專利名稱：減少浮法玻璃作業(yè)中因耐火材料侵蝕造成玻璃的固體缺陷的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及由浮法生產(chǎn)的高質(zhì)量板玻璃，具體涉及到減少這種方法的玻璃產(chǎn)品因耐火材料蒸汽浸蝕造成的固體缺陷。
由浮法(例如美國專利No.3,083,551中所公開的)來生產(chǎn)高質(zhì)量的板玻璃已在大規(guī)模的水平下進行。通常，浮法涉及到這樣的玻璃熔化與澄清窯，它具有接收配合料并將其熔化成玻璃液的熔化段以及將此玻璃液逐漸冷卻和調(diào)溫以用于成形的澄清段。調(diào)節(jié)好的玻璃液從澄清段輸送到成形室，通過使玻璃液在金屬液上浮流過，加力并使之冷卻，使形成了連續(xù)的玻璃板，然后把它從成形室撤出，控制冷卻再切成玻璃坯料。
在上述工藝中，為了獲得市場上合格的產(chǎn)品，周知需采取措施來竭盡可能地消除這種玻璃中存在的缺陷，例如氣體夾雜物以及條紋節(jié)瘤與結石之類的固體缺陷。此外，為消除這類缺陷出現(xiàn)所采取的措施必須不能對產(chǎn)品玻璃的光學畸變質(zhì)量有實質(zhì)性的損害。對于能成功地用于大規(guī)模生產(chǎn)的作業(yè)，一般要求所生產(chǎn)出的玻璃的缺陷密度為每100平方英尺(9.23平方面)玻璃上不超過1個而最好約≤0.5個。
在玻璃板生產(chǎn)中，已知硅質(zhì)耐火材料的侵蝕會在玻璃中帶來缺陷。特別是，玻璃液中堿蒸汽對熔化與澄清窯上硅質(zhì)耐火材料襯里的有選擇的壁部與頂部結構的作用會侵蝕硅質(zhì)耐火材料。這種侵蝕的產(chǎn)物是鈉硅酸鹽玻璃，它沿此窯的熔化段內(nèi)硅質(zhì)耐火材料表面流動，并來到此段內(nèi)所用其它耐火材料例如AZS(鋁鋯硅)耐火材料或β氧化鋁耐火材料的表面上而熔解它們。然后，這種鈉硅酸鹽玻璃沉積到玻璃液中，成為條紋節(jié)瘤和其它固體缺陷。
可以參看英國專利No.1,067,006與No.1,035,415以及美國專利NO.3,238,030與No.3,240,581，它們涉及到減少此種窯澄清部中鱗石英碎片結石缺陷的問題。這些參考資料指出，給所述窯提供鈉硫化合物，用化學方法使窯內(nèi)氣氛還原而使磷石英轉變成鈉-硅氧玻璃，后者然后被吸收到耐火材料的孔隙內(nèi)。加拿大專利851103號公開了對窯頂進行改建，使得通過硅質(zhì)耐火材料的孔隙不斷有氣體滲出，而得以保護耐火材料免受堿蒸汽侵蝕。美國專利No.3,811,853公開了利用熱的玻璃由機械方法從硅質(zhì)耐火材料窯頂上除去鱗石英顆粒。美國專利No.3,837,832號公開了在所述窯的澄清部中應用燃燒器，把熱的氣體引導到澄清部的上方空間內(nèi)，以最大限度減少堿蒸汽與硅質(zhì)耐火材料的接觸。
看來最好是能有一種系統(tǒng)，它能減少浮法玻璃中因浮法玻璃熔化與澄清窯的熔化段中作業(yè)務件造成的固體缺陷，同時能減緩堿蒸汽對熔化段耐火材料的侵蝕速率而延長熔窯的壽命。
