DD147937A1

DD147937A1 - Verfahren und arbeitswanne zur entnahme von erschmolzenem glas

Info

Publication number: DD147937A1
Application number: DD79217434A
Authority: DD
Inventors: Hans-Joachim Illig; Carl-Ernst Michelsen
Original assignee: Illig Hans Joachim; Michelsen Carl Ernst
Priority date: 1979-12-07
Filing date: 1979-12-07
Publication date: 1981-04-29

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entnahme von erschmolzenem Glas bei einer Wanne, die nach dem Tiefofenprinzip arbeitet und von der das Glas ueber einen Durchlasz zu einem kanalfoermig ausgebildeten Zentralteil einer Arbeitswanne stroemt, der direkt elektrisch beheiz ist und eine durch zwei teilbare Anzahl Ausarbeitungskammern aufweist. Ziel der Erfindung ist es, die Ausarbeitungskammern mit unterschiedlicher Arbeitstemperatur und Entnahmemenge betreiben zu koennen. Die Aufgabe besteht darin, die Unabhaengigkeit der mit unterschiedlichen Arbeitstemperaturen arbeitenden Ausarbeitungskammern zu gewaehrleiste, bei einer intensiven Homogenisierung des geschmolzenen Glases, das durch den Durchlasz mit dem Glas aus den Ausarbeitungskammern, das zurueck in die Arbeitswanne gelangt. Die Loesung sieht vor, die Beheizung im Zentralteil der Arbeitswanne so zu gestaten, dasz definierte Stroemungskonvektionszyklen der Glasschmelze zur Sperrwirkung aufgebaut werden gegen den Stroemungsaustausch zwischen den Ausarbeitungskammern und der Homogenisierung des Ruecklaufglases aus den Ausarbeitungskammern mit der Glasschmelze im Zentralteil der Arbeitswanne.

Description

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Titel der Erfindung

Verfahren und Arbeitswanne zur Entnahme von erschmolzenem Glas

Anwendungsgebiet der Erfindung >

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entnahme von erschmolzenem Glas bei einer im wesentlichen mit Elektroenergie beheizten Glasschmelzwanne, bei der der Schmelz- und Läuterprozeß vertikal von der mit Gemenge bedeckten Oberfläche der Glasschmelze zu dem Boden der Glasschmelzwanne verläuft, von dem sie über einen Durchlaß zu einem kanalförmig ausgebildeten Zentralteil einer Arbeitswanne strömt, der durch zu Heizgruppen zusammengefaßte Elektroden direkt mit Elektroenergie beheizt wird und an dem eine durch zwei teilbare Anzahl Ausarbeitungskammern angeordnet sind und eine Arbeitswanne zur Durchführung des Verfahrens«

Charakteristik der technischen Losungen

Bekannt ist aus der DDR-Patentschrift Nr· 55 122 eine Glasschmelzwanne mit einer Arbeitswanne, an der eine Ausarbeitungskammer und ein Speiser angeordnet sind. Nachteilig bei dieser Arbeitswanne ist aber, daß sich die Glasschmelze in der Ausarbeitungskaarner und im Speiser nicht unterschiedlich beeinflussen läßt, da die konstruktive Gestaltung der Arbeitswanne eine Angleichung

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- der Glasschmelze in der Ausarbeitungskammer und im Speiser nicht verhindern kann·

In der DDR-Patentschrift Hr. 70 353 wird eine Glasschmelzwanne vorgeschlagen, deren Arbeitswanne mit zwei Ausarbeitungskammern versehen ist» Auch diese Erfindung ist nicht in der Lage, die Zuführung von thermisch und chemisch homogenen Glas zu den Ausarbeitungskammern dergestalt zu sichern, daß in den Ausarbeitungskammern Glas mit unterschiedlicher Arbeitstemperatur und Entnahmemenge entnommen werden kann_e

