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WO2025238036A1 - Device for producing a glass melt - Google Patents

Device for producing a glass melt

Info

Publication number
WO2025238036A1
WO2025238036A1 PCT/EP2025/063127 EP2025063127W WO2025238036A1 WO 2025238036 A1 WO2025238036 A1 WO 2025238036A1 EP 2025063127 W EP2025063127 W EP 2025063127W WO 2025238036 A1 WO2025238036 A1 WO 2025238036A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
melting
region
area
mixture
plasma
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
PCT/EP2025/063127
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Ralph Behrend
Sven Eckart
Sindy FUHRMANN
Hartmut Krause
Andreas PESTEL
Dang Cuong Phan
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bergakademie Freiberg
Original Assignee
Bergakademie Freiberg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bergakademie Freiberg filed Critical Bergakademie Freiberg
Publication of WO2025238036A1 publication Critical patent/WO2025238036A1/en
Pending legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/02Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture in electric furnaces, e.g. by dielectric heating
    • C03B5/023Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture in electric furnaces, e.g. by dielectric heating by microwave heating
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/02Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture in electric furnaces, e.g. by dielectric heating
    • C03B5/025Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture in electric furnaces, e.g. by dielectric heating by arc discharge or plasma heating
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/02Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture in electric furnaces, e.g. by dielectric heating
    • C03B5/033Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture in electric furnaces, e.g. by dielectric heating by using resistance heaters above or in the glass bath, i.e. by indirect resistance heating
    • C03B5/0332Tank furnaces