本發(fā)明提供了用來減少玻璃熔化與澄清窯中因耐火材料侵蝕致浮法玻璃中產(chǎn)生的固體缺陷。在由浮法工藝制造板玻璃時，是將配合料加入到熔化與澄清窯中加熱形成玻璃液。此玻璃液通過該窯的熔化段，進到澄清段內(nèi)逐漸冷卻，經(jīng)調(diào)溫后再輸送到成形室，玻璃液在此于金屬液上浮游過，形成連續(xù)的玻璃板。在熔化作業(yè)中，來自玻璃液中的堿蒸汽聚集于熔化段的下游部。這類蒸汽侵襲與腐蝕該窯熔化段由硅質(zhì)耐火材料構成的部分。侵蝕的產(chǎn)物沉積到玻璃液中，形成固體缺陷。本發(fā)明中是在熔化段的下游部分內(nèi)引入不反應的氣體，其溫度不高于熔化段內(nèi)的玻璃液的，而其體積則足以減少熔化段下游部中的堿蒸汽量。結果可減少硅質(zhì)耐火材料的侵蝕，從而減少了因耐火材料侵蝕使玻璃中產(chǎn)生的固體缺陷的總量。在本發(fā)明的一種實施形成中，上述不反應氣體乃是設于此窯熔化段下游部中的燃燒器的燃燒產(chǎn)物。


圖1是常規(guī)玻璃熔窯的示意性平面圖。
圖2是沿圖1中2-2線截取的剖面圖，用來闡明此窯熔化段的橫剖面。
圖3是沿圖1中3-3線截取的剖面圖，用來闡明此窯的熔化段與腰段。
圖1是有關技術中周知的，用來熔化玻璃配合料的常規(guī)蓄熱室玻璃熔窯。此熔窯包括熔化段10與澄清段12以及連接這兩者的腰段140設運行規(guī)模的近似尺寸為熔化段與澄清段都約為25至40英尺(7.6～12.2米)寬，而熔窯的全長約150至400英尺(45.7～121.9米)時，則玻璃的日產(chǎn)量約為150至700噸(136至635公噸)。
參看圖2與3，熔化段10以耐火材料砌襯。具體地說，熔化段10的底部16與其側壁20的的池墻部18是由接觸玻璃液22的浴的耐火材料構成。這種耐火材料一般為熔鑄鋁-鋯-硅磚。側壁20的胸墻24一般是由熔鑄β氧化鋁耐火磚砌筑。窯頂結構26與腰翼墻28一般是由硅質(zhì)耐火材料砌制。擋墻或腰擋火墻30使熔化段的上方空間32，即熔化段10的玻璃液22上方的區(qū)域與熔窯的其余部分分開。在圖1所示本發(fā)明的具體實施形式中，擋火墻30一般地與熔化段10下游端的翼墻28準直且最好距玻璃液22的表面34一段約2至12英寸(5.1至30.5cm)的距離。
在玻璃熔化過程中，堿蒸汽聚積于熔化段10下游部的上方空間32內(nèi)。這種堿蒸汽腐蝕這部分熔窯的硅質(zhì)耐火材料，形成鈉硅酸鹽熔融態(tài)玻璃液。這種熔融態(tài)玻璃沿硅質(zhì)耐火材料表面流動，并且流到構成玻璃液池的AZS耐火材料之上而致其溶解。此外，上述鈉硅酸鹽熔融態(tài)玻璃還流過硅質(zhì)耐火材料腰翼墻28和β氧化鋁耐火材料胸墻24間的接頭，溶解胸墻耐火材料。此鈉硅酸鹽熔融態(tài)玻璃與溶解出的耐火材料一起，然后沉積到玻璃液中，形成了在玻璃成品中的固體缺陷。同時，由于耐火材料的腐蝕，耐火磚中的氧化鋁、氧化鋯與二氧化硅顆粒會脫落到玻璃液內(nèi)。此外，窯頂墜下的鈉硅酸鹽玻璃形成了稱之為硅屑的結構體，后者碎裂而進到玻璃液內(nèi)造成另外的缺陷。
