DE3406613A1 - Vorrichtung zur herstellung von glas - Google Patents
Vorrichtung zur herstellung von glasInfo
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Description
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Glas, die einen kontinuierlichen Glasschmelzwannenofen
mit einer Schmelzzone zur Aufnahme und zum Schmelzen von rohem Einsatζgemenge und eine Läuterzone zur
Abgabe von schmelzflüssigem, geläutertem Glas aufweist.
Zur Zeit erfolgt die Herstellung von Glas in industriellem Maßstab fast ausschließlich in kontinuierlichen
Wannenofen. Die einzige Ausnahme von dieser Regel ist die Herstellung von Gläsern hochgradig spezialisierter
Art, entweder durch ihre Zusammensetzung oder durch ihre Verarbeitung.
Das Konzept der Wannenofen stammt von Arbeiten, die
von Friederich Siemens vor über 100 Jahren durchgeführt 20
wurden. Diese öfen umfassen eine Wanne, welche das schmelzflüssige Glas enthält, wobei die Wanne von einem
Oberbau aus Seitenwänden und einem Gewölbe überspannt wird, welcher die Atmosphäre über der Schmelze enthält.
Die zum Schmelzen des rohen Einsatzgemenges erforder-25
liehe Hitze zur Bildung von Glas und für dessen Läuterung
wird durch Verbrennung von Gas oder Heizöl in dieser Atmosphäre erzeugt. Die die Verbrennung unterstützende
Luft wird selbst durch Regeneratoren vorge-
heizt, welche einen Teil der Wärme der Abcrase rückge-30
winnen, welche aus dem Ofen austreten.
Bei der Herstellung von Glas sind verschiedene Kosten zu berücksichtigen, insbesondere die Kapital- und Betriebskosten
der benutzten Anlage, die Rohmaterialkosten, die Arbeitskosten und der Brennstoffverbrauch
für das Schmelzen und Verglasen der Rohmaterialien.
Von diesen ist der Brennstoffverbrauch keineswegs der geringste.
Der spezifische Brennstoffverbrauch hängt von verschiedenen Faktoren ab. Es ist eine Mengendegression
möglich, so daß Glas in öfen größerer Kapazität zu geringeren Kosten erzeugt werden kann. In einem Ofen
gegebener Kapazität wird die Erzeugung wirtschaftlicher, wenn der Ofen mit voller Kapazität läuft als wenn er
nur mit einem Bruchteil dieses Durchsatzes Glas erzeugt. Die zur Bildung des Glases erforderliche Temperatur
hängt von der Zusammensetzung des verwendeten Ausgangsmaterials zur Herstellung des Glases ab, da
einige Ausgangsmaterialien schwieriger aufzuschmelzen
sind als andere und auch dies den Brennstoffverbrauch beeinflußt. Die Art des aus dem schmelzflüssigen Glas
zu erzeugenden Glasproduktes kann ebenfalls einen
indirekten Effekt auf den Brennstoffverbrauch haben. 20
Wenn man gemustertes Walzglas oder Flaschenglas mit Floatglas der gleichen Zusammensetzung vergleicht, ist
klar, daß eine höhere Dichte von optischen Fehlern, beispielsweise Blasen aufgrund der unvollständigen
Läuterung des Glases in gemustertem oder Flaschenglas zugelassen werden können als in Floatglas, das
praktisch fehlerfrei sein soll. Im allgemeinen erfordert Glas von höherer optischer Qualität einen höheren
Brennstoffverbrauch. Schließlich muß man den Brennstoff erwähnen, der dazu verbraucht wird, um die
Temperatur des Ofens im Hinblick auf die Wärmeverluste durch seine Wände aufrechtzuerhalten.
In kontinuierlichen Glasschmelzwannenöfen wird das zu
verglasende Gemenge kontinuierlich auf das schmelz -
flüssige Glas am Einlegeende des Ofens aufgegeben und dann geschmolzen und bei sehr hoher Temperatur geläutert.
Das geschmolzene Glas wird dann progressiv
auf eine Temperatur abgekühlt, die geeignet für die Verarbeitung ist. In technischen Wannenofen erfolgt
das Schmelzen und Läutern in einem Abteil des Ofens, während die Temperatureinstellung des geläuterten
Glases in einem zweiten Abteil erfolgt, das mehr oder weniger vom ersten isoliert ist, wobei natürlich genügend
Zusammenhang für das Glas besteht, daß es von einem Ende des Ofens zum anderen fließen kann.
Erst mehrere Dekaden nach der Erfindung des kontinuierlichen Wannenofens, als Flachglas in weitem Umfang
und in großem Maßstab zu Anfang dieses Jahrhunderts
erzeugt wurde, begannen die Glasmacher die Tatsache 15
in Betracht zu ziehen, daß das Bad von geschmolzenem Glas sich als Ergebnis recht starker Konvektionsströme
aufgrund der Unterschiede in der Dichte zwischen Glas bei verschiedenen Temperaturen in verschiedenen
Teilen der Ofenwanne in kontinuierlicher Bewegung 20
befindet. Die Ströme umfassen verhältnismäßig kühle, sogenannte Rückströme, welche längs des Bodens der
Wanne strömen und heißere Ströme, welche an der Oberfläche strömen. Die Rückströme fließen von kühleren
Zonen des Ofens gegen seinen heißesten Teil (den 25
"heißen Punkt"), während die Oberflächenströme vom heißen Punkt wegströmen. Die Konvektionsströme geben
Anlaß zu einer beträchtlichen Zunahme im Verbrauch von Wärmeenergie im Ofen, weil es einen kontinuierlichen
Rezirkulationsfluß von Glas gibt, das zyklisch an den Seitenwänden des Ofens gekühlt und am heißen
Punkt wieder erhitzt wird. Das Glas befördert so einen kontinuierlichen Strom von Heizenergie der durch die
Seitenwände des Ofens verlorengeht.
Einige Fachleute nehmen an,daß diese Konvektionsströme
eine günstige Wirkuna auf das Schmelzen und Läutern des Glases haben, u.a. durch Begünstigung
— O _
der Homogenisierung der Schmelze. Andere nehmen im
Gegenteil an, daß diese Ströme eine nachteilige Wirkung haben können, da sie die Verteilung von zufälligen
Fehlern in der Schmelze gewährleisten und da sie das Glas enthomogenisieren können, wenn ihr Fließmuster
ungeeignet ist. Es besteht jedoch Übereinstimmung, daß Rückströme, die von einer Zone der Ofenwanne
zu einer anderen zirkulieren, unweiaerlich vorhanjQ
den sind. Es besteht auch Übereinstimmung, daß für die Aufrechterhaltung der hohen Qualität bei der Herstellung
von einigen Arten von Glas, z.B. Tafelglas, das Vorhandensein von Rückströmen, die von einer Zone des
Ofens zu einer anderen strömen, wesentlich ist.
