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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-08-08
(54)【発明の名称】セグメント化されたガラス溶解炉
(51)【国際特許分類】
C03B 5/42 20060101AFI20240801BHJP
【ＦＩ】
C03B5/42
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024510731
(86)(22)【出願日】2022-08-18
(85)【翻訳文提出日】2024-02-21
(86)【国際出願番号】 EP2022073108
(87)【国際公開番号】W WO2023025661
(87)【国際公開日】2023-03-02
(31)【優先権主張番号】21193304.9
(32)【優先日】2021-08-26
(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP
(31)【優先権主張番号】21200998.9
(32)【優先日】2021-10-05
(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】510191919
【氏名又は名称】エージーシー グラス ユーロップ
【氏名又は名称原語表記】ＡＧＣ ＧＬＡＳＳ ＥＵＲＯＰＥ
【住所又は居所原語表記】Ａｖｅｎｕｅ Ｊｅａｎ Ｍｏｎｎｅｔ ４， １３４８ Ｌｏｕｖａｉｎ－ｌａ－Ｎｅｕｖｅ， Ｂｅｌｇｉｑｕｅ
(74)【代理人】
【識別番号】100103816
【弁理士】
【氏名又は名称】風早 信昭
(74)【代理人】
【識別番号】100120927
【弁理士】
【氏名又は名称】浅野 典子
(72)【発明者】
【氏名】ビウル， フランソワ
(72)【発明者】
【氏名】ブルジョワ， ニコラス
(72)【発明者】
【氏名】ハビビ， ザカリア
(72)【発明者】
【氏名】ファシロー， ファブリス
(57)【要約】
本発明は、ガラス化可能な材料を溶融させるための炉であって、炉は、（ｉ）クラウンを有し、かつ電気的加熱手段が設けられた少なくとも１つの溶融タンクＴ１と；（ｉｉ）クラウンを有し、かつ燃焼加熱手段が設けられた清澄タンクＴ２と；（ｉｉｉ）クラウンを有し、かつ少なくとも１つの溶融タンクと清澄タンクを分離する少なくとも１つのネックとを含み；炉は、以下：Ｗ１は少なくとも１．４×Ｗ３であり；Ｗ３は少なくとも０．１×Ｗ２であり、最大０．６×Ｗ２であることによって規定され、Ｗ１：タンクＴ１の幅；Ｗ２：タンクＴ２の幅であり；Ｗ３：ネックの幅である。この炉は、高い電気入力分率（すなわち＞２０％又はさらには３０％）により、その全体的なエネルギー消費及びそのＣＯ２排出が大幅に減少する一方、その機械的安定性及び炉の寿命には悪影響が生じず、又はさらには改善されるので、特に有利である。
【選択図】図２
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ガラス化可能な材料を溶融させるための炉であって、前記炉が、（ｉ）溶融クラウンＣ１ｉによって覆われ、かつ電気的加熱手段が設けられた少なくとも１つの溶融タンクＴ１ｉと；
（ｉｉ）清澄クラウンＣ２によって覆われ、かつ燃焼加熱手段が設けられた清澄タンクＴ２と；
（ｉｉｉ）クラウンＣ３ｉによって覆われ、かつ前記少なくとも１つの溶融タンクＴ１ｉと前記清澄タンクＴ２を分離する少なくとも１つのネックＮｉと；
（ｉｖ）加熱されるガラス化可能な材料を投入するための、前記少なくとも１つの溶融タンクに配置された少なくとも１つの入口手段Ｌｉと；
（ｖ）溶融ガラスを作業ゾーンに流すための、清澄タンクの下流に配置された少なくとも１つの出口手段Ｏｉと
を含み、
前記炉が、
０．１＊Ｗ２≦Ｗ３ｉ≦０．６＊Ｗ２；
Ｗ１ｉ≧１．４＊Ｗ３ｉ
によって規定され；
Ｗ１ｉはタンクＴ１ｉの幅であり；
Ｗ２はタンクＴ２の幅であり；
Ｗ３ｉはネックＮｉの幅である、炉。
【請求項2】
前記クラウンＣ１ｉが、前記クラウンＣ２の高さＨ２よりも低い高さＨ１ｉを有することを特徴とする請求項１に記載の炉。
【請求項3】
前記クラウンＣ３ｉが、前記クラウンＣ２の高さＨ２以下の高さＨ３ｉを有することを特徴とする請求項１又は２に記載の炉。
【請求項4】
前記クラウンＣ３ｉが、前記クラウンＣ１ｉの高さＨ１ｉ以下の高さＨ３ｉを有することを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の炉。
【請求項5】
Ｗ１ｉ≧１．５＊Ｗ３ｉによって規定されることを特徴とする請求項１～４のいずれか一項に記載の炉。
【請求項6】
０．２＊Ｗ２≦Ｗ３ｉ≦０．６＊Ｗ２によって規定されることを特徴とする請求項１～５のいずれか一項に記載の炉。
【請求項7】
前記少なくとも１つの入口手段Ｌｉが、前記溶融タンクＴ１ｉの上流に配置されるか、又は前記溶融タンクＴ１ｉの上部に配置されることを特徴とする請求項１～６のいずれか一項に記載の炉。
【請求項8】
前記少なくとも１つの入口手段Ｌｉが、前記溶融タンクＴ１ｉの上流に配置されることを特徴とする請求項７に記載の炉。
【請求項9】
－ 溶融クラウンＣ１ｉｉによって覆われ、かつ前記タンクの底部に配置される電気的加熱手段が設けられた溶融タンクＴ１ｉｉ；－ クラウンＣ３ｉｉによって覆われ、かつ前記溶融タンクＴ１ｉｉと前記清澄タンクＴ２を分離するネックＮｉｉ；
－ 加熱されるガラス化可能な材料を投入するための、前記溶融タンクＴ１ｉｉに配置された少なくとも１つの入口手段Ｌｉｉ
をさらに含み、
前記炉が、
０．１＊Ｗ２≦Ｗ３ｉｉ≦０．６＊Ｗ２；
Ｗ１ｉｉ≧１．４＊Ｗ３ｉｉ
によってさらに規定され；
Ｗ１ｉｉはタンクＴ１ｉｉの幅であり；
Ｗ３ｉｉはネックＮｉｉの幅である
ことを特徴とする請求項１～８のいずれか一項に記載の炉。
【請求項10】
前記クラウンＣ１ｉｉが、前記クラウンＣ２の高さＨ２よりも低い高さＨ１ｉｉを有することを特徴とする請求項９に記載の炉。
【請求項11】
前記クラウンＣ３ｉｉが、前記クラウンＣ２の高さＨ２以下の高さＨ３ｉｉを有することを特徴とする請求項９又は１０に記載の炉。
【請求項12】
前記クラウンＣ３ｉｉが、前記クラウンＣ１ｉｉの高さＨ１ｉｉ以下の高さＨ３ｉｉを有することを特徴とする請求項９～１１のいずれか一項に記載の炉。
【請求項13】
Ｗ１ｉｉ≧１．５＊Ｗ３ｉｉによって規定されることを特徴とする請求項９～１２のいずれか一項に記載の炉。
【請求項14】
０．２＊Ｗ２≦Ｗ３ｉｉ≦０．６＊Ｗ２によって規定されることを特徴とする請求項９～１３のいずれか一項に記載の炉。
【請求項15】
前記少なくとも１つの入口手段Ｌｉｉが、前記溶融タンクＴ１ｉｉの上流に配置されるか、又は前記溶融タンクＴ１ｉｉの上部に配置されることを特徴とする請求項９～１４のいずれか一項に記載の炉。
【請求項16】
前記少なくとも１つの入口手段Ｌｉｉが、前記溶融タンクＴ１ｉｉの上流に配置されることを特徴とする請求項１５に記載の炉。
【請求項17】
－ 溶融クラウンＣ１ｉｉｉによって覆われ、かつ前記タンクの底部に配置される電気的加熱手段が設けられた溶融タンクＴ１ｉｉｉ；－ クラウンＣ３ｉｉｉによって覆われ、かつ前記溶融タンクＴ１ｉｉｉと前記清澄タンクＴ２を分離するネックＮｉｉｉ；
－ 加熱されるガラス化可能な材料を投入するための、溶融タンクＴ１ｉｉｉに配置された少なくとも１つの入口手段Ｌｉｉｉ
をさらに含み；
前記炉が、
０．１＊Ｗ２≦Ｗ３ｉｉｉ≦０．６＊Ｗ２；
Ｗ１ｉｉｉ≧１．４＊Ｗ３ｉｉｉ
によってさらに規定され；
Ｗ１ｉｉｉはタンクＴ１ｉｉｉの幅であり；
Ｗ３ｉｉｉはネックＮｉｉｉの幅である
ことを特徴とする請求項９～１６のいずれか一項に記載の炉。
【請求項18】
前記クラウンＣ１ｉｉｉが、前記クラウンＣ２の高さＨ２よりも低い高さＨ１ｉｉｉを有することを特徴とする請求項１７に記載の炉。
【請求項19】
前記クラウンＣ３ｉｉｉが、前記クラウンＣ２の高さＨ２以下の高さＨ３ｉｉｉを有することを特徴とする請求項１７又は１８に記載の炉。
【請求項20】
前記クラウンＣ３ｉｉｉが、前記クラウンＣ１ｉｉｉの高さＨ１ｉｉｉ以下の高さＨ３ｉｉｉを有することを特徴とする請求項１７～１９のいずれか一項に記載の炉。
【請求項21】
Ｗ１ｉｉ≧１．５＊Ｗ３ｉｉｉによって規定されることを特徴とする請求項１７～２０のいずれか一項に記載の炉。
【請求項22】
