JPS64329B2 - - Google Patents

Description

請求の範囲 １ (a) 製品出口オリフイスを規定する手段を有
する被溶融製品受領容器、 (b) 前記オリフイス近傍に主電流路を形成する複
数の主電極手段、 (c) 前記オリフイス規定手段への電流路を形成す
る調整用電極手段、および (d) 前記主電極手段に多相電流によつてエネルギ
ーを供与しかつ前記多相電流を前記調整用電極
手段との間で時分割する回路手段、 を含んで成る溶融炉。

２ 前記容器が、前記製品出口オリフイスを含む
上方面を有し該オリフイスを規定するノズルと、
該ノズルを貫通し前記オリフイスより小さい内径
を有する通路と、前記オリフイスを前記通路と結
合する前記上方面の円錐状窪みとを含む請求の範
囲第１項記載の炉。

３ 前記ノズルが前記上面と反対側の下面を含
み、該下面は前記通路への開口部を有し、該開口
部が該下方面の凸状隆起によつて包囲されている
請求の範囲第２項記載の炉。

４ 前記回路手段が前記ノズルを通る前記多相電
流の帰電流路をも提供する請求の範囲第１項記載
の炉。

５ 前記回路手段が前記オリフイスを通過する製
品の温度に応じて前記時分割を変化させる手段を
含む請求の範囲第１項または第４項記載の炉。

６ 前記回路手段が前記オリフイスを通る製品の
流速に応じて前記時分割を変化させる手段を含む
請求の範囲第１項または第４項記載の炉。

７ 前記回路手段が各主電極手段から前記調整用
電極手段にシーケンシヤルに電気的接続を切り換
える請求の範囲第１項または第４項記載の炉。

８ 前記回路手段が前記オリフイスを通過する製
品の温度に応じて前記調整用電極の位置を変化さ
せる手段を含む請求の範囲第１項又は第４項記載
の炉。

９ 前記回路手段が前記オリフイスを通過する製
品の流速に応じて前記調整用電極の位置を変化さ
せる手段を含む請求の範囲第１項又は第４項記載
の炉。

１０ 前記容器が前記オリフイス近傍の溶融製品
の位置を変化させる冷却手段を含む請求の範囲第
１項又は第４項記載の炉。

１１ 前記冷却手段が、前記容器を形成する内側
壁および外側壁と、該容器の該内外両側壁内の選
択的位置を冷却する該内外両側壁内の複数の冷却
媒体流手段とを含む請求の範囲第１０項記載の
炉。

１２ 前記冷却媒体流手段が前記容器の前記内外
両壁内に相互に隣接して垂直に設置されている請
求の範囲第１１項記載の炉。

１３ 前記主電極手段が前記容器内の位置に、隣
接する主電極手段間の前記主電流路の長さを均等
にするように配置された凸形状の導電性表面をそ
れぞれ有する請求の範囲第１項又は第４項記載の
炉。

１４ (a) 上面を有するノズルと該上面にあつて
溶融製品を外へ通過させる製品出口オリフイス
とを有する被溶融製品受領容器、 (b) 前記オリフイスと同一平面において電極間に
主電流路を形成して前記オリフイス近傍の製品
を溶融する第一、第二、および第三の主電極手
段、 (c) 前記容器内において前記主電流路と前記オリ
フイスがある平面に対して両垂直でありかつ前
記オリフイスを通過する線上にあり、該線に沿
つて可動である、導電性平面を有する調整用電
極手段、および (d) 前記主電極手段の夫々から前記調整用電極手
段にシーケンシヤルに電気的接続を切り換える
回路手段、 を含んで成る溶融炉。

１５ 前記回路手段が前記オリフイスを通過する
製品の温度に応じて各主電極の切り換えをコント
ロールする手段を含む請求の範囲第１４項記載の
炉。

１６ 前記回路手段が前記オリフイスを通過する
製品の温度に応じて前記調整用電極の位置を変化
させる手段を含む請求の範囲第１４項記載の炉。

１７ 前記回路手段が前記オリフイスを通過する
製品の流速に応じて各主電極の切り換えをコント
ロールする手段を含む請求の範囲第１４項記載の
炉。

１８ 前記回路手段が前記オリフイスを通過する
製品の流速に応じて前記調整用電極の位置を変化
させる手段を含む請求の範囲第１４項記載の炉。

１９ 前記容器が前記オリフイス近傍の溶融製品
の位置を変化させる冷却手段を含む請求の範囲第
１４項記載の炉。

２０ 前記冷却手段が、前記容器を形成する内側
壁および外側壁と、該容器の該内外両側壁内の選
択的位置を冷却する該内外両側壁内の複数の冷却
媒体流手段とを含む請求の範囲第１９項記載の
炉。

２１ 前記冷却媒体流手段が前記容器の前記内外
両壁内に相互に隣接して垂直に設置されている請
求の範囲第２０項記載の炉。

２２ 前記主電極手段が前記容器内の位置に、隣
接する主電極手段間の前記主電流路の長さを均等
にするように配置された凸形状の導電性表面をそ
れぞれ有する請求の範囲第１４項記載の炉。