本發(fā)明采用一或大個大體積的進氣管36，通過側壁20和/或翼墻28的孔口，將氣體導入熔化段10的下游部，以減少熔化段10下游部的上方空間32內(nèi)蓄集的堿蒸氣。這里用到的“不反應”一詞是指氣體將不會以腐蝕耐火材料的方式與熔化段10的耐火材料起反應。在本發(fā)明的一種具體實施形式中，進氣管36乃是燃燒器，后者能生成一股燃燒產(chǎn)物即燃料(例如天然氣)與空氣燃燒時形成的廢氣。一般，這種燃燒器最好不要在熔化段10內(nèi)產(chǎn)生火焰，以免因這種火焰的輻射熱于玻璃液22中形成任何有害的對流。這樣的對流常使玻璃失去形成高質(zhì)量產(chǎn)品時應具有的較高程度的內(nèi)部均勻性。此外，上述火焰提供的熱有可能加速堿蒸汽對硅質(zhì)耐火材料的侵蝕作用。但如后面將較詳細討論到的，可能能在某些運行狀態(tài)下將這種引入的氣體用來有選擇地影響窯內(nèi)的玻璃溫度。后面將會討論到，進氣管36可以取管道或鼓風機的裝置形式，將環(huán)境空氣或加熱了的空氣引入此窯的熔化段10。
從進氣管36輸送的氣體用來在此熔窯的最下游部38與腰段14間的熔化部10的下游部中的上方空間32加壓，以稀釋將與形成胸墻24、頂部結構26、腰翼墻28與腰擋火墻30的硅質(zhì)耐火材料接觸的堿蒸汽的濃度，同時降低此種耐火材料的溫度，以阻止沿硅質(zhì)耐火材料的侵蝕反應。這樣，減慢了曝露的硅質(zhì)耐火材料的侵蝕，顯著地減少了鈉硅酸鹽玻璃進入和/或墜入到玻璃液22內(nèi)的數(shù)量以及氧化鋁、二氧化硅與氧化鋯顆粒的沉積量，從而也就顯著減少了缺陷數(shù)量。作為次要性的一個優(yōu)點是，既然減少了總的固體缺陷，就可以指望熔窯在其配合料熔化段能以較高的溫度運行，從而又能減少玻璃液22中的氣體夾雜物的數(shù)量。
根據(jù)本發(fā)明，在以約25至35英寸(7.6～10.7米)寬的熔化段10，按日產(chǎn)率350～750噸(317～680公噸)來制造浮法玻璃時，取決于具體的熔窯、它的工作條件、玻璃噸數(shù)以及氣體溫度，最好應以總流率約15000～135000標準立方英尺/小時(SCFH)(425～3826標準立方米/英寸(SCMH)，而尤其最好是以約30000～90000SCFH(850～2551 SCMH)來供應凈化氣體。最好采用一批進氣管36，并在必要時將它們安排成將氣體輸出到熔化段10易發(fā)生過量耐火材料侵蝕的部分。
引入熔化段10的立體的溫度不應高于玻璃或耐火墻與窯頂?shù)谋砻鏈囟?，而最好是低于它們之間任何一個的溫度，從而能降低耐火材料與堿蒸汽的溫度，阻制侵蝕反應。至少，此氣體的溫度應不妨礙腰段14附近熔化段10下游部分內(nèi)的作業(yè)環(huán)境。取決于熔窯的作業(yè)條件，此氣體的最大溫度應約為2800°F(1538℃)。如后面將詳細討論到的，環(huán)境空氣也可用作凈化氣體。當采用高溫燃燒產(chǎn)物用作凈化氣體時，需用控制裝置進行監(jiān)控與調(diào)節(jié)，而在必要時可于玻璃熔化過程改變氣體的溫度。上述控制裝置可以包括用來控制燃燒器的燃料/空氣比，將另外的較冷空氣注入熔化段10或燃燒器廢氣流的器件或是本項技術中周知的其它系統(tǒng)，但本發(fā)明并不局限于此。
