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Diese
Erfindung betrifft einen Glasschmelzofen von dem Typ, bei welchem
Glasgemenge an einem Ende eingetragen wird und geschmolzenes Glas
von dem anderen Ende entnommen wird. Insbesondere betrifft diese
Erfindung einen Glasschmelzofen, der mindestens einen Gasbrenner
zum Schmelzen des Glasgemenges aufweist.
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Viele
Arten von Glasschmelzofen werden gemeinhin verwendet, um glasbildende
Materialien bei der Herstellung von Glaserzeugnissen, beispielsweise
Fiberglas, Behälterglas,
Flachglas und anderen Arten von Glas, zu schmelzen. Ein derartiger
Glasschmelzofen umfasst für
gewöhnlich
eine Beschickungseinrichtung, um ein Glasgemenge einzutragen, mindestens
einen Brenner, um das Glasgemenge zu geschmolzenem Glas aufzuschmelzen,
und mindestens einen Abgaskanalschacht, um Verbrennungsgase aus
dem Ofen abzuziehen. Bei einem Kreuzfeuerofen wird Wärme von
Brennern, die auf gegenüberliegenden
Seiten des Ofens angeordnet sind, in den Ofen eingeleitet. Die Wärme schmilzt
das Glas oder das Gemenge im Ofen. Das Glasgemenge wird im Allgemeinen
an der Rückseite
oder Beschickungsseite des Ofens in den Ofen eingetragen, um ein
optimales Aufschmelzen des Glasgemenges zu geschmolzenem Glas zu
ermöglichen.
Das geschmolzene Glas wird von der Vorderseite oder dem stromabwärtigen Ende
des Ofens durch einen Glasabzugskanal, der in Schmelzglasöfen zur
Herstellung von Fiberglas als Hals und in Schmelzglasöfen zur Herstellung
von Flachglas als Einschnürung
bezeichnet wird, entnommen.
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Die
Verbrennungsschwaden und -gase, die bei der Zersetzung der glasbildenden
Rohstoffe abgegeben werden, werden durch einen oder mehrere Abgaskanalschächte, die
auf gegenüberliegenden Seiten
nahe der Rückseite
oder Beschickungsseite des Ofens, d.h. auf der dem Hals oder der
Glasaustragsstelle aus dem Ofen entgegengesetzten Seite des Ofens,
angeordnet sind, weitergeleitet oder abgezogen. Der Grund für das Anordnen
der Abgaskanalschächte
an der Rückseite des
Ofens ist, um Energie zu sparen und dabei ein akzeptables Aufschmelzen
des Gemenges beizubehalten. Die PCT-Anmeldung Nr. WO-A1-96110097 beschreibt eine
Vorrichtung und ein Verfahren zum Behandeln fester Rückstände. Die
Vorrichtung umfasst Brenner in einem ersten Erhitzungsbereich, der
verwendet wird, um Schlacke zu erhitzen. Die gasförmigen Substanzen,
welche in diesem Prozess gebildet werden, werden durch einen Abgaskanal
abgezogen und rezykliert. Die Schmelze fließt dann in eine zweite und daraufhin
in eine dritte Kammer, um weiterer Verarbeitung unterzogen zu werden.
Durch das Abziehen der Gase von der Beschickungsseite des Ofens
eröffnet
sich die Gelegenheit, beträchtliche
Mengen der Energie aus allen Abgasen, die im Ofen erzeugt werden,
rückzugewinnen.
Allerdings führt
das Anordnen der Abgaskanalschächte
auf der Beschickungsseite des Ofens dazu, dass Gemenge in den Verbrennungsgasen
mitgerissen wird und dass es demnach zum Verschmutzen der Abgaskanalschächte oder anderer
Ausstattungen kommt und möglicherweise der
von dem Ofenabgaskanalsystem kommende Teilchengehalt erhöht wird.
Demnach wäre
es erstrebenswert, einen effizienteren Ofen zu konstruieren, der
nicht mit den Nachteilen bekannter Öfen behaftet ist.
