DE2034864A1 - Glasschmelzofen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Glasschmelzöfen und betrifft insbesondere einen direktfteheizten Ofen sum kontinuierlichen Schmelzen von Glasgemengestoffen zwecks Zuführung von sohmelsflüssigem Glas in Glaswarenformmasehinen»

Bisher wurden direktbeheizte Glasschmelzöfen der in der USA-Patentschrift 2 890 547 beschriebenen Bauart verwendet_? jedoch waren solche öfen in typischer feise mit Brennern versehene die seitlich über die Sinne hinweg feuern, durch die das sohmelzflüssige Glas fliesst» Diese Brennerausführung machte die Verwendung einer verhältnismässig grossen Anzahl von Brennern erforderlich, die zwangsläufig auf Grund der rechteckigen Ofenbauweise eine verhältnismässig geringe leistung haben und demzufolge zu verhältnismässig hohen Anlaufkosten beitragen» Als folge der Verwendung zahlreicher Brenner in den Seitenwänden des Ofens waren die Wärmeverluste in diesem Teil des Ofens übermässig_t was zu den Betriebskosten dieser Ofenbauart beitruge

Ein sich aus dieser Bauart direktbeheizter Öfen ergebender weiterer Nachteil ist ebenfalls den in*den Seitenwänden "angeordneten Brennern zuzuschreiben» Mindestens zwei gesonderte

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Zonen des Ofens erfordern eine voneinander unabhängige Temperaturregulierung durch Steuerung von Gruppen dieser Brenner swecks Aufrechterhültung der gewünschten- Temperaturverteilung in Längsrichtung dee Ofens. Im allgemeinen iat das Ende des Ofens» sn v/elcnem die Gemengestoffe eingebracht werden* das kühlere Ende_s wobei der Kamin in diesem Bereich angeordnet ist ₉ um die Heizwirkung der Verbrennungsprodukte auf ein Hö'chstmass zu bringen^ bevor sie abgeführt v/er den«, Ee shalb befindet sich der heisaoete Bereich des Ofens im ellge- -■ ■ ■ meinen dem stromabv/.'irtsgelegenen oder Glasabgabeei.de näher als dem stromaufvvärtsgelegenen oder Beschickungsendeo 3s hat sich herausgestellt^ dass bei einem Ofen mit vielen in der Seitenwand angeordneten Brennern des¹ Öfenführer besonders während des anfänglichen Anlaufens des Ofens die vorerwähnte gewünschte Temperaturverteiliing aus fiem Gleichgewicht bringen kann» Ausseräem war es in diesem Zusammenhang in den letzten Jahren allgemein üblich» bei dieser Ofentouart die Ofendecke zu neigen in der Weise» dass die sich im Mähe des Abgabeendes des Ofens befindenden Brenner auf Grund ihrer verhältnismässig grossen Entfernung von dem Kamin die Atmosphäre an diesem Ende des Ofens nicht mit Yerbrennungsgasen sättigen,» Als Beispiel sei die Ofenbauweise gemäss der USA-Patentschrift 3 362 808 erwähnt, bei welcher ein Seitenbrenner-Glasschmelzofen mit einer solchen geneigten Deckenkonstruktion dargestellt ist»

Die der Erfindung zugrundeliegende Hauptaufgabe ist demzufolge in der Schaffung eines Glasschmelzofens zu sehen, bei welchem die mit einem rechteckigen Seitenbrennerofen der vorstehend beschriebenen Bauart in- Z-usammeÄfaang stehenden. Mängel und Bfachteile behoben sind*

In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wird ein rechteckiger Ofen in forschlag gebracht mit im Abgabeende angeordneten Brennern, die stromaufwärts in Eichtung auf das

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Beaohiokungsende feuern» Dadurch wird der Bedarf an kleinen Seiti*nbrennern mit inr#n *ielföltigen Problemen beseitigt und werden folgende Ziele erreicht*

Bratens werden durch Verwendung einiger grosser Brenner die erstmaligen Inatallationakosten für eine Glasfabrik gesenkt, wobei dadurch, dass die Seitenwände von den früher für die. vielen kleinen Seitenbrenner erforderlichen zahlreichen feilen frei sind, dieser Teil des Ofens besser isoliert werden kann und sich folglich die Betriebskosten erheblich senken lassen·

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Zweitens werden die Brobleine der Temperatursteuerung erheblich vereinfacht, da nur eine Fühlervorrichtung erforderlich ist, um die gewünschte Temperaturverteilung in Längsrichtung des Ofens in ihm aufrechtzuerhalten·

Ein drittes Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Stirn-"brenner-Glasschmelzofens der vorerwähnten Art, bei welchem der Bedarf an einer geneigten Decke behoben ist, wobei der Raum zwischen dem achmelzflüssigen Glas und der Ofendecke von gleichbleibender senkrechter Querschnittaflache und aomit weniger aufwendig herzustellen ist als die bei den heutigen Öfen anzutreffenden üblicheren geneigten Ofendecken·

