本发明是关于玻璃熔化方面的，更为直接地说是涉及使用电加热的玻璃熔化池。 人们已熟知玻璃熔化池包括一个熔化室，固体配合料在此熔化室中被加热后变成熔融玻璃，然后此熔融玻璃进入一澄清室，此熔融态玻璃在此澄清室中处于足够高的温度中以便使其澄清，由此减少由于玻璃中的杂质或气泡产生的缺陷。通常，由澄清室出来的玻璃在离开此熔化池之前要通过一温度调节区，玻璃在此温度调节区内通过控制冷却产生热调节作用，然后穿过出口进入成形过程。这种熔化池可用于连续生产熔融玻璃，又特别适合制造用于生产平板玻璃的高质量玻璃。
当仅仅把电加热用于这种熔化池的熔化室中时，正常情况是熔化室中的熔融玻璃的上部由冷的固体配合料覆盖着，而这些冷的固体配合料靠浸入在此熔化室中玻璃内的电极产生的热逐渐地熔化。当采用电加热方式时，从熔化室进入到澄清室的熔融玻璃的液流通道可以是一个设置在紧靠着熔化室底座部分的液流洞，这样设置是为了减少未熔化的配合料被此已熔融玻璃一起携入到澄清区域的可能性。通常情况在火焰燃烧炉中澄清室地熔融玻璃要足够深，使得熔融玻璃可以以对流方式循环，结果导致在此澄清区域较上层的玻璃流向此区域的下流端，同时在此澄清室的较低地段还有一返回液流。已知在熔化室之后设置有一提升室。在这种提升室中提供加热也是已知的。然而，此向上流动的玻璃对提升室耐火壁的有害的熔融问题很严重，尤其是在提升室中把此熔融玻璃的温度提高到适合的澄清温度（此温度高于进入此熔化室时玻璃的温度，这在生产高质量的平板玻璃时可能是必要的）的地方熔蚀问题更严重。
从美国专利4，900，337中的图1和图2中已知，在提升室中使用电极从而在与熔化室相通的液流洞之后形成了一个温度调节室。然而温度调节还包括控制冷却，其中电极是用来控制此熔融玻璃温度的下降速率，而不是用于将温度提高到高于玻璃离开此熔化室时的温度。在玻璃穿过液流洞进入提升室后温度没有提高时，则由于使用较低温度，使提升室的熔蚀问题不那么严重。这种在离开熔化室后玻璃温度并没提高的安排方式更适于制造用于容器或者玻璃纤维的玻璃，但却不能用于生产高质量的平板玻璃，如不能提供浮法玻璃生产线所必要的澄清。
本发明的一个目的是提供一种改进的玻璃熔化池和一种改进的熔化玻璃的方法，这种方法减轻了提升室的熔蚀问题，而玻璃温度在离开熔化室后得以提高。这种安排方式可用于生产高质量的平板玻璃。
本发明提供了一种在玻璃熔化室中形成熔融玻璃的方法，这一方法包括在熔化室加热配合料以产生熔融态玻璃，在一澄清区域内澄清此熔融玻璃，然后在使玻璃连续地通过一出口流出此熔化池之前对此玻璃进行热温度调节，所述方法还包括使此熔融玻璃流经一个设置在此熔化室和澄清室之间的提升室，玻璃穿过一个设置在提升室底部的液流洞进入提升室，又通过在提升室上端处的出口流出提升室，该玻璃在距离此提升室壁有一定距离的中心区域的提升室内被加热，由此在提升室的熔融玻璃中形成了不均匀的温度分布，从而使熔融态玻璃在提升室内的所述中心区域向上流动，而在紧靠提升室壁处的玻璃向下流动，玻璃在提升室中的热输入是这样的：升高提升室中玻璃的温度，并保持与所述液流洞正对着的提升室底部附近的玻璃温度高于玻璃通过液流洞进入提升室时的温度。
通过此提升室的液流方式最好是环形的，即在环形的中心处液流是向上的，而在此环状的外围液流是向下的。
该方法最好包括探测在所述液流洞处的玻璃温度和探测与所述液流洞相对着的提升室底部附近的玻璃温度。
该方法最好还包括冷却所述提升室的上流和下流壁。
最好是采用多根从提升室底部向上伸出的电极来加热提升室内的玻璃。
在提升室内熔融态玻璃的深度最好至少是提升室内电极高度的两倍。
