DD246103A5

DD246103A5 - Glasschmelzverfahren

Info

Publication number: DD246103A5
Application number: DD86291509A
Authority: DD
Inventors: Jr Henry M Demarest; Gerald E Kunkle; Clement Ch Moxie; Larry J Shelestak
Original assignee: ��@��k��Kk��
Priority date: 1985-06-25
Filing date: 1986-06-20
Publication date: 1987-05-27
Also published as: CN1005970B; MX163678B; ES8703390A1; KR870000252A; IN166684B; ATE48125T1; EP0207351B1; US4632687A; RU2001888C1; ZA863996B; KR930006313B1; EP0207351A1; JPS623025A; CA1269249A; AU5833486A; AR240891A1; AU569430B2; JPH0377132B2; ES555651A0; DE3667047D1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Glasschmelzverfahren unter Verwendung von kohlenstoffhaltigen festen Brennstoffen. Durch die Erfindung wird ein verbessertes Verfahren vorgeschlagen, das durch den Einsatz von Kohle als Brennstoff aeusserst kostenguenstig ist, wobei die mit dem Einsatz von Kohle verbundenen Probleme, insbesondere hinsichtlich der Aschenanteile geloest wurden und darueber hinaus eine wesentliche Verringerung der durch den Verbrennungsprozess ausgeloesten Umweltbelastungen erreicht wird. Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass die Verbrennung des ascheerzeugenden Brennstoffes in einer Vorwaermstufe erfolgt, in der das Chargenmaterial auf eine unter seiner Schmelztemperatur liegenden Temperatur erhitzt wird, wobei der Brennstoff mit dem Chargenmaterial vor Eintritt in die Vorwaermstufe und waehrend der Verbrennung intensiv gemischt und anschliessend die erhitzte Charge und das Aschegemisch unter Zufuehrung von Oxidationsmitteln in einer ersten und zweiten Verfluessigungsstufe verfluessigt bzw. verbrannt werden.

Description

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft die Anwendung von kohlenstoffhaltigen Brennstoffen, wie Kohle, als Brennstoffquelle in einem Verfahren zurGlasherstellung oder ähnlichen Schmelzprozessen, und die Anwendung von Gemischen fester und flüssiger Brennstoffe mit den Rohstoffen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Allgemein ist bekannt, daß in Gebieten·, in denen Kohle zur Verfügung steht, diese gewöhnlich die billigste Energiequelle im Verhältnis zu anderen traditionellen Energiequellen wie Erdgas, Heizöl und Elektrizität ist. Daher wurde vorgeschlagen, daß Kohle als Heizquelle für das Schmelzen von Glas und dergleichen verwendet werden sollte. Beispiele derartiger Vorschläge sind in den US-PS 3.969.068 und 4.006.003 zu finden. Es wurde jedoch gefunden, daß mit der Anwendung von Kohle als Brennstoff für direkt beheizte Prozeßöfen bestimmte Nachteile verbunden sind, die deren verbreitete Anwendung eingeschränkt haben. Ein Hauptnachteil ist der Aschegehalt der Kohle. Wenn Kohle mit einem Überkopfbrenner in einem normalerweise für das Schmelzen von Glas eingesetzten Herdofen verbrannt wird, dann werden erhebliche Mengen Asche im Abgasstrom mitgeführt, wodurch die Regeneratoren'verstopft werden können und die Entfernung der Asche aus dem Abgas erforderlich wird, bevor dieses an die Atmosphäre abgeblasen werden kann. Ein Teil der Asche wird an den Wandungen der Schmelzkammer abgelagert, an denen sie zu einer flüssigen Schlacke schmilzt, die an den Wandungen des Behälters herunter in die Schmelze läuft, das . Herunterlaufen der geschmolzenen Schlacke hat einen nachteiligen Einfluß auf das Feuerfestmaterial des Ofens, und die in die Schmelze gelangende Schlacke führt zu unerwünschten Veränderungen der Zusammensetzungen und zu Inhomogenitäten in dem Produktmaterial. Die Schlacke hat häufig einen hohen Eisengehalt im Verhältnis zu dem Glas, und das Herunterlaufen der Schlacke in die Schmelze kann zu unerwünschten Verfärbungsstreifen führen. Durch diese Probleme wurde die Anwendung von Kohle alsdierekter Brennstoff für das Schmelzen von Produkten, für die Gleichmäßigkeit der Zusammensetzung eine wichtige Voraussetzung ist, fragwürdig. Das ist vor allem der Fall bei Flachglas, bei dem Abweichungen in der Zusammensetzung optische Verzeichnungen im Produktglas hervorrufen.

Ein Nachteil, der sich aus der Verwendung von Kohle oder anderem kohlenstoffhaltigem Brennstoff im Gemisch mit den Rohstoffen, vor allem beim Schmelzen von Kristallglas, ergibt, liegt darin, daß Kohlenstoff in Mengen, die zur Bereitstellung von wichtiger Energie für den Schmelzprozeß ausreichen, auch eine reduzierende Wirkung auf die Schmelze ausübt, und Eisen und Schwefel, die in einem reduzierten Glas vorhanden sind, ergeben Braunfärbung. Außerdem trägt die Kohle selbst Eisen und Schwefel zur Schmelze bei. Geringe Mengen pulverisierter Kohle (im allgemeinen weniger als 0,1 Ma._:%) sind der Kristallglascharge zur Unterstützung des Schmelzprozesses zugesetzt worden, aber solche Mengen stellen keine wichtigen Energiequellen dar, und größere Mengen wurden als schädlich angesehen. Selbst wenn braunes Glas hergestellt werden soll, würde man die Menge des verwendeten Kohlenstoffs nicht als bedeutenden Brennstoffbeitrag ansehen. US-PS 3.294.505 betrifft das Glasschmelzen in einem Bett von eingesetzten Briketts und Koks. Der Prozeß ist auf eine verhältnismäßig enge Gruppe von Glaszusammensetzungen geringer Viskosität für Anwendungszwecke mit geringen Qualitätsanforderungen beschränkt. Außerdem wäre es wünschenswert, die Kosten für die Agglomeration des Gemenges zu vermeiden.

In der normalerweise abgetretenen, gleichfalls anhängigen US-Patentanmeldung Nr. 624.879, eingereicht am 27. Juni 1984, wird eine Technik für das Anfeuchten von Glasgemenge mit Heizöl vorgestellt. Nur ein geringer Anteil des Energiebedarfs des ;. Schmelzprozesses wird durch das Heizöl geliefert.

Ein anderes Problem, das sich aus der Verwendung von Kohle und einigen anderen kohlenstoffhaltigen Brennstoffen ergibt, liegt darin, daß solche Brennstoffe verhältnismäßig flüchtige Kohlenwasserstofffraktionen enthalten, die ausgetrieben werden und •mit dem Abgas entweichen, wenn es vor der Verbrennung erhitzt wird. Das ist besonders dann eine Schwierigkeit, wenn das Vorwärmen der mit dem kohlenstoffhaltigen Brennstoff vermischten Rohstoffe verlangt wird. Auch durch die Zuführung von kohlenstoffhaltigen Brennstoffen in einer nichtzerstäubten Form in eine Verbrennungszone wird im allgemeinen ein mit Rauch angereichertes Abgas erzeugt, das für die Umwelt unerwünscht ist. Die Nachverbrennung oder eine anderweitige Behandlung des Abgases oder die Kohlenstoffanreicherung des Brennstoffes in einem vorausgehenden Arbeitsgang sind teure Möglichkeiten, die am besten vermieden werden sollten.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Nach einem erfindungsgemäßen Aspekt wird Brennstoff mit einem Aschegehalt (z. B. Kohle) als eine wesentliche Energiequelle für einen Schmelzprozeß verwendet, wobei die gewöhn lieh mit der Asche verbundenen Schwierigkeiten vermieden werden. Der äscheerzeugende Brennstoff wird in einer bestimmten Chargenvorwärmstufe des Schmelzprozesses verbrannt, in derdie Asche in das Chargenmaterial aufgenommen wird. Das Chargenmaterial und der Brennstoff werden vorzugsweise miteinander vermischt der Vorwärmstufe zugeführt, um die Verteilung der Aschein der gesamten Charge zu erreichen und einen innigen Kontakt zwischen der Charge und dem Brennstoff während der Verbrennung zu erzielen. Die Verbrennung wird durch die Zuführung eines Oxydationsmittels (vorzugsweise von im wesentlichen reinem Sauerstoff) zu einer Verbrennungszone in der Vorwärmstufe gefördert. Bewegen des Materials in der Vorwärmstufe kann zur Verstärkung des Kontaktes zwischen der Charge und dem Verbrennungsbrennstoff und zur Unterstützung des Einmischens der Asche in die Charge vorgesehen werden. Die erhitzte Charge und das Aschegemisch, vorzugsweise noch in einem pulverförmigen Zustand, werden zu einer nachfolgenden Stufe geleitet, in der das Gemisch verflüssigt wird.

Ein wesentlicher Anteil der für das Schmelzen erforderlichen gesamten Energie kann mit Hilfe eines wirtschaftlichen Brennstoffes wie Kohle durch diese Vorerwärmung des Chargenmaterials auf eine Temperatur, die unmittelbar unter der Temperatur liegt, bei der eine beträchtliche Verschmelzung erfolgt, bereitgestellt werden. Durch die Zuführung eines nahezu homogenen Gemisches von Charge und Asche in die Verflüssigungsstufe, kann die anschließend gebildete Schmelze weitgehend einheitlich in der Zusammensetzung sein, obwohl erhebliche Mengen Asche eingeführt wurden. Somit wird eines der mit der Verwendung eines ascheerzeugenden Brennstoffes wie Kohle verbundenen Probleme im wesentlichen ausgeschaltet.

