CZ2019747A3 - Glass melting furnace with conversion region for converting glass charge into glass melt and conversion method - Google Patents

Glass melting furnace with conversion region for converting glass charge into glass melt and conversion method Download PDF

Info

Publication number
CZ2019747A3
CZ2019747A3 CZ2019747A CZ2019747A CZ2019747A3 CZ 2019747 A3 CZ2019747 A3 CZ 2019747A3 CZ 2019747 A CZ2019747 A CZ 2019747A CZ 2019747 A CZ2019747 A CZ 2019747A CZ 2019747 A3 CZ2019747 A3 CZ 2019747A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
glass
charge
electrodes
conversion
conversion region
Prior art date
Application number
CZ2019747A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CZ308684B6 (en
Inventor
Lubomír Němec
Lubomír prof. Ing. Němec
Marcela JEBAVÁ
Marcela Ing. Jebavá
Petra CINCIBUSOVÁ
Petra Ing Cincibusová
Pavel Budík
Pavel Ing Budík
Original Assignee
Glass Service, A.S.
Ústav Struktury A Mechaniky Hornin Av Čr, V. V. I.
Vysoká škola chemicko-technologická v Praze
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Glass Service, A.S., Ústav Struktury A Mechaniky Hornin Av Čr, V. V. I., Vysoká škola chemicko-technologická v Praze filed Critical Glass Service, A.S.
Priority to CZ2019747A priority Critical patent/CZ2019747A3/en
Priority to DE202020107034.7U priority patent/DE202020107034U1/en
Priority to DE102020132484.7A priority patent/DE102020132484A1/en
Publication of CZ308684B6 publication Critical patent/CZ308684B6/en
Publication of CZ2019747A3 publication Critical patent/CZ2019747A3/en

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/02—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture in electric furnaces, e.g. by dielectric heating
    • C03B5/027—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture in electric furnaces, e.g. by dielectric heating by passing an electric current between electrodes immersed in the glass bath, i.e. by direct resistance heating
    • C03B5/03—Tank furnaces
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/02—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture in electric furnaces, e.g. by dielectric heating
    • C03B5/027—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture in electric furnaces, e.g. by dielectric heating by passing an electric current between electrodes immersed in the glass bath, i.e. by direct resistance heating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/04—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture in tank furnaces
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/16—Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
    • C03B5/235—Heating the glass
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2211/00—Heating processes for glass melting in glass melting furnaces
    • C03B2211/40—Heating processes for glass melting in glass melting furnaces using oxy-fuel burners
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/50—Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Glass Melting And Manufacturing (AREA)

Abstract

Sklářská tavící pec zahrnuje konverzní region (1) a homogenizační region (6). Konverzní region (1) je opatřen: na každé protilehlé boční stěně (10) bočním vstupem (2); je osazený tyčovými vertikálními elektrodami (3) umístěnými ve dnu (7) a vertikálními plynovými hořáky (4) umístěnými v klenbě (8); má rozmístěny topné tyčové vertikální elektrody (3) po celé ploše dna (7) a vertikální hořáky (4) po celé ploše klenby (8) v pravidelných formacích; má osy (9) vertikálních elektrod (3) uspořádaných v minimálním odstupu 0,3 m od sebe a od stěn (10, 14); má osy (11) vertikálních hořáků (4) uspořádané v minimálním odstupu 0,5 m od sebe a od stěn (10,14); a má špičky (12) elektrod (3) vzdáleny od spodního povrchu vrstvy sklářské vsázky (5) maximálně 0,4 m. Podíl elektrické energie topných elektrod (3) k celkové energii dodané do konverzního regionu (1) topnými elektrodami (3) a hořáky (4) alespoň 50 %. Způsob konverze sklářské vsázky (5) na skelnou taveninu (13) v této sklářské tavící peci spočívá v tom, že elektrodami (3) a plynovými hořáky (4) se přivádí do konverzního regionu (1) 6000 až 14 000 kW pro konverzi skelné vsázky (5) na skelnou taveninu (13) pro vznik 3 až 7 kg skla za sekundu. Konverzní rychlost přeměny sklářské vsázky (5) na skelnou taveninu (13) je v rozmezí 0,25 až 0,30 kg.m-2·s-1 .The glass melting furnace includes a conversion region (1) and a homogenization region (6). The conversion region (1) is provided: on each opposite side wall (10) with a side inlet (2); it is equipped with rod vertical electrodes (3) located in the bottom (7) and vertical gas burners (4) located in the vault (8); has vertical heating rod electrodes (3) distributed over the entire surface of the bottom (7) and vertical burners (4) over the entire surface of the vault (8) in regular formations; has axes (9) of vertical electrodes (3) arranged at a minimum distance of 0.3 m from each other and from the walls (10, 14); has axes (11) of vertical burners (4) arranged at a minimum distance of 0.5 m from each other and from the walls (10, 14); and has the tips (12) of the electrodes (3) spaced from the lower surface of the glass charge layer (5) by a maximum of 0.4 m. burners (4) at least 50%. The method of converting the glass charge (5) to a glass melt (13) in this glass melting furnace consists in supplying 6000 to 14,000 kW to the conversion region (1) for the conversion of the glass charge through electrodes (3) and gas burners (4). (5) to a glass melt (13) to form 3 to 7 kg of glass per second. The conversion rate of conversion of the glass charge (5) into a glass melt (13) is in the range of 0.25 to 0.30 kg.m-2 · s-1.

Description

Sklářská tavící pec s konverzním regionem pro přeměnu sklářské vsázky na skelnou taveninu a způsob konverzeGlass melting furnace with conversion region for conversion of glass charge into glass melt and method of conversion

Oblast technikyField of technology

Vynález se týká sklářské tavící pece s konverzním regionem pro přeměnu sklářské vsázky na skelnou taveninu. Konverzní region s vysokou koncentrací topné energie pro přeměnu sklářské vsázky na skelnou taveninu má vrstvu sklářské vsázky na roztavené skelné tavenině. Konverzní region, obsahující dno, protilehlé boční stěny a čelní stěnu, je opatřený dvěma bočními vstupy aje otápěný elektrodami a plynovými hořáky. Sklářská tavící pec dále obsahuje na konverzní region navazující homogenizační region otápěný celoelektricky pro homogenizaci skelné taveniny.The invention relates to a glass melting furnace with a conversion region for converting a glass charge into a glass melt. The conversion region with a high concentration of heating energy for the conversion of the glass charge into a molten glass has a layer of glass charge on the molten glass melt. The conversion region, comprising the bottom, opposite side walls and the front wall, is provided with two side inlets and is heated by electrodes and gas burners. The glass melting furnace further comprises a homogenization region adjacent to the conversion region, heated all-electrically to homogenize the glass melt.

Vynález se také týká způsobu konverze sklářské vsázky na skelnou taveninu v konverzním regionu.The invention also relates to a method of converting a glass batch to a glass melt in a conversion region.

Dosavadní stav technikyPrior art

Kontinuální sklářské tavící pece s horizontálním průtokem taveniny lze rozdělit na vstupní (konverzní) region s vrstvou vsázky na hladině a homogenizační region, v němž se dokončují tavící děje, především rozpuštění sklářského písku a odstranění bublin [5], Jejich měrný výkon se obvykle pohybuje mezi 2 až 3 tm-2den_1, u špičkových zařízení, obvykle s elektrickým příhřevem, až 4 tm-2den_1 [6]. Problémem těchto pecí bývá nízká konverzní rychlost vsázky v důsledku málo intenzivního transportu tepla dovnitř vsázky [3] a rozsáhlý homogenizační region. Z homogenizačního regionu se do konverzního regionu dodává část energie zpětným cirkulačním tokem taveniny a v důsledku tohoto cirkulačního toku vznikají v homogenizačním regionu velké oblasti nevyužité pro uskutečnění homogenizačních dějů. Pro dosažení dostatečné homogenizační kapacity je proto třeba, aby byl homogenizační region rozsáhlý [5,7],Continuous glass melting furnaces with horizontal melt flow can be divided into an input (conversion) region with a charge layer on the surface and a homogenization region in which melting processes are completed, especially dissolving glass sand and removing bubbles [5]. Their specific power is usually between 2 to 3 tm -2 day _1 , for high-end equipment, usually with electric heating, up to 4 tm -2 day _1 [6]. The problem with these furnaces is the low conversion rate of the charge due to the low-intensity heat transport inside the charge [3] and the large homogenization region. From the homogenization region, part of the energy is supplied to the conversion region by the return circulation flow of the melt, and as a result of this circulation flow, large areas are formed in the homogenization region which are not used for carrying out homogenization processes. Therefore, in order to achieve sufficient homogenisation capacity, the homogenisation region needs to be large [5,7],

Uvedené nízké konverzní rychlosti vsázky na sklo v konverzním regionu se řeší urychlením kinetiky procesu konverze, především zlepšením transportu tepla do vrstvy vsázky, např. elektrickým příhřevem [8] nebo optimalizací mechanismu konverze [9],Said low conversion rates of the glass charge in the conversion region are solved by accelerating the kinetics of the conversion process, in particular by improving the heat transport to the charge layer, eg by electric reheating [8] or by optimizing the conversion mechanism [9],

Zmíněný problém velkého homogenizačního regionu a jeho nízkého využití pro homogenizační děje je pak možné řešit dvěma způsoby.The mentioned problem of a large homogenization region and its low use for homogenization processes can then be solved in two ways.

První způsob využívá separace průběhů jednotlivých tavících dějů do příslušných oddělených prostorů, kterou lze uskutečnit, např. tzv. segmentovou tavící pecí, příkladem je Beerkensova tavící pec [10], Rozdělením pece na více malých prostorů podle jednotlivých dějů se zlepší podmínky pro jejich provozování a předejde se zpětným tokům taveniny z aktuálního do předešlého prostoru, takže se oblasti nevyužité pro vlastní tavící proces netvoří. Obecně vznikají však složitá zařízení s náročnou koordinací dějů v jednotlivých částech.The first method uses the separation of individual melting processes into respective separate spaces, which can be carried out, eg by a so-called segmental melting furnace, an example is the Beerkens melting furnace [10], dividing the furnace into several small spaces according to individual processes will improve the conditions the backflows of the melt from the current to the previous space are prevented, so that areas not used for the actual melting process are not formed. In general, however, complex devices are created with demanding coordination of events in individual parts.

Druhý přístup popisuje CZ 307659 B6 [19], Jedná se o tavící prostor kontinuální tavící pece s nátokem skla s nehomogenitami a způsob tavení skla v tomto prostoru. Tavící proces je v jednom prostoru rozdělen pouze do dvou regionů a rozložením topné energie se ovlivňuje proudění v homogenizačním regionu tavícího prostoru tak, aby se omezily, případně úplně odstranily jeho neužitečné oblasti a homogenizační kapacita prostoru se podstatně zvýšila. To umožní zmenšit rozměr prostoru.The second approach is described in CZ 307659 B6 [19]. It is a melting space of a continuous melting furnace with a glass inlet with inhomogeneities and a method of melting glass in this space. The melting process is divided into only two regions in one space and the distribution of heating energy influences the flow in the homogenization region of the melting space so that its useless areas are reduced or completely eliminated and the homogenization capacity of the space is significantly increased. This will reduce the size of the space.

V CZ 307659 B6 [19] a [1, 2] byla zavedena relativní veličina nazvaná využití tavícího prostoru, která umožňuje kvantifikovat kvalitu proudění vzhledem k průběhu tavícího procesu. Tato veličina vykazuje hodnotu 1 pro pístový tok, hodnotu mezi 0,45 až 0,65 pro uniformní tok [11]In CZ 307659 B6 [19] and [1, 2] a relative quantity called the use of the melting space was introduced, which makes it possible to quantify the quality of the flow with respect to the course of the melting process. This quantity has a value of 1 for piston flow, a value between 0.45 and 0.65 for uniform flow [11]

CZ 2019 - 747 A3 a dosahuje hodnot 0,6 až 0,8 pro nastolený spirálový tok [12, 13, 14], Nastolení spirálového toku ve sklářském tavícím prostoru uvádí české patenty [15, 16] a korespondující PCT přihláška [17], která popisuje sklářskou tavící pec pro kontinuální tavení skel a pro způsob tavení.CZ 2019 - 747 A3 and reaches values of 0.6 to 0.8 for the established spiral flow [12, 13, 14]. The setting of the spiral flow in the glass melting space is stated in Czech patents [15, 16] and the corresponding PCT application [17], which describes a glass melting furnace for continuous glass melting and a method of melting.

Zjištěné využití tavícího prostoru pro průmyslově provozovanou sklářskou pec s vrstvou vsázky na hladině bylo pak velmi nízké, a to mezi 0,05 až 0,10 [3], Nízké hodnoty využití jsou pro tyto průmyslové pece charakteristické. Důvodem bylo již zmíněné zpětné cirkulační proudění mezi homogenizační a konverzní částí pece. Jevilo se proto jako perspektivní uvedeným řízením toku využití prostoru podstatně zvýšit. Modelováním homogenizačního modulu se vstupem skelné taveniny obsahující písková zrna a bubliny a s řízeným prouděním v další části modulu se podařilo dosáhnout toku podobnému uniformnímu toku, který vykazoval hodnotu využití 0,5 a tavící výkon až kolem 600 t/den [4]. Rozměr takového homogenizačního modulu byl přitom podstatně menší než průmyslový tavící prostor a pohyboval se kolem 12,5 m3. Podmínky provozování tohoto homogenizačního modulu popisuje tavící prostor kontinuální sklářské tavící pece [18, 19, 20,21],The observed use of the melting space for an industrially operated glass furnace with a charge layer on the surface was then very low, between 0.05 and 0.10 [3]. Low utilization values are characteristic of these industrial furnaces. The reason was the already mentioned back circulation flow between the homogenization and conversion part of the furnace. It therefore seemed promising to substantially increase the use of space by the above-mentioned flow control. By modeling a homogenization module with a glass melt inlet containing sand grains and bubbles and with controlled flow in another part of the module, a flow similar to a uniform flow was achieved, which showed a utilization value of 0.5 and a melting capacity of up to about 600 t / day [4]. The size of such a homogenization module was significantly smaller than the industrial melting space and was around 12.5 m 3 . The operating conditions of this homogenization module are described by the melting space of a continuous glass melting furnace [18, 19, 20,21],

Zmíněný druhý homogenizační region byl již autory řešen studiem charakteru proudění v homogenizačním modulu se vstupem taveniny obsahující nerozpuštěný sklářský písek a bubliny (bez sklářské vsázky) za pomocí veličiny využití tavícího prostoru [1, 2] a teoretických vztahů umožňujících nastolení optimálního typu proudění [3, 4], Nastavení kontrolovaného proudění pomocí matematického modelu prokázalo až násobné zvýšení homogenizačního výkonu. Takového kontrolovaného proudění taveniny se dosáhlo vhodnou prostorovou distribucí topné energie. Získal se tak malý homogenizační modul (prostor) o specifickém tavícím výkonu přesahujícím v optimálním případě značně 30 tm Men1.The mentioned second homogenization region has already been solved by the authors by studying the flow character in the homogenization module with melt input containing undissolved glass sand and bubbles (without glass charge) using the use of melting space [1, 2] and theoretical relationships to establish the optimal type of flow [3, 4], Setting the controlled flow using a mathematical model showed up to a multiple increase in homogenization performance. Such a controlled melt flow was achieved by a suitable spatial distribution of the heating energy. Thus, a small homogenization module (space) was obtained with a specific melting power exceeding, in the optimal case, considerably 30 tm Men 1 .

