AT17692U1

AT17692U1 - Schutzeinrichtung für eine glasschmelzeinrichtung

Info

Publication number: AT17692U1
Application number: ATGM50006/2022U
Authority: AT
Inventors: Androsch Michael; Mark Michael; Holzknecht Rudolf
Original assignee: Plansee Se
Priority date: 2022-01-18
Filing date: 2022-01-18
Publication date: 2022-11-15

Abstract

Schutzeinrichtung zum Schutz einer Feuerfestelemente (7) umfassenden Wandung (8) einer Glasschmelzeinrichtung (6), welche Schutzeinrichtung (1) im Wesentlichen aus Refraktärmetall oder einer Refraktärmetalllegierung ausgebildet und derart gestaltet ist, die Wandung (8) der Glasschmelzeinrichtung (6) zumindest abschnittsweise zu bedecken, wobei die Schutzeinrichtung (1) - eine Vorderseite (11) aufweist, die für einen Kontakt mit einer Glasschmelze (M) vorgesehen ist, ferner - eine Hinterseite (12) aufweist, die zu einer Befestigung an der Wandung (8) der Glasschmelzeinrichtung (6) vorgesehen ist, wofür an der Hinterseite (12) wenigstens ein Befestigungsmittel (4) ausgebildet sein kann, wobei die Schutzeinrichtung (1) ein Gasverteilungssystem (2) mit Austrittsöffnungen (3) aufweist derart, dass über das Gasverteilungssystem (2) ein Gas (G) an der Hinterseite (12) und / oder an wenigstens einem Befestigungsmittel (4) ausgeströmt werden kann.

Description

Beschreibung

SCHUTZEINRICHTUNG FÜR EINE GLASSCHMELZEINRICHTUNG

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schutzeinrichtung für eine Glasschmelzeinrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 und eine Glasschmelzeinrichtung.

[0002] Unter Glasschmelzeinrichtung ist im Zusammenhang mit der vorliegenden Anmeldung eine Einrichtung zum Erschmelzen, Aufnehmen und / oder Führen von Glas gemeint. In der Regel handelt es sich um aus Feuerfestmaterial gemauerte Einrichtungen. Häufig handelt es sich um großindustrielle Anlagen von mehreren Metern Länge und Breite.

[0003] Eine industrielle Glasschmelzeinrichtung umfasst verschiedene Abschnitte, wie die eigentliche Schmelzwanne, in der Einsatzstoffe zu Glas erschmolzen werden, ferner das sogenannte doghouse, wall, gegebenenfalls einen bubbler, and den throat. Zur Bezeichnung der Abschnitte haben sich in der Glasindustrie die englischen Begriffe etabliert.

[0004] Eine Wandung einer Glasschmelzeinrichtung umfasst keramische Feuerfestelemente. Glasschmelzeinrichtungen werden üblicherweise aus feuerfesten keramischen Ziegeln (in der Regel auf Basis von Zirkonoxid, ZrO»2) aufgemauert. Neben Ziegel können die Feuerfestelemente auch Formsteine umfassen.

[0005] Die Temperatur einer darin geführten Glasschmelze liegt typischerweise zwischen 1100°C bis 1500°C. Die keramischen Feuerfestelemente werden durch die Glasschmelze korrosiv und mechanisch angegriffen. Der Angriff wird weiter verstärkt durch hohe Glasströmungen und dem damit verbundenen Partikel-Abrieb, Gasblasen in der Schmelze und elektrische Ströme (lonenfluss).

[0006] Insbesondere im Bereich des throat (ein siphonartiger Kanal zwischen der Schmelzwanne und einer Entnahmestelle) herrschen hohe Strömungsgeschwindigkeiten, wodurch das Material in diesem Abschnitt besonders stark angegriffen wird.

[0007] Zum Schutz der keramischen Feuerfestelemente werden auf der der Schmelze zugewandten Seite Schutzeinrichtungen eingesetzt. Solche Schutzreinrichtungen werden teilweise auch als Glaswanneneinbauteile bezeichnet. Üblicherweise und im Folgenden wird der englische Begriff: glass tank reinforcements, abgekürzt „GTR“ verwendet. Bei gattungsgemäßen GTR handelt es sich um metallische Verkleidungen, die die keramischen Feuerfestelemente der Glasschmelzeinrichtung zumindest teilweise bedecken und so vor einem Angriff der Glasschmelze schützen. Die GTR bestehen in der Regel aus Molybdän oder Molybdänlegierungen, da Molybdän eine ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber Glasschmelzen aufweist. Teilweise kommt auch Tantal zum Einsatz.