Durch die Verbrennung des Brennstoffes, während er mit dem Chargenmaterial in Berührung steht, wodurch das Mitführen von Asche im Abgas und die Schlackenbildung an den Innenflächen des Behälters verhindert werden, werden Umweltprobleme und Beschädigungen des Ofens vermieden, was für jeden Schmelzprozeß wünschenswert ist. Dadurch, daß das Herunterlaufen von Schlacke in die Schmelze verhindert wird, wird die Erfindung besonders attraktiv für das Schmelzen von Glas und dergleichen, bei denen Homogenität der Zusammensetzung eine wichtige Rolle spielen. Selbst verhältnismäßig viskoses, schwer zu homogenisierendes Glas, wie Natron-Kalk-Kieselsäure-Flachglas, für das sehr hohe Standards hinsichtlich der optischen Qualität bestehen, kann mit Hilfe der Erfindung hergestellt werden. Es ist auch ein Vorteil, daß keine Agglomeratin der Charge verlangt wird.

Nach einem anderen erfindungsgmäßen Aspekt können die Sauerstoffzufuhr und die Temperatur der Vorwärmstufe so reguliert werden, daß erhebliche Mengen Kohlenmonoxid als ein Verbrennungsprodukt des Brennstoffes erzeugt werden. Das Kohlenmonoxid wird einer nachfolgenden Stufe, wie der Verflüssigungsstufe, zugeleitet, in der es zumindest als ein Teil des Brennstoffes für die Verbrennung in dieser Stufe dient. Nach einer anderen Alternative kann die Verbrennung in der ersten Stufe unvollständig sein, wodurch ein Teil des Brennstoffes unverbrannt bleiben kann, so daß er zusammen mit der Charge in die zweite Stufe geleitet werden kann, wo er wenigstens als Teil des Brennstoffes dient.

Damit höhere Temperaturen in der Vorwärmstufe angewandt werden können und die Menge des erzeugten Kohlenmonoxids erhöht werden kann, können die Bestandteile der Glascharge, die bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen schmelzen, aus der ersten Stufe ausgeschlossen und der zweiten Stufe oder einer nachfolgenden Stufe zugeleitet werden. Durch Ausschalten der Natriumquelle (z. B. wasserfreie Soda) aus einem Natron-Kalk-Kieselsäure-Glasgemenge können in der ersten Stufe Temperaturen angewendet werden, die so hoch sind, daß die Carbonatausgangsstoffe wie Kalkstein und Dolomit kalzinieren sowie Kohlenmonoxid erzeugt wird. Wird das Kieselsäure-Ausgangsmaterial (Sand) in der ersten Stufe alleine behandelt, dann kann die erste Stufe bei sehr hohen Temperaturen gefahren werden, die große Mengen Kohlenmonoxidabgas ergeben. Anschließend an die Verflüssigungsstufe kann eine nachfolgende dritte Stufe vorgesehen werden, in der der Schmelzprozeß weitergeführt werden kann. Wenn Brennstoff mit der Charge vermischt wird, kann sich in der Verflüssigungsstufe ein unvollständiger Kontakt zwischen dem Brennstoff und dem Oxydationsmittel ergeben, oder es kann ein Brennstoffüberschuß vorhanden sein, und dadurch kann das verflüssigte Material die zweite Stufe in einem reduzierten Zustand verlassen. In diesem Fall kann die dritte Stufe auch Maßnahmen zur Reoxydation der Schmelze aufweisen, zum Beispiel mit Hilfe von Tauchverbrennung mit einer mit Sauerstoff angereicherten Flamme und/oder durch Blasen eines Oxydationsmittels (vorzugsweise Sauerstoff) durch die Schmelze. Reoxydation ist besonders geeignet, um eine Verfärbung von Kristallglas zu verhindern. Eine unerwünschte Verfärbung von Kristallglas durch Eisen- und Sulfidionen kann durch Reoxydation der Schmelze in der dritten Stufe verhindert werden.

Die chemischen Bestandteile von Kohleasche sind im allgemeinen mit denen für die meisten Glasarten verträglich, und daher kann in den Gläsern ein Teil der Asche mit geringem oder ohne nachteiligen Einfluß auf das Glasprodukt unter der Voraussetzung enthalten sein, daß die Asche in der Schmelze vollständig homogenisiert werden kann. Die Menge der Asche, die erzeugt wird, wenn Kohle die Hauptbrennstoffquelle für einen herkömmlichen Schmelzprozeß bildet, läßt sich bei einigen Glasarten, bei denen die optischen Anforderungen kritisch sind, nur schwer ausreichend homogenisieren. Es ist daher ein Vorteil der Erfindung, daß Kohle als Brennstoff in einer gesonderten;Stufe des Gesamtschmelzprozesses verwendet wird, so daß das Vermischen der Charge mit der Asche vor der Verflüssigung erfolgt. Außerdem braucht in der gesonderten Vorwärmstufe weniger als der gesamte Energiebedarf zur Verfügung gestellt zu werden, so daß weniger Kohle erforderlich ist und weniger Asche erzeugt wird. Darüber hinaus wurde festgestellt, daß der Gesamtwirkungsgrad des stufenweisen Schmelzprozesses den Gesamtenergiebedarf für das Schmelzen von Glas verringert und somit den Brennstoffbedarf weiter senkt. Infolgedessen kann Kohle einen Hauptanteil oder die gesamte Energiequelle für das Vorwärmen von selbst Flachglas bis zur Schmelztemperatur bilden. Bei einigen Formen der Arbeitsweise kann die Kohle die hauptsächliche oder vollständige Energiequelle für den gesamten Verflüssigungsvorgang bilden.

Die neuen erfindungsgemäßen Brennstoffanordnungen können die gesamte Brennstoffquelle darstellen oder herkömmliche Wärmequellen unterstützen. Der Anteil, den die neuartige Anordnung zum Gesamtwärme-Energiebedarf der Vorwärmstufe beträgt, ist erheblich; das heißt, größer als der, der nach dem bisherigen Stand der Technik durch die Einbeziehung von kohlenstoffhaltigem Material als Schmelzhilfe, Färbemittel oder Bindemittel zur Verfügung gestellt wurde. Man nimmt an, daß ein Beitrag zur Energie von 5% bei diesen bisherigen Anwendungsarten von kohlenstoffartigem Material in einem Schmelzofen nicht charakteristisch ist. Aus wirtschaftlichen Gründen wird bevorzugt, die erfindungsgmäße neuartige Brennstoffverwendung so zu maximieren, daß sie einen Hauptanteil der Energie für die Vorwärmstufe und möglichst die gesamte Energie liefert.

Ein weiteres Merkmal bevorzugter erfindungsgemäßer Ausführungsbeispiele ist die Verringerung von Abgasemissionen von unvollständig verbrannten Produkten wie Rauch, Ruß oder aus dem Brennstoff verflüchtigten Substanzen. In dem Maße, wie das Chargenmaterial in Kontakt mit festem oder flüssigem Brennstoff zu einer erhitzten Stufe befördert wird, steigt die Temperatur des Brennstoffes allmählich an und beginnt der Brennstoff flüchtige Stoffe abzugeben und zu schwelen, bevor er vollkommen entzündet ist. Die resultierenden unzulässigen Emissionen werden durch diesen Aspekt der Erfindung im wesentlichen ausgeschaltet, indem der Gasstrom in der Vorwärmstufe im allgemeinen in der gleichen Richtung wie die Beförderung des Chargen-Brennstoff-Gemischs durch die Vorwärmstufe aufrechterhalten wird. Durch diesen gleichlaufenden Strömungsverlauf werden die Emissionen aus den ersten Stufen der Erwärmung in die Verbrennungszone befördert, in der die brennbaren Emissionen verascht werden. Es werden nicht nur die unzulässigen Emissionen ausgeschaltet, sondern ihre Verbrennung trägt noch zur Erwärmung der Chargenstoffe bei. Das Abgas aus der Vorwärmstufe kann weiter verbrannt werden, indem es einer nachfolgenden Verbrennungszone, wie einer Verflüssigungsstufe, zugeleitet wird.

Durch die Erfindung ergeben sich weitere Vorteile für die Umwelt. Das stufenweise Verfahren eignet sich für die Verwendung von Sauerstoff anstelle von Luft zur Unterstützung der Verbrennung. Durch die Ausschaltung oder Verringerung der Stickstoffmenge in den Verbrennungsgasen wird die Menge der erzeugten Stickoxide (NO_x) verringert. Die Abgasmengen werden durch die Anwendung von Sauerstoffbeheizung beträchtlich verringert, wodurch die Gasgeschwindigkeit gesenkt wird, die ihrerseits zu einem geringeren Mitreißen von feinverteiltem Chargenmaterial führt. Durch das Fehlen von Stickstoff wird auch eine höhere Flammentemperatur erzeugt. Durch die Verwendung von im wesentlichen reinem Sauerstoff und die Ausschaltung von jeglicher Luft werden diese Vorteile maximiert, die Vorteile können jedoch teilweise in Übereinstimmung mit dem Grad realisiert werden, in dem die Sauerstoffkonzentration die der Luft überschreitet.

