CZ302569B6 - Zpusob výroby rafinovaného skla - Google Patents
Zpusob výroby rafinovaného skla Download PDFInfo
- Publication number
- CZ302569B6 CZ302569B6 CZ20002202A CZ20002202A CZ302569B6 CZ 302569 B6 CZ302569 B6 CZ 302569B6 CZ 20002202 A CZ20002202 A CZ 20002202A CZ 20002202 A CZ20002202 A CZ 20002202A CZ 302569 B6 CZ302569 B6 CZ 302569B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- glass
- oxygen
- fuel
- burner
- raw material
- Prior art date
Links
- 239000011521 glass Substances 0.000 title claims abstract description 149
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 157
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 138
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 138
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 137
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 101
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 96
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 72
- 238000005816 glass manufacturing process Methods 0.000 claims description 34
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 25
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 15
- 238000007670 refining Methods 0.000 claims description 15
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 11
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 claims description 10
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 11
- 238000007496 glass forming Methods 0.000 abstract description 6
- 239000006060 molten glass Substances 0.000 description 13
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 8
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 3
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 3
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 3
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 3
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 3
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 3
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000006066 glass batch Substances 0.000 description 2
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 1
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021538 borax Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012824 chemical production Methods 0.000 description 1
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 1
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000010459 dolomite Substances 0.000 description 1
- 229910000514 dolomite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010433 feldspar Substances 0.000 description 1
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 210000001061 forehead Anatomy 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 1
- 239000003779 heat-resistant material Substances 0.000 description 1
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 230000033116 oxidation-reduction process Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 229940072033 potash Drugs 0.000 description 1
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Substances [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000015320 potassium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 239000004328 sodium tetraborate Substances 0.000 description 1
- 235000010339 sodium tetraborate Nutrition 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 230000003685 thermal hair damage Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B5/00—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
- C03B5/16—Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
- C03B5/18—Stirring devices; Homogenisation
- C03B5/193—Stirring devices; Homogenisation using gas, e.g. bubblers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B5/00—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B5/00—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
- C03B5/04—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture in tank furnaces
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B5/00—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
- C03B5/16—Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
- C03B5/225—Refining
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B5/00—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
- C03B5/16—Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
- C03B5/235—Heating the glass
- C03B5/2353—Heating the glass by combustion with pure oxygen or oxygen-enriched air, e.g. using oxy-fuel burners or oxygen lances
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C5/00—Disposition of burners with respect to the combustion chamber or to one another; Mounting of burners in combustion apparatus
- F23C5/02—Structural details of mounting
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
- F23D14/20—Non-premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air on arrival at the combustion zone
- F23D14/22—Non-premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air on arrival at the combustion zone with separate air and gas feed ducts, e.g. with ducts running parallel or crossing each other
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
- F23D14/32—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid using a mixture of gaseous fuel and pure oxygen or oxygen-enriched air
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2211/00—Heating processes for glass melting in glass melting furnaces
- C03B2211/40—Heating processes for glass melting in glass melting furnaces using oxy-fuel burners
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2211/00—Heating processes for glass melting in glass melting furnaces
- C03B2211/40—Heating processes for glass melting in glass melting furnaces using oxy-fuel burners
- C03B2211/60—Heating processes for glass melting in glass melting furnaces using oxy-fuel burners oxy-fuel burner construction
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
- Y02P40/50—Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Glass Melting And Manufacturing (AREA)
- Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
- Gas Burners (AREA)
- Air Supply (AREA)
- Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
- Furnace Details (AREA)
Abstract
Zpusob výroby rafinovaného skla ze suroviny (30) na výrobu skla ve sklárské tavicí peci (10), obložené žáruvzdorným materiálem, bez využití regenerátoru nebo rekuperátoru. Sklárská tavicí pec (10) je opatrena klenbou (22), pripojenou ke dnu (20) prostrednictvím bocních sten (18) a vymezující mezi nimi podélný kanál, mající tavicí oblast (26) a ve smeru proudení spodní cisticí zjemnovací oblast (28). Surovina (30) na výrobu skla se privádí do tavicí oblasti (26) sklárské tavicí pece (10), usporádá se alespon jeden horák (34) na spalování paliva a kyslíku, zapuštený do horákového bloku (38) v klenbe sklárské tavicí pece (10), pricemž horák (34) na spalování paliva a kyslíku je opatren vnitrním stredním válcovým palivovým potrubím (40) pro prívod plynného paliva a vnejším válcovým kyslíkovým potrubím (42) pro prívod plynného kyslíku, které je soustredné se stredovým potrubím pro prívod kyslíku, regulují se rychlosti plynného paliva a kyslíku z horáku na spalování paliva a kyslíku tak, že rychlosti plynného paliva a kyslíku jsou v podstate stejné pro vytvárení obecne laminárního proudení plynného paliva a obecne laminárního proudení kyslíku pro spalování v blízkosti horního povrchu suroviny (30) na výrobu skla a pro vytvárení plamene, který dopadá na povrch suroviny (30) na výrobu skla a jehož stredová cást (54) má približne sloupcovitý tvar, surovina (30) na výrobu skla se taví v tavicí oblasti prostrednictvím plamene z horáku na spalování paliva a kyslíku bez využití regenerátoru nebo rekuperátoru a rafinované sklo se odvádí z cisticí zjemnovací oblasti (28).
Description
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu výroby rafinovaného skla ze suroviny na výrobu skla ve sklářské taviči peci, obložené žáruvzdorným materiálem, bez využití regenerátorů nebo rekuperátorů, přičemž sklářská taviči pec je opatřena klenbou, připojenou ke dnu prostřednictvím bočních stěn a vymezující mezi nimi podélný kanál, mající tavící oblast a ve směru proudění spodní čisticí io zjemňovací oblast.
Vynález se tedy týká sklářské tavící pece, opatřené alespoň jedním hořákem na spalování paliva a kyslíku, uspořádaným v klenbě sklářské tavící pece pro účely tavení suroviny na výrobu skla, která je rovněž nazývána vsázkou. Vynález se rovněž týká způsobu využívání tohoto hořáku na is spalování paliva a kyslíku.
Předmět tohoto vynálezu se týká zejména sklářské taviči pece, opatřené alespoň jedním hořákem na spalování paliva a kyslíku, uspořádaným v klenbě sklářské taviči pece pro účely tavení suroviny na výrobu skla bez využívání regenerátorů nebo rekuperátorů, a to za účelem zlepšení rychlosti tavení a zdokonalení kvality sklářských výrobků, přičemž se předmět tohoto vynálezu rovněž týká způsobu využívání uvedeného hořáku na spalování paliva a kyslíku.
Dosavadní stav techniky
Pro účely výroby skla byly všeobecně využívány regenerační nebo rekuperační pece, opatřené taviči oblastí a čisticí oblastí. Regenerační nebo rekuperační pece využívají na rozdíl od ostatních typů pecí alespoň jeden regenerátor nebo rekuperátor při provozu hořáků na spalování paliva a vzduchu. Alespoň jeden regenerátor nebo rekuperátor, který může mít celou řadu různých tvarů a velikostí, slouží pro účely předehřívání vzduchu, používaného v hořácích na spalování paliva a vzduchu.
V regenerátoru je takovéto předehřívání obecně prováděno prostřednictvím přenosu tepla, obsaženého v odpadních plynech, z taviči komory do žáruvzdorných cihel, naskládaných šachovnico35 vým způsobem. Tyto cihly dále předávají své teplo přiváděnému vzduchu, kterýje používán při spalování paliva.
Rekuperátor může obvykle sestávat obecně z potrubí s dvojitou stěnou, ve kterém plyny, vystupující z tavící komory, proudí ve středové trubce buď protiproudým, nebo souproudým způsobem vzhledem ke vzduchu, který prochází prstencovitým prostorem.
Výkonnost regenerátoru nebo rekuperátorů se však může v průběhu doby zhoršovat, neboť regenerátor nebo rekuperátor se může částečně ucpat nebo poškodit, protože je po dlouhou dobu vystaven působení odpadních plynů, které obsahují chemické znečišťující látky. Částečně ucpaný nebo poškozený regenerátor nebo rekuperátor nepříznivě ovlivňuje výkonnost hořáků na spalování paliva a vzduchu, v důsledku čehož dochází ke snižování rychlosti výroby skla a účinnosti paliva.
Je proto známo využívat hořáků na spalování paliva a kyslíku, které celé řady peci doplňují nebo zcela nahrazují hořáky na spalování paliva a vzduchu. Hořáky na spalování paliva a kyslíku byly zkonstruovány tak, aby vytvářely takový plamen a zajišťovaly takový přenos tepla, které budou podobné plameni a přenosu tepla u běžně známých hořáků na spalování paliva a vzduchu.
Hořáky na spalování paliva a kyslíku jsou konstruovány zejména tak, aby plály rovnoběžně nebo v podstatě rovnoběžně s povrchem skla. Takovéto hořáky přenášejí teplo směrem vzhůru do
- 1 CZ 302569 B6 koruny pece a do okolního žáruvzdorného materiálu, stejně jako do skla. Přenosu teplaje dosahováno přímým vyzařováním z plamene a opětným vyzařováním ze žáruvzdorné konstrukce sklářské pece. Malé množství teplaje do skla přenášeno konvekcí nebo vedením.
Kapacita sklářské taviči pece je omezena nejvyšší žáruvzdornou teplotou v prostoru tavící komory. V důsledku toho docházelo při používání hořáků na spalování paliva a kyslíku k riziku, spojenému s vysokou teplotou hořáků a s přehříváním žáruvzdorné klenby nebo stěn sklářské taviči pece.
Podstata vynálezu
Předmět tohoto vynálezu využívá vyšší teploty plamene a nižší průtokové rychlosti skelné hmoty, které jsou dosahovány spalováním paliva a kyslíku, k výraznému zvýšení přenosu tepla do skla při současném udržování žáruvzdorných teplot v provozních mezích. Toho je dosazováno prostřednictvím využívání alespoň jednoho hořáku na spalování paliva a kyslíku, planoucího kolmo nebo v podstatě kolmo na povrch skla, a nikoliv rovnoběžně s tímto povrchem, jako je tomu u známých uspořádání.
Tím, že hořáky planou směrem kolmo na povrch skla, jsou konvekční a radiační vlastnosti plamene využívány k přenosu energie do suroviny na výrobu skla na rozdíl od přenosu pouze radiačního tepla. Proto je tedy svítivá a vysokoteplotní část plamene umístěna v těsné blízkosti nebo dokonce v přímém styku se surovinou na výrobu skla za účelem zvýšení přenosu tepla radiací nebo sáláním.
Jelikož je radiace exponenciální funkcí vzdálenosti od tepelného zdroje, je přenos tepla radiací mnohem větší ve sklářské tavící peci podle tohoto vynálezu v porovnání s konvenčními známými pecemi.