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KURZDARSTELLUNG
DER ERFINDUNG
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Die
oben genannten Aufgaben sowie andere, nicht konkret angeführte Aufgaben
werden durch den Glasschmelzofen nach Anspruch 1 und das Verfahren
nach Anspruch 15 realisiert.
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Durch
die vorliegende Erfindung wird die Verweilzeit von Abgasen im Glasschmelzofen
erhöht, wodurch
ein kosteneffizienteres Erhitzen und Aufschmelzen des glasbildenden
Materials vorgesehen wird.
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Verschiedene
andere Aufgaben und Vorteile dieser Erfindung werden für einschlägig versierte Fachleute
aus der folgenden ausführlichen
Beschreibung der bevorzugten Aus führungsformen in Zusammenschau
mit den beiliegenden Zeichnungen klar zu erkennen sein.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Querschnittseitenansicht eines Glasschmelzofens gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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2 ist
eine Querschnittdraufsicht des Glasschmelzofens aus 1 gemäß Linie
2-2, wobei zugunsten der Übersichtlichkeit
ein Abschnitt der Decke dargestellt ist.
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3 ist
eine schematische Seitenansicht einer alternativen Ausführungsform
eines Glasschmelzofens gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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4 ist
eine schematische Draufsicht des Glasschmelzofens aus 3 gemäß Linie
4-4.
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5 ist
eine Querschnittendansicht im Aufriss einer alternativen Ausführungsform
eines Glasschmelzofens gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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6 ist
eine schematische Draufsicht einer anderen alternativen Ausführungsform
des Ofens, welche einen Abgaskanal aufweist, der durch die austragsseitige
Wand des Ofens hindurch verbunden ist.
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7 ist
ein Schaubild, welches das Temperaturprofil eines im Stand der Technik
bekannten Glasschmelzofens verglichen mit dem Temperaturprofil eines
Glasschmelzofens gemäß der vorliegenden
Erfindung darstellt.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Bezugnehmend
auf 1 und 2 wird darin ein Glasschmelzofen 10 dargestellt,
welcher verwendet werden kann, um Fiberglas, Behälterglas, Flachglas und andere
Arten von Glas herzustellen. Der Glasschmelzofen 10 eignet
sich dazu, geschmolzenes Glas zu einer Glasvorwärmkammer 12 oder anderen
Glasverarbeitungseinrichtungen zuzuführen. Bei einer Betrachtung
der Figuren wird zu erkennen sein, dass aus Gründen der Übersichtlichkeit bestimmte
Konstruktionsdetails nicht vorgesehen wurden, zumal derartige Details
zu dem Zeitpunkt, zu dem die Erfindung offenbart und erläutert wird,
herkömmlich
und durchaus im Stand der Technik bekannt waren.
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Der
Glasschmelzofen 10 umfasst vorzugsweise einen länglichen
Kanal 11, der durch eine beschickungsseitige Wand 14 und
eine austragsseitige Wand 16, zwei Seitenwände 18a und 18b,
einen Boden 20 und eine Decke 22 begrenzt ist.
Die Decke 22 ist vorzugsweise wirkend mit der ersten oder
beschickungsseitigen Wand 14 und der zweiten oder austragsseitigen
Wand 16 verbunden. Die beschickungsseitige Wand 14 ist
an einem stromaufwärtigen
Ende 6 des Glasschmelzofens 10 angeordnet, wo
das glasbildende Material in den Ofen eingeführt oder eingetragen wird.