Definitions

  • the invention relates to a device for producing a glass melt, wherein the glass melt produced in this way can have different consistencies for various types of glass up to and including glass ceramics.
  • the melting capacity of a given mixture is small due to the material properties of the raw materials (low thermal conductivity). This means that the material melts very slowly. Conventionally, the melting capacity can therefore only be increased with considerable effort.
  • the invention aims to reduce the time and energy required for melting the raw materials.
  • the refining process i.e., the expulsion of dissolved gases or bubbles, in the molten glass is also a very slow process, influenced by the redox conditions, the temperature-dependent viscosity, and the solubility of gases. This refining process should also be accelerated. Overall, the amount of energy required to sufficiently melt the respective glass melt should be reduced.
  • the melting capacity in conventional systems is comparatively low, as it is limited by heat transfer.
  • gas-heated systems both flame temperature control and atmosphere control are only possible to a limited extent.
  • Purely electrically heated systems with heating elements made of, for example, molybdenum disilicide) exhibit a very low melting capacity due to the maximum surface load on the heating elements. Additionally, energy consumption is higher in conventional systems because very high temperatures must already be present in the melting zone.
  • a housing contains an inlet area for the mixture that is inclined at least partially vertically downwards in a horizontal direction, to which a melting area and a refining area are connected, wherein the melting area and the refining area are also inclined downwards in a horizontal direction starting from the inlet area and are lined with refractory material, so that the formed glass melt flows due to gravity to a bottom outlet for finished molten glass, and at least one microwave source is arranged above the melting area to melt the mixture introduced into the inlet area, which directs microwaves in the direction of the mixture introduced through the inlet area and the melting area.
  • At least one plasma source is arranged on the housing and aligned in such a way that the glass melt formed in the melting area can be sufficiently purified in the refining area with the plasma and at least one plasma torch formed therewith.
  • At least one microwave plasma source can be used as the plasma source(s).
  • at least one arc plasma source can also be used.
  • a plasma gas is supplied, which can be oxygen, nitrogen, a noble gas, or a gas mixture that may also contain air.
  • Plasma sources used for energy supply in the lautering area should have sufficiently high power to set the lautering temperatures required for the glass types used, to compensate for the required flow viscosity and the energy losses of the device in the lautering area.
  • the inlet area should be inclined at an angle that ensures the introduced mixture reaches the melting zone in such a way that the mixture has a maximum thickness sufficient for reliable melting using microwave energy.
  • An angle in the range of 40° to 70° can be selected.
  • the required mixture thickness at the entrance to the melting zone can also be achieved through the inlet itself, through which the mixture is introduced. Appropriate dimensions and gap width can be used for this purpose.
  • the usual raw materials and also crushed waste glass can be used as a mixture, which can be supplied in a form known from the prior art.
  • vibrations for example by using a vibrator, can be used to provide support.
  • the angle at which the melting and lautering area should be inclined relative to the horizontal is significantly smaller than the angle of inclination of the inlet area. It can have a generally accepted value.
  • microwave-assisted melting of the raw materials and "high-temperature plasma torch”
  • high-temperature plasma torch a device known as an “inclined bed melter”
  • the melting process can be accelerated, since microwaves can heat the mixture from the inside out.
  • the energy transfer to the mixture is essentially limited only by the power of the microwave source and can be several orders of magnitude greater than with conventional methods.
  • the temperature in the The temperature in the lautering zone can be continuously regulated while simultaneously controlling the gas composition. This allows for a reduction in lautering time and an improvement in glass quality.
  • the heating technologies mentioned can be supplemented in both the melting and lautering zones by conventional heating methods, such as electric heating using SiC heating rods or gas heating.
  • the core of the invention lies in the combination of the three features "inclined bed melter", melting of glass mixtures with microwaves and plasma torch for refining.
  • the plasma torch allows for the targeted introduction of gases, vaporized liquids, or particles, thus influencing the glass properties.
  • the proposed technology eliminates the need for a melting tank, thereby accelerating the refining process compared to current methods.
  • the invention enables a separation between the melting area with microwaves and the refining area with plasma torch(s), thereby allowing targeted application of energy according to energy form.
  • An inclined bed melter within the meaning of this invention is a furnace formed with a housing and an internal structure that forms a furnace chamber separated from the surroundings by walls, in which energy transfer takes place, in which the raw materials forming the respective mixture or at least partially a glass mixture can be continuously heated and melted.
  • the oven chamber is conveniently divided into two areas. Solutions A single, continuous furnace chamber or multiple compartments are also conceivable. The melting process takes place in one compartment, while purification and conditioning occur in another. At least one compartment of the apparatus is mounted or tilted horizontally, and it is advantageous to be able to tilt the plasma source(s) and the microwave source(s) simultaneously.
  • the two compartments can be atmospherically separated by a movable and height-adjustable skimmer made of a suitable material (e.g., AZS). A permanently installed separation is also conceivable.
  • the melting area is primarily supplied with heat energy by one or more microwave sources and should be large enough to allow a microwave port (for example, in the form of a waveguide or horn antenna) to be directed from the top onto the mixture and any molten glass that has already formed.
  • a microwave port for example, in the form of a waveguide or horn antenna
  • the waveguide should be positioned and oriented in such a way that it cannot penetrate the top layer of the mixture and that a large portion of the microwave radiation is absorbed by the mixture.
  • All other areas, and at least the lautering section, are heated with plasma and one or more plasma torches.
  • the hot gas and plasma from these torches should be introduced parallel to the melt through appropriately shaped and suitable refractory bricks above the melt.
  • the plasma torch(s) can be positioned perpendicular to or parallel to the flow direction.
  • the plasma-heated area is at least long and wide enough to allow the hot gases from the plasma torch(s) to spread in a flame-like pattern, thus utilizing the heat content of the gases without damaging the refractory lining.
  • a plasma torch should facilitate a U-shaped flow pattern. This can be achieved by positioning the plasma inlet and exhaust gas outlet in the same wall. Positioning them at the same height or at different heights is possible.
  • Both the melting area and the refining area are lined with suitable refractory material that is suitable for both the temperatures and the expected chemical attack from the molten glass.
  • the housing or oven can be insulated with suitable thermal insulation material so that the external wall temperatures meet technological, normative and legislative requirements.
  • the heating system should be dimensioned to continuously melt the desired mass flow of glass mixture.
  • the microwave source(s) should be capable of supplying all the necessary energy. Supplementary heating using conventional electric heaters, e.g., made of SiC, is possible in both the melting and refining stages.
  • the plasma source(s) should be selected to generate a sufficiently hot gas flow while simultaneously supplying enough energy to the system to compensate for heat losses through the walls and exhaust gas flow. Overall, the combined heating system should be capable of supplying enough energy to the furnace to maintain a continuous melting process.
  • the glass mixture used as starting material can be introduced via a microwave-tight feed directly next to a microwave source, such as a waveguide, in such a way that a cone of material that is as flat as possible is created, with which a maximum thickness of the mixture can be achieved that is suitable to be completely penetrated by the microwaves in order to achieve the most energy-efficient melting possible.
  • a microwave source such as a waveguide
  • the molten glass can be removed from the end of the lautering section and any conditioning zone through a bottom outlet.
  • the bottom outlet can be regulated with a plunger for better control of the bath height.
  • Exhaust gases can be directed into an exhaust system through a suitable outlet.
  • Temperature monitoring should be provided at least in the lautering area; for safety reasons, further measuring points, e.g., at any additional heating system, in the melting area and in the exhaust gas line, can also be equipped with suitable temperature sensors.
  • the melting zone should allow for lower temperatures at the top of the housing during continuous operation, as the layer of melted glass covers and thermally insulates the already molten glass. For this to happen, the melting process and the feed of melted glass should be continuous and in balance with the outflow into the melting zone. This can be achieved by adjusting the feed rate, the skimmer, and the microwave power.
  • a skimmer is a barrier made of refractory material, such as AZS, which extends from above into the molten glass.
  • the skimmer can be adjusted so that only molten glass from the melting zone can flow into the refining zone, and so that as little hot gas as possible from the refining zone can enter the melting zone.
  • the glass mixture is introduced into the inclined bed melter through the inlet area. Beneath the waveguide, the mixture forms a continuous blanket, ensuring that it does not touch the microwave sources, such as the waveguide itself.
  • the microwave source(s) e.g., a tuner
  • the microwave source(s) can be controlled to couple the microwave radiation directly into the mixture.
  • the molten glass then flows through the refining zone, where the plasma torch(s) act.
  • the plasma torch(s) should be oriented so that it does not directly sweep over the molten glass to prevent the formation of hotspots.
  • its flow pattern should be designed to create an egg-shaped flow pattern with the gas jet.
  • the average gas temperature of the plasma torch(s) can be adjusted so that it reaches and maintains the target temperature of the lautering section.
  • the glass is discharged from the inclined bed melter through the bottom outlet.
  • the flow rate can be adjusted by changing the inclination of the inclined bed melter.
  • a plunger can be used to control the outflow and to control the melt bath height in the lautering area.
  • Additional conventional electric heating can be used to improve heating and holding processes, and can also support the melting process. All heating systems should be coordinated.
  • the invention can also be used wherever small quantities of glass with high purity requirements need to be melted quickly, for example, to meet changing production demands. Examples include the production of optical glass for lenses or glass production and processing laboratories. Additionally, its use in the production of dental glass ceramics is conceivable.
  • Figure 1 shows a sectional view of an example of a device according to the invention.
  • the illustrated example features a housing 6 that should enclose all other parts of the device. It should only have an inlet opening 1.1 for the mixture, a bottom outlet 4 for the finished glass melt, and an exhaust outlet opening (not shown) to the outside.
  • the inlet opening 1.1 is followed by an inlet section 1, inclined downwards in the horizontal direction, through which the mixture can be fed in solid form.
  • the angle of inclination relative to the horizontal is 32°.
  • the mixture introduced there can then be melted at the end of the inlet section 1 and in the melting section 5 using the energy of a microwave source 2.
  • the microwaves are emitted towards the mixture for this purpose.
  • the molten glass formed can flow into the refining area 7, which is located downstream of the melting area 5.
  • Melting area 5 The lautering area 7 can be easily separated from each other using a skimmer positioned above the glass melt.
  • the molten glass is then heated with the energy of at least one plasma torch and the plasma itself, both of which are generated by at least one plasma source 3.
  • the plasma is generated with supplied plasma gas. This also means that a plasma torch can extend as far as the lautering stage 7.
  • the bottom outlet 4 can be located, through which the finished glass melt can be fed to further processing.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Glass Melting And Manufacturing (AREA)

Abstract

In the device, following an inlet region (1) is arranged in a housing (6), said inlet region being inclined downwards at least partially vertically obliquely in the horizontal direction and being adjoined by a melting region (5) and with a refining region (7) adjoining same. The melting region (5) and the refining region (7) are inclined obliquely downwards in the horizontal direction starting from the inlet region (1). The formed glass melt flows to a bottom outlet (4) as a result of gravitational force. In order to melt the mixture fed into the inlet region (1), at least one microwave source (2) is arranged above the melting region (5) and emits microwaves in the direction of the mixture discharged through the inlet region (1) and the melting region (5). At least one plasma source (3) is arranged on the housing (6) and is oriented in such a way that the glass melt formed in the melting region (5) can be refined to a sufficient extent in the refining region (7) with the plasma and at least one plasma torch formed therewith.

