CZ291581B6 - Způsob homogenizace taveniny a zařízení k provádění tohoto způsobu - Google Patents
Způsob homogenizace taveniny a zařízení k provádění tohoto způsobu Download PDFInfo
- Publication number
- CZ291581B6 CZ291581B6 CZ20014128A CZ20014128A CZ291581B6 CZ 291581 B6 CZ291581 B6 CZ 291581B6 CZ 20014128 A CZ20014128 A CZ 20014128A CZ 20014128 A CZ20014128 A CZ 20014128A CZ 291581 B6 CZ291581 B6 CZ 291581B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- melt
- waveguide
- trough
- microwave radiation
- glass
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 15
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 title claims description 7
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims abstract description 51
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 20
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 18
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 30
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 12
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 2
- 239000000156 glass melt Substances 0.000 abstract description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 abstract 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 abstract 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 8
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- 239000006121 base glass Substances 0.000 description 5
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 5
- 239000006060 molten glass Substances 0.000 description 5
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 239000005388 borosilicate glass Substances 0.000 description 3
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 210000003298 dental enamel Anatomy 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 239000006066 glass batch Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 239000011214 refractory ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B7/00—Distributors for the molten glass; Means for taking-off charges of molten glass; Producing the gob, e.g. controlling the gob shape, weight or delivery tact
- C03B7/02—Forehearths, i.e. feeder channels
- C03B7/06—Means for thermal conditioning or controlling the temperature of the glass
-
- 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
- C03B5/18—Stirring devices; Homogenisation
- C03B5/183—Stirring devices; Homogenisation using thermal means, e.g. for creating convection currents
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
- F27D99/0001—Heating elements or systems
- F27D99/0006—Electric heating elements or system
- F27D2099/0028—Microwave heating
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D25/00—Devices or methods for removing incrustations, e.g. slag, metal deposits, dust; Devices or methods for preventing the adherence of slag
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Furnace Details (AREA)
- Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
- Constitution Of High-Frequency Heating (AREA)
- Glass Melting And Manufacturing (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
Na taveninu, o viskozit v rozmez 10.sup.4.n. a 10.sup.1.n. Pa.s, ve stacion rn m i pr tokov m stavu, se p sob mikrovlnn²m z °en m o frekvenci 0,1 a 20 GHz, z jak hokoliv sm ru. Vn jÜ m sto prostoru s taveninou, kde vy·s uje vlnovod (11) mikrovlnn ho z °en , se m e ochlazovat. Mikrovlnn z °en v tavenin se odr odrazn²mi kovov²mi prost°edky v tavenin zp t k m stu vniku do taveniny a odsti uje se od okol st nic m kovov²m prost°edkem. Do prostoru s taveninou o dan viskozit vy·s uje nejm n jeden vlnovod (11) zdroje (10) mikrovlnn ho z °en v jak mkoliv sm ru k vn jÜ mu povrchu taveniny. Nejm n jeden vlnovod (11) je p°iveden k vn jÜ mu povrchu dna (13) labu (1) d vkova e a/nebo k vn jÜ mu povrchu dna (14) kovov ho pl Üt (3) labu (1) d vkova e, a/nebo k vn jÜ mu povrchu dna (17) baz nu (16) pracovn sti pece a/nebo k postrann m st n m baz nu (16) pracovn sti pece, p° padn i nad hladinu skloviny (8) i nad horn p°eklad (5) labu (1). M sto vy·st n vlnovodu (11) m e b²t opat°eno izola n vrstvou (2). Do prostoru taveniny mohou b²t zavedeny odrazn kovov prost°edky. Prostor s taveninou m ve sm ru kolm m na pod lnou osu prostoru svisl² pr °ez tvercov², obd ln kov², kruhov² nebo ov ln².\
Description
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu homogenizace taveniny, dielektrické, např. skloviny, odstraněním nebo minimalizováním místních koncentračních rozdílů - nehomogenit v této tavenině.
Vynález se týká též zařízení k provádění tohoto způsobu.
Dosavadní stav techniky
K získání homogenní roztavené taveniny, např. skloviny, se dnes ještě používá tradičních metod - vložením plynopudné látky do skloviny, kdy vznikající plyny stoupají ke hladině a tím promíchávají obsah lázně.
Moderní metodou homogenizace je strojní míchání rotačními míchadly. Vzhledem k přísně laminárnímu toku způsobuje jen protažení šlír. Hlavní nevýhodou strojního rotačního míchání je, že míchadlem vyvolané proudění zasahuje jen omezeně až ke dnu, kde se šlíra nachází a nelze spustit míchadlo až na úroveň šlíry tj. na 1 mm ode dna.