Kromě toho narážení vysokoteplotního plamene na povrch suroviny na výrobu skla podstatně zvyšuje přenos tepla konvekcí v oblasti dopadu plamene. V důsledku toho pak zvýšená rychlost přenosu tepla do skla a vsázky má za následek velice podstatné zvýšení rychlosti tavení a čištění či zjemňování skla.
A jelikož dále většina přenosu tepla vzniká přímo narážením vysokoteplotního plamene a nikoliv přenosem od žáruvzdorného materiálu, dochází ke zvýšení tavící kapacity sklářské tavící pece, aniž by docházelo k tepelnému poškozování žáruvzdorného materiálu.
Proto je úkolem předmětu tohoto vynálezu zvýšit tavící kapacitu sklářské tavící pece, aniž by došlo ke zvýšení rizika přehřívání klenby a stěn pece.
Dalším úkolem předmětu tohoto vynálezu je udržovat příslušnou rychlost výroby skla bez využívání regenerátorů nebo rekuperátorů.
Ještě dalším úkolem předmětu tohoto vynálezu je zajistit snižování tvorby oxidů dusíku (NOX) v průběhu tavení skla.
A ještě dalším úkolem předmětu tohoto vynálezu je zajistit zmenšení velikosti a rozměrů sklářské taviči pece, které jsou požadovány pro danou kapacitu, a to v porovnání se známými konvenčními sklářskými pecemi na spalování paliva a vzduchu a se známými konvenčními sklářskými pecemi na spalování paliva a kyslíku.
A ještě dalším úkolem předmětu tohoto vynálezu je zajistit snížení celkové energie, nezbytné pro výrobu jedné tuny taveného skla v porovnání se známými konvenčními pecemi na spalování paliva a vzduchu.
A ještě dalším úkolem předmětu tohoto vynálezu je vyvinout sklářskou tavící pec, která umožní lepší využívání kapacity a mnohem flexibilnější provoz, v důsledku čehož dojde ke snížení celkových nákladů na výrobu jedné tuny taveného skla.
V souladu s předmětem tohoto vynálezu byl vyvinut způsob výroby rafinovaného skla ze suroviny na výrobu skla ve sklářské tavící peci, obložené žáruvzdorným materiálem, bez využití regenerátorů nebo rekuperátorů, přičemž sklářská tavící pec je opatřena klenbou, připojenou ke dnu prostřednictvím bočních stěn a vymezující mezi nimi podélný kanál, mající tavící oblast a ve io směru proudění spodní čisticí zjemňovací oblast.
Předmětný způsob obsahuje následující kroky:
surovina na výrobu skla se přivádí do tavící oblasti sklářské tavící pece, uspořádá se alespoň jeden hořák na spalování paliva a kyslíku, zapuštěný do hořákového bloku v klenbě sklářské tavící pece, přičemž hořák na spalování paliva a kyslíku je opatřen vnitřním středním válcovým palivovým potrubím pro přívod plynného paliva a vnějším válcovým kyslíkovým potrubím pro přívod plynného kyslíku, který je soustředné se středovým potrubím pro přívod kyslíku, regulují se rychlosti plynného paliva a kyslíku z hořáku na spalování paliva a kyslíku tak, že rychlosti plynného paliva a kyslíku jsou v podstatě stejné pro vytváření obecně laminámího proudění plynného paliva a obecně laminámího proudění kyslíku pro spalování v blízkosti homí25 ho povrchu suroviny na výrobu skla a pro vytváření plamene, který dopadá na povrch suroviny na výrobu skla a jehož středová část má přibližně sloupcovitý tvar, surovina na výrobu skla se taví v tavící oblasti prostřednictvím plamene z hořáku na spalování paliva a kyslíku bez využití regenerátorů nebo rekuperátorů a rafinované sklo se odvádí z Čisticí zjemňovací oblasti.
U výhodného provedení se rychlost plynného paliva a rychlost kyslíku, vystupujících z hořáku na spalování paliva a kyslíku, liší nejvýše o 20 %.
Hořákový blok je s výhodou opatřen otvorem, který má vnitřní průměr o velikosti od 50 do 200 mm (od 2 do 8 palců).
Hořák na spalování paliva a kyslíku je s výhodou zapuštěn v otvoru hořákového bloku 40 o vzdálenost od 75 do 450 mm (od 3 do 18 palců).
Průměr plamene v poloviční vzdálenosti mezi koncem hořákového bloku a povrchem suroviny na výrobu skla je definován následujícím vztahem:
1,5^<£>2 </j+0z15H kde id - představuje vnitřní průměr otvoru v hořákovém bloku,
H - představuje vzdálenost od konce hořákového bloku k hornímu povrchu suroviny na 50 výrobu skla a
D2 - představuje průměr plamene v poloviční vzdálenosti mezi koncem hořákového bloku a povrchem suroviny na výrobu skla.
-3 CZ 302569 B6
Maximální rychlosti VBb plynného paliva a kyslíku na výstupu z hořákového bloku se s výhodou udržují v provozní oblasti, definované plochou mezi horní a dolní mezní křivkou diagramu „maximální rychlost VBb - poměr H/id vzdálenosti od konce hořákového bloku k hornímu povrchu suroviny na výrobu skla ku vnitřnímu průměru otvoru v hořákovém bloku“, kde hodnoty horní a dolní mezní křivky jsou dány vztahem ^=0,3048
v / [m/s] přičemž pro výpočet horní mezní křivky je poměr H/id postupně dosazován v rozmezí cca 6 až 20 a hodnoty konstantní činí a = 571,0801, b = -187,2957, c= 30,1164, d= -1,8198 a e = 0,04, a pro výpočet dolní mezní křivky je poměr H/id postupně dosazován v rozmezí cca 6 až 30 a hodnoty konstantní činí a= -103,6111, b = 38,9939, c= -2,8772, d = 0,1033 a e - -0,00125.
Alespoň jeden hořák na spalování paliva a kyslíku je s výhodou umístěn nad ve směru proudění spodní čisticí zjemňovací oblastí.
Hořák na spalování paliva a kyslíku, umístěný nad spodní čisticí zjemňovací oblastí, je s výhodou umístěn ve dvou třetinách až třech čtvrtinách délky sklářské taviči pece od jejího ve směru proudění horního konce.
Hořák na spalování paliva a kyslíku nad spodní čisticí zjemňovací oblastí může být s výhodou zapuštěn v hořákovém bloku.
Hořák na spalování paliva a kyslíku nad spodní čisticí zjemňovací oblastí s výhodou pracuje za stejných regulačních parametrů jako hořák na spalování paliva a kyslíku nad taviči oblastí.
V souladu s předmětem tohoto vynálezu bylo tedy, stručně řečeno, vyvinuto žáruvzdorným materiálem obložené zařízení na tavení skla pro výrobu rafinovaného skla ze suroviny na výrobu skla. Předmětné zařízení na tavení skla obsahuje klenbu, spojenou se dnem prostřednictvím bočních
-4CZ 302569 B6 stěn a vymezující podélný kanál, mající tavící oblast ve směru proudění spodní čisticí zjemňovací oblast a alespoň jeden hořák na spalování paliva a kyslíku, zapuštěný do hořákového bloku, umístěného v klenbě zařízení na tavení skla. Tento hořák na spalování paliva a kyslíku má vnitřní střední válcové palivové potrubí pro přívod plynného paliva a vnější válcové kyslíkové potrubí pro přívod kyslíku, které je soustředné se středovým palivovým výstupem.
Uvedený hořák je zkonstruován tak, aby bylo možno regulovat rychlosti plynného paliva a kyslíku z hořáku na spalování paliva a kyslíku tak, že rychlosti plynného paliva a kyslíku budou v podstatě stejné pro vytváření obecně laminámího proudění plynného paliva a obecně laminár10 ního proudění kyslíku pro spalování v blízkosti horního povrchu suroviny na výrobu skla a pro vytváření plamene, který dopadá na povrch suroviny na výrobu skla a jehož středová část má přibližně sloupcovitý tvar.
Přehled obrázků na výkresech
Další znaky, úkoly a výhody předmětu tohoto vynálezu budou v dalším podrobněji objasněny na příkladech jeho konkrétního provedení, jejichž popis bude podán s přihlédnutím k přiloženým obrázkům výkresů, kde:
obr. 1 znázorňuje nárysný pohled v podélném řezu na sklářskou tavící pec podle tohoto vynálezu;
obr. 2 znázorňuje půdorysný pohled v podélném řezu na sklářskou tavící pec podle obr. 1, přičemž řez je veden podél roviny 2-2 z obr. 1;
obr. 3 znázorňuje bokorysný pohled v příčném řezu na sklářskou tavící pec podle obr. 1, přičemž řez je veden podél roviny 3-3 z obr. 1 a přičemž jsou zde znázorněny dva hořáky na spalování paliva a kyslíku v blízkosti horní koncové stěny pece ve směru proudění;
obr. 4 znázorňuje alternativní bokorysný pohled v příčném řezu na sklářskou taviči pec podle obr. 1, přičemž řez je veden podél roviny 3-3 z obr. 1 a přičemž je zde znázorněn jeden hořák na spalování paliva a kyslíku v blízkosti horní koncové stěny pece ve směru proudění;
obr. 5 znázorňuje pohled v řezu na hořák na spalování paliva a kyslíku a schematické vyobrazení hořákového plamene, vycházejícího z tohoto hořáku na spalování paliva a kyslíku; a „VBb-H/id“ obr. 6 znázorňuje graf, zobrazující horní mezní křivku a dolní mezní křivku pro hořák na spalo40 vání paliva a kyslíku podle tohoto vynálezu (hodnoty rychlosti VBb na svislé ose grafu jsou ve stopách za sekundu).
Příklady provedení vynálezu
Na shora uvedených obrázcích výkresů je znázorněna sklářská tavící pec 10, určená pro dodávání roztaveného skla do sklářského předpecí 12, kde je toto roztavené sklo dále čištěno a zušlechťováno, načež je následně přiváděno do jednoho nebo více sklářských tvarovacích strojů, jako jsou například jímky, rozvlákňovače a podobně (na vyobrazeních neznázorněno).
Co se týče obrázků výkresů, je nutno zdůraznit, že pro účely jednoznačné jasnosti nejsou určité konstrukční detaily a podrobnosti na obrázcích vynálezů znázorněny, neboť jsou takovéto detaily a podrobnosti pro odborníka z dané oblasti techniky všeobecně známé.
