DK169471B1 - Fremgangsmåde og glassmelteovn til fremstilling afglas - Google Patents

Description

i DK 169471 B1

Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde til fremstilling af glas, ved hvilken råmateriale, som en glasmenge, ledes til en kontinuerlig glassmeltetankovn, hvilken fremgangsmåde omfatter smeltning af glasmengen i en smeltetank og overføring af smelten til en raffine-5 ringstank via en under overfladen værende indsnævring, opvarmning af smelten i raffineringstanken for afgasning af den, levering af smeltet, raffineret glas til en konditioneringstank og der bringe det til en ønsket arbejdstemperatur. Opfindelsen angår også en kontinuerlig glassmeltetankovn med et smelterum, der omfatter en tank, og en over-10 bygning, der er udstyret med opvarmningsorganer, for modtagelse og smeltning af glasmengeråmateriale, et separat raffineringsrum, der også omfatter en tank og en overbygning, der er udstyret med opvarmningsorganer, organer, der udgør en indsnævring, som tillader forbindelse mellem de nedre dele af smelte- og raffineringstankene og, og en 15 konditioneringstank for modtagelse af smelte fra raffineringstanken

Ved fremstillingen af glas i en industriel skala opstår forskellige problemer. Blandt disse problemer er det økonomiske, som angår opvarmningsomkostninger og det ved opnåelse af et ordentligt raffineret, 20 boblefrit glas.

Det er selvfølgelig velkendt, at besparelser er mulige, og at en smelteovn af enhver given størrelse vil være mest økonomisk, når den køres ved dens konstruerede produktionsgrad. I resten af beskrivelsen anta-25 ges det, at enhver ovn, der refereres til, køres ved en given, mest økonomisk produktionsgrad.

Det er velkendt, at reaktionerne, der foregår mellem bestanddelene i den rå glasmenge under smeltning, giver anledning til en betydelig 30 mængde overfladeskum på smelten og gasbobler inden i smelten. For at raffinere glasset, d.v.s. at sikre at der tilnærmelsesvis ingen bobler er tilbage i smelten, der trækkes ud for formgivning, er det også kendt, at de temperaturer, der påkræves, er temmelig højere end de, der faktisk er nødvendige for smeltning af glasset.

35

Klassiske glassmelteovne har en enkelt tank, i hvilken smeltning og raffinering foregår. Materialet i tanken opvarmes fra oven med brændere, og tanken indeholder en smeltemasse, der ved tankens påfyld- 2 DK 169471 B1 ningsende er dækket af usmeltet eller kun delvist smeltet glasmenge-materiale og af skum. Et sted tæt ved midten af tanken vil der være et punkt, "hot spot", hvor smelten har dens højeste temperatur og således mindste massefylde. Følgelig vil der være en "springzone" med opad-5 gående strømninger inden i smelten. Ved tankens vægge vil smelten være koldest, og der vil være nedadgående strømninger der. Som et resultat vil der være en overfladetiIbagestrømning, der strømmer fra spring zonen til tankens påfyldningsende, hvilken forsøger at holde usmeltet glasmenge og skum i opstrømsdelen eller smeltezonen af tanken, således 10 at sådan glasmenge og skum ikke kan blive trukket ud ved nedstrøms-enden i raffineringszonen. Sådanne strømninger vil også forsøge at føre varmeenergi væk mod tankens vægge, hvor den bliver spredt og det er ikke muligt at udøve nogen grad af uafhængig styring af temperaturerne i smelten i tankens smelte- og raffineringszoner.

15 I et forsøg på at opnå bedre varmeøkonomi er der blevet opstillet forslag om at opdele ovnen i adskilte smelte- og raffineringstanke. Ved at arbejde på denne måde er det muligt at udøve en betydelig grad af uafhængighed ved styring af temperaturerne i smelte- og raffinerings-20 tankene. Som et resultat kan smeltetanken køres ved temmelig lavere temperaturer end påkrævet i klassiske ovne med deraf følgende besparelser ved varmeomkostni ngerne.

Et eksempel på sådan en smelteovn med flere tanke er beskrevet i FR 25 patentskrift nr. 2.550.523 (Saint-Gobain Vitrage SA). I følge forslagene i dette patentskrift fødes glas fra bunden af smeltetanken gennem en indsnævring ind i bunden af en adskilt raffineringstank, der er udformet som en skorsten, op gennem hvilken smelten strømmer i en ensartet opstigende strømning, mens den opvarmes. Smelten dirigeres 3Q derefter direkte til en kondi tioneringstank hvor den bringes til en ønsket arbejdstemperatur. Faktisk er den principielle varmekilde både for smeltning og raffinering af glasset elektrisk strøm, selv om valgfrie brændere over raffineringsskorstenen er vist.

35 Omkostningsbesparelserne, der kan realiseres ved anvendelse af den tidligere foreslåede smelteovn med flere tanke, er dog kun opnåelige på bekostning af en formindskelse af homogeniteten i glasset, der forlader ovnen. Der er også en lejlighedsvis tendens til, at glasset ikke bliver fuldstændigt afgasset. Frembringelsen af raffineringstanken, 3 DK 169471 B1 som en relativ dyb skorsten og anvendelsen af under overfladen værende elektriske varmere til at opretholde en stærk opstigende strøm af glas i denne skorsten, som foreslået i den ovennævnte FR patentskrift nr. 2.550.523, ville ikke afhjælpe disse ulemper.

5

Formålet med den foreliggende opfindelse er at tilvejebringe en fremgangsmåde til fremstilling af glas, der giver mulighed for mere økonomisk produktion af glas med en bestemt sammensætning og kvalitet.

10 Ifølge den foreliggende opfindelse tilvejebringes en fremgangsmåde til fremstilling af glas ved hvilken råmateriale, som en glasmenge, ledes til en kontinuerlig glassmeltetankovn, hvilken fremgangsmåde omfatter smeltning af glasmengen i en smeltetank og overføring af smelten til en raffineringstank via en under overfladen værende indsnævring, op-15 varmning af smelten i raffineringstanken for afgasning af den, levering af smeltet, raffineret glas til en kondi ti oneringstank og der bringe det til en ønsket arbejdstemperatur, hvilken fremgangsmåde er kendetegnet ved, at raffineringstanken er opdelt i opstrøms- og ned-strømsraffineringsceller med en tværgående tærskel, og at smelten i 2o opstrømsraffineringscellen opvarmes for at skabe en springzone, der befinder sig ved nedstrømsenden af denne celle, og en cirkulation af smelten i denne celle, der føder springzonen.

Anvendelsen af den forliggende opfindelse giver mulighed for mere øko-25 nomisk produktion af glas med en bestemt sammensætning og kvalitet.

I kraft af springzonens tilstedeværelse i opstrømsraffineringscellen vil der være en rimelig godt defineret cirkulation af smelten inde i den celle. Dette fremmer raffineringen af smelten, og det fremmer også 3Q en god blanding af smelten i den region. Yderligere er det sandsynligt, at overfladetiIbagestrømninger vil blive skabt, så de strømmer i opstrømsretningen, over en del af smeltens areal i opstrømsraffine-ringscellen. Alle sådanne strømninger vil virke til at forhindre skum, der flyder på smelten der, i at strømme i nedstrømsretningen over den tværgående tærskel og mod konditioneringstanken. Smelte, der strømmer i nedstrømsretningen over den tværgående tærskel, vil ligge temmelig tæt på springzonen og således tæt på den varmeste del af tanken, og på grund af smeltens relative lave dybde over tærsklen kan alle tilbageblevne bobler i smeltemassen rimelig let slippe bort. For en bestemt 4 DK 169471 B1 sammensætning og kvalitet af glas, der fremstilles, kan fremgangsmåden således udføres med raffineringstanken kørende ved en lavere temperatur, end det ellers ville være påkrævet og således mere økonomisk.

5 På grund af strømningsmønsteret i smelten i opstrømsdelen af raffineringstanken kan der endvidere tolereres en større bobletæthed i smelten, der ledes ind i raffineringstanken. Smeltetanken kan følgeligt også køres koldere for en bestemt sammensætning og kvalitet af glas og således give yderligere besparelser.

10

En yderligere fordel ved fremstilling af glas ved en fremgangsmåde ifølge opfindelsen er, at den giver mulighed for at skifte fra produktionen af glas med en sammensætning over til glas med en anden. Da ovnen er opdelt i separate smelte- og raffineringstanke, og da raf-15 fineringstankens bund er tilvejebragt med en tærskel, fremkaldes forskellige strømcirkulationsmønstre i smelten med det resultat, at når glasmengesammensætningen ændres, f.eks. fra glasmenge til fremstilling af klart glas til en forfremstilling af farvet glas, da vil ændringen af sammensætningen i smelten være tilbøjelig til at forgå meget hurti-20 gere end den ellers ville, og mængden af spildglas med en mellemliggende sammensætning reduceres. Det skal her bemærkes, at sådan spildglas med en mellemliggende sammensætning ofte er svær at gøre anvendelse af, selv som glasaffald for gensmeltning. Hvis sådan spildglas skal anvendes som affaldsglas, skal den nødvendige omhu gøres for at 25 tilpasse de andre ingredienser i den rå glasmenge, der konstant er afhængig af den varierende sammensætning af glasaffaldet.

