CN119486976A

CN119486976A - 能源高效且耐用的混合式玻璃熔融炉

Info

Publication number: CN119486976A
Application number: CN202380051169.7A
Authority: CN
Inventors: F·比乌勒; N·波施瓦; Z·哈比比; F·法西洛
Original assignee: AGC Glass Europe SA
Current assignee: AGC Glass Europe SA
Priority date: 2022-07-06
Filing date: 2023-06-19
Publication date: 2025-02-18
Also published as: WO2024008419A1; JP2025523629A; US20250340475A1; EP4504671A1; KR20250033265A; EP4504671B1; MX2024015195A

Abstract

本发明涉及一种用于熔融可玻璃化材料的熔炉，该熔炉包括：(i)熔融槽(M)，该熔融槽包括由炉顶(C1)覆盖并且具有电加热装置的至少一个上游区(Z1)、由炉顶(C2)覆盖并且具有燃烧加热装置的下游区(Z2)、以及在(C1)与(C2)之间的过渡区(T)；(ii)具有燃烧加热装置的澄清槽(F)；(iii)颈状部(N)，该颈状部由炉顶(C3)覆盖并且将熔融槽(M)与澄清槽(F)分开；(iv)位于熔融槽处的至少一个入口装置(X)；(v)出口装置(O)；以及(vi)在区(Z1)中的烟道气抽取装置；其中，炉顶(C1)的高度(H1)由H1≤0.75*H2限定；H2是炉顶(C2)的高度；区(Z1)的长度(L1)由0.25*(L1+L2)≤L1≤0.8*(L1+L2)限定；(L2)是区(Z2)的长度；并且过渡区的长度(LT)由LT≤0.2*(L1+L2)限定。这种熔炉允许降低总体能耗，同时保持高的电输入分数(从而减少CO₂排放)、保持可接受的表面熔融速率并且延长熔炉寿命。

Description

能源高效且耐用的混合式玻璃熔融炉

技术领域

本发明涉及一种玻璃熔融炉，其旨在将熔融的玻璃连续地供应到玻璃成型设施，比如浮法设施或轧制设施。特别地，本发明涉及一种玻璃熔融炉，其提供许多优点，尤其是在能耗、CO₂排放、工艺灵活性和耐用性方面。

本发明更特别地涉及但不限于用于平板玻璃的熔融炉，其涉及大规模生产能力(即，高达1000吨/天或更多)以及高达60MW的功率需求。

背景技术

在现有技术中，可玻璃化材料在玻璃熔融炉中被熔融，该玻璃熔融炉通常包括：

-由炉顶覆盖的槽，该槽在熔炉使用时容纳玻璃熔体；

-位于熔炉的上游的至少一个入口，用于将要加热的可玻璃化材料加料到该熔炉中；

-位于槽中的加热装置；以及

-至少一个下游出口，用于使熔融的玻璃到达加工区或工作端。

在这种玻璃熔融炉中，玻璃通常是被来自燃烧器所产生的燃烧的火焰熔融的，这些燃烧器设置在玻璃表面上方并且允许从顶部加热熔融的玻璃/原材料的熔浴。利用氧气-燃料或空气-燃料进行燃烧的玻璃熔融炉是众所周知的。燃料可以是化石燃料、天然气、沼气、或氢。

全球变暖和减少CO₂排放的要求增加了玻璃制造商的压力，而且增加了能源价格和CO₂税，这些可能很快便会严重威胁到玻璃企业的竞争力。

电熔融可以是解决方案的一部分。加热功率完全由电力供应的玻璃熔融炉确实是已知的，并且在此背景下有所发展，尽管它们被充分地证明只适用于小规模能力，即低于300吨/天(规模扩大到超过600吨/天仍有待开发)。

与称为“热顶熔炉”(或“温顶熔炉”)的经典燃烧式熔炉相反，这些熔炉也称为“冷顶熔炉”，这是因为原材料分布在玻璃熔融表面之上形成隔热配合料“薄层”，使得温度从玻璃熔体中的约1400℃降至薄层及以上位置处的小于500℃(可能降至50℃)。

全电式熔炉提供了显著的优点。首先，全电式熔炉的直接CO₂排放、热NO_x或SO_x排放非常低。此外，由于熔融能大体上传递到玻璃中(例如，由于电极允许电流穿过并从其体积加热熔融的玻璃的熔浴)，因此全电式熔炉中的热损失要低得多，这使全电式熔炉成为例如与热顶燃烧式熔炉相比的节能型熔炉，在热顶燃烧式熔炉中，即使使用了热回收系统，熔炉的上部结构和残余废气中仍会发生显著的热损失。

不幸的是，与燃烧式热顶熔炉相比，全电式熔炉也显示出一些缺点。

特别地，在这种熔炉中：

-玻璃品质达不到典型的平板玻璃规格，尤其是在小气泡密度方面；以及

-电极所在的底部的温度非常高(例如大于1400℃)，这会导致由于底部耐火材料和玻璃槽壁的加速腐蚀而显著缩短熔炉寿命(典型地从常规熔炉的超过15年的寿命缩短至不到8年，有时甚至缩短至2至7年)。

此外，冷顶全电式熔炉的表面熔融速率，即每单位时间和每单位熔炉面积从原材料熔融的玻璃量(以T/d/m²表示)，是玻璃温度的直接函数。为了达到这种熔炉可接受的表面熔融速率(大约2T/d/m²至3T/d/m²),有必要将玻璃温度设定为高于1400℃、或甚至高于1450℃，从而会进一步不利地影响熔炉寿命。相比之下，经典的燃烧式熔炉的表面熔融速率典型地为大约5T/d/m²。可替代地，如果以较低的表面熔融速率为目标以尽可能地避免影响熔炉寿命，将意味着需要显著增加熔融面积，因此将对所需投资和所占用的工业空间产生极大的负面影响。

最后，这种冷顶熔炉在能源方面缺乏灵活性(仅限电力)。

还已知在“混合系统”中将燃烧加热装置和电加热装置组合。在这种主要采用“热顶”操作的配置中，熔炉包括燃烧器和供电的电极。

这种混合式熔炉在能源灵活性方面具有极大的优点，允许根据不同的参数(操作参数或推测参数)对电输入分数进行调适。

此外，与冷顶熔炉相比，对于相同的底部温度，热顶熔炉允许达到较高的表面熔融速率(或者可替代地，对于相同的表面熔融速率，热顶熔炉的底部温度较低)。

除此之外，采用“热顶”操作的混合式熔炉显示出一些缺点。特别地，(i)在熔融区的炉顶和壁处以及(ii)在熔融期间产生的热废气/烟道气中发生显著的热损失，从而降低了熔炉的能源效率。可以考虑使用热回收系统来限制随烟道气的热损失，但这并不能彻底解决问题，而且需要特定的投资。