２３ 製品出口オリフイスを規定するノズルと、
該オリフイス近傍に主電流路を形成する複数の主
電極と、可動電極とを有する容器内の製品の溶融
を調整する方法であつて、 (a) 前記主電極に前記オリフイス近傍の溶融製品
の溜まりを維持するのに十分な多相電流による
エネルギーを供与し、 (b) 前記可動電極を前記主電極のいずれよりも前
記オリフイスの近くへ位置せしめ、そして (c) 各主電極から前記可動電極にシーケンシヤル
に電気的接続を切り換える、 工程を含む方法。

２４ 前記オリフイスを通過する製品の温度に従
つて各主電極の切り換えを調整する工程を更に含
む請求の範囲第２３項記載の方法。

２５ 前記オリフイスを通過する製品の温度に応
じて前記可動電極の位置を変化させる工程を更に
含む請求の範囲第２３項または第２４項記載の方
法。

２６ 前記オリフイスを通過する製品の流速に従
つて各主電極の切り換えを調整する工程を更に含
む請求の範囲第２３項記載の方法。

２７ 前記オリフイスを通る製品の流速に応じて
前記可動電極の位置を調整する工程を更に含む請
求の範囲第２３項または第２６項記載の方法。

２８ 前記可動電極を前記オリフイス近傍へ移動
し、前記ノズル内の固化製品を溶融するのに十分
な電流を前記可動電極および前記ノズルの間に適
用することによつて前記ノズルのオリフイス内の
固化製品を溶融する工程を更に含む請求の範囲第
２３項記載の方法。

２９ 前記可動電極を前記オリフイスの近傍から
引き離すことによつて前記オリフイスを通る溶融
製品の流れを停止する工程を更に含む請求の範囲
第２３項記載の方法。

３０ 前記ノズル近傍に冷却媒体流を提供する工
程を更に含む請求の範囲第２９項記載の方法。

発明の背景 １ 発明の分野 本発明はフライアツシユから鉱物綿を製造する
のに適した高温電気炉に関する。

鉱物綿は、典型的には、流体のジエツトまたは
流れを利用して溶融岩石等、例えば石炭灰分の細
流を吹送して（blowing）製造される、細繊維
「綿状」材料である。ジエツト流の作用は鉱物細
流を吹送して細繊維材料とし、その材料は繊維が
床に到着する以前に硬化する。

製造プロセスではフライアツシユが臨界温度お
よび流動速度許容範囲内で溶融および流動
（pour）することが必要である。例えば、フライ
アツシユは典型的には2765〓（1518℃）付近で溶
融および流動する。しかしながら、この温度では
フライアツシユはガム状である。一方2875〓
（1579℃）ではフライアツシユは水のように流動
する。さらに、得られる繊維の径は溶融フライア
ツシユの温度に高く依存する。従つて、鉱物綿を
製造するためにフライアツシユを溶融するすべて
の炉は大量のフライアツシユを連続的に処理（数
週間に至つて40000ポンド／時（18140Kg／時）の
オーダー）しながらフライアツシユの温度を精確
な許容範囲、即ち５〜10℃のオーダーで調整でき
る能力を持つことが不可欠である。

２ 従来技術の説明 過去において、フライアツシユを溶融して鉱物
綿を製造するのに電気炉を利用する試みはあつ
た。例えば、Hartwigに付与された米国特許第
2817695号は鉱物綿のような耐火材料の溶融用電
気炉および電極構造を開示する。Hartwigは３個
の主電極を一平面内に相互に120゜の角度間隔で配
列して用いる。３個の電極を中心点において主電
極を平面に垂直な線に沿つてノズル集合体を可動
的に設置する。ノズル集合体はノズル支持集合体
中の冷却流で酸化温度以下に冷却する。

Hartwigは精確な温度調整を行なう必要を認識
し、ノズル集合体を通過する溶融製品の温度測定
に従つてノズルに熱を供給しそしてノズル集合体
を冷却してその調整を遂行することを試みてい
る。Hartwigは必要な温度調整を遂行する一つの
方法としてノズルと主電極から選んだ１個の電極
との間に電圧を印加してノズルの位置において溶
融製品を抵抗加熱することを提案している。しか
しながら、ノズル集合体を適当に配置した後ノズ
ルへの補助電力を与え始めるスタート時点を除い
て、Hartwigは提案されたノズル近傍の溶融製品
の抵抗加熱をいかに遂行すべきかを何も教示して
いない。その代り、Hartwigはノズル集合体中の
冷却媒体通路の構造に力を集合している。

Le Clerc deBussyに付与された米国特許第
3147328号は、一平面内に120゜の角度間隔で配列
された３個の主電極；主電極の平面に垂直でかつ
３個の主電極の中心を通過する線に沿つて配置さ
れ、かつ溶融ガラスが通つて容器外へ出る通路を
有する第一の導電性円板；３個の主電極の平面の
上方に配置されかつ第一の円板内の通路開口部近
傍に可動的に配置された複数の補助始動用電極；
及び、第一の円板の前記の線に沿つて可動的に配
置されて、第一および第二の円板の間に主電極の
中位の面と実質的に同じ平面にあるスロツトを形
成する第二の円板；を含んで成るガラス製造電気
炉を開示する。