Formen af volumenet, der optages af smelten i opstrømsraffinerings-cellen har en betydelig indflydelse på strømningerne i denne celle.

30 I de foretrukne udførelsesformer reguleres niveauet af overfladen af smelten således at længden af opstrømsraffineringscellen er større end gennemsnitsdybden af smelten i denne celle. Valget af dette træk bidrager til dannelsen af et kontinuert mønster af cirkulerende strøm-35 ni nger i opstrømsdelen af denne celle, og det fremmer endvidere raffinering og homogenisering af smelten i denne region.

Gennemsnitslængden af opstrømsraffineringscellen er fordelagtigt mindst lig med halvdelen af dens gennemsnitsbredde, og fortrinsvis er 5 DK 169471 B1 den tværgående tærskel forskudt fra raffineringstankens opstrømsendevæg med en afstand, der mindst er lig med gennemsnitsbredden af opstrømsraffineringscellen. Når et eller begge af disse træk vælges, bliver vinklen, hvorunder opstrømsendevæggen i raffineringstanken ses 5 fra springzonen, mindre des større afstanden mellem dem er. Som et resultat danner alle overfladetilbagestrømninger, der strømmer fra springzonen mod opstrømsendevæggen af raffineringstanken, en mere spids vinkel med ovnens langsgående retning, og de kan således have en forbedret tilbageholdende virkning på skum på smelten i raffinerings-Ig tanken og tilbøjelighed til at indespærre det mod væggen opstrøms for endevæggen af raffineringstanken, således at det ikke kan strømme til kondi tioneringstanken.

Det foretrækkes, at niveauet af smeltens overflade reguleres således, 25 at gennemsnitsdybden af smelten oven over den tværgående tærskel højst er 2/5 af gennemsnitdybden af smelten i nedstrømsraffineringscellen. Ved drift vil der sandsynligvis være en tilbagestrømning af smeltet glas, der strømmer tilbage fra nedstrømsraffineringscellen over den tværgående tærskel og ind i opstrømsraffineringscellen. Denne tilbage-20 strømning, som endda kan strømme fra konditioneringstanken, vil bestå af glas, der er koldere end det, der danner en fremadrettet strømning, som strømmer nedstrøms fra opstrømsraffineringscellen. Som et resultat vil den fremadrettede strømning, der kan strømme over den tværgående tærskel, være tilbøjelig til at blive begrænset til et overfladelag, 25 der ved anvendelse af dette foretrukne træk vil være betydeligt mindre end 2/5 af smeltens dybde i nedstrømsraffineringscellen. Da smelten, der føder denne fremadrettede strømning, skal komme fra den ret nærliggende springzone ved den varmeste del af raffineringstanken, vil denne fremadrettede strømning selv være stærkt opvarmet og stærk op-3q varmning af et temmelig tyndt overfladelag er højst fordelagtigt for raffinering af smelten.

Formen kan opvarmes elektrisk ved anvendelse af elektroder, der nedsænkes i smelten og/eller med brændere, hvor valget er et bekvemme-ligheds og økonomisk spørgsmål. I de foretrukne udførelsesformer for 00 opfindelsen opvarmes raffineringstanken i mindste delvist med varmere, der opvarmer smelten stærkest ved et sted mod nedstrømsenden af op-strømsraffineringscellen. Dette er en meget simpel måde at danne en springzone i smelten tæt på den tværgående tærskel uden urimelig op- 6 DK 169471 B1 varmning af vægkonstruktionen, der adskiller smelte- og raffineringrummene med deraf følgende fordele for denne vægkonstruktion til at modstå erosion, forårsaget af smelten. Valget af dette træk fremkalder også opvarmning af smelten, der strømmer over den tværgående tærskel.

5

Det foretrækkes også, at der er en opvarmer, som er anbragt til at opvarme smelten oven over den tværgående tærskel. Dette fremkalder i det væsentligste fuldstændig raffinering af smelten.

10 Dybden af smelten i mindst en del af smeltetanken er fordelagtigt mindre end dybden af smelten i mindst en del af raffineringstanken. Ved at gøre anvendelse af dette træk kan dybden i smeltetanken gøres mindre således, at den vil indeholde mindre smelte, og som et resultat kan opvarmningsbesparelser opnås. Det værdsættes, at det meste hvis 15 ikke alt smelten i smeltetanken dækkes af usmeltet glasmengemateriale eller af skum. Dette er tilbøjeligt til at afskærme smeltetankens bund mod opvarmningsvirkningen fra enhver brænder i smelterummet. Raffineringstanken skal på den anden side ikke indeholde noget usmeltet materiale, og alt skum der skal i det væsentligste begrænses til dens 20 opstrømsende. En bestemt dybde af smelten i raffineringstanken er derfor ønskeligt ikke kun for at give plads til en god cirkulation af smelten, men også for at give en vis grad af afskærmning af raffine-ringstankbunden af smelten mod virkningen fra brænderne over denne tank, for således at reducere raffineringstankbundens tendens til at 25 blive nedbrudt af smelten.

Smelten flyder fortrinsvis fra smeltetanken ind i raffineringstanken via en opadgående passage. Dette er effektivt til at forhindre, at tilbagestrømninger flyder opstrøms fra raffineringstanken tilbage ind 30 i smeltetanken og derfor gunstigt for varmeøkonomien, og også for fremmeisen et hurtigere skift mellem fremstillingen af glas af forskellige sammensætninger.

I nogle sådanne udførelsesformer bringes smelten fordelagtigt til at flyde fra smeltetanken ind i raffineringstanken via en indsnævring, der er anbragt under niveauet af opstrømsraffineringscellens bund. Sænkning af indsnævringens niveau på denne måde er tilbøjelig til at give en øget køling ved indsnævringen: bunden og endevæggene af indsnævringen kan rage ud fra grundfladen af tankovnen, således at der 7 DK 169471 B1 vil være øget varmeudstråling fra de ildfaste dele, der udgør indsnævringen. Som et resultat vil smelten, der trænger ind i raffineringstanken, være tilbøjelig til at være koldere og den vil derfor trænge ind i raffineringstanken, som en fremadstrømmende bundstrømning, der 5 er mere viskos end smelten, der allerede er i raffineringstanken. Det er klart at strømningsgraderne og kræfterne, der driver de fremadrettede og tilbagegående strømninger i raffineringstanken opstrøms for den tværgående tærskel, skal være i balance. På grund af viskositetsforskellene mellem strømningerne i smelten der, vil den koldere bund-10 strømning følgeligt optage mere plads og indsnævre tilbagestrømningen til et relativt tyndt overfladelag. Den tilbagegående overfladestrømning vil derfor bringes til at flyde hurtigere. Dette er fordelagtigt for stabiliseringen af strømningscirkulationen, og det fremmer tilbageholdelsen af ethvert skum mod vægkonstruktionen, der adskiller 15 smelte- og raffineringsrummene og effektiv raffinering af smelten.

Smelten kan alternativt eller endvidere med fordel bringes til at flyde over en anden tærskel, der er tilvejebragt mod opstrømsenden i opstrømsraffineringscellen. Sådan en anden tærskel kan virke som en 20 barriere, der begrænser volumenet af rummet, som indtages af overfla-detilbagestrømningen og har dermed også den virkning, at den øger strømningens hastighed. Igen fremmes stømningsstabiliseringskumtil-bageholdelse og effektiv raffinering. Forsigtighed skal dog udvises, når der gøres anvendelse af dette træk, da det har den konsekvens, at 25 en fremadrettet strømning, der flyder langs bunden af raffineringstanken, vil forefindes ved en øget temperatur. En sådan temperaturforøgelse skal ikke være således, at der forårsages uacceptabel erosion af bunden i opstrømsraffineringscellen.

30 Smelten i opstrømsraffineringscellen opvarmes fordelagtigt med mindst en nedsænket elektrode. Anvendelsen af sådan en elektrode vil have en virkning på massefylden af smelten i dens umiddelbare nærhed og den giver desuden mulighed for megen fin styring af strømningsmønstret i smelten. Særligt ved at anbringe sådan en elektrode ved eller en smule 35 opstrøms for springzonen kan placeringen af springzonen bedre afgræn-ses eller stabiliseres, så der fremkaldes en god cirkulation af smelten for raffinering og blanding af den.