０．２＊Ｗ２≦Ｗ３ｉｉｉ≦０．６＊Ｗ２によって規定されることを特徴とする請求項１７～２１のいずれか一項に記載の炉。
【請求項23】
前記少なくとも１つの入口手段Ｌｉｉｉが、溶融タンクＴ１ｉｉｉの上流に配置されるか、又は前記溶融タンクＴ１ｉｉｉの上部に配置されることを特徴とする請求項１７～２２のいずれか一項に記載の炉。
【請求項24】
前記少なくとも１つの入口手段Ｌｉｉｉが、前記溶融タンクＴ１ｉｉｉの上流に配置されることを特徴とする請求項２３に記載の炉。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、フロート設備又は圧延設備などのガラス形成設備に溶融ガラスを連続的に供給することを意図したガラス溶解炉に関する。特に、本発明は、特にエネルギー消費、ＣＯ２排出、及びプロセス自由度に関して多数の利点が得られるガラス溶解炉に関する。
【0002】
本発明は、特に、高い生産能力、すなわち最大１０００トン／日以上、及び最大６０ＭＷの電力要求を伴う板ガラス用溶解炉に関するが、これに限定されるものではない。
【背景技術】
【0003】
従来技術では、ガラス化可能な材料又はガラス原材料は：
－ 炉が使用されるときに溶融物を収容する、クラウンによって覆われたタンクと；
－ 加熱されるガラス原材料を投入するための、炉の上流に配置された少なくとも１つの入口と；
－ タンク内に配置された加熱手段と、
－ 溶融ガラスが加工ゾーン又は作業端に到達するための、少なくとも１つの下流出口と、
を一般に含むガラス溶解炉中で溶融する。
－ 炉が使用されるときに溶融物を収容する、クラウンによって覆われたタンクと；
－ 加熱されるガラス原材料を投入するための、炉の上流に配置された少なくとも１つの入口と；
－ タンク内に配置された加熱手段と、
－ 溶融ガラスが加工ゾーン又は作業端に到達するための、少なくとも１つの下流出口と、
を一般に含むガラス溶解炉中で溶融する。
【0004】
このようなガラス溶解炉中、ガラス表面の上方に設けられ、上部から溶融ガラス／原材料の浴を加熱することができるバーナーにより発生する燃焼により得られる火炎によって、一般にガラスが溶融する。オキシ燃料又は空気燃料燃焼を用いたガラス溶解炉がよく知られている。燃料は、例えば、化石燃料、天然ガス、バイオガス、又は水素であってよい。
【0005】
ハイブリッドシステムでは、燃焼加熱手段と電気的加熱手段とを組み合わせることも知られている。このような構成では、溶解炉は、バーナーに加えて、電極を含み、これは、強制的に浸漬され、タンク底部に一般に配置され、電流／電力を流して、そのバルクから溶融ガラスの浴を加熱することができる。加熱能力が電気によって全体的に得られるガラス溶解炉は、選択肢の１つとなりうるが、これらは高品質ガラスが必要な場合に板ガラス技術には採用されていないことに留意すべきである。実際、第１に、ガラス溶融物の清澄に必要な温度は、＞１４００℃、好ましくは１４５０℃を超える必要があり、一方、タンク中の底部の温度は、耐火物の腐食を制限するために、より低いレベル（すなわち＜１３００℃）に維持する必要があり、これは底部電極のみを用いて実現することは不可能であり、第２に、高品質板ガラスの製造には、ガラス溶融物から気泡が逃れられるようにするために、ガラス溶融物の流れが層状で階層化し自由表面を有する領域が必要となる。当技術分野において、これら２つの条件は、十分に高い温度に到達しながら、階層化された層状のガラス流を得るために、ガラス溶融物のこの自由表面を上部から加熱することによって一般に実現される。さらに、各電極において放出される熱は、局所的なガラスの大きな対流が生じ、これによって必要な階層化された層状ガラス流が完全に妨害される。
【0006】
地球温暖化及びＣＯ２排出量削減に対する要求によって、ガラス製造業者に対する圧力が高まり、エネルギー価格及びＣＯ２税が増加することで、近いうちにガラス事業の競争力に対する重大な脅威となりうる。
【0007】
電気溶融は、ＣＯ２排出の減少に役立ち、溶解炉の全エネルギー消費（燃料＋電気）の減少にも役立つので、解決策の一部となりうる。しかし、従来の燃焼ガラス溶解炉は、電極を用いて「ブースト」可能なだけである。実際、このような「電気ブースト燃焼炉」では、電気入力分率は、全エネルギー入力の最大１０～１５％に制限される。
【0008】
電気入力分率が増加する（すなわち１５％を超える）場合の従来の電気ブースト燃焼炉の設計に対する主要な制限は：
（ｉ）電極が配置された溶融ゾーン中の底部耐火物の温度が大幅に上昇し、それによってそれらの腐食が加速すること；及び
（ｉｉ）溶融ゾーン中のクラウン温度が大幅に低下し、それによって上記ゾーン中のＮａＯＨ濃度が増加し、結果として、クラウンの耐火物の腐食が増加することである。
（ｉ）電極が配置された溶融ゾーン中の底部耐火物の温度が大幅に上昇し、それによってそれらの腐食が加速すること；及び
（ｉｉ）溶融ゾーン中のクラウン温度が大幅に低下し、それによって上記ゾーン中のＮａＯＨ濃度が増加し、結果として、クラウンの耐火物の腐食が増加することである。
【0009】
これら２つを合わせた腐食現象（ｉ）～（ｉｉ）によって、電気的に大きくブーストされる溶解炉の機械的安定性及び寿命に対して大きな悪影響が生じ、このことはガラス溶解炉に投資する場合に全く望ましくない。実際に、大型ガラス溶解炉、すなわち１日当たり数百トンの生産能力を有する炉は、１０年を超える期間の間中断されることなく運転されるように構成され、それらの寿命は、その壁を形成する耐火材料の腐食によって主として決定される。
【0010】
したがって、従来の燃焼ガラス溶解炉の最大電気入力分率におけるこれらの制限のため、電気溶融の利点（全体的なエネルギー消費及びＣＯ２排出の減少）による恩恵を十分に受けられない。
【0011】
しかしながら、（従来の電気ブースト燃焼溶解炉と比較して）電気入力分率を大幅に増加させながら、その機械的安定性及び寿命を維持する又はさらに改善させることができる、加熱手段として燃焼バーナーと電極とが併用されるガラス溶解炉の設計が得られることが現在必要とされている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0012】
本発明の目的の１つは、すなわち加熱手段として燃焼バーナーと電極とが併用され、従来の電気ブースト燃焼溶解炉と比較して全体的なエネルギー消費の減少、及びＣＯ２排出の減少を示す板ガラス溶解炉を提供することによって、最新技術に関する前述の短所を克服し、技術的問題を解決することである。
【0013】
本発明のさらなる目的の１つは、その寿命に悪影響を与えることなく、又はさらにはそれを改善する、加熱手段として燃焼バーナーと電極とが併用されるガラス溶解炉を提供することである。
【0014】
本発明のさらなる目的の１つは、高い自由度を有する、加熱手段として燃焼バーナーと電極とが併用されるガラス溶解炉を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0015】
本発明は、ガラス化可能な材料を溶融させるための炉であって、
（ｉ）溶融クラウンＣ１ｉによって覆われ、かつ電気的加熱手段が設けられた少なくとも１つの溶融タンクＴ１ｉと；
（ｉｉ）清澄クラウンＣ２によって覆われ、かつ燃焼加熱手段が設けられた清澄タンクＴ２と；
（ｉｉｉ）クラウンＣ３ｉによって覆われ、かつ少なくとも１つの溶融タンクＴ１ｉと清澄タンクＴ２を分離する少なくとも１つのネックＮｉと；
（ｉｖ）加熱されるガラス化可能な材料を投入するための、少なくとも１つの溶融タンクに配置された少なくとも１つの入口手段Ｌｉと；
（ｖ）溶融ガラスを作業ゾーンに流すための、清澄タンクの下流に配置された少なくとも１つの出口手段Ｏｉと、
を含む炉に関する。
（ｉ）溶融クラウンＣ１ｉによって覆われ、かつ電気的加熱手段が設けられた少なくとも１つの溶融タンクＴ１ｉと；
（ｉｉ）清澄クラウンＣ２によって覆われ、かつ燃焼加熱手段が設けられた清澄タンクＴ２と；
（ｉｉｉ）クラウンＣ３ｉによって覆われ、かつ少なくとも１つの溶融タンクＴ１ｉと清澄タンクＴ２を分離する少なくとも１つのネックＮｉと；
（ｉｖ）加熱されるガラス化可能な材料を投入するための、少なくとも１つの溶融タンクに配置された少なくとも１つの入口手段Ｌｉと；
（ｖ）溶融ガラスを作業ゾーンに流すための、清澄タンクの下流に配置された少なくとも１つの出口手段Ｏｉと、
を含む炉に関する。
【0016】
本発明によると、炉は、
０．１＊Ｗ２≦Ｗ３ｉ≦０．６＊Ｗ２；
Ｗ１ｉ≧１．４＊Ｗ３ｉ
によって規定され；
Ｗ１ｉはタンクＴ１ｉの幅であり；