此外，在这种熔炉中，在熔融区中的炉顶/上部结构的温度在一些条件下可能会变得非常低(例如小于1000℃)，这会导致所述区中碱性冷凝(例如NaOH)的风险显著增加，从而导致炉顶的耐火材料腐蚀。

除此之外，在这些熔炉中，尤其是由于以上针对全电式熔炉所描述的限制(即，底部和炉顶腐蚀现象)，电输入分数通常被限制为最大为总能量输入的35％。

最近，一些混合式熔炉已经被描述为具有特定的设计以便增加电输入分数(例如上至80％)，但是对于其中大多数混合式熔炉来说，它们采用冷顶操作并带来了一些问题。

因此，需要对现有的玻璃熔融炉设计进行改进，以便解决以上暴露的问题并提出一种将燃烧器和电极组合作为加热装置的玻璃熔融炉，该玻璃熔融炉显示出可接受的表面熔融速率以及高能源效率和长寿命，同时保持高的电输入分数。

发明目的

本发明的目的是克服以上关于现有技术描述的缺点并且解决技术问题。

特别地，本发明的目的是提供一种将燃烧器和电极组合作为加热装置的玻璃熔融炉，该玻璃熔融炉的能源效率提高(或者换言之，单位能耗降低)，特别是与经典的“热顶”混合式熔融炉相比。

本发明的另一目的是提供一种将燃烧器和电极组合作为加热装置的玻璃熔融炉，该玻璃熔融炉显示出可接受的表面熔融速率(特别是高于2T/d/m²或更好地高于3T/d/m²的表面熔融速率)。

本发明的另一目的是提供一种将燃烧器和电极组合作为加热装置的玻璃熔融炉，该玻璃熔融炉具有与经典的热顶混合式熔融炉相比延长的寿命。

本发明的另一目的是提供一种将燃烧器和电极组合作为加热装置的玻璃熔融炉，该玻璃熔融炉具有提高的能源效率、可接受的表面熔融速率以及延长的寿命，同时保持高的电输入分数(特别是30％至85％)。

发明内容

本发明涉及一种用于熔融可玻璃化材料的熔炉，该熔炉包括：

(i)熔融槽M，该熔融槽包括：

-至少一个上游区Z1，该至少一个上游区由炉顶C1覆盖并且配备有电加热装置；

-下游区Z2，该下游区由炉顶C2覆盖并且配备有燃烧加热装置；

-在炉顶C1与炉顶C2之间的过渡区T；

(ii)澄清槽F，该澄清槽由炉顶C4覆盖并且配备有燃烧加热装置；

(iii)颈状部N，该颈状部由炉顶C3覆盖并且将熔融槽M和澄清槽F分开；

(iv)位于熔融槽M处的至少一个入口装置X，用于将要加热的可玻璃化材料加料到该熔融槽中；

(v)位于澄清槽F的下游的至少一个出口装置O，用于使熔融的玻璃流到工作区；以及

(vi)位于至少一个上游区Z1处的至少一个烟道气抽取装置；

其特征在于：

-炉顶C1的高度H1由以下限定：H1≤0.75*H2；H2是炉顶C2的高度；

-至少一个上游区Z1的长度L1由以下限定：0.25*(L1+L2)≤L1≤0.8*(L1+L2)；L2是下游区Z2的长度；并且

-所述过渡区T的长度LT由以下限定：LT≤0.2*(L1+L2)。

因此，本发明基于一种新颖的且创造性的方法。特别地，发明人已经发现，通过在特定设计中将以下两点组合，即，(i)通过颈状部将电熔融槽和燃烧澄清槽分开以及(ii)将熔融槽分段成具有不同炉顶高度的两个区(从而提供具有显著温差的较冷上游区和较暖下游区)，熔炉的总体能耗可以显著降低，同时保持高的电输入分数(从而减少CO₂排放)、保持可接受的表面熔融速率、并且改进熔炉的机械稳定性和寿命。

本发明中的熔融炉顶C1和C2被发明人具体地被设计成以便利用“冷顶”区和“热顶”区两者的优点并且从温度相对较低的上游(低于1100℃)到温度相对较高的下游(高于1300℃)创建温度梯度。

发明人已经证明，本发明的熔炉带来了有利于能耗/CO₂排放、有利于表面熔融速率和有利于熔炉的机械稳定性/寿命的许多优点。

特别地，本发明的熔炉允许完全控制(i)每个区中的温度和(ii)在熔融槽的两个区之间以及在熔融槽与澄清槽之间的烟道气再分配/抽取，以便优化能耗并且尽可能避免碱腐蚀。

此外，本发明的熔炉有利于在熔融槽的上游部分与下游部分之间产生显著温差，同时尽可能避免从澄清槽出现的烟道气朝向熔融槽回流。

从能源效率的角度来看，本发明的熔炉是有利的，因为它允许：

-使气氛分段化并切断从澄清槽朝向(多个)熔融槽的热辐射，以便有效地限制需要高温的区(澄清区)中的能量；以及

-在尽可能低的温度下从上游部分/出口抽取烟道气，以便限制从可玻璃化材料释放的气体的无用加热并且以便可选地最大限度地提高从燃烧气体向可玻璃化材料和玻璃熔体的热传递。

从表面熔融速率的角度来看，本发明的熔炉是有利的，因为它允许在熔融槽的下游部分中达到相对较高的温度(大于1300℃)，以便改进可玻璃化材料的熔融动力学。

从腐蚀的角度来看，本发明的熔炉是有利的，因为它允许：

-将熔融槽与澄清槽之间的气氛分开允许限制/避免来自澄清区的烟道气的回流，这些烟道气由于澄清所需的高温而富含碱，因此具有非常强的腐蚀性；以及

-具有对熔融的玻璃的总体流量的限制，这将有利地降低熔融槽中玻璃对流的强度并降低玻璃速度，从而减少底部耐火材料的磨损和腐蚀。

最后，本发明的熔炉通过其在熔融槽与澄清槽之间(通过颈状部)的特定分段还允许熔融槽和澄清槽在尺寸设定(长度、宽度和炉顶高度)和耐火材料性质方面完全解除联系，因此在考虑能源效率、玻璃品质、设备空间限制和机械/结构/其他限制的情况下优化每个槽。