I nogle foretrukne udførelsesformer for opfindelsen sprøjtes gas ind i 8 DK 169471 B1 smelten ved springzonen i opstrømsraffineringscellen. Det kan virke noget modstridende, at indføre gas i smelten i raffineringstanken, men det påmindes, at formålet med raffinering er at fjerne de ret små gasbobler i smelten, som følge af smeltereaktioner. Meget større gasbob-5 ler kan indføres ved indsprøjtning. Det skal forstås, at kræfterne, der får boblerne i smelten til at stige afhænger af kubiktallet for bobleradiusen, mens kræfterne, der forhindrer sådan en stigning, afhænger af kvadratet af boblernes radius. Sådanne indsprøjtede bobler vil have den virkning, at de stabiliserer positionen af springzonen, 10 hvor de indskrænker de stigende strømninger til at flyde i en mere næsten lodret retning og hurtigere og dette fremmer et stabilt mønster af cirkulerende strømme i smelten og således raffinering af smelten. Sådan gasindsprøjtning er også gunstigt for reducering af tiden, der kræves for ændring af sammensætningen af glasset, der fremstilles.

15

Ved udførelsesformer for opfindelsen, ved hvilke smelten opvarmes af en eller flere nedsænkede elektroder, og ved hvilken gas indsprøjtes som omtalt ovenfor, foretrækkes det særligt, at smelten i opstrømsraffineringscellen opvarmes af mindst en nedsænket elektrode ved et 20 sted tættere på opstrømsenden af denne celle, end det sted, hvor gassen indsprøjtes i smelten. Valget af dette foretrukne træk har vist sig at fremme et særligt fordelagtigt og stabilt strømningsmønster i smelten i opstrømsraffineringscellen.

25 Smelten bringes fordelagtigt til at flyde fra raffineringstanken til konditioneringstanken via en hals. Dette tilvejebringer en indsnævring på strømmen mellem raffineringstanken og konditioneringstanken særligt til reducering af tilbagestrømninger fra konditioneringstanken til raffineringstanken, hvilket er gunstigt for strømningsmønstret i 30 ovnen. En sådan indsnævring er også fordelagtig, hvis det skulle ønskes at gå fra produktionen af glas med en sammensætning til glas med en anden sammensætning: sådan et skift kan udføres hurtigere med en deraf følgende mindskelse af spildglas med en mellemliggende sammensætning.

35

Smelten bringes fortrinsvis til at flyde fra raffineringtanken til konditioneringstanken under en svømmer, der er tilvejebragt ved ned-strømsenden af raffineringstanken. Tilstedeværelsen af sådan en svømmer får smelten, der trænger ind i kondi ti oneringszonen til at gøre 9 DK 169471 B1 dette fra strømningslag, der ligger under overfladen i raffineringstanken og den tilvejebringer en effektiv sidste sikkerhedsbarriere mod indtrængning af overfladeskum i denne kondi tioneringszone.

5 I de mest foretrukne udførelsesformer for opfindelsen holdes den maksimale temperatur af glasset i raffineringstanken højere end den maksimale temperatur af glasset i smeltetanken. Dette giver brændselsbesparelser, for så vidt smeltetanken ikke opvarmes til de høje temperaturer, der kræves for raffinering af glasset.

10

Den maksimale temperatur af glasset i raffineringstanken fastholdes fordelagtigt ved en værdi, der er mindst 70°C større end den maksimale temperatur af glasset i smeltetanken. Dette fremmer hurtig raffinering af glasset. Faktisk øges raffineringshastigheden ved at øge tempera-15 turen i raffineringstanken, så for den hurtigste raffinering kunne tanken køres ved en temperatur så høj som den det ildfaste materiale, af hvilket tanken er dannet, kan modstå. For at begrænse varmetabet fra raffineringstanken er sådan en temperaturforskel dog fortrinsvis ikke større end 300°C. Det har vist sig, at opretholdelsen af sådan en 20 temperaturforskel giver den største fordel i brændselsøkonomien ved anvendelse af en hvilken som helst ovn, og for en hvilken som helst kvalitet og sammensætning af glas.

Opfindelsen er anvendelig til fremstillingen af mange forskellige 25 glastyper. Det skal forstås, at de optimale temperaturer, der skal holdes i smelte- og raffineringstankene, afhænger af typen af glas der fremstilles. F.eks vil borsi li katgi as generelt kræve højere temperaturer end natronkalkglas, for at opnå en bestemt kvalitet. Generelle udtalelser for alle typer glas kan dog gøres ved at referere til tem- 20 peraturen, ved hvilken logaritmen (grundtal 10) til viskositeten af glasset målt i poises (10P = 1 pascal sekund) har en bestemt værdi, lad os sige N: dette betegnes ved udtrykket "N-temperaturen". I denne beskrivelse vil henvisninger til N-temperaturen blive fulgt op med henvisninger i parantes til aktuelle temperaturværdier, der er de ti 1 -25 svarende temperaturer for natron-kalkglas.'

Det foretrækkes at den maksimale temperatur i raffineringstanken holdes mellem 2,08-temperaturen ( 1450°C) og en 1,85-temperaturen (1525°C). Det foretrækkes alternativt eller yderligere, at maksimum 10 DK 169471 B1 temperaturen i smeltetanken holdes mellem 2,42-temperaturen (1350°C) og 2,16-temperaturen (1425eC). Inden for disse områder reguleres den maksimale temperatur, der kræves i raffineringstanken, stort set efter den ønskede kvalitet af glasset, der fremstilles og den maksimale tem-5 peratur, der påkræves i smeltetanken, reguleres både efter glaskvaliteten og efter tilstedeværelsen eller fraværelsen af smelteacceleratorer, såsom natriumsulfat, hvilket kan være indeholdt i glasmengen. Når der således f.eks.· smeltes glas til fremstillingen af spejlglas ( glas fremstillet efter flydernetoden), vil det være ønskeligt at arbej-10 de mod de øverste ender af de specificerede temperaturområder, men for fremstilling af f.eks. glasflasker vil det være tilstrækkeligt at arbejde ved de nedre ender af disse temperaturområder, specielt hvis smelteaccelratorer er indeholdt i glasmengematerialet.

15 Ved sammenligning kan det bemærkes, at den maksimale temperatur i en almindelig ovn, i hvilken glas til fremstilling af spejlglas smeltes og raffineres i en enkelt tank, for en særlig glasmengesammensætning ligger mellem 1,85-temperaturen ( 1525eC) og 1,75-temperaturen (1550eC). Den forliggende opfindelse kan anvendes til fremstillingen 20 af spejlglas af den samme kvalitet ud fra den samme glasmengesammensætning, idet der arbejdes indenfor temperaturområderne, som der er henvist til ovenfor. Maksimum temperaturen i raffineringszonen kan følgeligt være lavere, og maksimumtemperaturen i smeltezonen kan også være lavere end, når der anvendes en almindelig fremgangsmåde og dette 25 reducerede krav om høje temperaturer medfører yderligere besparelser i anvendelsen af brændsel.

Ved foretrukne udførelsesformer for opfindelsen er næsten hele overfladen af smelten i smeltetanken dækket af usmeltet og delvist smeltet 30 glasmengemateriale. Dette sikrer varmekoncentrationen på glasmengematerialet, der skal smeltes og forhindrer i det væsentligste tilstedeværelsen af rene overfladeområder af smelten i smeltetanken. Hvis sådanne områder var til stede, ville der være en direkte bane for stråling fra tankoverbygningen til det ildfaste materiale, der udgør 33 bunden af tanken og dette kunne forårsage overopvarmning af dette materiale. Sådan overopvarmning ville føre til øget varmetab gennem smeltetankbunden og ville også forkorte den anvendelige levetid af det ildfaste bundmateriale.

11 DK 169471 B1

Planarealet af raffineringstanken er fordelagtigt mindst lige så stort som det af smeltetanken. Valget af dette træk har vist sig at være særligt gunstigt for den økonomiske fremstilling af godt raffineret glas.

5

Ved nogle foretrukne udførelsesformer for opfindelsen ledes smelte fra konditoneringstanken til et svømmerhus. Anvendelsen af et svømmerhus er særligt fordelagtigt for fremstillingen af vinduesglas af høj kvalitet. Smelte kan alternativt eller yderligere ledes fra konditione-10 ringstanken til en trækkemaskine. Dette er særligt hensigtsmæssigt for fremstillingen af vinduesglas, der er for tynde til at blive fremstillet almindeligt ved flydemetoden.

Ifølge opfindelsen tilvejebringes også en kontinuerlig glassmeltetank-15 ovn af den indledningsvis nævnte type, som er særpræget ved, at raffineringstanken er delt op i opstrøms- og nedstrømsraffineringsceller og ved en tværgående tærskel, og at opvarmningsorganerne i raffineringsrummet er indrettet til at opvarme smelten i opstrømsraffine-ringscellen til dannelse af en springzone, der er anbragt mod ned-2ø strømsenden af denne celle, og en cirkulation af smelten i denne celle, der føder springzonen.

