CZ293990A3

CZ293990A3 - Způsob výroby roztavené skloviny ve sklářské vanové peci a sklářská vanová pec

Info

Publication number: CZ293990A3
Application number: CS902939A
Authority: CZ
Inventors: Robert Emmett Trevelyan; Peter James Whitfield
Original assignee: Pilkington Plc.
Priority date: 1989-06-13
Filing date: 1990-06-13
Publication date: 1999-02-17
Also published as: GB9012835D0; EP0403184B1; GB8913539D0; IE67772B1; PT94349B; RO106124B1; TR27116A; GB9012836D0; NO902572D0; JPH07106913B2; EP0403184A3; IE902033L; AU5704090A; CN1048534A; AU632331B2; EP0403184A2; PT94349A; GB2232753A; FI91520C; EP0403183A3

Description

Způsob výroby roztavené skloviny ve sklářské vanové peci a sklářská vanová pec

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu výroby roztavené skloviny ve sklářské vanové peci a sklářských vanových elektricky vytápěných pecí.

Dosavadní stav techniky

Je známo, že sklářské vanové pece na tavení skla zahrnují taviči komoru, v níž se sklářský kmen v pevné formě nebo střepy zahřívají za vzniku roztavené skloviny, která se po té přivádí do čeřící komory, v níž se roztavená sklovina udržuje na dostatečně vysoké teplotě, aby mohlo proběhnout její čeření a tím se snížily vady způsobené nečistotami nebo bublinami obsaženými ve skle. Roztavená sklovina obvykle přechází z čeřící komory do kondicionačního pásma, v němž dochází k tepelnému kondicionování řízeným chladnutím, načež sklovina výpustí opouští sklářskou vanu pro další zpracování tvarováním. Takovéto sklářské vany se používají pro nepřetržitou výrobu roztavené skloviny a jsou použitelné zejména pro výrobu vysoce jakostního skla, vhodného pro výrobu plochého skla.

Když se v tavící komoře sklářské vanové pece používá pouze elektrického vytápění, je roztavená sklovina v tavící komoře obvykle pokryta chladnou vrstvou sklářského kmene v pevném stavu, který se postupně taví teplem, dodávaným elektrodami ponořenými do roztavené skloviny v tavící komoře. Proud roztavené skloviny, vytékající z tavící komory do čeřící komory, může při použití elektrického vytápění vany protékat průtočným kanálem, umístěným u dna tavící komory, aby se snížila pravděpodobnost, že s roztavenou sklovinou

-2přejde do čeřící komory neroztavený sklářský kmen.

V plamenem vytápěných pecích mívá roztavená sklovina v čeřící komoře obvykle dostatečnou hloubku, aby byla umožněna cirkulace roztavené skloviny konvekčním prouděním, takže horní vrstvy skloviny v čeřícím pásmu proudí směrem k výstupnímu konci čeřícího pásma, s vratným prouděním v dolní oblasti čeřící komory. Je známo zařazovat za tavící komoru stoupací komoru, takže roztavená sklovina může proudit při přechodu z tavící komory do čeřící komory vzhůru touto stoupací komorou. Je rovněž známo, opatřovat stoupací komoru ohřevem. Vzhůru proudící roztavená sklovina však může být příčinou vážných problémů, způsobených korozí žáruvzdorných stěn komory pro zvyšování teploty roztavené skloviny, zejména tam, kde se ve stoupací komoře zvýší teplota skloviny na vhodnou čeřící teplotu, která je vyšší než teplota skloviny přicházející z tavící komory, jak to může být nutné při výrobě vysoce jakostního plochého skla.

Dále je známo, například z obr. 1 a 2 patentového spisu US č. 4900337, používat elektrod ve stoupací komoře, tvořící kondicionační komoru následující za průtočným kanálem z tavící komory. Kondicionování však spočívá v řízeném ochlazování, při němž se elektrod používá spíše pro řízení rychlosti snižování teploty roztavené skloviny, než pro zvyšování její teploty nad teplotu, s jakou sklovina opouští tavící komoru. Tam, kde se teplota skloviny pro průtoku průtočným kanále do stoupací komory nezvýší, jsou problémy s korozí ve stoupací komoře méně závažné následkem použití nižších teplot. Takové uspořádání, kdy se teplota roztavené skloviny po výtoku z tavící komory nezvyšuje, je vhodnější pro výrobu obalového skla nebo skla na skelná vlákna, avšak nemusí se tímto uspořádáním dosáhnout takového stupně vyčeření, jaký je nezbytný pro výrobu vysoce jakostního plochého o ~· tabulového skla, jakým je sklo používané ve výrobních linkách na plavené sklo float.

Vynález si klade za úkol vytvořit zlepšený způsob tavení skla, jakož i sklářskou vanovou pec, které by snížily problém koroze ve stoupací komoře, v níž se teplota skloviny po výtoku z tavící komory zvyšuje, a to s tím, aby se takovéhoto uspořádání mohlo použít pro výrobu vysoce jakostního plochého tabulového skla.

