JPS6242862B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は前炉の改良型及び改良方法に関する。

〔従来技術及び問題点〕

前炉は後部に冷却部を有し、外側又は前部に調
温部又は均質化部を有し、この外側の端部が溶融
ガラスの吐出口所謂前炉の吐出口になつているタ
イプである。このタイプの前炉は稼動中に、溶融
したガラスの放射熱が主として前炉のクラウン部
に吹き付けられる冷風に奪われ、それに対して上
記ガラスを加熱する熱量は、上記ガラスの全量が
上記冷却部を通過し了えるまで、平均温度が上記
吐出口における所定のガラス吐出温度に対応する
ように制御されるので、上記冷却炉内部でガラス
の温度が低下する。このようなガラスの前炉の均
質化部の中を通る時に、このガラスの温度の温度
勾配を減少させ、このガラスの総熱量損失を補填
するようにして来た。そのためにとられて来た手
段は、上記前炉の均質化部内のガラスの熱量を制
御するという方法であり、その目的は上記均質化
部から出るガラスの温度を終始所定の温度に保つ
ことにある。

溶融槽その他の供給装置から供給される溶融ガ
ラスは上記前炉を貫流して吐出部に達するまでに
徐々に冷え、その流路壁に近い部分の流速が次第
に落ちるので、通常、上記ガラスの流れを加熱装
置で加熱して、その流れの縁及び中央部の温度及
び流速をほぼ回復させる。このような方法では、
上記溶融ガラス流の中央部は前炉の冷却部のクラ
ウン部の上壁が熱を放散するために冷え、他方、
上記溶融ガラス流の側部即ち縁は上記加熱装置の
熱を直接受けるので余り冷えない。現用のゴブ供
給機に溶融ガラスを供給する前炉はほとんど加熱
装置を内蔵している。

従来技術の例及びその改良型が米国特許第
2144973号（出願人W.T.Honiss）に記載されてい
る。こゝに具体的に開示されている冷却部は、前
炉の屋根即ちクラウン部を冷却する空気を、前炉
の上部耐火構造部の分配器に供給し、この空気を
上記分配器の中心から吹き出す。同様に、上記空
気を前炉に導入する位置は前炉のバーナーの上で
あるが、この位置から前炉側部までの距離は、前
記バーナーの開口部から前炉側部までの距離にほ
ぼ等しい。上記空気の取入口は上記バーナーの開
口部の垂直上方にあるので、上記特許に記載され
ている如く、上記空気は、上記前炉の溶融ガラス
に吹きつけられず、前炉の中心からこの前炉のク
ラウン部を、掃くように横断しながら冷却する。
同様に、前炉の各側部に配設されたバーナーは前
炉の縁を加熱してこの前炉の縁から縁までの温度
分布をほぼ均一にし、それによつて前炉の溶融ガ
ラス流路を流れるガラスの横断方向の温度を均一
にする。上記特許について注意すべきことは、そ
の前炉の取入空気調節装置即ちダンパーが前炉の
クラウン部の中心を貫いて延びる垂直な穴の上に
取り付けられている点である。この穴は比較的大
きく、この前炉の断面方向の幅で比較すれば上記
溶融ガラスの流路の幅の約1/3である。

〔発明の目的〕

本発明は特に前炉の冷却部を改良することを目
的とする。

〔発明の概要〕

上記目的は、冷却用空気を前炉の中心線に向か
うように前炉の中に取り入れ、この空気と上記前
炉の側壁に沿つて配設されたバーナーの燃焼廃気
とを排気管から排出することによつて達成し得
る。上記冷却用空気を導入する通風部の端部は上
記前炉のクラウン部の側部から延び、この通風部
の延びた端部は上記前炉の溶融ガラス流路を覆う
ようにこの流路の内側に張り出し、この張出幅は
7.6cm（３インチ）以上、上記流路の幅1/3以下で
ある。上記通風部に入る冷却用空気は前炉の外部
の分配器から供給され、その流れる範囲が前炉の
中心線迄に限られるのでこの空気の温度が上が
り、この空気の熱が上記前炉の側壁に沿つて放射
される。