本发明还提供一种连续地供应熔融态玻璃到设置在熔化池的下流端出口处的玻璃熔化池，该熔化池包括一个在此熔化池的上流端处的熔化室、一个澄清室以及一个在此熔化室和澄清室之间的提升室，所述熔化室装有用于将固态配合料加热到成为熔融态玻璃的加热装置，紧挨着此熔化室的底部且在此熔化室下流端处还设有熔融态玻璃的出口，还有连接所述出口通到所述提升室底部位置入口的液流洞，用于接收来自所述熔化室的熔融态玻璃，所述提升室上端设有一个与使熔融玻璃在其中澄清的所述澄清室相连的出口，所述提升室还设有加热装置以提高此熔融态玻璃和室壁的温度，此室壁包括与液流洞相通的入口附近的上流壁和与通向此澄清室的出口邻近的下流壁，该提升室还带有冷却所述上流壁和下流壁的装置以及由此澄清室底部向上伸出並浸没在提升室内熔融态玻璃中的加热电极，所述电极位于提升室底部的中心区域，离开此提升室的室壁一定距离，由此在此提升室内玻璃的横截面上形成了不均匀的温度分布，以使熔融态玻璃在提升室的中心区域内向上流动，而在紧靠着室壁处环绕着所述向上的玻璃液流的玻璃向下流动，在提升室的加热装置是这样设置的以在提升室中升高此玻璃温度，并保持与所述液流洞正对着的提升室底部附近的玻璃温度高于玻璃通过此液流洞进入提升室时的玻璃温度。
所述提升室最好有各自距熔化室和澄清室有一距离的上流壁和下流壁，由此提供一些用作所述提升室的上流壁和下流壁的冷却设施的气隙。
一个第一温度探测器最好位于紧靠提升室下流端的位置处，以探测紧靠提升室底部的熔融态玻璃的温度。
一个第二温度探测器最好位于所述液流洞内，用以探测流经此液流洞的熔融态玻璃的温度。
提升室内的电极高度最好不超过此提升室内玻璃深度的一半。
前述的本发明的方法和装置特别适用于供应用于制造高质量平板玻璃（包括浮化玻璃）的熔融玻璃。
下面将结合附图叙述本发明的一些实施例，其中：
图1是根据本发明的一玻璃熔化池的平面图，
图2是图1的玻璃熔化池的垂直剖视图，
图3类似于图2，是本发明另一实施例的垂直剖视图，又
图4与图2类似，是本发明又一实施例的垂直剖面图，及
图5是表示沿着示于图1和图2中熔化池的长度方向向前流动的玻璃随长度方向变化的温度曲线图。
在这些实施例中，玻璃熔化池包括一熔化室11、一澄清室12和一温度调节室13。提升室14位于熔化室11和澄清室12之间。此熔化池适用于生产高质量平板玻璃，例如浮法玻璃。
在使用中，用于生产玻璃的固体配合料通过一个如料斗系统这样的装置加入到熔化室11的顶部，以使一层固体配合料15位于熔化室中的熔融态玻璃16的顶部。热是通过一系列电极17提供给此熔化室16的，这些电极安装在熔化室的底部18上，并垂直向上伸出，以便被浸没在熔融态玻璃16中。电源19与电极相连，并由控制单元20控制。熔融态玻璃通过出口21流出熔化室11，此出口21是设置在紧挨着熔化室下流壁22的熔化室底部18中心位置处。此出口21通往一个中心导向提升室14下部和潜没式液流洞23。热电偶24装在液流洞23的底部处以便探测在液流洞23内的熔融态玻璃的温度。热电偶24与控制单元20相连接。
提升室14装有一系列电极25，这些电极安装在提升室的底部26上，并垂直地向上伸出以便被浸没在提升室内的熔融态玻璃中。这些电极25用于提高朝前流动的液流的温度，以便此向前流动的玻璃在离开提升室14时处于一适宜的澄清温度，这一澄清温度高于穿过液流洞23进入提升室时的玻璃温度。电极25位于提升室14的中心区域，并与所有四壁（提升室的上流壁28、下流壁29以及相对的侧壁30和31）有一距离。采用这种方式没有热被提供到提升室任一室壁处的区域的熔融态玻璃中。