Ein weiterer Vorteil für die Umwelt liegt darin, daß einige der schwefelhaltigen Emissionen, die normalerweise mit der Verbrennung von schwefelhaltigen Brennstoffen wie Kohle verbunden sind, eingeschränkt werden können. Durch den Kontakt zwischen den Verbrennungsgasen und dem Chargenmaterial (vor allem Kalkstein oder dergleichen enthaltendem Glasgemenge) können Schwefeloxide aus dem Gasstrom entfernt werden.

Bei einem alternativen Verfahren im Rahmen der breiteren erfindungsgemäßen Aspekte wird Brennstoff, dereinen Aschegehalt haben kann, in einer Stufe des Schmelzprozesses, der für die anfängliche Verflüssigung des Chargenmaterials vorgesehen ist, verbrannt, so daß jegliche aus dem Aschegehalt des Brennstoffes gebildete Schlacke in das sich verflüssigende Material eingeht. Da die Schlacke in einer frühen Stufe des Schmelzprozesses in den Produktstrom einbezogen wird, kann sie in dieser Stufe und in nachfolgenden Stufen des Schmelzprozesses der Homogenisierung unterzogen werden.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Verflüssigungsstufe umfassen geneigte Schmelzflächen, die einen zentralen Hohlraum umgeben, wodurch ein großerTeil der wirksamen Oberfläche des Behälterinneren schmelzendes Material darstellt, auf dem die Asche oder Schlacke festgehalten werden kann. Die Charge wird als verflüssigtes Material auf die geneigte Fläche geleitet und fließt auf der geneigten Fläche herunter zu einem Auslauf. In einer nachfolgenden Stufe kann der Schmelzprozeß weitergeführt werden. Durch die verhältnismäßig geringe Menge von Feuerfestmaterial, das der Schlacke in der Verflüssigungsstufe ausgesetzt ist, werden die Möglichkeiten der Behältererosion und von starkem Ablauf von Schlacke in die Schmelze reduziert. Das Chargenmaterial und die Kohle oder der andere feste oder flüssige Brennstoff stehen vorzugsweise miteinander in Kontakt, wenn der Brennstoff in der Verflüssigungsstufe verbrannt wird. Der Brennstoff und die Charge können getrennt zugeführt werden, aber es empfiehlt sich, den Brennstoff mit der Charge vor dem Einsatz zu vermischen. Sobald die Verflüssigungszone bis zum Entzündungspunkt des Brennstoffes erhitzt ist, wird die Verbrennung des Brennstoffes durch die Zuführung eines Oxydationsmittels, vorzugsweise von im wesentlichen reinem Sauerstoff, in die Verbrennungszone unterhalten. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann in der Verflüssigungsstufe ein Brenner eines für die Verbrennung von pulverisierten festen Brennstoffen wie Kohle bekannten Typs eingesetzt werden. Alle im Gas mitgerissene Asche wird auf den umgebenden Schmelzflächen gesammelt und wird in das verflüssigte Chargenmaterial aufgenommen.

Ausführungsbeispiel:

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen: "

Fig. 1 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung, das eine Vorwärmstufe eines Drehofens, teilweise weggebrochen gezeigt, eine Drehverflüssigungskammer als zweite Stufe und eine Läuterwanne als dritte Stufe aufweist. Fig. 2 eine vergrößerte Querschnittsansicht der zweiten und dritten Stufe, wobei die dritte Stufe mit einer Tauchverbrennungsvorrichtung versehen ist.

Die ausführliche Beschreibung der Erfindung erfolgt unter Bezugnahme auf ein Beispiel eines Glasschmelzvorganges, für den sich die Erfindung als besonders brauchbar erwiesen hat. Die Erfindung eignet sich für alle Glasarten, einschließlich Flachglas, Behälterglas, Faserglas und Natriumsilicatglas.

Es ist jedoch vorgesehen, daß die Erfindung auch für das Schmelzen anderer ähnlicher Stoffe und vor allem für die Umwandlung mineralartiger Stoffe in einen geschmolzenen Zustand anwendbar ist. Andere Beispiele umfassen: Schmelzen von glasartigen und keramischen Stoffen, Schmelzen von Fritten und Schmelzen von Erzen.

Die erste Stufe kann die Form verschiedenster Gas/Feststoff-Kontakteinrichtungen aufweisen, aber die bevorzugte Ausführungsform ist ein in Fig. 1 gezeigter Drehofen 1. Alternative Einrichtungen sind ein Fließbett und ein Zyklonabscheider/ Kontaktor, wie sie im Fachgebiet bekannt sind. Der Drehofen besteht aus einem zylindrischen Mantel 2, der drehbar auf Rollen 3 in einem geringen Winkel zur Horizontalen gelagert ist. Ein einwandiger Metallmantel, wie er in der Zeichnung dargestellt ist, kann genügen, aber ein besserer Wärmewirkungsgrad kann mit Hilfe einerfeuerfesten Auskleidung oder eines dbppelwandigen Metallmantels mit Isolierung zwischen den Wandungen erzielt werden.

Ein stationäres Einlaßgehäuse 4 schließt das Einlaßende des Drehofens ab. Speisekanal 5 erstreckt sich durch die Gehäusewand, um pulverförmiges Chargenmaterial von einem Steuergerät 6 für die Beschickungsgeschwindigkeit in den Drehofen zu leiten.

Die Charge B kann vordem Einsetzen in den Drehofen mit Brennstoff vermischt werden, oder Brennstoff und Charge können

getrennt in den Drehofen geleitet werden, in dem sie vermischt werden. Oxydationsgas (z. B. Luft, aber vorzugsweise Sauerstoff) kann durch eine Rohrleitung 7, die sich durch die Wandung des Einlaßgehäuses 4 erstreckt, in den Drehofen geblasen werden. Die Rohrleitung 7 kann sich so weit in den Drehofen erstrecken, daß dre Verbrennungszone in einem gewissen Abstand hinter dem Chargenbeschickungsbereich gebildet wird. Chargenmaterialien, die sauerstoffhaltige Verbindungen wie Carbonate umfassen, können etwas Sauerstofffür die Unterstützung der Verbrennung liefern. Das ist ein Vorteil, weil Kohlendioxid vorder Verflüssigung der Charge entfernt wird. Nach der Verflüssigung wurden durch die Freisetzung von Kohlendioxid Blasen in der Schmelze entstehen, die schwer zu beseitigen sind. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel strömen die Verbrennungspunkte gleichlaufend mit der Charge durch den Drehofen in die die zweite Stufe bildende Verflüssigungseinrichtung 10 und zwar durch ein Auslaßgehäuse 36, das die beiden Stufen verbindet. Die Entzündung kann in der Verbrennungszone durch zusätzliche Heizeinrichtungen wie einen vorübergehend in den Ofen eingeführten Brenner ausgelöst werden. Sobald die Entzündung des mit der Charge in Kontakt befindlichen Brennstoffes erfolgt ist, kann die Verbrennungszone in einem im wesentlichen feststehenden Bereich des Drehofens dadurch beibehalten werden, daß die Zuleitungsgeschwindigkeit des Sauerstoffs und die Geschwindigkeit, mit der die Charge und der Brennstoff durch den Drehofen befördert werden, aufeinander abgestimmt werden. Die zuletzt genannte Geschwindigkeit wird im wesentlichen durch die Geschwindigkeit gesteuert, mit der der geneigte Ofen gedreht wird. Die festen Stoffe und die Gasströme bewegen sich gleichlaufend durch den Drehofen, so daß anfangs aus dem Brennstoff ausgetriebene flüchtige Stoffe in die Verbrennungszone geführt werden, in der sie verascht werden. Wenn es auch nicht bevorzugt wird, können Gas und Charge im Gegenstrom zueinander in dem Drehofen oder einem anderen Vorwärmer fließen. In diesem Fall kann es erforderlich sein. Maßnahmen vorzusehen, durch die das Abgas umweltfreundlich wird, z. B. ein Schlauchfilter für Feinstoffe. Ein Teil des Abgases kann in eine Verbrennungszone entweder in dem Vorwärmer oder der Verflüssigungsstufe zurückgeleitet werden, um brennbare Stoffe zu entfernen. Eine andere Technik zur Behandlung von Abgas und zur Rückgewinnung von Abwärme besteht darin, das Abgas in Kontakt mit dem Chargenmaterial in eine zusätzliche vorausgehende Vorwärmstufe zu leiten. Ein Chargengemisch, das Carbonate (z. B. Kalkstein) enthält, eignet sich ebenfalls zum Austreiben von Schwefeloxiden aus dem Abgas.