[0008] In der Regel handelt es sich bei den hier diskutierten GTR um flächige Verkleidungen aus Blechmaterial aufweisend ferner wenigstens ein Befestigungsmittel zu einer Anbindung an die feuerfeste Ausmauerung einer Glasschmelzeinrichtung. Die Befestigungsmittel können beispielsweise Abkantungen sein, die von einer flächige Verkleidung abragen. Insbesondere kann es sich bei Befestigungsmitteln um Befestigungslaschen handeln, welche Laschen in Fugen zwischen Feuerfestelemente der feuerfesten Ausmauerungen gesteckt werden können. Durch diese einfache Steckverbindung wird die GTR formschlüssig mit der feuerfesten Ausmauerung verbunden.

[0009] Ein grundsätzliches und bisher ungelöstes Problem der GTR ist jedoch, dass die Befestigungsmittel (z.B. Laschen) der GTR durch Wärmeleitung hohe Temperaturen erreichen, beispielsweise 800°C. Durch die Positionierung inmitten der ZrO»2-Ziegel bzw. an den Ziegelfugen sind die als Befestigungsmittel dienenden Abschnitte der GTR darüberhinaus in direktem Kontakt mit Sauerstoff, welcher aus der Atmosphäre über die dem GTR abgewandten Seite an die Ausmauerung tritt. Zusätzlich sind die Laschen Oxiden des Ziegelwerkstoffs ausgesetzt. Bekanntermaßen ist Molybdän hochtemperaturbeständig, bildet aber unter Anwesenheit von Sauerstoff ab ca. 700°C flüchtiges Sublimat.

[0010] Dies kann zu Oxidation bzw. Sublimation der Laschen des GTR führen, wodurch keine Befestigung des GTR, kritisch insbesondere im Throat-Bereich, gegeben ist. Dies kann zu einem vorzeitigen Ausfall von gesamten Glaswannen führen.

[0011] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine verbesserte Schutzeinrichtungen anzugeben, die oben genannte Probleme mindert oder sogar beseitigt. Ferner soll ein verbessertes Verfahren zum Betreiben einer Glasschmelzeinrichtung angegeben werden.

[0012] Die Aufgabe wird gelöst durch eine Schutzeinrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1.

[0013] Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen, die untereinander frei kombinierbar sind.

[0014] Indem die

Schutzeinrichtung zum Schutz einer Feuerfestelemente umfassenden Wandung einer Glasschmelzeinrichtung im Wesentlichen aus Refraktärmetall oder einer Refraktärmetalllegierung ausgebildet und derart gestaltet ist, die Wandung der Glasschmelzeinrichtung zumindest abschnittsweise zu bedecken, wobei die Schutzeinrichtung

- eine Vorderseite aufweist, die für einen Kontakt mit einer Glasschmelze vorgesehen ist, ferner

- eine Hinterseite aufweist, die zu einer Befestigung an der Wandung der Glasschmelzeinrichtung vorgesehen ist, wofür an der Hinterseite wenigstens ein Befestigungsmittel ausgebildet sein kann,

wobei die Schutzeinrichtung ein Gasverteilungssystem mit Austrittsöffnungen aufweist derart, dass über das Gasverteilungssystem ein Gas an der Hinterseite und / oder an wenigstens einem Befestigungsmittel ausgeströmt werden kann,

[0015] ist die Möglichkeit geschaffen, die Schutzeinrichtung, insbesondere exponierte Abschnitte (Hot-Spots) davon, wirksam vor einem korrosiven Angriff zu schützen. Durch das Gasverteilungssystem kann Schutzgas gezielt an die neuralgischen Stellen der Schutzeinrichtung herangeführt werden. Bevorzugt erfolgt eine Befestigung der Schutzeinrichtung an die Feuerfestelemente über Befestigungsmittel, insbesondere Laschen. Bevorzugt ist wenigstens eine Lasche vorhanden. Im Einsatz besonders exponiert sind dabei, wie weiter oben erklärt, solche Laschen der GTR.

[0016] Insbesondere ist das Gasverteilungssystem dazu ausgebildet, ein Gas an die Feuerfestelemente heranzuführen. Besonders bevorzugt ist das Gasverteilungssystem mit den Austrittsöffnungen so ausgebildet, dass ein Gas an Befestigungsmitteln, beispielsweise und bevorzugt Laschen der GTR ausströmen kann. Damit kann eine vor Oxidation schützende Gasspülung an den Laschen erzielt werden.