Podstata vynálezu

Uvedeného cíle je dosaženo způsobem výroby roztavené skloviny ve sklářské vanové peci, při kterém se zahřívá sklářský kmen v tavící komoře za vzniku roztavené skloviny, roztavená sklovina se čeří v čeřícím pásmu a tepelně se kondicionuje před jejím nepřetržitým vypouštěním výstupem z vanové pece, jehož podstatou je, že se roztavená sklovina nechá proudit stoupací komorou mezi tavící komorou a čeřící komorou, přičemž sklovina vstupuje do stoupací komory průtočným kanálem u dna stoupací komory, a vystupuje ze stoupací komory výstupem na jejím horním konci, přičemž sklovina se zahřívá ve stoupací komoře v její středové oblasti s odstupem od stěn stoupací komory, při chlazení stěny stoupací komory, ležící na její přívodní straně a stěny stoupací komory, ležící na její výstupní straně, čímž se vytvoří nerovnoměrné rozložení teplot ve sklovině napříč stoupací komorou a roztavená sklovina je nucena proudit vzhůru ve středové oblasti této komory a dolů podél jejích stěn, a přičemž přívod tepla do roztavené skloviny v této stoupací komoře je takový, že se teplota skloviny ve stoupací komoře zvyšuje, a u dna této stoupací komory naproti průtočnému kanálu se udržuje teplota roztavené skloviny vyšší, než je teplota skloviny vstupující do této stoupací komory průtočným kanálem.

4S výhodou je proudění skloviny stoupací komorou skloviny je toroidní, přičemž se sklovina uprostřed toroidu pohybuje vzhůru a okolo vnější strany toroidu se pohybuje dolů.

Podle dalšího znaku vynálezu se teplota skloviny snímá v průtočném kanálu a rovněž u dna stoupací komory proti průtočnému kanálu.

Do roztavené skloviny ve stoupací komoře se podle dalšího znaku vynálezu přivádí teplo použitím elektrod uložených u dna této stoupací komory. S výhodou se přitom snímá teplota roztavené skloviny ve stoupací komoře u paty stěny ležící na výstupní straně této komory, a přívod elektrického proudu do těchto elektrod ve stoupací komoře se reguluje v závislosti na zjištěné teplotě. Hloubka roztavené skloviny ve stoupací komoře je účelně nejméně dvakrát tak velká, jako výška elektrod v této stoupací komoře.

Dále se podle vynálezu s výhodou rovněž snímá teplota roztavené skloviny proudící průtočným kanálem do stoupací komory.

Přívod elektrického proudu do elektrod ve stoupací komoře se podle dalšího znaku vynálezu reguluje podle signálů odvozených ze snímaných teplot.

S výhodou roztavená sklovina vtéká do čeřící komory s teplotou vyšší, než je teplota skloviny přicházející do stoupací komory.

Podle dalšího znaku vynálezu se dopřednému proudění skloviny mezi čeřením a tepelným kondicionováním brání použitím chladicího ústrojí uloženého v dráze dopředného prouΊ *»

-5dění skloviny.

Dopředu proudící roztavená sklovina se mezi čeřením a tepelným kondicionováním s výhodou míchá.

Vynález dále přináší sklářskou vanovou pec pro nepřetržité tavení a dodávání roztavené skloviny do výstupu na výstupním konci pece, obsahující tavící komoru ve vstupní části vanové pece, a dále čeřící komoru, jejíž podstata spočívá v tom, že mezi tavící komorou a čeřící komoru je umístěna stoupací komora, přičemž tavící komora je opatřena topnými prostředky pro tavení sklářského kmene na roztavenou sklovinu, a výstupem roztavené skloviny u dna na výstupním konci této tavící komory, přičemž tento výstup je spojen se vstupem stoupací komory u jejího dna průtočným kanálem pro přívod roztavené skloviny z tavící komory do stoupací komory, přičemž stoupací komora má náhorním konci výstup, připojený k čeřící komoře, v níž se roztavená sklovina čeří, přičemž stoupací komora je opatřena topnými prostředky pro zvyšování teploty roztavené skloviny, a má první stěnu, přilehlou k výstupu skloviny z průtočného kanálu a ležící na vstupní straně, a druhou stěnu, přilehlou k výstupu skloviny do čeřící komory a ležící k výstupní straně, přičemž první a druhá stěna jsou opatřeny chladicími prostředky pro chlazení odpovídající stěny, přičemž topné prostředky ve formě topných elektrod vystupují vzhůru ze dna stoupací komory do roztavené skloviny v této komoře, přičemž elektrody jsou umístěny ve středové oblasti dna této stoupací komory a s odstupem od jejích stěn, čímž se vytváří nerovnoměrné rozložení teploty ve sklovině napříč stoupací komorou a roztavená sklovina je nucena proudit vzhůru ve středové oblasti této komory a dolů podél stěn této komory při obklopování vzestupného proudu skloviny, a přičemž topné prostředky ve stoupací komoře jsou uzpůsobeny pro zvyšování teploty sklo* *

-6viny v této komoře a pro udržování teploty skloviny u dna této komory proti průtočnému kanálu na vyšší hodnotě, než jakou má sklovina přicházející do stoupací komory průtočným kanálem.