Die speziell bevorzugte Ausführungsform der zweiten Stufe 10 wird in Fig. 2 gezeigt und steht in Übereinstimmung mit dem Inhalt von US-PS 4.381.934 von Kunkle, u. a. und der US-PS Nr. 661.267, eingereicht am 16. Oktober 1984, gleichfalls von Kunkle, u.a., deren Inhalt hier unter Bezugnahme einbezogen wird. Die zweite Stufe ist für die Verflüssigung der Charge vorgesehen und ist durch eine geneigte Schmelzfläche zur Aufnahme des Chargenmaterials gekennzeichnet, das als dünne Schicht auf der geneigten Fläche schmilzt und schnell davon abläuft, wenn es verflüssigt ist. Bei der hier gezeigten Verflüssigungsstufe 10 handelt es sich um eine bevorzugte Ausführungsform der Version von Kunkle, u.a., bei der die geneigte Fläche im wesentlichen einen zentralen Hohlraum umgibt und das Gefäß um eine im wesentlichen vertikale Achse rotiert. Die kreisförmige Anordnung bietet bestimmte Vorteile für die Erfindung und für den Wirkungsgrad des Schmelzprozesses ganz allgemein, aber man sollte beachten, daß die Erfindung in ihren breiteren Aspekten nicht auf die kreisförmige Verflüssigungseinrichtung beschränkt ist. Durch die Trennung des Verflüssigungsschrittes vom Rest des Schmelzprozesses wird die Energie in jeder Stufe des Prozesses wirksamer genutzt, weil die Bedingungen'in jeder Stufe optimiert sind, damit die betreffenden Bedingungen des dort ausgeführten Schrittes erfüllt werden. Zusätzliche Wirkungsgrade werden erzielt, wenn die erhitzte Zone mit dem Chargenmaterial umgeben wird und wenn eine Isolierschicht des Chargenmaterials oder einer verträglichen Substanz zur Wärmeisolierung der Verflüssigungszone verwendet wird. Infolge des Gesamtenergiewirkungsgrades des stufenweisen Verfahrens und weil ein Teil des Gesamtenergiebedarfs für das Schmelzen in der Verflüssigungszone verbraucht wird, wurde gefunden, daß die in der Verflüssigungszone verbrauchte Energiemenge verhältnismäßig gering ist und die verschiedensten Heizquellen wirksam verwendet werden können. Die Verbrennung von Brennstoff, vor allem mit Sauerstoffunterstützung, wird bevorzugt, und elektrische Quellen wie elektrischer Lichtbogen oder Plasmabrenner können eingesetzt werden. Kohle oder ein anderer fester Brennstoff kann einen Teil oder den gesamten Brennstoff der zweiten Stufe bilden, von dem es sich bei einem Teil um unverbrannten Brennstoff aus der ersten Stufe handeln kann. Wenn in der ersten Stufe Kohlenmonoxid erzeugt wird, kann das Abgas aus der ersten Stufein die zweite Stufe geleitet werden, in der es einen wesentlichen Beitrag zu dem dort erforderlichen Energiebedarf leisten kann.

Nach Fig. 2 besteht die Verflüssigungsstufe 10 aus einem allgemein zylindrischen Behälter 12, der von einer Stahltrommel gebildet werden kann. Der Behälter 12 befindet sich auf einem kreisförmigen Rahmen 14, der seinerseits zur Drehung um eine allgemeine vertikale Achse, die der Mittellinie oder Symmetrieachse des Behälters entspricht, auf zahlreichen Stützrollen 16 und Einstellrollen 18 montiert ist. In einem Bodenabschnitt 20 des Behälters befindet sich eine axial ausgerichtete Ringmuffe 22, die eine zentrale Auslauföffnung 24 umschließt. Die Muffe 22 kann aus zahlreichen keramischen Stücken bestehen, und der Bodenabschnitt 20 kann abnehmbar am übrigen Teil des Behälters 12 angebracht sein, um das Auswechseln der Muffe 22 zu erleichtern.

Ein feuerfester Deckel 26, vorzugsweise in der Konfiguration einer nach oben gewölbten Kuppel, ist durch ein umgebendes Rahmenteil 28 mit einer stationären Auflage versehen. Der Deckel 26 kann wenigstens eine Öffnung enthalten, durch die sich mindestens eine gekühlte Gasspeiseleitung 30 erstrecken kann. Die Speiseleitung 30 kann ein Brenner sein oder einfach eine Speiseleitung für Sauerstoff oder ein anderes Oxydationsmittel zur Unterstützung der Verbrennung des der Verflüssigungskammerzugeführten Brennstoffes. Wird Brennstoff aus der ersten Stufe zugeführt, kann die Leitung 30 verwendet werden, um Sauerstoff oder dergleichen in das Gefäß zu leiten, nachdem die Entzündungstemperatur erreicht worden ist. Wahlweise kann ein Teil der Wärme für die Verflüssigungsstufe durch einen herkömmlichen Brenner oder eine andere Wärmequelle zusätzlich zu der von dem Brennstoff aus der ersten Stufe stammenden Energie geliefert werden. Die Leitung 30 kann, wie gezeigt, zentral angeordnet sein, damit3er gesamte Hohlraum mit Sauerstoff versorgt wird, oder sie kann schräg oder außermittig angebracht sein, um den Sauerstoff und/oder Brennstoff auf die schmelzende Schicht zu lenken. Im Deckel 26 kann eine Öffnung 32 für die Zuleitung der Charge in die Verflüssigungsstufe vorgesehen sein, und, wie in Figur 2 gezeigt, kann ein Auslaßgehäuse 36 am Ende des Drehofens 1 mit einem Rutschenteil zur Beförderung des Materials in die Verflüssigungsstufe versehen sein. Ein Einstellbares Trennblech 38 kann sich am Ende der Rutsche befinden, um den Chargenstrom auf die Seitenwandungen des Behälters 12 zu leiten. Vorzugsweise ist das Innere von Behälter 12 durch eine dauerhafte Schicht von pulverförmigen Material ausgekleidet. Diese Schicht dient als die isolierende Auskleidung, um den Behälter 12 gegenüber der innerhalb des Behälters herrschenden Hitze zu schützen. In den Anwendungsfällen, in denen eine Verunreinigung des Produktmaterials möglichst vermieden werden soll, hat die Schicht 40 vorzugsweise die gleiche

Zusammensetzung wie das Chargenmaterial. Bevor mit dem Schmelzprozeß begonnen wird, wird die dauerhafte Auskleidung 40 in dem Schmelzofen dadurch geschaffen, daß loses pulverförmiges Material wie das Chargenmaterial in den Behälter 12 eingefüllt wird, wobei der Behälter gedreht wird. Das lose Material nimmt eine im allgemeinen parabolische Kontouran, wie in Fig. 2 gezeigt wird. Das pulverförmige Material kann beispielsweise mit Wasser während des Anfangsstadiums der Bildung der dauerhaften Auskleidung angefeuchtet werden, um die Haftfähigkeit der Schicht an den Seitenwandungen zu erleichtertem. Wenn die Auskleidung 40 aus Chargenmaterial besteht, braucht sie die Brennstoffkomponente nicht zu enthalten, die mit der Charge während des Arbeitsganges vermischt werden kann. Andere geringfügige Unterschiede zwischen dem Auskleidungsmaterial, und dem Durchsatzmaterial können je nach den Bedingungen des betreffenden Verfahrens toleriert werden.

Während des Schmelzvorganges wird durch die kontinuierliche Zuführung von Charge zu der Verflüssigungsstufe 10 ein fallender Strom von Charge gebildet, der über.die Oberseite der dauerhaften Auskleidung 40 verteilt wird, und der durch die Wirkung der von der Verbrennung innerhalb des Behälters 12 stammenden Wärmein einer Übergangssicht 42 verflüssigt wird, die zum Boden des Behälters fließt und durch die offene Mitte 24 in der Muffe 22 geht. Das verflüssigte Material 44fällt aus der ersten Stufe 10 in die zweite Stufe 11 zur weiteren Verarbeitung. Auf diese Weise kann der Anfangsschritt der Verflüssigung der Charge wirksam ausgeführt werden, weil das Material, sobald es verflüssigt worden ist, sofort aus der Nähe der Wärmequelle entfernt wird und kontinuierlich durch frischesChargenmaterial ergänzt wird, wodurch eine große Temperaturdifferenz beibehalten wird und somit eine hohe Geschwindigkeit der Wärmeübertragung in dem Verflüssigungsbehälter. Durch die ständige Ergänzung von verhältnismäßig kühlem frischem Chargenmaterial in Verbindung mit der Isolierauskleidung bleibt die strukturelle Integrität des Verflüssigungsbehälters ohne Anwendung von Zwangskühlung für den Behälter erhalten. Durch das Material für die Auskleidung 40 wird eine Wärmeisolierung geschaffen, und es dient vorzugsweise auch als ein nichtverunreinigende Kontaktfläche für die Übergangsschmelzschicht 42, und am besten ist es, wenn die dauerhafte Auskleidung einen oder mehrere Bestandteile des Chargenmaterials enthält. Es empfiehlt sich, daß die Wärmeleitfähigkeit des als Auskleidung verwendeten Materials verhältnismäßig gering ist, so daß praktische Dicken der Schicht angewandt werden können und dadurch die Notwendigkeit einer aufwendigen Zwangskühlung des Behälteräußeren entfällt. Im allgemeinen bieten granuläre oder pulverförmige Rohstoffe mineralischen Ursprungs eine gute Wärmeisolation, aber m einigen Fällen kann es möglich sein, eine Zwischenverbindung oder ein Produkt des Schmelzverfahrens als nichtverunreinigende dauerhafte Schicht zu verwenden. Beispielsweise könnte bei einem Glasherstellungsprozeß pulverisierter Glasbruch (Abfallglas) die dauerhafte Schicht bilden, obwohl sich eine dickere Schicht infolge der höheren Wärmeleitfähigkeit von Glas im Vergleich zum Glasgemenge erforderlich machen kann. Andererseits würde die Anwendung eines metallischen Produktes als dauerhafte Schicht bei metallurgischen Prozessen unangemessen starke Dicken für den Wärmeschutz des Behälters erfordern, aber einige Erzstoffe als Isolierungsschichten geeignet sein.

