CS214665B2 - Method of melting the glass and glassmaker melting furnace for executing the said method - Google Patents

Description

Vynález se týká způsobu tavení skla a sklářské tavící pece k provádění tohoto· způsobu.

Jsou známy sklářské pece, označované za „konvenční“, ve kterých je sklo· taveno a pak čeřeno v tavících a čeřících částech, uspořádaných vedle sebe. Rovněž je již známo, uspořádat v takových pecích přídavné elektrody. Jako nevýhodné se však přitom projevilo, že účinnost těchto pecí není uspokojivá, že jakost roztaveného skla při velkých prosazeních není rovněž často uspokojivá a že se používá zejména velkých pecí s velkými povrchovými plochami lázně, tedy že známé · pece vykazují vzhledem ke svému objemu jen nepatrný výkon.

Vodorovné proudění, nastávající v těchto sklářských tavících pecích, může být jen velmi obtížně řízeno a vede k tomu, že některé složky skla se po velmi krátké době prodlevy ve vaně dostávají do oblasti průtoku, což zjevně omezuje výkon těchto van, jelikož tyto složky skla s krátkou dobou prodlevy obsahují ještě bubliny.

Tyto uvedené nedostatky vykazují i výše uvedené pece s jedním stupněm mezi tavící a čeřící částí, například podle USA patentu č. 21 23 544.

Dále jsou známé svisle pracující, plně elektrické tavící pece, u . nichž jsou elektrody uspořádány nad sebou ve více rovinách. Tyto známé pece mají tu nevýhodu, že jsou konstruovány speciálně, pročež není možná přestavba stávajících známých a konvenčně vytápěných pecí. Dále je nevýhodné, že mohou pracovat výlučně s elektrickou energií a že proto není možná jejich případná aplikace s levnějším olejem nebo· plynem a jsou zcela závislé na přívodu elektrické energie.

Uvedené nedostatky známých způsobů odstraňuje způsob tavení skla, · při kterém se na taveninu z roztaveného skla přidává vrstva kmene, sklovina se z lázně vypouští výpustí a kmen se taví teplem přiváděným, shora a/nebo tepelnou energií zaváděnou elektrodami uspořádanými ve dnu . . nebo stěnách lázně, jehož podstata spočívá podle vynálezu v tom, že sklo se po natavení vede ve svisle dolů směřujícím nevířivém proudění a ohřívá se v něm průchodem elektrického proudu až do vyčeření, dále pak proudí svisle dolů, homogenizuje se v následující horní zóně bez přidání energie a z této zóny se dole odvádí.

Je výhodné, jestliže část nebo celkové množství skloviny proudí před vyčeřením prakticky vodorovně.

Popsané nedostatky známých sklářských tavících pecí odstraňuje sklářská tavící pec s tavící vanou sestávající z tavící částí pro214665 pojené s čeřicí částí, přičemž tavící vana je opatřena hořáky nebo· · elektrodami, dno· čeřící · části je uspořádáno podstatně níže než dno tavící části a taviči vana je opatřena bočním výtokem pro· sklo, vytvořeným nade dnem čeřicí části, jejíž podstata spočívá . podle vynálezu v tom, že v čeřicí části je pod úrovní dna tavící části vytvořena čeřicí zóna, ve které jsou v jedné nebo více rovinách uspořádány elektrody pro· přídavný elektrický ohřev, pod kterými je uspořádána homogenizační zóna.

Hloubka čeřicí části je s výhodou trojnásobkem hloubky taviči části a povrchová plocha taviči části je až třikrát větší než povrchová plocha čeřicí části.

Čeřicí část je opatřena výtokem, ve kterém jsou uspořádány přídavné elektrody a na obvodu taviči části a v přívodech pro kmen · jsou uspořádány pomocné elektrody.

Nový a vyšší účinek vynálezu spočívá v tom, že sklářská tavící pec podle vynálezu je při použití běžného topeniště a elektrické energie schopna tavit sklo vysoké jakosti a má vzhledem ke svému objemu velmi vysoký výkon.