在本说明书和权利要求中，本领域技术人员应很好地理解，除非明确地相反指示，否则如本文所使用的，术语“一”、“一个”或“该”意指至少“一个”，而且不应限于“仅一个”。此外，当指示范围时，端点是包括在内的。此外，在数值范围内的所有整数值和子域值清楚地包括在内，如同明确地写出一样。最后，术语“上游”和“下游”是指玻璃的流动方向并且应以其通常的意义进行理解，即应理解为意指当操作根据本发明的熔炉时，沿着可玻璃化材料/玻璃熔体(在本文中定义为“玻璃流”)从(多个)入口装置到(多个)出口装置的平均移动方向，即例如沿着图1至图2中从左到右的方向。

根据本发明并且如在玻璃领域中通常采用的，“熔融槽”是指限定可玻璃化材料被加料并通过加热被熔融的区的槽，并且当熔炉在加工中时，该槽包括熔体和未熔融的可玻璃化材料的“薄层”，该薄层漂浮在熔体上并逐渐熔融、并且因此从熔融槽的上游到下游减少。

根据本发明并且如在玻璃领域中通常采用的，“澄清槽”是指限定如下区的槽，在该区中，不再有漂浮在熔体上的未熔融的可玻璃化材料的“薄层”，并且在该区中，玻璃熔体在高于熔融槽温度(通常高于1400℃、或甚至高于1450℃)的温度下被加热，以便对玻璃进行精炼(主要通过消除大部分气泡)。这种澄清槽在本领域中通常也称为“净化槽”。

本发明的熔炉特别适合于生产平板玻璃片材。

本发明还涉及一种用于熔融可玻璃化材料以生产平板玻璃的方法，该方法包括以下步骤：

-提供根据本发明及其实施例的熔炉，

-利用所述入口装置X将可玻璃化材料加料到所述熔融槽M中，

-在所述熔融槽M中熔融可玻璃化材料；

-在所述澄清槽F中澄清所获得的熔体；

-使熔体通过出口装置O从澄清槽F流到工作区；

其中，熔炉的电输入分数的范围为30％至85％、优选地为35％至85％。

根据本发明，该方法中的电输入分数的范围为30％至85％。根据本发明的“电输入分数”是指方法/熔炉的总能量输入中的用于熔融/澄清的电力部分，即，电力/(燃料+电力)，总能量输入是方法/熔炉在标准/正常生产模式下的总能量输入，即，在其标准引出量范围(排除启动、维护、热修复、碎化玻璃……的时间段)下的总能量输入。

根据实施例，在本发明的方法中，可玻璃化材料包括原材料和碎玻璃，碎玻璃的量为可玻璃化材料的总量的至少10重量％，优选地为可玻璃化材料的总量的至少30重量％。

从阅读以下通过简单的说明性和非限制性示例给出的优选实施例和附图的描述，本发明的其他特征和优点将更清楚。

图1是根据本发明的熔炉的实施例的示意性平面图(竖直截面)。

图2是图1的熔炉实施例的示意性平面图(水平截面)。

图3、图4和图5是根据本发明的过渡区的实施例的示意性平面图(竖直截面)。

图6是本发明的实施例的示意性平面图(水平截面)。

图7是本发明的实施例的示意性平面图(水平截面)。

图1和图2展示了本发明的熔炉1的实施例(图1：竖直截面，图2：水平截面)。图1至图2中的熔炉1包括熔融槽M、颈状部N和澄清槽F。M、N和F的组件通常由耐高温、耐烟气腐蚀和耐熔融材料侵蚀作用的耐火材料制成。槽中的说明性玻璃熔体液位(不包括配合料薄层)由图1中的虚线示出。

根据本发明并且如图1至图2所展示的，由于至少一个入口装置X，熔炉1在熔融槽M处被供应有可玻璃化材料(玻璃原材料和/或碎玻璃)。

为了改进在熔融槽M的表面之上的分布，可以有利地提供位于熔融槽M上游(特别地，位于区Z1中)的若干入口装置，即两个或三个入口装置。

优选地，并且如本领域已知的，至少一个入口装置X在熔融槽的宽度上和/或侧向地在熔融槽的长度上位于所述槽的上游(特别地，位于区Z1中)。

根据本发明并且如图1至图2所展示的，熔炉包括熔融槽M，该熔融槽包括：

-至少一个上游区Z1，该至少一个上游区由炉顶C1覆盖并且配备有电加热装置2；

-下游区Z2，该下游区由炉顶C2覆盖并且配备有燃烧加热装置3；

-在炉顶C1与炉顶C2之间的过渡区T。

根据另一个有利的实施例，下游区Z2进一步配备有电加热装置，如图1和图2所展示的。

根据本发明的电加热装置2优选地位于熔融槽M的底部，并且还优选地由浸入电极构成。电极有利地以3或2的倍数的网格图案(棋盘格)布置，以便促进与变压器的连接和电流平衡。例如，电极数量被设计成以便将每个电极的最大功率限制为200kW，同时保持电极表面处的最大电流密度为1.5A/cm²。此外，例如，浸入电极高度在玻璃熔体高度的0.3倍至0.8倍之间。

熔融槽M中下游区Z2中的燃烧加热装置3尤其由燃烧器构成。具体地，这些燃烧器可以通常成排布置并且沿着所述区的侧壁布置，例如在其一侧上或可替代地在其每一侧上，以使火焰蔓延在所述区的几乎整个宽度之上。可替代地或附加地，这些燃烧器也可以位于炉顶C2中，这促进了向配合料的热传递，继而有利于减小配合料长度，避免配合料薄层到达下游区Z2的端部，从而避免到达熔融槽的下游端。

可以向燃烧器供应燃料和空气、或燃料和氧气、或燃料和富含氧气的气体。燃料可以是化石燃料、天然气、沼气、氢、氨、合成气或其混合物。

根据有利的实施例，至少一个上游区Z1可以配备有辅助燃烧加热装置(例如燃烧器，图中未展示)，以便允许控制炉顶C1的温度(例如，限制沿着区Z1的温度变化)，并在该炉顶的温度下降至低于某一水平(例如，低于600℃)时升高温度。特别地，这些辅助燃烧加热装置可以有利地位于炉顶C1中，以减少熔体/配合料薄层上方的自由体积中的空间占用。

根据本发明的上游区Z1由炉顶C1覆盖。根据本发明的下游区Z2由炉顶C2覆盖。

根据本发明，炉顶C1的高度H1由以下限定：H1≤0.75*H2；H2是炉顶C2的高度。在本发明中，炉顶C1与炉顶C2之间沿着熔融槽M的高度改变意味着过渡区T。

本发明中的炉顶的“高度”在本文中和在整个说明书和权利要求中是指从所述炉顶的内表面到玻璃熔体(如果存在配合料薄层，则排除配合料薄层)的平均内高度(如图1所展示的)。炉顶C1的高度H1可以沿着所述炉顶的长度基本上恒定，或者可替代地，该高度可以在所述炉顶的长度上变化。炉顶C1的高度H1可以沿着所述炉顶的宽度基本上恒定，或者可替代地，该高度可以在所述炉顶的宽度上变化(例如，在拱形/圆顶形炉顶的情况下)。炉顶C2的高度H2可以沿着所述炉顶的长度基本上恒定，或者可替代地，该高度可以在所述炉顶的长度上变化。炉顶C2的高度H2可以沿着所述炉顶的宽度基本上恒定，或者可替代地，该高度可以在所述炉顶的宽度上变化(例如，在拱形/圆顶形炉顶的情况下)。

