DE2518635C3

DE2518635C3 - Process for melting and refining glass in a regenerative melting furnace

Info

Publication number: DE2518635C3
Application number: DE2518635A
Authority: DE
Inventors: Leonard Arthur Pittsburgh Pa. Knavish (V.St.A.)
Original assignee: PPG Industries Inc
Current assignee: PPG Industries Inc
Priority date: 1974-04-29
Filing date: 1975-04-26
Publication date: 1978-08-10
Also published as: SE7504848L; BR7502589A; DE2518635A1; ES436954A1; DE2518635B2; NL7505004A; FR2268760A1; AR209101A1; FR2268760B1; AU8026075A; DK184675A; IT1032769B

Description

Flachglas-Schmelzöfen unmöglich, die im allgemeinen eine Gesamtlänge von etwa 45 bis etwa 61 m haben. Die Energiemenge, welche dazu benötigt würde, das Glas im geschmolzenem Zustand zu halten, wäre für eine lange Durchgangszeit durch den Schmelzofen untragbar. Außerdem würde der Verlust an flüchtigen Zusätzen über die gesamte Wegstrecke darauf hinauslaufen, daß ein Glas erhalten wird, das arm an flüchtigen Bestandteilen und von geringer Qualität ist. Infolgedessen werden kürzere Schmelzofen mit einer Gesamtlänge von etwa 15,25 m für zweckdienlich gehalten, wobei eine Erwärmung über die gesamte Länge des Schmelzofens angewendet wird.Flat glass melting furnaces, which generally have an overall length of about 45 to about 61 meters, are impossible. the The amount of energy it would take to keep the glass molten would last for a long time The transit time through the furnace is unacceptable. In addition, there would be a loss of volatile additives all the way down to the fact that a glass is obtained which is poor in volatile Ingredients and is of poor quality. Consequently shorter furnaces with a total length of about 15.25 m are considered appropriate, with heating is applied over the entire length of the furnace.

Bei derartigen kürzeren Schmelzofen ist eine Qualitätskontrolle des Glases von besonderer Wichtigkeit, und die üblichen Arbeitsweisen bei der Flachglasherstellung und die entsprechende Gestaltung des Schmelzofens, des Schmelzvorgangs und der Formgebung des Glases sind hierbei nicht geeignet Die bei Flachglas aus Alkali-Kalk-Kieselsäureglas übliche Verfahrensweise zum Schmelzen bestand darin, die Glasausgangsmaterialien im rückwärtigen Teil oder an der Glasgenienge-Einspeisseite besonders heftig zu erhitzen, um dann die Temperatur stufenweise in Richtung auf die Konditionierungs- oder Läuterungswanne des Wannenschmelzofens zu reduzieren. Bei Verwendung eines derartigen Heiz- oder Wärmeschemas ist es möglich, das Glasgemenge schnell zu schmelzen und es für eine vergleichsweise lange Wegstrecke durch den Schmelzofen hindurch für die thermische Konditionierung oder Läuterung des Glases aufzubereiten. In der thermischen Konditionierungszone ist das Glas bewegungslos, und einige Gasblasen innerhalb des Glases vermögen an die Glasoberfläche emporzusteigen und platzen auf. Ein Einschluß dieser Gasblasen in der Glasoberfläche führt zu einem Glas, das in der Technik als feinblasiges Glas bekannt ist Infolgedessen erachtet man eine vergleichsweise lange Zeitdauer der thermischen Konditionierung für zweckmäßig, um sicherzustellen, daß alle Gasblasen entweder ausgeströmt sind oder sich in dem Glas aufgelöst haben und nicht in der Glasoberfläche eingeschlossen v/erden.With such shorter melting furnaces, quality control of the glass is of particular importance. and the usual working methods in flat glass production and the corresponding design of the Melting furnace, the melting process and the shape of the glass are not suitable here Flat glass made of alkali-lime-silica glass usual procedure for melting consisted of the Glass starting materials in the rear part or on the Glasgenienge feed side increase particularly violently Heat in order to then gradually reduce the temperature in the direction of the conditioning or refining tank of the tank smelter. at Using such a heating or warming scheme it is possible to quickly inflate the glass batch melt and it for a comparatively long distance through the melting furnace for the to prepare thermal conditioning or refining of the glass. In the thermal conditioning zone the glass is motionless and some gas bubbles inside the glass can reach the surface of the glass to rise and burst. An inclusion of these gas bubbles in the glass surface leads to a glass, known in the art as fine-bubble glass. As a result, it is considered to be a comparatively long time Duration of thermal conditioning appropriate to ensure that all gas bubbles are either have leaked or have dissolved in the glass and are not trapped in the glass surface.

Dennoch hat man festgestellt, daß die üblichen Schmelzverfahrensweisen beim Flachglas, abo eine hohe Anfangserwärmung des Glasgemenges, gefolgt von einer stufenweisen Reduzierung der Temperatur im Wärmeschema, nicht mit kurzen Schmelzofen vereinbar ist, die beim Schmelzen von bei hohen Temperaturen schmelzbaren Glassorten, insbesondere bei derartigen Glassorten Verwendung finden, die hochflüchtige Glasgemenge-Ingredienzien enthalten. Ein feinblasiges, starkfädiges Glas mit einer an Siliciumoxid reichen Oberfläche und einem Mangel an flüchtigen Ingredienzien ist das Endergebnis.Nevertheless, it has been found that the usual melting processes for flat glass, abo a high initial heating of the glass batch, followed by a gradual reduction in temperature in the Thermal scheme, incompatible with short melting furnace, used when melting at high temperatures Fusible types of glass, especially those types of glass that are used, are highly volatile Contains glass batch ingredients. A fine-bubbled, thick-threaded glass with a silicon oxide content Surface finish and a lack of volatile ingredients is the end result.

Es wird angenommen, daß die obigen Qualitäts-Kontrollschwierigkeiten ihre Ursache in der Lage der Konvektionsströme haben, welche sich in der Glasschmelze aufbauen. Derartige Konvektionsströme werden durch die Pfeile in der Fig.) wiedergegeben, welche eine Aufrißansicht im Querschnitt eines durchgehenden Schmelzofens vom Wannentyp 9 zur Herstellung von Flachglas zeigt Der in F i g. 1 dargestellte Schmelzofen ist vergleichsweise kurz für Flachgiasherstellungsmaßstäbe und hat eine Gesamtlänge von etwa 15,25 m und eine Breite von etwa 2,75 m. Der Schmelzofen wird durch Reihen oben liegender Brenner oder Dachbrenner 8 erwärmt, welche sich über die gesamte Länge des Schmelzofens erstrecken. Die Konvektionsströme innerhalb der Glasschmelze werden durch das Wärmeschema verursacht, das in F i g, 3 als Kurve A angegeben ist Diese Kurve bzw. dieses Wärmeschema ist typisch für die Flachglasherstellung, und Flachglashersteller sind der Meinung, daß dieses Schema notwendig ist, um Qualitätsflachglas zu erzeugen. Dieses in der Kurve A der F i g. 3 wiedergegebene Wärmeschema zeigt eine heftige Anfangsbefeuerung oder Erwärmung des Glases in den erstenIt is believed that the above quality control difficulties their cause in the position of the convection currents, which are in the glass melt build up. Such convection currents are shown by the arrows in Fig.), which is an elevational view in cross section of a pan-type continuous furnace 9 to FIG The manufacture of flat glass is shown in FIG. 1 shown melting furnace is comparatively short for Flachgias manufacturing scales and has a total length of about 15.25 m and a width of about 2.75 m. The melting furnace is heated by rows of overhead burners or roof burners 8, which are located over extend the entire length of the furnace. The convection currents within the glass melt are caused by the thermal scheme indicated in Fig. 3 as curve A This curve or this The thermal scheme is typical of, and is believed to be, flat glass manufacture Scheme is necessary to produce quality flat glass. This in curve A of FIG. 3 reproduced Warming scheme shows a violent initial firing or heating of the glass in the first

ίο Brennern der beiden Reihen, gefolgt von einer stufenweisen Reduzierung der Erwärmung über die verbleibenden Brenner der beiden Reihen. Etwa 56% des einströmenden Gases gelangen durch die ersten 3 Brenner in den Schmelzofen, während nur etwa 44% des einströmenden Gases durch die letzten 5 Brenner gelangen. Mit einem derartigen Wärme- oder Heizschema schmilzt das Glasgemenge früh aus, und es wird eine relativ lange Verweilzeit bei dem Durchgang durch den Schmelzofen für das Glas erzielt, um es zu läutern.ίο burners of the two rows followed by one gradual reduction of the heating over the remaining burners of the two rows. About 56% of the inflowing gas pass through the first 3 burners into the melting furnace, while only about 44% of the incoming gas pass through the last 5 burners. With such a warming or heating scheme the glass batch melts out early and there becomes a relatively long residence time in the passage through the Melting furnace for the glass achieved in order to refine it.

Wenn ein bei hoher Temperatur kristallisierbares Glas bei einem derartigen Wärmeschema erzeugt wird, ist das Glas leider dennoch von minderer C valität, d. h. das Glas ist feinblasig und starkfädig, hai einer· Mangel an flüchtigen Bestandteilen und ist reich an Siliciumdioxid.When a high temperature crystallizable glass is produced under such a heating scheme, is The glass is unfortunately of inferior quality, d. H. the Glass has fine bubbles and strong threads, there is a · lack of volatile constituents and is rich in silicon dioxide.

Man nimmt an, daß eine derartige mindere Qualität durch die Konvektionsströme in der Glasschmelze verursacht werden.It is believed that such an inferior quality is due to the convection currents in the glass melt caused.

Die Konvektionsströme haben ihre Ursache in der Dichtedifferenz innerhalb der Glasschmelze, die durchThe convection currents are caused by the difference in density within the glass melt that passes through

in die Temperaturgradienten in der Schmelze bewirkt werden. Wenn das Glasgemengematoriai in die Einspeisseite 11 des Schmelzofens 9 eingeführt wird, wird das geschmolzene Glas 13 bereits in der Schmelzkammer durch das vergleichsweise kalte Glasausgangsmaterial 15 abgekühlt, wobei ein Temperaturgradient entsteht, der längs des Schmelzofens mit einer Zone 17 maximaler Temperatur verläuft Dabei stellte man fest daß sich diese Zone annähernd in der Umgebung der dritten Brenneröffnung im Schmelzofen befindet, wie es z. B. in Fi g. 1 angedeutet ist. Die Ssclle der maximalen Temperatur ist prinzipiell von dem Befeuerungsschema abhängig, wie es z. B. durch die Kurve A in F i g. 3 wiedergegeben wird. Da das Glas in dieser Zone seine höchste Temperatur hat, besitzt es eine geringere Dichte als das Glas in Zonen an einer der beiden Seitenwände. Dieser Zustand verursacht Konvektionsströme, wie sie durch Pfeile in Fig. 1 wiedergegeben werden. Die vergleichsweise heiße Stelle 17 wird als Quellpunkt oder als Spring- bzw. Quellzone bezeichnet, analog dem »Sprung« bzw. dem »Quellen«, der durch das Aufquellen oder Springen des Glases verursacht wird.caused in the temperature gradient in the melt will. When the Glasgemengematoriai is introduced into the feed side 11 of the melting furnace 9, the melted glass 13 is already in the melting chamber due to the comparatively cold one Glass starting material 15 is cooled, a temperature gradient being created which is along the melting furnace with a zone 17 of maximum temperature. It was found that this zone is approximately in the Located around the third burner opening in the melting furnace, as it is, for. B. in Fi g. 1 is indicated. The Ssclle the maximum temperature is in principle dependent on the firing scheme, as it is, for. B. by the Curve A in FIG. 3 is played. Since the glass has its highest temperature in this zone, it has a lower density than the glass in zones at one of the both side walls. This condition causes convection currents as indicated by arrows in FIG. 1 be reproduced. The comparatively hot point 17 is used as a source point or as a spring or spring point. Swelling zone, analogous to the »jump« or the »swelling«, which occurs through the swelling or jumping of the Glass is caused.