- 5 CZ 302569 B6
Sklářská tavící pec J_0 obvykle obsahuje podlouhlý kanál, který má horní koncovou stěnu 14 ve směru proudění, spodní koncovou stěnu 16 ve směru proudění, boění stěny 18, dno 20 a klenbu 22, přičemž jsou veškeré tyto prvky zhotoveny z vhodných žáruvzdorných materiálů, jako je například oxid hlinitý (Al2O2), oxid křemičitý (SiO2), oxid hlinitý - oxid křemičitý, zirkon, oxid zirkoničitý (ZrO2) - oxid hlinitý - oxid křemičitý a podobně.
Klenba 22 je obecně znázorněna tak, že má obloukovitý tvar příčně k podélné ose kanálu, přičemž však může mít tato klenba 22 jakýkoliv vhodný tvar. Klenba 22 sklářské tavící pece K) je umístěna ve výše zhruba od 0,9 do 3,0 m (od 3 do 10 stop) nad povrchem suroviny 30 na výrobu skla. Jak je všeobecně známo z dosavadního stavu techniky, může sklářská taviči pec 10 případně obsahovat jeden nebo více probublávačů 24 a/nebo elektrických přídavných elektrod. Tyto probublávače 24 a/nebo elektrické přídavné elektrody, zvyšují teplotu skelné hmoty a rovněž zvyšují cirkulaci roztaveného skla pod krytem vsázky.
Sklářská tavící pec JO zahrnuje dvě za sebou následující oblasti, a to taviči oblast 26 a ve směru proudění spodní čisticí zjemňovací oblast 28. Tavící oblast 26 je považována za ve směru proudění horní oblast sklářské taviči pece 10, přičemž je surovina 30 na výrobu skla plněna do sklářské taviči pece 10 s využitím vsázkového ústrojí 32 takového typu, který je z dosavadního stavu techniky všeobecně znám.
Surovým materiálem nebolí surovinou 30 na výrobu skla může být směs surovin či surových materiálů, které jsou obvykle využívány při výrobě skla. Zde je nutno zdůraznit, že složení suroviny 30 na výrobu skla je závislé na typu vyráběného skla. Obvykle takovýto materiál obsahuje mimo jiné materiály s obsahem oxidu křemičitého, a to včetně jemně mletého odpadního skla, které se obecně nazývá střepy.
Je možno rovněž využívat i dalších materiálů na výrobu skla, přičemž takovéto materiály zahrnují živec, vápenec, dolomit, bezvodou sodu, potaš, borax nebo oxid hlinitý. Pro účely ovlivňování vlastností skla je možno rovněž přidávat malé množství arsenu, antimonu, síranů, uhlíku a/nebo fluoridů. Kromě toho je možno pro účely dosažení požadovaného zbarvení přidávat zbarvující oxidy kovů.
Surovina 30 na výrobu skla vytváří vsázkovou vrstvu pevných částic na povrchu roztaveného skla v taviči oblasti 26 sklářské taviči pece 10. Tyto plovoucí pevné vsázkové částice suroviny 30 na výrobu skla jsou taveny zejména alespoň jedním hořákem 34 na spalování paliva a kyslíku, který má regulovaný tvar a délku dopadajícího plamene a kteiý je uspořádán na klenbě 22 sklářské tavící pece JO.
Zde je nutno zdůraznit, že bylo zjištěno, že uspořádáním alespoň jednoho hořáku 34 na spalování paliva a kyslíku v klenbě 22 sklářské tavící pece 10 nad surovinou 30 na výrobu skla v souladu s předmětem tohoto vynálezu dochází ke zvyšování rychlosti tavení pevné suroviny 30 na výrobu skla, přičemž je provozní teplota okolního žáruvzdorného materiálu udržována v rámci přijatelných provozních mezí.
Pod zde používaným výrazem „alespoň jeden hořák na spalování paliva a kyslíku“ se rozumí jeden nebo více takovýchto hořáků na spalování paliva a kyslíku. Kromě toho se pod zde používaným výrazem „zejména alespoň jedním hořákem na spalování paliva a kyslíku“ rozumí takový stav, kdy je alespoň 70 % energie pro tavení suroviny na výrobu skla získáváno z alespoň jednoho hořáku na spalování paliva a kyslíku.
U jednoho výhodného provedení předmětu tohoto vynálezu, které je znázorněno na vyobrazeních podle obr. 1, obr. 2 a obr. 4, je sklářská tavící pec 10 opatřena třemi hořáky 34 na spalování paliva a kyslíku. Jediný hořák 34 na spalování paliva a kyslíku je umístěn nahoře ve smyslu směru proudění, zatímco dva vedle sebe umístěné hořáky 34 na spalování paliva a kyslíku jsou umístěny dole ve smyslu směru proudění.
-6CZ 302569 B6
Je však nutno zdůraznit, že v celé řadě dalších vhodných míst na klenbě 22 sklářské tavící pece K) nad vsázkou může být za účelem tavení suroviny 30 na výrobu skla umístěn jakýkoliv počet hořáků 34 na spalování paliva a kyslíku. Dva hořáky 34 na spalování paliva a kyslíku mohou být například umístěny vedle sebe (viz obr. 3) nebo může být použito pouze jediného hořáku 34 na spalování paliva a kyslíku (viz obr. 4).
V souladu s předmětem tohoto vynálezu však musí být úhlové nasměrování každého hořáku 34 na spalování paliva a kyslíku v klenbě 22 sklářské taviči pece JO v každém případě takové, aby ío byl vytvářený plamen 36 nasměrován v podstatě kolmo na povrch sklářské vsázky, tj. aby byl vytvářen plamen, který dopadá na povrch skla. U výhodného provedení předmětu tohoto vynálezu jsou hořáky 34 na spalování paliva a kyslíku umístěny pod úhlem o velikosti zhruba 90° i 10° vzhledem k povrchu suroviny 30 na výrobu skla.
Bylo zjištěno, že rychlost výroby skla, jakož i kvalita vyráběného skla, mohou být zlepšeny prostřednictvím tavení suroviny 30 na výrobu skla s pomocí alespoň jednoho směrem dolů planoucího hořáku 34 na spalování paliva a kyslíku, který má regulovaný tvar a délku dopadajícího plamene v souladu s předmětem tohoto vynálezu.
2u Jak je znázorněno na vyobrazení podle obr. 5, tak alespoň jeden hořák 34 na spalování paliva a kyslíku, umístěný na klenbě 22 sklářské tavící pece 10, je opatřen vnitřním středním válcovým palivovým potrubím 40 pro přívod plynného paliva a vnějším válcovým kyslíkovým potrubím 42 pro přívod plynného kyslíku, které je soustředné se středním palivovým výstupem a které je určeno pro vytváření proudu kyslíku.
Horák 34 na spalování paliva a kyslíku může mít kapacitu v rozmezí od 0,29 do 2,9 MW (zhruba od 1 do 10 MM Btu/hod.), a to v závislosti na velikosti sklářské tavící pece W a na požadované rychlosti výroby. Hořák 34 na spalování paliva a kyslíku je konstruován pro využívání vyššího percentuálního množství kyslíku, než které je přítomno ve vzduchu, v důsledku čehož je teplota ao nad oblastí dopadu plamene 36 z hořáku 34 na spalování paliva a kyslíku podstatně vyšší, než je tomu u běžně známých sklářských tavících pecích, využívajících hořáků na spalování paliva a vzduchu.
Nicméně jak je pro odborníka z dané oblasti techniky všeobecně známo, tak teplota plamene 36, vytvářeného hořákem 34 na spalování paliva a kyslíku, je závislá na kvalitě paliva a na poměru paliva a kyslíku, U výhodného provedení předmětu tohoto vynálezu je koncentrace kyslíku u hořáku 34 na spalování paliva a kyslíku obvykle na úrovni zhruba 95 až 125 % stechiometrického množství kyslíku, požadovaného pro spalování paliva. Avšak poměr paliva a kyslíku se může měnit za účelem vytváření širokého rozmezí provozních podmínek ve sklářské tavící peci
10 pro ovlivňování jedné nebo více požadovaných vlastností, a to včetně například oxidačně redukční hladiny, hladiny bublinek a/nebo celé rady dalších vlastností skla.
Hořák 34 na spalování paliva a kyslíku směruje dolů z hořákového bloku 38, umístěného v klenbě 22 sklářské taviči pece 10. Každý hořákový blok 38 je opatřen otvorem, majícím vnitřní průměr iá, který je alespoň tak velký, jako vnější průměr vnějšího válcového kyslíkového potrubí 42. Vnitřní průměr ij otvoru hořákového bloku 38 může mít velikost v rozmezí od 50 do 200 mm (zhruba od 2 do 8 palců). Konec hořáku 34 na spalování paliva a kyslíku je osazen od konce hořákového bloku 38 o vzdálenost L^, která má velikost v rozmezí od 75 do 450 mm (zhruba od 3 do 18 palců).
Zde je nutno zdůraznit, že otvor hořákového bloku 38 mezi koncem hořáků 34 na spalování paliva a kyslíku a koncem hořákového bloku 38 slouží pro zaměřování hořákového plamene 36 a pro zabraňování tomu, aby se hořákový plamen 36 směrem ven rozšiřoval. Hořákový blok 38 je vyroben ze žáruvzdorného materiálu, což je z dosavadního stavu techniky všeobecně známo, přičemž může mít jakýkoliv vhodný tvar, jako například pravoúhlý, obdélníkový a podobně.
-7CZ 302569 Bó
Spodní plocha hořákového bloku 38 může lícovat s vnitřní plochou klenby 22 sklářské tavící pece 10 nebo může spodní plocha hořákového bloku 38 vyčnívat pod vnitřní plochu této klenby 22 o 50 až 450 mm (zhruba o 2 až 18 palců) za účelem ochrany klenby 22 a za účelem podpory vytváření tvaru dopadajícího plamene 36, který má regulovanou rychlost plamene 36 v bodě jeho dopadu na surovinu 30 na výrobu skla.
Kromě toho, jak je znázorněno na vyobrazení podle obr. 5, pak palivové potrubí 40 a kyslíkové potrubí 42 hořáku 34 na spalování paliva a kyslíku směřují dolů uvnitř hořákového bloku 38 a končí v podstatě ve stejné svislé výšce od povrchu suroviny 30 na výrobu skla.
V souladu s předmětem tohoto vynálezu je směrem dolů zaměřený dopadající plamen 36, vytvářený alespoň jedním hořákem 34 na spalování paliva a kyslíku, přesně regulován za účelem nasměrování tepelné energie na surovinu 30 na výrobu skla a na povrch roztaveného skla a směrem od okolního žáruvzdorného materiálu za účelem snížení rizika přehřívání klenby 22 a bočních stěn 18 sklářské tavící pece j0.