[0017] Besonders günstig kann es sein, wenn Austrittsöffnungen zumindest teilweise an Stirnflächen von Befestigungsmitteln angeordnet sind. Dadurch kann, in einer Einbausituation der GTR, Gas in Spalträume zwischen Feuerfestelementen eingebracht werden.

[0018] Indem Spalträume zwischen Feuerfestelementen mit Gas beaufschlagbar sind, kann wirksam ein Zutritt von Sauerstoff vermieden und solchermaßen die GTR vor Oxidation geschützt werden.

[0019] Als Gas wird typischerweise ein Schutzgas gewählt. Als Schutzgas kann beispielsweise Stickstoff verwendet werden. Durch eine Schutzgasspülung wird ein Zutritt von Sauerstoff an die Schutzeinrichtung verhindert oder zumindest reduziert. Auch kann eine Kühlung der Schutzeinrichtung erzielt werden, was sich zusätzlich günstig auf eine Lebensdauer der Schutzeinrichtung auswirkt.

[0020] Bisherige Bestrebungen, die Schutzeinrichtung vor Oxidation zu schützen, funktionierten nur bedingt. So sind GTR's häufig initial mit SIBOR® (einer Oxidationsschutzbeschichtung auf Basis von Silizium, Bor und Kohlenstoff) beschichtet, um ein Anfahren (Erstaufheizen) der Glas-

wanne ohne Sublimation von Molybdän zu gewährleisten (sogenannte Pesting-Phase). Während SIBOR® im Glaskontakt nach einigen Tage aufgelöst wird und innerhalb der Glasschmelze von Sauerstoff geschützt ist, weist SIBOR® an Luft im Bereich der Laschen eine begrenzte Lebensdauer(> einige 1000 Stunden) auf und bietet letztlich in der Langzeitanwendung (Jahre) keinen Schutz vor Sauerstoffangriff.

[0021] Eine dichte Einhausung der Ausmauerung auf der der Glasschmelze abgewandten Seite (also auf der Luftseite) ist technisch nicht realisierbar, da die Feuerfestelemente zugänglich sein müssen. Erforderlich ist auch eine gewisse Kühlung der Feuerfestelemente durch Strahlung und Konvektion. Dies wäre durch eine Einhausung behindert. Jede Form von Isolierung auf der Luftseite führt zu einem Temperaturanstieg in der gesamten Wandung und vorzeitigem Versagen.

[0022] Die vorliegende Erfindung bietet einen verbesserten Schutz der Schutzeinrichtung vor Oxidation. Gegebenenfalls kann sogar auf eine Beschichtung der GTR mit einer Oxidationsschutzbeschichtung auf der der Ausmauerung zugewandten Seite verzichtet werden.

[0023] In einer Weiterbildung kann das Gasverteilungssystem dazu ausgebildet sein, Gas zwischen Feuerfestelementen der Wandung zu verteilen. Auf diese Weise könnte die Ausmauerung gekühlt werden.

[0024] Zur Klarstellung und zur Vermeidung von Irrtümern bei einer Übersetzung sei festgestellt, dass keramisches Feuerfestmaterial im Englischen als „refractory / refractories“ bezeichnet wird. Im Deutschen wiederum bezeichnet „refraktär“ eine bestimmte Gruppe von Metallen. Unter Refraktärmetallen werden im Zusammenhang mit dieser Anmeldung die Metalle der 4. Gruppe (Titan, Zirconium und Hafnium), der 5. Gruppe (Vanadium, Niob, Tantal) und der 6. Gruppe (Chrom, Molybdän, Wolfram) des Periodensystems sowie Rhenium und Legierungen der genannten Elemente (Refraktärmetalllegierungen) verstanden. Unter Refraktärmetallegierungen sind Legierungen mit wenigstens 50 at. % (Atom-Prozent) des betreffenden Elements gemeint.

[0025] Bevorzugt ist die Schutzeinrichtung aus Molybdän oder einer Molybdänlegierung ausgebildet. Molybdän weist eine ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber Glasschmelzen auf. Insbesondere weist die Schutzeinrichtung einen Molybdängehalt von wenigstens 50 at. % auf, bevorzugt wenigstens 80 at. %, weiter bevorzugt wenigstens 90 at. % auf.

[0026] In einer bevorzugten Variante ist das Gasverteilungssystem integral mit der Schutzeinrichtung ausgebildet. Das bedeutet, dass das Gasverteilungssystem mit der Schutzeinrichtung verbunden ist, insbesondere einstückig mit der Schutzeinrichtung ausgebildet ist. Besonders vorteilhaft ist eine Schweißverbindung. Alternativ oder zusätzlich kann das Gasverteilungssystem als Kavität innerhalb der Schutzeinrichtung ausgebildet sein.