當把燃燒器的燃燒產(chǎn)物用作凈化氣體時，最好是使各個燃燒器采用約1700～2300SCFH(48～65 SCMH)的燃料和約35000～55000SCFH(992～1599 SCMH)，而使產(chǎn)生的理論火焰溫度(即特定的燃料/空氣除掉各種熱損耗所產(chǎn)生的火焰溫度)為約1500～2800°F(816-1538℃)。應知這種燃燒產(chǎn)物的實際體積需取決于燃燒器的火焰溫度，較高的火焰溫度導致較大實際體積的氣體。在上述條件下，最好是使那種雙燃燒器的燃燒產(chǎn)物的總的等效體積約為340000～526000英尺3/小時(CFH)(4818～7452米3/小時(CMH))。至于通過進氣口36引入的氣體的組成，應以采用任何與硅質(zhì)耐火材料實質(zhì)上不反應的氣體而能取得滿意的結果。這樣，要是能夠有滿意的氣體、氮氣或惰性氣體的供應源時，這類氣體都是可以采用的。正如更前面討論過的，在本發(fā)明的一種實施形式中，可以通過使燃料(例如天然氣、丙烷、燃油、粉煤等)與適當量的過剩余空氣(例如超過燃燒所需的化學計算量的50～500％)燃燒來產(chǎn)生這類氣體。這一過量空氣是為提供凈化前述上方空間和控制氣體溫度所需的氣體量而需要的。
在本發(fā)明的一種具體實施形式中，進口管36包括一對燃燒器，每一個定位成沿各側壁20基本平齊，在玻璃液面34上方約12英寸(0.3米)處并后距翼墻28約3.5英尺(1.07米)。這對燃燒器垂直于側壁20并朝上彎向上方空間約12°。此熔窯生產(chǎn)約600～650噸(545～590公噸)玻璃/日，包括約33英尺(10.1米)寬的熔化段10。每個燃燒器供應有約2200SCFH(62 SCMH)的天然氣和43000SCFH(1219SCMH)的助燃空氣，并產(chǎn)生約1730 °F(943℃)的理論火焰溫度。此天然氣與空氣在這種燃燒器中完全燃燒，因而在熔化段10內(nèi)看不到火焰。在上述工作條件下，從一具體實施形式中的兩個燃燒器中進入熔化段10下游端的燃燒產(chǎn)物的等效總體積約為381000 CFH(10797CMH)。每個燃燒器具有8英寸(20.32cm)的內(nèi)管徑，據(jù)估算，燃燒產(chǎn)物的燃燒器出口速度約為151英尺/秒(46米/秒)。
在上述布置形式下，業(yè)已發(fā)現(xiàn)，當氣體是以充分高的速度導入熔化段10內(nèi)時，它將已于硅質(zhì)耐火材料上特別是沿窯頂結構26上形成易剝落表面層的白硅石晶體吹落。這種晶體將落入玻璃液22內(nèi)，在玻璃板中造成固體缺陷。為了避免此氣體自氣吹射到此易剝落的結晶結構上，調(diào)整了燃燒器36的取向。具體地說，使一個燃燒器取筆直地橫貫玻璃液22即垂直于側壁20的方向，而將另一個燃燒器彎向上游，以距側壁20約87°的角彎離翼壁28，于是這兩束氣流將不會互撞。此兩個燃燒器供應有約1900 SCFH(54 SCMH)天然氣和約40000 SCFH(1134SCMH)的空氣，而產(chǎn)生約2130°F(1166℃)的理論火焰溫度。燃燒產(chǎn)物沿水平方向?qū)肴刍?0。在上述工作條件下，來自兩個燃燒器的燃燒產(chǎn)物的總的等效體積約為417000 CFH(11817 CMH)，而從各燃燒器以約166英尺/秒(51米/秒)的速度輸出氣體。此后一種裝置形式使玻璃中總的固體缺陷減少了50％以上。
