AT235488B - Verfahren und Vorrichtung zum Vorwärmen eines verglasbaren Gemisches - Google Patents

Description

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  Verfahren und Vorrichtung zum Vorwärmen eines verglasbaren
Gemisches 
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   VerfahrenDie Wirkung der   oberflächenvergrösserndenElemente   beruht nämlich nicht nur auf   der zahlenmässigen   Vergrösserung der Fläche gegenüber der Innenfläche der Ofenwand. Dies ist klar aus einem Vergleich mit den Verhältnissen bei ausschliesslich von   den Ofenwänden   her erfolgender Übertragung der Wärme ersichtlich. Zu diesem Zwecke sei ein zur vertikalen Ofenachse rechtwinkelig liegender Ofenquerschnitt in jenem Niveau betrachtet, in welchem die vom geschmolzenen Glas ausgestrahlte Wärme vernachlässigbar klein ist. Es sind nur die Rauchgase, die Körner und die Ofenwände vorhanden. Die Körner haben notwen- digerweise eine niedrigere Temperatur als die Rauchgase, diese sind daher die Wärmequelle für die Kör- ner.

   Die Ofenwände sind aus dem gleichen Grunde wie die Körner ebenfalls kälter als die Rauchgase. 



  Ferner sind die Wände auch kälter als die Körner, weil sie mit der kalten Aussenluft in Berührung stehen. 



  Hinsichtlich   derWärmeübertragung   sind es also die Körner, welche Wärme gegen die Ofenwände abstrahlen und nicht umgekehrt. 



   Im Gegensatz hiezu können bei der erfindungsgemässen Vorrichtung die inneren Elemente nicht von aussen her abgekühlt werden. Sie sind aber   ausserdem heisser   als die Körner, weil sie die   Wärme der Rauch-   gase besser absorbieren als diese, und sie strahlen daher die den Rauchgasen entzogene Wärme gegen die Körner.   schliesslich   ergibt sich noch der zusätzliche Vorteil, dass die im   Ofensl. ! lacht angeordneten Elemente   eine Abschirmung zwischen den Ofenwänden und dem grössten Teil der Körner des Gemisches bilden und ein Abkühlen der Körner durch die   Ofenwände verhindern.   



   Die erfindungsgemässe Vorrichtung kann in vorteilhafter Weise verschiedenen Betriebserfordernissen weitgehend angepasst werden. So können beispielsweise nach einem   besonderen Merkmal derErfindung   die im Innern des Ofenschachtes angeordneten Elemente aus einem Wärme leicht aufnehmenden und abstrahlenden Metall,   z. B.   in Form von Blech, bestehen. Die Verwendung von Metall ist herstellungsmässig, aber auch betriebstechnisch bei nicht sehr heissgehenden Öfen vorteilhaft, weil in den Elementen, die an ihren unteren Enden durch die noch heissen Rauchgase stark erhitzt werden, die Wärme rasch zu den oberen Enden geleitet wird und mit guter Wirkung auf die noch relativ kalten Körner des Gemisches abgestrahlt wird.

   Bei Verwendung von Metallblech ergibt sich ferner die Möglichkeit, durch leicht herstellbare Profilierung des Bleches die Oberfläche der Elemente noch weiter zu   vergrössern.   Durch Anbringen eines keramischen Überzuges am   heissen Ende   der metallischen Elemente ist es hiebei möglich, bei einer   grösserenTemperaturabnahme   von sehr heiss eintretendenRauchgasen entlang des Ofenschachtes am heissen Ende das Metall zu schützen und zugleich am kalten Ende die gute Wärmeleitfähigkeit des Metalls auszunutzen. 



   Bei einer andern   Ausführungsform   der erfindungsgemässen Vorrichtung bestehen bei sehr heiss gehenden Öfen die im Innern des Ofenschachtes angeordneten Elemente zur Gänze aus   hochfeuerfestemkera-     mischemMaterial, wodurch auch bei langerBetriebsdauer eineKorrosion des Metalls durch diesehrheissen    Rauchgase verhindert oder zumindest stark verzögert werden kann. 
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 mässig die im Inneren des Ofenschachtes angeordneten Elemente die Form von Rohren haben, die als vorgefertigte Teile vorrätig gehalten und leicht eingebaut bzw. ausgewechselt werden können. 



   Wenn in dem oberen Teil des Schachtes das Entstehen von Querströmungen verhindert werden soll, können zweckmässig die im Innern des Ofenschachtes angeordneten Elemente mehrere über ihre ganze Länge voneinander getrennte Durchgangswege bilden. 



