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。原料顆粒通過與火焰接觸變成細珠,結果,玻璃細珠通過熱氣流從燃燒室的上部帶出。然后,進到旋風器分級和收集。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火焰加熱,從而引起熱能的大量損失,并增加了制造玻璃細珠的費用。
本發(fā)明的目的是提供一個可用經濟的方法進行操作的球化爐。
根據(jù)本發(fā)明,有一個制造玻璃細珠的球化爐,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珠的裝置。其特征為上述加熱室包括一對對置的壁,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,通過至少在一個側壁裝有加熱裝置的加熱室,從而使經過兩壁之間的原料通過熱輻射被加熱。
該爐的操作能比上述傳統(tǒng)球化爐的操作更經濟。當原料送到加熱室的上端時,原料在重力的作用下可向下移動,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了顆粒向下移動。該火焰需要供給可燃氣體和助燃物,而產生的燃燒產物由于其熱量和低密度,在加熱室中超于形成強的上升氣流。加熱室中兩壁之間的適當間距甚至使遠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,因而使生產能力增加、產量提高。
實際使用的壁間距不是決定性的因素,盡管它對獲得好的結果是很重要的。該壁間距也可根據(jù)加熱室的結構來確定,例如,兩壁是平行還是不平行。我們已發(fā)現(xiàn),在本發(fā)明的實施例中,加熱室由平行的壁構成,壁間距為15~30cm,例如20cm,至少在加熱室的部分長度上能得到好的結果。
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,但是壁較寬時在均勻供料方面將會帶來一些問題,均勻供料對均勻處理和獲得均勻的高質量產品是很重要的。我們已發(fā)現(xiàn),壁寬為1m左右時,綜合效果很好。
在本發(fā)明的實施例中,壁板表面有能減少熱玻璃細珠與壁產生粘附趨勢的材料,用炭質(如石墨)或氮化硼材料。在操作過程中,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,也增加了產量。
在本發(fā)明的某些實施例中,提供了制氣裝置,氣流至少沿著一個壁流動,形成邊界層。這是防止顆粒粘附在加熱室壁上的另一個很有效的方法。
在該實施例中,其優(yōu)點是,加熱室至少有一個壁是多孔板,并提供了迫使氣體通過多孔板,形成上述邊界層的裝置。該裝置對形成這樣一個邊界層非常簡單和有效,尤其適用于相對于水平面傾斜一定程度的加熱室,即,傾斜至原料可沿一個壁板滾落下來,因為這種裝置很容易安置并有助于顆粒通過加熱室。
本裝置優(yōu)越性在于保持加熱室內處于非氧化性氣氛。當壁表面為炭質時,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,例如可以是氮氣。此外,為了形成還原性氣氛,也可以輸入氫氣,然而,在這時必須避免形成爆炸性的混合物。