根据本发明的实施例，炉顶C1的高度H1由以下限定：H1≤0.7*H2，优选地H1≤0.6*H2，甚至H1≤0.5*H2。这允许增强本发明的上述优点。

根据本发明，至少一个上游区Z1的长度L1由以下限定：0.25*(L1+L2)≤L1≤0.8*(L1+L2)；L2是下游区Z2的长度。

“长度”在本文中和在整个说明书和权利要求中是指沿着玻璃流所取的尺寸。

根据本发明的另一个实施例，至少一个上游区Z1的长度L1由以下限定：0.3*(L1+L2)≤L1，优选地0.4*(L1+L2)≤L1，甚至0.5*(L1+L2)≤L1。这也允许增强本发明的上述优点。

根据本发明的另一个实施例，至少一个上游区Z1的长度L1由以下限定：L1≤0.75*(L1+L2)，优选地L1≤0.7*(L1+L2)。

值得提及的是，熔融槽的总长度可以比(L1+L2)之和稍高(例如，高10％至15％左右)。实际上，在本领域中常见的是，在熔融槽的最上游部分设置用于引入可玻璃化材料并在熔体的方向上推动这些可玻璃化材料的第一区Z0(通常称为“加料室”)(图中未展示)。

根据本发明的炉顶C1可以是拱形的或圆顶形的，或者可替代地，该炉顶可以是平坦的。独立于炉顶C1，根据本发明的炉顶C2可以是拱形的或圆顶形的，或者可替代地，该炉顶可以是平坦的。

有利地，炉顶C1可以由大体上由二氧化硅(例如高纯度二氧化硅)制成的耐火材料构成。已知二氧化硅耐火材料对腐蚀更敏感(例如与氧化铝相比)，但由于本发明中存在将熔融槽与澄清槽分开的颈状部，熔融槽中存在的烟气中的碱较少。

二氧化硅的优点是其在温度高于约600℃时的低膨胀系数，这允许承受温度的高变化，而不会干扰炉顶上部结构。

可替代地，炉顶C1和/或炉顶C2可以由大体上由氧化铝或AZS(氧化铝-氧化锆-二氧化硅)制成的耐火材料构成，这些耐火材料具有更好的耐腐蚀性并因此具有更好的寿命。

根据本发明并且如图2所展示的，熔炉包括熔融槽M，该熔融槽包括具有不同炉顶高度的至少一个上游区Z1和下游区Z2，炉顶C1具有高度H1，而炉顶C2具有高度H2。

在本发明中，炉顶C1与炉顶C2之间沿着熔融槽M的高度改变意味着过渡区T。

根据本发明，过渡区T的长度LT由以下限定：LT≤0.2*(L1+L2)，优选地LT≤0.15*(L1+L2)，或甚至LT≤0.1*(L1+L2)。为了清楚起见，从本发明的概念清楚的是，所述过渡区T在本发明的熔炉中是存在的/强制性的，这意味着LT的长度不得为零值，或者换言之，意味着LT＝0的值隐含地排除在本发明的范围之外。

图3、图4和图5是根据本发明的在Z1与Z2之间的过渡区的实施例的示意图。在这些图上，仅出于展示性目的展示了玻璃熔体以及配合料薄层。未表示加热装置。

根据实施例，炉顶C1与炉顶C2之间的过渡区T可以是端壁。根据实施例的端壁可以是竖直壁(如图3所展示的)或短倾斜壁(允许渐进过渡)。在该实施例中，炉顶C1优选地具有与端壁的下边缘大体上处于相同水平或略低于该下边缘的内表面。端壁可以由悬置式后壁构成。根据本发明的悬置式后壁可以是例如专利申请US 5011402A中描述的悬置式后壁。可替代地，端壁可以位于炉顶C1的外表面上。

根据另一个实施例，炉顶C1与炉顶C2之间的过渡区T是遮挡壁。本发明中的“遮挡壁”是指下边缘在炉顶C1的内表面下方延伸并由此更靠近玻璃熔体的壁，但该壁在所述玻璃熔体上方留出自由空间。该实施例的优点是进一步减少熔融槽的上游区与下游区之间的辐射热交换，并且更好地分离从Z1和Z2中释放的烟道气，同时允许留出从上游推动的可玻璃化材料穿过的自由空间。例如，如本领域已知的，该遮挡壁可以是空气冷却式悬置壁。图4中展示了遮挡壁的配置的示例。根据本发明的遮挡壁可以由悬置式U形遮挡壁(如例如专利申请US 3399046 A中所描述的)构成。

根据另一实施例，炉顶C1与炉顶C2之间的过渡区T包括至少一个台阶。在具有一个台阶的配置中，如图5所展示的，炉顶C1和炉顶C2的高度改变是例如通过过渡区T获得的，该过渡区从C1到C2包括：第一端壁、高度介于H1与H2之间的短炉顶、以及第二端壁。这种配置的优点是便于制造炉顶C1与炉顶C2之间的过渡并增加过渡稳定性。

“过渡区的长度”在本文中和在整个说明书和权利要求中是指所述区的沿着玻璃流所取的尺寸，该尺寸包括(多个)壁(即使位于炉顶C1和/或炉顶C1上和/或与之重叠)的厚度。

根据有利的实施例，过渡区由大体上由二氧化硅制成的耐火材料构成。

有利地，根据另一个实施例，炉顶C1和过渡区T由相同的耐火材料制成，以便避免材料之间的膨胀和/或避免材料间腐蚀。优选地，它们由大体上由二氧化硅制成的耐火材料构成。

同样有利地，根据另一个实施例，炉顶C1、炉顶C2和过渡区T由相同的耐火材料制成，以便避免材料之间的膨胀和/或避免材料间腐蚀。优选地，它们由大体上由二氧化硅制成的耐火材料构成。