Sådan en ovn muliggør den økonomiske fremstilling af glas af en bestemt sammensætning og kvalitet f.eks. ved en fremgangsmåde, som 25 angivet ovenfor. Ovnkonstruktionen tillader styret cirkulation af smelten, der indeholdes i raffineringstankens opstrømscelle, hvilket er gunstigt for raffinering af glasset. Sådan en ovn er også ret let at bygge. For eksempel i modsætning til ovnen, der er beskrevet i FR patentskrift 2.550.523 (Saint-Gobain Vitrage SA) kan i det væsentlige 2q hele ovnen, der omfatter smeltetanken, raffineringstanken og konditioner! ngszonen konstrueres med dens bund værende ved det samme eller næsten det samme niveau. Da ovnen i FR patentskrift 2.550.523 kræver en vertikal raffineringsskorsten, er det nødvendigt, at bundene i smelte- og konditioneringszonerne ligger ved meget forskellige niveau-35 er, og dette medfører igen betydeligt arbejde ved bygning af underbygningskonstruktionen for konditioneringszonen (og ethvert formgivende apparat nedstrøms for konditioneringszonen) hvilket, ikke er påkrævet for konstruktionen af tankovnen ifølge den foreliggende opfindelse.

12 DK 169471 B1

Gennemsnitsdybden i raffineringstankens opstrømscene er fortrinsvis mindre end længden af denne celle. Dette fremmer dannelsen af et kontinuert mønster af cirkulationsstrømningerne i smelten i opstrømsdelen af denne celle og dette fremmer endvidere raffinering og homogenise-5 ring af smelten i denne region.

Gennemsnitslængden af raffineringstankens opstrømscelle er fortrinsvis mindst lig med halvdelen af dens gennemsnitsbredde, og det foretrækkes, at den tværgående tærskel er forskudt fra raffineringstankens 10 opstrømsendevæg med en afstand, der mindst er lig med gennemsnitsbredden af opstrømsraffineringscellen. Valget af et af eller begge disse træk har en gunstig virkning på strømningsmønstret i smelten i den region af raffineringstanken og det giver også plads til tilstrækkelig opvarmning af denne smelte uden, at vægkonstruktionen, der adskiller 15 smelte- og raffineringsrummene, underkastes sådan kraftig varme, som unødvendig ville forkorte dens levetid som følge af erosion.

Gennemsnitshøjden af den tværgående tærskel oven over bunden i raffineringstankens nedstrømscelle er fortrinsvis mindst 3/5 af gennem-20 snitsdybden i denne nedstrømscelle. En tærskel med sådan en højde er gunstig for stabilisering af strømningsmønstrene og for fremkaldelse af god raffinering af smelten, der flyder over den.

Raffineringsrumsoverbygningen er fortrinsvis tilvejebragt med opvar-25 mere, der betragtet som en gruppe, er anbragt tættere på den tværgående tærskel end på opstrømsenden af dette rum. Dette er en meget simpel måde at tilvejebringe opvarmningsorganerne, der påkræves. Selvfølgelig kan sådanne opvarmere suppleres med andre opvarmningsorganer, hvis påkrævet f.eks. med opvarmningselektroder, der rager ind i raffi-30 neringstanken.

Der er fortrinsvis anbragt en sådan opvarmer til at opvarme materiale, der flyder over den tværgående tærskel. Dette er gunstigt for sikring af opvarmning og raffinering af en fremadstrømmende overfladestrømning 35 af smelten, der flyder på tværs af den tærskel.

Mindst en del af bunden i smeltetanken ligger fordelagtigt ved et højere niveau end mindst en del af bunden i raffineringstanken. Dette tillader anvendelsen af et smelterum med mindre kapacitet, der kan 13 DK 169471 B1 give pæne besparelser i brændselsforbruget, mens det samtidig tillader en grad af beskyttelse for bunden i raffineringstankens opstrømscelle mod overopvarmning og erosion som følge af dybden af smelte, der er oven over den under brug.

5

Indsnævringen er fortrinsvis i forbindelse med opstrømsraffineringscellen via en opadgående passage. Dette er effektivt til forhindring af returstrømninger, der flyder opstrøms fra raffineringscellen tilbage i smeltetanken, og er derfor gunstig for varmeøkonomien og også jø for fremmeisen af et hurtigere skift mellem fremstillingen af glas med en sammensætning til glas med en anden.

I nogle sådanne udførelsesformer foretrækkes det, at indsnævringen ligger under niveauet for bunden i raffineringstanken. Det er ret sim-25 pelt at sænke niveauet for bunden af ovnen over det ret lille område, der er nødvendig for at danne sådan en indsnævring. Ud over at have en gunstig virkning på strømningsmønstret i smelten mellem afskærmningsvæggen og den tværgående tærskel, som der tidligere blev henvist til, tillader sænkelse af niveauet af indsnævringen på denne måde det ild-2q faste materiale, der danner indsnævringen, at blive holdt ved en lavere temperatur, således at det ildfaste materiale gøres mindre udsat for erosion.

En anden tærskel kan alternativt eller yderligere være tilvejebragt 25 mod raffineringstankens opstrømsende. Sådan en anden tærskel er meget let at installere og kan have en lignende gunstig virkning på strømningsmønstret i smelten. Sådan en tærskel kan også virke til afskærmning af regionindsnævringen for opvarmning i raffineringszonen,igen således at levetiden af det ildfaste materiale, der udgør indsnævrin-2ø gen forlænges. Det skal forstrås, at denne anden tærskel selv vil blive udsat for ret kraftig opvarmning ved drift af ovnen, så den skal fremstilles af et ildfast materiale af ret høj kvalitet. Anvendelsen af sådan en tærskel kan også have den virkning, at den øger temperaturen i strømningerne, der flyder langs bunden i opstrømsraffinerings-25 cellen mellem de to tærskler og overvejelse skal følgeligt gøres, om det er nødvendigt at fremstille den del af bunden af et ildfast materiale med højere kvalitet end den ellers ville blive fremstillet af.

Mindst en opvarmningselektrode er fordelagtigt tilvejebragt for ned- 14 DK 169471 B1 sænkning i smelten i opstrømsraffineringscellen. Anvendelsen af sådan en elektrode muliggør meget nøjagtig styring af mønstret af strømninger i smelten. Ved særligt at anbringe sådan en elektrode ved eller en smule opstrøms for springzonen, kan placeringen af springzonen bedre 5 afgrænses eller stabiliseres, så der fremkaldes en gunstig cirkulation af smelten for raffinering og blanding deraf.

I nogle foretrukne udførelsesformer for opfindelsen er der tilvejebragt organer for indsprøjtning af gas i raffineringstanken ved 10 springzonen. Dette stabiliserer springzonen og har en gunstig virkning på strømningscirkulationsmønstret i smelten.

Ved udførelsesformer for opfindelsen, ved hvilke smelten opvarmes med en eller flere nedsænkede elektroder, og ved hvilken gas indsprøjtes, 15 som nævnt ovenfor, er det særligt foretrukket, at mindst en af opvarmningselektroderne er tilvejebragt ved et sted tættere på opstrømsendevæggen i denne celle end stedet eller et sted for sådanne gasindsprøjtningsorganer. Valget af dette foretrukne træk har vist sig at fremme et særlig fordelagtigt og stabilt mønster af strømninger i smelten i 20 opstrømsraffineringscellen.

Raffineringstanken er fortrinsvis forbundet med konditioneringstanken via en hals. Sådan en hals er meget simpel at konstruere og dens anvendelse har en fordelagtig virkning på strømningsmønstret i smelten, 25 særlig til reducering af returstrømninger og på hastigheden med hvilken et skift kan gøres fra produktionen af glas med en sammensætning til glas med en anden.

En svømmer er fordelagtigt tilvejebragt ved nedstrømsenden i raffi-30 neringstanken. Sådan en svømmer kan forhindre ethvert materiale, der flyder på toppen af smelten, i at flyde yderligere nedstrøms. Hvis sådan en svømmer er tilvejebragt,anbragt i halsen mellem raffineringstanken og konditioneringstanken, kan den gøres mindre end, hvis den er anbragt i selve raffineringstanken.

Grundridsarealet er fordelagtigt mindst så stort som det i smeltetanken. Valget af dette træk har vist sig at være særligt gunstigt for økonomisk fremstilling af godt raffineret glas.

35 15 DK 169471 B1

Opfindelsen er særlig anvendelig for fremstillingen af en smelte med høj kvalitet, der er egnet til at forme til plader, f.eks. ved flyde-metoden. Ved foretrukne udførelsesformer er kondi tioneringstanken derfor forbundet for fødning af smeltet glas til et svømmerhus.