   Nach einem andern Merkmal der Erfindung bestehen die im Innern des Ofenschachtes angeordneten Elemente aus nebeneinander aufgehängten Ketten, die ebenfalls als vorgefertigte Einbauteile auf Lager gehalten und in einfacher Weise durch Aufhängen im Schacht montiert werden können. Solche Ketten können mit Vorteil verwendet werden, wenn eine besonders oftmalige Berührung der Gemischkörner mit den heissen Elementen erwünscht ist und Ablenkungen und Verwirbelungen der Rauchgasströmung nicht stören. 



   Bei einer besonders   bevorzugtenAusführungsform   der   erfindungsgemässen Vorrichtung   ist als Verteilvorrichtung ein   z. B.   aus einem gelochten Blech bestehendes Sieb vorgesehen, in welchem die Anzahl der oberhalb jedes zwischen den im   Ofenschacht angeordnetenElementen gebildetenDurchgangsweges   liegenden Lochungen zur Menge der durch diesen Durchgangsweg strömenden Rauchgase proportional ist. Die Vorteile dieser Ausbildung sind bereits weiter oben erläutert worden. 



   Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf einige in der Zeichnung dargestellte beispielsweise Ausführungsformen der Vorrichtung näher erläutert. Fig. l zeigt einen senkrechten Längsschnitt durch einen Ofen, der mit einer Vorrichtung gemäss der Erfindung versehen ist. Die Fig.   2-4   sind waagrechte Querschnitte nach der Linie   n-n   der Fig. l und zeigen verschiedene Ausführungsformen der Vorrichtung gemäss der Erfindung. 

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   Der in Fig. 1 dargestellte Ofen 1 besteht aus einem Mantel 2 aus feuerfestem Material, welcher am unterenEnde dieSchmelzwanne 3 und oberhalb derselben die Wärmeaustauschkolonne 4   bildet. 4moberen  
Ende der Wärmeaustauschkolonne ist die zum Beschicken des Ofens dienende Öffnung 5 vorgesehen, die mit einem Trichter 6 versehen ist. Etwas unterhalb der Öffnung 5 ist eine Öffnung 7 angeordnet, durch welche die aus dem Ofen austretenden Rauchgase angesaugt und in den Schornstein abgeführt werden. Die das verglasbare Gemisch bildenden Ausgangsstoffe werden durch den Trichter 6 in den   Ofen 1 eingeführt   und fallen durch die Kolonne 4 in die Schmelzwanne 3, in welcher sie die Masse 8 des geschmolzenen
Glases bilden. 



   In die Glasmasse werden Verbrennungsgase eingeblasen, um dieselbe zu erhitzen. Die Gase steigen dann in der Kolonne 4 nach oben und erhitzen die Körner des Gemisches, worauf sie durch die Öffnung 7 in den Schornstein gelangen. 



   Gemäss der Erfindung werden im oberen Teil 9 der Kolonne 4 metallische Elemente 10 angeordnet. 



  Diese Elemente können irgendeine Form aufweisen und bestehen   z. B.   aus Ketten oder Metallstreifen. 



  Vorzugsweise werden kontinuierliche Elemente verwendet, welche Kammern oder Kanäle 11 bilden, die an den oberen und unteren Enden offen sind und die aber untereinander keine Verbindung aufweisen. Ge- mäss   Fig. 2   sind die Elemente 10 Metallbleche, welche ein die Kanäle 11 umschliessendes Gitter bilden. 



  Gemäss Fig. 3 teilen die Bleche den Teil 9 in mehrere Sektoren, beim dargestellten Ausführungsbeispiel in acht Sektoren.   Fig. 4   zeigt ein durch Metallrohre 12 gebildetes Fachwerk. Die Kanäle 11 werden durch das Innere der Rohre gebildet und die Kanäle   11'durch   die   Zwischenräume-zwischen   den Rohren. Die Elemente 10 sind in der Kolonne 4 unterhalb der Öffnung 7 zur Abführung der Rauchgase angeordnet. Die Elemente 10 reichen in der Kolonne 4 so weit als möglich nach unten und soweit dies mit ihrem Widerstand gegen hohe Temperatur vereinbar ist. 



   Das durch den Trichter 6 eingeführte verglasbare Gemisch fällt auf ein gelochtes Blech oder ein Sieb 13, das in einem Rahmen 14 angeordnet ist, welcher durch am Mantel 2 des Ofens befestigte Federn 15 elastisch aufgehängt ist. Das Blech oder das Sieb 13 wird durch eine (nicht dargestellte) Einrichtung   inSchwingung   versetzt. Das eingeführte Gemisch breitet sich auf dem Sieb 13 aus, welches dasselbe über den ganzen Querschnitt des Ofens verteilt. Diese Verteilung kann gleichmässig sein oder bei Verwendung eines gelochten Bleches nach einem Gesetz geregelt werden, das nach, Belieben wählbar ist. 