Podle dalšího znaku sklářské vanové pece podle vynálezu je první stěna stoupací komory na její vstupní straně umístěna s odstupem od tavící komory a druhá stěna stoupací komory na její výstupní straně je umístěna s odstupem od čeřící komory, čímž jsou vymezovány vzduchové mezery, působící jako chladicí prostředky pro odpovídající stěny stoupací komory.

ί

Při výstupní straně stoupací komory je s výhodou u dna umístěno první teplotní čidlo pro snímání teploty roztavené skloviny. V průtočném kanálu je účelně umístěno druhé čidlo pro snímání teploty skloviny protékající tímto kanálem.

Podle dalšího znaku vynálezu je k uvedenému prvnímu a druhému čidlu připojen regulační prostředek upravený pro řízení dodávky elektrického proudu do topných prostředků ve formě elektrod ve stoupací komoře, pro udržování požadovaného proudění roztavené skloviny v této komoře.

Topné prostředky ve stoupací komoře podle dalšího znaku vanové pece podle vynálezu sestávají z více elektrod vystupujících vzhůru ze dna stoupací komory do výšky, která nepřevyšuje polovinu hloubky skloviny v této komoře. S výhodou jsou elektrody umístěny s odstupem od stěn stoupací komory ve vzdálenosti nejméně rovné výšce elektrod.

Podle dalšího znaku sklářské vanová pece podle vynálezu jsou elektrody ve stoupací komoře uspořádány v soustavě

-Ίelektrod s alespoň dvěma elektrodami umístěnými s bočním odstupem od sebe napříč této komory a alespoň dvěma elektrodami umístěnými s odstupem od sebe v podélném směru této komory.

S výhodou je k čeřící komoře připojena kondicionační komora pro tepelné kondicionování roztavené skloviny před jejím výtokem výstupem u výstupního konce pece. U vstupu do kondicionační komory jsou s výhodou napříč horní oblasti proudu roztavené skloviny umístěny chladicí prostředky. Chladicí prostředky s výhodou obsahují vodou chlazenou trubku. V dráze dopředného proudění roztavené skloviny jsou u kondicionační komory s výhodou umístěny míchací prostředky.

Vynález přináší zlepšený způsob tavení skla a sklářskou vanovou pec, které jsou způsobilé snížit problém koroze ve stoupací komoře, v níž se teplota skloviny po výtoku z taviči komory zvyšuje. Uspořádání podle vynálezu se přitom dá použít pro výrobu vysoce jakostního plochého tabulového skla.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je blíže vysvětlen v následujícím popisu na příkladech provedení s odvoláním na připojené výkresy, ve kterých znázorňuje obr.l schematický pohled shora na sklářskou vanovou pec podle vynálezu, obr. 2 podélný řez sklářskou vanovou pecí znázorněnou schematicky na obr. 1, obr. 3 schematický podélný řez vanovou pecí jako na obr. 2, jen v jiném provedení vynálezu, obr. 4 podélný řez vanovou pecí jako na obr. 2, avšak v ještě dalším provedení vynálezu a obr. 5 anázor— -něnr diagram ukazující změny teploty roztavené skloviny, pohybující se dopředu po délce pece, znázorněné na obr. 1 a 2.

-8Příklady provedení vynálezu

Sklářská vanová pec podle znázorněného příkladu provedení zahrnuje tavící komoru 11, čeřící komoru 12 a kondicionační komoru 13.. Mezi taviči komorou 11 a čeřící komorou 12 je umístěna stoupací komora 14. Tato pec je vhodná pro výrobu vysoce jakostního plochého skla, jakým je například plavené sklo float.

Při provozu pece se sklářský kmen pro výrobu skla sype v pevném stavu pomocí zařízení, jakým je například násypka s odpovídajícím příslušenstvím, na povrch roztavené skloviny v taviči komoře 11, takže na hladině roztavené skloviny 16 v taviči komoře leží vrstva 15 neroztavehého sklářského kmene. Teplo se do taviči komory 11 dodává soustavou topných prostředků 17 ve formě elektrod, které jsou zasazeny do dna 18 taviči komory a vyčnívají kolmo vzhůru, takže vstupují do roztavené skloviny 16. K elektrodám je připojen zdroj 19 elektrického proudu, který je regulován regulačním prostředkem .20. Roztavená sklovina vytéká z taviči komory 11 výstupem 21 umístěným u dna 18 taviči komory uprostřed zadní stěny 22.· Výstup 21 vede do ponořeného průtočného kanálu 23 zaústěného do středu zadní stěny stoupací komory 14 v její dolní části. U dna průtočného kanálu 23 je umístěno teplotní čidlo 24 pro snímání teploty roztavené skloviny v průtočném kanálu 23 ve formě termočlánku. Teplotní čidlo 24 je spojeno s regulačním prostředkem 20.

