CS277291B6 - Process of glass melt melting - Google Patents

Description

Vynález se týká tavení skloviny a podobných materiálů s použitím kapalných nebo plynných paliv.

Je známo, že v oblastech kde je uhlí dostupné, jě obvykle nej levnějším zdrojem energie ve srovnání s ostatními tradičními zdroji energie, jako je zemní plyn, topné oleje a elektřina. Bylo proto navrhováno použití uhlí jako topného zdroje pro tavení skloviny a podobně. Příklady takových návrhů je možno nalézt v patentech USA č. 3 969 068 a 4 006 003. Avšak použití uhlí jako paliva pro pece s přímým ohřevem má, jak bylo zjištěno, určité nevýhody, které brzdí jeho širší použití. Největší nevýhodou je obsah popela v uhlí. Je-li uhlí spalováno s pomocí horního hořáku v peci s otevřenou nístějí, jaké se běžně používají pro tavení skloviny, je s proudem odpadních plynů strhováno značné množství popela, které může způsobit ucpání regenerátorů a které vyžaduje odstranění popela z odpadních plynů před jejich vypuštěním do atmosféry. Část popela se usazuje na stěnách tavící vany, kde se taví na kapalnou strusku, která stéká po stěnách nádoby do taveniny. Stékání roztavené strusky má nepříznivý účinek na vyzdívku pece a roztavená struska, vstupující do taveniny, přináší do produkovaného materiálu nežádoucí změny složení a nehomogenity. Struska má často oproti sklovině vysoký obsah železa a stékání strusky do taveniny může způsobit nežádoucí změny zbarvení. V důsledku těchto problémů se uhlí nepoužívá jako přímé palivo pro tavné procesy, u jejichž produktů je důležitá stejnorodost složení. Týká se to zejména plochého skla, kde změny ve složení způsobující optické zkreslení u konečného produktu.

Nevýhodou použití uhlí nebo jiného uhlíkatého paliva ve směsi se surovinou, zejména při tavení čirého skla, je, že uhlí v množství dostatečném k vyvinutí značné energie pro tavící proces má také redukující efekt na taveninu, a železo a síra, přítomné v redukované sklovině, mohou způsobit hnědé zbarvení. Uhlí samo navíc dodává tavenině železo a síru. V čirých sklovinách bývá přimíšeno malé množství práškového uhlí (obvykle méně než 0,1 % hmot.) pro usnadnění tavícího procesu, ale toto množství není významným zdrojem energie a větší množství se považuje za nebezpečné. Ani při výrobě hnědého skla nebývá počítáno s významným přínosem použitého uhlí pro vytápění.

Patent USA č. 3 294 505 popisuje tavení skloviny v loži kmene, briket a koksu. Postup je omezen na relativně úzkou skupinu nízkoviskózních skel pro málo kvalitní aplikace. Kromě toho je žádoucí se vyvarovat nákladů na aglomeraci kmene.

Je popsána metoda smáčení sklářského kmene topným olejem. Topným olejem je dodávána pouze menší část energie, vyžadované tavícím procesem.

Další problém používání uhlí a některých dalších uhlíkatých paliv spočívá v tom, že tato paliva obsahují relativně těkavé uhlovodíkové frakce, které jsou unášeny s odpadním plynem a unikají s ním, jsou-li zahřívány před vzplanutím. Je to problémem zejména tehdy, požaduje-li se předehřívání surovin ve směsi s uhlíkatým palivem. Dále jsou-li uhlíkatá paliva dávkována do spalovací zóny v neatomizovaném stavu, vznikají obvykle kouřové odpadní plyny, které jsou ekologicky nežádoucí. Sekundární spaloCS 277291 B6 vání nebo jiné zpracování odpadního plynu nebo předběžná karbonizace paliva jsou nákladné operace, které se proto příliš často neprováděj í.

Uvedené nedostatky odstraňuje způsob tavení skloviny, při němž je zdrojem tepla kapalné nebo plynné palivo poskytující po spálení zbytkový popel, obsažený v konečném sklářském výrobku, a toto palivo se mísí přímým stykem s materiálem sklářského kmene, obsahujícím uhličitan kovu alkalických zemin, zdroj sodíku a zdroj oxidu křemičitého podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že uvedeným palivem se v předehřívacím stupni předehřívá pod teplotu tavení kmen, z něhož byl zdroj sodíku odveden mimo předehřívací stupeň přímo do následujícího zkapalňovacího stupně, popřípadě se uvedeným palivem kmen, předehřátý pod teplotu tavení, alespoň částečně taví ve zkapalňovacím stupni.

Takovým to předehříváním materiálu kmene na teplotu těsně pod teplotou, při které se objevuje znatelné tavení, je možno s pomocí úsporného paliva, jako je uhlí, získat podstatnou část celkové energie, nutné k tavení. Dávkováním téměř homogenní směsi kmene a popela do zkapalňovacího stupně je možno následně získat taveninu v podstatě stejnorodého složení i tehdy, bylo-li vneseno podstatné množství popela. Je tedy podstatně zmírněn jeden z problémů spojených s použitím paliva, tvořícího popel, jako je uhlí.

Spalováním paliva v kontaktu s materiálem kmene, kterým se zabraňuje strhávání popela do odpadního plynu a tvorbě strusky na vnitřním povrchu nádoby, je možno odstranit ekologické problémy a poškozování pece, což je žádoucí při každém tavícím procesu. Protože odstraňuje stékání strusky do taveniny, je tento vynález zejména atraktivní pro tavení skloviny, a podobně, kde je důležitá homogenita složení. Postupem podle vynálezu je možno vyrábět í relativně viskózní, těžko homogenizovatelná skla, jako je sodnovápenatokřemičité ploché sklo, s velmi vysokým standardem optické kvality. Výhodou je také to, že není nutná aglomerace kmene.

Podle jiného provedení vynálezu je možno regulovat dodávku kyslíku a teplotu předehřívacího stupně, a tak produkovat podstatné množství oxidu uhelnatého jako produktu spalování paliva. Oxid uhelnatý se vede do následujícího stupně, například zkapalňovacího, kde slouží jako alespoň část paliva pro spalování v-tomto stupni. Při jiné alternativě může být spalování v prvním stupni nedokonalé, přičemž určitá část paliva může zůstat nespálena a může být vedena spolu s kmenem do druhého stupně, kde slouží jako alespoň část paliva.

