DD239781A1

DD239781A1 - BASIN WALL FOR OVENS FOR MELTING GLASS OR SIMILAR MATERIALS

Info

Publication number: DD239781A1
Application number: DD27908785A
Authority: DD
Inventors: Franz Baltzer; Volker Herrmann; Wolfgang Hertel; Horst Jueptner
Original assignee: Glasindustrie Waermetech Inst
Priority date: 1985-07-29
Filing date: 1985-07-29
Publication date: 1986-10-08

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Wannenbeckenwand mit mehrschichtiger Anordnung von Feuerfestmaterial, wobei sich an der inneren Seite eine gegenueber Schmelzen hochkorrosionsbestaendige Schicht befindet, und die ein abgestuftes Kopfteil besitzt. Es ist das Ziel, die Lebensdauer des Ofens durch Verringerung der Korrosion an der Spuelkante zu erhoehen. Die Aufgabe besteht darin, die Stroemung in Wandnaehe unter Vermeidung besonderer Wannensteine und Verzicht auf Kuehlung zu vermindern. Die Aufgabe wird dadurch geloest, dass die innere Schicht von mindestens 50 mm Dicke in einem Abstand vom 0,5- bis 2fachen ihrer Dicke unter der Schmelzbadoberflaeche endet. Im Kopfteil ist an die innere Schicht angrenzend eine Randschicht angeordnet. Deren Dicke betraegt mindestens das 1,5fache der Dicke der inneren Schicht, die Hoehe der Beruehrungsflaeche beider ist gleich oder groesser dieser Dicke. Die Erfindung ist bei Schmelzoefen fuer Glas oder aehnliche Stoffe anwendbar. Fig. 1The invention relates to a pan tank wall with a multilayer arrangement of refractory material, wherein on the inner side of a high-corrosion-resistant layer opposite melting is, and has a stepped headboard. The goal is to increase the life of the furnace by reducing corrosion at the spool edge. The task is to reduce the flow near the wall while avoiding special tub stones and avoiding cooling. The object is achieved in that the inner layer of at least 50 mm thickness ends at a distance of 0.5 to 2 times its thickness below the Schmelzbadoberflaeche. In the head part, an edge layer is arranged adjacent to the inner layer. Its thickness is at least 1.5 times the thickness of the inner layer, the height of Berührungsflaeche both equal to or greater than this thickness. The invention is applicable to melting furnaces for glass or similar substances. Fig. 1

Description

Hierzu 1 Seite ZeichnungFor this 1 page drawing

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Wannenbeckenwand für Öfen zum Schmelzen von Glas oder ähnlichen Stoffen, mit mehrschichtiger Anordnung von Feuerfestmaterial und mit einem abgestuften Kopfteil, bei der sich an der inneren Seite eine gegenüber Schmelzen hochkorrosionsbeständige Schicht befindet.The invention relates to a pan tank wall for furnaces for melting glass or similar materials, with a multilayer arrangement of refractory material and with a stepped head portion, in which there is a highly corrosion-resistant layer on the inner side against melting.

Characteristic of the known technical solutions

Die Lebensdauer von Öfen zum Schmelzen von Glas oder ähnlichen Stoffen wird häufig durch die verstärkte Korrosion im Bereich der Dreiphasengrenze Luft — Feuerfestmaterial — Schmelze an der Spülkante der Wannenbeckenwände begrenzt. Die Auflösung des Feuerfestmaterials erfolgt um so schneller, je höher die Temperatur und je größer die Strömungsgeschwindigkeit der Schmelze an dieser Berührungslinie ist.The lifetime of furnaces for melting glass or similar materials is often limited by the increased corrosion in the area of the three-phase boundary air - refractory - melt at the sink edge of the tub basin walls. The dissolution of the refractory material is faster, the higher the temperature and the greater the flow velocity of the melt at this contact line.