Ve stoupací komoře 14 je v jejím dně 26 osazena souprava topných prostředků 25 ve formě elektrod, vystupujících kolmo vzhůru, takže vnikají do roztavené skloviny v této komoře. Elektrody topných prostředků 25 jsou uspořádány tak, aby zvyšovaly teplotu skloviny, proudící dopředným směrem, takže při opuštění stoupací komory 14 má vpřed se pohybující sklovina teplotu vhodnou pro čeření, která je vyšší, než je *

-9teplota skloviny přitékající průtočným kanálem 23. Elektrody topných prostředků 25 jsou uspořádány ve středové oblasti stoupací komory 14 a jsou vzdáleny od všech čtyř stěn (zadní první stěny 28, ležící na přívodní straně komory, přední druhé stěny 29, ležící na výstupní straně komory, a vzájemně protilehlých bočních stěn 30 a 31). Takto není roztavené sklovině ve stoupací komoře dodáváno v oblasti žádné z uvedených čtyř stěn dodáváno žádné teplo. Elektrody topných prostředků 25 jsou spojeny se zdrojem 19 elektrického proudu a jsou, podobně jako elektrody topných prostředků 17, upraveny tak, že zahřívají roztavenou sklovinu teplem vzniklým Joulovým teplem.

Ve dně 26 stoupací komory 14 je umístěno teplotní čidlo 32 ve formě termočlánku poblíž přední druhé stěny 29 proti průtočnému kanálu 23 tak, aby snímal teplotu roztavené skloviny u dna stoupací komory 14 v oblasti těsně u přední druhé stěny 29 této komory. Teplotní čidlo 32 je napojeno na regulační prostředek 20 tak, aby toto zařízení regulovalo přívod elektrického proudu do elektrod topných prostředků 25 v závislosti na teplotě zjištěné teplotními čidly 24. a 32. Regulační prostředek 20 řídí přívod elektrického proudu do elektrod topných prostředků 25 ve stoupací komoře 14 nezávisle na řízení přívodu elektrického proudu do elektrod topných prostředků 17 v roztavené sklovině 16 v taviči komoře 11. Stěny všech komor ve vanové peci jsou vyrobeny ze žárovzdorného materiálu, aby odolávaly působení roztavené skloviny v peci.

Uspořádání ve stoupací komoře 14 je přitom navíc takové, aby korozivní účinky roztavené skloviny, protékající touto komorou na cestě z tavící komory 11 do čeřící komory 12, byly co nejmenší. Zadní první stěna 28 stoupací komory 14 na její vstupní straně je umístěna s odstupem od stěny

-1022 tavící komory 11 a přední druhá stěna 29 stoupací komory 14 na její výstupní straně je umístěna s odstupem od stěny 37 čeřící komory 12, čímž jsou vymezovány vzduchové mezery 35, 36, působící jako chladicí prostředky pro odpovídající stěny 28, 29 stoupací komory 14. Vzduchová mezera 35 ochlazuje přilehlou zadní první stěnu 28 stoupací komory 14. Podobně vzduchová mezera 36 ochlazuje jako chladicí médium přední druhou stěnu 29 stoupací komory 14.. Obě boční stěny 30 a 31 této komory nejsou přivráceny k zahřívaným komorám, jako je tavící a čeřící komora, takže je zabezpečeno dostatečné chlazení bočních stěn stoupací komory 14.

Uspořádáním vzduchových mezer 35 a 36 tak, že chladí zadní a přední stěnu stoupací komory 14, a umístěním elektrod topných prostředků 25 tak, že přívod tepla do této komory je omezen na středovou oblast dostatečně vzdálenou od bočních stěn této komory, se vytvářejí konvektivní proudy ve sklovině protékající touto komorou, jak je to naznačeno na obr.2. Výsledkem je toroidní proudění, při němž je sklovina ve střední oblasti stoupací komory nucena proudit vzhůru, přičemž je obklopena prstencovým proudem skloviny proudícím dolů podél stěn této komory. Tímto způsobem může sklovina, vstupující do komory pro zvyšování teploty roztavené skloviny průtočným kanálem 23 , stoupat vzhůru ve středovém proudění společně s recirkulovanou sklovinou, která sestoupila podél stěn stoupací komory 14 a pak stoupá vzhůru ve středovém proudění.