Dopadající plamen 36 může být regulován prostřednictvím řídicích a regulačních ústrojí, která jsou běžně a standardně používána při chemické výrobě. Například ventily, termoelektrické články, termistory, spojené s vhodnými servookruhy, regulační topné články a podobná zařízení jsou snadno dostupná a běžně používaná pro regulování množství a rychlosti paliva a kyslíku z horáku 34 na spalování paliva a kyslíku.
Výsledný teplotní profil, vytvářený v prostoru sklářské tavící pece 10, je obecně mnohem jednotnější po celé délce sklářské tavící pece 10, a to na rozdíl od známých sklářských tavících pecí, využívajících hořáků na spalování paliva a vzduchu, nebo od známých pecí s hořáky na spalování paliva a kyslíku, umístěnými v bočních stěnách, jejichž plameny směřují vodorovně s povrchem skla.
Teplota v prostoru sklářské tavící pece W, využívající alespoň jednoho hořáku 34 na spalování paliva a kyslíku, obvykle kolísá mezi hodnotami od 1260 do 1740°C (zhruba od 2300 do 3100°F). Dopadající plamen 36 je přesně regulován prostřednictvím regulování jak relativní rychlosti, tak maximální a minimální rychlosti paliva a kyslíku z alespoň jednoho hořáku 34 na spalování paliva a kyslíku.
Relativní rychlost, tj. rychlost plynného paliva a rychlost plynného kyslíku, musí být v podstatě stejná za účelem dosahování obecně laminámího proudění plynného paliva a obecně laminámího proudění kyslíku směrem dolů na povrch suroviny 30 na výrobu skla. U výhodného provedení předmětu tohoto vynálezu se může rychlost plynného paliva lišit od rychlosti kyslíku z hořáku 34 na spalování paliva a kyslíku, avšak nikoli o více než o zhruba 20 %. Kromě toho by maximální rozdíl mezi rychlostí proudění kyslíku a paliva na výstupu z hořáku 34 na spalování paliva a kyslíku neměl překročit 15,25 m/s (zhruba 50 standardních stop za vteřinu).
Zde je nutno zdůraznit, že iaminámí proudění paliva a kyslíku zabraňuje předčasnému směšování paliva a kyslíku pro umožnění zpožděného směšování a spalování v blízkosti horního povrchu suroviny 30 na výrobu skla za účelem vytváření plamene 36, jehož střední část má přibližně sloupcovitý tvar a který dopadá na povrch suroviny 30 na výrobu skla, v důsledku čehož zajišťuje optimální přenos tepla do této suroviny 30 na výrobu skla. Výraz „střední část“ se týká oblasti 54 volného proudu, jak bude podrobněji popsáno v dalším.
Kromě zajišťování v podstatě stejné průtokové rychlosti paliva a kyslíku musí být regulována rovněž maximální a minimální rychlost proudění paliva a kyslíku, dopadajícího na povrch suroviny 30 na výrobu skla, a to za účelem zabránění unášení nebo přemisťování skelného vsázkového materiálu proti bočním stěnám 18 a proti klenbě 22 při udržování optimálního konvekčního přenosu tepla na povrch suroviny 30 na výrobu skla. Zde je nutno zdůraznit, že přemisťování
-8CZ 302569 B6 skelného vsázkového materiálu proti bočním stěnám 18 a proti klenbě 22 bude nepříznivě působit na žáruvzdorný materiál, což může případně přispívat ke zkrácení životnosti sklářské taviči pece 10.
Maximální a minimální rychlost paliva a kyslíku z horáku 34 na spalování paliva a kyslíku je rovněž regulována za účelem využívání maximálního množství energie dopadajícího plamene 36 bez poškození okolního žáruvzdorného materiálu. Maximálního množství energie z dopadajícího plamene 36 je dosahováno prostřednictvím minimalizace množství tepla, uvolňovaného do spalovacího prostoru sklářské tavící pece, a maximalizace přenosu tepla do suroviny 30 na výrobu to skla.
Provozní rozmezí maximální a minimální rychlosti pro horák 34 na spalování paliva a kyslíku pro dosahování přijatelného stupně přenosu tepla do suroviny 30 na výrobu skla bez poškozování žáruvzdorného materiálu stěn pece a její horní konstrukce je funkcí soustředného provedení hořáku na spalování paliva a kyslíku způsobem trubka v trubce, geometrie otvoru hořákového bloku a rychlosti paliva a kyslíku, vystupujících z hořáku 34 na spalování paliva a kyslíku.
Na vyobrazení podle obr. 6 je znázorněn graf, zobrazující horní mezní křivku 44 a dolní mezní křivku 46. Na vodorovné ose (x) tohoto grafu je nanášen bezrozměrný parametr H/id, zatímco na svislé ose (y) tohoto grafu je nanášena maximální rychlost V»h plamene na vrcholu hořákového bloku 38. Horní mezní křivka 44 a dolní mezní křivka 46 představují maximální a minimální přípustné rychlosti Vrh na vrcholu hořákového bloku 38 pro danou hodnotu H/ia a vymezují tři provozní oblasti: horní provozní oblast 48, střední provozní oblast 50 a dolní provozní oblast 52.
Horní provozní oblast 48 představuje nadměrně vysokou rychlost nebo nebezpečnou provozní oblast, zatímco dolní provozní oblast 52 představuje tepelně neúčinnou oblast. Střední provozní oblast 50 vymezuje přijatelnou oblast pro provoz hořáků 30 na spalování paliva a kyslíku v souladu s předmětem tohoto vynálezu.
Jak je znázorněno na vyobrazení podle obr. 6, má parametr H/ij rozmezí, ležící mezi hodnotami zhruba od 6 do 30, přičemž maximální přípustná rychlost Vgh na vrcholu hořákového bloku 38 činí 160 m/s (550 stop za vteřinu). Zde je nutno zdůraznit, že střední provozní oblast 50 poskytuje požadovaný sloupcovitý tvar dopadajícího plamene 36 a rovněž požadované vlastnosti přenosu tepla do suroviny 30 na výrobu skla.
Horní mezní křivka 44 a dolní mezní křivka 46 pro hořák 34 na spalování paliva a kyslíku jsou vyjádřeny prostřednictvím lineárního mnohočlenu čtvrtého řádu:
Vsk = 0,3048
| f/f | (ř+ | 2 J | 'Hj | tfYl | ||
| a + b | — | + C — | + d | + e | — | |
| v ú > |
[m/s] (i) kde
VBb - představuje maximální rychlost na konci hořákového bloku (v metrech za sekundu, nebo, po vydělení číslem 0,3048, ve stopách za vteřinu),
H - představuje vzdálenost od konce hořákového bloku k povrchu suroviny na výrobu skla 45 (v metrech nebo ve stopách), id - vnitřní průměr otvoru hořákového bloku (v metrech nebo ve stopách).
Pro horní provozní křivku 44, kteráje znázorněna na vyobrazení podle obr. 6, leží velikost pomě50 ru H/Íd mezí hodnotami zhruba od 6 do 20, rozmezí maximální rychlosti Vw, leží mezi hodnotami
-9 CZ 302569 B6 od 58 do 168 m/s (zhruba od 190 do 550 stop za vteřinu), přičemž jsou hodnoty příslušných koeficientů následující:
a = 571,0801 b = -187,2957 c — 30,1164 io d = -1,8198 e - 0,04
Pro dolní provozní křivku 46, která je znázorněna na vyobrazení podle obr. 6, leží velikost pomě15 ru H/ij mezi hodnotami zhruba od 6 do 30, rozmezí maximální rychlosti Vrh leží mezi hodnotami od 15 do 91 m/s (zhruba od 50 do 300 stop za vteřinu), přičemž jsou hodnoty příslušných koeficientů následující:
a= -103,6111 b- 38,9939 c = - 2,8772 d= 0,1033 e= -0,00125
Pro určité hodnoty H a id je parametr H/ij stanoven jak bylo shora uvedeno (vodorovná osa (x) 30 grafu), což dále stanovuje maximální lychlost Vrh plamene 36 horáku 34 na spalování paliva a kyslíku na vrcholu hořákového bloku 38 (svislá osa (y) grafu), která musí ležet mezi horní mezní křivkou 44 a dolní mezní křivkou 46 za účelem zajištění požadovaného sloupcoví té ho tvaru dopadajícího plamene 36 a požadovaných vlastností z hlediska přenosu tepla pro účely tavení suroviny 30 na výrobu skla.
Na vyobrazení podle obr. 5 je znázorněn sloupcovitý tvar dopadajícího plamene 36 v souladu s předmětem tohoto vynálezu při provozu ve střední provozní oblasti 50 podle obr. 6. Dopadající plamen 36 je tvořen osově souměrným sloupcovitým plamenem, který sestává ze tří odlišných průtokových oblastí, kterými jsou:
- oblast 54 volného proudu,
- rozbíhací oblast 56. a oblast 58 stěnového proudu.
Oblast 54 volného proudu je tvořena oblastí dopadajícího plamene, která je prosta překážek. 45 V prostoru oblasti 54 volného proudu dochází k vytváření sloupcovitého tvaru plamene 36, než tento plamen 36 dopadá na povrch suroviny 30 na výrobu skla. Sloupcovitý tvar plamene 36 je vytvářen v důsledku regulovaných výstupních rychlostí proudění paliva a kyslíku. Konkrétněji řečeno, pak v prostoru oblasti 54 volného proudu vycházejí proudy paliva a kyslíku z otvoru hořákového bloku 38 a vytvářejí regulované smykové napětí mezi dvěma proudy, které poskytuje regulované laminámí proudění v průběhu prodloužené délky za účelem zajištění přesně regulovaného směšování těchto dvou proudů a částečně regulovaného spalování.
Částečně regulované spalování, kterého je dosahováno v oblasti 54 volného proudu, je kritické z hlediska charakteristik přenosu tepla rozvíjejícího se dopadajícího plamene 36. Sloupcovitý tvar
- 10CZ 302569 B6 plamene v oblasti 54 volného proudu má průměr D2 plamene v poloviční vzdálenosti H/2 mezi koncem hořákového bloku 38 a povrchem suroviny 30 na výrobu skla, který je určen následujícím vztahem:
l,5h<D2<id+Q,l5H (ii) kde id - představuje vnitřní průměr otvoru hořákového bloku,
H - představuje vzdálenost od konce hořákového bloku k hornímu povrchu suroviny na io výrobu skla a
D2 - představuje průměr plamene v poloviční vzdálenosti mezi koncem hořákového bloku a povrchem suroviny na výrobu skla.
