<B>Einrichtung zum Schutz von mit der Glasschmelze in Berührung kommenden keramischen</B> <B>Teilen wie in Glasöfen und Glasmaschinen vor Erosion und Korrosion, und Verfahren zur</B> <B>Herstellung einer solchen Einrichtung</B> Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Schutz von mit der Glasschmelze in Berührung kom menden keramischen Teilen wie in Glasöfen und Glasmaschinen vor Erosion und Korrosion und ein Verfahren zur Herstellung einer solchen bei einem Glasschmelzofen.
Aus der US Patentschrift 2.277.254 ist es be kannt, die keramischen Teile von Glasöfen, Glas häfen, Glasmaschinen usw. mit einer Schicht aus Edelmetallen, wie Platin und Metallegierungen, wel che Platin, Iridium, Gold, Palladium, Nickel, Rho- dium und ähnliche Metalle enthalten, zu überziehen.
Solche Verkleidungen der keramischen Teile sind jedoch nur dort tragbar, wo hochwertige Sonder gläser, z. B. optische Gläser, erschmolzen werden. Bei der Herstellung anderer Gläser muss aus wirt- schaftlichen Gründen von solchen Verkleidungen ab gesehen werden.
Andere Metalle als die der Platingruppe hat man bisher für diesen Zweck nicht benutzt, da nur diese Metalle bis zu ihrem Schmelzpunkt sowohl gegen Oxydation als auch gegen die Glasschmelze wider standsfähig sind, wie sich auch aus der deutschen Patentschrift 809 337 ergibt.
Für andere Zwecke, nämlich zum Schutz der ke ramischen Ausmauerung gegen Wärmestrahlung, hat man gemäss der französischen Patentschrift 1.067.852 die Auskleidung insbesondere des Bo dens der Schmelzwanne mit Molybdän bereits vorge schlagen, ohne dass hiemit aber ein Schutz der ke ramischen Teile der Glaswanne im Bereiche von Glasschmelzenströmungen beabsichtigt oder offen bar ist;
in der genannten älteren Veröffentlichung ist nicht erkannt, dass die Erosion und Korrosion der keramischen Teile von Glasschmelzwannen vorwie gend durch Strömungen der Glasschmelze verursacht werden. Es ist ausserdem bekannt, die zum Aufhei zen von Glasschmelzen dienenden Elektroden bei elektrisch beheizten Glasöfen aus Molybdän herzu stellen.
Erfindungsgemäss zeichnet sich die Einrichtung zum Schutz von mit der Glasschmelze in Berührung kommenden keramischen Teilen vor Erosion und Korrosion dadurch aus, dass die keramischen Tei le, die den Strömungen der Glasschmelze ausgesetzt sind, durch einen Schutzkörper aus einem schwer schmelzbaren Schwermetall geschützt sind.
Der Schutz wird bei einem Glasschmelzofen in der Weise hergestellt, dass das Mauerwerk der Wanne zunächst nur bis zu einer Teilhöhe erreicht wird, dass alsdann die Wanne beschickt und angefahren wird, bis sie et wa bis zu dieser Höhe mit Glasschmelze gefüllt ist, dass alsdann die Winkelbleche in die Glasschmelze eingetaucht und dann in der vorgesehenen Höhe mit dem dafür vorgesehenen Teil ihrer Fläche auf das Mauerwerk angeordnet werden, und dass alsdann die letzten Steinlagen bis zur vollen Höhe aufgebracht und anschliessend die Wanne vollgefahren wird.
Auf der beiliegenden Zeichnung ist der Erfin dungsgegenstand in verschiedenen Ausführungsbei- spielen dargestellt, und zwar zeigen: Fig. 1 einen Querschnitt einer teilweise gezeig ten ausgemauerten Glaswanne in einem ersten Aus führungsbeispiel, Fig. 2 eine Variante zu Fig. 1, Fig. 3 einen Querschnitt einer teilweise darge stellten, ausgemauerten Glaswanne in einem zweiten Ausführungsbeispiel, Fig. 4 einen ebensolchen Querschnitt in einem dritten Ausführungsbeispiel,
Fig. 5 einen ebensolchen Querschnitt einer Va riante zu Fig. 4, Fig. 6 einen ebensolchen Querschnitt in einem vierten Ausführungsbeispiel, Fig. 7 einen ebensolchen Querschnitt in einem fünften Ausführungsbeispiel, und Fig. 8 einen ebensolchen Querschnitt in einem sechsten Ausführungsbeispiel.