Als Ergebnis haben die Glasmacher beim Versuch, diese Strömungen zu steuern, gewisse Maßnahmen angewandt,
welche die Stärke und die Verteilung dieser Konvektionsströme modifizieren sollen. Unter anderem wurde
vorgeschlagen, Hindernisse, wie Brückenbder Schwimmer und Schwellen in den Weg dieser Ströme zu legen, um
ihre Zirkulation zu leiten. Es wurde auch vorgeschlagen, die Bodenfläche bzw. den horizontalen Querschnitt
des Ofens zu verändern, um Enastellen zu erzeugen,
welche diese Ströme bremsen und konzentrieren. 25
Ein noch anderer Vorschlag bestand -darin, einen Ofen
zu verwenden, der einen radikal anderen Entwurf hat als der herkömmliche Wannenofen. Als Beispiel wurden
die Möglichkeiten studiert, das Schmelzen in einer 30
senkrechten Säule zu bewirken, durch welche das zu verglasende Gemenge gegen die aufsteigenden Abgase
und Flammen, die auf dem Grund der Säule erzeugt werden, herabfällt. Das auf diese Weise geschmolzene
Glas wird dann in einer Wanne geläutert, die besonders 35
für diesen Zweck gebaut ist. Tatsächlich kann sich bei einem solchen System eine unanehmbare Erosion des
feuerfesten Materials am Grunde der Schmelzsäule zeigen
und so wurde dieses System technisch nicht anqenommen. Obwohl gewisse Vorschläge theoretisch die Erzeuauna
von Glas mit aerinaem spezifischen Brennstoffverbrauch
gestatten würden, sind sie von praktischen Schwierigkeiten begleitet, welche ihrer technischen
Anwenduna im Weae stehen.
Die geringe Brennstoffausnutzung von Wannenofen ist
seit langer Zeit bekannt, wurde jedoch seit der Ölkrise der frühen siebziger Jahre von besonderer Wichtigkeit.
Die Anstrengungen haben sich jedoch eher auf die Vorrichtung um die Wanne konzentriert als auf die
Wanne selbst. Es wurden Versuche gemacht, eine gas-15
gefeuerte Flamme zu erzeugen, die stärker strahlt,
die Wärmerückgewinnuna zu verbessern, beispielsweise
durch Verwendung von Regeneratorabgasen zur Vorerhitzung des zu verglasenden Einsatzes und die Ofenisolierung
zu verbessern. Selbst wenn diese Stufen je-20
doch eine erhöhte spezifische Ausbeute an Glas bezogen auf die verbrauchte Heizenergie ergeben, haben sie
nicht notwendigerweise eine Wirkung auf die Art des Glasbildungsprozesses. Sie haben keine Wirkung auf
die Grundursache der Heizverluste aus der Schmelze, 25
die teilweise auf die rezirkulierenden Rückströme zurückzuführen sind. Solche Lösungen behandeln die
Symptome, nicht aber die Ursachen.
Die vorliegende Erfindung stellt eine radikale Ände-30
rung in der Richtung der Forschung für eine wirksamere
Wanne dar. Die Erfindung befaßt sich mit der Unterdrückung einer wesentlichen Ursache des Wärmeverlustes,
während die Qualität des erzeugten Glases in einfacher und praktischer Weise aufrechterhalten bleibt,
so daß die Erfindung leicht in die Technik ungesetzt werden kann.
Ein Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung einer Vorrichtung, die es ermöglicht, Glas einer gegebenen
Zusammensetzung und Qualität bei gegebener maximaler Produktionsgeschwindigkeit mit geringerem spezifischen
Brennstoffverbrauch zu erzeugen.
Gemäß der Erfindung umfaßt eine Vorrichtung zur Her-,Q
stellung von Glas einen kontinuierlichen Glasschmelzwannenofen mit einer Schmelzzone zur Aufnahme und zum
Schmelzen von rohem Einsatzgemenqe und eine Läuterzone zur Abgabe von geschmolzenem geläuterten Glas und
ist dadurch gekennzeichnet, daß ein solcher Ofen . ρ- miteinander verbundene Schmelz- und Läuterabteilungen
hat, von denen jede eine Wanne und einen Oberbau umfaßt, wobei die Schmelz- und Läuterabteile an jeder
Seite eines Schattenbogens angeordnet sind, der durch eine Abdeckung dargestellt wird, wobei sich die Abon
deckung des Schattenbogens von einer Schattenwand am
stromabwärtigen Ende der Schmelzabteilung zu einer
stromaufwärtigen Endwand des Oberbaus der Läuterabteilung
erstreckt und ein Durchlaß unter der Schattenwand liegt, welcher eine Verbindung zwischen den
oi_ Wannen herstellt und eine Schwelle stromabwärts von
der Schattenwand angeordnet ist, wobei die Oberkante
dieser Schwelle auf einem Niveau liegt, das mindestens ebenso hoch ist wie die Basis der Schattenwand.
Durch das Vorliegen eines Schattenwand-Ofenteils am 30
stromabwärtigen Ende der Schmelzabteilung, eines stromaufwärtigen Endwandteils des Oberbaus der Läuterabteilung
und des Schattenbogens zwischen diesen Wänden wird der Wärmeübergang zwischen der Läuterzone
und der Schmelzzone vermindert im Vergleich zu einem herkömmlichen Wannenofen, bei welchem das
Schmelzen und das Läutern in einer einzigen Kammer erfolgen. Das Vorhandensein der Schwelle, über
welche die Schmelze fließt, in Kombination mit der Schattenwand, die notwendiaerweise in die Schmelze
während des Betriebs des Ofens eintauchen muß, vermindert
den Rückstrom von Schmelze von der Läuterwanne zur Schmelzwanne beträchtlich und kann ihn
praktisch ausschalten.
Wie schon angedeutet, wird bei einem herkömmlichen Wannenofen mit kombinierter Schmelz- und Läuterkammer
diese Kammer erhitzt und die Schmelze befindet sich etwa in der Mitte dieser Kammer bei ihrer Maximaltemperatur.
In der Zone dieses heißen Punktes, die gewöhnlich "Quellzone" genannt wird, erfolgt ein
Aufquellen der Schmelze, was zur Ausbreituna von Oberflächenströmen führt, von denen einiae nach vorwärts
gerichtete Ströme sind, die geaen das Arbeitsende des Ofens strömen und einige Rückströme, die
gegen das Einlegeende strömen. Diese nach rückwärts gerichteten Oberflächenströme bewirken das Zusammenhalten
von schwimmendem noch ungeschmolzenem (oder nur teilweise geschmolzenem) Gemengematerial und von
Schaum, der vom Schmelzen und den Glasbildungsreaktionen stammt, hinter einer Schaumlinie, die im allgemeinen
als die Grenze zwischen der Schmelzzone und der Läuterzone dieses Ofens betrachtet wird. Die Oberflächenströme
werden aus Bodenströmen in der Wanne versorgt, die jeweils vom Einleaeende und vom Arbeitsende
zurückkehren.
Diese Anordnung bedeutet gewisse Nachteile. Heiße Oberflächenströme
der Schmelze fließen von der Quell- bzw. Springzone zu dem Einlegeende, wo die Schmelze durch
Wärmeüberaanq an die Ofenwandunaen abkühlt. Die Oberflächenströme,
welche teilweise durch Bodenrückströme an geläutertem Glas qespeist werden, qelanaen in Kontakt
mit dem Gemenge und schleppen Gemengematerial mit, daß nicht homoqen ist, und solches Material kann
zu nach vorn gerichteten Oberflächenströmungen in der
Läuterzone überführt werden. Das vorher geläuterte
Glas erfordert weiteres Läutern. Es ist notwendig, den Ofen bei einer verhältnismäßig hohen Temperatur
zu betreiben, um eine gegebene geringe Fehlerzahl im Endprodukt zu gewährleisten. Da sich außerdem die
Schmelzzone praktisch bis zum heißen Punkt erstreckt, jQ ist wenigstens das stromabwärtige Ende der Schmelzzone
bei unnötig hoher Temperatur. Alle diese Faktoren tragen dazu bei, den zum Erhitzen des Ofens benutzten
Brennstoff schlecht auszunutzen.