[0027] Es ist in einer Weiterbildung vorgesehen, das Gasverteilungssystem oder Abschnitte davon über ein additives Fertigungsverfahren herzustellen. Auch ein Auftragsschweißen zum Bilden eines Gasverteilungssystems, zumindest abschnittsweise, ist möglich.

[0028] Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Schutzeinrichtung wenigstens eine Lasche aufweist, die dazu ausgebildet ist, zumindest abschnittsweise an oder zwischen Feuerfestelementen angelegt zu werden.

Mit Lasche ist ein von einer Ebene der flächigen Schutzeinrichtung abstehender Flächenabschnitt gemeint. Im Regelfall ist eine Lasche durch eine Abkantung der Schutzeinrichtung einstückig mit dieser gebildet und dies typischerweise entlang einer Seitenkante der Schutzeinrichtung. Die Lasche kann auch als separater Flügel gebildet und mit der Schutzeinrichtung verbunden sein. Eine Befestigung kann beispielsweise durch Nieten erfolgen. Eine Befestigung über eine Schraubverbindung oder Schweißen ist ebenfalls möglich.

[0029] Eine Lasche dient zur Befestigung der Schutzeinrichtung an der Glasschmelzeinrichtung. Insbesondere erfolgt eine Befestigung der Schutzeinrichtung, indem eine Lasche an oder zwischen Feuerfestelemente angelegt wird.

Insbesondere bietet sich an, eine Lasche in einen Spalt zwischen Feuerfestelementen einzuführen. Typischerweise ist eine Wandung einer Glasschmelzeinrichtung gleich einer Ziegelmauer

aus Feuerfestelementen aufgebaut. Durch Einführen einer Lasche in einen Spalt zwischen Feuerfestelementen kann die Schutzeinrichtung besonders wirksam fixiert werden.

Alternativ oder zusätzlich können Laschen vorgesehen sein, die Feuerfestelemente an einer AuBenseite teilweise oder vollständig einfassen. Auch so kann die Schutzeinrichtung in Position gehalten werden.

[0030] In der Regel erstrecken sich die Laschen etwa rechtwinkelig zu einer Haupterstreckungsebene der Schutzeinrichtung.

[0031] Die Laschen können beispielsweise einstückig mit der Schutzeinrichtung ausgebildet sein.

[0032] Alternativ oder zusätzlich können Laschen als separate Elemente über eine Verbindungstechnik mit der Schutzeinrichtung verbunden sein.

[0033] Bevorzugt ist vorgesehen, dass das Gasverteilungssystem wenigstens eine Austrittsöffnung an einer Stirnseite einer Lasche aufweist. Damit ist der Fall gemeint, dass wenigstens eine Austrittsöffnung derart angeordnet ist, dass Gas an einer Stirnseite einer Lasche ausströmbar ist. Mit Stirnseite einer Lasche ist jene Querschnittsfläche gemeint, die von der Schutzeinrichtung abragt und von der Schutzeinrichtung wegweist. Durch diese Anordnung von Austrittsöffnungen ist die vorteilhafte Möglichkeit geschaffen, Schutzgas in Spalte zwischen Feuerfestelementen einzuleiten. Durch die Spülung wird gewissermaßen ein Schutzfilm aus Gas über den Feuerfestelementen geschaffen, und diese werden so vor einem Sauerstoffangriff geschützt.

[0034] Bevorzugt ist vorgesehen, dass das Gasverteilungssystem zumindest abschnittsweise eine Kavität zur Gasführung aufweist. Die Kavität zur Gasführung kann beispielsweise eine Rohrleitung sein.

[0035] Die Rohrleitung kann mit der Schutzeinrichtung gefügt sein. Alternativ oder zusätzlich kann bei der typischerweise als Blechkonstruktion ausgeführten Schutzeinrichtung zumindest abschnittsweise eine Kavität zur Gasführung ausgestaltet werden. So ist es etwa möglich, durch Abkanten gasleitende Querschnitte in oder an der Schutzeinrichtung zu bilden.

[0036] Bevorzugt ist das Gasverteilungssystem zumindest abschnittsweise über eine Schweißverbindung mit der Schutzeinrichtung verbunden. Gemäß dieser Weiterbildung kann das Gasverteilungssystem besonders vorteilhaft über eine Schweißverbindung mit der Schutzeinrichtung verbunden sein. Dadurch ist es möglich, das Gasverteilungssystem über Halbzeug - beispielsweise Rohre - getrennt von der Blechkonstruktion der Schutzeinrichtung herzustellen und nachträglich mit dieser zu verbinden. Besonders vorteilhaft an einer Schweißverbindung kann eine Gasdichtigkeit sein. Uber nicht durchgeschweißte Bereiche und / oder Aussparungen können gezielt Öffnungen geschaffen werden, die einen wunschgemäßen Gasaustritt am Bauteil erlauben.