5

Det foretrækkes alternativt eller yderligere, at konditioneringstanken er forbundet for fødning af smeltet glas til en trækkemaskine. Sådanne udførselsformer er særligt egnede for fremstillingen af spejlglas, der er tyndere end det, der normalt kan fremstilles ved flydemetoden.

10

Opfindelsen skal i det følgende forklares nærmere under henvisning til tegningen, hvor figurerne 1 og 2 er snitbilleder set henholdsvis fra oven og fra siden af en kontinuerlig glassmeltetankovn ifølge opfindelsen, der 15 omfatter et smelterum, et raffineringsrum og en konditioneringstank, figur 3 er et forstørret sidebillede i tværsnit af raffineringsrummet i tankovnen i figur 1, figur 4 er et sidebillede i tværsnit af raffineringsrummet af en første alternativ udførelsesform for tankovnen, 2q figurerne 5 og 6 er tværsnitsbilleder set henholdsvis fra oven og fra siden af en anden alternativ udførelsesform for tankovnen, figur 7 er et sidebillede af en tredje alternativ udførselsform for tankovnen, figurerne 8 og 9 er tværsnitsbilleder set hel holdsvi s fra oven og fra 25 siden af en fjerde alternativ udførselsform for tankovnen, figurerne 10 og 11 er tværsnitsbi 11 eder set helholdsvis fra oven og fra siden af en femte alternativ udførselsform for tankovnen, figurerne 12 og 13 er tværsnitsbilleder set henholdsvis fra oven og fra siden af en sjette alternativ udførelsesform for tankovnen, 3g figur 14 er et sidebillede i tværsnit af en syvende alternativ udførsel sform for tankovnen.

I figurerne 1 og 2 ses en kontinuerlig glassmeltetankovn, der omfatter et smelterum 1, som omfatter en tank 2, der er i smeltestrømskommu-35 ni kation med en tank 3 i et raffineringsrum 4 via en under overfladen værende indsnævring 5 under en vægkonstruktion 6, der udgør nedstrøms-endevæggen i smeltetanken 2 og opstrømsendevæggen i raffineringstanken 3. På bunden i raffineringstanken 3 er der anbragt en tværgående tærskel 7, der deler raffineringstanken 3 op i opstrøms- og nedstrømsraf- 16 DK 169471 B1 fineringsceller 8 og 9. I den illustrerede udførselsform er længden af opstrømsraffineringscellen 8 større end dens dybde og denne længde er også større end bredden af opstrømsraffineringscell en 8. Ved ned-strømsenden i raffineringstanken 3, er der tilvejebragt en hals 10, 5 der yder forbindelse til en kondi tioneringstank 11, hvorfra smeltet glas kan trækkes og ledes til et ikke vist glasformende apparat. Sådan et glasformende apparat kan omfatte, og gør det fortrinsvis, et svøm-mehus og/eller en maskine til trækning af fladt glas. Det illustrerede udløb i konditioneringstanken 11 er faktisk konstrueret for fødning 10 til et svømmerhus. Et sådant formgivende apparat kan alternativt eller yderligere antage formen af en eller flere valsemaskiner for fremstillingen af mønstret glas eller støbemaskiner for fremstillingen af glasflasker eller andre hule genstande. Det skal dog forstås, at kvalitetskravene for mønstret glas og hule genstande normalt ikke er så 15 høje som dem for vinduesglas.

En anden valgfri tærskel 12 er tilvejebragt en kort afstand nedstrøms for indsnævringen 5 til dannelse af en opadgående passage 13, via hvilken smelten trænger ind i raffineringstanken 3. Til dette formål 2o er toppen af denne anden tærskel 12 anbragt ved et niveau, der er højere en toppen af indsnævringen 5.

Smelteoverfladeniveauet er i figur 2 vist ved linjen 14. En svømmer 15 er anbragt ved nedstrømsenden i raffineringsrummet 4 ved indgangen til 25 halsen 10.

I figurerne 3 og 4 er de dele, der også er vist i figur 1 og 2, tildelt de samme referencenumre. Figurerne 3 og 4 viser også, hvordan vægkonstruktionen 6 adskiller atmosfæren, der indeholdes ved henholds-3q vis overbygningerne 16 og 17 af smelte- og raffineringsrummene 1 og 4.

På tegningen ses også nedstrømsendebrænderen 18 for hvert smelterum 1 og tre tværgående brændere 19, 20 og 21 i hvert raffineringsrum 4, af hvilke nedstrømsbrænderen 21 er anbragt over den tværgående tærskel 7. Disse brændere 19, 20 og 21 er anbragt og indstillet til at opretholde 35 en springzone, der er vist ved pile 22 i opstrømscellen 8 i raffineringstanken 3, hvilken ligger opstrøms for den tværgående tærskel 7, men tættere på denne tærskel end på vægkonstruktionen 6.

Ved udførelsesformen vist i figurerne 1,2 og 3 ligger bunden 23 i 17 DK 169471 B1 smeltetanken 1 ved det samme niveau som bunden 24 i opstrømscellen 8 i raffineringstanken 3 opstrøms for den tværgående tærskel 7 og dette niveau er en smule højere f.eks. ca. 0,3m end niveauet for bunden 25 i raffineringstanken 3 nedstrøms for den tværgående tærskel 7, hvilken 5 bund fortsætter for at udgøre bunden af halsen 10 og konditionerings-zonen 11.

Ved drift af udførelsesformen vist i figur 3 vil der være en fremadrettet strømning af smelte gennem indsnævringen 5 og den opadgående 10 passage 13. På grund af denne opadgående passages udformning kan der i det væsentlige ikke foregå nogen tilbagestrømning fra raffineringstanken 3 til smeltetanken 2, forudsat at raffineringstanken holdes varmere end smeltetanken, således at smelten i raffineringstanken har mindre vægtfylde end den, der trænger ind i denne tank. Smelte der 15 strømmer op gennem denne opadgående passage 13 vil flyde over den anden tærskel 12, som en under overfladen værende strømning, da den er koldere end smelten, der forud er blevet udsat for brænderne 19 til 21 og den vil derfor også forme en faldende strømning på nedstrømssiden af denne anden tærskel 12, der føder en fremadrettet strømning af 20 smelte i opstrømsraffineringscellen 8 mellem de to tærskler, som fører mod springzonen 22. Da smelten der er varmest og har den mindste vægtfylde, vil den danne en opadgående strømning, som vil strømme udad i alle retninger på tværs af smeltens overflade. Dele af denne overfladestrømning vil udgøres af tilbageoverfladestrømninger, der flyder 25 tilbage mod vægkonstruktionen 6. Vinklen, hvorunder vægkonstruktionen 6 ses fra springzonen 22, vil klart være mindre des større afstanden er mellem dem. Som et resultat kan overfladetil bagestrømningerne, der dirigeres tilbage mod vægkonstruktionen i den illustrerede udførelsesform, have en tilstrækkelig komponent i den langsgående retning af 3Q ovnen til at føre alle bobler, der stiger mod smeltens overflade i opstrømsraffineringscellen 8 opstrøms for springzonen, mod vægkonstruktionen 6. Overfladetilbagestrømninger, der flyder mod vægkonstruktionen, vil afkøles let ved berøring med denne vægkonstruktion og/eller ved berøring med smelte, der trænger ind i opstrømsraffine-35 ringscellen fra smeltetanken og de vil derfor blive blandet med nyligt indført smelte og cirkulere tilbage ned langs den anden tærskel 12 og langs bunden 24 til springzonen 22. Overfladestrømninger, der flyder nedstrøms fra springzonen 22 vil flyde over den tværgående tærskel 7 ind i nedstrømscellen 9 i raffineringsrummet 4 og derefter igennem DK 169471 B1 is halsen 10 til konditioneringstanken 11. I konditioneringstanken 11 (ikke vist i figur 3) vil smelten, der kommer i berøring med side- og endevæggene, også blive afkølet til dannelse af synkende strømninger, og disse vil føde bundreturstrømningerne, der flyder langs bunden 25.

5 Strømmen af disse strømninger tilbage ind i raffineringstanken 3 vil forhindres af tilstedeværelsen af halsen 10, men ikke desto mindre vil der være noget smelte i disse strømninger, der vil flyde til dannelse af en stigende strømning ved nedstrømssiden af den tværgående tærskel, og dette vil flyde op over denne tærskel, og blive ledet til grundfla-10 den af springzonen 22 fra nedstrømsenden. Tilstedeværelsen af denne tilbagestrømning over tærsklen presser en meget tynd fremadrettet overfladestrømning over tærsklen, således at smelten i denne fremadrettede strømning er meget udsat for opvarmning fra nedstrømsbrænderen 21 oven over tærsklen 7. Dette system af strømninger fremmer god blan-15 ding og raffinering af smelten i raffineringstanken.