Nehomogenity v tavenině, zejména ve sklovině, jsou přítomny především jako šlíry tj. části taveniny ve tvaru tenkých vrstev či provazců o tloušťce 0,001 - 1 mm, tedy v rozměrech kdy způsobují rozptyl viditelného světla. Sklovina, která tvoří šlíry, má odlišné chemické složení a tudíž jiné fyzikální vlastnosti:
index lomu, potom je ve skle šlíra vidět a vizuálně ruší, zvyšuje rozptyl světla a tím snižuje spektrální propustnost, snižuje brilanci např. skla, teplotní roztažnost, což snižuje pevnost výrobku, viskozitu a povrchové napětí, což ovlivňuje rozmíchání šlír, a tyto její vlastnosti ovlivňují nepříznivě tvarovací proces, a obvykle mají šlíry i vyšší specifickou hmotnost, tj. koncentrují se na dně a vytvářejí tam tlustou šlíru, která je pro konečné výrobky obzvláště nebezpečná.
V českých patentech č. 289191 a č. 289193 je popsáno využití mikrovlnného ohřevu tím způsobem, že ke směsi sklářského materiálu se přidává inertní aditivum vybrané ze skupiny karbidů, boridů či nitridů v množství 5 až 50 g na 1 kg sklářského materiálu, který se taví účinkem mikrovlnného záření o frekvenci 2450 MHz. Zařízení sestává z mikrovlnné pece s nejméně jedním generátorem. Jedná se o moderní způsob tavení skleněného materiálu ze studeného stavu, tj. sklářské vsázky pomocí ohřevu mikrovlnné energie.
K roztavení skloviny je třeba použít přídavného prostředku - aditiva.
Cílem předloženého vynálezu je již utavenou taveninu, např. sklovinu, s viskositou taveniny vyšší než v tavícím prostoru, homogenizovat, bez přídavku aditiva.
-1 CZ 291581 B6
Podstata vynálezu
Tento cíl se dosáhne novým způsobem homogenizace taveniny, zejména skloviny, v prostoru 5 keramického žlabu dávkovače, případně v žáruvzdorném bazénu pracovní části vany, kde je vždy viskosita taveniny vyšší než v tavícím prostoru, podle tohoto vynálezu, jehož podstata spočívá vtom, že na dielektrickou taveninu, oviskozitě v rozmezí 104 až 101 Pa.s, ve stacionárním či průtokovém stavu, se působí mikrovlnným zářením o frekvenci 0,1 až 20 GHz z jakéhokoliv směru, tj. např. zezdola, shora nebo z boku prostoru staveninou, nebo kombinacemi těchto 10 směrů.
Hlavní výhodou nového způsobu homogenizace taveniny je umožnění homogenizace jinak obtížně homogenizovatelné taveniny usazující se na dně, nebo velmi viskózní taveniny.
Když se vnější místo prostoru s taveninou, kde vyúsťuje vlnovod mikrovlnného záření ochlazuje, získá se příznivý vysoký poměr permitivity taveniny k permitivitě keramické vyzdívky.
Mikrovlnné záření v tavenině i mimo taveninu se může odrážet a směrovat odraznými kovovými prostředky v tavenině zpět k místu vniku do taveniny, čímž stoupá podíl absorbované energie ve 20 spodní části taveniny, kde se obvykle nachází nezhomogenizovaná tavenina, přitom horní část taveniny není zbytečně přehřívána nadbytečnou energií.
Mikrovlnné záření v tavenině i mimo taveninu se odstiňuje od okolí stínícím kovovým prostředkem za účelem koncentrace mikrovlnného pole do taveniny a zabránění úniku mikrovlnného 25 záření do okolního prostoru.
K provádění tohoto nového způsobu homogenizace již utavené taveniny slouží zařízení podle tohoto vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že do prostoru s taveninou o viskozitě v rozmezí 104 až 101 Pa.s, např. v keramickém žlabu dávkovače či bazénu pracovní části pece, vyúsťuje 30 nejméně jeden vlnovod zdroje mikrovlnného záření v jakémkoliv směru, a to k vnějšímu povrchu taveniny, tedy např. dna a/nebo postranních stěn prostoru a/nebo nad hladinu taveniny. Nejméně jeden vlnovod může být přiveden k vnějšímu povrchu dna žlabu dávkovače, případně k vnějšímu povrchu dna kovového pláště žlabu dávkovače, nebo k vnějšímu povrchu dna bazénu pracovní části pece, nebo k postranním stěnám bazénu pracovní části pece, nebo shora ať již přivedením 35 vlnovodu nad hladinu či nad překladovou desku.
Hlavní výhodou tohoto konstrukčního uspořádání je, že se přiváděná mikrovlnná energie přivádí přímo k tavenině nejbližší cestou v prostředí o nízké permitivitě a v cestě nestojí žádné prostředky, které by snižovaly účinnost přenosu.