Die austragsseitige Wand 16 ist an einem stromabwärtigen Ende 8 des
Glasschmelzofens 10 angeordnet, wo der Austrag des geschmolzenen
Glases aus dem Ofen stattfindet. Das stromaufwärtige Ende 6 des Glasschmelzofens 10 ist eine
Beschickungsseite. In dieser Beschreibung und in diesen Patentansprüchen bezeichnet
der Begriff „stromabwärtiges Ende" jenes Ende des Ofens,
aus welchem das geschmolzene Glas ausgetragen wird. Der Glasschmelzofen 10 ist
vorzugsweise aus geeigneten Feuerfestmaterialien wie Aluminiumoxid,
Siliciumdioxid, Aluminiumoxid-Siliciumdioxid, Zircon, Zirconiumdioxid-Aluminiumoxid-Siliciumdioxid und
dergleichen hergestellt. Die Decke 22 des Glasschmelzofens 10 weist
bei Betrachtung quer zu einer Längsachse „A" des Kanals eine
herkömmliche
gekrümmte Querschnittsform
oder Kronenform auf, wenngleich die Decke 22 jedwede geeignete
Bauform aufweisen kann. Die Decke 22 des Glasschmelzofens 10 ist oberhalb
einer Oberfläche 23 von
geschmolzenem Glas 25 angeordnet. Wie im Stand der Technik
bestens bekannt ist, kann der Glasschmelzofen 10 wahlweise
einen oder mehrere Bubbler 24 und/oder elektrische Boost-Elektroden
(nicht dargestellt) umfassen. Die Bubbler 24 und/oder elektrischen Boost-Elektroden
erhöhen
die Zirkulation von geschmolzenem Glas und die Glasschmelzgeschwindigkeiten.
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Der
Glasschmelzofen 10 umfasst vorzugsweise zwei Schmelzglaszonen,
eine im Allgemeinen stromaufwärtige
Schmelzzone 26 und eine im Allgemeinen stromabwärtige Läuterungszone 28.
Die Schmelzzone 26 wird als die stromaufwärtige Zone des
Glasschmelzofens 10 betrachtet, in welcher das glasbildende
Material 30 mittels einer Beschickungseinrichtung oder
-vorrichtung 32 in den Glasschmelzofen 10 eingetragen
wird. Die Beschickungsvorrichtung 32 kann von einem beliebigen
Typ sein, der sich zum Eintragen von glasbildendem Material 30 in
den Glasschmelzofen 10 eignet. Das glasbildende Material 30 kann
eine Mischung aus Rohstoffen, welche für gewöhnlich bei der Glasherstellung
verwendet werden, beispielsweise Glasgemenge, sein. Es wird zu erkennen
sein, dass die Zusammensetzung des glasbildenden Materials 30 von
der herzustellenden Art von Glaserzeugnis (nicht dargestellt) abhängig ist.
Normalerweise umfasst das Material siliciumdioxidhaltige Materialien,
welche fein gemahlenes Abfallglas, das gemeinhin als Glasbruch bezeichnet wird,
umfassen. Andere glasbildende Materialien, welche Feldspat, Kalkstein,
Dolomit, Sodaasche, Pottasche, Borax und Tonerde umfassen, können ebenfalls
verwendet werden. Um die Eigenschaften des Glaserzeugnisses zu ändern, kann
auch eine verhältnismäßig geringe
Menge Arsen, Antimon, Sulfate, Kohle und/oder Fluoride zugesetzt
werden. Es wird zu erkennen sein, dass das geschmolzene Glas 25 im
Allgemeinen von dem stromaufwärtigen
Ende 6 des Glasschmelzofens 10 zu dem stromabwärtigen Ende 8 des
Glasschmelzofens 10 strömt,
wie durch die Pfeile 27 angezeigt wird.
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Jede
beliebige Anzahl und Art von Beschickungsvorrichtungen 32 kann
verwendet werden, um das glasbildende Material 30 in den
Glasschmelzofen 10 einzutragen. Der dargestellte Glasschmelzofen 10 umfasst
drei Beschickungsvorrichtungen 32, die in der beschickungsseitigen
Wand 14 und den beiden Seitenwänden 18a bzw. 18b angeordnet
sind. Wie dargestellt ist, sind die dargestellten Beschickungsvorrichtungen 32 im
Allgemeinen an dem stromaufwärtigen
Ende 6 des Glasschmelzofens 10 angeordnet. Das
glasbildende Material 30 wird vorzugsweise auf die Oberfläche 23 von
geschmolzenem Glas 25 hin zugeführt.
