DE2539355B2 - Glasschmelzofen mit einem zusammenhaengenden schmelz- und laeuterteil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Glasschmelzofen mit einer von oben durch Brenner beheizten Schmelzwanne, bestehend aus einem Schmelzteil und einem mit diesem zusammenhängenden Läuter- und Homogenisierungsteil, wobei das zu schmelzende Gemenge auf die Oberfläche beider Teile aufgegeben wird, mit einem Boden des Läuter- und Homogenisierungsteils, der erheblich tiefer als der Boden des Schmelzteils ist und einem seitlichen, über dem Boden des Läuter- und Homogenisierungsteüs befindlichen Auslaß für das Glas.

Bei derartigen öfen (US-PS 21 23 544) hat sich aber nachteilig herausgestellt, daß der Wirkungsgrad nicht befriedigend ist, daß die Qualität des geschmolzenen Glases bei hohen Durchsatzleistungen ebenfalls oft nicht befriedigend ist und daß insbesondere relativ große öfen mit großen Badoberflächen benötigt werden, diese bekannten öfen also auf ihr Volumen bezogen nur eine geringe Leistung aufweisen.

Die sich in diesen Glasschmelzofen ausbildende Horizontalströmung kann nur schwer beeinflußt werden und führt dazu, daß einige Glasanteile nach sehr kurzer Verweilzeit in der Wanne in den Abflußbereich gelangen, was ersichtlicherweise die Leistung dieser Wannen begrenzt, da diese Glasanteile mit kurzer Verweilzeit noch Blasen beinhalten.

Diese genannten Nachteile weisen auch die öfen mit einem Durchlaß zwischen dem Schmelz- und dem Läuterteil und Elektroden zur elektrischen Zusatzbeheizung des Läuterteils(D-PS 8 93 707) auf.

Es sind weiterhin vertikal arbeitende, vollelektrische Schmelzofen bekannt, bei denen die Elektroden in mehreren Ebenen übereinander angeordnet sind. Diese bekannten Öfen weisen den Nachteil auf, daß sie speziell ausgebildet sind und daß ein Umbau von vorhandenen, bekannten und konventionell beheizten öfen dafür nicht möglich ist. Nachteilig ist weiterhin, daß sie ausschließlich mit elektrischer Energie betrieben werden und daß daher die Verwendung von gegebenenfalls billigerem Gas oder öl nicht möglich ist und die volle Abhängigkeit von der Zuführung von elektrischer Energie besteht.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Glasschmelzofen zu schaffen, dem die vorgenannten ίο Nachteile nicht mehr anhaften und aufgrund dessen es insbesondere möglich ist, zusammenwirkend mit konventioneller Feuerung und elektrischer Energie Glas in hoher Qualität zu erschmelzen, wobei bezogen auf das Volumen, der Ofen eine sehr hohe Leistung haben soll. Insbesondere soll es mit dem erfindungsgemäßen Ofen möglich sein, vorhandene konventionell befeuerte Glasofen so umzubauen, daß sie mit einem hohen Anteil an elektrischer Energie arbeiten und unter erheblicher Steigerung der Leistung eine verbesserte Glasqualität liefern. Es soll dabei weiterhin gewährleistet sein, daß diese öfen sowohl rein konventionell beheizt als auch rein elektrisch beheizt zu arbeiten in der Lage sind.

Insgesamt soll die Erzeugung von hochwertigem Glas wirtschaftlicher gemacht werden, da je nach Kosten der verschiedenen Energien die Energieanteile ausgewählt werden können und wobei weiterhin bei Benutzung vorhandener öfen die Herstellung des erfindungsgemäßen Ofens besonders wirtschaftlich, schnell und einfach sein soll.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen dem Schmelzteil und dem Läuter- und Homogenisierungsteil eine über den Boden des Schmelzteils hochragende Schwelle angeordnet ist und in dem Läuter- und Homogeniserungsteil in einer oder mehreren Ebenen in einem Läuterbereich eine zusätzliche elektrische Beheizung des Glases bewirkende Elektroden unterhalb oder in der Höhe des Bodens des Schmelzteils angeordnet sind.