Když jsou k místu vyústění vlnovodu do prostoru s taveninou přivedeny chladicí prostředky, např. chladicí vzduch, sníží se teplota keramické stěny, tím i její permitivita, a stoupne tak poměr permitivity taveniny a stěny, což zlepší poměr vybavované energie v tavenině ku energii ztracené ve stěně.
Když je místo vyústění vlnovodu opatřeno vhodnou izolační vrstvou, lze využít i keramické materiály nesnášející chlazení.
Ve výhodném uspořádání jsou do prostoru taveniny zavedeny stíněné odrazné kovové prostřed50 ky, např. molybdenové tyče, které odráží a soustřeďují mikrovlnnou energii zpět ke dnu taveniny, a tím se zvyšuje koncentrace energie vybavené ve spodní části taveniny.
Jako součást stínění slouží kovový plášť keramického či žáruvzdorného materiálu žlabu dávkovače či bazénu pracovní části pece.
-2CZ 291581 B6
Přehled obrázků na výkresech
Vynález je podrobně popsán na příkladných provedeních, objasněných na připojených schematických výkresech, z nichž představuje obr. 1 svislý řez žlabem dávkovače s roztavenou taveninou a přívodem mikrovlnné energie zdola, obr. 2 svislý řez žlabem dávkovače s roztavenou taveninou a jinými přívody mikrovlnné energie zdola a seshora, obr. 3 svislý řez bazénu pracovní části pece s roztavenou taveninou přívody mikrovlnné energie zezdola a z boku bazénu.
Příklady provedení vynálezu
Příklad 1 (Obr. 1)
Keramický žlab 1 dávkovače má ve svislém řezu kolmém na podélnou osu žlabu 1 obdélníkový průřez. Žlabem i protéká dielektrická tavenina, např. sklovina 8. Žlab 1 je obklopen tepelnou izolací 2 uloženou v kovovém plášti 3. Žlab 1 je vytápěn nad sklovinou 8 elektrickými odporovými články 4 nebo neznázoměnými hořáky ve stejných místech. Nad hladinou skloviny 8 je žlab 1 překryt překladem 5, zakrytým horní izolací 6. Samotná hladina je zakryta hladinovou deskou 19. Horní stavba žlabu 1 je pokryta stínícím kovovým plechem 7, spojeným s kovovým pláštěm 3 žlabu 1. Ve sklovině 8 jsou ponořeny kovové tyče 9 např. molybdenové. Mikrovlnné pole je zavedeno do skloviny 8 ze zdroje 10 mikrovlnného záření vlnovodem 11, vedeným dolní stavbou žlabu 1, a procházejícím otvorem v kovovém plášti 3, dolní izolací 2 až ke vnějšímu povrchu dna 13 žlabu L
Sklovina 8 má viskozitu v rozmezí 104 až 101 Pa.s a působí se na ni mikrovlnným zářením o frekvenci 0,1 až 20 GHz. Taveninou je např. borosilikátová sklovina 8, která má ve žlabu 1 dávkovače viskozitu až 104 Pa.s, a působí se na ni mikrovlnným zářením o frekvenci 2,45 GHz.
Mikrovlny o frekvenci 2,45 GHz vstupují z vlnovodu 11 až do keramického žlabu 1 dávkovače. Vlnovod 11 a v místě vlnovodu 11 neizolované dno žlabu 1 jsou chlazeny vzduchem. Tím se udrží dostatečně nízký poměr permitivity keramického materiálu žlabu 1 dávkovače ku permitivitě roztavené skloviny 8. Proto se většina energie dostane až do roztavené skloviny 8. Do žlabu 1 vstupuje dnem 13. Na dně 13 se shromažďuje těžká korozní tavenina 12, která je zdrojem nebezpečné šlíry. Ta je tedy přednostně ohřívána, takže stoupá teplotní rozdíl mezi šlírou a základní sklovinou 8, tím klesá viskozita šlíry, která se tak snáze do skloviny 8 konvekčním prouděním a difúzí zamíchává. Tomuto přehřívání napomáhají i instalované kovové tyče 9 ve sklovině 8, které odrážejí mikrovlnnou energii zpět ke dnu 13 žlabu 1. Tím se opět zlepšuje poměr absorbované energie ve šlíře a v základní sklovině 8, takže není nutno používat vysoký výkon zdrojů 10 mikrovln. Polohou stínícího plechu 7 se mění velikost resonančního prostoru a tím poloha kmiten a uzlů. Rovněž tak poloha odporových topných článků 4 ovlivňuje zpětný odraz mikrovln do skloviny 8 a tedy tvar teplotního pole vtavenině a nutný příkon. Jsou-li vodorovné topné články 4 vinuty dostatečně hustě, tj. s distancí menší než 1/4 délky vlny použitého záření, je odraz téměř dokonalý.