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Das
glasbildende Material 30 bildet eine Chargenschicht aus
festen oder halbgeschmolzenen Partikeln an der Oberfläche des
geschmolzenen Glases 25 in der Schmelzzone 26 des
Glasschmelzofens 10. Die schwimmenden festen Chargenpartikel
des glasbildenden Materials 30 werden im Grunde durch mindestens
einen Brenner geschmolzen, wenngleich vorzugsweise eine Mehrzahl
von Brennern 34 verwendet wird, wie aus 1 und 4 hervorgeht. Die
Brenner 34 sind vorzugsweise Sauerstoff-Brennstoff-Brenner,
wenngleich jeder beliebige Typ von Brenner verwendet werden kann.
Die Brenner 34 sehen vorzugsweise eine Flamme 36 von
geregelter Form und Länge
vor. Bei einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung sind die Brenner auf der Beschickungsseite 6 durch
die Decke 22 hindurch angebracht, wie aus 1, 3 und 4 hervorgeht. Allerdings
versteht es sich, dass die Brenner in der Beschickungswand 14 oder
den Seitenwänden 18a und 18b des
Glasschmelzofens 10 oder durch diese hindurch angebracht
werden können.
Die Brenner 34 schmelzen das glasbildende Material 30 und
halten zugleich die Betriebstemperatur des umgebenden Feuerfestmaterials
innerhalb zulässiger
Betriebsgrenzen. Beträchtliche
Mengen an Verbrennungsgasen werden durch die Oxidation des Gases
von dem Brenner erzeugt.
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Nachdem
das glasbildende Material durch die Flammen 36 und durch
Wärme,
die von anderen Teilen des Ofens abgestrahlt wird, geschmolzen wird, strömt das geschmolzene
Glas von der Schmelzzone 26 in Richtung des Richtungspfeils 27 zu
der Läuterungszone 28.
Das geschmolzene Glas tritt durch den Ofenhals 29 oder
durch einen Kanal, der in der Flachglasbranche als Einschnürung bekannt
ist, aus dem Ofen 10 wie durch den Richtungspfeil 31 angezeigt
aus. Bei einer bevorzugten Ausführungsform
für spezifische
Glastypen umfasst die Läuterungszone 28 mindestens
einen stromabwärtigen
Brenner 38, der in der Decke 22 des Glasschmelzofens 10 angebracht
ist. Der stromabwärtige
Brenner 38 kann den Brennern 34 der Konstruktion
nach ähneln.
Wahlweise kann ein beliebiger oder mehrere der stromaufwärtigen Brenner 34 in
einem Winkel von etwa 20 Grad zu der Vertikalen angebracht sein,
um den konvektiven Wärmeübergang
und den Strahlungswärmeübergang
auf das glasbildende Materialgemenge zu maximieren. Gleichermaßen kann
der stromabwärtige
Brenner 38 in einem Winkel von bis etwa 20 Grad zu der
Vertikalen angebracht werden, um die Schaumbildung an der Glasoberfläche 23 beim
Betrieb mit bestimmten Glastypen wie zum Beispiel Fiberglas zu minimieren
und/oder zu regeln.
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Der
Glasschmelzofen 10 umfasst mindestens einen Abgaskanal 60,
der an dem stromabwärtigen
Ende 8 angeordnet ist, zum Abziehen der Verbrennungsgase
aus dem Ofen. Es versteht sich, dass alternativ dazu eine Mehrzahl
von Abgaskanälen
verwendet werden kann. Für
den Glasschmelzofen 10, der in 1 und 2 dargestellt
ist, trägt
die Decke 22 des Glasschmelzofens 10 die Abgaskanäle 60. Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung sind die Abgaskanäle
außerhalb
der Seitenwände 18a und 18b angeordnet
und auf eine andere Weise getragen, wie nachstehend erläutert wird.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung sind die Abgaskanäle 60 Abgaskanalschächte zum
Abziehen der Verbrennungsschwaden und -gase, die bei der Zersetzung
der glasbildenden Rohstoffe abgegeben werden. Es versteht sich,
dass die Abgaskanäle
jedweder geeignete Typ von Öffnung
oder Leitung zum Abziehen der Schwaden und Gase aus dem Ofen sein
können.