In Fig. 1 bezeichnen 1 zwei Mauerwandsteine ei ner Ausmauerung einer Glaswanne. In deren Fuge 2 ist ein Winkelblech 3 eingesetzt, dessen nach unten weisender Schenkel an der Innenwand der Glaswanne resp. der Mauerwandsteine anliegt. Der Glasschmel- zenoberflächenspiegel 4 liegt kurz oberhalb des Win- kelbleches 3.
Bei der Variante nach Fig. 2 ist der nach unten weisende Schenkel des Winkelblechs 3 von der Innenwandung in einem Abstand zu den Mauer steinen angeordnet. Als Abstand ist zumindest 0,5 cm zweckmässig. Nach Fig. 3 ist der freie Schenkel des Winkelbleches 3 nach oben gerichtet und endet kurz unterhalb des Glasspiegels 4.
Diese Ausführung ist bei hohen Schwankungen des Glasspiegels 4 zweckmässig. Die Befestigung des horizontalen Schen kels vom Winkelblech 3 kann durch die Ofenatmo sphäre nicht beschädigt werden, da die im Betrieb normalerweise auftretenden Höhenschwankungen des Glasspiegels nicht so gross sind, um dieselbe freizu legen. Nach Fig. 4 ist ein ebenes Blech 5 im Bereich der Fuge 2 mit nicht besonders gezeichneten. Stif ten in den Mauersteinen 1 befestigt.
Diese Stiften be stehen wie das Blech 5 selbst aus Molybdän. Nach Fig. 5 ist das ebene Blech 5 mittels nicht gezeichne ter Stiften in einem Abstand zur Innenwandung der Mauersteine 1 angeordnet. In Fig. 6 besitzt der ho rizontale Schenkel 3' des Winkelbleches 3 von oben nach unten gerichtete Vorsprünge. Diese sind durch wellenförmigen oder zickzackartigen Verlauf des ho rizontalen Schenkels 3' gebildet.
Nach Fig. 7 sind die an den Mauersteinen 1 in Art von Nut und Fe der Vorsprung und Gegenvertiefung la, 1b vorgese hen. Der Horizontalschenkel des Winkelbleches 3 besitzt diesen Vorsprung und Gegenvertiefung, ent sprechend vertiefte und das gegenseitige Ineinander greifen ermöglichende Passteile 3". Die Ausführung nach Fig. 8 dient zugleich zum Schützen der Fuge 2.
Das Blech 3 ist gekröpft, so dass ein T-Profil ent steht. der durch Kröpfung entstandene horizontale Schenkel ist in die Fuge 2 eingesetzt. Der horizon tale Schenkel weist dabei zwei im Abstand zueinan der liegende Teile auf. Die beiden Teile des hori zontalen Schenkels können zusätzlich mit Vorsprün gen, Noppen, Sicken und dergleichen versehen sein, wie durch Fig. 6 und 7 angedeutet.
Es können selbst redend auch andere Blechprofile, wie beispielsweise ein reines T-Profil verwendet werden, um die gleichen Aufgaben zu erfüllen.
Mittels der berschriebenen Einrichtung werden die keramischen Teile, die den Strömungen der Glas schmelze ausgesetzt sind, durch Schutzkörper aus Molybdän, Wolfram, mit Legierungen oder Verbin dungen derselben geschützt. Die Schutzkörper sind Blechelemente, welche auf oder vor den genannten keramischen Teilen angeordnet sind, wie in den ver schiedenen, oben beschriebenen Ausführungen er läutert. Keramische Teile z. B. Glaswannensteine, Glashäfen sind vorteihaft in Höhe kurz unterhalb der Spiegellinie durch die Schutzkörper geschützt.
Schwimmer, Ringe, Stiefel, überlaufrinnen und/oder -kanten, feeder und Plunger, Ziehdüsen, Pfeifen, Durchflüsse usw. die mit der Glasschmelze in Be- rührung kommen, können durch gleiche oder ähnli- che Schutzkörper aus Molybdän, Wolfram oder der gleichen vor Erosion und Korrosion geschützt wer den.
Vorteilhaft wird durch Bedecken oder überdek- ken eine aus sehr schwer schmelzbarem Schwermetall bestehende Blechverkleidung geschaffen, die den Schutzkörper bildet.
Bekanntlich sind ein weiterer Angriffspunkt der Glasschmelze in Glaswannen die Fugen des Mauer werkes, die daher vor diesen direkt am Mauerwerk anliegenden Schutzkörpern resp. Blechen geschützt werden.
