JPH08313693A

JPH08313693A - ガラス溶融炉

Info

Publication number: JPH08313693A
Application number: JP11881395A
Authority: JP
Inventors: Junichi Takano; 淳一高野
Original assignee: Ishikawajima Harima Heavy Industries Co Ltd
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 1995-05-17
Filing date: 1995-05-17
Publication date: 1996-11-29

Abstract

(57)【要約】【目的】ガラス溶融炉において、溶融物の上方位置の
発熱量を増大させて、ガラス原料投入時のコールドトッ
プの発生を抑制し、投入物を速やかに溶解する。【構成】溶融槽に収容される溶融物を通電により抵抗
発熱させるための電極を備えるガラス溶融炉であって、
溶融槽の側壁の内面が垂直状態に配され、該側壁の内面
に電極が水平方向に対向状態にかつ対をなす対向面の対
向寸法が上方位置ほど狭められて配される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ガラス溶融炉に係り、
特に、溶融物表面の温度を高める技術に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】ガラス溶融炉にあっては、対向状態の電
極の間に、被加熱物を投入し、被加熱物または溶融物が
導電性を有していることを利用して、電極間に電流を流
して抵抗発熱を生じさせ、被加熱物の溶解を行うように
している。上記被加熱物としては、例えば高レベル放射
性廃棄物（廃液）の固化処理に用いられるガラスが挙げ
られる。

【０００３】図５および図６は、特開平４−１６１８９
６号および特開平４−１６１８９７号に開示されている
溶融炉の従来構造例を示すものである。各図にあって、
符号１は溶融槽、２は側壁、３は電極、４は底部壁、５
は底部電極、６は天井壁、７は原料供給口、８は排出
口、９は流下ノズル、１０は傾斜内壁面、Ｘは溶融物で
ある。

【０００４】このような溶融炉では、一対の電極３の間
あるいは、電極３と底部電極５との間に介在する導電体
である溶融物Ｘに電流を流して、抵抗発熱によって高温
状態を維持するようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ガラス原料
は、原料供給口７の直下近傍に集中的に落とし込まれる
ため、溶融物Ｘの表面近傍は、低温部分や溶解されない
ままの状態となるコールドトップが発生しやすく、その
ため電流分布が不均一となり、ガラス溶融炉の運転効率
が低下する可能性がある。

【０００６】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であって、以下の目的を有するものである。（Ａ）熱の供給方法を工夫して溶融物の温度分布の均一
化を図り、ガラス原料の溶解性を高めること。（Ｂ）溶融物の表面温度を上昇させることにより、ガラ
ス原料の溶解を早めてコールドトップの発生を防止し、
運転効率を向上させること。

【０００７】

【課題を解決するための手段】溶融槽の側壁の内面が垂
直状態に配され、該側壁の内面に水平方向に対向する電
極が配される際に、該電極の対向寸法が上方位置ほど狭
められる設定がなされる。電極における対向面を狭める
手段として、電極の露出面を内側に突出させた凹曲面、
平面状の傾斜面、凸曲面および段付面等が採用される。
溶融物における標準液位は、電極における対向寸法が最
小となる位置の近傍に設定され、望ましくは上述の最小
となる位置よりも若干上方に設定される。

【０００８】

【作用】対向状態の電極間に溶融物が介在していると
き、溶融物に流れる電流の電流密度は、溶融物の温度が
高く、かつ電極の対向寸法が小さいほど大きくなる。し
たがって、電極間隔が狭められている液位近傍の発熱量
が高められて、液位近傍が高温状態に保持され、投入さ
れたガラス原料等を速やかに溶解して、コールドトップ
の発生が抑制される。

【０００９】

【実施例】以下、本発明に係るガラス溶融炉の実施例に
ついて、図面を参照して説明する。

【００１０】〔第１実施例〕該第１実施例にあっては、
ガラス原料を原料供給口７から落とし込むこと、一対の
電極３の間に通電し抵抗発熱によって高温状態を維持す
ること、排出口８から溶融物Ｘの排出を行うこと等の点
で、図５および図６例の技術を踏襲するが、電極３に関
連する箇所にあっては、図１に示す技術が採用される。

【００１１】すなわち、図１に示すように、電極３は、
溶融槽１の側壁２の内面が垂直状態に配される場合に、
垂直状態の側壁２の内面に設けられるとともに、水平方
向に対向状態にかつ対をなす対向面３ａの対向寸法が上
方位置ほど狭められるように配され、電極３の対向面３
ａは、上縁部が内側に突出した凹曲面とされている。