Die oben beschriebene bevorzugte Ausführungsform der Verflüssigungsstufe verlangt das Drehen der Auskleidung um den zentralen Hohlraum, aber es ist vorgesehen, daß die Erfindung für Ausführungsbeispiele anwendbar ist, bei denen die Auskleidung den erhitzten Hohlraum umgibt, aber nicht gedreht wird. Außerdem läßt sich die Erfindung für Ausführungsbeispiele anwenden, bei denen die Auskleidung eine geneigte Fläche darstellt, aber nicht die Wärmequelle umgibt (z. B. erfolgt das Schmelzen auf einer Rampe). Beispiele derartiger Abwandlungen werden in dem oben genannten Patent von Kunkle, u.a., und der Anmeldung beschrieben.

Luft könnte als Oxydationsmittel verwendet werden, es wird aber der Einsatz von Sauerstoff (d. h. eine höhere Konzentration von Sauerstoff als in Luft vorhanden ist) bevorzugt, um dadurch das Durchsatzvolumen von Gas zu reduzieren. Daher kann die Einrichtung in der ersten und der zweiten Stufe kompakt sein, weil der Abgasstrom ein verhältnismäßig geringes Volumen und eine verhältnismäßig hohe Temperatur aufweist. Außerdem wird durch die Ausschaltung von Stickstoff aus dem System das Emissionsvermögen der Flamme erhöht und somit steigt die Wärmeübertragung. Die intensive Wärme der durch den Sauerstoffeinsatz geförderten Verbrennung steht mit den bevorzugten Ausführungsformen der zweiten Stufe in Einklang, weil die umgebende Auskleidung für Wärmeschutz und wirksame Wärmeübertragung sorgt.

Die in der Vorwärmstufe erreichte Temperatur ist vom Ausmaß der Verbrennung abhängig, die ihrerseits von den zur Verfügung stehenden Brennstoff- und Sauerstoffmengen abhängt. Selbst eine geringe Verbrennung ist wegen der Wärme, die sie an die Chargenstoffe überträgt, nützlich. Vorzugsweise reicht die Menge der durch die Verbrennung in der ersten Stufe erzeugten Wärme aus, um eine maximale Temperaturerhöhung der Charge ohne Schmelzen von Chargenbestandteilen bis zu dem Grad, bei dem die Charge nicht mehr freifließend ist. Zum Beispiel wären die Temperaturen einer typischen Flachglas-Chargenmischung, die beträchtliche Mengen kalzinierte Soda enthält, im wesentlichen auf unter dem Schmelzpunkt von kalzinierter Soda (851⁰C) liegende, vorzugsweise tiefere Temperaturen, begrenzt, um Verstopfen des Drehofens zu verhindern. In einem Fall können die verhältnismäßig niedrig schmelzenden Bestandteile der Charge aus der ersten zugeführten Charge ausgeschlossen werden und dafür direkt der zweiten Stufe zugeführt werden, wodurch höhere Temperaturen in der ersten Stufe erreicht werden kann. Vorteilhafterweise werden bei Temperaturen über etwa 870°CCalciumcarbonat und Magnesiumcarbonat, typische Bestandteile eines Glasgemenges, kalziniert, d. h. sie werden zersetzt und setzen Kohlendioxid frei. Die Beseitigung von Kohlendioxid, während sich die Stoffe noch in festem Zustand befinden, ist vorteilhaft, weil die Erzeugung von Kohlendioxidblasen in der Schmelze vermieden wird. Selbst höhere Temperaturen können in dem Vorwärmer zulässig sein, wenn das in dieser Stufe erhitzte Material auf die bei höchster Temperatur schmelzenden Anteile der Charge beschränkt ist und die übrigen Bestandteile einer nachfolgenden Stufe direkt zugeführt werden. Wird beispielsweise nur Sand in dem Drehofen erhitzt, dann wäre es möglich, Vorwärmtemperaturen von über 1000⁰C zu erreichen. Getrennte Vorwärmeinrichtungen können für jeden der Stoffe, der die erste Stufe nicht durchläuft, vorgesehen werden. Einige Bestandteile der Glascharge wie kalzinierte Soda oder Natriumhydroxid können in geschmolzener Form in die zweite Stufe geleitet werden. Es kann sich auch empfehlen, Bruchglas direkt in die zweite Stufe zu geben, wenn die erste Stufe bei verhältnismäßig hohen Temperaturen betrieben wird,, wobei das Bruchglas in diesem Fall durch Berührung mit Abgas vorgewärmt werden kann.

Bei den meisten Betriebstemperaturen kann durch die Verbrennung in der ersten Stufe etwas Kohlenmonoxid erzeugt werden, wenn nicht genügend Sauerstoff zur restlosen Verbrennung des Brennstoffes vorhanden ist. Daher kann das Abgas von der ersten Stufe zur zweiten Stufe geleitet werden, in der der Kohlenmonoxidgehalt als Teil des Brennstoffes oder als der gesamte Brennstoff für die zweite Stufe dient, wenn die Verbrennung mit zusätzlichem Sauerstoff erfolgt. Der Anteil von Kohlenmonoxid

in den Verbrennungsprodukten nimmt zu und der Anteil von Kohlendioxid nimmt bei höheren Temperaturen ab. Daher wird zur Erzeugung überwiegender Anteile von Kohlenmonoxid zur Beheizung der zweiten Stufe bevorzugt, die erste Stufe bei einer Spitzentemperatur von über etwa 900⁰C zu betreiben. Der gesamte Brennstoffbedarf für die zweite Stufe kann durch Kohlenmonoxid von der ersten Stufe gedeckt werden, wenn es mit ausreichend Brennstoff und unzureichendem Sauerstoff zugeführt wird. Durch die Verbrennung von Brennstoff zu Kohlenmonoxid wird etwa ein Drittel des Wärmeinhalts des Brennstoffes freigesetzt, wobei der Rest nach Verbrennung des Kohlenmonoxids zu Kohlendioxid freigesetzt wird. Daher muß der relative Energiebedarf der ersten und der zweiten Stufe in Betracht gezogen werden, wenn die in der ersten Stufe zu produzierende Menge Kohlenmonoxid gewählt wird. Zum Beispiel kann ein Glasgemenge doppelt soviel Energie in der Vorwärmstufe wie in der Verflüssigungsstufe verbrauchen, so daß die Erzeugung von nur Kohlendioxid in der ersten Stufe nicht 'die wirtschaftlichste Verwendung der Energie darstellen würde. Beim Vorwärmen eines vollständigen Gemischs von Flachglasgemenge kann eine bevorzugte Verteilung des Wärmeinhalts des Brennstoffes bei einem Ausstoß aus der ersten Stufe von annähernd 50% Kohlenmonoxid und 50% Kohlendioxid (Molbasis) erreicht werden.

Die Möglichkeit der Verwendung von Kohle stellt einen erfindungsgemäßen Vorteil dar, weil Kohle in einigen Gebieten reichlich und zu verhältnismäßig niedrigen Kosten vorhanden ist. Es können jedoch auch andere feste oder flüssige kohlenstoffhaltige Stoffe vorteilhaft im Rahmen der Erfindung verwendet werden, zum Beispiel Heizöl, Feinkoks, Torf und Lignit, Ölschiefer, Sägespäne, Bagasse und Papierabfälle. Flüssige Erdölprodukte wie Heizöl haben auch den Vorteil, daß sie die Charge befeuchten, so daß die Staubbildung und das Mitreißen im Abgasstrom vermieden werden.

Aus wirtschaftlichen Gründen ist Kohle der bevorzugte Brennstoff, vor allem bituminöse Kohle. Der Heizwert einer typischen bituminösen Kohle aus Pennsylvania liegt im allgemeinen im Bereich von 11 000 bis 15000 BTU je Pound (25,5 Millionen bis34,8 Millionen Joule je Kilogramm) bei einem Aschegehalt, der je nach der Herkunft zwischen etwa 3% und 9 Ma.-% liegen kann. Zum Schmelzen von Glas in einem herkömmlichen, erfolgreich betriebenen Regenerativofen mit Beheizung von oben nimmt man an, daß für die Verbrennung von Erdgas oder Heizöl im allgemeinen mindestens etwa 6 Millionen bis 7 Millionen BTU je Tonne (7 Millionen bis 8 Millionen Joule je Kilogramm) produziertes Glas verbraucht werden. Nimmt man eine typische Pennsylvania-Kohle mit einem Heizwert von etwa 13800 BTU je Pound (32 Millionen Joule je Kilogramm) und einem Aschegehalt von etwa 7 Ma.-% als Beispiel, würde die Verbrennung einer derartigen Kohle in einem herkömmlichen Glasschmelzofen, um den gesamten Energiebedarf des Schmelzens.bereitzustellen, eine nicht zu akzeptierende große Menge von Asche ergeben. Es wurde festgestellt, daß bei dem oben beschriebenen Verflüssigungsprozeß etwa 2 Millionen bis etwa 3 Millionen BTU je Tonne (2,3 Millionen bis 3,5 Millionen Joule je Kilogramm) Durchsatz verbraucht werden. Bei dieser Höhe des Energieverbrauchs wird viel weniger Kohle zur Deckung des Energiebedarfs gebraucht, und daher ist die von der Kohle in die Schmelze eingebrachte Asche in akzeptablen Mengen selbst für die Erzeugung von Glas mit den hohen für Flachglas geforderten Qualitätswerten annehmbar.