Aby bylo umožněno použít v předehřívací? stupni vyšší teploty a zvýšit množství produkovaného oxidu uhelnatého, je možno z prvního stupně vynechat ty složky sklářského kmene, které se taví při relativně nízké teplotě, a vnášet je do druhého nebo dalšího stupně. Vynechání sodíkaté suroviny (například bezvodé sody) z kmene sodnovápenatokřemičitého skla umožňuje použít v prvním stupni teploty, která je dostatečně vysoká pro kalcinací karbonátových surovin, jako je vápenec a dolomit, stejně jako pro produkci oxidu uhelnatého. Zpracovávání pouze křemičité suroviny (písku) v prvním stupni umožňuje používat velmi vysoké teploty a získat velké množství oxidu uhelnatého.

Po zkapalňovacím stupni může být zařazen třetí stupeň, ve kterém může být dále prováděno tavení. Je-li palivo míšeno s kmenem, může ve zkapalňovacím stupni docházet k nedokonalému kontaktu mezi palivem a oxidačním prostředkem nebo může být přítomen přebytek paliva, a tak může zkapalněný materiál vycházet z druhého stupně v redukovaném stavu. V tom případě může třetí stupeň obsahovat zařízení pro reoxidaci taveniny, například hloubkovým spalováním plamenem bohatým na kyslík a/nebo probubláváním oxidačního činidla (výhodně kyslíku) skrze taveninu. Reoxidace je zvlášť důležitá u čirého skla pro zamezení změny zbarvení. Nežádoucímu zbarvení čirého skla ionty železa a sulfidovými ionty může být zabráněno reoxidaci taveniny ve třetím stupni.

Chemické složky uhelného popela jsou obvykle kompatibilní se složkami většiny sklovin, a proto může sklovina obsahovat určité množství popela s malým nebo žádným škodlivým vlivem na sklářský produkt, pokud může být popel v tavenině dokonale homogenizován. Avšak množství popela, produkované tehdy, je-li hlavním zdrojem paliva pro obvyklý tavný proces uhlí, je u určitých typů skla, u kterých jsou rozhodující optické požadavky, obtížně homogenizovatelné. Je tedy výhodou tohoto vynálezu, že uhlí se používá jako palivo v odděleném stupni celkového tavného procesu a míchání kmene s popelem probíhá před zkapalňováním. Oddělený předehřívací stupeň také vyžaduje nižší množství energie než je celková spotřeba, a proto je nutné menší množství uhlí a je produkováno méně popela. Navíc bylozjištěno, že celková účinnost stupňovitého procesu tavení snižuje celkovou spotřebu energie pro tavení skloviny, a tak snižuje spotřebu paliva. V důsledku toho může uhlí tvořit největší podíl celkového zdroje energie pro předehřívání i u sklářského kmene plochých skel až na teplotu tavení. V určitých provedeních může uhlí tvořit největší podíl celkového zdroje energie pro celou operaci tavení.

Nová úprava paliva podle vynálezu může tvořit celý zdroj paliva nebo může doplňovat obvyklé zdroje tepla. Podíl celkové spotřeby energie předehřívacího stupně, ke kterému přispívá nové uspořádání, je podstatný, tzn. že je větší než podíl, který za známého stavu techniky vyplýval z přidávání uhlíkatého materiálu jako tavící přísady, barviva nebo pojivá. Má se za to, že známé způsoby použití uhlíkatého materiálu v tavenině přinášely méně než 5 % energie. Z ekonomických důvodů je výhodné, aby nové využití paliva podle vynálezu bylo maximalizováno tak, aby dodávalo větší část energie prostřednictvím předehřívacího stupně a optimálně veškerou energii.

Další vý'_dou vynálezu je potlačení odpadních emisí produktů nedokonalého spalování, jako je dým, saze nebo látky, které vytékaly z paliva. Jak se materiál kmene v kontaktu s pevným nebo kapalným palivem posunuje směrem k vyhřívané zóně, stoupá postupně teplota paliva a palivo začíná uvolňovat těkavé látky a doutnat předtím, než zcela začne hořet. Z toho vyplývající nežádoucí emise jsou v podstatě eliminovány tímto aspektem vynálezu, protože směr toku plynu v předehřívacím. stupni se udržuje obecně stejný jako směs postupu směsi kmene a paliva předehřívaCS 277291 B6 cím stupněm. Toto souproudné uspořádání má za následek unášení emisí z prvních stadií zahřívání do spalovací zóny, kde spalitelné emise shoří na popel. Nejenže jsou eliminovány nežádoucí emise, ale jejich spalování navíc přispívá k vyhřívání materiálu kmene. Odpadní plyn z předehřívacího stupně může být podroben dalšímu spalování tak, že je veden do·následující spalovací zóny, například do zkapalňovacího stupně.

Z vynálezu vyplývají také další ekologické výhody. Stupňovitý přístup je vhodný k používání kyslíku místo vzduchu při podporování spalování. Eliminace nebo snížení množství dusíku ve spalovacích plynech snižuje množství produkovaných oxidů dusíku (Ν0_χ). Objem odpadního plynu se při použití kyslíku k hoření významně sníží, a tím se snižuje rychlost plynu, což dále vede k menšímu strhávání částic materiálu kmene. Nepřítomnost dusíku má také za následek vyšší teplotu plamene. Použití v podstatě čistého kyslíku a vyloučení veškerého vzduchu tyto výhody maximalizuje, ale tyto výhody mohou být realizovány i částečně v závislosti na míře, kterou koncentrace kyslíku převyšuje koncentraci vzduchu.

Další ekologickou výhodou je, že je možno potlačit některé sirné emise, obvykle spojené se spalováním paliv obsahujících síru, jako je uhlí. Kontaktem mezi spalovacími plyny a materiálem vsázky (zejména se sklářským kmenem obsahujícím vápenec a podobně) je možno z proudu plynů odstranit oxidy síry.

Při alternativním přístupu, spadajícím do širšího rozsahu vynálezu, se palivo, které může mít obsah popela, spaluje ve stadiu tavícího procesu, věnovaném počátečnímu zkapalnění materiálu kmene, takže veškerá struska vzniklá z přítomného popela v palivu je integrována do zkapalňovaného materiálu. Jelikož je struska včleněna do produktu v časném stadiu tavícího procesu, může být v tomto stupni a v dalších stupních tavícího procesu podrobena homogenizaci.

Výhodné provedení zkapalňovacího stupně vyžaduje skloněné tavící plochy, obklopující centrální dutinu, přičemž velkou část vnitřního povrchu nádoby tvoří tavený materiál, na němž může být zachycen popel nebo struska. Spolu s tím, jak zkapalněný materiál stéká po skloněném povrchu do odtoku, je na skloněný povrch přiváděn kmen. V dalším stupni může být podporován proces tavení. Relativně malá plocha žáruvzdorného materiálu, vystavená při ^kapalňování strusce, snižuje potenciální erozi nádoby a soustředěné stékání strusky do taveniny.

