熔融玻璃及类似物的流量控制装置制造方法及图纸

熔融物如玻璃流量控制装置的改进包括一悬吊支承结构；球阀体中的内通道导引熔融物向下流至支承臂（或多个支承臂）下流的侧面，阀的构件间相互电绝缘以减少电侵蚀，本发明专利技术的优点是避免使用贵金属如铂。（*该技术在2008年保护过期，可自由使用*）

Flow control device for molten glass and analog

Improvement of molten material such as glass flow control device includes a suspension supporting structure; channel ball valve in the guidance of the melt flows down to the support arm (or multiple arm) dirty side valve components are electrically insulated from each other in order to reduce the electric erosion, the advantages of the invention is to avoid the use of precious metals such as platinum.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及熔融材料的流量控制如熔融玻璃从容器中流出。更具体地说，用于将熔融物竖直长容器的底部引出。已知在工艺上有各种方法控制熔融物流量，如玻璃通过重力排放管。许多这类装置是通过加热或冷却排放管来控制材料的粘度。一感应线圈与一排放管相组合就是一典型例子。在某些情况下这些方法可以满意地采用，但在大规模熔融玻璃方面用具有某些缺点。快速流动的玻璃流中的热量(如，每小时处理成百上千公斤级)是如此之大，以致于通过排放管壁传热来明显影响玻璃流的粘度是困难的。另一方面，当提供适度的热交换控制流速时，玻璃粘度对温度的灵敏性亦使得精密地控制流速很困难。已熟知工艺上控制熔融玻璃流量的是物理节流方法(“柱塞”“plungers”)。一典型的柱塞装置包括在熔融容器中的多个结构元件，并与排料口的上端相配合。在高的熔融玻璃容器中，这样的装置就会有麻烦，若没有超常的冷却来保持柱塞轴的刚性是困难的。在美国专利No4，600，426中(史文宁格Schwenninger)提供了一种用控制排放管外部的机械节流装置来控制深容器底部排出的熔融物流量的装置。由一侧伸的臂支承的球形元件构成了节流装置。支承臂有一向下弯的表面以促使熔融物连贯流动。这样的装置是令人满意的，尤其高节流元件是用铂或其合金制造或涂有铂或其合金时更是如此。然而更希望用成本低的材料如钼，钼与熔融玻璃接触是经久耐用的，但钼在高温与含氧气氛下会很快氧化。因此，节流元件的球形部分可由钼制成，因为它由熔融玻璃包围着。而支承臂不能由钼制备，因为它是暴露于大气的。如果臂由冷却方法防护，发现熔融玻璃流就不浸润冷却元件，在支承臂下生成一个长的开口的沟槽。结果造成一通道使空气中的氧与钼质球形部分作用。在本专利技术之前，这一困境使得以便宜材料用于这类装置的企图遭受挫折。本专利技术中，提供了一种装置用于控制熔融玻璃的流量，装置可由比较便宜的材料制成，这种材料不能够经受高温下暴露于大气中。测控装置由一个用经受氧化的材料(如钼)制作的球形元件和一个用冷却液(如水)循环冷却的支承臂构成。为防止在不被浸润的支承臂下形成开放性沟槽，球形件上有一通道，使熔融玻璃从球形件上部液流表面通过球形件，并在支承臂与球形件连接部位正下方流出。流过通道的熔融玻璃充满支承臂下的空隙，并保护球形件不与大气接触。如果支承装置与球形件有多个连接点，那么可提供多个通道。为减小熔融玻璃流被支承装置分散的程度，减小与玻璃相接触的支承件的结构尺寸是本专利技术的另一目的，为此可通过不使用能产生弯曲矩的结构装置降低对支承臂弯曲强度的要求。从而减少支承件的尺寸。没有弯曲矩的支承装置是一悬垂支承，这样，自由悬挂于两接点间的细长部件上的力几乎全是拉伸力。通过基本消除弯曲力和利用金属的相对来说比较大的抗张力，球形件的吊悬支承装置可由相对比较细的向下弓的管构成，球形件吊于下面。在推荐实施方案中，支承管穿过球形件，冷却剂通过该管。由于管子被冷却，所以就不必用耐火金属涂层，可以是不锈钢或类似金属，进一步减少玻璃测控装置的成本。为避免电蚀测控装置，推荐实施方法是使测控装置上下两部分相互电绝缘。在实施中可任选的特点尤为显著，这些实施包括一伸长的结构，如伸向球形测控装置下面的导流装置。