Description

Vorrichtung zur Herstellung einer Glasschmelze Device for producing a glass melt

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung einer Glasschmelze, wobei die so hergestellte Glasschmelze unterschiedliche Konsistenzen für ver- schiedenste Glasarten bis hin zu Glaskeramiken aufweisen kann. The invention relates to a device for producing a glass melt, wherein the glass melt produced in this way can have different consistencies for various types of glass up to and including glass ceramics.

Das Schmelzen von anorganischen Rohstoffen, insbesondere im Bereich der Glasherstellung ist ein energie- und zeitaufwendiger Prozess. Die traditionell strahlungsbasierte Übertragung der notwendigen Energiemengen in das Ma- Melting inorganic raw materials, especially in glassmaking, is an energy- and time-consuming process. The traditional radiation-based transfer of the necessary energy into the material-

terial, aus dem ein jeweiliges Gemenge besteht, ist bedingt durch die Materi- aleigenschaften der Rohstoffe (niedrige Wärmeleitfähigkeit), klein. Das bedeutet, dass das Material sehr langsam aufschmilzt. Konventionell kann die Schmelzleistung daher nur mit großem Aufwand gesteigert werden. Die Erfindung soll den Zeit- und Energieaufwand beim Einschmelzen von Ausgangsstoffen reduzieren. The melting capacity of a given mixture is small due to the material properties of the raw materials (low thermal conductivity). This means that the material melts very slowly. Conventionally, the melting capacity can therefore only be increased with considerable effort. The invention aims to reduce the time and energy required for melting the raw materials.

Gleichzeitig ist der Läuterprozess, d.h. das Austreiben von gelösten Gasen bzw. Blasen, im schmelzflüssigen Glas ebenfalls ein sehr langsamer Prozess, der durch die Redoxverhältnisse, die temperaturabhängige Viskosität und die Löslichkeit von Gasen beeinflusst wird. Dieser Vorgang der Läuterung soll ebenfalls beschleunigt werden. Insgesamt soll die für das ausreichende Aufschmelzen der jeweiligen Glasschmelze erforderliche Menge an Energie reduziert werden. At the same time, the refining process, i.e., the expulsion of dissolved gases or bubbles, in the molten glass is also a very slow process, influenced by the redox conditions, the temperature-dependent viscosity, and the solubility of gases. This refining process should also be accelerated. Overall, the amount of energy required to sufficiently melt the respective glass melt should be reduced.

Bisherige Schrägbettschmelzer werden üblicherweise entweder durch Gasbrenner oder durch elektrische Heizelemente erwärmt. Bedingt durch den strahlungsbasierten Wärmeübertrag ist der Schmelzprozess sehr langsam. Bei Gasbrennern ist keine Atmosphärenkontrolle möglich, bei reiner elektrischer Beheizung kann der Ofenraum zusätzlich begast werden, um eine definierte Atmosphäre zu erzeugen. Conventional inclined bed melters are typically heated either by gas burners or electric heating elements. Due to the radiative heat transfer, the melting process is very slow. Atmosphere control is not possible with gas burners, while with purely electric heating, the furnace chamber can be additionally gassed to create a defined atmosphere.

Die Schmelzleistung ist in konventionellen Anlagen vergleichsweise gering, da sie durch den Wärmeübergang limitiert wird. Bei gasbeheizten Systemen ist sowohl eine Steuerung der Flammentemperatur als auch die Atmosphärenkontrolle nur begrenzt möglich. Rein elektrisch beheizte System (mit Heizelementen z.B. aus Molybdändisilizid) weisen, bedingt durch die maximale Oberflächenbelastung der Heizelemente eine sehr geringe Schmelzleistung auf. Zusätzlich ist der Energieverbrauch in den konventionellen Anlagen höher, da im Aufschmelzbereich bereits sehr hohe Temperaturen vorliegen müssen. The melting capacity in conventional systems is comparatively low, as it is limited by heat transfer. With gas-heated systems, both flame temperature control and atmosphere control are only possible to a limited extent. Purely electrically heated systems (with heating elements made of, for example, molybdenum disilicide) exhibit a very low melting capacity due to the maximum surface load on the heating elements. Additionally, energy consumption is higher in conventional systems because very high temperatures must already be present in the melting zone.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, Möglichkeiten bei der Herstellung von Glasschmelzen anzugeben, mit denen eine Reduzierung des Energieverbrauchs, eine Reduzierung der Schmelzzeit, eine Reduzierung der Läuterzeit und eine Reduzierung des Feuerfestverschleißes durch Reduzierung der Wandtemperatur und möglichst auch eine gleichbleibend hohe Glasqualität erreichbar sind. It is therefore an object of the invention to provide possibilities for the production of glass melts with which a reduction in energy consumption, a reduction in melting time, a reduction in refining time and a reduction in refractory wear can be achieved by reducing the wall temperature and, if possible, also a consistently high glass quality. are reachable.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einer Vorrichtung erfüllt, die die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Ausführungen können mit in abhängigen Ansprüchen enthaltenen Merkmalen realisiert werden. According to the invention, this problem is solved with a device having the features of claim 1. Advantageous embodiments and configurations can be realized with features contained in dependent claims.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung einer Glasschmelze sind in einem Gehäuse im Anschluss an einen in horizontaler Richtung zumindest teilweise vertikal schräg nach unten geneigten Einlassbereich für Gemenge, an den sich ein Schmelzbereich und daran ein Läuterbereich anschließen, angeordnet wobei der Schmelzbereich und der Läuterbereich ebenfalls ausgehend vom Einlassbereich schräg nach unten in horizontaler Richtung geneigt und mit einer Ausmauerung aus Feuerfestmaterial ausgebildet sind, so dass gebildete Glasschmelze gravitationskraftbedingt zu einem Bodenauslass für fertig geschmolzenes Glas strömt, und zum Schmelzen des in den Einlassbereich aufgegebenen Gemenges oberhalb des Schmelzbereichs mindestens eine Mikrowellenquelle angeordnet ist, die Mikrowellen in Richtung des durch den Einlassbereich aufgegebenen Gemenges und den Schmelzbereich leitet. In the device according to the invention for producing a glass melt, a housing contains an inlet area for the mixture that is inclined at least partially vertically downwards in a horizontal direction, to which a melting area and a refining area are connected, wherein the melting area and the refining area are also inclined downwards in a horizontal direction starting from the inlet area and are lined with refractory material, so that the formed glass melt flows due to gravity to a bottom outlet for finished molten glass, and at least one microwave source is arranged above the melting area to melt the mixture introduced into the inlet area, which directs microwaves in the direction of the mixture introduced through the inlet area and the melting area.

