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DE1218124B - Verfahren zum Schmelzen von Glas - Google Patents

Verfahren zum Schmelzen von Glas

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Publication number
DE1218124B
DE1218124B DEC28576A DEC0028576A DE1218124B DE 1218124 B DE1218124 B DE 1218124B DE C28576 A DEC28576 A DE C28576A DE C0028576 A DEC0028576 A DE C0028576A DE 1218124 B DE1218124 B DE 1218124B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
sand
reactor
grains
droplets
temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DEC28576A
Other languages
English (en)
Inventor
Pierre Ivan Peyches
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Compagnie de Saint Gobain SA
Original Assignee
Compagnie de Saint Gobain SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Compagnie de Saint Gobain SA filed Critical Compagnie de Saint Gobain SA
Publication of DE1218124B publication Critical patent/DE1218124B/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B3/00Charging the melting furnaces
    • C03B3/02Charging the melting furnaces combined with preheating, premelting or pretreating the glass-making ingredients, pellets or cullet
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/12Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture in shaft furnaces

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)
  • Glass Melting And Manufacturing (AREA)

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. CL:
C03b
Deutsche KL: 32 a-5/12
Nummer: 1218124
Aktenzeichen: C 28576 VI b/32 a
Anmeldetag: 5. Dezember 1962
Auslegetag: 2. Juni 1966
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Schmelzen von Glas. Sie bezweckt insbesondere, ein solches Verfahren zu schaffen, welches es ermöglicht, den Verglasungsvorgang der üblicherweise für die Herstellung von Glas in Glasschmelzofen verwendeten Ausgangsstoffe zu beschleunigen.
Bei der üblichen Arbeitsweise werden die Bestandteile des Gemenges, im allgemeinen Kieselsäure, in Form von Sand und die Alkali- und Erdalkalioxyde in Form von Karbonaten, denen andere Zusätze beigefügt werden, miteinander gemischt und, sei es in Form von Haufen, sei es in Form einer Schicht, auf ein Bad von vorgeschmolzenem Glas aufgegeben. Bei diesem einzigen im industriellen Umfang angewendeten Verfahren wird das zu schmelzende Gut dem Schmelzbehälter unter Bedingungen, die wenig geeignet zur Erzeugung eines homogenen Stromes mit hohem Reaktionsgrad sind, aufgegeben. Das in den Ofen gegebene pulverförmige Gut ist undurchlässig gegenüber der Wärmestrahlung, und seine physikalische Struktur wirkt einer guten Wärmeübertragung durch Leitung entgegen. Die Fortleitung der Wärme in dieser Masse vollzieht sich deshalb langsam, und die am leichtesten schmelzbaren Bestandteile derselben, insbesondere die Alkali- und Erdalkalikarbonate, rieseln in geschmolzenem Zustand in das Bad ein, noch bevor sie die Temperatur erreicht haben, bei welcher ihre den Umsetzungsvorgang fördernde Wirkung auf die Kieselsäure nennenswert wird. Mit dem Ziel, dieses Abscheiden der Alkali- und Erdalkalikarbonate zu verzögern, werden üblicherweise dem Glasbad gleichzeitig mit dem Gemenge Glasabfälle, die als Glasbruch oder Glasscherben bezeichnet werden, und deren hohe Viskosität die vorzeitige Verflüssigung dieser Karbonate wenigstens teilweise verhindert, zugesetzt.
Trotzdem bleibt auch dann der thermische Wirkungsgrad gering und nur ausnahmsweise werden Schmelzleistungen von mehr als 1,5 bis 2 t/m2 wirksamer Oberfläche des Ofens erreicht, falls nicht zusätzlich eine Überhitzung des Schmelzbereichs des Ofens erfolgt. Da ferner bei den Glasschmelzofen üblicher Art die Wärme nur durch die Oberfläche des aufgegebenen Gemengehaufens oder der Gemengeschicht, die zum Teil in das Bad eingetaucht ist, zum Teil sich außerhalb derselben befindet, übertragen wird, und sich ihre Wirkung auf das gesamte Volumen des Gemenges erstrecken muß, ist es von Vorteil, von vornherein Gemengeklumpen von möglichst nur kleinen räumlichen Abmessungen aufzugeben, um zu erreichen, daß die für die Übertragung der Wärme zur Verfügung stehende
Verfahren zum Schmelzen von Glas
Anmelder:
Compagnie de Saint-Gobain,
Neuüly-sur-Seine (Frankreich)
Vertreter:
Dipl.-Ing. R. H. Bahr und Dipl.-Phys. E. Betzier,
Patentanwälte, Herne, Freiligrathstr. 19
Als Erfinder benannt:
Pierre Ivan Peyches, Paris
Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 7. Dezember 1961 (881 265) -
Fläche im Verhältnis zu dem zu erhitzenden Volumen groß wird.