电极25与电源19相连接（与电极17相同），用于通过焦尔热效应来加热此熔融态玻璃。热电偶32安装在提升室的底部26上，接近与液流洞26对面的下流壁29，以便探测在此提升室底部靠近下流壁29处区域内的熔融态玻璃的温度。热电偶32连接到控制单元20处，根据热电偶24和32探测的温度控制输往电极25的电源供应。控制单元20独立地控制供给提升室14中的电极25的电能，与控制供给熔化区域16中的电极17的电能无关。在此熔化池中的各室的壁都是由耐火材料制成的以便承受熔化池中的熔融态玻璃。提升室14的这种安排是为了使来自熔化室16流经提升室到达澄清室12的玻璃造成的熔蚀效应减至最小。提升室的上流壁28与熔化室的壁22相距一段距离，这样就提供了一个气隙35，这一气隙起着提升室上流壁28的冷却设施的作用。类似地，提升室的下流壁29由气隙36与澄清室12的上流壁37隔开。该气隙36用作冷却设施来冷却提升室下流壁29。提升室的两侧壁30和31没有正对着加热室（如熔化室和澄清室），由此提升室的两侧壁能充分冷却。通过设置气隙35和36来冷却提升室的上流和下流壁和通过安装电极25以使输入提升室的热被限制在离提升室侧壁有充裕空间距离的中间区域内，在通过提升室的玻璃中形成了对流，如图2所示。结果是一种环形的液流图形，其中处于提升室中心区域的玻璃向上流动，该向上的液流被提升室壁附近的向下流动的环形玻璃液流围绕着。以这种方式，通过液流洞23进入提升室的玻璃可以和循环的玻璃一起在中心处上升，而在紧挨着提升室壁处下沉、然后再在中部向上的液流通道中上浮。在中心区域上升的玻璃继而分开，结果一些流过堰坝39进入澄清室12，而剩余部分仍在此提升室内以环形形状循环。由于采用此系统，向前流动越过堰坝39进入澄清室的玻璃已经上升越过提升室却没有和此室的耐火壁相接触，因而很大程度上降低了由侧壁侵蚀造成污染的可能性。紧贴着侧壁向下流动的玻璃也借助于气隙35和36的冷却效应而得以冷却，从而降低了对侧壁熔蚀的可能性，当此玻璃通过提升室重新循环向上时，由于此玻璃在较热的中心液流内重新上升就能降低产生的任何污染。热电偶24和32用于控制来自电极25的热输入量以保证没有冷玻璃积集于提升室的底层，尤其是紧挨着下流壁29的开始部位处。任何这种较冷玻璃的积聚都会使液流洞23逐渐节流，使得向前流动的玻璃在进入提升室时有较高的粘度，这样在进入提升室时，就提高了壁28的壁根部处侵蚀的可能性。为了将提升室的侵蚀减至最小，主要的是要避免从液流洞23进入的玻璃立即地沿紧靠壁28处上升。由于通过玻璃熔化池的液流的方向，从整体来看侵蚀提升室的可能性最大的是出现在上流壁28和下流壁29处，但是由于使用环状液流形状，则较冷的向下流动的玻璃出现在这些壁处因而降低了这种危险。通过热电偶32进行的控制是用来保证靠近提升室14的底部的紧挨着下流壁29和正对着液流洞23处的熔融态玻璃的温度总是高于流经设置在液流洞23内的热电偶24处的玻璃温度。为获得在提升室14中的正确温度分布，电极25是设置来对此提升室14的较低部位作热输入。电极25的高度在提升室14中熔融态玻璃深度的20%和50%之间，较佳的是在30%和40%之间。这样就保证了在提升室14的底部的较低部位有足够量的热输入以避免在室14的底部有冷玻璃积集。在一种较佳的安排中，电极25与提升室14的壁分开一定距离，此距离至少等于电极25的高度。每对电极25之间的水平间距可以等于液流洞23的宽度与电极25的高度的总和。电极25行列之间的前向间距可以介于电极25高度的0.8和1.4倍之间。在提升室14中玻璃的体积V与流经此熔化池的玻璃载量L的比例最好是在1.25至2.5（立方米·小时/吨）范围内。提升室14所需的电源典型的是在40至60（千瓦/米3）范围内。对于钼电极25的功率密度典型的是在浸入的钼电极的（千瓦/分米3）的范围内。