Při následném zahrnutí děje konverze vsázky do tavícího procesu se tedy jeví jako logické spojit uvedený homogenizační modul s nějakým regionem pro konverzi sklářské vsázky. Ve složeném tavícím prostoru by pak navrhovaný prostor se vsázkou byl prvním, konverzním regionem a již vyřešený homogenizační modul druhým, homogenizačním regionem. Konverzní region musí samozřejmě vykazovat srovnatelné výkonové parametry zjištěné pro homogenizační region.Thus, when the batch conversion process is subsequently included in the melting process, it seems logical to associate said homogenization module with a region for the conversion of the glass batch. In a complex melting space, the proposed space with the charge would then be the first, conversion region and the already solved homogenization module the second, homogenization region. The conversion region must, of course, have comparable performance parameters found for the homogenization region.

Seznam literatury:List of literature:

[1] L. Němec, P. Cincibusová, Ceramics-Silikáty 53 (2009) 145-155.[1] L. Němec, P. Cincibusová, Ceramics-Silicates 53 (2009) 145-155.

[2] L. Němec, P. Cincibusová, Ceramics-Silikáty 52 (2008) 240-249. Tokyo 1984.[2] L. Němec, P. Cincibusová, Ceramics-Silicates 52 (2008) 240-249. Tokyo 1984.

[3] M. Jebavá, L. Němec, Ceramics-Silikáty 62 (2018) 86-96.[3] M. Jebavá, L. Němec, Ceramics-Silicates 62 (2018) 86-96.

[4] L. Hrbek, M. Jebavá, L. Němec, J. Non-Cryst. Solids 482 (2018) 30-39.[4] L. Hrbek, M. Jebavá, L. Němec, J. Non-Cryst. Solids 482 (2018) 30-39.

[5] W . Trier: Glasschmelzófen. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, New York, Tokyo 1984.[5] W. Trier: Glass chops. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, New York, Tokyo 1984.

[6] A. Smrček a kol.: Tavení skla. Česká sklářská společnost, o.s., Jablonec nad Nisou, 2008, str. 280.[6] A. Smrček et al .: Glass melting. Czech Glass Society, o.s., Jablonec nad Nisou, 2008, p. 280.

[7] Z. Zhiquiang. Y. Zhihao. Basic flow pattern and its variation in different types in glass tank furnaces, Glast. Ber. Glass Sci. Technol. 70 (1997), (6) 165-172.[7] Z. Zhiquiang. Y. Zhihao. Basic flow pattern and its variation in different types in glass tank furnaces, Glast. Ber. Glass Sci. Technol. 70 (1997), (6) 165-172.

[8] J. Staněk: Elektrické tavení skla, SNTL, Praha, 1986.[8] J. Staněk: Electric glass melting, SNTL, Prague, 1986.

[9] A. Paul: Chemistry of Glasses, Chapter 5, P. Hrma. Batch melting reactions. Chapman &Hall[9] A. Paul: Chemistry of Glasses, Chapter 5, P. Hrma. Batch melting reactions. Chapman & Hall

[10] R. Beerkens, Modular melting. Amer. Cer. Soc. Bull. 73 (2004), (7), 35.[10] R. Beerkens, Modular Melting. Amer. Cer. Soc. Bull. 73 (2004), (7), 35.

[11] L. Němec, P. Cincibusová, Glass Technol.: Eur. J. Glass Sci. Technol. A 53 (2012) str. 279-286.[11] L. Němec, P. Cincibusová, Glass Technol .: Eur. J. Glass Sci. Technol. A 53 (2012) pp. 279-286.

[12] M. Polák, L. Němec, J. Non-Cryst. Solids 357(2011) 3108-3116.[12] M. Polak, L. Nemec, J. Non-Cryst. Solids 357 (2011) 3108-3116.

[13] M. Polák. L. Němec, J. Non-Čryst. Solids 358 (2012) 1210-1216.[13] M. Polák. L. Němec, J. Non-Čryst. Solids 358 (2012) 1210-1216.

CZ 2019 - 747 A3CZ 2019 - 747 A3

[14] P. Cincibusová, L. Němec, Glass Technol.: Eur. J. Glass Sci. Technol. A 53 (2012) str. 150-157.[14] P. Cincibusová, L. Němec, Glass Technol .: Eur. J. Glass Sci. Technol. A 53 (2012) pp. 150-157.

[15] CZ 304703 B6 (2012), M. Polák, L. Němec, P. Cincibusová, M. Jebavá, J. Brada, M. Trochta: Sklářská tavící pec pro kontinuální tavení skel řízenou konvekcí.[15] CZ 304703 B6 (2012), M. Polák, L. Němec, P. Cincibusová, M. Jebavá, J. Brada, M. Trochta: Glass melting furnace for continuous melting of glasses by controlled convection.

[16] CZ 304432 (2012), M. Polák, E. Němec, P. Cincibusová, M. Jebavá, J. Brada, M. Trochta: Způsob kontinuálního tavení skel řízenou konvekcí skloviny.[16] CZ 304432 (2012), M. Polák, E. Němec, P. Cincibusová, M. Jebavá, J. Brada, M. Trochta: Method of continuous glass melting by controlled convection of glass.

[17] WO 2014/036979 AI (2013), M. Polák, L. Němec, P. Cincibusová, M. Jebavá, J. Brada, M. Trochta: Method for continuous glass melting under controlled convection of glassmelt and glass melting furnace for making the same.[17] WO 2014/036979 AI (2013), M. Polák, L. Němec, P. Cincibusová, M. Jebavá, J. Brada, M. Trochta: Method for continuous glass melting under controlled convection of glassmelt and glass melting furnace for making the same.

[18] CZ 31123 U (2017), L. Němec, L. Hrbek, M. Jebavá, J. Brada: Tavící prostor kontinuální tavící pece.[18] CZ 31123 U (2017), L. Němec, L. Hrbek, M. Jebavá, J. Brada: Melting space of a continuous melting furnace.

[19] CZ 307659 B6 (2017), L. Němec, L. Hrbek, M. Jebavá, J. Brada: Tavící prostor kontinuální sklářské tavící pece a způsob tavení skla v tomto prostoru.[19] CZ 307659 B6 (2017), L. Němec, L. Hrbek, M. Jebavá, J. Brada: Melting space of a continuous glass melting furnace and method of glass melting in this space.

[20] DE 202018105160 U1 (2019), L. Němec, L. Hrbek. M. Jebavá. J. Brada: Schmelzram eines kontinuierliches Glasschmelzofens und nach einem darin aufgefiůhrten Verfahren erhaltene Glasschmelze.[20] DE 202018105160 U1 (2019), L. Němec, L. Hrbek. M. Fucking. J. Brada: The melting frame of a continuous glass-melting oven and the glass-sealed method performed by one of its employees.

[21] DE 102018122017 A9 (2019).L. Němec, L. Hrbek, M. Jebavá, J. Brada: Schmelzram eines kontinuierliches Glasschmelzofens und nach einem darin aufgefiůhrten Verfahren erhaltene Glasschmelze.[21] DE 102018122017 A9 (2019) .L. Němec, L. Hrbek, M. Jebavá, J. Brada: Schmelzram eines continuousier glasschmelzofens und nach einem darin aufgefiůhrten verfahren erhaltene Glasschmelze.

Podstata vynálezuThe essence of the invention

Cílem vynálezu je nový konverzní region kontinuálního sklářského tavícího prostoru, který zajišťuje vysoký příkon energie, který svým vloženým otopem zajistí konverzi značného množství sklářské vsázky na sklo v relativně malém prostoru.The object of the invention is a new conversion region of a continuous glass melting space which provides a high energy input which, with its interposed heating, ensures the conversion of a considerable amount of glass charge to glass in a relatively small space.

Tento úkol splňuje sklářská tavící pec podle tohoto vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že konverzní region: je opatřen na každé protilehlé boční stěně bočním vstupem; je osazený tyčovými vertikálními elektrodami umístěnými ve dnu a vertikálními plynovými hořáky umístěnými v klenbě; má rozmístěny topné tyčové vertikální elektrody po celé ploše dna a vertikální hořáky po celé ploše klenby v pravidelných formacích; má osy vertikálních elektrod uspořádaných v minimálním odstupu 0,3 m od sebe a od stěn; má osy vertikálních hořáků uspořádané v minimálním odstupu 0,5 m od sebe a od stěn; a má špičky elektrod vzdáleny od spodního povrchu vrstvy sklářské vsázky maximálně 0,4 m.This object is fulfilled by the glass melting furnace according to the invention, the essence of which consists in that the conversion region: is provided on each opposite side wall with a side inlet; it is equipped with rod vertical electrodes located in the bottom and vertical gas burners located in the vault; has vertical heating rod electrodes distributed over the entire surface of the bottom and vertical burners distributed over the entire surface of the vault in regular formations; has axes of vertical electrodes arranged at a minimum distance of 0.3 m from each other and from the walls; has axes of vertical burners arranged at a minimum distance of 0.5 m from each other and from the walls; and has electrode tips spaced from the bottom surface of the glass charge layer by a maximum of 0.4 m.

Hlavní výhodou tohoto vynálezu je, že konverzní region má vysokou konverzní kapacitu díky vysoké koncentraci energie na relativně malém prostoru. Konverzní region jako první část sklářské tavící pece pro konverzi sklářské vsázky využívá intenzivního odtavování sklářské vsázky na hladině taveniny soustředěným kombinovaným ohřevem sítí vertikálních hořáků a sítí vhodně rozmístěných vertikálních elektrod vyvolávajících vertikální toky horké taveniny k vrstvě vsázky. Příkon do regionu je volen tak, aby dodané množství energie zaručovalo konverzi veškeré dávkované vsázky na skelnou taveninu. Specifická rychlost konverze vsázky na sklo byla v tomto uspořádání asi třikrát vyšší, než bylo dosaženo pro konvenční horizontální sklářskou pec s regenerativním (plynovým) ohřevem a s menším elektrickým příhřevem. Nový konverzní region podle vynálezu se svou velikostí blíží homogenizačnímu regionu a předpokládaná konkrétní celková velikost obou regionů pece se pohybuje mezi 24 až 30 m3. Při úplném zakrytí konverzního regionu sklářskou vsázkou byly tavící výkony vysoké, přesahující 300 tun skla za den. Kapacita konverzního regionu se řízené navýší nárůstem podílu energie pro konverzní region (ki), dále úpravou poměru mezi množstvím elektrické a spalovací energie a vpuštěním vsázky do homogenizačního regionu. Navržený mechanismus konverze vsázky na taveninu se ukazuje jako efektivní.The main advantage of the present invention is that the conversion region has a high conversion capacity due to the high energy concentration in a relatively small space. The conversion region, as the first part of the glass melting furnace for glass batch conversion, utilizes intensive melting of the glass batch at the melt surface by concentrated combined heating of vertical burner networks and networks of suitably spaced vertical electrodes causing vertical hot melt flows to the charge layer. The power input to the region is chosen so that the amount of energy supplied guarantees the conversion of all the metered charge into a glass melt. The specific rate of conversion of the charge to glass in this arrangement was about three times higher than that achieved for a conventional horizontal glass furnace with regenerative (gas) heating and less electric reheating. The new conversion region according to the invention is close in size to the homogenization region and the expected specific total size of the two furnace regions is between 24 and 30 m 3 . When the conversion region was completely covered by the glass charge, the melting capacities were high, exceeding 300 tons of glass per day. The capacity of the conversion region is increased in a controlled manner by increasing the share of energy for the conversion region (ki), further by adjusting the ratio between the amount of electricity and combustion energy and admitting the charge into the homogenization region. The proposed melt-to-melt conversion mechanism proves to be effective.

Vertikální pozice elektrod a hořáků umožňuje přivést hlavní podíl tepla zdola i shora k vrstvě vsázky a ve skelné tavenině vyvolává vertikální cirkulace podél elektrod, které urychlují přenosThe vertical position of the electrodes and burners makes it possible to bring the main part of the heat from below and from above to the charge layer and in the glass melt it causes vertical circulation along the electrodes, which accelerates the transfer.

CZ 2019 - 747 A3 tepla konvekcí do vsázky a odstraňují vzniklou chladnější taveninu od její spodní hranice.CZ 2019 - 747 A3 heat by convection into the charge and remove the colder melt from its lower limit.

Vhodné rozmístění pravidelných formací vertikálních topných elektrod a vertikálních topných plynových hořáků působí tak, že tyto zdroje energie zasahují horkými kolmými proudy taveniny a spalin celou plochu pokrytou vsázkou a zvyšují konverzní kapacitu konverzního regionu.Appropriate placement of regular formations of vertical heating electrodes and vertical heating gas burners has the effect that these energy sources reach the entire area covered by the charge with hot perpendicular streams of melt and flue gases and increase the conversion capacity of the conversion region.

Dodržení nárokované vzdálenosti vzájemného odstupu vertikálních elektrod a též jejich nárokovaná vzdálenost od bočních stěn a od čelní stěny konverzního regionu jsou bezpečné a zamezí vzájemnému ovlivnění účinků elektrod na dno a stěny konverzního regionu.Adherence to the claimed distance between the vertical electrodes as well as their claimed distance from the side walls and the front wall of the conversion region is safe and prevents the effects of the electrodes on the bottom and walls of the conversion region from interfering with each other.

Dodržení nárokované vzdálenosti vzájemného odstupu vertikálních plynových hořáků a též jejich nárokovaná vzdálenost od bočních stěn a od čelní stěny konverzního regionu jsou bezpečné a zamezí vzájemnému ovlivnění účinků topných plynových hořáků na stěny konverzního regionu.Adherence to the claimed distance between the vertical gas burners and also their claimed distance from the side walls and from the front wall of the conversion region are safe and prevent the effects of heating gas burners on the walls of the conversion region from influencing each other.

Účelem nárokované a relativně malé vzdálenosti mezi špičkami elektrod od dolního povrchu vsázky je rychlý a čerstvý transport právě ohřáté a u špiček elektrod nej rychleji stoupající skelné taveniny k dolnímu povrchu vsázky. Výhodné se ukázaly, např. vzdálenosti 0,3 až 0,1 m. Není vhodné, aby se špičky elektrod dotýkaly přímo sklářské vsázky, kde je podstatně nižší teplota skelné taveniny. Elektrody relativně dlouhé, s délkou dosahující bezprostředně k povrchu sklářské vsázky, zajišťují vysokou konverzní kapacitu.The purpose of the claimed and relatively small distance between the electrode tips from the lower surface of the charge is fast and fresh transport of the just heated and at the electrode tips the fastest rising glass melt to the lower surface of the charge. For example, distances of 0.3 to 0.1 m have proven to be advantageous. It is not suitable for the tips of the electrodes to be in direct contact with the glass charge, where the temperature of the glass melt is substantially lower. The electrodes are relatively long, with a length reaching directly to the surface of the glass charge, ensuring a high conversion capacity.

Je výhodné, když konverzní region má podíl elektrické energie topných elektrod k celkové energii dodané do regionu topnými elektrodami a hořáky alespoň 50 %, s výhodou 60 až 80 %. V oblasti tohoto podílu byly nalezeny nej vyšší rychlosti konverze sklářské vsázky. Optimalizace podílu elektrické energie muže přinést 20 až 30 % zvýšení konverzní rychlosti oproti podílu pouze odhadnutému.It is preferred that the conversion region has a ratio of the electric energy of the heating electrodes to the total energy supplied to the region by the heating electrodes and burners of at least 50%, preferably 60 to 80%. The highest conversion rates of the glass batch were found in the area of this share. Optimizing the share of electricity can result in a 20 to 30% increase in conversion rate over the estimated share only.