Zum Zweck des Schmelzens eines homogenisierten, in Pulver- oder Körnerform vorliegenden
as Gemenges ist bereits vorgeschlagen worden, die Körner des Gemenges innerhalb eines auf hoher Temperatur befindlichen Gehäuses herabfallen zu lassen, innerhalb dessen sich das Schmelzen der Körner »Korn für Korn« vollzieht. Die Möglichkeiten, die sich hierdurch ergeben, sind jedoch unvollkommen und unbefriedigend, weil, da in allen klassischen Gläsern die Sandkörner den überwiegenden und wärmebeständigsten Bestandteil des Gemenges bilden, die anderen Bestandteile des Gemenges schneller als der Sand auf Temperatur gebracht werden und deshalb die verschiedenen Verbindungen, insbesondere zwischen Natriumkarbonat und Calciumkarbonat, bereits geschmolzen sind und beginnen, sich zu zersetzen oder sich zu verflüchtigen, bevor die Sandkörner die Temperatur erreicht haben, bei welcher sie reaktionsfähig werden.
Es ist bereits versucht worden, diese Schwierigkeit dadurch zu beseitigen, daß die Karbonate getrennt für sich, zusammen mit einem kleinen Anteil der Kieselsäure, geschmolzen werden, worauf man die erhaltene geschmolzene Flüssigkeit auf Quarzblöcke aufrieseln läßt. Auf diese Weise kann jedoch weder eine Erhöhung des Reaktionsgrades erzielt, noch ein homogenes verglastes Produkt hergestellt werden.
Das Verfahren gemäß der Erfindung beseitigt alle vorstehend erläuterten Schwierigkeiten und Nachteile. Es besteht darin, daß die Komponenten, aus
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welchen das Glas hergestellt wird, je für sich einer stand befindet, ein leichtes Entweichen des bei den
Wärmebehandlung unterworfen und dann in disper- Reaktionen der tiefer liegenden Schichten entstehen-
gierter Form unter Bedingungen, die die günstigsten den Kohlensäuregases ermöglicht, so daß eine An-
für eine hohe Wirksamkeit der Reaktion sind, in Sammlung dieses Gases und ein damit Hand in Hand
einen Reaktor eingeführt werden. 5 gehendes Ansteigen seines Druckes in der Nähe der
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung Reaktionszone, das dem Verlauf der Reaktion entwird jedes Sandkorn auf eine Temperatur erhitzt, die gegenwirken könnte, vermieden wird,
so hoch ist, daß sie verträglich mit der Notwendig- Es ist zweckmäßig, den Feinheitsgrad der Sandkeit ist, das Zusammensintern und die Bildung eines körner wie der Tröpfchen so zu bemessen, daß sie festen kompakten Körpers aus dem Sand sowie des- io in der Zone des Ofens, in welcher die Bestandteile sen Umwandlung in eine kristalline Modifikation, die aufeinandertreffen, zu seiner sehr geringen Fallgegebenenfalls weniger reaktionsfähig ist, wie zur geschwindigkeit führen, daß sich die Geschwindig-Zeit die Christobalit-Modifikation, zu vermeiden. Im keit jedoch erhöht, sobald die Sandkörner von den Fall der Wiedererhitzung des Sandes in der Masse Tröpfchen umhüllt worden sind und demzufolge die oder in einem Fließbett ist es, um unbeabsichtigte 15 aus dem Sandkorn und seiner Umhüllung bestehende Agglomeration zu vermeiden, zweckmäßig, eine Gesamtheit sehr schnell in die Höchsttemperaturzone Temperatur von 1450° C nicht zu überschreiten. des Ofens gelangt, in welcher sich die Reaktion voll-Auch falls diese Gefahr nicht besteht, z. B. weil die zieht.
