[其他]玻璃的电熔化工艺方法

说明书

本发明涉及玻璃的电熔化工艺方法，尤其是涉及其中把熔融玻璃的电导率作为熔解原料所需能量的工艺方法。

长久以来，用于大规模制备玻璃的装置都包括有需提供可燃矿石，特别是燃气的熔炼炉，尤其是对于用于大规模连续制备板玻璃和瓶玻璃的生产装置来说更是如此。在这些庞大的熔炼炉中，有时也利用电能，基本上是作为局部的辅助手段用于维持在加热不够的部位的玻璃温度，或者用于玻璃在炉外向加工工序缓慢移动过程中之所需，或者是用于促进某些对流运动，这些对流运动有利于熔融料的均匀化、精炼和输送。

严格意义上来说，电解熔化本身首先发生在一些较小的装置中，因为它在操作过程中需要较大的灵活性。然而，随着能源价格的波动和工艺学领域中某些技术问题方面的进展，已经产生了新近发展的重要的生产装置，其中形成熔化的总体装置，除了投入使用外，还出现利用电能的倾向，然而，这种发展需要解决许多极端困难的工艺技术问题。尤其是为了避免出现在熔化过程中位于熔浴表面上电极的氧化问题，有人建议把电极完全浸没，这是谨慎的解决方法。例如，在法国专利申请FR-A-2552073中，所采用的电极就是从熔炉底起垂直地插入熔浴中。在其它的实施中，人们还可发现有的电极穿过熔炉的侧壁。

除了用于解决腐蚀问题的优越性以外，上述的电极的浸没方法也使供料方便，而且使熔浴表面上的原料组分均匀化。漂浮在熔浴上的由熔化组分所形成的较厚的相层，实际上是有用的。在熔化时与熔浴接触过程中，它形成连续操作所需物料的永久保护膜，另外，它也能防止在熔化过程中的熔浴，由于与大气接触而形成的大量的对流热损失，特别是辐射热损失。

如果上述文献所述的典型熔炉得到重要的工业应用，那么，它就必然不能很好地适应实践中遇到的各种需求。在某些情况下，作为理想的实施例，为了达到限制投资费用的明显目的，要尽可能地利用现有部件，尤其是构成熔化池的耐火材料，对带有喷嘴的操作装置进行改装，当这种改装涉及到把电极插入到熔化炉底和插入到熔化炉侧壁时，上述改装就不可能进行了。

浸插电极的熔化炉能够限定电极的调节，如果它们使某种操作状态达到完全满意的性能，那么，就较少要求在这种操作状态下进行常见的和/或实质上的改进。

另外，即使这种浸插电极工艺能够较好地控制，并且考虑到类似于耐火材料寿命的电极寿命，但是，仍旧不能完全排除这样的风险，即一个或几个电极的过早损坏会影响到整个操作。

本发明的目的是，利用带有喷嘴的传统熔化炉的一部分构件进行改装组成电解熔化炉。

本发明的另一个目的是，使提及的电熔化炉能够实施变化多样的操作状态，并能保持令人满意的热效应。

本发明还特别地提出一种熔化炉，其中的阻抗随着产品玻璃性质的改变或者随生产量的变化，能够大幅度地变化。因此本发明把玻璃视作高电阻率进行处理。

本发明的目的是，不管采用什么样的操作状态，耐火材料的损坏率都控制在最低限度。

本发明的其它目的是，使用具有导电性的耐火材料所组成的熔化池，而熔化炉的性能却没有改变。

本发明的其它目的是，可以在很短的时间内连续改变操作状态。

为了达到这些目的以及下文中提及的其它目的，本发明提出实施根据焦耳效应的电熔化。据本发明的熔化炉中，其中的电极是按照这样的形式排列的，使同一高度的温度分布都保持均匀相同，除了在靠着侧壁的部位以外，因为在这些部位的温度都是很低的。另外，根据所选择的操作状态，电极的分布是可以改变的，以便调节沿着垂直方向建立的温度梯度。

为了能够利用原先使用喷嘴进行操作的熔化池，发明人选择了一个解决方法，即以其表面不受熔浴约束的方式把电极浸入到熔浴中，根据试验，这种分布显示了有关操作方便和熔化炉性能等方面的许多优越性。

把电极以及表面不受熔浴的约束的方式浸入到熔浴中去，显然可以避免电极穿过耐火材料层所要遇到的许多困难，特别是避免更换用过的电极、密封性以及耐火材料磨损等较困难的问题。