Druhá oblast, kterou je rozbírací oblast 56, je oblastí, kde plamen 36 proniká tepelnou mezní vrstvou a dopadá na povrch suroviny 30 na výrobu skla. Uvnitř této rozbíhací oblasti 56 proniká plamen 36 tepelnou mezní vrstvou a dopadá na povrch suroviny 30 na výrobu skla, čímž vytváří ostrý tlakový gradient nebo-li spád na povrchu, v jehož důsledku dochází k urychlování vodorovného proudění vychylovaného plamene, což způsobuje, že se plamen rozšiřuje radiálně směrem ven podél povrchu, na který dopadá.
Konec rozbíhací oblasti 56 je definován jako místo na povrchu suroviny 30 na výrobu skla, kde tlakový spád, vytvářený dopadajícím plamenem 36, poklesne na nulu. Uvnitř rozbíhací oblasti 56 pak pečlivým regulováním hybnosti plamene 36 dochází k pronikání a eliminaci tepelné mezní vrstvy, která přirozeně existuje na povrchu suroviny 30 na výrobu skla, čímž jsou její silné tepelně odolné znaky zeslabovány. Proto tedy teplo, vytvářené dopadajícím plamenem 36, proniká mnohem snáze do částečně roztavené suroviny 30 na výrobu skla. Kromě toho pak uvnitř rozbíhací oblasti 56 dochází k výraznému zvyšování jasnosti plamene 36, v důsledku čehož dochází ke zvyšování přenosu sálavého tepla do relativně chladnější suroviny 30 na výrobu skla.
Na radiálním ohraničení rozbíhací oblasti 56 začíná oblast 58 stěnového proudu. V této oblasti 58 stěnového proudu pak plamen 36 směřuje v podstatě rovnoběžně s dopadovým povrchem, přičemž tepelná mezní vrstva vzrůstá podél dopadového povrchu a směrem ven z rozbíhací oblasti 56, takže se tepelná mezní vrstva začíná rozvíjet a obnovuje povrchový odpor vůči tepelnému proudění do povrchu suroviny 30 na výrobu skla.
Regulované vytváření tepla plamene v oblasti 54 volného proudu je výsledkem soustředné konstrukce a uspořádání „trubka v trubce“ hořáku 34 na spalování paliva a kyslíku, vnitřního průměru la otvoru hořákového bloku a jak relativní, tak i maximální a minimální rychlostí proudění paliva a kyslíku. Příslušným ovlivňováním konstrukce hořáku 34 na spalování paliva a kyslíku, geometrického tvaru hořákového bloku 38 a rychlostí proudění paliva a kyslíku je vytvářeno snížené smykové napětí mezi proudy paliva a kyslíku, čímž dochází k řízenému částečnému spalování a ke snížení tepelného vyzařování.
Je nutno si uvědomit, že provozem hořáku 34 na spalování paliva a kyslíku uvnitř shora uvedené střední provozní oblasti 50 dochází k minimalizaci plamenem vytvářeného tepla v oblasti 54 volného proudu a odporu vůči přenosu tepla na povrch surového skla v rozbíhací oblasti 56, v důsledku čehož dochází k maximální vývoje tepla v rozbíhací oblasti 56.
Teplo, vytvářené v oblastí 54 volného proudu, je výsledkem následujících procesů:
Za prvé regulované částečné spalování v oblasti 54 volného proudu umožňuje regulované spalování na povrchu suroviny 30 na výrobu skla, čímž se spalovací proces dostává do těsné blízkosti
-11CZ 302569 B6 povrchu suroviny 30 na výrobu skla. Přivedením spalovacího procesu do těsné blízkosti povrchu suroviny 30 na výrobu skla dochází k vytváření zvýšeného teplotního spádu na povrchu suroviny 30 na výrobu skla, v důsledku čehož dochází ke zlepšení přenosu tepla prouděním.
Za druhé pak regulované částečné spalování v oblasti 54 volného proudu vytváří přijatelnou teplotu pro chemickou disociaci spalovacích plynů a produktů spalování. Tyto disociované složky se při dopadu na relativně chladnější povrch suroviny 30 na výrobu skla částečně rekombinují za stálé teploty, čímž je vytvářeno výrazné teplo na povrchu suroviny 30 na výrobu skla. Teplo z této exotermické reakce dále přispívá k rozšíření procesu přenosu tepla prouděním.
Minimalizace tepelného odporu v rozbíhací oblasti 56 povrchu suroviny 30 na výrobu skla je výsledkem následujících faktorů:
Za prvé je tepelná mezní vrstva eliminována prostřednictvím regulované hybnosti plamene 36 a turbulence, vytvářené prostřednictvím pečlivě regulovaných charakteristik spalování na povrchu suroviny 30 na výrobu skla.
Za druhé lokalizovaný povrch vytváření tepla umožňuje přeměnu suroviny 30 na výrobu skla s nízkou tepelnou vodivostí na podstatně lépe vodivý materiál roztaveného skla. Tato přeměna umožňuje, aby teplo, vytvářené na povrchu, pronikalo mnohem účinněji do hloubky suroviny 30 na výrobu skla. Toto zdokonalené pronikání tepla přispívá ke snižování teploty povrchu roztaveného skla, Čímž dochází k nárůstu teplotního spádu mezí plamenem 36 a povrchem roztaveného skla a ke zdokonalení procesu přenosu tepla prouděním.
Roztavené sklo proudí z taviči oblasti 26 sklářské tavící pece 10 do čisticí zjemňovací oblasti 28. U výhodného provedení předmětu tohoto vynálezu obsahuje tato čisticí zjemňovací oblast 28 alespoň jeden hořák 34 na spalování paliva a kyslíku, uspořádaný dolů ve směru proudění v klenbě 22 sklářské taviči pece IQ. Tento ve směru proudění spodní hořák 34 na spalování paliva a kyslíku má stejnou konstrukci jako shora popisované hořáky 34 na spalování paliva a kyslíku a musí pracovat za stejných podmínek regulovaných změn za účelem dosahování síťového efektu dopadajících plamenů 36.
Dopadající plamen 36 může být například nastaven tak, aby byl více svítivý za účelem ovlivňování tavících charakteristik. Ve směru proudění spodní hořák 34 na spalování paliva a kyslíku je umístěn tak, aby planul směrem dolů nad místo, v němž mají tendenci vznikat kolmé konvekční proudy, například ve dvou třetinách až ve třech čtvrtinách délky sklářské tavící pece JO.
Zde je nutno zdůraznit, že bylo zjištěno, že alespoň jeden dolů ve směru proudění uspořádaný hořák 34 na spalování paliva a kyslíku přispívá ke zlepšování kvality skla, pohybujícího se dopředu do tvářecí oblasti, a to prostřednictvím odstraňování povrchových vad, jako je neúplně zreagovaná surovina na výrobu skla nebo nedostatečně promísený povrch této suroviny, a to podstatným zvýšením povrchové teploty skla a podporou tavení a míšení.
Kromě toho alespoň jeden dolů ve směru proudění uspořádaný hořák 34 na spalování paliva a kyslíku vytváří překážku dopřednému proudění materiálu, podporuje přirozené konvekční proudy uvnitř roztaveného skla, které způsobují, že teplejší sklo proudí směrem zpět pod surovinou na výrobu skla, v důsledku čehož dochází k zabraňování dopřednému rázu roztaveného skla, ke zvyšování tavícího účinku a ke zvyšování teploty skla v čisticí zjemňovací oblasti.
Sklo, pohybující se kupředu, má rovněž vyšší teplotu, což vede k mnohem rychlejšímu čištění a zjemňování a ke snižování spotřeby paliva v předních oblastech. Kromě toho bylo u sklářských tavících pecí, které obvykle mívají vrstvu pěny na povrchu skla dolů ve směru proudění, zjištěno, že tento dolů ve směru proudění uspořádaný hořák 34 přispívá ke snižování tvorby pěny. Zde je nutno zdůraznit, že snižováním množství pěny dochází ke zvyšování přenosu tepla do hmoty
- 12CZ 302569 B6 skelného materiálu, čímž dochází ke snižování tepelné energie, která je jinak potřebná u sklářské tavící pece 10, a ke zlepšování provozní účinnosti sklářské taviči pece jO.
Alespoň jeden ve klenbě 22 uspořádaný hořák 34 na spalování paliva a kyslíku může být umístěn buď v nové sklářské taviči peci 10, nebo může být dodatečně zabudován do již existující sklářské tavící pece za účelem podstatného snížení provozního prostoru a zvýšení kvality skla v porovnání s pecí, vyhřívanou palivem a vzduchem nebo s pecí, vyhřívanou na „konvenční“ straně palivem a kyslíkem.“ io Je třeba si uvědomit, že předmět tohoto vynálezu přispívá k podstatnému zvyšování tažné rychlosti, ke snižování teploty stěn u sklářské tavící pece 10 a ke zdokonalování kvality skla v porovnání se stejnou pecí na palivo a vzduch nebo s konvenční pecí na palivo a kyslík, které nejsou opatřeny alespoň jedním v klenbě zabudovaným hořákem na spalování paliva a kyslíku, jak bylo shora popsáno. Kromě toho, jak je zcela zřejmé pro odborníka z dané oblasti techniky, pak využití alespoň jednoho hořáku na spalování paliva a kyslíku v porovnání se všemi hořákovými systémy na spalování paliva a vzduchu přispívá k výraznému snížení emisí oxidů dusíku (NOX).
Přestože byl předmět tohoto vynálezu podrobně popsán s odkazem na jeho určitá specifická konkrétní provedení, je pro odborníka z dané oblasti techniky zcela zřejmé, že je možno vytvářet i jiná konkrétní provedení v rámci myšlenky a rozsahu následujících patentových nároků.
Claims (6)
- 25 PATENTOVÉ NÁROKY1. Způsob výroby rafinovaného skla ze suroviny (30) na výrobu skla ve sklářské tavící peci (10), obložené žáruvzdorným materiálem, bez využití regenerátorů nebo rekuperátorů, přičemž30 sklářská tavící pec (10) je opatřena klenbou (22), připojenou ke dnu (20) prostřednictvím bočních stěn (18) a vymezující mezi nimi podélný kanál, mající tavící oblast (26) a ve směru proudění spodní čisticí zjemňovací oblast (28), vyznačující se tím, že způsob obsahuje následující kroky:surovina (30) na výrobu skla se přivádí do tavící oblasti (26) sklářské taviči pece (10),35 uspořádá se alespoň jeden hořák (34) na spalování paliva a kyslíku, zapuštěný do hořákového bloku (38) v klenbě sklářské taviči pece (10), přičemž horák (34) na spalování paliva a kyslíku je opatřen vnitřním středním válcovým palivovým potrubím (40) pro přívod plynného paliva a vnějším válcovým kyslíkovým potrubím (42) pro přívod plynného kyslíku, které je soustředné se středovým potrubím pro přívod kyslíku,40 regulují se rychlosti plynného paliva a kyslíku z hořáku na spalování paliva a kyslíku tak, že rychlosti plynného paliva a kyslíku jsou v podstatě stejné pro vytváření obecně laminámího proudění plynného paliva a obecně laminámího proudění kyslíku pro spalování v blízkosti horního povrchu suroviny (30) na výrobu skla a pro vytváření plamene, který dopadá na povrch suroviny (30) na výrobu skla a jehož středová část (54) má přibližně sloupcovitý45 tvar, surovina (30) na výrobu skla se taví v tavící oblasti prostřednictvím plamene z hořáku na spalování paliva a kyslíku bez využití regenerátorů nebo rekuperátorů a rafinované sklo se odvádí z čisticí zjemňovací oblasti (28).50
- 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že rychlost plynného paliva a rychlost kyslíku, vystupujících z hořáku na spalování paliva a kyslíku, se liší nejvýše o 20 %.- 13 CZ 302569 Bó
- 3. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že hořákový blok (38) je opatřen otvorem, který má vnitřní průměr o velikosti od 50 do 200 mm (od 2 do 8 palců.)
