CZ301550B6 - Zpusob vakuového odplynování roztaveného skla - Google Patents

Zpusob vakuového odplynování roztaveného skla Download PDF

Info

Publication number
CZ301550B6
CZ301550B6 CZ20001221A CZ20001221A CZ301550B6 CZ 301550 B6 CZ301550 B6 CZ 301550B6 CZ 20001221 A CZ20001221 A CZ 20001221A CZ 20001221 A CZ20001221 A CZ 20001221A CZ 301550 B6 CZ301550 B6 CZ 301550B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
molten glass
vacuum degassing
vacuum
bubbles
vacuum chamber
Prior art date
Application number
CZ20001221A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ20001221A3 (cs
Inventor
Kawaguchi@Toshiyasu
Obayashi@Koji
Okada@Misao
Takei@Yusuke
Original Assignee
Asahi Glass Company, Limited
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 Asahi Glass Company, Limited filed Critical Asahi Glass Company, Limited
Publication of CZ20001221A3 publication Critical patent/CZ20001221A3/cs
Publication of CZ301550B6 publication Critical patent/CZ301550B6/cs

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/16Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
    • C03B5/20Bridges, shoes, throats, or other devices for withholding dirt, foam, or batch
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/16Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
    • C03B5/225Refining
    • C03B5/2252Refining under reduced pressure, e.g. with vacuum refiners

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Degasification And Air Bubble Elimination (AREA)
  • Glass Melting And Manufacturing (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

Zpusob vakuového odplynování roztaveného skla, zahrnující (a) plnení roztaveného skla za atmosférického tlaku (P)[Pa] do vakuové komory, schopné prenesení tlaku na roztavené sklo v rozmezí tlaku od 38 krát 133 Pa do ((P) minus 50 krát 133) Pa, pro provedení odplynování roztaveného skla, a (b) odplynení a poté vypuštení roztaveného skla z vakuové komory s prutokem Q [t/h] pri atmosférickém tlaku (P)[Pa], spocívající v tom, že roztavené sklo setrvá ve vakuové komore po dobu v rozmezí od 0,12 h do 4,8 h, kde doba setrvání roztaveného skla je podílem hmotnosti W [t] roztaveného skla proudícího do vakuové komory a prutoku Q [t/h] roztaveného skla. Výhodne roztavené sklo prochází horizontálne vakuovou komorou, zahrnující vakuovou odplynovací nádobu (12), a odplynuje se a pomer hloubky (H)[m] roztaveného skla ve vakuové odplynovací nádobe (12) a hmotnosti W[t] roztaveného skla vyhovuje vzorci 0,010 m/t<(H)/W<1,5 m/t; výhodne se použije takový prutok Q [t/h], aby podíl plochy povrchu (S.sub.1.n.)[m.sup.2.n.] roztaveného skla ve vakuové odplynovací nádobe (12) a prutoku Q [t/h] roztaveného skla vyhovoval vzorci 0,24 m.sup.2.n..h/t<(S.sub.1.n.)/Q<12 m.sup.2.n../t, a výhodne se roztavené sklo vypouští z vakuové komory, zahrnující klesající trubici (16), spojenou s vakuovou odplynovací nádobou (12), pricemž podíl plochy povrchu (S.sub.2.n.) [m.sup.2.n.] v prurezu prutokové dráhy klesající trubice (16) v cásti, kde klesající trubice (16) je spojena s vakuovou odplynovací nádobou (12), a prutoku Q [t/h] roztaveného skla vyhovuje vzorci 0,008 m.sup.2.n..h/t<(S.sub.2.n.)/Q<0,96 m.sup.2.n..h/t.

