DE2603086C2 - Verfahren zum Aufschmelzen eines Glasgemenges und Glasofen zum Durchführen des Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufschmelzen eines Glasgemenges in einem Glasbad, das ein Schmelzbad und ein Läuterbad enthält, wobei das Gemenge kontinuierlich und dosiert in einer gJeichmäßigen Schicht auf das Schmelzbad aufgegeben und zum Schmelzen gebracht wird.

Ein derartiges Verfahren ist aus der deutschen Offenlegungsschrift 14 71 875 bekannt. Bei diesem bekannten Verfahren wird das Gemenge an einem Ende des Schmelzbades aufgegeben und aufgeschmolzen und durchfließt das Läuterbad in Richtung einer Arbeitswanne. Bei diesem bekannten Verfahren ist die Möglichkeit von Stauung, ungleichmäßigem Aufschmelzen und Entmischung des Gemenges gegeben. Während des Aufschmelz- und Läuterprozesses werden im Glasbad Konvektionsströme erzeugt, die schwer kontrollierbar sind, im Glasbad große Temperaturunterschiede verursachen und einer guten Homogenisierung des Glases entgegenwirken.

Aus der deutschen Patentschrift 15 96 446 ist ein Verfahren bekannt, das die Aufgabe hat, diese Nachteile zu beseitigen; die Durchführung dieses Verfahrens erfordert jedoch einen ganz besonderen, zylinderförmigen Ofenaufbau mit Mitteln, die eine kreisende Strömung des Glasbades bewirken müssen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zu schaffen, das es auf äußerst einfache Weise ermöglicht, eine sehr gleichmäßige Temperaturverteilung im Glasbad zu verwirklichen und außerdem den Schmelzvorgang zu beschleunigen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Gemenge als Granulat über die Oberfläche des Schmelzbades gleichmäßig dünn durch Aufstreuen verteilt wird, wobei in an sich bekannter Weise ein Gas vom Boden der Schmelzwanne her in das Schmelzbad eingeführt wird.

Hierbei ist das Aufschmelzen des Granulats von Gasentwicklung begleitet, wodurch sich um jeden Granulatkern ein Schaumkragen bildet. Diese Schaumkragen verbinden sich zu einer Schaumdecke, die auf das Schmelzbad einen isolierenden Effekt hat. Durch das an

ίο sich bekannte Einführen eines Gases, z. B. Luft oder Sauerstoff, in das Schmelzbad, das sogenannte Bubbleverfahren, wird diese Schaumdecke jedoch fortwährend unterbrochen und geschmolzenes Glas wird an die Oberfläche des Schmelzbades befördert. Hierdurch entsteht eine gründliche Mischung von geschmolzenem Granulat mit bereits geschmolzenem Glas. Dies steht im Gegensatz zum herkömmlichen Verfahren, bei dem durch das Einführen von Luftblasen die Gefahr der Gemengeentmischung vorhanden ist. Granuliertes Gemenge bietet außerdem den Vorteil, daß es staubfrei ist und somit nicht stäubt, so daß das Gemenge auf reproduzierbare Weise dosiert und in einer gleichmäßigen und dünnen Schicht auf die Oberfläche des Schmelzbades verteilt werden kann; da das Gemenge in einer dünnen Schicht aufgetragen wird, wird die Aufschmelzzeit weiter verkürzt. Ein weiterer Vorteil des Granulates ist der verhältnismäßig hohe Wärmeleitungskoeffizient, da das Granulieren die Gemengedichte erhöht.

Alle diese Faktoren fördern ein schnelles und homogenes Aufschmelzen des Gemenges und eine gute Temperaturbeherrschung im Glasbad. Versuche haben erwiesen, daß die maximalen Temperaturunterschiede auf ungefähr 10⁰C bei einer Durchschnittstemperatur des Glasbades von 1400⁰C beschränkt werden können. Es sei hier bemerkt, daß bei dem herkömmlichen Aufschmelzverfahren Temperaturunterschiede bis zu 100°C auftreten können. Weiter hat es sich gezeigt, daß bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, unter bestimmten Umrtänden die Aufschmelzzeit um 50% gekürzt werden kann.

Aus der britischen Patentschrift 10 32 298 ist es an sich bekannt, Gemenge in Granulatform einzulegen; hierbei wird das Granulat jedoch über einen Fülltrichter zugeführt, so daß keine gleichmäßige Verteilung des Granulats auf dem Schmelzbad erreicht werden kann.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren aufgeschmolzenes Glas zeichnet sich durch eine besonders homogene Qualität hinsichtlich Schlieren, Spannungspunkte u. dgl. aus.

Das Verfahren ist besonders geeignet zum Aufschmelzen von Borosilikatg'äsern, die eine hohe Härte und einen niedrigen Ausdehnungskoeffizienten in sich vereinen und die sich wegen des hohen SiO2-Gehalts schwierig zu einem homogenen Glas schmelzen lassen.