Die Glasströme 19 und 21, die entlang dem Boden des Schmelzofens für eine kurze Durchgangszeit strömen, steigen iurch diese Quellzone 17 hindurch bis zur oberen Seitenfläche des Glases auf. An dieser Stelle werden die Ströme in zwei Fraktionen aufgeteilt Eine Fraktion 21 kehrt zu den kälteren Stellen des Schmelzofens zurück. Da jedoch das Glas konstant durch die Stirnseite des Wannenofens gefördert wird, geht ein Teil des Gla^stromes, der durch die Queüzone 17 hindurch nach oben kommt, als Produkt- oder als Durchsatz-Strom 19 weiter. Es wird jedoch nicht der gesamte weiterströmende Teil 19 als Produk;glasstromThe glass streams 19 and 21 flowing along the bottom of the furnace for a short transit time, rise through this swelling zone 17 to the upper side surface of the glass. At this point the streams are divided into two fractions One Fraction 21 returns to the colder parts of the furnace. However, since the glass is constant is conveyed through the front of the furnace, part of the glass flow passes through the queuing zone 17 comes up through it, as a product or as a throughput stream 19 further. However, it won't be that entire onward part 19 as a product; glasstrom

t,5 abgeführt, sondern es besteht ein Rückstom 23 entlang dem Boden des Schmelzofens von der Stirnseite der Wanne bis zu der Quellzone 17.
Bei einem vergleichsweise kurzen Schmelzofen undt, 5 discharged, but there is a backflow 23 along the bottom of the melting furnace from the front of the tank to the swelling zone 17.
With a comparatively short melting furnace and

bei derartigen Konvektionsströmen, wie sie beispielsweise in Fig. 1 wiedergegeben sind, wurde festgestellt, daß das resultierende Glasprodukt, das aus einer Hochtemperaturschmelze erzeugt wurde und hochflüchtige Glasgemengebestandteile enthielt, im korn- -, merziellen Sinne nicht einwandfrei war. Das Glas war sehr feinblasig und zeigte etwas Schlierenbildung aufgrund der mangelnden Homogenisierung und mangelhaften Ausziehung, und die obere Oberfläche des resultierenden Glasproduktes war außerdem reich an in Siliciumdioxid und arm an den flüchtigeren Bestandteilen des Glasgemenges. Hinsichtlich dieser Probleme wurden folgende Überlegungen angestellt:With such convection currents, as shown for example in Fig. 1, it was found that the resulting glass product, which was produced from a high-temperature melt and contained highly volatile glass batch constituents, in the grain -, commercial sense was not flawless. The glass was very fine-bubbled and showed some streaking due to the lack of homogenization and poor extraction, and the upper surface of the The resulting glass product was also rich in silica and poor in the more volatile components of the glass mix. With regard to these problems, the following considerations have been made:

Zu allererst nimmt man bezüglich der feinen Bläschen an. daß die Ursache in der kurzen Gesamtlänge des r, Schmelzofens liegt, die keine adäquate Zeit zur Läuterung des Glases zuläßt. Wie in F i g. I zu sehen, strömt der Durchsatzstrom 19 am Boden des Schmelz-First of all, one assumes regarding the fine vesicles. that the cause in the short overall length of the r, Melting furnace, which does not allow adequate time to refine the glass. As in Fig. I see the throughput stream 19 flows at the bottom of the melting

_ηΓ_π_ — C",— ninn · AM»ln.^l,r„inirn Ulli--» Πιιρηίτηη pum* _η Γ _π _ - C ", - ninn · AM» ln. ^ l, r "inirn Ulli--» Πιιρηίτηη pum *

UIUIIJ IUI UIIIU tVlgl\.IVIU»VMb MUI i.u i-* Xt ι >, · ■ £ M iigS ·5.UIUIIJ IUI UIIIU tVlgl \ .IVIU »VMb MUI iu i- * Xt ι>, · ■ £ M iigS · 5.

weilzeit. Während dieser kurzen Verweilzeit haben die :n Gasblasen nicht genügend Zeit, in den Rückstrom 21 abzuströmen. Infolgedessen werden viele Gasblasen in dem Durchsatzstrom 19 eingeschlossen und treten an der Oberfläche des Glasendproduktes in Erscheinung.dwell time. During this short dwell time, the: n Gas bubbles do not have enough time to flow off into the return flow 21. As a result, many gas bubbles will be in included in the throughput flow 19 and appear on the surface of the final glass product.

Außerdem ist die an Siliciumoxid reiche und an :~> flüchtigen Bestandteilen arme Glasoberfläche wegen der Durchgangsverweilzeit Ursache dafür, daß der Durchsatzstrom 19 entlang der oberen Oberfläche des Glases strömt. Während dieser Durchgangsverweilzeit entlang der oberen Oberfläche des Glases hat das Glas m eine vergleichsweise hohe Temperatur aufgrund der Befeuerung an der Stirnseite. Obwohl diese Befeuerung an der Stirnseite nicht so heftig ist wie die Befeuerung in dem rückwärtigen Teil des Schmelzofens, ist sie immer noch so beträchtlich, daß die hohe Temperatur des r> schmelzenden Glases genügend hoch für die Temperatur zur Glasformgebung gehalten wird. Das hat zur Folge, daß die flüchtigen Bestandteile der Glasschmelze aus dem oberen Teil der Schmelze heraus in die Atmosphäre während der vergleichsweise kurzen -in Durchgangsverweilzeit des Glases durch den Schmelzofen abgelassen werden. Dies hat wiederum zur Folge, daß eine an Siliciumdioxid reiche und an flüchtigen Bestandteilen arme Glasoberfläche gebildet wird.In addition, the glass surface which is rich in silicon oxide and poor in volatile constituents is the cause of the throughput flow 19 flowing along the upper surface of the glass because of the transit residence time. During this transit dwell time along the upper surface of the glass, the glass m has a comparatively high temperature due to the firing on the front side. Although this firing at the front is not as violent as the firing in the rear of the furnace, it is still so considerable that the high temperature of the melting glass is kept high enough for the temperature to be used for forming the glass. The consequence of this is that the volatile constituents of the glass melt are released from the upper part of the melt into the atmosphere during the comparatively short residence time of the glass through the melting furnace. This in turn has the consequence that a glass surface rich in silicon dioxide and poor in volatile constituents is formed.

Bezüglich der Schlierenbildung des Glases nimmt man an. daß ihre Ursache in der vergleichsweise kurzen Durchgangsverweilzeit liegt, während der Durchsatzstrom 19 des Glases entlang dem Boden des Schmelzofens strömt. Sobald sich dieser Durchsatzstrom entlang dem Boden des Schmelzofens bewegt, v> wird er nahe bei ?iner bestimmten Grenzlinie bewegt und ist einer vergleichsweise hohen Gesamtbeanspruchung bzw. Abscherung ausgesetzt Diese Abscherung oder Beanspruchung dämmt die Schlierenbildung in dem Glas ein, was ein Glas mit besserer Qualität ohne Schlierenbildung zur Folge hätte. Wie man in der F i g. 1 sehen kann, fließt der Durchsatzstrom 19 entlang dem Boden des Schmelzofens für eine vergleichsweise kurze Gesamtdurchgangsstrecke, d. h. annähernd nur etwa '/3 der gesamten Länge des Schmelzofens. In dieser Situation reicht die Zeit nicht dazu aus, die Schlierenbildung einzudämmen und die Schlieren in ausreichender Weise für ein annehmbares Endprodukt zu verteilen oder aufzulösen. Aufgrund des zuvor gesagten ist es einleuchtend, daß die Konvektionsströmungsschemata sich innerhalb des bei hoher Temperatur schmelzenden Glases mit einem hohen Anteil an flüchtigen Bestandteilen in einem kurzen Schmelzofen bildet, wie er z. B. in F i g. 1 wiedergegeben ist, und daß das dabei erhaltene Flachglas-Endprodukt nicht die erforderliche gute Flachglasqualität besitzt.With regard to the streaking of the glass, it is assumed. that their cause lies in the comparatively short transit residence time while the throughput stream 19 of the glass flows along the bottom of the melting furnace. Once this flow stream moves along the bottom of the melting furnace,> v it is close to? Moved iner certain border line and is exposed to a relatively high total stress or shearing This shear or strain contained streaking into the glass which a glass with better quality without streaking would result. As shown in FIG. 1, the throughput stream 19 flows along the bottom of the furnace for a comparatively short total passage distance, ie approximately only about 1/3 of the total length of the furnace. In this situation, there is insufficient time to contain the streaking and to distribute or dissolve the streaks sufficiently for an acceptable end product. From the foregoing it is evident that the convection flow patterns form within the high temperature melting glass with a high content of volatiles in a short furnace, such as is found in e.g. B. in Fig. 1 is shown, and that the resulting flat glass end product does not have the required good flat glass quality.

Verschiedene US-Patentschriften befassen sich mit der Kontrolle oder der Einstellung der thermischen Konvektionsströme in einer Schmelzvorrichtung eines üblichen Glasschmelzofens. Die US-PS 19 41 778 beschreibt die Einstellung derartiger Ströme innerhalb einer an der Kopfseite befeuerten Schmelzcinrichlung, währenddessen eine unkontrollierte Strömung durch eine Läuterungseinrichtung und weiter in einen Formgebungs-Brennofen zugelassen wird. Die US-PS 26 16 221 beschreibt die Einstellung derartiger Ströme innerhalb einer an der Kopfseite befeuerten Schmelzeinrichtung, wobei ein Speiserkanal von unbestimmter Länge gespeist oder beschickt wird. Die US-PS 28 90 547 beschreibt ebenfalls die Einstellung derartiger Ströme innerhalb einer Schmelzvorrichtung mit einem S"£!£Srksnc! unbestirnrnter Lan*¹?. wnhpi Hiese Schmelzeinrichtung von der Seite aus befeuert wird, ohne daß eine Regenerativfeuerung mit den Seiten verbunden ist. Alle diese Patentschriften beschreiben die Entfernung des geschmolzenen Glases von einer Stelle unterhalb der Oberfläche eines Beckens mit geschmolzenem Glas innerhalb eines Schmelzofens, um die Formgebung des Glases zu bewerkstelligen. Dementsprechend wird das geschmolzene Glas, das sich entlang v'ner Konvektionsströmungsbahn nach oben durch eine »Quellzone« hindurch und weiter entlang der Oberflächenzone des Glases in einer Wanne fortbewegt, gezwungen, sich nach unten unter dem Einfluß verschiedener physikalischer Einflüsse zu bewegen, bevor es zur Formgebung weiterbefördert wird. Außerdem wird die gleichmäßige innere Geschwindigkeitsverteilung in dem Glas unterbrochen, und es kann die Wiedereinführung von Schlieren und Glaseinschlußdefekten innerhalb des Glases verursacht werden, weil das Glas bei dieser Strömungsart Scherkräften ausgesetzt ist, die dazu tendieren, das Glas /u homogenisieren. Indessen sind die Strömungsschemata gemäß dem Stand der Technik nicht besonders dazu geeignet, Glas in gleichförmiger Weise zu präparieren und zu konditionieren, um ein endloses Glasband oder eine endlose Glastafel mit einer gleichmäßigen Beschaffenheit über ihre gesamte Breite hinweg zu erzeugen.Various US patents deal with the control or adjustment of the thermal convection currents in a melting device of a conventional glass melting furnace. The US-PS 19 41 778 describes the setting of such currents within a furnace fired on the head side, during which an uncontrolled flow is allowed through a refining device and further into a shaping furnace. The US-PS 26 16 221 describes the setting of such currents within a fired at the head melting device, wherein a feeder channel of indefinite length is fed or charged. The US-PS 28 90 547 also describes the setting of such currents within a melting device with an unspecified Lan * ¹ ? .Wnhpi This melting device is fired from the side, without a regenerative firing is connected to the sides All of these patents describe the removal of the molten glass from below the surface of a basin of molten glass within a furnace to effect the shaping of the glass "Swelling zone" through and further along the surface zone of the glass in a trough, being forced to move downwards under the influence of various physical influences before it is conveyed further for shaping can reintroduction are caused by streaks and glass inclusion defects within the glass, because in this type of flow the glass is subjected to shear forces which tend to homogenize the glass / u. However, the prior art flow schemes are not particularly suited to uniformly preparing and conditioning glass to produce an endless ribbon or sheet of glass having a uniform texture across its entire width.

