本发明关于这种类型供料通路的改进,该供料通路具有尾部冷却区域,外部或前部即所谓的温度控制或均化区域,构成输送室的外端部分,这个输送室一般体为供料通路的槽。在这种类型供料通路的运行过程中,在冷却区域最初由顶部来的直接冷风,降低玻璃温度,排除从玻璃散发出来的热量,而对于离开冷却区域的全部玻璃,调节所提供的热量,以便使玻璃的平均温度相当于在出口处或从运输室或料槽移出玻璃处所要求的温度。在输送这种玻璃通过外部或供料通路的均化区域时,设法消除玻璃不同部分间的温度梯度,从而防止或补偿玻璃的热量大量损失。靠在均化区域,调节提供给玻璃的热量来实现,目的是,让所有的玻璃温度均匀或均匀地获得所需要的温度。 由于从熔化池流出的玻璃或料源提供的玻璃,通过供料通路到输送室的过程中,邻近通路槽壁处有变得更冷和流动更慢的趋势。通常,提供一些加热方式,极力使流体的一侧或边缘部分及主流的温度相适应,这种方式通过供料通路冷却区域地顶壁辐射,使玻璃中间区域冷却。而事实上,在玻璃主流的一边和边缘处的热损失通过热交换作用减少了。目前使用将熔融态玻璃送到料滴供料机的大多数供料通路的冷却区域。
由W.T.Jboniss发表的美国2144973专利,指出了现有供料通路的早期技术实例和较好的实例,在这个专利中,具体揭示的冷却区域,指出用于冷却供料通路或拱的空气,被送入建在供料通路砌体结构上部的气道,并从气道的中间排出。同样,向供料通路输送空气的位置是在喷咀的上面,通常,具有与喷咀口距离供料通路外侧的位置相同,因此,空气入口在喷咀口的垂直上方,由Jboniss专利作出的解释,空气沿着供料通路的中心,横向扫过冷却供料通路的顶部,而对熔融态玻璃没有影响。由于同样的原因,一般地,喷咀沿着供料通路的边缘提供热量,改善了一边到另一边的温度分布,保证供料通路槽中的玻璃具有均匀的温度。应该注意,在Jboniss参考文献中,在穿过供料通路拱中心的向上扩展垂直开口上装有闸块砖54和55,这些开口相当大,当与供料通路横截面宽度比较时,开口几乎是供料通路槽内宽度的三分之一。
本发明关于改进供料通路冷却区域的方法,其中将冷空气从供料通路的边侧并朝着供料通路的中心线送入,这里,由排气管载带着冷却剂及燃烧物,该产物来自排列在供料通路侧壁上的喷咀,其覆盖侧壁范围为:通过烟道砖引入冷空气,从供料通路拱顶的边侧扩展,每边最小3英寸,最大为除去内壁的供料通路槽子每边宽度的33%。通过外层管将空气送到烟道砖,因此,冷空气被限制在供料通路的唯一中心线处,由于槽壁的辐射,而得到较大的集中热量。
图1为本发明的具有玻璃温度冷却区域供料通路的立视图。
图2为图1供料通路一半放大的冷却区域正视图。
图3为通过图2供料通路中心线的纵向垂直剖面图。
图4为通过供料通路冷却区域沿线4-4方向的截面图,示出外层冷却管和外层烟道砖的排列。
详细参照图1,图中表示了本发明供料通路的典型冷却区域全长,这个冷却区域由二个或更多个单独冷却区组成,图2是图1的部分侧视图。我们应该理解,图2右侧切去的部分应与图1所示的那部分完全相同,至于图2本身实际上仅描绘和说明了本发明供料通路冷却区域的前面部分或典型冷却区。图2左端应是导向供料通路温度调节区域的部分,但没有示出,而图1所示供料通路的右端应是连接澄清带或熔化带的部分。供料通路的槽板是由耐火隔热垫材料构成的,如莫来石质的,槽板10虽然作整体结构表示,但实际上是由大量的砖块砌成,而其底砖层铺在金属上层结构11上,这些金属上层结构被几个工字樑12支撑着。还应该考虑到,供料通路的底部被支撑在高于车间地板的位置上,但是在本图中并没有表示出这种整体供料通路的支撑。
如图4所见,槽砖13铺在槽板10上面。在典型供料通路中槽砖13的尺寸大致为2英尺长(如图3所示),而以槽砖13砌成的玻璃槽实际宽为26~48英寸。槽砖13的上沿14支撑着大量喷咀砖15。如图3所示,每块喷咀砖15支撑着三个独立喷咀16,随后又与喷咀砖背面的供气喷咀管17相连接。每个喷口由孔道18构成,孔道18接一个如图4中19所示缩小的入口19,喷咀16的尖端就布置在19中。在冷却区域每边的缩小入口19通过喷管17与总管20连接,总管20与相应的供气管连接,向喷咀提供燃料。总管20分配燃料到阀门21,这样就可以调整和控制孔道中燃料燃烧量。