Též je výhodné, když topné vertikální elektrody jsou tyčové molybdenové elektrody. V konverzním regionu se instaluje značné množství elektrod a je tedy vhodné použít elektrody běžně dostupné, avšak schopné odolávat vysokým koncentracím elektrické energie, což tyčové molybdenové elektrody splňují. Nevhodné jsou, např. cíničité tyčové elektrody nebo deskové molybdenové elektrody.It is also advantageous if the vertical heating electrodes are rod molybdenum electrodes. A large number of electrodes are installed in the conversion region, and it is therefore convenient to use electrodes that are commonly available but able to withstand high concentrations of electrical energy, which the molybdenum rod electrodes meet. Suitable are, for example, tin rod electrodes or plate molybdenum electrodes.

Dále je výhodné, když topné vertikální plynové hořáky jsou otápěný zemním plynem se vzduchem nebo kyslíkem. Jedná se o běžně dostupný a široce používaný otop spalováním, u kyslíku o poměrně novější, ale dražší otop.It is furthermore advantageous if the heating vertical gas burners are heated by natural gas with air or oxygen. This is a commonly available and widely used heating by combustion, with oxygen a relatively newer but more expensive heating.

Nebo topné vertikální plynové hořáky mohou být jsou otápěný vodíkem se vzduchem nebo kyslíkem. Jedná se o nově uvažovaný otop, který nezanechává uhlíkovou stopuje tedy ekologicky výhodný, i když poměrně dražší.Or the heating vertical gas burners may be heated by hydrogen with air or oxygen. This is a newly considered heating, which does not leave carbon traces, so it is environmentally friendly, although relatively more expensive.

Vynález se též týká způsobu konverze sklářské vsázky na skelnou taveninu ve sklářské tavící peci podle tohoto vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že elektrodami a plynovými hořáky se přivádí do konverzního regionu 6000 až 14 000 kW pro konverzi skelné vsázky na skelnou taveninu pro vznik 3 až 7 kg skla za sekundu.The invention also relates to a method for converting a glass charge to a glass melt in a glass melting furnace according to the invention, which comprises feeding electrodes and gas burners to a conversion region of 6,000 to 14,000 kW to convert the glass charge to a glass melt to form 3 up to 7 kg of glass per second.

Též je výhodné, když konverzní rychlost přeměny sklářské vsázky na skelnou taveninu je v rozmezí 0,25 až 0,30 kg.m-2 s1.It is also advantageous if the conversion rate of the conversion of the glass charge into a glass melt is in the range of 0.25 to 0.30 kg.m -2 s 1 .

Za těchto řízených a nastavených podmínek je energie dodaná do konverzního regionu jeho vlastními zdroji, tedy elektrodami a plynovými hořáky efektivně a optimálně využitelná pro konverzi sklářské vsázky. V navazujícím homogenizačním regionu se tak lépe zabezpečí podmínky pro nastavení uniformního nebo spirálovitého toku s vysokým využitím prostoru.Under these controlled and set conditions, the energy supplied to the conversion region by its own sources, ie electrodes and gas burners, is efficiently and optimally usable for the conversion of the glass charge. In the subsequent homogenization region, the conditions for setting a uniform or spiral flow with a high utilization of space are thus better ensured.

CZ 2019 - 747 A3CZ 2019 - 747 A3

Výhody navrhovaného konverzního regionu s instalovaným velkým elektrickým příkonem pomocí vertikálních elektrod ze dna a vertikálních hořáků z klenby lze shrnout takto:The advantages of the proposed conversion region with installed high electrical input using vertical electrodes from the bottom and vertical burners from the vault can be summarized as follows:

1. Využitím optimálně hustého uspořádání vertikálních dlouhých elektrod ze dna se soustředí vysoký příkon Jouleovy energie do malého prostoru a nasměruje maximum příkonu těsně pod vrstvu vsázky. Podobné uspořádání elektrod lze uvažovat i pro návrh celoelektrické tavící pece.1. By using an optimally dense arrangement of vertical long electrodes from the bottom, a high input of Joule energy is concentrated in a small space and directs the maximum input just below the charge layer. A similar arrangement of electrodes can be considered for the design of an all-electric melting furnace.

2. Ohřevem vznikají vertikální cirkulace taveniny, které míří vzhůru podél elektrod a po dosažení fázového rozhraní se obrací směrem dolů. Sestupné proudění je spojené s propadáním chladné taveniny vzniklé konverzí vsázky. Při aplikaci sítě ve dně uspořádaných elektrod se vytvoří obraz proudění ve tvaru vertikálních cirkulačních buněk. Horká stoupající tavenina atakuje kolmo vrstvu vsázky a zrychluje přenos tepla do vsázky, vzniklá chladná tavenina je sestupným buňkovým prouděním rychle odstraňována od fázového rozhraní.2. The heating creates vertical circulations of the melt, which go upwards along the electrodes and turn downwards after reaching the phase interface. The downflow is associated with the collapse of the cold melt resulting from the conversion of the charge. When applying a network of electrodes arranged at the bottom, a flow pattern in the form of vertical circulating cells is created. The hot rising melt attacks the charge layer perpendicularly and accelerates the heat transfer to the charge, the resulting cold melt is rapidly removed from the phase interface by the descending cell flow.

3. K vytvoření vertikálních cirkulací v tavenině přispívají též vertikální hořáky. Sestupný proud vzniklé chladné taveniny se vytváří v místě styku horkých spalin se vsázkou.3. Vertical burners also contribute to the creation of vertical circulations in the melt. The descending stream of the formed cold melt is formed at the point of contact of the hot flue gases with the charge.

4. Využití vertikálních hořáků namířených na vsázku umožní instalaci potřebného počtu zdrojů a umožní bezprostřední styk horkých spalin se vsázkou, což rovněž napomáhá podmínkám pro vysokou absorpci tepla a vysoký konverzní výkon regionu.4. The use of vertical burners aimed at the charge will allow the installation of the required number of sources and allow direct contact of hot flue gases with the charge, which also helps the conditions for high heat absorption and high conversion performance of the region.

5. K dosažení maximálního výkonu slouží rovněž nastavení optimálního poměru mezi dodanou elektrickou energií (elektrodami) a energií pocházející ze spalování (hořáky), které je nastavitelné pro různé alternativní typy konverzního regionu za konkrétních podmínek.5. To achieve maximum power, the optimal ratio between the supplied electrical energy (electrodes) and the combustion energy (burners) is also used, which is adjustable for different alternative types of conversion region under specific conditions.

6. Soustředěním velkého podílu celkové energie do malého konverzního regionu, s využitím funkce vertikálních elektrod ze dna a s délkou dosahující blízko k povrchu vsázky i využitím vertikálních hořáků blízko obou povrchů vsázky, se dosahuje vysokého teplotního gradientu i velké plochy pro předávání tepla radiálním rozlitím taveniny a spalin u povrchů. Místně proměnným prouděním se zajistí i předpokládané vysoké hodnoty efektivního součinitele přenosu tepla. Tím se zabezpečí optimální podmínky pro rychlou konverzi vsázky na skelnou taveninu.6. By concentrating a large proportion of the total energy in a small conversion region, using the vertical electrode function from the bottom and a length close to the charge surface and using vertical burners near both charge surfaces, a high temperature gradient and a large area for heat transfer by radial melt spillage are achieved; flue gases at surfaces. Locally variable flow also ensures the expected high values of the effective heat transfer coefficient. This ensures optimal conditions for fast conversion of the charge to the glass melt.

7. Sestupné toky taveniny v buňkách jsou dostatečně rychlé, takže jsou schopné strhávat vzniklé malé i větší bubliny do hloubky skelné taveniny a narušovat vrstvu bublin a pěny, která snižuje přestup tepla ze sklářské taveniny do skelné vsázky.7. The descending melt flows in the cells are fast enough that they are able to entrain the formed small and larger bubbles to the depth of the glass melt and disrupt the layer of bubbles and foam, which reduces the heat transfer from the glass melt to the glass charge.

8. Poměr mezi oběma typy energií v konverzním regionu společně s případně vzniklým místem volné hladiny taveniny u čela konverzního regionu podporuje nastolení podmínek pro žádoucí spirálovitý typ proudění v druhém homogenizačním regionu pece.8. The ratio between the two types of energies in the conversion region together with any free melt surface space at the head of the conversion region promotes the establishment of conditions for the desired helical type of flow in the second homogenization region of the furnace.

Objasnění výkresůExplanation of drawings

Vynález je podrobně popsán dále na příkladných neomezujících provedeních, objasněných na připojených schematických výkresech, z nichž znázorňuje:The invention is described in detail below with reference to exemplary non-limiting embodiments, illustrated in the accompanying schematic drawings, of which:

obr. 1 - axonometrický pohled na konverzní region sklářské tavící pece s umístěním elektrod a hořáků a s naznačeným homogenizačním regionem;Fig. 1 is an axonometric view of the conversion region of a glass melting furnace with the location of electrodes and burners and with the indicated homogenization region;

obr. 2 - pohled z obr. 1, znázorňující průměty umístění hořáků v klenbě do roviny XY v konverzním regionu a s naznačeným homogenizačním regionem;Fig. 2 is a view of Fig. 1, showing projections of the location of the burners in the vault in the XY plane in the conversion region and with the homogenization region indicated;

obr. 3 - pohled z obr. 1 znázorňující průměty umístění elektrod do roviny XY v konverzním regionu a s naznačeným homogenizačním regionem;Fig. 3 is a view of Fig. 1 showing projections of the placement of the electrodes in the XY plane in the conversion region and with the homogenization region indicated;

CZ 2019 - 747 A3 obr. 4 - pohled z obr. 1 v příčném řezu v rovině YZ v dané vzdálenosti od čelní stěny konverzního regionu, ukazující teplotní a proudové pole skelné taveniny v dolní části konverzního regionu a teplotní pole spalin v jeho horní části. Vlevo dole je znázorněn pohled shora na sklářskou pec a vedle je ukázána teplotní stupnice shora ukázaného konverzního regionu;Fig. 4 - view from Fig. 1 in cross section in the YZ plane at a given distance from the front wall of the conversion region, showing the temperature and flow field of the glass melt in the lower part of the conversion region and the flue gas temperature field in its upper part. At the bottom left is a top view of the glass furnace and next to it is shown the temperature scale of the conversion region shown above;

obr. 5 - závislost specifické konverzní rychlosti MSbatch (sklářské vsázky na skelnou taveninu) na podílu ki energie z celkové energie dodávané do pece;Fig. 5 - dependence of the specific conversion rate M S b a tch (glass batches on the glass melt) on the share ki of energy from the total energy supplied to the furnace;

obr. 6 - stav techniky - podélný centrální řez XZ klasickou regenerativní sklářskou pecí [3] ukazující podélnou cirkulaci skelné taveniny s detailem D, týkajícím se oblasti pece u hranice tavené sklářské vsázky a též s odpovídajícím prouděním a s teplotami v detailu;Fig. 6 - state of the art - longitudinal central section XZ of a classical regenerative glass furnace [3] showing the longitudinal circulation of the glass melt with detail D, relating to the furnace area at the boundary of the molten glass charge and also with corresponding flow and temperatures in detail;

obr. 7 - pohled shora z obr. 1 na vsázku na hladině taveniny v konverzním regionu a s naznačeným homogenizačním regionem. V dolní části vlevo je znázorněn pohled v rovině XY na sklářskou pec a vedle je ukázána teplotní stupnice shora ukázaného konverzního regionu;Fig. 7 is a top view of Fig. 1 of the charge at the melt level in the conversion region and with the homogenization region indicated. In the lower left part, a view in the XY plane of the glass furnace is shown, and next to it, the temperature scale of the conversion region shown above is shown;

obr. 8 - pohled shora z obr. 1 na vrcholy vertikálních proudových buněk pod rozhraním vrstvy vsázky a taveniny v konverzním regionu v řezu XY, který jev dané vzdálenosti od horního povrchu vsázky a s naznačeným homogenizačním regionem. V dolní části obrázku vlevo je znázorněn pohled v rovině XY na sklářskou pec a vedle je ukázána teplotní stupnice shora ukázaného konverzního regionu;Fig. 8 is a top view of Fig. 1 of the vertices of the vertical flow cells below the interface of the charge and melt layer in the conversion region in XY section, which is a phenomenon of a given distance from the upper surface of the charge and with the homogenization region indicated. The lower part of the figure on the left shows a view in the XY plane of the glass furnace and next to it the temperature scale of the conversion region shown above is shown;

obr. 9 - axonometrický pohled na jiný alternativní konverzní region prostor sklářské tavící pece s umístěním elektrod a hořáku a s naznačeným homogenizačním regionem;Fig. 9 is an axonometric view of another alternative conversion region of the glass melting furnace space with the location of the electrodes and the burner and with the indicated homogenization region;

obr. 10 - pohled shora z obr. 9 znázorňující průměty umístění elektrod do roviny XY a s naznačeným homogenizačním regionem;Fig. 10 is a top view of Fig. 9 showing projections of the placement of the electrodes in the XY plane and with the homogenization region indicated;

obr. 11 - pohled shora z obr. 9 na vsázku na hladině taveniny v konverzním regionu a naznačeným homogenizačním regionem;Fig. 11 is a top view of Fig. 9 of the charge at the melt level in the conversion region and the indicated homogenization region;

obr. 12 - zobrazuje pohled shora z obr. 9 na vrcholy vertikálních proudových buněk pod rozhraním vrstvy vsázky a taveniny v konverzním regionu v řezu XY, který je v určité vzdálenosti od horního povrchu vsázky a s naznačeným homogenizačním regionem. V dolní části obrázku vlevo je znázorněn pohled v rovině XY na sklářskou pec a vedle je ukázána teplotní stupnice shora ukázaného konverzního regionu;Fig. 12 - shows a top view of Fig. 9 of the vertices of the vertical flow cells below the interface of the charge and melt layer in the conversion region in an XY section which is at a distance from the upper surface of the charge and with the homogenization region indicated. The lower part of the figure on the left shows a view in the XY plane of the glass furnace and next to it the temperature scale of the conversion region shown above is shown;

obr. 13 - pohled z obr. 9 v příčném řezu YZ, který je v určité vzdálenosti od vnější čelní stěny konverzního regionu, ukazující pohled na teplotní a proudové pole taveniny v dolní části konverzního regionu a teplotní pole spalin v jeho horní části. V dolní části obrázku vlevo je znázorněn pohled v rovině YZ na sklářskou pec a vedle je ukázána teplotní stupnice shora ukázaného konverzního regionu;Fig. 13 is a cross-sectional view of Fig. 9 at a distance from the outer end wall of the conversion region, showing a view of the temperature and flow field of the melt at the bottom of the conversion region and the temperature field of the flue gas at the top. In the lower part of the figure on the left there is a view in the YZ plane of the glass furnace and next to it the temperature scale of the above-shown conversion region is shown;

obr. 14 - axonometrický pohled na další alternativní řešení konverzního regionu sklářské tavící pece s umístěním elektrod a hořáků a s naznačeným homogenizačním regionem;Fig. 14 is an axonometric view of another alternative solution of the conversion region of a glass melting furnace with the location of electrodes and burners and with the indicated homogenization region;

obr. 15 - pohled z obr. 14 znázorňující průměty umístění hořáků v klenbě do roviny XY v konverzním regionu a s naznačeným homogenizačním regionem;Fig. 15 is a view of Fig. 14 showing projections of the location of the burners in the vault in the XY plane in the conversion region and with the homogenization region indicated;

obr. 16 - pohled z obr. 14 znázorňující průměty umístění elektrod ve dnu do roviny XY v konverzním regionu a s naznačeným homogenizačním regionem;Fig. 16 is a view of Fig. 14 showing projections of the location of the electrodes in the bottom in the XY plane in the conversion region and with the homogenization region indicated;

obr. 17 - pohled shora z obr. 14 na vsázku na hladině taveniny v konverzním regionu a sFig. 17 is a top view of Fig. 14 of the charge at the melt level in the conversion region, and p

CZ 2019 - 747 A3 naznačeným homogenizačním regionem. V dolní části obrázku vlevo je znázorněn pohled v rovině XY na sklářskou pec a vedle je ukázána teplotní stupnice shora ukázaného konverzního regionu;CZ 2019 - 747 A3 indicated homogenization region. The lower part of the figure on the left shows a view in the XY plane of the glass furnace and next to it the temperature scale of the conversion region shown above is shown;

obr. 18 - pohled shora z obr. 14 na vrcholy vertikálních proudových buněk pod rozhraním vrstvy vsázky a taveniny v konverzním regionu v řezu XY, který je v určité vzdálenosti od horního povrchu vsázky a s naznačeným homogenizačním regionem. V dolní části obrázku vlevo je znázorněn pohled v rovině XY na sklářskou pec a vedle je ukázána teplotní stupnice shora ukázaného konverzního regionu; a obr. 19 - pohled z obr. 14 v příčném řezu YZ, který je v určité vzdálenosti od vnější čelní stěny konverzního regionu. Pohled ukazuje teplotní a proudové pole taveniny v dolní části konverzního regionu a teplotní pole spalin v jeho horní části. V dolní části obrázku vlevo je znázorněn pohled v rovině XY na sklářskou pec a vedle je ukázána teplotní stupnice shora ukázaného konverzního regionu.Fig. 18 is a top view of Fig. 14 of the vertices of the vertical flow cells below the interface of the charge and melt layer in the conversion region in an XY section which is at a distance from the top surface of the charge and with the homogenization region indicated. The lower part of the figure on the left shows a view in the XY plane of the glass furnace and next to it the temperature scale of the conversion region shown above is shown; and FIG. 19 is a cross-sectional view of FIG. 14 YZ at a distance from the outer end wall of the conversion region. The view shows the temperature and flow field of the melt in the lower part of the conversion region and the temperature field of the flue gas in its upper part. The lower part of the figure on the left shows a view in the XY plane of the glass furnace and next to it the temperature scale of the conversion region shown above is shown.