Außerdem ist am Gehäuse mindestens eine Plasmaquelle angeordnet und so ausgerichtet, dass mit dem Plasma und mindestens einer damit gebildeten Plasmafackel die im Schmelzbereich gebildete Glasschmelze im Läuterbereich in ausreichendem Maß läuterbar ist. Furthermore, at least one plasma source is arranged on the housing and aligned in such a way that the glass melt formed in the melting area can be sufficiently purified in the refining area with the plasma and at least one plasma torch formed therewith.

Als Plasmaquelle(n) kann man ebenfalls mindestens eine Mikrowellenplasmaquelle einsetzen. Alternativ ist aber auch der Einsatz mindestens einer Lichtbogenplasmaquelle möglich. In jedem Fall wird ein Plasmagas zugeführt, das in üblicher Form Sauerstoff, Stickstoff, ein Edelgas oder ein Gasgemisch, das auch Luft enthalten kann, sein kann. At least one microwave plasma source can be used as the plasma source(s). Alternatively, at least one arc plasma source can also be used. In any case, a plasma gas is supplied, which can be oxygen, nitrogen, a noble gas, or a gas mixture that may also contain air.

Reine Mikrowellenquellen, die für die Erwärmung im Schmelzbereich eingesetzt werden können, sollen über eine ausreichend hohe Leistung verfügen, um das Glasgemenge sicher aufzuschmelzen, auf Zieltemperatur zu bringen und dabei die Energieverluste an die Umgebung auszugleichen. Plasmaquellen, die für die Energiezufuhr im Läuterbereich verwendet werden, sollten über ausreichend hohe Leistung verfügen, um die für die eingesetzten Glassorten notwendigen Läutertemperaturen im Läuterbereich einzustellen, die benötigte Fließzähigkeit und die Energieverluste der Vorrichtung im Läuterbereich auszugleichen. Pure microwave sources that can be used for heating in the melting range should have sufficiently high power to safely melt the glass mixture, bring it to the target temperature, and compensate for energy losses to the environment. Plasma sources used for energy supply in the lautering area should have sufficiently high power to set the lautering temperatures required for the glass types used, to compensate for the required flow viscosity and the energy losses of the device in the lautering area.

Der Einlassbereich sollte in einem Winkel geneigt sein, der sichert, dass das eingeführte Gemenge den Schmelzbereich so erreicht, dass das Gemenge eine maximale Dicke aufweist, mit der ein sicheres Aufschmelzen des zugeführten Gemenges mittels der Mikrowellenenergie erreichbar ist. Es kann ein Winkel im Bereich 40° bis 70° gewählt werden. Die Dicke des Gemenges eingangs des Schmelzbereichs kann auch mit dem Einlass erreicht werden, durch den Gemenge in den Einlassbereich eingeführt werden kann. Dazu kann eine entsprechende Dimensionierung und Spaltbreite genutzt werden. The inlet area should be inclined at an angle that ensures the introduced mixture reaches the melting zone in such a way that the mixture has a maximum thickness sufficient for reliable melting using microwave energy. An angle in the range of 40° to 70° can be selected. The required mixture thickness at the entrance to the melting zone can also be achieved through the inlet itself, through which the mixture is introduced. Appropriate dimensions and gap width can be used for this purpose.

Als Gemenge können die üblichen Rohstoffe und auch zerkleinertes Altglas eingesetzt werden, die in aus dem Stand der Technik bekannter Form zugeführt werden können. The usual raw materials and also crushed waste glass can be used as a mixture, which can be supplied in a form known from the prior art.

Um eine möglichst gleichmäßige Zuführung des Gemenges durch den Einlassbereich in den Schmelzbereich zu erreichen, können Schwingungen, beispielsweise durch den Einsatz eines Vibrators unterstützend genutzt werden. To achieve the most uniform possible feed of the mixture through the inlet area into the melting area, vibrations, for example by using a vibrator, can be used to provide support.

Der Winkel mit dem Schmelz- und Läuterbereich gegenüber der Horizontalen geneigt sein sollten, ist deutlich kleiner, als der Neigungswinkel des Einlassbereichs. Er kann einen allgemein üblichen Wert aufweisen. The angle at which the melting and lautering area should be inclined relative to the horizontal is significantly smaller than the angle of inclination of the inlet area. It can have a generally accepted value.

Durch die Kombination der Technologien „Mikrowellengestütztes Schmelzen der eingesetzten Rohstoffe" und „Hochtemperatur Plasmafackel" mit einer als „Schrägbettschmelzer" bezeichenbaren Vorrichtung kann der Aufschmelzprozess beschleunigt werden, da Mikrowellen das Gemenge von innen heraus erwärmen können. Der Energietransfer an das Gemenge wird im Wesentlichen nur durch die Leistungsfähigkeit der Mikrowellenquelle beschränkt und kann mehre Größenordnungen größer sein als bei konventionellen Verfahren.By combining the technologies of "microwave-assisted melting of the raw materials" and "high-temperature plasma torch" with a device known as an "inclined bed melter," the melting process can be accelerated, since microwaves can heat the mixture from the inside out. The energy transfer to the mixture is essentially limited only by the power of the microwave source and can be several orders of magnitude greater than with conventional methods.

Durch den Einsatz einer oder mehrerer Plasmafackeln kann die Temperatur im Läuterbereich stufenlos geregelt werden und gleichzeitig die Gaszusammensetzung kontrolliert werden. Dadurch können die Läuterzeit reduziert und die Glasqualität verbessert werden. Die benannten Beheizungstechnologien können sowohl im Schmelzbereich als auch im Läuterbereich durch konventionelle Beheizungsverfahren, wie z.B. eine elektrische Beheizung durch SiC-Heiz- stäbe oder durch Gasbeheizung ergänzt werden. By using one or more plasma torches, the temperature in the The temperature in the lautering zone can be continuously regulated while simultaneously controlling the gas composition. This allows for a reduction in lautering time and an improvement in glass quality. The heating technologies mentioned can be supplemented in both the melting and lautering zones by conventional heating methods, such as electric heating using SiC heating rods or gas heating.