Es ist deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren zum Schmelzen und Läutern von Glas zur Verfügung zu stellen, das diese eingehend geschilderten Nachteile vermeidetIt is therefore the object of the present invention to provide an improved method for melting and to provide refining of glass that avoids these disadvantages described in detail

Diese Aufgabe wird durch das erfindungsgemäße Verfahren zum Schmelzen und Läutern von Gl.s in einem über seine Gesamtlänge befeuerten Regenerativ-Schmelzofen gelöst, der eine Schmelzeinnchtung zur Aufnahme von Glasgemenge-Materialien an einer Einspeisseite enthält und mindestens fünf Befeuerungsöffnungen entlang seiner Gesamtlänge sowie eine Läuterungseinrichtung besitzt die mit der Schmelzeinnchtung verbunden ist und eine geringere Tiefe zur Aufnahme der Glasschmelze als die Schmelzeinnchtung hat, wobei feingemahlene Glasgemenge-Materialien auf geschmolzenes Glas innerhalb des Schmelzofens an seiner Einspeisseite geschickt werden, um eine auf der Glasschmelze schwimmende Glasgemengeschicht zwischen den Befeuerungsöffnungen zu erzeugen, die in nächster Nähe der Einspeisseite angeordnet sind, und wobei das aufschwimmende Glasgemenge gezwungen wird, vom Schmelzofen durch die Wirkung der Feuerung über dem Gemenge aufgegriffen undThis object is achieved by the method according to the invention for melting and refining equations in a regenerative melting furnace fired over its entire length, which provides a melting facility Receipt of glass batch materials on one feed side and contains at least five lighting openings along its entire length as well as one The refining device is connected to the melting device and has a shallower depth Receiving the glass melt as the melting device has, with finely ground glass batch materials on molten glass inside the melting furnace at its infeed side can be sent to one on the Molten glass to create a floating glass batch layer between the fire openings that are in are arranged in close proximity to the feed side, and the floating glass batch is forced is picked up by the furnace through the effect of the firing above the mixture and

mitgeführt zu werden, wobei weniger als 50% des Gesamtbrennstoffes, der mit dem Glasschmelzofen durch alle Befeuerungsöffnungen zugeführt wird, durch die ersten drei Befeuerungsöffnungen eingeleitet werden und mindestens 50% des Gesamtbrennstoffes durch Befeuerungsöffnungen eingeleitet werden, die nach diesen ersten drei Öffnungen angeordnet sind.to be carried, with less than 50% of the Total fuel, which is supplied with the glass melting furnace through all the fire openings the first three fire openings are initiated and at least 50% of the total fuel can be introduced through lighting openings located after these first three openings.

Da.^c jrfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß manThere. ^c jrfindungsgemäße method is characterized in that

a) die Einleitung von weniger als 50% des Gesamtbrennstoffes durch Befeuerungseinrich'ungen sehr nahe der Stelle vornimmt, wo das Glasgemenge in den Glasschmelzofen eingespeist wird und die Verbrennungsprodukte und die überschüssige Luft durch Befeuerungseinrichtungen an der entgegengesetzten Seite des Schmelzofens abführt;a) the introduction of less than 50% of the total fuel through fire facilities near the point where the glass batch is fed into the glass melting furnace and the Combustion products and the excess air by lighting devices at the opposite Side of the furnace discharges;

b) die Strömung des Brennstoffes und der Luft in den Glasschmelzofen durch die ersten drei Befeuerungsöffnungen ausreichend niedrig hält, um das Austragen von Glasgemengestaub aus dem Schmelzofen weitgehend zu reduzieren; undb) the flow of fuel and air into the glass melting furnace through the first three firing openings keeps it low enough to prevent the discharge of batch dust from the To largely reduce the melting furnace; and

c) die Gesamtgeschwindigkeit mit der man den Brennstoff in den Schmelzofen einleitet, so einstellt und aufrechthält, daß die Temperatur des geschmolzenen Glases in der Läuterungseinrichtung innerhalb eines geeigneten Bereiches gehalten wird, um das geschmolzene Glas zur Formgebung weiter zu fördern.c) the total speed at which the fuel is introduced into the melting furnace is set in this way and maintains that the temperature of the molten glass in the refiner maintained within a suitable range to allow the molten glass to be shaped to further promote.

Das erfindungsgemäße Verfahren vermag den Gemengestaubaustrag und die Emission von feingemahlenem Olasgemenge-Materialien aus dem Glasschmelzofen dadurch zu reduzieren, daß man die relative Feuerungsgeschwindigkeit durch die Befeuerungsöffnungen in einem über seine Gesamtlänge befeuerten Regenerativschmelzofen selektiv einstellt. Durch das Einleiten von weniger als der Hälfte des Gesamtbrennstoffes in den Schmelzofen durch die ersten drei Befeuerungsöffnungen wird der Verlust an Glasgemenge-Materialien durch Einblasen von feinverteiltem Material in die Regeneratoren des Schmelzofens wesentlich reduziert, und die Temperaturverteilung des Glases innerhalb des Schmelzofens wird in der Weise verändert, daß der thermische Wirkungsgrad des Schmelzofens in eindeutiger Weise verbessert wird. Wenn dieses Verfahren bei einem seitlich befeuerten Regenerativschmelzofen mit einer tiefen Schmelzeinrichtung und einer niedrigen Läuterungseinrichtung angewendet wird, kann der thermische Wirkungsgrad des Schmelzofens in der Größenordnung von 20% verbessert werden, ohne daß irgendeine Verminderung in der Qualität des Glasendproduktes bewirkt wird.The method according to the invention is capable of discharging mixed dust and the emission of finely ground Olas mix materials from the glass melting furnace by reducing the relative firing speed through the firing openings is selectively set in a regenerative melting furnace fired over its entire length. By the Introducing less than half of the total fuel into the furnace through the first three Fire openings are the loss of glass batch materials by blowing in finely divided material Material in the regenerators of the melting furnace is significantly reduced, and the temperature distribution of the Glass inside the furnace is changed in such a way that the thermal efficiency of the Melting furnace is improved in a clear way. If this procedure is a side-fired Regenerative melting furnace with a deep melting device and a low refining device is applied, the thermal efficiency of the furnace can be of the order of 20% can be improved without causing any reduction in the quality of the final glass product.

Durch die erfindungsgemäße Einleitung des Brennstoffes wird die Turbulenz, die sich zu dem Fluß des Brennstoffes, der Verbrennungsluft und der Verbrennungsprodukte über den ungeschmolzenen, feingemahlenen Glasgemenge-Materialien hinzugeseilt, in ausreichender Weise reduziert, um im wesentlichen den Betrag des feinen, pulverisierten, ungeschmolzenen Glasgemenge-Materials zu verringern, das aus dem Grundausgangsmaterial oder der Deckschicht des Glasgemenges ausgeblasen wird. Bei einer derartigen Verminderung des ausgeblasenen Glasgemenge-Materials, besteht eine Reduktion der Materialmenge, die durch Absaugen der Gase in die Regeneratoren, gegen die feuerfesten Bauteile des Schmelzofens und durch die Absaugsysteme hindurch in die Umgebung mitgetragen wird. Die Erfindung ist auf Schmelzofen anwendbar, die mit jeglichem feingemahlenem oder pulverisiertem By introducing the fuel according to the invention, the turbulence that is added to the flow of the fuel, the combustion air and the combustion products over the unmelted, finely ground glass batch materials is sufficiently reduced by essentially the amount of the fine, pulverized, unmelted glass batch -Material that is blown out of the basic raw material or the top layer of the glass batch. With such a reduction in the blown glass batch material, there is a reduction in the amount of material that is carried into the environment by sucking the gases into the regenerators, against the refractory components of the melting furnace and through the suction systems. The invention is applicable to melting furnaces using any finely ground or pulverized

Glasgcmcngc-Matcrial gespeist werden, sei es ein Blockspeiser, ein Flügelspeiser, ein Schneckengangspeiser, ein Deckenspeiser oder andere. Weiterhin ist die Erfindung auf die Verfahrensweise bei derartigen Schmelzofen anwendbar, die mit trockenem oder teilweise feuchtem Glasgemenge gespeist werden, oder solchen, die mit brikettiertem oder pelletisiertem Glasgemenge beschickt werden. Da das brikettierte und das pelletisierte Glasgemenge üblicherweise dem Bruch und der Abnutzung aufgrund von Abrieb, Kippbewegung und Einspeisung ausgesetzt ist, wird der Ausdruck »feingemahlenes bzw. pulverisiertes Glasgemenge« in der Weise verstanden, daß er sowohl pelletisiertes Glasgemenge und brikettisiertes Glasgemenge als auch granuliertes oder aus Einzeiteilen bestehende Glasgemenge-Material umfaßt.Glasgcmcngc-Matcrial be fed, be it a Block feeder, a wing feeder, a screw feeder, a ceiling feeder or others. Furthermore, the Invention applicable to the procedure in such melting furnace with dry or partially moist glass batches are fed, or those that are briquetted or pelletized Glass batch can be charged. Because the briquetted and pelletized glass batches usually break and is subject to wear and tear due to abrasion, tilting motion and feeding, the printout becomes "Finely ground or pulverized glass mixture" understood in the way that it is both pelletized Glass batches and briquetted glass batches as well as granulated or single-part glass batch material includes.

Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß man weniger als 40% des gesamten Brennstoffes durch diese ersten drei Befeuerungsöffnungen und mindestens 60% des gesamten Brennstoffes durch die mindestens drei öffnungen weit entfernten Befeuerungsöffnungen einleitet. A preferred embodiment of the process according to the invention is characterized in that one less than 40% of the total fuel through these first three fire openings and at least 60% of the entire fuel through the at least three openings distant firing openings.

Für eine andere Ausführungsart ist wesentlich, daß die zur Verbrennung des in den Glasschmelzofen eingeleiteten Brennstoffes dienende Luft weniger als der 1,1-fache stöchiometrische Luftbedarf für die Verbrennung des Brennstoffes ausmacht.For another embodiment it is essential that the combustion of the in the glass melting furnace Introduced fuel serving air less than 1.1 times the stoichiometric air requirement for the Combustion of the fuel.

Bei der praktischen Durchführung der Erfindung ist es besonders vorteilhaft, wenn das Verfahren auf einen von der Seite befeuerten Regenerativschmelzofen mit 5 oder mehr Befeuerungsöffnungen an jeder Seite angewandt wird. Beim Betreiben eines derartigen Schmelzofens wird Gas, öl. Generatorgas oder irgendein anderes Gas oder ein vergaster Brennstoff durch jede der Befeuerungsöffnungen hindurchgeleitet, die in Verbindung mit einer Seite des Brennofens stehen. Die Verbrennungsluft wird beim Passieren durch einen Regenerator vorgeheizt, der mit feuerfesten Materialien gepackt ist und in Verbindung mit jeder der Befeuerungsöffnungen steht. Die vorgeheizte Verbrennungsluft wird mit dem Brennstoff gemischt, wenn beide in dem Kopf- oder Freiraum des Schmelzofens durch jede Befeuerungsöffnung hindurch eingeleitet werden. Der Brennstoff verbrennt in dem Freiraum über dem Glasgemenge und dem geschmolzenen Glas. Die Verbrennungsprodukte, die überschüssige Luft und ein Rückstand werden aus dem Kopfraum des Schmelzofens durch die Befeuerungsöffnungen an der entgegengesetzten Seite des Schmelzofens, sodann durch den Regenerator, der mit diesen Befeuerungsöffnungen in Ve/bindung steht, und dann durch ein Absaugsystem hindurch abgeführt, um dann in die Atmosphäre zu entweichen. In bestimmten Zeitabständen wird der Fluß durch den Schmelzofen umgekehrt, so daß jeweils die Öffnung auf der einen Seite befeuert und die Öffnung auf der anderen Seite nicht befeuert wird. In practicing the invention, it is particularly advantageous if the method is applied to a side fired regenerative melter having five or more firing ports on each side. When operating such a furnace, gas, oil. Generator gas or any other gas or gasified fuel is passed through each of the firing openings which are in communication with one side of the kiln. The combustion air is preheated as it passes through a regenerator that is packed with refractory materials and is in communication with each of the fire holes. The preheated combustion air is mixed with the fuel as both are introduced into the head or headspace of the furnace through each firing port. The fuel burns in the space above the glass batch and the molten glass. The combustion products, the excess air and a residue are evacuated from the headspace of the furnace through the firing openings on the opposite side of the furnace, then through the regenerator connected to these firing openings and then through an exhaust system to escape into the atmosphere. At certain time intervals the flow through the furnace is reversed, so that the opening on one side is fired and the opening on the other side is not fired.