I fraværelsen af den anden valgfri tærskel 12 vil smelten, der flyder gennem indsnævringen 5, være tilbøjelig til at flyde som en fremadrettet bundstrømning direkte til bundfladen i springzonen 22. Igen vil 20 tilbageoverfladestrømninger frembringes og opretholdes, men da disse tilbagestrømninger ikke vil blive hindret ved tilstedeværelsen af den anden tærskel, kan de bevæge sig til grundfladen af vægkonstruktionen og derefter følge den fremadrettede bundstrømning, der føder grundfladen i springzonen. I dette tilfælde kan der være en svag tilbage-25 strømning gennem indsnævringen.

Med tilstedeværelsen af den anden tærskel 12 vil bunden 24 i opstrøms-raffineringscellen 8 være tilbøjelig til at være varmere end, når denne tærskel ikke er tilstede. Dette vil selvfølgelig føre til en øget 3ø grad af erosion af bunden 24, selv i sådan en udstrækning at dens levetid forkortes uacceptabelt. Det er ikke altid muligt at kompensere for dette tilstrækkeligt ved at reducere opvarmningen af opstrømsraffine-ringscellen 8 under hensyn til temperaturerne, der er nødvendige for at bevirke tilstrækkelig afgasning af smelten. En måde at kompensere 33 på ville være at fremstille bunden 24 af et ildfast materiale af en højere kvalitet end påkrævet, hvis den anden tærskel ikke er til stede. En anden måde at kompensere på ville være at sænke niveauet af bunden 24 i opstrømsraffineringscellen 8 f.eks. til niveauet i bunden 25 i nedstrømsraffineringscellen 9. Den øgede dybde af smelten i opstrøms- 19 DK 169471 B1 raffineringscellen 8 ville da have en øget afskærmningseffekt på bunden 24 mod strålevarme fra brænderne 19-21.

Ved udførselsformen i figur 4 hælder bunden 23 i smeltetanken 2 ned 5 ved dens nedstrømsende, som vist ved 26, til dannelse af en forsænket indsnævring 5 under niveauet af bunden 24 i opstrømsraffineringscellen 8. Denne indsnævringsbund 27 er forbundet til opstrømsraffinerings-cellebunden 24 med en væg 28, der sammen med vægkonstruktionen 6 danner en opadgående passage 13 for smelten, der skal trænge ind i raf-10 fineringstanken fra smeltetanken. En tærskel 29 er tilvejebragt i smeltetanken 2 ved forbindelsen mellem den vandrette og den hældende del 23 og 26 i tankbunden for at tilskynde en opadgående strømning af smelten i smeltetanken 2 og således hindre enhver direkte fremadrettet bundstrømning af delvist smeltet materiale fra smeltetanken ind i ind-!5 snævringen. I denne udførelsesform er strømningsmønstret nedstrøms for den umiddelbare nærhed af indsnævringen meget lig den i figur 3 viste udførelsesform uden den valgfrie anden tærskel. Det skal bemærkes, at der dog er meget lille, hvis nogen, mulighed for glas, der danner en tilbagestrømning, som flyder tilbage gennem indsnævringen fra raffi-2o neringstanken. Det skal bemærkes, at sådan en anden tærskel kan tilvejebringes i udførelsesformen vist i figur 4, hvis ønsket, f.eks. oven over indsnævringsendevæggen 28.

I den i figur 4 viste udførelsesform ligger bundene 24 og 25 i op-25 strøms- og nedstrømsraffineringscellerne 8 og 9 ved det samme niveau, hvilket er et niveau, der er lavere, f.eks. 30 cm lavere end niveauet af den vandrette bunddel 23 i smeltetanken.

En særlig udførelsesform for en kontinuerlig glassmeltetankovn, der er 30 konstrueret i overensstemmelse med figurerne 1 til 3 for fremstillingen af glas ved en produktionshastighed på 30 t pr. dag har følgende dimensioner.

Bredde af smeltetank 2 4,0 m 23 Bredde af indsnævring 5 0,7 m

Bredde af raffineringstank 3 4,0 m

Bredde af hals 10 1,2 m

Bredde af konditioneringstank 11 3,6 m

Dybde af smeltetank 2 0,9 m 20 DK 169471 B1 Højde af indsnævring 5 0,3 m

Dybde af opstrømsraffineringscelle 8 0,9 m

Dybde af nedstrømsraffineringscelle 9 1,2 m

Dybde af hals 10 1,2 m 5 Dybde af konditioneringstank 11 1,2 m

Dybde af smelte oven over den tværgående tærskel 7 0,3 m

Dybde af smelte oven over den anden tærskel 12 0.3 m Længde af smeltetank 2 4,5 m Længde af indsnævring 5 1,2 m 1Q Længde af passage 13 0,6 m Længde af tværgående tærskel 7 0,6 m Længden mellem tærsklerne i opstrømscellen 8 3,5 m Længden af den anden tærskel 12 0,6 m Længden af nedstrømsraffineringscelle 9 4,0 m !5 Længde af hals 10 3,0 m Længde af konditioneringstank 11 6,0 m

For fremstillingen af højt raffineret natronkalkglas med almindelig sammensætning kan sådan en ovn køres ved en maksimal smeltetemperatur 20 i smeltetanken på ca. 1375°C (2,33-temperaturen), mens maksimum temperaturen af smelten i raffineringstanken er ca. 1475°C (2,0-tempera-turen).

I den i figurerne 5 og 6 viste udførelsesform er smelterummet 1 af 25 den endeopvarmede type eller hesteskoflammetypen, i hvilken brænderporte såsom 30 er tilvejebragt i påfyldningsendevæggen 31. Et antal elektroder 32 er nedsænkede i smelten i smeltetanken 2 til tilvejebringelse af ekstra varmeenergi for smeltning af glasmengen. Bunden 23 i smeltetanken 2 og bunden 24 i opstrømsraffineringscellen 8 ligger 2o ved det samme niveau, så smelten trænger ind i denne raffineringscelle via en lige indsnævring 5. Bunden 25 i nedstrømsraffineringscellen 9 halsen 10 og kondi ti oneringstanken 11 ligger også ved dette samme niveau.

2g Raffineringsrummet 4 opvarmes på tværs ved anvendelse af tre brænderporte 19,20 og 21 ved hver side. Den viste nedstrømsbrænderport 21 er anbragt oven over den tværgående tærskel 7, der adskiller opstrøms- og nedstrømsraffineringscellerne 8 og 9. Yderligere varmeenergi tilføres opstrømsraffineringscellen 8 ved anvendelse af booster-elektroder 33, 21 DK 169471 B1 der rager op gennem bunden 24 i denne celle, hvoraf en elektrode er anbragt i væsentligt i midten af cellen 8, og hvoraf to er anbragt mod opstrømsendevægskonstruktionen 6 i raffineringsrummet. Anvendelsen af sådanne booster-elektroder 33 i opstrømsraffineringscellen 8 er gun-5 stigt for fremkaldelsen af et ønskeligt og stabilt strømningsmønster af konveksionstrømningerne i smelten i denne celle.

Længden af opstrømsraffineringscellen 8, hvilket er længden af afstanden mellem den tværgående tærskel 7 og opstrømsendevæggen 6, er større 10 end dens bredde, og dens bredde er igen større end dybden af smelten i denne celle. Smeltetanken 2 og raffineringstanken 3 har samme bredde. Dybden oven over tærskel 7 er ca. 1/4 den totale dybde af smelten i tankovnen.

15 Raffineret smelte, der forlader nedstrømsraffineringscellen 9, passerer under svømmeren 15 for at trænge ind i halsen 10, og derefter strømmer den ind i kondi tioneringstanken 11 til udløbsenden af ovnen, som på tegningen er vist som en udstøbningstud 34 for tilførsel af smelteglas til en valsemaskine eller et svømmerkammer (ikke vist).

20

En særlig udførelsesform for en kontinuerlig glassmeltetankovn, der er konstrueret i overensstemmelse med figurerne 5 og 6 for fremstillingen af glas ved en produktionshastighed på 250 t pr. dag, har en smeltetank 2 med et grundridsareal på 89m2 (8,10m x 10,5m) en raffinerings-25 tank 3 med et grundridsareal på 148m2 (8,5m x 17,4m) og en konditione-ringstank 11 med et grundrisareal på 120m2.

I den i figur 7 viste ovn opvarmes smelterummet 1 på tværs og elektroderne 32 rager op gennem bunden 23 til tilvejebringelse af ekstra 3q energi for smeltning af glasmengen. Niveauet af smeltetankbunden 23 er sænket ved dens nedstrømsende, således at indsnævringen 5 ligger under niveauet for smeltetankbunden. Bunden 24 i opstrømsraffineringscellen 8 ligger ved niveauet for bunden i indsnævringen ligesom bunden 25 i nedstrømsraffineringscellen og bunden i halsen 10 og konditionerings-35 tanken 11.