,p. Im Gegensatz dazu kann eine Vorrichtung der Erfindung,
da praktisch kein Rückstrom von der Läuterzone zur
Schmelzzone vorhanden ist und weil die Atmosphären der zwei Zonen getrennt sind, für die gleiche Zusammensetzung
und Qualität von zu erzeugendem Glas bei tieferer Maximaltemperatur gefahren werden als dies bei einem
herkömmlichen Ofen der Fall wäre, so daß der Wärme-· verlust durch die Wände des Ofens vermindert wird.
Außerdem ist der Wärmeverlust aufgrund des heißen geläuterten Glases, das an der Sinlegendwand des Ofens
vorbeifließt, praktisch beseitigt und die Maximaltemperatur des Glases in der Läuter- und Schmelzzone
kann leichter eingestellt und sie können unabhängig voneinander reguliert werden. Daraus folgt eine weiterer
und sehr wichtiger Vorteil bezüglich der Wärmeisolation des Ofens. Es ist offensichtlich erwünscht,
30
jeden Ofen zu isolieren, um den Wärmeverlust durch seine Wände zu vermindern und es ist anzunehmen, daß
je mehr Isolierung je bessere Erqebnisse bringt. Dies ist aber nicht der Fall. Wenn die Wände eines
Ofens isoliert werden, werden sie deutlich heißer als 35
wenn dies nicht der Fall ist und unalücklicherweise wird das feuerfeste Material, aus welchem die Wände
aemacht sind, um so schneller durch die Schmelze
erodiert je heißer sie sind. Demgemäß stellt das Ausmaß der Isolation, das an jedem gegebenen Ofen angewandt
wird, einen Kompromiß zwischen der Begrenzung des Wärmeverlustes durch die Ofenwände und der Verlängerung
der Lebensdauer des Ofens zwischen Reparaturen dar. Da ein Ofen, der gemäß der Erfindung gebaut
ist, bei tieferer Temperatur gefahren werden kann als ein herkömmlicher Wannenofen, kann eine
. 0 wirksamere Isolation der Ofenwände zugelassen werden
ohne die Lebensdauer zwischen den Ofenreparaturen zu verkürzen.
Demgemäß wird durch die Anwendung der Erfindung eine größere Wirksamkeit bei der Ausnutzung des Brenn-
stoffes erzielt.
Dieser Vorteil wird besonders deutlich, wenn während des Betriebs des Ofens die Maximaltemperatur des GIa-
_ ses in der Schmelzwanne tiefer gehalten wird als die Maximaltemperatur des Glases in der Läuterwanne. Ein
Verfahren zur Herstellung von Glas, welches dieses Merkmal enthält, ist in einer Anmeldung der gleichen
Anmelderin vom gleichen Tag mit der internen Aktenbezeichnung . A 2686 " und der Bezeichnung
25
"Verfahren zur Herstellung von Glas" beschrieben, wo ein Verfahren zur Herstellung von
Glas gezeigt ist, wobei Rohmaterial als Einsatzgemenge einem kontinuierlichen Glasschmelzwannenofen zu-
geführt wird, wobei der Einsatz in einer Schmelzzone 30
geschmolzen und zu einer Läuterzone zur Abgabe des
geschmolzenen, geläuterten Glases geführt wird, und dadurch gekennzeichnet ist, daß das Schmelzen und
Läutern in miteinander in Verbindung stehenden Wannen
g5 durchgeführt wird, die Atmosphären über dem Glas in den
jeweiligen Wannen voneinander wärmeisoliert sind, die Maximaltemperatur des Glases in der Läuterwanne höher
gehalten wird als die Maxima!temperatur des Glases in
der Schmelzwanne und der Verbindungsweg zwischen den Wannen das Fließen von Glas von der Schmelzwanne in
die Läuterwanne gestattet, während ein Rückstrom in die Schmelzwanne nicht zugelassen wird.
Vorteilhafterweise ist wenigstens ein Teil der Schwelle unterhalb dem Schattenbogen angeordnet. Durch die
Wahl dieses Merkmales wird wenigstens ein Teil der Schwelle und des Glases, das darüber fließt, durch
den Schattenbogen und die stromaufwärtige Endwand des Oberbaus der Läuterwanne abgeschirmt von wenigstens
einem Teil der Strahlung aus dem Gewölbe der Läuterabteilung und somit ist die Schwelle oder der
Teil davon kühler als dies sonst der Fall wäre.
Als Ergebnis benötigt das schwer schmelzbare Material, welches die Schwelle bildet, weniger häufig Reparaturen.
Bei bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung stehen
das stromabwärtige Ende der Schwelle und die Innenfläche
der stromaufwärtigen Endwand des Oberbaus der Läuterwanne praktisch senkrecht · untereinander. Die
Wahl dieses Merkmals hat zur Folge, daß die ganze Schwelle abgeschirmt ist mit dem daraus folgenden
oben erwähnten Vorteil und zusätzlich bedeutet dies, daß das stromabwärtige Ende der Schwelle, welches
wenigstens einen Teil des stromaufwärtigen Endes der Läuterwanne begrenzt, praktisch in einer Linie
OQ mit dem stromabwärtigen Ende des Oberbaus der Läuterkammer
liegt und gestattet somit eine bessere und gleichmäßigere Erhitzung der Schmelze in der Läuterwanne
.
O5 Bei einigen Ausführungsformen der Erfindung ist der
Boden jeder Bogenabdeckung praktisch auf gleicher Höhe mit dem Boden der stromaufwärts liegenden Endwand
des Oberbaus des Läuterabteils. Es hat sich ge-
zeigt, daß dies die Gebrauchsdauer des schwer schmelzbaren Materials am Läuterabteilende des Schattenbogens
verlängert, aber dies verlangt auch, daß die Mitte des Schattenbogens gut über dem Niveau der Schmelze
liegen muß, wenn der Ofen in Betrieb ist und dies ist nicht vorteilhaft für die Abschirmung der Schwelle.
Es wird bevorzugt, daß die stromaufwärtige End-,Q
wand des Oberbaus des Läuterabteils sich unter das Niveau der Bogenabdeckung erstreckt, um einen Schattenschirm
zu bilden. Ein solcher Schattenschirm kann leicht so ausgebildet werden, daß er näher an das
Niveau der Schmelzoberfläche herabreicht. Gewünsch-
T c tenfalls kann ein solcher Schattenschirm hohl ausge-Ib
bildet sein und Kühlmittel umfassen, um seine Gebrauchsdauer zu verlängern. Die Schattenwand am stromaufwärtigen
Ende des Bogens kann ebenfalls hohl und gekühlt sein.
Wie erwähnt, kann ein Ofen gemäß der Erfindung, und
vorzugsweise ist dies der Fall, so betrieben werden, daß die Maximaltemperatur der Schmelze in der Läuterwanne
bei höherem Niveau gehalten wird als die Maxi-R maltemperatur der Schmelze in der Schmelzwanne. Dazu
sehen einige bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung vor, daß das Läuterabteil mit Heizmitteln von
größerer Kapazität versehen ist als das Schmelzabteil.