- 4. Způsob podle nároku 3, vyznačující se tím, že hořák na spalování paliva a kyslíku je zapuštěn v otvoru hořákového bloku (38) o vzdálenost (LBb) od 75 do 450 mm (od 3 do 18 palců).
- 5. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že průměr plamene v poloviční vzdálenosti mezi koncem hořákového bloku a povrchem suroviny na výrobu skla je definován následujícím vztahem:1,5/^ < 7)2 </<,+0,157/ kde id - představuje vnitřní průměr otvoru v hořákovém bloku,H - představuje vzdálenost od konce hořákového bloku k hornímu povrchu suroviny na výrobu skla aD2 - představuje průměr plamene v poloviční vzdálenosti mezi koncem hořákového bloku a povrchem suroviny na výrobu skla.
- 6. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že maximální rychlosti VBb plynného paliva a kyslíku na výstupu z hořákového bloku se udržují v provozní oblasti, definované plochou mezi homí a dolní mezní křivkou diagramu „maximální rychlost VBb - poměr H/id vzdálenosti od konce hořákového bloku k hornímu povrchu suroviny na výrobu skla ku vnitřnímu průměru otvoru v hořákovém bloku (38)“, kde hodnoty homí a dolní mezní křivky jsou dány vztahem
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/992,136 US6237369B1 (en) | 1997-12-17 | 1997-12-17 | Roof-mounted oxygen-fuel burner for a glass melting furnace and process of using the oxygen-fuel burner |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ20002202A3 CZ20002202A3 (cs) | 2000-12-13 |
| CZ302569B6 true CZ302569B6 (cs) | 2011-07-20 |
Family
ID=25537945
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ20002202A CZ302569B6 (cs) | 1997-12-17 | 1998-12-16 | Zpusob výroby rafinovaného skla |
Country Status (19)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6237369B1 (cs) |
| EP (1) | EP1077901B1 (cs) |
| JP (1) | JP4646401B2 (cs) |
| KR (1) | KR100578773B1 (cs) |
| CN (1) | CN1206180C (cs) |
| AR (1) | AR017434A1 (cs) |
| AU (1) | AU748058B2 (cs) |
| BR (1) | BR9813685A (cs) |
| CA (1) | CA2313234C (cs) |
| CZ (1) | CZ302569B6 (cs) |
| DE (1) | DE69826327T2 (cs) |
| ES (1) | ES2227903T3 (cs) |
| ID (1) | ID27063A (cs) |
| MX (1) | MXPA00005932A (cs) |
| NO (1) | NO333431B1 (cs) |
| TR (1) | TR200001759T2 (cs) |
| TW (1) | TW519533B (cs) |
| WO (1) | WO1999031021A1 (cs) |
| ZA (1) | ZA9810724B (cs) |
Families Citing this family (98)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6422041B1 (en) * | 1999-08-16 | 2002-07-23 | The Boc Group, Inc. | Method of boosting a glass melting furnace using a roof mounted oxygen-fuel burner |
| US6705117B2 (en) | 1999-08-16 | 2004-03-16 | The Boc Group, Inc. | Method of heating a glass melting furnace using a roof mounted, staged combustion oxygen-fuel burner |
| US7168269B2 (en) * | 1999-08-16 | 2007-01-30 | The Boc Group, Inc. | Gas injection for glass melting furnace to reduce refractory degradation |
| US6354110B1 (en) * | 1999-08-26 | 2002-03-12 | The Boc Group, Inc. | Enhanced heat transfer through controlled interaction of separate fuel-rich and fuel-lean flames in glass furnaces |
| US6519973B1 (en) | 2000-03-23 | 2003-02-18 | Air Products And Chemicals, Inc. | Glass melting process and furnace therefor with oxy-fuel combustion over melting zone and air-fuel combustion over fining zone |
| US6540508B1 (en) | 2000-09-18 | 2003-04-01 | The Boc Group, Inc. | Process of installing roof mounted oxygen-fuel burners in a glass melting furnace |
| US6715319B2 (en) * | 2001-03-23 | 2004-04-06 | Pilkington Plc | Melting of glass |
| US6436337B1 (en) * | 2001-04-27 | 2002-08-20 | Jupiter Oxygen Corporation | Oxy-fuel combustion system and uses therefor |
| US6722161B2 (en) * | 2001-05-03 | 2004-04-20 | The Boc Group, Inc. | Rapid glass melting or premelting |
| US7475569B2 (en) * | 2001-05-16 | 2009-01-13 | Owens Corning Intellectual Captial, Llc | Exhaust positioned at the downstream end of a glass melting furnace |
| CN1198331C (zh) | 2001-12-27 | 2005-04-20 | 松下电器产业株式会社 | 布线结构的形成方法 |
| US7509819B2 (en) * | 2002-04-04 | 2009-03-31 | Ocv Intellectual Capital, Llc | Oxygen-fired front end for glass forming operation |
| KR101117462B1 (ko) * | 2003-06-10 | 2012-03-08 | 오웬스 코닝 | 저 열용량 가스 산소 점화 버너 |
| FR2856055B1 (fr) * | 2003-06-11 | 2007-06-08 | Saint Gobain Vetrotex | Fils de verre aptes a renforcer des matieres organiques et/ou inorganiques, composites les renfermant et composition utilisee |
| FR2879284B1 (fr) * | 2004-12-09 | 2007-01-19 | Air Liquide | Procede de fusion d'une composition de matieres premieres par un bruleur en voute |
| FR2879591B1 (fr) * | 2004-12-16 | 2007-02-09 | Saint Gobain Vetrotex | Fils de verre aptes a renforcer des matieres organiques et/ou inorganiques |
| DE102005005735B4 (de) * | 2005-02-07 | 2009-11-05 | Air Liquide Deutschland Gmbh | Verfahren zum Erhitzen eines Industrieofens unter Einsatz eines Brenners und zur Durchführung des Verfahrens geeigneter Rohr-in-Rohr-Brenner |
| FR2888577B1 (fr) * | 2005-07-13 | 2008-05-30 | Saint Gobain Isover Sa | Procede d'elaboration du verre |
| US7686611B2 (en) * | 2005-11-03 | 2010-03-30 | Air Products And Chemicals, Inc. | Flame straightening in a furnace |
| US7799713B2 (en) | 2005-11-04 | 2010-09-21 | Ocv Intellectual Capital, Llc | Composition for high performance glass, high performance glass fibers and articles therefrom |
| US8338319B2 (en) * | 2008-12-22 | 2012-12-25 | Ocv Intellectual Capital, Llc | Composition for high performance glass fibers and fibers formed therewith |
| US9656903B2 (en) * | 2005-11-04 | 2017-05-23 | Ocv Intellectual Capital, Llc | Method of manufacturing high strength glass fibers in a direct melt operation and products formed there from |
| US8586491B2 (en) | 2005-11-04 | 2013-11-19 | Ocv Intellectual Capital, Llc | Composition for high performance glass, high performance glass fibers and articles therefrom |
| US7823417B2 (en) * | 2005-11-04 | 2010-11-02 | Ocv Intellectual Capital, Llc | Method of manufacturing high performance glass fibers in a refractory lined melter and fiber formed thereby |
| US9187361B2 (en) * | 2005-11-04 | 2015-11-17 | Ocv Intellectual Capital, Llc | Method of manufacturing S-glass fibers in a direct melt operation and products formed there from |
| FR2899577B1 (fr) | 2006-04-07 | 2008-05-30 | Saint Gobain | Four de fusion du verre comprenant un barrage de bruleurs immerges aux matieres vitrifiables |
| US20070281264A1 (en) * | 2006-06-05 | 2007-12-06 | Neil Simpson | Non-centric oxy-fuel burner for glass melting systems |
| FR2903478B1 (fr) * | 2006-07-06 | 2008-09-19 | L'air Liquide | Procede de chauffage d'une charge, notamment d'aluminium |
| BRPI0717031A2 (pt) * | 2006-08-25 | 2013-10-01 | Linde Inc | injeÇço de oxigÊnio atravÉs de um teto ou coroa de um forno de vidro |
| JP4624971B2 (ja) * | 2006-10-18 | 2011-02-02 | 大同特殊鋼株式会社 | ガラス溶解装置 |
| JP4693178B2 (ja) * | 2006-11-09 | 2011-06-01 | 大同特殊鋼株式会社 | ガラス溶解方法 |
| US7621154B2 (en) * | 2007-05-02 | 2009-11-24 | Air Products And Chemicals, Inc. | Solid fuel combustion for industrial melting with a slagging combustor |
| JP5219240B2 (ja) * | 2007-05-21 | 2013-06-26 | 大同特殊鋼株式会社 | ガラス溶解炉 |
| JP5694935B2 (ja) * | 2008-09-01 | 2015-04-01 | サン−ゴバン グラス フランス | ガラスを得るための方法及び得られたガラス |
| USD628718S1 (en) | 2008-10-31 | 2010-12-07 | Owens Corning Intellectual Capital, Llc | Shingle ridge vent |
| USD615218S1 (en) | 2009-02-10 | 2010-05-04 | Owens Corning Intellectual Capital, Llc | Shingle ridge vent |
| US8304358B2 (en) * | 2008-11-21 | 2012-11-06 | Ppg Industries Ohio, Inc. | Method of reducing redox ratio of molten glass and the glass made thereby |
| US8252707B2 (en) * | 2008-12-24 | 2012-08-28 | Ocv Intellectual Capital, Llc | Composition for high performance glass fibers and fibers formed therewith |
| CN201448850U (zh) * | 2009-08-13 | 2010-05-05 | 泰山玻璃纤维有限公司 | 纯氧燃烧器 |
| US8806897B2 (en) * | 2009-06-12 | 2014-08-19 | Air Products And Chemicals, Inc. | Furnace and process for controlling the oxidative state of molten materials |
| KR101758390B1 (ko) * | 2009-07-01 | 2017-07-14 | 아사히 가라스 가부시키가이샤 | 유리 용융로, 용융 유리의 제조 방법, 유리 제품의 제조 장치, 및 유리 제품의 제조 방법 |
| US20110011134A1 (en) * | 2009-07-15 | 2011-01-20 | Richardson Andrew P | Injector for hydrogen and oxygen bubbling in glass baths |
| FR2948929A1 (fr) * | 2009-08-07 | 2011-02-11 | Fives Stein | Four de fusion de matieres premieres vitrifiables avec zone de prechauffage optimisee |
| JP5648810B2 (ja) * | 2009-08-20 | 2015-01-07 | 旭硝子株式会社 | ガラス溶融炉、溶融ガラスの製造方法、ガラス製品の製造装置、及びガラス製品の製造方法 |
| JP5634699B2 (ja) * | 2009-10-29 | 2014-12-03 | Ａｇｃセラミックス株式会社 | ガラス欠点発生源特定方法、溶融鋳造耐火物及びそれを用いたガラス溶融窯 |