[0037] Bevorzugt ist die Schutzeinrichtung dazu ausgebildet, wenigstens eine Signalleitung aufzunehmen. So ist die Möglichkeit geschaffen, die Glaswanne / Glasschmelzeinrichtung mit einer Sensorik zu instrumentieren. Im einfachsten Fall kann das Gasverteilungssystem selbst zur Aufnahme einer Signalleitung verwendet werden. Diese Weiterbildung erlaubt eine Überwachung relevanter Parameter wie beispielsweise der Temperatur der Schutzeinrichtung.

[0038] Auch könnte vorteilhaft eine an der Schutzeinrichtung anliegende Gaszusammensetzung bestimmt werden, um so das Gasverteilungssystem zu steuern und / oder die Funktion zu überprüfen.

[0039] Schutz wird auch begehrt für eine Glasschmelzeinrichtung, wobei in der Wandung der Glasschmelzeinrichtung und / oder an der Schutzeinrichtung ein Gasverteilungssystem ausgebildet ist derart, dass über das Gasverteilungssystem ein Gas an der Hinterseite der Schutzeinrichtung und / oder an wenigstens einem Befestigungsmittel der Schutzeinrichtung ausgeströmt werden kann. In anderen Worten kann auch vorgesehen sein, dass in der Wandung aus Feuerfestelementen selbst ein Gasverteilungssystem ausgebildet ist, beispielsweise indem entsprechende Kanäle in Feuerfestelemente eingeformt sind. Solche Kanäle könnten etwa ausgefräst sein. Es kann auch vorgesehen sein, dass Kanäle in Feuerfestelementen mit einem zuvor be-

schriebenen, an der Schutzeinrichtung ausgebildeten Gasverteilungssystem zusammenwirken.

[0040] Insbesondere wird Schutz begehrt für eine Glasschmelzeinrichtung mit einer Schutzeinrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche.

[0041] Ferner wird Schutz begehrt für ein Verfahren zum Betreiben einer Glasschmelzeinrichtung mit einer Feuerfestelemente umfassenden Wandung, wobei über eine im Wesentlichen aus Refraktärmetall oder einer Refraktärmetalllegierung bestehende Schutzeinrichtung ein Gas zumindest abschnittsweise zwischen Wandung der Glasschmelzeinrichtung und Schutzeinrichtung gebracht wird, um die Schutzeinrichtung vor Oxidation zu schützen und / oder zu kühlen.

[0042] Weitere Vorteile und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich anhand der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren.

[0043] Von den Figuren zeigen

[0044] Fig. 1a bis 1c: Ausführungsbeispiele einer Schutzeinrichtung

[0045] Figuren 2a und 2b ein Gasverteilungssystem in einer Weiterbildung

[0046] Figur 3 eine weitere Ausführungsform eines Gasverteilungssystems [0047] Figuren 4a und 4b eine weitere Ausführungsform eines Gasverteilungssystems [0048] Figuren 5a und 5b eine weitere Ausführungsform eines Gasverteilungssystems

[0049] Figuren 1a und 1b zeigen eine Schutzeinrichtung 1 nach einem ersten Ausführungsbeispiel jeweils in perspektivischer Ansicht aus verschiedenen Blickrichtungen.

[0050] Ausschnittsweise, unvollständig und rein schematisch ist eine Wandung 8 einer Glasschmelzeinrichtung angedeutet. Die Wandung 8 besteht aus keramischen Feuerfestelementen 7. Die Wandung einer Glasschmelzeinrichtung ist typischerweise aus Formsteinen und Ziegeln als Ausgestaltungen von Feuerfestelementen 7 aufgebaut.

[0051] Hier dargestellt sind Ausschnitte der Wandung 8, welche einen Teil einer Stimwand 9 und einen Teil eines Tunnels (throat) 10 einer Glasschmelzeinrichtung bilden.

[0052] Das hier dargestellte Beispiel einer Schutzeinrichtung 1 besteht im Wesentlichen aus einer Platte aus Blechmaterial, welche Platte zum Schutz der Wandung 8 einer Glasschmelzeinrichtung die Feuerfestelemente 7 zumindest abschnittsweise einfasst und abdeckt.

