CS217140B1

CS217140B1 - Equipment for the homogenization of silicate melts, in particular glass, vibration

Info

Publication number: CS217140B1
Application number: CS217881A
Authority: CS
Inventors: Josef Smrcek
Original assignee: Josef Smrcek
Priority date: 1981-03-25
Filing date: 1981-03-25
Publication date: 1982-12-31

Abstract

Vynález řeší problém zlepšení tavení, zejména odstraňování šlír a podobných ne - homogenit ve sklovině a tím zlepšení kvality utavené skloviny. Zařízení se skládá z dříku 1 napojeného na zdroj 2 kmitů kolmo k hladině skloviny s nesoucího homogenizační článek 4 tvořený jedním nebo více rameny £ rovnoběžnými s hladinou 6 taveniny 7. V dříku 1 nebo i v ramenech £ může být dutina 8 pro průtok chladicího média a na dříku 1 tepelná izolace 13 snižující ohřívání chladicího média.The invention solves the problem of improving melting, in particular removing streaks and similar inhomogeneities in the glass and thus improving the quality of the melted glass. The device consists of a shaft 1 connected to a source of oscillations 2 perpendicular to the glass surface s carrying a homogenizing element 4 formed by one or more arms £ parallel to the surface 6 of the melt 7. In the shaft 1 or even in the arms £ there may be a cavity 8 for the flow of the cooling medium and on the shaft 1 there may be thermal insulation 13 reducing the heating of the cooling medium.

Description

Vynález se týká zařízení k homogenizování silikátových tavenin, zejména skioviny, vibrací, skládajícího se z dříku napojeného na zdroj kmitů a nesoucího na dolním konci homogenizační článek určený k ponoření do taveniny·BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an apparatus for homogenizing silicate melt, in particular ski, vibration, consisting of a shaft connected to a source of oscillation and carrying a homogenizing cell at the lower end for immersion in the melt.

Při tavení silikátů, zejména skla, vytvářejí se v tavenině nestejnorodé části lišící se chemickým složením, a orientují se nejvíce do protáhlých tvarů nazývaných šlíry. Směr protažení je směru toku skloviny, tedy převážně rovnoběžně s hladinou taveniny.When melting silicates, especially glass, non-homogeneous parts are formed in the melt, differing in their chemical composition, and are most oriented in elongated shapes called cords. The direction of elongation is the direction of flow of the molten glass, i.e. mostly parallel to the melt level.

Relativní zmenšení tloušťky šlíry d/d_Q je závislé na úhlu , ve kterém na šlíru působí síla, jež způsobuje její protažení podle vzorce uváděného'oooperemt d/d_Q - [l + 2.t.grád.v coso6_Q,sinoó₀ + ( t. grád v ) ² . sin ² oó_Q kde t je doba působení střižné síly v je rychlost skloviny grád v je gradient rychlosti vztažený na směr kolmý ke směru toku a _σ^_ο je úhel, který svírá šlíra se směrem toku.The relative thickness reduction cords d / d _Q is dependent on the angle at which force acts on the cords, which causes an elongation of Formula uváděného'oooperemt d / d _Q - [l + 2.t.grád.v coso6 _Q ₀ + sino (ie grad v) ² . sin ² oó _Q where t is the time of shear force v is the speed of the molten glass v is the velocity gradient relative to the direction perpendicular to the direction of flow and _σ ^ _ο is the angle between the cords and the direction of flow.

Je zřejmé, že maximální protažení je pro úhel / 4 až /2 a nejvyššího účinku se dosáhne působením kolmo na směr šlír, v podstatě tedy kolmo na hladinu taveniny.Obviously, the maximum elongation is at an angle of 44 to 22 and the greatest effect is obtained by acting perpendicular to the direction of the cords, essentially perpendicular to the melt level.

Nejčastěji se k homogenizaci používá rotačních rníchadel, většinou z keramického materiálu, složených ze svislého dříku, nesoucího na spolu míchací článek různých tvarů, nejčastěji vsak vrtule nebo šroúbovice. Rotační rníchadla většinou nejsou chlazena, takže podléhají korozi, která je zdrojem kaménků a šlír a pokud jsou chlazena, vyžadují složitý a poruchový ucpávkový systém. Mimoto účinek sil vyvolaný rotačním pohybem šikmých lopatek nebo šroubů nesměřuje kolmo k hladině skloviny.The most commonly used for homogenization is rotary thrusts, mostly made of ceramic material composed of a vertical shaft, carrying a mixing element of various shapes on the other, most often a propeller or a screw. Rotary thrusters are generally not cooled, so they are subject to corrosion, which is the source of calculi and cords, and if cooled, require a complex and breakdown seal system. In addition, the effect of the forces caused by the rotational movement of the oblique blades or screws does not point perpendicular to the glass surface.

V popisu vynálezu k francouzskému patentu č. 1 520 592 je popsán vibrační způsob homogenizace skloviny pomocí šroubovicového článku na dříku připojeném na zdroj vibrací ve směru kolmo k hladině skloviny, který se může též otáčet. Tvar homogenizačního článku je přizpůsoben potřebám rotačního pohybu a vibrační pohyb je tudíž málo účinný.The description of the invention to French Patent No. 1,520,592 discloses a vibration process for homogenizing glass by means of a helical member on a shaft connected to a vibration source in a direction perpendicular to the glass surface, which can also be rotated. The shape of the homogenizing element is adapted to the needs of the rotational movement and the vibration movement is therefore not very effective.