Příklady uskutečnění vynálezuExamples of embodiments of the invention

Pro srovnání s řešením podle tohoto nového vynálezu je zde uveden stav techniky [3], a to jako příkladné řešení klasické regenerativní sklářské tavící pece s menším elektrickým příhřevem.For comparison with the solution according to the present invention, the state of the art [3] is presented here, as an exemplary solution of a conventional regenerative glass melting furnace with a smaller electric reheating.

Připojený obr. 6 znázorňuje podélný centrální řez XZ klasickou regenerativní sklářskou pecí s elektrickým příhřevem ukazující podélné cirkulace taveniny a teploty pod vrstvou vsázky a detail proudění v oblasti hranice vsázky. Podélnou cirkulací se do konverzního regionu přenášela část tepla z hořáků z homogenizačního regionu, jak již bylo uváděno. Modelováním této průmyslové regenerativní pece s elektrickým příhřevem a s průměrnou teplotou tavení 1387 °C bylo však zjištěno, že při ohřevu vsázky horizontálním zpětným proudem horkého skla, procházejícího pod vsázku z homogenizačního regionu pece a pokračujícího souběžně s vrstvou vsázky v konverzním regionu, jsou hodnoty specifické konverzní rychlosti značně nižší než hodnoty dosahované v konverzním regionu. Koncentrace energie pod vsázku je nižší než v případě navrhovaného regionu, neboť energie je od místa maximální teploty přiváděna ve velké ploše. Energie se do vsázky předává především u čela vsázky, dále teplota horkého proudu klesá v důsledku faktu, že vzniklé chladné sklo zůstává dlouho blízko fázového rozhraní. Pro informaci ukazuje obr. 6 v podélném řezu tok horkého skla pod vrstvu vsázky, detail oblasti u hranice vsázky je uveden pod celkový náhled na podélný centrální řez prostorem. V obr. 6 ukazují šipky zpětný tok taveniny pod vsázku, kde se teploty přiváděné taveniny před čelem vsázky pohybují nad 1500 °C. Stykem se vsázkou však rychle klesají a ve vetší vzdálenosti od čela se pohybují v oblasti kolem 1350 °C. Horké sklo z maxima teplot proudící k čelu vsázky uskutečňuje v čele vsázky nej intenzivnější odtavování a vzniká zde větší množství chladné taveniny. Horké rychle proudící sklo zamíří za čelem vsázky poměrně rychle pod vzniklou chladnou taveninou a rovněž se ochlazuje, aniž by těsně kontaktovalo vsázku. Toto proudění taveniny u hranice vsázky je dobře vidět na detailu řezu. Intenzita odtavování v oblasti za čelem vsázky oblasti je pak nízká. Kombinace o něco nižší průměrné tavící teploty, typu ohřevu a charakteru proudění horké taveniny od teplotního maxima podél dolní hranice vsázky vedla ve všech sledovaných případech k nízké specifické konverzní rychlosti vsázky, která se v průměru pohybovala pouze kolem 0,09 kg/(m2s). V těchto případech občas používaný elektrický příhřev s ohřevem zdola může tuto situaci velmi mírně zlepšit. Modelováním zmíněné regenerativní tavící pece ve 14 případech bylo zjištěno, že pokud je pod vsázku umístěn elektrický příhřev dodávající asi 25 % celkové energie, zvýší se specifická konverzní rychlost vsázky z hodnoty 0,087 kg/(m2s-1) na cca 0,093 kg/(m2s-1) [3], To je však stále nízká hodnota oproti hodnotám 0,27 až 0,30 kg/(m2s) dosahovaným ve zde navrhovaném uspořádání.Attached Fig. 6 shows a longitudinal central section XZ of a conventional regenerative glass furnace with electric heating showing the longitudinal circulation of the melt and the temperature below the charge layer and the detail of the flow in the area of the charge boundary. A part of the heat from the burners from the homogenization region was transferred to the conversion region by longitudinal circulation, as already mentioned. However, by modeling this electrically reheated industrial regenerative furnace with an average melting point of 1387 ° C, it was found that when the charge is heated by a horizontal backflow of hot glass passing under the charge from the homogenization region of the furnace and continuing parallel to the charge layer in the conversion region. speeds significantly lower than the values achieved in the conversion region. The energy concentration under the charge is lower than in the case of the proposed region, as energy is supplied over a large area from the point of maximum temperature. Energy is transferred to the charge mainly at the front of the charge, then the temperature of the hot stream decreases due to the fact that the resulting cold glass remains close to the phase interface for a long time. For information, Fig. 6 shows in longitudinal section the flow of hot glass below the charge layer, a detail of the area at the charge boundary is given below the overall view of the longitudinal central section through the space. In Fig. 6, the arrows show the backflow of the melt under the charge, where the temperatures of the supplied melt in front of the charge are above 1500 ° C. However, in contact with the charge, they fall rapidly and at a greater distance from the forehead they move in the area around 1350 ° C. The hot glass from the maximum temperature flowing to the front of the charge performs the most intensive melting at the front of the charge and a larger amount of cold melt is formed there. The hot, fast-flowing glass aims behind the front of the charge relatively quickly under the resulting cold melt and also cools without closely contacting the charge. This melt flow at the charge boundary is clearly visible in the section detail. The melting intensity in the area behind the area charge is then low. The combination of a slightly lower average melting temperature, type of heating and the nature of the hot melt flow from the temperature maximum along the lower batch limit led in all cases to a low specific batch conversion rate, which averaged only 0.09 kg / (m 2 s ). In these cases, the occasionally used electric reheating with bottom heating can slightly improve this situation. By modeling the mentioned regenerative melting furnace in 14 cases, it was found that if an electric heater supplying about 25% of the total energy is placed under the charge, the specific conversion rate of the charge increases from 0.087 kg / (m 2 s -1 ) to about 0.093 kg / ( m 2 s -1 ) [3], However, this is still a low value compared to the values of 0.27 to 0.30 kg / (m 2 s) achieved in the arrangement proposed here.

CZ 2019 - 747 A3CZ 2019 - 747 A3

Příklad 1 (obr. 1 až 5, 7 a 8)Example 1 (Figures 1 to 5, 7 and 8)

Možné konkrétní provedení sklářské tavící pece je schematicky ukázáno na obr. 1. Sklářská tavící pec zahrnuje konverzní regionu 1 s naznačením homogenizačního regionu 6. Konverzní region j_ obsahuje dno 7, protilehlé boční stěny 10 a čelní stěnu 14. Je opatřený dvěma bočními vstupy 2 pro nakládání sklářské vsázky 5, a to vždy jedním vstupem 2 na každé vzájemně protilehlé boční stěně 10. Konverzní region 1 je otápěný kombinovaně, a to elektrodami 3 a plynovými hořáky 4. Oba zdroje mají vysokou koncentrací topné energie pro přeměnu sklářské vsázky 5 na skelnou taveninu 13. Sklářská tavící pec dále zahrnuje celoelektricky otápěný homogenizační region 6, navazující na konverzní region L Konverzní region ]_ je osazený tyčovými vertikálními elektrodami 3 umístěnými ve dnu 7 a vertikálními plynovými hořáky 4 umístěnými v klenbě 8 konverzního regionu L Konverzní region 1 má rozmístěny topné tyčové vertikální elektrody 3 po celé ploše dna 7 a vertikální hořáky 4 po celé ploše klenby 8 v pravidelných formacích. Osy 9 vertikálních elektrod 3 jsou uspořádány v minimálním odstupu 0,3 m vzájemně od sebe a ve stejné minimální vzdálenosti od bočních stěn 10 nebo od čelní stěny 14 konverzního prostoru 1. Osy 11 vertikálních hořáků 4 jsou uspořádané v minimálním odstupu 0,5 m od sebe a ve stejné vzdálenosti od bočních stěn 10 nebo od čelní stěny 14 konverzního prostoru 1. Špičky 12 elektrod 3 jsou vzdáleny od spodního povrchu vrstvy sklářské vsázky 5 maximálně 0,4 m. Topné vertikální elektrody 3 jsou tyčové molybdenové elektrody o délce dosahující bezprostředně k povrchu sklářské vsázky 5. Topné vertikální plynové hořáky 4 mohou být otápěný zemním plynem se vzduchem nebo kyslíkem; nebo vodíkem se vzduchem nebo kyslíkem.A possible specific embodiment of a glass melting furnace is schematically shown in Fig. 1. The glass melting furnace comprises a conversion region 1 with an indication of the homogenization region 6. The conversion region 1 comprises a bottom 7, opposite side walls 10 and a front wall 14. It is provided with two side inlets 2 for loading of the glass charge 5, in each case by one inlet 2 on each opposite side wall 10. The conversion region 1 is heated in combination by electrodes 3 and gas burners 4. Both sources have a high concentration of heating energy for converting the glass charge 5 into a glass melt. 13. The glass melting furnace further comprises an all-electrically heated homogenization region 6 adjacent to the conversion region L. The conversion region 1 is equipped with rod vertical electrodes 3 located in the bottom 7 and vertical gas burners 4 located in the vault 8 of the conversion region L. The conversion region 1 has distributed heating rod vertical electrodes 3 over the entire area of the bottom 7 and vertical burners 4 over the entire area of the vault 8 in the right formations. The axes 9 of the vertical electrodes 3 are arranged at a minimum distance of 0.3 m from each other and at the same minimum distance from the side walls 10 or from the front wall 14 of the conversion space 1. The axes 11 of the vertical burners 4 are arranged at a minimum distance of 0.5 m from each other and at the same distance from the side walls 10 or from the front wall 14 of the conversion space 1. The tips 12 of the electrodes 3 are spaced from the lower surface of the glass charge layer 5 by a maximum of 0.4 m. The vertical heating electrodes 3 are rod molybdenum electrodes of the surface of the glass charge 5. The heating vertical gas burners 4 can be heated by natural gas with air or oxygen; or hydrogen with air or oxygen.

Aby se vysokého homogenizačního výkonu homogenizačního regionu 6 s řízeným prouděním mohlo prakticky využít, musí mu předcházet intenzivní konverze sklářské vsázky 5 na sklo, neboť děje konverze vsázky 5 a homogenizační děje (rozpuštění sklářského písku a odstranění bublin v regionu s řízeným prouděním) jsou v sérii. Vznikne tak prostor se dvěma regiony 1, 6, konverzním regionem j_ a homogenizačním regionem 6. Je žádoucí, aby v takto složeném kompletním lavicím prostoru vykazoval konverzní region i dostatečnou kapacitu na ohřev i konverzi vsázky 5, a to v objemu konverzního regionu 1 zhruba srovnatelném s objemem homogenizačního regionu 6. Takže, výsledné zařízení ze dvou spojených regionů 1, 6 by bylo rovněž poměrně malé. Navrhovaný první konverzní region 1 sklářské tavící pece podle tohoto vynálezu, který je předsazen homogenizačnímu regionu 6 s řízeným prouděním, splňuje tento požadavek.In order to be able to make practical use of the high homogenization performance of the flow-controlled homogenization region 6, it must be preceded by intensive conversion of the glass batch 5 to glass, since batch 5 conversion and homogenization (dissolution of glass sand and removal of bubbles in the flow-controlled region) are in series . This creates a space with two regions 1, 6, a conversion region 1 and a homogenization region 6. It is desirable that in such a complete bench space the conversion region also has sufficient capacity for heating and conversion of batch 5, in a volume of conversion region 1 roughly comparable with the volume of the homogenization region 6. Thus, the resulting device from the two connected regions 1, 6 would also be relatively small. The proposed first conversion region 1 of the glass melting furnace according to the invention, which is suspended from the flow-controlled homogenization region 6, fulfills this requirement.

Konkrétní řešení konverzního regionu 1 podle tohoto vynálezu počítá s příkonem energie do konverzního regionu 1 dostačujícím pro přeměnu vsázky 5 na sklo v množství, které odpovídá až stovkám tun skla za den, s využitím srovnatelného podílu energie dodávané z elektrod 3 a tepla spalin z hořáků 4, s kontrolovaným umístěním a rozmístěním elektrod 3 v tavenině 13 a hořáků 4 v konverzním regionu las vlastním objemem, který po sečtení s objemem homogenizačního regionu 6 dosáhne nejvýše desítek m3 (pro srovnání: tavící objem klasické pece středního až vyššího tavícího výkonu se pohybuje kolem 100 m3, tavící plocha 80 až 100 m3 podle hloubky taveniny 13). Konverzní výkon nového konverzního regionu 1 podle tohoto vynálezu se přitom přibližuje homogenizačnímu výkonu druhého homogenizačního regionu 6. Nový konverzní region 1 sklářské tavící pece určený pro konverzi vsázky 5 na taveninu 13 není od dalšího homogenizačního regionu 6 pevně oddělen, je však funkčně samostatný. Hladina taveniny 13 v konverzním regionu 1 sklářské lavicí pece je částečně nebo zcela zakryta vrstvou vsázky 5. Velikost konverzního regionu 1 a stupeň pokrytí hladiny taveniny 13 závisí na očekávaném výkonu. Běžně se očekává úplné zaplnění konverzního regionu 1 vsázkou 5. V zájmu vysokého tavícího výkonu je v některých případech možné, aby vsázka 5 částečně zasahovala i do druhého homogenizačního regionu 6. Homogenizační region 6 jako druhá část tavícího prostoru má nastaveno řízené proudění taveniny 13 a tento region 6 je přisazen k navrhovanému konverznímu regionu 1 pro rozklad sklářské vsázky 5.The specific solution of the conversion region 1 according to the invention envisages an energy input to the conversion region 1 sufficient to convert the charge 5 to glass in an amount corresponding to hundreds of tons of glass per day, using a comparable share of energy supplied from the electrodes 3 and flue gas heat from the burners 4. , with controlled placement and placement of electrodes 3 in the melt 13 and burners 4 in the conversion region las by its own volume, which after adding to the volume of the homogenization region 6 reaches at most tens of m 3 (for comparison: melting volume of conventional furnace of medium to higher melting power 100 m 3 , melting area 80 to 100 m 3 depending on the depth of the melt 13). The conversion power of the new conversion region 1 according to the invention approaches the homogenization power of the second homogenization region 6. The new conversion region 1 of the glass melting furnace for converting the charge 5 to melt 13 is not firmly separated from the next homogenization region 6 but is functionally independent. The melt level 13 in the conversion region 1 of the glass bench furnace is partially or completely covered by the charge layer 5. The size of the conversion region 1 and the degree of coverage of the melt level 13 depend on the expected performance. It is normally expected that the conversion region 1 will be completely filled with charge 5. In the interest of high melting performance, it is possible in some cases for charge 5 to partially extend into the second homogenization region 6. The homogenization region 6 has a controlled melt flow 13 as the second part of the melting space. region 6 is assigned to the proposed conversion region 1 for the decomposition of the glass charge 5.