Es sind zahlreiche Maßnahmen bekannt, die Korrosion des Feuerfestmaterials der Wannenbeckenwände zu unterbinden oder zu reduzieren. So ist es aus DE-AS 1142678 bekannt, Strahlungsreflektierende und konvektionshindernde Bleche aus einem hochschmelzenden Metall vor den Wänden oder Teilen der Wände anzuordnen, deren oberes Ende gegebenenfalls mit aus der Schmelze ragenden Edelmetallstreifen vor Oxydation geschützt wird.There are numerous measures known to prevent or reduce the corrosion of the refractory material of the tub basin walls. Thus, it is known from DE-AS 1142678 to arrange radiation-reflecting and convection-preventing metal sheets of a refractory metal in front of the walls or parts of the walls, the upper end of which is optionally protected against oxidation by noble metal strips projecting from the melt.

Die Kompliziertheit solcher Einbauten in das Wannenbecken führte zu der Lösung, Leitbleche aus hochschmelzenden Metallen knapp unterhalb der Schmelzbadoberfläche im geringen Abstand parallel vor den Wänden anzuordnen und in diesen zu befestigen (DE-AS 1230177). Die auf die Wände gerichtete Strömung an der Oberfläche der Schmelze wird abgelenkt, zwischen den Leitblechen und der Wand vermindert sich die Temperatur der unbewegten Schmelze. Der Nachteil derartiger Lösungen besteht darin, daß in die Schmelze eintauchende Metallteile bei hohen Schmelzentemperaturen und aggressiven Schmelzen — in diesen Fällen ist der Einsatz solcher Einbauten besonders dringlich—zeitlich nur begrenzt haltbar und damit wirksam sind. Die Verwendung von Edelmetall, z. B. Platin, in der beschriebenen Weise oder als Überzug bzw. Ummantelung von Feuerfestmaterial verbietet sich wegen der hohen Kosten.The complexity of such installations in the tub basin led to the solution to arrange baffles of refractory metals just below the surface of the molten bath at a small distance parallel in front of the walls and to fix in these (DE-AS 1230177). The flow directed to the walls at the surface of the melt is deflected, and between the baffles and the wall the temperature of the still melt decreases. The disadvantage of such solutions is that immersed in the melt metal parts at high melt temperatures and aggressive melts - in these cases, the use of such internals is particularly urgent-temporally limited shelf life and thus are effective. The use of precious metal, z. As platinum, in the manner described or as a coating or coating of refractory material prohibits because of the high cost.

Eine Lösung, durch besondere Gestaltung der Wannenbeckenwand den Einfluß der Schmelzenströmung zu vermindern, ist aus SU Nr. 1013420 bekannt. In ihrem oberen Teil wurde die Wand nach außen abgeschränkt. Damit allein wird jedoch nur ein geringer Effekt bezüglich der Verringerung der Schmelzenströmung bewirkt. Die verminderte Dicke des Feuerfestmaterials in diesem Bereich verstärkt jedoch gleichzeitig den Einfluß einer von außen wirkenden Kühlung.A solution to reduce the influence of the melt flow by special design of the tub side wall, is known from SU No. 1013420. In its upper part, the wall was restricted to the outside. However, this alone causes only a small effect in terms of reducing the melt flow. The reduced thickness of the refractory material in this area, however, simultaneously increases the influence of external cooling.

Das Kühlen von außen ist eine verbreitete Methode, bereits fortgeschrittene Korrosion im Bereich der Wannenbeckenwände zu verlangsamen. Da die Kühlwirkung durch die gesamte Dicke der Wand nur minimal ist, werden bei dem aus SU Nr.992433 bekannten Glasschmelzofen L-förmige Wannensteine verminderter Dicke aus Feuerfestmaterial im oberen Bereich der Wannenbeckenwände eingesetzt. Nach Verschleiß des senkrechten Schenkels dieser Wannensteine werden weitere L-förmige Wannensteine außen angefügt.Cooling from the outside is a common way of slowing down advanced corrosion around the tub walls. Since the cooling effect through the entire thickness of the wall is only minimal, in the glass melting furnace known from SU No. 992433 L-shaped tub stones of reduced thickness of refractory material are used in the upper region of the tub walls. After wear of the vertical leg of these tub stones more L-shaped tub stones are added outside.