在本發(fā)明的另一實施形式中，是把環(huán)境溫度的空氣通過進氣管36注入熔化段10。此進氣管36包括一對管道，各沿側壁20定位，空氣以約17000 SCFH(482 SCMH)的流率從各側輸入熔化段10。各進氣管36沿相應的側壁20基本上是平齊地定位，約在玻璃液面34上方3英寸(7.7cm)處并后距翼墻28約4英尺(1.22m)。這兩個進氣管36均朝翼墻28彎向下游，離側墻20約75°而向上約5°。此熔窯約生產(chǎn)525～560噸(476～508公噸)/日玻璃，包括一約30英尺(9.1m)寬的熔化段。進氣管的直徑約2.5英寸(6.35cm)，使各進氣管36近似的空氣速度約為139英尺/秒(42.4m/秒)。應用這樣的裝置，已使玻璃中總的固體缺陷減少了75％以上。應該注意到，此空氣的體積顯著地少于應用高溫燃燒產(chǎn)物的本發(fā)明上一實施形式中所討論的情形，須知由于加大環(huán)境空氣的體積量會使熔化段10中的玻璃液變冷，能對玻璃成品有不利影響。如上所述，在輸入到熔化段10中的氣體流率與所需的堿蒸汽稀釋度和冷卻效應之間應加以平衡，以免對玻璃液22中所需的溫度梯度有不利影響。
應知進氣管36可處于其它位置來把空氣引入熔化段10，例如沿腰翼墻28和/或腰擋火墻30定位。在本發(fā)明的一種實施形式中，進氣管36位于翼墻28內(nèi)，如圖1與2所示，定向成能沿窯項結構26上側壁20之間接頭引入氣體。這種布置形式是把進氣管定位和取向成將氣體引入易發(fā)生高侵蝕區(qū)的例子。在這一具體實施形式中，氣體是環(huán)境空氣。業(yè)已發(fā)現(xiàn)，這時的空氣把接頭處的耐火材料表面冷卻到一太低的溫度，使得堿蒸汽于此表面上冷凝并形成熔融的鈉鹽，后者侵蝕著它底下的硅質(zhì)耐火材料以及胸墻24的β氧化鋁耐火材料。這種腐蝕了耐火材料的熔融鈉鹽沉積到玻璃液22內(nèi)便增加了固體缺陷數(shù)量。但可以相信，要是采用高溫氣體或使進氣管相對于接頭定位成能使空氣在到達接頭鄰區(qū)前有較長的時間于熔化段10內(nèi)升溫，則堿蒸汽便不會于耐火材料上冷凝，而這種配置形式則有可能減少玻璃中總的固體缺陷數(shù)。此外，可以相信，在熔化段內(nèi)另外注入空氣來穩(wěn)定熔融的鈉鹽也能改進最終結果。
如上所述，盡管氣體的溫度不應顯著改變玻璃液22的溫度梯度，但應知本發(fā)明的原理可用來均衡玻璃液22的熱分布，即能用來從熔窯的左側到右側來調(diào)節(jié)玻璃液22中的溫度梯度來提供所需的溫度分布，而于同時減少固體缺陷。
為此目的，在本發(fā)明的一種具體實施形式中，進氣管36包括一對燃燒器，各沿一面?zhèn)缺?0平齊定位，約在玻璃液面34上方12英寸(30.5cm)，后距翼墻28約2英尺(0.61m)。這對燃燒器均朝翼墻28彎向下游，距側壁22約60°且向上約6°。第一燃燒器燃燒約2200SCFH(62 SCMH)的天然氣和55000 SCFH(1559 SCMH)的助燃空氣，產(chǎn)生的理論火焰溫度約為2760°F(1516℃)。提供了溫度差以幫助在熔化段10的全寬上均衡玻璃液的溫度分布。兩個燃燒器的總的等效氣體體積約為516000 CFH(14618 CMH)。燃燒器的內(nèi)管直徑為13英寸(30.20cm)，估算燃燒器的廢氣出口速度約為76～80英尺/秒(23.2～24.4m/sec)。這種燃燒器的布置形式使總的缺陷密度約減少45％。
如這里所公開的給熔化段10上方空間32吹入凈化氣體，除能進行溫度控制外，另一個優(yōu)點是，來自進氣管或燃燒器的過量空氣能在最后的小爐38與腰段14之間的熔化段10的區(qū)域中提供氧化氣氛。這樣的氧化氣氛由于保持了氧化狀態(tài)，避免了SO3在還原條件下于玻璃液中分解為SO2與O2，從而有助于減少氣泡缺陷。