Die einzusetzende Kohlenmenge wird von der Temperatur, die in der Vorwärmstufe erzielt werden muß, und vom Wärmeinhalt der betreffenden Kohle abhängen, der seinerseits von ihrem festen Kohlenstoffgehalt abhängig ist. Da die Verbrennung möglicherweise nicht vollständig ist, weil nicht zu allen Teilen der Kohle Sauerstoff gelangt, kann sich die Zugabe von etwas mehr Kohle, als theoretisch erforderlich ist, empfehlen. Es wurde beispielsweise ermittelt, daß etwa 2 bis3Ma.-%deroben beschriebenen Pennsylvania-Kohle, vermischt mit einer Flachglas-Chargenmischung, die Charge auf etwa 550⁰C bis 65O⁰C vorwärmt, wenn sie mit einem Sauerstoffüberschuß verbrannt wird. Die in einem solchen Falle erzeugte Kohlenmonoxidmenge ist gering. In einem anderen Beispiel wird eine Flachglascharge, bei der die Sodaquelle (z. B. kalzinierte Soda) aus der ersten Stufe ausgeschaltet wurde (so daß sie lediglich aus Sand, Kalkstein und Dolomit bestand) und mit der etwa 6 bis 10 Ma. -% Kohle vermischt waren, auf etwa 1100⁰C bis 1300⁰C bei der Verbrennung vorgewärmt. Ein wesentlicher Teil des Kalksteinsund Dolomits wird kalziniert, und wenn eine begrenzte Menge Sauerstoff in die Verbrennungszone eingeblasen wird, dann überwiegt in dem Strom der Verbrennungsprodukte Kohlenmonoxid gegenüber Kohlendioxid. Andere kohlenstoffhaltige Brennstoffe können anstelle von Kohle in Mengen, die durch ihre jeweiligen Wärmeinhalte bestimmt werden, eingesetzt werden. Obwohl durch den in Berührung mit der Charge befindlichen Brennstoff im günstigen Falle mindestens der Hauptanteil der Energie und vorzugsweise die gesamte, für die Vorwärmstufe benötigte Energie, zur Verfügung gestellt wird, sollte betont werden, daß die erfindungsgemäßen Vorteile mit geringeren Mengen von mit der Charge eingesetztem Brennstoff erreicht werden können. In einem derartigen Fall kann ein Teil der Energie durch herkömmliche Brennereinrichtungen, die die Vorwärmstufe erhitzen, geliefert werden. Bei Ausführungsbeispielen, in denen der Gasstrom dem Fließen der Charge im Vorwärmer entgegenströmt, kann aus der Verflüssigungsstufe in den Vorwärmer geleitetes Abgas einen Teil der Energie für das Vorwärmen liefern.

Die für das Vermischen mit der Charge vorgesehenen festen Brennstoffe.wie Kohle.sind vorzugsweise fein verteilt. Die Kohle ist zum Beispiel vorzugsweise nicht größer als 60 Maschen (US-Standard-Siebgröße), und Kohle von 200 Maschen hat sich als besonders zufriedenstellend erwiesen. Der Entzündungspunkt der Kohle variiert etwas, aber die Oxydation einer typischen bituminösen Kohle kann bei etwa 170⁰C beginnen, und die Verbrennung unterhält sich im allgemeinen bei Temperaturen über ' 25O⁰C bei der Zufuhr von reinen Sauerstoff selbst

Imfolgenden wird ein typischer Aschegehalt von 25 Masseteilen Kohle angegeben:

SiO₂	1,2 Masseteile
AI₂O₃	0,6 Masseteile
Fe₂O₃	0,27 Masseteile
CaO	0,1 Masseteile
Na und K	0,5 Masseteile

Man wird feststellen, daß diese Aschebestandteile mit der Zusammensetzung von Natron-Kalk-Kieselsäure-F.lachglas verträglich sind, das folgende Zusammensetzung haben kann:

SiO₂	72bis74Ma.-%
AI₂O₃	0 bis 2 Ma.-%
Na₂O	12bis15Ma.-%
K₂O	0 bis 1 Ma.-%

MgO	3bis5Ma.-%
CaO	8bis10Ma.-%
Fe₂O₃	Obis 0,2 Ma.-%
SO₃	O bis 0,5 Ma. -%

Natron-Kalk-Kieselsäureglas des obigen Typs hat im allgemeinen eine Viskosität von mindestens 100 Poise bei einer Temperatur von1425°C.

Die Temperatur, bei der die Charge in der zweiten. Stufe flüssig wird, wird von den betreffenden Gemengestoffen abhängen, vor allem von der Menge und der Schmelztemperatur seiner Bestandteile mit dem niedrigsten Schmelzpunkt. Bei Glasgemenge ist der üblichste Bestandteil mit einer niedrigen Schmelztemperatur kalzinierte Soda, die bei 1564°F (851⁰C) schmilzt. In der Praxis wurde ermittelt, daß handelsübliche Flachglas-Chargenformulierungen bei einer etwas höheren Temperatur; etwa 2000⁰F (1090°C) bis etwa 2100⁰F (1150°C) flüssig werden. Wärme innerhalb der Verflüssigungsstufe kann die Temperatur des verflüssigten Materials etwas erhöhen, bevor es aus.der Stufe ausfließt, und daher kann verflüssigtes, aus der Verflüssigungsstufe 10 auslaufendes Glasgemenge praktisch eine Temperatur in der Größenordnung von 2300⁰F (1 26O⁰C), aber gewöhnlich nicht höher als 2400⁰F (1 320⁰C) haben. Eine solche Temperatur und die kurze Verweildauer in dem Verflüssigungsbehälter reichen selten aus, um die komplizierten,-bei dem Schmelzprozeß stattfindenden chemischen und physikalischen Reaktionen vollständig zum Abschluß zu bringen. Daher wird das verflüssigte Material zu einer dritten oder „Läuterungs"-Stufe 11 geleitet, in der der Schmelzprozeß fortgesetzt wird.

Bei Glas umfaßt die Behandlung in der Läuterungszone im allgemeinen eine Erhöhung der Temperatur des verflüssigten Materials, um das Schmelzen von zurückgebliebenen Sandkörnern zu erleichtern und gasförmige Einschlüsse aus der Schmelze auszutreiben. Eine maximale Temperatur von etwa 2500⁰F (137O⁰C) bis etwa 2800⁰F (1 51O⁰C) wird für die Läuterung von Flachglas als wünschenswert angesehen. Ein anderer vorteilhafter Arbeitsvorgang, der in dieser Stufe ausgeführt werden kann, besteht im Homogenisieren des geschmolzenen Materials durch Bewegen. Auch wenn die Charge unter reduzierenden Bedingungen verflüssigt wird, was dazu führt, daß das geschmolzene Material in einem reduzierten Zustand in die Läuterungszone gelangt, kann die Reoxydation der Schmelze für einige Endverwendungszwecke erforderlich sein. Daher kann eine Funktion der Läuterungszone bei der Erfindung in der Einleitung eines Oxydationsmittels in die Schmelze bestehen. Alle diese Ziele werden durch das bevorzugte, in Fig.2 gezeigte Ausführungsbeispiel erreicht. Die kräftig gerührte Läuterungsstufe eignet sich nicht nur sehr gut für die Einstellung des Oxydationszustandes der Schmelze, sondern auch für die Zugabe von Farbstoffen, Bruchglas oder Modifikatoren für die Zusammensetzung, die verhältnismäßig leicht schmelzen. Damit wird eine große Flexibilität für die Herstellung einer breiten Palette von Produkten geboten.

Bei der bevorzugten Ausführungsform der Läuterungsstufe, wie sie in Fig. 2 gezeigt wird, wird Tauchverbrennung in zwei · Kammern angewandt. Eine Ein-Kammer-Läuterungsstufe kann für einige Anwendungsfälle ausreichend sein, aber für Flachglas weist die bevorzugte Ausführungsform zwei Tauchverbrennungskammern 50 urrd 52 auf, von denen jede eine Masse 53 bzw. 54 von dem geschmolzenen Material enthält. Die Kammern können mit Sauerstoffsprudelrohren 55 und 56 sowie wassergekühlten Brennern 57 und 58 unter dem Spiegel des geschmolzenen Materials ausgestattet sein. Durch einen eingetauchten Durchlaß 59 kann Material aus Kammer 50 in Kammer 52 fließen. Eine Öffnung 60 oben in Kammer 50 ermöglicht, daß das geschmolzene Material 44 aus der Verflüssigungsstufe 10 herunter in Kammer 50 fällt. Abgas aus dem Verflüssiger 10 und der ersten Stufe 1 kann durch eine Öffnung 60 in den Läuterungsbehälter gelangen. Eine (nicht gezeigte) Abgasöffnung kann im oberen Teil von Kammer 50 vorhanden sein. In Kammer 52 befindet sich eine Öffnung 62, die im oberen Teil für das Entweichen von Abgas vorgesehen ist.

