<Desc/Clms Page number 1>
G1asschmelzwanne
EMI1.1
<Desc/Clms Page number 2>
Weiterhin ist ein Verfahren zum Überziehen von Lenkorganen der Abkühlräume einer Glasschmelzwanne, wie Düsen, Schwimmer oder lose Brücken mit Schmelzüberzügen, bekannt, bei dem Schutz- überzüge aus Oxyden der III. und IV. Gruppe des periodischen Systems, insbesondere Tonerde und Zirkonoxyd, durch Flammspritzen auf die Lenkorgane aufgetragen werden.
Schliesslich sind verschiedene Wannenbaustoffe als gegen die Glasschmelze besonders beständig bekannt, wobei jedoch bisher nicht unterschieden wurde, ob sich diese besondere Beständigkeit auf den Wannenbereich in Höhe der Spiegellinie oder auf beliebige andere Stellen einer Glasschmelzwanne bezieht. Es hat auch nicht an Versuchen gefehlt, solche, besonders. beständigen feuerfesten Stoffe im Schmelzwannenbau einzuführen. So sind auch tonerdefreie feuerfeste Wannenbausteine z. B. in Form von Chromoxydsteinen bzw. chromoxydhaltigen Steinen bekannt. Das Chromoxyd, das entweder im Lichtbogenofen geschmolzen oder auch keramisch gebrannt wird, ist zwar als beständig gegen den Angriff der Glasschmelze erkannt worden, doch hat es einige Eigenschaften, die seiner Anwendung insbesondere in Höhe der Glasspiegellinie hinderlich entgegenstanden. So reagiert es z.
B. mit dem in der Atmosphäre der Glasschmelzöfen stets vorhandenen Alkalidampf bzw. alkalihaltigen Staub zusammen mit dem in der Region der Glasspiegellinie ebenfalls stets vorhandenen Sauerstoff der Luft unter Bildung von Chromaten, die als relativ leicht schmelzbare Salze sich an bestimmten Stellen in der Schmelzwanne sammeln und zu erheblichen Störungen Anlass geben. Es wurde ausserdem beobachtet, dass das Chromoxyd in sauerstoffhaltiger Atmosphäre eine zwar geringe aber doch merkliche Flüchtigkeit besitzt, die die erwähnte Reaktion noch verstärken kann. Ein weiterer Nachteil von chromoxydhaltigen feuerfesten Steinen ist die starke Färbung, die in der Glasschmelze auftritt, selbst wenn nur geringe Mengen von Chromoxyd in der Glasschmelze gelöst werden.
Durch die Erfindung soll gegenüber dem aufgezeigten Stand der Technik bei einer Glasschmelzwanne in wirtschaftlicher Weise ein einwandfreier Schutz der Wannenwandungen im Bereich der Glasspiegellinie unter Verwendung von chromoxydhaltigen feuerfesten Steinen ermöglicht werden, ohne dass die angeführten Nachteile zu befürchten sind.
Dies wird gemäss der Erfindung dadurch erreicht, dass die chromoxydhaltigen Steine, die lediglich in der Höhe der Glasspiegellinie angeordnet und bis zur Meniskushöhe der Glasspiegellinie oder wenig darüber hinaus hochgezogen sind, unmittelbar oberhalb des Meniskus gegen die Einwirkung von Luft und von aus dem geschmolzenen Glas ausgehendem Natriumoxyddampf durch eine neutrale Schutzgasatmosphäre oder durch Abdecksteine geschützt sind.
Die Anwendung einer Schutzgasatmosphäre ist zwar an sich und auch für Teile von Glasschmelzwannen bekannt. Im letzteren Falle handelt es sich aber um einen Schutzgasmantel oder auch um eine sonstige Umhüllung von zum elektrischen Schmelzen von Glas, Email oder Glasuren bestimmte Elektroden aus Siliziumkarbid, dem zur Herabsetzung seiner Oberflächenspannung bestimmte Metalle, z. B. Vanadium, oder/und Verbindungen solcher Metalle zugesetzt sind. Hiedurch soll die Beständigkeit von Elektroden aus Siliziumkarbid in solchem Mass erhöht werden, dass sie den Angriffen von Sauerstoffträgern aus Glas-und Emailschmelzen besser widerstehen als die bekannten Elektroden aus Graphit, Mo- lybdän oder Molybdänverbindungen, so dass Elektroden aus solchen Stoffen mit ihren Nachteilen vermieden werden können.