Bei bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung hat
3Ü
die Schmelzwanne eine Tiefe im Bereich von 450 mm bis 1000 mm. Dies stellt eine Abweichung von der derzeit
technischen Praxis dar, da herkömmliche Schmelzwannen viel tiefer sind, nämlich im Bereich von 1200
mm bis 1500 mm. Die Annahme dieses bevorzugten Merk-35
mais der Erfindung bietet gewisse Vorteile cregenüber
der gegenwärtigen Praxis. Es wurde gefunden, daß die Wahl einer Tiefe von weniger als 450 mm ungünstig
ist um zu gewährleisten, daß der Inhalt der Wanne genügend massiv ist, um eine Wärmekapazität zu haben,
welche das Schmelzen von neuem Einsatzgemengematerial,
das der Wanne zugeführt wird, zu begünstigen. Die Wahl einer Tiefe von laehr als 1000 mm für die Schmelze
in der Schmelzwanne gestattet eine zu große Konvektionszirkulation
der Schmelze und eine zu hohe Wärmekapazität der Schmelze und trägt so zu einer Zunahme
an Wärmeverlusten aus der Wanne bei und demgemäß zur verminderten Brennstoffausnutzung. Um so tiefer
die Seitenwände der Wanne sind um so größer ist auch der Wärmeverlust durch sie. Der beste Kompromiß zwischen
einerseits der Begünstigung der Zirkulation in
der Schmelze und der Begünstigung des Schmelzens und andererseits der Verminderung des Wärmeverlustes wird
erzielt, wenn die Schmelzwanne eine Tiefe im Bereich von 550 mm bis 900 mm hat.
Besonders bevorzugt hat die Läuterwanne eine Tiefe im Bereich von 700 mm bis 1100 mm. Wie bei der Schmelzwanne
stellt auch bei der Läuterwanne die optimale Tiefe einen Kompromiß dar. Eine Tiefe im Bereich von
7OQ mm bis 1100 mm begünstigt die Konvektions-zirkula-
tion der Schmelze in der Läuterwanne, die ihrerseits das Läuterverfahren wirksamer macht. Im Bezug auf die
Schmelzwanne wurde auch auf die direkte Strahlungsheizung der Sohle der Wanne Bezug genommen. Eine Tiefe
im Bereich von 700 mm bis 1100 mm gestattet eine
®® ausreichende Tiefe der Schmelze um zu gewährleisten,
daß die Wärmestrahlung von Heimzmitteln in dem Oberbau in der Schmelze absorbiert wird, so daß die Sohle
der Läuterwanne nicht überhitzt wird. Eine solche überhitzung würde zu unnötigem Wärmeverlust durch die
3^ Sohle führen und würde auch die Gebrauchsdauer des
schwer schmelzbaren Sohlenmaterials verkürzen. Die maximale Tiefe wird beschränkt, um den Wärmeverlust
durch die Seitenwände des Abteils zu begrenzen. Im
allgemeinen wurde festgestellt, daß der beste Kompromiß erzielt wird, wenn die Läuterwanne eine Tiefe
im Bereich von 800 mm bis 950 mm hat.
Für beste Ergebnisse, gleichqültig was die tatsächliche Tiefe der Schmelz- und Läuterwannen ist, befindet
sich die Sohle der Läuterwanne bei tieferem Ni-
,Q veau als die Sohle der Schmelzwanne, wie dies bevorzugt
wird, und es wird zusätzlich bevorzugt, daß die Sohle der Läuterwanne wenigstens 100 mm unter der
Sohle der Schmelzwanne liegt. Indem man die Sohle der Läuterwanne auf ein tieferes Niveau setzt als die
,c Sohle der Schmelzwanne wird die wirksame Höhe der
Schwelle betont und dies ist günstig zur Verhinderung des Auftretens von Rückströmen von der Läuterwanne
ζ ur S chme1zwanne.
„n Vorteilhafterweise liegt die Oberkante der Schwelle
wenigstens 300 mm über der Sohle jeweils sowohl der Schmelz- als auch der Läuterwanne. Es hat sich gezeigt,
daß dies die praktische Ausschaltung von Rückströmen aus der Läuterwanne zur Schmelzwanne begünstigt.
Besonders bevorzugt ist es, daß die Läuterwanne eine größere Breite hat als die Schmelzwanne. Als Ergebnis
der Annahme dieses Merkmales werden Ströme von geschmolzenem Material, welche in die Läuterwanne einn
treten, verlangsamt. Demgemäß werden Blasen in der Schmelze weniger in diesen Strömen mitgerissen und
können demgemäß leichter auf die Oberfläche aufsteigen und so zur schnellen und wirksamen Läuteruncr
der Schmelze beitragen und somit wiederum zur BrennstoffWirksamkeit.
Die Wahl dieses Merkmales bedeutet auch, daß eine odor zwei Schultern zwischen der
Schmelzwanne und der Läuterwanne vorliegen sollen wo die Oberfläche der Schmelze verhältnismäßig stag-
niert. Es hat sich gezeigt, daß rücklaufende Oberflächenströme
aufgrund der natürlich vorkommenden g Konvektion in der Läuterwanne dazu neigen, Fehler,
wie ungeschmolzene Körner, zurück in eine stagnierende Region zu tragen, so daß solch fehlerhaftes Glas
in der Läuterwanne für eine verlängerte Zeitspanne bleibt, während welcher der Defekt möglicherweise
1q geheilt werden kann. Ein weiterer Fehler, auf den
hier Bezug genommen werden kann, ist die Bildung eines Teils der Schmelze, der überreich an Kieselsäure
ist. Ein solcher Schmelzteil neiqt zum Schwimmen und ist gewöhnlich sehr schwierig mit dem Rest
der Schmelze zu homogenisieren. Auch dies wird zurück in eine solche stagnierende Region geführt und
kann dann leichter mit dem Rest der Schmelze homogenisiert werden. Es hat sich als bevorzugt erwiesen,
daß die Breite der Läuterwanne wenigstens 50 % größer
nn ist als die Breite der Schmelzwanne.
Vorteilhafterweise hat die Schwelle praktisch die gleiche Breite wie die Läuterwanne. Die Wahl dieses
Merkmales bewirkt eine Verlangsamung der Ströme des geschmolzenene Materials, wenn es über die Schwelle
steigt und darüber wandert, nachdem es die Schmelzwanne verlassen hat. Als Ergebnis davon können Blasen
in der Schmelze zur Oberfläche steigen,wenn die Schmelze über die Schwelle fließt. Überdies können
die rückwärtigen Oberflächenströme in der Läuterwanne,
30
die oben erwähnt wurden, fehlerhaftes Glas nach hinten stromaufwärts der Schwelle tragen, so daß es
nicht langer in der eigentlichen Läuterwanne ist. Diese Ergebnisse tragen zu einer verbesserten Läuterung
des Glases bei.
Vorteilhafterweise ist die Breite der Läuterwanne wenigstens 50 % größer als ihre Länge. Es wurde ge-
- 19 1
funden, daß das Glas von höchster Qualität dazu neiqt, sich in der Mitte einer solchen Wanne zu konzentrieren,
wo es abgezogen werden kann, was Glas geringerer Qualität gegen die Seiten der Wanne hinterläßt.
Das Glas gegen die Seiten der Wanne kann dann länger in der Wanne bleiben, so daß es die gewünschte Qualität
annehmen kann. Die Wahl dieses bevorzugten Merkmals gestattet auch eine Läuterwanne von arößerer Bodenfläche
für eine gegebene Länge, als sie sonst möglich wäre.
Die Bodenfläche der Läuterwanne, welche die Oberfläche der Schmelze in der Läuterwanne definiert, hat eine
wichtige Wirkung auf den Läuterprozess und muß deutlich ausreichen, um das Erhitzen der zu läuternden
Schmelze zu gestatten und Blasen in der Schmelze aufsteigen und verschwinden zu lassen. Die Leichtigkeit
und Raschheit des Erhitzens und der Blasenentfernung u wird begünstigt, wenn die Läuterwanne eine größere
Bodenfläche hat als die Schmelzwanne, wie dies bevorzugt ist. Optimal ist die Bodenfläche der Läuterwanne
wenigstens 15 % größer als die Bodenfläche der
Schmelzwanne.