Způsob podle vynálezu umožňuje přestavovat stávající běžně vytápěné sklářské pece tak, aby pracovaly se značnou částí elektrické energie a poskytovaly při značném zvýšení výkonu zlepšenou jakost skla. Přitom je zaručeno, že tyto pece jsou schopny pracovat jak s čistě konvenčním vytápěním, tak i s vytápěním čistě elektrickým.

Výroba jakostního· skla je hospodárnější, protože druh energie se může volit podle nákladů.

V následujícím textu je blíže popsán příklad · provedení vynálezu ve spojení s výkresy, které znázorňují na obr. 1 svislý řez sklářskou tavící pecí podle vynálezu s šestiúhelníkovou čeřicí částí, obr. 2 vodorovný řez v rovině II—II z obr. 1, obr. 3 svislý řez variantou s obdélníkovou čeřicí částí a obr. 4 vodorovný řez v rovině IV—IV z obr. 3.

Sklářská taviči pec podle vynálezu je běžným způsobem zhotovena ze žáruvzdorného materiálu, · který je opatřen ocelovou kostrou a na vnější straně izolován. Nad lázní roztaveného skla je uspořádána klenba s hořáky v hořákových otvorech 6 a jak klenba, tak i zdivo s ocelovou kostrou odpovídají obvyklým požadavkům. Proto je není potřeba blíže popisovat. Běžný vršek může být konstruován jako u regenerační plamenové vany nebo jako u regenerační, bočně vytápěné vany nebo jako u rekuperační vany.

Sklářská tavící pec podle vynálezu sestává· z ploché tavící · části 1 a vedle ní uspořádané hlubší šestiúhelníkové nebo obdélníkové čeřicí části 2, které jsou navzájem· spojeny, · takže roztavené sklo proudí z tavící části 1 do čeřicí části 2. Hloubka lázně v čeřicí části 2 je přitom dvakrát až třikrát tak velká jako· v tavící části 1, to jest dno 10 čeřicí · části 2 je uspořádáno dvakrát až třikrát hlouběji než dno· 8 taviči části 1.

Z čeřicí části 2 vede výtok 3 ke stoupací šachtě 7, přídavné elektrody 9 dodávají energii proudu vytékajícího skla, takže teplota tohoto proudu je udržována nebo podstatně neklesá.

Čeřicí část 2 sestává z nahoře uspořádané čeřicí zóny 12 a dole uspořádané homogenisační zóny 13, přičemž v čeřicí zóně 12 jsou uspořádány elektrody 5. Elektrody 5 mohou být uspořádány jak ve stranách šestiúhelníkové, tak i obdélníkové, v dalším provedení vynálezu však též podle vyobrazení ve dvou nebo více rovinách. Jejich výška je zvolena tak, aby ležely níže než dno 8 tavící části 1, popřípadě · nacházely se přibližně ve výši dna 8. Celá povrchová plocha lázně může být pokryta kmenem, přičemž je též možné zavážet · kmenem jenom povrchovou plochu tavící části 1.

Tavící část 1 má většinou větší povrch než čeřicí část 2, přičemž z celkové povrchové plochy mohou připadat dvě třetiny na tavící čásít 1 a jedna třetina na čeřicí část 2. Podle druhu taveného skla a specifického výkonu pece mohou být tyto poměry však také jiné, takže povrchové plochy taviči části 1 a čeřicí části 2 mohou být v poměru 3 : 1 až 1: 1.

Způsob podle vynálezu se nyní ' provádí následovně: Na kmen, přidaný na celý povrch lázně, působí shora topný plyn hořáků a tento kmen se ohřívá a taví jak na povrchu, itak i na rozhraní mezi kmenem a skelnou taveninou. Roztavené, doposud nevyčeřené sklo z tavící části 1 proudí do čeřicí části 2, kde se směšuje se sklem' roztaveným v této čeřicí části 2. Sklo proudí pak rovnoměrně dolů čeřicí zónou 12 podél elektrod 5, přičemž více ohřáto a vyčeřeno klesá do níže uspořádané homogenisační zóny 13, ve které se homogenizuje. V homogenisační zóně 13 teplota skla opět poněkud poklesne, proudění není vířivé. Klesání neroztavených částic kmene do homogenizační zóny 13 je bezpečně zabráněno čeřicí zónou 12 s elektrodami 5.