Als nachteilig für Elektroden aus Graphit, Molybdän od. dgl. ist unter anderem erkannt, dass sie an jenen Stellen, wo sie aus der Atmosphäre in die heisse Schmelze treten, besondere Vorkehrungen, wie einen Schutzgasmantel oder sonstige Umhüllungen, erfordern. In diesem Falle haben derartige Umhüllungen die Aufgabe, die Elektroden ausserhalb der Glasschmelze, wo sie schon hohe Temperatur haben, aber von der Glasschmelze nicht bedeckt sind, gegen Verbrennen zu schützen, während die Schutzgasatmosphäre bei der Glasschmelzwanne nach der Erfindung die Aufgabe hat, die nur in der Höhe der Glasspiegellinie angeordneten chromoxydhaltigen Steine unmittelbar oberhalb des Meniskus gegen die Einwirkung der Luft und von aus dem geschmolzenen Glas ausgehenden Natriumdampf bzw. gegen einen Vorgang zu schützen, der von dem Verbrennen von Graphit, Molybdän od. dgl.
grundsätzlich verschieden ist. Durch diesen in keiner Weise nahegelegten Schutz wird bei der Schmelzwanne nach der Erfindung der erhebliche Fortschritt erreicht, dass an sich bekannte chromoxydhaltige Steine unter voller Ausnutzung ihrer grossen Beständigkeit gegen den starken Angriff der Glasschmelze gerade in Höhe der Glasspiegellinie unter Vermeidung der bekannten Nachteile im Bereich der Glasspiegellinie verwendet werden können.
Zur Bildung einer diesem Zweck dienenden Schutzgasatmosphäre kann gemäss der Erfindung unmittelbar an dem an die Luft angrenzenden Teil der chromoxydhaltigen Steine ein Schleier von kleinen Gasflammen mittels quer gerichteter Gaszuführungsrohre erzeugt werden. Ein solcher Schleier aus Gas-
<Desc/Clms Page number 3>
flammen bildet eine neutrale oder auch reduzierende Schutzgasatmosphäre, die sowohl die Bildung der schädlichen Alkalichromate, als auch zugleich die nur in Sauerstoffatmosphäre auftretende Flüchtigkeit von Chromoxyd verhindert. Die Gaszuführungsrohre können dabei parallel zueinander, aber streifend zu der an die Luft angrenzenden Oberfläche der chromoxydhaltigen Steine angeordnet sein. Zur Beheizung der Wanne dienende Brenner können zur Bildung der Schutzgasatmosphäre nicht verwendet werden, da sie nicht den gewünschten Effekt erzielen.
Vorzugsweise enden die chromoxydhaltigen Wannensteine an der Innenfläche der Wannenwandun- gen etwa mit der Oberkante des Meniskus. Dabei können die chromoxydhaltigen Wannensteine entspre- chend dem Verlauf der in die Tiefe senkrecht zu den Wannenwandungen gehenden, aber in ihrer Höhe beschränkten Einfressungen gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung einen flachen Querschnitts- teil und einen daran nach der Wanneninnenfläche der Wandungen hin anschliessenden, etwa trapezför- migen Querschnittsteil grösserer Höhe aufweisen. Hiedurch wird die Verwendung von Steinen mit hohem
Gehalt an Chromoxyd in wirtschaftlicher Weise ermöglicht.
In diesem Falle können die chromoxydhal- tigen Steine statt durch eine Schutzgasatmosphäre vorzugsweise durch Abdecksteine geschützt werden, die den Querschnitt der chromoxydhaltigen Steine zu einem Rechteckquerschnitt von etwas grösserer
Höhe als der des trapezförmigen Querschnittsteiles ergänzen und aus üblichem feuerfestemwannenbau- stoff bestehen. Auch hiebei wird die Reaktion des Chromoxyds mit dem Alkalldampf und dem Sauerstoff der Luft gemäss der Erfindung einwandfrei verhindert, da die Glasschmelze im Bereich des aufsteigenden Meniskus, so hoch dieser reicht, nur an Steine aus Chromoxyd oder aus Mischungen von Chromoxyd mit andern Oxyden angrenzt, die vorzugsweise keine Tonerde und Kieselsäure oder nur geringe Mengen dieser Stoffe enthalten.
Tonerde und Kieselsäure sollen insbesondere deshalb vermieden werden, weil eingehende Versuche gezeigt haben, dass der starke Angriff der Glasschmelze in Höhe der Glasspiegellinie im wesentlichen auf den Gehalt der sonstigen feuerfesten Wannenbaustoffe an Tonerde zurückzuführen sind.
Nachstehend ist die Erfindung an Hand der in den Zeichnungen als Beispiele dargestellten Ausführungsformen beschrieben. In den Zeichnungen zeigen: Fig. 1 einen halben Querschnitt durch eine erste Ausführungsform einer Glasschmelzwanne nach der Erfindung : Fig. 2 einen der Fig. l entsprechenden halben Querschnitt durch eine abgeänderte Ausführungsform und Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III der Fig. 2.