[0053] Die Schutzeinrichtung 1 in diesem Beispiel weist an ihrer Unterseite (in der Darstellung unten) ein U-förmiges Profil auf, welches zur Einhausung des sogenannten „throat“- Bereichs 10 dient. Uber den Tunnel (throat) 10 wird Glasschmelze von einer Schmelzwanne siphonartig in eine weiterführende Produktion geleitet. Die Erfindung ist nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt. Beispielsweise muss eine Glasschmelzeinrichtung nicht zwingend einen Tunnel (throat) 10 aufweisen. Vielmehr kann auch eine einfache Schmelzwanne mit einer erfindungsgemäßen Schutzeinrichtung 1 ausgerüstet sein.

[0054] In der Darstellung nach Figur 1a blickt man auf eine Hinterseite 12 der Schutzeinrichtung 1, welche Hinterseite 12 zu einer Befestigung an einer Wandung 8 einer Glasschmelzeinrichtung vorgesehen ist. Die Hinterseite 12 ist die im Einsatz der Schutzeinrichtung 1 einer Glasschmelze M abgewandte und die der Atmosphäre A zugewandte Seite.

[0055] Zur Befestigung der Schutzeinrichtung 1 mit der Wandung 8 einer Glasschmelzeinrichtung ist an der Schutzeinrichtung 1 wenigstens ein Befestigungsmittel 4 ausgebildet, welches hier über abgekantete Laschen realisiert ist. Das Befestigungsmittel 4 kann aber auch andere Formen und Abmessungen annehmen. Neben flächigen Befestigungsmitteln 4 in Form von Laschen sind beispielsweise auch Bolzen oder ähnliches vorstellbar, die in entsprechende Ausnehmungen von Feuerfestelementen 7 einführbar sind.

[0056] In einer Einbaulage der Schutzeinrichtung 1 dieses Ausführungsbeispiels umgreifen die Laschen 4 zumindest teilweise oder abschnittsweise die Feuerfestelemente 7. Beispielsweise können die Laschen 4 in Fugen zwischen Feuerfestelementen 7 gesteckt werden.

[0057] Problematisch beim Betrieb bisher bekannter Glasschmelzeinrichtungen mit bisher bekannten Schutzeinrichtungen ist es, dass die Befestigungs-Flügel (Laschen) der Schutzeinrichtung durch Wärmeleitung hohe Temperaturen erreichen, beispielsweise 800°C. Durch die Anordnung der Befestigungsmittel (typischerweise in Form abgekanteter Laschen) in Fugen zwischen keramischen Feuerfestelementen sind diese Bereiche in direktem Kontakt mit Sauerstoff aus der Atmosphäre und Sauerstoff aus den keramischen Feuerfestelementen. Eine aus Refraktärmetall oder einer Refraktärmetalllegierung, typischerweise Molybdän ausgebildete Schutzeinrichtung wird bei den im Einsatz vorherrschenden Temperaturen angegriffen, da Molybdän unter Anwesenheit von Sauerstoff ab ca. 700°C flüchtiges Sublimat bildet.

[0058] Den Problemen wird durch eine erfindungsgemäße Schutzeinrichtung 1 begegnet. Eine erfindungsgemäße Schutzeinrichtung 1 weist ein Gasverteilungssystem 2 mit Austrittsöffnungen 3 auf. Das Gasverteilungssystem 2 ist in diesem Ausführungsbeispiel als Rohrleitung ausgebildet, durch welche ein Gas G eingebracht werden kann. Uber das Gasverteilungssystem 2 kann nun ein Gas G über Austrittsöffnungen 3 an der Hinterseite 12 und / oder an der wenigstens einem Befestigungsmittel 4 ausgeströmt werden. Dadurch ist die Möglichkeit geschaffen, die exponierten Bereiche der Schutzeinrichtung 1, insbesondere die Abschnitte um Befestigungsmittel 4 vor Zutritt von Atmosphäre A zu schützen und / oder zu kühlen.

[0059] Figur 1b zeigt die Schutzeinrichtung 1 in einer Ansicht von vorne, das heißt man blickt auf die im Einsatz der Schutzeinrichtung 1 einer Glasschmelze M zugewandte Vorderseite 11. Man erkennt das Gasverteilungssystem 2, über das Gas G an die Hinterseite 12 und / oder Befestigungsmittel 4 geleitet werden kann.

[0060] Das in Figuren 1a und 1b gezeigte Ausführungsbeispiel zeigt das Gasverteilungssystem 2 schematisch und vereinfacht. Bevorzugt führt das Gasverteilungssystem 2 das Gas G zu mehreren Befestigungsmittel 4 und / oder flächig an die Hinterseite 12. Dazu können beispielsweise Verzweigungen mit weiteren Austrittsöffnungen 3 vorgesehen sein (nicht dargestellt).