Sobald die Schwaden und Gase aus dem Ofen abgezogen wurden, können sie
wahlweise auf eine Weise behandelt werden, um umweltfreundliche
Emissionen zu produzieren. Falls ein Abgaskanalschacht verwendet
wird, kann dieser einen vierseitigen Querschnitt, beispielsweise
einen quadratischen Querschnitt, aufweisen, wenngleich die Abgaskanäle 60 jedwede
geeignete Querschnittsform aufweisen können. Bei einer bevorzugten
Ausführungsform
der Erfindung sind die Mittellinien 72 der Abgaskanäle in mindestens
etwa 70 Prozent der Entfernung von der beschickungsseitigen Wand 14 des
Glasschmelzofens zu der austragsseitigen Wand 16 des Glasschmelzofens
angeordnet, wie beispielsweise in 2 dargestellt
ist. Insbesondere sind die Mittellinien 72 der Abgaskanäle in mindestens
etwa 80 Prozent der Entfernung von der beschickungsseitigen Wand
zu der austragsseitigen wand angeordnet.
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Einer
der Vorteile des Bereitstellens des Abgaskanals 60 in Kommunikation
mit dem stromabwärtigen
Ende des Ofens ist, dass eine geringere Wahrscheinlichkeit besteht,
dass glasbildende Materialien mit den Schwaden und Verbrennungsgasen mitgerissen
werden. Dies kommt daher, dass der gesamte Massendurchsatz von Verbrennungsprodukten,
welche im erfindungsgemäßen Ofen
erzeugt werden, nicht über
die glasbildenden Materialien geführt wird, sondern stattdessen
nur die Verbrennungsprodukte von den Brennern, die stromaufwärts von
den glasformenden Materialien angeordnet sind, über die glasbildenden Materialien
geführt
werden. Bei einem herkömmlichen
Ofen ist die Geschwindigkeit der Gase oberhalb der ungeschmolzenen
glasbildenden Materialien am höchsten,
was das Mitreißen
dieser Materialien begünstigt.
Dahingegen ist beim erfindungsgemäßen Ofen die Geschwindigkeit der
Gase nicht unbedingt oberhalb der glasbildenden Materialien am höchsten.
Zudem haben jegliche glasbildende Materialien, welche mit den Schwaden und
Verbrennungsgasen mitgerissen werden, die Gelegenheit, sich abzusetzen,
während
sich die Gase von der Beschickungsseite 6 des Ofens zu
dem stromabwärtigen
Ende 8 bewegen. Ein anderer Vorteil des Anordnens des Abgaskanals 60 in
Kommunikation mit dem stromabwärtigen
Ende, insbesondere falls die Mehrzahl (mehr als 50 Prozent) der
Brenner 34 im stromaufwärtigen
Ende des Ofens angeordnet ist, besteht darin, dass eine Trennung
des Abgaskanals von der Wärmequelle
einen Wärmekurzschluss verhindert,
der stattfinden würde,
würden
die Brenner und der Abgaskanal an demselben Ende des Ofens angeordnet.
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Eine
alternative Ausführungsform
des Glasschmelzofens 110 ist in 3 und 4 dargestellt. Merkmale
des Glasschmelzofens 110, welche dieselben oder ähnliche
Bezugszeichen wie jene des Glasschmelzofens 10, der in 1 und 2 dargestellt ist,
aufweisen, weisen eine ähnliche
Funktion wie jene gleichen Merkmale des Ofens 10 auf, sofern nichts
anderes angeführt
ist. Der Glasschmelzofen 110 umfasst zwei Abgaskanäle 60a und 60b.