根据本发明并且如图1至图2所展示的，熔炉包括澄清槽F，该澄清槽由炉顶C4覆盖并且配备有燃烧加热装置3'。

根据本发明的炉顶C4优选地是拱形的或圆顶形的。

根据本发明的澄清槽F中的燃烧加热装置3'尤其由燃烧器构成、特别是由沿着所述槽的侧壁布置的燃烧器构成。此外，燃烧器有利地彼此间隔开，以便在澄清槽F的一部分、优选地上游部分(例如，在长度的约50％上)之上分配能量供应。这些燃烧器还通常成排布置在澄清槽F的一侧上、或者可替代地在澄清槽的每一侧上，并且优选地呈交错布置(以使火焰蔓延到所述槽的几乎整个宽度之上)。可以向燃烧器供应燃料和空气、或燃料和氧气、或燃料和富含氧气的气体。燃料可以是化石燃料、天然气、沼气、氢、氨、合成气或其混合物。

根据有利的实施例，澄清槽可以进一步包括电加热装置(图中未展示)，特别是在所述澄清槽的上游部分中(例如，在其长度的约50％上)包括电加热装置。这允许增加电输入分数并因此提高能源效率，从而减少CO₂排放。

根据本发明并且如图1至图2所展示的，熔炉包括颈状部N，该颈状部由炉顶C3覆盖并且将熔融槽M与澄清槽F分开/分段。

根据本发明，将熔融槽M和澄清槽F分开的“颈状部”是指与熔融槽的下游区(区Z2)相比以及与澄清槽F的上游区相比在宽度和(炉顶)高度上变窄。根据本发明的颈状部的开口仅部分地在玻璃熔体/配合料薄层自由表面之下，于是在玻璃熔体/配合料薄层上方留出自由开口。

基于根据本发明的颈状部的定义，颈状部N的宽度W_N如下：W_N<W_M，W_M是熔融槽M的宽度。同样基于根据本发明的颈状部的定义，颈状部N的宽度W_N如下：W_N<W_F，W_F是澄清槽F的宽度。

本发明中的“宽度”在本文中和在整个说明书和权利要求中是指垂直于玻璃流的(平均)尺寸。

这种具有对熔融槽和澄清槽的分段的熔炉设计带来了很多优点，有利于能耗/CO₂排放并且有利于熔炉的机械稳定性/寿命。特别地，有利地，在本发明的上下文中，如果需要的话，具有其特定分段设计的该熔炉允许独立地处理来自(多个)熔融槽的烟道气和来自澄清槽的烟道气。

本发明中的颈状部N的基部可以大体上位于熔融槽M的底板/底部的水平处、或所述水平上方、或所述水平下方。此外，颈状部N的基部可以大体上位于澄清槽F的底板/底部的水平处、或所述水平上方、或所述水平下方。

根据实施例，颈状部N不包括任何加热装置，例如任何电加热装置。

根据本发明的炉顶C3可以是拱形的或圆顶形的，或者可替代地，该炉顶可以是平坦的。基于根据本发明的颈状部的定义，颈状部N的炉顶C3的高度H3低于熔融槽M的炉顶C2的高度H2。同样基于根据本发明的颈状部的定义，颈状部N的炉顶C3的高度H3低于澄清槽F的炉顶的高度H4。

根据本发明的又另一个有利的实施例，熔炉可以包括位于颈状部处的可移除壁(例如，来自颈状部的侧壁的刮料杆)，以便(i)可以阻止可能到达熔融槽的端部的未熔融的可玻璃化材料，从而避免这些未熔融的可玻璃化材料穿过颈状部朝向澄清槽，并且(ii)控制玻璃熔体从澄清槽朝向熔融槽的反向流的强度或消除玻璃熔体从澄清槽朝向熔融槽的反向流。

根据本发明的又另一个有利的实施例，熔炉可以包括位于颈状部处的可移除壁(例如，穿过颈状部的炉顶的遮挡壁)，以便增加熔融槽和澄清槽在气氛和热辐射方面的分段。

根据本发明并且如图1至图2所展示的，熔炉包括至少一个出口装置O，该至少一个出口装置位于澄清槽F的下游，用于使熔融的玻璃到达工作区。根据实施例，出口装置O通常由颈状部构成，以便将熔体引向工作区，该工作区通常称为“工作端”或也称为“压蒸”或也称为“调节区”。可替代地，出口装置O由喉状部(即完全浸入在玻璃熔体中的开口，其上方没有留出自由表面)构成，以便将熔体引向包括例如(多个)前炉的工作区。根据本发明的工作区可以包括例如调节区，在该调节区中，在玻璃熔体通过出口离开所述区到达成型区之前，通过受控冷却进行热调节。这种成型区可以包括例如浮法设施和/或轧制设施。

根据本发明的有利的实施例，熔炉由以下限定：

0.1*W_F≤W_N≤0.7*W_F；

W_M≥1.4*W_N；

W_M是熔融槽M的宽度；

W_F是澄清槽F的宽度；

W_N是颈状部N的宽度。

该实施例允许增强本发明的上述优点，具体如下：

-更好地将熔融槽与澄清槽之间的气氛分开，从而限制腐蚀性烟气从澄清槽回流到熔融槽；

-增强对从澄清槽朝向熔融槽的热辐射的切断；

-增强对熔融的玻璃的总体流量的限制或甚至消除反向流。

同样优选地，熔炉由0.1*W_F≤W_N≤0.6*W_F限定。更优选地，熔炉由0.2*W_F≤W_N≤0.6*W_F、或甚至由0.3*W_F≤W_N≤0.5*W_F限定。这允许在以下两个相反的要求之间找到良好的折衷：一方面，熔融区与澄清区之间的(多个)颈状部理想地应尽可能窄，以便(1)减小熔融上部结构/炉顶与澄清上部结构/炉顶之间的开口、以及(2)产生对熔融槽中的玻璃熔体对流的总体强度的障碍物，另一方面，颈状部理想地应尽可能宽，以便限制颈状部内部的玻璃速度，从而限制颈状部的耐火材料壁的磨损/腐蚀。

同样优选地，本发明的熔炉由W_M≥1.5*W_N、或甚至W_M≥1.8*W_N限定。更优选地，本发明的熔炉由W_M≥2*W_N限定。这允许在颈状部N处达到更高的宽度限制，并且允许改进对热辐射的切断、允许更好的气氛分开、并且允许产生对熔融的玻璃的流量的限制。

根据本发明并且如图1和图2所展示的，熔炉包括至少一个烟道气抽取装置4，该至少一个烟道气抽取装置位于至少一个上游区Z1处、优选地靠近(多个)入口装置X，以便从烟道气回收热量并将热量传递到熔融槽M中的玻璃熔体和/或未熔融的可玻璃化材料。

