[发明专利]熔化玻璃用的装置

说明书

本发明涉及将可玻化物料熔化和澄清为玻璃时用的装置，更一般地说为一种熔窑，以便将熔融玻璃连续供给成形装置，该成形装置即可以是制备平板玻璃用的装置（如滚压或浮法装置），也可以是制备空心玻璃的装置（如多个成形机）。

更详细地说，本发明涉及平板玻璃用的熔窑，它具有很高的熔融玻璃产率，如其熔化速率或产率至少为100吨/天，甚至可达1000（或更高）吨/天。即使对小型窑炉而言也是有利的。

在已知的方法中，这样一种窑炉通常被分成相互连通的多个室，每个室具有特定的功能和大小。该窑炉必须能熔化可玻化物料，并能保证玻璃在熔化时达到化学的和热的均匀性。

因此，EP-B-264327公开的一种熔窑结构具有第一室，在该室中，将可形成玻璃的组分进行熔化和澄清，接着是第二室（形成缩颈）在缩颈进入的室中，该熔融玻璃发生（尤其是）热均化，这称为温度调节区，且流入液流通道，该通道截面明显减小，它使熔融玻璃排入合适的成形装置。

这些窑炉可分成两大类，起加热装置的作用，用于熔化在熔化室中的可玻化物料。

一方面有所谓冷顶型的电熔窑，用浸在熔融玻璃深处的电极进行熔化，如从EP-B-304371中可得知。

还有焙烧窑，也称蓄热式窑炉，如从U4599100中可得知。在此情况下，热量由两排燃烧器供应，该燃烧器通常用燃料-空气混合物和以交替方式运转。然后该燃烧气体在熔化室和与此连通的两边交替加热以相对方式设置的两个蓄热器之一个或另一个。该燃烧气体通过耐火的烟道得到热，该烟道构成所说的蓄热器，然后它将贮存的热量送到熔化室。尽管这种加热方式确定具有许多固有的缺点，但它是有效的，且已广泛应用。因为燃料-空气燃烧器的能量耗费高。并且，该燃烧器的操作系统是以交替方式“启动的”，约20-30分钟循环一次，特别不容易精确控制。它们的使用还会使大量空气引入熔化室，而氮气会增加生成一定量NO_X类污染气体（该气体随后必须进行处理）的危险。

最后，制造蓄热器所必须用的大量特定的昂贵的耐火材料会大大增加窑炉的建造成本。

因此，本发明目的在于通过采用新型的火焰加热避免了与使用焙烧炉有关的缺点，可大大降低能耗和窑炉建筑材料的成本，简化其操作程序，同时能保证得到至少等量的熔融玻璃。

本发明是有关熔化可玻化物料用的窑炉，它具有玻璃的熔化/澄清室，在其“上游”部分至少有一个开口以通过置于所说开口前面的加料装置供给可玻化物料。在“下游”部分，该熔化/澄清室至少有一个出料口，用以使熔融玻璃流入一个或多个接连的下游室，将该熔融玻璃导入成形或成型区。按本发明，在熔化/澄清室中可玻化物料的熔化实质上是通过许多含有主要由氧组成的氧化剂的燃烧器而得到保证的。

此外，以这样一种方法设计该窑炉，即没有空气进入熔化和澄清室，更具体地说该空气来自下游一个或多个室和/或来自熔化室的“上游”即可玻化物料加料区，例如，若熔化室前面有预热室，以使可玻化物料进入后者。为防止任何空气进入或供入，该窑炉可方便地装有至少一个使其气密或密封的装置，特别在该熔化/澄清室和下游的一个或多个室之间。

在本发明范围内，术语“上游”和“下游”是指通过窑炉的熔融玻璃总的流动方向。

因此，按本发明，选用氧操作的燃烧器进行加热的方法与更为一般的燃烧器（更具体地说，用空气类氧化剂操作）相比具有许多优点。

首先，这种加热方法有可能废弃传统焙烧炉的“变换”操作。因此，氧燃烧器能保持时间恒定操作，这使该窑炉的使用方便，所说的连续操作更有规律，而且使精炼炉的安装与变换操作的情况一样。尤其是，可完全省去由昂贵的耐火材料（这易于损坏）构成的蓄热室的存在。因此，氧燃烧器能加热熔化/澄清室的顶部、上部或弓形结构以及所说的顶部和熔融玻璃液面之间的所谓炉体（laboratory volumn），加热以连续方式进行，不必依靠蓄热室。

在熔化/澄清室中玻璃液上面的主要气氛更为稳定且易于控制，这对生产所谓的特种玻璃来说是极为重要的。

而且，该燃烧器的热效率比用空气类氧化剂操作的普通燃烧器高得多，由于没有氮气，可大大减少产生的烟量。因此，可大大降低能耗，预计这类燃烧器可明显增加该窑炉的单位产率。

本发明选用的燃烧器只有极少量或没有空气引入熔化/澄清室这一事实可明显减少生成NO_X类污染气体的可能性，从而可大大减少该室排出的燃烧气体的处理费用。