DE1771463C3 - Einrichtung in der Schmelzkammer eines Glaswannenofens - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung in der Schmelzkammer eines Glaswannenofens zur Verhinderung eines Fließens der am einen Ende des Ofens eingebrachten ungeschmolzenen Ausgangsmaterialien zu den seitlichen Cfenwänden hin durch die Aufrechterhaltung einer gegen die Ofenmitte ausgerichteten Kon vek tionsströmung.

In Verbindung mit den Einrichtungen der vorgenannten Art kann zunächst als bekannt vorausgesetzt werden, daß die bei einem in der Regel kontinuierlich durchgeführten Aufschmelzen von Glas am einen Ofenende eingebrachten Ausgangsmaterialien dazu neigen, auf der im Ofen enthaltenen Glasschmelze hin zu den seitlichen Ofenwänden zu fließen. Sofern dieses Fließen hin zu den seitlichen Ofenwänden nicht verhindert wird, kommt es dort zwangsläufig zu einem Ansammeln gewisser Teilmengen der Ausgangsmaterialien, die mithin dem laufenden Schmelzprozeß entzogen werden und damit zu einer laufenden Veränderung der Zusammensetzung der Glasschmelze führen, so daß diese am entgegengesetzten Ofenende nicht mit einer gleichbleibenden Qualität abgezogen werden kann. Zur Erzwingung der genannten Konvektionsströmung, durch deren stete Aufrechterhaltung es also möglich ist, ein solches Ansammeln der Aujgangsmaterialien an den seitlichen ötenwändeii zu verhindern, sind bei einer gattungsmäßig aus der US-PS 33 05 340 bekannten Einrichtung sogenannte Elektroden-Sprudler vorgesehen, bei denen es sich um mit Wechselstrom beheizte Elektroden handelt, die in einer Anordnung entlang der gesamten Länge der seitlichen Ofenwände so weit durch entsprechend abgedichtete Bodenöffnungen hindurchgesteckt sind, da(3 sie nur in den bodennahen Bereich der Glasschmelze vorstehen. Die Elektroden sind außerdem mit einer jeweiligen Längsbohrung versehen und über entlang der seitlichen Ofenwände verlegte Sammelleitungen an eine gemeinsame Druckquelle für ein inertes Druckgas angeschlossen, das im Betrieb des Ofens die in der unmittelbaren Umgebung einer jeden Elektrode zusätzlich erwärmten Teilmengen der Glasschmelze nach oben drückt, so daß es in der Nähe des Spiegels der Glasschmelze zur Ausbildung der besagten Konvektionsströmung kommt. Gleichwertig mil dem dadurch bewirkten Wegdrücken der ungeschmolzenen Ausgangsmaterialien weg von den seitlichen Ofenwänden wird durch die bekannten Elektroden-Sprudler noch eine Vergleichmäßigung der Temperalurverteilung in der Glasschmelze gefördert, indem damit die Abstrahlungswärme ausgeglichen wird, die an solchen Glaswannenöfen hauptsächlich entlang der seitlichen Ofenwände auftritt. Nachteilig an diesen bekannten Einrichtungen ist. daß für ihre Installierung und ihre Unterhaltung ein ziemlicher Aufwand erforderlich ist. wobei dieser größere Aufwand auch durch eine größere Störanfälligkeit im Betrieb gefördert wird, was dann bei einem gleichzeitigen Erfordernis zu einer Unterbiechung des Aufschmelzverfahrens aufwendigere Reparaturarbeilen bedingt.

Der Erfindung liegt mithin die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, die mit weitaus geringeren Kosten hergestellt, installiert und unterhalten werden kann und die gleichzeitig in optimaler Weise die in die Schmclzkammer eines Glaswannenofens eingebrachten Ausgangsmaterialien daran hindert, die seitlichen Ofenwände zu erreichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einer solchen Einrichtung an dem für das Einbringen der ungeschmolzenen Ausgangsmaterialien maßgeblichen Ende des Ofens parallel und mittig zu den seitlichen Ofenwänden sowie in der Nähe des Spiegels der Glasschmelze entweder ein mit einem Kühlmittel, wie Wasser, durchströmtes Kühlrohr oder ein die Glasschmelze gegen die Ofenwärme abschirmender Wärmeschild angeordnet ist.