Ｗ２はタンクＴ２の幅であり；
Ｗ３ｉはネックＮｉの幅である。
したがって、本発明は、新規で発明的な方法に基づいている。特に、本発明者らは、１つ以上の電気的に加熱される溶融ゾーンと、燃焼清澄ゾーンとを、特殊な設計の１つ以上のネック（溶融ゾーンの数と同じ数）により分離することによって、高い電気入力分率（すなわち＞２０％又はさらには３０～５０％）を介して、炉の全体的なエネルギー消費及びＣＯ２排出を大幅に減少させることができ、同時に、炉の機械的安定性及び寿命には悪影響はない、又はさらには改善されることを見出した。「電気入力分率」とは、溶融／清澄のための炉の全エネルギー入力における電気の部分、すなわち電気／（燃料＋電気）を意味し、全エネルギー入力は、標準的／通常の製造方式で、すなわちその標準的な引き出し範囲（起動、メンテナンス、ホットリペア、カレット化（ｃｕｌｌｅｔｉｎｇ）、・・・の期間は除外される）における炉のエネルギー入力である。
０．１＊Ｗ２≦Ｗ３ｉ≦０．６＊Ｗ２；
Ｗ１ｉ≧１．４＊Ｗ３ｉ
によって規定され；
Ｗ１ｉはタンクＴ１ｉの幅であり；
Ｗ２はタンクＴ２の幅であり；
Ｗ３ｉはネックＮｉの幅である。
したがって、本発明は、新規で発明的な方法に基づいている。特に、本発明者らは、１つ以上の電気的に加熱される溶融ゾーンと、燃焼清澄ゾーンとを、特殊な設計の１つ以上のネック（溶融ゾーンの数と同じ数）により分離することによって、高い電気入力分率（すなわち＞２０％又はさらには３０～５０％）を介して、炉の全体的なエネルギー消費及びＣＯ２排出を大幅に減少させることができ、同時に、炉の機械的安定性及び寿命には悪影響はない、又はさらには改善されることを見出した。「電気入力分率」とは、溶融／清澄のための炉の全エネルギー入力における電気の部分、すなわち電気／（燃料＋電気）を意味し、全エネルギー入力は、標準的／通常の製造方式で、すなわちその標準的な引き出し範囲（起動、メンテナンス、ホットリペア、カレット化（ｃｕｌｌｅｔｉｎｇ）、・・・の期間は除外される）における炉のエネルギー入力である。
【0017】
一方の側からは、（１）溶融及び清澄の上部構造／クラウンの間の開口部を減少させるため、及び（２）溶融タンク中の全体的なガラス溶融物の対流強度に対する障害物を形成するために、溶融ゾーンと清澄ゾーンとの間のネックは、理想的にはできる限り狭くすべきであり、他方の側からは、ネック耐火壁の摩耗／腐食が制限されるように、ネック内部のガラスの速度を制限するために、ネックは、理想的にはできる限り広くすべきであるという、２つの正反対の要求の間で良好な妥協点を見出すために、本発明におけるネックの幅は、本発明者らによって特に設計されている。
【0018】
本発明者らは、エネルギー消費／ＣＯ２排出に有利となり、及び／又は炉の機械的安定性／寿命に有利となる多数の利点が得られることを示した。特に、特殊なセグメント化された設計を有する本発明の炉によって：
－ 高温が必要となるゾーン（清澄ゾーン）中に効率的に燃焼エネルギーを閉じ込めるために、清澄タンク中の火炎から溶融タンクに向かう熱放射を遮断することができ；
－ 溶融タンクと清澄タンクとの間の雰囲気を場合により分離し、それによって、清澄タンクから溶融タンクへの腐食性ヒュームの逆流を制限することができ；
－ 全体的な溶融ガラスの流動を制限し、それによって有利には、溶融タンク中のガラスの対流の強度が低下し、ガラス速度が低下し、それによって底部耐火物の摩耗及び腐食を減少させることができ；
－ 溶融タンクと清澄タンクの寸法決定（長さ、幅、及びクラウンの高さ）及び耐火物の性質を完全に分離し、それによって、エネルギー効率、ガラス品質、及び機械的／構造的／その他の制約を考慮して各タンクを最適化することができる。
－ 高温が必要となるゾーン（清澄ゾーン）中に効率的に燃焼エネルギーを閉じ込めるために、清澄タンク中の火炎から溶融タンクに向かう熱放射を遮断することができ；
－ 溶融タンクと清澄タンクとの間の雰囲気を場合により分離し、それによって、清澄タンクから溶融タンクへの腐食性ヒュームの逆流を制限することができ；
－ 全体的な溶融ガラスの流動を制限し、それによって有利には、溶融タンク中のガラスの対流の強度が低下し、ガラス速度が低下し、それによって底部耐火物の摩耗及び腐食を減少させることができ；
－ 溶融タンクと清澄タンクの寸法決定（長さ、幅、及びクラウンの高さ）及び耐火物の性質を完全に分離し、それによって、エネルギー効率、ガラス品質、及び機械的／構造的／その他の制約を考慮して各タンクを最適化することができる。
【0019】
本明細書及び請求項において、本明細書において使用される場合、“ａ”、“ａｎ”、又は“ｔｈｅ”という用語は、少なくとも「１つ」を意味し、逆のことが明示されるのでなければ「ただ１つ」に限定すべきではないことは、当業者によって十分に理解されている。また、ある範囲が示される場合、端の値が含まれる。さらに、数値範囲内の全ての整数及びサブドメインの値が、明記されているかのように明確に含まれる。最後に、「上流」及び「下流」という用語は、ガラスの流動方向を意味し、それらの一般的な意味で理解すべきであり、すなわち本発明による炉を運転する場合に、入口手段から出口手段へのガラス化可能な材料／ガラス溶融物（本明細書において「ガラスストリーム」と定義される）の平均移動方向に沿い、すなわち例えば図２中の左から右に進む方向に沿うことを意味すると理解すべきである。
【0020】
本発明によると、ガラス技術分野において一般に採用されているように、「溶融タンク」は、ガラス化可能な材料が投入され、加熱によって溶融するゾーンを画定するタンクであって、炉がプロセス中の場合に、溶融物と、溶融物上に浮遊し、溶融タンクの上流から下流まで徐々に溶融し、その結果として量が減少する、溶融していないガラス化可能な材料の「ブランケット」とを含むタンクを意味する。
【0021】
本発明によると、ガラス技術分野において一般に採用されているように、「清澄タンク」は、溶融物上に浮遊する溶融していないガラス化可能な材料の「ブランケット」がもはや存在しないゾーンであって、ガラスを清澄する（気泡の大部分を除去することによる）ために、ガラス溶融物が溶融タンク温度（一般に１４００℃を超え、又はさらには１４５０℃を超える）よりも高い温度に加熱されるゾーンを画定するタンクを意味する。この清澄タンクは、当技術分野において一般に「清澄化タンク」とも呼ばれる。
【0022】
明確にするため、本発明によると、当技術分野において一般に承認されているように、「ネック」Ｎｉは、（ｉ）少なくとも１つの溶融タンクＴ１ｉ及び清澄タンクＴ２よりも、幅及び（クラウン）高さが小さくなり、及び（ｉｉ）ネックＮｉの開口部は、ガラス溶融物／バッチブランケット自由表面のわずかに部分的に下に存在し、それによってガラス溶融物／バッチブランケットの上に自由開口部が残ることを意味する。したがって、当技術分野において受け入れられているように、この定義では、ガラス溶融物／ブランケット自由表面の完全に下に「開口部」を有する「スロート」（その結果、ガラス溶融物／バッチブランケットの上に自由空間が残らない）は排除される。
【0023】
本発明における「幅」は、ここで、並びに本明細書及び請求項の全体で、特に記載がなければ、ガラスストリームに対して垂直の（平均の）寸法を意味する。
【0024】
本発明の別の特徴及び利点は、単純で説明的で非限定的な例によって示される好ましい実施形態及び図面の以下の説明を読めばより明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0025】
【図1】「１溶融タンク」構成における本発明による炉の一実施形態の概略斜視図である。
【0026】
【0027】
【図3】本発明による炉の一実施形態の概略平面図（水平断面）である。
【0028】
【図4】本発明による炉の一実施形態の概略平面図（水平断面）である。
【0029】
【図5】「２溶融タンク」構成における本発明による炉の一実施形態の概略平面図（水平断面）である。
【図6】非現実的な１６ＭＷの電力（同等の電力を考慮することによって、本発明の炉との公正な比較を実現できる）を用いた炉１、炉２、及び炉３の、入口手段から始まり出口手段までの距離（単位メートル）による底部耐火物温度の発生を示している。
【図7】１６ＭＷの電気ブーストありの炉１（比較用）、炉２、及び炉３の入口手段から始まり出口手段までの距離（単位メートル）によるクラウン耐火物の温度発生を示している。
【図8】１６ＭＷの電気ブーストありの炉１（比較用）、炉２、及び炉３の入口手段から始まり出口手段までの距離（単位メートル）による溶融ガラスの循環の発生を示している。