-3 CZ 291581 B6
Může se měřit množství zmařeného tepla na zdroji mikrovlnného záření, a podle jeho velikosti měnit či nastavit optimální geometrii výšky horního odrazného kovového prostředku vzhledem k hladině taveniny a vzdálenosti vyústění vlnovodu vzhledem k vnější stěně prostoru taveniny tak, aby množství zmařeného tepla na zdroji mikrovlnného záření bylo minimální.
Pokud se týká zlepšení homogenity taveniny, např. skloviny 8, byla provedena následující modelová měření, simulující poměry ve žlabu 1 dávkovače. Mikrovlny, tedy elektromagnetické záření o frekvenci řádově 0,1-15 GHz pronikají látkami s nízkou permitivitou pro elektrickou polarizaci a permeabilitou pro magnetickou polarizaci. V látkách s vysokou permitivitou dochází k dielektrickému ohřevu a působí-li se na taveninu v uzavřeném odrážejícím prostoru vzniká mnohočetné stojaté vlnění elektrického pole. Tím se vytvářejí v prostoru uzly a kmity. Při použití nejpoužívanější frekvence 2,45 GHz je délka vlny 12,2 cm. Při tom vzniká vtavenině, nehomogenní elektrické pole díky stojatému vlnění vzniklému odrazem od stínícího odrážejícího kovového pláště vznikají teplotní píky se vzdáleností 2-4 cm;
vlivem exponenciálního poklesu absorbovaného výkonu se vzdáleností od místa začátku absorbující látky (taveniny);
vlivem nehomogenního prostředí, tj. permitivita není jak díky různé teplotě lázně, tak nestejnému chemickému složení, ve všech bodech stejná;
vlivem odrážejících kovových či keramických vodičů. Ty odrážejí energii zpět, takže v prostoru mezi nimi a stěnou je absorpce několikrát větší.
Je tedy důležité znát pennitivitu taveniny a její teplotní závislost. Protože za vysokých teplot roztavené taveniny se permitivita obtížně měří, používá se metoda měření množství absorbované energie v měřeném vzorku taveniny. To je úměrné rychlosti změny teploty měřeného vzorku za většinou splněného předpokladu konstantního měrného tepla. Byl proto proveden pokus tavení borokřemičitého skla v kelímku v mikrovlnné peci. Po vyhřátí 945 g borokřemičité skloviny se 4 % hmotn. Na2O v kelímku o hmotnosti 660 g na teplotu 1255 °C a stabilizaci vzrůstu teploty, při konstantním příkonu pece na 0,92 K.sec1, bylo do skloviny vhozeno 14,7 g skla, získaného drenážováním při tavbě základní skloviny, a představující korozní taveninu 12 - šlíru. Roztažnost této korozní taveniny 12 - šlíry, byla podstatně vyšší než základní skloviny 8. Maximální rozměr střípku korozní taveniny 12 byl 20 mm. Po vyrovnání teploty studených střípků korozní taveniny 12 až na měřenou teplotu 1252 °C, tj. po 10 min., byl po dobu 25 minut odečítán vzrůst teploty 1,32 K.min1 při stále konstantním příkonu i ztrátách tepla. Pak během 15 minut byla zvýšena teplota na 1450 °C, tedy na viskositu 310 Pa.s, a udržována na této hodnotě po dobu 30 minut. Po vychlazení kelímku nebyly ve skle pozorovány šlíry ani v polarizovaném světle.
Příklad 2 (Obr. 2)
V případě, že keramický žlab i dávkovače nelze chladit, je výhodné uspořádání vlnovodů 11 dle obr. 2 takové, že jeden vlnovod 11 je přiveden ke dnu 14 kovového pláště 3 a jeden vlnovod li je přiveden seshora nad hladinu skloviny 8. Dolní vlnovod 11 prochází dnem 14 kovového pláště 3, případně jeho kotvením 15. Horní vlnovod 11 prochází horním stínícím plechem 7, horní izolací 6 a horním překladem 5. Toto provedení je vhodné tehdy, je-li keramický žlab 1 dávkovače proveden z keramických materiálů s velmi nízkou permitivitou, např. s obsahem AI2O3 či S1O2. Přivedení mikrovlnné energie shora, jak je rovněž naznačeno na obr. 2., je výhodné zejména při plynovém ohřevu hořáky 23.
-4CZ 291581 B6
Příklad 3 (Obr. 3)
Sklovina 8 je přiváděna přívodem 21 z tavícího prostoru pece do bazénu 16 pracovního prostoru pece a je odváděna odvodem 22 k dalšímu zpracování např. do žlabu keramického žlabu 1 dávkovače.