Erhitzung jedes einzelnen Sandkorns durch Einfüh- Beispielsweise wird im Fall des Erschmelzens eines
rung desselben für sich in die heißen Gase erfolgt, 20 Natrium-Calciumsilikat-Glases mit 73% SiO2, 15%
wird trotzdem die Temperatur der Sandkörner auf Na0O und 12% CaO der Sand für sich bis auf eine
unterhalb von 1600° C, z. B. auf 1550° C, gehalten, Temperatur, die 1250° C erreichen kann, erhitzt. Bei
denn sonst würde nach der Reaktion dieser Körner dieser Temperatur bleiben die Sandkörner stabil und
mit den anderen Bestandteilen zwecks Bildung eines haben keinerlei Bestreben, sich miteinander zu agglo-
Glaskornes dieses letztere zu stark überhitzt werden as niederen. Sie können in diesem Zustand durch ver-
und könnte dann einen Teil seiner Bestandteile schiedenartige Mittel, von denen einige weiter unten
verlieren. im einzelnen noch beschrieben werden, in den eigent-
Em weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, liehen Reaktor eingeführt werden, in welchem jedes
daß jedes derart hocherhitzte Sandkorn für sich der Körner auf die anderen Bestandteile der Zusam-
durch die anderen kälteren Bestandteile, insbeson- 30 mensetzung trifft, die ihrerseits unabhängig von den
dere die Natrium- und Calciumverbindungen, um- Sandkörnern auf eine zwar hohe Temperatur, die
hüllt wird. Es ist bekannt, daß die Alkali- und Erd- aber unterhalb derjenigen liegt, welche ihre Reak-
alkalioxyde dann besonders geeignet sind, in die tionseigenschaften ändern würde, erhitzt worden
Kieselsäurestruktur einzudringen und dieser den sind. In dem als Beispiel gewählten Fall von Na-
verglasten Zustand zu verleihen, wenn sie als Kar- 35 triumkarbonat und Calciumkarbonat entspricht das
bonate verwendet werden, die sich dann in Gegen- erforderliche anteilige Verhältnis im wesentlichen
wart der Kieselsäure zersetzen. Eine vorzeitige Zer- dem des bei 813° C schmelzenden Doppelsalzes
setzung dieser Karbonate ohne Anwesenheit der Na2Ca(COg)2, das mit einem geringen Anteil des
Kieselsäure erschwert die spätere Reaktion zwischen Eutektikums von 0,4 CaO, das selbst bei 784° C
den verschiedenen Komponenten. Ferner ist es nicht 40 schmilzt, angereichert ist. Die Mischung der beiden
günstig, ein aus einem von anderen Komponenten Karbonate wird bei einer Temperatur unterhalb von
umgebenen Quarzkern bestehendes Korn von außen 850° C gehalten. Bei dieser Temperatur wird die
zu erhitzen, weil diese äußeren Komponenten in geschmolzene Mischung zerstäubt und in den Reak-
jedem Zeitpunkt vor Erreichung des endgültigen tor eingesprüht. Die Dichte der Mischung beträgt
Gleichgewichtszustandes wärmer sind als der Quarz- 45 in diesem Zeitpunkt 2,4, d. h., sie liegt in der glei-
kern. Das Verfahren gemäß der Erfindung kehrt chen Größenordnung wie die des Glases und die des
demgegenüber die Richtung des Temperaturgefälles Sandes bei etwa 1000° C. Das Verhältnis des VoIu-
um, weil nunmehr im Gegensatz hierzu der Kiesel- mens der Tröpfchen, welche die Sandkörner umhül-
säurekern die mit ihm in Kontakt stehenden anderen len sollen, zu dem Volumen der Sandkörner muß
Komponenten erhitzt. Diese letzteren werden außer- 50 dem Verhältnis ihrer Massen entsprechen, d. h. im
dem vor ihrer Einführung in den Reaktor in vorteil- vorliegenden Fall 0,64 sein, was bedeutet, daß der
hafter Weise erwärmt und bei der vorzugsweisen Durchmesser der Tröpfchen das 0,86fache des
Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens Durchmessers der Sandkörner betragen muß. Eine
geschmolzen, bevor sie in Kontakt mit den Sandkör- hinreichende Annäherung dieser Werte ergibt sich,
nern gelangen. 55 wenn so gearbeitet wird, daß die Zerstäubung im
Die besondere Art der Durchführung der Reaktion Mittel Tröpfchen von den gleichen Abmessungen »Korn für Korn«, welche ein weiteres Merkmal der wie der Korngröße des Sandes ergibt. Um diese Erfindung bildet, bedingt, daß, mit Ausnahme der Korngröße zweckentsprechend zu wählen, ist zu beKieselsäure oder gewisser festen Komponenten von rücksichtigen, daß, wenn gesiebte gemahlene Kieseluntergeordneter Bedeutung, die gleichzeitig mit die- 60 säure verwendet wird, in dem Zeitpunkt, in welchem ser in den Reaktor eingeführt werden, die anderen diese in Kontakt mit der Mischung von geschmolze-Komponenten in Form eines Nebels aus flüssigen nen Karbonaten gebracht wird, sich zwar eine gewis-Tröpfchen in dem gewünschten stöchiometrischen sermaßen augenblickliche Reaktion vollzieht, jedoch Verhältnis in den Reaktor eingeführt werden. der Feinheitsgrad der Körner dann ein solcher ist,
Es wurde gefunden, daß unter diesen Umständen 65 daß ein Teil derselben durch die heißen Ofengase
die Oberfläche eines Tröpfchens aus Karbonat, wel- . mitgenommen wird. Es wurde gefunden, daß, wenn
ches ein Sandkorn umhüllt hat und welches sich, die Korngröße des Sandes und die davon abhängige
obwohl es verhältnismäßig kalt ist, in flüssigem Zu- der Karbonattröpfchen auf zwischen 300 Mikron
und 50 Mikron begrenzt sind, befriedigende Ergebnisse erzielt werden.
