DE2042631B2 - Ofen fuer die herstellung von glasfasern - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen Ofen zur Herstellung von Glasfasern.

Bei einem bekannten Verfahren zur Herstellung von Glasfasern wird ein Platintrog verwendet, der mit Glas gefüllt wird, aus dem die Glasfasern herzustellen sind. Der Boden des Trogs ist mit einer Vielzahl von Löchern mit einem Durchmesser in Größenordnung von 2 mm versehen, wobei das Glas durch die Löcher fließt, wenn der Trog auf hohe Temperatur erhitzt wird. Der Trog wird vorzugsweise mittels Hindurchführung eines elektrischen Stromes erhitzt. Es ist zu berücksichtigen, daß der Trog, der eine Länge von 30 bis 60 cm, eine Breite von etwa 10 cm und eine Vertikalabmessung von etwa 10 cm hat oder etwas mehr, sehr teuer ist. Obwohl der Trog aus Platin besteht, unterliegt er Korrosion, so daß seine Lebensdauer begrenzt ist Daher muß der Trog gewöhnlich in Intervallen von etwa 6 Monaten ersetzt und eingeschmolzen werden.

Es ist vorgeschlagen worden, wenigstens den Boden des Trogs aus einer Platte oder Tafel aus Molybdändisilicid herzustellen, die eine Mehrzahl von Durcheangslöchern zur Bildung von Auslassen für das geschmolzene Glas besitzt. Es ist jedoch äußerst schwer, eine derartige Tafel aus Molybdändisilicid herzustellen, wobei es beim Erhitzen der Tafel infolae Durchführung eines Stroms praktisch unmöglich ist, den Stromduvchgang durch unterschiedliche Abschnitte zu steuern. Darüber hinaus muß aus technischen Gründen eine derartige Tafel relativ dick sein, so daß sehr hohe Ströme für das Erhitzen notwendig sind. Ein weiteres schwieriges Problem, das mit den hohen Erhitzungsströmen verbunden ist, liegt in den elektrischen Anschlüssen, da die Stromdichte so hoch ist, daß die elektrotechnischen Probleme nahezu nicht überwunden werden können. Außerdem kann das Material kaum die unvermeidlichen Tenperaturgradienten durchhalten.

Aufgabe der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung ist es, einen Ofen zu schaffen, bei dem die vorgenannten Nachteile vermieden sind.

Ein Hauptvorteil der Erfindung liegt in der Möglichkeit, in einfacher Weise die einzelnen Stangen 18 in bezug auf ihre Temperatur zu steuern. So können die Stangen einzeln gesteuert werden, wodurch die Temperatur neben den die Auslässe für das geschmolzene Glas bildenden Löchern nach Wunsch gesteuert werden kann. Die Steuerung kann z. B. in Abhängigkeit vom Durchmesser der feinen Strahlen oder Ströme bewirkt werden, die die Löcher der Stange oder der Stangen verlassen.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert:

F i g. 1 zeigt einen Vertikalschnitt durch eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ofens;

F i g. 2 ist eine Vertikalschnittansicht längs der Linie II-II in Fig. 1;

F i g. 3 ist eine Draufsicht auf die Bodenwand des Ofens in einem Teilschnitt entlang der Linie III-III in F i g. 1;

F i g. 4 zeigt eine vergrößerte Teilschnittdarstellung des unteren Teils der Fig. 1.

In den Zeichnungen ist ein Ofen gezeigt, der Seitenwände 10, 11 und Endwände 12, 13 besitzt, die ein Abteil für Glas begrenzen. Die inneren Oberflächen der Wände sind mit einem Material ausgekleidet, das mit Bezug auf die Ofenatmosphäre und das geschmolzene Glas in dem Abteil widerstandsfähig ist. Die Auskleidung kann aus Zirkonsilikat oder Zirkonaluminosilikat bestehen. Von der Oberseite des Ofens hängen Heizelemente 15 derjenigen Art herab, wie sie in der Zeitschrift »Elektrowärme«, Bd. 16, 1958, Seiten 151 bis 157 beschrieben sind und die im wesentlichen aus Molybdändisilicid bestehen. Die Heizelemente sind U-förmig und sitzen vorzugsweise austauschbar in der oberen Wand des Ofenabteils.

Die Bodenwand des Ofenabteils ist allgemein mit 16 bezeichnet und besteht aus einer Anordnung von