Description

Oblast techniky
Předložený vynález se týká způsobu vakuového odplyňování roztaveného skla, umožňujícího náležité a účinné odstranění bublin z nepřetržitého toku roztaveného skla získaného tavením skleněných materiálů.
io
Dosavadní stav techniky
Doposud bylo běžné používat způsob čeření k odstranění bublin vytvořených v roztaveném skle získaném tavením skleněných surovin ve sklářské peci dříve, než se vytvoří roztavené sklo pomocí formovacího zařízení, aby se zlepšila kvalita vytvářených skleněných výrobků.
Je znám způsob, kdy při čeření je čeřící činidlo jako např. síran sodný (Na^SO^ předem přidán do skleněných surovin, a tavením surovin obsahujících Čeřící činidlo je získáno roztavené sklo, které se hromadí a udržuje na předem stanovené teplotě po předem určenou dobu, při níž v roztaveném skle pomocí čeřícího činidla vznikají bubliny, jež se dostanou na povrch roztaveného skla, kde jsou odstraněny.
Dále je znám způsob vakuového odplyňování roztaveného skla, při němž je roztavené sklo pod sníženým tlakem zaváděno do vakuového prostředí; za takto sníženého tlaku vznikají v nepřetržitém toku roztaveného skla bubliny, které stoupají na povrch roztaveného skla, kde prasknou, jsou odstraněny a roztavené sklo je z vakuového prostředí odvedeno.
Ve výše zmíněném způsobu vakuového odplyňování je roztavené sklo formováno za sníženého tlaku, kde bubliny obsažené v roztaveném skle rostou v relativně krátkém Čase a pomocí vztlaku bublin vzniklých v roztaveném skle stoupají k povrchu, poté následuje prasknutí bublin na povrchu roztaveného skla. Tímto způsobem lze účinně odstraňovat bubliny z povrchu roztaveného skla. Pro účinné odstranění bublin z povrchu roztaveného skla je nezbytné zajistit prudké zvýšení rychlosti bublin tak, že bubliny stoupají k povrchu roztaveného skla za sníženého tlaku. Jinak jsou bubliny odebírány současně s protékajícím roztaveným sklem s takovým výsledkem, že konečný skleněný produkt obsahuje bubliny aje vadný.
Z tohoto důvodu lze předpokládat, že v atmosféře se sníženým tlakem pro vakuové odplyňování by měl být tlak co nejmenší, aby se bubliny zvětšily a stoupla rychlosL Čímž by se zlepšil účinek vakuového odplyňování.
Avšak když je tlak v atmosféře se sníženým tlakem pro vakuové odplyňování snížen, někdy v roztaveném skle vznikají četné nové bubliny, jež stoupají k povrchu roztaveného skla, kde vytvoří pohyblivou pěnovou vrstvu, která nepraská. Část pěnové vrstvy může být odstraněna spolu s protékajícím roztaveným sklem, což vede ke kazu ve skleněném výrobku. Když pěnová vrstva roste, teplota vrchního povrchu roztaveného skla se snižuje. Pěnová vrstva má tendenci se téměř neporušovat, čímž se stále zvětšuje. Výsledkem toho je, že vnitřek vakuového odplyňovacího zařízení je vyplněn neporušenými bublinami. Pěnová vrstva zcela vyplňující přistroj může být v kontaktu s nečistotami na stropě zařízení; takto se přenáší nečistoty do konečného skleněného výrobku. Následkem toho je příliš se snižující tlak v prostředí pro vakuové odplyňování, který není vhodný pro účinné provedení vakuového odplyňování.
Kromě toho je rostoucí rychlost bublin v roztaveném skle určena viskozitou roztaveného skla jakož i velikostí bubliny. Podle toho lze usuzovat, že snížení viskozity roztaveného skla nebo zvýšení teploty roztaveného skla může účinně vynést bubliny na povrch. Avšak když je teplota roztaveného skla zvýšena příliš, způsobuje to zde aktivní reakci s materiálem průtokové cesty,
-1CZ 301550 B6 jako jsou žáruvzdorné cihly, s nimiž je roztavené sklo v kontaktu. To může vést k výskytu nových bublin a rozpuštění části materiálu z průtokové cesty do roztaveného skla, a tudíž vyústit ve změnu kvality skleněných výrobků. Dále, když je teplota roztaveného skla zvýšena, pevnost materiálu průtokové cesty je snížena, čímž se zkracuje životnost dráhy a je zapotřebí doplňkové5 ho vybavení, jakým je topné těleso udržující vysokou teplotu roztaveného skla. Výsledek je takový, že je obtížné podstatně snížit tlak pro vakuové odplyňování a rovněž zvýšit teplotu roztaveného skla tak, aby bylo dosaženo čistého a efektivního vakuového odplynění.
Při způsobu vakuového odplyňování, kde je zavedeno více omezení, byly oznámeny následující podmínky pro efektivní odplyňování (SCIENCE AND TECHNOLOGY OF NEW GLASSES, 16 až 17. října 1991, str. 75 až 76).
Ve vakuovém odplyňovacím zařízení 40 pro provádění vakuového odplyňování roztaveného skla, tak jak je ukázáno na obr. 4, se počet bublin (hustota bublin) v roztaveném skle snižuje na
1/1000, když roztavené sklo vchází do zařízení při teplotě 1320 °C při průtoku 6 t/den, kde tlak ve vakuové odplyňovací nádobě 42 je 0,18 atmosféry (136,8 x 133,2 Pa) a čas setrvání roztaveného skla ve vakuové odplyňovací nádobě 42 za takto sníženého atmosférického tlaku je 50 minut. Konkrétně výše zmíněné vakuové odplyňování se provádí v modelové aparatuře vakuového odplyňovacího zařízení 40 následujícím způsobem. Roztavené sklo získané tavením skleněných surovin je vedeno za sníženého tlaku z Šachty 47, ležící výše proti proudu do vakuové odplyňovací nádoby 42, stoupající trubicí 44 pomocí vakuové pumpy (není znázorněna), čímž se tvoří tok roztaveného skla v podstatě v horizontálním směru. Poté přechází roztavené sklo za sníženého tlaku do vakuové odplyňovací nádoby 42, aby se v něm odstranily bubliny, a pak je roztavené sklo vedeno klesající trubicí 46 do dolní šachty 48, kde se udržuje teplota roztaveného skla tak, aby mělo viskozitu 100 Pa s.
Z roztaveného skla se odebírají vzorky u přívodu stoupající trubice 44 a u odtoku klesající trubice 46 pro kontrolu hustoty bublin obsažených v každém vzorku roztaveného skla. Výsledná hustota bublin v roztaveném skle v šachtě 47, ležící výše proti proudu před vakuovým odplyňováním, je
150 kusů a hustota bublin obsažených v roztaveném skle v dolní šachtě jamce 48 je 0,1 kusu/kg.
Tudíž je vidět, že počet bublin klesá na 1/1000. Také je vidět, že se pěnová vrstva na povrchu roztaveného skla nevytvořila, ačkoliv tlak ve vakuové odplyňovací nádobě 42 je nastaven na nižší úroveň 0,18 atmosféry.
Výše zmíněná zpráva objevuje způsob vakuového odplyňování, v němž je dosaženo účinného vakuového odplynění, když tlak ve vakuové odplyňovací nádobě 42 je 0,18 atmosféry (136,8 x 133,2 Pa) a čas setrvání ve vakuové odplyňovací nádobě je 50 minut. Avšak to neodhaluje různé podmíněné požadavky pro vakuové odplynění tak, aby se získaly efektivně lepší výsledky vakuového odplyňování.
4U
Konkrétně by úprava vakuovým odplyňováním měla být prováděna v relativně krátkém Čase za sníženého atmosférického tlaku. Podle toho, za těchto podmínek, kdy tlak ve snížené atmosféře nemůže být podstatně snížen a teplota roztaveného skla nemůže být příliš vysoká, jak je zmíněno výše, je důležité určit čas setrvání roztaveného skla za sníženého atmosférického tlaku.
Delší čas setrvání roztaveného skla protékajícího vakuovou odplyňovací nádobou 42, stoupající trubicí 44 a klesající trubicí 46, nižší hustota bublin roztaveného skla po úpravě vakuovým odplyňováním,
Pro prodloužení času setrvání roztaveného skla při sníženém atmosférickém tlaku lze uvažovat o prodloužení délky průtokové cesty roztaveného skla ve směru proudu. Avšak to způsobuje praktický problém, jakým je podstatné zvýšení nákladů na zařízení, způsobené následujícími příčinami. Protože izolátor pro izolaci vysoké teploty roztaveného skla a kryt, jakožto ochrana pro udržení sníženého tlaku, který obklopuje izolátor a materiály průtokové cesty, jsou umístěny na vnější straně průtokové cesty pro průchod roztaveného skla o vysoké teplotě, izolace a kryt
-2CZ 301550 B6 musejí být zvětšeny ve shodě s prodloužením průtokové cesty. Dále, těžký strukturální celek obsahující materiály průtokové cesty, izolace a kryt musí být pohyblivý tak, aby se výška celku mohla přizpůsobovat v závislosti na tlaku ve vakuové odplyňovací nádobě 42. To vytváří objemné pohyblivé zařízení, a proto se náklady na ně zvýší.
Předpokládá se, že čas setrvání může být prodloužen snížením průtokové rychlosti roztaveného skla. Avšak aby se snížila průtoková rychlost, je nezbytné zvýšit viskozitu snížením teploty roztaveného skla. V tom případě je obtížné, aby bubliny stoupaly na povrch roztaveného skla o vysoké viskozitě.
to