分離された位置に第二の円板を持つLe Clerc
deBussyの装置の操作では、始動用電極を第一の
円板内の通路開口部近傍にお互いから３cm一緒に
移動し、電気エネルギーを供給して第一の円板近
傍のガラスを溶融する。始動用電極の間のガラス
は吹き管でも加熱される。ガラスが溶融し始める
と始動用電極は引き離し、主電極にエネルギーを
供給する。第一の円板近傍のガラスが液体状態の
とき、第二の円板を第一の円板の上方位置に持つ
て行きやはり電気エネルギーを供給する。

Le Clerc deBussyに依れば、通常の操作の過
程では、主電極中の電流の大部分は主電極からガ
ラスを通り、ガラスから２枚の円板へ、次いでガ
ラスへ、そして最後にもう一つの主電極にれる。
Le Clerc deBussyの電気回路図は、主電極を三
相電流源にてエネルギー供給することを示し、第
一および第二の円板を三相主電源から導出した単
相電流にてエネルギー供給することを示してい
る。

Le Clerc deBussyは溶融ガラスの最も高温の
領域は２枚の円板と主電極の間に創出されること
を認めている。しかしながら、Le Clerc
deBussyの電気的および機械的構成では、大量の
鉱物綿の製造プロセスに必要であるような大量の
フライアツシユ溶融物を与えるのに十分であるよ
うな通路近傍の温度調整を提供しない。その代
り、Le Clerc deBussyに依れば、小さなガラス
細流だけが、２枚の円板の間のスリツトを通つて
引き出され、第一および下方の円板の通路を通つ
て吸引される。

やはりLe Clerc deBussyに付与された米国特
許第3876817号及び同第3659029号並びに
Faulkner他に付与された米国特許第3983309号に
その他の電気炉が提示されている。しかしなが
ら、これらの特許はどれも大規模のフライアツシ
ユ溶融を遂行するために必要な量で温度調整を可
能にする炉構成あるいは操作方法を教示していな
い。

従つて、大量のフライアツシユから鉱物綿を実
際に製造し得る炉および操作方法を提供すること
が本発明の目的の一つである。

本発明のもう一つの目的は、大量のフライアツ
シユを多相電流を用いて鉱物綿に変造することを
許容する炉および操作方法を提供することであ
る。

本発明のさらにもう一つの目的は、溶融容器の
出口オリフイスで大量のフライアツシユを直ちに
精確な温度に上昇することを許容し、又そのオリ
フイスを通るフライアツシユの温度調整された流
れで大量の鉱物綿を製造するのを許容するため
に、溶融容器の出口オリフイスにおいて精確に調
整された温度で大量の熱を電気的に発生すること
が可能な電気炉および方法を提供することにあ
る。

本発明のその他の目的および利点は、一部は以
下の説明中に記載されており、一部はその説明か
ら明らかであるかまたは本発明の実施によつて明
らかになるであろう。本発明の目的及び利点は添
付請求の範囲に特別に摘出された手段及び組み合
わせによつて実現され、又得られる。

発明の概要 以上の目的を達成するために、本明細書に具体
化されかつ広く述べられている本発明の目的に従
つて、(a)製品出口オリフイスを規定する手段有
し、溶融すべき製品を受領する容器、(b)オリフイ
ス近傍に主電流路を形成する複数の主電極、(c)オ
リフイス規定手段への電流路を形成する調整用電
極手段、および(d)多相電流で主電極にエネルギー
を供給しかつコントロール電極との間で多相電流
を時分割する回路手段、とを有して成る溶融炉が
提供される。

容器が、製品出口オリフイスを規定するオリフ
イスを上方面に有するノズルと、ノズルを貫通し
オリフイスより小さい内径を有する通路と、オリ
フイスを通路と結合する上方面の円錐状窪みとを
含むことが好ましい。ノズルは通路への開口部
（開口部は下方面の凸状隆起で包囲されている）
を有する上方面と反対側の下方面を更に含むこと
が好ましい。主電極にエネルギーを供給しかつ調
整用電極との間で多相電流を時分割する回路もノ
ズルを通る多相電流用の帰路を提供することも同
様に好ましい。

より狭い意味において本発明は、(a)被溶融製品
受領容器、この容器はその下方部にノズルを有
し、ノズルは上方面と、溶融製品が容器外へ通り
過ぎる上方面内の製品出口オリフイスとを有す
る、(b)オリフイス近傍の製品を加熱するために電
極間に主電流路を形成する第一、第二および第三
の主電極、主電流路およびオリフイスは同一平面
内にある、(c)容器内の前記平面と垂直でかつオリ
フイスを通過する線上に位置し、その線に沿つて
移動可能な導電性表面を有する調整用電極、およ
び(d)各主電極から調整用電極に電気的接続をシー
ケンシヤルに切り換える回路、とを含んで成る溶
融炉を考慮する。

各主電極から調整用電極に電気的接続をシーケ
ンシヤルに切り換える上記回路が、オリフイスを
通過する製品の温度に応じて、そして（または）
オリフイスを通る製品の流速に応じて、各主電極
からの切り換えを調整する能力を有することが好
ましい。その回路がオリフイスを通過する製品温
度に応じ、そして（または）オリフイスを通る製
品の流速に応じて、調整用電極の位置を変更する
能力をも有することも同様に好ましい。

本発明による炉は、好ましい態様において、オ
リフイス近傍の溶融製品の位置を変化させる能力
を有する。この能力は、容器を形成する内側およ
び外側の側壁を設け、容器の内外両側壁内に容器
の選択的部分を冷却するための複数の流体流通路
を設けることによつて好ましく達成される。これ
らの流体流通路は容器の側壁にお互いに隣り合つ
て垂直に設置する。従つて、流体流通路を通る冷
却媒体流の速度を選択的に調整すればオリフイス
近傍の溶媒製品の位置を変更させうる。

本発明の範囲内には、製品出口オリフイスを規
定（形成）するノズルと、オリフイス近傍の主電
流路を形成する複数の主電極と、可動電極とを有
する容器内で、製品の溶融を調整する方法であつ
て、(a)オリフイス近傍に溶融製品の溜りを維持す
るのに十分な多相電流のエネルギーを主電極に提
供し、(b)可動電極を主電極のいずれよりもオリフ
イスの近くに位置させ、(c)各主電極から可動電極
に電気的接続をシーケンシヤルに切り換える工程
を含む方法を提供することも含まれる。

上記の方法は、オリフイスを通過する製品の温
度に従つて各主電極からの電気的接続の切り換え
を調整する工程、オリフイスを通過する製品の温
度に応じて可動電極の位置を変化させる工程、オ
リフイスを通る製品の流速に従つて各主電極から
の電気的接続の切り換えを調整する工程、そして
（または）オリフイスを通る製品の流速に応じて
可動電極の位置を調整する工程を含むことが同様
に好ましい。

本発明の方法は、更に、可動電極をオリフイス
近傍に移動しそして可動電極とノズル間にオリフ
イス内の固化製品を溶融するのに十分な電流を供
給することによつて、ノズルのオリフイス内の固
化した製品を溶解する工程を含むことも同様に好
ましい。更に本方法は、可動電極をオリフイスの
近傍から引き出すことによつてオリフイスを通る
溶融製品の流れを停止する工程を含むことが好ま
しい。溶融製品の流れを停止する工程はノズル近
傍の冷却媒体流を増加する工程を同様に含む。

【図面の簡単な説明】

本明細書に結合されてその一部分を成す添加図
面は本発明の好ましい態様を示し、上記の本発明
の一般的説明および下記の好ましい態様の詳細な
記載と共に本発明の原理の解明に寄与する。

第１図は本発明の教示のための溶融炉を概略的
に示し、 第２図は本発明の教示のためのノズルとノズル
支持体の横断面図であり、 第３図は本発明の教示に依る主電極の位置を概
略的に示す上面図であり、 第４Ａおよび４Ｂ図は本発明の教示のための容
器の縦断面および上面図であり、 第５Ａ，５Ｂおよび５Ｃ図は本発明の教示に依
る主電極の上面図、端面図および側面図であり、 第６図は本発明の教示に依る調整用電極の側面
図であり、 第７図は本発明の教示のための調整用電極の電
気図である。

上記の一般的説明および下記の詳細な説明は包
括的な発明の単なる説明であり、本発明の付加的
態様、利点、そして特定化は当業者にとつて本発
明の思想および範囲を逸脱することなく容易に提
出されるものである。

好ましい態様の説明 添付図面に描かれているような本発明の好まし
い態様を以下参照する。

第１図はフライアツシユのような溶融されるべ
き製品１２を受領する容器１０を概略的に示す。
フライアツシユは容器の頂部の開口部１４を通し
て容器１０内に導入される。第二の開口部または
製品出口オリフイス１６は容器の底部近くに位置
して溶融製品が容器から出るのを許容する。更に
詳述すると、オリフイス１６はノズル１８内に形
成され、このノズルは更にノズル集合体２０に取
り付けられる。冷却機構２２がノズル支持体２０
内に設置され、ノズル冷却媒体用弁２４によつて
調整される。第１、第２、および第３の主電極２
６，２８，３０が容器１０内にオリフイス１６を
包囲して位置することが図示されている。

容器１０、ノズル１８、ノズル支持体２０、そ
して主電極２６，２８，３０の更に詳しい説明を
第２〜５図に関連して以下に述べる。

第２図はノズル１８およびノズル支持体２０の
横断面図を示す。詳述すると、ノズル１８は、約
4700〓（2593℃）までの溶融製品への暴露に耐え
得るモリブデンで好ましくは作成した中空円筒体
４０を含む。オリフイス１８近傍の溶融製品の温
度が約4700〓（2593℃）を越えることを意図する
ときは、オリフイス１８をグラフアイトで作製し
てもよい。円筒体４０の頂部はやはりモリブデン
製の栓体４２で閉鎖する。円筒体４０および栓体
４２は一体構造物であることが好ましい。栓体４
２はオリフイス１６を含む上面４４を有する。通
路４６が栓体４２を通過し、その通路はオリフイ
ス１６の直径より小さい内径を有しかつ円筒体４
０の内側まで栓体４２を貫通している。上面４２
の円錐状窪み４８はオリフイス１６を通路４６と
結合する。

ノズル１８の栓体４２は、更に上面４４と反対
側に通路４６への開口部５２を有する下面５０を
含んでいる。開口部５２は下面５０の凸状隆起５
４によつて包囲されている。

通路４６の径は溶融フライアツシユの流速
40000ポンド／時に調和して2.5インチのオーダー
であることが好ましい。通路４６の長さは通路４
６の径の６倍の大きさであることが好ましい。通
路４６の長い長さと円錐状窪み４８が作り出す上
向き角度が、溶融製品の細流をノズル１８を通る
製品流として安定にする。下面５０の凸状隆起５
４は溶融材料がノズル１８から出るときノズル支
持体２０の側方にはね飛んだりまたは枝分れ
（wicking）するのを防止する。

ノズル支持体２０は銅、ステンレス鋼、または
黒色鉄で作成することが好ましい。支持体２０は
外側円錐壁６０と内側円錐壁６２とを含み、それ
らの間に水密の画室６４を形成する。管６６が画
室６４内に延在し、ノズル１８近傍の端部で終端
する。第二の管７０が画室６４内に延在し、ノズ
ル支持体２０の下部近い端部７２で終端する。従
つて、水のような冷却媒体が管６６を通つて画室
６４に入り、管７２を通つて画室６４を出ること
ができる。ノズル１８は、支持体２０の上方端へ
のネジ７４で、電気的接触状態および熱伝導接触
状態に取り付けられ、従つて支持体２０の温度に
依存して冷却される。

ノズル支持体２０は容器１０の底部に支持体８
０で取り付ける。支持体８０は支持体２０の下方
端を受理する寸法の環状通路８２を含む。通路８
２は高級アルミナNo.22の絶縁用セメント８４で充
填してノズル１８及び支持体２０の電気的一体物
と容器１０の壁との間の電気的絶縁を維持する。
容器１０の底部の開口部９０は溶融製品がノズル
支持体２０の内側から底部８０の開口部８６を通
つて容器の外側へ通るのを許容する。

ノズル１８を酸化から保護するためにノズル支
持体２０の内側に窒素のような不活性ガスを流し
てもよい。特に、環状スプレー弁９２を支持体２
０の内側周辺部に配置しノズル１８の方向に窒素
を放出する開口部９４を持たしてもよい。スプレ
ーノズル８４に窒素を送るために供給管９６を設
ける。

第４Ａ図および４Ｂ図は、容器１０の外側壁１
００および内側壁１０２を有する容器１０の好ま
しい態様を示す。遮蔽板１０４，１０６，１０
８，１１０が容器１０の側部に垂直に存在し、内
外側壁１１０，１１２の間の開口部を４つに分離
された流体密な画室１１２，１１４，１１６，１
１８に分割する。各画室１１２〜１１８はそれ自
身の入口１２０およびそれ自身の出口１２２を有
する。容器冷却媒体用弁１２４は入口１２０への
冷却媒体の流れを調整する。こうして各々の画室
１１２〜１１８は容器１０の側壁内にお互いに隣
接して縦方向に延在し、弁１２４の個別操作を通
して、各画室は容器１０の特定の縦四分円部分を
冷却する手段を提供する。

第４Ａ図で、開口部１２６が容器１０の側面に
示されているが、これを通して主電極２６，２８
または３０のうち１本を受理する。

第５Ａ〜５Ｃ図は主電極２６，２８，３０の好
ましい態様を描く。主電極はそれぞれモリブデン
またはグラフアイト製のフアン形先端片１５０を
含む。先端片１５０は電極集合体１５２で支持さ
れ、それはステンレス鋼、銅または黒色鉄で作製
された重量壁の中空管１５４を含む。先端片１５
０は円柱状部分１５６を有し、それは管１５４の
第一の端部内に挿入され、管１５４でその場にし
つかりと保持される。管１５４の内側の残部１６
０は中空である。流体入口管１６２は管１５４の
先端片１５０の反対側の末端部１６４から内側部
分１６０に延在する。流体入口管１６２は先端片
１５０の円柱状部分１５６の端初近傍で終端す
る。管キヤツプ１６６は管１５４の内側への管１
６２の挿入を許容し、管１５４の末端部１６４を
密封する。出口管１６８をキヤツプ１６６近傍に
管１５４の側壁を通して挿入し、管１６２を通し
て内側スペース１６０に導入される冷却媒体用の
出口を設置する。

