DE951758C

DE951758C - Verfahren und Vorrichtung zur diskontinuierlichen Herstellung von geschmolzenem Glas

Info

Publication number: DE951758C
Application number: DES19176D
Authority: DE
Original assignee: Compagnie de Saint Gobain SA
Current assignee: Compagnie de Saint Gobain SA
Priority date: 1943-02-27
Filing date: 1943-05-26
Publication date: 1956-10-31

Description

Verfahren und Vorrichtung zur diskontinuierlichen Herstellung von geschmolzenem Glas Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur diskontinuierlichen Herstellung von Glas, wobei ein Hafen mit dem Glasgemenge beschickt, das Glasgemenge geschmolzen und die Schmelze geläutert wird.
Um dies durchzuführen, hat man von der elektrischen Beheizung durch den jouleeffekt Gebrauch gemacht. Diese Beheizung ermöglicht es, im Inneren der Glasmasse sehr hohe Temperaturen zu erzeugen, die infolge örtlicher Beschränkung zur Entstehung von starken Konvektionsströrnen führen, die ein Rühren des Stoffes bewirken.
Bei dieser Arbeitsweise jedoch ergeben sich Schwierigkeiten als Folge der besonderen Bedingungen der diskontinuierlichen Behandlung, weil der Behälter zu Beginn des Arbeitsvorganges leer ist und die Stoffe, welche man in ihn einführt, eine niedrige Temperatur aufweisen. Während des Schmelzens und vor allem zu Beginn des Schmelzvorganges ist daher der Behälterinhalt wenig oder gar nicht elektrisch leitfähig. Außerdem steigt der Spiegel entsprechend den aufeinanderfolgendenBeschickungen an, wobei die mit dem Glas in Berührung stehende Fläche der Elektroden sich ebenfalls ändert.
Das Verfahren nach der Erfindung vermeidet diese Schwierigkeiten.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Schmelzen des Glases unter Erhitzung auf die hierfür erforderliche unterhalb von etwa i2oo° C liegende Temperatur ausschließlich durch Außenbeheizung des Behälters und die anschließende Läuterung des geschmolzenen Glases unter weiterer Erhitzung des Bades auf etwa 40o° C übersteigende Temperaturen mittels widerstandselektrischer Erhitzung durch nunmehr erst in das Bad eingeführte Elektroden erfolgt, ohne daß die Intensität der Außenbeheizung über die während der Schmelzperiode angewendete gesteigert wird.
Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens sind i. Der Beginn des Schmelzens vollzieht sich leicht. Bei der Verwendung von ,durch den Jouleeffekt beheizten Behältern der bekannten Art muß man bei Beginn des Schmelzens zunächst eine gewisse Menge warmen, flüssigen Gases in den Behälter einführen, oder leitfähige, pulverförmige Stoffe zusetzen. Nach der Erfindung wird demgegenüber das Schmelzen der Ausgangsstoffe ohne jeden Stromdurchgang lediglich durch Außenbeheizung der Behälter bewirkt.
2. Die verhältnismäßig niedrigen Temperaturen. bis etwa i2oo° C lassen sich leicht durch Gasbeheizung erzielen, während die weitere Temperatursteigerung im allgemeinen vom wirtschaftlichen Gesichtspunkt aus durch eine Gasbeheizung weniger günstig erfolgen kann als durch die Wirkung des Jouleeffektes in der Masse.
3: Während der Periode des Schmelzens, in welcher der Spiegel entsprechend den aufeinanderfolgenden Beschickungen ansteigt, ist es möglich, ohne elektrische Beheizung auszukommen. Es ist also nicht notwendig, sich mit der Frage des Schutzes der Oberfläche der Elektroden gegen die Ofenatmosphäre oder die noch nicht verglasten Stoffe zu beschäftigen. Dies ist besonders vorteilhaft, weil dieser Schutz besondere Vorkehrungen erfordert, weil während dieser Anfangsperiode des Schmelzvorganges das Glasniveau sich ändert und deshalb die Teile jeder Elektrode, welche sich in Berührung mit dem Glas befinden oder welche sich oberhalb der Schmelze befinden, sich ständig ändern würden.
q.. Es entfällt jede Korrosionsbeanspruchung der Elektroden durch die während des Schmelzens frei werdenden Gase, die besonders zu befürchten ist, wenn die Elektroden aus Graphit bestehen.
5. Durch die Möglichkeit, aus dem Inneren des Hafens, insbesondere seinem oberen Teil während der ganzen Dauer der Beschickungen die Elektroden und die Stromzuführung zu diesem zu entfernen, ergibt sich die Möglichkeit eines freien Zugangs zu dem Hafen und infolgedessen ein bequemes Arbeiten bei den aufeinanderfolgenden Beschickungen.