Ein noch weiteres Merkmal der Erfindung ist ein Stirnbrennerofen zum Schmelzen von Glas, bei welchem das Glas durch den Ofen in einer Sichtung flieset und die Verbrennungsprodukte in entgegengesetzter Richtung so abgesaugt bzw* abgeführt werden, dass sie zuletzt über die kalte Gemengemasse streichen und den Kamin bei niedrigstmöglicher Temperatur erreiohen, so dass der Wärmewirkungsgrad des Ofens optimal geataltet wird und die Betriebekosten des Ofens gesenkt werden*

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemfiss ein Glas- · schmelzofen von im wesentlichen rechteckiger Porin, bei wel-

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chem die Gemengestoffe an einer Stirnseite eingelegt und das schmelzflüssige Glas an der entgegengesetzten Stirnseite entnommen werden sollen, vorgeschlagen, der an der entgegen- gesetzten Stirnseite stromaufwärts in Richtung auf die eine Stirnseite feuernde Brennereinrichtungen und an der einen Stirnseite einen Kamin enthält, um von den Brennereinrichtungen aus einen Strom der Verbrennungsprodukte in zur Richtung des Glasflusses durch den Ofen entgegengesetzter Richtung zu erreichen· .'....

Um die vorstehend erörterten Ziele und Merkmale der Erfindung auszuführen, ist also ein rechteckiger Ofen mit isolierten Seitenwänden versehen, die von den bei der Seitenbrenner-Ofenbauweise bisher erforderlichen Brenneröffnungen frei sind· He Brenner sind an dem Glasabgabeende des Ofens angeordnet und feuern stromaufwärts in dem Fluss des schmelzflüssigen Glases entgegengesetzter Richtung, damit die anfallenden Verbrennung sprodukte erst abgeführt werden, nachdem eine maximale Wärmemenge aus ihnen auf das Glas übertragen worden ist·

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele eines Glasschmelzofens näher beschriebene Es zeigenj

!"ig· 1 einen horizontalen Längsschnitt durch einen Glasschmelzofen nach der Erfindung, in welöhem übliche Glesgemenge-Einlegevorrichtungen strichpunktiert dargestellt sind,

Pig» 2 einen senkrechten Längsschnitt durch den Ofen nach Fig. 1 entsprechend der Linie 2-2 in Pig· 1, der ausserdem die in dem Ofen nach Pig· 1 für die Brenner verwendeten Temperaturaufzeichnungs- und -Steuergeräte in schematischer Baratellung veranschaulicht,

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pig· 3 einen horizontalen Längsschnitt duroh eine Variante eines erfindungsgemäss gebauten Glasohmelzofens·

Pig. 1 zeigt im einzelnen eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäss gebauten Glasschmelzofens von im wesentlichen reohteckiger Bauweise mit einem LängenjBreiten-. Verhältnis von etwa 3l1· Die mitunter als Brustwände bezeichneten längeren Seitenwände 10 und 12 sind über ihre gesamte Länge und Höhe vollständig isoliert mit Ausnahme der Schaulöcher 14 und 16, die in jeder Seitenwand 10 bzw· 12 vorgesehen sind» um es dem Ofenführer zu ermöglichen, des Zustand des sich in dem Ofen befindenden sohmelzflüssigen Glases und ausserdem den Zustand der duroh die nachstehend noch näher zu beschreibenden Brennereinrichtungen erzeugten Plamme zu beobachten·

An einer Stirnseite des rechteckigen; Ofens sind übliche Gemengespeiser 18 vorgesehen, die im wesentlichen mit den in der USA-Patentschrift 2 533 826 beschriebenen Gemengespeisern übereinstimmen· Diese Gemengespeiser bringen die zu schmelzenden Stoffe in das stromaufwärtsgelegene Ende des Ofens ein, indem sie sie in die in Pig· 1 allgemein mit 20 bezeichneten Buchten oder "Hundehütten", wie sie mitunter genannt werden, einlegen· Obwohl bei einem erfindungsgemäaa gebauten Ofen nur ein solcher Gernengespeiser verwendet werden kann,, sind vorzugsweise zwei solcher Gemengespeiser in zur Längsachse des Ofens etwas schräger Lage angeordnet, um die Gemengestoffe in das sohmelzflüssige Glas einzubringen und sie in Sichtung auf das stromabwärtsgelegene Ende 24 vorwärtszutreiben, wo das eohmelzflüssige Glas über allgemein mit 26 bezeichnete Itündüngsdurehlässe kontinuierlich abgezogen bzw· entnommen werden kann·