根据本发明的实施例，熔炉进一步包括在下游区Z2中的至少一个烟道气抽取装置和/或在澄清槽F中的至少一个烟道气抽取装置(图中未展示)。

当抽取装置存在于区Z2中时，如果下游区Z2中的烟道气富含碱，则这有利地允许从该下游区抽取烟道气(从而避免区Z1中的冷凝和随之而来的腐蚀)。

当抽取装置存在于澄清槽F中时，该抽取装置优选地位于澄清槽的上游部分中。

优选地，在本发明中，(多个)抽取装置4位于侧壁(一侧或两侧的侧壁)上。

特别地，在本发明中在能源上有利的是最大程度地从熔炉的上游、特别是从熔融槽的上游抽取烟道气。例如，在熔融区中产生的烟道气的至少25％可以有利地从熔融槽的上游抽取。然而，在熔融槽中从下游抽取一部分烟道气可能是有利的，以便限制与炉顶耐火材料的碱侵蚀相关的风险。实际上，碱蒸发随着温度而增加，因此熔融区的下游部分中的烟道气中的碱浓度将会更高。碱浓度较高的烟道气可能会在上部结构/炉顶的较冷区域中产生与冷凝有关的问题，因此将烟道气从下游排放更为妥当。此外，在熔融槽中从上游抽取一部分烟道气可能是有利的，因为在该上游区中，烟道气大体上由从原材料分解中释放的气体组成，因此碱含量低。最后，从澄清槽中抽取一部分烟道气也可能是有利的，因为澄清槽中的烟道气由于澄清所需的更高温度而含有甚至更多碱。

在本发明的有利的实施例中，如图6所展示的，用于熔融可玻璃化材料的熔炉包括熔融槽M，该熔融槽侧向地扩大并且配备有位于每个侧向侧处的(多个)入口装置X'和X”，使得熔融槽包括两个不同的上游区Z1'和Z1”和两个过渡区T'和T”，其中两个相对的玻璃流通过中央下游区Z2汇聚。

在该配置中：

-熔融炉顶C1'的高度H1'由以下限定：H1'≤0.75*H2；

-熔融炉顶C1”的高度H1”由以下限定：H1”≤0.75*H2；

-至少一个上游区Z1'的长度L1'由以下限定：0.25*(L1'+L2)≤L1'≤0.8*(L1'+L2)；

-至少一个上游区Z1”的长度L1”由以下限定：0.25*(L1”+L2)≤L1”≤0.8*(L1”+L2)；

-过渡区T'的长度LT'由以下限定：LT'≤0.2*(L1'+L2)；以及

-过渡区T”的长度LT”由以下限定：LT”≤0.2*(L1”+L2)。

此外，在该配置中：

-熔融槽包括一个下游炉顶C2和两个上游炉顶C1'和C1”。炉顶C1'和C1”可以各自根据本发明的与炉顶C1相关的任何实施例独立地配置。例如，上游炉顶C1'和C1”可以具有相同或不同的高度H1'和H1”；

-熔融槽包括两个过渡区T'和T”。两个过渡区可以各自根据本发明的与过渡区T相关的任何实施例独立地配置。

此外，在该配置中，例如，燃烧加热装置3如图6所展示的位于面向颈状部的熔融槽壁中，例如是两个燃烧器。可替代地，例如，燃烧器3位于炉顶C2中。

在该有利的配置/实施例中，每个上游区、每个上游炉顶和每个入口装置都是根据本发明及其实施例的，并且可以根据以上描述分别独立于其他上游区、其他上游炉顶和其他入口装置进行设计。因此，为了清楚起见，上文关于Z1所描述的特征独立地适用于Z1'和Z1”，上文关于C1所描述的特征独立地适用于C1'和C1”，上文关于T所描述的特征独立地适用于T'和T”，并且上文关于X所描述的特征独立地适用于X'和X”。此外，关于M、C2、C3、C4、N、F等所描述的特定有利特征也适用于该特定配置，而且优点相同。

在本发明的实施例中，如图7所展示的，用于熔融可玻璃化材料的熔炉包括两个熔融槽M'和M”、两个颈状部N'和N”(每个熔融槽各一个颈状部)和至少两个入口装置X'和X”(每个熔融槽各一个入口装置)。

与单熔融槽的配置(图2)相比，此配置是特别有利的，因为此配置允许：

-在相同的熔融槽总面积和熔炉长度(长度通常比宽度更受约束)下，减小每个熔融槽的炉顶跨度。炉顶跨度的减小允许：

(i)减小炉顶材料内部的应力，继而降低关于材料蠕变和炉顶下垂的风险。于是将可以使用耐腐蚀性较高和抗蠕变性较低的耐火材料，比如氧化铝或尖晶石，由此延长熔炉寿命；

(ii)在拱形形状的炉顶C1和/或C2的情况下降低炉顶平均高度，从而使得水平辐射传递较低，随后在从熔融槽抽取烟道气的情况下，使得从烟道气到玻璃熔体的热传递更好；

-在相同的颈状部总宽度(W_N'+W_N”)下以及在拱形形状的颈状部炉顶C3的情况下，减小熔融槽与澄清槽之间的开口表面；

-在相同的颈状部总宽度(W_N'+W_N”)下，降低熔融槽中玻璃对流的强度；

-使熔融区中的熔炉维护更加容易。实际上，利用两个熔融槽，可以将一个熔融槽与熔炉的其余部分隔离并使其冷却，同时利用另一个熔融槽进行生产。于是可以通过更换熔融区域(熔融区域是就磨损/腐蚀而论最为关键的区域)中磨损的耐火材料来延长熔炉的总寿命。

在该配置中，熔炉具有两个熔融槽M'、M”，每个熔融槽具有其上游区Z1'或Z1”、其上游炉顶C1'或C1”、其下游区Z2'或Z2”、其过渡区T'或T”、以及其入口装置X'或X”。此外，每个熔融槽M'和M”分别通过颈状部N'和N”与澄清槽F分开。