6. Die Entfernung .der Elektroden und der damit zusammenhängenden Vorrichtungen kann leicht erfolgen, sobald die Läuterung beendet ist. Dies ermöglicht es, den Hafen leicht zu handhaben. Er kann so bequem aus dem Ofen herausgenommen und gekippt werden, ohne daß Vorkehrungen zu treffen sind, um während aller dieser Arbeitsvorgänge zu verhindern, daß die Elektroden in Kontakt mit der Atmosphäre kommen..
Fig. i ist ein Vertikalschnitt durch einen Ofen zur Ausführung des Verfahrens und zeigt den Ofen während der Beschickungsperiode; Fig. 2 ist der gleiche Schnitt und veranschaulicht die Läuterungsperiode des Glases; Fig. 3 und q. zeigen eine andere Ausführungsform des Ofens und hierbei die gleichen Arbeitsphasen wie die Fig. i und 2.
In allen Figuren ist mit i das Ofeninnere bezeichnet, in welchem sich der Behälter 2 befindet. Das Ofeninnere i ist durch die in geeigneter Weise wärmeisolierte Wandung 3 umgrenzt, in deren Inneren durch eine Gasbeheizung, welche schematisch, durch die Brenner .4 angedeutet ist, im Falle von gewöhnlichem Glas eine Temperatur von etwa i2oo° C aufrechterhalten werden kann.
Die Elektroden sind mit 5 bezeichnet; sie besitzen die Form von vertikalen Stäben.
In den Fig. i und 3, welche die Periode der Beschickung oder des Schmelzens veranschaulichen, befinden sich die Elektroden außerhalb des Hafens. Im Falle der Fig. i werden sie in vertikaler Richtung von dem Hafenentfernt, im Falle der Fig. 3 seitlich herausgezogen.
In den Fi.g. 2 und 4., welche -sich auf die Läuterungsperiode beziehen, befinden sich die Elektroden in Kontakt mit dem Glase. Im Falle der Fig. 2 wird dieses Ergebnis durch vertikales Absenken der Elektroden erzielt.
Im Falle der Fig. q. werden sie wegen der gekrümmten Form der Stromzuführung in besonderer Weise eingeführt, und der durch feuerfeste Abdeckungen 6 geschützte Elektrodenträger ermöglicht es, die Elektroden oder ihre Verlängerung isoliert von der Ofenatmosphäre zu halten. Die Abdichtung dieser Schutzanordnung 6 wird dadurch erzielt, daß die Ummantelung der Elektroden in das geschmolzene Glas eintaucht.
Die Ausführungsform nach den Fig. 3 und q. erweist sich besonders vorteilhaft für Häfen der abgedeckten Form. Bei diesen werden die Elektroden durch die Öffnung eingeführt, die für die Beschickung oder für das Ausheben dient.
Im Falle der Fig. 3 und q. können die Elektroden als Rührelektroden ausgebildet sein.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur diskontinuierlichen Herstellung von geschmolzenem Glas in einem Schmelzbehälter, in welchen innerhalb eines verhältnismäßig kurzen Zeitraumes das zu schmelzende Gemenge eingetragen, geschmolzen, das geschmolzene Glas geläutert und aus dem Schmelzbehälter entnommen wird, unter Anwendung einer beim kontinuierlichen Glasschmelzen bekannten Außenbeheizung des Behälters und einer Bebeizung durch joulesche Wärme, dadurch gekennzeichnet, daß das Schmelzen des Glases unter Erhitzung auf die hierfür erforderliche unterhalb von etwa 120o° C liegende Temperatur ausschließlich durch Außenbeheizung des Behälters und die anschließende Läuterung des geschmolzenen Glases unter weiterer Erhitzung des Bades auf etwa 1400° C übersteigende Temperaturen mittels widerstandselektrischer Erhitzung durch nunmehr erst in das Bad eingeführte Elektroden erfolgt, ohne daß die Intensität der Außenbeheizung über die während der Schmelzperiode angewendete gesteigert werden muß.
2. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1 unter Verwendung eines oder mehrerer im Ofen befindlicher Glashäfen, dadurch gekennzeichnet, daß der Ofen oberhalb des Hafens liegende Öffnungen zum Einführen der Elektroden von außen ins Innere aufweist.
3. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einem seitwärts offenen Hafen, dessen Öffnung durch die Seitenwandung des Ofens geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden der gekrümmten Form des Hafens angepaßt sind.
4. Vorrichtung zur Ausführung .des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Rührelektroden. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 584389, 6o8 152; italienische Patentschrift Nr. 388 163.