Vlnovody 11 jsou přivedeny k vnějšímu povrchu žáruvzdorného keramického bazénu 16, např. ίο pracovní části sklářské taviči pece, s roztavenou sklovinou 8. Sklovina 8 přichází do bazénu 16 průtokem a odchází do feedru a odtud k dalšímu zpracování. Bazén 16 má ve srovnání s předchozím žlabem i dávkovače větší hloubku i šířku. Bazén 16 má ve svislém řezu kolmém na podélnou osu bazénu 16 přibližně čtvercový průřez. Na dně 17 bazénu 16 se shromažďuje velké množství korozní taveniny 12, kterou je nutné homogenizovat se základní sklovinou 8 v bazénu 15 16. Vlnovody 11 jsou přivedeny ke dnu 17 bazénu 16 a též k postranním stěnám 18 bazénu 16.
Výhodou působení mikrovlnného pole na korozní taveninu 12 v bazénu 16 opatřeného izolací 20 je potom vyšší teplota a tím i vyšší permitivita skloviny. Vzhledem k větším rozměrům bazénu 16 pracovního prostou pece je vhodné použít silnější mikrovlnného pole a tím i větší množství vlnovodů 11. V tomto případě je využito kotvícího kovového pláště 3 jako hranice resonančního prostoru.
Toto řešení je určeno zejména pro větší šířku bazénu 16 nebo když je permitivita tavenin nízká, potom je vhodné použití frekvence mikrovlnného pole menší než 2,45 GHz, např. frekvence 0,915 GHz případně 0,895 GHz.
Konstrukční uspořádání dle obr. 3 je též vhodné pro viskozitu skloviny 8 v rozmezí 10 až 100 Pa.s, tedy výrazně nižší viskozitu a tedy vyšší teplotu, a lze jej provozovat nejen kontinuálně ale i diskontinuálně.
Uvedené konstrukční uspořádání lze aplikovat též tak, že namísto bazénu 16 je možno využit též neznázorněný svislý stoupací kanál se svislým obdélníkovým průřezem, jehož výška je větší než šířka. V tomto případě mikrovlnné pole zabraňuje šlírám korozní taveniny 12, aby se při stoupání taveniny, např. skloviny nahoru, separovaly ke dnu kanálu.
Samozřejmě jsou možné mnohé další modifikace a varianty předloženého vynálezu, a je zřejmé, že v rámci rozsahu patentových nároků může být vynález používán i jinak, než je popsáno v příkladných provedeních.
Průmyslová využitelnost
Řešení je určeno pro koncentrační homogenizaci již utavených tavenin, zejména sklovin ve sklářských feedrech, případně pracovních částech pecí. Taveninami mohou byt taveniny termoplastických anorganických materiálů.
Claims (11)
1. Způsob homogenizace roztavené taveniny, dielektrické, zejména skloviny, v prostoru keramického žlabu (1) dávkovače, případně v žáruvzdorném bazénu (16) pracovní části vany, vyznačující se tím, že na taveninu, oviskozitě v rozmezí 104 až 10'Pa.s, ve stacionárním či průtokovém stavu, se působí mikrovlnným zářením o frekvenci 0,1 až 20 GHz, které se přivádí z nejméně jednoho vlnovodu (11) z jakéhokoliv směru.
2. Způsob homogenizace podle nároku 1, vyznačující se tím, že vnější místo prostoru s taveninou, kde vyúsťuje vlnovod (11) mikrovlnného záření, se ochlazuje.
3. Způsob homogenizace podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že mikrovlnné záření v tavenině se odráží odraznými kovovými prostředky v tavenině zpět k místu vniku do taveniny.
4. Způsob homogenizace podle nároku 1 nebo 2 nebo 3, vyznačující se tím, že mikrovlnné záření v tavenině se odstiňuje od okolí stínícím kovovým prostředkem.
5. Zařízení k provádění způsobu homogenizace již utavené taveniny, určené k dalšímu zpracování, v keramickém žlabu (1) dávkovače nebo v žáruvzdorném bazénu (16) pracovní části pece, podle některého z nároků laž 4, vyznačující se tím, že do prostoru s taveninou oviskozitě v rozmezí 104 až 10* Pa.s vyúsťuje nejméně jeden vlnovod (11) zdroje (10) mikrovlnného záření v jakémkoliv směru k vnějšímu povrchu taveniny.
6. Zařízení podle nároku 5, vyznačující se tím, že nejméně jeden vlnovod (11) je přiveden k vnějšímu povrchu dna (13) žlabu (1) dávkovače a/nebo k vnějšímu povrchu dna (14) kovového pláště (3) žlabu (1) dávkovače.