Schließlich ist noch bekannt (Glastechnische Berichte 43 (1970) 11₈ Se 449 - 455) eine relativ große Glasschmelzwanne mit vier und sechs Ausarbeitungskammern, bei der die Arbeitswarme der Länge nach in der Mitte durch eine Trennwand in zwei selbständige Kanäle geteilt wird, an denen die Ausarbeitungskammern angeordnet sind« Die Ausarbeitungskammern sind also durch die Trennwand, die auch unter den Glasspiegel hinabreicht, funktionell und wärmemäßig oberhalb des Glasspiegels getrennt, so daß für sie unterschiedliche mittlere Arbeitstemperaturen erzielt v/erden können, da in jedem Kanal eine andere mittlere Arbeitstemperatur eingestellt werden kann© Eine unterschiedliche Einstellung der Arbeitstemperatur nebeneinander liegender Ausarbeitungskammern ist jedoch nicht möglich, da bei größeren Temperaturunterschieden im Glasbad Ausgleichströmungen entstehen, die die Temperaturunterschiede abbauen«

Eine weitere relativ große mit Elektroenergie beheizte Glasschmelzwanne mit einer oder mehreren hexagonalen Arbeitswannen, deren Fläche das Ein- bis Zweifache des Schmelzteiles beträgt, ist aus der DDR-Patentschrift Nr« 126 581 bekannt· Aber auch bei dieser Glasschmelzwanne ist der Nachteil vorhanden^ daß die an der Arbeitswanne angeordneten Ausarbeitungskammern nicht mit unter» schiedlichen Arbeitstemperaturen betrieben werden können·

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Ziel der Erfindung

Die Erfindung verfolgt den Zweck, an elektrisch beheizten Glasschmelzwannen mit vertikalem Schmelz- und Läuterproseß und elektrisch beheizten, mit mehreren Ausarbeitungskammern versehenen Arbeitswannen zu gewährleisten, daß die Ausarbeitungskammern mit unterschiedlicher Arbeitstemperatur und Entnahmemenge betrieben werden können, wodurch eine wesentliche Steigerung der Arbeitsproduktivität erreicht werden kann·

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, das die Betriebsweise für die Entnahme von erschmolzenem Glas bei solchen in der Einleitung näher •dargelegten Glasschmelzwannen derart gestaltet, daß die Unabhängigkeit der mit unterschiedlichen Arbeitstemperaturen betriebenen Ausarbeitungskammern gewährleistet ist, bei einer intensiven Homogenisierung des geschmolzenen Glases, das aus dem Schmelz- und Läuterteil durch den Durchlaß strömt mit dem erschmolzenem Glas, das aus den Ausarbeitungskammern zurück in die Arbeitswanne strömt·

Weiterhin besteht die Aufgabe darin, eine Arbeitswanne zur Durchführung de3 Verfahrens zu schaffen. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst, indem die Beheizung im Zentralteil der Arbeitswanne derart erfolgt, daß definierte Strömungskonvektionszyklen der Glasschmelze zur Sperrwirkung für den Strömungsaustausch zwischen den Ausarbeitungskammern und der Homogenisierung des Rücklaufglases aus den Ausarbeitungskammern mit der Glasschmelze im Zentralteil der Arbeitswanne aufgebaut werdeno

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß der Hiveauspiegei der Glasschmelze im Zentraiteil der Arbeitswarme auf einen maximalen Wert begrenzt wird·

Als vorteilhaft hat sich erwiesen, wenn die Elektroenergieeinspeisung einphasig erfolgt, die Energiezufuhr zu jeder Heizgruppe gesteuert und die Glasschmelze im Zentralteil abgedeckt wirde Die Arbeitswanne zur Durchführung des Verfahrens ist erfindungsgemäß so gestaltet, daß das Verhältnis zwischen der Breite des Zentralteiles zu seiner Glasspiegelhöhe wie 1 ; 1,8 bis 1 : 2,6 beträgt, daß die Ausarbeitungskammern sich paarweise gegenüberliegen und ihre Durch- lasse zum Zentralteil sich in der Hälfte der Glasspiegelhöhe befinden und daß die durch den Boden geführten Elektroden entlang der Längsachse des Zentralteiles neben den Ausarbeitungskammern in einem Abstand von 1,1 bis 1,5 der Breite der Durchlässe angeordnet sind.