Materiál vsázky a uhlí nebo i jiné pevné kapalné palivo jsou při spalování paliva ve zkapalňovacím stupni výhodně ve vzájemném kontaktu. Palivo a vsázka mohou být dávkovány odděleně, ale je výhodné je před dávkováním smísit. Jakmile je zkapalňovací zóna zahřáta na bod vzplanutí paliva, je spalování paliva udržováno dodáváním oxidačního činidla, výhodně v podstatě čistého kyslíku, do spalovací zóny. ·.

V alternativním provedení může být ve zkapalňovacím stadiu použit hořák známého typu pro spalování práškových pevných paliv, jako je uhlí. Veškerý popel, strhávaný plynem, se sbírá na obklopujících tavných površích a je integrován do zkapalněného materiálu vsázky.

Pro lepší porozumění vynálezu jsou připojeny výkresy, kde na obr. 1 je výhodné provedení vynálezu, tj. rotační pec, jejíž předehřívací stupeň je v částečném řezu, rotační zkapalňovací komora druhého stupně a rafinační komora třetího stupně a na obr. -2 je zvětšený vertikální řez druhým a třetím stupněm, kde třetí stupeň je vybaven pro hloubkové spalování.

Vynález je zvlášť vhodný pro tavení skla, přičemž se hodí pro všechny typy skel včetně plochého skla, obalového skla, skleněného vlákna a sodnokřemičitého skla. Je však samozřejmé, že je vynález možno aplikovat na tavení jiných podobných materiálů a zejména na převádění materiálů typu minerálů do roztaveného stavu. Jako další příklady lze uvést tavení sklovitých a keramických materiálů, glazur a rud.

První stupeň může mít formu různých zařízení pro kontakt plyn/pevná látka, ale výhodná je rotační pec, například jako na obr. 1. Alternativou jsou známá zařízení na bázi fluidního lože nebo cyklonového kontaktního separátoru.

Na obr. 1 je znázorněna rotační pec a na obr. 2 je řez zkapalňovacxm zařízením.

Rotační pec 1 je tvořena válcovým pláštěm 2, otáčivě podpíraným válečky 3 v mírném úhlu vůči horizontále. Postačující může být jednoduchý kovový plášť, jak je znázorněn na obr. 1, nebo lze dosáhnout lepší tepelné účinnosti pomocí žáruvzdorné vyzdívky nebo dvojitého kovového pláště s izolací mezi jednotlivými stěnami.

Vstupní konec rotační pece 1 je uzavřen stacionárním krytem

4. Přívodní potrubí 5 prochází stěnou krytu 4, a přivádí do rotační pece 1 práškový materiál vsázky z dávkovacího zařízení 6. Vsázka B může být před vstupem do rotační pece 1 smísena s palivem nebo může palivo a vsázka vstupovat do rotační pece odděleně a tam potom dochází k míšení. Potrubím 7, procházejícím stěnou vstupního krytu 4, může být do rotační pece přiváděn oxidační plyn (například vzduch, ale výhodně kyslík). Potrubí 7 může do rotační pece 1 vyčnívat v dostatečné vzdálenosti, a tak vytvářet spalovací zónu v určité vzdálenosti za oblastí zakládání vsázky. Materiál vsázky, obsahující kyslíkaté sloučeniny, jako jsou karbonáty, může svým obsahem kyslíku podporovat spalování. Je to výhodné z toho důvodu, že je oxid uhličitý odstraněn ze vsázky před zkapalněním. Po zkapalnění by oxid uhličitý tvořil v tavenině bubliny, které se obtížně odstraňují. Ve výhodném provedení procházejí produkty spalování souběžně s kmenem rotační pece 1'do zkapalňovacího zařízení 10 druhého stupně výstupním uzávěrem 36. který spojuje oba stupně.

Hoření může být ve spalovací zóně zahájeno pomocným vyhřívacím zařízením, například hořákem, umístěným dočasně v peci.

Jakmile je hoření paliva v kontaktu s kmenem stabilizováno, může být spalovací zóna udržována ve v podstatě fixní oblasti rotační pece vyrovnáváním rychlosti přívodu kyslíku a rychlosti, kterou kmen a palivo postupuji pecí. Rychlost tohoto postupu se v podstatě reguluje rychlostí rotace nakloněné pece. Pevné materiály a plynné proudy se pohybují rotační pecí souběžně, takže těkavé látky původně uniklé z paliva jsou vnášeny do spalovací zóny, kde jsou spáleny na popel.

I když to není výhodné, mohou plyny a kmen postupovat v rotační peci nebo v jiném předehřívacím zařízení navzájem protiproudně. V tom případě může být nezbytné použití zařízení pro ekologické zneškodnění odpadu, například pytlového sběrače pro částice. Část odpadních plynů může být recyklována do spalovací zóny ve stupni předehřívání nebo spalování, aby se z ní odstranily spalitelné látky. Jinou metodou zpracování odpadního plynu a rekuperace odpadního tepla je, jestliže se odpadní plyn uvádí do kontaktu s materiálem kmene v dalším předřazeném předehřívacím stupni. Kmen, který obsahuje karbonáty (například vápenec) je také vhodný k oddělování oxidů síry z odpadních plynů.

Konkrétní výhodné provedení zkapalňovacího zařízení 10 druhého stupně je znázorněno na obr. 2a je v souladu s údaji v patentu USA č. 4 381 934 Kunkla a dalších.

Druhý stupeň je upraven pro zkapalňování kmene a je charakterizován svažitým tavným povrchem, zachycujícím materiály kmene, které tají jako tenká vrstva na svažitém povrchu a po zkapalnění z něj rychle odtékají. Zde znázorněné zkapalňovací zařízení 10 je výhodným provedením Kunklova uspořádání, kde svažitý povrch v podstatě obklopuje centrální dutinu a. nádoba rotuje kolem v podstatě vertikální osy. Kruhové uspořádání nabízí určité výhody z hlediska tohoto vynálezu a z hlediska účinnosti tavícího procesu obecně, ale v širším aspektu není vynález omezen na kruhové uspořádání zkapalňovací zóny.

