CS200883B1 - Způsob čeření skioviny - Google Patents

Description

Předmětem vynálezu je způsob čeření skloviny. Přesněji řečeno, vynález se týká pracovního postupu při čeření skloviny v kontinuálních vanových pecích.

Převážná část skloviny, zejména skloviny určené k výrobě plechého a obalového skla se v současné době vyrábí v kontinuálních vanových pecích, v nichž se sklovina pohybuje horizontálním směrem od základky vsázky k místu odběru. Vlivem rozdílů mezi hustotami skloviny na různých místech sklářské vany způsobených nestejnoměrným zahříváním skloviny vzniká poměrně složité proudění o rychlosti řádově v jednotkách m/s. Aby bylo dosaženo cíle čeření, to je úplného nebo alespoň 00 nejvíce možného odstranění bublin ze skloviny, je nutné, aby veškerá sklovina prošla oblastí velkých teplot, kde čeříoí přísady působí nejúčinněji} toho se dosahuje vhodným rozdělením teplot ve sklářské vaně, kde přibližně v jedné až dvou třetinách vzdálenosti mezi místem zakládky a odběru se na hladině skloviny nachází místo maximálních teplot. Chladnější sklovina je v tomto prostoru vynášena k hladině, přičemž část z ní se zpětným proudění vrací směrem k zakládce a část pokračuje v pohybu směrem k místu odběru skloviny. Přitom v prostoru oblasti s maximem teplot a v oblasti bezprostředně za ní následující musí v podstatě dojít k odstranění bublin ze skloviny, což se dosahuje tím, že v těch místech je u hladiny vrstva skloviny, která je prohřátá na teplotu postačující k zajištění činnosti čeřících přísad. Za daných teplotních

200 883

200 883

- 2 podmínek určených v podstatě již konstrukoí pece a způsobem ohřevu se výkon peoe přizpůsobí tak, aby sklovlna z ní vycházející byla prosta vad, to je, aby neobsahovala bubliny %

a nečistoty, například kaménky. Výsledky z provozu ukázaly (Tavení skla. Hutní sklářská příručka. SUTI 1970), že vrstva sklovlny ohřívané na vysoké teploty mívá tloušťku obyčejné 10 cm nebo méné, takže čeření probíhá v nepříliš silné vrstvě. Pokud je ze sklářské vany odebíráno větší množství sklovlny, než odpovídá množství správně prohřáté sklovlny, vyplývá z toho nebezpečí, že sklovlna nebude dokonale vyčeřena a že ve výrobcích budou obsaženy bubliny, kterými je čeříoí výkon snížen nebo znehodnocem. Proto je nutné, aby takové bubliny byly ze sklovlny odstraněny ještě v oblasti vysokých teplot na úseku čeříoí oblasti a aby byl zamezen průchod sklovlny s bublinami do pracovní části vany s nižšími teplotami. Přitom je nutno vzít v úvahu i mechanismus působení čeřlv ve vztahu k růstu a absorbol bublin v průběhu čeření (Cable M. Glaes technology 1,144 (1960)} Kuhl U. a kol.} Qlastechnik Ber* 16 (1938) 37} Mulfinger H.O.: Glasteohn.Ber. 45 (1972) 238), kte ré celý průběh čeření mohou ovlivnit například nepříznivě. Ukázalo se proto jako účelné a výhodné, aby byl vyřešen takový způsob Šeření, při kterém bude oo nejvíoe omezeno, popřípadě zoela zamezeno znečištění sklovlny v pracovním prostoru bublinami. Tomuto oíli se přiblížil pracovní postup podle vynálezu, jehož předmětem je způsob čeření sklovlny v průtokové vanové peol se stálou délkou oblasti čeření, při kterém se sklovině přivádí teplo v závislosti na stávající homogenitě sklovlny a na množství tuhých příměsí nebo/a bublin plynu obsažených ve sklovině*

Podstatou vynálezu je pracovní postup, při kterém se při daném přívodu tepla tloušťka vrstvy sklovlny udržuje řízením odvodu sklovlny na hodnotě

kde znamená

Q_ni původní množství sklovlny odváděné ze sklářské pece při průtočném objemu Q_v1, ^h2 zvýšené množství sklovlny odváděné při průtočném objemu Q_y2 ze sklářské pece po zvýšení přívodu tepla sklovině na hodnotu potřebnou k rozpuštění písku a odstranění bublin obsažených ve sklovině,

Q_y průtočný objem I? · T\ ΐΛτ¹ skutečný objem proudící sklovlny za jednotku času, s hustotu proudící sklovlny hmotnost sklovlny,

J? objem sklovlny, h₁ tloušťku vrstvy sklovlny přehřívané na čeřící teplotu v oblasti maxima teplot při původním průtočném množství sklovlny Q_y1,s a

- 3 200 003 hg tloušíku vrstvy skioviny prohřívané na čeřící teplotu v oblasti maxima teplot při zvýšeném průtočném množství skloviny Q_vg.s

Výhoda vynálezu spočívá v tom, že se jím značně omezí znečištění skloviny v pracovním prostoru bublinami*