Die Abgaskanäle 60a und 60b stehen
in Kommunikation mit dem Glasschmelzofen 110 und wirken
dahingehend, dass sie die Verbrennungsgase abziehen, welche durch
die Brenner 34 und 38 erzeugt werden. Die Abgaskanäle 60a und 60b sind
seitlich außerhalb
der Seitenwände 18a bzw. 18b angeordnet.
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Die
Abgaskanäle 60a und 60b,
welche in 3 und 4 dargestellt
sind, umfassen im Allgemeinen horizontale Abschnitte 64a bzw. 64b und
im Allgemeinen vertikale Abschnitte 68a bzw. 68b.
Die im Allgemeinen vertikalen Abschnitte 68a und 68b sind
von den Seitenwänden 18a und 18b durch
die im Allgemeinen horizontalen Abschnitte 64a bzw. 64b beabstandet.
Es sollte festgehalten werden, dass die Abgaskanäle 60a und 60b Mittellinien 72a bzw. 72b umfassen.
Wie bei dem in 1 und 2 dargestellten
Ofen 10 der Fall ist, sind die Mittellinien 72a und 72b in
mindestens etwa 70 Prozent der Entfernung von der beschickungsseitigen
Wand 14 des Glasschmelzofens 110 zu der austragsseitigen
Wand 16 des Glasschmelzofens 110 und vorzugsweise
in mindestens etwa 80 Prozent der Entfernung von der beschickungsseitigen
Wand zu der austragsseitigen Wand angeordnet. Wenngleich die Abgaskanalschächte derart
dargestellt sind, dass sie seitlich von den Seitenwänden beabstandet
sind, könnten
die Abgaskanäle
einstückig
in den Seitenwänden
selbst ausgebildet sind. In diesem Fall wäre der innerste Abschnitt der
im Allgemeinen vertikalen Abschnitte 68a und 68b der
Abgaskanäle 60a und 60b in
den Seitenwänden 18a bzw. 18b inkludiert.
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Noch
eine andere alternative Ausführungsform
des Glasschmelzofens 210 ist in 5 dargestellt.
Merkmale des Glasschmelzofens 210, welche dieselben oder ähnliche
Bezugszeichen wie jene des Glasschmelzofens 10 und des
Glasschmelzofens 110 aufweisen, weisen eine ähnliche
Funktion wie jene Merkmale der Öfen 10 und 110 auf,
sofern nichts anderes angeführt
ist. Der in 5 dargestellte Glasschmelzofen 210 umfasst
die Abgaskanäle 60c und 60d,
welche einen vierseitigen Querschnitt aufweisen, wenngleich sie
eine beliebige geeignete Querschnittsform aufweisen können.
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Die
Abgaskanäle 60c und 60d können auf eine
beliebige geeignete Weise getragen werden. Die Abgaskanäle 60c und 60d können an
jedem beliebigen Ort neben der oder an der austragsseitigen Wand 16 und/oder
den Seitenwänden 18 angeordnet werden,
um die Verbrennungsgase aus dem Ofen abzuziehen. Wie in 5 dargestellt
ist, können
sie seitlich von den Seitenwänden 18 getrennt
sein. Die Abgaskanäle 60c und 60d umfassen
vorzugsweise im Allgemeinen horizontale Abschnitte 64c bzw. 64d und
im Allgemeinen vertikale Abschnitte 68c bzw. 68d.
Die im Allgemeinen horizontalen Abschnitte 64c und 64d sind
oberhalb der Oberfläche 23 des
geschmolzenen Glases 25 angeordnet. Die im Allgemeinen
vertikalen Abschnitte 68c und 68d sind von der austragsseitigen
Wand 16 und den Seitenwänden 18 durch
die im Allgemeinen horizontalen Abschnitte 64c bzw. 64d beabstandet.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform
wirken die im Allgemeinen vertikalen Abschnitte 68c und 68d dahingehend, dass
sie die Verbrennungsgase aufnehmen und das Abziehen in entweder
die im Allgemeinen nach oben verlaufende Richtung (durch Pfeile 76 gekennzeichnet)
oder die im Allgemeinen nach unten verlaufende Richtung (durch Pfeile 78 gekennzeichnet)
zu ermöglichen.