7. Zařízení podle nároku 5 nebo 6, vyznačující se tím, že nejméně jeden vlnovod (11) je přiveden k vnějšímu povrchu dna (17) bazénu (16) pracovní části pece a/nebo k postranním stěnám bazénu (16) pracovní části pece.
8. Zařízení podle nároku 5 nebo 6, vyznačující se tím, že nejméně jeden vlnovod (11) je přiveden nad hladinu skloviny (8) či nad horní překlad (5) žlabu (1).
9. Zařízení podle nejméně jednoho z nároků 5, 6, 7, 8, vyznačující se tím, že místo vyústění vlnovodu (11) je opatřeno izolační vrstvou (2).
10. Zařízení podle nejméně jednoho z nároků 5, 6, 7, 8, 9, vyznačující se tím, že do prostoru taveniny jsou zavedeny odrazné kovové prostředky.
11. Zařízení podle nejméně jednoho z nároků 5,6, 7, 8,9,10, vyznačující se tím, že prostor s taveninou má ve směru kolmém na podélnou osu prostoru svislý průřez čtvercový, obdélníkový, kruhový nebo oválný. 3
Priority Applications (13)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20014128A CZ291581B6 (cs) | 2001-11-16 | 2001-11-16 | Způsob homogenizace taveniny a zařízení k provádění tohoto způsobu |
| CA002465768A CA2465768A1 (en) | 2001-11-16 | 2002-11-15 | Method and apparatus for homogenisation of melt |
| CNB028226887A CN1266059C (zh) | 2001-11-16 | 2002-11-15 | 用于熔化物均质化的方法和设备 |
| PL373137A PL201308B1 (pl) | 2001-11-16 | 2002-11-15 | Sposób homogenizacji stopionego materiału i urządzenie do homogenizacji stopionego materiału |
| EP02782675A EP1456138B1 (en) | 2001-11-16 | 2002-11-15 | Method and apparatus for homogenisation of melt |
| MXPA04004507A MXPA04004507A (es) | 2001-11-16 | 2002-11-15 | Metodo para homogeneizar vidrio fundido y aparato para realizar dicho metodo. |
| AT02782675T ATE340770T1 (de) | 2001-11-16 | 2002-11-15 | Verfahren und vorrichtung zur schmelzehomogenisierung |
| DE60215047T DE60215047T2 (de) | 2001-11-16 | 2002-11-15 | Verfahren und vorrichtung zur schmelzehomogenisierung |
| KR1020047007493A KR100950109B1 (ko) | 2001-11-16 | 2002-11-15 | 용융물의 균질화 방법 및 장치 |
| SK206-2004A SK285967B6 (sk) | 2001-11-16 | 2002-11-15 | Spôsob homogenizácie taveniny a zariadenie na vykonanie tohto spôsobu |
| PCT/CZ2002/000063 WO2003042119A1 (en) | 2001-11-16 | 2002-11-15 | Method and apparatus for homogenisation of melt |
| JP2003543961A JP4391821B2 (ja) | 2001-11-16 | 2002-11-15 | 溶融物の均質化方法及び装置 |
| US10/495,461 US7297909B2 (en) | 2001-11-16 | 2002-11-15 | Method and apparatus for homogenisation of melt |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20014128A CZ291581B6 (cs) | 2001-11-16 | 2001-11-16 | Způsob homogenizace taveniny a zařízení k provádění tohoto způsobu |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ20014128A3 CZ20014128A3 (cs) | 2003-04-16 |
| CZ291581B6 true CZ291581B6 (cs) | 2003-04-16 |
Family
ID=5473633
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ20014128A CZ291581B6 (cs) | 2001-11-16 | 2001-11-16 | Způsob homogenizace taveniny a zařízení k provádění tohoto způsobu |
Country Status (13)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7297909B2 (cs) |
| EP (1) | EP1456138B1 (cs) |
| JP (1) | JP4391821B2 (cs) |
| KR (1) | KR100950109B1 (cs) |
| CN (1) | CN1266059C (cs) |
| AT (1) | ATE340770T1 (cs) |
| CA (1) | CA2465768A1 (cs) |
| CZ (1) | CZ291581B6 (cs) |
| DE (1) | DE60215047T2 (cs) |
| MX (1) | MXPA04004507A (cs) |
| PL (1) | PL201308B1 (cs) |
| SK (1) | SK285967B6 (cs) |
| WO (1) | WO2003042119A1 (cs) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ297530B6 (cs) * | 2005-10-17 | 2007-01-03 | Preciosa, A. S. | Sklářská pánvová tavicí pec |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006059576A1 (ja) * | 2004-12-01 | 2006-06-08 | Nippon Sheet Glass Company, Limited | ガラスの製造方法とガラス製造装置 |
| US9253826B2 (en) * | 2007-04-26 | 2016-02-02 | Southwire Company, Llc | Microwave furnace |