Mit einem solchen erfindungsgemäß vorgesehenen Kühlrohr bzw. dem dazu alternativ vorgesehenen Wärmeschild wird erreicht, daß entlang der Längsachse des Ofens in der Glasschmelze ein Bereich geschaffen wird, der kühler als die nahe den seitlichen Ofenwänden befindliche Zone ist. Dadurch wird eine entsprechende Konvektionsströmung der Glasschmelze gegen die Ofenmitte bewirkt, die mithin besonders bei dem Kühlrohr dadurch auf einfachste Weise besonders stark gefördert werden kann, daß über eine größere Fließrate des Kühlmittels eine verstärkte Abführung der Wärme besorgt wird. Auch ist es lediglich über eine Veränderung der Eintauchtiefe eines solchen Kühlrohres möglich, die durch die Konvektionsströmung erfaßte Menge der Glasschmelze entsprechend zu steuern, so daß also auch über diese Maßnahme dann mit Sicherheit verhindert wird, daß die Ausgangsmaterialien in der Schmelzkammer hin zu den seitlichen Ofenwänden fließen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine Draufsicht auf einen Glaswannenofen, für dessen Schmelzkammer die erfindungsgemäße Einrich-

tung gemäß einer ersten Ausführungsform verwirklicht ist.

F i g. 2 einen Längsschnitt durch aen Glaswannenofen gemäß Fig. 1,

F i g. 3 einen Querschnitt nach der Linie 3-3 in F i g. 1,

Fig.4 eine der Fig. 1 entsprechende Draufsicht auf einen Gla^wannenofen, für dessen Schmelzkammer eine erfindungsgemäße Einrichtung gemäL' einer zweiten Ausführungsform verwirklicht ist, und

F i g. 5 einen Längsschnitt durch den Glaswannenofen _]0 gemäß F ig. 4.

Der aus feuerfestem Material bestehende Glaswannenofen 10 hat an seinem einen Ende 12 einen Aufgabelrichter 34 für die in ihm aufzuschmelzenden Ausgangsmaterialien 46, die sich im wesentlichen aus ,₅ Bruchglas, Sand, Kalkstein, Sodaasche usw. zusammensetzen. Der Ofen besitzt zwei sich in seiner Längsrichtung erstreckende Seitenwände 14 und 16, einen Boden 18 und eine Decke 20, und er ist durch eine von der Decke 20 nach unten ragende Scheidewand 24 in eine .Schmelzkammer 26 und eine Läuterkammer 28 unterteilt. An die Läuterkammer 28 ist eine Ausflußöffnung 22 angeschlossen, über welche die mit diesem Ofen kontinuierlich aufgeschmolzene Glasschmelze fortlaufend abgezogen wird. ₂,

Unterhalb des Aufgabetrichters 34 sind zwei bewegliche Auffangtische 30 und 32 für die AusgangSwiaterialicn 46 angeordnet, zwischen denen ein in der Längsachse des Glaswannenofens ausgerichtetes und miii einem Kühlmittel, wie Wasser, durchströmtes ^₀ Kühlrohr 36 in das Ofeninnere hineinreicht. Das Kühlrohr 36 ist haarnadelförmig ausgebildet und durch zwischen seinen beiden Schenkeln angeordnete Streben 38 versteift, und es ist weiter auf einer Drehwelle 40 gelagert, so daß sein in das Ofeninnere vorstehendes Ende mehr oder weniger tief in die im Ofen aufbereitete Glasschmelze 44 eingetaucht werden kann. Für das Aufschmelzen der Ausgangsmaterialien 46, die also unter Vermittlung der Tische 30 und 32 als Haufen 48 in die Schmelzkammer 26 des Glaswannenofens eingebracht werden, werden über in den Seitenwänden 14 und 16 ausgebildete Einlasse 42 Heizgase in das Ofeninnere zugeleitet, die mithin innerhalb des Ofens eine so große Wärme erzeugen, daß dadurch die kontinuierlich eingebrachten Ausgangsmaterialien 46 „ kontinuierlich aufgeschmolzen werden und mithin die Glasschmelze 44 hinter der Läuterkammer 28 über die Auslaßöffnung 22 kontinuierlich abgezogen werden kann. Bei diesem Aufschmelzen werden zunächst die dünneren Verbindungsstreifen 50 zwischen zwei jeweils aufeinanderfolgend eingebrachten Haufen 48 weggeschmolzen, wodurch die Haufen eine streifenförmige Vereinzelung erfahren, wie es in F i g. 1 bei 48a bis 48d angedeutet ist. Damit nun verhindert wird, daß die aiii die Glasschmelze 44 eingebrachten Ausgangsmaterialien hin zu den seillichen Ofenwänden 14 und 16 fließen und sich dort ansammeln könnten, was nicht nur zu einer laufenden Veränderung in der Zusammensetzung der Glasschmelze führen würde, soi.dern auch zu einer Beschädigung der seitlichen Ofenwände durch Korrosion und Erusion, wird mittels des Kühlrohres 36 in der Ofenmitte ein im Vergleich zu den Zonen entlang der seitlichen Ofenwände kälterer Bereich erzeugt. Durch diese Temperaturabsenkung in der Ofenmitte werden die beiden in Fig. 3 gestrichelt dargestellten Konvektion:strömungen 58 und 60 erzeugt, deren Stärke mithin abhängig ist von dem Temperaturgefälle, das zwischen der Ofenmitte und den beiden dazu seitlich liegenden Bereichen 54 und 56 vorherrscht. Infolge dieser gegen die Ofenmitte ausgerichteten Konvektionsströmung, die also an den seitlichen Ofenwänden 14 und 16 eine bezüglich des Ofenbodens 18 aufwärts gerichtete Bewegungskomponente ergibt, werden alle zu den seitlichen Ofenwänden hin fließenden Ausgangsmateriaüen nach der Ofenmitte weggedrückt, so daß es mithin zu keinem Ansammeln der Materialien und damit auch nicht zu einer Zerstörung der seitlichen Ofenwände kommen kann.