Dadurch, dass im Schmelzbereich keine hohen Ofentemperaturen notwendig sind, kann der Energieverbrauch der Anlage im Vergleich zu konventionellen Anlagen gesenkt werden. Because high furnace temperatures are not necessary in the melting area, the energy consumption of the plant can be reduced compared to conventional plants.

Der Kern der Erfindung liegt in der Kombination der drei Merkmale „Schrägbettschmelzer", Einschmelzen von Glasgemenge mit Mikrowellen und Plasmafackel zum Läutern. The core of the invention lies in the combination of the three features "inclined bed melter", melting of glass mixtures with microwaves and plasma torch for refining.

Durch die Kombination der Beheizung mit Mikrowellen und Plasmabrennern kann eine deutlich schnellere Erwärmung und bessere Atmosphärenkontrolle erreicht werden, als dies beim Stand der Technik erreichbar ist. Insbesondere durch den Plasmabrenner können gezielt Gase, verdampfte Flüssigkeiten oder Partikel zugeführt werden und so Einfluss auf die Glaseigenschaften genommen werden. Zusätzlich entfällt bei der vorgeschlagenen Technologie die eigentliche Schmelzwanne, wodurch der Läuterprozess im Vergleich zum Stand der Technik beschleunigt werden kann. By combining microwave and plasma torch heating, significantly faster heating and better atmosphere control can be achieved compared to current technology. In particular, the plasma torch allows for the targeted introduction of gases, vaporized liquids, or particles, thus influencing the glass properties. Furthermore, the proposed technology eliminates the need for a melting tank, thereby accelerating the refining process compared to current methods.

Mit der Erfindung kann eine Trennung zwischen Schmelzbereich mit Mikrowellen und Läuterbereich mit Plasmafackel(n) und dadurch eine zielgerichtete Einbringung der Energie nach Energieform ermöglicht werden. The invention enables a separation between the melting area with microwaves and the refining area with plasma torch(s), thereby allowing targeted application of energy according to energy form.

Ein Schrägbettschmelzer im Sinne dieser Erfindung ist ein Ofen, der mit einem Gehäuse und einem Innenausbau gebildet ist, der einen mit Wänden von der Umgebung abgetrennten Ofenraum bildet, in dem eine Energieübertragung stattfindet, in dem die das jeweilige Gemenge bildenden Rohstoffe oder zumindest teilweise bereits ein Glasgemenge kontinuierlich erwärmt und aufgeschmolzen werden können. An inclined bed melter within the meaning of this invention is a furnace formed with a housing and an internal structure that forms a furnace chamber separated from the surroundings by walls, in which energy transfer takes place, in which the raw materials forming the respective mixture or at least partially a glass mixture can be continuously heated and melted.

Der Ofenraum ist dabei zweckdienlich in zwei Bereiche unterteilt. Lösungen mit einem zusammenhängenden Ofenraum oder mit mehr Bereichen sind ebenfalls vorstellbar. In einem der Bereiche findet der Aufschmelzvorgang statt, in einem anderen Bereich die Läuterung und Konditionierung. Mindestens der Bereich der Vorrichtung ist in horizontaler Richtung neigbar gelagert oder geneigt, wobei es zweckdienlich ist die Plasmaquelle(n) und die Mikro- wellenquelle(n) gleichzeitig neigen zu können. Die beiden Bereiche können mit einem verschiebbaren und in der Höhe verstellbaren Skimmer aus geeignetem Material (z.B. AZS) atmosphärisch voneinander getrennt werden. Eine fest verbaute Trennung ist ebenfalls vorstellbar. The oven chamber is conveniently divided into two areas. Solutions A single, continuous furnace chamber or multiple compartments are also conceivable. The melting process takes place in one compartment, while purification and conditioning occur in another. At least one compartment of the apparatus is mounted or tilted horizontally, and it is advantageous to be able to tilt the plasma source(s) and the microwave source(s) simultaneously. The two compartments can be atmospherically separated by a movable and height-adjustable skimmer made of a suitable material (e.g., AZS). A permanently installed separation is also conceivable.

Der Schmelzbereich wird hauptsächlich durch eine oder mehrere Mikrowellenquellen mit Wärmeenergie versorgt und sollte mindestens so groß sein, dass ein Mikrowellenport (zum Beispiel in Form eines Hohlleiters oder einer Hornantenne) von der Oberseite auf das Gemenge und bereits gebildete Glasschmelze gerichtet werden kann. Ein Hohlleiter sollte dabei so angebracht und ausgerichtet sein, dass er nicht in die Gemengedecke eintauchen kann, und so, dass ein Großteil der Mikrowellenstrahlung im Gemenge absorbiert wird. The melting area is primarily supplied with heat energy by one or more microwave sources and should be large enough to allow a microwave port (for example, in the form of a waveguide or horn antenna) to be directed from the top onto the mixture and any molten glass that has already formed. The waveguide should be positioned and oriented in such a way that it cannot penetrate the top layer of the mixture and that a large portion of the microwave radiation is absorbed by the mixture.

Alle weiteren Bereiche und zumindest der Läuterbereich wird/werden mit dem Plasma und einer oder mehrerer Plasmafackel(n) erwärmt, deren Heißgas und Plasma durch entsprechend geformte und geeignete Feuerfeststeine über der Schmelze parallel zur Schmelze eingeleitet werden sollten. Dies kann abhängig von der Größe so geschehen, dass die Plasmafackel(n) quer zur Strömungsrichtung oder parallel zur Strömungsrichtung ausgerichtet sein sollten. Der Bereich mit der Plasmabeheizung ist mindestens so lang und breit, dass die Heißgase der Plasmafackel(n) sich in ähnlicher Form wie in einer Flamme ausbreiten können, um den Wärmegehalt der Gase nutzen zu können und ohne die feuerfeste Ausmauerung zu beschädigen. Eine Plasmafackel sollte eine Strömungsführung in Form eines „U" ermöglichen. Dies kann dadurch erreicht werden, dass der Plasma-Einlass und der Abgas-Auslass in derselben Wand positioniert werden. Dabei ist sowohl die Positionierung auf derselben Höhe als auch auf unterschiedlichen Höhen möglich. All other areas, and at least the lautering section, are heated with plasma and one or more plasma torches. The hot gas and plasma from these torches should be introduced parallel to the melt through appropriately shaped and suitable refractory bricks above the melt. Depending on the size of the system, the plasma torch(s) can be positioned perpendicular to or parallel to the flow direction. The plasma-heated area is at least long and wide enough to allow the hot gases from the plasma torch(s) to spread in a flame-like pattern, thus utilizing the heat content of the gases without damaging the refractory lining. A plasma torch should facilitate a U-shaped flow pattern. This can be achieved by positioning the plasma inlet and exhaust gas outlet in the same wall. Positioning them at the same height or at different heights is possible.