應知氣體的速度可以影響燃燒器在熔化段10內(nèi)的取向。具體地說，在較高的速度下，有可能擾亂有可能在耐火材料表面上形成的任何結構體。如前面討論過的，這種結構體會落到玻璃液22內(nèi)，形成固體缺陷。通過加大用來將氣體引入熔化段10的進氣管的直徑或改變進氣管的取向，可使上述影響減至最小。
還應認識到，由于燃燒器管的熱損失，燃燒器的理論火焰溫度將高于實際火焰溫度。此實際火焰溫度最高有可能低300°F(167℃)。結果，要是希望實際火焰溫度不超過2800°F(1538℃)，則可在燃燒器中設定燃料/空氣比以產(chǎn)生高達約3100°F(1704℃)的理論火焰溫度。
燃燒產(chǎn)物或空氣從熔化段10通過小爐38逸出。除此，也可通過腰段14上的孔口撤出燃燒產(chǎn)物或空氣。結果可知，本發(fā)明還能保護腰段14中的耐火材料。具體地說，腰段14的窯頂40一般采用結合的鋁-硅或鋁-鋯-硅耐火材料，它們易在堿蒸汽影響下變質(zhì)。流入腰段14而自孔口42(只于圖3中示明)流出的燃燒產(chǎn)物可以降低耐火材料的溫度和降低堿蒸汽的濃度，結果能減少腰段耐火材料的變質(zhì)與玻璃中的固體缺陷。
應該認識到，在燃燒器中采用過量的空氣可能產(chǎn)生的副作用是會增加NOx的形成，NOx已被認定是有害的空氣污染物。為了消除這種副作用和減少NOx的排出物，可按化學計量的比例來燃燒燃燒器中的燃料與空氣，使其中不存在過剩的氧，因而不會有其它的NOx。但是這會使燃燒產(chǎn)物太熱。結果，為了避免過量的NOx的狀態(tài)但仍然保持為凈化上方空間32所需的體積與溫度，以便能減少玻璃中的固體雜質(zhì)?？砂讶紵鞯娜紵鳂I(yè)改變到化學計量的稍富燃料的狀態(tài)，來消除燃燒產(chǎn)物中一切過剩的氧。在燃燒產(chǎn)物通過燃燒器的管體時，氮或某些其它惰性氣體這時可被抽進燃燒器的出口，與燃燒產(chǎn)物混合以獲得所需的氣體體積與溫度。應用這種方法，燃燒產(chǎn)物中就不會存在有助于NOx形成的過量的氧。應知，在本發(fā)明的上述實施形式中雖然是在把燃燒產(chǎn)物引入到熔化段10之前使燃燒產(chǎn)物與其它的氣體混合，但也可在熔化段10另設進氣管(未示明)，給熔化段10內(nèi)輸入與燃燒器36無關的不反應氣體，來控制熔化段10內(nèi)整個氣體溫度和稀釋熔化段10內(nèi)堿蒸汽的濃度以減少玻璃中的雜質(zhì)，也同樣是有效的。
應知，可按上述方式應用燃料燃燒器與進氣管的組合形式，來減少熔化段10中的堿蒸汽濃度、減少硅質(zhì)耐火材料的侵蝕，從而減少玻璃中固體缺陷的總量。此外，雖然上述各實施形式一般是以進氣管36沿相對的側壁20或相對的翼墻28取對稱的布置形式，但也可不必如此。進氣管36可以沿側壁20、窯頂結構26、翼墻28和/或擋火30上需要減少硅質(zhì)耐火材料侵蝕的任何位置設置，由此來減少玻璃產(chǎn)品中所存在的固體缺陷。
提供具有上述特點的浮法玻璃生產(chǎn)線的設想特別有助于使這樣的生產(chǎn)線能減少玻璃產(chǎn)品中固體缺陷的總量。上述想法還能減慢耐火材料為有害蒸汽的侵蝕速率，這就延長了熔窯的壽命。