Brennstoff wie Erdgas und ein Oxydationsmittel, vorzugsweise Sauerstoff, werden zu den Brennern 57 und 58 geleitet, und die Verbrennung erfolgt, wenn die Gasströme in die geschmolzenen Massen 53 und 54 eintreten. Ein anderer Brennstoff, der vorteilhaft in den Brennern für die Tauchverbrennung verwendet werden kann, ist Wasserstoff, weil sein Verbrennungsprodukt Wasser ist, das in geschmolzenem Glas stark löslich ist. Die Verwendung von Sauerstoff als Oxydationsmittel ist vorteilhaft, weil durch ihn verhindert wird, daß der Hauptstickstoffbestandteil von Luft, der eine schlechte Löslichkeit im geschmolzenen Glas aufweist, in die Schmelze gelangt. Durch die Verwendung von unverdünntem Sauerstoff wird auch der Kontakt zwischen dem Sauerstoff und den reduzierten Bestandteilen in der Schmelze verbessert. Es kann ein Überschuß an Oxydationsmittel zu den Brennern geleitet werden, der die für die Verbrennung des Brennstoffes-gebrauchte Menge übersteigt, um dadurch den reduzierten Zustand des in die Läuterungszone eintretenden verflüssigten Materials zu korrigieren. Andererseits kann, wenn das in die Läuterungszone gelangende verflüssigte Material eine ausreichende Menge unverbrannten Kohlenstoffs enthält, oder wenn die Temperatur der Schmelze nicht erhöht werden muß, das Oxydationsmittel alleine in die geschmolzenen Massen 53 und 54 eingeblasen werden, so daß es nur eine Reoxydationsfunktion erfüllt. Das Oxydationsmittel kann getrennt von den Brennern für die Tauchverbrennung eingeleitet werden, zum Beispiel durch die Sprudelrohre 55 und 56. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn Sprudelrohre in Verbindung mit Tauchverbrennung eingesetzt werden. Die Sprudelrohre können so beschaffen sein, daß sie einen Strom kleiner Oxydationsmittelblasen in die Schmelze führen, wodurch die wirksame Kontaktoberfläche zwischen der Schmelze und dem Oxydationsmittelgas vergrößert wird, und die Tauchverbrennung sorgt für eine kräftige Bewegung, durch die die Oxydationsmittelblasen in der gesamten geschmolzenen Masse vermischt werden. Durch die Tauchverbrehnung erfolgtauch eine sehr wirksame Homogenisierung der Schmelze.

Die Menge des der Läuterungszone zugeführten Sauerstoffs wird je nach den herrschenden betreffenden Bedingungen variieren und wird vom Reduktionsgrad des in die Stufe entretenden Materials und dem für das Endprodukt erwünschten Oxydationszustand abhängen. Die Stärke der Bewegung, die Behältergröße und -konfiguration, der Wirkungsgrad des Gas-Flüssigkeit-Kontaktes und die Verweilzeit innerhalb der Läuterungsstufe sind Faktoren für die Erzielung der Reoxydation. Um die zur Einhaltung der Standards für Flachglas erforderliche homogene Reoxydation zu erreichen, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Reoxydation in zwei aufeinanderfolgenden Kammern, wie in der Zeichnung gezeigt wird, vorzunehmen, wodurch besser gewährleistet wird, daß jeder Teil des Durchsatzes im Laufe einer angemessenen Verweildauer Oxydationsbedingungen ausgesetzt wird. Bei Glas ergibt ein reduzierter Zustand ein braungefärbtes Glas, weil Schwefel im Sulfidzustand und Eisen vorhanden sind. Wenn Kristallglas verlangt wird, wird die Reoxydation ausgeführt, um den Oxydationszustand der färbenden Ionen ausreichend zu erhöhen, der im allgemeinen anhand des Fe⁺³/Fe⁺²-Verhältnisses ausgedrückt wird. Für eine handelsübliche Standardsorte von klarem Schwimmglas liegt das Fe⁺³/Fe⁺²-Verhältnis im Bereich von etwa 1,5 bis 3,0, bei einer Durchlässigkeit von mindestens 70% (vorzugsweise von mindestens 80%) für Licht mit einer Wellenlänge von 380 Nanometer

bei einer Dicke von 6 Millimetern. Klares Schwimmglas kann auch manchmal durch eine Durchlässigkeit von mindestens 60% bei 1 000 Nanometern (6' Millimeter Dicke) gekennzeichnet sein. Beträchtlich über den oben genannten liegenden Fe⁺³/Fe⁺²-Verhältnisse sind durch Einblasen von Sauerstoff in geschmolzenes Glas, das ursprünglich dunkelbraun war, erreicht worden. Die Veränderung der Färbung von Braun zu klar nach der Oxydation ist ohne weiteres zu beobachten, so daß der entsprechende Oxydationsgrad leicht durch visuelle Beobachtung ermittelt werden kann. Obwohl durch Kohle übermäßig Eisen in die Schmelze gelangen kann, kann ein klares Glas durch Reoxydation gewonnen werden. Aber die genaue spektrale Anpassung der Durchlässigkeit von Standard-Schwimmglas kann eine Reduzierung der Eisenmenge, die gewöhnlich absichtlich in der Charge (normalerweise als Rot) zur Färbung vorhanden ist, erforderlich machen.

Hinter den Reoxydationskammern kann eine wie in der Zeichnung gezeigte Konditionierkammer 64 vorhanden sein, die für eine zusätzliche Verweilzeit zur Entweichung von gasförmigen Einschlüssen aus der Schmelze und zum Abkühlen der Schmelze auf eine Temperatur, die für die nachfolgende Bearbeitung geeignet ist, vorgesehen ist. Das geschmolzene Material kann in die Konditionierkammer 64 durch eine Tauchöffnung 66 gelangen. Bei der gezeigten Anordnung wird die-Verweildauer innerhalb der Kammer 64 mit Hilfe eines untergetauchten Dammes 67 und einer Abschäumsperre 68 erreicht, die einen gewundenen Weg für den Schmelzstrom bilden. Das bearbeitete geschmolzene Material kann aus der Läuterungsstufe Hdurch einen Kanal 70 abgezogen werden, der zu einem Formprozeß oder dergleichen führen kann, durch den im Falle von Glas das Glas zu Tafeln, Fasern, Flaschen oder dergleichen mit Hilfe bekannter Einrichtungen geformt werden kann.

Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel wird aschehaltiger Brennstoff in der Verflüssigungsstufe verbrannt. Bei diesem Ausführungsbeispiel braucht keine Vorwärmstufe vorhanden zu sein. Durch die Trennung des Verflüssigungsschrittes vom übrigen Teil des Schmelzprozesses wird eine Umgebung geschaffen, in der ein großer Teil von dem (im wesentlichen der gesamte) Aschegehalt des Brennstoffes in das Produktmaterial eingearbeitet werden kann, ohne daß die Homogenität des Produktes nachteilig beeinflußt wird. Das rasche Fließen von verflüssigtem Material von der Verflüssigungsstufe übt einen wesentlichen Mischeffekt aus, und durch die Verarbeitung in nachfolgenden Stufen werden die verflüssigte Charge und die Schlacke vorzugsweise einer weiteren Homogenisierung unterzogen. Da das Schmelzen in einer verhältnismäßig dünnen Schicht vor sich geht, gelangt der Sauerstoff gut zu dem mit dem Chargenmaterial gemischten Brennstoff, so daß die Verbrennung verhältnismäßig vollständig erfolgt. Wie bei den anderen Ausführungsbeispielen kann der Brennstoff der Verbrennungszone getrennt von der Charge zugeführt werden, es wird aber bevorzugt, der Verflüssigungsstufe eine Mischung aus Brennstoff und Charge zuzuleiten. Die Anwendung von durch Sauerstoff angereicherter Beheizung wird gleichfalls . bevorzugt. Unvollständige Verbrennung von Brennstoff in der Verflüssigungsstufe führt dazu, daß das geschmolzene Material in einem reduzierten Zustand in die Läuterungszone gelangt, was korrigiert werden muß. Daher besteht eine Aufgabe der Läuterungsstufe bei diesem Ausführungsbeispiel in der Einleitung eines Oxydationsmittels in die Schmelze. Die Menge der in der Verflüssigungszone verwendeten Kohle wird natürlich vom Wärmeinhalt der betreffenden Kohle abhängen, der wiederum eine Funktion ihres festen Kohlenstoffgehaltes ist. Wird die oben beschriebene Pennsylvania-Kohle verwendet, dann müßte die Zugabe von Kohlein einer etwa 6 Ma.-% der Charge äquivalenten Menge theoretisch die gesamte, für die Verflüssigung der Flachglascharge benötigte Energie liefern. Da die Verbrennung aber nicht vollständig ist, weil der Sauerstoff nicht an alle Teile der Kohle gelangt, wird die Zugabe von etwas mehr Kohle, als theoretisch erforderlich ist, bevorzugt, wenn die Kohle den gesamten Energiebedarf der Verflüssigurigsstufe decken muß. Daher wird beispielsweise bevorzugt, die Kohle in einer Menge von etwa 10% der Chargenmasse zuzugeben. Andere kohlenstoffhaltige Brennstoffe außer der Kohle können in Mengen zugesetzt werden, die durch ihre jeweiligen Wärmeinhalte bestimmt werden. Die Erfindung betrifftauch die Bereitstellung von weniger als dem Gesamtenergiebedarf der Verflüssigungsstufe durch den Kohlenstoffgehalt der Charge. In einem solchen Fall kann ein Teil der Energie von dem Chargenkohlenstoff stammen, und den Rest kann ein herkömmlicher Brennstoffbrenner oder eine andere Heizvorrichtung in derVerflüssigungskammer liefern.