圧力弁１７０も管１５４の壁を通して内部通路
１６０と連通して、少しでも細流ポケツトが電極
内部に形成される場合には解放逃げ道を与える。

絶縁ブロツク１７２は管１５４を包囲し、主電
極を容器に電気絶縁的に取り付けることを許容す
る。

第２図と第３図から最も良く見ることができる
ように主電極２６，２８，３０は製品出口オリフ
イス１６を規定するノズル１８の部分の近傍に主
電流路が形成されるように配置する。好ましく
は、電極２６，２８，３０の導電性表面１８２は
凸状をなし、隣接する主電極２６，２８，３０間
の主電流路１８０の長さを等しくするように配置
する。

第２図に最もよく見られるように、主電極の先
端片１５０の底面１８４はオリフイス１６が形成
されたノズル１８の上面４４と一般的には同一平
面内に存在する。こうして、主電極２６，２８，
３０間の主電流路１８０も上面４４と実質的に同
一平面内に存在する。電極２６，２８，３０のこ
の配置は溶融製品の溜りがオリフイス１６のすぐ
上に存在することを保証するのを助ける。

本発明に依れば、製品出口オリフイスを規定す
る手段への電流路を形成する調整用電極手段が提
供される。例えば、第１図に示されているよう
に、ノズル１６の通路４６と同軸の軸心を有する
調整用電極２００が設けられる。調整用電極２０
０は、その長軸に沿つて、第１図ではモーター２
０２で略示されているモーター、液圧昇降器、そ
の他のコントロール機構で可動的に取り付けられ
る。

調整用電極２００の好ましい態様の更に詳しい
図で第６図に示す。第６図に示されるように、固
体円筒状電極片（先端片）２０４を電極２００の
一端に設置する。先端片２０４は先端片２０４が
被らなければならない浴の温度に依存してモリブ
デンまたはグラフアイトで作成することが好まし
い。中空支持管２０６で電極２０４を所望の位置
に保持する。植込ボルト２０８を支持管２０６の
一端に設置して先端片２０４を支持管２０６取り
付ける。導電性管キヤツプ２１０を先端片２０４
から出力管２０６の反対側端に設置する。植込ボ
ルト２０８と管キヤツプ２１０の間の支持管２０
６の内側は中空液体密の通路２１２を成す。冷却
媒体入口管２１４を管２０６の壁を通して挿入
し、内部通路２１２のコネクタ２０８近くで終端
する。出口路を内部通路２１２から管キヤツプ２
１０の長軸と同軸に配置した出口管２１６を通し
て設ける。電気的コネクタ２１８を管キヤツプ２
１０に結合して電極２００との電気的接続を行な
う。

更に本発明に依れば、主電極手段に多相電流を
流して活性化しかつ多相電流を調整用電極手段と
の間で時分割する回路手段が設けられる。

第１図に図示されているように、配線３０２，
３０４，３０６を介してそれぞれ主電極２６，２
８，３０に三相電流を供給する調整用回路３００
が設けられる。配線３０８は調整用回路３００と
調整用電極２００を電気的に接続する。第７図に
関連して更に詳しく説明されるように、調整用回
路３００は配線３０２，３０４，３０６を介して
供給される多相電流を配線３０８を介する調整用
電極２００との間で時分割するように作動する。
更に詳しく言うと、調整用回路３００は主電極２
６，２８，３０の各々から調整用電極２００に電
気的接続をシーケンシヤルに切り換えるように作
動する。そのように切り換えられると、主電極２
６，２８または３０に向けられていた電流はそれ
に代つて調整用電極２００を通つて流れる。これ
は電気的にアンバランスな負荷をつくり出し、そ
れが調整用電極２００からノズル１８への付加的
電流路を発生させる。この付加的電流路を通る電
流の調整はオリフイス１６近傍の製品の温度を精
確に規制する手段となる。１個の主電極２６，２
８または３０から調整用電極２００に切り換える
時間が長ければ長いほど、オリフイス１６近傍の
付加的電流路を流れる電流の量がより増大する。

好ましくは、調整用回路３００で行なわれる時
分割の内容（時間長）はオリフイス１６を通過す
る製品の温度に依存させる。又、オリフイス１６
を通過する製品の温度は容器１０の開口部９０の
下方に位置する温度センサ３２０で測定する。温
度センサ３２０は、例えば「Williamson温度コ
ントロール」の名で市販されている装置を含んで
成る。温度センサ３２０の出力は配線３２２で調
整用回路３００の入力に接続される。

同様に、調整用電極２００による時分割の内容
（長さ）がオリフイス１６を通る製品の流速に依
存して変化してもよい。オリフイス１６を通る製
品の流速を測定するために、１個または２個以上
のロードセル３２６で容器１０の重量を連続的に
測定し、その重量を示す信号を配線３２８でコン
トロール回路３００に送る。従つて、配線３２８
上の信号はオリフイス１６を通る製品の流速を指
示する。

調整用電極２００の先端の導電性表面２２０と
オリフイス１６の間の物理的距離もオリフイス１
６近傍の電流量に関係する。導電性表面２２０が
オリフイス１６に近ければ近いほど、所要量の電
流によるオリフイス１６近傍の製品の温度増加は
より大きい。導電性表面２２０とオリフイス１６
の間の距離は配線３２４を介してモータ２０２に
導かれたコントロール回路３００からの出力信号
でコントロールする。