Mit 3 ist in den Zeichnungen eine der feuerfesten Seitenwandungen der Glasschmelzwanne und mit 4 der Boden der Wanne bezeichnet. Der Spiegel der Glasschmelze. 5 bzw. die Glasspiegellinie 1 geht bei 2 in einen aufwärtssteigenden Meniskus über. Gemäss der Erfindung ist die Wandung 3 in Höhe der Glasspiegellinie 3 bzw. im Bereich des Meniskus aus chromoxydhaltigen feuerfesten Steinen 7 gebildet, während der darunter befindliche Wandungsteil 6 aus üblichen feuerfesten Wannensteinen besteht.
Bei der Ausführungsform nach Fig. l, bei der der Überbau der Glasschmelzwanne nicht gezeigt ist, sind die chromoxydhaltigen Steine 7 gegen die Einwirkung von Luft und von aus der Glasschmelze 5 ausgehenden Natriumoxyddampf durch Abdecksteine 8 geschützt. Diese Abdecksteine können aus beliebigem Material bestehen. Vorzugsweise bestehen sie jedoch aus einer der üblichen schmelzflüssig gegossenen Mischungen aus viel Tonerde mit wenig Kieselsäure mit oder ohne Zirkonoxyd.
Gemäss Fig. l haben die chromoxydhaltigen Steine 7 einen bis zur Aussenfläche der Wandung 3 durchgehenden flachen Querschnittsteil und einen daran nach der Innenfläche der Wandung hin anschliessenden trapezförmigen Querschnittsteil einer solchen Höhe, dass die Steine 7 etwa mit der Oberkante des Meniskus enden. Die Abdecksteine 8 haben eine solche Querschnittsform, dass sie die chromoxydhaligen Steine 7 zu einem rechteckigen Querschnitt ergänzen, dessen Oberkante etwas höher liegt als die Oberkante des Meniskus. Die Form der chromoxydhaltigen Steine 7 und der Abdecksteine 8 kann hiebei weitgehend variiert und so den jeweiligen Bedürfnissen angepasst werden.
Jedoch soll die Höhe der chromoxydhaltigen Steine 7 nicht wesentlich über die Oberkante des Glasmeniskus hinausgehen, weil sonst die Reaktion zwischen Natriumoxyddampf, Sauerstoff und Chromoxyd eintreten würde. Man kann sich aber auch dann noch helfen, indem man den Glasspiegel zunächst etwas höher wählt und ihn, sobald die chromoxydhaltigen Steine 7 voll benetzt sind, wieder etwas absenkt.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 und 3 haben die chromoxydhaltigen Steine 7 eine übliche kubische Form, wobei sie ebenfalls an der Oberkante des Meniskus enden. Unmittelbar über der freien Oberfläche der chromoxydhaltigen Steine 7 sind hiebei eine Reihe parallel zueinander und rechtwinkelig zur Wandung 3 verlaufender Gaszuführungsrohre 12 angeordnet, die über eine Hauptleitung 9
<Desc/Clms Page number 4>
mit Brenngas versorgt werden. Mittels der Gaszuführungsrohre 12 werden Gasflammen 10 erzeugt, welche die freie Oberfläche der chromoxydhaltigen Steine 7 in Form eines Schleiers abdecken und die erwähnte Schutzgasatmosphäre bilden. Oberhalb der Gaszuführungsrohre 12 bzw. der Gasflam- men ist in Fig. 2 der Überbau 11 der Schmelzwanne angedeutet.
Unter chromoxydhaltigen Steinen gemäss der Erfindung werden alle feuerfesten Steine verstanden, die praktisch frei von Aluminiumoxyd sind und einen, geringen Kieselsäuregehalt haben, aber Chromoxyd mit erheblichem Anteil enthalten. So kommen auch Steine in Betracht, die ausser dem erheblichen Gehalt an Chromoxyd einen gewissen Gehalt an Zirkonoxyd aufweisen,
Die Abdecksteine 8 aus nicht chromoxydhaltigem Material können, um ein einfacheres Aufmauern der Glasschmelzwanne zu ermöglichen, mit Hilfe schwer schmelzender Klebstoffe an den chromoxydhaltigen Steinen 7 angeklebt werden. Hiedurch können zugleich die Lagerfugen in diesem Bereich so dünn wie möglich gehalten werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Glasschmelzwanne, deren Wandung in Höhe der Glasspiegellinie aus chromoxydhaltigen feuerfesten Steinen besteht, dadurch gekennzeichnet, dass die chromoxydhaltigen Wannensteine (7), die lediglich in der Höhe der Glasspiegellinie (1) angeordnet und bis zur Meniskushöhe der Glasspiegellinie oder wenig darüber hinaus hochgezogen sind, unmittelbar oberhalb des Meniskus gegen die Einwirkung von Luft und von aus dem geschmolzenen Glas ausgehendem Natriumoxyddampf durch eine neutrale Schutzgasatmosphäre oder durch Abdecksteine (8) geschützt sind.
EMI4.1