Pig· 2 zeigt den Ofen nach Pig· 1 in senkrechtem Längeschnitt -und veranschaulicht insbesondere eine der vorstehend beschrie-

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benen massiven Seitenwände 10 unter Bezugnahme auf den Spiegel des schmelzflüssigen Slases 28 in der Ofenwanne« Die Wanne oder der Binnenteil des Ofens ist teils aia der Seitenwand 10 und teils aus einer Bodenwand 30 gebildet· Eine Deckenkonstruktion 33 des Ofens ist vorzugsweise zur Bodenwand 30 parallel angeordnet» kann aber im (nicht dargestellten) Querschnitt eine gewölbte Form aufweisen, wie es bei öfen dieser Bauart üblich ist· Be sei bemerkt, dass für die Zwecke der Erfindung die Deckenkonstruktion 33 mit dem Spiegel des sohmelzflüssigen Glases 28 zusammenwirkt, um einen Baum abzugrenzen, der Über die gesamte lange des Ofens eine gleichbleibende senkrechte Querschnittoflache aufweist· Bei dieser Bauweise trägt die Deckenkon*truktion zu einem wirtschaftlicheren Ofen bei, da die Isoliersteinblöcke, aus denen der Ofen hergestellt ist, keine im allgemeinen bei Öfen der in der USA-Patentschrift 3 362 808 beschriebenen Bauart anzutreffende komplizierte Form zu haben brauchen.

Erfindungsgemäss sind an dem stromabwärtsgelegenen oder Abgabeende 24 des Ofens Brennereinrichtungen vorgesehen, um stromaufwärts in Sichtung auf das Ende 22 zu feuern und dabei einen Strom der Verbrennungsprodukte aus den Brennereinrichtungen in zur Bichtung des Glasflusses durch den Ofen entgegengesetzter Bichtung zu erreichet· An dem stromaufwärtsgelegenen Ende des Ofens ist ein allgemein mit 32 bezeichneter Kamin zum Abziehen oder Abführen der Verbrennungsprodukte vorgesehen, jedoch erst nach einem sehr wirksamen Wärmeentzug aus ihnen, da die Verbrennungsprodukte gezwungen sind, sich über die gesamte Länge des Ofens zu bewegen, bevor sie ausgeschieden werden« Wie am besten aus Fig· 1 ersichtlich, bestehen die Brennereinrichtungen aus zwei verhältnismässig grossen Untereinheiten 34, 34# die je zwei Düsen 36, 36 enthalten, die so angeordnet sind, dass sie stromaufwärts und im wesentlichen in Richtung auf den Kamin

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32 feuern· Auf diese Weise sind anstelle der in einem Seiten- · brennerofen der vorstehend beschriebenen Bauart bisher erforderlichen vielfältigen Düsensteine nur zwei Düsensteine 35» 35 erforderlich. ?ür solche Düsensteine ist es im allgemeinen typisch, dass sie im Vergleich zu den bei der Herstellung der massiven tfände 10 und 12 verwendeten üblichen dteir/blö'cken schlechte Isolatoren sind, so dass es einleuühtet, dass der vorstehend beschriebene Stirnbrennerofen zu einem wirksameren Ofen führt als der übliche Seitenbrenner- _t ofen.

Obwohl das bevorzugte Verhältnis der Länge der Seitenwände 10 und 12 des Ofens zu den Stirnwänden 22 und 24 in der Grössenordnung von 3*1 liegt» hat sich herausgestellt, dass, solange diesesVerhältnis nicht etwa 4,5*1 überschreitet* mit einem Stirnbrennerofen der vorstehend beschriebenen Bauart die vorerwähnten Siele zu erreichen sind"· Umgekehrt hat sich herausgestellt, dass bei einem Ofen, bei welchem die Länge der Seitenwände geringer wird als das Dreifache der Länge der Stirnwände, die Beheizung unwirksam wird, und zwar auf Grund der verhältnismässig kurzen Strecke, die die Flamme zurücklegt, bevor sie durch den Kamin abgeführt wird·

Erfindungsgemäss ist weiter nur ein einziges Temperaturfüh- ä lerelement 38 in der Ofendecke 33 etwas näher an der Brennereinrichtung „als an dem Kamin 32 angeordnet, um im heissesten Bereich des Ofens die Umgebungstemperatur zu erfühlen, wobei eine Vorrichtung 40 vorgesehen ist, um die Brenner in Auswirkung eines durch das Element 38 erfühlten vorbestimmten Temperaturbereichs zu steuern» Die Vorrichtung 40 zum Steuern der Brenner enthält ausserdem ein Temperaturaufzeichnungsgerät, wobei zusätzlich Temperaturaufzeichnungsmittel 42 und ein fühlerelement 44 vorgesehen werden können, um dem