Gleichartige Konvektionsströme lassen sich anstelle mit einem Kühlrohr 36 auch dadurch erreichen, daß parallel und mittig zu den seitlichen Ofenwänden 14 und 16 sowie in der Nähe des Spiegels der Glasschmelze 44 ein Wärmeschild 62 angeordnet ist, der mithin die Glasschmelze 44 in der Mitte des Glaswannenofens 10' gegen die Ofenwärme abschirmt. Der Wärmeschild 62 erzeugt also gleichfalls in der Ofenmitte einen gegenüber den seitlich angrenzenden Zonen kälteren Bereich der Glasschmelze, weil durch diesen Wärmeschild die Ofenwärme daran gehindert wird, sich in diesem Bereich unmittelbar auszuwirken.

Bei einer praktischen Erprobung der Erfindung in der Ausführungsform mit dem Kühlrohr wurde mit einem Glaswannenofen gearbeitet, der bei einer Länge der Schmelzkammer von etwa 27,4 m und einer Länge der Läuterkammer von etwa 45,7 m sowie einer Breite von etwa 9 m ein Fassungsvermögen von etwa 1400 t für die Glasschmelze hatte. Das mit Wasser in einer Menge von etwa 300 l/min durchströmte Kühlluft wurde in das Ofeninnere über eine Länge von etwa 6 bis 9 m vorgeschoben, wobei sein vorderes Ende etwa 15 cm tief in die Glasschmelze eingetaucht wurde. Mit diesen Daten, zu denen noch eine festgestellte Erwärmung des Kühlwassers um etwa 14° C gehört, könnte wirksam ein seitliches Fließen hin zu d;n seitlichen Ofenwänden der in die Schmelzkammer eingebrachten Ausgangsmateriaüen verhindert werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   I. Einrichtung in der Schmelzkamm eines Glaswannenofens zur Verhinderung eines Fließens der am einen Ende des Ofens eingebrachten ungeschmolzenen Ausgangsmaterialien zu den seitlichen Ofenwänden hin durch die Aufrechterhaltung einer gegen die Ofenmitte ausgerichteten Konvektionsströmung, dadurch gekennzeichnet, daß an dem für das Einbringen der ungeschmolzenen Ausgangsmaterialien (48, 50) maßgeblichen Ende des Ofens (10) parallel und mhtig zu den seitlichen Ofenwändtn (14,16) sowie in der Nähe des Spiegels der Glasschmelze (44) ein mit einem Kühlmittel, wie Wasser, durchströmtes Kühlrohr (36) angeordnet ist.
2. 2. Einrichtung in der Schmelzkammer eines Glaswannenofens zur Verhinderung eines Fließens der am einen Ende des Ofens eingebrachten ungeschmolzenen Ausgangsmaterialien zu den seitliehen Ofenwänden hin durch die Aufrechterhaltung einer gegen die Ofenmitte ausgerichteten Konvektionsströmung, dadurch gekennzeichnet, daß an dem für das Einbringen der ungeschmolzenen Ausgangsmaterialien (48, 50) maßgeblichen Ende des Ofens (10) parallel und mittig zu den seitlichen Ofenwänden (14, 16) sowie in der Nähe des Spiegels der Glasschmelze (44) ein die Glasschmelze (44) gegen die Ofenwärme abschirmender Wärmeschild (62) angeordnet ist.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlrohr (36) wenigstens teilweise in die Glasschmelze (44) eingetaucht ist.