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Die
Glasschmelzöfen 10, 110 und 210 funktionieren
allesamt im Wesentlichen ähnlich,
um geschmolzenes Glas 25 herzustellen. Beim Betrieb wird glasbildendes
Material 30 in das stromaufwärtige Ende 6 des Glasschmelzofens
eingetragen. Dann wird das glasbildende Material mit den Brennern 34 erhitzt.
Der eine oder die mehreren Brenner 34 ist/sind vorzugsweise
an dem stromaufwärtigen Ende 6 des
Ofens angeordnet. Die Brenner 34 bilden Verbrennungsgase,
welche von dem stromabwärtigen
Ende 8 des Glasschmelzofens abgezogen werden.
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Die
Glasschmelzöfen 10, 110 und 210 können durch
Eintragen von glasbildendem Material 30 in eine Beschickungshälfte 80 des
Ofens betrieben werden, wie aus 2 hervorgeht.
In diesem Zusammenhang ist die Beschickungshälfte 80 des Glasschmelzofens
jene Hälfte
des Glasschmelzofens, welche der beschickungsseitigen Wand 14 am nächsten liegt.
Das glasbildende Material 30 wird mit dem einen oder den
mehreren Brennern 34, die in der Beschickungshälfte 80 des
Ofens angeordnet sind, erhitzt. Die Brenner 34 stellen
Energie bereit und bilden Verbrennungsgase. Der größere Teil
der Energie von allen Brennern, welche dem Ofen zugeordnet sind,
wird in die Beschickungshälfte 80 des Glasschmelzofens
zugeführt.
Vorzugsweise ist die Energie von den Brennern, welche in die Beschickungshälfte des
Ofens zugeführt
wird, mindestens das Zweifache der Energie von den Brennern, welche
der Austragshälfte
des Ofens zugeführt wird.
Die Ausgangskanäle
sind angeordnet, um die Verbrennungsgase von der Austragshälfte 84 des
Ofens abzuziehen. In diesem Zusammenhang ist die Austragshälfte 84 des
Glasschmelzofens jene Hälfte
des Glasschmelzofens, welche der austragsseitigen Wand 16 am nächsten liegt.
Es ist zu sehen, dass das Abziehen der Verbrennungsgase durch die
Abgaskanäle
einen Strom von Verbrennungsgasen innerhalb des Ofens in eine Richtung
von der beschickungsseitigen Wand des Ofens zu der austragsseitigen
Wand des Ofens erzeugt.
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Wie
in 6 dargestellt ist, kann bei einer anderen Ausführungsform
der Erfindung ein Glasschmelzofen 310 mit einem oder mehreren
Abgaskanälen 60e bereitgestellt
werden, welcher durch die Endwand 16 hindurch mit dem stromabwärtigen Ende 8 des
Ofens verbunden ist. Falls ein einzelner Abgaskanal 60e mittig
an der Endwand 16 angeordnet ist, ist es wahrscheinlich,
dass zwei Kanäle
oder Hälse 29e verwendet
würden,
um geschmolzenes Glas aus dem Ofen 310 auszutragen. Die
Abgaskanäle
sind für
gewöhnlich
derart strukturiert und angeordnet, dass sie einen verhältnismäßig geringeren Umgebungsdruck
als den Druck in dem Ofen aufweisen. Dies kann durch Verwenden eines
Abgaskanals in Form eines Schachts erreicht werden. Alternativ dazu
könnte
ein Ventilator verwendet werden, um den Druck innerhalb des Abgaskanals
zu senken. Ebenfalls wird eine Druckdifferenz zwischen dem stromaufwärtigen Ende 6 des
Ofens und einem stromabwärtigen
Ende 8 des Ofens hergestellt, wobei der Druck im stromabwärtigen Ende
des Ofens niedriger als der Druck des stromaufwärtigen Endes des Ofens ist.