Na druhou stranu, když je čas setrvání roztaveného skla za sníženého atmosférického tlaku příliš zkrácen, nemůže být dosaženo dostatečného odplynění bublin v roztaveném skle. Konkrétně, není možné získat dostatečný Čas pro zvětšení bublin v roztaveném skle za sníženého atmosférického tlaku tak, aby vystoupaly na povrch roztaveného skla, kde by se odstranily prasknutím s takovým výsledkem, že roztavené sklo s bublinami může být vypuštěno předtím, než bubliny dojdou na povrch roztaveného skla. Ačkoliv je možné snížit viskozitu roztaveného skla, tj. zvýšit teplotu roztaveného skla tak, aby se zvýšila rychlost stoupání bublin v roztaveném skle, teplotu roztaveného skla nelze zvýšit kvůli problémům se snížením pevnosti materiálů použitých pro průtokovou cestu roztaveného skla a s výskytem nových bublin způsobených reakcí těchto mate20 riálů s roztaveným sklem.
Podstata vynálezu
Předmětem tohoto vynálezu je poskytnout způsob vakuového odplyňování roztaveného skla, který je schopen účinně a náležitě zajistit roztavené sklo bez bublin pomocí specifikovaného rozsahu času setrvání roztaveného skla v zařízení pro provádění odplyňování v nepřetržitém toku roztaveného skla za sníženého atmosférického tlaku.
Dále je předmětem vynálezu určení vhodného rozsahu podmínek vakuového odplyňování roztaveného skla za sníženého atmosférického tlaku při výše zmíněném způsobu vakuového odplyňování tak, aby bylo dále možné účinně a náležitě získat roztavené sklo bez obsahu bublin.
Vynálezci této přihlášky provedli širokou studii způsobů vakuového odplyňování roztaveného skla, aby dospěli k výše zmíněným předmětům, a zjistili, že je nezbytné nechat bubliny zvětšovat se v roztaveném skle tak, aby vystoupaly na jeho povrch, kde probíhá jejich prasknutí, čímž jsou bubliny z roztaveného skla účinně a jistě odstraněny. Tudíž předložený vynález byl proveden při splnění níže uvedených předpokladů:
1. Roztavené sklo protéká nepřetržitě.
2. Je zajištěn předpoklad, že se netvoří nové bubliny.
3. Průměr bublin se zvětšuje v předepsaném čase tak, aby měly dostatečný vztlak.
4. Bublinám je dodávána stoupající rychlost tak, aby byly proti toku roztaveného skla.
5. Je zajištěno dostatečné množství plynů pro difúzi do bublin tak, aby ty bubliny, jež dosáhly povrchu roztaveného skla, mohly prasknout.
Ve shodě s předloženým vynálezem je poskytnout způsob vakuového odplyňování roztaveného skla, kterým zahrnuje přívod roztaveného skla za atmosférického tlaku P [Pa] do vakuové komory, schopné převedení tlaku na roztavené sklo, aby nabýval hodnot v rozsahu od 38 x 133 do (P50 x 133), k provedení odplynění roztaveného skla, a jeho vypuštění poté, co bylo odplyněno, z vakuové komory při průtoku Q [t/h] za atmosférického tlaku P, při čase setrvání roztaveného skla ve vakuové komoře v rozmezí od 0,12 h až 4,8 h, který je definován jako podíl hmotnosti W [t] roztaveného skla proudícího ve vakuové komoře a průtoku Q [t/h] roztaveného skla. V tomto případě čas setrvání ve vakuové komoře přednostně není méně než 0,12 h, ale ne více než 0,8 h.
-3CZ 301550 B6
Dále vakuová komora výhodně obsahuje vakuovou odplyňovací nádobu, kudy prochází a kde je odplyňováno roztavené sklo v podstatě v horizontální pozici. Podíl hloubky H [m] roztaveného skla ve vakuové odplyňovací nádobě a hmotnosti W (t) roztaveného skla nabývá hodnot podle vzorce (1):
0,010 m/t<H/W<l,5 m/t (1)
Dále podíl plochy povrchu S! [m2] roztaveného skla ve vakuové odplyňovací nádobě a průtoku Q [t/h] roztaveného skla přednostně nabývá hodnot podle vzorce (2):
io
0,24 m2· h/t<S,/Q< 12 m2 · h/t (2)
Dále vakuová komora přednostně obsahuje klesající trubici napojenou na vakuovou odplyňovací nádobu k vypouštění roztaveného skla. Podíl plochy povrchu S2 [m2] průtokové cesty klesající trubice v části, kde klesající trubice je napojena na vakuovou odplyňovací nádobu, a průtoku Q [t/h] roztaveného skla nabývá hodnot podle vzorce (3):
0,008 m2· h/t<S2/Q<0,96 m2 h/t (3)
Přehled obrázků na výkresech
Obrázek l(a) je schematický pohled v průřezu pro vysvětlení důležité části vakuového odplyňovací ho zařízení k provádění způsobu vakuového odplyňování tok roztaveného skla podle předlo25 ženého vynálezu;
Obrázek l(b) je schematický pohled v průřezu podle roviny B-B' na obrázku l(a);
Obrázek l(c) je schematický pohled v průřezu podle roviny C-C' na obrázku l(a);
Obrázek 2 je schematický pohled v průřezu vakuového odplyňovacího zařízení k provádění způsobu vakuového odplyňování roztaveného skla ve shodě s příkladem předloženého vynálezu;
Obrázek 3 je schematický pohled v průřezu vakuového odplyňovacího zařízení k provádění způ35 sobu vakuového odplyňování roztaveného skla ve shodě s příkladem předloženého vynálezu; a
Obrázek 4 je schematický pohled v průřezu vakuového odplyňovacího zařízení k provádění konvenčního způsobu vakuového odplyňování roztaveného skla.
Příklady provedení vynálezu
Navrhované začlenění způsobu vakuového odplyňování roztaveného skla předloženého vynálezu bude popsáno s odkazem k nákresům.
Jak je popsáno výše, předložený vynález se týká způsobu vakuového odplyňování roztaveného skla přivedeného do vakuové komory, kde je specifikován čas setrvání nepřetržitě proudícího roztaveného skla, čímž lze získat účinně a jistě roztavené sklo bez bublin.
Popis způsobu vakuového odplyňování bude proveden s odkazem k obrázkům l(a), l(b) a l(c).
Obrázky l(a) až l(c) jsou schémata vysvětlující důležité části vakuového odplyňovacího zařízení pro provádění způsobu vakuového odplyňování roztaveného skla ve shodě s tímto vynálezem. Způsob vakuového odplyňování předloženého vynálezu zahrnuje hlavně fázi vakuového odply55 ňování odstraňování bublin v toku roztaveného skla v podstatě v horizontální pozici za sníženého
-4CZ 301550 B6 atmosférického tlaku, úvodní fázi zavedení roztaveného skla k odplynění ve vakuové odplyňovací fázi a fázi vypouštění odplyněného roztaveného skla ve fázi vakuového odplyňování.
Na obrázku l(a) úvodní fáze zavedení roztaveného skla z tavící nádoby 10, v níž je nahromaděno sklo získané tavením skleněným surovin, za atmosférického tlaku P [Pa] do vakuové odplyňovací nádoby 12, ve které je provedena fáze vakuového odplyňování. Sklo je vedeno stoupající trubicí 14, přičemž se vytvoří tok roztaveného skla. Fáze vakuového odplyňování pro vynesení a odstranění bublin prasknutím z toku roztaveného skla se provádí v podstatě v horizontálním směru k povrchu roztaveného skla za sníženého atmosférického tlaku hlavně ve vakuové odplyňovací io nádobě 12. Fáze vypouštění roztaveného skla odplyněného, ve vakuové odplyňovací nádobě 12, do dolní šachty 18 je provedena klesající trubicí 16. Hlavní části stoupající trubice 14 a klesající trubice 16, jakož i vakuová odplyňovací nádoba 12 pro odplyňování, jsou přikryty vakuovým krytem (není znázorněn) napojeným na vakuovou pumpu a evakuace vakuové odplyňovací nádoby je prováděna otvory 12a, 12b na stropě vakuové odplyňovací nádoby 12 tak, aby se udržel snížený tlak konstantní.
Typická hodnota tlaku v tomto případě je 760 x 133 Pa.
Jak je již popsáno, při tomto způsobu odplyňování, kdy se bubliny v roztaveném proudícím skle ve vakuové odplyňovací nádobě 12 zvětšují a jsou tlačeny nahoru, aby byly na povrchu odstraněny prasknutím, čas setrvání roztaveného skla ve vakuové odplyňovací nádobě 12, tj. Čas, během něhož prochází roztavené sklo vakuovou odplyňovací nádobou 12, nemůže být příliš zkrácen. Je také obtížné příliš zkrátit dobu, při niž roztavené sklo stoupá, aby prošlo stoupající trubicí 14. Dokonce í během úvodní fáze, kdy se roztavené sklo hromadí v tavící nádobě 10 za atmosféric25 kého tlaku P [Pa], je sáto a vytlačováno do vakuové odplyňovací nádoby 12 za podmínky sníženého tlaku. Je to proto, že tlak v dolní části stoupající trubice 14 je vysoký kvůli vlastní hmotnosti roztaveného skla a tlak v horní části stoupající trubice 14 se postupně zmenšuje směrem k povrchu roztaveného skla ve vakuové odplyňovací nádobě 12. Podle toho, když roztavené sklo prochází stoupající trubicí 14, daný tlak roztaveného skla je nižší než tlak P [Pa], který působí, když se roztavené sklo získává tavením skleněných surovin. Výsledkem je, že se bubliny v roztaveném skle zvětšují, zatímco procházejí stoupající trubicí 14. Dále nové bubliny, vytvořené uvolňováním plynů v roztaveném skle, se zvětšují, když procházejí nahoru stoupající trubicí 14.
Dále je obtížné příliš zkrátit dobu, během níž roztavené sklo prochází klesající trubicí 16. Důvod je následující. Protože roztavené sklo prochází dolů klesající trubicí 16, tlak na roztavené sklo se postupně zvětšuje kvůli vlastní hmotnosti roztaveného skla z hladiny sníženého tlaku ve vakuové odplyňovací nádobě 12. Nakonec je tlak znovu obnoven do výše zmíněné hodnoty P [Pa]. Avšak bubliny, které nejsou odstraněny ani pomocí sníženého tlaku ve vakuové odplyňovací nádobě 12, se rozplynou do plynných složek v roztaveném skle kvůli tlaku, který se zvětšuje, protože roztavené sklo klesá do klesající trubice 16.
