DE1771196A1

DE1771196A1 - Glasschmelz- und Raffinationsofen

Info

Publication number: DE1771196A1
Application number: DE19681771196
Authority: DE
Inventors: Hickey Frank Jackson
Original assignee: Corning Glass Works
Current assignee: Corning Glass Works
Priority date: 1967-05-09
Filing date: 1968-04-19
Publication date: 1971-11-25
Also published as: US3511630A; NL6805494A; GB1210961A; FR1563414A

Description

G-I a s schmelz- und Raff !nations of en.

Öfen zur kontinuierlichen Glasherstellung haben im allgemeinen eine rechtwinklige Form und sind durch eine Brückenwand in eine Schmelz- und eine Raffinationszone eingeteilt. Bas Ausgangsmaterial für Glas wird zunächst in der Schmelzzone geschmolzen, anschliessend fliesst die Schmelze durch einen untergetauchten Auslaufstutzen im Brückenwall zur Raffinat ions ζ one,, wo das Glas gekühlt und zur Verwendung aufgeteilt wird. Um das Strömen von Dämpfen von der Schmelzzone zur Raffinationszone und Schmelzeinflüsse auf die Raffinationszone zu verringern, erstreckt sich im allgemeinen eine Deckwand von der Brückenwand nach oben zum Dach des Ofens.

In den letzten Jahren hat man bestimmte Glassorten hergestellt, die während des Gchmelzprozesses Dämpfe entwickeln, welche ?:uf die Ofenwandungen stark korrodierend wirken. Insbesondere entwickeln Gläser zur Herstellung von Planscheiben für ]?arbfernoehen-Mldrohren ausserst korrodierende Dämpfe. Insofern

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als die Widerstandsfähigkeit von feuerfesten Steinen gegen Dämpfe mit steigender Temperatur fällt und die Brückenwand und die Deckwand innerhalb des Ofens angeordnet und demgemäsc höheren Temperaturen ausgesetzt sind als die Aussenwände, stellt die Korrosion dieser Ofenteile ein besonderes Probledar. Weitere Nachteile ergeben sich, bei konventionellen Öfen durch ungleichmässige Abkühlung an verschiedenen Stellen innerhalb der Raffinationszone, die Ansammlung von mattem (stagnant) Glas in den Ecken der Raffinationszone, was zii unterschiedlicher Zusammensetzung des Glases führt, sowie durch ungleichmässige Ausdehnung und Zusammenziehung, was zu Rissbildung im Ofen führt.

Gemäss der Erfindung v/erden diepe ilachteile der bekannten Glasschmelzöfen durch die Ausbildung eines Ofens vermieden, bei dem die Schmelz- und die Raffinat!onsζone so voneinander getrennt sind, dass keine übliche Wand zwischen ihnen besteht. Der Raffinationsraum des Ofens ist rund im horizontalen Querschnitt und steht mit dem Schmelzofenteil durch einen engen untergetauchten Auslaufstutzen, der sich an beiden Enden des Ofens befindet, in Verbindung. Auf diese Weise sind alle Wände des Ofens der Rühlwirkung der Umgebungstemperatur ausgesetzt und dadurch auf einer Temperatur gehalten, die niedriger als bei'üblichen bekannten Öfen ist. Dementsprechend ist die korrodierende Wirkung der Dämpfe im Ofen verringert, was eine längere Lebensdauer des Ofens bedeutet. Ein^ikommt, dass infolge der Vermeidung von Ecken, in denen sich mattes Glas ansammeln kann, die runde Form des Raffinationsraitmes zu einer

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erhöhten Gleiehiaässigkeit der Glaszusammensetzung führt, während die gleielusässige Ausdehnung und Zusammenziehung der ¥ände des Eaffinationsraumes des Ofens eine Abnahme von Gasverlusten aus dea Ofen bewirkt. Weiterhin ist der Kontakt zwischen dem Glas und den feuerfesten Steinen dadurch verringert, dass das Verhältnis der Wandflache des Eaffinationsraumes zu seinem Volumen' erniedrigt ist. Infolgedessen ist die Verunreinigung des -Glases durch abgefressene Steinteilchen ebenfalls verringert. .

Pig. 1 stellt einen Querschnitt durch den erfindungsgemässen

Ofen in ■ der. Auf sieht dar; -

Pig. 2 zeigt einen Längsschnitt durch die Lütte des Ofens

nach Fig. 1;
Pig. 3 ist eine Ansicht im Schnitt nach Linie 3-3 "von Pig.

ITach dsv Zeichnung bestellt der Ofen aus einem Schmelzraum und einem Saffinationsraua 12. Diese beiden Häume sind durch einen Stutzen 14 siteiiiander verbunden, der tinter dem Spiegel des geschmolzenen Glases 16 liegt.

ο clime I ar aus 10 Iiat eine übliche rechtwinklige Porm. Das Glas-Ausgangsaaterial wird in den Schmelzraum durch Dinfülllücher uit Hilfe eines üblichen Schneckenförderers 18 einge-. br acht. Ilitse wird dureli übliche Eegenerativbrenner 20 geliefert, die littft six ßLen Brennern durch Kanal-Kammern 22 rm^eführt, wUii-eiid das Grs durch Auslässe 24 geleitet wird. V/Uhrond die ^:j tzc sici GIrß von den "ironnorn atif einer üei

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des Behälters gebracht wird, wird lieisse Luft durch die Brenner und Kanalkammern an der anderen Seite des Ofens abgesaugt, wobei die Steine der Kanalkammern erhitzt werden. Wenn die Steine durch die heissen Gase ausreichend erhitzt sind, werden die damit verbundenen Brenner entflammt, und die Brenner auf der anderen Seite des Ofens gelöscht, wobei heisse Gase hindurch gesaugt und die damit verbundenen Steine der Kanalkammern erhitzt werden« Auf diese an sich bekannte Weise wird der Arbeitsgang der Brenner beim Betrieb des Ofens periodisch umgekehrt, um ein regeneratives Erhitzen zu ermöglichen.