附图说明图1是根据本专利技术实施方案中玻璃流量测控装置侧视图。图2是沿图1中Ⅱ-Ⅱ线绘制的测控装置切面图。本专利技术的原理可用于处理各种熔融材料，但这里的详细说明主要涉及专门为处理熔融玻璃的实施装置，本专利技术对熔融玻璃的实施具有特别的优越性。流量控制装置的适用环境可以是工艺流程中的任一部位，在该部位熔融材料垂直地从一工序传输到另一工序。例如图1说明的部位是玻璃精炼容器底部的排出口，正如美国专利No4，600，426(史文宁格Schwenninger)或由G.E.康克勒(Kunkle)，W.M.威尔顿(Welton)和R.L.史文宁格(Schwenninger)于1986年8月7日提交的专利申请系列No894，143中披露的。与本专利技术的流量测控装置相互配合的排出管是一园柱形管，但本专利技术的管口的结构不局限于此。在图1的例子中，排出管是一个穿过陶瓷耐火精炼容器底部11的管子10。管10是由耐熔金属如铂-铑合金制成的。在该实施中，一环形冷却器12环绕着底部开口的下端，管10穿过底部以防熔融玻璃泄漏。可选择地，一加强环13可固定在管11的下端，法兰14从环13伸出以便与相邻的容器结构相连接或与其它合适的支承相连接。熔融料15，如熔融玻璃，向下流经管10。根据本专利技术，流经管10的熔融玻璃流量控制包括与管下端相配合的容器外阻流装置。一种特别有优越性的装置如图所示，把一个流线型逆“泪滴”形元件20支承在管10下面并稍离开管10，以便形成一个环形通道，熔融玻璃从环形通道中流出。元件20被熔融玻璃包围着。通过改变元件20的竖直位置，可改变环形通道的大小，这样就可控制流量。图中所示的另一特征是所希望的，但对本专利技术某些情况不是主要的，这就是从流量控制元件20球形部分下端向下伸到液体22表面附近细长的尾口(tailpiece)，熔融玻璃经比管流入液体22中。尾口21超导流作用以防液流进入液体22时盘绕或弯折。如果管10的底端和液体22表面间矩太小，尾口21可不必要。根据图1和2所示的推荐实施，流量控制元件20用悬吊臂支承着，本实施中，悬吊支承件是一长悬吊臂23，它穿过流量控制元件20的球形部分且两端与刚性支承件(未示出)相连接，该刚性件可垂直调节较理想，也可水平地调节。任何合适的支承结构都可用于承载悬吊臂23的两端，如水平伸展的“U”形钢。理想地，悬吊件是活动的和自由悬吊的，但吊臂23不需要这种结构。本专利技术中理想悬吊件的特点是悬吊臂23是定向的，这样在悬吊元件23中，其此承载的重量几乎仅产生拉伸力，也就是说该力与弯曲力不同它只是沿长度方向的。因此，悬吊臂23可以作得相当细，因为不必考虑抗弯曲。悬吊臂做得细是有优越性的，这样当熔融物围绕流过悬吊臂时熔融物流受到的扰动亦小。金属是适于做悬吊臂的优选材料，因为它在直径小的情况下仍有相当高的拉伸强度，但本专利技术中悬吊臂的定位有某些困难。钢具有高拉伸强度，但不能经受与熔融玻璃接触。铂能经受与玻璃和空气接触，但在高温下没有足够高的拉伸强度。进而，本专利技术的目的是在减少使用昂贵材料，如铂。钼亦不适于做悬吊臂，因为悬吊臂部分与空气接触，在高温下钼会被氧化。用金属管(最好是不锈钢)作悬吊臂可克服这一困难，冷却剂通过(最好是水)管子。管子是空心的，冷却能保持它具有足够强度所以管子的尺寸可以小。采用外径0.25英寸(6mm)的管子已足够。由于管状吊臂23具有刚性因此不能像理想的抛物线型垂吊一样自由悬挂。管子可先弯成抛物线形，但为便于装配大致向下弯曲就足够了。如图2所示，悬吊臂事实上可做成图中如直线段所示形状。由于所使用的材料不会是完全柔性的而形状亦不是严格抛物线形的，这样会在悬吊臂中固有的弯曲力，这些力是很小的，负载的绝大部分像理想悬垂一样由吊臂以拉伸力形式承受。参见图2，该流量控制器20由一普通球形上体部分24和锥形下体部分25构成。正如下文将详细述及的，对于任选的尾嘴的电绝缘，使之成为单独的分隔体是必要的，但若不用该部件，流量控制装置20可做成一个整体件。上体部分24，下体部分25本文档来自技高网...

【技术保护点】
控制熔融物流量的装置有：一能装一定体积熔融物的容器；一个能使熔融物垂直从容器流出喷口（ｏｒｉｆｉｃｅ）；流量控制装置垂直装在喷出口外端下面并可改变它们的接近程度，这样就可改变喷口的开放程度；该装置包括一面对喷口球形装置；一支承臂 横向从球形件中伸出；一通道从球形件顶部穿过球形件到支承臂下面的侧部。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗纳德利舒文宁格，
申请(专利权)人：PPG工业公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]