In der Regel werden Schmelzofen dieser Art so befeuert, daß 55% oder mehr des gesamten, in den Schmelzofen eingeführten Brennstoffes durch die drei öffnungen sehr nahe bei der Einspeisseite für das Glasgemenge eingeleitet werden. Dies geschieht, um das Glasgemenge schnell zu schmelzen, da es auf der Oberfläche des geschmolzenen Glases in dem Schmelzofen aufschwimmt bzw. floatet, und um zu verhindern, daB das ungeschmolzene Glasgemenge weit auf die Ausgangsseite des Schmelzofens zuschwimmt Bei der praktischen Durchführung gemäß dem Stand derAs a rule, melting furnaces of this type are fired so that 55% or more of the total in the Melting furnace introduced fuel through the three openings very close to the feed side for the Glass batches are initiated. This is done in order to melt the glass batch quickly as it is on the The surface of the molten glass in the melting furnace floats or floats, and in order to prevent that the unmelted glass batch floats far towards the exit side of the melting furnace practical implementation according to the status of

Technik greift die Flamme und die ankommende Luft, die von den ersten drei Befeuerungsöffnungen stammt, den Glasgemengestaub auf und suspendiert ihn, wobei es sich um das feine, pulverisierte Glasgemenge handelt, das noch nicht geschmolzen ist. Weiter stromabwärts von der Stelle, wo das Glasgemenge zu dem Schmelzofen eingespeist wird, bekommt das Glasgemenge eine dünne Oberflächenglasur, die die Aufnahme des Glasgemenge- verhindert. Der feine, pulverisierte Glasgemengestaub, der durch die bewegte Luft und durch die Verbrennungsgase suspendiert wird, wird in die Regeneratoren hinweggetragen, da eine direkte Wegstrecke in die Öffnungen an der entgegengesetzten Seite des Schmelzofens besteht, im Gegensatz zu der Situation bei einem von der Kopf- oder Stirnseite befeuerten Schmelzofen. Der Glasgemengestaub kann mit den feuerfesten Materialien innerhalb der Regeneratoren reagieren und kann sie dabei zerstören. Außerdem kann der Glasgemengestaub gelegentlich die Gitter in einem Regenerator verstopfen, und er wird sodann von dem Regenerator direkt in die Atmosphäre herausgetragen.Technology engages the flame and the incoming air coming from the first three fire openings, the glass batch dust and suspending it, which is the fine, pulverized glass batch, that hasn't melted yet. Further downstream from the point where the glass batch to the Melting furnace is fed, the glass batch gets a thin surface glaze that the intake of the glass batch prevented. The fine, pulverized glass dust that was created by the moving air and suspended by the combustion gases is carried away into the regenerators as a direct Distance into the openings on the opposite side of the furnace exists, as opposed to that Situation with a melting furnace fired from the top or the front. The glass dust can react with the refractory materials inside the regenerators and can destroy them in the process. In addition, the batch dust can occasionally clog the grids in a regenerator, and it will then carried out directly into the atmosphere by the regenerator.

Bei der praktischen Durchführung der Erfindung leitet man weniger als die Hälfte des gesamten Brennstoffes zu dem Schmelzofen durch seine ersten drei Befeuerungsöffnungen hindurch. Die Aufnahme des Glasgemengestaubes wird dadurch weitgehend reduziert, da das Glasgemenge veranlaßt wird, vergleichsweise ungestört entlang dem geschmolzenen Glas einwandfrei an der ersten öffnung vorbei zu floaten bzw. zu schwimmen, während das Gemenge eine geringfügige Glasur an seiner Oberfläche bekommt.In practicing the invention, less than half of the total is passed Fuel to the furnace through its first three fire ports. The inclusion of the Glass batch dust is thereby largely reduced, since the glass batch is induced, comparatively to float undisturbed along the molten glass past the first opening or to swim while the mixture gets a slight glaze on its surface.

Es wird darauf hingewiesen, daß überall, sobald eine Befeuerungsöffnung beschrieben wird, eine korrespon dierende öffnung an der entgegengesetzten Seite des Schmelzofens existiert, so daß unter dem Ausdruck »Befeuerungsöffnung« immer ein Paar sich gegenüberliegender öffnungen verstanden wird.It should be noted that whenever a fire opening is described, a corresponding one The end opening exists on the opposite side of the furnace, so that under the expression “Fire opening” is always understood to mean a pair of opposite openings.

Eine begleitende Wirkung bei der praktischen Durchführung der Erfindung besteht darin, daß die thermischen Konvektionsströme in einer Wanne mit geschmolzenem Glas innerhalb eines Schmelzofens sich ändern, wobei die »Quellzone« weg von der Einspeisseite des Glasgemenges in dem Schmelzofen zu seinem Auslaß oder Ablaßende verschoben wird.A concomitant effect in practicing the invention is that the thermal convection currents in a vat of molten glass inside a melting furnace itself change, with the "swelling zone" away from the feed side of the glass batch in the melting furnace to his Discharge or discharge end is moved.

In einem langen Schmelzofen mit einer ausgedehnten Läuterungseinrichtung wird diese Quellzone zu einer Stelle in der Nähe der letzten befeuerten Befeuerungsöffnung hin verschoben, weit weg von der Einspeisseite des Schmelzofens. In einem kurzen Schmelzofen zum Schmelzen von bei hoher Temperatur schmelzendem, kristallisierbarem Glas wird diese Quellzone in die Nähe des Ablaß- oder Auslaßendes des Schmelzofens verschoben, in einem derartigen kurzen Schmelzofen ist diese Quellzone vorzugsweise und in ausreichendem Maße stromabwärts gegen das Ablaßende des Schmelzofens verschoben, so daß das Verhältnis der Länge der Schmelzzone (d. h. stromaufwärts von der Quellzone) zu der Länge der Läuterungszone (d. h. stromabwärts von der Quellzone zu der Stelle, wo das Glas von dem Schmelzofen abgelassen und in ein Flachglas umgeformt wird) zumindest 1,25 :1 und vorzugsweise 1,5 :1 beträgtIn a long furnace with an extensive refining facility, this swelling zone becomes one Position shifted near the last fired lighting opening, far away from the feed side of the furnace. In a short furnace for melting high temperature melting, Crystallizable glass will have this swelling zone near the discharge or outlet end of the furnace shifted, in such a short furnace this swelling zone is preferable and sufficient Dimensions shifted downstream towards the discharge end of the furnace so that the ratio of the length of the Melting zone (i.e., upstream of the source zone) to the length of the refining zone (i.e., downstream of the swelling zone to the point where the glass is drained from the furnace and formed into a flat glass is) at least 1.25: 1 and preferably 1.5: 1

Dies ergibt mehrere Vorteile, einschließlich eines gesteigerten Brennstoffwirkungsgrades und einer verbesserten Glasqualität, wie es noch im nachhine<n beschrieben wird.This provides several advantages including increased fuel efficiency and improved Glass quality, as it will be described later.

Die Erfindung wird nunmehr noch näher anhand derThe invention will now be explained in more detail with reference to FIG

Zeichnungen erläutert.Drawings explained.

Fig. 1. die schon zuvor beschrieben wurde, und F i g. 2 sind Aufriß;.Tsichten im Schnitt eines durchgehenden Schmelzofens vom Wannentyp zur Herstellung von Flachglas.FIG. 1, which has already been described above, and FIG. 2 are elevation; views in section of a continuous Tub-type melting furnace for making flat glass.

F i g. 3 zeigt Heiz- oder Wärmeschemata, wobei die Kurve A zu dem Schmelzofen der F i g. I und die Kurve B zu dem Schmelzofen der F i g. 2 gehört.F i g. 3 shows heating or warming schemes, curve A corresponding to the melting furnace of FIG. I and the curve B to the furnace of FIG. 2 heard.

Fig.4 ist eine Aufrißansicht im Schnitt eines an der Stirnseite gespeisten durchgehenden Schmelzofens vom Wannentyp mit einer Schmelzeinrichtung, die seitliche Befeuerungsöffnungen und eine längliche Läuterungseinrichtung besitzt, die mit der Schmiereinrichtung in Verbindung steht und flacher ist als die Schmelzeinrichtung, um geschmolzenes Glas für die Weiterbeförderung vorzubereiten, uTn aus ihm ein endloses Flachglasband herzustellen.Fig. 4 is a sectional elevation view of one of the Front side fed through melting furnace of the tub type with a melting device, the side Has lighting openings and an elongated refining device that is connected to the lubricating device in Connection stands and is shallower than the melting device in order to carry molten glass for further transport to prepare, uTn to make an endless ribbon of flat glass out of it.