Der Raffinationsraum 12 ist im Grundriss rund und besitzt eine .- flache Kuppel 26 in Form eines Kreissegments. Die durch Stutzen 14 nach Raffinationsraum 12 fliessende Glasschmelze wird mit Hilfe von paarweisen Brennern 28, 30 und auf einer geeigneten Betriebstemperatur gehalten. Die Brenner sind so ausgerichtet, dass ein nicht radialer Fluss des Gases gebildet ist, wobei die Hitze gleichmässig verteilt und die Bildung einer heissen Stelle in der ITähe des Zentrums vermieden wird. Das Brennerpaar 28, das dicht am Stutzen 14 sitzt, ist so eingestellt, dass die Flammen direkt gegen eine Fläche zwischen dem Stutzen und dem Zentrum des Tanks gerichtet sind. Ähnlich sind die Brenner 30 etwa 180° seitlich am Raffinationsraum angeordnet und so eingestellt, dass ihre Flammen gegen die gleiche Fläche gerichtet sind, wie die von Brennerpaar 28. Auf diese Weise können die Brenner Hitze zum Glas unmittelbar nach seinem Austritt aus dem Stutzen 14

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■bringen, Falls in diesem Gebiet eine Kühlung des Glases erwünscht ist, kann Kühlluft durch die Brenner 28 und 30 zugeführt werden. Pur den Pail, dass das Glas an.Stellen des Raffinateonsräumes, die vom Stutzen 14 entfernt sind, ohne zusätzliche Hitze dazu neigt, Kühler als das Glas in der Iahe\ des Stutzens zu werden, sind Brenner 32 so angeordnet, dass sie Hitze quer über das äusserste Ende des Raffinationsraumes gegenüber dem Stutzen und in der Hähe der Voröfen 34 und 36 leiten.

Infolge der physikalischen Trennung des Schmelz- und des Raffinationsraumes können die darin herrschenden Drucke unabhängig voneinander eingestellt werden und, wenn erwünscht, tinterschiedlich sein. Eine derartige Anordnung ist in Pig. 2 gezeigt. Ein Differential-Druckmesser 40 vergleicht den atmosphärischen Druck am Ende von Rohr 42 mit dem in der Nähe von Rohr 44 herrschenden Druck im Schmelzraum. Die Enden der Rohre 42 und 44 sind vorzugsweise in der gleichen Höhe angeordnet. Wenn das Druckverhältnis anders ist als das Verhältnis, auf welches das Kontrollgerät 40 eingestellt ist, gibt das Gerät ein Signal zu Motor 46, der wiederum Drosselklappe 48 hebt oder senkt, um die Strommenge des erschöpften aus Auslauf 50 abziehenden Gases zu regulieren. Insofern als Gas kontinuierlich in das Innere des Schmelzraumes durch die Brenner geleitet wird, bestimmt derWiderstand im Gasabzug den Druck im Schmelzraum. Ebenso stellt das Kontrollgerät 52 den Druck im Bereich des Endes von Rohr 54 im Schmelzraum mit dem Druck, im Raffinationsraum über Rohr 56 gleich. Wenn das Druckver-

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hältnis anders ist als das Verhältnis, auf das das Kontroll- gerät eingestellt ist, gi"bt _>dieses ein Signal an Ilotor 58, der wiederum Klappe 60 am Kopf des Eaffinationsraunes he"bt oder senkt. Auf diese Weise werden Druckdifferenzen zwischen den Räumen verringert und damit Unterschiede im Glasspiegel vermieden.

Die· im vorhergehenden gegebene Beschreibung des Ürfindungsgegenstandes stellt eine "bevorzugte Ausführungsform dar. Jedoch ist der Schutzumfang der Erfindung hierauf nicht beschränkt, sondern durch die folgenden Patentansprüche gekennzeichnet.

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Claims

Pat entansprüohe

1. G-lasschmelz- und Raffinationsofen, bestehend aus einem SahmeIzτ- und einen Raffinationsraum (10*, 12), einem diese verbindenden Stutzen (14), einer Zuführung (18) für das Glasmaterial an einer dem Stutzen entgegengesetzen Stelle des Schmelzraumes und einer Hitzequelle für den Schmelzraum, dadurch gekennzeichnet, dass der Raffinationsraum (12) im wesentlichen rund in horizontalem Querschnitt ausgebildet und getrennt von dem Schmelzraum angeordnet ist.

2. Schmelz- und Raffinationsofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Raffinationsraum (12) ein rundes flaches Dach (26) in j?orm eines Kreissegments hat.

3. Schmelz- und Raffinationsofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Hitz-equelle (32) für das Innere des Raffinationsraumes (12) an einer dem Stutzen (14) entgegengesetzten Seite des Raffinationsοfens angeordnet ist.

4. Schmelz- und Raffinationsofen nach. Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der ITäne des Stutzens (14) eine Quelle für Kühlluft (28, 30) für das Innere des Raffi-~ nationsräumes angeordnet ist.

5. Schmelz- und Raffinationsofen nach Anspruch 1, dadurch

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gekennzeichnet, dass Drosselklappen (48, 60) zur Aufrechterhaltung eines konstanten G-asdruckrerhältnisses zwischen dem Schmelz- und dem Raffinationsraum angeordnet sind.

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