Ausgehend von den bei dem bevorstehenden Beispiel angegebenen Werten ist es leicht, zu zeigen, daß nach dem Umhüllen des Sandkornes mit dem flüssigen Film dessen Dicke gleich dem zehnten Teil seines Durchmessers ist. Die Kapillarkräfte sind dann einerseits hinreichend stark, um den Tropfen um seinen festen Kern herum festzuhalten, andererseits die Dicke der Umhüllung hinreichend gering, um zu ermöglichen, daß die bei der Reaktion entstehenden Gase augenblicklich durch die Umhüllung hindurch an deren Oberfläche austreten können. In dieser Weise wird also bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Aufgabe der Läuterung des Glases dadurch gelöst, daß jedes elementare Glasteilchen nach seiner Bildung für sich geläutert wird.
Nach dem Umhüllen des Sandkorns durch das Tröpfchen hat sich das sich aus dieser Miteinandervereinigung ergebene Volumen um zwei Drittel gegenüber dem Ausgangsvolumen des Sandkorns vergrößert. Das gleiche ist für die gebildeten Massen der Fall, so daß der für die Begrenzung der Fallgeschwindigkeit der Körner wirksame Querschnitt unter der Voraussetzung, daß die Körner als kugelförmig angesehen werden, sich nur um vier Zehntel vergrößert. Das bedeutet, daß die Fallgeschwindigkeit der Körner nach ihrer Umhüllung um 10% ansteigt. Praktisch vergrößert sich diese Zahl jedoch noch dadurch, daß das Sandkorn vor seiner Umhüllung nicht kugelförmig gestaltet und seine Eindringtiefe niedrig ist, während das nach der Umhüllung gebildete Tröpfchen Kugelform und bei einem Minimum seines Querschnitts das denkbare Maximum an Gewicht besitzt.
Wenn unter diesen Bedingungen durch den Reaktor in aufsteigender Richtung ein heißer, als gleichmäßig angenommener Gasstrom mit einer Geschwindigkeit von größenordnungsmäßig 3 m/sec fließt, so ist die Fallgeschwindigkeit der in den oberen Teil des Reaktors eingeführten Sandkörner Null oder jedenfalls gering, und sie verbleiben in dem Bereich, in welchem sie auf ein Tröpfchen auftreffen sollen. Sobald jedoch die Vereinigung des Sandkorns mit dem Tröpfchen erfolgt ist, erhöht sich die Fallgeschwindigkeit der nunmehr umhüllten Körner auf größenordnungsmäßig 30 bei 50 cm/sec.
Da es nicht einfach ist, in allen Stellen des Reaktors eine gleichmäßige Geschwindigkeit des aufsteigenden Gasstromes zu erzielen, ist dieser Ausdruck nur als ein statischer Wert anzusehen, der verständlich machen soll, daß die Erfindung es auch ermöglicht, in einem gewissen Grad eine regelnde Wirkung herbeizuführen.
Nachstehend wird als Beispiel eine Ausführungsform eines nach dem Verfahren gemäß der Erfindung arbeitenden Schmelzofens an Hand der Figuren beschrieben.