  Man wird beispielsweise jedem Kanal 11 eineMenge des Gemisches zuführen, die zur Ausströmungsmenge des durch   den Kanal hindurchgehendenRauchgases   proportional ist. Dies wird dadurch erzielt, dass das Blech mit einer Anzahl von Löchern versehen wird, die zur Ausströmungsmenge der Rauchgase proportional ist. 



   DieErfindung ist nicht auf die dargestellten und   beschriebenenAusführungsformenbeschränkt, diever-   schiedene Abänderungen erfahren können, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. 



    PATENTANSPRÜCHE.   



   1. Verfahren zum Vorwärmen eines verglasbaren Gemisches, das freifallend in einen Schachtofen   zumSchmelzenvonGlas eingetragenundhiebei durch dieWärme erhitzt wird,   die in den aus der Schmelzzone direkt abgezogenen und im Gegenstrom durch das freifallende Gemisch geführten Rauchgasen enthalten ist, dadurch gekennzeichnet, dass die   heissen Rauchgase   und das vorzuwärmende Gemisch im oberen Teil des Ofenschachtes im Gegenstrom zwischen mehreren im Abzugweg der Rauchgase im Innenraum des 
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 fischer Oberfläche hindurchgeleitet werden, wobei einerseits diese Elemente durch Wärmeaustausch mit den heissen Rauchgasen erhitzt werden'und anderseits das durch   die.

   Rauchgase   fallende verglasbare Gemisch gleichzeitig durch die von den erhitzten Elementen   abgestrahlteWärme   und durch   direkteBerüh-   rung mit den heissen Rauchgasen vorgewärmt wird.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömung der Rauchgase in mehrere voneinander gänzlich getrennte Teilströmungen geteilt wird, die zwischen verschiedenen Strahlungsflächen hindurchgehen, und dass das verglasbare Gemisch auf die Teilströmungen der Rauchgase in Abhängigkeit von der Abströmmenge derselben aufgeteilt wird.

   3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 in einem Schachtofen zum Schmelzen von Glas, durch dessenSchacht ein verglasbares Gemisch freifallend eingetragen und hiebei durch die von derSchmelzzone abgezogenen, im Gegenstrom durch das Gemisch zum Austritt aus dem Schacht geführten Rauchgase erhitzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass im oberen Teil des Innenraumes des Ofenschachtes (2) Elemente (10 ; 12) aus gut wärmestrahlendem Material und mit grosser spezifischer Oberfläche angeordnet sind, die sich vertikal erstrecken, und dass diesen Elementen eine Verteilvorrichtung (13) zur <Desc/Clms Page number 5> Zuleitung des verglasbaren Gemisches in einer denDurchgangsweiten zwischen den im Ofenschacht angeordneten Elementen entsprechenden Mengenaufteilung zugeordnet ist.

   4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die im Innern des Ofenschachtes (2) angeordneten Elemente (10 ; 12) aus einem Wärme leicht aufnehmenden und abstrahlenden Metall, z. B. in Form von Blech, bestehen.

   5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Elemente mindestens an ihren im heisseren Rauchgasbereich liegenden Teilen mit feuerfestem. keramischem Material überzogen sind.

   6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei sehr heiss gehenden Öfen die im Innern des Ofenschachtes (2) angeordnetenElemente (10 ; 12) zur Gänze aus hochfeuerfestem, keramischem Material bestehen.

   7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die im Innern des Ofenschachtes (2) angeordneten Elemente (12) die Form von Rohren haben (Fig. 4).

   8. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die im Innern des Ofenschachtes angeordneten Elemente aus nebeneinander aufgehängten Ketten bestehen.

   9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die im Innern des Ofenschachtes (2) angeordneten Elemente mehrere über ihre ganze Länge voneinander getrennte Durchgangswege (11, 11') bilden (Fig. 1).

   10. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Verteilvorrichtung ein z. B. aus einem gelochten Blech bestehendes Sieb (13) vorgesehen ist, in welchem die Anzahl der oberhalb jedes zwischen den im Ofenschacht angeordneten Elementen gebildeten Durchgangswege liegenden Lochungen zur Menge der durch diesen Durchgangsweg strömenden Rauchgase proportional ist.