【発明を実施するための形態】
【0030】
図１～３の炉１（「１溶融タンク」構成）は、１つの溶融タンクＴ１ｉ、１つのネックＮｉ、及び１つの清澄タンクＴ２を含む。Ｔ１ｉ、Ｎｉ、及びＴ２の組立体は、一般に、温度、ヒュームの腐食、及び溶融材料の攻撃的作用に対して抵抗性である耐火材料でできている。タンク中の例となる浴の液面は破線によって示されている。
【0031】
本発明によると、少なくとも１つの入口手段Ｌｉによって、溶融タンクＴ１ｉにおいて、炉１にガラス化可能な材料が供給される。好ましくは、当技術分野において周知のように、少なくとも１つの入口手段Ｌｉは、溶融タンクＴ１ｉの上流に配置されるか、溶融タンクＴ１ｉの上部に配置されるかのいずれかである。
【0032】
一実施形態では、少なくとも１つの入口手段Ｌｉは、溶融タンクＴ１ｉの上流の（図１～２中に示されるように）上記タンクの幅、又はその長さの横方向のいずれかに配置される。この実施形態では、タンクＴ１ｉの表面にわたる分布を改善するために、溶融タンクの上流に配置される数個の入口手段を、すなわち２つの入口手段を、有利には設けることができる。
【0033】
別の一実施形態では、少なくとも１つの入口手段Ｌｉは、溶融タンクの上部に配置される。この入口手段は、当技術分野において「上部バッチ投入機」として知られている。この特定の実施形態は、ガラス溶融物の上部、特に溶融タンクＴ１ｉの表面全体の上に原材料を直接投入でき、それによってガラス溶融物表面全体を覆うバッチブランケットを得ることができ、結果として、クラウンＣ１ｉに有害な大きな温度差（溶融プロセス中にブランケットの被覆率が変動する状況と同様）を回避することができるので有利である。これは、有利には、ガラス溶融物の上及びクラウンＣ１ｉの下に配置される「回転バッチ投入機」又は「リニアＸ－Ｙ－バッチ投入機」の種類であってよい。図３中、入口手段Ｌｉは、溶融タンクＴ１ｉの上部に配置され、両方の方向Ｘ－Ｙ、すなわち溶融タンクの長さ及び幅の方向で移動可能な分配アームの形態の「リニアＸ－Ｙバッチ投入機」の種類のものである。この実施形態による「上部バッチ投入機」は、「回転クラウンバッチ投入機」として知られる種類のもの、すなわちＳｏｒｇ（登録商標）によって提案されている種類のものであってもよい。
【0034】
炉１は、電気的加熱手段２が設けられた溶融タンクＴ１ｉを含む。本発明による電気的加熱手段２は、好ましくはタンクＴ１ｉの底部に配置され、また好ましくは浸漬電極で構成される。変圧器への接続及び電流バランスを促進するために、電極は、有利には３又は２の倍数のグリッドパターン（チェッカー盤）で配列される。例えば、電極表面において１．５Ａ／ｃｍ２の最大電流密度を考慮することにより、各電極の最大出力が２００ｋＷに制限されるように、電極の数が計画される。また、例えば、浸漬電極の高さは、ガラス溶融物の高さの０．３～０．８倍の間である。
【0035】
一実施形態によると、溶融タンクＴ１ｉは、燃焼手段、例えばバーナーを全く含まない。
【0036】
本発明によるクラウンＣ１は、一般にアーチ型又は丸天井型であってよく、或いは、平坦であってよい。特に溶融タンクの幅Ｗ１ｉが一般的なガラス溶解炉よりも狭く、清澄タンク２の幅Ｗ２よりも狭い場合（低スパンクラウン）、クラウンＣ１ｉは平坦であってよい。クラウンＣ１ｉがアーチ型／丸天井型である場合、これは有利にはアルミナ又はスピネルの種類の耐火物で構成されてよく、これは腐食に対するより良好な耐性、したがってより良好な寿命を有する（しかし、クリープ抵抗がより低く、これはクラウンのより短いスパンによって補償することができる）。
【0037】
本発明によるクラウンＣ１ｉは、好ましくは、清澄タンクＴ２のクラウンＣ２の高さＨ２よりも低い高さＨ１ｉを有する（Ｈ１ｉ＜Ｈ２）。実際、より低いクラウン高さＨ１ｉによって、水平方向の放射熱伝達がより少なくなり、続いて、煙道ガスが清澄タンクＴ２から溶融タンクＴ１ｉに向かって抜き取られる場合に、煙道ガスからガラス溶融物への熱伝達がより良好になる。本発明においてクラウンの「高さ」は、上記クラウンの内面からガラス溶融物まで（バッチブランケットが存在する場合、これは除外される）の平均内部高さ（すなわちアーチ型／丸天井型クラウンの場合）を意味する。
【0038】
本発明によると、炉は、清澄クラウンＣ２で覆われ燃焼加熱手段３が設けられた清澄タンクＴ２を含む。
【0039】
本発明による清澄クラウンＣ２は、好ましくはアーチ型又は丸天井型である。
【0040】
本発明による燃焼加熱手段３は、特にタンクＴ２中に配置されたバーナーで構成され、タンクの実質的に幅全体にわたって火炎を広げるために、通常は上記タンクのそれぞれの側の側壁に沿って配列される。清澄タンクＴ２の一部（すなわち長さの約５０％）にわたってエネルギー供給を分散させるために、バーナーは互いに間隔があけられる。これらはまた、一般に、タンクのいずれかの側に列をなして配列される。
【0041】
バーナーには、燃料及び空気、又は燃料及び酸素、又は燃料及び酸素に富むガスを供給することができる。燃料は、化石燃料、天然ガス、バイオガス、水素、アンモニア、合成ガス、又はそれらの混合物であってよい。
【0042】
本発明によると、炉は、クラウンＣ３ｉで覆われ少なくとも１つの溶融タンクＴ１ｉと清澄タンクＴ２とを分離する少なくとも１つのネックＮｉを含む。ネックＮｉの基部は、本質的に、溶融タンクＴ１ｉの床／底部の高さに配置することができる。さらに、ネックＮｉの基部は、本質的に、清澄タンクＴ２の床／底部の高さ、又は上記高さより高く、又は上記高さより低く配置することができる。
【0043】
一実施形態によると、ネックＮｉは、加熱手段、例えば電気的加熱手段及び／又は燃焼手段を全く含まない。
【0044】
本発明によるクラウンＣ３ｉは、アーチ型又は丸天井型であってよいし、或いは平坦であってよい。ネックＮｉのクラウンＣ３ｉは、好ましくは、清澄タンクＴ２のクラウンＣ２の高さＨ２以下の高さＨ３ｉを有することができる（Ｈ３ｉ≦Ｈ２）。また好ましくは、ネックＮｉは、溶融タンクＴ１ｉのクラウンＣ１ｉの高さＨ１ｉ以下の高さＨ３ｉを有することができる（Ｈ３ｉ≦Ｈ１ｉ）。より好ましくは、Ｈ３ｉ≦Ｈ２及びＨ３ｉ≦Ｈ１ｉである。
【0045】
有利な一実施形態によると、炉はＷ１ｉ≦Ｗ２によって規定される。より好ましくは、本発明の炉は、Ｗ１ｉ＜Ｗ２、又はより良好にはＷ１ｉ＜０．８＊Ｗ２によって規定される。これにより、そのスパンが減少することによって溶融クラウンＣ１ｉの内側の応力をさらに減少させることができる。実際、腐食及び温度のばらつきが、溶融ゾーン中で最も重要であることが知られている。溶融クラウンの内側の応力レベルが低下することによって、腐食に対する耐性がより高く、クリープに対する抵抗性がより低い耐火材料の使用が可能となる。
【0046】
本発明によると、炉１は、０．１＊Ｗ２≦Ｗ３ｉ≦０．６＊Ｗ２によって規定される。好ましくは、本発明の炉は、０．２＊Ｗ２≦Ｗ３ｉ≦０．６＊Ｗ２によって規定される。より好ましくは、本発明の炉は、０．３＊Ｗ２≦Ｗ３ｉ≦０．５＊Ｗ２によって規定される。これによって、段落［００１７］で前述した、より良好な妥協点に到達することができる。
【0047】
本発明によると、炉１は、Ｗ１ｉ≧１．４＊Ｗ３ｉによって規定される。好ましくは、本発明の炉は、Ｗ１ｉ≧１．５＊Ｗ３ｉ、又はさらにはＷ１ｉ≧１．８＊Ｗ３ｉによって規定される。より好ましくは、本発明の炉は、Ｗ１ｉ≧２＊Ｗ３ｉによって規定される。これによって、ネックＮｉにおいてより大きな幅の制限に到達することができ、本発明の炉の前述の利点（熱放射の遮断、場合による雰囲気の分離、溶融ガラス流の制限の発生）を向上させることができる。
【0048】
本発明の有利な一実施形態によると、煙道ガスから、溶融タンク中のガラス溶融物及び／又は溶融していないガラス化可能な材料への熱を回収し伝達するために、炉は、少なくとも１つの溶融タンクＴ１ｉの上流からの煙道ガス（清澄タンクＴ２中で発生する）の抽出手段４を、好ましくは入口手段Ｌｉの近くにさらに含む。これに加えて、又はこれとは別に、炉は、少なくとも１つの溶融タンクＴ１ｉの下流に配置された煙道ガス（清澄タンクＴ２中で発生する）の抽出手段を含むことができる。またこれに加えて、又はこれとは別に、炉は、清澄タンクＴ２の上流部分からの煙道ガスの抽出手段をさらに含むことができる。
【0049】