F i g. 1 ist ein Vertikalschnitt durch den Ofen, und F i g. 2 gibt die Temperaturkurven wieder.
Der in F i g. 1 dargestellte Ofen weist in seinem oberen Teil einen Kamin 1 und einen einen Vorratsbehälter bildenden Rekuperator 2 auf, dem der Sand durch die Öffnung 15 aufgegeben wird. Der aus diesen Vorratsbehälter herabfallende Sand wird durch die sich über die Plattformen 16 bewegenden Rechen 3 geführt. Er wird allmählich erhitzt, um schließlich eine Temperatur von etwa 9000C zu erreichen, die ihm durch aufsteigende Gase mitgeteilt wird, welche durch die den Schmelzbehälter 4 für die diesem bei 18 aufgegebenen Karbonate durchdringenden Kanäle hindurchgeströmt sind. Diese Gase, welche das Schmelzen der Karbonate bewirken, gelangen aus der Kammer 5, in welcher die Überhitzung des aus dem oberen Teil des Ofens durch die Kanäle 6 und die Transportschnecken 19 zugeführten Sandes erfolgt, nach dem Schmelzbehalter mit einer Temperatur von etwa 1200° C. Der Sand fällt darauf auf Roste 8, die gegebenenfalls in Schwingbewegungen versetzt werden oder aus sich drehenden Stäben bestehen können, und die Körner fein verteilen. Die heißen Gase erhitzen in
15' diesem Bereich die derart dispergierten Sandkörner auf eine Temperatur von etwa 12000C. Durch Brenner 7 wird die zusätzliche Wärmemenge geliefert, die erforderlich ist, um die Gase auf der für diesen Zweck notwendigen Temperatur zu halten.
Der eigentliche Reaktor 9 ist schwach konisch gestaltet, so daß die aerodynamische Strömung der Gase, welche die Aufrechterhaltung der Temperatur sichert, eine von unten nach oben wachsende Geschwindigkeit besitzt. Der Reaktor wird durch einen aus einer Vielzahl von Brennern bestehenden Rost
10 mit geringer Leistung je Oberflächeneinheit, welcher die Wandungen des Reaktors verkleidet, beheizt. Durch diese Anordnung wird in der Nachbarschaft der Wandungen des Reaktors ein geringfügiger Überdruck erzeugt, welcher die Reaktionszone nach der Achse des Reaktors hin verlegt und dadurch verhindert, daß die Wandungen sich mit Glas überziehen.
Die aus den in dem Behälter 4 geschmolzenen Salzen gebildete flüssige Schmelze wird den im unteren Bereich des Reaktors angeordneten Zerstäubern
11 über Leitungen 12, welche mit eigenen Heizvorrichtungen 13 ausgerüstet sind, deren Zweck es ist, die geschmolzenen Salze auf der erforderlichen Tem-
.40 peratur zu erhalten, zugeleitet.
Die im oberen Teil des Reaktors gebildeten und beim Herabfallen durch die heißesten Zonen des mittleren Teils des Ofens gleichmäßig schmelzenden Glastropfen gelangen in Form eines Regens in den Behälter 14, in welchem sie sich sammeln. Da bei dem neuen Schmelzverfahren eine Läuterphase nicht vorhanden ist, wird unmittelbar ein für die Verarbeitung fertig vorbereitetes Glas erhalten, ohne daß die es bildenden Stoffe jemals überhitzt worden sind, weil die Höchsttemperaturen, die im Zuge des Verfahrens erreicht werden, in der Größenordnung von 1300° C liegen. Das bedeutet eine außerordentliche Wirtschaftlichkeit gegenüber den klassischen Verfahren, bei welchen die Verluste, die im Arbeitsbereich des Ofens entstehen, durch die hier angewendeten Temperaturen von 16000C oder sogar mehr bedingt sind.
In F i g. 2 veranschaulicht die voll gezeichnete Kurve 20 die Temperaturen der Gase in der Achse des Ofens in den verschiedenen Höhenlagen der F i g. 1. Die gestrichelte Kurve 21 gibt den Verlauf der Temperatur des Sandes und die punktierte Kurve 22 den der Karbonate wieder. Die beiden letzteren Kurven vereinigen sich, sobald die Reaktion erfolgt ist, zu einer einzigen Kurve.
