在傳統(tǒng)的球化爐中,顆粒狀原料被送到立式圓筒形燃燒室的底部,在燃燒室里,原料被火焰包圍,并隨之向上升。原料顆粒通過(guò)與火焰接觸變成細(xì)珠,結(jié)果,玻璃細(xì)珠通過(guò)熱氣流從燃燒室的上部帶出。然后,進(jìn)到旋風(fēng)器分級(jí)和收集。該布置需要很高流速的載氣,并且,由于 在燃燒室中載氣必須通過(guò)火焰加熱,從而引起熱能的大量損失,并增加了制造玻璃細(xì)珠的費(fèi)用。
本發(fā)明的目的是提供一個(gè)可用經(jīng)濟(jì)的方法進(jìn)行操作的球化爐。
根據(jù)本發(fā)明,有一個(gè)制造玻璃細(xì)珠的球化爐,它包括一加熱室及其加熱裝置,將顆粒狀原料運(yùn)送到加熱室一端的供料裝置和在加熱室的另一端收集玻璃細(xì)珠的裝置。其特征為上述加熱室包括一對(duì)對(duì)置的壁,兩壁之間距小于其寬度,并且兩壁與水平方向成一角度,因此,加熱室有上端和下端。運(yùn)送原料的供料裝置安置在加熱室的上端。原料在重力作用下,通過(guò)至少在一個(gè)側(cè)壁裝有加熱裝置的加熱室,從而使經(jīng)過(guò)兩壁之間的原料通過(guò)熱輻射被加熱。
該爐的操作能比上述傳統(tǒng)球化爐的操作更經(jīng)濟(jì)。當(dāng)原料送到加熱室的上端時(shí),原料在重力的作用下可向下移動(dòng),從而避免必須加熱大量的載氣流。由于使用與火焰加熱不同的輻射加熱器也促進(jìn)了顆粒向下移動(dòng)。該火焰需要供給可燃?xì)怏w和助燃物,而產(chǎn)生的燃燒產(chǎn)物由于其熱量和低密度,在加熱室中超于形成強(qiáng)的上升氣流。加熱室中兩壁之間的適當(dāng)間距甚至使遠(yuǎn)離壁板的那些原料顆粒也能有效的受熱。隨著壁板寬度的增加,加熱室尺寸變大,因而使生產(chǎn)能力增加、產(chǎn)量提高。
實(shí)際使用的壁間距不是決定性的因素,盡管它對(duì)獲得好的結(jié)果是很重要的。該壁間距也可根據(jù)加熱室的結(jié)構(gòu)來(lái)確定,例如,兩壁是平行還是不平行。我們已發(fā)現(xiàn),在本發(fā)明的實(shí)施例中,加熱室由平行的壁構(gòu)成,壁間距為15~30cm,例如20cm,至少在加熱室的部分長(zhǎng)度上能得到好的結(jié)果。
同樣,壁的寬度也不是決定性的因素,顯然,壁越寬,爐子的能力越大,但是壁較寬時(shí)在均勻供料方面將會(huì)帶來(lái)一些問(wèn)題,均勻供料對(duì)均勻處理和獲得均勻的高質(zhì)量產(chǎn)品是很重要的。我們已發(fā)現(xiàn),壁寬為1m左右時(shí),綜合效果很好。
在本發(fā)明的實(shí)施例中,壁板表面有能減少熱玻璃細(xì)珠與壁產(chǎn)生粘附趨勢(shì)的材料,用炭質(zhì)(如石墨)或氮化硼材料。在操作過(guò)程中,這樣有助于保持爐子的效率,而且,由于可能粘附在加熱室上的顆粒數(shù)量少,也增加了產(chǎn)量。
在本發(fā)明的某些實(shí)施例中,提供了制氣裝置,氣流至少沿著一個(gè)壁流動(dòng),形成邊界層。這是防止顆粒粘附在加熱室壁上的另一個(gè)很有效的方法。
在該實(shí)施例中,其優(yōu)點(diǎn)是,加熱室至少有一個(gè)壁是多孔板,并提供了迫使氣體通過(guò)多孔板,形成上述邊界層的裝置。該裝置對(duì)形成這樣一個(gè)邊界層非常簡(jiǎn)單和有效,尤其適用于相對(duì)于水平面傾斜一定程度的加熱室,即,傾斜至原料可沿一個(gè)壁板滾落下來(lái),因?yàn)檫@種裝置很容易安置并有助于顆粒通過(guò)加熱室。
本裝置優(yōu)越性在于保持加熱室內(nèi)處于非氧化性氣氛。當(dāng)壁表面為炭質(zhì)時(shí),防止表面氧化非常有效。這也有利于提高可能安裝在加熱室里的電阻加熱元件的使用壽命。形成上述邊界層通入的氣體,例如可以是氮?dú)?。此外,為了形成還原性氣氛,也可以輸入氫氣,然而,在這時(shí)必須避免形成爆炸性的混合物。