vorzugsweise profilierten Haltestäben 17, die z. B. Stangen Kreisquerschnitte, selbstverständlich können aus Zirkonsilikat oder Zirkonaluminosiükat bestehen, andere Querschnittsformen Anwendung finden. Inssowie aus Stangen 18, die dur>;h die Stäbe 17 gz- besondere für den Fall von Stangen 18 mit Kreistragen werden. Die Stangen 18 haben bei der gezeig- querschnitt können die Stangen mit zwei oder mehr ten Ausführungsform Kreisquerschnitt und bestehen 5 Lochreihen in unterschiedlichen Längsebenen verim wesentlichen aus Molybdändisilicid, MoSl,. Jede sehen werden, die im Winkel zueinander versetzt Stange 18 ist mit einer oder mit mehreren "durch- sind. Ist die relative Winkelversetzung der Längsgehenden Querlöchern versehen, die einen Durch- ebenen 90° z. B., wird die theoretische Lebensdauer mesrer in der Größenordnung von 2 Millimetern der Stangen 18 verdoppelt, da die Stangen für die haben. Diese Löcher bilden Auslässe für das ge- αο Lieferung einer neuen Lochreihe für das geschmolschmolzene Glas im Ofenabteil. Das Profil der Halte- zene Glas um 90° gedreht werden können, wenn die stäbe 17 ist derart gewählt, daß sie die unteren öff- erste Reihe für fortgesetzten Gebrauch unbrauchbar nungen der Löcher unverdeckt lassen. Bei der ge- geworden ist. Eine relative Winkelversetzung um zeigten Ausführungsform ist die Bodenwand an ver- 120^c würde eine Verdreifachung der theoretischen schiedenen Stellen entlang der Länge der Stäbe 17 15 Lebensdauer der Stangen 18 bedeuten,
und Stangen 18 durch Stützstäbe 19 aus hitzebestän- Normalerweise sollte der Hauptanteil der Energie, digem Material, vorzugsweise au«·, Siliziumkarbid ge- die für das Schmelzen des Glases in dem Ofenabteil stützt. Wie man am besten aus der Fig. 3 ersieht, notwendig ist, mit Hilfe von über Kopf angeordneten sind die Stangen 18, die durch Hindurchführen von Strahlungserhitzem geliefert werden, wie es in den elektrischem Strom erhitzt werden sollen, mit ge- 20 Zeichnungen dargestellt worden ist. Bei bestimmten eigneten Anschlußgliedern 20 für Stromzufuhr ver- Anwendungen kann es jedoch alternativ oder zusätzsehen. In der Mitte des Ofenabteils ist ein Zufuhr- lieh erwünscht sein, einen TeU der Energie mit Hilfe rohr 21 für Rohmaterial vorgesehen, das aus Glas- von Elektroden, vorzugsweise aus Molybdändisiliperlen oder Glaskugeln bestehen kann. Vorzugs- cid zuzuführen, die vollständig in das geschmolzene weise besteht das Rohr 21 aus demselben Material 25 Glas eingetaucht sein sollten. In diesem Zusammenwie die Auskleidung des Ofenabteils. hang sollte festgehalten werden, daß die Stangen 18

Ein wesentliches Merkmal der Erfindung besteht alternativ als Widerstandserhitzungselemente und als

darin, daß man den elektrischen Strom durch die Elektroden wirken können. Im ersteren Falle wird

Stangen der Bodenwand schickt. Diese Stangen Wärme innerhalb der Stangen erzeugt, während im

können auf verschiedenste Weise ohne Abweichung 30 zweiten Fall Wärme im Glas erzeugt wird. Die er-

von der Erfindung elektrisch und physikalisch von- forderlichen elektrischen Schaltvorgänge können mit

einander getrennt werden. Hilfe äußerer Einrichtungen bewirkt werden, die

Bei der gezeigten Ausführungsform haben die automatisch gesteuert werden können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Ofen für die Herstellung von Glasfasern mit einem Abteil für geschmolzenes Glas mit einer Bodenwand, die eine Mehrzahl von Auslaßöffnungen für den Durchgang von geschmolzenem Glas aus dem Abteil in Form von feinen Strahlen oder Strömen aufweist, wobei wenigstens der Bereich um die Auslaßöffnungen im wesentliehen aus Molybdändisilicid besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenwand (16) eine oder mehrere Stangen (18) aufweist, die aus Molybdändisilicid bestehen und eine Mehrzahl von durchgehenden Löchern haben, die die Auslaßöffnungen für das geschmolzene Glas bilden.

2. Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stangen (18) mittels elektrischen Stromdurchgangs erwärmbar sind.

3. Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekenn- so zeichnet, daß jede Stange (18) als Elektrode einsetzbar ist.

4. Ofen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Stange alternativ als Elektrode und als Widerstandselement einsetzbar ist. as

5. Ofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher oder Bohrungen jeder Stange (18) in zwei oder mehr im Winkel gegeneinander versetzten Längsebenen durch die Achse der Stange angeordnet sind.

6. Ofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß nebeneinander eine Mehrzahl solcher Stangen (18) angeordnet ist, die durch profilierte Stäbe aus elektrisch isolierendem Material elektrisch voneinander getrennt sind.

7. Ofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß unter der Bodenwand (16) querliegende Stützstäbe (19) aus hitzebeständigem Material, vorzugsweise aus Siliziumkarbid angeordnet sind.

8. Verfahren zum Betreiben eines Ofens nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des geschmolzenen Glases in an sich bekannter Weise im wesentlichen konstant gehalten wird, während die Temperatur des Stangenmaterials um ein Loch oder um mehrere Löcher in Abhängigkeit vom Durchmesser der durchtretenden Glasströme gesteuert wird.