Podle obr. 1 má navrhovaný konverzní region 1 dva boční vstupy 2 sklářské vsázky 5 v úrovni hladiny skelné taveniny 13. Vstupy 2 se většinou uvažují uprostřed bočních stěn 10 a jejich šířkaAccording to Fig. 1, the proposed conversion region 1 has two side inlets 2 of the glass charge 5 at the level of the glass melt level 13. The inlets 2 are mostly considered in the middle of the side walls 10 and their width

CZ 2019 - 747 A3 zabírá kolem poloviny délky boční stěny 10 konverzního regionu 1, vdaném konkrétním případě je, např. 1 m. Umístění vstupů 2 v bočních stěnách 10 proti sobě není závazné, má však výhodu pro konverzi vsázky 5 na sklo při zaplnění konverzního regionu 1 vsázkou 5. Oba proudy vsázky 5 mířící proti sobě se střetávají v blízkosti podélné osy konverzního regionu 1, zpomalují se, a tím se v daném místě urychluje rozklad vsázky 5. Vzhledem k rozměru, kapacitě a podmínkám v dalším homogenizačním regionu 6 tavícího prostoru pece a k prvním modelovým zkušenostem s konverzí vsázky 5, má základní varianta navrhovaného konverzního regionu 1 sklářské tavící pece, např. šířku 6 m, délku bočních stěn 10 má 2 m. Takže plocha hladiny taveniny 13 navrhovaného konverzního regionu 1 má 12 m2; a při výšce hladiny taveniny 13 odpovídající 1 m má objem 12 m3. Tím odpovídá navržené velikosti homogenizačního regionu 6, který má objem 12,44 m3. Při dimenzování kapacity a rozmístění topných elementů konverzního regionu 1 se vychází z kapacity homogenizačního regionu 6 pece, který při úplném rozpuštění vstupujícího sklářského písku a odstranění vstupujících bublin dosahuje až 6 až 7 kg/s (kolem 500 až 600 t/den), při průměrné teplotě procesu, která je 1420 °C [4] a při maximálním dovoleném zatížení topných zdrojů. Pro konverzi odpovídajícího množství vsázky 5 a částečné utavení odpovídajícího množství skla je konverzní region 1 vybaven kombinovaným ohřevem hořáky 4 a elektrodami 3, kde podíl elektrodami 3 dodaného Joulova tepla z celkové energie dodané do konverzního regionu 1 je poloviční až většinový. Vertikální elektrody 3 ze dna 7 se špičkami 12 nacházejícími se blízko vrstvy vsázky 5 jsou jedno fázově či třífázově zapojeny do pravidelných formací; a celkově rozmístěny tak, že jejich přímý topný vliv zahrnuje celý dolní povrch vrstvy vsázky 5. Snahou navrženého rozmístění elektrod 3 je rovněž vyvolat v tavenině 13 vertikální horké proudy, které míří kolmo k dolní straně vsázky 5 a urychlit tak přenos tepla do vsázky 5 konvekcí. Vertikální hořáky 3 umístěné v klenbě 8 konverzního regionu 1 jsou rovněž namířeny kolmo k hornímu povrchu vsázky 5 a jsou rozmístěny tak, aby spaliny omývaly celý horní povrch vsázky 5. V daném konverzním regionu 1 je tedy umístěna vysoká koncentrace topné energie, která je elektrodami 3 i hořáky 4 nasměrována k vrstvě vsázky 5. Vsázka 5 v běžných případech pokrývá část nebo celou hladinu navrhovaného konverzního regionu L Spaliny odcházejí nad hladinou do druhého homogenizačního regionu 6 pece a mohou částečně hradit tepelné ztráty klenbou 8.CZ 2019 - 747 A3 occupies about half the length of the side wall 10 of the conversion region 1, in this particular case it is, e.g. 1 m. The placement of the inlets 2 in the side walls 10 against each other is not mandatory, but has the advantage region 1 of the charge 5 colliding with each other in the vicinity of the longitudinal axis of the conversion region 1, decelerating, and thus accelerating the decomposition of the charge 5 at a given location. Due to the size, capacity and conditions in the next homogenization region 6 furnace and the first model experience with the conversion of the charge 5, the fundamental configuration of the conversion region of the glass melting furnace 1, e.g. a width of 6 m, the length of the sidewalls 10 is 2 m. Thus, the melt surface area 13 of the proposed conversion region 1 is 12 m 2; and at a melt level height 13 corresponding to 1 m has a volume of 12 m 3 . This corresponds to the proposed size of the homogenization region 6, which has a volume of 12.44 m 3 . The dimensioning and distribution of the heating elements of the conversion region 1 is based on the capacity of the homogenization region 6 of the furnace, which reaches up to 6 to 7 kg / s (around 500 to 600 t / day) with complete dissolution of the incoming glass sand and removal of incoming bubbles. a process temperature of 1420 ° C [4] and at the maximum permissible load of the heating sources. To convert the corresponding amount of charge 5 and partially melt the corresponding amount of glass, the conversion region 1 is equipped with combined heating with burners 4 and electrodes 3, where the proportion of Joule heat supplied by electrodes 3 of the total energy supplied to the conversion region 1 is half to most. The vertical electrodes 3 from the bottom 7 with the tips 12 located close to the charge layer 5 are connected in one or three phases into regular formations; and generally distributed so that their direct heating effect includes the entire lower surface of the charge layer 5. The proposed arrangement of the electrodes 3 also aims to induce vertical hot currents in the melt 13 which are perpendicular to the underside of the charge 5 and thus accelerate heat transfer to the charge 5 by convection. . The vertical burners 3 located in the dome 8 of the conversion region 1 are also directed perpendicular to the upper surface of the charge 5 and are arranged so that the flue gases wash the entire upper surface of the charge 5. Thus a high concentration of heating energy is located in the given conversion region 1. and the burners 4 are directed towards the charge layer 5. The charge 5 normally covers part or all of the level of the proposed conversion region L. The flue gases leave above the surface in the second homogenization region 6 of the furnace and can partially compensate for heat losses through the dome 8.

Na obr. 1 je uveden axonometrický pohled na konverzní region i sklářské tavící pece pro rozklad sklářské vsázky 5 s typickým uspořádáním topných elektrod 3 a hořáků 4.Fig. 1 shows an axonometric view of a conversion region and a glass melting furnace for decomposing a glass charge 5 with a typical arrangement of heating electrodes 3 and burners 4.

Pro základní variantu je navrženo 8 vertikálních hořáků 4 v klenbě 8, jejichž rozmístění je uvedeno na obr. 2. Poloha osmi hořáků 4 v klenbě 8 je znázorněna kroužkované. Hořáky 4 jsou nasměrovány přímo na horní povrch vrstvy vsázky 5. V každé polovině konverzního regionu 1 jsou umístěny tři hořáky 4 do trojúhelníku blízko vstupu vsázky 5, dva hořáky 4 za sebou jsou pak umístěny v ose vstupů 2 blíže středu konverzního regionu 1. Tím se dosahuje dobrého pokrytí vsázky 5 horkými spalinami. Spaliny procházejí do druhého homogenizačního regionu 6 a odcházejí výdechem (výstupem) nad výstupem taveniny 13.For the basic variant, 8 vertical burners 4 in the vault 8 are designed, the arrangement of which is shown in Fig. 2. The position of the eight burners 4 in the vault 8 is shown ringed. The burners 4 are directed directly at the upper surface of the charge layer 5. In each half of the conversion region 1, three burners 4 are placed in a triangle near the inlet of the charge 5, two burners 4 in a row are then located in the inlet axis 2 closer to the center of the conversion region 1. achieves good coverage of the charge with 5 hot flue gases. The flue gases pass into the second homogenization region 6 and leave the outlet (outlet) above the outlet of the melt 13.

Obr. 3 pak ukazuje průměty umístění elektrod 3 do roviny XY konverzního regionu 1. Elektrody 3 jsou zde vyznačeny malými kroužky ve čtverečcích. Podle obrázku je v konverzním regionu 1 umístěno celkem 36 vertikálních elektrod 3 ve střídavých nebo řadových formacích, napájených jedno i třífázově.Giant. 3 then shows the projections of the location of the electrodes 3 in the XY plane of the conversion region 1. The electrodes 3 are indicated here by small circles in squares. According to the figure, a total of 36 vertical electrodes 3 are placed in the conversion region 1 in alternating or in-line formations, supplied in one or three phases.

Jouleovo teplo je uvažováno jako základní typ ohřevu, který bude mít vyšší kapacitu, než je uvažována pro otop plynem. Aby bylo případně dosaženo maximální homogenizační kapacity druhého homogenizačního regionu 6 kolem 7 kg/s (cca 600 t/den) [4], je třeba v prvním konverzním regionu 1 umístit značné množství zdrojů elektrické energie. Na utavení 1 kg skla/s ze vsázky 5 s 50 % střepů a ohřátí z pokojové teploty na průměrnou teplotu 1420 °C je třeba cca 2050 kW. Celková maximální kapacita ohřevu prvního konverzního regionu 1 by tedy měla být kolem 15 000 kW. Takto dochází v prvním konverzním regionu 1 k vysoké koncentraci energie, kterou je třeba soustředit blízko vrstvy vsázky 5. Při společném provozování obou regionů 1, 6 sklářské pece se předpokládá, že bude dosaženo maximálního tavícího (konverzního) výkonuJoule heat is considered as the basic type of heating, which will have a higher capacity than is considered for gas heating. In order to possibly achieve a maximum homogenization capacity of the second homogenization region 6 of about 7 kg / s (approx. 600 t / day) [4], a considerable number of electrical energy sources must be located in the first conversion region 1. Approximately 2050 kW is required to melt 1 kg of glass / s from batch 5 with 50% shards and heat from room temperature to an average temperature of 1420 ° C. The total maximum heating capacity of the first conversion region 1 should therefore be around 15,000 kW. Thus, there is a high concentration of energy in the first conversion region 1, which must be concentrated close to the charge layer 5. When the two regions 1, 6 of the glass furnace are operated together, it is assumed that the maximum melting (conversion) power will be achieved.

CZ 2019 - 747 A3 o něco nižšího, než činí maximální výkon samotného homogenizačního regionu 6. Toto maximální množství utaveného skla ze vsázky 5 za optimálně dosažených podmínek v celé peci bylo odhadnuto mezi 400 a 500 t/den (5 až 6 kg/s). Důvodem pro snížení uvažované tavící kapacity je předpoklad plynoucí z předběžných výpočtů, podle nichž navrhovaný konverzní region 1 nemusí při vysokém průchodu vsázky 5 absorbovat veškerou dodávanou energii vzhledem k pomalejší kinetice absorpce tepla a rozkladu vsázky 5. Potřebné maximální celkové množství tepla se ztrátami se pak pohybovalo kolem 12 500 kW, na teplo dodané hořáky 4 se uvažuje zhruba 2500 kW. předpokládaný podíl elektrické energie z celkové dodané energie do konverzního regionu i je tedy 80 %. Pro dodávku Jouleova tepla je tak třeba do konverzního regionu i s objemem 12 m3 (6x2x1 m) umístit elektrické zdroje o výkonu kolem 10 000 kW. Toto vysoké množství energie vyžaduje technicky řešitelné a z hlediska procesu otopu a konverze vsázky 5 výhodné umístění zdrojů.CZ 2019 - 747 A3 slightly lower than the maximum output of the homogenization region 6 itself. This maximum amount of molten glass from batch 5 under optimally achieved conditions in the whole furnace was estimated to be between 400 and 500 t / day (5 to 6 kg / s) . The reason for the reduction of the considered melting capacity is the assumption from preliminary calculations, according to which the proposed conversion region 1 may not absorb all supplied energy at high passage of charge 5 due to slower kinetics of heat absorption and charge decomposition 5. The required maximum total heat loss around 12,500 kW, about 2,500 kW is considered for the heat supplied by the burners 4. the expected share of electricity from the total energy supplied to the conversion region i is therefore 80%. For the supply of Joule heat, it is necessary to place electrical sources with an output of around 10,000 kW in the conversion region with a volume of 12 m 3 (6x2x1 m). This high amount of energy requires a technically solvable and, from the point of view of the heating and batch conversion process, a favorable location of the sources.

Pro otop byly zvoleny dlouhé vertikální elektrody 3 ze dna 7 konverzního regionu 1, takže do poměrně malého prostoru je jich možno umístit potřebné množství. Elektrody 3 mají průměr 76 mm, je však možno volit i elektrody 3 tlustší (např. 100 mm), délka elektrod 3 v konverzním regionu i je 0,8 až 0,9 m. Značná délka elektrod 3 umožňuje dodat do taveniny 13 maximální množství energie a velký podíl energie umístit přímo pod vsázku 5, kde jsou špičky 12 elektrod 3. Pro tavení je třeba využít celého prostoru konverzního regionu 1 a respektovat obvyklé minimální vzdálenosti mezi elektrodami 3 (cca 300 mm). Standardní případ pak uvažuje v prostoru každého vstupu 2 umístění 4 trojic vertikálních elektrod 3 v třífázovém zapojení (počet trojic může být zvýšen na 6). Uprostřed mezi vstupy 2 jsou umístěny podél podélné osy pece dvě řady elektrod 3, každá řada v počtu 6 (v případě 4 trojic třífázově zapojených elektrod 3) nebo jedna řada v podélné ose pece rovněž v počtu 6 elektrod 3 (v případě rozšíření počtu trojic elektrod 3 u jednoho vstupu2ze 4 na 6). Tyto elektrody 3 jsou zapojeny jednofázově. Celkem je tedy v základní variantě v prvním konverzním regionu 1 umístěno 36 elektrod 3.For heating, long vertical electrodes 3 were selected from the bottom 7 of the conversion region 1, so that the required amount can be placed in a relatively small space. Electrodes 3 have a diameter of 76 mm, but it is also possible to choose electrodes 3 thicker (eg 100 mm), the length of electrodes 3 in the conversion region i is 0.8 to 0.9 m. The considerable length of electrodes 3 allows to supply the maximum amount to the melt 13. energy and a large proportion of energy placed directly under the charge 5, where the tips 12 are electrodes 3. For melting, it is necessary to use the entire space of the conversion region 1 and respect the usual minimum distances between the electrodes 3 (approx. 300 mm). The standard case then considers in the space of each input 2 the placement of 4 triplets of vertical electrodes 3 in a three-phase connection (the number of triplets can be increased to 6). In the middle between the inlets 2 there are two rows of electrodes 3 along the longitudinal axis of the furnace, each row of 6 (in the case of 4 triples of three-phase electrodes 3) or one row in the longitudinal axis of the furnace also 6 electrodes 3 (in case of expanding the number of triples of electrodes 3 for one input2 from 4 to 6). These electrodes 3 are connected in one phase. Thus, in the basic variant, 36 electrodes 3 are located in the first conversion region 1.