Sklovina, která stoupá vzhůru ve středové oblasti, se pak dělí tak, že část jí přetéká přes jízek vymezující výstup 39 vedoucí do čeřící komory 12, zatímco její zbývající část se recirkuluje uvnitř komory pro zvyšování teploty roztavené skloviny toroidním prouděním. Touto úpravou výrobního postupu se dosáhne toho, že roztavená sklovina, která *9 Λ Λ 3

9 · 3 Λ · 3 · 3 -, * Λ

9 3 ♦ -11přechází přes jízek výstupu 39 do čeřící komory 12, prošla stoupací komorou 14, aniž by se dotkla žárovzdorných stěn této komory, a je tedy mnohem menší pravděpodobnost, že bude obsahovat nečistoty vzniklé korozí bočních stěn. Sklovina, která proudí dolů podél bočních stě$* se ochlazuje chladicím účinkem vzduchových mezer 35 a 36, čímž se snižuje pravděpodobnost poškození bočních stěn korozí a jakéhokoliv případného znečištění skloviny, nepot sklovina opět stoupá při recirkulaci vzhůru stoupací komorou v teplejším středovém proudu.

Pomocí teplotních čidel 24 a 32 se řídí přívod tepla z elektrod topných prostředků 25 do skloviny; aby se tak zajistilo, že nebude docházet k nahromadění chladné skloviny u dna stoupací komory 14., které by mohlo začínat zejména u přední druhé stěny 29. Takovéto hromadění chladnější skloviny by mohlo postupně zmenšovat průřez průtočného kanálu 23, čímž by dopředu proudící sklovina měla vyšší rychlost při vstupu do stoupací komory 14, a tím by se zvýšila pravděpodobnost vzniku koroze u paty stěny 28 na vstupu do této komory. Pro snížení koroze ve stoupací komoře 14 na co nejmenší míru je důležité zabránit tomu, aby sklovina, která vytéká z průtočného kanálu 23, stoupala vzhůru bezprostředně podél stěny 28. Díky celkovému směru proudění roztavené skloviny vanovou pecí je pravděpodobnost koroze v komoře pro zvyšování teploty roztavené skloviny největší u zadní první stěny 28 a přední druhé stěny 29, avšak toto nebezpečí je sníženo toroidním typem proudění, kdy podél těchto stěn proudí směrem dolů chladnější sklovina.

Regulace teploty pomocí teplotního čidla 32 se používá k zabezpečení, aby teplota roztavené skloviny poblíž dna stoupací komory 14 u přední druhé stěny 29 a proti průtočnému kanálu 23 byla vždy vyšší než teplota skloviny proudící *» *5 —12— kolem teplotního čidla 24 v průtočném kanálu 23. Aby se dosáhlo správného rozložení teplot ve stoupací komoře 14., jsou elektrody topných prostředků 25 upraveny tak, aby vnášely teplo v dolní části stoupací komory 14.. Výška elektrod 25 je rovná 20 až 50 %, s výhodou 30 až 40 % hloubky roztavené skloviny ve stoupací komoře 14. To zabezpečuje dostatečný přívod tepla v dolní části stoupací komory 14., aby se zabránilo hromadění chladné skloviny u dna stoupací komory 14.

U výhodného uspořádání jsou elektrody topných prostředků 25 umístěny ve vzdálenosti od stěn stoupací komory 14 alespoň tak veliké, jaké je jejich výška. Boční vzdálenost mezi dvojicí elektrod topných prostředků 25 může být rovna součtu šířky průtočného kanálu 23 a výšky elektrod. Vzdálenost mezi za sebou ve směru proudění skloviny ležícími řadami elektrod topných prostředků 25 může činit 0,8 až 1,4 násobku výšky elektrod. Poměr objemového množství V skloviny ve stoupací komoře 14 k množství L skloviny procházející vanovou peci je výhodně v rozmezí 1,25 az 2,5 m h t . Elektrický výkon, potřebný e stoupací komoře 14, je typicky v rozmezí 40 až 60 kW m^-3. Výkonová hustota u molybdenových elektrod topných prostředků 25 je typicky v rozmezí 20 až 40 kW dm^-3 ponořené plochy molybdenových elektrod.

Po přetoku přes jízek výstupu 39 do čeřící komory 12. se roztavená sklovina dále zahřívá, aby se tak snížilo znečištění různými látkami a uvolnily se bubliny. Sklovina může recirkulovat, jak je naznačeno šipkami v čeřící komoře 12, takže dopředu postupující sklovina je v hoření části čeřící komory a chladnější sklovina proudí zpět u dna čeřící komory. Další teplo se přivádí do prostrou nad roztavenou sklovinu ve stoupací komoře 14 a v čeřicí komoře 12 plynovými hořáky zaústěnými do vletů, jako jsou například vlety 40 a 41.