在该配置中：

-熔融炉顶C1'的高度H1'由以下限定：H1'≤0.75*H2'；

-熔融炉顶C1”的高度H1”由以下限定：H1”≤0.75*H2”；

-上游区Z1'的长度L1'由以下限定：0.25*(L1'+L2')≤L1'≤0.8*(L1'+L2')；以及

-至少一个上游区Z1”的长度L1”由以下限定：0.25*(L1”+L2”)≤L1”≤0.8*(L1”+L2”)；

-过渡区T'的长度LT'由以下限定：LT'≤0.2*(L1'+L2')；以及

-过渡区T”的长度LT”由以下限定：LT”≤0.2*(L1”+L2”)。

此外，在该配置中：

-上游区和下游区可以各自根据本发明的与Z1和Z2相关的任何实施例独立地配置。

-炉顶C1'和C1”可以各自根据本发明的与炉顶C1相关的任何实施例独立地配置。例如，上游炉顶C1'和C1”可以具有相同或不同的高度H1'和H1”；

-炉顶C2'和C2”可以各自根据本发明的与炉顶C2相关的任何实施例独立地配置。例如，炉顶C2'和C2”可以具有相同或不同的高度H2'和H2”；以及

-过渡区T'和T”可以各自根据本发明的与过渡区T相关的任何实施例独立地配置。

在该有利的配置/实施例中，每个熔融槽、每个上游区、每个下游区、每个过渡区、每个颈状部和每个入口装置都是根据本发明及其实施例的，并且可以根据以上描述分别独立于其他熔融槽、其他上游区、其他下游区、其他过渡区、其他颈状部和其他入口装置进行设计。因此，为了清楚起见，上文关于M所描述的特征独立地适用于M'和M”，上文关于Z1所描述的特征独立地适用于Z1'和Z1”，上文关于C1所描述的特征独立地适用于C1'和C1”，上文关于Z2所描述的特征独立地适用于Z2'和Z2”，上文关于C2所描述的特征独立地适用于C2'和C2”，上文关于T所描述的特征独立地适用于T'和T”，并且上文关于X所描述的特征独立地适用于X'和X”。

此外，关于具有单熔融槽的熔炉所描述的特定有利特征(例如关于C3、C4、F所描述的那些特征)适用于该“双熔融槽”配置，而且优点相同。

在根据实施例的“双熔融槽”熔炉中，两个熔融槽M'和M”优选地通过位于所述澄清槽F的宽度W_F中的两个颈状部N'、N”连接到澄清槽F(如图7所展示的)。可替代地，在“双熔融槽”配置中，一个熔融槽通过位于澄清槽的宽度W_F中的颈状部连接到澄清槽，而第二个熔融槽通过位于澄清槽的长度(右侧或左侧)中并靠近澄清槽的上游(即，在澄清槽的长度的前三分之一中)的颈状部连接到澄清槽。例如，当容纳熔炉的设备中存在的空间不足以并排放置两个熔融槽时，该后一种配置可能是有利的。

在“双熔融槽”配置中，在两个熔融槽通过位于所述澄清槽的宽度W_F中的颈状部连接到澄清槽的情况下，两个熔融槽之间的距离D优选地为至少1m、更优选地为至少2m、或更好地为至少3m。这是有利的，因为这允许触及该区，以进行维护操作和槽壁外涂覆。

在本发明的可替代实施例中，用于熔融可玻璃化材料的熔炉处于具有三个熔融槽、三个颈状部和三个入口装置的配置。与具有单熔融槽的配置相比，该实施例是特别有利的，其方式与“双熔融槽”配置相同。在该“三熔融槽”配置中，每个颈状部、每个熔融槽和每个入口装置都是根据本发明及其实施例的，并且可以根据以上描述分别独立于其他颈状部、其他熔融槽和其他入口装置进行设计。

关于具有“单熔融槽”配置和具有“双熔融槽”配置的熔炉所描述的特定有利特征适用于“三熔融槽”配置，而且优点相同。

在根据实施例的“三熔融槽”熔炉中，在至少两个熔融槽通过位于所述澄清槽的宽度W_F中的颈状部连接到澄清槽的情况下，两个相邻熔融槽之间的距离D优选地为至少1m、更优选地为至少2m、或更好地为至少3m。

在根据本发明的所有熔炉配置(即，“单熔融槽”配置、“双熔融槽”配置和“三熔融槽”配置)中，为了促进要加料的可玻璃化材料的分布，可以为每个熔融槽设置多于一个入口装置，即每个熔融槽各两个入口装置。

在根据本发明的所有熔炉配置中，优选地，(多个)熔融槽的总表面积的范围为25m²至400m²。同样优选地，根据本发明，澄清槽的表面积的范围为25m²至400m²。

本领域技术人员认识到，本发明决不限于上文所描述的优选实施例。反而，在所附权利要求的范围内，许多修改和变化是可能的。应进一步注意，本发明涉及在本文中描述的和在权利要求中陈述的特征和优选特征的所有可能组合。

以下示例是出于展示性目的提供的，而不旨在限制本发明的范围。

示例

以已知的方式计算根据本发明的熔炉的示例和来自现有技术的熔炉的对比示例。

在没有数学建模的情况下，熔融炉的优化和设计是困难的、有风险的，而且非常缓慢。实际上，熔炉非常昂贵，并且熔炉的寿命超过15年、甚至长达20年。于是仅有很少的机会进行研究和设计修改，并且降低与这些修改相关的风险的压力很大。因此，对被操作的玻璃熔炉中的熔融过程进行数学建模已经在玻璃领域中得到了充分发展，并且在玻璃制造商中是众所周知的。数学模型的使用提供了(多个)槽中的玻璃熔体以及(多个)燃烧/澄清空间中的气体的详细的温度场和速度场。通过与测量结果(热电偶和红外相机)的比较，这些现有的数学建模的结果已经在许多操作中的熔炉上得到验证。