此說明書中所示和所說明的本發(fā)明的形式代表的是其最佳實施形式，同時應該認識到，在不背離本發(fā)明的由后附權利要求書所規(guī)定的范圍內(nèi)，是允許進行種種變動的。
權利要求
1.用來由浮法工藝制備板玻璃的設備，此設備包括玻璃熔化與澄清窯，此窯具有用來接收配合料并將其熔化成玻璃液的熔化段以及用來使此玻璃液徐冷并調(diào)溫到備成形用的澄清段，用來將此玻璃液從澄清段輸送到成形室的裝置，此成形室則包括有裝置使以上輸送出的玻璃液于金屬液上浮送過、對其加力、使其冷卻而形成連續(xù)的玻璃板，此設備還包括用來從所述成形室中撤出此連續(xù)玻璃板的裝置，其中，上述窯的熔化段的一些部分是由硅質(zhì)耐火材料構成，來自玻璃液中的堿蒸汽則聚集于熔化段的下游部分而侵蝕此硅質(zhì)耐火材料，改進之處是使此設備包括用來將不反應氣體引入熔化段的下游部的裝置，此氣體的溫度不高于熔化段中玻璃液的溫度，此氣體的體積足以減少熔化段下游部內(nèi)的堿蒸汽量，而得以減少對硅質(zhì)耐火材料的侵蝕。
2.如權利要求1所述設備，特征在于，上述引入裝置包括將所述氣體引入到熔化段下游部高侵蝕區(qū)中的裝置。
3.如權利要求1所述設備，特征在于，上述窯的熔化段與澄清段是由部分為硅質(zhì)耐火材料構筑的腰段互連，還包括有裝置從所述熔化段通過此腰段抽出至少是部分所述氣體，以減少腰段中的堿蒸汽量而減少對腰段的硅質(zhì)耐火材料的侵蝕。
4.如權利要求1所述設備，特征在于，所述引入裝置按約15000～135000 SCFH的流率將氣體引入熔化段。
5.如權利要求1所述設備，特征在于，所述引入裝置是將環(huán)境空氣引入所述熔化段。
6.如權利要求1所述設備，特征在于，所述引入裝置包括分別沿此熔化段的第一與第二側定位的相應的第一與第二進氣管，這兩個進氣管定位成能使氣體從其中引到整個熔化段上。
7.如權利要求1所述設備，特征在于，所述熔化段包括在其下游端的翼墻，還包括用來使前述引入裝置定位于該翼墻處以將氣體引入此熔化段下游部的裝置。
8.如權利要求1所述設備，特征在于，所述引入裝置包括至少一個燃燒器，后者伸入熔化段內(nèi)將燃燒器的燃燒產(chǎn)物依所需方向引入熔化段內(nèi)。
9.如權利要求8所述設備，特征在于，所述燃燒器產(chǎn)生高達約3100°F的燃燒溫度。
10.如權利要求9所述設備，特征在于，所述引入裝置是約在≤2800°F的溫度下將氣體引入熔化段的。
11.如權利要求9所述設備，特征在于，它還包括控制上述氣體的所述溫度的裝置。
12.如權利要求11所述設備，特征在于，所述燃燒器包括在化學計量條件下燃燒燃料與空氣的裝置，還包括將不反應氣體注入上述燃燒器燃燒產(chǎn)物中的裝置。
13.如權利要求11所述設備，特征在于，所述引入裝置包括分別沿熔化段的第一側與第二側插入熔化段內(nèi)的第一燃燒器與第二燃燒器。
14.如權利要求13所述設備，特征在于，所述第一燃燒器是在溫度不同于所述第二燃燒器的溫度將燃燒產(chǎn)物引入熔化段。