Das Glas wird also in einer horizontalen Zone während des vertikalen Abstiegs durch Durchleiten von elektrischem Strom zusätzlich erhitzt und geläutert, so daß in dieser Zone der Gasgehalt des Glases auf den erforderlichen Wert gesenkt wird. Unter dieser horizontalen Zone der Energiezugabe homogenisiert sich das Glas in einem Bereich ohne Konvektionsströmungen und wird danach abgezogen. Die Elektroden im Läuterteil sind dabei so angeordnet und geschaltet, daß keine starke abwärtsgerichtete Strömung entstehen kann, daß vielmehr das Glas weitgehend gleichmäßig so über den Querschnitt des Läuterteiles absinkt. Voraussetzung dafür ist, daß eine Energiekonzentration in dem Teil des Läuterteils stattfindet, in welchem ohne elektrische Beheizung sich die Hauptentnahmeströmung zum Durchfluß befinden würde. Vorteilhaft zur Einstellung der gewünschten Temperatur in dem ausströmenden Glas können in dem Auslaß Zusatzelektroden angeordnet sein und zur Erhöhung des Durchsatzes des Ofens sowie zur Verbesserung der Qualität des geschmolzenen Glases können in dem Schmelzteil eine Anzahl von Elektroden am Umfang und an den Gemengeeingabeöffnungen angeordnet sein, wobei insbesondere durch die letzteren eine Durchsatzsteigerung erreicht wird, da ein Einfrieren des Glasbades durch das hereinkommende, kalte Gemenge vermieden wird.

Für den Fachmann überraschend hat sich herausgestellt, daß das geschmolzene Glas auch bei schwierig zu erschmelzenden Gläsern in der Qualität vollelektrisch

geschmolzenem Glas nicht nachsteht. Ersichtlicherweise ist abhängig von den Kosten der verschiedenen Energien der erfindungsgemäße Glasschmelzofen sogar wirtschaftlicher zu betreiben als der vollelektrische Glasschmelzofen; sein Betrieb ist dem Personal ; konventioneller Glasschmelzöten vertrauter und er besitzt eine größere Flexibilität.

Im folgenden wird ein Ausfühmngsbeispiel der Erfindung anhand von Zeichnungen näher beschrieben. Eszeipt ίο

Fig. 1 den Vertikalschnitt durch einen Glasschmelzofen und

Fig. 2 einen Horizontalschnitt gemäß der Linie 11-11 in Fig. 1.

Der erfindungsgemäße Glasschmelzofen ist in herkömmlicher Weise aus feuerfestem Material aufgebaut, welches mit einem Stahlgerüst versehen und nach außen isoliert ist. Über dem Glasbad ist ein Gewölbe mit Brennern in Brenneröffnungen angeordnet und sowohl das Gewölbe als auch das Mauerwerk mit dem Stahlgerüst sind den üblichen entsprechend, sie stehen im Belieben des Fachmannes und brauchen daher nicht näher beschrieben zu werden.

Der Glasschmelzofen weist einen flachen Schmelzteil 1 und daneben einen erheblich tieferen Läuter- und Homogenisierurigsteil 2 auf, die über eine Überlaufschwelle 4 so miteinander verbunden sind, daß geschmolzenes Glas aus dem Teil 1 in den Teil 2 strömt. Die Badtiefe im Teil 2 ist dabei etwa zweimal so groß wie in Teil 1, d. h. der Boden 10 in dem TeiS 2 ist etwa doppelt so tief angeordnet wie der Boden 8 in dem Schmelzteil 1.

Aus dem Teil 2 führt ein Auslaß 3 zu einem Speiser 7, wobei durch Zusatzelektroden 9 in bekannter Weise Energie in dem Strom des ausfließenden Glases abgegeben wird, so daß die Temperatur in diesem Strom gehalten wird oder nicht zu stark absinkt.

Der Teil 2 weist eine obere Schmelzzone 2a und eine untere Läuter- und Homogenisierungszone 2b auf, in der sich eine Anzahl von Elektroden 5 befinden. Die Elektroden 5 können sowohl an den Längs- als auch an den Schmalseiten der rechteckigen Läuter- und Homogenisierungszone 2b angeordnet sein, und sie können in einer, in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung gemäß den Figuren aber auch in mehreren Ebenen angeordnet sein. Ihre Höhe ist so gewählt, daß sie niedriger liegen als der Boden 8 des Schmelzteils 1 bzw. sich ungefähr in Höhe des Bodens 8 befinden.

Die Elektroden 5 weisen gemäß den Figuren einen Abstand von dem Boden 10 des Teils 2 auf, so daß unter ihnen ein nicht beheizter Homogenisierungsbereich vorliegt.