| US8357885B2 (en) * | 2007-04-26 | 2013-01-22 | Southwire Company | Microwave furnace |
| US9258852B2 (en) * | 2007-04-26 | 2016-02-09 | Southwire Company, Llc | Microwave furnace |
| TWI395718B (zh) * | 2008-02-28 | 2013-05-11 | Corning Inc | 藉由電磁輻射對玻璃融合之溫度控制 |
| US20090217705A1 (en) * | 2008-02-29 | 2009-09-03 | Filippov Andrey V | Temperature control of glass fusion by electromagnetic radiation |
| US20100080078A1 (en) * | 2008-09-29 | 2010-04-01 | Martin Herbert Goller | Method and apparatus for homogenizing a glass melt |
| US8650910B2 (en) | 2010-08-23 | 2014-02-18 | Corning Incorporated | Apparatus for homogenizing a glass melt |
| US10479717B1 (en) | 2016-10-03 | 2019-11-19 | Owens-Brockway Glass Container Inc. | Glass foam |
| US10364176B1 (en) | 2016-10-03 | 2019-07-30 | Owens-Brockway Glass Container Inc. | Glass precursor gel and methods to treat with microwave energy |
| US10427970B1 (en) | 2016-10-03 | 2019-10-01 | Owens-Brockway Glass Container Inc. | Glass coatings and methods to deposit same |
| CN109851204B (zh) * | 2019-04-23 | 2024-07-09 | 蚌埠中光电科技有限公司 | 一种用于玻璃基板制造过程中铂金通道的微波加热系统 |
| KR102755237B1 (ko) | 2023-03-24 | 2025-01-14 | 임정환 | 초장파기능을 가지는 세라믹보료 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1237883A (fr) * | 1959-06-25 | 1960-08-05 | Parra Mantois & Cie Sa Des Ets | Procédé de chauffage et de fusion de matières vitreuses et four pour sa réalisation |
| US3765853A (en) * | 1972-07-31 | 1973-10-16 | Univ Akron | Process for making metal spheres in oxide glasses |
| JPS5751133A (en) * | 1980-09-10 | 1982-03-25 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | Continuous melting of glass |
| JPS57145036A (en) * | 1981-02-27 | 1982-09-07 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | Method of melting glass by means of microwaves |
| GB2122859B (en) * | 1982-07-05 | 1985-10-02 | Atomic Energy Authority Uk | Improvements in or relating to microwave heating |
| JPS59151797A (ja) * | 1983-02-16 | 1984-08-30 | 東京電子技研株式会社 | マイクロ波溶融炉 |
| JP3619044B2 (ja) * | 1999-02-24 | 2005-02-09 | 三菱電機株式会社 | 高周波加熱装置 |
| EP1038845B1 (en) * | 1999-03-25 | 2003-10-29 | Central Glass Company, Limited | Glass composition, ion exchange strengthened glass article produced from same and process for its production |
| EP1228008B1 (en) | 1999-06-17 | 2004-02-11 | Ustav Chemickych Procesu Akademie Ved Ceské Republiky | Method and apparatus for heat treatment of glass materials and natural materials specifically of volcanic origin |
| US6422041B1 (en) * | 1999-08-16 | 2002-07-23 | The Boc Group, Inc. | Method of boosting a glass melting furnace using a roof mounted oxygen-fuel burner |
| SE520817C2 (sv) * | 2000-06-16 | 2003-09-02 | Sonny Johansson | Sätt och anordning för smältning av glasmaterial |
| US6909075B2 (en) * | 2002-09-20 | 2005-06-21 | Leroy Eclat Ag | Method and apparatus for heat treatment of raw materials |
-
2001
- 2001-11-16 CZ CZ20014128A patent/CZ291581B6/cs not_active IP Right Cessation
-
2002
- 2002-11-15 US US10/495,461 patent/US7297909B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2002-11-15 JP JP2003543961A patent/JP4391821B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2002-11-15 CN CNB028226887A patent/CN1266059C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2002-11-15 KR KR1020047007493A patent/KR100950109B1/ko not_active Expired - Fee Related
- 2002-11-15 EP EP02782675A patent/EP1456138B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-11-15 DE DE60215047T patent/DE60215047T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2002-11-15 AT AT02782675T patent/ATE340770T1/de not_active IP Right Cessation
- 2002-11-15 CA CA002465768A patent/CA2465768A1/en not_active Abandoned
- 2002-11-15 MX MXPA04004507A patent/MXPA04004507A/es active IP Right Grant
- 2002-11-15 WO PCT/CZ2002/000063 patent/WO2003042119A1/en active IP Right Grant
- 2002-11-15 PL PL373137A patent/PL201308B1/pl not_active IP Right Cessation
- 2002-11-15 SK SK206-2004A patent/SK285967B6/sk not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ297530B6 (cs) * | 2005-10-17 | 2007-01-03 | Preciosa, A. S. | Sklářská pánvová tavicí pec |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2003042119A1 (en) | 2003-05-22 |
| PL373137A1 (en) | 2005-08-22 |
| SK2062004A3 (en) | 2004-12-01 |
| MXPA04004507A (es) | 2004-11-29 |
| PL201308B1 (pl) | 2009-03-31 |
| CZ20014128A3 (cs) | 2003-04-16 |
| US7297909B2 (en) | 2007-11-20 |
| JP4391821B2 (ja) | 2009-12-24 |
| KR20040078641A (ko) | 2004-09-10 |
| DE60215047D1 (de) | 2006-11-09 |
| CA2465768A1 (en) | 2003-05-22 |
| KR100950109B1 (ko) | 2010-03-30 |
| JP2005508824A (ja) | 2005-04-07 |
| WO2003042119A8 (en) | 2004-06-24 |
| ATE340770T1 (de) | 2006-10-15 |
| US20050082282A1 (en) | 2005-04-21 |
| CN1266059C (zh) | 2006-07-26 |
| DE60215047T2 (de) | 2007-05-10 |
| SK285967B6 (sk) | 2007-12-06 |
| EP1456138B1 (en) | 2006-09-27 |
| CN1585728A (zh) | 2005-02-23 |
| EP1456138A1 (en) | 2004-09-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CZ291581B6 (cs) | Způsob homogenizace taveniny a zařízení k provádění tohoto způsobu | |
| KR920003938B1 (ko) | 유리의 용융, 정제와 균질화 방법 및 장치 | |
| US7296441B2 (en) | Device and method for melting a substance with the occurrence of a low level of contamination | |
| US3819350A (en) | Method for rapidly melting and refining glass | |
| KR20080095254A (ko) | 용탕 온도 조작 방법 | |
| JP2010192147A (ja) | マイクロ波加熱装置および加熱方法 | |
| Acevedo et al. | Numerical study of cullet glass subjected to microwave heating and SiC susceptor effects. Part I: Combined electric and thermal model | |
| US3715551A (en) | Twisted waveguide applicator | |
| JPWO2005021450A1 (ja) | ガラス溶融装置及びガラス溶融方法 | |
| CN1234784A (zh) | 玻璃炉及包含玻璃炉的设备 | |
| PL193607B1 (pl) | Sposób obróbki cieplnej materiałów szklanych orazmateriałów naturalnych zwłaszcza pochodzenia wulkanicznego i urządzenie do obróbki cieplnej materiałów szklanych oraz materiałów naturalnych zwłaszcza pochodzenia wulkanicznego | |
| JP6983232B2 (ja) | 火成岩から繊維を作製するための装置およびプロセス | |
| WO2006059576A1 (ja) | ガラスの製造方法とガラス製造装置 | |
| RU2082684C1 (ru) | Способ получения продукта из стеклообразующего расплава и устройство для его осуществления (варианты) | |
| SU1150234A1 (ru) | Устройство дл нагрева материала,преимущественно листового стекла | |
| KR20020046075A (ko) | 유리 용융로 | |
| CA3180821A1 (en) | Apparatus and process for producing fiber from igneous rock | |
| RU2339589C1 (ru) | Способ эксплуатации ванной стекловаренной печи | |
| KR20240138076A (ko) | 전기 유리 용해로, 상기 용해로를 통해 유리를 용해 및 제조하는 방법 | |
| CZ278644B6 (en) | Method of increasing mother glass homogeneity in a feeder | |
| CZ20023428A3 (en) | Process for continuously producing fibers from natural and related starting materials, particularly of volcanic origin and apparatus for making the same | |
| CZ20032047A3 (cs) | Zařízení pro přípravu homogenní křemičitanové taveniny, zařízení pro kontinuální výrobu nekonečného minerálního nebo skleněného vlákna a způsob kontinuální výroby nekonečného minerálního nebo skleněného vlákna | |
| CZ13786U1 (cs) | Zařízení pro přípravu homogenní křemičitanové taveniny a zařízení pro kontinuální výrobu nekonečného minerálního nebo skleněného vlákna | |
| HUP0001448A2 (hu) | Kemence és eljárás üveg előállítására, valamint berendezés üveggyapot előállítására | |
| PL96450B1 (pl) | Piec wannowy do ciaglej produkcji szklanych rur i pretow |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20111116 |