-13•Ί Ί

Sklářská vanová pec podle vynálezu je vytvořena se zúženou částí 43 v oblasti přechodu čeřící komory 12 do kondicionační komory 13. Napříč zúžené části pece je uložena překážka v podobě vodou chlazené trubky 44, umístěné napříč pece, ponořené do horního proudu roztavené skloviny, pohybujícího se dopředu. Tato trubka je chlazena vodou, což způsobuje snížení teploty skloviny přicházející do tepelně kondicionační komory 13 a zpomaluje rychlost vytékání horké skloviny z čeřící komory 12, čímž je zabezpečeno, že sklovina zůstává po dostatečně dlouhou dobu v čeřící komoře 12, aby tak mohlo proběhnout uspokojivé čeření. Působením vodou chlazené trubky 44 dále dochází k tomu, že určité množství skloviny proudí v tomto místě směrem dolů a spojuje se s vratným proudem u dna čeřící komory 12. Dále za vodní chladicí trubkou 44 ve směru proudění skloviny pecí jsou v její blízkosti uloženy míchací prostředky 45, která mohou být rovněž chlazeny vodou. Trubka 44 a míchací prostředky 45 mohou zlepšit teplotu a homogenitu skloviny vtékající do kondicionační komory 13. Tato komora není obvykle vytápěna a teplota skloviny se postupně snižuje při jejím postupu kondicionační komorou 13 směrem k výpusti 48 pece. Výpust 48 je umístěna v horní části výstupní stěny 49 kondicionační komory, takže výpustí 48 vytéká pouze směrem dopředu proudící proud skloviny v horní části kondicionační komory 13. Hlouběji se nacházející vrstvy skloviny v kondicionační zóně se mohou vracet zpět jakožto zpětný proud v dolní části kondicionační komory a postupovat zpět čeřící komorou pro další čeření, dříve než opustí pec výpustí 48.

Jak bylo výše vysvětleno, používá se stoupací komory 14 v tomto příkladě ke zvýšení teploty roztavené, směrem dopředu proudící skloviny, nikoliv pro její regulované chlazení. Diagram ukazující typické rozložení teplot dopředu

-14proudící skloviny protékající vanovou pecí je zobrazen na obr. 5. Teplota T₃ skloviny vytékající z tavící komory TJL může mírně poklesnout po průtoku skloviny průtočným kanálem 23 a sklovina může vstupovat do stoupací komory 14 skloviny s teplotou T₂ nedostačující pro účinné čeření. Přívod tepla do stoupací komory 14 převyšuje chladicí účinek, takže teplota T₃ skloviny vytékající ze stoupací komory 14 přes jízek výstupu 39 je na vhodné výši pro čeření, která je vyšší než teplota T₂. Po průtoku čeřící komorou 12 se dopředu postupující roztavená sklovina ochladí na teplotu T₄, která však je stále ještě vyšší než teplota T₂ a přitom dostačující pro účinné čeření. Po průtoku skloviny zúženou částí 43 pece teplota skloviny klesne na hodnotu T₅ a k regulovanému ochlazení na výstupní teplotu T₆ dochází při průtoku kondicionační komorou 13.

Vynález není omezen na podrobnosti výše uvedeného příkladu. Zejména čeřící komora a kondicionační komora pece mohou být konstruovány tak, aby vytvářely různé obměny proudění v nich postupující roztavené skloviny.

Alternativy vůči popsanému příkladu jsou znázorněny na obr. 3 a 4. Na obr. 3 je znázorněno provedení, kdy kondicionační komora 50, umístěná v závěru postupu skloviny pecí, je mnohem mělčí než čeřící komora 12. To vytváří situaci, kdy za zúženou částí 43 vanové pece proudí roztavená sklovina pouze dopředu. Tímto způsobem je možné mnohem účinněji využít prostoru, který je k dispozici pro kondicionování, například se tím umožní vyšší zavážení kmene. V hlubší čeřící komoře 12 stále ještě pokračuje průtok skloviny s vratným prouděním vyvolaným chladicím účinkem jednak vodou chlazené trubky 44 a míchacích prostředků 45 ve zúžené části pece, a jednak stěny čeřící komory na její výstupní straně. Množství zpět proudící skloviny je nižší v porovnání s čeřením

a koncidionováním v komorách a plnou hloubkou a toto vytváří větší tepelnou účinnost.

Na obr. 4 mají čeřící komora 51, zúžená část 43 pece a kondicionační komora 50 všechny obdobnou mělkou hloubku oproti hloubce znázorněné na obr. 3. Za těchto podmínek dochází za stoupací komorou 14 pouze k proudění skloviny kupředu. Toto snižuje požadavky na energii, poněvadž není třeba zahřívat znovu zpět proudící sklovinu. Ve zúžené části 43 pece je upravena mělce ponořená vodou chlazená trubka 44, která zabraňuje povrchové vrstvě skloviny odtékat z čeřícího pásma.

Sklovina v čeřící komoře 51 se může zahřívat buď hořáky vyúsťujícími do vletů 41 nad hladinou skloviny nebo elektricky topnými tělesy umístěnými pod hladinou nebo kombinací obu těchto způsobů.