25
25
Bei den bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung
umfaßt wenigstens eine dieser Wannen elektrische Heizeinrichtungen. Durch die Wahl dieses Merkmals
kann die Schmelze innen und örtlich erhitzt werden, SQ so daß Konvektionsströme in der Schmelze induziert
oder auch gesteuert werden können.
Ein Ofen gemäß der Erfindung wird am wirksamsten betrieben, wenn die Schmelzwanne bei tieferer Tempe-
^° ratur ist als dies bei einem herkömmlichen Glasschmelzofen
der Fall ist und wenn praktisch die acsamte Oberfläche der Schmelze in der Schmelzwanne
von Einsatzgemenge und von Schaum, der aus Schmelzreaktionen stammt, bedeckt ist. Unter solchen Umständen
wird das schon geschmolzene Material in der Schmelzwanne von den Brennern über dem Tank abgeschirmt
, so daß die Schmelze in der Schmelzwanne bei möglichst tiefer Temperatur, je nach Wunsch, gehalten
werden kann. Als Ergebnis davon kann das Glas in der Tiefe der Wanne eine verhältnismäßig hohe Viskosität
haben und es kann selbst eine Tendenz zur Entglasung oder zum Gefrieren haben. Solche Entglasung oder
solches Gefrieren können verhindert werden, indem die Wärmeabgabe der Brenner erhöht wird oder indem man
die Schmelze elektrisch heizt, um ihre Zirkulation 15
zu verstärken. Eine Erhöhung der Wärmeabgabe der Brenner ist weniger wirksam, da dies auch beispielsweise
den ganzen Oberbau der Wanne erhitzen würde. Elektrische Heizung andererseits kann direkt an die
Schmelze, und zwar lokal dort, wo sie am meisten be-20
nötigt wird, angelegt wird, ohne die Temperatur der gesamten Wanne und des Oberbaus zu erhöhen.
Vorteilhafterweise befindet sich eine solche elektrische
Heizeinrichtung praktisch am Einlegeende der 25
Schmelzwanne. Es ist in diesem Bereich, wo die Viskosität der Schmelze wahrscheinlich am höchsten ist
und es ist dort, wo beim Fehlen von elektrischer Heizung das Risiko einer Entglasung der Schmelze am
größten ist.
30
30
Es ist auch zweckmäßig, die Schmelze in der Schmelzwanne thermisch in einer oder mehreren Zonen weg vom
Einlegeende dieser Schmelzwanne zu konditionieren und es wird demgemäß bevorzugt, daß elektrische Heizein-
richtungen zur thermischen Konditionierung der Schmelze in der Schmelzwanne vorgesehen sind, wobei diese
Heiseinrichtungen in einem Abstand von wenigstens einem Drittel der Schmelzwannenlänqe von der Einleaewand
der Schmelzwanne angeordnet sind.
Besonders bevorzugt ist es, daß diese elektrischen Heizeinrichtungen innerhalb der unteren Hälfte der
Tiefe dieser Schmelzwanne angeordnet sind.
Auch die Verwendung von elektrischen Heizeinrichtungen in der Läuterwanne eraibt Vorteile, und es wird
sehr bevorzugt, daß solche elektrische Heizeinrichtungen im mittleren Drittel der Länge der Läuterwanne
vorhanden sind. Die Verwendung solcher Heizeinrichtungen erhitzt die Schmelze im mittleren Drittel
und bewirkt so eine Verstärkung des natürlichen Aufquellens der Schmelze, die dort stanttindet, in
Analogie zum Aufquellen in der Quellzone oder Sprincrzone
eines herkömmlichen Glasschmelzofens. Das Aufquellen im mittleren Drittel der Länge der Läuterwanne
neigt dazu, eine Sperre gegen Schmelze zu bilden, die direkt vom Eingang der Läuterwanne zu ihrem Ausgang
strömt, und diese Sperre wird verstärkt und ihre Position wird stabilisiert, wenn man elektrische
Heizeinrichtungen verwendet. Somit trägt man zu einem Strömungsmuster in der Läuterwanne bei, welches günstig
für die wirksame Läuterung des Glases ist.
Die Erfindung wird nun ausführlicher und beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügte schematische
Zeichnung beschrieben. Es bedeuten:
Figur 1 und 2 sind jeweils Querschnitte einer Seitenansicht bzw. einer Draufsicht einer ersten Ausführungsform
der Vorrichtung gemäß der Erfindung, und Figur 3 und 4 sind entsprechende Ansichten einer
zweiten Ausführungsform einer Vorrichtuna aemäß
der Erfindung.
die stromaufwärtige Endwand (12) des Oberbaus (10)
des Läuterabteils unter das Niveau der Bogenabdeckung g (16) um einen Schattenschirm (18) zu bilden. Ein
solcher Schattenschirm (18)kann zweckmäßig nach unten
nahe an das Niveau der Oberfläche der Schmelze vorstehen, um eine bessere Abschirmung der Schwelle (17)
zu ergeben. Gewünschtenfalls kann ein solcher Schat-1Ω
tenschirm eine hohle Bauart haben und Kühlmittel enthalten, um seine Gebrauchsdauer zu verlängern. Die
Schattenwand (7) am stromaufwärtigen Ende des Bogens
kann ebenfalls hohl und gekühlt sein.
.c Die Schmelz- und Läuterabteilungen (1 ), (2) sind
Io
mit Heizmitteln versehen, die als Mündungen von Regeneratorbrennern
(19) dargestellt sind. In der in Figur 3 und 4 gezeigten Vorrichtung ist das Schmelzabteil
(1) mit zwei solchen Brennern versehen während „ drei Brenner (19) im Läuterabteil (2) vorhanden sind,
so daß im Läuterabteil eine größere Heizkapazität vorhanden ist.
In der gezeigten Vorrichtung ist eine Hilfsheizung
o_ durch Elektroden (20), (21) und (22) vorgesehen. Die
2b
Elektroden (20) sind am stromaufwärtigen Ende der Schmelzwanne (3), in der unteren Hälfte ihrer Tiefe
und nahe an der einlegeseitigen Wannenendwand gelegen. Die Elektroden (21) liegen ebenfalls in der unteren
Hälfte der Tiefe der Schmelzwanne (3), jedoch im Abstand von der einlegeseitigen Wannenendwand (23)
und zwar um wenigstens um ein Drittel der Länge der Schmelzwanne (3). Die Elektroden (22) liegen im mittleren
Drittel der Länge der Läuterwanne (9). Die Wirksamkeit der Elektroden (22) in der Läuterwanne (9)
35
wird größer, wenn jede Seitenwand der Wanne eine Mehrzahl
solcher Elektroden trägt die, wie gezeigt, senkrecht übereinander angeordnet sind.