Rozmístění elektrod 3 v prvním konverzním regionu i v řezu XY prezentuje již zmíněný obr. 3. Ve zde uvedeném příkladu bylo celkem dodáváno 2590 kW do hořáků 4 a 6130 kW Jouleova tepla do elektrod 3, podíl Joulova tepla z celkově dodané energie byl tedy 70,3 %. Do třífázově zapojených elektrod 3 bylo dodáváno celkem 4360 kW a do centrálních jednofázově zapojených elektrod 3 ve dvou řadách celkem 1770 kW. Energie do jednotlivých typů zapojení byla rozdělována rovnoměrně. Na vstupní konverzní region i pak navazuje homogenizační region 6. jehož předpokládané, avšak zatím nepotvrzené umístění je na obr. 3 naznačeno. Výkony obou regionů 1 a 6 pece musí být v konečné fázi sladěny, vzájemný vztah příkonů do obou regionů 1 a 6 pece je vyjadřován podílem celkové energie dodávané do konverzního regionu 1 pece z celkové energie dodávané do obou regionů 1 a 6, tento podíl se vyjadřuje symbolem ki. Úkolem tohoto příkladu je nalézt podmínky pro vysoký konverzní výkon konverzního regionu 1, který bude srovnatelný se známou homogenizační kapacitou druhého regionu 6.The placement of the electrodes 3 in the first conversion region and in the XY section is presented in the already mentioned Fig. 3. In the example given here a total of 2590 kW was supplied to the burners 4 and 6130 kW of Joule heat to the electrodes 3, the share of Joule heat from the total energy supplied was 70. 3%. A total of 4,360 kW was supplied to the three-phase electrodes 3 and a total of 1,770 kW to the central single-phase electrodes 3 in two rows. The energy for the individual connection types was distributed evenly. The input conversion region is then followed by a homogenization region 6, the assumed but not yet confirmed location of which is indicated in FIG. The outputs of both regions 1 and 6 of the furnace must be harmonized in the final phase, the mutual relation of inputs to both regions 1 and 6 of the furnace is expressed by the share of total energy supplied to conversion region 1 of the furnace from total energy supplied to both regions 1 and 6, this share is expressed symbol of ki. The task of this example is to find the conditions for a high conversion performance of the conversion region 1, which will be comparable to the known homogenization capacity of the second region 6.

Jsou možná i jiná rozmístění elektrod 3 než zde uvedená, avšak navržené poměrně rovnoměrné rozmístění elektrod 3 pod plochou sklářské vsázky 5 se ukázalo jako výhodné z hlediska konverze vsázky 5 na skelnou taveninu 13 a následné homogenizace taveniny 13 v homogenizačním regionu 6 části pece. Celkově je v konverzním regionu 1 vysoká specifická koncentrace energie, dlouhé vertikální elektrody 3 pak ohřívají taveninu 13 především u svých hrotů 12 nacházejících se blízko dolnímu povrchu vsázky 5, takže vysoká koncentrace energie se soustřeďuje především do vrstvy taveniny 13 pod povrchem vsázky 5. Rovněž kinetické podmínky jsou velmi příznivé, neboť kolmo ke vsázce 5 je podél elektrod 3 vysílána rychle proudící tavenina 13 podstatně vyšší teploty (1480 až 1500 °C), než je průměrná teplota v konverzním prostoru 1 (1420 °C).Electrode distributions 3 other than those mentioned here are possible, but the proposed relatively uniform distribution of electrodes 3 below the surface of the glass charge 5 has proven to be advantageous in terms of converting the charge 5 to the glass melt 13 and subsequently homogenizing the melt 13 in the homogenization region 6 of the furnace part. Overall, there is a high specific energy concentration in the conversion region 1, the long vertical electrodes 3 then heating the melt 13 mainly at their tips 12 located near the lower surface of the charge 5, so that the high energy concentration is concentrated mainly in the melt layer 13 below the charge surface 5. the conditions are very favorable, since perpendicularly to the charge 5, a fast-flowing melt 13 is emitted along the electrodes 3 of a substantially higher temperature (1480 to 1500 ° C) than the average temperature in the conversion space 1 (1420 ° C).

Ve skelné tavenině 13 se pak objevují žádané cirkulační buňky vertikálního vzestupného a sestupného proudění. Stoupající horká tavenina 13 se u povrchu vsázky 5 a po intenzivním styku s vrstvou vsázky 5 mísí s chladnou taveninu 13 vzniklou tímto kontaktem. Ochlazená tavenina 13 se rychle odstraňuje od povrchu vsázky 5 sestupným cirkulačním proudem buňky. Na prouděníThe desired circulating cells of vertical upward and downward flow then appear in the glass melt 13. The rising hot melt 13 mixes with the cold melt 13 formed by this contact at the surface of the charge 5 and after intensive contact with the layer of the charge 5. The cooled melt 13 is rapidly removed from the surface of the charge 5 by the descending circulating flow of the cell. On the flow

CZ 2019 - 747 A3 se podílí i hořáky 4, neboť v místě styku spalin se vsázkou vzniká konverzí vsázky 5 opět tavenina 13. která vsázkou 5 protéká a vytváří rovněž místa klesající taveniny 13 pod vsázkou 5, která mohou být samostatná, nebo se spojí s místy klesání chladné taveniny 13 vzniklé ohřevem elektrodami 3. Definitivně vzniklá struktura vertikálního cirkulačního proudění (buňkového) je pak výsledkem účinku ohřevu elektrodami 3 a hořáky 4 a klesání chladné taveniny 13 vzniklé utavením vsázky 5. Pokud není povrch taveniny 13 v navrhovaném konverzního regionu 1 zcela zaplněn vsázkou 5, dodává se teplo do vsázky 5 elektrodami 3 pod volnou hladinou a přímým stykem spalin s hladinou taveniny 13. Vzniklými intenzivními vertikálními cirkulacemi taveniny 13 je snižován vertikální teplotní gradient v tavenině 13. což je výhodné pro nastolení řízeného toku taveniny 13 v druhém homogenizačním regionu 6 pece. Za daných podmínek teplotních i konvektivních se v tomto případě a dalších v nastaveních s hladinou taveniny 13 zaplněnou i ne zcela zaplněnou vsázkou 5 dosahovalo specifické konverzní rychlosti vsázky 5 mezi 0,27 až 0,30 kg/(m2s).CZ 2019 - 747 A3 also involves burners 4, because at the point of contact of the flue gases with the charge, the conversion of charge 5 again produces melt 13, which flows through charge 5 and also forms places of descending melt 13 under charge 5, which can be separate or The decrease of the cold melt 13 caused by heating by electrodes 3. The definitively formed structure of vertical circulating flow (cellular) is then the result of the effect of heating by electrodes 3 and burners 4 and the decrease of cold melt 13 caused by melting of charge 5. filled with charge 5, heat is supplied to charge 5 by electrodes 3 below the free surface and direct contact of flue gases with melt level 13. The resulting intense vertical circulations of melt 13 reduce the vertical temperature gradient in melt 13, which is advantageous for establishing controlled flow of melt 13 in homogenization region 6 furnaces. Under the given temperature and convective conditions, in this case and others in settings with the melt level 13 filled and not completely filled with charge 5, the specific conversion speed of charge 5 between 0.27 and 0.30 kg / (m 2 s) was achieved.

Typický charakter vznikajícího buňkového proudění vdaném příkladu ukazuje v obr. 4 příčný řez navrhovaným konverzním regionem L Pro vyhodnocení konverzní funkce daného rozmístění vertikálních elektrod 3 byl zvolen případ odpovídající průtoku taveniny 13 o hodnotě 3,826 kg/s při hodnotě podílu ki = 0,863, kde ki představuje podíl energie dodané do konverzního regionu 1 z celkové dodané energie. Za těchto podmínek byla hladina celého konverzního regionu 1 zaplněna vsázkou 5. Na obr. 4 jsou těsně pod fázovým rozhraním rovněž vidět malé trychtýřky klesající taveniny 13 nižší teploty, které vznikají účinkem jak elektrod 3 tak hořáků 4. Jejich místo ve vrstvě vsázky 5 je v obrázku vyznačeno vertikálními šipkami. Tyto trychtýřky jsou někdy výsledkem spolupráce elektrod 3 s hořáky 4, jindy patří jen jednomu zdroji tepla.The typical character of the resulting cell flow in the given example is shown in Fig. 4 by a cross section of the proposed conversion region L. To evaluate the conversion function of a given arrangement of vertical electrodes 3, a case corresponding to melt flow 13 of 3.826 kg / s at ki = 0.863 the share of energy supplied to conversion region 1 of the total energy supplied. Under these conditions, the level of the whole conversion region 1 was filled with charge 5. In Fig. 4, just below the phase interface, small funnels of lower temperature falling melt 13 can also be seen, which are formed by both electrodes 3 and burners 4. Their place in the charge layer 5 is in image indicated by vertical arrows. These funnels are sometimes the result of the cooperation of the electrodes 3 with the burners 4, other times they belong to only one heat source.

Hodnoty, dosažené specifické konverzní rychlosti Msbatch [kg/(m2s1)] vsázky 5 na taveninu 13 pro další případy v tomto konverzním regionu 1 v obr. 1 až 3, jsou pak uvedeny na obr. 5. Číselné hodnoty v legendě obr. 5 udávají průtok taveniny 13 konverzním regionem 1 v kg/s. Je zřejmé, že hodnoty specifické konverzní rychlosti přibližně lineárně rostou s hodnotou ki, tj. s rostoucím energetickým zatížením konverzního regionu LThe values achieved by the specific conversion rate Msbatch [kg / (m 2 s 1 )] of the charge 5 to the melt 13 for further cases in this conversion region 1 in Figs. 1 to 3 are then shown in Fig. 5. Numerical values in the legend of Figs. 5 show the melt flow 13 through the conversion region 1 in kg / s. It is obvious that the values of the specific conversion rate increase approximately linearly with the value of ki, ie with increasing energy load of the conversion region L

Typ konverze vsázky 5 odtavováním v navrhovaném konverzním regionu 1 se tedy liší od konverze vsázky 5 v klasické horizontální peci s převládajícím ohřevem spalinami a se silným a rozsáhlým podélným cirkulačním prouděním.The type of conversion of charge 5 by melting in the proposed conversion region 1 thus differs from the conversion of charge 5 in a conventional horizontal furnace with predominant flue gas heating and with a strong and extensive longitudinal circulating flow.

V novém konverzním regionu 1 podle tohoto vynálezu existuje v tavenině 13 u fázového rozhraní vysoký teplotní gradient po celé ploše pokryté vsázkou 5 a současně slouží velká plocha vsázky 5 pro přímé předávání tepla z elektrod 3 do vsázky 5. Tato plocha vzniká u dolní hranice 15 vsázky 5 radiálním rozlitím kolmo přitékající horké taveniny 13 proudící od špiček 12 elektrod 3, další část plochy pak slouží pro vertikální odstraňování vzniklé chladné taveniny 13. Odtavování vsázky 5 horkou taveninou 13 a odstraňování chladné taveniny 13 pobíhá tedy v celé vsázkou 5 pokryté ploše. Lze pak předpokládat, že za podmínek intenzivní místně proměnné konvekce se dosahuje i vyšší hodnoty efektivního součinitele přestupu tepla. Jsou pak splněny podmínky vysokého gradientu, velké styčné plochy i vysoké hodnoty součinitele přenosu pro intenzivní tok tepla do vsázky 5 z taveniny 13. Přímý styk spalin, které se pak rozlévají prakticky po celém horním povrchu vsázky 5, zajišťuje dobrý přenos tepla i shora. Efekt daného typu ohřevu a vzniklého typu vertikálního buňkového proudění je využitelný i v tavících prostorech s vertikálním průchodem taveniny 13, kdy se vsázka 5 nakládá současně na celou hladinu konverzního regionu 1 (jako v celoelektrické peci). Buňkové proudění zde vzniká pouze účinkem elektrod 5, utavené sklo vzniká pouze zespoda a je odváděno do navazujícího homogenizačního regionu 6.In the new conversion region 1 according to the invention, there is a high temperature gradient in the melt 13 at the phase interface over the entire area covered by the charge 5 and at the same time a large charge area 5 serves for direct heat transfer from the electrodes 3 to the charge 5. 5 by radially pouring perpendicularly flowing hot melt 13 flowing from the tips 12 of the electrodes 3, another part of the surface then serves for vertical removal of the formed cold melt 13. Defrosting of charge 5 by hot melt 13 and removal of cold melt 13 thus runs over the entire charge 5 covered area. It can then be assumed that under conditions of intense locally variable convection, a higher value of the effective heat transfer coefficient is achieved. The conditions of high gradient, large contact areas and high values of the transfer coefficient for intensive heat flow to the charge 5 from the melt 13 are then met. Direct contact of the flue gases, which then spread practically over the entire upper surface of the charge 5, ensures good heat transfer from above. The effect of a given type of heating and the resulting type of vertical cell flow can also be used in melting spaces with a vertical passage of melt 13, when the charge 5 is loaded simultaneously on the entire level of the conversion region 1 (as in an all-electric furnace). The cell flow here is formed only by the action of the electrodes 5, the molten glass is formed only from below and is discharged into the adjacent homogenization region 6.

Typ ohřevu a proudění i průměrná teplota nastolené vertikálními elektrodami 3 v poměrně hustém uspořádání a vertikální hořáky 4 v konverzním regionu 1 až trojnásobně zvyšují specifickou konverzní rychlost vsázky 5. Ve zkoumaných případech byl podíl z celkové energie určený pro dodávku pod vsázku 5 a do hořáků 4 vysoký (ki>0,T) a bylo tedy k dispozici dostThe type of heating and flow as well as the average temperature set by the vertical electrodes 3 in a relatively dense arrangement and the vertical burners 4 in the conversion region 1 to threefold increase the specific conversion rate of batch 5. In the investigated cases, the share of total energy was high (ki> 0, T) and so enough was available

CZ 2019 - 747 A3 energie pro odtavování vsázky 5 silným vertikálním cirkulačním prouděním taveniny 13. Jak je zřejmé z obr. 5, specifická konverzní rychlost podle očekávání stoupala s podílem celkové energie určené do oblasti vsázky 5. Maximální hodnoty byly dosahované pro £/=0,90 až 0,95. Vysoká hodnota £/ je posléze výhodná i pro efektivní spojení s homogenizačním regionem 6, neboť je potřebná pro nastolení efektivního uniformního nebo spirálovitého proudění v tomto homogenizačním regionu 6.CZ 2019 - 747 A3 energy for desoldering charge 5 by strong vertical circulating flow of melt 13. As can be seen from Fig. 5, the specific conversion rate increased as expected with the share of total energy determined in the area of charge 5. The maximum values were reached for £ / = 0 , 90 to 0.95. A high value of ε / is later also advantageous for an efficient connection with the homogenization region 6, since it is necessary for the establishment of an effective uniform or spiral flow in this homogenization region 6.

Centrální řada nebo dvě centrální řady elektrod 3 v oblasti podélné osy navrhovaného konverzního regionu 1 pomáhají pak přenášet teplo k hranici vsázky 5 a podporují dokončení konverze vsázky 5 i vznik spirálovitého toku taveniny 13, který je velmi efektivní v následujícím homogenizačním regionu 6 pece (viz příčné cirkulace ve střední části obr. 4).The central row or two central rows of electrodes 3 in the region of the longitudinal axis of the proposed conversion region 1 then help to transfer heat to the charge boundary 5 and support the completion of batch 5 conversion and spiral melt flow 13 which is very efficient in the next homogenization region 6 of the furnace (see transverse circulation in the middle part of Fig. 4).