Unter Bezugnahme auf die Fig. I und 2 wird zunächst eine Ausführungsform dieser Erfindung beschrieben, die S'ch besonders auf die Herstellung von bei hohen Temperaturen schmelzendem, kristallisierbarem Glas bezieht. Es wird in beiden Figuren ein durchgehender Schmelzofen 9 vom Wannentyp zur Herstellung von Flachglas gezeigt. Dieser Glasschmelzwannenofen 9 enthält einen länglichen Wannenabschnitt, um ein Bad mit geschmolzenem Glas; !3 aufzunehmen. Diese Wanne hat eine Deckenwand oder ein Überdachungsbauteil 10, zwei seitliche Wände und eine Bodenwandung oder einen Boden 12, die allesamt aus einem geeigneten feuerfesten Material gefertigt sind. Das Glasausgangsmaterial oder das rohe Glasgemenge 15 wird durch die Einspeis- oder Beschickungsseite 11 des Schmelzofens, gewöhnlich Doghaus genannt, eingeführt. Sodann wird das Gemenge geschmolzen und in geschmolzenem Zustand gehalten, wobei Wärme zu dem Glasgemenge und dem geschmolzenen Glas durch Reihen von oben liegenden Brennern oder Dachbrennern 1 bis 8 zugeführt wird, die im wesentlichen über die gesamte Länge des Schmelzofens hin angeordnet sind. Das geschmolzene Glas 13 wird von dem Schmelzofen 9 durch Mittel zur Formgebung 25/26 abgezogen, damit kontinuierlich ein Glasband 27 erzeugt wird. Es wird beobachtet, daß die Temperatur an der Glasgemenge-Einspeisseite des Schmelzofens und an der Stirn- oder Ablaßseite des Schmelzofens niedriger ist, als an einem Punkt zwischen diesen beiden äußeren Stellen. Die Temperaturgradienten bilden Konvektionsströme in dem geschmolzenen Glas und zwar in der Weise, wie es allgemein in den F i g. 1 und 2 angegeben wird und zuvor beschrieben wurde. Die heißeste Stelle des Schmelzofens 9 wird als Quellpunkt oder als Quellzone mit 17 bezeichnet. Das geschmolzene Glas 13 reagiert so, als ob es in Wirklichkeit abwärts in der Fläche strömen würde; mit anderen Worten; es existiert eine echte Zirkulation rückwärts und vorwärts von dem heißen Quellpunkt 17 aus, was man leicht damit demonstrieren kann, daß man Stücke aus Silicastein auf der Oberfläche des Glases anordnet Man kann feststellen, daß diese Stücke sich rückwärts in dem Schmelzofen bewegen, wenn sie sich hinter dem oder stromaufwärts von diesem heißen Quellpunkt 17 befinden, und man kann weiterhin feststellen, daß diese Stücke sich vorwärts bewegen, wenn sie sich hinter dem oder stromabwärts von diesem heißen Quellpunkt befinden. Zusätzlich kann man zu dieser der Länge nach gerichteten Bewegung feststelle«, daß sich die Siliciumdioxidstücke außerdem nach außen gerichtet zu den Seiten des SchmelzofensReferring first to Figs. 1 and 2, an embodiment of this invention will be described described, the S'ch particularly on the production of high temperature melting, crystallizable Glass relates. There is a continuous furnace 9 of the tub type for in both figures Production of flat glass shown. This glass melting tank furnace 9 contains an elongated tank section, around a bath of molten glass; ! 3 to be recorded. This tub has a ceiling wall or a canopy component 10, two side walls and a bottom wall or floor 12, all of which are made of a suitable refractory material. The glass starting material or the raw glass batch 15 is through the feed or loading side 11 of the melting furnace, usually Doghaus called, introduced. Then the mixture is melted and kept in a molten state, taking heat to the batch of glass and molten glass by rows from above Burners or roof burners 1 to 8 is fed, which essentially over the entire length of the melting furnace are arranged towards. The molten glass 13 is from the melting furnace 9 by means for Shaping 25/26 peeled off so that a ribbon of glass 27 is continuously produced. It is observed that the Temperature at the glass batch feed side of the melting furnace and at the front or outlet side of the Melting furnace is lower than at any point between these two outer points. The temperature gradients create convection currents in the molten glass in the manner that generally occurs in the F i g. 1 and 2 and has been previously described. The hottest point of the furnace 9 is called Source point or as source zone with 17 designated. The molten glass 13 reacts as if it were in Reality would flow downward in the plane; in other words; there is real circulation backwards and forwards from the hot spring point 17, which can easily be demonstrated by the fact that one Pieces of silica stone arranged on the surface of the glass. One can see that these pieces are placed move backwards in the furnace if they are behind or upstream of it Source point 17, and you can still see that these pieces are moving forward, if they are behind or downstream of this hot source point. In addition, you can too This longitudinal movement found that the silica pieces also move afterwards directed outwards to the sides of the furnace

bewegen, .la das Gias an den Seiten relativ kühler ist, als im wesentlichen in seiner Mitte. Dieses Phänomen zeigt in klarer Weise an, daß die Konvektionsströme vorhanden sind, wenn sich das Glas in dem Schmelzofen y ntinuierlich in Konvektionsströmen fortbewegt in der Weise, wie es allgemein in den F i g. 1 und 2 mit PHIen angezeigt ist. Obwohl die Wannenzone als Schmelzkammer bezeichnet wird, wird ein Teil der Wanne, die an der linken Seite der Quellzone 17 angeordnet ist und sich zu der rückwärtigen Stirnwand erstreckt, als Schmelzzonc bezeichnet, und der Teil der Wanne, der an der rechten Seite der Quellzone 17 angeordnet ist und sich zu den Formgebungsmitteln erstreckt, wird als Zone der thermischen Konditionierung genannt.move, .la the Gias is relatively cooler on the sides than essentially in its center. This phenomenon indicates in a clear manner that the convection currents are present, when the glass in the melting furnace in convective y ntinuierlich moved in such a manner as generally described in the F i g. 1 and 2 is indicated with PHIen. Although the tub zone is referred to as the melting chamber, a part of the tub that is located on the left-hand side of the swelling zone 17 and extends to the rear end wall is referred to as the melting zone, and the part of the tub that is on the right-hand side of the swelling zone 17 is arranged and extends to the shaping means, is referred to as the zone of thermal conditioning.

Das Glasgemenge-Material 15 schwimmt bzw. floatet auf dem Bad aus geschmolzenem Glas, wenn es in die Wanne eingeführt wird. Innerhalb der Schmelzkammer wird Wärme zur Überführung des Glasgemenges in geschmolzenes Glas teilweise mit Hilfe der ersten zwei Reihen der oben liegenden Brenner 1 bis 8 und teilweise durch den sich ^rückwärts bewegenden Konvektionsstrom 21 zugeführt. Die übliche Verfahrensweise beim Betreiben eines Schmelzofens zur Flachglaserzeugung würde ein Heiz- oder Wärmeschema anwenden, wie es in Fig. 3 mit der Kurve A gezeigt ist, und das Konvektionsströme in der Weise erzeugen würde, wie es die Pfeile in Fig. 1 zeigen und es zuvor diskutiert wurde. Ein derartiges Heizschema und die daraus resultierenden Konvektionsströme erzeugen jedoch ein Flachglas von minderer Qualität.The glass batch material 15 floats on the bath of molten glass as it is introduced into the tub. Within the melting chamber, heat is partly supplied to the transfer of the glass batch into molten glass by means of the first two rows of the burner 1 to 8 located at the top and partly through which ^r ückwärts moving convection 21st The usual procedure for operating a melting furnace for the production of flat glass would use a heating or warming scheme as shown in FIG. 3 by curve A and which would produce convection currents in the manner shown by the arrows in previously discussed. However, such a heating scheme and the resulting convection currents produce a flat glass of inferior quality.

Bei der praktischen Durchführung nach der Erfindung wird jedoch ein Befeuerungsschema in der Weise, wie es in Fig. 3 mit Kurve B bezeichnet wird, verwendet, das Konvektionsströme in dem geschmolzenen Glas erzeugt, so, wie es mit den Pfeilen in F i g. 2 angegeben ist. Diese Vorwärtsbewegung bzw. Verschiebung der Quellzone 17 gegen die Mittel zur Formgebung 25/26 ergeben die bessere Qualität des Flachglasproduktes. In Fig. 3 sind auf der Ordinate die Mengen des verbrannten Erdgases in 0,02832 mVh-Einheiten angegeben. In the practice of the invention, however, a lighting scheme in the manner as it denoted by curve B in Fig. 3, which generates convection currents in the molten glass, as shown by the arrows in FIG. 2 is specified. This forward movement or displacement of the Swelling zone 17 against the means for shaping 25/26 result in the better quality of the flat glass product. In In Fig. 3, the ordinate shows the amounts of natural gas burned in 0.02832 mVh units.

In erster Linie ergibt der Durchsatzstrom 19, der entlang dem Boden 12 des Schmelzofens 9 für eine vergleichsweise lange Durchgangsverweilzeit strömt, eine verbesserte Homogenisierung des Glases und eine verbesserte Eindämmung oder Tilgung der Schlieren in dem Glas wobei ein Glas mit wesentlich geringerer Schlierenbildung erhalten wird. Zusätzlich hat der Durchsatzstrom 19 bei seiner längeren Durchgangsverweilzeit durch den Schmelzofen hindurch weniger Gelegenheit, seine flüchtigen Bestandteile innerhalb der Ingredienzien aus dem Glas in die Atmosphäre abzulassen, weil der Abstand der Wegstrecke des Durchgangsstromes 19 auf der rechten Seite der Quellzone 17 verkürzt vorden ist. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung wird ein Brennstofffluß durch die ersten drei Brenner unter 50% des gesamten Brennstoffflusses aufrechterhalten.First and foremost, the throughput flow 19, which along the bottom 12 of the melting furnace 9 for a comparatively long transit residence time flows, improved homogenization of the glass and a improved containment or eradication of the streaks in the glass whereby a glass with much lower Streaking is obtained. In addition, the throughput stream 19 has a longer transit residence time through the furnace less opportunity to get its volatile constituents within the Discharge ingredients from the glass into the atmosphere because the distance of the path of the Through stream 19 is shortened on the right side of the source zone 17 vorden. In this embodiment According to the invention, a fuel flow through the first three burners will be less than 50% of the total Maintain fuel flow.

Zusätzlich besteht bei der Verschiebung der Qiuellzone 17 stromabwärts gegen die Mittel zur Formgebung 25/26 keine ausreichende Zeit für die Bläschenbildung innerhalb des Stromes 19, um in den Rückstrom 21 aufzusteigen, so daß der Strom 19 im wesentlichen frei von Bläschenbildung ist, wenn er sich wie eine sich nach vorwärts bewegende Stromfläche bei der Quellzone 17 aufsteigtIn addition, with the displacement of the source zone 17 downstream against the shaping means 25/26, there is insufficient time for the bubble formation within the flow 19 to rise into the return flow 21, so that the flow 19 is essentially free of bubble formation when it is how a forward moving stream surface rises at the source zone 17

Wie schon zuvor erwähnt, ist die Erfindung auf die Herstellung von bei hohen Temperaturen schmelzendenAs mentioned earlier, the invention relates to the manufacture of high temperature melting

Glassorten und insbesondere bei Glassorten, die bei hohen Temperaturen schmelzen und flüchtige Bestandteile enthalten, in vergleichsweise kurzen, durchgehenden Schmelzofen vom Wannentyp anwendbar. Dabei ist das Schmelzen des Glases der thermische Prozeß, bei dem das Glasgemenge vollständig in geschmolzenes Glas überführt wird, das frei von ungelöst! ·η bzw. ungtschrnolzenem Glasgemenge ist. Die Schmelztemperatur des Glases liegt im Bereich der Temperatur des Schmelzofens, innerhalb dessen ein Schmelzverfahren in kommerziellem Sinne wünschenswert ist, und bei dem das resultierende Glasprodukt in der Regel eine Viskosität von ΙΟ¹·' bis 10²-⁵ Poise besitzt. Für Vergleichszweckc der einzelnen Glassorten wird vorausgesetzt, daß das Glas bei seiner Schmelztemperatur eine Viskosität von 10² Poisc hat. Im Sinne der Erfindung wird unter dem Ausdruck »bei hoher Temperatur schmelzend« ein Glas verstanden, das eine Viskosität von IO² Poise bei einer Schmelztemperatur von mindestens 1449⁰C und vorzugsweise im Bereich von I449°C bis 1816°C hat, sofern keine anderen Angaben gemacht werden.Um das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen, sollte das bei hoher Temperatur schmelzende Glas vorzugsweise eine relativ hohe Formgebungstemperatur haben, und diese Formgebungstemperatur sollte bevorzugt nahe bei der Schmelztemperatur liegen, d. h. daß die Differenz zwischen der Schmelz- und der Formgebungstemperatur etwa 149°C oder weniger ausmacht. Die Formgebungstemperatur des Glases ist als diejenige Temperatur definiert, bei der das Glas eine ausreichende Viskosität besitzt, um in die Lage versetzt zu werden, durch die üblichen Formgebungseinrichtungen in ein eine gegebene Form beibehaltendes Produkt umzusetzen, beispielsweise in ein endloses Glasband. Wenn die Formgebungstemperatur zu hoch bzw. die Viskosität zu niedrig ist, wird das Glas die Walzen benetzen und erstarren. Wenn die Formgebungstemperaturen zu niedrig bzw. die Viskosität zu hoch ist, werden sehr hohe Beanspruchungen auf das Glas ausgeübt, wodurch sich ein Glasbruch ergibt. Gläser, uie gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt werden, haben in der Regel Formgebungsviskositäten von etwa 1O^J25 Poise und tiefer, bevorzugt im Bereich von 10^{3 25} bis 10^2rt Poise, und entsprechende Formgebungstemperaturen in der F/ gel von etwa 1482°C oder höher, bevorzugt innerhalb von etwa 1482⁰C bis etwa 1621°GTypes of glass, and in particular types of glass that melt at high temperatures and contain volatile constituents, can be used in comparatively short, continuous melting furnaces of the tub type. The melting of the glass is the thermal process in which the glass batch is completely converted into molten glass that is free from undissolved! · Η or unmelted glass batch. The melting temperature of the glass is in the range of the temperature of the furnace within which a melt process is desirable in a commercial sense, and wherein the resultant glass product has a viscosity of ¹ · ΙΟ 'to 10 ² in the control - has ⁵ poise. For purposes of comparison of the individual types of glass, it is assumed that the glass has a viscosity of 10 ^{2 Poisc at its melting temperature.} For the purposes of the invention, melting "glass understood that has a viscosity of IO ² poise at a melt temperature of at least 1449 ⁰ C and preferably in the range of I449 ° C to 1816 ° C, the term" at high temperature, unless other In order to carry out the process according to the invention, the glass melting at high temperature should preferably have a relatively high shaping temperature, and this shaping temperature should preferably be close to the melting temperature, that is to say that the difference between the melting and the shaping temperature is about 149 ° C or less. The shaping temperature of the glass is defined as that temperature at which the glass has sufficient viscosity to enable it to be converted into a product that maintains a given shape, for example an endless glass ribbon, by the usual shaping devices. If the molding temperature is too high or the viscosity too low, the glass will wet the rollers and solidify. If the molding temperatures are too low or the viscosity is too high, very high stresses are exerted on the glass, which results in glass breakage. Glasses that are produced according to the present invention generally have molding ^viscosities of about 10 25 poise and lower, preferably in the range from 10 ^{3 25} to 10 ^{2 t} poise, and corresponding molding temperatures of about 1482 ° C. or higher , preferably within about 1482 ⁰ C to about 1621 ° G