Proto předložený vynález poskytuje vakuovou komoru, jež převádí tlak aplikovaný na roztavené sklo do rozsahu od 38x133 Pa do (P-50 x 133) Pa, s ohledem na tlak P [Pa], a zahrnuje čas, při němž roztavené sklo prochází nejen vakuovou odplyňovací nádobou 12, ale také Částmi stoupající trubice 14 a klesající trubice 16. Důvodem, proč je tlak ve vakuové komoře 38x133 Pa nebo větší, je, že lze potlačit nečekané vypouštění (sekundární čeření) rozpuštěných plynů ve vakuové komoře, jak je popsáno výše. Vakuová komora definovaná jak je popsáno výše odpovídá hrubě šrafované Části na obrázku 1.
Pro nepřetržitý přívod roztaveného skla do vakuové komory je nezbytné zkonstruovat průtokovou cestu do vakuové komory tak, aby se snížil třecí odpor mezi vnitřním povrchem průtokové cesty vakuové komory a roztaveným sklem a dostatečně se snížila ztráta tlaku tekutiny. Zkonstruování tvaru a průřezu velikosti povrchu průtokové dráhy vakuové komory bylo provedeno tak, aby se dostatečně snížila ztráta tlaku tekutiny. Avšak protože je žádoucí, aby bubliny vytvořené
-5CZ 301550 B6 v roztaveném skle vystoupaly do výše v kratším čase, zatímco roztavené sklo nepřetržitě proudí, čímž jsou bubliny tlačeny na jeho povrch, kde dochází k jejich praskání, bere se v úvahu snížení viskozity roztaveného skla, tj. stanovená teplota roztaveného skla je vysoká. Avšak jak je popsáno výše, když je teplota roztaveného skla zvýšená, tvoří se nové bubliny reakcí materiálů použi5 tých v průtokové cestě vakuové komory s roztaveným sklem nebo se materiály rozpouštějí do roztaveného skla a vytvářejí Štíru s takovým výsledkem, že nelze udržet kvalitu vytvořených výrobků. Dále, reakce těchto materiálů s roztaveným sklem urychluje erozi materiálů a životnost průtokové cesty do vakuové komory je zkrácena.
Rozsah eroze průtokové cesty vakuové komory způsobená roztaveným sklem je v poměru t/η, tj. poměr Času t k viskozitě η roztaveného skla, kde t představuje čas, během něhož roztavené sklo prochází průtokovou cestou, a η představuje viskozitu roztaveného skla. Rostoucí vzdálenost bublin, když bubliny stoupají k povrchu roztaveného skla, je v poměru k druhé mocnině t/η, což je poměr získaný dělením Času t, během něhož roztavené sklo prochází průtokovou cestou, vis15 kozitou η roztaveného skla. Podle toho je vhodné stanovit viskozitu roztaveného skla nižší v přípustných mezích rozsahu míry eroze, aby mohla být udržována dostatečná rostoucí vzdálenost bublin.
Vhodný rozsah viskozity roztaveného skla je od 50 Pa-s až do 500 Pa-s. Dále, aby bubliny stou20 paly na povrch roztaveného skla, které má viskozitu v tomto rozsahu, měly by mít průměr 10 mm az 30 mm. V tom případě, kdy bubliny přesahují 30 mm, vystoupají na povrch, kde neprasknou, a na povrchu zůstává pěnová vrstva. To snižuje účinnost přenosu tepla do vakuové odplyňovací nádoby 12 a samotná teplota roztaveného skla je snížena, čímž se účinek vakuového odplyňování zmenšuje.
Analýza plynu odhalila, že bubliny stoupají k povrchu roztaveného skla ve vakuové odplyňovací nádobě 12, aby uvolnily CO2 a H2O. V tomto případě bylo přímým pozorováním vnitřku vakuové odplyňovací nádoby 12 objeveno, že se snadno vyskytují nečekaná vypouštění (sekundární čeření) rozpuštěných plynů jako CO2 a H2O atd., v roztaveném skle za určitého tlaku (omezeného tlaku) nebo nižšího. Toto sekundární čeření se vyskytuje v omezeném tlaku 0,05 atmosféry v roztaveném skle, jež má viskozitu např. 50 Pa s až 500 Pa s, podle toho je vhodné provádět odplyňování za atmosférického tlaku nebo vyššího.
Dále, aby se průměr bublin zvyšoval tak, aby bubliny měly dostatečný vztlak v čase, kdy rozta35 vené sklo prochází vakuovou komorou, je nezbytné rozptylovat nebo zavádět plynné složky, které existují v rozpuštěném stavu v roztaveném skle, do malých bublin, tj. bublin o průměru
O, 05 mm až 3 mm, obsažených v roztaveném skle v tavící nádobě 10, za sníženého atmosférického tlaku ve vakuové odplyňovací nádobě 12 tak, aby nezpůsobovaly tvorbu sekundárního čeření. Příčiny jsou následující. Je obtížné vytvořit bubliny zaváděním plynných složek do malých stá40 vajících bublin v roztaveném skle, protože plynné složky mají vysoký parciální tlak za atmosférického tlaku, při němž se získává roztavené sklo v tavící nádobě 10, tj. za atmosférického tlaku
P. Dále, pokus tvoření bublin v roztaveném skle tak jako uiychlování zavádění plynných složek do bublin pomocí zvyšování množství plynných složek v roztaveném skle nemůže prakticky zajistit dostatečný účinek.
Se zřetelem k výše zmíněnému je zde užita taková technika, že tok roztaveného skla je produkován průchodem roztaveného skla; malé bubliny vznikají v době, kdy roztavené sklo setrvává ve vakuové komoře; bubliny zvětšené za sníženého atmosférického tlaku jsou tlačeny nahoru k povrchu roztaveného skla ve vakuové odplyňovací nádobě 12, aby praskly a tím se odstranily, a so bubliny, které nelze odsát a odstranit pomocí vakuového odplyňování, jsou rozpuštěny do roztaveného skla v klesající trubici 16, aby se tím eliminovaly všechny bubliny v roztaveném skle.
V tomto případě podle předloženého vynálezu čas setrvání roztaveného skla ve vakuové komoře, který je získán dělením hmotnosti W [t] roztaveného skla proudícího ve vakuové komoře průto-6CZ JU153U BĎ kem Q [t/h] roztaveného skla, je v rozmezí od 0,12 h až 4,8 h, výhodněji v rozmezí od 0,12 h až
0,8 h.
Zde hmotnost W [t] roztaveného skla proudícího ve vakuové komoře v sobě zahrnuje celkovou hmotnost roztaveného skla ve vakuové komoře (v označené části hrubě Šrafované části na obrázku l(a)).
Když je čas setrvávání kratší než 0,12 h, hustota bublin roztaveného skla nemůže být v přípustném rozmezí pro dobrou kvalitu konečných výrobků, i kdyby viskozita roztaveného skla byla od io 50 Pa-s až do 500 Pa-s a tlak na roztavené sklo byl 0,05 atmosféry, tj. 76 x 133 Pa, nebo vyšší. Na druhou stran, když je čas setrvávání delší než 4,8 h, je třeba prodloužit vakuovou komoru ve směru proudu roztaveného skla, což vyvolává praktický problém se zvýšením nákladů na zařízení.
Čas setrvávání menší než 0,8 h zajišťuje výhodnější účinky efektivního odstranění bublin a sní15 žení vytékaní těkavých složek z povrchu roztaveného skla. Dále je výhodné, když hloubka H [m] roztaveného skla ve vakuové odplyňovací nádobě 12 a hmotnost W [t] roztaveného skla proudícího do vakuové komory odpovídají následujícímu vzorci:
0,010 m/t<H/W<l,5 m/t
H/W je přednostně 0,012 m/t nebo větší, lépe 0,015 m/t nebo větší. Dále H/W je přednostně 1,2 m/t nebo menší, lépe 0,9 m/t nebo menší.
Důvod, proč poměr hloubky H [m] roztaveného skla ve vakuové odplyňovací komoře 12 ke hmotnosti W [t] roztaveného skla je ve výše zmíněném rozsahu, je následující.
Pokud hloubka H roztaveného skla ve vakuové odplyňovací nádobě 12 je 0,010 x W nebo nižší, je zde větší ztráta tlaku kvůli třecímu odporu toku roztaveného skla a je nemožné, aby se roztavené sklo dostalo na předem stanovenou velikost průtoku. Na druhou stranu, pokud je hloubka
1,5 x W nebo vyšší, bubliny roztaveného skla existující na dně nebo blízko dna vakuové odplyňovací nádoby 12 nemůžou vyplout na povrch roztaveného skla, zatímco roztavené sklo setrvává ve vakuové odplyňovací nádobě 12. Dále, když hloubka roztaveného skla ve vakuové odplyňovací komoře přesahuje 1,5 x W jakožto nejvyšší limit výše zmíněného rozsahu, tlak na roztavené sklo setrvávající na dně nebo blízko dna vakuové odplyňovací nádoby 12 je vysoký a růst bublin v roztaveném skle v této oblasti není urychlen, čímž bubliny nemůžou vystoupat k povrchu roztaveného skla a zde je případ, že bubliny odplují pryč z vakuové odplyňovací komory.
Předem stanovený odplyňovací účinek je možné získat i zavedením roztaveného skla do vakuové odplyňovací nádoby 12 do plné míry horního limitu výše zmíněného přípustného rozsahu odply40 nění. Avšak je výhodnější, když hloubka roztaveného skla je přibližně polovinou výšky vakuové odplyňovací nádoby. Například když výška vakuové odplyňovací nádoby 12 je 0,2 m až 0,6 m, hloubka roztaveného skla by měla být v rozmezí od 0,1 m do 0,3 m.
Na obrázku l(a) má vnitřek vakuové odplyňovací nádoby 12 tvar pravoúhlého hranolu, takže tvar průtokové dráhy v příčném řezu je pravoúhlý a hloubka H [m] roztaveného skla ve vakuové odplyňovací nádobě 12 je konstantní. Avšak předložený vynález není omezen na případ, že vnitřek vakuové odplyňovací nádoby má var pravoúhlého hranolu, ale tento vynález je použitelný v případě, že povrch dna vakuové odplyňovací nádoby postupně nebo stupňovitě stoupá nebo klesá z výše ležící části do dolní části vakuové odplyňovací nádoby, zatímco povrch stropu nádo50 by je udržován v určité rovině. V tom případě průměrná hloubka roztaveného skla značí hloubku H [m] roztaveného skla.