Oddělením zkapalňovací zóny od zbytku tavícího procesu dochází k účinnějšímu využití energie v každém stupni procesu optimalizací podmínek v každém stupni z hlediska konkrétních potřeb procesu probíhajícího v daném stupni. Dalšího zvýšení účinnosti lze dosáhnout obklopením vytápěné zóny materiálem kmene a použitím izolační vrstvy kmene nebo kompatibilního materiálu k tepelné izolaci zkapalňovací zóny. Vzhledem k celkové energetické účinnosti vícestupňového procesu a vzhledem k tomu, že ve zkapalňovací zóně se spotřebuje pouze část celkové energetické spotřeby na tavení, bylo zjištěno, že množství energie, spotřebované ve zkapalňovacím stupni, je relativně nízké, a je možno účinně používat různé tepelné zdroje. Výhodné je spalování paliva, zejména kyslíkovým plamenem, a je možno používat elektrické zdroje, jako je elektrický oblouk nebo plazmový hořák. Uhlí nebo jiné pevné palivo může tvořit část celkového paliva ve druhém stupni, z něhož určité množství může být nespálené palivo z prvního stupně. Je-li v prvním stupni produkován oxid uhelnatý, může být odpadní plyn z prvního stupně veden do druhého stupně, kde může dodávat podstatnou část potřebné energie.

Zkapalňovací zařízení 10 na obr. 2 sestává z obecně válcové nádoby 12, která může být tvořena ocelovým válcem. Nádoba 12 ie nesena kruhovým rámem 14, který je za účelem rotace kolem obecně vertikální osy odpovídající středové linii nebo ose symetrie nádoby namontován na nosných válečcích 16 a vyrovnávacích válečcích 18. Spodní sekce 20 nádoby obsahuje osově uspořádané prstencové pouzdro 22. definující centrální výtokový otvor 24. Pouzdro 22 může být tvořeno množstvím keramických dílů a spodní sekce 20 může být oddělitelně připevněna ke zbytku nádoby 12, aby usnadňovala výměnu pouzdra 22.

Víko 26 ze žáruvzdorného materiálu, výhodně ve tvaru vypouklé kopule, má stabilní oporu, tvořenou obklopujícím rámovým členem 28. Víko 26 může mít alespoň jeden otvor, kterým může procházet alespoň jedno chlazené potrubí 30 pro přívod plynu. Potrubí 30 může tvořit hořák nebo pouze přívodní potrubí pro kyslík nebo jiný oxidační prostředek, podporující hoření paliva, přiváděného do zkapalňovací komory. Je-li palivo přiváděno z prvního stupně, může být potrubí 30 použito k přivádění kyslíku a podobně do nádoby po dosažení zápalné teploty. Popřípadě může být kromě energie, dodávané palivem z prvního stupně, část tepla pro zkapalňovací stupeň dodávána běžným hořákem nebo jiným zdrojem tepla. Potrubí 30 může být umístěno centrálně, jak je znázorněno, aby byla celá dutina zaplavena kyslíkem nebo může být zahnuté nebo umístěno mimo střed a tak usměrňovat kyslík a/nebo palivo na tavící se vrstvu.

Víko 26 může být opatřeno otvorem 32 pro přívod kmene do zkapalňovacího stupně a jak je znázorněno na obr. 2, výstupní uzávěr 36 na konci rotační pece 1 může být opatřen násypkou pro usměrňování materiálu do zkapalňovacího stupně. Na konci násypky může být upravena nastavitelná přepážka 38 pro usměrnění toku kmene na boční stěny nádoby 12♦

Výhodně je vnitřek nádoby 12 lemován stabilní vrstvou 40 práškového materiálu. Tato vrstva působí jako izolační vyzdívka k ochraně nádoby 12 před teplem uvnitř nádoby. V těch aplikacích, kde je třeba zabránit znečištění materiálu produktu, je vrstva 40 výhodně v podstatě stejného složení jako kmen. Před zahájením tavícího procesu je v tavné nádobě 12 vsypáním sypkého práškového materiálu, jako je materiál kmene, za její rotace vytvořena stabilní vrstva 40. Sypký materiál má přibližně parabolický obrys, jak je znázorněno na obr. 2. V počátečním stadiu vytváření stabilní vrstvy 40 může být práškový materiál- zvlhčen, například vodou, pró usnadnění adheze vrstvy k bočním stěnám. Je-li vrstva 40 z materiálu kmene, nemusí obsahovat palivo, které může být do kmene zamícháno až v průběhu procesu. Na závadu nemusí být ani jiné menší rozdíly mezi materiálem vrstvy a protaveným materiálem, v závislosti na požadavcích konkrétního postupu.

Během tavícího procesu vzniká kontinuálním přívodem kmene do zkapalňovacího zařízení 10 sestupný proud kmene, který je distribuován po čelní ploše stabilní vrstvy 40,, a působením tepla spalování v nádobě 12, je zkapalňován na přechodnou vrstvu 42. která stéká ke dnu nádoby a vytéká otevřeným otvorem 24 v pouzdru <22. Zkapalněný materiál 44 stéká z prvního stupně zkapalňovacího zařízení 10 do druhého stupně 11 k dalšímu zpracování. Tímto způsobem může být efektivně prováděn počáteční stupeň zkapalňování kmene, protože materiál, jakmile byl zkapalněn, je ihned odstraňován z blízkosti zdroje tepla a je kontinuálně doplňován čerstvým kmenem, a tak si udržuje velký teplotní rozdíl, a tedy velkou rychlost přenosu tepla ve zkapalňovací nádobě. Konstantní doplňování relativně chladným čerstvým kmenem v součinnosti s izolační vrstvou 40, slouží k zachování strukturní integrity zkapalňovací nádoby bez použití jejího nuceného chlazení.

Materiál stabilní vrstvy 40 poskytuje tepelnou izolaci a výhodně také slouží jako nekontaminující kontaktní povrch pro tavící se přechodnou vrstvu 42, a nejvýhodněji tato stabilní vrstva 40 obsahuje jednu nebo více složek kmene. Je žádoucí, aby tepelná vodivost materiálu, použitého jako tato vrstva, byla relativně nízká, tak, aby bylo možno použít vrstvy praktické tloušťky a nebylo nutno používat nákladné nucené vnější chlazení nádoby. Obecně poskytují dobrou tepelnou izolaci granulované nebo práškové suroviny minerálního původu, ale v některých případech je možno použít jako nekontaminující stabilní vrstvu meziprodukt nebo produkt tavení. Například při výrobě skla může stabilní vrstvu tvořit práškový střep (odpadní sklo), ačkoli vzhledem k vyšší tepelné vodivosti skla oproti vodivosti sklářského kmene bude asi nutná vrstva větší tloušťky. Na druhé straně při metalurgických procesech by použití kovového produktu jako stabilní vrstvy 40 k tepelné ochraně nádoby znamenalo nadměrnou tloušťku vrstvy, ale funkci izolační vrstvy mohou uspokojivě zastávat některé rudné materiály.

