JP3192006B2

JP3192006B2 - ガラス溶解炉のガラス流出検出装置

Info

Publication number: JP3192006B2
Application number: JP28877792A
Authority: JP
Inventors: 宏村井; 健次高岡
Original assignee: Osaka Gas Co Ltd
Current assignee: Osaka Gas Co Ltd
Priority date: 1992-10-27
Filing date: 1992-10-27
Publication date: 2001-07-23
Anticipated expiration: 2016-07-23
Also published as: JPH06135725A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ガラス種をルツボに入
れて加熱融解する形式のガラス溶解炉、詳しくは、ルツ
ボを載置するための炉床部上に流出したガラス融液を排
出する排出路を形成し、その排出路の出口を開閉する栓
材を設け、排出路内の流出ガラス融液を検出するガラス
流出検出手段を設けてあるガラス溶解炉のガラス流出検
出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記ガラス溶解炉では、ルツボが高温度
のガラス融液に浸食されて割れ、ガラス融液が炉内に流
出する。これは、特に気孔率が大きくガラス融液に対す
る浸食抵抗の小さい焼成粘土ルツボで発生し易い。そし
て、このガラス融液の流出が長時間保持されと、流出ガ
ラスによる炉底部耐火材の浸食を進め、耐久性の低下を
招来する。そこで、ガラス融液流出の早期発見のため
に、ガラス流出検出が必要となるのであり、そのような
ガラス流出検出装置としては、ガラスが溶解していない
状態では電気絶縁体であるのに溶解した融液の状態では
電気導体であることを利用して、排出路の出口付近に一
対の電極を設け、通常は、流出ガラス融液がないことに
より一対の電極間が非導通の状態にあるが、ガラス融液
の流出が発生したときには、その一対の電極間がその流
出ガラス融液により導通することをもって、ガラス融液
の流出を検出するように構成したものが従来知られてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の技
術によるときは、ガラス融液の流出を検出することはで
きるものの、電極に流出ガラス融液が融着するため、検
出機能を維持するには、検出後、毎回その融着したガラ
ス融液を電極から除去するという非常に煩わしくて、し
かも、電極を破損するおそれもあって、手間・手数を要
する作業性に欠けるメンテナンスが必要であった。本発
明の目的は、メンテナンスの作業性に優れたガラス溶解
炉のガラス流出検出装置を提供する点にある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明によるガラス溶解
炉のガラス流出検出装置の特徴は、前記ガラス流出検出
手段を構成するに、前記排出炉内の出口付近にガスを吹
き出すためのノズルを配置し、そのノズルにガスを連続
的に供給するガス供給手段を設け、前記ノズルへのガス
供給状態を検出する供給検出センサを設けてある点にあ
る。そして、前記ガス供給手段を構成するに、炉内加熱
用のバーナへの燃焼用空気供給管のうち供給用のファン
よりの下流側の箇所に、その燃焼用空気供給路内の空気
の一部をガスとして前記ノズルに導くガス導出管を分岐
接続したり、或いは、前記ノズルを前記栓材に装着する
ことが好ましい。

【０００５】

【作用】排出路の出口付近に流出ガラス融液がない通常
時には、ノズルからのガスの吹き出しが抵抗少なく行な
われるが、ガラス融液の流出が発生したときには、排出
路の出口付近に流出ガラス融液が溜まり、ノズルの口が
その流出ガラス融液により閉塞されて、ノズルからのガ
スの吹き出しの抵抗が著しく増大し、供給圧やガスの流
れなど供給状態が変化する。その結果、その供給状態の
変化を捕捉することにより、ガラス融液の流出の有無を
検出することができる。そして、検出機能を維持するた
めには、ノズルの口へのガラス詰まりを解消する必要が
あるが、ノズル自体がガスを吹き出しているものである
ことによりガラス融液のノズル内への入り込みが発生し
にくく、又、ガラス詰まりが発生したとしても、口の中
のガラスを除去するだけで済む。特にバーナに供給する
空気をガスとして供給する場合には、ファンなどガス供
給のための駆動装置が不要であり、又、ノズルを栓材に
装着した場合には、栓材が流出ガラス融液を排出する時
には開放されるものであるから、その開放により同時に
ノズルを取り出すことができるとともに、栓材の閉塞に
よりこれも同時にノズルを所定の検出位置にセットする
ことができる。