Die Erfindung bezieht sich ebenfalls auf einen Glasofen zum Durchführen des Verfahren, der eine Schmelzwanne mit einem Schmelzabteil und einem Läuterabteil aufweist, wobei die Schmelzwanne mit einer Arbeitswanne in Verbindung steht und mit Heizmitteln ausge- rüstet ist und wobei auf dem Dach der Schmelzwanne, in Höhe des Schmelzabteils eine Beschickungsvorrichtung angeordnet ist. Ein derartiger Glasofen ist aus der bereits erwähnten deutschen Patentschrift 15 96 446 bekannt, wobei das Gemenge jedoch durch einen Trichter im Dach der Schmelzwanne eingespeist wird, so daß mit dieser Anordnung eine gleichmäßige Verteilung des Gemenges auf der Oberfläche des Schmelzbades sowie ein schnelles und homogenes Aufschmelzen des Ge-

menges nicht erreicht werden kann. Diese Möglichkeit ist jedoch bei der Anordnung nach der Erfindung dadurch gegeben, daß die Beschickungsvorrichtung aus mindestens einem rohrförmigen Läufer besteht, der in einer öffnung im Dach der Schmelzwanne vertikal montiert und mit mindestens einer Leitplatte versehen ist, wobei im Boden der Schmelzwanne, in Höhe des Schmelzabteils, Gaszuführungsrohre angeordnet sind. Bei drehendem Läufer verhindert die Leitplatte, daß das Granulat senkrecht herunterfällt und dem Granulat wird eine horizontale Geschwindigkeitskomponente derart erteilt, daß ein Streueffekt erhalten wird, ohne daß das Granulat auf unkontrollierte Weise weggeschleudert wird. Da die Beschickungsvorrichtung auf dem Dach der Schmelzwanne montiert ist, entfällt die bei den herkömmlichen Schmelzwannen übliche öffnung in einer der Seitenwände. Die Zahl der Läufer ist von der zu beschickenden Oberfläche und von den Abmessungen der Schmelzwanne abhängK Durch Variation in der Drehzahl des Läufers kann das Verteilungsmuster des Granulats beeinflußt werden.

Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Glasofens ist durch mindestens einen Schwingförderer gekennzeichnet, dessen Abfuhr an den Läufer angeschlossen ist. Mit Hilfe des Schwingförderers läßt sich eine genaue Dosierung und eine regelmäßige Gemengezufuhr erreichen.

Der erfindungsgemäße Glasofen hat eine größere Kapazität als ein herkömmlicher Glasofen mit den gleichen Abmessungen; andererseits kann für eine gleiche Kapazität der erfindungsgemäße Glasofen kurzer als ein herkömmlicher Glasofen gebaut werden.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der in der Zeichnung dargestellten Beispiele näher erläutert. Es zeigt

Fi g. 1 einen erfindungsgemäßen Glasofen im Längsschnitt längs der Linie I-I in F i g. 2.

F i g. 2 den Glasofen im Querschnitt 'ängs der Linie U-II in Fig. 1.

F i g. 3 den Glasofen teilweise in Draufsicht und teilweise im Schnitt

Der dargestellte Glasofen 1 enthält eine Schmelzwanne 3 mit einem Boden 5, einem Dach 7, einer Rückwand 9, einer Vorderwand 11 und Seitenwänden 13. Die Schmelzwanne 3 weist ein Schmelzabteil 15 und ein Läuterabteil 17 auf. Durch einen Durchflußkanal 19 in der Vorderwand 11 steht die Schmelzwanne 3 mit einer Arbeitswanne 21 in Verbindung. In den Seitenwänden sind Brenner 23 montiert. Auf dem Dach 7 ist eine Beschickungsvorrichtung 25 angeordnet, die eine Tragplatte 27 aufweist, auf der drei rohrförmige Läufer 29 drehbar aufgehängt sind. Die Läufer 29 ragen durch öffnungen 31 im Dach 7. Jeder Läufer wird durch einen Elektromotor 33 über Riemenscheiben oder Kettenräder 35 mit Keilriemen oder Kette 37 mit regelbarer Geschwindigkeit angetrieben. Auf der Tragplatte 27 sind weiter drei Schwingförderer 39 mit je einem Fülltrichter 41 und einer Abfuhrrinne 43 angeordnet. Jeder Läufer 29 wird durch einen der Schwingförderer 39 ununterbrochen mit einer dosierten Granulatmenge beschickt. In jedem Läufer 29 sind weiter eine oder mehrere schräg oder exzentrisch angeordneten Leitplatten 45 angebracht. Im Boden 5 der Schmelzwanne 3 sind in Höhe des Schmelzabteils 15 Rohre 47 zum Einspeisen von Luft oder Sauerstoff angeordnet.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel arbeitet ein Schwingförderer jeweils mit einem Läufer zusammen; das Gemenge kann aus Gemengegranulat allein oder aus einer Mischung von Gernengegranulat mit Glasscherben bestehen: nach Bedarf können die Glasscherben mit Hilfe gesonderter Schwingförderer dosiert werden. wobei jeweils zwei Schwingförderer mit einem Läufer zusammenarbeiten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Aufschmelzen eines Glasgemenges in einem Glasbad das ein Schmelzbad und ein Läuterbad enthält, wobei das Gemenge kontinuierlich und dosiert in einer gleichmäßigen Schicht auf das Schmelzbad aufgegeben und zum Schmelzen gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemenge als Granulat über die Oberfläche des Schmelzbades gleichmäßig dünn durch Aufstreuen verteilt wird, wobei in an sich bekannter Weise ein Gas vom Boden der Schmelzwanne her in das Schmelzbad eingeführt wird.

2. Glasofen zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, der eine Schmelzwanne mit einem Schmelzabteil und einem Läufcrabteil aufweist, wobei die Schmelzwanne mit einer Arbeitswanne in Verbindung steht und mit Heizmitteln ausgerüstet ist, wobei auf dem Dach der Schmelzwanne in Höhe des Schmelzabteils eine Beschickungsvorrichtung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschickungsvorrichtung aus mindestens einem rohrförmigen Läufer (29) besteht, der in einer öffnung im Dach der Schmelzwanne vertikal montiert und mit mindestens einer Leitplatte (45) versehen ist, wobei im Boden der Schmelzwanne in Höhe des Schmelzabteils in an sich bekannter Weise Gaszuführungsrohre (47) angeordnet sind.

3. Glasofen nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch mindestens einen Schwingförderer (39), dessen Abfuhr an den Läufer (29) angeschlossen ist.