Unter dem Begriff hochflüchtige Glasgemenge-Anteile bzw. ein Glas mit flüchtigen Komponenten wird ein Glas verstanden, das mindestens 5% einer besonderen Komponente, berechnet auf Oxidbasis, beim Schmelzvorgang und bei der Formgebung des Glases verliert. Der Verlust an flüchtigen Komponenten kann selbstverständlich variiert werden, in Abhängigkeit von der Schmelzofentemperatur, der Verweilzeit innerhalb der Wanne sowie von der Form, in der diese Komponenten zugegeben werden (beispielsweise sind Fluoride flüchtiger als Oxide). Der Verlust an einer derartigen flüchtigen Komponente kann dadurch bestimmt werden, daß man die Zusammensetzung des Glases berechnet, die sich aus dem zugegebenen Glasgemenge der Ingredienzien ergeben sollte, wobei man keine anderen flüchtigen Komponenten oder einen anderen Verlust an derartigen Ingredienzien voraussetzt und eine solchermaßen berechnete Glaszusammensetzung mit der nach dem Schmelzvorgang und der Formgebung erhaltenen Glaszusammensetzung vergleicht Es wurde dabei festgestellt daß Glaskomponenten, z. B.Under the term highly volatile glass batch fractions or a glass with volatile components is understood to mean a glass that has at least 5% of a special Component, calculated on an oxide basis, loses during the melting process and when shaping the glass. The loss of volatile components can of course be varied depending on the Melting furnace temperature, the dwell time within the tank and the form in which these components are used added (e.g. fluorides are more volatile than oxides). The loss of one of these volatile component can be determined by looking at the composition of the glass calculated, which should result from the added glass mixture of the ingredients, with none assumes other volatile components or some other loss of such ingredients and such a calculated glass composition with that after the melting process and the shaping obtained glass composition compares It was found that glass components, for. B.

SiOi und AI2O3, vergleichsweise schwer flüchtig sind, d. h. es besteht im wesentlichen kein Veribst an diesen Komponenten nach dem Schmelzvorgang und der Formgebung. Andere Glaskomponenten, beispielsweise ZnO, F-, P2O5 und BiOj, sind sehr flüchtig, d. h. ein etwa 5- bis 30%iger Verlust dieser Komponenten, berechnet auf Oxidbasis, liegt vor, wenn man die berechnete und die erhaltene Glaszusammensetzung vergleicht. Ein Beispiel für bei hohen Temperaturen schmelzende und bei hohen Temperaturen geformte Gläser mit einem hohen Anteil an flüchtigen Komponenten sind kristallisierbare Gläser. Die bevorzugten kristallisierbaren Gläser sind solche mit einem Anteil an Zinkoxid, einer besonders flüchtigen Glasgemenge-Substanz. Derartige typische kristallisierbare Gläser mit einem Zinkoxidanteil werden in der US-PS 36 25 718 beschrieben. Besonders geeignete Glassorten besitzen die folgende Zusammensetzung:SiOi and AI2O3, are comparatively poorly volatile, d. H. there is essentially no obsession with them Components after melting and shaping. Other glass components, for example ZnO, F-, P2O5 and BiOj, are very volatile, i. H. an approximately A loss of 5 to 30% in these components, calculated on the oxide basis, is present if the calculated and compares the obtained glass composition. An example of melting at high temperatures and Glasses formed at high temperatures with a high proportion of volatile components can be crystallized Glasses. The preferred crystallizable glasses are those with a proportion of zinc oxide, one particularly volatile glass batch substance. Such typical crystallizable glasses with a zinc oxide content are described in US Pat. No. 3,625,718. Particularly suitable types of glass have the following Composition:

Komponentecomponent Gew.% auf% By weight OxidbasisOxide base S1O2S1O2 64-7464-74 AI2O3AI2O3 15-2315-23 U2OU2O 33-4,833-4.8 ZnOZnO 1-3,81-3.8 T1O2T1O2 1,2 — 331.2-33 Ζ1Ό2Ζ1Ό2 0-20-2 Sb₂OiSb ₂ Oi 0-0,50-0.5 AS2O3AS2O3 0-0,50-0.5 Sb2Ü3 + AS2O3Sb2Ü3 + AS2O3 0,2-1,00.2-1.0

ίοίο

Die Glasgemenge-Ingredienzien, welche gescnmolzen werden, um das zuvor beschriebene Glas zu bilden, sind solche, die üblicherweise in der Glastechnik bekannt sind und schließen derartige Materialien ein, wie z. B. Glasgemenge-Sand, Tonerde, Zink- und/oder Zirconsilicate, Zirconoxid Titandioxid, Lithiumcarbonat, Petalit, Glasbruch und bis zu einem gewünschten oder notwendigen Ausmaß Arsen- und/oder Antimonoxide, welche als Schönungsmittel bei der Herstellung eines Glases der oben beschriebenen Zusammensetzung dienen.The glass batch ingredients which are melted to form the glass described above, are those commonly known in the glass art and include such materials, such as B. Glass batch sand, alumina, zinc and / or zirconium silicates, zirconium oxide, titanium dioxide, lithium carbonate, Petalite, broken glass and, to a desired or necessary extent, arsenic and / or antimony oxides, which are used as fining agents in the manufacture of a glass of the composition described above to serve.

Der Schmelzvorgang kann mittels einer Wärmebestrahlung an der Oberfläche durch Befeuerungsöffnungen an beiden seitlichen Wänden oder von Reihen von üben liegenden Brennern oder Dachbrennern bewerkstelligt werden, die auf den Pegel des geschmolzenen Glases innerhalb der Schmelzzone feuern. Wie in den F i g. 1 und 2 gezeigt, wird die Wärme vorzugsweise mit Reihen von oben liegenden Brennern 1 bis 8 zugeführt, welche sich über die gesamte Länge des Schmelzofens 9 erstrecken. Insgesamt hat ein derartiger Schmelzofen eine Gesamtlänge von etwa 12,2 bis 24,4 m und ein Länge : Breiteverhältnis von etwa 4 bis 6:1. Diese vergleichsweise kurzen Flachglas-Schmelzöfen, die bei der vorliegenden Erfindung in Betracht kommen, benötigen in der Regel 6 bis 10 Reihen von Brennern, um das Glas zu schmelzen und es in geschmolzenem Zustand zu halten, damit es in diesem Zustand von dem Rückraum bis zu der Stirnseite des Schmelzofens gelangt. In der Regel gibt es etwa 2 bis 4 Brenner pro Reihe. Durch die ersten zwei Brennerreihen wird das Glasgemenge meistens vollständig geschmolzen, und die verbleibenden Brenner dienen dazu, das geschmolzene Glas bei seinem Fortgang durch die Schmelzzone in geschmolzenem Zustand zu halten. Wie man aus den Fig.) und 2 entnehmen kann, erstrecken sich dieThe melting process can be carried out by means of heat radiation on the surface through fire openings done on both side walls or by rows of burners or roof burners practicing firing at the level of the molten glass within the melting zone. As in the F i g. 1 and 2, the heat is preferably supplied with rows of overhead burners 1 to 8, which extend over the entire length of the melting furnace 9. Overall, such a melting furnace has an overall length of about 12.2 to 24.4 m and a length: width ratio of about 4 to 6: 1. These comparatively short flat glass melting furnaces which are suitable for the present invention, They usually require 6 to 10 rows of burners to melt the glass and keep it molten State to keep it in this state from the back space to the front of the melting furnace got. There are usually around 2 to 4 burners per row. The first two rows of burners will do that Glass batch is mostly completely melted, and the remaining burners are used to burn the melted To keep glass in a molten state as it progresses through the melting zone. How to get out of the Fig.) And 2 can be seen, extend the

Reihen der oben liegenden Brenner im wesentlichen über die gesamte Länge des Schmelzofens. Anstelle von oben liegenden Brennern kann der Erwärmungsvorgang auch durch eine regenerative Befeuerung vonstatten gehen, wobei die öffnungen, die sich nach dem Schmelzofen hin über den Pegel des darin strömenden Glases öffnen, in Abständen an beiden Seiten des Schmelzofens angeordnet sind. Die Befeuerung wird zuerst von einer Seite des Schmelzofens und sodann von der anderen Seite des Schmelzofens durchgeführt.Rows of overhead burners substantially the entire length of the furnace. Instead of Overhead burners can also be used for the heating process using regenerative firing go, with the openings, which are after the melting furnace, over the level of the flowing in it Open the jar, spaced on both sides of the furnace. The firing will first from one side of the furnace and then from the other side of the furnace.

Nachdem das Glas in geeigneter Weise geschmolzen und thermisch konditioniert worden ist, in der Regel für einen Zeitabschnitt von etwa 12 bis 24 Stunden auf kontinuierlicher Basis, wird die obere Oberfläche des Glases von dem Schmelzofen zur Formgebung abgezogen, wie es in Fig.2 gezeigt ist Das Glas wird als endloses Glasband 27 geformt, wobei es zwischen wassergekühlten Walzen 25/26 hindurch bewegt wird, sobald es aus dem Schmelzofen herausgezogen wird. In der Technik sind Verfahrensweisen, um Glas kontinuierlich beim Durchgang zwischen Walzen zu formen, wohl bekannt Alternativ können andere Formgebungsmittei, z. B. eine Formgebung durch Floaten bei der Glasherstellung verwendet werden.After the glass has been appropriately melted and thermally conditioned, usually for for a period of about 12 to 24 hours on a continuous basis, the top surface of the Glass is withdrawn from the furnace for shaping as shown in Figure 2. The glass is called endless glass ribbon 27 formed, whereby it is moved through between water-cooled rollers 25/26, as soon as it is pulled out of the furnace. In the art, procedures are to make glass continuous to form when passing between rollers, well known Alternatively, other shaping means, z. B. a shaping by floating can be used in glass production.

Nachdem das Glas in ein endloses Glasband umgeformt worden ist, durchläuft es in der Regel einen Temperungsglühofen, um von den thermischen Beanspruchungen entlastet zu werden, denen das Glas während seiner Formgebung ausgesetzt war.After the glass has been formed into an endless ribbon of glass, it usually passes through a Tempering annealing furnace in order to be relieved of the thermal stresses caused by the glass was exposed during its shaping.

Nach der Temperung wird das Glas in der Regel überprüft und auf entsprechende Größe zurechtgeschnitten. After tempering, the glass is usually checked and cut to the appropriate size.

Eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens bezieht sich besonders auf die Herstellung von üblichen Gläsern, beispielsweise einem Alkali-Kalk-Kieselsäureglas. In Fig.4 wird ein Querschnitt eines an der Kopfseite gespeisten, von der Seite befeuerten Regenerativschmelzofens, der eine Schmelzeinrichtung 31 mit einer bestimmten Tiefe und eine Läuterungseinrichtung 33 mit einer Tiefe hat die tiefer ist als die der Schmelzeinrichtung, gezeigt Der Schmelzofen ist mit einer Formgebungskammer 34a verbunden, in welcher eine endlose Flachglastafel dadurch gebildet wird, daß man das Glas auf geschmolzenes Metall aufschwimmen bzw. floaten läßtAnother embodiment of the method according to the invention relates particularly to the Production of conventional glasses, for example an alkali-lime-silica glass. In Fig.4 is a cross section a regenerative melting furnace fed from the top and fired from the side, which is a melting device 31 with a certain depth and a refining device 33 with a depth has the deeper is shown as that of the melting facility. The melting furnace is provided with a molding chamber 34a connected, in which an endless sheet of flat glass is formed by opening the glass allows molten metal to float or float

Die in der Zeichnung wiedergegebene Länge ist annähernd maßstäblich, währenddessen die wiedergegebene Höhe unterhalb der Glasoberfläche annähernd den doppelten Maßstab anzeigt, um die Variation in der Tiefe des Schmelzofens als eine Funktion der Länge des Schmelzofens deutlicher zu zeigen.The length shown in the drawing is approximately to scale, while the length shown Height below the glass surface indicates approximately twice the scale to the variation in the To more clearly show the depth of the furnace as a function of the length of the furnace.

Die Schmelzeinrichtung 31 hat eine Glasgemenge-Einspeisseite, an der linken Seite der Fig.4, und die Läuterungseinrichtung 33 hat ein Auslaßende, an der rechten Seite der Fig.4, und zwar in unmittelbarer Nachbarschaft zu dem Einlaßende der Formgebungskammer 34, wie rechts außen in der F i g. 4 gezeigt The melting device 31 has a glass batch feed side, on the left side of FIG Refining device 33 has an outlet end on the right-hand side of FIG. 4, specifically in the immediate vicinity Proximity to the inlet end of the molding chamber 34, as at the far right in FIG. 4 shown

Die Schmelzeinrichtung 31 umfaßt einen Boden 35, eine rückseitige Wannenwand 37, seitliche Wände 39, eine obere Rückwand 41 und ein Dach 43. Die seitlichen Wände 39 besitzen öffnungen, die in Verbindung mit Befeuerungsöffnungen 45 stehen, die ihrerseits Brenner 47 enthalten, um einen Brennstoff in die Schmelzeinrichtung 31 des Schmelzofens einzuleiten. Ein Ofen zum Abfeimen oder Abschäumen 49 ist an jeder Seite der Schmelzeinrichtung in der Nähe ihres stromabwärts gelegenen Endes angeordnet.The melting device 31 comprises a bottom 35, a rear tub wall 37, side walls 39, an upper rear wall 41 and a roof 43. The side walls 39 have openings in connection with There are firing openings 45, which in turn contain burners 47 for a fuel in the melting device 31 to initiate the melting furnace. A sizing or skimming oven 49 is on each side of the Melting device arranged near its downstream end.

An diesem stromabwärts gelegenen Ende derAt this downstream end of the

Schmelzeinrichtung 31 besteht eine Verbindung über eine Einschnürung mit der Läuterungseinrichtung 33. Diese Einschnürung umfaßt eine Schirmwand 61 und abgeschrägte bzw. konisch geformte seitliche Wände 63.Melting device 31 is connected via a constriction with the refining device 33. This constriction comprises a screen wall 61 and beveled or conical side walls 63.

Die Läuterungseinrichtung33 umfaßt einen Boden 51, eine Stirnwannenwand 53, eine obere Stirnwand 55, ein Dach 57 und seitliche Wände 59. Ein Ofen zum Abfeimen oder Abschäumen 65 ist entlang jeder Seitenwand 59 in Nachbarschaft zu dem stromaufwärts gelegenen Ende der Läuterungseinrichtung 33 vorgesehen. The refining device 33 comprises a bottom 51, an end trough wall 53, an upper end wall 55, a Roof 57 and side walls 59. An oven for sizing or skimming 65 is along each Side wall 59 is provided in the vicinity of the upstream end of the refining device 33.

Der Boden des Schmelzofens, der von der tiefsten Stelle des Bodens 35 der Schmelzeinrichtung 31 bis zu der höchsten Stelle des Bodens 51 der Läuterungseinrichtung 33 in mehreren Stufen ansteigt, umfaßt Stufenschwellen 67 und Stufenfelder 69. Eine Vielzahl von eingetauchten Kühlern kann quer zu dem Schmelzofen in der Nähe des Schmelzofenbodens angeordnet sein, um die gewünschten Strömungsschemata in dem Glas einzustellen und aufrechtzuerhalten. Die Kühler sind z. B. Röhren 71,73 und 75.The bottom of the melting furnace, from the lowest point of the bottom 35 of the melting device 31 to the highest point of the bottom 51 of the refining device 33 rises in several stages Step thresholds 67 and step fields 69. A variety of submerged coolers can be used across the Melting furnace can be arranged in the vicinity of the melting furnace floor in order to achieve the desired flow patterns set and maintain in the glass. The coolers are z. B. Tubes 71,73 and 75.

Während des Verfahrens wird ein Bad aus geschmolzenem Glas innerhalb des niedrigeren Teiles des Schmelzofens sowie ein Freiraum in dem oberen Teil des Schmelzofens über dem geschmolzenen Glas geschaffen. Das Bad aus geschmolzenem Glas umfaßt einen Teilbereich 32 der Schmelzeinrichtung 31 und einen Teilbereich 34 der Läuterungseinrichtung 33. Ungeschmolzene Glasgemenge-Materialien werden in den Schmelzofen über die rückseitige Wannenwand 37 eingespeist. Dieses Glasgemenge bildet eine Deckenschicht 36, die auf dem Bad aus geschmolzenem Glas aufschwimmt bzw. floatet, bis das Glasgemenge schmilzt. Das dabei gebildete geschmolzene Glas wird dann zur Formgebung konditioniert und geläutert.During the process, a bath of molten Glass inside the lower part of the furnace and a space in the upper part of the furnace above the molten glass. The bath comprises molten glass a sub-area 32 of the melting device 31 and a sub-area 34 of the refining device 33. Unmelted glass batch materials are fed into the melting furnace via the rear tank wall 37 fed in. This batch of glass forms a cover layer 36 on the bath of molten glass floats or floats until the glass batch melts. The molten glass formed thereby becomes then conditioned and refined for shaping.

Auch wenn das erfindungsgemäße Verfahren nicht zur Anwendung kommt, erstreckt sich für gewöhnlich die Glasgemenge-Deckenschicht nicht weiter als etwa zwei Befeuerungsöffnungen weit von der Einspeisseite der Schmeizeinrichtung. Wie bei dem Betreiben aller derartiger Schmelzofen, so gibt es auch hier (siehe F i g. 4) eine heiße Stelle in dem Glas in einem gewissen Abstand von der Einspeissseite der Schmelzeinrichtung, und eine »Quellzone« 77 entwickelt sich an dieser heißen Stelle, wo das Glas emporsteigt. Bei einer natürlichen Konvektion existieren Rückströme 79 und 81 am Boden 51 der Läuterungseinrichtung 33 entlang gegen diese Quellzone 77 sowie ein Rückstrom an der Oberfläche 85 innerhalb der Schmelzeinrichtung 31 unmittelbar unter der Glasgemenge-Deckenschicht 36 innerhalb der Schmelzeinrichtung. Unterdessen wird ein vorwärts gerichteter Strom der Oberfläche 87 innerhalb der Läuterungseinrichtung 33 gebildet, und ein Teil dieses Stromes strömt an der Oberfläche weiter, um aus dem Schmelzofen befördert zu werden und zum Schluß in ein Flachglas umgeformt zu werden. Diese Oberflächenschicht des Glases 89 besitzt ein erwünschtes Strömungsschema, und zwar aufgrund der am Boden der Läuterungseinrichtung vorhandenen Kühlung, die durch die aufeinander folgenden Stufen in dem Boden des Schmelzofens verursacht werden, aufgrund der stufenweise Abkühlung, die durch die eingetauchten Kühler 83 hervorgerufen wird, sowie aufgrund der zwangsläufigen Luftkühlung des Bodens der Läuterungseinrichtung. Vorzugsweise wird dieses Strömungsschema ungestört aufrechterhalten, während das Glas weiterbefördert und geformt wird. Dies geschieht dadurch, daß man die Glasschicht 89 bei ihrer allerletzten vollen Breite entlang einer im wesentlichen horizontalen Förderwegstrecke auf ein Bad mit geschmolzenem Metall zur Formgebung weiterbefördert. Sodann wird das Glas gekühlt und auf dieEven when the method of the invention is not used, it usually extends the glass batch cover layer no further than about two lighting openings from the feed side the melting device. As with the operation of all such furnaces, there are also here (see F i g. 4) a hot spot in the glass at a certain distance from the feed side of the melting device, and a "swelling zone" 77 develops in this hot spot where the glass rises. At a natural convection, return currents 79 and 81 exist along the bottom 51 of the refining device 33 against this swelling zone 77 as well as a backflow at the surface 85 within the melting device 31 immediately below the glass batch cover layer 36 within the melter. Meanwhile, a surface 87 forward flow within of the refining device 33 is formed, and part of this flow continues to flow out at the surface to be conveyed to the melting furnace and finally to be formed into a flat glass. This surface layer of the glass 89 has a desirable flow pattern due to that at the bottom the refining device existing cooling, which is created by the successive stages in the soil of the furnace due to the gradual cooling caused by the immersed Cooler 83 is caused, as well as due to the inevitable air cooling of the bottom of the refining device. Preferably, this flow pattern is maintained undisturbed while the glass is conveyed and shaped. This is done by having the glass layer 89 at its very last full width along a substantially horizontal conveyor path to a bath with molten metal conveyed for shaping. The glass is then cooled and placed on the

■i gewünschte Schichtdicke ausgezogen, währenddesssen bei der Formgebung die Glasbreite vorzugsweise unverändert beibehalten wird.■ i desired layer thickness pulled out while doing so the width of the glass is preferably kept unchanged during the shaping.

Die Quellzone 77 kann durch Einstellung des Brennstoffflusses zu jedem der Brenner 47 an jeder derThe swelling zone 77 can be adjusted by adjusting the fuel flow to each of the burners 47 at each of the

in Befeuerungsöffnungen 45 stromabwärts in die Nähe der letzten Befeuerungsöffnung verschoben werden. Mit Hilfe eines stufenförmigen Bodens, der eine erste Stufe in der Nähe der letzten Befeuerungsöffnung hat, ist die Verschiebung der Quellzone besonders drastisch.in lighting openings 45 downstream near the last lighting opening to be moved. With the help of a stepped floor, the first step near the last fire opening, the displacement of the source zone is particularly drastic.