Nyní vyčeřené sklo vystupuje výtokem 3 do stoupací šachty 7.

Alternativně nemusí kmen pokrývat skelnou lázeň v oblasti čeřicí části 2. Tím sice klesá specifický výkon pece, je však možné tavit zvláště kvalitní sklo, popřípadě vyrábět určité, těžko tavitelné druhy skla. Toto opatření však nebude obecně nutné, protože uspořádání tavící části 1 elektrodou 5 v jedné rovině čeřicí zóny 12 a homogenisační zóny 13 pod sebou zajišťuje dostatečně dobré vyčeření.

Je zřejmé, že sklářská ‘tavící pec podle vynálezu může být konstruována tak, že při obnově běžné sklářské tavící pece se čeřicí část značně prohloubí a usadí do ní elektrody 5. Tímto· způsobem je možné provádět elektrické tavení skla i tehdy, nejeví-li se nová stavba plně elektrické sklářské tavící pece vhodnou nebo možnou.

Překvapivé je zjištění, že tavené sklo není ani v případě -obtížně tavitelných druhů co do jakosti horší než sklo tavené plně elektricky. Je zřejmé, že podle nákladů ' na různé druhy energie je možno , provozovat sklářskou tavící pec podle vynálezu dokon ce hospodárněji než plně elektrickou sklářskou tavící pec. Její provoz je pro obsluhu běžných sklářských tavících pecí běžný a vzhledem, ke své flexibilitě nabízí - idelání řešení vznikajících problémů.

Claims (7)

1. Způsob tavení skla, při kterém se na taveními z roztaveného skla přidává vrstva kmene, sklovina se z lázně vypouští výpustí a kmen se taví teplem přiváděným shora a/ /nebo· tepelnou energií zaváděnou elektrodami uspořádanými ve dnu nebo stěnách lázně, vyznačující se tím, že sklo se po natavení vede ve svisle dolů směřujícím nevířivém^ proudění a ohřívá se v něm průchodem elektrického proudu až do vyceření, dále pak proudí -svisle dolů, homogenizuje se v následující dolní zóně bez přidání energie a z této zóny se dole odvádí.

2. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že část nebo celkové množství skloviny proudí před vyčeřením prakticky vodorovně.

3. Sklářská taviči pec k provádění způsobu podle bodu 1 nebo 2 s tavící vanou , sestávající z tavící -části propojené s -čeřící částí, přičemž tavící vana je -opatřena hořáky nebo elektrodami, dno čeřící části je uspořádáno- podstatně níže než dno tavící -části a tavící vana je opatřena bočním výtokem

VYNALEZU pro sklo, vytvořeným nade dnem čeřící -části, vyznačující se tím, -že v čeřící části (2) je pod úrovní dna (8) tavící části (1) vytvořena čeřící zóna (12), ve které jsou v jedné nebo více rovinách uspořádány elektrody (5) pro přídavný elektrický -ohřev, pod kterými je uspořádána homogenizační zóna (13).

4. Sklářská tavící pec podle bodu 3, vyznačující se tím, že hloubka čeřící části (2) je trojnásobkem hloubky tavící části (1).

5. Sklářská tavící pec podle bodů 3 a

4, vyznačující se tím, že povrchová plocha tavící -části (1) je až třikrát větší než povrchová plocha čeřící -části (2).

6. Sklářská -tavící pec podle bodu 3, vyznačující se tím, že čeřící část (2) je -opatřena výtokem (3), ve kterém jsou uspořádány přídavné -elektrody (9).

7. Sklářská tavící pec podle bodů 3 a

5, vyznačující se tím, že na obvodu taviči části (1) a v přívodech pro kmen jsou uspořádány pomocné elektrody (11).