Dále, vnitřek vakuové odplyňovací nádoby 12 může mít tvar cylindrického sloupce, takže tvar průtokové dráhy v příčném řezu je kruhový. V tom případě hloubka H [m] roztaveného skla značí hloubku v nejhlubší části mezi hloubkami, lišícími se podél směru šířky. V tomto případě povrch dna vakuové odplyňovací nádoby 12 může být postupně nebo stupňovitě zvyšován nebo snižován z části ležící nahoře proti proudu do dolní části nádoby pro protékání roztaveného skla. Stanovení hloubky H [m] roztaveného skla se získá pouhým průměrem hloubek toku roztaveného skla.
Jak je popsáno výše, je nezbytné zajistit zavedení rozpustných plynných složek do bublin nakolik je to možné, aby bubliny v roztaveném skle stoupaly a praskly. Jinak by bubliny, které dosáhly povrchu roztaveného skla, vytvořily pěnovou vrstvu, ale nepraskly by. Pěnová vrstva má účinek tepelné izolace a brání prasknutí bublin ve spojení se sníženou teplotou na povrchu roztaveného skla. Když se pěnová vrstva zvětšuje, může zaplnit vakuovou odplyňovací nádobu 12 nebo může io být z vakuové nádoby 12 vypuštěna současně s tokem roztaveného skla.
Z tohoto hlediska prasknutí bublin je nejdůležitější věcí. Avšak prasknutí bublin závisí na teplotě povrchu roztaveného skla a na rozsahu zavádění plynů do bublin právě tak jako na povrchovém napětí každé bubliny tvořící pěnovou vrstvu a viskozitě roztaveného skla tvořícího každou bubli15 nu. Podle toho, když vzorec pro roztavené sklo a teplota pro provádění vakuového odplyňování roztaveného skla jsou stanoveny, vztah plochy povrchu roztaveného skla v kontaktu se vzduchem, což je nezbytné pro prasknutí bublin, k průtoku roztaveného skla musí být stanoven jako předem stanovený rozsah.
Konkrétně v procesu stoupání bublin v roztaveném skle ve vakuové odplyňovací komoře 12 na povrch roztaveného skla, kde je způsobeno prasknutí, zatímco roztavené sklo prochází vnitřkem nádoby 12 a plynné složky obsažené v bublinách jsou uvolněny na homí povrch 12s za podmínky sníženého tlaku, je vhodné v tomto vynálezu pro způsobení prasknutí bublin, že plocha povrchu roztaveného skla S, [m2] (plocha povrchu je hrubě vyšrafovaná část znázorněná na obrázku 1 (b)), která se stýká s homí plochou 12s za podmínky sníženého tlaku, a průtok Q [t/h] roztaveného skla vyhovují následujícímu vzorci:
0,24 m2.h/t<S,/Q<12 rróh/t
Lépe vyhovují následujícímu vzorci:
0,5 m2h/t<S,/Q<10 m2h/t
Příčina, proč výše zmíněné vzorce jsou stanovené takto, je následující, Pokud plocha povrchu Si [m2] roztaveného skla ve vakuové odplyňovací nádobě 12 je 0,24 x Q nebo nižší, velké množství bublin stoupajících k povrchu roztaveného skla zůstává na povrchu, aby vytvořily pěnovou vrstvu, jež ve vakuové odplyňovací nádobě 12 nepopraská, čímž nelze náležitě provést odplyňování. Na druhou stranou, jestliže plocha povrchu Sj [m2] je 12 x Q nebo vyšší, roztavené sklo ve vakuové odplyňovací nádobě 12 má mělkou hloubku, čímž nemůže projít v předem stanoveném průtoku kvůli třecímu odporu, způsobenému roztaveným sklem.
Na obrázku l(b) povrch roztaveného skla, jež se dotýká homí plochy 12s za podmínky sníženého tlaku, má pravoúhlý tvar. Avšak v předloženém vynálezu tvar povrchu roztaveného skla není omezen jen na tento, ale může mít takový tvar, že vnitřní šířka vakuové odplyňovací nádoby 12 je postupně nebo stupňovitě zužovaná nebo rozšiřovaná z homí části k dolní části nádoby 12.
Dále, rychlost stoupání bublin v roztaveném skle, která stoupá s tím, jak se ony zvětšují, je vyjádřena průměrem bublin a Stokeho vzorcem. Když je stanovena viskozita roztaveného skla, čas požadovaný pro stoupání bublin na povrch roztaveného skla je určen v závislosti na velikosti bublin. Například, když je viskozita užitého roztaveného skla 50 až 500 Pa s a za předpokladu, že bubliny potřebují 60 min pro překonání vzdálenosti 100 cm, nejmenší průměr bublin by měl být 10 mm nebo větší v případě 500 Pa s, a nejmenší průměr by měl být 30 mm v případě 500 Pa s. Konkrétně bubliny, jež mají průměr 30 mm nebo větší, můžou jistě být odplyněny a odstraněny v čase 60 min, V tom případě lze získat rychlost stoupání 0,25 cm/s nebo vyšší.
-8CZ 3V155V Bó
Podle toho, aby se zjistilo stoupání bublin proti proudu roztaveného skla, je nezbytné určit průtok roztaveného skla tak, aby byla rychlost menší než 0,25 cm/s (například když roztavené sklo prochází při průtoku 500 t/den, plocha povrchu průtokové cesty v průřezu ve vakuové odplyňovací nádobě 12 je 9200 cm2 nebo více a délka průtokové cesty ve vakuové odplyňovací nádobě 12 je přibližně 1 m).
V tom případě, jakje ukázáno na obrázku l(a), klesající trubice 16 je zařízena pro klesání roztaveného skla, čímž se vytvoří klesající proud ve vypouštěcím otvoru vakuově odplyňovací nádoby 12, spojeném s klesající trubicí 16, nebo blízko něho. Když je rychlost stoupání bublin v roztaveio ném skle nižší než padací rychlost klesajícího proudu, bubliny, zvětšující se v roztaveném skle, jsou staženy padajícím proudem, aniž by dosáhly povrchu roztaveného skla ve vypouštěcím otvoru, spojeném s klesající trubicí 16. nebo blízko něho, s takovým výsledkem, že je nebezpečné vypouštět roztavené sklo, obsahující v sobě bubliny.
Podle toho v předloženém vynálezu plocha povrchu S2 [m2] povrchu v průřezu průtokové cesty klesající trubice 16 (plocha v hrubě šrafovaně části na obrázku l(c)), která je spojena s vakuovou odplyňovací nádobou 12, a průtokem Q [t/h] roztaveného skla vhodně odpovídá následujícímu vzorci. Konkrétně, buď pouze klesající trubice 16, nebo obě, klesající trubice j_6 i stoupající trubice 14, vhodně vyhovují následující vzorci:
0,008 m2h/t<S2/Q<0,96 m2h/t
Lépe by mohly vyhovovat:
0,01 m2h/t<S2/Q<0,96 m2h/t, zejména
0,01 m2 h/t<S2/Q<0,l m2 h/t
Důvod, proč by mohly vyhovovat výše zmíněným vzorcům, je následující.
Když plocha povrchu S2 [m2] v průřezu průtokové cesty klesající trubice 16 je 0,008 x Q nebo nižší, dolů směřující vektor v rychlosti proudu roztaveného skla ve vypouštěcím otvoru, spojeném s klesající trubicí 16. nebo blízko něho, se zvětšuje, čímž jsou bubliny staženy roztaveným sklem v klesající trubici 16 proti působení proudění. Na druhou stranu, když plocha povrchu S2 [m2] v průřezu průtokové dráhy je 0,96 x Q nebo vyšší, průměr klesající trubice 16 se zvětší, což zvýší hmotnost a náklady na zařízení.
Ve znázornění ukázaném na obrázku l(c) je tvar průtokové cesty v průřezu pravoúhlý. Avšak předložený vynález se neomezuje pouze na tento tvar lze použít také například tvar kruhový.
Předložený vynález se týká způsobu vakuového odplyňování roztaveného skla za atmosférického tlaku P [Pa]. Avšak atmosférický tlak P [Pa] není vždy nezbytný jakožto výchozí tlak prostředí. Například to může být prostředí za volitelného tlaku, který je použitelný v případě, že roztavené sklo je produkováno v uzavřené taviči nádobě, která je izolovaná od atmosférického tlaku.
V takovém případě roztavené sklo za atmosféry tlaku P [Pa] nesmí mít volný povrch.
Nyní bude podrobně popsán způsob vakuového odplyňování roztaveného skla ve shodě s předloženým vynálezem s odkazem na příklady. Avšak mělo by být pochopitelné, že tento vynález není nijak omezen těmito specifickými příklady.
Příklad
V příkladech bylo provedeno odplyňování roztaveného skla za různých podmínek, jak je popsáno dále, aby se prozkoumal počet bublin obsažený v roztaveném skle, tj. hustota bublin před a po
-9CZ 301550 B6 provedení odplynění. Dále bylo použito k provedení odplynění toku roztaveného skla vakuového odplyňovacího zařízení 20, jak je ukázáno na obrázku 2.
Vakuové odplyňovací zařízení 20, zobrazené na obrázku 2, bylo v podstatě zařízením pro produ5 kování toku roztaveného skla podél značení šipkami na obrázku 2 s využitím principu sifonu, způsobeném rozdílem úrovní povrchu roztaveného skla v horní, proti proudu ležící šachtě 21 a dolní šachtě 28, k provedení odplynění roztaveného skla ve vakuové odplyňovací komoře 22. Zařízení 20 bylo vybaveno vakuovým krytem 23, vakuovou odplyňovací nádobou 22, stoupající trubicí 24 a klesající trubicí 26, které jsou utvořeny z jednoho kusu. Roztavené sklo G bylo vedeio no do horní, proti proudu ležící šachty 21 a dolní šachty 28, a polohy ve výšce vakuového kiytu 23, vakuové odplyňovací nádoby 22, stoupající trubice 24 a klesající trubice 26 byly náležitě přilehlé v závislosti na tlaku ve vakuové odplyňovací nádobě 22.