Je třeba podotknout, že sklovinu, je-li to žádoucí, je možné přivádět do stoupací komory více průtočnými kanály, například z více tavících komor. Tyto průtočné kanály mohou ústit do různých stěn stoupací komory, která nemusí mít pravoúhelníkový tvar a může mít větší počet stěn než čtyři. Může též být použito více stoupacích komor 14, přičemž každá z nich může být zásobována příslušným průtočným kanálem. Je možné rovněž použít několika stoupacích komor, napojených na jednu společnou kondicionační komoru.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Způsob výroby roztavené skloviny ve sklářské vanové peci, při kterém se zahřívá sklářský kmen v taviči komoře (11) za vzniku roztavené skloviny, roztavená sklovina se čeří v čeřící komoře (12) a tepelně se kondicionuje před jejím nepřetržitým vypouštěním výpustí z vanové pece, vyznačený tím, že se roztavená sklovina nechá proudit stoupací komorou (14) mezi tavící komorou (11) a čeřící komorou (12), přičemž sklovina vstupuje do stoupací komory (14) průtočným kanálem (23) u dna (26) stoupací komory (14), a vystupuje ze stoupací komory výstupem (39) na jejím horním konci, přičemž sklovina se zahřívá ve stoupací komoře (14) v její středové oblasti s odstupem od stěn (28, 29) stoupací komory, při chlazení stěny (28) stoupací komory, ležící na její přívodní straně a stěny (29) stoupací komory, ležící na její výstupní straně, čímž se vytvoří nerovnoměrné rozložení teplot ve sklovině napříč stoupací komorou (14) a roztavená sklovina je nucena proudit vzhůru ve středové oblasti této komory a dolů podél jejích stěn (28, 29), a přičemž přívod tepla do roztavené skloviny v této stoupací komoře (14) je takový, že se teplota skloviny ve stoupací komoře (14) zvyšuje, a u dna (26) této stoupací komory naproti průtočnému kanálu (23) se udržuje teplota roztavené skloviny vyšší, než je teplota skloviny vstupující do této stoupací komory (14) průtočným kanálem (23).
2. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že proudění skloviny stoupací komorou (14) skloviny je toroidní, přičemž se sklovina uprostřed toroidu pohybuje vzhůru a okolo vnější strany toroidu se pohybuje dolů.
3. Způsob podle nároků 1 nebo 2, vyznačený tím tím, že se teplota skloviny snímá v průtočném kanálu a rovněž