本计算考虑了具有相同玻璃引出量(90T/d)和相同熔炉面积的以下熔炉，在默认情况下(没有其他明确提及)：

-熔融槽的宽度(W_M)为7m，总长度为7m，

-澄清槽F的宽度(W_F)为6m，长度为8m，

-玻璃出口装置在澄清槽下游，

-澄清槽的平均炉顶高度H4等于3.5m。

-熔炉1(对比)：在熔融槽与澄清槽之间具有颈状部的“冷顶”玻璃熔融炉，其配备有：

-具有悬置式平坦炉顶的冷顶熔融槽；

-可玻璃化材料竖直地加料在熔融槽中；

-宽度(W_N)为2.4m且长度为3.0m的颈状部，该颈状部将熔融槽和澄清槽分开，

-在熔融槽中的电极；

-在澄清槽中的被供给有纯氧和天然气的氧燃烧器；

-位于熔融槽中的用于抽取烟道气的开口；

-位于澄清槽的上游部分中的用于抽取烟道气的开口。

-熔炉2(对比)：在熔融槽与澄清槽之间具有颈状部的常规“热顶”玻璃熔融炉，其配备有：

-具有标准拱形炉顶、平均高度等于1.7m的热顶熔融槽；

-原材料自上游水平地加料在熔融槽中；

-在熔融槽中的电极；

-在熔融槽中的被供给有纯氧和天然气的氧燃烧器；

-在澄清槽中的被供给有纯氧和天然气的氧燃烧器；

-位于熔融槽中的用于抽取烟道气的两个开口，一个开口位于上游并且一个开口位于下游；

-位于澄清槽的上游部分中的用于抽取烟道气的开口。

-熔炉3：根据本发明的熔炉，其配备有：

-熔融槽，该熔融槽具有分别由拱形炉顶C1和拱形炉顶C2覆盖的两个区Z1和Z2，并且：

-C1的平均高度H1等于0.8m，并且C2的平均高度H2等于2.3m；以及

-长度L1等于3.8m，并且长度L2等于2.0m；

-炉顶C1与C2之间的过渡区，该过渡区是位于炉顶C1的外表面上并且长度LT等于0.5m的端壁。

-原材料自上游(在区Z1中)水平地加料在熔融槽中；

-在熔融槽中(在区Z1和区Z2中)的电极；

-在区Z2中的被供给有纯氧和天然气的氧燃烧器；

-在澄清槽中的被供给有纯氧和天然气的氧燃烧器(在澄清槽长度的约50％处，两个相对且交错的燃烧器)；

-位于熔融槽中的用于抽取烟道气的两个开口，一个开口位于上游(在区Z1中)并且一个开口位于下游(在区Z2中)；

-位于澄清槽的上游部分中的用于抽取烟道气的开口。

-熔炉4(对比)：熔融炉顶在高度上分段并且在熔融槽与澄清槽之间没有颈状部的熔炉，其配备有：

-熔融槽，该熔融槽具有分别由拱形炉顶C1和拱形炉顶C2覆盖的两个区Z1和Z2，具有与熔炉3相同的设计；

-原材料自上游水平地加料在熔融槽中；

-在熔融槽中(在区Z1和区Z2中，与熔炉3中的设置相同)的电极；

-在区Z2中的被供给有纯氧和天然气的氧燃烧器(与熔炉3中的设置相同)；

-在澄清槽中的被供给有纯氧和天然气的氧燃烧器(与熔炉3中的设置相同)；

-位于澄清槽的上游部分中的用于抽取烟道气的开口。

下表给出了就熔炉1至4而言获得的结果。

这些结果表明，与将熔融槽和澄清槽分开的颈状部组合，熔融槽的上部结构/炉顶在高度上分段使得在相同的电输入分数下，能源效率得以提高。例如，在电输入分数约36％的情况下，将熔炉3与熔炉2进行比较，分段式熔炉的单位消耗量降低13％。

另一方面，在电输入分数相同的情况下，本发明的熔炉的底部熔融温度显著降低。例如，在电输入分数约36％的情况下，根据本发明的熔炉3中的底部最高温度为1350℃，而在标准热顶上部结构并具有颈状部(熔炉2)的情况下，底部最高温度为1390℃，并且在熔融炉顶在高度上分段而不具有颈状部(熔炉4)的情况下，底部最高温度为1415℃。

应当注意，在熔炉1的熔融区仅具有电功率的情况下，电输入和玻璃温度直接由所期望的表面熔融速率决定，而不具有任何灵活性。在示例中，所需的底部温度于是等于1410℃，从而导致耐火材料腐蚀和磨损加速。

Claims

1.一种用于熔融可玻璃化材料的熔炉，包括：

(i)熔融槽M，所述熔融槽包括：

-至少一个上游区Z1，所述至少一个上游区由炉顶C1覆盖并且配备有电加热装置；

-下游区Z2，所述下游区由炉顶C2覆盖并且配备有燃烧加热装置；

-在炉顶C1与炉顶C2之间的过渡区T；

(ii)澄清槽F，所述澄清槽由炉顶C4覆盖并且配备有燃烧加热装置；

(iii)颈状部N，所述颈状部由炉顶C3覆盖并且将所述熔融槽M和所述澄清槽F分开；

(iv)位于所述熔融槽M处的至少一个入口装置X，用于将要加热的可玻璃化材料加料到所述熔融槽中；

(v)位于所述澄清槽F的下游的至少一个出口装置O，用于使熔融的玻璃流到工作区；以及

(vi)位于所述至少一个上游区Z1处的至少一个烟道气抽取装置4；

其特征在于：

-所述炉顶C1的高度H1由以下限定：H1≤0.75*H2；H2是所述炉顶C2的高度；

-所述至少一个上游区Z1的长度L1由以下限定：0.25*(L1+L2)≤L1≤0.8*(L1+L2)；L2是所述下游区Z2的长度；并且

-所述过渡区T的长度LT由以下限定：LT≤0.2*(L1+L2)。

2.根据权利要求1所述的熔炉，其特征在于，所述熔融炉顶C1的高度H1由以下限定：H1≤0.5*H2。

3.根据前述权利要求之一所述的熔炉，其特征在于，所述至少一个上游区Z1的长度L1由以下限定：L1≤0.7*(L1+L2)。

4.根据前述权利要求之一所述的熔炉，其特征在于，所述至少一个上游区Z1的长度L1由以下限定：0.5*(L1+L2)≤L1。

5.根据前述权利要求之一所述的熔炉，其特征在于，所述过渡区T的长度LT由以下限定：LT≤0.15*(L1+L2)。

6.根据前述权利要求之一所述的熔炉，其特征在于，所述下游区Z2进一步配备有电加热装置。

7.根据前述权利要求之一所述的熔炉，其特征在于，所述熔炉进一步包括在所述下游区Z2中的至少一个烟道气抽取装置。

8.根据前述权利要求之一所述的熔炉，其特征在于，所述熔炉进一步包括在所述澄清槽F中的至少一个烟道气抽取装置。

9.根据前述权利要求之一所述的熔炉，其特征在于，所述熔炉由以下限定：

0.1*W_F≤W_N≤0.7*W_F；

W_M≥1.4*W_N；

W_M是所述熔融槽M的宽度；

W_F是所述澄清槽F的宽度；

W_N是所述颈状部N的宽度。

10.根据前一项权利要求所述的熔炉，其特征在于，所述熔炉由以下限定：W_M≥1.5*W_N。

11.根据权利要求9至10之一所述的熔炉，其特征在于，所述熔炉由以下限定：0.2*W_F≤W_N≤0.6*W_F。

12.根据前述权利要求之一所述的熔炉，用于生产平板玻璃片材。

13.一种用于熔融可玻璃化材料以生产平板玻璃的方法，所述方法包括以下步骤：

-提供根据权利要求1至12之一所述的熔炉；

-利用所述入口装置将所述可玻璃化材料加料到所述熔融槽中；

-在所述熔融槽中熔融所述可玻璃化材料；

-在所述澄清槽中澄清所获得的熔体；

-使所述熔体通过所述出口装置从所述澄清槽流到工作区；

其特征在于，所述熔炉的电输入分数的范围为30％至85％、优选地为35％至85％。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述可玻璃化材料包括原材料和碎玻璃，所述碎玻璃的量为所述可玻璃化材料的总量的至少10重量％，优选地为所述可玻璃化材料的总量的至少30重量％。