由于空气与燃料在被总管20送来之前,通常已混合好了,所以外界空气要与燃料孔道外端隔绝。按这种方式,可以完成向几个孔道提供压力和组份均匀的燃料混和物,压力和气态混合物可以预定和选择,以便供给每个孔道的混合物在孔道是完全燃烧。这个将对加热每个孔道以内端墙和与之相邻的玻璃提供热量。此外,从喷咀16喷出的火焰射到伸出的烟道砖23的下底面22,向其下面的玻璃表面提供辐射热。伸出的烟道砖23大致盖住了玻璃槽宽的三分之一。“三分之一”被认为是最大距离了,因为如果再大,中心冷却面积就不够了。看图3和图4,每一个伸出的烟道砖是一对楔形,在断面图的上面有一个切口24。切口24与顶砖26的底面25结合构成空气入口。再参看图4,沿着构成的由绝缘材料如莫来石质材耐火砖构造27的侧面排放槽砖13,此外,砖砌体或构造27被三层片状绝热材料28覆盖。为了迫使热量从侧墙流走,沿着顶砖26的外墙铺设片状的相同材料。
沿着供料通路的边侧装有足够长的大工字樑29,这种工字樑实际上对构成长形供料通路的耐火砖起主要的支撑作用,如图1所示。正是这种工字樑29和横向工字樑12共同支撑整个供料通路,使其比车间地板至少高出10~12英尺。如图1和3所示,在供料通路左端装有单层端板30。端板30这个部件,邻接在玻璃传送系统的温度调节段,用以封闭装有加热器和冷却系统的供料通路的拱面,从而防止了空气侵入供料通路的调节温度段。
如图3和4所示,贯穿每块顶砖26都有一个垂直延伸开口31。开口31拥有沿整个供料通路的中心线向下的排气孔。每个开口31都配有一个活动填塞砖或闸板32。用杠杆33支撑和移动闸板或填塞砖,杠杆33的枢轴装于固定支撑托架35的一端34处。杠杆的另一端与操作臂36连接。为了操作整个杠杆33,操作臂36与机械装置连接,该装置未示出,沿着供料通路全长都设有这种机构以便每个闸板32都能按需要升起或落下。在正常情况下,将用一个螺纹棒37置于这些特定高度上,37拧入调节件38中,38与杠杆33的伸出端相连接。正常操作中,杠杆33和闸板32一般处于固定的位置,只有在供料通路停产或对供料通路进行初加热和温度调节时,操作臂或杠杆36才作调整。
在供料通路拱顶有一个由一对水平延伸的槽钢樑39和40构成的钢架结构。横垮两边樑39和40连有横槽钢41。这些槽钢或樑41支撑着风管42,见图1和2,每个横梁41都支撑一个风管42,风管的下端与总管43相通。每个总管43都具有二个或更多个向内伸展的部分44,它们截面一般为矩形并置于烟道23砖构成的开口端部内。因此可以看到,从风管来的空气将分流向下流经供料通路的两边进入总管43,其后,通过烟道砖23扫过拱砖下表面的低中心位置到排气孔31。按这样方式,无论所选定温度或最佳温度是多少,供料通路的中心线都保持冷却。利用调整闸板32与开口31的相对位置,可以调整冷却空气的体积和控制它的流速。如图1所示,流入风管42的空气来自空气总管45,空气总管45贯穿于整个供料通路,实际上,通过许多支管46把空气总管45与各个风管42连起来。每个支管46都装有一个蝶形阀47,阀的操作臂由臂杆48连接在杠杆33上,而杠杆33又连接并支撑填塞砖或闸板32,当闸板32放下关闭开口31时,蝶形阀47同时也关闭并阻止空气进入供料通路内。这也是很显而易见的,当用螺纹棒37调整杠杆33升高或降下闸板32时,蝶形阀将对应地开或关,这样一来就得到了一个供气和闸板打开两者相配合的系统。按照前面所述的结构,供料通路的运行是使所需要的调整冷空气从供料通路的两侧进入,而不是通过结构上面的耐火部位。冷空气在进入供料通道前先穿过砌体对三方面不利:(1)砌体要无法控制地变冷;(2)冷却空气受热使其冷却效率降低;(3)一些外界空气从砌体的缝隙或在运行中出现的开孔进入供料通道,因此产生附加的非控制冷却。此外,由于烟道砖比玻璃槽的边缘和喷咀多伸出一部分,所以沿着玻璃槽两边有相当多的辐射热被烟道砖下表面反射下来,进到玻璃槽内,一般玻璃槽的两边比中心部位温度要低。由于供料通路的边缘热损耗比现有技术的供料通路要小,因此,从温度控制和温度分布的观点看,供料通路的冷却区域能很好地产生均匀的玻璃,由于沿着边缘的热损失比旧式供料通路所出现的过渡冷却和重加热。
对于本技术领域的普通技术人员来说,以上描写的供料通路的优点是明显的,该工艺的结果就是更好地控制和更均匀地提供熔融玻璃。