Bylo použito vakuového krytu 23, který je vyroben z kovového pláště, jenž má v podstatě tvar brány, pro udržení hermetické těsnosti ve vakuové odplyňovací nádobě 22, stoupající trubici 24 a klesající trubici 26, a které je vyrobeno tak, aby zakrylo vakuovou odplyňovací nádobu 22 a hlavní části stoupající trubice 24 a klesající trubice 26, Kryt 23 zajišťuje podmínky sníženého tlaku uvnitř, a to odsátím vzduchu pomocí vakuové pumpy (není znázorněna), umístěné na vnější straně, a dále zajišťuje udržení redukovaných podmínek, tj. předem stanoveného tlaku, otevřením
2o otvorů 22a a 22b, vytvořených ve vakuové odplyňovací nádobě 22, zde zakrytých. Dále, tepelně izolační materiál 22 pro uchování tepla byl zřízen v prostoru obklopeném vakuovou odplyňovací nádobou 22, stoupající trubicí 24, klesající trubicí 26 a vakuovým krytem 23.
Vakuová komora, vystavená tlaku vyššímu než 38x133 Pa (0,05 atmosférického tlaku) a nižšímu než (Pq-50x 133) Pa, vzhledem k atmosférickému tlaku Po [Pa], jakožto výsledku evakuace vakuového krytu 23, byla vytvořena ve vakuové odplyňovací nádobě 22, ve stoupající trubici 22 a v klesající trubici 26. Specificky, vakuová komora byla vytvořena v nádobě 22, stoupající trubici 24 a klesající trubici 26 k rozšíření v Části, která byla vyšší ve vyšší rovině než rovina Zj s ohledem na plochu roztaveného skla G v taviči nádobě 25. Podle toho hmotnost W [t] roztave30 ného skla proudícího ve vakuové komoře odpovídala celkové hmotnosti roztaveného skla obsaženého ve stoupající trubici 24, vakuové odplyňovací nádobě 22 a klesající trubici 26 v oblasti sahající do výšky roviny Zh s ohledem na roztavené sklo v taviči nádobě 25 k úrovni plochy roztaveného skla G ve vakuové odplyňovací nádobě 22 (tj. roztavené sklo stávající v hrubě šrafované části na obrázku 3).
V tomto příkladě tvar průřezu průtokové cesty ve vakuové odplyňovací nádobě 22, stoupající trubici 24 a klesající trubici 26 může být kruhový nebo pravoúhlý. Hloubka H toku roztaveného skla byla konstantní ve směru toku roztaveného skla. Dále šířka toku roztaveného skla byla udělána konstantní tak, aby tvar povrchu roztaveného skla, který se dotýká horního prostoru 22s za podmínky sníženého tlaku, byl pravoúhlý.
V příkladech 1 až 6, uvedených v tabulce 1, byly užity druhy roztaveného skla, jak jsou uvedeny písmeny A až E, k nimž jsou uvedena složení pomocí hmotnostních procent v tabulce 2, a výše zmíněné vakuové odplyňovací zařízení 20 bylo použito k provedení odplyňování za podmínky teploty roztaveného skla [°C] v tabulce 1.
Ve všech příkladech 1 až 6 začal přívod vzorků roztaveného skla G do horní, proti proudu ležící šachty 21 a do dolní šachty 28 a byl proveden po normálních operacích pro provádění odplyňování. Zkoumání bylo provedeno pomocí hranové světelné metody, v každém případě byly hustoty bublin v přípustné míře. V tomto případě přípustná míra hustoty bublin byla 1 kus/kg nebo nižší.
-10CZ 30155« B6
Tabulka 1
Příklad 1 2 3 4 5 6 Referenční příklad
Druh skla A A B C D E -
Tlak ve vakuové
odplyňovací nádobě 1x133 Pa] 53 68 190 84 152 91 -
Teplota roztav, skla [°C] 1350 1340 1320 1400 1350 1300 -
Průtok Q [t/h] roztav, skla 0,050 0,354 0,104 0,833 0,917 1,458 16,667
Hmotnost W [t] roztav, skla 0,200 0,346 0,210 1,200 1,100 1,200 13,800
Hloubka H [m] roztav, skla 0,150 0,150 0,175 0,200 0,175 0,200 0,250
Plocha povrchu Si [m2] roztaveného skla 0,480 0,720 0,630 2,400 2,200 2,400 16,200
Plocha průřezu S2 [m2] 0,0044 0,0120 0,0013 0,0450 0,0310 0,0450 0,5670
W/Q [b-*1! 4,000 0,977 2,019 1,441 1,200 0,823 0,828
H/W[m/t] 0,750 0,433 0,833 0,167 0,159 0,167 0,018
sj/Q [m2.h/t] 9,600 2,034 6,058 2,881 2,399 1,646 0,972
Sz/Q fm^h/tl 0,088 0,034 0,013 0,054 0,034 0,031 0,034
Hustota bublin před [ks/kg] provedením odplyňování 500 220 7000 3000 200 300
Hustota bublin po [ks/kg] provedení odplyňování 0,1 0,2 0,5 0,6 0,5 0,2
Tabulka 2
Druh skla SiO2 A12O3 B2O3 ZrO2 Na2O K2O MgO CaO SrO BaO ČeO2 Sb2O3 so3 Cl
A 60,0 2,0 2,4 8,0 7,0 0,5 2,0 8,5 9,0 0,3 0,3 -- --
B 75,0 3,5 15,0 0,3 6,0 0,2
C 58,0 11,0 6,0 2,0 3,0 6,7 15,0 0,3
D 71,5 2,0 -- 13,0 0,3 4,0 9,0 0,2 --
E 57,9 7,0 __ 3,0 4,0 6,0 2,0 5,0 7.0 8,0 0,1 --
Ve všech příkladech 1 až 6 počet bublin na jednotku hmotnosti před provedením vakuového ΐΰ odplynění byl malý a byl v přípustné míře, jak ukazuje tabulka 1, a nebyla zde možnost způsobit snížení kvality skleněných výrobků.
Z výše zmíněných příkladů vyšlo najevo, že všechny hustoty bublin byly v přípustné míře a účinek odplyňování by mohl být získán efektivně a jistě zajištěním následujících podmínek. Kon15 krétně roztavené sklo bylo zavedeno do vakuové komory, která přenesla tlak na roztavené sklo tak, aby byl vyšší než 38 x 133 Pa a nižší než (Pg-50 x 133) Pa, v němž bylo provedeno odplyňování roztaveného skla a roztavené sklo po odplyňování bylo vypuštěno při průtoku Q [t/h] za atmosférického tlaku Po [Pa], kde Čas setrvání roztaveného skla ve vakuové komoře, získaný dělením hmotnosti W [t] roztaveného skla proudícího ve vakuové komoře průtokem Q [t/h] roz20 taveného skla, byl v rozmezí od 0,12 h do 4,8 h.
V tom případě bylo také objeveno, že hloubka roztaveného skla a plocha povrchu roztaveného skla ve vakuové odplyňovací komoře a plocha v příčném řezu průtokové dráhy buď ve stoupající trubici nebo v klesající trubici byly přednostně v předem stanovených mírách.
V referenčním příkladu, když průtok Q roztaveného skla je 16,667 t/h (tj. 400 t/den), je žádoucí, aby hmotnost W roztaveného skla ve vakuové komoře byla 13,81; W/Q je 0,828 h a hodnoty jiných podmínek jsou takové, jak ukazuje referenční příklad v tabulce 1.
Jak je popsáno výše, podrobné vysvětlení bylo provedeno jako způsob odplyňování roztaveného skla podle předloženého vynálezu. Avšak předložený vynález není omezen na výše zmíněné příklady. Například jak ukazuje obrázek 3, vakuové odplyňovací zařízení 30 může být zkonstruová-11 CZ 301550 B6 no tak, aby taviči nádoba 35, zaváděcí trubice 34, vakuová odplyňovací nádoba 32, vypouštěcí trubice 36 a dolní Šachta 38 byly formovány v jednom kuse; šroubová pumpa 31 je zařízena v zaváděcí trubici 34, aby kontrolovala průtok roztaveného skla G; šroubová pumpa 39 je zajištěna ve vypouštěcí trubici 36, aby urychlovala vypouštění roztaveného skla G a hladina povrchu roztaveného skla je vždy tvořena ve shodě s hladinou povrchu roztaveného skla G v taviči nádobě 35.
Vakuová komora, schopná zajistit tlak, jehož hodnota je vyšší než 38 x 133 Pa a nižší než (Pq50 x 133) Pa, s ohledem na atmosférický tlak P2 [Pa], jakožto výsledek sníženého tlaku ve vakuoio vém krytu 33, je vytvořena v Části stoupající trubice 34a. ve vakuové odplyňovací nádobě 32 a v klesající trubici 36a (tj. část označená hrubým šrafováním části na obrázku 3), kde je část tvořena v prostoru od předního povrchu roztaveného skla G v tavící nádobě 35 k hladině, snížené o
Z2 oproti povrchu roztaveného skla G. Tudíž vytvoření vakuové komory, zajišťující tlak (Pp50 x 133) Pa nebo nižší, v části, která je nižší ve vysoké úrovni než povrch roztaveného skla G v tavící nádobě 35, je způsobeno skutečností, že průtok roztaveného skla je kontrolován šroubovými pumpami 31,39 tak, že tlak roztaveného skla je měněn.
Podle toho hmotnost W [t] roztaveného skla proudícího do vakuové komory odpovídá hmotnosti roztaveného skla existujícího od povrchu roztaveného skla G v tavící nádobě 35 k hladině, která je nižší o vzhledem k povrchu roztaveného skla G (hmotnost roztaveného skla v hrubě šrafované části na obrázku 3).
V předloženém vynálezu můžou být provedena různá vylepšení a úpravy v rozsahu tohoto vynálezu.
Jak je popsáno výše, podle předloženého vynálezu při provádění odplyňování roztaveného skla je sklo zavedeno do vakuové komory, která může zajišťovat velikost tlaku vyšší než 38x133 Pa, ale nižší než (Pg-50 x 133) Pa, s ohledem na tlak P, aplikovaný na roztavené sklo v tavící nádobě tak, aby se provedlo odplynění roztaveného skla a roztavené sklo po odplynění bylo vypuštěno při průtoku Q [t/h] za atmosférického tlaku P [Pa]. Čas setrvání roztaveného skla ve vakuové komoře, získaný dělením hmotnosti W roztaveného skla proudícího do vakuové komory průtokem Q [t/h] roztaveného skla, je stanoven v rozsahu od 0,12 h až 4,8 h, Čímž může být účinně a jistě získáno roztavené sklo bez bublin.
Dále může být efektivně a jistě získáno roztavené sklo bez bublin stanovením hloubky roztaveného skla, plochy povrchu roztaveného skla ve vakuové odplyňovací nádobě a plochy průřezu průtokové cesty v klesající trubici v předem stanovených rozmezích.