-17u dna (26) stoupací komory (14) proti průtočnému kanálu (23).
4. Způsob podle nejméně jednoho z nároků 1 až 3, vyznačený tím, že se do roztavené skloviny ve stoupací komoře (14) přivádí teplo použitím elektrod uložených u dna (26) této stoupací komory (14).
5. Způsob podle nároku 4, vyznačený tím tím, že se snímá teplota roztavené skloviny ve stoupací komoře (14) u paty stěny (29), ležící na výstupní straně této komory, a přívod elektrického proudu do těchto elektrod ve stoupací komoře (14) se reguluje v závislosti na zjištěné teplotě.
6. Způsob podle nejméně jednoho z nároků 1 až 5, vyznačený tím, že se rovněž snímá teplota roztavené skloviny proudící průtočným kanálem (23) do stoupací komory (14).
7. Způsob podle nároku 5 nebo 6, vyznačený tím, že se přívod elektrického proudu do elektrod ve stoupací komoře reguluje podle signálů odvozených ze snímaných teplot.
8. Způsob podle nároku 4, vyznačený tím, že hloubka roztavené skloviny ve stoupací komoře (14) je nejméně dvakrát tak velká, jako výška elektrod v této stoupací komoře (14) .
9. Způsob podle nejméně jednoho z nároků 1 až 8, vyznačený tím, že roztavená sklovina vtéká do čeřící komory (12) s teplotou vyšší, než je teplota skloviny přicházející do stoupací komory (14).
10. Způsob podle nejméně jednoho z nároků 1 až 9, vyznačený tím, že se dopřednému proudění skloviny mezi čeře-18ním a tepelným kondicionováním brání použitím chladicího ústrojí uloženého v dráze dopředného proudění skloviny.
11. Způsob podle nejméně jednoho z nároků 1 až 10, vyznačený tím, že se dopředu proudící roztavená sklovina mezi čeřením a tepelným kondicionováním míchá.
12. Sklářská vanová pec pro nepřetržité tavení a dodávání roztavené skloviny do výpusti na výstupním konci pece, obsahující tavící komoru (11) ve vstupní části vanové pece, a dále čeřicí komoru (12), vyznačená tím, že mezi tavící komorou (ll) a čeřicí komoru (12) je umístěna stoupací komora (14), přičemž tavící komora (11) je opatřena topnými prostředky (17) pro tavení sklářského kmene na roztavenou sklovinu, a výstupem (21) roztavené skloviny u dna (18) na výstupním konci této tavící komory (11), přičemž tento výstup (21) je spojen se vstupem stoupací komory (14) u jejího dna (26) průtočným kanálem (23) pro přívod roztavené skloviny z tavící komory (11) do stoupací komory (14), přičemž stoupací komora (14) má na horním konci výstup (39), připojený k čeřicí komoře (12), v níž se roztavená sklovina čeří, přičemž stoupací komora (14) je opatřena topnými prostředky (25) pro zvyšování teploty roztavené skloviny, a má první stěnu (28), přilehlou k výstupu skloviny z průtočného kanálu (23) a ležící na vstupní straně, a druhou stěnu (29), přilehlou k výstupu (39) skloviny do čeřicí komory (12) a ležící na výstupní straně, přičemž první a druhá stěna (28, 29) jsou opatřeny chladicími prostředky (35, 36) pro chlazení odpovídající stěny (28, 29), přičemž topné prostředky (25) ve formě topných elektrod vystupují vzhůru ze dna (26) stoupací komory (14) do roztavené skloviny v této komoře, přičemž elektrody jsou umístěny ve středové oblasti dna (26) této stoupací komory (14) a s odstupem od jejích stěn (28, 29), čímž se vytváří nerovnoměrné rozložení teploty ve sklo-19y -y ί , -· * “ η ·* t -> ο “ 3 • · · - *· - * *· vině napříč stoupací komorou (14) a roztavená sklovina je nucena proudit vzhůru ve středové oblasti této komory a dolů podél stěn (28, 29) této komory při obklopování vzestupného proudu skloviny, a přičemž topné prostředky (25) ve stoupací komoře (14) jsou uzpůsobeny pro zvyšování teploty skloviny v této komoře a pro udržování teploty skloviny u dna (26) této komory proti průtočnému kanálu (23) na vyšší hodnotě, než jakou má sklovina přicházející do stoupací komory (14) průtočným kanálem (23).
13. Sklářská vanová pec podle nároku 12, vyznačená tím tím, že první stěna (28) stoupací komory (14) na její vstupní straně je umístěna s odstupem od ta/icí komory (11) a druhá stěna (29) stoupací komory (14) na její výstupní straně je umístěna s odstupem od čeřící komory (12), čímž jsou vymezovány vzduchové mezery (35, 36), působící jako chladicí prostředky pro odpovídající stěny (28, 29) stoupací komory (14).
14. Sklářská vanová pec podle nároku 12 nebo 13, vyznačená tím, při výstupní straně stoupací komory (14) je u dna (32) umístěno první teplotní čidlo (32) pro snímání teploty roztavené skloviny.
15. Sklářská vanová pec podle nároku 14, vyznačená tím, že v průtočném kanálu (23) je umístěno druhé čidlo (24) pro snímání teploty skloviny protékající tímto kanálem.
16. Sklářská vanová pec podle nejméně jednoho z nároků 12 až 15, vyznačená tím, že k uvedenému prvnímu a druhému čidlu (24, 32) je připojen regulační prostředek (20) upravený pro řízení dodávky elektrického proudu do topných prostředků (25) ve formě elektrod ve stoupací komoře (14), pro udržování požadovaného proudění roztavené skloviny v této

-20komoře.
17. Sklářská vanová pec podle nejméně jednoho z nároků 12 až 16, vyznačená tím, že topné prostředky (25) ve stoupací komoře (14) sestávají z více elektrod vystupujících vzhůru ze dna (26) stoupací komory (14) do výšky, která nepřevyšuje polovinu hloubky skloviny v této komoře.
18. Sklářská vanová pec podle nároku 17, vyznačená tím tím, že elektrody jsou umístěny od stěn (28, 29) stoupací komory (14) ve vzdálenosti nejméně rovné výšce elektrod.
19. Sklářská vanová pec podle nejméně jednoho z nároků 12 až 18, vyznačená tím, že elektrody ve stoupací komoře (14) jsou uspořádány v soustavě elektrod s alespoň dvěma elektrodami umístěnými s bočním odstupem od sebe napříč této komory a alespoň dvěma elektrodami umístěnými s odstupem od sebe v podélném směru této komory.
20. Sklářská vanová pec podle nejméně jednoho z nároků 12 až 19, vyznačená tím tím, že k čeřící komoře (12) je připojena kondicionační komora (13) pro tepelné kondicionování roztavené skloviny před jejím výtokem výpustí (48) u výstupního konce pece.
21. Sklářská vanová pec podle nároku 20, vyznačená tím tím, že u vstupu (43) do kondicionační komory (13) jsou napříč horní oblasti proudu roztavené skloviny umístěny chladicí prostředky.
22. Sklářská vanová pec podle nároku 21, vyznačená tím, že chladicí prostředky obsahují vodou chlazenou trubku (44) .

-2123. Sklářská vanová pec podle nároků 21 nebo 22, vyznačená tím, že v dráze dopředného proudění roztavené skloviny jsou u kondicionační komory (13) umístěny míchací prostředky (45).