本発明のさらに別の有利な一実施形態によると、（ｉ）溶融タンクの末端に到達しうる溶融していないガラス化可能な材料を場合により停止させ、それによって、ネックを通過して清澄タンクに向かうのを回避するため、並びに（ｉｉ）清澄タンクから溶融タンクに向かうガラス溶融物の逆流の強度を制御する、又は消滅させるために、炉は、少なくとも１つのネックＮｉに配置された取り外し可能な壁（例えば、ネックの側壁からのスキムバー（ｓｋｉｍｂａｒ））を含むことができる。
【0050】
本発明によると、溶融ガラスが作業ゾーンに到達するために、炉１は、清澄タンクＴ２の下流に配置された少なくとも１つの出口手段Ｏｉを含む。一実施形態によると、出口手段Ｏｉは、一般に「作業端」呼ばれ、又は「ブレーズ」（ｂｒａｉｓｅ）とも呼ばれ、又は「コンディショニングゾーン」とも呼ばれる作業ゾーンに溶融物を誘導するために、通常はネックで構成される。或いは、出口手段Ｏｉは、前炉などの作業ゾーンに溶融物を誘導するためにスロートで構成される。本発明による作業ゾーンは、例えば、ガラス溶融物が上記ゾーンから出口を通って形成ゾーンに到達する前に制御された冷却による熱コンディショニングが行われるコンディショニングゾーンを含むことができる。このような形成ゾーンは、例えば、フロート設備及び／又は圧延設備を含むことができる。
【0051】
本発明の一実施形態では、図４に示されるように、ガラス化可能な材料を溶融させるための炉は、横方向に拡大され、それぞれの側面に配置された入口手段Ｌｉ及びＬｉｉが取り付けられた溶融タンクＴ１ｉを含み、これによって溶融タンクは、中央の下流ゾーンを通って合流する２つの反対側のガラスストリームを有する２つの上流ゾーンを含む（炉が運転される場合）。このような構成では、溶融タンクＴ１ｉの幅Ｗ１ｉは、ネックＮｉ中のガラスストリームに対して垂直に取られた（平均の）寸法として定義される。
【0052】
本発明の非常に好ましい一実施形態では、ガラス化可能な材料を溶融させるための炉は、２つの溶融タンクＴ１ｉ、Ｔ１ｉｉ；２つのネックＮｉ、Ｎｉｉ；及び少なくとも２つの入口手段Ｌｉ、Ｌｉｉを有する構成である。この有利な実施形態によると、本発明の炉は：
－ 溶融クラウンＣ１ｉｉで覆われ、かつ上記タンクの底部に配置される電気的加熱手段が設けられた溶融タンクＴ１ｉｉ；
－ クラウンＣ３ｉｉで覆われ、かつ上記溶融タンクＴ１ｉｉと清澄タンクＴ２を分離するネックＮｉｉ；
－ 加熱されるガラス化可能な材料を投入するための、溶融タンクＴ１ｉｉに配置された少なくとも１つの入口手段Ｌｉｉ
をさらに含み；
上記炉は、
０．１＊Ｗ２≦Ｗ３ｉｉ≦０．６＊Ｗ２；
Ｗ１ｉｉ≧１．４＊Ｗ３ｉｉ
によってさらに規定され；
Ｗ１ｉｉはタンクＴ１ｉｉの幅であり；
Ｗ３ｉｉはネックＮｉｉの幅である。
－ 溶融クラウンＣ１ｉｉで覆われ、かつ上記タンクの底部に配置される電気的加熱手段が設けられた溶融タンクＴ１ｉｉ；
－ クラウンＣ３ｉｉで覆われ、かつ上記溶融タンクＴ１ｉｉと清澄タンクＴ２を分離するネックＮｉｉ；
－ 加熱されるガラス化可能な材料を投入するための、溶融タンクＴ１ｉｉに配置された少なくとも１つの入口手段Ｌｉｉ
をさらに含み；
上記炉は、
０．１＊Ｗ２≦Ｗ３ｉｉ≦０．６＊Ｗ２；
Ｗ１ｉｉ≧１．４＊Ｗ３ｉｉ
によってさらに規定され；
Ｗ１ｉｉはタンクＴ１ｉｉの幅であり；
Ｗ３ｉｉはネックＮｉｉの幅である。
【0053】
したがって、この「２溶融タンク」構成では、ガラス化可能な材料を溶融させるための炉は：
（ｉ）２つの溶融タンクＴ１ｉ、Ｔ１ｉｉであって、それぞれが溶融クラウンＣ１ｉ、Ｃ１ｉｉのそれぞれで覆われ、かつ上記タンクの底部に配置される電気的加熱手段が設けられた、２つの溶融タンクＴ１ｉ、Ｔ１ｉｉ；
（ｉｉ）清澄クラウンＣ２で覆われ、かつ燃焼加熱手段が設けられた清澄タンクＴ２；
（ｉｉｉ）クラウンＣ３ｉで覆われ、かつ上記溶融タンクＴ１ｉと清澄タンクＴ２を分離するネックＮｉ；
（ｉｖ）クラウンＣ３ｉｉで覆われ、かつ上記溶融タンクＴ１ｉｉと清澄タンクＴ２を分離するネックＮｉｉ；
（ｖ）加熱されるガラス化可能な材料を投入するための、溶融タンクＴ１ｉに配置された少なくとも１つの入口手段Ｌｉ；
（ｖｉ）加熱されるガラス化可能な材料を投入するための、溶融タンクＴ１ｉｉに配置された少なくとも１つの入口手段Ｌｉｉ；
（ｖｉｉ）溶融ガラスを作業ゾーンに流すための、清澄タンクの下流に配置された少なくとも１つの出口手段Ｏｉ
を含み；
上記炉は、
０．１＊Ｗ２≦Ｗ３ｉ≦０．６＊Ｗ２；
０．１＊Ｗ２≦Ｗ３ｉｉ≦０．６＊Ｗ２；
Ｗ１ｉ≧１．４＊Ｗ３ｉ；
Ｗ１ｉｉ≧１．４＊Ｗ３ｉｉ
によってさらに規定され；
Ｗ１ｉはタンクＴ１ｉの幅であり；
Ｗ１ｉｉはタンクＴ１ｉｉの幅であり；
Ｗ２はタンクＴ２の幅であり；
Ｗ３ｉはネックＮｉの幅であり；
Ｗ３ｉｉはネックＮｉｉの幅である。
（ｉ）２つの溶融タンクＴ１ｉ、Ｔ１ｉｉであって、それぞれが溶融クラウンＣ１ｉ、Ｃ１ｉｉのそれぞれで覆われ、かつ上記タンクの底部に配置される電気的加熱手段が設けられた、２つの溶融タンクＴ１ｉ、Ｔ１ｉｉ；
（ｉｉ）清澄クラウンＣ２で覆われ、かつ燃焼加熱手段が設けられた清澄タンクＴ２；
（ｉｉｉ）クラウンＣ３ｉで覆われ、かつ上記溶融タンクＴ１ｉと清澄タンクＴ２を分離するネックＮｉ；
（ｉｖ）クラウンＣ３ｉｉで覆われ、かつ上記溶融タンクＴ１ｉｉと清澄タンクＴ２を分離するネックＮｉｉ；
（ｖ）加熱されるガラス化可能な材料を投入するための、溶融タンクＴ１ｉに配置された少なくとも１つの入口手段Ｌｉ；
（ｖｉ）加熱されるガラス化可能な材料を投入するための、溶融タンクＴ１ｉｉに配置された少なくとも１つの入口手段Ｌｉｉ；
（ｖｉｉ）溶融ガラスを作業ゾーンに流すための、清澄タンクの下流に配置された少なくとも１つの出口手段Ｏｉ
を含み；
上記炉は、
０．１＊Ｗ２≦Ｗ３ｉ≦０．６＊Ｗ２；
０．１＊Ｗ２≦Ｗ３ｉｉ≦０．６＊Ｗ２；
Ｗ１ｉ≧１．４＊Ｗ３ｉ；
Ｗ１ｉｉ≧１．４＊Ｗ３ｉｉ
によってさらに規定され；
Ｗ１ｉはタンクＴ１ｉの幅であり；
Ｗ１ｉｉはタンクＴ１ｉｉの幅であり；
Ｗ２はタンクＴ２の幅であり；
Ｗ３ｉはネックＮｉの幅であり；
Ｗ３ｉｉはネックＮｉｉの幅である。
【0054】
この特定の実施形態は、図５中に示されており、それぞれ溶融タンクＴ１ｉ及びＴ１ｉｉの上流に配置された入口手段Ｌｉ及びＬｉｉを有する。
【0055】
この実施形態は、１つの溶融タンクを有する構成（図１～３）よりも特に有利であるが、その理由は以下のことが可能であるからである：
－ 同じ全体的な溶融タンクの面積及び炉の長さ（長さは一般に幅よりも制約が大きい）に対して、各溶融タンクのクラウンのスパンを減少させることができる。クラウンのスパンを減少させることによって、
（ｉ）クラウン材料の内側の応力を減少させることができ、次に材料のクリープ及びクラウンのたわみに関する危険性を軽減することができる。腐食に対する耐性がより高く、クリープに対する抵抗性がより低い耐火材料、例えばアルミナ又はスピネルの使用が可能となり、それによって炉の寿命が増加する；
（ｉｉ）アーチ型のネッククラウンＣ３の場合にクラウンの平均高さを減少させることができ、それによって水平方向の放射線伝達がより少なくなり、続いて、煙道ガスが溶融タンクから抜き取られる場合に、煙道ガスからガラス溶融物への熱伝達がより良好になる；
－ 同じ全ネック幅（Ｗ３ｉ＋Ｗ３ｉｉ）の場合で、アーチ型ネッククラウンＣ３の場合、溶融タンクと清澄タンクとの間の開放表面を減少させることができる；
－ 同じ全ネック幅（Ｗ３ｉ＋Ｗ３ｉｉ）の場合、溶融タンク中のガラス対流の強度を低下させることができる；
－ 溶融ゾーン中の炉のメンテナンスをより容易にすることができる。実際、２つの溶融タンクを有する場合、一方の溶融タンクを炉の残りの部分から分離して冷却しながら、他方の溶融タンクで製造を続けることができる。次に、摩耗／腐食に関して最も重要である溶融領域中の摩耗した耐火材料を交換することによって、炉全体の寿命を増加させることができる。
－ 同じ全体的な溶融タンクの面積及び炉の長さ（長さは一般に幅よりも制約が大きい）に対して、各溶融タンクのクラウンのスパンを減少させることができる。クラウンのスパンを減少させることによって、
（ｉ）クラウン材料の内側の応力を減少させることができ、次に材料のクリープ及びクラウンのたわみに関する危険性を軽減することができる。腐食に対する耐性がより高く、クリープに対する抵抗性がより低い耐火材料、例えばアルミナ又はスピネルの使用が可能となり、それによって炉の寿命が増加する；
（ｉｉ）アーチ型のネッククラウンＣ３の場合にクラウンの平均高さを減少させることができ、それによって水平方向の放射線伝達がより少なくなり、続いて、煙道ガスが溶融タンクから抜き取られる場合に、煙道ガスからガラス溶融物への熱伝達がより良好になる；
－ 同じ全ネック幅（Ｗ３ｉ＋Ｗ３ｉｉ）の場合で、アーチ型ネッククラウンＣ３の場合、溶融タンクと清澄タンクとの間の開放表面を減少させることができる；
－ 同じ全ネック幅（Ｗ３ｉ＋Ｗ３ｉｉ）の場合、溶融タンク中のガラス対流の強度を低下させることができる；
－ 溶融ゾーン中の炉のメンテナンスをより容易にすることができる。実際、２つの溶融タンクを有する場合、一方の溶融タンクを炉の残りの部分から分離して冷却しながら、他方の溶融タンクで製造を続けることができる。次に、摩耗／腐食に関して最も重要である溶融領域中の摩耗した耐火材料を交換することによって、炉全体の寿命を増加させることができる。
【0056】
炉が２つのネック、２つの溶融タンク、及び少なくとも２つの入口手段を有するこの有利な実施形態（図５中に示されるような「２溶融タンク」炉）では、それぞれのネック、それぞれの溶融タンク、及びそれぞれの入口手段は、前述の説明により、それぞれ他方のネック、溶融タンク、及び入口手段とは独立して設計することができる。
【0057】
前述の「１溶融タンク」構成の炉と関連して、すなわちＴ１ｉ、Ｃ１ｉ、Ｌｉと関連して記載される特定の有利な特徴は、「２溶融タンク」構成にも適用可能であり、同じ利点を有する。したがって、明確にするため、Ｔ１ｉに関して前述した特徴はＴ１ｉｉにも適用可能であり、Ｃ１ｉに関して前述した特徴はＣ１ｉｉにも適用可能であり、Ｌｉに関して前述した特徴はＬｉｉにも適用可能である。
【0058】
特に、ネックＮｉｉのクラウンＣ３ｉｉは、好ましくは、清澄タンクＴ２のクラウンＣ２の高さＨ２以下の高さＨ３ｉｉを有することができる（Ｈ３ｉｉ≦Ｈ２）。また好ましくは、ネックＮｉｉは、溶融タンクＴ１ｉｉのクラウンＣ１ｉｉの高さＨ１ｉｉ以下の高さＨ３ｉｉを有することができる（Ｈ３ｉｉ≦Ｈ１ｉｉ）。
【0059】
好ましくは、「２溶融タンク」炉は、０．２＊Ｗ２≦Ｗ３ｉｉ≦０．６＊Ｗ２によって規定される。より好ましくは、これは０．３＊Ｗ２≦Ｗ３ｉｉ≦０．５＊Ｗ２によって規定される。
【0060】
有利な一実施形態によると、「２溶融タンク」炉は、Ｗ１ｉｉ≦Ｗ２によって規定される。より好ましくは、本発明の炉は、Ｗ１ｉｉ＜Ｗ２、又はより良好にはＷ１ｉｉ＜０．８＊Ｗ２によって規定される。これによって、溶融クラウンＣ１ｉのスパンが減少することで、その内側の応力をさらに低下させることができる。実際、腐食及び温度のばらつきが、溶融ゾーン中で最も重要であることが知られている。
【0061】
また好ましくは、「２溶融タンク」炉は、Ｗ１ｉｉ≧１．５＊Ｗ３ｉｉ、又はさらにはＷ１ｉｉ≧１．８＊Ｗ３ｉｉによって規定される。より好ましくは、「２溶融タンク」炉は、Ｗ１ｉｉ≧２＊Ｗ３ｉによって規定される。
【0062】
本発明による「２溶融タンク」炉では、２つの溶融タンクＴ１ｉ、Ｔ１ｉｉは、好ましくは、上記清澄タンクの幅Ｗ２の中に配置されたネックＮｉ、Ｎｉｉによって清澄タンクに接続される（図５中に示される）。あるいは、本発明の「２溶融タンク」炉では、一方の溶融タンクは、清澄タンクの幅Ｗ２の中に配置されたネックによって清澄タンクに接続され、他方の溶融タンクは、清澄タンクの長さ（右側又は左側）の中の、清澄タンクの上流近く（すなわちその長さの最初の３分の１）に配置されたネックによって清澄タンクに接続される。この最後の構成は、例えば、炉を収容するプラント内に存在する空間が、２つの溶融タンクをならべて配置するのには不十分である場合、有利となりうる。
【0063】
本発明による「２溶融タンク」炉では、２つの溶融タンクＴ１ｉ、Ｔ１ｉｉが、上前記清澄タンクの幅Ｗ２の中に配置されたネックＮｉ、Ｎｉｉによって清澄タンクに接続される場合、２つの溶融タンクＴ１ｉ及びＴ１ｉｉの間の距離Ｄは、好ましくは少なくとも１ｍ、より好ましくは少なくとも２ｍ、より良好には少なくとも３ｍである。このことは、メンテナンス作業及びタンク壁の上塗りの場合に、そのゾーンに到達できるので有利となる。
【0064】
本発明の別の一実施形態では、ガラス化可能な材料を溶融させるための炉は、３つの溶融タンクＴ１ｉ、Ｔ１ｉｉ、Ｔ１ｉｉｉ；３つのネックＮｉ、Ｎｉｉ、Ｎｉｉｉ、及び３つの入口手段Ｌｉ、Ｌｉｉ、Ｌｉｉｉを有する構成である。この有利な実施形態によると、本発明の炉は：
－ 溶融クラウンＣ１ｉｉｉで覆われ、かつ上記タンクの底部に配置される電気的加熱手段が設けられた溶融タンクＴ１ｉｉｉ；
－ クラウンＣ３ｉｉｉで覆われ、かつ上記溶融タンクＴ１ｉｉｉと清澄タンクＴ２を分離するネックＮｉｉｉ；
－ 加熱されるガラス化可能な材料を投入するための、溶融タンクＴ１ｉｉｉに配置された少なくとも１つの入口手段Ｌｉｉｉ
をさらに含み；
上記炉は、
０．１＊Ｗ２≦Ｗ３ｉｉｉ≦０．６＊Ｗ２；
Ｗ１ｉｉｉ≧１．４＊Ｗ３ｉｉｉ
によってさらに規定され；
Ｗ１ｉｉｉはタンクＴ１ｉｉｉの幅であり；
Ｗ３ｉｉｉはネックＮｉｉｉの幅である。
－ 溶融クラウンＣ１ｉｉｉで覆われ、かつ上記タンクの底部に配置される電気的加熱手段が設けられた溶融タンクＴ１ｉｉｉ；
－ クラウンＣ３ｉｉｉで覆われ、かつ上記溶融タンクＴ１ｉｉｉと清澄タンクＴ２を分離するネックＮｉｉｉ；
－ 加熱されるガラス化可能な材料を投入するための、溶融タンクＴ１ｉｉｉに配置された少なくとも１つの入口手段Ｌｉｉｉ
をさらに含み；
上記炉は、
０．１＊Ｗ２≦Ｗ３ｉｉｉ≦０．６＊Ｗ２；
Ｗ１ｉｉｉ≧１．４＊Ｗ３ｉｉｉ
によってさらに規定され；
Ｗ１ｉｉｉはタンクＴ１ｉｉｉの幅であり；
Ｗ３ｉｉｉはネックＮｉｉｉの幅である。
【0065】
したがって、この「３溶融タンク」構成では、ガラス化可能な材料を溶融させるための炉は：
（ｉ）３つの溶融タンクＴ１ｉ、Ｔ１ｉｉ、Ｔ１ｉｉｉであって；それぞれが溶融クラウンＣ１ｉ、Ｃ１ｉｉ、Ｃ１ｉｉｉのそれぞれで覆われ、上記タンクの底部に配置される電気的加熱手段が設けられた、３つの溶融タンクＴ１ｉ、Ｔ１ｉｉ、Ｔ１ｉｉｉ；
（ｉｉ）清澄クラウンＣ２で覆われ、かつ燃焼加熱手段が設けられた清澄タンクＴ２；
（ｉｉｉ）クラウンＣ３ｉで覆われ、かつ上記溶融タンクＴ１ｉと清澄タンクＴ２を分離するネックＮｉ；
（ｉｖ）クラウンＣ３ｉｉで覆われ、かつ上記溶融タンクＴ１ｉｉと清澄タンクＴ２を分離するネックＮｉｉ；
（ｖ）クラウンＣ３ｉｉｉで覆われ、かつ上記溶融タンクＴ１ｉｉｉと清澄タンクＴ２を分離するネックＮｉｉｉ；
（ｖｉ）加熱されるガラス化可能な材料を投入するための、溶融タンクＴ１ｉに配置された少なくとも１つの入口手段Ｌｉ；
（ｖｉｉ）加熱されるガラス化可能な材料を投入するための、溶融タンクＴ１ｉｉに配置された少なくとも１つの入口手段Ｌｉｉ；
（ｖｉｉｉ）加熱されるガラス化可能な材料を投入するための、溶融タンクＴ１ｉｉｉに配置された少なくとも１つの入口手段Ｌｉｉｉ；
（ｉｘ）溶融ガラスを作業ゾーンに流すための、清澄タンクの下流に配置された少なくとも１つの出口手段Ｏｉ
を含み；
上記炉は、
０．１＊Ｗ２≦Ｗ３ｉ≦０．６＊Ｗ２；
０．１＊Ｗ２≦Ｗ３ｉｉ≦０．６＊Ｗ２；
０．１＊Ｗ２≦Ｗ３ｉｉｉ≦０．６＊Ｗ２；
Ｗ１ｉ≧１．４＊Ｗ３ｉ；
Ｗ１ｉｉ≧１．４＊Ｗ３ｉｉ；
Ｗ１ｉｉｉ≧１．４＊Ｗ３ｉｉｉ
によって規定され；
Ｗ１ｉはタンクＴ１ｉの幅であり；
Ｗ１ｉｉはタンクＴ１ｉｉの幅であり；
Ｗ１ｉｉｉはタンクＴ１ｉｉｉの幅であり；
Ｗ２はタンクＴ２の幅であり；
Ｗ３ｉはネックＮｉの幅であり；
Ｗ３ｉｉはネックＮｉｉの幅であり；
Ｗ３ｉｉｉネックＮｉｉｉの幅である。
（ｉ）３つの溶融タンクＴ１ｉ、Ｔ１ｉｉ、Ｔ１ｉｉｉであって；それぞれが溶融クラウンＣ１ｉ、Ｃ１ｉｉ、Ｃ１ｉｉｉのそれぞれで覆われ、上記タンクの底部に配置される電気的加熱手段が設けられた、３つの溶融タンクＴ１ｉ、Ｔ１ｉｉ、Ｔ１ｉｉｉ；
（ｉｉ）清澄クラウンＣ２で覆われ、かつ燃焼加熱手段が設けられた清澄タンクＴ２；
（ｉｉｉ）クラウンＣ３ｉで覆われ、かつ上記溶融タンクＴ１ｉと清澄タンクＴ２を分離するネックＮｉ；
（ｉｖ）クラウンＣ３ｉｉで覆われ、かつ上記溶融タンクＴ１ｉｉと清澄タンクＴ２を分離するネックＮｉｉ；
（ｖ）クラウンＣ３ｉｉｉで覆われ、かつ上記溶融タンクＴ１ｉｉｉと清澄タンクＴ２を分離するネックＮｉｉｉ；
（ｖｉ）加熱されるガラス化可能な材料を投入するための、溶融タンクＴ１ｉに配置された少なくとも１つの入口手段Ｌｉ；
（ｖｉｉ）加熱されるガラス化可能な材料を投入するための、溶融タンクＴ１ｉｉに配置された少なくとも１つの入口手段Ｌｉｉ；