【００１２】このように構成されているガラス溶融炉で
あると、対向状態の電極３の間に溶融物Ｘが介在してい
るとき、溶融物Ｘに流れる電流の電流密度は、電極３の
対向寸法が小さい上方位置ほど大きくなる。したがっ
て、電極３の対向寸法が狭められている箇所の溶融物Ｘ
の発熱量が高められて、その部分の温度上昇が大きくな
る。また、温度が高くなると溶融物Ｘの電気抵抗が小さ
くなることによって電流密度が大きくなるから、対をな
す電極３の対向寸法の狭められている位置の近傍に標準
液位Ｌが設定されていると、標準液位Ｌの近傍を高温状
態に保持して、投入されたガラス原料等を速やかに溶解
して、コールドトップの発生を抑制することができる。

【００１３】〔第２実施例〕図２は、本発明に係るガラ
ス溶融炉の第２実施例を示すもので、電極３の対向面３
ａが、内方に傾けられた状態の傾斜面に形成されてい
る。このように構成されているガラス溶融炉において
は、上記第１実施例と同様の作用・効果を奏することが
できる。

【００１４】〔第３実施例〕図３は、本発明に係るガラ
ス溶融炉の第３実施例を示すもので、電極３の対向面３
ａが、内方に向けて膨らませた凸曲面に形成されてい
る。このように構成されているガラス溶融炉において
は、上記第１実施例と同様の作用・効果を奏することが
できる。

【００１５】〔第４実施例〕図４は、本発明に係るガラ
ス溶融炉の第４実施例を示すもので、電極３の対向面３
ａが、階段状でかつオーバーハング状の段付面に形成さ
れている。このように構成されているガラス溶融炉にお
いては、上記第１実施例と同様の作用・効果を奏するこ
とができる。

【００１６】〔他の実施態様〕本発明は、上記実施例に
限定されるものではなく、次の技術を包含するものであ
る。ａ）対をなす電極３の片方のみを対向方向に突出させる
こと。ｂ）上下方向に分割された電極を使用すること。ｃ）上述の場合において、上方位置の電極の通電電流を
下方位置よりも大きく設定すること。

【００１７】

【発明の効果】本発明に係るガラス溶融炉によれば、以
下の効果を奏する。（１）対をなす電極の対向寸法を上方位置ほど小さくし
ているので、電極の上方位置への電流密度を大きくして
高温状態に保持し、投入されたガラス原料等を速やかに
溶解してコールドトップの発生を抑制し、運転効率を向
上させることができる。（２）電極における対向面を狭める手段として、凹曲
面、傾斜面あるいは凸曲面を採用することにより形成を
容易にして実用性を向上させることができる。（３）溶融物の標準液位を電極における対向寸法の最小
位置の近傍に設定することにより、溶融物の表面におけ
る温度を高め上方への熱放散やガラス原料の投入による
温度低下分を補償して溶融物の温度分布の均一化を図る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るガラス溶融炉の第１実施例を示す
正断面図である。

【図２】本発明に係るガラス溶融炉の第２実施例を示す
一部の記載を簡略化した正断面図である。

【図３】本発明に係るガラス溶融炉の第３実施例を示す
一部の記載を簡略化した正断面図である。

【図４】本発明に係るガラス溶融炉の第４実施例を示す
一部の記載を簡略化した正断面図である。

【図５】ガラス溶融炉の従来例を示す正断面図である。

【図６】図５に示すガラス溶融炉の平断面図である。

【符号の説明】

１溶融槽２側壁３電極３ａ対向面Ｘ溶融物Ｌ標準液位

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】溶融槽（１）に収容される溶融物（Ｘ）
を通電により抵抗発熱させるための電極（３）を備える
ガラス溶融炉であって、溶融槽の側壁（２）の内面が垂直状態に配され、該側壁
の内面に電極が水平方向に対向状態にかつ対をなす対向
面（３ａ）の対向寸法が上方位置ほど狭められて配され
ることを特徴とするガラス溶融炉。
【請求項２】電極（３）の対向面（３ａ）が凹曲面で
あることを特徴とする請求項１記載のガラス溶融炉。
【請求項３】電極（３）の対向面（３ａ）が傾斜面で
あることを特徴とする請求項１記載のガラス溶融炉。
【請求項４】電極（３）の対向面（３ａ）が凸曲面で
あることを特徴とする請求項１記載のガラス溶融炉。
【請求項５】溶融物（Ｘ）の標準液位（Ｌ）は、電極
（３）における対向寸法が最小となる位置の近傍に配さ
れることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記
載のガラス溶融炉。