Claims (4)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    45 1. Způsob vakuového odplyňování roztaveného skla, zahrnující (a) plnění roztaveného skla za atmosférického tlaku (P) [Pa] do vakuové komory schopné přenesení tlaku na roztavené sklo v rozmezí tlaku od 38krát 133 Pa do ((P) minus 50krát 133) Pa pro provedení odplyňování roztaveného skla, a (b) odplynění a poté vypuštění roztaveného skla z vakuové komory s průtokem Q [t/h] při 50 atmosférickém tlaku (P) [Pa], vyznačující se tím, že roztavené sklo setrvá ve vakuové komoře po dobu v rozmezí od 0,12 h do 4,8 h, kde doba setrvání roztaveného skla je podílem hmotnosti W [t] roztaveného skla proudícího do vakuové komory a průtoku Q [t/h] roztaveného skla.
    -12CZ 30155« Bť>
  2. 2. Způsob vakuového odplyňování roztaveného skla podle nároku 1, vyznačující se tím, že roztavené sklo prochází horizontálně vakuovou komorou zahrnující vakuovou odplyňovací nádobu a odplyňuje se a poměr hloubky (H) [m] roztaveného skla ve vakuové odplyňovací nádobě a hmotnosti W [t] roztaveného skla vyhovuje vzorci (1):
    0,010 m/t<(H)/W<l,5 m/t (1)
  3. 3. Způsob vakuového odplyňování roztaveného skla podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že se použije takový průtok Q [t/h], aby podíl plochy povrchu (Si) [m2] roztaveného io skla ve vakuové odplyňovací nádobě a průtoku Q [t/h] roztaveného skla vyhovoval vzorci (2):
    0,24 m2h/t<(Si)/Q<12 m2h/t (2)
  4. 4. Způsob vakuového odplyňování roztaveného skla podle nároku 2 nebo 3, vyznačující 15 se t í m, že se roztavené sklo vypouští z vakuové komory, zahrnující klesající trubici spojenou s vakuovou odplyňovací nádobou, přičemž podíl plochy povrchu (S2) [m2] v průřezu průtokové dráhy klesající trubice v části, kde klesající trubice je spojena s vakuovou odplyňovací nádobou, a průtoku Q [t/h] roztaveného skla vyhovuje vzorci (3):
    20 0,008 m2h/t<(S2)/Q<0,96 m2h/t (3)
CZ20001221A 1999-04-13 2000-04-05 Zpusob vakuového odplynování roztaveného skla CZ301550B6 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10508599A JP4110663B2 (ja) 1999-04-13 1999-04-13 溶融ガラス流の減圧脱泡方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ20001221A3 CZ20001221A3 (cs) 2001-04-11
CZ301550B6 true CZ301550B6 (cs) 2010-04-14