In der Zeichnung umfaßt ein kontinuierlicher Glasschmelzwannenofen
das Schmelzabteil (1) und ein Läuterabteil (2). Das Schmelzabteil hat eine Schmelzwanne
(3) und einen Oberbau (4), mit Brustwänden (5),einer 3inlegewand (6) am Aufgabeende, einer stromabwärtiqen
Endwand (7) und einem Gewölbe (8) (Krone). Das Läuterabteil hat in entsprechender Weise eine
-^g Läuterwanne (9) und einen Oberbau (10), der Brustwände
(11), eine stromaufwärtige Endwand (12), eine
stromabwärtige Endwand (13) und ein Gewölbe(14) umfaßt. Die Schmelz- und Läuterabteile sind mittels
eines Durchlasses (15) verbunden, der unter der strom-
1c abwärtigen Endwand (7) des Schmelzabteils (1) liegt,
welche Wand als Schattenwand ausgebildet ist. Der Spalt zwischen der stromabwärtigen Endwand (7) und
dem Schmelzabteil (1) und der stromaufwärtigen Endwand
(12) des Oberbaus (10) des Schmelzabteils ist
„n praktisch durch eine Bogenabdeckung oder Gewölbe (16)
geschlossen, die einen Schattenbogen zwischen diesen Wänden bildet. Eine Schwelle (17) liegt stromabwärtig
von der Schattenwand (7) und die Oberkante der Schwelle (17) ist auf einer Höhe, die wenigstens ebenso hoch
oc. ist wie die Basis dieser Schattenwand.
Bei der gezeigten Vorrichtung liegt ein Teil der Schwelle unterhalb dem Schattenbogen (16) und das
stromabwärticre Ende der Schwelle (17) befindet sich
genau senkrecht unterhalb der Innenfläche der stromaufwärtigen Endwand (12) des Oberbaues der Läuterwanne.
Bei der in Figur 1 und 2 gezeigten Vorrichtuna ist der Boden der Bogenabdeckuna (16) praktisch auf gleieher
Höhe mit dem Boden der stromaufwärtiqen Endwand (12) des Oberbaus des Läuterabteils. In der in den
Figuren 3 und 4 gezeigten Vorrichtung erstreckt sich
Die Produktionskapazität eines Glasschmelzofens, gemessen in Tonnen Glas, produziert pro Tag, hängt οίο fenbar von den Volumen der1 Schmelz- und Läuterwannen
ab. über einen weiten Bereich der Produktionskapazität
jedoch werden die optimalen Tiefen dieser Wannen nicht sehr stark schwanken. Tatsächlich wird die optimale
Tiefe dieser Wannen mehr durch die Zusammensetzung des herzustellenden Glases beeinflußt. Die Produktionskapazität
kann variiert werden, indem man die Bodenflächen dieser Wannen verändert. Z.B. ist in einem
Pilotofen der etwa 6 t/Tag produziert, die optimale Tiefe der Schmelzwanne etwa 600 mm für die
I^ Herstellung von Natronkalkglas, und diese Tiefe eignet
sich tatsächlich für jede Produktionsgeschwindigkeit im Bereich von 4 t/Tag bis 700 t/Tag. Bei Produktionsöfen
mit Kapazitäten in diesem Bereich liegt die optimale Tiefe der Schmelzwanne im Bereich von
550 mm bis 900 mm. Wenn die Schmelzwanne mit einer Tiefe gegen das untere Ende dieses Bereiches gebaut
wird, ist es im allgemeinen zweckmäßig, elektrische Hilfsheizeinrichtungen einzusetzen wie die Elektroden
(20) und (21), während bei Tiefen gegen das obere Ende dieses Bereiches das Weglassen von elektrischer
Heizung bevorzugt sein kann.
In beiden gezeigten Vorrichtungen befindet sich die
Sohle (24) der Läuterwanne (9) bei tieferem Niveau
3Q als die Sohle (25) der Schmelzwanne (3). In einem
Ofenmit einer Läuterwanne, die tiefer ist als die
Schmelzwanne, wird die Wirksamkeit der Schwelle (17) zur Verhinderung von Rückströmen verbessert. Die
optimale Tiefe für eine Läuterwanne eines Ofens mit
g5 einer Produktionskapazität im Bereich von 4 bis 700
t/Tag liegt im Bereichvon 800 mm bis 950 mm. Die optimale Höhe des Durch lasses.(1-5) unter der .Schattenwand
(7) und die Höhe der Oberseite der Schwelle (17) über
der Sohle (25) der Schmelzwanne (3) werden durch die Tiefe dieser Wanne bestimmt. Im allgemeinen ist es
g vorzuziehen, daß der Durchlaß (15) eine Höhe hat, die gleich etwa einem Drittel der Tiefe der Schmelzwanne
ist, während die Schwelle (17) eine Höhe etwa gleich zwei Drittel dieser Tiefe hat. Der stromabwärtige
Abstand zwischen der Schattenwand (7) und der
,Q Schwelle (17) ist vorzugsweise etwas größer als ein
Drittel der Tiefe der Schmelzwanne. Der Durchlaß (15) unter der Schattenwand (7) kann sich über die
gesamte Breite der Schmelzwanne (3) erstrecken wie in Figur 1 und 2 gezeigt ist oder er kann auf einen
. c mittleren Teil dieser Breite beschränkt sein, wie
dies in Figur 3 und 4 gezeigt ist.
In der in den Figuren 1 und 2 gezeigten Vorrichtung hat die Läuterwanne (9) eine größere Breite als die
Schmelzwanne (3) und die Läuterwanne ist breiter als
sie lang ist. Bei einer speziellen praktischen Vorrichtung war die Schmelzwanne (3) sechs Einheiten breit
und 10 Einheiten lang und die Läuterwanne war 12 Einheiten
breit und sechs Einheiten lang. Die Läuterwanne hatte demgemäß eine größere Bodenfläche als die
Schmelzwanne.
In der in den Figuren 3 und 4 gezeigten Vorrichtung haben Schmelzwanne und Läuterwanne die gleiche Breite
und in einem speziellen praktischen Fall waren die 30
Längen dieser Wannen im Verhältnis 10:11.
Die Erfindung ist auf die Herstellung vieler verschiedener
Arten von Glas anwendbar. Es ist ersichtlich,
daß die in den Schmelz- und Läuterwannen aufrechtzu-35
erhaltenden optimalen Temperaturen von der Art des zu erzeugenden Glases abhängen. Z.B. erfordert Borsilicat-Glas
im allgemeinen höhere Temperaturen als Natronkalkglas, um eine gegebene Qualität zu erzielen.
Es können jedoch allgemeine Angaben für alle Arten von. Glas gemacht werden, indem man auf die Temperatür
Bezug nimmt, bei welcher der Logarithmus (Basis 10) der Viskosität des Glases in Poise (10 P = 1
Pascal-Sekunde) einen besonderen Wert hat, z.B. N:
dies wird durch den Ausdruck "N-Temperatur" zum Ausdruck
gebracht. Im vorliegenden Fall werden Bezugnah- IQ men auf die N-Temperatur von Bezuasarößen auf tatsächliche
Temperaturwerte in Klammern gefolgt, welche die entsprechenden Temperaturen für Natronkalkglas
sind.