Bei einem spezifischen Beispiel des alternativen Ausführungsbeispiels unter Anwendung der in Fig. 2 gezeigten Anordnung ohne Vorwärmung, wurde eine handelsübliche Standard-Schwimmglascharge (aber unter Ausschluß von schwefelhaltigen Schmelzhilfsmitteln wie rohes Glaubersalz oder Gips) mit 5 bis 6 Ma.-% Kohle vermischt und mit einer Geschwindigkeit von etwa 15 Pounds (6,8kg) je Stunde geschmolzen. Die Kohle stellte die einzige Brennstoffquelle in der Verflüssigungsstufe dar, und die verflüssigte Charge war braun und schaumig als sie in die Läuterungsstufe gelangte. Jede der beiden Reoxydationskammern war mit einem einzigen BrennerfürTauchverbrennung und einem einzigen Sprudelrohr ausgestattet. Jeder der Brenner für Tauchverbrennung wurde mit 250 Standard-Kubikfuß pro Stunde (7 Standard-Kubikmeterje Stunde) Wasserstoff und 130 Standard-Kubikfuß pro Stunde (3,6 Standard-Kubikmeterje Stunde) Sauerstoff gespeist. In jedes der Sprudelrohre wurden 20 Standard-Kubikfuß pro Stunde (0,56 Standard-Kubikmeterje Stunde) Sauerstoff eingeblasen. Das Volumen von geschmolzenem Material in jeder Kammer betrug zwischen einem und zwei Kubikfuß (0,28 und 0,56 Kubikmeter), und die durchschnittliche Verweildauer, die ein Teil der Schmelze für den Durchgang durch beide Kammern benötigte, wurde auf etwa 30 Minuten geschätzt. Die Temperatur in der ersten Kammer betrug etwa 2350⁰F (1 290⁰C), und die Temperatur in der zweiten Kammer lag bei etwa 2500°F(1370°C). Ein (nicht gezeigter) Zusatzbrenner war in dem oberen Raum von Kammer 64 vorhanden, um das Zusammenfallen von Schaum zu unterstützen. Das aus der Läuterungsstufe auslaufendes Glas war klar, nahezu blasenfrei und war stärker oxydiert als handelsübliches Schwimmglas. Das verwendete Gemengegemisch würde herkömmlicherweise ein Glas mit einem Eisengehalt (ausgedrückt als Fe₂O₃) von etwa 0,11 Ma.-% ergeben. Infolge des durch die Kohle eingeführten EisenswurdevondemGlasindem Beispiel ermittelt, daß sein Eisengehalt 0,16 Ma.-% betrug. Durch aus der Kohle stammenden Schwefel wurde ein Glas mit 0,063 Ma.-% SO3 ohne Reoxydation und mit weniger als 0,01 SO₃ bei Reoxydation erzeugt.

Claims

Erfindungsanspruch:

1. Verfahren zum Schmelzen einer Glascharge oder dergleichen, bei dem die Verbrennung eines aschehaltigen Brennstoffes als Wärmequelle für den Prozeß genutzt wird, gekennzeichnet dadurch, daß die Verbrennung des aschehaltigen Brennstoffes direkt für das Erhitzen des Glasgemengematerials in einer ersten Zone dient, während Asche von dem verbrannten Brennstoff in dem Chargenmaterial zurückgehalten wird, die Asche mit dem Chargenmaterial bei seiner Beförderung zu einer zweiten Zone vermischt wird, und das Material in der zweiten Zone weiter erhitzt wird, um das Material in einen geschmolzenen Zustand zu überführen.
2. Verfahren nach Anspruch !,gekennzeichnet dadurch, daß die Verbrennung des aschehaltigen Brennstoffes in einer Vorwärmstufe erfolgt, in der das Chargenmaterial auf eine unter seiner Schmelztemperatur liegende Temperatur erhitzt wird, und daß die zweite Zone eine Verflüssigungsstufe umfaßt, in der das Chargenmaterial verflüssigt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet dadurch, daß der Brennstoff mit dem Chargenmaterial vor der Beförderung in die Vorwärmstufe vermischt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet dadurch, daß von dem aschehaltigen Brennstoff im wesentlichen die gesamte für die Vorwärmstufe benötigte Energie geliefert wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß in der Vorwärmstufe die Chargenstoffe in einem rotierenden Behälter bewegt werden, wenn die Chargenstoffe von einem Ende des rotierenden Behälters zum anderen Ende befördert werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, gekennzeichnet dadurch, daß eine höhere Sauerstoffkonzentration als Luft aufweisende Sauerstoff quelle djer Vorwärmstufe zur Unterstützung der Verbrennung zugeleitet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, gekennzeichnet dadurch, daß die Sauerstoffquelle im wesentlichen aus Sauerstoff besteht.
8. Verfahren nach Anspruch 7, gekennzeichnet dadurch, daß die Sauerstoffquelle im wesentlichen frei von Stickstoff ist.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 8, gekennzeichnet dadurch, daß ein Teil des Sauerstoffs für die Verbrennung des Brennstoffes in der Vorwärmstufe durch sauerstoffhaltige Verbindungen in de Chargenmaterial geliefert wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 9, gekennzeichnet dadurch, daß das Chargenmaterial durch die Vorwärmstufe von einem Einlaßende zu einem Auslaßende beförder wird, und das Strömen der Verbrennungsgase in der Vorwärmstufe im allgemeinen in der Richtung zum Auslaßende aufrechterhalten wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, gekennzeichnet dadurch, daß die Verbrennungsprodukte von der Vorwärmstufe in die Verflüssigungsstufe geleitet werden.
12. Verfahren nach Anspruch 11, gekennzeichnet dadurch, daß die Verbennungsprodukte Kohlenmonoxid enthalten, das in der Verflüssigungsstufe verbrannt wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, gekennzeichnet dadurch, daß die gasförmige Sauerstoffquelle in den Vorwärmbehälter an einer Stelle eingeleitet wird, die in der Mitte zwischen dem Einlaßende und dem Auslaßende liegt.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 13, gekennzeichnet dadurch, daß das Chargenmaterial aus der Vorwärmstufe in einem pulverförmigen, im wesentlichen freifließenden Zustand abgegeben wird.
15. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, daß das Chargenmaterial in der zweiten Zone auf einer geneigten Fläche verflüssigt wird und frei davon abläuft.
16. Verfahren nach einem der vorstehenden· Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, daß das in die zweite Zone eintretende Chargenmaterial auf einer geneigten, einem zentralen erhitzten Hohlraum gegenüberliegenden Fläche abgelagert wird.
17. Verfahren nach Anspruch 16, gekennzeichnet dadurch, daß die geneigte Fläche um den zentralen Hohlraum gedreht wird.
18. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, daß das Chargenmaterial in der zweiten Zone verflüssigt wird, und die Verbrennung des aschehaltigen Brennstoffes in der zweiten Zone einen Hauptanteil der zur Verflüssigung des Chargenmaterials benötigten Energie liefert.
19. Verfahren nach Anspruch 18, gekennzeichnet dadurch, daß verflüssigte Material aus der zweiten Zone in einem reduzierten Zustand ausläuft und zu einer nachfolgenden Zone geleitet wird, in der es Reoxydationsbedingungen ausgesetzt wird.
20. Verfahren nach Anspruch 19, gekennzeichnet dadurch, daß die Oxydationsbedingung in der nachfolgenden Zone durch das Einblasen von gasförmigem Sauerstoff in eine Masse des verflüssigten Materials geschaffen wird.
21. Verfahren nach Anspruch 20, gekennzeichnet dadurch, daß das Bewegen des Materials in der nachfolgenden Zone durch Einblasen von Verbrennungsgasen in die Masse des verflüssigten Materials zustande kommt.
22. Verfahren nacheinem der Ansprüche 19 bis 21, gekennzeichnet dadurch, daß die nachfolgende Zone in zwei Kammern unterteilt ist und das verflüssigte Material von einer Kammer in die andere läuft, wobei Tauchverbrennung in jeder Kammer erfolgt.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 22, gekennzeichnet dadurch, daß der in Berührung mit dem Chargenmaterial stehende Brennstoff im wesentlichen d'e gesamte Energiequelle für die Verflüssigung der Charge bildet.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 23, gekennzeichnet dadurch, daß das verflüssigte Material aus der zweiten Zone in einem teilweise ungeschmolzenen Zustand entfernt wird.
25. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, daß der Brennstoff mit der Charge vor der Beförderung in die Zone, in der die Verbrennung stattfindet, vermischt wird.
26. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, daß die Temperatur in der Verbrennungszone der ersten Stufe mindestens 900⁰C beträgt.
27. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, daß das der Vorwärmstufe zugeführte Chargenmaterial Erdalkalicarbonente enthält, und daß die Temperatur in der Vorwärmstufe zum Kalzinieren eines wesentlichen Teiles der Carbonente ausreicht.
28. Verfahren nach Anspruch 27, gekennzeichnet dadurch, daß das der ersten Stufe zugeführte Material im wesentlichen frei von Bestandteilen ist, die bei einer der Kalizinierungstemperatur leigenden Temperaturen schmelzen, und daß der zweiten Stufe Chargenmaterial zugeleitet wird, das bei unter der Kalzinierungstemperatur liegenden Temperaturen schmilzt.
29. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, daß es sich bei der Charge um ein Natron-Kalk-Kieselsäure-Glasgemenge handelt.
30. Verfahren nach Anspruch 29, gekennzeichnet dadurch, daß die Charge so formuliert wird, daß ein Glas mit einer Viskosität von mindestens 100 Poise bei 1425°C erzeugt wird.
31. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, daß der Brennstoff Kohle enthält.
32. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, daß der Brennstoff ein flüssiges Erdölprodukt enthält.