Raffineringsrummet 4 i ovnen vist i figur 7 er stort set af samme konstruktion, som den vist i figurerne 5 og 6, bortset fra arrangementet med booster-elektroder 33 i opstrømsraffineringscellen. I figur 7 er 22 DK 169471 B1 der en række på fire lodrette elektroder 33, der er anbragt tættere på tærsklen 7 end på opstrømsendevæggen 6. Elektroderne 33 kan f.eks. være anbragt i det væsentlige langs null ini en i cellen 8, hvilket er den tværgående linie, der passerer gennem springzonen (sammenlign med 5 22 i figurerne 3 og 4). Anvendelsen af sådanne elektroder fremkalder opadrettet smeltestrømning ved springzonen, og giver en bedre dannelse af eller gendanner placeringen af denne springzone, således at der fremkaldes god blanding og raffinering af smelten.

10 Når smelten forlader raffineringstanken 3, trænger den ind i halsen 10, idet den passerer under en brovæg 35, der ligger fri af overfladen af smelten og derefter passerer den til konditioneringstanken 11, hvorefter den kan ledes til ethvert ønsket glasformgivende apparat.

15 Længden af opstrømsraffineringscellen 8, hvilket er afstanden mellem den tværgående tærskel 7 og opstrømsendevæggen 6, er større end dens bredde og dens bredde er igen større end dybden af smelten i denne celle. Smeltetanken 2 og raffineringstanken 3 har den samme bredde. Dybden af smelten oven over tærsklen 7 er ca. 2/5 af den totale dybde 20 af smelten i opstrømsraffineringscellen 8.

En særlig udførelsesform for en kontinuer glassmeltetankovn, der er konstrueret i overensstemmelse med figur 7 for fremstillingen af glas ved en produktionshastighed på 500 t pr. dag, har en smeltetank 2 med 25 et grundridsareal på 141mz (10m x 14,lm), en raffineringstank 3 med et grundrisareal på 234m2 (10m x 23,4m) og en konditioneringstank 11 med et grundridsareal på 160 m2.

I udførelsesformen i figurerne 8 og 9 er smelterummet første konstruk-3ø tion i det væsentlige som beskrevet under henvisning til figurerne 1 og 2. Bunden af hele ovnen ligger ved det samme niveau, og smelten trænger ind i raffineringsrummet 4 via en lige indsnævring 5.

Raffineringsrummet 4 er stort set af samme konstruktion, som den be-35 skrevet under henvisning til figurerne 5 og 6, idet den væsentligste forskel er arrangementet med booster-elektroderne og tilvejebringelse af gasindsprøjtere 36 i opstrømsraffineringscellen 8. Langs null ini en i denne celle rager en række på tre gasindsprøjtere 36 op gennem bunden 24. Den midterste indsprøjter 36 er anbragt til at udgøre spring- 23 DK 169471 B1 zonen. Vertikalt forskudte par 33a og 33b af booster-elektroder rager ind i smelten i raffineringscellen 8 via dens sidevægge. Ved hver side af raffineringscellen er et par 33a af booster-elektroder anbragt forskudt en smule opstrøms for nul- linien, og det andet par 33b er an-5 bragt en smule nedstrøms for denne linie. Dette arrangement af gas-indsprøjtere og booster-elektroder er meget gunstigt for opnåelsen af en veldefineret springzone, og et stabilt strømningsmønster i smelten for god blanding og raffinering.

10 I en variant er nedstrømsparret af booster-elektroder 33b udeladt og i en anden variant er et yderligere par booster-elektroder tilvejebragt tættere på den indikerede position 33a. Disse arrangementer er også meget gunstige for opnåelsen af god raffinering og blanding af smelten.

15 Når smelten forlader raffineringstanken 3 trænger den ind i en hals 10, der er relativt meget smallere end halsen 10 i de tidligere beskrevne udførelsesformer. Følgeligt er der ikke tilvejebragt nogen svømmer 15 eller brovæg 35 ved indgangen til halsen 10 i denne ud-2o førelsesform. Fra halsen 10 passerer smelten ind i konditionerings-tanken 11 med dobbeltudløb for fødning af to giasformgivende maskiner, f.eks. trækkemaskiner.

En særlig udførelsesform for en kontinuerlig glassmeltetankovn, der er 25 konstrueret i overensstemmelse med figurerne 8 og 9 for fremstillingen af glas ved en produktionshastighed på 100 t pr. dag, har en smeltetank 2 med et grundridsareal på 36m2 (6m x 6m) og en raffineringstank 3 med et grundridsareal på 59m2 (6m x 9,8m).

2o Figurerne lo og 11 illustrerer en udførelsesform for en kontinuer glassmeltetankovn, der er særlig anvendelig for fremstillingen af glas ved høje produktionshastigheder, f.eks. 600 t pr. dag. Hele ovnbunden ligger ved ét niveau. Smelterummet 1 er af en lignende konstruktion med den, der er beskrevet under henvisning til figurerne 1 og 2, og 35 smelten passerer fra smeltetanken 2 ind i raffineringstanken 3 via en lige indsnævring 5, der er relativt meget bredere end indsnævringerne 5 ved de tidligere beskrevne udførelsesformer. Raffineringstanken 3 er bredere end smeltetanken 2.

24 DK 169471 B1

Raffineringsrummet 4 opvarmes på tværs og på grund af dets høje konstruktionkapacitet er det tilvejebragt med fire brænderporte ved hver side. Nedstrømsbrænderporten 21 af disse brænderporte er anbragt for at opvarme smelten nedstrøms for den tværgående tærskel 7 såvel som 5 smelte, der flyder over denne tærskel. Tærsklen 7 optager ca. 2/3 af den totale dybde af smelten og den er anbragt i en afstand fra opstrømsendevæggen 6 i raffineringstanken, der er ca. to gange dybden af smelten og omtrent 5/6 af bredden af raffineringstanken.

jO En rækken på fire gasindsprøjtere 36 er indrettet langs nul!inien i opstrømsraffineringscellen 8. En tværgående række på tre for hinanden forsatte booster-elektoder 33 rager op gennem bunden i denne celle ved et sted, der er tæt på men opstrøms for nul! i ni en. En anden række af booster-elektroder 33c er fortrinsvis tilvejebragt opstrøms for den j5 første. Hvis ønsket kan sådan en anden række af booster-eletroder være anbragt nedstrøms for nul!i nien.

En særlig udførselsform for en kontinuer glassmeltetankovn, der er konstrueret i overensstemmelse med figurerne 10 og 11 for fremstil!in-2o gen af glas ved en en produktionshastighed på 600 t pr. dag, har en smeltetank 2 med et grundridsareal på 150m2, en raffineringstank 3 med et grundridsareal på 150m2 og en konditioneringstank 11 med et grundridsareal på 160m2.

25 Figurerne 12 og 13 illustrerer en kontinuer glassmeltetankovn i overensstemmelse med opfindelsen.

I smelterummet 1 smeltes glasmengemateriale ved kontinuer drift af sidebrændere 118, hvis flammer er forhindret i at slå mod overfladen 3q af materialet i tanken i kraft af en nedsænket del 116 i smeltetank- overbygningen. BrændseltiIførel sen til brænderne kan være olie eller gas. Flammer og røg trækkes derefter op gennem skorsten 117.

Strømmen af smelte fra smeltetanken 2 til raffineringstanken 3 styres ved en tærskel 29 i smeltetanken og en nedsænket smal indsnævring, som ob beskrevet under henvisning til figur 4. Bunden 23 i smeltetanken ligger ved det samme niveau som bundene i de andre rum i ovnen.

I raffineringsrummet er kontinuert fungerende brændere 119,120 og 121 25 DK 169471 B1 tilvejebragt ved hver side og røg og flammer trækkes fra raffineringsrummet gennem en skorsten 122. Det er bekvemt at anvende gasbrændere i raffineringsrummet. Opstrømsendevæg 6 i raffineringsrummet 4 er skråt-stillet. Den tværgående tærskel 7 er anbragt således, at gennemsnit-5 længden af opstrømsraffineringscellen er større end dens bredde. Bredden af denne celle er igen større end dens dybde. Tærsklen optager ca. 4/5 af dybden i smelten.

En tværgående række på tre booster-elektoder 33 rager op gennem bunden jq i cellen 8 ved nul!i ni en. En anden række af booster-elektroder kan være tilvejebragt opstrøms for den første, hvis ønsket.

Smeltet, raffineret glas, der forlader raffineringstanken 3, passerer gennem halsen 10 ind i konditioneringstanken 11 og derefter direkte 25 ind i trækketanken 123 i en vandret glastrækkemaskine.