【０００６】

【発明の効果】従って本発明によれば、ガラス融液の流
出の検出をメンテナンス容易に行えるようになった。特
に請求項２記載のようにすれば、イニシャルコスト及び
ランニングコストをともに低減して経済的に検出を行
え、請求項３記載のようにすれば、メンテナンスのため
にノズルを出し入れするための構造として栓材にノズル
を装着するだけの簡単なもので済み、かつ、操作の簡単
なもので済む。

【０００７】

【実施例】次に実施例を説明する。図１，図２及び図３
はガラス溶解炉（ルツボ窯）を示し、炉の上壁部１、左
右側壁部２、前壁部３、後壁部４、及び、炉床部５の夫
々を耐火材で形成し、着脱扉を兼ねる前壁部３には、ル
ツボ６の口６ａを炉外に臨ませる開口を形成してある。

【０００８】溶解対象のガラスｘを収容するルツボ６に
は、口６ａを横向きに形成した横型（いわゆる、ネコツ
ボ）を使用し、炉内において台材７を介し炉床部５に載
置する。

【０００９】８は炉内で燃焼炎ｆを形成する炉内加熱用
のバーナであり、９はバーナ８に対し燃料ガスｇを供給
するガス供給管、１０はバーナ８に対し燃焼用空気ａを
ファン１１により加圧供給する空気供給管である。１２
は炉内の燃焼排ガスを導出する排ガス口である。又、１
３は、空気供給管１０によりバーナ８に送給する燃焼用
空気ａを、排ガス口１２から煙道１４へ導く燃焼排ガス
と熱交換させて予熱する排熱回収熱交換器であり、熱交
換器形式としては、排ガス通過室１３ａ内に空気管１０
ａを挿入配置したチューブ形式を採用してある。

【００１０】１５は、ルツボ６の炉内破損により流出す
るガラス融液を炉外へ導出するための排出路であり、通
常使用時には耐火レンガなどからなる栓材１６により炉
外出口を閉塞しておく。つまり、流出したガラス融液が
排出路１５の出口近くに溜まるようになっている。炉床
部５の上面、つまり、炉床面５ａには、流出したガラス
融液を排出路１５へ流下案内するための勾配を与えてあ
り、又、炉床面５ａ上には、流出したガラス融液を極力
円滑かつ速やかに排出路１５へ流下させるため、ガラス
融液と接触反応してガラス融液を軟化するペレット状の
軟化剤ｐを配置しておく。そして、ガラス溶解炉は、前
記ガラス融液の流出を検出するガラス流出検出装置を有
する。このガラス流出検出装置は、ガラス融液の流出が
発生した場合、その流出したガラス融液が排出路１５に
流下排出されて出口付近に溜まることを利用して、その
出口付近の流出ガラス融液を検出するガラス流出検出手
段を設けて構成されている。前記ガラス流出検出手段
は、前記排出路１５の出口付近にガスを吹き出すための
ノズルＮを配置し、そのノズルＮにガスを供給するガス
供給手段を設け、前記ノズルＮへのガス供給状態を検出
する供給検出センサ１７を設けて構成されている。前記
ノズルＮは、前記栓材１６に装着されている。前記ガス
供給手段は、前記燃焼用空気供給管１０のうちファン１
１よりも下流側の箇所に、その燃焼用空気供給管１０内
の空気の一部をガスとして前記ノズルＮに導くガス導出
管Ｇを分岐接続して構成されている。つまり、バーナ８
の燃焼用の駆動構成を利用して、ガスを供給するように
構成されている。前記供給検出センサ１７は、排出路１
５の出口付近にガラス融液がないと、ノズルＮからのガ
スの吹き出しが抵抗少なく行なわれるが、ガラス融液が
存在してそのガラス融液でノズルＮの先端の口周りが覆
われていると、それによりガスの吹き出し抵抗が増大す
ることを利用して検出するものであって、具体的には、
前記の抵抗変化に、ガス導出管Ｇ内の圧力が対応してい
ることに着目して、ガス導出管Ｇ内の圧力を検出する圧
力計である。もって、ガラス流出検出手段は、圧力計１
７による検出圧力が設定以上となったとき、ガラス融液
の流出が発生したと検出するように構成されている。１
８はこの圧力計１７によりガラス融液の流出が検出され
ると、そのことを炉内でのルツボ破損の発生として報知
作動する報知器である。

【００１１】バーナ８は燃焼炎を下向きに噴出する倒炎
式で、その炎側面が平面状の壁状炎を形成する形式と
し、このバーナ８を炉上壁部１において後壁部寄りに配
置することにより、炎側面が炉幅方向に連なってルツボ
６に対しその背面側から面する形態の下向き縦壁状燃焼
炎ｆを後壁部４の壁面に沿う状態に形成するようにして
ある。

【００１２】一方、この燃焼形態に対し、排ガス口１２
は炉内天井部においてルツボ設置位置の直上方に形成
し、燃焼炎噴出位置に対しルツボ側に位置させてある。

【００１３】つまり、上記の構成において縦壁状燃焼炎
ｆはその炎側面の炉幅方向への広がりにより炉内雰囲気
を均一に昇温させ、又、ルツボ６を背面側から均一に加
熱するとともに、下向き噴出により燃焼炎ｆの先端ない
し、それに続く高温の燃焼排ガス流が炉幅方向への幅広
状態でルツボ６の下部に至り、その後、燃焼炎噴出位置
に対しルツボ側位置で炉内天井部に位置する排ガス口１
２からの導出案内により、その幅広状態の高温燃焼排ガ
スはルツボ下部からルツボ周部を均等に上昇して、その
上昇過程でルツボ６を加熱しながら排ガス口１２に至
る。

【００１４】そして、このルツボ下部からルツボ周部へ
の高温燃焼排ガス上昇によるルツボ加熱でルツボ底部の
対象ガラスｘが効果的に加熱されて、ルツボ内での融液
ガラスｘの熱による対流が促進され、この対流により融
液ガラスｘの全体が均質な加熱溶解状態となる。

【００１５】図４，図５及び図６はバーナ構造を示し、
１９は炉幅方向に延びるスリット状の噴出口１９ａと、
それに連通するノズル挿入室１９ｂとを形成した炎口ブ
ロック、２０は内部を空気室２０ａとするバーナボック
ス、２１は平板状のガスノズルであり、バーナボックス
２０の空気吐出口２０ｂを炎口ブロック１９におけるノ
ズル挿入室１９ｂに連通させた状態でバーナボックス２
０と炎口ブロック１９とを連結し、ガスノズル２１は、
その先端側をノズル挿入室１９ｂに挿入し、かつ、基端
側のガスチャンバ部２１ａを空気室２０ａ内に位置させ
る状態で、バーナボックス２０と炎口ブロック１９との
連通部に内装してある。

【００１６】２２はガス供給管９からの燃料ガスｇをバ
ーナボックス２０内のガスチャンバ部２１ａに導入する
ガス導入管、２３は空気室２０ａ内における空気案内板
であり、空気供給管１０からバーナボックス側部の空気
供給口２０ｃを介し空気室２０ａに導入される燃焼用空
気ａを、この空気案内板２３によりバーナボックス２０
内の全周部へ拡散させ、かつ、バーナボックス２０の後
端側へ一旦迂回流動させた上で空気吐出口２０ｂへ導出
することで、空気吐出口２０ｂからの燃焼用空気ａの吐
出状態、ひいては、スリット状噴出口１９ａからの燃焼
炎噴出状態を各口２０ｂ，１９ａの長手方向（炉幅方向
に相当）について均一化する。

【００１７】平板状ガスノズル２１の先端縁には、ガス
チャンバ部２１ａから平板状部内のスリット状ガス路２
１ｂを介し供給される燃料ガスｇを炎口ブロック１９の
噴出口１９ａに向けて吹き出すガス孔２４をノズル全幅
にわたり一列に並べて多数形成し、又、平板状ガスノズ
ル２１の先端縁近くにおける両側面夫々には、スリット
状ガス路２１ｂを介し供給される燃料ガスｇを各ノズル
側面に対し直交する向きに吹き出す副ガス孔２５を同じ
くノズル全幅にわたり一列に並べて多数形成してある。

【００１８】そして、各ノズル側面には、空気噴出路と
してのノズル挿入室１９ｂにおける空気流れ方向で副ガ
ス孔２５列の上流側近傍に位置してノズル側面に対し直
立する状態の制風突起２６をノズル全幅にわたって設
け、これら制風突起２６には多数の空気通風孔２６ａを
ノズル全幅にわたる２列配置で形成してある。

【００１９】つまり、このバーナ構造において、空気噴
出路としてのノズル挿入室１９ｂで制風突起２６の外側
を通過する空気流、副ガス孔２５列から吹き出される燃
料ガスと制風突起２６の空気通風孔２６ａ列を通過した
空気との混合流、及び、ノズル先端のガス孔２４列から
吹き出される燃料ガス流の三層が形成されて、これら三
層から成る混合気流の燃焼炎が炎口ブロック１９におけ
るスリット状噴出口１９ａの長手方向全幅から炉内へ向
け噴出され、これにより、炉後壁部４の壁面に沿う状態
の前述の如き下向き縦壁状燃焼炎ｆが形成される。

【００２０】〔別実施例〕次に別実施例を列記する。

【００２１】炉内において下向きの縦壁状燃焼炎ｆを形
成するバーナ８の具体構造は種々の構成変更が可能であ
り、例えば、前述実施例の如き平板状のガスノズル２１
を用いるに代え、複数のガスノズルを等しいガス噴出向
きでそのガス噴出方向に対して直交する方向に並置する
構造を採用する等してもよい。

【００２２】前述実施例においては縦壁状燃焼炎ｆを平
板状に形成したが、これに代え、縦壁状燃焼炎ｆを平面
視において図７に示す如くルツボ６を囲む状態の湾曲板
状に形成してもよい。

【００２３】又、縦壁状燃焼炎ｆは炉幅方向で厳密に隙
間のない完全な一連炎に限定されるものではなく、複数
の下向き噴出燃焼炎が炉幅方向で比較的密に並ぶ形態の
ものとしてもよい。

【００２４】前述実施例では、ガス供給手段として、燃
焼用の空気をガスとして供給するものを示したが、ガス
供給手段としては、別個にファンを備え、燃焼とは切り
離してガスを供給するものであっても良い。前述実施例
では、軟化材ｐを設けて、ガラス融液の流動性を高めた
が、本発明は、軟化材ｐを設けずに実施してもよい。前
述実施例では、ノズルＮを栓材１６に装着したが、ノズ
ルＮは栓材１６以外の部材に装着しても良い。

【００２５】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするため符号を記すが、該記入により本発明は添
付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】炉の側面視断面図

【図２】炉の正面視断面図

【図３】炉の平面視断面図

【図４】炉側面視方向でのバーナの拡大断面図

【図５】炉正面視方向でのバーナの一部切欠き図

【図６】ガスノズル先端の正面図

【図７】別実施例を示す平面図

【符号の説明】

６ルツボ８バーナ１５排出路１６栓材Ｎノズル１７供給検出センサ１０燃焼用空気供給管Ｇガス導出管１１ファン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭63−89419（ＪＰ，Ａ) 特開平６−135726（ＪＰ，Ａ) 特開平１−234334（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−19683（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C03B 5/26 F27B 14/20 C03B 5/08

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ルツボ（６）を載置するための炉床部
（５）上に流出したガラス融液を排出する排出路（１
５）を形成し、その排出路（１５）の出口を開閉する栓
材（１６）を設け、排出路（１５）内の流出ガラス融液
を検出するガラス流出検出手段を設けてあるガラス溶解
炉において、前記ガラス流出検出手段を構成するに、前
記排出路（１５）内の出口付近にガスを吹き出すための
ノズル（Ｎ）を配置し、そのノズル（Ｎ）にガスを連続
的に供給するガス供給手段を設け、前記ノズル（Ｎ）へ
のガス供給状態を検出する供給検出センサ（１７）を設
けてあるガラス溶解炉のガラス流出検出装置。
【請求項２】前記ガス供給手段を構成するに、炉内加
熱用のバーナ（８）への燃焼用空気供給管（１０）のう
ち供給用のファン（１１）よりの下流側の箇所に、その
燃焼用空気供給管（１０）内の空気の一部をガスとして
前記ノズル（Ｎ）に導くガス導出路（Ｇ）を分岐接続し
てある請求項１記載のガラス溶解炉のガラス流出検出装
置。
【請求項３】前記ノズル（Ｎ）を前記栓材（１６）に
装着してある請求項１又は２記載のガラス溶解炉のガラ
ス流出検出装置。