Výše popsané výhodné provedení zkapalňovacího stupně používá rotaci vrstvy kolem centrální dutiny, ale je zřejmé, že vynález je použitelný i na případy, kde vrstva obklopuje centrální dutinu, ale nerotuje. Vynález je také použitelný na případy, kde je vrstva tvořena skloněným povrchem, ale neobklopuje tepelný zdroj (například tavení probíhá na rampě). Příklady takových obměn jsou uvedeny v citovaném patentu.

Jako oxidační činidlo může být používán· vzduch, ale je výhodné používat kyslík (tj. vyšší koncentraci kyslíku než ve vzduchu) za účelem snížení objemu prosazeného plynu. V důsledku toho může být zařízení prvního i druhého stupně vytvořeno kompaktně, protože odpadní plyn má relativně malý objem a vysokou teplotu. Odstranění dusíku ze systému kromě toho zvyšuje sálavost plamene, a tedy přenos tepla. Intenzívní teplo spalování, podporované kyslíkovým hořením, je v souladu s výhodným provedením druhého stupně vzhledem k tepelné ochraně a účinnému přenosu tepla, umožňovanému stabilní izolační vrstvou.

Teplota, dosahovaná v předehřívacím stupni, závisí na objemu spalování, který je závislý na množství přiváděného paliva a plynu. I malý objem spalování je přínosem vzhledem k teplu, které předává materiálu kmene. Ve výhodném provedení je objem tepla, vzniklý spalováním v prvním stupni, dostačující k vytvoření maximálního přírůstku teploty kmene bez roztavení jeho složek tak, že kmen přestane být volně sypný. Například typický sklářský kmen pro ploché sklo, obsahující podstatné množství bezvodé sody, by měl být v podstatě omezen na teplotu pod teplotou tavení bezvodé sody (851 ’C), výhodně nižší, aby se předešlo ucpání rotační pece. Ve kmeni, přiváděném do prvního stupně, je také možno vynechat složky s relativně nízkou teplotou tavení, které potom mohou být přiváděny přímo do druhého stupně, a tak umožnit dosažení vyšších teplot v prvním stupni. Výhodně se při teplotách nad asi 870 ’C kalcinuje uhličitan vápenatý a uhličitan hořečnatý/ typické složky sklářského kmene, tj. rozkládají se a uvolňují oxid uhličitý. Uvolnění oxidu uhličitého v době, kdy jsou materiály ještě v pevném stavu, je výhodné, protože zabraňuje vytváření bublin oxidu uhličitého v tavenině. V předehřívacím stupni je možno dosáhnout ještě vyšších teplot, je-li materiál, zahřívaný v tomto stupni, omezen na část kmene s nejvyšší teplotou tavení a zbylé složky jsou přiváděny přímo do některého následujícího stupně. Například je-li v rotační peci zahříván pouze písek, je možno při předehřívání dosáhnout teplot nad 1 000 C. Pro všechny materiály, které nejsou vedeny do prvního stupně, může být upraveno zvláštní předehřívací zařízení. Některé složky sklářského kmene, jako je bezvodá soda a hydroxid sodný, mohou být přiváděny do druhého stupně v roztavené formě. Pracuje-li první stupeň při relativně vysoké teplotě, mohou být přímo do druhého stupně přiváděny střepy, které mohou být v tomto případě předehřívány kontaktem s odpadním plynem.

Při většině provozních teplot může v prvním stupni vznikat určité množství oxidu uhelnatého, nedostačuje-li přiváděné množství kyslíku k dokonalému spálení paliva. Tak může být odpadní plyn z prvního stupně veden do druhého stupně, kd.e tento oxid uhelnatý slouží, spolu s přídavkem kyslíku, jako část paliva pro druhý stupeň. Při vyšších teplotách v produktech spalování stoupá podíl oxidu uhelnatého a klesá podíl oxidu uhličitého. Takže k produkci převládajícího podílu oxidu uhelnatého jako paliva pro druhý stupeň je výhodné používat v prvním stupni maximální teplotu vyšší než asi 900 ’C. Dodává-li se dostatek paliva a je nedostatek kyslíku, může být celá spotřeba paliva ve druhém stupni hrazena oxidem uhelnatým z prvního stupně. Spalováním paliva na oxid uhelnatý se uvolňuje přibližně jedna třetina tepelného obsahu paliva a zbytek je uvolňován při spalování oxidu uhelnatého na oxid uhličitý. Proto je při výběru množství oxidu uhelnatého produkovaného v prvním stupni nutno brát v úvahu relativní spotřebu energie v prvním a ve druhém stupni. Například sklářský kmen je schopen využít v předehřívacím stupni dvakrát tolik energie jako ve zkapalňovacím stupni, takže produkce pouze oxidu uhličitého v prvním stupni nemusí být nejefektivnějším využitím energie. Při předehřívání kompletního sklářského kmene pro ploché sklo může být dosaženo výhodné distribuce tepelného obsahu paliva tehdy, vychází-li z prvního stupně přibližně 50 % oxidu uhelnatého a 50 % oxidu uhličitého (molárně).

Možnost využívat uhlí je výhodou vynálezu z hlediska hojných zásob a relativně nízké ceny uhlí v některých oblastech. Avšak při způsobu podle vynálezu je možno s výhodou použít i jiných pevných nebo kapalných uhlíkatých paliv, například topného oleje, koksového hrášku, petrolejového koksu, rašeliny a lignit, naftonosných břidlic, pilin, bagasy a papírového odpadu. Výhodou kapalných ropných produktů, jako je topný olej, je zvlhčování kmene, a tedy potlačení tvorby prachu a strhávání do odpadního plynu.

Z ekonomických důvodů je výhodným palivem uhlí, zejména dehtovité uhlí. Výhřevnost typického pennsylvánského dehtovitého uhlí je obecně v rozmezí 25,5 až 34,8 MJ/kg a obsah popela v rozmezí 3 až 9 % v závislosti na původu. Obvykle se uvažuje, že tavení skla v běžné, efektivně provozované regenerační peci s horním spalováním, spalující zemní plyn nebo topný olej, spotřebuje alespoň asi 7 až 8 MJ/kg na tunu produkovaného skla. Vezmeme-li například typické pennsylvánské uhlí s výhřevností asi 32 MJ/kg a obsahem popela asi 7 % hmot., potom by jeho spalováním v běžné sklářské peci při uhrazení celkové spotřeby tavení vznikalo nepřijatelně vysoké množství popela. Jak bylo zjištěno, výše popsaný zkapalňovací proces spotřebuje asi 2,3 až 3,5 MJ/kg na tunu prosazení. Při této hladině spotřeby energie je k jejímu uhrazení třeba mnohem méně uhlí, a tedy popel, vnesený z uhlí do taveniny, je na přijatelné úrovni i pro produkci skla s vysokými požadavky na kvalitu, tj. plochého skla.