Z uvedeného je zřejmé, že charakter proudění v konverzním regionu 1 pece se nepodobá proudění nastavovanému v následném v homogenizačním regionu 6, přičemž konverzní region 1 je spíše uspořádaný mísič než prostor s laminámím souběžným tokem. Výsledná pec bude tedy zařízením s dvěma značně odlišnými a řízenými charaktery toku a spojením obou regionů 1, 6 bude třeba dosáhnout zachování těchto odlišných charakteru mísiče a navazujícího uniformního nebo spirálovitého toku.It is clear from the above that the nature of the flow in the conversion region 1 of the furnace does not resemble the flow set in the subsequent in the homogenization region 6, the conversion region 1 being an arranged mixer rather than a laminar co-flow space. The resulting furnace will therefore be a device with two very different and controlled flow characters, and by joining the two regions 1, 6 it will be necessary to maintain these different mixer characters and the subsequent uniform or spiral flow.

Zaplnění konverzního regionu 1 vsázkou 5 a průběh konverze vsázky 5 jsou dále demonstrovány následujícími obr. 7 a 8.The filling of the conversion region 1 with the batch 5 and the course of the conversion of the batch 5 are further demonstrated by the following Figures 7 and 8.

Obr. 7 s pohledem na vsázku 5 plovoucí na hladině taveniny 13 ukazuje, že vsázka 5_částečně vnikla do druhého homogenizačního regionu 6. Pruh vyšší teploty v podélné ose konverzního regionu 1 (tmavší odstín) indikuje zvýšenou konverzi vsázky 5 v místě střetu obou jejích proudů. Průtok taveniny 13 činil 3,826 kg/s při hodnotě £/=0.863.Giant. 7 with a view of the charge 5 floating on the surface of the melt 13 shows that the charge 5 has partially penetrated the second homogenization region 6. The higher temperature bar in the longitudinal axis of the conversion region 1 (darker shade) indicates increased conversion of the charge 5 at the point of collision of its two streams. The flow rate of melt 13 was 3.826 kg / s at ε = 0.863.

Obr. 8 pak ukazuje pohled shora na vertikální proudové buňky pod fázovým rozhraním vsázky 5 a taveniny 13 v prvním konverzním regionu 1. Jedná se o vrcholy těchto vertikálních buněk, které mají přibližně tvar šestiúhelníku. Tmavší místa vysokých teplot se objevují nad špičkami 12 elektrod 3 a jsou oblastmi vzestupného toku taveniny 13 kolem elektrod 3, které odtavují vsázku 5. Světlejší prstence jsou oblasti nižších teplot se sestupnými proudy taveniny 13. Hodnoty průtoku taveniny 13 a hodnota £/ jsou stejné jako na obr. 7.Giant. 8 then shows a top view of the vertical flow cells below the phase interface of the charge 5 and the melt 13 in the first conversion region 1. These are the vertices of these vertical cells, which are approximately hexagonal in shape. Darker spots of high temperatures appear above the tips 12 of the electrodes 3 and are areas of rising melt flow 13 around the electrodes 3 which melt the charge 5. Lighter rings are areas of lower temperatures with falling melt flows 13. The melt flow values 13 and value ε are the same as in Fig. 7.

Dosahovaný výkon 3,83 kg/s (328 t/den) v daném příkladu (a v dalších dvou příkladech na obr. 5 se stejným průtokem) je prozatím menší, než odpovídá maximální homogenizační kapacitě druhého homogenizačního regionu 6 pece. Proto vznikne v homogenizačním regionu 6 tavící rezerva. Při odstraňování této rezervy bude třeba, aby konverzní výkon vsázky 5 stoupal, a to se bude dít zvyšováním podílu energie dodané do prvního konverzního regionu 1 podle obr. 5, nebo jak indikují další výsledky, malým poklesem podílu elektrické energie dodávané do konverzního regionu L Konečnou hodnotu konverzního výkonu je však možné zjistit až harmonizací s průběhem tavících dějů (rozpuštění písku, odstraňování bublin) v homogenizačním regionu 6 pece. Demonstrovaný případ ale ukazuje, že zvolený tvar, rozměr a způsob ohřevu konverzního regionu 1 mají přijatelně vysokou kapacitu pro efektivní konverzi vsázky 5 na taveninu 13.The achieved output of 3.83 kg / s (328 t / day) in the given example (and in the other two examples in Fig. 5 with the same flow rate) is for now less than corresponding to the maximum homogenization capacity of the second homogenization region 6 of the furnace. Therefore, a melting reserve is formed in the homogenization region 6. When removing this reserve, the conversion power of batch 5 will need to increase, this will be done by increasing the share of energy supplied to the first conversion region 1 according to Fig. 5 or, as other results indicate, a small decrease in the share of electricity supplied to the conversion region L. however, the value of the conversion power can be determined only by harmonization with the course of melting processes (dissolution of sand, removal of bubbles) in the homogenization region 6 of the furnace. However, the demonstrated case shows that the chosen shape, size and method of heating the conversion region 1 have an acceptably high capacity for efficient conversion of the charge 5 to the melt 13.

Příklad 2 (obr. 9 až 13)Example 2 (Figures 9 to 13)

Předmětem příkladu je alternativní konverzní region 1 pro přeměnu sklářské vsázky 5, který má stejné rozměry jako v předchozím případu, avšak s předpokladem budoucí adaptace konverzního regionu 1 se smíšeným ohřevem na celoelektrickou pec. Proto byla zvýšena kapacita elektrického ohřevu pod vrstvou vsázky 5 na cca 12 000 kW. Ve zde navrhovaném konverzním regionu 1 bylo zachováno stejné uspořádání hořáků 4 jako v příkladu 1. Axonometrický pohled na dolní část konverzního regionu 1 s elektrodami 3 poskytuje obr. 9. Konverzní region 1 má opět dva boční vstupy 2 vsázky 5. U každého vstupu 2 je nyní v řadách po dvou umístěno 6 trojic elektrod 3 v třífázovém zapojení, celkem je tedy v regionu umístěno 12 trojic třífázově zapojenýchThe subject of the example is an alternative conversion region 1 for the conversion of the glass batch 5, which has the same dimensions as in the previous case, but with the assumption of a future adaptation of the conversion region 1 with mixed heating to an all-electric furnace. Therefore, the capacity of electric heating under the layer of charge 5 was increased to about 12,000 kW. In the conversion region 1 proposed here, the same arrangement of torches 4 as in Example 1 has been maintained. An axonometric view of the lower part of the conversion region 1 with electrodes 3 is given in Fig. 9. The conversion region 1 again has two side inlets 2 of the charge 5. now 6 triples of electrodes 3 in three-phase connection are placed in rows of two, so in total there are 12 triples of three-phase connected in the region

CZ 2019 - 747 A3 elektrod 3. V podélné ose konverzního regionu 1 je umístěna řada 6 jednofázově zapojených elektrod 3, takže celkový počet elektrod 3 v navrhovaném konverzním regionu 1 je 42. Vertikální elektrody 3 mají průměr 100 mm, jejich délka je 0,8 m, přičemž délku je možno zvětšit ještě na 0,9 m (testováno). Konverzní region i je shora vytápěn opět osmi vertikálními hořáky 4 ve stejné konfiguraci jako v příkladu 1 (obr. 2). V daném ověřovacím případě je dodáváno 1834 kW hořáky 4 a 6254 kW elektrodami 3, takže podíl Jouleova tepla z celkově dodávané energie činí 77,3 %. Do třífázově zapojených elektrod 3 bylo dodáváno rovnoměrně 5538 kW, do centrální řady jednofázově zapojených elektrod 3 celkem 716 kW.CZ 2019 - 747 A3 electrodes 3. In the longitudinal axis of the conversion region 1 there is a row 6 of single-phase connected electrodes 3, so that the total number of electrodes 3 in the proposed conversion region 1 is 42. The vertical electrodes 3 have a diameter of 100 mm, their length is 0.8 m, while the length can be increased to 0.9 m (tested). The conversion region i is heated again from above by eight vertical burners 4 in the same configuration as in Example 1 (Fig. 2). In the given verification case, 1834 kW burners 4 and 6254 kW are supplied by electrodes 3, so that the share of Joule heat in the total energy supplied is 77.3%. 5538 kW was supplied evenly to the three-phase electrodes 3, and a total of 716 kW to the central row of single-phase electrodes 3.

Pohled shora s detailním uspořádáním elektrod 3 a pohled na vsázku 5 mírně zasahující do druhého homogenizačního regionu 6 pece jsou schematicky vyobrazeny na obr. 10 a 11.A top view with a detailed arrangement of the electrodes 3 and a view of the charge 5 slightly extending into the second homogenization region 6 of the furnace are schematically shown in Figs. 10 and 11.

Obr. 10 v pohledu shora ukazuje, že v tomto případě jev každé polovině konverzního regionu 1 umístěno 6 trojic třífázově zapojených elektrod 3 a v podélné ose konverzního regionu 1 je umístěna řada šesti elektrod 3 jednofázově zapojených.Giant. 10 in a top view shows that in this case in each half of the conversion region 1 there are 6 triples of three-phase connected electrodes 3 and in the longitudinal axis of the conversion region 1 a row of six electrodes 3 single-phase connected is located.

Obr. 11 ukazuje povrch vsázky 5 plovoucí na hladině taveniny 13 v řezu XY, kdy vsázka 5 ještě zcela nezaplnila konverzní region 1, avšak zasahuje částečně do homogenizačního regionu 6. Za těchto podmínek činil průtok taveniny 13 3,50 kg/s a hodnota ki byla rovna 0,87.Giant. 11 shows the surface of the charge 5 floating on the surface of the melt 13 in section XY, when the charge 5 has not yet completely filled the conversion region 1, but extends partially into the homogenization region 6. Under these conditions the melt flow 13 was 3.50 kg / s and the ki value was 0 , 87.

V daném případě docházelo rovněž k intenzivnímu odtavování vsázky 5 horkými vertikálními proudy taveniny 13 od elektrod 5. Tvar vrcholů proudových buněk kolem jednotlivých elektrod 3 je při pohledu shora méně výrazný než v předchozím příkladu, viz obr. 12, kde tmavší odstín vrcholů buněk opět znázorňuje vzestupný proud horké taveniny 13 a světlejší místa sestupný proud s odtavenou skelnou taveninou 13. Tmavá oblast kolem podélné osy znázorňuje volnou hladinu s vysokou teplotou. Konverzní výkon konverzního regionu 1 činil pak zmíněných 3,50 kg/s (302,4 t/den) a dosažená specifická rychlost odtavování vsázky 5 byla 0,294 kg/(m2s-1). Charakter buňkového proudění zůstal zachován.In this case, there was also intensive melting of the charge 5 by hot vertical streams of melt 13 from the electrodes 5. The shape of the current cell peaks around the individual electrodes 3 is less pronounced when viewed from above than in the previous example, see Fig. 12, where the darker shade of cell peaks again shows upward flow of hot melt 13 and lighter places downward flow with molten glass melt 13. The dark area around the longitudinal axis shows the free surface with high temperature. The conversion power of conversion region 1 was then the mentioned 3.50 kg / s (302.4 t / day) and the achieved specific desoldering rate of batch 5 was 0.294 kg / (m 2 s -1 ). The character of the cell flow has been preserved.

Obr. 13 ukazuje v příčném řezu (YZ) teplotní pole taveniny 13 kolem elektrod 3 i ve spalovacím prostoru konverzního regionu i v blízkosti vrstvy vsázky 5 a charakter vertikálního cirkulačního proudění v tavenině 13. Charakter tohoto proudění, vyvolaného ohřevem elektrodami 3, hořáky 4 i klesáním chladné taveniny 13 z utavené vsázky 5, je podobný jako v příkladu 1. Nástup sestupných proudů taveniny 13 vznikající ze vsázky 5 je opět označen šipkami.Giant. 13 shows in cross section (YZ) the temperature field of the melt 13 around the electrodes 3 i in the combustion chamber of the conversion region i near the charge layer 5 and the nature of the vertical circulating flow in the melt 13. The nature of this flow caused by heating by electrodes 3, burners 4 of the melt 13 from the molten charge 5 is similar to Example 1. The onset of descending streams of melt 13 arising from the charge 5 is again indicated by arrows.

V daném případě byl získán průměrný specifický konverzní výkon vsázky 5 (0,294 kg/(m2s), který může být ještě nepatrně zvětšen při zvýšení hodnoty ki. Celková konverzní kapacita konverzního regionu 1 302,4 t/den se při harmonizaci konverzního výkonu s výkonem homogenizačního regionu 6 sklářské pece musí zvýšit zvětšením hodnoty ki (podobně jako ukazuje obr. 5 pro příklad 1) nebo změnou poměru množství elektrické a spalovací energie, výjimečně může být zvětšen celý konverzní region 1 pro konverzi vsázky 5 až do dosažení příslušné kapacity homogenizačního regionu 6.In this case, the average specific conversion power of batch 5 (0.294 kg / (m 2 s) was obtained, which can be slightly increased by increasing the value of ki. The total conversion capacity of the conversion region is 1 302.4 t / day when harmonizing the conversion power with the power of the homogenization region 6 of the glass furnace must increase by increasing the value of ki (similar to Fig. 5 for example 1) or by changing the ratio of electric and combustion energy, exceptionally the whole conversion region 1 for batch conversion 5 can be increased until the appropriate homogenization region capacity is reached. 6.

Příklad 3 (Obr. 14 až 19)Example 3 (Figures 14 to 19)

Předmětem příkladu je další alternativní konverzní region 1 stejného tvaru jako v předchozích dvou případech, avšak navrhovaný konverzní region 1 je prodloužený v zájmu zvýšení konverzní kapacity. Délka konverzního regionu 1 se takto z původních 2 m zvýšila na 2,75 m, jeho šířka zůstává na 6m a prostor má dva boční vstupy 2 široké 1,5 m, které jsou umístěny centrálně v podélných bočních stěnách 10. Navrhovaný objem konverzního regionu 1 pro konverzi vsázky tak činil 16,5 m3. Axonometrický pohled na dolní část konverzního regionu 1 s elektrodami 3 poskytuje obr. 14, průměty vertikálních hořáků 4 v klenbě 8 do roviny XY navrhovaného konverzního regionu 1 jsou ukázány v obr. 15 a průměty rozložení elektrod 3 ve dnu 7 v obr. 16. Hořáky 4 jsou vyznačeny dvojitými kroužky, topné elektrody 3 kroužky ve čtverečcích.The subject of the example is another alternative conversion region 1 of the same shape as in the previous two cases, but the proposed conversion region 1 is extended in order to increase the conversion capacity. The length of the conversion region 1 has thus increased from the original 2 m to 2.75 m, its width remains at 6 m and the space has two side inlets 2 1.5 m wide, which are located centrally in the longitudinal side walls 10. The proposed volume of the conversion region 1 for batch conversion it was 16.5 m 3 . An axonometric view of the lower part of the conversion region 1 with the electrodes 3 is provided in Fig. 14, the projections of the vertical burners 4 in the dome 8 into the XY plane of the proposed conversion region 1 are shown in Fig. 15 and the projections of the electrodes 3 in the bottom 7 in Fig. 16. 4 are marked with double rings, heating electrodes 3 rings in squares.

CZ 2019 - 747 A3CZ 2019 - 747 A3

V konverzním regionu 1 je u každého vstupu 2 umístěno 9 trojic třífázové zapojených elektrod 3 (ve třech řadách po třech trojicích), v podélné ose konverzního regionu 1 je umístěna řada osmi jednofázově zapojených elektrod 3. Celkem je v konverzním regionu 1 instalováno 62 elektrod 3. Průměr elektrod 3 činí 100 mm. Nad hladinou je v klenbě 8 umístěno 10 vertikálních hořáků 4. Jedná se o pět dvojic hořáků 4 po šířce konverzního regionu 1.In the conversion region 1, 9 triplets of three-phase connected electrodes 3 are placed at each input 2 (in three rows of three triplets), in the longitudinal axis of the conversion region 1 there is a row of eight single-phase connected electrodes 3. A total of 62 electrodes 3 are installed in the conversion region 1. The diameter of the electrodes 3 is 100 mm. Above the surface, 10 vertical burners 4 are located in the vault 8. These are five pairs of burners 4 across the width of the conversion region 1.