Uvedené nevýhody se odstraní nebo podstatně omezí u zařízení k homogenizování silikátových tavenin, zejména skloviny, vibrací, složeného z dříku napojeného na zdroj kmitů a nesoucího na dolním konci homogenizační článek určený k ponoření do taveniny. Podstata vynálezu spočívá v tom, že homogenizační článek tvoří nejméně jedno rameno rovnoběžné s hladinou taveniny. S výhodou alespoň dřík má dutinu pro průtok chladicího média a jeho část mezi hladinou taveniny a klenbou může být obklopena tepelnou izolací.These disadvantages are eliminated or substantially reduced in a device for homogenizing silicate melt, in particular glass, vibration, consisting of a stem connected to an oscillating source and carrying a homogenizing cell for immersion in the melt at the lower end. The principle of the invention consists in that the homogenizing element forms at least one arm parallel to the level of the melt. Preferably, at least the shank has a cavity for coolant flow, and a portion thereof between the melt level and the vault may be surrounded by thermal insulation.

U zařízení v provedení podle vynálezu se docílí vysokého homogenizačního účinku ve směru kolmo k hladině, aniž by docházelo k nadměrnému proudění podél stěn, způspbujícíma jejich zvýšenou korozi. Použije-li se chlazení, není třeba ucpávek a sníží se koroze homogenizačního článku. Případné obalení dříku tepelnou izolací snižuje ohřívání chladicího média při průchodu do homogenizačního Článku.In the device according to the invention, a high homogenization effect is obtained in a direction perpendicular to the surface, without causing excessive flow along the walls, causing their increased corrosion. If cooling is used, the packing is not required and the corrosion of the homogenising cell is reduced. Possible wrapping of the shaft with thermal insulation reduces the heating of the cooling medium as it passes into the homogenizing cell.

Příkladné provedení vynálezu je popsáno dále a schematicky znázorněno na připojených výkresech, kde představuje obr.l zařízení s částečným chlazením a dvěma samostatnými vodorovnými rameny, obr.2 další varianty provedení s úplným chlazením, zdvojeným dříkem a spojenými rameny.An exemplary embodiment of the invention is described below and schematically illustrated in the accompanying drawings, in which: FIG. 1 shows a partial cooling device with two separate horizontal arms; FIG. 2 shows further variants of a full cooling system, a double shaft and connected arms.

Zařízení k homogenizování skloviny vibrací se skládá z dříku 1, který je napojen na zdroj 2 kmitů ve směru šipek g ^a nese na dolním konoi homogenizační článek tvořený dvojicí ramen g rovnoběžných s hladinou 6 taveniny J, např.skloviny. Dřík 1 má členěnou dutinu 8 připojenou na přívod g a odvod 10 chladicího média. Na výkresu j/ou znázorněna dvě ramena g, je možné však i provedení s jedním nebo více rameny g a provedení s plným dříkem 1, bez chladicí dutiny 8. Mezi hladinou 6 taveniny J a klenbouvll dále neznázorněné tevioí pece nebo dávkovače je na části 12 dříku 1 tepelná' izolace 13.The apparatus for homogenizing the vibration glass consists of a shaft 1 which is connected to a source of oscillations 2 in the direction of the arrows g ^and carries on the lower cone a homogenizing element formed by a pair of arms g parallel to the level 6 of the melt J, e.g. The stem 1 has a segmented cavity 8 connected to the inlet g and the outlet 10 of the cooling medium. Two arms g are shown in the drawing, but one or more arms g and a solid shank 1 version without cooling cavity 8 are also possible. Between the melt level 6 and the vault, a blast furnace or dispenser (not shown) is on the shank part 12. 1 thermal insulation 13.

Podle obr.2 tvoří dřík 1 dvojioe trubic 1£, lg, z nichž jedna trubice 1£ je napojena naAccording to FIG. 2, the stem 1 comprises two tubes 16, 18, of which one tube 16 is connected to

217 140 přívod 9 a druhá trubice 15 na obvod 10 chladicího média, např.vody. Dvojice trubic 14, 15 je monolitní ,e homogenizadním článkem £ tvořeným rameny £ propojenými s postranními spojkami 16.217 140 an inlet 9 and a second tube 15 for a coolant circuit 10, e.g. a water. The pair of tubes 14, 15 is a monolithic, homogenous member 6 formed by arms 6 connected to the side couplings 16.

Claims

An apparatus for homogenizing silicate melt, in particular glass, vibration, consisting of a stem connected to a source of oscillation and carrying at the lower end a homogenizing cell for immersion in the melt, characterized in that the homogenizing cell (4) forms at least one arm (5) parallel with a level (6) of the melt (7).

Device according to claim 1, characterized in that at least the stem (1) has a cavity (8) for the flow of cooling medium.

Device according to claim 2, characterized in that a part (12) of the shaft (1) between the melt surface (6) and the vault (11) is surrounded by thermal insulation (13).