従つて、コントロールユニツト３００は、温度
センサ３２０で測定されるオリフイス１８を通過
する製品の温度の関数として、そして（または）
ロードセル３２６の操作で測定されるオリフイス
１６を通る製品の流量の関数として、調整用電極
２００の導電性表面２２０の位置をコントロール
する。

コントロールユニツト３００の概略図を第７図
に示す。第７図に示されるように、多相電源４０
０が三角結線多相変圧器４０２に接続されてい
る。電源変圧器４０２の二次側４０４，４０６，
４０８はＹ結線されている。二次側４０４，４０
６，４０８のＹ結線の共通点４０９は配線４１０
でノズル１８と接続され、調整用電極２００を流
れる電流の帰電流路を提供する。可変切換えタツ
プ４１２，４１４，４１６はそれぞれスイツチ４
１８，４２０，４２２を介して主電極２６，２
８，３０に接続される。スイツチ４１８，４２
０，４２２がポジシヨンＡにあると二次側４０
４，４０６，４０８はそれぞれ主電極２６，２
８，３０と接続される。スイツチ４１８，４２
０，４２２は双投形、単極形スイツチであるよう
に図示されているが、それらは実際には
Hallman Model No.PA−１のような高電力
SCRスイツチ回路の一部をなし、それはそれぞ
れ配線４２６，４２８，４３０を介しコントロー
ルユニツト４２４でつくり出される信号に依存し
て開閉してもよい。

スイツチ４１８，４２０，４２２は第７図に示
されるように第２のポジシヨンＢを有し、そこに
おいてこれらのスイツチはそれぞれ二次側４０
４，４０６，４０８を配線３０８を介して調整用
電極２００に接続している。こうして、各スイツ
チ４１８，４２０，４２２は主電極２６，２８，
３０のそれぞれを調整用電極２００と電気的に切
り換えあるいは置き換えることが可能である。好
ましくは、スイツチ４１８，４２０，４２２はポ
ジシヨンＡからポジシヨンＢへシーケンス的に移
動し、二次側４０４，４０６，４０８に現われる
電流の零交差点（zero crossover points）でポ
ジシヨンＡに戻る。これらの交差点は二次側４０
２，４０６，４０８のそれぞれと電気的に接続さ
れた交錯点センサ４３２，４３４，４３６で測定
する。

切り換えは、温度センサ３２０で検出する所望
の温度および（または）ロードセル３２６で検出
する所望の流速を維持するために調整用電極２０
０に配送する必要がある電流量に依存して、単一
サイクルまたは数サイクルの長さで終了する。追
加の電流が必要な場合にはスイツチ４１８，４２
０，４２２による切り換え量をコントロールユニ
ツトで増加する。ロードセル３２６および温度セ
ンサ３２０からの入力がより少ない電流が必要で
あることを指示する場合にはスイツチ４１８，４
２０，４２２による切り換え量は減少する。

オリフイス１６近傍の温度の追加的調整がモー
ター２０２の操作で与えられる。オリフイス１６
近傍で温度の増加が必要な場合には、モーター２
０２を配線３２４を介してコントロールユニツト
４２４からの信号で操作して調整用電極２００の
表面２２０をオリフイス１６の近くへ移動し、逆
に、より低い温度が必要な場合には表面２２０を
より遠くへ移動する。

コントロールユニツト４２４は配線４４２でノ
ズル冷却媒体用弁２４そして配線４４４で容器冷
却媒体用弁と接続する。前に述べたように、ノズ
ル冷却媒体用弁２４はノズル支持装置２０の冷却
機構２２を通る冷却媒体の流れを調整する。より
詳しく述べると、弁２４は第２図の管６６および
７０を通る流体の流れを調整する。容器冷却媒体
用弁１２４は第４Ａ，４Ｂ図に図示されており、
容器１０の画室１１２，１１４，１１６に受け入
れられる冷却媒体の流れを調整する。後で述べる
ように、ノズル冷却媒体用弁２４の操作はオリフ
イス１６内の製品を選択的に凍結してノズル１８
を通る製品の流れを閉鎖し、停止することを許容
し、又容器冷却媒体用弁１２４の操作はオリフイ
ス１６近傍の溶融製品の溜まりを選択的に位置決
めするのを助ける。

操作において、溶融すべき製品、好ましくはフ
ライアツシユと普通称される鉱物を、容器１０内
に、オリフイス１６、主電極２６，２８，３０、
および調整用電極２００を覆つてしまうのに十分
な量開口部１４を通して導入する。溶融プロセス
を始めるために調整用電極２００を下方導電性表
面がノズル１８の上端面４４の直く近くであるが
接触しない位置に移動する。

その後電気エネルギーを二次側４０４，４０
６，４０８を通して主電極２６，２８，３０に供
給する。加えて、スイツチ４１８，４２０，４２
２を操作して主電極２６，２８，３０へ供給され
る電流を調整用電極２００との間で時分割する。
この時分割の内容（長さ）は調整用電極２００の
下面２２０とノズル１８の上面４４の間の温度が
オリフイス１６近傍の製品を溶融するのに十分に
なるまで増加する。溶融工程が続いているときに
は、ノズル冷却媒体用弁２４を開放して、ノズル
支持体２０の管６６，７０を通る冷却媒体流を十
分に供給し、オリフイス１６近傍の溶融製品の溜
まりがノズル支持装置２０と接触するに至らない
ことを確保する。