| US8650914B2 (en) | 2010-09-23 | 2014-02-18 | Johns Manville | Methods and apparatus for recycling glass products using submerged combustion |
| US9776903B2 (en) | 2010-06-17 | 2017-10-03 | Johns Manville | Apparatus, systems and methods for processing molten glass |
| US8769992B2 (en) | 2010-06-17 | 2014-07-08 | Johns Manville | Panel-cooled submerged combustion melter geometry and methods of making molten glass |
| US8973400B2 (en) | 2010-06-17 | 2015-03-10 | Johns Manville | Methods of using a submerged combustion melter to produce glass products |
| US9096452B2 (en) | 2010-06-17 | 2015-08-04 | Johns Manville | Methods and systems for destabilizing foam in equipment downstream of a submerged combustion melter |
| US8875544B2 (en) | 2011-10-07 | 2014-11-04 | Johns Manville | Burner apparatus, submerged combustion melters including the burner, and methods of use |
| US8707740B2 (en) | 2011-10-07 | 2014-04-29 | Johns Manville | Submerged combustion glass manufacturing systems and methods |
| 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 |
| 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 |
| US8997525B2 (en) | 2010-06-17 | 2015-04-07 | Johns Manville | Systems and methods for making foamed glass using submerged combustion |
| 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 |
| 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 |
| US8707739B2 (en) | 2012-06-11 | 2014-04-29 | Johns Manville | Apparatus, systems and methods for conditioning molten glass |
| US9021838B2 (en) | 2010-06-17 | 2015-05-05 | Johns Manville | Systems and methods for glass manufacturing |
| CN102167492A (zh) * | 2010-12-31 | 2011-08-31 | 黄官禹 | 节能玻璃熔化炉 |
| US9533905B2 (en) | 2012-10-03 | 2017-01-03 | Johns Manville | Submerged combustion melters having an extended treatment zone and methods of producing molten glass |
| US9346696B2 (en) | 2012-07-02 | 2016-05-24 | Glass Strand Inc. | Glass-melting furnace burner and method of its use |
| WO2014055199A1 (en) | 2012-10-03 | 2014-04-10 | Johns Manville | Methods and systems for destabilizing foam in equipment downstream of a submerged combustion melter |
| US10370855B2 (en) | 2012-10-10 | 2019-08-06 | Owens Corning Intellectual Capital, Llc | Roof deck intake vent |
| USD710985S1 (en) | 2012-10-10 | 2014-08-12 | Owens Corning Intellectual Capital, Llc | Roof vent |
| US9227865B2 (en) | 2012-11-29 | 2016-01-05 | Johns Manville | Methods and systems for making well-fined glass using submerged combustion |
| US20140162204A1 (en) * | 2012-12-11 | 2014-06-12 | Neil G. SIMPSON | Oxy-fuel boosting of zero port area in glass melter using a reversing system |
| US10138151B2 (en) | 2013-05-22 | 2018-11-27 | Johns Manville | Submerged combustion burners and melters, and methods of use |
| SI2999923T1 (sl) | 2013-05-22 | 2018-11-30 | Johns Manville | Potopni zgorevalni talilnik z izboljšanim gorilnikom in ustrezen postopek |
| WO2014189501A1 (en) | 2013-05-22 | 2014-11-27 | Johns Manville | Submerged combustion burners, melters, and methods of use |
| WO2014189499A1 (en) | 2013-05-22 | 2014-11-27 | Johns Manville | Submerged combustion burners and melters, and methods of use |
| US10131563B2 (en) | 2013-05-22 | 2018-11-20 | Johns Manville | Submerged combustion burners |
| WO2014193390A1 (en) | 2013-05-30 | 2014-12-04 | Johns Manville | Submerged combustion burners with mixing improving means for glass melters |
| PL3003996T3 (pl) | 2013-05-30 | 2020-12-28 | Johns Manville | Układy do topienia szkła ze spalaniem zanurzeniowym i sposoby ich zastosowania |
| WO2015009300A1 (en) | 2013-07-18 | 2015-01-22 | Johns Manville | Fluid cooled combustion burner and method of making said burner |
| WO2016013523A1 (ja) * | 2014-07-24 | 2016-01-28 | 旭硝子株式会社 | ガラス溶融物製造装置、ガラス溶融物製造方法、ガラス物品製造装置およびガラス物品製造方法 |
| US10570045B2 (en) * | 2015-05-22 | 2020-02-25 | John Hart Miller | Glass and other material melting systems |
| US10759688B2 (en) | 2015-06-26 | 2020-09-01 | Owens Corning Intellectual Capital, Llc | Glass melter with oxygen/gas heat-up burner system |
| US9751792B2 (en) | 2015-08-12 | 2017-09-05 | Johns Manville | Post-manufacturing processes for submerged combustion burner |
| US10041666B2 (en) | 2015-08-27 | 2018-08-07 | Johns Manville | Burner panels including dry-tip burners, submerged combustion melters, and methods |
| US10670261B2 (en) | 2015-08-27 | 2020-06-02 | Johns Manville | Burner panels, 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 |
| CN106116109A (zh) * | 2016-06-22 | 2016-11-16 | 巨石集团有限公司 | 一种玻璃池窑及玻璃熔制的方法 |
| US10246362B2 (en) | 2016-06-22 | 2019-04-02 | Johns Manville | Effective discharge of exhaust from submerged combustion melters and methods |
| CN106277718B (zh) * | 2016-08-19 | 2019-03-15 | 巨石集团有限公司 | 一种玻璃纤维池窑用玻璃液通道加热方法 |
| US10337732B2 (en) | 2016-08-25 | 2019-07-02 | Johns Manville | Consumable tip burners, submerged combustion melters including same, 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 |
| PL3431447T3 (pl) * | 2017-07-21 | 2020-09-21 | Engie | Sposób topienia surowców takich jak szkło poprzeczno-płomiennym piecem do topienia |
| US10513453B2 (en) | 2017-07-28 | 2019-12-24 | Air Products And Chemicals, Inc. | Oxygen-fuel burner for a glass melting furnace |
| US10859260B2 (en) | 2017-10-13 | 2020-12-08 | Praxair Technology, Inc. | Reduced fouling in staged combustion |
| US11485664B2 (en) | 2019-10-01 | 2022-11-01 | Owens-Brockway Glass Container Inc. | Stilling vessel for submerged combustion melter |
| US11912608B2 (en) | 2019-10-01 | 2024-02-27 | Owens-Brockway Glass Container Inc. | Glass manufacturing |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2970829A (en) * | 1954-11-26 | 1961-02-07 | Reynders Charlton | Method of operation of a top-fired open hearth furnace |
| US4539035A (en) * | 1984-03-26 | 1985-09-03 | Messer Griesheim Industries, Inc. | Method and apparatus for improving oxygen burner performance in a glass furnace |
| US4816056A (en) * | 1987-10-02 | 1989-03-28 | Ppg Industries, Inc. | Heating and agitating method for multi-stage melting and refining of glass |
| US5139558A (en) * | 1991-11-20 | 1992-08-18 | Union Carbide Industrial Gases Technology Corporation | Roof-mounted auxiliary oxygen-fired burner in glass melting furnace |
Family Cites Families (50)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2360548A (en) * | 1944-10-17 | Combustion method | ||
| US725173A (en) | 1901-06-11 | 1903-04-14 | William Phillips Thompson | Furnace for heating or melting materials. |
| US1805066A (en) * | 1928-05-02 | 1931-05-12 | Andrieux Pierre Jule Justinien | Gas burner or nozzle |
| US1950044A (en) * | 1931-05-18 | 1934-03-06 | Surface Combustion Corp | Method of and apparatus for producing stable luminous flame combustion |
| US2138998A (en) * | 1936-06-24 | 1938-12-06 | John P Brosius | Burner unit |
| BE563093A (cs) | 1956-12-12 | |||
| US3132854A (en) | 1962-07-09 | 1964-05-12 | Allegheny Ludlum Steel | Hearth furnaces and the method of melting therein |
| US3337324A (en) * | 1963-04-30 | 1967-08-22 | Union Carbide Corp | Process for melting and refining glass batch |
| US3592622A (en) | 1968-06-05 | 1971-07-13 | Air Reduction | Oxy-fuel accelerated glass melting furnace and method of operation |
| USRE32317E (en) | 1981-07-30 | 1986-12-30 | Ppg Industries, Inc. | Glass batch liquefaction |
| US4381934A (en) | 1981-07-30 | 1983-05-03 | Ppg Industries, Inc. | Glass batch liquefaction |
| US4654068A (en) | 1981-07-30 | 1987-03-31 | Ppg Industries, Inc. | Apparatus and method for ablating liquefaction of materials |
| US4564379A (en) | 1981-07-30 | 1986-01-14 | Ppg Industries, Inc. | Method for ablating liquefaction of materials |
| US4473388A (en) | 1983-02-04 | 1984-09-25 | Union Carbide Corporation | Process for melting glass |
| FR2546155B1 (fr) * | 1983-05-20 | 1986-06-27 | Air Liquide | Procede et installation d'elaboration de verre |
| US4519814A (en) | 1983-07-25 | 1985-05-28 | Ppg Industries, Inc. | Two stage batch liquefaction process and apparatus |
| US4604121A (en) | 1983-08-03 | 1986-08-05 | Ppg Industries, Inc. | Method of pretreating glass batch |
| US4496387A (en) | 1983-10-31 | 1985-01-29 | Ppg Industries, Inc. | Transition between batch preheating and liquefying stages apparatus |
| US4521238A (en) | 1983-11-25 | 1985-06-04 | Ppg Industries, Inc. | Method and apparatus for controlling an ablation liquefaction process |
| US4529428A (en) | 1983-11-25 | 1985-07-16 | Ppg Industries, Inc. | Method and apparatus for feeding an ablation liquefaction process |
| US4492594A (en) | 1984-01-03 | 1985-01-08 | Ppg Industries, Inc. | Method and apparatus for liquefying material with retainer means |