Vynález vychází z předpokladu, že má-li se při uvažovaných konstantních rozměrech bublin a při stejných hodnotách hustoty skloviny, ěířky vany a průměrné ryohlosti proudění ve směru osy X zvýšit kapacita čeření skloviny, musí být úměrně zvětšena délka oblasti čeření, tedy úměrně k závislosti na prodloužené délce čeřící oblasti bylo by nutno prodloužit celou vanu. Protože za jinak stejných podmínek platí přímá úměrnost mezi hodnotou délky čeřící oblasti a tloušíkou vrstvy přehřívané na čeřící teplotu, jsou tím dány i hodnoty velikosti tloušíky skloviny, které bývají malé. V důsledku toho se v praxi čeří v relativně tenké vrstvě skloviny, přičemž se v čeřící oblasti někdy tloušíka vrstvy skloviny záměrně ztenčuje. Pozorování sklovin při čeřících teplotách a sledování rozměrů bublin ukázalo, že při čeření vždy dochází k růstu bublin, což má význam pro zvýšení čeřícího výkonu vany. Předpokládáme-li pro zjednodušéní, že při lineárním růstu rozměrů bublin v závislosti na čase jsou stejné izotermní podmínky, hodnota tloušíky skloviny v oblasti čeření zahřívané na čeřící teplotu je dána výrazem

kde význam symbólů je stejný, jak je uvedeno v předchozím textu. V praxi to tedy znamená, že má-li být proti danému stavu kvalita nebo/a kvantita čeření skloviny zvětšena, je nutno zvětšit tloušíku vrstvy čeřené skloviny v oblasti čeření s dostatečným nebo vedlejším ohřevem a přívodem tepla do oblasti čeření, K tomu je nutno znovu zdůraznit, že vztah udává teoretické zvýšení čeření za zjednodušujících předpokladů. Ve skutečnosti obvykle je nutno zjištěný výsledek opravit připočtením korekce, kterou je nutno provést zejména se zřetele® na případný vznik vertikálního konvekčního proudění jako důsledku prohřívání větších vrstev skloviny, vož může mít za následek strhávání bublin do pracovního prostoru sklářské vany. Výhody tohoto řešení jsou zřejmé z dále uvedených příkladů provedení, které objasňují podstatu vynálezu, aniž by ho jakýmkoliv způsobem omezovaly.

Příklad

Pracuje se ve sklářské vaně o déloe tavící části 14,4 m a šířce 12 m«, zahřívané plynovými hořáky, která je do výšky 130 cm naplněna sodnovápenatou sklovinou sestávající ze 74 % hmot. kysličníku křemičitého, 10 % hmot. kysličníku vápenatého a 16 % hmot. kysličníku sodného. Hrubá výroba v této vaně byla až dosud 360 tun skloviny/24 hodin, přičemž tloušíka vrstvy skloviny zahřáté na teplotu nejméně rovné teplotě čeření, to je 1 450 °C byla coa 0,08 m* Tloušíka vrstvy skloviny byla zjišíována měřením vertikálního

200 003

- 4 teplotního gradientu v oblasti maxima teplot pomocí termočlánkové sondy, umístěné přímo v sklářské vaně* Po spuštění probublávaoloh trysek v tavící části sklářské vany a po zvýšení příkonu tepla do oblasti nakládky se tavioí výkon vany zvýěí až na přibližně 720 tun sklovlny/24 hodin, je věak nutno zvýšit i kapacitu šeření, aniž by se prodlužovala oblast šeření. To znamená, že je nutno zvýšit tloušťku vrstvy skloviny o teplotě nejméně 1 450 °C na hodnotu, odpovídající vztahu

3/2

720 tun hg 0,08 m ———— 0,23 »·

360 tun

Protože při této tloušťce vrstvy skloviny o teplotě 1 450 °C může nastat vertikální proudění, které zmenšuje účinnost čeření«vypočtená tloušťka vrstvy skloviny se zvětší ještě o dalších 10 %, to je přibližně na 0,3 nu

Kontrola správného nastavení velikosti prohřívaoí elektrické energie se provádí automaticky zjišťováním obsahu bublin ve sklovině. Počet bublin nesmí přestoupit 2 bubliny na tunu skloviny*

Claims (1)

1. Způsob čeření skloviny v průtokové vanové peci se stálou délkou oblasti čeření, při kterém se sklovině přivádí teplo v závislosti na stávající homogenitě skloviny a na množství tuhých příměsí nebo/a bublin plynu obsažených ve sklovině, vyznačený tím, že při daném přívodu tepla se tloušťka vrstvy skloviny udržuje řízením odvodu skloviny na hodnotě kde znamenát

   Qm1 Plodní množství skloviny odváděné ze sklářské pece při průtočném objemu ^u2 ^zvýšené množství skloviny odváděné při průtočném objemu Q_v2 ^ze sklářské peoe po zvýšení přívodu tepla sklovině na hodnotu potřebnou k rozpuštění písku a odstranění bublin obsažených ve sklovině,

   Q_v průtočný objem l\t“¹ ,

   L³,T“¹ skutečný objem proudící skloviny za jednotku času, s hustotu proudící skloviny M*L ,

   M hmotnost skloviny,

   L objem skloviny, h₁ tloušťku vrstvy skloviny prohřívané na čeřící teplotu v oblasti maxima teplot při

   200 003 původním průtočném množství skioviny Q_v1«e &

   tloušťku vrstvy skioviny prohřívané na čeřící teplotu v oblasti martma teplot při zvýšeném průtočném množství skloviny Q_v2·⁸ ·