[0061] Figur 1c zeigt vereinfacht und schematisch einen Ausschnitt einer Glasschmelzeinrichtung 6 mit keramischen Feuerfestelementen 7. Um die keramischen Feuerfestelemente 7 vor einem Angriff durch die Glasschmelze M zu schützen, sind die Feuerfestelemente 7 zumindest abschnittsweise von der Schutzeinrichtung 1 bedeckt. Auf der der Glasschmelze M abgewandten Seite kann über die Atmosphäre A Sauerstoff an die Schutzeinrichtung 1 treten und diese angreifen. Uber das Gasverteilungssystem 2 der Schutzeinrichtung 1 kann Gas G zwischen die Feuerfestelemente 7 geführt werden. So wird die Schutzeinrichtung 1 vor einem oxidativen Angriff durch Atmosphäre A geschützt. In einer Variante können gasführende Kanäle auch in Feuerfestelementen 7 ausgebildet sein.

[0062] Figuren 2a und 2b zeigen ein Gasverteilungssystem 2 an einer ausschnittsweise dargestellten Schutzeinrichtung 1 in einer Weiterbildung. Dabei ist in Figur 2a ein Querschnitt einer Seitenansicht und in Figur 2b eine Draufsicht gezeigt.

[0063] Das Gasverteilungssystem 2 ist hier als Kantenaufsatz an einem Befestigungsmittel 4 ausgebildet, wodurch Gas G an das Befestigungsmittel 4 und in Folge an die Hinterseite 12 der Glasschmelzeinrichtung geführt werden kann. Ein Austritt von Gas G an den Austrittsöffnungen 3 ist über Pfeile symbolisiert.

[0064] Figur 3 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Gasverteilungssystems 2 an einer ausschnittsweise dargestellten Schutzeinrichtung 1 im Querschnitt. Hier ist die das Gasverteilungssystem 2 als Kavität 5 innerhalb der Wandung der Schutzeinrichtung 1 realisiert. Diese Variante bietet sich in dickwandigen Abschnitten der Schutzeinrichtung 1 an.

[0065] Diese Ausführungsform eines Gasverteilungssystems 2 kann mit zuvor diskutierten Formen kombiniert oder alternativ dazu ausgebildet sein.

[0066] Figuren 4a und 4b zeigen eine weitere Ausführungsform eines Gasverteilungssystems 2 an einer ausschnittsweise dargestellten Schutzeinrichtung 1 im Querschnitt (Figur 4a) und einer Draufsicht (Figur 4b). Hier ist das Gasverteilungssystem 2 als Rohrleitung auf die Schutzeinrichtung 1 gesetzt. Ferner sind ein Drucksensor P und ein Temperatursensor T vorgesehen. Mit dem Drucksensor P kann der Druck des anliegenden Gases G kontrolliert werden. Mit dem Temperatursensor T kann eine Temperatur an der Schutzeinrichtung 1 überwacht werden. Die Instrumentierung der Schutzeinrichtung 1 ist günstig zur Prozesskontrolle. Durch das Vorhandensein des Gasverteilungssystems 2 ist eine Instrumentierung der Schutzeinrichtung 1 besonders vorteilhaft zu realisieren, da etwaige Stromzuführungen geschützt im Gasverteilungssystem 2 geführt werden können.

[0067] Eine Instrumentierung der Schutzeinrichtung 1 kann mit allen gezeigten Ausführungsbeispielen kombiniert werden.

[0068] Figuren 5a und 5b zeigen eine weitere Ausführungsform eines Gasverteilungssystems 2 an einer ausschnittsweise dargestellten Schutzeinrichtung 1 im Querschnitt (Figur 5a) einer Seitenansicht und einer Draufsicht (Figur 5b). Hier ist das Gasverteilungssystem 2 als ein auf die Schutzeinrichtung 1 aufgesetzte Leitung realisiert, von der über Kanäle in oder an der Schutzeinrichtung 1 diese mit Gas G beaufschlagt werden kann.

[0069] Ein in betreffenden Ausführungsbeispielen als aufgesetzte Leitung realisiertes Gasverteilungssystem 2 kann besonders vorteilhaft über eine Schweißverbindung mit der Schutzeinrichtung 1 verbunden sein.

[0070] Glasschmelzeinrichtungen können sehr unterschiedliche Formen aufweisen. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Ausführungsbeispiele beschränkt.