〔実施例〕

第１図は本発明に基く伝表的な冷却部を２箇以
上離間配設した前炉冷却部の全体図であり、第２
図は第１図の部分側面図である。第２図の右側の
削除した部分は第１図に示した部分と同様である
から、第２図は本発明の前炉の冷却部の前炉即ち
代表的な部分のみを示す。第２図の左側端部は上
記前炉の一部であり、この部分は調温部（図示せ
ず）に接続され、第１図に示す前炉の右側の端部
は上記前炉の一部をなし、この部分は精製装置又
は溶融装置に接続される。上記前炉の底部は適当
な断熱材例えばムライトで作られた断熱部１０で
ある。この断熱部１０は、図では一本であるかの
如く表示してあるが実際には複数の煉瓦より成
り、上記前炉の底部は金属製支持台１１上に載
り、この支持台１１は何本かの断面Ｉ形の桁材１
２の上に支持される。上記前炉全体を工場の床よ
り高い位置に支持する部材は第２図に示していな
い。

上記断熱部１０の上部は、第４図に示す如く、
溶融ガラスの流路をなす溝１３であり、第３図に
示す如く、この流路１３は、代表的な前炉の場
合、長さが約61cm（約２フイート）、幅が66.0乃
至121.9cm（26乃至48インチ）である。上記流路
１３の上縁１４に複数のバーナー部１５が配設さ
れる。第３図に示す如く、上記各バーナー部１５
は独立した３個のバーナー１６を有し、このバー
ナー１６は上記バーナー部の後方でガス供給ノズ
ル１７に接続される。上記バーナー１６の先は第
４図に示す如く小さい火口孔１８の入口１９に接
続され、この小さい入口１９の中にバーナー１６
の先端が配設される。上記バーナーの先端が冷却
部側に取り付けられた火口孔の小さい入口１９は
上記ガス供給ノズル１７を介して分配器２０に接
続される。この分配器はバーナーに燃料を供給す
るガス管に接続される。上記分配器２０は燃料を
バルブ２１に分配し、上記火口孔の中で燃える燃
料の量のプリセツト及び調節を行なう。

外部の空気は通常、上記分配器２０に入る前に
燃料に混合され、上記火口孔の外側の端部から出
る。この方法により、上記火口孔に供給する燃料
と空気を、その圧力と気相燃焼が均一になるよう
にプリセツトできる。このようにすれば上記火口
孔の内壁及びこの内壁に隣接するガラスを効率よ
く加熱できる。更に、上記バーナー１６からの炎
は延びている通風部２３の下側２２に衝突し、こ
の下側２２の下方にあるガラスの表面に放射熱を
与える。上記通風部２３の長さは上記ガラス溶融
部の幅の約1/3である。この「1/3」という長さは
最大値であり、その理由は、この値を更に大きく
すれば、冷却部の中心線が好ましくない位置に移
動するからである。第３図及び第４図に示す如
く、上記通風部２３の頂部に１対の切除部分２４
が設けられ、その断面は刃の形である。この切除
部分２４はクラウン部２６の下側２５に空気を入
れる入口になる。第４図において、溝部１３の側
部は耐火煉瓦で作られた構造体２７に沿つて延
び、この構造体２７は断熱材例えばムライトで構
築される。更にこの構造体２７を３層の層状の断
熱材２８が覆う。これと同じ断熱材がクラウン部
２６の外壁を覆う。これは上記クラウン部外壁か
らの放熱を防ぐためである。

上記前炉を、その外面に沿いその全長に亘つて
延びる大きいＩ形桁材２９が支持する。このＩ形
桁材は、第１図に示す如く、上記細長い前炉を構
成する全ての耐火煉瓦を担持する。上記Ｉ形桁材
２９及びこれを横断するＩ形の桁材１２が、上記
前炉全体を工場の床から少なくとも3.05乃至3.66
ｍ（10乃至12フイート）の高さに支持する。上記
前炉の圧端部に、第１図乃び第３図に示す如く、
１個の端板３０が設けられる。この端板３０はガ
ラス吐出装置の調度調節部分に隣接し、上記バー
ナー及び冷却系統が設けられたクラウン部からこ
の前炉の調温部分への空気を防ぐために上記クラ
ウン部を閉じる。

第３図及び第４図に示す如く、各クラウン部２
６は垂直な貫通口３１を有する。この貫通口３１
は上記前炉の中心線に沿つてこの前炉の端から端
まで延びる。各貫通口３１に可動の蓋又は空気調
節装置３２が設けられる。この蓋又は空気調節装
置３２はレバー３３によつて移動自在に支持さ
れ、このレバー３３の蓋又は空気調節装置３２に
近い方の端部３４が固定の支持部材３５に旋回自
在に支持される。上記レバー３３の反対側の端部
は操作桿３６に結合される。この操作桿３６は前
炉の全長に沿つて離間配設された全てのレバー３
３の駆動機構（図示せず）に結合してあるので空
気調節装置３２を意のままに上下できる。通常、
空気調節装置３２は調節棒３７によつて所望の高
さに設定され、この調節棒３７は一方の端部が調
節用部材３８に蝶合され、他方の端部が上記レバ
ー３３の延長された側の端部に結合される。通常
の操作では、上記レバー３３及び空気調節装置３
２は概ね固定した位置に設定され、上記操作桿３
６は前炉の閉鎖時又は最初の加熱若しくは調温の
時にのみ操作される。

前炉のクラウン部の上に溝形の鉄の桁材３９，
４０が水平に組み立てられる。この桁材３９，４
０の間に、空気ダクト４２を支持する梁４１が設
けられる。第１図及び第２図に示す如く、上記空
気ダクト４２は上記各梁４１に固定される。この
空気ダクト４２の下端は分配器４３に接続され
る。各空気分配器４３は２本以上の内側に延びる
部分４４を有し、この部分４４は断面がほぼ長方
形であり、通風部２３の開口部２５の端部の中に
固定される。上記部分４４と通風の開口部２５と
は形状が相補的である。従つて、上記空気ダクト
４２の空気は分かれ、上記前炉上方の梁及び桁に
沿う空気ダクト、空気分配器４３、通風部２３、
及びクラウン部下面中央部の下側を通り、排気口
３１に達する。この方法により前炉の中心線に沿
う部分は、任意にプリセツトした所定温度に冷却
されると共にその温度に維持される。上記冷却用
空気の量及び流速は、貫通口３１に対する空気調
節装置３２の相対位置の調節により、所定範囲内
に調節される。空気ダクト４２に入る空気は、第
１図に示す如く、空気分配器４５から供給され、
この空気分配器は前炉の全長に亘つて延ばすこと
ができる。実際には、複数の分岐管４６が個々の
空気ダクト４２を介して主空気ダクト４５に接続
される。この分岐管４６には螺形弁４７が設けら
れ、この螺形弁の操作桿はアーム４８によつて上
記レバー３３に結合され、このレバー３３は上記
空気調節装置又は蓋３２に結合支持される。上記
蓋３２が上記開口部３１を閉じるように下げられ
た時に、上記蝶形弁４７が閉じて前炉に入る空気
を遮断する。また、上記レバー３３を上記調節棒
３７で調節すれば上記蓋３２が上下し、それに応
じて上記蝶形弁も開閉し、従つて空気の供給と上
記蓋の開閉が連動する。上記前炉上方の構造部分
を上述のように設定した後に前炉を稼動させるの
で、所要量の冷却用空気が、上記耐火構造部分の
上部の何れの部分にも触れることなく、上記前炉
の中に入る。冷却用空気を前炉に入れる前に耐火
構造部を通す従来方式の欠点は、第１に上記耐火
構造部分が制御し得ないように冷やされること、
第２に上記冷却用空気が上記耐火構造部分で加熱
されるために、この冷却用空気の冷却能力が低下
すること、及び第３に上記前炉の稼動中にその耐
火構造部分の継目その他冷却空気供給系統以外の
部分から制御されない空気が侵入するために前炉
が予定以上に冷やされることである。本発明に基
く前炉においては上記欠点を除去してある。その
上、従来の前炉では上記流路中の溶融ガラス流の
縁の温度が、その流れの中心部より低いのに対し
て、本発明に基く前炉では通風部分がガラス流路
及びバーナー部の上にあり、この通風部の下面が
大量の放射熱を上記流路に戻すようにこの流路に
沿つて反射させる。この作用により、前炉の冷却
部は上記流路を流れる溶融ガラスを均質にでき
る。その理由は、上記溶融ガラスの温度を制御す
ると共にその温度分布を均一にするからである。
従つて本発明に基く前炉は従来の前炉よりも、ガ
ラス流路の縁に沿う熱損失が少なく、空気冷却を
必要とする範囲が前炉のクラウン部の下面中央部
分に限定されるので過剰な冷却空気が不要とな
り、更に従来の前炉で必要とされて来た再加熱を
する必要がないからである。

以上の説明によつて本発明に基く前炉の長所は
明らかであり、上述の工程によつて品質が良く均
一性の向上した溶融ガラスを供給することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に基くガラス冷却部を備えた前
炉の斜視図、第２図は第１図の前炉の冷却部の一
部の拡大立面図、第３図は第２図の前炉の中心縦
断立面図、第４図は第２図の前炉の冷却部の概ね
線４−４に沿う断面図である。 １０……断熱部、１１……支持部、１２，２９
……Ｉ形桁材、１３……溶融ガラス流路、１４…
…流路上縁、１５……バーナー部、１６……バー
ナー、１７……ガス供給ノズル、１８……火口
孔、１９……入口、２０……分配器、２１……
弁、２２……通風部下側、２３……通風部、２４
……切除部分、２５……クラウン部開口部、２６
……クラウン部、２７……耐火構造部、２８……
断熱層、３０……端板、３１……貫通口、３２…
…蓋又は空気調節装置、３３……レバー、３６…
…操作桿、３７……調節棒、３９，４０……桁
材、４１……梁、４２……空気ダクト、４３……
空気分配器、４４……部分、４５……主空気ダク
ト、４６……分岐管、４７……蝶形弁、４８……
アーム。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 水平に組み上げられた複数の溶融ガラス流路
   部を形成する細長い溝形の溶融ガラス流路と、上
   記溶融ガラス流路部の上縁に沿つて配設された複
   数のバーナー部と、上記バーナー部の上方に一端
   が取り付けられ且つ、他端が上記バーナー部より
   も長く上記溶融ガラス流路の上方を覆うようにし
   て前炉の中心線に向かつて延びる複数の通風部
   と、上記通風部及び溶融ガラス流路の上方を覆う
   複数のクラウン部と、上記前炉の中心線上にある
   ように上記複数のクラウン部に離間穿設された貫
   通口と、上記クラウン部の各貫通口用空気調節装
   置と、上記空気調節装置を上記クラウン部から所
   定距離離間支持するための上記空気調節装置に結
   合された装置と、上記バーナー部に装着されたバ
   ーナーと、上記通風部に水平に穿設された開口部
   と、上記開口部に外部から別体のものとして接続
   されると共に上記通風部開口部に沿い、上記何箇
   かの通風部開口部に亘つて延びる空気分配器と、
   上記空気分配器に結合された空気ダクトとにより
   成ることを特徴とする溶融ガラス搬送用前炉。 ２ 上記前炉の各側部にその長手方向に延びると
   共に上記溶融ガラス流路の深さよりも広い幅を有
   する断熱層を含むことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項に記載の溶融ガラス搬送用前炉。 ３ 上記通風部の垂直な外側部を被覆する断熱層
   を含むことを特徴とする特許請求の範囲第２項に
   記載の溶融ガラス搬送用前炉。 ４ 上記空気ダクトは水平な部分を含み、この水
   平な部分は下降し、上記前炉の各側部外側に結合
   されて上記空気マニホールドに接続され、上記水
   平な部分に共通の空気供給装置が装着されること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の溶融
   ガラス搬送用前炉。 ５ 細長い溶融ガラス搬送用前炉の中心線に向か
   つて溶融ガラス流路の上方を覆うように内側に延
   びる端部を有する複数の通風部を介して冷却用空
   気を導入する段階と、空気を混合した燃料を上記
   通風部の下方の複数の位置で燃焼させると共にこ
   の燃焼によつて生ずる炎を上記前炉の内部の壁体
   に隣接する溶融ガラスの表面に一時的に閉じ込め
   る段階と、上記燃焼の排気及び冷却用空気を上記
   前炉のクラウン部の上記前炉の中心線上の位置か
   ら排出させる段階とを有することを特徴とする溶
   融ガラス搬送用前炉の溶融ガラス流路の溶融ガラ
   スの温度を制御する方法。