オリフイス１６近傍の溜りが成長すると、調整
用電極２００の導電性表面をモーター２０２の操
作でノズル１８の表面４４から引き上げ、そして
調整用電極２００にで時分割される時間の長さを
スイツチ４１８，４２０，４２２の操作で減少し
てよい。

溶融製品の溜まりが最終的に主電極２６，２
８，３０の導電性表面に到達すると、調整用電極
２００の操作を一時的に中止し、導電性表面２２
０をノズル１８の表面４４から更に遠くへさえ移
動してもよい。導電性の溜りが主電極２６，２
８，３０の導電性表面１８２に達した場合、主電
極間の低い電流で溶融状態の溜りを維持すること
ができる。流出操作が始まるのが望ましくない場
合には、ノズル調整バルブ２４を更に開放してノ
ズル支持装置２０の冷却を強め、それによつてノ
ズル１８の通路４６内の溶融製品を固化してノズ
ル１８を塞ぎ、溶融した溜りからノズル１８を通
る製品の追加の流れを禁止する。

その後、調整用電極２００をその導電性表面２
２０が再びノズル１８の上面４４の直ぐ近くでは
あるが接触しない位置に来るまでノズル１８に向
つて逆に移動することによつて流出操作を開始す
ることができる。それから、時分割操作を開始
し、二次側４０４，４０６，４０８からの電流の
調整用電極２００による時分割で、調整用電極２
００とノズル１８間の電流の強さがノズル１８の
通路４６内に形成されていた閉塞物を溶融するの
に十分にする。その後、調整用電極２００の導電
性表面２２０をノズル１８の上面４４から再び一
度元に、しかし好ましくはどの主電極２６，２８
または３０よりもオリフイス１６に明白に近い位
置に、移動する。例えば、通路４６が約2.5イン
チの内径を有していれば、通路４６内で固化した
製品の溶融を遂行するために導電性表面２２０を
上面４４の上方0.5インチのオーダーの位置に配
置することが理想的であり、その後、所望の流動
速度、溶融すべき製品の伝導度、二次側４０４，
４０６，４０８で供給される電流量、およびスイ
ツチ４１８，４２０，４２２で与えられる時分割
の内容（時間）に依存して、表面４４の上方0.5
〜３インチのいずれかの位置に配置することが好
ましい。

ロードセル３２６による測定は容器１０および
製品１２の重量を連続的に指示する。既知の一定
量例えば40000ポンド毎時の製品を連続的に容器
１０に加えれば、オリフイス１６を通る製品の流
速が40000ポンド毎時より小さいと、ロードセル
３２６の読みが増加するのですぐわかり、又
40000ポンド毎時より大きい流速はロードセル３
２６によつて容器１０と製品１２の全重量の減少
として指示されよう。コントロール回路３００
は、ロードセル３２６が流動速度が増加しなけれ
ばならないことを指示した場合には、調整用電極
２００で時分割される時間の長さを増加するかそ
して（または）調整用電極２００の導電性表面２
００とオリフイス１６の間の距離を減少するかす
るように設定されなければならない。ロードセル
３２６が流動速度が減少しなければならないこと
を指示する場合には逆の操作がコントロール回路
３００によつて起こされなければならない。

同様に、オリフイス１６を通過する溶融製品の
温度は温度センサ３２６で検出され、そしてコン
トロール回路３００の操作をコントロールするの
に用いられる。

更に、容器１０の画室１１２，１１４，１１
６，１１８を通過する冷却媒体の温度を連続的に
検出して電極２６，２８，３０で形成される溶融
溜りの位置を測定してもよい。例えば、容器１１
８の極めて左側の画室１１４に存在する冷却媒体
の温度が容器１０の右側の画室１１８に存在する
冷却媒体より暖かいとすれば、これは溶融製品の
溜まりがオリフイス１６に直接に心出しされずに
左へ偏移していることを意味する。溶融製品の溜
まりの位置の偏移を調整するために、溶融冷却用
弁４２６を容器１０の左側四分円部分を通る冷却
媒体の相対温度が増加するように再設定し、それ
によつて溶融製品の溜まりをオリフイス１６の中
心位置に戻す。

従つて、本発明は容器の製品出口オリフイスの
直ぐ近傍の製品の温度、そのオリフイスを通過す
る製品の流速、そしてそのオリフイスを包囲する
溶融製品の溜まりの位置を確実にコントロールす
る装置および方法を提供する。

付加的な利点および変形は当業者には容易にな
されよう。従つて、そのより広い観点における本
発明は明細書および図面の特定の細部、代表の装
置、説明用の例に限定されない。従つて、そうし
た詳細部に基づいて、出願人の一般的発明思想の
範囲または精神から逸脱することなく装置を作製
することができる。