LISTE DER VERWENDETEN BEZUGSZEICHEN

1 Schutzeinrichtung

2 Gasverteilungssystem

3 Austrittsöffnung

4 Befestigungsmittel, Lasche 5 Kavität

6 Glasschmelzeinrichtung

7 Feuerfestelement

8 Wandung der Glasschmelzeinrichtung 9 Stirmwand

10 Tunnel / throat

A Atmosphäre

G Gas

M Glasschmelze

P Drucksensor

T Temperatursensor

Claims

Ansprüche

1. Schutzeinrichtung zum Schutz einer Feuerfestelemente (7) umfassenden Wandung (8) einer Glasschmelzeinrichtung (6), welche Schutzeinrichtung (1) im Wesentlichen aus Refraktärmetall oder einer Refraktärmetalllegierung ausgebildet und derart gestaltet ist, die Wandung (8) der Glasschmelzeinrichtung (6) zumindest abschnittsweise zu bedecken, wobei die Schutzeinrichtung (1)

- eine Vorderseite (11) aufweist, die für einen Kontakt mit einer Glasschmelze (M) vorgesehen ist, ferner

- eine Hinterseite (12) aufweist, die zu einer Befestigung an der Wandung (8) der Glasschmelzeinrichtung (6) vorgesehen ist, wofür an der Hinterseite (12) wenigstens ein Befestigungsmittel (4) ausgebildet sein kann,

wobei die Schutzeinrichtung (1) ein Gasverteilungssystem (2) mit Austrittsöffnungen (3) auf-

weist derart, dass über das Gasverteilungssystem (2) ein Gas (G) an der Hinterseite (12)

und / oder an wenigstens einem Befestigungsmittel (4) ausgeströmt werden kann.

2. Schutzeinrichtung nach Anspruch 1, wobei das Gasverteilungssystem (2) integral mit der Schutzeinrichtung (1) ausgebildet ist.

3. Schutzeinrichtung nach Anspruch 1, wobei das Gasverteilungssystem (2) separat von der Schutzeinrichtung (1) ausgebildet ist.

4. Schutzeinrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das wenigstens eine Befestigungsmittel (4) dazu ausgebildet ist, zumindest abschnittsweise an oder zwischen Feuerfestelementen angelegt zu werden.

5. Schutzeinrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Gasverteilungssystem (2) wenigstens eine Austrittsöffnung (3) an einer Stirnseite einem Befestigungsmittel (4) aufweist.

6. Schutzeinrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Gasverteilungssystem (2) zumindest abschnittsweise eine Kavität (5) zur Gasführung aufweist.

7. Schutzeinrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Gasverteilungssystem (2) zumindest abschnittsweise über eine Schweißverbindung mit der Schutzeinrichtung (1) verbunden ist.

8. Glasschmelzeinrichtung mit einer Feuerfestelemente (7) umfassenden Wandung (8), mit einer Schutzeinrichtung (1) zum Schutz der Glasschmelzeinrichtung (6) vor einem Angriff durch eine Glasschmelze (M), welche Schutzeinrichtung (1) im Wesentlichen aus Refraktärmetall oder einer Refraktärmetalllegierung ausgebildet und derart gestaltet ist, die Wandung (8) der Glasschmelzeinrichtung (6) zumindest abschnittsweise zu bedecken, wobei die Schutzeinrichtung (1)

- eine Hinterseite (12) aufweist, die zu einer Befestigung an der Wandung (8) der Glasschmelzeinrichtung (6) vorgesehen ist, wofür an der Hinterseite (12) wenigstens ein Befestigungsmittel (4) ausgebildet sein kann, wobei in der Wandung (8) der Glasschmelzeinrichtung (6) und / oder an der Schutzeinrichtung (1) ein Gasverteilungssystem (2) ausgebildet ist derart, dass über das Gasverteilungssystem (2) ein Gas (G) an der Hinterseite (12) der Schutzeinrichtung (1) und / oder an wenigstens einem Befestigungsmittel (4) ausgeströmt werden kann.

9. Glasschmelzeinrichtung mit einer Schutzeinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7.

10. Verfahren zum Betreiben einer Glasschmelzeinrichtung (6) mit einer Feuerfestelemente (7) umfassenden Wandung (8), wobei über eine im Wesentlichen aus Refraktärmetall oder einer Refraktärmetalllegierung bestehende Schutzeinrichtung (1) ein Gas (G) zumindest abschnittsweise zwischen eine Wandung (8) der Glasschmelzeinrichtung (6) und die Schutzeinrichtung (1) gebracht wird, um die Schutzeinrichtung (1) vor Oxidation zu schützen und / oder zu kühlen.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen