[发明专利]可玻璃化物质熔化与精制的方法和装置

说明书

本发明涉及一种可玻璃化物质熔化与精制的方法，以便连续地将熔化玻璃供给玻璃成型装置。

更具体地涉及平板玻璃成型设备，如浮法玻璃成型设备或平板玻璃成型设备，但还涉及瓶、烧瓶类型的中空玻璃成型设备、隔热或隔声的矿棉类的玻璃纤维成型设备或所谓增强织物玻璃丝的成型设备。

对这些方法进行了许多研究工作，这些方法简略地包括第一个熔化步骤，接着是精制步骤，其精制步骤在于采用热方法与化学方法调节熔融玻璃，还在于除去熔融玻璃中的不熔物、气泡以及消除造成成型后出现的任何缺陷的成因。

在熔化方面，因此例如研究过加速其熔化，或提高其能量的效率。于是可以列举一种方法，该方法以均匀与控制地快速加热可玻璃化物质，同时进行强烈的机械混合，这能够使还是固体的可玻璃化物质与已经是液相的可玻璃化物质充分接触。这种方法在专利FR-2 423 452、FR-2 281 902、FR-2 340 911、FR-2 551 746中具体地描述过，这种方法一般使用浸没式电极类型的电加热设备。

还曾研制另外一类熔化方法，例如在US-3 627 504、US-3 260 587或US-4 539 034中描述的一类方法，这些方法使用浸没式喷嘴，即通常以与炉底相平的方式配置的以气体与空气进料的喷嘴作为加热设备，以便在液化中火焰甚至在可玻璃化物质内部散开。

在任何情况下，与“通常的”熔化相比，虽然可有效地达到非常显著地降低可玻璃化物质在熔化室中的停留时间，大大提高生产率，但另一方面，熔融玻璃呈难以精制的泡沫状，则尤其特别难以保证最终玻璃，特别是光学玻璃的质量。

在精制方面还作过一些研究工作。因此，例如由专利FR-2 132 028知道，借助一种装置通过离心作用进行精制的方法，其装置内壁限定了一个有垂直轴的圆柱室，而该装置进行旋转。熔融玻璃在其上部供给该装置，并分配在室中，同时确定为一种在离心力作用下自然形成的抛物面状的腔。

因此，本发明的目的是改进熔化与精制方法，具体地涉及使用比较紧凑的和/或运行更灵活，和/或生产效率更高的设备，和/或生产至今还难以熔化或精制和/或能量成本较低的玻璃等，会获得这些工业优点但又不会损害所生产玻璃的质量。

本发明首先一个目的是可玻璃化物质的熔化与精制的方法，其特征在于将下述两个特征结合起来：

一方面，可玻璃化物质熔化时所需要的全部或部分热能由一种或多种化石类燃料与至少一种助燃气体燃烧提供，将所述的燃料/煤气或来自燃烧的气态产物在可玻璃化物质物料液面的下面喷入，

另一方面，让熔化后的可玻璃化物质至少部分地呈“薄层”状进行精制。

在本发明中，“薄层”状精制应理解是，这种精制迫使熔融玻璃化物质以非常小的深度/厚度流出，更具体而言在例如至多15厘米，甚至至多10厘米，这可采用不同的设备达到。尤其可以迫使熔融物质流入两个靠近的有形壁之间，壁分开的距离确定了薄层的深度/厚度(例如通过离心力或通过重力达到流动)。还可以采用其他方法，具体通过选择一个或多个精制室的尺寸，通过选择在进口供给熔融物质或在出口排出熔融物质的方法，获得这些薄层特性。下面将详细说明某些方法。事实上，在精制中可玻璃化物质流的厚度很小，因而带来的主要优点是，能够达到大大降低这些熔融物质中含有的气泡到自由表面，或到迫使它们顺着流动的壁的路径，由此这些气泡易破裂并排出。

已证实在使用为简化起见在下面称之“采用浸没式喷嘴”熔化与使用如上述“薄层”精制之间在工业上具有极有利的协同作用。

但是，因这种结合还远未被采用，还会预料到只能以中等玻璃质量为代价才可达到上述的所有这些优点，这里就不是这种情况。这是因为在本发明中，采用非常特别的精制，还改变尺寸参数，这就是代替往精制区域供给“通常的”待精制熔融玻璃，这里实际上供给采用浸没式喷嘴熔化所得到的玻璃，即在总是有泡沫的这个含意上的具有非常特定特征的玻璃，并且与标准玻璃的密度相比，其密度相当低。不用说，能以薄层状精制在起始泡沫就相当丰富的玻璃。