Množství použitého uhlí závisí na teplotě, dosahované v předehřívacím stupni a na tepelném obsahu konkrétního uhlí, který je funkcí jeho pevného obsahu uhlíku. Protože spalování může být nedokonalé pro nepřípustnost všech částí uhlí pro kyslík, může být výhodné používat mírně vyšší množství uhlí než teoretické. Například asi 2 až 3 % shora popsaného pennsylvánského uhlí, přimíšeného ke sklářskému kmeni pro ploché sklo, je-li spalováno s přebytkem kyslíku, předehřeje kmen na asi 550 až 650 °C, jak bylo zjištěno. Množství oxidu uhelnatého, vznikající v tomto případě, je malé. Sklářský kmen pro ploché sklo, je-li sodná surovina (tj. bezvodá soda) vynechána z prvního stupně (a tedy obsahující hlavně písek, vápenec a dolomit) s přimíšenými asi 6 až 10 % hmot. uhlí je předehřát při spalování na asi 1 100 až 1 300 °C. Podstatné množství vápence a dolomitu je kalcinováno, a dodává-li se do spalovací zóny omezené množství kyslíku, převládá v produktech spalování oxid uhelnatý nad oxidem uhličitým. Uhlí může být doplňováno jinými uhlíkatými palivy v množství daném jejich tepelným obsahem.

Je třeba zdůraznit, že zatímco palivo v kontaktu s kmenem výhodně poskytuje alespoň většinu a výhodně veškerou energii potřebnou pro předehřívací stupeň, lze výhod vynálezu dosáhnout do určitého stupně s menším množstvím paliva, přiváděného s kmenem. V takovém případě musí být určitá část energie dodána běžným hořákem, vyhřívajícím předehřívací stupeň. V provedeních, kde je v předehřívacím stupni tok plynu protiproudný vůči toku kmene, může být určitá část energie pro předehřívání dodána odpadním plynem ze zkapalňovacího stupně, vedeným do předehřívacího stupně. Pevná paliva, která se mísí s kmenem, jsou výhodně jemně rozmělněná. Uhlí například výhodně není hrubší než 60 mesh a bylo zjištěno, že zcela vyhovující je uhlí o velikosti 200 mesh. Teplota vzplanutí uhlí se poněkud mění, ale oxidace typického dehtoví tého uhlí může začínat při asi 170 °C a spalování se obvykle samo ustaluje při teplotách nad 250 °C, je-li dodáván čistý kyslík.

Typický obsah popela ve 25 hmot. dílech uhlí je:

hmot. díly

SiO₂ 1,2

Al₂03 0,6

Fe₂O₃ 0,27 hmot. díly

CaO	0,1
Na a K	0,5.
Je zřejmé, že tyto složky i	popela jsou kompatibilní se ;
natokřemičitým sklem, které	může mít složení:
	% hmot.
SiO2	72 až	74
^2θ3	0 až	2
Na2O	12 až	15
K2°	0 až	1
MgO	3 až	5
CaO	8 až	10
^θ2θ3	0 až	0,2
S°3	0 až	0,5.
Sodnovápenatokřemičité sklo	uvedeného typu má	obvykle

alespoň 0,1 MPa.s při teplotě 1-425 ’C.

Teplota, při které je vsázka ve druhém stupni zkapalňována, závisí na konkrétním složení vsázky, zejména na množství a teplotě tavení jejích složek s nejnižší teplotou tavení. U sklářského kmene je nejobvyklejší složkou, tavící se při nízké teplotě, bezvodá soda, která se taví při 851 ”C. V praxi bylo zjištěno, že komerční sklářské kmeny pro výrobu plochého skla jsou zkapalňovány při poněkud vyšší teplotě, tj. asi 1 090 až asi 1 150 *C. Teplo ve zkapalňovacím stupni může ještě mírně zvýšit teplotu zkapalněného materiálu před jeho vytečením ze stupně, a tak může mít zkapalněný kmen, vytékající ze zkapalňovacího stupně, například teplotu řádově asi 1 260, ale obvykle ne více než 1 320 °C. Tato teplota a krátká doba zdržení ve zkapalňovací nádobě jsou zřídka adekvátní tomu, aby byly plně dokončeny složité chemické a fyzikální reakce, probíhající při tavícím procesu. Zkapalněný materiál je potom proto veden do třetího, rafinačního stupně 11, ve kterém tavící proces dále pokračuje.

U skla spočívá zpracování v rafinační zóně obvykle ve zvýšení teploty zkapalněného materiálu k usnadnění roztavených zbylých zrn písku a vypuzení plynných inkluzí z taveniny. Pro rafinaci plochého skla se považuje za žádoucí maximální teplota asi 1 370 až asi 1 510 ’C. Další žádoucí operací v tomto stupni je homogenizace materiálu mícháním. Je-li vsázka zkapalňována za redukčních podmínek a roztavený materiál vstupuje do rafinačního stupně v redukovaném stavu, může být u některých aplikací vyžadována reoxidace taveniny. Funkce rafinačního stupně podle vynálezu tedy může spočívat v zavádění oxidačního činidla do taveniny. Všechny tyto účely plní výhodné provedení, znázorněné na obr. 2. Intenzivně míchaný rafinační stupeň je dobře uspořádán nejen pro úpravu oxidačního stupně taveniny, ale i pro přidávání barviv, střepů nebo modifikátorů složení směsi, které se relativně snadno taví. Stupeň tedy má velkou flexibilitu pro výrobu různých produktů.

Výhodné provedení rafinačního stupně, znázorněné na obr. 2, používá hloubkové spalování ve dvou komorách. Pro určité aplikace může postačovat jednokomorový rafinační stupeň, ale výhodné provedení pro ploché sklo obsahuje dvě komory 50 a 52 s hloubkovým spalováním, v nichž se nachází roztavený materiál 53 a 54. Komory 50, 52 mohou být vybaveny trubkami 55 a 56 pro probublávání kyslíku a vodou chlazenými hořáky 57 a 58 pod hladinou roztaveného materiálu. Ponořené hrdlo 59 umožňuje průtok materiálu z komory 50 do komory 52. Otvor 60 v horní části komory 50 umožňuje vypouštění roztaveného materiálu 44 ze zkapalňovacího zařízení 10 do komory 50. Otvorem 60 může do rafinačního stupně vstupovat produkt ze zkapalňovacího zařízení 10 a z rotační pece 1 prvního stupně. V horní části komory 50 může být upraven otvor (neznázorněný) pro vypouštění odpadního plynu. V komoře 52 je v její horní části upraven otvor 62 pro unikání odpadních plynů.