| US4545800A (en) | 1984-07-19 | 1985-10-08 | Ppg Industries, Inc. | Submerged oxygen-hydrogen combustion melting of glass |
| US4539034A (en) | 1984-07-19 | 1985-09-03 | Ppg Industries, Inc. | Melting of glass with staged submerged combustion |
| US4565560A (en) * | 1984-12-19 | 1986-01-21 | Ppg Industries, Inc. | Energy efficient and anti-corrosive burner nozzle construction and installation configuration |
| US4599100A (en) | 1985-04-01 | 1986-07-08 | Ppg Industries, Inc. | Melting glass with port and melter burners for NOx control |
| FR2587695B1 (fr) | 1985-09-20 | 1987-11-20 | Air Liquide | Dispositif pour ameliorer le chauffage d'un canal de distribution de verre et procede pour la mise en oeuvre d'un tel dispositif |
| US4678491A (en) | 1985-11-18 | 1987-07-07 | Ppg Industries, Inc. | Reduction of material buildup by means of gas jet |
| US4666489A (en) | 1985-12-06 | 1987-05-19 | Ppg Industries, Inc. | Method and apparatus for feeding a rotating melter |
| US4675041A (en) | 1985-12-19 | 1987-06-23 | Ppg Industries, Inc. | Method and apparatus for furnace lid purging |
| US4676819A (en) | 1986-02-07 | 1987-06-30 | Ppg Industries, Inc. | Ablation melting with composite lining |
| US4738938A (en) | 1986-01-02 | 1988-04-19 | Ppg Industries, Inc. | Melting and vacuum refining of glass or the like and composition of sheet |
| US4671765A (en) | 1986-02-19 | 1987-06-09 | Ppg Industries, Inc. | Burner design for melting glass batch and the like |
| US4725299A (en) | 1986-09-29 | 1988-02-16 | Gas Research Institute | Glass melting furnace and process |
| US4798616A (en) | 1986-10-02 | 1989-01-17 | Ppg Industries, Inc. | Multi-stage process and apparatus for refining glass or the like |
| US4738702A (en) | 1986-10-06 | 1988-04-19 | Ppg Industries, Inc. | Glass melting in a rotary melter |
| US4789390A (en) | 1986-11-06 | 1988-12-06 | Ppg Industries, Inc. | Batch melting vessel lid cooling construction |
| US4808205A (en) | 1987-11-16 | 1989-02-28 | Ppg Industries, Inc. | Lid construction for a heating vessel and method of use |
| US4911744A (en) | 1987-07-09 | 1990-03-27 | Aga A.B. | Methods and apparatus for enhancing combustion and operational efficiency in a glass melting furnace |
| GB8813925D0 (en) | 1988-06-13 | 1988-07-20 | Pilkington Plc | Apparatus for & method of melting glass batch material |
| US4886539A (en) | 1989-04-03 | 1989-12-12 | Ppg Industries, Inc. | Method of vacuum refining of glassy materials with selenium foaming agent |
| GB8910766D0 (en) | 1989-05-10 | 1989-06-28 | Mcneill Keith R | Method of firing glass melting furnace |
| US4973346A (en) | 1989-10-30 | 1990-11-27 | Union Carbide Corporation | Glassmelting method with reduced nox generation |
| US5256058A (en) * | 1992-03-30 | 1993-10-26 | Combustion Tec, Inc. | Method and apparatus for oxy-fuel heating with lowered NOx in high temperature corrosive environments |
| US5346524A (en) | 1992-09-14 | 1994-09-13 | Schuller International, Inc. | Oxygen/fuel firing of furnaces with massive, low velocity, turbulent flames |
| US5643348A (en) | 1992-09-14 | 1997-07-01 | Schuller International, Inc. | Oxygen/fuel fired furnaces having massive, low velocity, turbulent flame clouds |
| US5405082A (en) | 1993-07-06 | 1995-04-11 | Corning Incorporated | Oxy/fuel burner with low volume fuel stream projection |
| US5447547A (en) | 1994-01-31 | 1995-09-05 | Gas Research, Inc. | Annular batch feed furnace and process |
| US5500030A (en) * | 1994-03-03 | 1996-03-19 | Combustion Tec, Inc. | Oxy-gas fired forehearth burner system |
| US5743723A (en) * | 1995-09-15 | 1998-04-28 | American Air Liquide, Inc. | Oxy-fuel burner having coaxial fuel and oxidant outlets |
| US5871343A (en) * | 1998-05-21 | 1999-02-16 | Air Products And Chemicals, Inc. | Method and apparatus for reducing NOx production during air-oxygen-fuel combustion |
-
1997
- 1997-12-17 US US08/992,136 patent/US6237369B1/en not_active Expired - Lifetime
-
1998
- 1998-11-24 ZA ZA9810724A patent/ZA9810724B/xx unknown
- 1998-12-16 ES ES98963946T patent/ES2227903T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1998-12-16 BR BR9813685-2A patent/BR9813685A/pt not_active IP Right Cessation
- 1998-12-16 CZ CZ20002202A patent/CZ302569B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1998-12-16 WO PCT/US1998/026673 patent/WO1999031021A1/en active IP Right Grant
- 1998-12-16 DE DE69826327T patent/DE69826327T2/de not_active Revoked
- 1998-12-16 CN CNB988123371A patent/CN1206180C/zh not_active Expired - Lifetime
- 1998-12-16 ID IDW20001382A patent/ID27063A/id unknown
- 1998-12-16 KR KR1020007006650A patent/KR100578773B1/ko not_active Expired - Lifetime
- 1998-12-16 AR ARP980106400A patent/AR017434A1/es active IP Right Grant
- 1998-12-16 MX MXPA00005932A patent/MXPA00005932A/es active IP Right Grant
- 1998-12-16 TR TR2000/01759T patent/TR200001759T2/xx unknown
- 1998-12-16 CA CA002313234A patent/CA2313234C/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-12-16 EP EP98963946A patent/EP1077901B1/en not_active Revoked
- 1998-12-16 JP JP2000538954A patent/JP4646401B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1998-12-16 AU AU19166/99A patent/AU748058B2/en not_active Expired
-
1999
- 1999-01-19 TW TW087120977A patent/TW519533B/zh not_active IP Right Cessation
-
2000
- 2000-06-16 NO NO20003130A patent/NO333431B1/no not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2970829A (en) * | 1954-11-26 | 1961-02-07 | Reynders Charlton | Method of operation of a top-fired open hearth furnace |
| US4539035A (en) * | 1984-03-26 | 1985-09-03 | Messer Griesheim Industries, Inc. | Method and apparatus for improving oxygen burner performance in a glass furnace |
| US4816056A (en) * | 1987-10-02 | 1989-03-28 | Ppg Industries, Inc. | Heating and agitating method for multi-stage melting and refining of glass |
| US5139558A (en) * | 1991-11-20 | 1992-08-18 | Union Carbide Industrial Gases Technology Corporation | Roof-mounted auxiliary oxygen-fired burner in glass melting furnace |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU748058B2 (en) | 2002-05-30 |
| BR9813685A (pt) | 2000-10-10 |
| NO333431B1 (no) | 2013-06-03 |
| MXPA00005932A (es) | 2005-09-08 |
| TR200001759T2 (tr) | 2000-10-23 |
| JP4646401B2 (ja) | 2011-03-09 |
| DE69826327T2 (de) | 2005-10-20 |
| CZ20002202A3 (cs) | 2000-12-13 |
| CA2313234C (en) | 2007-02-13 |
| DE69826327D1 (de) | 2004-10-21 |
| EP1077901A4 (en) | 2002-09-04 |
| AR017434A1 (es) | 2001-09-05 |
| ZA9810724B (en) | 1999-05-31 |
| JP2002508295A (ja) | 2002-03-19 |
| WO1999031021A1 (en) | 1999-06-24 |
| KR20010024745A (ko) | 2001-03-26 |
| TW519533B (en) | 2003-02-01 |
| EP1077901A1 (en) | 2001-02-28 |
| US6237369B1 (en) | 2001-05-29 |
| ES2227903T3 (es) | 2005-04-01 |
| CA2313234A1 (en) | 1999-06-24 |
| CN1282307A (zh) | 2001-01-31 |
| NO20003130L (no) | 2000-06-16 |
| KR100578773B1 (ko) | 2006-05-12 |
| NO20003130D0 (no) | 2000-06-16 |
| CN1206180C (zh) | 2005-06-15 |
| EP1077901B1 (en) | 2004-09-15 |
| ID27063A (id) | 2001-02-22 |
| AU1916699A (en) | 1999-07-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CZ302569B6 (cs) | Zpusob výroby rafinovaného skla | |
| EP1077201B1 (en) | Method of boosting the heating in a glass melting furnace using a roof-mounted oxygen-fuel burner | |
| US4882736A (en) | Method for efficiently using flue gas energy in a glass furnace | |
| US4001001A (en) | Horizontal glassmaking furnace | |
| JP3280884B2 (ja) | 放出物及び耐火物腐蝕が低減されたガラス製造方法 | |
| MXPA04009694A (es) | Extremo frontal que quema oxigeno para una operacion de formacion de vidrio. | |
| BR0200582B1 (pt) | método para fundir material de formação do vidro em um forno de fusão de vidro. | |
| JP2004526656A (ja) | ガラス形成バッチ材料の溶融方法 | |
| JPH0597444A (ja) | ガラス溶融用の交差火炎型蓄熱炉における補助酸素バーナー技法 | |
| ES2203774T3 (es) | Procedimiento para mejorar el perfil termico de los hornos de vidrio y horno de fusion de vidrio para su realizacion. | |
| US8904824B2 (en) | Glass melting furnace | |
| US4852118A (en) | Energy saving method of melting glass | |
| TW201111727A (en) | Furnace for melting batch raw materials with optimized preheating zone | |
| Beerkens | Concepts for energy & emission friendly glass melting: Evolution or revolution in glass melting | |
| US20250019287A1 (en) | Hybrid glass manufacturing furnace with electric melting, for supplying a float unit | |
| CN118251366A (zh) | 用于供应浮法单元的使用电熔化的混合型玻璃制备熔炉 | |
| Bauer et al. | Advanced Furnace Design Using New Oxy‐Fuel Burners |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD00 | Pending as of 2000-06-30 in czech republic | ||
| MK4A | Patent expired |
Effective date: 20181216 |