H Dadurch wird eine gewichtige Wärmeübertragung von dem geschmolzenen Glas auf das Glasgemenge über ihm bewirkt, da das Glas unter dem Glasgemenge nach rückwärts strömt. Dies hat zur Folge, daß zum Schmelzen des Glasgemenges eine geringere direkteH This creates a substantial heat transfer from the molten glass to the glass batch causes the glass to flow backwards under the glass mixture. This has the consequence that for Melting the glass batch has a lower direct

JIi Beheizung von den Brennern benötigt wird, und daß der thermische Wirkungsgrad des Schmelzofens verbessert wird.JIi heating is required by the burners and that the thermal efficiency of the furnace is improved.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung wird der Brennstofffluß nicht nurIn a particularly preferred embodiment of this invention, the fuel flow is not only

2ϊ darauf eingestellt, daß man weniger als die Hälfte, und noch vorteilhafter weniger als 40% des Brennstoffes durch die ersten drei Öffnungen in der Nähe der Einspeisseite der Schmelzeinrichtung zuleitet, sondern auch daß man den Gesamtbrennstofffluß und den Strom2ϊ set to get less than half, and more advantageously less than 40% of the fuel through the first three openings near the Feed side of the melter feeds, but also that one the total fuel flow and the stream

j» der Verbrennungsluft ausreichend reduziert, um weniger als etwa 1759 kWh (6,0 million BTU) Energie pro Tonne Glas, die durch den Schmelzofen erzeugt wurde, zur Verfügung zu stellen. Dies bedeutet für den Wirkungsgrad der Brennstoffausnutzung bei einemj »the combustion air is sufficiently reduced by less than about 1759 kWh (6.0 million BTU) of energy per ton of glass produced by the melting furnace, to provide. This means for the efficiency of the fuel utilization at one

Γι Schmelzofen, der zwischen 400 und 700 Tonnen Glas pro Tag erzeugt, mindestens 33% des theoretischen Brennstoffbedarfes in einem vollständig adiabatisch arbeilenden Schmelzofen. Ein derartiger Wirkungsgrad der Brennstoffausnutzung läßt sich in vorteilhafter Weise mit Wirkungsgraden in der Größenordnung von 28% des theoretischen Brennstoffbedarfes vergleichen, was ein typischer Brennstoffwirkungsgrad für kommerzielle Schmelzofen des beschriebenen Typs darstellt.
Bei der praktischen Durchführung des erfindungsge-Γι Melting furnace that produces between 400 and 700 tons of glass per day, at least 33% of the theoretical fuel requirement in a completely adiabatic melting furnace. Such a fuel efficiency can be compared in an advantageous manner with efficiencies on the order of 28% of the theoretical fuel requirement, which is a typical fuel efficiency for commercial furnaces of the type described.
In the practical implementation of the invention

•r. mäßen Verfahrens wird indessen der Glasgemengestaub, der während seines Absaugzyklus durch die Befeuerungsöffnungen in die Regeneratoren gelangt, unter Zweckmäßigkeitsgesichtspunkten im wesentlichen vollständig eliminiert.• r. However, according to the procedure, the glass batch dust which gets into the regenerators through the fire openings during its suction cycle, essentially completely eliminated from the point of view of expediency.

example

Glasgemenge-Materialien der folgenden Zusammensetzung werden in einen durchgehenden Schmelzofen des in Fig.4 wiedergegebenen Typus eingespeist, um Yt Flachglas in einer Größenordnung von 500 Tonnen pro Tag zu produzieren.Glass batch materials of the following composition are fed into a continuous furnace of the type shown in Figure 4 to produce Yt flat glass on the order of 500 tons per day.

Komponentecomponent Gew.%Weight% (analysier!)(analyze!) S1O2S1O2 7373 Na₂ONa ₂ O 13,713.7 K2OK2O 0,10.1 C2OC2O 8,98.9 MgOMgO 3,93.9 AI2OJAI2OJ 0,10.1 SOjSOj 0,20.2 Fe ?OiFe? Oi 0,10.1

Das Glasgemenge enthält etwa 30% Glasbruch.The glass batch contains around 30% broken glass.

Der Glasschmelzofen ist etwa 57,91 m lang, wobei die Schmelzeinrichtung etwa 21,34 m lang ist, und zwar von der rückwärtigen Wannenwand bis zu dem Zentrum des Ofens zum Abfeimen bzw. Abschäumen stromabwärts von der Einschnürung; und wobei die Läuterungseinrichtung etwa 2134 m lang ist, und zwar von dem Ende der abgeschrägten Einschnürungswand bis zu der Stirnwand der Wanne. Die Innenbreite sowohl der Schmelz- als auch der Läuterungseinrichtung beträgt etwa 10,67 m. Die Tiefe der Glasschmelze innerhalb der Schmelzeinrichtung beträgt etwa 114,3 cm sowie in der Läuterungseinrichtung etwa 76,2 cm.The glass furnace is about 57.91 m long, with the Melting device is about 21.34 m long, from the rear wall of the tub to the center of the furnace for skimming or skimming downstream from the constriction; and wherein the purifier is approximately 2,134 meters from the end the beveled constriction wall up to the front wall of the tub. The inside width of both the The melting and refining device is approximately 10.67 m. The depth of the glass melt within the Melting device is approximately 114.3 cm as well as in the Purification device approx. 76.2 cm.

Als Brennstoff wird Erdgas verwendet, obwohl auch öl verwendet werden kann. Der gesamte Gasfluß beträgt etwa 3962 mVh. Der Brennstoff wird durch die 7, in Fig.4 gezeigten Beförderungsöffnungen in der Weise zugeführt, daß etwa 33% durch die ersten drei Beförderungsöffnungen und 50% durch die letzten drei Beförderungsöffnungen, d. h. also 67% durch die vier Beförderungsöffnungen hinter der dritten öffnung zugeführt werden. Der Luftüberschuß wird auf weniger als 10% der theoretischen oder stöchiometrischen Luftmenge gehalten, die für die Verbrennung des Erdgases benötigt wird. Die heißeste Stelle bzw. die Quellzone innerhalb des Glases wird mit Hilfe eines Strahlungspyrometers bestimmt Diese Stelle liegt in der Nähe des Zentrums des Schmelzofens zwischen der sechsten und der siebten Befeuerungsöffnung. Versenkte Kühlrohre 71, 73, 75, 83 finden in der Weise Verwendung, wie es in F i g. 4 angezeigt ist. Wenn ein Glas mit einem Gehalt von mehr als etwa 0,4% Fe₂O₃ erzeugt wird, zieht man es dennoch vor, das Verfahren eher mit der Außenkühlung allein zu betreiben, die sich unterhalb des Bodens des Schmelzofens einstellt, als mit den hier beschriebenen eingetauchten Kühlrohren.Natural gas is used as the fuel, although oil can also be used. The total gas flow is about 3962 mVh. The fuel is fed through the 7 transport openings shown in Fig. 4 in such a way that about 33% is fed through the first three transport openings and 50% through the last three transport openings, i.e. 67% through the four transport openings behind the third opening . The excess air is kept to less than 10% of the theoretical or stoichiometric amount of air that is required for the combustion of the natural gas. The hottest point or the swelling zone within the glass is determined with the aid of a radiation pyrometer. This point is near the center of the melting furnace between the sixth and the seventh firing opening. Countersunk cooling tubes 71, 73, 75, 83 are used in the manner shown in FIG. 4 is displayed. If a glass with a content of more than about 0.4% Fe ₂ O _{3 is} produced, it is nevertheless preferred to operate the process with the external cooling alone, which occurs below the bottom of the melting furnace, than with the one here submerged cooling tubes described.

Es wird ein Glas mit einer hervorragenden Gesamtqualität aus der Glasschmelze gebildet, die zur Formgebung herangefördert wurde. Dabei wird eine gute Homogenisierung der Glasschmelze innerhalb der Schmelzeinrichtung angezeigt Die Glasgemenge-Dekkenschicht wird während der Befeuerung und während des Befeuerungswechsels von der einen Seite zu der anderen Seite beobachtet. Dabei wird festgestellt, daß ein nur unwesentlicher Anteil Glasgemengestaub in die Befeuerungsöffnungen während des Absaugvorgangs mitgerissen wird. Der Wirkungsgrad des Schmelzofens liegt bei etwa 33% des theoretischen Wirkungsgrades, und die Brennstoffausnutzung beträgt etwa 1759 kWh pro Tonne erzeugtem Glas.A glass with an excellent overall quality is formed from the glass melt that is used for the Forming was promoted. A good homogenization of the glass melt within the Melting device displayed The glass batch cover layer is displayed during firing and during the change of lighting from one side to the other is observed. It is found that only an insignificant amount of dust in the firing openings during the suction process gets carried away. The efficiency of the melting furnace is around 33% of the theoretical efficiency, and the fuel economy is about 1759 kWh per ton of glass produced.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims

Claims;

1. Process for melting and refining glass in a fired over its entire length Regenerative melting furnace, which is a melting device for receiving glass batch materials on one feed side, and at least five lighting openings along its entire length as well as a purification device, which with the ι ο Melting device is connected and a shallower depth for receiving the molten glass than that Melting device has, with finely ground glass batch materials on molten glass inside the melting furnace on its feed side to be sent to one on the glass melt to create a floating glass batch between the lighting openings, which is next Are arranged near the feed side, and wherein the floating glass batch is forced is taken up in the furnace by the effect of the firing above the mixture and being carried with less than 50% of the total fuel that goes with the glass melting furnace is fed through all lighting openings, initiated through the first three lighting openings and at least 50% of the total fuel is introduced through fire openings which are arranged after these first three openings, characterized in that that he

a) the introduction of less than 50% of the total pulp through lighting devices very close to the point where the glass batch entered the glass melting furnace is fed and the only products and the excess air by means of fire control devices discharges on the opposite side of the furnace;

b) the flow of fuel and air into the glass furnace through the first three Keeping fire openings low enough to prevent the discharge of glass batch dust to reduce the melting furnace to a large extent; and

c) the total speed with which the fuel is introduced into the furnace, see above sets and maintains that the temperature of the molten glass in the refining device is within a suitable range ches is held in order to further promote the molten glass for shaping.

2. The method according to claim 1, characterized in that voltages less than 40% of the total fuel through these first three Befeuerungsöff- v> and at least 60% of the total fuel through the at least three openings initiates remote firing openings.

3. The method according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the bo for combustion of the fuel introduced into the glass melting furnace serving less than 1.1 times stoichiometric air requirement for the combustion of the fuel.

The present invention relates to a method for melting and refining glass, one over its Total length of fired regenerative melting furnace is operated. It can be gaseous or liquefied Fuels in a head or space above a pan of molten glass and glass batch materials are burned to produce an appropriate heat for melting, reacting, and conditioning To produce refining of the glass.

The invention relates to both manufacture of crystallizable types of glass that melt at high temperatures in short melting furnaces, as well as on the production of glass types that melt at lower temperatures in a comparatively long time Melting furnaces. These furnaces have been extensive Conditioning or refining devices for preparing the glass for onward transport, so that an endless ribbon of flat glass is produced. This is a tensile, rolling, float or other Procedure applied

As a result, the prior art relating to this invention encompasses both crystallizable glasses as well as in general the melting of Gias.

Crystallizable glasses are special types of glass that can be heated to turn the glass into one transferring semi-crystalline ceramic material, d. H. 90% or more crystalline phase. Understandably the ceramic differs from the original glass in physical, chemical, mechanical and electrical properties. Such a ceramic is opaque or opaque and has generally a significantly lower coefficient of thermal expansion than the original one, not crystallized glass. These properties make the semicrystalline product particularly suitable for use or suitable for use as furnace roofing material. US Pat. No. 2,920,971 and 3,625,718 describe such crystallizable glass compositions.

Crystallizable types of glass, which have a very special meaning, are those that are in the crystalline Phase of a solid solution of bcta-spodumene can be transferred. Such glasses are with made of lithium oxide (L12O) and contain a very small amount of flux Na2Ü and K2O, which are usually added in the manufacture of flat glass, as these ingredients mentioned above opposite to the expansion coefficient of the resulting crystallized flat glass product works. Therefore, crystallizable gasses have very high melting temperatures, i. H. 94 ° to 205 ° above the temperatures required to melt alkali-lime-silica glasses.

In order to achieve a certain flux effect, certain preferred crystallizable Glass compositions heavy metal oxides, such as. B. zinc oxide is used. Zinc oxide is one special expedient substance because it not only acts as a flux but also as a promoter for the How the crystallization works acts to increase the rate of crystallization. aside from that zinc oxide does not show any effect contrary to the expansion coefficient,

Unfortunately, heavy metal oxides, such as. B. zinc oxide, particularly volatile at melting temperatures, which are used in melting crystallizable glass. These high enamel and Formation temperatures, in conjunction with the high volatility, make the use of common ones