Eine nach der Außenfläche weisende Abstufung im Kopfteil und damit eine Verringerung der Dicke besitzen auch die Wannensteine für die Wände von Glaswannenöfen, die aus DE-AS 2557242 bekannt sind. Zur Einsparung von hochwertigem Feuerfestmaterial bestehen die Wannensteine, aus denen palisadenartig die Wände des Glaswannenofens gebildet werden, aus mehreren Schichten verschiedenen Feuerfestmaterials. Diese Schichten sind durch dünne Zwischenschichten feuerfester Massen aneinander gebunden, bzw. sie werden formschlüssig miteinander verbunden.A gradation in the head part facing the outer surface and thus a reduction in thickness are also possessed by the tub stones for the walls of glass tank furnaces known from DE-AS 2557242. To save high-quality refractory material, the tub stones, from which palisade-like walls of the glass furnace are formed, consist of several layers of different refractory material. These layers are bound together by thin intermediate layers of refractory masses, or they are positively connected with each other.

Der Nachteil derartiger, eine Kühlung beanspruchende Lösungen besteht vor allem in den dabei auftretenden Wärmeverlusten.The disadvantage of such cooling-demanding solutions consists mainly in the heat losses occurring.

Die Anwendung besonderer Wannensteine oder Wannensteinformate — mehrschichtig oder L-förmig—verursacht, soweit sie zur Verfügung stehen, gegenüber Normalformaten erheblich höhere Kosten.The use of special tub stones or tub stone formats - multilayered or L-shaped - causes, as far as they are available, compared to standard formats significantly higher costs.

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Ziel der Erfindung !Aim of the invention!

Es ist das Ziel der Erfindung, die Korrosion der Wannenbeckenwände für Öfen zum Schmelzen von Glas oder ähnlichen Stoffen jIt is the object of the invention to prevent the corrosion of pan walls for furnaces for melting glass or similar materials

an der Spülkante zu verringern und somit die Lebensdauer des Ofens zu erhöhen.to reduce the flushing edge and thus increase the life of the furnace.

Darlegung des Wesens der Erfindung ^Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wannenbeckenwand mit mehrschichtiger Anordnung des Feuerfestmaterials, bei der sich an der inneren Seite eine gegenüber Schmelzen hochkorrosionsbeständige Schicht befindet und bei der ein abgestuftes Kopfteil vorgesehen ist, so zuzustellen, daß unter Vermeidung des Einsatzes besonderer Wannensteine oder Wannensteinformate und Verzicht auf Kühlung die Strömung in Wandnähe vermindert wird.The invention is based on the object, a pan tank wall with a multilayer arrangement of the refractory material, in which there is a high corrosion resistant layer on the inner side and in which a stepped head part is provided so deliver, while avoiding the use of special tub stones or Wannensteinformate and Avoiding cooling the flow near the wall is reduced.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die innere Schicht eine Dicke von mindestens 50mm aufweist und in einem Abstand unter der Schmelzbadoberfläche endet, der dem 0,5fachen bis 2fachen der Dicke der inneren Schicht entspricht.The object is achieved in that the inner layer has a thickness of at least 50mm and ends at a distance below the molten bath surface, which corresponds to 0.5 times to 2 times the thickness of the inner layer.

Im Kopfteil, an die innere Schicht angrenzend, ist eine Randschicht aus hochkorrosionsbeständigem Feuerfestmaterial angeordnet deren Dicke mindestens dem 1,5fachen der Dicke der inneren Schicht entspricht. Die Höhe der Berührungsfläche der inneren Schicht mit der Randschicht zwischen deren Ober- und Unterkanten ist gleich oder größer der Dicke der innerenIn the head part, adjacent to the inner layer, an edge layer of highly corrosion-resistant refractory material is arranged whose thickness corresponds to at least 1.5 times the thickness of the inner layer. The height of the contact surface of the inner layer with the boundary layer between the upper and lower edges is equal to or greater than the thickness of the inner

Schicht. ;Layer. ;