Die gesamte Badoberfläche kann mit Gemenge bedeckt sein, es ist aber auch möglich, nur die Oberfläche des Schmelzieils 1 mit Gemenge zu beschicken.

Der Schmelzteil 1 weist meist eine größere Oberfläche als die des Läüter- und Homogenisierungsteils 2 auf, von der Ger.amtoberfläche können zwei Drittel im Schmelzteil und ein Drittel im Läuter- und Homogenisierungsteil vorliegen. Je nach der Art des zu erschmelzenden Glases und der spezifischen Leistung des Ofens können diese Verhältnisse aber auch geändert werden, so können z. B. die Oberflächen von Schmelz- und Läuterteil auch die Verhältnisse von 3/1 bzw. 1/1 aufweisen.

Der erfindungsgemäße Ofen arbeitet wie folgt:

Das auf die gesamte Badoberfläche aufgegebene Gemenge wird von oben mit den Brenngasen der Brenner beaufschlagt und erhitzt und schmilzt in der Trennlinie zwischen dem Gemenge und dem Glasbad auf. Das geschmolzene, noch nicht geläuterte Glas aus dem Schmelzteil 1 strömt über die Schwelle 4 in den Läuter- und Homogenisierungsleil 2, wo es sich mit dem in diesem geschmolzenen Glas vermischt. Das Glas strömt dann durch den Läuterbereich der Läuter- und Homogenisierungszone 2b zwischen den Elektroden 5 gleichmäßig nach unten, wobei es stärker erhitzt und geläutert in den darunterliegenden Homogenisierungsbereich absinkt, in dem es homogenisiert wird. In diesem Bereich sinkt die Temperatur des Glases wieder etwas ab, die Strömung ist nicht turbulent. Ein Absinken von nicht geschmolzenen Gemengepartikeln in den Homogenisierungsbereich wird durch die Elektroden 5 des Läuterbereichs sicher verhindert.

Das jetzt geläuterte Glas tritt durch den Auslaß 3 zu einem gegebenenfalls als Speiser ausgebildeten weitertührenden Glaskanal 7.

Alternativ kann auch das Gemenge das Glasbad im Bereich des Läuter- und Homogenisierungsteils 2 nicht bedecken. Dadurch sinkt zwar die spezifische Leistung des Ofens, es ist aber auch möglich, besonders hochwertiges Glas zu erschmelzen bzw. bestimmte, schwierig zu schmelzende Glassorten zu erzeugen. Diese Maßnahme wird aber im allgemeinen nicht nötig sein, da die Anordnung der Schmelzzone 2a und der Läuter- und Homogenisierungszone 20 untereinander für eine genügend gute Läuterung sorgen.

Ersichtlicherweise kann der Glasschmelzofen so ausgeführt werden, daß bei einer Erneuerung eines konventionellen Glasschmelzofens der Läuterteil erheblich vertieft wird und in ihm die Elektroden 5 eingesetzt werden. Auf diese Weise ist es möglich, daß auch dann ein Elektroschmelzen von Glas durchgeführt werden kann, wenn ein völliger Neubau eines vollelektrischen Glasschmelzofens nicht geraten oder möglich erscheint.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Glasschmelzofen mit einer von oben durch Brenner beheizten Schmelzwanne. tehend aus einem Schmelzteil und einem mit die .in zusammenhängenden Läuter- und Homogenisierungsteil, wobei das zu schmelzende Gemenge auf die Oberfläche beider Teile aufgegeben wird, mit einem Boden des Läuter- und Homogenisierungsteils, der erheblich tiefer als der Boden des Schmelzteils ist und einem seitlichen, über dem Boden des Läuter- und Homogenisierungsteils befindlichen Auslaß für das Glas, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Schmelzteil (1) und dem Läuter- und Homogenisierungsteil (2) eine über den Boden des Schmelzteils (1) hochragende Schwelle (4) angeordnet ist und in dem Läuter- und Homogenisierungsteil (2) in einer oder mehreren Ebenen in einem Läuterbereich eine zusätzliche elektrische Beheizung des Glases bewirkende Elektroden (5) unterhalb oder in der Höhe des Bodens (8) des Schmelzteils (1) angeordnet sind.

2. Glasschmelzofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Auslaß (3) Zusatzelektroden (9) angeordnet sind.

3. Glasschmelzofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Schmelzteil eine Anzahl von Elektroden (11) am Umfang und an den Gemengeeingabeöffnungen angeordnet sind.