[其他]具有熱保護的燒蝕熔化

在審

• 申請號: 101986000008910
• 申請日: 1986-12-30
• 公開（公告）號: CN86108910B
• 公開（公告）日: 1988-09-28
• 發明（設計）人: 亨里·克勞德·古德;加里·諾爾·胡赫斯;多納德·菲利普·米凱洛蒂
• 申請（專利權）人: PPG工業公司
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 段成恩;徐汝巽

在液化如玻璃配合料的方法和設備中，容器的初級熱保護是用配合料襯里的方法提供的，當初級熱保護不正常時，還可在一些區域和在一些時間內用強制冷卻容器的局部的方法提供二次保護。

美國專利號4，381，934中披露了一種液化物料，例如玻璃爐料或其它類似物的方法，此法中粉狀材料（如配合料本身）襯里起著熱絕緣作用以保護容器側墻不受容器內高溫影響。最好的實施例是圍繞中空容器襯里，并通過使液化的材料從容器中自由流下，同時向襯里上加入比較涼的配合料的方法來保護襯里。這種結構的優點是能為液化配合料提供高溫，不需要產品液流與能造成污染的耐火材料大面積接觸，也不會發生由于強力冷卻容器壁而產生的大量熱損失。

冷卻熔化容器的先有技術例子披露在美國專利號2，834，157（Bowes），3，917，479（Sayce et al.）以及4，061，487（Kiyonaga）中。這些方法中每一種都是以冷卻水作為原始介質以保護容器的基本全部側墻部分，其結果由于容器內熔融材料與冷卻液之間產生大的溫度梯度，通過容器壁產生大量的能量消耗。

而前面所述的美國專利號4，381，934中所敘述的液化方法，可連續操作很長時間不必采用強力的外部冷卻，同時避免了對容器側墻明顯地熱腐蝕。雖然配合料襯里有時也發生不規則的腐蝕，但由于向容器中連續地加入補充配合料，此系統一般能自動地修復起來。然而在液化容器中穩定狀態條件下發生的破壞有時會造成襯里一些部分厚度的降低，特別是容器較上面的部位更是如此，厚度降低到容器的側墻部分可能暴露到高溫下的程度，如果經受足夠的時間可能導致容器的毀壞或其它類型的熱侵蝕。配合料側墻厚度的不穩定是可能發生的，例如在工作開始時或當改變供料速率或加熱速率的情況下即可能發生。而且，在正常操作的情況下，容器的中間高度處的爐料襯里可能更加迅速地受侵蝕，從而向上融蝕襯里而最終使得襯里突然由上部塌陷下來。但如果工作時間很短，像這樣的不正常現象并不存在明顯的問題。然而，如果它們持續時間長容器的熱變形特別成問題，熱變形是由于按最佳實施方案容器旋轉時產生的動態不穩定造成的。

美國專利號3，689，679（Niwa et al.）披露了稍有不同的石英熔化法。此法中容器的一些部分被冷卻。如該專利中所述那樣，冷卻是對有效熔化區域中大部分側墻提供的。該專利不像本專利那樣包括在襯里表面上的液化。

在本發明中，玻璃的配合料或其它類似物在容器內部空腔表面上液化，此容器最初是以和被液化的材料相一致的粉料隔熱襯里提供熱保護的，當然最好就是所用的配合料。為了保護容器不受過分地熱侵蝕最終使得襯里厚度在不正常的操作時會過份地減少，至少在容器上部小部分提供外部的強力冷卻。這種冷卻法所造成的熱損失是微不足道的，這是由于只對容器相當小的面積加以冷卻，并且因為事實上在大多數情況下它只是斷續的。只有在襯里幾乎完全失掉的區域上才發生顯著的熱傳遞。這種情況不但可以局限在容器頂端狹窄的帶狀區，而且常常是只局限于圍繞帶狀區邊緣的某些部分。另外，由于裸露的容器在熱條件下的暴露可能只斷續發生，造成容器材質有可能暫時地經受所推薦的操作溫度范圍的上限或接近上限的溫度，這不可能發生明顯的損害，因之只需采用適量的冷卻就可以了。采用連續地冷卻以確保襯里完整性不受任何未覺察破壞。當襯里的厚度很大時，因為配合襯里是很好的隔熱體，所以采用冷卻發生的熱損失很小。換言之，只有當襯里不夠穩定時可能才用冷卻操作。

附圖是可旋轉的液化容器的最佳實施方案的垂直剖視圖，該液化容器包括按照本發明所說的容器上部側墻的冷卻裝置。

參閱圖中所示的特殊實施方案，液化容器的基本結構是一個轉筒10，它可用鋼來制做，一般來說它的側墻是圓筒形的，上頂一般是敞開的，而底部除有一個排料口之外是封閉的。為使轉筒繞垂直軸轉動以如下詳敘方式安裝：在液化容器之內通過一般稱為11的頂蓋結構形成基本封閉的空腔，頂蓋11裝有穩定的支架，它最好由耐火陶瓷材料構成，可以是不同的形狀，如在高溫爐結構工藝中所知的那樣。圖中所描繪最佳結構是一個向上凸的園頂，起拱的結構由多塊耐火磚12構成。在所示的典型拱結構中，拱腳磚砌在周圍支撐結構13上。板磚14可以稍稍地向下延至轉筒10的上部凸緣，并以穩定支撐板15支撐?？捎妹芊獯u16封閉拱磚12和板磚14之間的縫隙。應該明白整塊的和平吊拱頂的設計均可用做這種頂蓋。