Zur Einhaltung des maximalen Wertes des Niveauspiegels der Glasschmelze im Zentralteil ist an seinem Ende, in Richtung der Strömung gesehen, ein Überlauf angeordnet«

Durch die vorgeschlagenen Maßnahmen wird gewährleistet_p daß das in den Zentralteil der Arbeitswanne strömende Glas auf die Temperatur gehalten wird, die die Ausbildung von Strömungszyklen vertikal zwischen den Elektroden als auch zwischen Elektroden und Y/andung des Zentralteils ermöglichtο Damit wird auch erreicht, daß die Zuführung von thermisch und chemisch homogenen Glas zu den Ausarbeitungskammern mit unterschiedlicher Arbe its temperatur und Entnahmemengen bewirkt wird»

Ausführungsbeispiel

Anhand der Zeichnung soll der Brfindungsgegenstand beispielsweise erläutert werden.

Es zeigen:

Figo 1 einen Querschnitt der Schmelzwanne mit der Arbeitswanne nach dem Schnitt A-A der Figo 2;

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]?ig· 2 die Draufsicht der Schmelzwärme mit der Arbeitswanne nach dem Schnitt B-B der Figo 1;

Pig» 3 die Seitenansicht der Arbeitswanne nach dem Schnitt C-C der Fig. 2.

Die Glasschmelzwanne besteht im wesentlichen aus dem Schmelz- und Läuterteil 1 und der Arbeitswanne 2, die den rechteckförmigen Zentralteil 5 und die Ausarbeitungskammern 6 umfaßt· Zur Beheizung des Schmelz- und Läuterteiles 1 dienen die Elektroden 3. Die Verbindung zwischen dem Schmelz- und Läuterteil 1 und der Arbeitswanne 2 wird von dem Durchlaß 4 bewerkstelligt. Zur Beheizung des Zentralteiles 5 der Arbeitswanne 2 sind vertikal durch den •Boden 20 des Zentralteiles 5 Elektroden 7 bis 11 geführt, wobei die Elektroden 8; 9 bzw· 10; 11 jeweils zu einer getrennt steuerbaren Heizgruppe zusammengefaßt sind· Die Elektrode 7 hat die Aufgabe, das Potential im Zentralteil 5 festzulegen und gegenüber dem Schmelz* und Läuterteil 1 abschirmend zu wirken· Die Ausarbeitungskammern 6 werden direkt von den stangenförmigen, horizontal in die Glasschmelze eingeführten Elektroden 12 und indirekt elektrisch von Y/iderstandsheizelementen 13 beheizt. Zur Begrenzung des Niveauspiegels der Glasschmelze auf einen maximalen Y/ert ist gegenüber dem Durchlaß 4 der Zentralteil 5 mit einem Überlauf 14 versehen, der abnehmbar angeordnet ist· Ausarbeitungskammern und Zentralteil 5 sind durch die Durchlässe 15 miteinander verbunden. Der Oberofen 16 des Zentralteiles 5 kann zwecks Verhinderung einer relativ großen V/änae aus strahlung und zur Vermeidung der Verdampfung von Glaskomponenten mittels Quarzplatten 17 abgeschirmt werden« Im Oberofen 16 sind noch Brenner 18 angeordnet, die bei der Inbetriebnahme und gegebenenfalls zur zusätzlichen Beheizung des Zentralteiles 5 gesundet werden· Durch den Rauchgasabzug 19 werden die Abgase, des Schmelz- und Läuterteiles 1 sowie des Zentralteiles 5 abgeführt.