（ｖｉｉｉ）加熱されるガラス化可能な材料を投入するための、溶融タンクＴ１ｉｉｉに配置された少なくとも１つの入口手段Ｌｉｉｉ；
（ｉｘ）溶融ガラスを作業ゾーンに流すための、清澄タンクの下流に配置された少なくとも１つの出口手段Ｏｉ
を含み；
上記炉は、
０．１＊Ｗ２≦Ｗ３ｉ≦０．６＊Ｗ２；
０．１＊Ｗ２≦Ｗ３ｉｉ≦０．６＊Ｗ２；
０．１＊Ｗ２≦Ｗ３ｉｉｉ≦０．６＊Ｗ２；
Ｗ１ｉ≧１．４＊Ｗ３ｉ；
Ｗ１ｉｉ≧１．４＊Ｗ３ｉｉ；
Ｗ１ｉｉｉ≧１．４＊Ｗ３ｉｉｉ
によって規定され；
Ｗ１ｉはタンクＴ１ｉの幅であり；
Ｗ１ｉｉはタンクＴ１ｉｉの幅であり；
Ｗ１ｉｉｉはタンクＴ１ｉｉｉの幅であり；
Ｗ２はタンクＴ２の幅であり；
Ｗ３ｉはネックＮｉの幅であり；
Ｗ３ｉｉはネックＮｉｉの幅であり；
Ｗ３ｉｉｉネックＮｉｉｉの幅である。
【0066】
この実施形態は、「２溶融タンク」構成の場合と同じように、１つの溶融タンクを有する構成と比較して特に有利である。
【0067】
この「３溶融タンク」では、それぞれのネック、それぞれの溶融タンク、及びそれぞれの入口手段は、前述の説明により、それぞれ他方のネック、溶融タンク、及び入口手段とは独立して設計することができる。
【0068】
前述の「１溶融タンク」及び「２溶融タンク」の構成の炉と関連して、すなわちＴ１ｉ、Ｔ１ｉｉ、Ｃ１ｉ、Ｃ１ｉｉ、Ｌｉ、Ｌｉｉと関連して記載される特定の有利な特徴は、「３溶融タンク」構成にも適用可能であり、同じ利点を有する。したがって、明確にするため、Ｔ１ｉ、Ｔ１ｉｉに関して前述した特徴はＴ１ｉｉｉにも適用可能であり、Ｃ１ｉ、Ｃ１ｉｉに関して前述した特徴はＣ１ｉｉｉにも適用可能であり、Ｌｉ、Ｌｉｉに関して前述した特徴はＬｉｉｉにも適用可能である。
【0069】
特に、ネックＮｉｉｉのクラウンＣ３ｉｉｉは、好ましくは、清澄タンクＴ２のクラウンＣ２の高さＨ２以下の高さＨ３ｉｉｉを有することができる（Ｈ３ｉｉｉ≦Ｈ２）。また好ましくは、ネックＮｉｉｉは、溶融タンクＴ１ｉｉｉのクラウンＣ１ｉｉｉの高さＨ１ｉｉｉ以下の高さＨ３ｉｉｉを有することができる（Ｈ３ｉｉｉ≦Ｈ１ｉｉｉ）。
【0070】
好ましくは、「３溶融タンク」炉は、０．２＊Ｗ２≦Ｗ３ｉｉｉ≦０．６＊Ｗ２によって規定される。より好ましくは、これは０．３＊Ｗ２≦Ｗ３ｉｉｉ≦０．５＊Ｗ２によって規定される。
【0071】
好ましくは、「３溶融タンク」炉は、Ｗ１ｉｉｉ＜Ｗ２によって規定される。より好ましくは、これはＷ１ｉｉｉ＜０．８＊Ｗ２によって規定される。これによって、溶融クラウンＣ１ｉのスパンが減少することで、その内側の応力をさらに低下させることができる。実際、腐食及び温度のばらつきが、溶融ゾーン中で最も重要であることが知られている。
【0072】
また好ましくは、「３溶融タンク」炉は、Ｗ１ｉｉｉ≧１．５＊Ｗ３ｉｉｉ、又はさらにはＷ１ｉｉｉ≧１．８＊Ｗ３ｉｉｉによって規定される。より好ましくは、「３溶融タンク」炉は、Ｗ１ｉｉｉ≧２＊Ｗ３ｉｉによって規定される。
【0073】
本発明による「３溶融タンク」炉では、３つの溶融タンクＴ１ｉ、Ｔ１ｉｉ、Ｔ１ｉｉｉは、上記清澄タンクの幅Ｗ２の中に配置されたネックＮｉ、Ｎｉｉ、Ｎｉｉｉによって清澄タンクに接続することができる。或いは、本発明の「３溶融タンク」炉では、１つの溶融タンクは、清澄タンクの幅Ｗ２の中に配置されたネックによって清澄タンクに接続することができ、別の２つの溶融タンクは、清澄タンクの長さの中の、清澄タンクの上流近く（すなわちその長さの最初の３分の１）に配置されたネックによって清澄タンクに接続することができ、その第１のものは清澄タンクの右側にあり、第２のものは清澄タンクの左側にある。この最後の構成は、例えば、炉を収容するプラント内に存在する空間が、３つの溶融タンクをならべて配置するのには不十分である場合、及び／又は溶融タンク及びネックの設計された寸法（特にＷ１ｉ、Ｗ１ｉｉ、Ｗ１ｉｉｉ及びＷ３ｉ、Ｗ３ｉｉ、Ｗ３ｉｉｉ）が清澄タンクの幅Ｗ２の中で実現できない場合に、有利となりうる。
【0074】
本発明による「３溶融タンク」炉では、少なくとも２つの溶融タンクが、上記清澄タンクの幅Ｗ２の中に配置されたネックによって清澄タンクに接続される場合、２つの溶融タンクの間の距離Ｄは、好ましくは少なくとも１ｍ、より好ましくは少なくとも２ｍ、より良好には少なくとも３ｍである。これとは独立して、本発明による「３溶融タンク」炉では、３つの溶融タンクが、上記清澄タンクの幅Ｗ２の中に配置されたネックによって清澄タンクに接続される場合、２つの溶融タンクＴ１ｉ及びＴ１ｉｉの間の距離Ｄは、好ましくは少なくとも１ｍ、より好ましくは少なくとも２ｍであり；２つの溶融タンクＴ１ｉｉ及びＴ１ｉｉｉの間の距離Ｄ’も、好ましくは少なくとも１ｍ、より好ましくは少なくとも２ｍである。
【0075】
本発明による全ての炉の構成、すなわち「１溶融タンク」、「２溶融タンク」、及び「３溶融タンク」の構成では、投入されるガラス化可能な材料の分散を促進するために、２つ以上の入口手段を各溶融タンクに設けることができ、すなわち、溶融タンク１つごとに２つの入口手段を設けることができる。
【0076】
本発明による全ての炉の構成では、好ましくは、溶融タンクの全表面積は２５～４００ｍ２の範囲である。また好ましくは、本発明によると、清澄タンク表面積は２５～４００ｍ２の範囲である。
【0077】
当業者であれば、本発明が前述の好ましい実施形態に限定されるものでは決してないことを認識している。逆に、添付の請求項の範囲内で多くの修正及び変形が可能である。本発明は、本明細書に記載され請求項に列挙される特徴、及び好ましい特徴のあらゆる可能な組み合わせに関することをさらに留意されたい。
【0078】
以下の実施例は、説明の目的で提供されるものであり、本発明の範囲の限定を意図したものではない。
【実施例】
【0079】
本発明による炉の実施例、及び従来の燃焼炉（場合により電気ブーストされる）の比較例について計算を行った。
【0080】
数学的モデリングなしでは、溶解炉の最適化及び設計は、困難であり、危険であり、非常に時間がかかる。実際、炉は非常に費用がかかり、それらの寿命は１５年を超え、さらには最長２０年である。そして、研究及び設計の修正を行う機械はごくわずかであり、これらの修正に関連する危険性の軽減に対して高い圧力が存在する。したがって、運転されるガラス炉中の溶融プロセスの数学的モデリングは、ガラス技術分野において十分に開発されており、ガラス製造業者の間ではよく知られている。数学的モデルの使用によって、タンク内のガラス溶融物と、燃焼／清澄空間内のガスとの詳細な温度及び速度場が求められる。これらの既存の数学的モデリングの結果は、測定（熱電対及び赤外カメラ）と比較することによって、運転される多くの炉で確認されている。
【0081】
本計算の場合、同じガラス引き出しの以下の炉を検討した：
－ 炉１（比較用）：従来の燃焼ガラス溶解炉：溶融ゾーン及び清澄ゾーンを含む１つのタンクであり、空気－ガスが供給されるバーナーが取り付けられ、場合により電気ブーストするための電極を有する。
－ 炉２：「１溶融タンク」構成の本発明による炉であり：
－ タンク幅Ｗ１ｉ＝１３．０ｍ、及び平均クラウン高さＨ１ｉ＝１．３５ｍの溶融タンクＴ１ｉ
－ 溶融タンクの上流に配置される入口手段Ｌｉ
－ １６．０ＭＷの全設置出力に到達する、溶融タンク中の電極
－ 幅Ｗ３ｉ＝４．５ｍ＝０．３５Ｗ１ｉ、及び平均クラウン高さＨ３ｉ＝０．３５ｍのネックＮｉ
－ タンク幅Ｗ２＝１３．０ｍ、及び平均クラウン高さＨ２＝３．５ｍの清澄タンクＴ２
－ １６．０ＭＷの全設置出力を有する、純酸素及び天然ガスが供給される清澄タンク中のオキシバーナー；
－ 出口手段Ｏ
－ 溶融タンクの上流部分の、ガラス化可能な材料が投入される入口の近くに配置される煙道ガスを抽出するための抽出手段
が取り付けられる；
－ 炉３：「２溶融タンク」構成の本発明による炉。この考慮される計算では、両方の溶融タンクは、同一の寸法を有し、対称に配置される（図３参照）。両方の溶融タンクの間の距離は４．８ｍである。炉３には：
－ タンク幅Ｗ１ｉ＝８．４ｍ、及び平均クラウン高さＨ１ｉ＝０．９５ｍの溶融タンクＴ１ｉ
－ Ｗ１ｉｉ＝Ｗ１ｉ及びＨ１ｉｉ＝Ｈ１ｉの溶融タンクＴ１ｉｉ
－ 溶融タンクＴ１ｉの上流に配置される入口手段Ｌｉ、
－ 溶融タンクＴ１ｉの上流に配置される入口手段Ｌｉｉ、
－ 両方のタンクの間に同様に分配される設置出力を有する、溶融タンク中の電極、
－ 幅Ｗ３ｉ＝３．６ｍ、及び平均クラウン高さＨ３ｉ＝０．５４ｍのネックＮｉ、
－ 幅Ｗ３ｉｉ＝Ｗ３ｉ及びＨ３ｉｉ＝Ｈ３ｉのネックＮｉｉ、