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Ofenführer den Verlauf der Temperatur«-er änderung en in dem etromaufwärtsgelegenen Bereich des Ofens zwischen dem Fühlerelement 38 und dem Kamin 32 anzuzeigen» Es ist aber ein wesentliches Merkmal der Erfindung, dass nur ein einziges Jühlerelement 38 vorgesehen zu werden braucht, das zur Steuerung der Brennereinrichtungen 34» 34 vorzugsweise im heissesten Bereich des Ofens angeordnet ist· Wie vorstehend herausgestellt, sind bei öfen nach dem bisherigen Stande der Technik, d»h· bei in ihren Seitenwänden vorgesehenen Brennereinrichtungen, mehr als ein solches Fühlerelement erforderlieh, um die Verteilung der Temperatur in Längsrichtung des rechteckigen Ofens einwandfrei zu steuern* Andererseits hat sich herausgestellt, dass bei einem Ofen mit einem längen: Breiten-Verhältnis in der GrÖssenordnung zwischen 3s1 und 4,5l1 sowie mit Brennereinrichtungen zum Hineinfeuern in das Ende des Ofens, das dem den Gemengespeisern zugeordneten Ende entgegengesetzt liegt, zum Steuern sämtlicher in dem Ofen verwendeter Brenner ein einziges Temperaturfühlerelement, wie das in Fig· 2 mit 38 bezeichnete, verwendet werden kann·

Fig» 3 zeigt einen erfindungegemäss gebauten, im wesentlichen rechteckigen Ofen mit einer jeioch etwas anderen Form als in Fig· 1 und 2 dargestellt· Der Ofen nach Fig· 3 eignet sich zur Verwendung mit einem einzigen MUndungsdurchlass 26a» Die Brennereinrichtungen 34a, 34a können stromaufwärts feuern und gewünschtenfalls zur Längsachse des Ofens etwas schräg angeordnet sein. Die sich in Längsrichtung erstreckenden Seitenwände 10 und 12 des Ofens nach Fig. 3 stimmen im wesentliehen mit den vorstehend anhand von FIg* 1 und 2 beschriebenen Seitenwänden überein und brauchea somit hier nicht nochmals im einzelnen beschrieben zu werden» Ms gleiche gilt * ' für die "Hundehütten" 20, 20, durch die die Gemengestoffe in den Ofen eingelegt werden^ und auch für den Kamin 32o Bas' in Fig. 3 allgemein mit 24a bezeichneteρ "stromabwärtage legen®

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Ende des Ofens kann eine Stirnwand von ebener Bauweise wie · in Fig» 1 oder drei zueinander schräge Abschnitte nach Mg· 3 enthalten, von welchen einer dem Mündungsdurchlass 26a zugeordnet ist, während die anderen beiden Abschnitte zu der Querrichtung des Ofens etwas schräg angeordnet und mit den Brennereinrichtungen 34a, 34a zugeordneten Brennersteinen 35a, 35a versehen sind·

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Claims (2)

1. - ίο -

   P a t e η t a nsprüche s

   Glaasohmelzofen von im wesentlichen rechteckiger Form, bei welchem die Gemengestoffe an einer Stirnseite eingelegt und das schmelzflüssig^ Glas an der entgegengesetzten Stirnseite entnommen werden sollen, dadurch gekennzeichnet, dass er an der entgegengesetzten Stirnseite (24) stromaufwärts in Richtung auf die eine Stirnseite (22) feuernde Brennereinrichtungen (34) und an der einen Stirnseite (22) einen Kamin (32) enthält^ um von den Brennereinrichtungen aus einen Strom der Verbrennungsprodukte in zur Richtung des Glasflusses durch den Ofen entgegengesetzter Richtung zu erreichen»
2. 2. Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die eine (22) und die entgegengesetzte Stirnseite (24) des rechteckigen Ofens jeweils nicht langer sind als I/3 der länge des Ofens und nicht kurzer als 2/9 seiner Länge»

   3· Ofen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der rechteckige Ofen eine Decke (33) besitzt, die über dem Glas einen über die gesamte Länge des Ofens eine gleichbleibende senkrechte Querschnittafläche aufweisenden Raum abgrenzt, in den die Brennereinrichtungen (34) in Längsrichtung hineinfeuern·

   4· Ofen nach Anspruch 3, ferner gekennzeichnet durch ein Temperaturfühlerelement (38), das in der Ofendecke (33) den Brennereinrichtungen (34) näher als dem Kamin (32) angeordnet ist, um so die Umgebungstemperatur in der heissBaten Zone des ^ufens zu erfühlen, und durch Mittel (40), um die Brennereinrichtungen in Auswirkung eines vorbestimmten Temperaturbereichs des Temperaturfühlerelements (38) zu steuern»

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   BAD ORiQiNAL

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