Nach weiteren Merkmalen der Erfindung sind auf die innere Schicht quaderförmige Körper aus feuerfestem Material von der Dicke der inneren Schicht aufgesetzt, die bis zur Oberkante der Randschicht reichen, deren Breite mindestens 50 mm beträgt und die einen Abstand voneinander von mindestens dem 5fachen ihrer Breite haben. Der Abstand entspricht dem Fugenabstand der Wannenbeckenwand, vorzugsweise der Randschicht; die quaderförmigen Körper sind vor diesen Fugen angeordnet.According to further features of the invention are on the inner layer cuboid bodies of refractory material of the thickness of the inner layer placed, which extend to the upper edge of the edge layer whose width is at least 50 mm and which have a distance from each other of at least 5 times their width. The distance corresponds to the joint spacing of the tub basin wall, preferably the edge layer; the cuboid bodies are arranged in front of these joints.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung wird anhand einer schematischen Schnittdarstellung der seitlichen Wannenbeckenwand eines brenstoffbeheizten Glasschmelzofens beispielsweise erläutert.The invention will be explained with reference to a schematic sectional view of the side pan tank wall of a Brenstoffbeheizten glass melting furnace, for example.

Im Kontakt mit der Schmelze befinden sich hochkorrosionsbeständige Wannensteine als Bodenstein 1, als innere Schicht 3 der Wand sowie als Randschicht 4. An die Bodensteine 1 und die innere Schicht 3 schließen sich Wannensteine geringerer Korrosionsbeständigkeit in der Bodenschicht 7 und als Zwischenschicht 8 an. Die Zustellung der Wannenbeckenwand wird ergänzt durch die Außenschicht 9 und die Isolierschicht 10, die des Bodens wird ergänzt durch die Bodenisolierung 2. Die innere Schicht 3 endet unterhalb der Schmelzbadoberfläche 5. Ihre Oberkante hat zur Sollhöhe der Schmelzbadoberfläche 5 einen Abstand, der dem 0,5- bis 2fachen der Dicke der inneren Schicht 3 entspricht. Angrenzend an die innere Schicht 3 legt sich auf die Zwischenschicht 8 und die Außenschicht 9 die Randschicht 4 auf.In contact with the melt are highly corrosion resistant tub stones as the bottom stone 1, as the inner layer 3 of the wall and as a boundary layer 4. At the bottom stones 1 and the inner layer 3 are adjacent wells lower corrosion resistance in the bottom layer 7 and as an intermediate layer 8. The lining of the tub basin wall is supplemented by the outer layer 9 and the insulating layer 10, the floor is supplemented by the bottom insulation 2. The inner layer 3 ends below the molten bath surface 5. Their upper edge has the desired height of the molten bath surface 5 a distance which is 0, 5 to 2 times the thickness of the inner layer 3 corresponds. Adjacent to the inner layer 3, the boundary layer 4 is laid on the intermediate layer 8 and the outer layer 9.

Oberhalb der inneren Schicht 3entsteht so eine strömungsarme Zone 6. Ihre Wirksamkeit wird erreicht durch eine Mindestdicke der inneren Schicht 3 von 50 mm. Die Randschicht 4 hat als Mindestdicke das 1,5fache der Dicke der inneren Schicht 3, wird jedoch aus praktischen Erwägungen dicker als diese gewählt werden. Da sie jedoch einen geringen Teil der Höhe der Wannenbeckenwand ausmacht, ist für die Randschicht 4 eine geringere Menge hochkorrosionsbe&iändigem Feuerfestmaterials einfacher Wannensteinformate erforderlich aisfür eine gleichdicke Palisade aus diesem Material. Durch das Aneinandergrenzen der inneren Schicht 3 und der Randschicht 4 entsteht eine Berührungsfläche, deren Höhe zwischen Ober- und Unterkante der Schichten gleich oder größer der Dicke der inneren Schicht 3 ist. Eine hinreichend lange Kriechstrecke für die Schmelze zwischen den Wannensteinen isfsomit gewährleistet. ·Above the inner layer 3 thus creates a flow-poor zone 6. Their effectiveness is achieved by a minimum thickness of the inner layer 3 of 50 mm. The marginal layer 4 has a minimum thickness of 1.5 times the thickness of the inner layer 3, but for practical reasons, it will be thicker than this. However, since it makes up a small part of the height of the trough wall, a lesser amount of highly corrosion resistant refractory material of simple trough stone formats is required for the edge layer 4, for an equal thickness palisade of this material. By the contiguity of the inner layer 3 and the edge layer 4 creates a contact surface whose height between the upper and lower edge of the layers is equal to or greater than the thickness of the inner layer 3. A sufficiently long creepage distance for the melt between the pan stones isfsomit ensured. ·