In einem speziellen praktischen Beispiel unter Anwendung
der in den Figuren 1 und 2 gezeigten-Vorrichtung
zur Herstellung von Natronkalkglas wurde Einsatzgemenge (26) der Schmelzwanne (3) so zugeführt, daß
die gesamte Oberfläche der Schmelze bedeckt war, und
2Q die Schmelze in diesem Tank wurde bei möglichst/tier
fer Temperatur gehalten, wie sich dies mit der Vermeidung
von Entglasung und der Aufrechterhaltung einer genügend geringen Viskosiät vereinbaren ließ. Das
Erhitzen wurde so eingestellt, daß die Schmelze im
2g Durchlaß (15) unter der Schattenwand (7) bei einer
Temperatur zwischen der 3.00 Temperatur und der 2.60 Temperatur (im Bereich 125O0C bis 1300°C) war. Die
Schmelze in der Mitte der Sohle (24) der Läüterwanne (9) war bei einer Temperatur zwischen der 2.55 Tem-
„Q peratur und der 2.36 Temperatur (im Bereich von
132O0C bis 137O0C), und die Schmelze nahe am Ausgang
von der Läuterwanne (9) war bei einer Temperatur zwischen der 2.10 Temperatur und der 2.0 Temperatur
(im Bereich von 14500C bis 14800C). Die Schmelze
a5 über der Schwelle (17) und unter dem Schattenbogen
(16) war bei einer Temperatur zwischen 2.3 6 Temperatur
und der 2.20 Temperatur (im Bereich 137O0C bis 14200C). Dieser Teil der Schmelze war von Schaum (27)
bedeckt, der aus den Schmelz- und Glasbildunasreaktionen
stammte.
Unter diesen Bedingungen wird ein Fließmuster von Schmelzströmen in der Läuterwanne aufgebaut, welches ähnlich
in der ^orm ist zu dem in Figur 1 gezeigten. Die Schmelze in der Strömung, welche in die Läuterwanne
eintritt und durch den Pfeil(28)angezeigt wird
ist kühler als die Schmelze im stromaufwärtigen Ende
dieser Wanne und bildet so eine sinkende Strömung (2 9) an der stromaufwärtigen Endwand der Läuterwanne
und fließt dann als nach vorwärts gerichteter Rückstrom (30) entlang der Sohle (24) der Wanne (9) zur
Mitte, wo die Wanne am heißesten ist. Als Ergebnis entwickelt sich die Strömung (30) zu einer aufsteigenden
Strömung (31) , die ihrerseits ein nach rückwärts gerichteter Oberflächenstrom (32) wird, der
zurück zum Eingang der Läuterwanne fließt und sich
mit der sinkenden Strömung (29) vereinigt. Die nach rückwärts gerichtete Oberflächenströmung (32) neigt
dazu, alle Fehler mitzuschleppen, welche in der Schmelze schwimmen und begrenzt diese Fehler auf das
stromaufwärtige Ende der Läuterwanne (9). Wenn die Läuterwanne (9) und die Schwelle (17) breiter sind
als die Schmelzwanne (3), wie dies bei der Vorrichtung nach Figur 1 und 2 der Fall ist, werden diese
Fehler in die Schulterbereiche (33) stromaufwärts von der Schwelle (17) getragen (in Fiaur 2 gezeigt),
wo sie ruhen und möglicherweise in eine homoaene Schmelze eingearbeitet werden können.In der stromabwärtigen
Hälfte der Läuterwanne (9) ist auch eine mittlere nach oben gerichtete Strömung, die mit (34)
bezeichnet ist und diese speist eine nach vorwärts gerichtete Oberflächenströmunq (35) , die ihrerseits
eine Ausgangsströmung (36) von geläutertem Glas speist, welche zum Ausgang (37) von der Läuterwanne
fließt, sowie einen nach unten gerichteten Endwandsinkstrom
(38) , der zu einer am Boden zurückkehrenden Strömung (39) fließt, dann die mittlere aufsteigende
Strömung (34) trifft. Wegen dieses Strömungsmusters, das sich natürlich in der Läuterwanne (9)
ergibt, ergibt sich eine deutliche Trennung des Glases in den stromaufwärtigen und stromabwärtigen
-J^q Hälften dieser Wanne, so daß der Glasstrom (28) ,
welcher in die Wanne eintritt, nicht direkt zum Ausgang (37) fließen kann und zwei deutliche rezirkulierende
Strömungswege ausgebildet werden. Dies ist außerordentlich günstig zur Gewährleistung, daß nichts
von der Schmelze vorzeitig abgezogen wird. Die Verwendung
der Heizer (22) verschärft und stabilisiert die Lage der Unterscheidung zwischen diesen zwei rezirkulierenden
Strömungswegen.
Beim Betrieb in dieser Weise unter Verwendung eines Ofens, der im optimalen Ausmaß isoliert war, wurde
festgestellt, daß es möglich war, eine Einsparung an gesamter verbrauchter Energie zwischen 15 und 20 %
zu erzielen im Vergleich mit einem herkömmlichen Wannenofen der gleichen Kapazität, der Glas der gleichen
Zusammensetzung und Qualität in der gleichen Geschwindigkeit produzierte.
Leerseite -
Claims (21)
- PatentansprücheVorrichtung zur Herstellung von Glas enthaltend einen kontinuierlichen Glasschmelzwannenofen mit einer Schmelzzone zur Aufnahme und zum Schmelzen von rohem Einsatzaemenge und eine Läuterzone zur Abgabe von schmelzflüssigem geläuterten Glas, dadurch gekennzeichnet , daß dieser Ofen miteinander verbundene Schmelz- und Läuterabteilungen enthält, von denen jede eine Wanne und einen Oberbau aufweist, wobei die Schmelz- und Läuterabteile an jeder Seite einesD-8000 München 2 POB 26 02 47Kabel:TelefonTelecopier Infotec 6400 BSchattenbogens angeordnet sind, der aus einer Abdeckung besteht, wobei die Abdeckung des Schattenbogens sich vonieiner Schattenwand am stromabwärtiqen Ende desSchmelzabteils bis zur stromaufwärts liegenden Endwand des Oberbaus des Läuterabteils erstreckt und ein Durchlaß unter der Schattenwand eine Verbindung zwischen den Wannen herstellt und eine Schwelle stromabwärts von der Schattenwand angeordnet ist, wobei die Oberseite dieser Schwelle sich auf einem Niveau befindet das zumindest ebenso hoch ist wie die Basis der Schattenwand .
- 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η -zeichnet , daß zumindest ein Teil der Schwelle unterhalb des Schattenbogens angeordnet ist.
- 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß das stromabwärtige Ende der
Schwelle und die Innenfläche der stromaufwärts gelegenen Endwand des Oberbaus der Läuterwanne praktisch senkrecht untereinander stehen. - 4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die stromaufwärts gelegene Endwand des Oberbaus des Läuterabteils sich unter das Niveau der Boqenabdeckung unter Bildung eines Schattenschirms erstreckt.
- 5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß das Läuterabteil mit Heizmitteln größerer Kapazität als sie das Schmelzabteil hat, versehen ist.
- ^ 6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Schmelzwanne eine Tiefe im Bereich von 450 ram bis 1000 mm hat.
- 7. Vorrichtung nach einem der vorheraehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Läuterwanne eine Tiefe im Bereich von 700 mm bis 1100 mm hat.
- 8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden. Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Sohle der Läuterwanne sich auf einem tieferen Niveau befindet als die Sohle der Schmelzwanne.
- 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Sohle der Läuterwanne wenigstens 100 mm unter der Sohle der Schmelzwanne liegt.
- 10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Oberseite der Schwelle wenigstens 300 mm über der Sohle sowohl der Schmelz- als auch der Läuterwanne liegt.
- 11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Läuterwanne eine größere Breite hat als die Schmelzwanne .
- 12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß die Breite der Läuterwanne wenigstens 50. % größer ist als die Breite der Schmelzwanne .
- 13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet , daß die Schwelle praktisch die gleiche Breite hat wie die Läuterwanne.
- 14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Breite- 4 1der Läuterwanne wenigstens 50% größer ist als ihre Länge.
- 15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Läuterwanne eine größere Bodenfläche hat als die Schmelzwanne .