Palivo, jako je zemní plyn, a oxidační prostředek, výhodně kyslík, se přivádějí do hořáků 57 a 58 a při vznikání proudu plynu do roztaveného materiálu^- 53 a54 dochází ke spalování. Dalším palivem, které lze s výhodou použít v hloubkových hořácích, je vodík, protože produktem jeho spalování je voda, která je ač rozpustná v roztaveném sklu. Používání kyslíku jako oxidačního prostředku je výhodné, protože se v tom případě nezavádí do taveniny dusík, tvořící hlavní složku vzduchu, který je špatně rozpustný v roztaveném sklu. Používáním neředěného kyslíku se také zlepšuje kontakt mezi kyslíkem a redukovaným podílem taveniny. Do hořáků je možno přivádět přebytek oxidačního činidla vůči množství, nutnému ke spálení paliva, aby bylo možno korigovat redukovaný stav zkapalněného materiálu vstupujícího do rafinačního stupně. Alternativně, jestliže zkapalněný materiál, vstupující do rafinačního stupně, obsahuje dostatečné množství nespáleného uhlíku, nebo není-li nutno zvyšovat teplotu taveniny, je možno do roztaveného materiálu 53, a 54 vstřikovat pouze samotný oxidační prostředek, plnící pouze reoxidační funkci. Oxidační prostředek může být přiváděn odděleně od hloubkových spalovacích hořáků 57, 58. například probublávacími trubkami 55 a 56.. Bylo zjištěno, že je výhodné používat probublávací trubky 55, 56 v kombinaci s hloubkovým spalováním. Probublávací trubky 55, 56 mohou být upraveny tak, že vstřikují do taveniny proud malých bublin oxidačního prostředku, čímž se zvyšuje kontaktní povrch mezi taveninou a oxidačním plynem, a hloubkové spalování poskytuje intenzívní míchání a proniknutí bublin oxidačního činidla do celé roztavené hmoty. Hloubkové spalování také poskytuje velmi účinnou homogenizaci taveniny.

Množství přebytku kyslíku, dodávaného do rafinačního stupně, se mění v závislosti na konkrétních podmínkách a závisí na stupni redukce materiálu, vstupujícího do stupně, a na oxidačním stupni, který má být u finálního produktu dosažen. Intenzita míchání, velikost a uspořádání nádoby, účinnost kontaktu plyn-kapalina

a. doba zdržení v rafinačním stupni jsou faktory, na nichž závisí reoxidace. Bylo zjištěno, že za účelem dosažení homogenní reoxidace a splnění norem pro ploché sklo je výhodné provádět reoxidaci postupně ve dvou komorách, jak je znázorněno na obrázku č. 2, čímž je lépe zajištěno, aby každá část prosazení byla po příslušnou dobu zdržení podrobena oxidaci. V případě skla vzniká za redukčních podmínek hnědě zbarvené sklo v důsledku přítomnosti síry ve stavu sulfidů a železa. Požaduje-li se čiré sklo, provádí se reoxidace tak, aby dostatečně zvýšila oxidační stav zbarvujících iontů, obvykle vyjadřovaný poměrem Fe³⁺/Fe²⁺. Pro standardní čiré plavené sklo je poměr Fe³⁺/Fe²⁺ v rozmezí asi 1,5 až 3,0 při alespoň 70 % (výhodně alespoň 80 %) propustnosti pro světlo o vlnové délce 380 nm a při tloušťce 6 mm. Čiré plavené sklo může být také někdy charakterizováno alespoň 60% propustností při

000 nm (tloušťka 6 mm). Poměry Fe³⁺/Fe²⁺ značně vyšší než výše uvedené hodnoty, byly dosaženy probubláváním kyslíku do roztaveného skla, které bylo původně tmavě hnědé. Změna zbarvení při oxidaci z hnědé do čiré je snadno pozorovatelná, takže příslušný stupeň oxidace lze snadno určit na základě vizuálního pozorování. I když s uhlím může být do taveniny vneseno nadbytečné železo, lze reoxidací získat čiré sklo. Avšak přesná spektrální úprava propustnosti standardního plaveného skla může vyžadovat redukci i toho množství železa, které je obvykle běžně přítomno ve kmeni pro zbarvení (obvykle jako leštící červeň).

Za reoxidačními komorami může být upravena kondicionační komora 64., jak je patrné z obr. 2, a doba zdržení taveniny v ní může sloužit k vypuzení plynných inkluzí z taveniny a ochlazení taveniny na teplotu vhodnou pro následující zpracování. Roztavený materiál může vstupovat do kondicionační komory 64 ponořeným hrdlem <56. Ve znázorněném uspořádání je doba zdržení v komoře 64 prodlužována pomocí ponořené hráze 67 a pěnové bariéry 68., které vytvářejí překážky v cestě proudu taveniny. Zpracovaný roztavený materiál může být z rafinačního stupně 11 odváděn kanálem 70, který může vést k tvarovacímu procesu, kterým se v případě skla formují tabule, vlákna, láhve a podobně známými způsoby.

V alternativním provedení se ve zkapalňovacím stupni spaluje palivo s obsahem popela. V tom případě nemusí být použit předehřívací stupeň. Oddělením zkapalňovacího stupně od zbytku tavícího procesu je vytvořeno prostředí, ve kterém může být velká část obsahu popela (v podstatě veškerý) v palivu včleněna do materiálu produktu bez nepříznivého vlivu na homogenitu produktu. Rychlý výtok zkapalněného materiálu ze zkapalňovacího stupně má značný míchací účinek a zpracováním v dalších stupních se zkapalněný kmen a struska výhodně podrobují další homogenizaci. Kromě toho., protože tavení probíhá v relativně tenké vrstvě, má palivo, smísené s kmenem, dobrý přístup ke kyslíku, takže spalování je relativně dokonalé. Jako v jiných provedeních je možno palivo dodávat do spalovací zóny odděleně od kmene, ale do zkapalňovacího stupně je výhodné přivádět směs paliva a kmene. Používání spalování, obohaceného kyslíkem, je také výhodné. Nedokonalé spalování paliva ve zkapalňovaeí zóně vede k tomu, že roztavený materiál vstupuje do rafinační zóny v redukovaném stavu a může být nutno to upravit. Funkcí rafinačního stupně v tomto provedení tedy je přivádění oxidačního prostředku do taveniny.