Sowohl der Schmelzbereich wie auch der Läuterbereich sind mit geeignetem Feuerfestmaterial ausgekleidet, das sowohl für die Temperaturen als auch den zu erwartenden chemischen Angriff aus den Glasschmelzen geeignet sein sollte. Das Gehäuse bzw. der Ofen kann mit geeignetem Wärmedämmmaterial so zugestellt sein, dass die äußeren Wandtemperaturen den technologischen, normativen und legislativen Ansprüchen entsprechen. Both the melting area and the refining area are lined with suitable refractory material that is suitable for both the temperatures and the expected chemical attack from the molten glass. The housing or oven can be insulated with suitable thermal insulation material so that the external wall temperatures meet technological, normative and legislative requirements.

Die Beheizung sollte so dimensioniert sein, dass der gewünschte Glasgemengemassenstrom kontinuierlich aufgeschmolzen werden kann. Hierbei sollte(n) die Mikrowellenquelle(n) in der Lage sein, die gesamte notwendige Energie aufzubringen. Eine Zusatzbeheizung durch konventionelle elektrische Heizer z.B. aus SiC ist im Schmelzbereich aber auch im Läuterbereich möglich. The heating system should be dimensioned to continuously melt the desired mass flow of glass mixture. The microwave source(s) should be capable of supplying all the necessary energy. Supplementary heating using conventional electric heaters, e.g., made of SiC, is possible in both the melting and refining stages.

Die Plasmaquelle(n) sollte(n) so gewählt werden, dass sie einen ausreichend heißen Gasstrom erzeugen kann/können und gleichzeitig genügend Energie in das System eingebracht werden kann um die Wärmeverluste über Wände und Abgasstrom auszugleichen. Insgesamt sollte das kombinierte Beheizungssystem in der Lage sein, genügend Energie in den Ofen einzubringen, um einen kontinuierlichen Schmelzprozess aufrecht zu erhalten. The plasma source(s) should be selected to generate a sufficiently hot gas flow while simultaneously supplying enough energy to the system to compensate for heat losses through the walls and exhaust gas flow. Overall, the combined heating system should be capable of supplying enough energy to the furnace to maintain a continuous melting process.

Das als Ausgangsmaterial eingesetzte Glasgemenge kann über eine mikrowellendichte Zufuhr direkt neben einer Mikrowellenquelle, wie einem Hohlleiter so eingebracht sein, dass ein möglichst flacher Schüttkegel entsteht, mit dem eine maximale Schüttdicke des Gemenges erreicht werden kann, die geeignet ist, von den Mikrowellen vollständig durchdrungen zu werden, um ein möglichst energiesparendes Aufschmelzen zu erreichen. The glass mixture used as starting material can be introduced via a microwave-tight feed directly next to a microwave source, such as a waveguide, in such a way that a cone of material that is as flat as possible is created, with which a maximum thickness of the mixture can be achieved that is suitable to be completely penetrated by the microwaves in order to achieve the most energy-efficient melting possible.

Das geschmolzene Glas kann am Ende des Läuterbereichs und einer ggf. vorhandenen Konditionierungszone durch einen Bodenauslass entnommen werden. Der Bodenauslass kann zur besseren Steuerung der Badhöhe mit einem Plunger reguliert werden. The molten glass can be removed from the end of the lautering section and any conditioning zone through a bottom outlet. The bottom outlet can be regulated with a plunger for better control of the bath height.

Abgase können durch einen geeigneten Auslas in ein Abgassystem geleitet werden. Exhaust gases can be directed into an exhaust system through a suitable outlet.

Eine Temperaturüberwachung sollte mindestens im Läuterbereich vorgesehen sein, aus Sicherheitsgründen können weitere Messstellen z.B. an einer eventuellen Zusatzbeheizung, im Schmelzbereich und im Abgasstrang ebenso mit geeigneten Temperatursensoren ausgestattet sein. Der Schmelzbereich sollte im kontinuierlichen Betrieb niedrigere Temperaturen an der Decke des Gehäuses ermöglichen, da die Gemengeschicht das bereits geschmolzene Glas abdeckt und thermisch isoliert. Dafür sollten Aufschmelzprozess und Gemengezufuhr kontinuierlich und im Gleichgewicht mit dem Abfluss in den Schmelzbereich erfolgen. Dies kann durch Einstellung der Gemengezufuhr, die Einstellung eines Skimmers und durch Einstellung der Mikrowellenleistung erreicht werden. Temperature monitoring should be provided at least in the lautering area; for safety reasons, further measuring points, e.g., at any additional heating system, in the melting area and in the exhaust gas line, can also be equipped with suitable temperature sensors. The melting zone should allow for lower temperatures at the top of the housing during continuous operation, as the layer of melted glass covers and thermally insulates the already molten glass. For this to happen, the melting process and the feed of melted glass should be continuous and in balance with the outflow into the melting zone. This can be achieved by adjusting the feed rate, the skimmer, and the microwave power.

Ein Skimmer ist eine Barriere aus Feuerfestmaterial, wie z.B. AZS, welcher von oben in die Schmelze eintaucht. Der Skimmer kann so eingestellt sein, dass nur schmelzflüssiges Glas aus dem Schmelzbereich in den Läuterbereich fließen kann und so, dass möglichst kein Heißgas aus dem Läuterbereich in den Schmelzbereich eindringen kann. A skimmer is a barrier made of refractory material, such as AZS, which extends from above into the molten glass. The skimmer can be adjusted so that only molten glass from the melting zone can flow into the refining zone, and so that as little hot gas as possible from the refining zone can enter the melting zone.