Zum Unterbinden von Strömungen ist es auch vorteilhaft auf die innere Schicht 3 quaderförmige Körper 11 aus feuerfestem Material von der Dicke der inneren Schicht 3 aufzusetzen, die bis zur Oberkante der Randschicht 4 reichen und deren Breite mindestens 50 mm beträgt.To prevent currents, it is also advantageous to put on the inner layer 3 cuboid body 11 made of refractory material of the thickness of the inner layer 3, which extend to the upper edge of the edge layer 4 and whose width is at least 50 mm.

Der Abstand der quaderförmigen Körper 11 voneinander beträgt mindestens das 5fache ihrer Breite und wird vorteilhaft dem Fugenabstand der Wannenbeckenwand, vorzugsweise der Randschicht 4, angepaßt. Die quaderförmigen Körper 11 sind dann über bzw. vor den Fugen angeordnet.The distance of the cuboid body 11 from each other is at least 5 times their width and is advantageously the joint spacing of the tub side wall, preferably the edge layer 4, adapted. The cuboidal body 11 are then arranged above or in front of the joints.

Durch die erfindungsgemäße Wannenbeckenwand wirken die für eine starke Korrosion von Wannenbeckenwänden verantwortlichen, in der Schmelze aufsteigenden Blasen nicht mehr an der Dreiphasengrenze ein sondern reißen unterhalb der Schmelzbadoberfläche 5 an der Oberkante der inneren Schicht 3 ab. In der strömungsarmen Zone 6 wird das gelöste Feuerfestmaterial der inneren Schicht 3 und der Randschicht 4 nicht abtransportiert. Das bestehende geringe Konzentrationsgefälle von gelöstem Feuerfestmaterial in der Schmelze der strömungsarmen Zone 6 bleibt erhalten, der starke Abtrag von Feuerfestmaterial wird vermieden. Die Wahl des Feuerfestmaterials und die Isolierung auch des Kopfteils der Wannenbeckenwand bedingen geringe Temperaturdifferenzen in der Wannenbeckenwand, womit strömungsmindernd auf die strömungsarme Zone 6 eingewirkt wird.As a result of the tub basin wall according to the invention, the bubbles ascending in the melt and responsible for severe corrosion of pan walls no longer act on the three-phase boundary but tear off below the molten bath surface 5 at the upper edge of the inner layer 3. In the low-flow zone 6, the dissolved refractory material of the inner layer 3 and the edge layer 4 is not removed. The existing low concentration gradient of dissolved refractory material in the melt of the low-flow zone 6 is maintained, the strong removal of refractory material is avoided. The choice of the refractory material and the insulation of the head portion of the tub basin wall cause low temperature differences in the tub basin wall, which flow-reducing effect on the low-flow zone 6.

Claims

claims:

1. pan tank wall for furnaces for melting glass or similar materials, with multilayer arrangement of refractory material, in which on the inner side is a highly corrosion-resistant layer against melting and with a stepped head portion, characterized in that the inner layer (3) has a thickness of at least 50 mm and ending at a distance below the molten bath surface (5) which corresponds to 0.5 times to 2 times the thickness of the inner layer (3), that a highly corrosion resistant edge layer (4) is arranged adjacent to the inner layer (3) whose thickness is at least 1.5 times the thickness of the integral layer (3) aid that the height of the contact surface of the inner layer (3) with the edge layer (4) between the upper and lower edges of both layers is equal to or greater than the thickness of the inner layer Layer (3) is.

2. Wannenbeckenwand according to claim 1, characterized in that on the inner layer (3) cuboidal body (11) made of refractory material of the thickness of the inner layer (3) are placed, which extend to the upper edge of the edge layer (4) Width is at least 50 mm and have a distance from each other of at least 5 times their width. /

3. tub basin wall according to claim 1 and 2, characterized in that the distance of the cuboid body (11) corresponds to the joint spacing of the tub basin wall, preferably the edge layer (4) and the cuboidal body (11) are arranged in front of these joints.