Um das Zusammentreffen der geschmolzenen Stoffe mit den Sandkörnern zu erleichtern, werden gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfin-
dung der Sand und die Flüssigkeit elektrostatisch auf ein zweckentsprechendes Potential aufgeladen. Zum Beispiel wird der Sand bei seinem Durchtritt durch den zweckmäßig isolierten Rost 8 negativ gegenüber Erde aufgeladen, während die Flüssigkeit sich auf Erdpotential befindet, weil deren Leitfähigkeit ihre positive Aufladung schwierig machen würde. Trotzdem ist es, falls die verwendete Zerstäubungseinrichtung das Aufladen der Tröpfchen ermöglicht, vorzuziehen, sich diese Möglichkeit zunutze zu machen, weil dann das Koagulieren der Tröpfchen wegen ihres durch die elektrostatische Aufladung erfolgenden gegenseitigen Abstoßens in dem Maße verhindert wird, als diese Aufladung nicht durch das Zusammentreffen mit einem Sandkorn entgegengesetzter Ladung neutralisiert worden ist.
Selbstverständlich kann die gesamte oder ein Teil der Beheizung des Ofens auch auf anderem Wege als durch Gas, insbesondere auf elektrischem Wege, erfolgen, soweit nicht durch diese andersartige Beheizung etwas an den charakteristischen Merkmalen der Erfindung geändert wird.
Die Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung können auch an einen klassischen Schmelzofen angebaut werden, dann das Vorschmelzabteil eines solchen Ofens bilden und seine Leistung erhöhen.

Claims (14)

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Schmelzen von Glas, dadurch gekennzeichnet, daß der Sand und die übrigen Bestandteile des Glases, insbesondere die Alkali- und Erdalkalikarbonate getrennt voneinander thermisch behandelt und dann in dispergierter Form einem Reaktor aufgegeben werden, in welchem die Verglasung erfolgt, bei der jedes vorerhitzte Sandkorn von den übrigen Bestandteilen ummantelt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sand auf einer gegenüber seiner Reaktionstemperatur mit den restlichen Bestandteilen höheren Temperatur gehalten wird und die restlichen Bestandteile durch vor ihrer Einführung in den Reaktor erfolgende Erwärmung geschmolzen werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sand dem Reaktor mit einer oberhalb von 900° C liegenden Temperatur aufgegeben wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sand in Form von in fließfähigen Zustand überführten dünnen Schichten auf eine Temperatur von höchstens 1450° C erwärmt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sandkörner auf eine Temperatur von unterhalb 16000C und bevorzugt größenordnungsmäßig 15500C erwärmt werden.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die geschmolzenen Alkali- und Erdalkalioxyde in fernverstäubter Form gleichzeitig mit dem Sand in den Reaktor eingeführt werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Reaktor das Eutektikum und die aus dem Alkali- und Erdalkalikarbonaten gebildeten Doppelsalze im geschmolzenen, insbesondere feinzerstäubten Zustand eingeführt werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Sandkörnchen und die geschmolzenen Tröpfchen mit Durchmessern von zwischen 300 und 50 Mikron verwendet werden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Tröpfchen und die Sandkörner elektrostatisch auf verschiedene Potentiale aufgeladen werden.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Reaktor von einem aufsteigenden Gasstrom durchströmt wird, dessen Geschwindigkeit so bemessen ist, daß durch ihn der freie Fall der Sandkörnchen und Tröpfchen abgebremst oder zum Stillstand gebracht wird, jedoch nach dem Zusammentreffen der Sandkörner und der Tröpfchen ein schnelleres Herabfallen der von den Tröpfchen umhüllten Sandkörner erfolgt.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die heißen Gase, durch welche die Enderhitzung der Sandkörner erfolgt, zunächst zum Schmelzen der schmelzbaren Bestandteile bei einer Temperatur von höchstens 900.° C und dann zum Vorerhitzen des Sandes benutzt werden.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß in der Nachbarschaft der Wandung der Reaktorkammer ein Überdruck erzeugt wird, durch welchen die Körner, Tröpfchen oder geschmolzenen Glaskügelchen verhindert werden, an der Wandung anzuhaften.
13. Reaktor zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß sein Innenraum sich nach unten erweitert, um derart einen progressiven Anstieg der Strömungsgeschwindigkeit der nach oben strömenden Heizgase zu bewirken.
14. Reaktor nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwandungen des Reaktionsraums mit einer Vielzahl von Brennern von je geringer Leistung auf großer Oberfläche besetzt sind, durch deren Wirkung der Überdruck erzeugt wird.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
609 577/91 5.66 © Bundesdruckerei Berlin
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