Es ist zu sehen, dass durch Abziehen der Verbrennungsschwaden und
-gase über
den Abgaskanal 60, welcher mit dem stromabwärtigen Ende 8 des
Ofens in Kommunikation steht, der Druck in dem Abgaskanal niedriger
als der Druck in dem stromabwärtigen
Ende des Ofens sein wird.
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Nunmehr
auf 7 Bezug nehmend wird darin ein Vergleich der Temperatur
(Y-Achse) und der entsprechenden Entfernung in Prozent von der beschickungsseitigen
Wand (X-Achse) des Glasschmelzofens zu der austragsseitigen Wand
dargestellt. Demnach ist die Temperatur an der 75-Prozent-Entfernung
die Temperatur, die an etwa drei Viertel der Entfernung von der
beschickungsseitigen Wand zu der austragsseitigen Wand herrscht.
Analog dazu ist die Temperatur an der 0-Prozentq-Entfernung die Temperatur, die etwa
an der beschickungsseitigen Wand herrscht. Analog dazu ist die Temperatur
an der 100-Prozent-Entfernung die Temperatur, welche etwa an der
austragsseitigen Wand herrscht.
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Ein
typisches Wärmeprofil
eines im Stand der Technik bekannten Glasschmelzofens ist mit 200 gekennzeichnet.
Es wird zu erkennen sein, dass die Temperatur in der Entfernung
von etwa 75 Prozent verglichen mit der Temperatur an der Entfernung
von null Prozent und der Entfernung von 100 Prozent eine relative
Spitze darstellt. Demnach ist die Temperatur in einem herkömmlichen
Glasschmelzofen an der Null-Prozent-Entfernung kleiner als die Temperatur
an der 75-Prozent-Entfernung. Andere Öfen weisen eventuell die Spitzentemperatur
in anderen Entfernungen von der beschickungsseitigen Wand auf, beispielsweise
in der Entfernung von 50 Prozent oder in der Entfernung von 100
Prozent. Ein Wärmeprofil für den Glasschmelzofen
gemäß der Erfindung
ist mit 220 gekennzeichnet. Es ist zu sehen, dass die Temperatur
während
der gesamten ersten 75 Prozent des Ofens von der beschickungsseitigen
Wand ausgehend deutlich über
jener eines herkömmlichen
Ofens liegt und dass verglichen mit dem Wärmemuster 200 des
herkömmlichen
Ofens kein relativ kalter Abschnitt an dem stromaufwärtigen Ende
des Ofens vorliegt. Die relativ niedrige Temperatur, welche in der
Entfernung von null Prozent beim im Stand der Technik bekannten
Wärmeprofil
(Verlauf 200) zu beobachten ist, ist beim Wärmeprofil
(Verlauf 220) für den
erfindungsgemäßen Glasschmelzofen
nicht zu beobachten. Die ver gleichsweise höhere Temperatur in der Entfernung
von null Prozent deutet darauf hin, dass beim erfindungsgemäßen Glasschmelzofen eine
effizientere Energieverwertung und ein effizienteres Schmelzen des
Glasgemenges zu erwarten sind. Wenn der Ofen mit einem geringfügig höheren Energieeinsatz
betrieben wird, als dies beim Ofen, der durch den Verlauf 220 dargestellt
ist, der Fall war, wird das Temperaturprofil an der Beschickungsseite des
Ofens höher
liegen, wie anhand des Verlaufs 222 dargestellt ist. Analog
dazu wird, wenn der Ofen mit einem geringfügig niedrigeren Energieeinsatz
betrieben wird, als dies beim Ofen, der durch den Verlauf 220 dargestellt
ist, der Fall war, das Temperaturprofil an der Beschickungsseite
des Ofens geringfügig
tiefer liegen, wie anhand des Verlaufs 224 dargestellt ist.
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Wenngleich
die Erfindung mit Bezugnahme auf bestimmte konkrete Ausführungsformen
im Detail beschrieben wurde, werden einschlägig versierte Fachleute erkennen
können,
dass auch andere Ausführungsformen
in den Umfang der beiliegenden Ansprüche fallen.