－ 炉２と同じタンク寸法の清澄タンクＴ２、
－ 炉２と同じ特徴を有する、空気－ガスが供給される清澄タンク中のバーナー、
－ 出口手段Ｏ、
－ 溶融タンクから煙道ガスを抽出するための抽出手段
が取り付けられる。
－ 炉１（比較用）：従来の燃焼ガラス溶解炉：溶融ゾーン及び清澄ゾーンを含む１つのタンクであり、空気－ガスが供給されるバーナーが取り付けられ、場合により電気ブーストするための電極を有する。
－ 炉２：「１溶融タンク」構成の本発明による炉であり：
－ タンク幅Ｗ１ｉ＝１３．０ｍ、及び平均クラウン高さＨ１ｉ＝１．３５ｍの溶融タンクＴ１ｉ
－ 溶融タンクの上流に配置される入口手段Ｌｉ
－ １６．０ＭＷの全設置出力に到達する、溶融タンク中の電極
－ 幅Ｗ３ｉ＝４．５ｍ＝０．３５Ｗ１ｉ、及び平均クラウン高さＨ３ｉ＝０．３５ｍのネックＮｉ
－ タンク幅Ｗ２＝１３．０ｍ、及び平均クラウン高さＨ２＝３．５ｍの清澄タンクＴ２
－ １６．０ＭＷの全設置出力を有する、純酸素及び天然ガスが供給される清澄タンク中のオキシバーナー；
－ 出口手段Ｏ
－ 溶融タンクの上流部分の、ガラス化可能な材料が投入される入口の近くに配置される煙道ガスを抽出するための抽出手段
が取り付けられる；
－ 炉３：「２溶融タンク」構成の本発明による炉。この考慮される計算では、両方の溶融タンクは、同一の寸法を有し、対称に配置される（図３参照）。両方の溶融タンクの間の距離は４．８ｍである。炉３には：
－ タンク幅Ｗ１ｉ＝８．４ｍ、及び平均クラウン高さＨ１ｉ＝０．９５ｍの溶融タンクＴ１ｉ
－ Ｗ１ｉｉ＝Ｗ１ｉ及びＨ１ｉｉ＝Ｈ１ｉの溶融タンクＴ１ｉｉ
－ 溶融タンクＴ１ｉの上流に配置される入口手段Ｌｉ、
－ 溶融タンクＴ１ｉの上流に配置される入口手段Ｌｉｉ、
－ 両方のタンクの間に同様に分配される設置出力を有する、溶融タンク中の電極、
－ 幅Ｗ３ｉ＝３．６ｍ、及び平均クラウン高さＨ３ｉ＝０．５４ｍのネックＮｉ、
－ 幅Ｗ３ｉｉ＝Ｗ３ｉ及びＨ３ｉｉ＝Ｈ３ｉのネックＮｉｉ、
－ 炉２と同じタンク寸法の清澄タンクＴ２、
－ 炉２と同じ特徴を有する、空気－ガスが供給される清澄タンク中のバーナー、
－ 出口手段Ｏ、
－ 溶融タンクから煙道ガスを抽出するための抽出手段
が取り付けられる。
【0082】
これらの炉１～３のエネルギー消費（ガス／電気）、底部温度、クラウン温度、及びガラスの循環を評価した。
【0083】
エネルギー消費
表１は、炉１～３のガスの消費、電力消費、及び全エネルギー消費、並びに電気入力分率の計算値を示している。
表１は、炉１～３のガスの消費、電力消費、及び全エネルギー消費、並びに電気入力分率の計算値を示している。
【0084】
従来の炉１の場合、２つの状況を考慮した：全て燃焼（１００％ガスエネルギー）の状況、及びこの炉の実行可能な最大電気ブーストでの状況（この最高の底部温度及びクラウン温度を超えると、激しい耐火物の腐食及び重大な炉の損傷が生じる）。
【0085】
表１は、従来の電気ブースト燃焼溶解炉と比較すると、本発明による炉は、全エネルギー消費を（約３０％だけ）減少させながら、電気入力分率を増加させることができ（最大５０％の値に到達する）、それによってＣＯ２排出が大幅に減少することを非常によく示している。
【0086】
底部温度
図６は、非現実的な１６ＭＷの電力（同等の電力を考慮することによって、本発明の炉との公正な比較を実現できる）を用いた炉１、炉２、及び炉３の、入口手段から始まり出口手段までの距離（単位メートル）による底部耐火物温度の発生を示している。ｙ軸は、摂氏温度での値（Ｔｂｏｔｔｏｍ－Ｔｒｅｆ）を示しており、Ｔｂｏｔｔｏｍは、電気ブーストされた炉１、炉２、及び炉３の底部の温度であり、Ｔｒｅｆは、電気ブーストなしの炉１（全て燃料の従来の炉）の底部の最高温度である。それぞれの構成の関連するゾーンの位置を示し比較できるようにするため、本発明による炉１～３が図の上部に図式化されている。
図６は、非現実的な１６ＭＷの電力（同等の電力を考慮することによって、本発明の炉との公正な比較を実現できる）を用いた炉１、炉２、及び炉３の、入口手段から始まり出口手段までの距離（単位メートル）による底部耐火物温度の発生を示している。ｙ軸は、摂氏温度での値（Ｔｂｏｔｔｏｍ－Ｔｒｅｆ）を示しており、Ｔｂｏｔｔｏｍは、電気ブーストされた炉１、炉２、及び炉３の底部の温度であり、Ｔｒｅｆは、電気ブーストなしの炉１（全て燃料の従来の炉）の底部の最高温度である。それぞれの構成の関連するゾーンの位置を示し比較できるようにするため、本発明による炉１～３が図の上部に図式化されている。
【0087】
この図は、従来の炉において電力入力が増加すると大きな底部温度上昇が存在することを示しており、一方、本発明の炉は、同じ電気入力の場合、より低い値のままであり、このことは腐食の回避、それによる炉の寿命の増加に有利である。
【0088】
クラウン温度
図７は、１６ＭＷの電気ブーストありの炉１（比較用）、炉２、及び炉３の入口手段から始まり出口手段までの距離（単位メートル）によるクラウン耐火物の温度発生を示している。ｙ軸は、摂氏温度での値（Ｔｃｒｏｗｎ－Ｔｒｅｆ）を示しており、Ｔｃｒｏｗｎは、電気ブーストされた炉１、炉２、及び炉３のクラウンの温度であり、Ｔｒｅｆは、電気ブーストなしの炉１（全て燃料の従来の炉）のクラウンの最高温度である。それぞれの構成の関連するゾーンの位置を示し比較できるようにするため、従来の電気ブースト炉１及び本発明による炉２～３が図の上部に図式化されている。
図７は、１６ＭＷの電気ブーストありの炉１（比較用）、炉２、及び炉３の入口手段から始まり出口手段までの距離（単位メートル）によるクラウン耐火物の温度発生を示している。ｙ軸は、摂氏温度での値（Ｔｃｒｏｗｎ－Ｔｒｅｆ）を示しており、Ｔｃｒｏｗｎは、電気ブーストされた炉１、炉２、及び炉３のクラウンの温度であり、Ｔｒｅｆは、電気ブーストなしの炉１（全て燃料の従来の炉）のクラウンの最高温度である。それぞれの構成の関連するゾーンの位置を示し比較できるようにするため、従来の電気ブースト炉１及び本発明による炉２～３が図の上部に図式化されている。
【0089】
従来の炉１及び本発明による炉２～３は、電気ブーストなしの従来の炉（ｒｅｆ）と比較すると、溶融ゾーンのクラウン温度の低下を示すことを、この図は示している。電気ブーストされた炉では、これは、クラウンで重大な腐食現象（主として清澄により生じるＮａＯＨの濃縮のため）が生じるので、大きな欠点となる。本発明による炉では、（ｉ）煙道ガスが清澄タンクから抽出される場合、清澄ゾーン及び溶融ゾーンからの雰囲気は少なくとも１つのネックによって分離され、それによって清澄タンクから溶融タンクへの腐食性ヒューム（ＮａＯＨ）の逆流の制限又は回避が可能になり、（ｉｉ）煙道ガスが溶融タンクから抽出される場合、クラウンスパンを制限することができるので（特に複数の溶融タンクの場合）、アルミナ耐火物の使用が実現可能な選択肢となる（既知のアルミナは、腐食に対する耐性はより高いが、大きなクラウンスパンの場合には推奨されない）という理由で、このクラウン温度の低下は、より容易に管理可能である。
【0090】
ガラスの循環
図８は、１６ＭＷの電気ブーストありの炉１（比較用）、炉２、及び炉３の入口手段から始まり出口手段までの距離（単位メートル）による溶融ガラスの循環の発生を示している。ｙ軸は、値（ｍｂａｃｋｗａｒｄ／ｍｐｕｌｌ）を示しており、ｍｂａｃｋｗａｒｄは逆方向の質量流量であり、ｍｐｕｌｌは引き出し質量流量である。それぞれの構成の関連するゾーンの位置を示し比較できるようにするため、従来の電気ブースト炉１及び本発明による炉２～３が図の上部に図式化されている。
図８は、１６ＭＷの電気ブーストありの炉１（比較用）、炉２、及び炉３の入口手段から始まり出口手段までの距離（単位メートル）による溶融ガラスの循環の発生を示している。ｙ軸は、値（ｍｂａｃｋｗａｒｄ／ｍｐｕｌｌ）を示しており、ｍｂａｃｋｗａｒｄは逆方向の質量流量であり、ｍｐｕｌｌは引き出し質量流量である。それぞれの構成の関連するゾーンの位置を示し比較できるようにするため、従来の電気ブースト炉１及び本発明による炉２～３が図の上部に図式化されている。
【0091】
この図は、本発明による炉２～３は、溶融ゾーン及び清澄ゾーン中で全体的な溶融ガラスの循環が大幅に減少することを示しており、これによって、有利には溶融ガラス速度が低下し、それによって底部耐火物の腐食が減少する。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【国際調査報告】