此熔融态玻璃在流过堰坝39进入澄清室后被继续加热，以便减少由于杂质而致的污染，同时也为释放出气泡。此玻璃可按箭头所示的方式在室12中循环，结果使向前流动的玻璃处于此澄清室的上部位置，而在该室的下部有一较冷的返流。额外的热通过诸如用40和41标记的喷口，由煤气燃烧器加到提升室14和澄清室12中的熔融态玻璃的上方。
此玻璃熔化池在澄清室12和温度调节室13之间的相接处形成了一中间细部43。
一种采用横向的水冷管44形式的阻挡物从此中间细部穿过，并浸没在此熔融态玻璃的上部朝前流动的流径中。该管是水冷的，用以降低进入热调节域13中的玻璃温度，和降低流出澄清室12的热玻璃液流的速率，由此保证玻璃在澄清室12中滞留足够长的时间以产生令人满意的澄清效果。此水管44的作用的确也引起一些玻璃在该处向下流动，与在澄清室12的底部的返流会合到一起。一排也可用水制冷的搅拌器45安装在管44附近的下游一侧。管44和搅拌器45可以改善进入温度调节区域13的玻璃的温度和均匀性。此区域13通常不加热，且玻璃温度在其穿过温度调节区域13流向接通到玻璃成形过程的出口48的路途中逐渐降低。出口48是位于温度调节区的下流壁49的偏上部分，这样只有处于温度调节区13较上部位的朝前流动的玻璃穿过出口48离开。此温度调节区较低部位的液流可以在温度调节区的下部以返流的形式循环，并在通过出口48离开之前返回到澄清区域以便进一步精炼。
如上说明的那样，在此实施例中的提升室14用来提高朝前流动的玻璃的温度，而不是用于控制冷却。表示向前流动的玻璃流过此熔化池时的典型的温度模型曲线示于图5。离开熔化室11时玻璃的温度T1可能在流经液流洞23时稍为降低，此玻璃进入提升室14时的温度T2不足产生有效的澄清。提升室14的热输入超过冷却效应，结果使得从堰坝39上方离开提升室14的玻璃温度T3处于高于T2的适于澄清的温度。在经过澄清室12的过程中向前流动的玻璃冷到温度T4，但一直高于T2，足以进行澄清。在流经中间细部43的过程中温度降至T5，並在流经温度调节室13的过程中对玻璃进行受控冷却，直至出口温度T6。
本发明并不限于上述实施例的具体细节。
特别是，该装置的澄清和温度调节区域可以被设计成在熔融态玻璃中以各种液流方式运行。
上述实例的替换物示于图3和图4中。图3示出处于下流的温度调节区50比澄清区域12浅得多。这就产生了越过中间细部43的玻璃只有向前液流的情形。以这种方式，更有效地利用用于温度调节的面积，例如能够有更高的玻璃载量。比较深的澄清区域12继续靠水冷阻挡物44和搅拌器45以及澄清室端壁的影响在玻璃中产生一返流。此返流的量与澄清和温度调节区深度相同时相比是减少了，而这样导致了有较大的热效率。
图4中示出澄清区域51，中间细部43和温度调节区50的深度都与图4所示的一样浅。在这些情况下，越过提升区14的玻璃中只存在向前的液流。这样，由于不必再加热返流而降低了能耗。中间细部43仍设有一浅的水管44来阻止表层液流离开澄清区。澄清区51既可用玻璃上方的燃烧器41加热，也可用玻璃下方的电加热，或者用这两种方法的结合来加热。
还可以进一步理解到，如果需要，熔融玻璃可通过多个液流洞（例如由多个熔化室经多个液流洞）输送到提升室中。这样的液流洞可穿过提升室的不同壁，而此提升室不必是矩形的，其壁的数量不必非是四个。多个提升室14可各自备有独立的液流洞。这些提升室也可与一个共用的温度调节室相联接。