15.由浮法工藝來制備板玻璃的方法，其中將配合料加入到包括熔化段與澄清段的窯內(nèi)并加熱使其融化成玻璃液，后者沿熔化段流入澄清段徐冷并調(diào)溫并備用于成形，然后此玻璃液輸送到成形室，在此玻璃液浮流過金屬液上而形成為連續(xù)的玻璃板，且其中所述窯的熔化段的一些部分是由硅質(zhì)耐火材料構成，而來自此玻璃液中的堿蒸汽則聚集于此熔化段的下游部內(nèi)將腐蝕上述硅質(zhì)耐火材料，改進之處包括將不反應的氣體引入此熔化段的下游部。此氣體的溫度不高于熔化段內(nèi)玻璃液的溫度，此氣體的體積足以減少熔化段下游部內(nèi)的堿蒸汽量而減少對所述硅質(zhì)耐火材料的侵蝕。
16.如權利要求15所述方法，特征在于，上述引入步驟包括將所述氣體引入熔化段下游部的高侵蝕區(qū)中。
17.如權利要求15所述方法，特征在于，上述引入步驟是按約15000～135000 SCFH的流率將氣體引入熔化段。
18.如權利要求15所述方法，特征在于，所述引入步驟包括對環(huán)境溫度的空氣引入熔化段。
19.如權利要求15所述方法，特征在于，所述引入步驟包括這一步驟將第一與第二進氣管分別沿熔化段的第一與第二側定位，并由這兩個進氣管導引所述氣體使其引入到整個熔化段上。
20.如權利要求15所述方法，特征在于，所述導引步驟還包括下述步驟在至少一個伸入到熔化段內(nèi)的燃燒器來燃燒燃料與空氣，以產(chǎn)生高約3100°F的理論火焰溫度；以及將此燃燒器的燃燒產(chǎn)物按所需方向引入熔化段內(nèi)。
21.如權利要求21所述方法，特征在于，所述引入步驟是約在≤2800°F的溫度下將燃燒產(chǎn)物引入熔化段。
22.如權利要求21所述方法，特征在于，此方法還包括控制所述氣體的上述溫度的步驟。
23.如權利要求21所述方法，特征在于此方法還包括在至少一個燃燒器中燃燒燃料與空氣以產(chǎn)生燃燒產(chǎn)物的步驟；而前述引入步驟則包括將上述燃燒產(chǎn)物從所述燃燒爐內(nèi)引入熔化段內(nèi)的步驟。
24.如權利要求23所述方法，特征在于，所述引入步驟包括將約340000～526000 CFH的燃燒產(chǎn)物引入熔化段下游部的步驟。
25.如權利要求23所述方法，特征在于，此方法還包括將約1700～2300 SCFH的燃料與約35000～45000 SCFH的空氣于所述燃燒器內(nèi)燃燒的步驟。
26.如權利要求23所述方法，特征在于，此方法還包括在化學計量條件下燃燒所述燃料與空氣，且另將不反應氣體注入所述燃燒器的燃燒產(chǎn)物中，同時將此燃燒產(chǎn)物與另注入的不反應氣體引入熔化段內(nèi)的步驟。
27.如權利要求23所述方法，特征在于，所述第一燃燒器是在第一溫度下將氣體引入熔化段，而所述第二燃燒器是在不同于此第一溫度的第二溫度下將氣體引入熔化段。
全文摘要
在浮法玻璃熔窯的熔化作業(yè)中,玻璃液中的堿蒸汽聚焦熔化段的下游部,腐蝕此熔化段的硅質(zhì)耐火材料結構部分,侵蝕產(chǎn)物沉積到玻璃液中而成固體缺陷。本發(fā)明于此下游部內(nèi)引入不反應氣體,其溫度不高于熔化段內(nèi)玻璃液的,而其體積足以減少下游部中的堿蒸汽量,結果可減少硅質(zhì)耐火材料的侵蝕,相應地減少了玻璃中的固體缺陷總量。上述不反應氣體也可以是設于此下游部中的燃燒器的燃燒產(chǎn)物。
文檔編號C03B5/00GK1183388SQ97122779
公開日1998年6月3日 申請日期1997年11月24日 優(yōu)先權日1996年11月25日
發(fā)明者喬治·A·佩克拉羅, 蔡義文 申請人:Ppg工業(yè)公司