En særlig udførelsesform for en kontinuer glassmeltetankoven, der er konstrueret i overensstemmelse med figurerne 12 og 13 for fremstillingen af glas med en produktionshastighed på 50 t pr. dag, har en smel-20 tetank 2 med et grundridsareal på 20m2 (4m x 5m) og en raffineringstank 3 med et grundridsareal på 33 m2 (4m x 8,3m).

Figur 14 illustrerer en yderligere udførelsesform for en ovn for kontinuerlig fremstilling af smeltet glas. I figur 14 er smelterummet af 25 kuppel typen, i hvilken smeltning bevirkes ved hjælp af et antal lodrette elektroder 124, der går gennem bunden 23 i smeltetanken 2 for at tilvejebringe varmeenergi for smeltning af glasmengemateriale 125, der er ensartet spredt over overfladen af smeltet materiale i tanken 2. Smeltetanken 2 er i forbindelse med raffineringstanken 3 via en ned-30 sænket indsnævring 5 (sammenlign med figur 13, selv om der ikke er tilvejebragt nogen tærskel i smeltetanken). Konstruktionen af raffineringsrummet 4 halsen 10 og konditioneringstanken er den samme som den ved udførelsesformen vist i figurerne 12 og 13, selv om udløbsenden i ovnen, som vist som vist som værende tilvejebragt med en udstøbning-35 stud 34 for fødning af et svømmerhus eller en støbemaskine.

Claims (23)

26 DK 169471 B1

1. Fremgangsmåde til fremstilling af glas, ved hvilken råmateriale, som en glasmenge, ledes til en kontinuerlig glassmeltetankovn, hvilken 5 fremgangsmåde omfatter smeltning af glasmengen i en smeltetank (2) og overføring af smelten til en raffineringstank (3) via en under overfladen værende indsnævring (5), opvarmning af smelten i raffineringstanken (3) for afgasning af den, levering af smeltet, raffineret glas til en konditioneringstank (11), og der bringe det til en ønsket ar-10 bejdstemperatur, kendetegnet ved, at raffineringstanken (3) er opdelt i opstrøms- og nedstrømsraffineringsceller (8) og (9) ved en tværgående tærskel (7), og at smelten i opstrømsraffinerings-cellen (8) opvarmes for at danne en springzone (22), der befinder sig ved nedstrømsenden (7) i denne celle, og en cirkulation af smelten i 15 denne celle, der føder springzonen.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1,kendetegnet ved, at niveauet af overfladen (11) af smelten reguleres således at længden af opstrømsraffineringscellen (8) er større end gennemsnitsdybden i smelten 20. denne celle.

3. Fremgangsmåde ifølge ethvert af de foregående krav kendetegnet ved, at niveauet af overfladen (14) i smelten reguleres således, at gennemsnitsdybden af smelten oven over den tværgående 25 tærskel (7) højst er 2/5 af gennemsnitsdybden af smelten i nedstrøms-raffineringscellen (9).

4. Fremgangsmåde ifølge ethvert af de foregående krav kendetegnet ved, at raffineringstanken (3) opvarmes mindst delvist af op- 30 varmere (19,20 og 21) henholdsvis (119,120 og 121), hvilke opvarmer smelten kraftigst ved et sted mod nedstrømsenden af opstrømsraffine-ringscellen (8).

5. Fremgangsmåde ifølge krav 4, kendetegnet ved, at der er 35 en opvarmer (21) henholdsvis (121) anbragt for at opvarme smelten oven over den tværgående tærskel (7).

6. Fremgangsmåde ifølge ethvert af de foregående krav kendetegnet ved, at smelten i opstrømsraffineringscellen opvarmes ved 27 DK 169471 B1 mindst en nedsænket elektrode (33).

7. Fremgangsmåde ifølge ethvert af de foregående krav kende tegnet ved, at gas indsprøjtes i (36) i smelten ved springzonen 5 (22) i opstrømsraffineringscellen (8).

8. Fremgangsmåde ifølge ethvert af de foregående krav kende tegnet ved, at den maksimale temperatur af smelten i raffineringstanken (3) holdes højere end den maksimale temperatur i smelten i 10 smeltetanken (2), og at den maksimale temperatur af smelten i raffineringstanken (3) fortrinsvis holdes ved en værdi, der er mindst 70°C større end den maksimale temperatur i smelten i smeltetanken (2).

9. Fremgangsmåde ifølge ethvert af de foregående krav kende- 15 tegnet ved, at den maksimale temperatur i raffineringstanken (3) holdes i et interval, hvor titalslogaritmen til glassets viskositet målt i poises ligger mellem 1,85 og 2,08.

10. Kontinuerlig glassmeltetankovn med et smelterum (1), der omfatter 20 en tank (2), og en overbygning (16), der er udstyret med opvarmningsorganer (18), for modtagelse og smeltning af glasmengeråmateriale, et separat raffineringsrum (4), der også omfatter en tank (3) og en overbygning (17), der er udstyret med opvarmningsorganer (19,20 og 21) henholdsvis (119,120 og 121), organer, der udgør en indsnævring (5), 25 som tillader forbindelse mellem de nedre dele af smelte- og raffineringstankene (2) og (3), og en konditioneringstank (11) for modtagelse af smelte fra raffineringstanken (3) kendetegnet ved, at raffineringstanken (3) er delt op i opstrøms- og nedstrømsraffine-ringsceller (8) og (9) ved en tværgående tærskel (7), og at opvarm-30 ningsorganerne (19,20 og 21) henholdsvis (119,120 og 121) i raffineringsrummet (4) er indrettet til at opvarme smelten i opstrømsraffineringscellen (8) til dannelse af en springzone (22), der er anbragt mod nedstrømsenden (7) af denne celle, og en cirkulation af smelten i denne celle, der føder springzonen. 35

11. Ovn ifølge krav lo kendetegnet ved, at gennemsnitsdybden i opstrømsraffineringscellen (8) i raffineringstanken (3) er mindre end længden af denne celle. 28 DK 169471 B1

12. Ovn ifølge krav 10 eller 11, kendetegnet ved, at gennemsnit siængden af opstrømscellen (8) i raffineringstanken (3) er mindst lig halvdelen af dens gennemsnitsbredde.

13. Ovn ifølge krav 12, kendetegnet ved, at den tværgående tærskel (7) er forskudt fra opstrømsendevæggen (6) i raffineringstanken (3) med en afstand , der er mindst lig med gennemsnitsbredden af opstrømsraffi neri ngscel1 en (8).

14. Ovn ifølge ethvert af kravene 10 til 13, kendetegnet ved, at gennemsnitshøjden af den tværgående tærskel (7) over bunden (25) i nedstrømscellen (9) i raffineringstanken (3) er mindst 3/5 af gennemsnitsdybden af denne nedstrømscelle.

15. Ovn ifølge ethvert af kravene 10 til 14, kendetegnet ved, at raffineringsrumsoverbygningen er forsynet med opvarmere (19,20 og 21) henholdsvis (119,120 og 121), der betragtet som en gruppe, er anbragt tættere på den tværgående tærskel (7) end på opstrømsenden (6) af dette rum. 20

16. Ovn ifølge krav 15, kendetegnet ved, at én af opvarmer-ne (21) henholdsvis (121) er anbragt til at opvarme materialet, der strømmer over den tværgående tærskel (7).

17. Ovn ifølge ethvert af kravene 10 til 16, kendetegnet ved, at indsnævringen (5) står i forbindelse med opstrømsraffineringscellen (8) via en opadgående passage (13).

18. Ovn ifølge krav 17, kendetegnet ved, at indsnævringen 30 (5) 1 igger under niveauet for bunden (24) i opstrømsraffineringscel len.

19. Ovn ifølge krav 17 eller 18, kendetegnet ved, at en anden tærskel (12) er tilvejebragt mod opstrømsenden (6) i opstrøms- 35 raffineringscellen.

20. Ovn ifølge ethvert af kravene 10 til 19, kendetegnet ved, at mindst en opvarmningselektrode (33) er tilvejebragt for nedsænkning i smelten i opstrømsraffineringscel!en (8). 29 DK 169471 B1

21. Ovn ifølge ethvert af kravene 10 til 20, kendetegnet ved, at et organ (36) er tilvejebragt for indsprøjtning af gas i raffineringstanken (3) ved springzonen (22).

22. Ovn ifølge krav 20 og 21, kendetegnet ved, at mindst en sådan opvarmningselektrode (33a) er tilvejebragt ved et sted tættere på opstrømsenden (6) i denne celle, end stedet eller et sted for sådan et gasindsprøjtningsorgan (36). jø

23. Ovn ifølge ethvert af kravene 10 til 22, kendetegnet ved, at grundridsarealet af raffineringstanken (3) er mindst lige så stort som smeltetankens (2) grundridsareal. 15 20 25 35