V konkrétním případě činil konstantní příkon energie do hořáků 4 3230 kW, energie byla do hořáků 4 rozmístěna rovnoměrně, příkon Joulova tepla do elektrod 3 v demonstrovaném případě činil 6900 kW, z toho 5645 kW do třífázově zapojených elektrod 3 a 1255 kW do jednofázově zapojených elektrod 3. Podíl elektrické energie v konverzním regionu i tedy činil 68,1 %. Energie byla v jednotlivých zapojeních rozmístěna rovnoměrně. Nastolený konverzní výkon činil 4,4 kg/s při hodnotě £/=0,85.In the specific case, the constant energy input to the burners was 4 3230 kW, the energy was evenly distributed to the burners 4, the input of Joule heat to the electrodes 3 in the demonstrated case was 6900 kW, of which 5645 kW to the three-phase electrodes 3 and 1255 kW to the single-phase electrodes. 3. The share of electricity in the conversion region was therefore 68.1%. The energy was evenly distributed in the individual connections. The set conversion power was 4.4 kg / s at £ / = 0.85.

Pokrytí hladiny plovoucí vsázkou 5 v daném případě při pohledu shora ukazuje obr. 17. Pruh vyšší teploty v podélné ose konverzního regionu 1 (tmavší místo) indikuje zvýšenou konverzi vsázky 5. Vsázka 5 tento konverzní region 1 opět zcela zaplňuje.The coverage of the level by the floating charge 5 in this case, seen from above, is shown in Fig. 17. The higher temperature bar in the longitudinal axis of the conversion region 1 (darker place) indicates increased conversion of the charge 5. The charge 5 again completely fills this conversion region 1.

V konverzním regionu 1 se opět vyvinuly konvekční buňky, jejichž vrcholy pod vrstvou vsázky 5 při pohledu shora demonstruje obr. 18. Buňky jsou místy deformovány rychlým horizontálním tokem taveniny 13. Na obr. 18 je znázorněno teplotní pole taveniny 13 kolem elektrod 3 v blízkosti vrstvy vsázky 5 a charakter vertikálního cirkulačního proudění vyvolaného ohřevem elektrodami 3 s hořáky 4 a klesáním taveniny 13 vzniklé utavením vsázky 5. Sytější zabarvení uprostřed vrcholů buněk označuje vzestupný proud taveniny 13 jako v předchozích případech.Convection cells again developed in the conversion region 1, the peaks of which below the charge layer 5 are seen in the top view as shown in Fig. 18. The cells are deformed in places by a fast horizontal melt flow 13. Fig. 18 shows the temperature field of the melt 13 around the electrodes 3 near the layer. charge 5 and the nature of the vertical circulating flow caused by heating the electrodes 3 with the burners 4 and the descent of the melt 13 caused by the melting of the charge 5. A richer color in the middle of the cell tops indicates an ascending melt flow 13 as in the previous cases.

Teplotní pole taveniny 13 kolem elektrod 3 v blízkosti vrstvy vsázky 5 a charakter vertikálního cirkulačního proudění vyvolaného ohřevem elektrodami 3 s hořáky 4 a klesáním taveniny 13 vzniklé utavením vsázky 5 (označeno šipkami) v konverzním regionu 1 pak ukazuje obr. 19 v příčném řezu konverzním regionem j. (YZ řez). Průtok taveniny 13 činí 4,40 kg/s. a hodnota £/=0,8. Za daných podmínek při zmíněném průtoku taveniny 13 4,4 kg/s (380t/den) činila specifická konverzní rychlost vsázky 5 0,264 kg/s. Zvýšení hodnoty Msbatch se dosáhne zvýšením ki při harmonizaci výkonu navrhovaného konverzního regionu 1 s výkonem druhého homogenizačního regionu 6 pece.The temperature field of the melt 13 around the electrodes 3 near the charge layer 5 and the nature of the vertical circulating flow caused by heating the electrodes 3 with the burners 4 and the melt drop caused by melting the charge 5 (indicated by arrows) in the conversion region 1 is shown in cross section by the conversion region. j. (YZ section). The melt flow 13 is 4.40 kg / s. and the value of £ / = 0.8. Under the given conditions, at the mentioned melt flow 13 4.4 kg / s (380 t / day), the specific conversion rate of the charge 5 was 0.264 kg / s. An increase in the Msbatch value is achieved by increasing the ki while harmonizing the power of the proposed conversion region 1 with the power of the second homogenization region 6 of the furnace.

Claims (7)

PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS 1. Sklářská tavící pec s konverzním regionem (1) na přeměnu sklářské vsázky (5) na skelnou taveninu (13, zahrnující:A glass melting furnace with a conversion region (1) for converting a glass charge (5) into a glass melt (13), comprising: konverzní region (1) s vrstvou sklářské vsázky (5) na roztavené skelné tavenině (13), který obsahuje dno (7), protilehlé boční stěny (10) a čelní stěnu (14), je opatřený dvěma bočními vstupy (2) a je otápěný topnými elektrodami (3) a plynovými hořáky (4); a na konverzní region (1) navazující homogenizační region (6), který je otápěný celoelektricky pro homogenizaci skelné taveniny (13), vyznačující se tím, že konverzní region (1):the conversion region (1) with a layer of glass charge (5) on the molten glass melt (13), which comprises a bottom (7), opposite side walls (10) and a front wall (14), is provided with two side inlets (2) and is heated by heating electrodes (3) and gas burners (4); and a homogenization region (6) adjoining the conversion region (1), which is heated all-electrically to homogenize the glass melt (13), characterized in that the conversion region (1): a) je opatřen na každé protilehlé boční stěně (10) bočním vstupem (2);a) is provided on each opposite side wall (10) with a side inlet (2); b) je osazený tyčovými vertikálními elektrodami (3) umístěnými ve dnu (7) a vertikálními plynovými hořáky (4) umístěnými v klenbě (8);b) it is equipped with rod vertical electrodes (3) located in the bottom (7) and vertical gas burners (4) located in the vault (8); c) má rozmístěny topné tyčové vertikální elektrody (3) po celé ploše dna (7) a vertikální plynové hořáky (4) po celé ploše klenby (8) v pravidelných formacích;c) has heating rod vertical electrodes (3) distributed over the entire surface of the bottom (7) and vertical gas burners (4) over the entire surface of the vault (8) in regular formations; d) má osy (9) vertikálních elektrod (3) uspořádaných v minimálním odstupu 0,3 m od sebe a od stěn (10, 14);d) has axes (9) of vertical electrodes (3) arranged at a minimum distance of 0.3 m from each other and from the walls (10, 14); e) má osy (11) vertikálních hořáků (4) uspořádané v minimálním odstupu 0,5 m od sebe a od stěn (10, 14); ae) has axes (11) of vertical burners (4) arranged at a minimum distance of 0.5 m from each other and from the walls (10, 14); and f) má špičky (12) elektrod (3) vzdáleny od spodního povrchu vrstvy sklářské vsázky (5) maximálně 0,4 m.f) has the tips (12) of the electrodes (3) spaced from the lower surface of the glass charge layer (5) by a maximum of 0.4 m. 2. Sklářská tavící pec podle nároku 1, vyznačující se tím, že konverzní region (1) má podíl elektrické energie topných elektrod (3) k celkové energii dodané do konverzního regionu (1) topnými elektrodami (3) a hořáky (4) alespoň 50 %.Glass melting furnace according to claim 1, characterized in that the conversion region (1) has a ratio of the electric energy of the heating electrodes (3) to the total energy supplied to the conversion region (1) by the heating electrodes (3) and burners (4) of at least 50 %. 3. Sklářská tavící pec podle nároku 1 až 2, vyznačující se tím, že topné vertikální elektrody (3), s délkou dosahující bezprostředně k povrchu sklářské vsázky (5), jsou tyčové molybdenové elektrody (3).Glass melting furnace according to claims 1 to 2, characterized in that the vertical heating electrodes (3), with a length reaching directly to the surface of the glass charge (5), are rod molybdenum electrodes (3). 4. Sklářská tavící pec podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že topné vertikální plynové hořáky (4) jsou otápěný zemním plynem se vzduchem nebo kyslíkem.Glass melting furnace according to claim 1 or 2, characterized in that the heating vertical gas burners (4) are heated by natural gas with air or oxygen. 5. Sklářská tavící pec podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že topné vertikální plynové hořáky (4), jsou otápěný vodíkem se vzduchem nebo kyslíkem.Glass melting furnace according to claim 1 or 2, characterized in that the heating vertical gas burners (4) are heated by hydrogen with air or oxygen. 6. Způsob konverze sklářské vsázky (5) na skelnou taveninu (13) ve sklářské tavící peci podle nároku 1 až 5, vyznačující se tím, že elektrodami (3) a plynovými hořáky (4) se přivádí do konverzního regionu (1) 6000 až 14 000 kW pro konverzi skelné vsázky (5) na skelnou taveninu (13) pro vznik 3 až 7 kg skla za sekundu.Method for converting a glass charge (5) into a glass melt (13) in a glass melting furnace according to claims 1 to 5, characterized in that 6000 to 6,000 to 6 to 5 are supplied to the conversion region (1) via electrodes (3) and gas burners (4). 14,000 kW for the conversion of the glass charge (5) into a glass melt (13) to produce 3 to 7 kg of glass per second. CZ 2019 - 747 A3CZ 2019 - 747 A3 7. Způsob konverze sklářské vsázky (5) na skelnou taveninu (13) ve sklářské tavící peci podle nároku 6, vyznačující se tím, že konverzní rychlost přeměny sklářské vsázky (5) na skelnou taveninu (13) je v rozmezí 0,25 až 5 0,30 kg.m-2 s'1.Method for converting a glass charge (5) to a glass melt (13) in a glass melting furnace according to claim 6, characterized in that the conversion rate of conversion of the glass charge (5) to a glass melt (13) is in the range of 0.25 to 5 0.30 kg.m -2 s' 1 . 19 výkresů19 drawings Seznam vztahových značekList of reference marks 1 konverzní region1 conversion region 2 boční vstup do konverzního regionu2 side entrance to the conversion region 3 elektroda3 electrodes 4 plynové hořáky4 gas burners 5 sklářská vsázka5 glass batch 6 homogenizační region6 homogenization region 7 dno konverzního regionu7 bottom of the conversion region 8 klenba konverzního regionu8 vault of the conversion region 9 osa elektrody9 axis electrode 10 boční stěna konverzního regionu10 side wall of the conversion region 11 osa hořáku11 burner axis 12 špička elektrody12 electrode tip 13 skelná tavenina13 glass melt 14 čelní stěna konverzního regionu14 front wall of the conversion region 15 hranice sklářské vsázky15 boundaries of the glass charge
CZ2019747A 2019-12-06 2019-12-06 Glass melting furnace with conversion region for converting glass charge into glass melt and conversion method CZ2019747A3 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2019747A CZ2019747A3 (en) 2019-12-06 2019-12-06 Glass melting furnace with conversion region for converting glass charge into glass melt and conversion method
DE202020107034.7U DE202020107034U1 (en) 2019-12-06 2020-12-07 Glass melting furnace with conversion area for converting glass batches
DE102020132484.7A DE102020132484A1 (en) 2019-12-06 2020-12-07 A GLASS MELTING FURNACE WITH A CONVERSION REGION FOR THE CONVERSION OF THE GLASS MIXTURE INTO THE GLASS MELT AND THE WAY OF CONVERSION

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2019747A CZ2019747A3 (en) 2019-12-06 2019-12-06 Glass melting furnace with conversion region for converting glass charge into glass melt and conversion method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ308684B6 CZ308684B6 (en) 2021-02-17
CZ2019747A3 true CZ2019747A3 (en) 2021-02-17

Family

ID=74566336

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2019747A CZ2019747A3 (en) 2019-12-06 2019-12-06 Glass melting furnace with conversion region for converting glass charge into glass melt and conversion method

Country Status (2)

Country Link
CZ (1) CZ2019747A3 (en)
DE (2) DE102020132484A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ309094B6 (en) * 2020-11-30 2022-01-26 Glass Service, A.S. A method of melting glass in a glass melting furnace and a glass melting furnace for carrying out the method of melting glass

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3524206A (en) * 1968-04-08 1970-08-18 Corning Glass Works Method and apparatus for melting thermoplastic materials
GB2244137A (en) * 1990-05-19 1991-11-20 F I C Measuring batch thickness in glass melting furnace
GB9206928D0 (en) * 1992-03-30 1992-05-13 Pilkington Plc Glass melting
EP0944555A1 (en) * 1997-07-22 1999-09-29 Isover Saint-Gobain Glass furnace and installation comprising same
CZ304703B6 (en) * 2012-09-05 2014-09-03 Vysoká škola chemicko - technologická v Praze Glass melting furnace for continuous melting of glass by controlled convection of molten glass
CZ307659B6 (en) * 2017-09-08 2019-01-30 Vysoká škola chemicko - technologická v Praze The melting space of the continuous glass melting furnace and the method of melting glass in this space
CZ307906B6 (en) * 2018-05-28 2019-08-07 Josef SmrÄŤek Glass melting furnace

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ309094B6 (en) * 2020-11-30 2022-01-26 Glass Service, A.S. A method of melting glass in a glass melting furnace and a glass melting furnace for carrying out the method of melting glass

Also Published As

Publication number Publication date
CZ308684B6 (en) 2021-02-17
DE202020107034U8 (en) 2021-05-20
DE102020132484A1 (en) 2021-06-10
DE202020107034U1 (en) 2021-03-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR920003938B1 (en) Process and device for melting fining and homogenizing glass
CN101405231B (en) Method for temperature manipulation of a melt
KR920003221B1 (en) Energy saving method for melting glass and glass melting furnace for the practice of the method
US3742111A (en) Method and furnace for the electric melting of glass
US4818265A (en) Barrier apparatus and method of use for melting and refining glass or the like
US4798616A (en) Multi-stage process and apparatus for refining glass or the like
US4900337A (en) Method and apparatus for working molten glass
FI86218B (en) BRAENNARE FOER SMAELTNING AV GLASMAENGD.
ES2474140T3 (en) Continuous feed system for a preheated metal melting furnace in a continuous, enhanced and combined manner
CZ2019747A3 (en) Glass melting furnace with conversion region for converting glass charge into glass melt and conversion method
CN1234784A (en) Glass furnace and installation comprising same
JPH0238528B2 (en)
CN110357399B (en) Method for producing glass products and device suitable therefor
CZ33564U1 (en) Glass melting furnace with conversion region to convert glass batch into glass melt
CZ2017523A3 (en) The melting space of the continuous glass melting furnace and the method of melting glass in this space
US4012218A (en) Method and apparatus for melting glass
CZ304703B6 (en) Glass melting furnace for continuous melting of glass by controlled convection of molten glass
US2921106A (en) Method of and apparatus for making glass
CN106398744B (en) Heating furnace
FI83760C (en) FOERFARANDE OCH ANORDNING FOER FRAMSTAELLNING AV GLAS ELLER LIKNANDE.
ES2617876T3 (en) Melting furnace of vitrifiable raw materials with optimized preheating zone
CN205152270U (en) Fine material of silver base is subregion stove of annealing for brightening
CZ309094B6 (en) A method of melting glass in a glass melting furnace and a glass melting furnace for carrying out the method of melting glass
US4687504A (en) Glass melting furnace with bottom electrodes
JPS5832030A (en) Electric melting furnace for glass

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20211206