Množství uhlí, používaného ve zkapalňovaeí zóně ovšem závisí na tepelném obsahu konkrétního uhlí, který je funkcí jeho pevného obsahu uhlíku. U výše popsaného pennsylvánského uhlí by přídavek uhlí v množství rovném asi 6 % hmot. vsázky měl teoreticky uhradit veškerou spotřebu energie pro zkapalnění sklářského kmene plochého skla. Ale vzhledem k tomu, že spalování není dokonalé v důsledku nepřístupnosti všech částí uhlí pro kyslík, je výhodné přidávat mírně vyšší množství uhlí než teoretické, má-li uhlí uhradit veškerou spotřebu energie pro zkapalňovací stupeň. Výhodné je například přidávat uhlí v množství asi 10 % hmot. vsázky. Uhlíkatá paliva, jiná než uhlí, mohou být přidávána v množstvích, daných jejich tepelným obsahem. Vynález také zahrnuje dodávání menšího množství než je celková energetická spotřeba zkapalňovacího stupně prostřednictvím obsahu uhlíku ve vsázce. V takovém případě může být část energie dodána uhlíkem vsázky a zbytek může být vytvořen běžným palivovým hořákem nebo jiným topným prostředkem ve zkapalňovací komoře.

Jako konkrétní příklad alternativního provedení lze popsat použití uspořádání, znázorněného na obr. 2, bez předehřívání, přičemž se standardní komerční sklářský kmen pro výrobu plochého skla (avšak s vynecháním tavících přísad, obsahujících síru, jako je bezvodý síran sodný nebo sádrovec) smísí s 5 až 6 % hmot. uhlí a taví rychlostí asi 6,8 kg/h. Uhlí je jediným zdrojem paliva ve zkapalňovacím stupni a zkapalněný kmen je při vstupu do rafinačního stupně hnědý a pění. Každá ze dvou reoxidačních komor 50, 52 je vybavena jedním hloubkovým spalovacím hořákem 57, 58 a jednou probublávací trubkou 55, 56. Do každého z hloubkových spalovacích hořáků 57, 58 se dodává 7 m³/h vodíku a 3,6 m³/h kyslíku. Do každé probublávací trubky se vpouští 0,56 m³/h kyslíku (uvedené objemové průtoky jsou měřeny za normálních podmínek). Objem roztaveného materiálu v každé komoře 50, 52 je mezi 0,28 a 0,56 m³ a průměrná doba zdržení pro přírůstek taveniny při průchodu oběma komorami byla odhadnuta na v první komoře 50 je 1 290 °C a teplota 1 370 ’C. K lepšímu rozrušení pěny je v upraven pomocný hořák (neznázorněný). Sklo, vytékající z rafinačního stupně, < je čiré, téměř bez bublin a je více oxidované než komerční plavené sklo. Použitý sklářský kmen obvykle poskytuje, sklo s obsahem železa (vyjádřeno jako Fe₂O₃) asi 0,11 % hmot.

asi 30 minut. Teplota v druhé komoře 52 ie horní části komory 64

Vlivem železa, obsaženého v uhlí, má sklo v příkladu provedení nalezený obsah železa 0,16 % hmot. Jak bylo zjištěno, síra, obsažená v uhlí, vede k získání skla s obsahem SO₃ 0,063 % hmot. bez reoxidace

Claims (14)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Způsob tavení skloviny, při němž je zdrojem tepla kapalné nebo plynné palivo poskytující po spálení zbytkový popel, obsažený v konečném sklářském výrobku, a toto palivo se mísí přímým stykem s materiálem sklářského kmene, obsahujícím uhličitan kovu alkalických zemin, zdroj sodíku a zdroj oxidu křemičitého, vyznačující se tím, že uvedeným palivem se v předehřívacím stupni předehřívá pod teplotu tavení kmen, z něhož byl zdroj sodíku odveden mimo předehřívací stupeň přímo do následujícího zkapalňovacího stupně, popřípadě se uvedeným palivem kmen,

   CS 277291 BÓ předehřátý pod teplotu tavení, alespoň částečně taví ve zkapalňovacím stupni.
2. 2. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že do předehřívacího stupně se na podporu spalování přivádí zdroj plynného kyslíku s koncentrací kyslíku vyšší než ve vzduchu.
3. 3. Způsob podle bodu 2, vyznačující se tím, že zdroj kyslíku je tvořen v podstatě kyslíkem.
4. 4. Způsob podle bodů 1 až 3, vyznačující se tím, že materiál sklářského kmene se vede v předehřívacím stupni od vstupního konce směrem k výstupnímu konci a tok plynných spalin směřuje k výstupnímu konci.
5. 5. Způsob podle bodu 4, vyznačující se tím, že produkty spalování z předehřívacího stupně se vedou do zkapalňovacího stupně.
6. 6. Způsob podle bodu 5, vyznačující se tím, že produkty spalování zahrnují oxid uhelnatý.
7. 7. Způsob podle bodu 6, vyznačující se tím, že oxid uhelnatý tvoří hlavní zdroj energie pro zkapalňovací stupeň.
8. 8. Způsob podle bodů 1 až 7, vyznačující se tím, že teplota v předehřívacím stupni je dostatečná ke kalcinací podstatného podílu uhličitanů kovů alkalických zemin, obsažených ve sklářském kmeni.
9. 9. Způsob podle bodu 8, vyznačující se tím, že materiál sklářského kmene přiváděný do předehřívacího stupně v podstatě neobsahuje složky, které se taví pod kalcinační teplotou, přičemž do zkapalňovacího stupně se přivádí materiál sklářského kmene, který se taví při teplotě pod kalcinační teplotou.
10. 10. Způsob podle bodů 1 až 9, vyznačující se tím, že teplota spalování v předehřívacím stupni je alespoň 900 ’C.
11. 11. Způsob podle bodů 1 až 10, vyznačující se tím, že do předehřívacího stupně se plyn obsahující kyslík přivádí v místě ležícím mezi vstupním a výstupním koncem.
12. 12. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že spalováním paliva s obsahem popela ve zkapalňovací zóně se získává hlavní část energie nutné ke zkapalnění kmene, přičemž se sklářský kmen odvádí ze zkapalňovacího stupně v redukovaném stavu a vede se do následujícího reoxidačního stupně.
13. 13. Způsob podle bodů 1 až 12, vyznačující se tím, že palivo obsahuje uhlí.
14. 14. Způsob podle bodů 1 až 13, vyznačující se tím, že palivo obsahuje kapalný ropný produkt.