«<· 6 «

. ]}ie aus dem Schmelz- und Läuterteil 1 über den Durchlaß 4 in den Zentralteil 5 fließende Glasschmelze wird in ihm durch die Elektroden 7 bis 11 auf einer bestimmten Temperatur gehalten, wodurch die durch Pfeile gekennzeichneten Strömungszyklen entstehen. Da diese Strömungszyklen vertikal zwischen den Elektroden 7 bis 11 und zwischen den Elektroden 7 bis 11 und der Wandung des Zentralteiles 5 sowohl in Richtung als auch quer zur Richtung der Glasströmung bestehen, so wird eine Sperrwirkung erzielt, die eine Austauschströmung zwischen den Ausarbeitungskammern 6 verhinderte Eine optimale Sperrwirkung erhält man, wenn sich das Verhältnis zwischen Breite des Zentralteiles 5 zu der Glasspiegelhöhe wie 1 : 1,8bis 1 : 2,6 verhalte Wesentlich für die Sperrwirkung ist auch die Anordnung der Durchlässe 15 zwischen dem Zentralteil 5 und den Ausarbeitungskammern 6_e Nach der Erfindung sind die Durchlässe so anzuordnen, daß sie in halber Höhe der Glasbadtiefe des Zentralteiles 5 zu liegen kommen· Die durch den Boden 20 geführten Elektroden 7 bis 11 sind entlang der Längsachse des Zentralteiles 5 neben den Durchlässen 15 angeordnet und zv/ar mit einem Abstand zwischen den Elektroden, die eine Heizgruppe bilden, z_eB« 8; 9 bzw· 10; 11 von 1,1 bis 1,5 der Breite der Durchlässe 15· Der Abstand zwischen der Elektrode 8 und der Erdelektrode 7 ist nur halb so groß wie .der Abstand zwischen den einzelnen Elektroden bis 11· Die Einspeisung der Elektroenergie erfolgt einphasig· Da diese Schaltungsprinzipien allgemein bekannt sind, so kann auf eine Erläuterung verzichtet werden·

Claims

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Patentanspruch

1 ο Verfahren zur Entnahme von erschmolzenem Glas bei einer im wesentlichen mit Elektroenergie beheizten Glasschmelzwanne, bei der der Schmelz- und Läuterprozeß vertikal von der mit Gemenge bedeckten Oberfläche der Glasschmelze zu dem Boden der Glasschmelzwanne verläuft, von dem sie über einen Durch-.laß zu einem kanalförmig ausgebildeten Zentralteil einer Arbeitswanne strömt, der durch zu Heizgruppen zusammengefaßte, in die Glasschmelze ragende Elektroden direkt beheizt wird und an dem eine durch zwei teilbare Anzahl Ausarbeitungskammern angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Beheizung im Zentralteil der Arbeitswanne derart erfolgt, daß definierte Strömungskonvektionszyklen der Glasschmelze zur Sperrwirkung für den Strömungsaustausch zwischen den Ausarbeitungskammern und zur Homogenisierung der Rücklaufglasschmelze aus den Ausarbeitungskammern mit der Glasschmelze im Zentralteil der Arbeitswanne erzeugt werden«

2» Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß der liiveauspiegel der Glasschmelze im Zentralteil der Arbeitswanne auf einen maximalen Wert begrenzt wird,,

-3« Verfahren nach Punkt 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroenergieeinspeisung in den Zentralteil der Arbeitsv/anne einphasig erfolgt.

4e Verfahren nach einem der Punkte 1 bis 3₉ dadurch gekennzeichnet, daß die Energiezuführung zu jeder Heizgruppe steuerbar ist.

5« Verfahren nach einem der Punkte 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Glasschmelzspiegel im Zentralteil der Arbeitswanne abgedeckt ist.

6« Arbeitswanne zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Punkte 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis zwischen der Breite des Zentralteiles (5) zu seiner Spiegelhöhe wie 1 i 1,8 bis 1 t 2,6 beträgt, die Ausarbeitungskammern (6) am Zentralteil (5) so angeordnet sind, daß sie sich paarweise gegenüberliegen und ihre Durchlässe (15) zum Zentralteil (5) sich in der Hälfte der Glasschmelzspiegelhöhe befinden und daß die durch den Boden (20) geführten Elektroden (7 bis 11) entlang der Längsachse des Zentralteiles (5) neben den Durchlässen (15) in einem Abstand von 1,1 bis 1,5 der Breite der Durchlässe (15) angeordnet sind.

7β Arbeitswanne nach Punkt 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentralteil (5) gegenüber dem Durchlaß (4) mit einem Überlauf (14) versehen isto

Hierzo .3 .Seiten Zeichnungen