过加热室。

本装置优越性在于保持加热室内处于非氧化性气氛。当壁表面为炭质时，防止表面氧化非常有效。这也有利于提高可能安装在加热室里的电阻加热元件的使用寿命。形成上述边界层通入的气体，例如可以是氮气。此外，为了形成还原性气氛，也可以输入氢气，然而，在这时必须避免形成爆炸性的混合物。

我们已涉及相对于水平面倾斜至原料可沿一壁板滚落下来的加热室的使用。倾斜的准确角度不是决定性的因素。重要的是倾斜的角度应大到足以使颗粒在重力作用下通过球化炉。当然，最好是加热室的壁板与水平方向有一定的角度，以便基本确定加热室下部的竖直通道。这样会降低颗粒料撞击加热室壁板的趋势。如果颗粒不与壁板接触，那么也就不会与壁板粘附。

加热室下端的壁板比上端宽也是有利条件，尽管当颗粒流下行时有扩展的趋势，也会降低颗粒料撞去加热室壁板的趋势。最好是供料装置包括具有多孔底板的原料储槽和通过多孔底板将压缩气体送进储槽从而使原料流态化的装置。