Durch den Einlassbereich wird das Glasgemenge in den Schrägbettschmelzer eingebracht. Das Gemenge bildet unter dem Hohlleiter eine geschlossene Gemengedecke, ohne dass die Mikrowellenquellen, z.B. ein Hohlleiter, berührt werden sollte. Im Schmelzbereich kann so das Glasgemenge durch die Einwirkung der Mikrowellenstrahlung direkt aufgeschmolzen werden und fließt durch die Neigung des Schrägbettschmelzers kontinuierlich ab. Dabei kann/können die Mikrowellenquelle(n) (z.B. durch einen Tuner) so geregelt werden, dass die Einkopplung der Mikrowellenstrahlung direkt im Gemenge erfolgen kann. Anschließend fließt das geschmolzene Glas durch den Läuterbereich, wo die Plasmafackel(n) einwirkt/einwirken. Die Plasmafackel(n) sollte(n) so ausgerichtet sein, dass das geschmolzene Glas nicht direkt überstrichen wird, um die Bildung von Hotspots zu vermeiden. Zudem sollte ihre Strömungsführung dergestalt ausgelegt sein, dass durch den Gas-Jet eine Eiförmige Strömung erreicht werden kann. The glass mixture is introduced into the inclined bed melter through the inlet area. Beneath the waveguide, the mixture forms a continuous blanket, ensuring that it does not touch the microwave sources, such as the waveguide itself. In the melting zone, the glass mixture is directly melted by the microwave radiation and flows continuously due to the incline of the melter. The microwave source(s) (e.g., a tuner) can be controlled to couple the microwave radiation directly into the mixture. The molten glass then flows through the refining zone, where the plasma torch(s) act. The plasma torch(s) should be oriented so that it does not directly sweep over the molten glass to prevent the formation of hotspots. Furthermore, its flow pattern should be designed to create an egg-shaped flow pattern with the gas jet.

Durch eine Regelung der Plasmafackel(n) kann die mittlere Gastemperatur der Plasmafackel(n) so eingestellt werden, dass sie der Zieltemperatur des Läuterbereichs erreicht und dort eingehalten werden kann. Abschließend wird das Glas durch den Bodenauslass aus dem Schrägbettschmelzer ausgeschleust. Die Fließgeschwindigkeit kann durch die Neigung des Schrägbettschmelzers eingestellt werden. Ein Plunger kann verwendet werden, um den Abfluss und damit die Schmelzbadhöhe im Läuterbereich zu kontrollieren. By regulating the plasma torch(s), the average gas temperature of the plasma torch(s) can be adjusted so that it reaches and maintains the target temperature of the lautering section. Finally, the glass is discharged from the inclined bed melter through the bottom outlet. The flow rate can be adjusted by changing the inclination of the inclined bed melter. A plunger can be used to control the outflow and to control the melt bath height in the lautering area.

Eine zusätzliche konventionelle elektrische Beheizung kann eingesetzt werden, um Aufheizprozesse und Halteprozesse zu verbessern, sie kann aber auch den Schmelzbetrieb unterstützen. Alle Beheizungssysteme sollten dabei aufeinander abgestimmt sein. Additional conventional electric heating can be used to improve heating and holding processes, and can also support the melting process. All heating systems should be coordinated.

Die Erfindung kann ebenfalls überall dort zum Einsatz kommen, wo kleine Mengen Glas mit hohen Anforderungen an Reinheit schnell aufgeschmolzen werden müssen, um z.B. wechselnden Anforderungen der Produktion gerecht zu werden. Beispiele wären die Herstellung von optischen Gläsern für Linsen oder Laboratorien der Glasproduktion und Verarbeitung. Zusätzlich ist der Einsatz für die Herstellung von Dentalglaskeramiken denkbar. The invention can also be used wherever small quantities of glass with high purity requirements need to be melted quickly, for example, to meet changing production demands. Examples include the production of optical glass for lenses or glass production and processing laboratories. Additionally, its use in the production of dental glass ceramics is conceivable.

Nachfolgend soll die Erfindung beispielhaft weiter erläutert werden. The invention will be further explained below by way of example.

Dabei zeigt Figur 1 eine Schnittdarstellung eines Beispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Figure 1 shows a sectional view of an example of a device according to the invention.

Das dargestellte Beispiel weist ein Gehäuse 6 auf, das alle übrigen Teile der Vorrichtung umschließen sollte. Es sollten lediglich über eine Einlassöffnung 1.1 für Gemenge, ein Bodenauslass 4 für die fertige Glasschmelze und eine nicht dargestellte Abgasauslassöffnungen nach außen verfügen. The illustrated example features a housing 6 that should enclose all other parts of the device. It should only have an inlet opening 1.1 for the mixture, a bottom outlet 4 for the finished glass melt, and an exhaust outlet opening (not shown) to the outside.

An die Einlassöffnung 1.1 schließt sich ein in horizontaler Richtung schräg unten gerichteter Einlassbereich 1 an, über den zugeführtes Gemenge in fester Form zugeführt werden kann. Der Neigungswinkel in Bezug zur Horizontalen beträgt bei diesem Beispiel 32 °. Das dort eingeführte Gemenge kann dann am Ende des Einlassbereichs 1 und im Schmelzbereich 5 mit der Energie einer Mikrowellenquelle 2 aufgeschmolzen werden. Die Mikrowellen werden dazu in Richtung Gemenge emittiert. The inlet opening 1.1 is followed by an inlet section 1, inclined downwards in the horizontal direction, through which the mixture can be fed in solid form. In this example, the angle of inclination relative to the horizontal is 32°. The mixture introduced there can then be melted at the end of the inlet section 1 and in the melting section 5 using the energy of a microwave source 2. The microwaves are emitted towards the mixture for this purpose.

Infolge der Neigung mit einem kleineren Neigungswinkel als dem des Einlassbereichs 1 kann die gebildete Glasschmelze in den anschließend an den Schmelzbereich 5 angeordneten Läuterbereich 7 strömen. Schmelzbereich 5 und Läuterbereich 7 können mit einem oberhalb der Glasschmelze angeordneten Skimmer einfach voneinander getrennt werden. Due to the inclination at a smaller angle than that of the inlet area 1, the molten glass formed can flow into the refining area 7, which is located downstream of the melting area 5. Melting area 5 The lautering area 7 can be easily separated from each other using a skimmer positioned above the glass melt.