Ist der Schutzkörper durch Aufspritzen von flüs sigem Schwermetall auf die keramischen Teile her gestellt, ist es vorteilhaft, die Poren dieser kerami schen Teile vor dem Aufbringen des Metalls zu ver- schliessen, z. B. durch Verglasen der Oberfläche, um die Oxydation des Metalls durch Luftsauerstoff, der durch die Steine dringt, zu verhindern und um ein Eindringen der Metalle in die Poren und damit einen unnötig hohen Verbrauch zu vermeiden.
Die aufge spritzte Metallschicht erhält, wie bereits erwähnt, zweckmässig einen Überzug aus einer keramischen Masse z. B. Tonerde oder Zirkonsilikat, um ihre Oxydation während des Auftemperns der Wanne, so lange sie noch nicht mit Glasschmelze gefüllt ist, zu verhindern.
Bei Blechen ist es darüberhinaus auch noch mög lich, diese zur Verhinderung der Korrosion durch Luftsauerstoff und Ofenatmosphäre möglichst bei ganz oder teilweise gefüllter Wanne einzubringen. Dies kann so geschehen, dass man zunächst das Mauerwerk nur bis zu einer bestimmten Höhe auf fährt, alsdann die Wanne beschickt und aufheizt, bis die Glasschmelze die Höhe der Aufmauerung etwa erreicht hat,
alsdann das oder die Bleche oder Win kelbleche in die Glasschmelze taucht und mit den hierfür vorgesehenen Teilen oben auf das Mauerwerk auflegt und nunmehr die restliche Steinlage bzw. die restlichen Steinlagen auflegt und anschliessend die Wanne voll mit Glasschmelze vollfährt (füllt). Werden nur die unterhalb der Spiegellinie des Glases liegenden Teile mit Metall geschützt, ist es geboten, die über den Schutz hinausragenden kera mischen Teile aus hochwiderstandsfähigem kerami schem Material zu errichten, z.
B. aus schmelzge gossenen Steinen.
Es ist auch möglich, das Metall, aus welchem der Schutzkörper besteht zu schmelzen und dann auf die zu schützenden keramischen Teile aufzuspritzen oder auch das Metall aus Lösungen auszufällen.
Wichtig ist, dass der Schutzkörper, der eine Verkleidung oder Bedeckung ist, unterhalb des Oberflächenspiegels der Glasschmelze bleibt. Wenn sich der Schutzkörper über den Oberflächenspiegel hinaus erstreckt, dann soll mindestens der hinausra gende Teil mit einem besonderen und besonders kor rosionsfesten Überzug oder mit mehreren solchen Überzügen versehen werden.
Beim beschriebenen Erfindungsgegenstand han delt es sich um den Korrosionsschutz im Bereiche der Strömung der Glasschmelze, wie sie z. B. kurz unterhalb des Oberflächenspiegels besonders stark auftritt.
Da schwer schmelzende Schwermetalle, wie Moly- dän, in Anwesenheit von Sauerstoff und in der Ofen atmosphäre schon bei relativ niedrigen Temperatu ren korrodieren, sind diese nur innerhalb der Glas schmelze anzuordnen resp. zu benutzen. Es ist fer ner möglich, die Schwermetalle zur Verhinderung der Korrosion noch mit einem keramischen Überzug zu versehen, der bei 1400 C haften bleibt. Als sol cher ist ein Überzug geeignet, der z. B. aus Tonerde, Zirkonsilikat oder dergleichen besteht.
Eine weitere Möglichkeit, um das Schwermetall vor dem Luftsauerstoff zu schützen, besteht darin, es an seiner Oberfläche in oxydationsbeständige Ver bindungen zu überführen bzw. mit solchen zu über ziehen, z. B. Molybdändisilicid.
Um zu verhindern, dass die Schutzkörper aus Schwermetall, die auf keramische Körper aufge bracht sind, welche mit der Aussenluft in Verbindung stehen, durch den durch den Stein dringenden Sauer stoff oxydiert werden, sind sie abzudichten.
Es reicht bei Glaswannen und Glashäfen bereits aus, wenn nur der Bereich kurz unterhalb der Spie gellinie durch direkt vor dem Mauerwerk oder in kur zem Abstand vor diesem angeordnete Schwermetall- Bleche geschützt wird, da die Erosion und Korrosion von Glaswannensteinen im wesentlichen im Bereich der Spiegellinie erfolgt. Diese Schwermetall-Bleche überdecken den Bereich der im Betrieb entstande nen Korrosionslinie der Glasschmelze. Im allge meinen reicht aber ein etwa bis 10 cm unterhalb der Spiegellinie reichender Schutzkörper aus.