Family

ID=14398094

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20001221A CZ301550B6 (cs) 1999-04-13 2000-04-05 Zpusob vakuového odplynování roztaveného skla

Country Status (10)

Country Link
US (2) US6332339B1 (cs)
EP (2) EP1044929B1 (cs)
JP (1) JP4110663B2 (cs)
KR (1) KR100667643B1 (cs)
CN (1) CN1212279C (cs)
CZ (1) CZ301550B6 (cs)
DE (2) DE60044102D1 (cs)
ES (2) ES2341665T3 (cs)
ID (1) ID25570A (cs)
TW (2) TWI246991B (cs)

Families Citing this family (54)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003535465A (ja) * 2000-05-31 2003-11-25 ハネウエル・インターナシヨナル・インコーポレーテツド 充填装置
DE10034999C1 (de) * 2000-07-19 2001-10-11 Schott Glas Saugspeiser
JP2002293547A (ja) * 2001-03-28 2002-10-09 Asahi Glass Co Ltd 陰極線管用ガラスの製造方法
DE10146884A1 (de) 2001-06-06 2002-12-19 Schott Glas Verfahren zur Unterdruckläuterung von alkalifreien Aluminoborosilikat-Glasschmelzen
US6854290B2 (en) * 2001-07-18 2005-02-15 Corning Incorporated Method for controlling foam production in reduced pressure fining
EP1293487A1 (en) * 2001-09-14 2003-03-19 Asahi Glass Co., Ltd. Vacuum degassing apparatus for molten glass
EP1306353A1 (de) * 2001-10-27 2003-05-02 Schott Glas Verfahren zur Herstellung von Glasprodukten durch Läutern unter Unterdruck ohne Zusatz von As2O3 bzw. Sb2O3
DE10200233C1 (de) * 2002-01-05 2003-04-17 Schott Glas Vorrichtung zum Läutern einer Glasschmelze mit einer Unterdruck-Läuterkammer
DE10200234C1 (de) * 2002-01-05 2003-04-17 Schott Glas Vorrichtung zum Läutern einer Glasschmelze mit einer Unterdruck-Läuterkammer
DE10200232C1 (de) * 2002-01-05 2003-01-23 Schott Glas Vorrichtung zum Läutern einer Glasschmelze in einer Unterdruck-Läuterkammer
DE10211183B4 (de) * 2002-03-14 2005-04-28 Schott Ag Vorrichtung zum Läutern einer Glasschmelze mit einer Unterdruck-Läuterkammer
AU2002316976A1 (en) * 2002-06-13 2003-12-31 Carl-Zeiss-Stiftung Trading As Schott Glas Method for vacuum refining alkali-borosilicate glass melts
US8156766B2 (en) * 2003-01-09 2012-04-17 Corning Incorporated Molten optical glass fining apparatus
DE10304973B4 (de) * 2003-02-06 2006-08-17 Schott Ag Vorrichtungen, Regelvorrichtung und Regelverfahren für die Läuterung von Glas
US6795484B1 (en) * 2003-05-19 2004-09-21 Johns Manville International, Inc. Method and system for reducing a foam in a glass melting furnace
CN101506110B (zh) * 2006-08-29 2012-09-26 旭硝子株式会社 熔融玻璃的导管结构及采用该导管结构的减压脱泡装置
KR101160495B1 (ko) * 2007-01-31 2012-06-28 아사히 가라스 가부시키가이샤 유리 제조 방법 및 감압 탈포 장치
JP5423666B2 (ja) * 2008-02-29 2014-02-19 旭硝子株式会社 溶融ガラスの減圧脱泡装置
BRPI0912139A2 (pt) 2008-06-02 2015-11-03 Asahi Glass Co Ltd aparelho de desgaseificação a vácuo, aparelho para produzir produtos de vidro e processo para produzir produtos de vidro
JP5327698B2 (ja) * 2008-08-27 2013-10-30 日本電気硝子株式会社 ガラス溶融方法およびガラス溶融装置
KR20110130437A (ko) 2009-03-09 2011-12-05 니토 보세키 가부시기가이샤 유리 섬유 제조용 유리 용융 장치, 및 유리 섬유의 제조 방법
MY156265A (en) 2009-03-09 2016-01-29 Nitto Boseki Co Ltd Glass-melting device for producing glass fiber and method for producing glass fiber for the same
US9032760B2 (en) 2012-07-03 2015-05-19 Johns Manville Process of using a submerged combustion melter to produce hollow glass fiber or solid glass fiber having entrained bubbles, and burners and systems to make such fibers
US10322960B2 (en) 2010-06-17 2019-06-18 Johns Manville Controlling foam in apparatus downstream of a melter by adjustment of alkali oxide content in the melter
US9021838B2 (en) 2010-06-17 2015-05-05 Johns Manville Systems and methods for glass manufacturing
US8991215B2 (en) 2010-06-17 2015-03-31 Johns Manville Methods and systems for controlling bubble size and bubble decay rate in foamed glass produced by a submerged combustion melter
US8997525B2 (en) 2010-06-17 2015-04-07 Johns Manville Systems and methods for making foamed glass using submerged combustion
US8973405B2 (en) 2010-06-17 2015-03-10 Johns Manville Apparatus, systems and methods for reducing foaming downstream of a submerged combustion melter producing molten glass
US8769992B2 (en) 2010-06-17 2014-07-08 Johns Manville Panel-cooled submerged combustion melter geometry and methods of making molten glass
US9115017B2 (en) 2013-01-29 2015-08-25 Johns Manville Methods and systems for monitoring glass and/or foam density as a function of vertical position within a vessel
US9096452B2 (en) 2010-06-17 2015-08-04 Johns Manville Methods and systems for destabilizing foam in equipment downstream of a submerged combustion melter
US9776903B2 (en) 2010-06-17 2017-10-03 Johns Manville Apparatus, systems and methods for processing molten glass
US8707740B2 (en) 2011-10-07 2014-04-29 Johns Manville Submerged combustion glass manufacturing systems and methods
JP5700046B2 (ja) * 2010-07-30 2015-04-15 旭硝子株式会社 溶融ガラスの減圧脱泡装置、溶融ガラスの減圧脱泡方法、ガラス製品の製造装置およびガラス製品の製造方法
US9533905B2 (en) 2012-10-03 2017-01-03 Johns Manville Submerged combustion melters having an extended treatment zone and methods of producing molten glass
EP2903941A4 (en) 2012-10-03 2016-06-08 Johns Manville METHOD AND SYSTEMS FOR DESTABILIZING FOAM IN A DEVICE HAVING BEEN SWITCHED DOWN UNDERWATER COMBUSTION FURNACE
US9227865B2 (en) 2012-11-29 2016-01-05 Johns Manville Methods and systems for making well-fined glass using submerged combustion
JP2013075823A (ja) * 2012-12-20 2013-04-25 Nippon Electric Glass Co Ltd ガラス溶融方法およびガラス溶融装置
US9249042B2 (en) 2013-03-01 2016-02-02 Owens-Brockway Glass Container Inc. Process and apparatus for refining molten glass
US9637406B2 (en) 2013-03-15 2017-05-02 Owens-Brockway Glass Container Inc. Apparatus for melting and refining silica-based glass
US9611163B2 (en) * 2014-03-05 2017-04-04 Owens-Brockway Glass Container Inc. Process and apparatus for refining molten glass
US9751792B2 (en) 2015-08-12 2017-09-05 Johns Manville Post-manufacturing processes for submerged combustion burner
US10670261B2 (en) 2015-08-27 2020-06-02 Johns Manville Burner panels, submerged combustion melters, and methods
US10041666B2 (en) 2015-08-27 2018-08-07 Johns Manville Burner panels including dry-tip burners, submerged combustion melters, and methods
US9815726B2 (en) 2015-09-03 2017-11-14 Johns Manville Apparatus, systems, and methods for pre-heating feedstock to a melter using melter exhaust
US9982884B2 (en) 2015-09-15 2018-05-29 Johns Manville Methods of melting feedstock using a submerged combustion melter
US10837705B2 (en) 2015-09-16 2020-11-17 Johns Manville Change-out system for submerged combustion melting burner
US10081563B2 (en) 2015-09-23 2018-09-25 Johns Manville Systems and methods for mechanically binding loose scrap
US10144666B2 (en) 2015-10-20 2018-12-04 Johns Manville Processing organics and inorganics in a submerged combustion melter
US10246362B2 (en) 2016-06-22 2019-04-02 Johns Manville Effective discharge of exhaust from submerged combustion melters and methods
US10301208B2 (en) 2016-08-25 2019-05-28 Johns Manville Continuous flow submerged combustion melter cooling wall panels, submerged combustion melters, and methods of using same
US10196294B2 (en) 2016-09-07 2019-02-05 Johns Manville Submerged combustion melters, wall structures or panels of same, and methods of using same
US10233105B2 (en) 2016-10-14 2019-03-19 Johns Manville Submerged combustion melters and methods of feeding particulate material into such melters
CN106830624A (zh) * 2017-04-06 2017-06-13 蚌埠玻璃工业设计研究院 一种提高熔融玻璃液澄清质量的阶梯式减压脱泡装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02221129A (ja) * 1989-02-21 1990-09-04 Asahi Glass Co Ltd ガラスの清澄装置
EP0556576A1 (en) * 1992-01-20 1993-08-25 Asahi Glass Company Ltd. Method and apparatus for continuous vacuum degassing of molten materials
JPH09156932A (ja) * 1995-11-30 1997-06-17 Asahi Glass Co Ltd 減圧脱泡方法及びそのための装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1598308A (en) * 1922-11-01 1926-08-31 Cole French Com Pany Method of and apparatus for fining glass
US1596308A (en) 1923-05-31 1926-08-17 Lovell Mfg Co Wringer
FR1485634A (fr) 1966-04-19 1967-06-23 Boussois Souchon Neuvesel Sa Procédé et dispositif pour la fusion du verre et l'élaboration de produits vitreux
JPH02188430A (ja) * 1989-01-17 1990-07-24 Asahi Glass Co Ltd ガラスの製造法
JP3150726B2 (ja) * 1991-09-04 2001-03-26 旭硝子株式会社 ガラス製品の製造法
JPH07291633A (ja) 1994-04-21 1995-11-07 Asahi Glass Co Ltd ガラスの製造法
JP3767637B2 (ja) 1995-08-21 2006-04-19 旭硝子株式会社 高温溶融物用導管の支持構造体
KR100444628B1 (ko) 1995-11-21 2004-11-03 아사히 가라스 가부시키가이샤 용융유리의정제방법및장치
US6119484A (en) * 1997-10-06 2000-09-19 Asahi Glass Company Ltd. Vacuum degassing apparatus for molten glass

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02221129A (ja) * 1989-02-21 1990-09-04 Asahi Glass Co Ltd ガラスの清澄装置
EP0556576A1 (en) * 1992-01-20 1993-08-25 Asahi Glass Company Ltd. Method and apparatus for continuous vacuum degassing of molten materials
JPH09156932A (ja) * 1995-11-30 1997-06-17 Asahi Glass Co Ltd 減圧脱泡方法及びそのための装置

Also Published As

Publication number Publication date
ES2261114T3 (es) 2006-11-16
JP2000302456A (ja) 2000-10-31
ES2341665T3 (es) 2010-06-24
DE60044102D1 (de) 2010-05-12
EP1044929A1 (en) 2000-10-18
DE60026754T2 (de) 2006-11-09
TW200510257A (en) 2005-03-16
DE60026754D1 (de) 2006-05-11
ID25570A (id) 2000-10-19
EP1044929B1 (en) 2006-03-22
US20020033030A1 (en) 2002-03-21
TWI229058B (en) 2005-03-11
EP1655268A3 (en) 2006-06-07
CN1212279C (zh) 2005-07-27
US6332339B1 (en) 2001-12-25
TWI246991B (en) 2006-01-11
US6536238B2 (en) 2003-03-25
EP1655268A2 (en) 2006-05-10
CZ20001221A3 (cs) 2001-04-11
KR100667643B1 (ko) 2007-01-12
JP4110663B2 (ja) 2008-07-02
CN1270148A (zh) 2000-10-18
EP1655268B1 (en) 2010-03-31
KR20010029636A (ko) 2001-04-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ301550B6 (cs) Zpusob vakuového odplynování roztaveného skla
US6854290B2 (en) Method for controlling foam production in reduced pressure fining
KR100855924B1 (ko) 용융유리의 진공탈가스 장치
EP0775671B1 (en) Method and apparatus for refining molten glass under reduced pressure
JP4075161B2 (ja) 減圧脱泡によるガラスの製造方法
KR101379601B1 (ko) 용융 유리의 탈포 장치
JP5975022B2 (ja) 溶融ガラスの減圧脱泡方法、溶融ガラスの減圧脱泡装置、溶融ガラスの製造方法、溶融ガラスの製造装置、ガラス製品の製造方法、およびガラス製品の製造装置
JP3785792B2 (ja) 溶融ガラスの減圧脱泡装置
KR102634707B1 (ko) 무알칼리 유리 기판
JP4048646B2 (ja) 溶融ガラスの減圧脱泡方法および減圧脱泡によるガラスの製造装置
JP4103236B2 (ja) 減圧脱泡によるガラスの製造装置
CN106795026A (zh) 玻璃熔融物制造装置、玻璃熔融物制造方法、玻璃物品制造装置及玻璃物品制造方法
JP2000178028A (ja) 溶融ガラスの減圧脱泡装置
JP2006298657A (ja) 溶融ガラスの減圧脱泡装置、および該減圧脱泡装置を用いた溶融ガラスの清澄方法
CN116354584A (zh) 熔化玻璃的处理装置及方法

Legal Events

Date Code Title Description
PD00 Pending as of 2000-06-30 in czech republic
MK4A Patent expired

Effective date: 20200405