Die Glasschmelze wird dann mit der Energie mindestens einer Plasmafackel und des Plasmas aufgeheizt, die beide mit mindestens einer Plasmaquelle 3 ausgebildet werden. Das Plasma wird mit zugeführtem Plasmagas gebildet. Dies führt auch dazu, dass eine Plasmafackel bis in den Läuterbereich 7 reichen kann. The molten glass is then heated with the energy of at least one plasma torch and the plasma itself, both of which are generated by at least one plasma source 3. The plasma is generated with supplied plasma gas. This also means that a plasma torch can extend as far as the lautering stage 7.

Am Ende des Läuterbereichs 7 kann der Bodenauslass 4 angeordnet sein, über den die fertige Glasschmelze einer Weiterverarbeitung zugeführt werden kann. At the end of the lautering section 7, the bottom outlet 4 can be located, through which the finished glass melt can be fed to further processing. ```

Claims

Patentansprüche Patent claims 1. Vorrichtung zur Herstellung einer Glasschmelze, bei der in einem Gehäuse (6) im Anschluss an einen in horizontaler Richtung zumindest teilweise vertikal schräg nach unten geneigten Einlassbereich (1), an den sich ein Schmelzbereich (5) und daran ein Läuterbereich (7) anschließen, wobei der Schmelzbereich (5) und der Läuterbereich (7) ebenfalls ausgehend vom Einlassbereich (1) schräg nach unten in horizontaler Richtung geneigt anschließt und Schmelzbereich (5) und Läuterbereich (7) mit einer Ausmauerung aus Feuerfestmaterial ausgebildet sind, so dass gebildete Glasschmelze gravitationskraftbedingt zu einem Bodenauslass (4) für fertig geschmolzene Glasschmelze strömt, angeordnet sind, wobei zum Schmelzen des in den Einlassbereich (1) aufgegebenen Gemenges oberhalb des Schmelzbereichs (5) mindestens eine Mikrowellenquelle (2) angeordnet ist, die Mikrowellen in Richtung des durch den Einlassbereich (1) ausgegebenen Gemenges und den Schmelzbereich (5) emittiert, dadurch gekennzeichnet, dass am Gehäuse (6) mindestens eine Plasmaquelle (3) angeordnet und so ausgerichtet ist, dass mit dem Plasma und mindestens einer damit gebildeten Plasmafackel die im Schmelzbereich (5) gebildete Glasschmelze im Läuterbereich (7) in ausreichendem Maß läuterbar ist. 1. Device for producing a glass melt, in which a housing (6) is connected to an inlet region (1) inclined at least partially vertically downwards in a horizontal direction, to which a melting region (5) and a refining region (7) are connected, wherein the melting region (5) and the refining region (7) are also inclined downwards in a horizontal direction starting from the inlet region (1), and the melting region (5) and refining region (7) are lined with refractory material, so that the formed glass melt flows by gravity to a bottom outlet (4) for finished molten glass, wherein at least one microwave source (2) is arranged above the melting region (5) to melt the mixture introduced into the inlet region (1), which emits microwaves in the direction of the mixture discharged through the inlet region (1) and the melting region (5), characterized in that at least one plasma source (3) is arranged on the housing (6) and thus is designed so that the glass melt formed in the melting area (5) can be sufficiently purified in the refining area (7) with the plasma and at least one plasma torch formed therewith. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlassbereich (1) in einem Winkel geneigt ist, der sichert, dass das eingeführte Gemenge den Schmelzbereich (5) so erreicht, dass das Gemenge eine maximale Dicke aufweist, mit der ein sicheres Aufschmelzen des zugeführten Gemenges mittels der Mikrowellenenergie erreichbar ist. 2. Device according to claim 1, characterized in that the inlet area (1) is inclined at an angle which ensures that the introduced mixture reaches the melting area (5) in such a way that the mixture has a maximum thickness with which safe melting of the supplied mixture by means of microwave energy can be achieved. 3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlassbereich (1) in einem Winkel im Bereich 30 ° bis 40 ° in Bezug zur Horizontalen geneigt oder neigbar ist. 3. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the inlet area (1) is inclined or tiltable at an angle in the range of 30° to 40° with respect to the horizontal. 4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikrowellenquelle(n) (2) und die Plasma- quelle(n) (3) so ausgebildet und ausgerichtet sind, dass die Mikrowel- lenquelle(n) (2) und die Plasmafackel(n) keinen direkten berührenden Kontakt mit dem Gemenge oder der gebildeten Glasschmelze aufweisen. 4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the microwave source(s) (2) and the plasma source(s) (3) are designed and aligned such that the microwave source(s) (2) and the plasma torch(s) do not have direct physical contact with the mixture or the formed glass melt. 5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch einen Skimmer der Schmelzbereich (5) und der Läuterbereich (7) voneinander so getrennt sind, so dass das Eindringen des Gemenges und von Gasen in den Läuterbereich (7) aus dem Läuterbereich (7) in den Schmelzbereich (5) verhindert ist. 5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the melting area (5) and the lautering area (7) are separated from each other by a skimmer in such a way that the penetration of the mixture and of gases into the lautering area (7) from the lautering area (7) into the melting area (5) is prevented. 6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Plasmafackel unterschiedliche Gase, Dämpfe und/oder Partikel in den Läuterbereich (7) einbringbar sind. 6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that different gases, vapors and/or particles can be introduced into the lautering area (7) by means of the plasma torch. 7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsführung der Gase über die Plasmafackel und die Abgasöffnung im Läuterbereich (7) so gestaltet ist, dass eine U-förmige Strömungsführung erreicht wird. 7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the flow guidance of the gases over the plasma torch and the exhaust gas opening in the lautering area (7) is designed in such a way that a U-shaped flow guidance is achieved. 8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Beheizung von Schmelzbereich (5) und Läuterbereich (7) konventionelle Heizelemente vorhanden sind. 8. Device according to one of the preceding claims, characterized in that conventional heating elements are provided for heating the melting area (5) and the purifying area (7). 9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Schmelzbereich (5) und im Läuterbereich (7) unterschiedliche Betriebstemperaturen einstellbar sind. 9. Device according to one of the preceding claims, characterized in that different operating temperatures can be set in the melting zone (5) and in the lautering zone (7). ...
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