- 16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet , daß die Bodenfläche der Läuterwanne wenigstens 15 % größer ist als die Bodenfläche der Schmelzwanne.
- 17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß wenigstens eine dieser Wannen elektrische Heizmittel umfaßt.
- 18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet , daß elektrische Heizmittel praktisc am Einlegeende der Schmelzwanne angeordnet sind.
- 19. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß elektische Heizmittel ^° zur thermischen Konditionierung der Schmelze in der Schmelzwanne vorgesehen sind, wobei diese Heizmittel um wenigstens ein Drittel der Länge der Schmelzwanne von der Einlegeendwand der Schmelzwanne angeordnet sind.
- 20. Vorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet , daß elektrische Heizvorrichtungen innerhalb der unteren Hälfte der Tiefe dieser Schmelzwanne angeordnet sind.3^
- 21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet , daß elektrische Heizmittel innerhalb dem mittleren Drittel der Länge der Läuterwanne angeordnet sind.
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
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Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3780908T2 (de) * | 1986-10-02 | 1993-07-01 | Ppg Industries Inc | Verfahren und vorrichtung zum raffinieren von glas oder aehnlichem in mehreren stufen. |
GB8710298D0 (en) * | 1987-04-30 | 1987-06-03 | Glaverbel | Glass-melting furnace |
DE3718276A1 (de) * | 1987-05-30 | 1988-12-08 | Sorg Gmbh & Co Kg | Glasschmelzofen |
US4994099A (en) * | 1989-04-17 | 1991-02-19 | Corning Glass Works | Method for fining molten glass |
US4906272A (en) * | 1989-04-17 | 1990-03-06 | Corning Incorporated | Furnace for fining molten glass |
DE10041757C1 (de) * | 2000-08-25 | 2002-02-21 | Schott Glas | Verfahren und Vorrichtung zum Läutern von Glas |
KR20030005482A (ko) * | 2001-07-09 | 2003-01-23 | 김명식 | 유리 제조용 전기용해로 및 이 유리 제조용 전기용해로를이용한 유리제조방법 |
DE102005033330B3 (de) * | 2005-07-16 | 2006-08-03 | Schott Ag | Glasschmelzwanne |
WO2013181923A1 (zh) * | 2012-06-05 | 2013-12-12 | Yang Dening | 玻璃的生产设备及成型工艺方法 |
DE102018124075A1 (de) * | 2018-09-28 | 2020-04-02 | Beteiligungen Sorg Gmbh & Co. Kg | Schmelzwanne und Glasschmelzanlage |
CN109721222B (zh) * | 2019-02-19 | 2022-03-04 | 东旭光电科技股份有限公司 | 玻璃窑炉及玻璃窑炉的控制方法 |
WO2024056763A1 (fr) * | 2022-09-14 | 2024-03-21 | Saint-Gobain Isover | Procédé de fabrication de verre, four verrier hybride pour la mise en oeuvre du procédé de fabrication |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE476744C (de) * | 1925-05-29 | 1929-05-23 | Chauny & Cirey | Verfahren und Einrichtung zur Laeuterung fluessigen Glases in dem Laeuterungsraum eines Glasschmelzofens |
DE806809C (de) * | 1944-04-13 | 1951-06-18 | Saint Gobain | Verfahren und Ofen zur Herstellung von Glas |
DE806883C (de) * | 1946-01-16 | 1951-06-21 | Saint Gobain | Verfahren und Ofen zur fortlaufenden Herstellung von Glas |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BE390095A (de) * | ||||
GB599597A (en) * | 1945-09-21 | 1948-03-16 | William Dzus | Fastening device |
FR587151A (fr) * | 1923-12-06 | 1925-04-14 | Saint Gobain | Dispositif de four continu de verrerie |
FR609269A (fr) * | 1925-04-10 | 1926-08-11 | Saint Gobain | Procédé et dispositifs pour l'affinage du verre |
GB250536A (en) * | 1925-04-10 | 1926-07-29 | Saint Gobain | An improved process and apparatus for fining glass |
BE459392A (de) * | 1942-07-10 | |||
GB597842A (en) * | 1944-04-13 | 1948-02-04 | Saint Gobain | Improvements in or relating to the making of glass |
FR915044A (fr) * | 1944-12-06 | 1946-10-24 | Glaceries Sambre Sa | Installation pour la fabrication continue du verre |
GB611401A (en) * | 1945-03-29 | 1948-10-28 | Saint Gobain | Improvements in or relating to process and furnace for the manufacture of glass |
FR1021461A (fr) * | 1950-07-04 | 1953-02-19 | Saint Gobain | Perfectionnement aux fours de verrerie |
US2767235A (en) * | 1954-12-09 | 1956-10-16 | Anchor Hocking Glass Corp | Glass furnace and method of heating |
FR1502663A (fr) * | 1966-05-17 | 1967-11-24 | Saint Gobain | Procédé de fabrication du verre |
US3819350A (en) * | 1972-09-28 | 1974-06-25 | Owens Illinois Inc | Method for rapidly melting and refining glass |
GB1531743A (en) * | 1975-01-31 | 1978-11-08 | Pilkington Brothers Ltd | Refining molten glass |
EP0086858A1 (de) * | 1982-02-24 | 1983-08-31 | Sorg GmbH & Co. KG | Verfahren zum Schmelzen von Glas mit Hilfe von elektrischer Energie und Ofen zur Durchführung dieses Verfahrens |
JPS6031772B2 (ja) * | 1982-05-17 | 1985-07-24 | 工業技術院長 | ガラス溶融炉 |
-
1984
- 1984-01-28 GB GB848402297A patent/GB8402297D0/en active Pending
- 1984-02-22 BE BE0/212437A patent/BE898982A/fr not_active IP Right Cessation
- 1984-02-23 DE DE19843406613 patent/DE3406613A1/de active Granted
- 1984-03-02 NL NL8400685A patent/NL8400685A/nl not_active Application Discontinuation
- 1984-10-31 FR FR8416837A patent/FR2558820B1/fr not_active Expired
- 1984-11-28 US US06/675,895 patent/US4584007A/en not_active Expired - Lifetime
- 1984-12-20 GB GB08432157A patent/GB2153343B/en not_active Expired
-
1985
- 1985-01-25 JP JP60011159A patent/JPS60171226A/ja active Granted
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE476744C (de) * | 1925-05-29 | 1929-05-23 | Chauny & Cirey | Verfahren und Einrichtung zur Laeuterung fluessigen Glases in dem Laeuterungsraum eines Glasschmelzofens |
DE806809C (de) * | 1944-04-13 | 1951-06-18 | Saint Gobain | Verfahren und Ofen zur Herstellung von Glas |
DE806883C (de) * | 1946-01-16 | 1951-06-21 | Saint Gobain | Verfahren und Ofen zur fortlaufenden Herstellung von Glas |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB8402297D0 (en) | 1984-02-29 |
JPS60171226A (ja) | 1985-09-04 |
JPH0137334B2 (de) | 1989-08-07 |
DE3406613C2 (de) | 1987-05-27 |
FR2558820A1 (fr) | 1985-08-02 |
NL8400685A (nl) | 1985-08-16 |
FR2558820B1 (fr) | 1986-06-13 |
BE898982A (fr) | 1984-06-18 |
US4584007A (en) | 1986-04-22 |
GB2153343A (en) | 1985-08-21 |
GB8432157D0 (en) | 1985-01-30 |
GB2153343B (en) | 1986-12-03 |
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---|---|---|
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