DD269061A3

DD269061A3 - Method for operating a glass melting tank

Info

Publication number: DD269061A3
Application number: DD29961487A
Authority: DD
Inventors: Juergen Breternitz; Manfred Klement; Werner Mautsch; Carl-Ernst Michelsen; Guenther Tralles; Helmut Woehl
Original assignee: Glasindustrie Waermetech Inst
Priority date: 1987-02-02
Filing date: 1987-02-02
Publication date: 1989-06-21

Abstract

Zum Betreiben, d. h. zeitweiligen Stillsetzen und Wiederinbetriebnehmen einer Glasschmelzwanne, die mit im Boden vertikal angeordneten Elektroden und im Ofenraum ueber der Schmelze befindlichen Beheizungsmitteln versehen ist, ist ein materialschonender Ab- und Auftemperprozess erforderlich. Dabei geht es einerseits um die Einsparung von Heizenergie und andererseits um die Einsparung von Material in Form von Bauelementen. Gemaess der Erfindung wird das dadurch erreicht, dass die Elektrodenspitzen vor dem Abtempern in eine erkennbare Naehe zur Oberflaeche der Glasschmelze gebracht werden und dass beim Auftempern durch die Beheizungsmittel die Oberflaeche der abgekuehlten Glasschmelze verfluessigt und danach die Elektrodenheizung eingeschaltet wird. Die Leistungseinspeisung durch die Elektroden wird ueber die Aenderungsgeschwindigkeit der Elektrodenstroeme gesteuert. FigurTo operate, d. H. temporary shutdown and Wiederinbetriebnehmen a glass melting tank, which is provided with in the bottom vertically arranged electrodes and in the furnace chamber above the melt located heating means, a material-gentle aging and tempering process is required. On the one hand there is the saving of heating energy and on the other hand the saving of material in the form of components. According to the invention, this is achieved by placing the electrode tips in a recognizable proximity to the surface of the molten glass prior to the annealing and by annealing by the heating means the surface of the cooled molten glass liquefies and then the electrode heating is switched on. The power supply through the electrodes is controlled by the rate of change of the electrode currents. figure

Description

Hierzu 1 Seite ZeichnungFor this 1 page drawing

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur zeitweiligen Stillsetzung und Wiederinbetriebnahme einer Glasschmelzwanne, die mit im Boden vertikal angeordneten Elektroden und im Ofenraum mit über der Schmelze vorgesehenen Beheizungsmitteln beheizt wird, wobei zur Stillsetzung eine Abtemperung und Abkühlung und danach eine Auftemperung und Aufheizung auf die gewünschte Schmelztemperatur erfolgt. Derartige Unterbrechungen im Schmelzprozeß können erforderlich sein, wenn Umrüstungen der an den oder die Speiser angeschlossenen VerarbeiUingsmaschinen oder Teilreparaturen am Ofenraum über der Schmelze durchzuführen sind oder wenn die Produktionskapazität einem veränderten Bedaif anzupassen ist.The invention relates to a method for temporary shutdown and recommissioning of a glass melting tank, which is heated with electrodes arranged vertically in the bottom and in the furnace chamber with above the melt heating means, wherein for stopping a Abtemperung and cooling and then an annealing and heating to the desired melting temperature , Such interruptions in the melting process may be required when conversions of the processing machines connected to the feeder (s) or partial repairs to the furnace space above the melt are to be carried out or if the production capacity is to be adapted to a changed condition.

Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art

Wird aus elektrisch beheizten Glasschmelzwannen über einen längeren Zeitraum kein Glas zur Weiterverarbeitung entnommen, so werden sie bekanntlich in der Praxis mit verminderter Temperatur und ohne Glasauslauf betrieben (siehe W. Trier, Glasschmelzöfen, Springer-Verlag 1984, Seite 121 ff.).If no glass is removed from electrically heated glass melting tanks for a longer period of time for further processing, they are known to be operated in practice at reduced temperature and without glass outlet (see W. Trier, Glasschmelzöfen, Springer-Verlag 1984, page 121 ff.).

Obwohl diese Verfahrensweise technisch sicher beherrscht wird, tritt ein hoher Aufwand an Energie und eine weiterhin fortschreitende Korrosion der Fouerfestmaterialien, der Elektroden und anderer Bauelemente auf, die hohen Temperaturen ausgesetzt sind.Although this procedure is technically safe, high energy expenditure and further progressive corrosion of the Fouerfestmaterialien, the electrodes and other components, which are exposed to high temperatures occurs.

Weiterhin ist es bekannt, zur zeitweiligen Stillsetzung von Glasschmelzwannen über einen längeren Zeitraum (mehrere Monate) die Glasschmelze vollständig abzulassen, die Glasschmelzwanne abzutempern und danach wieder vollständig neu anzufahren (Siehe W. Trier, Glasschmelzöfen, Springer-Verlag 1984, Seite 113ff.). Da hierbei die Elektroden, Elektrodenhalter, Glasbadthermoelemente usw. einem erheblichen Verschleiß unterworfen sind, müssen diese Bauteile vor dem Wiederanfahren ausgewechselt werden, was mit einem großen Aufwand verbunden ist.Furthermore, it is known for temporary shutdown of glass melting tanks for a longer period (several months) to completely drain the glass melt, heat the glass melting tank and then completely re-start (see W. Trier, glass melting furnace, Springer-Verlag 1984, page 113ff.). Since in this case the electrodes, electrode holder, Glasbadthermoelemente, etc. are subject to considerable wear, these components must be replaced before restarting, which is associated with a lot of effort.

Schließlich ist es bekannt (DD-PS 158 2°3), zur Wiederverwendung von Elektroden aus Molybdän oder einem ähnlichen oxiclationsempfindlichen Material die Glasschmelze über den Elektroden erstarren und im Glas an ihrem Standort bleiben zu lassen. Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß insbesondere bei größeren Schichtdicken der erstarrten Schmelze über den Elektroden oder bei der Notwendigkeit des Einfüllens von Gemenge und Scherben zwischen die Elektroden, diese beim Wiederanfahren der Glasschmelzwanne nicht wirkungsvoll in den Auf temperungs- und Auf heizungsprozeß einbezogen werden können, weil keine rechtzeitig einsetzende und ausreichende elektrische Leitfähigkeit gegeben ist.Finally, it is known (DD-PS 158 2 ° 3), to reuse electrodes of molybdenum or a similar oxiclationsempfindlichen material solidify the molten glass over the electrodes and to leave in the glass at its location. This method has the disadvantage that, especially with larger layer thicknesses of the solidified melt over the electrodes or in the need of filling of mixtures and shards between the electrodes, these can not be effectively included in the on tempering and heating process when restarting the glass melting tank, because there is no timely and sufficient electrical conductivity.

Object of the invention

Durch die Erfindung soll ein Verfahreji zum Betreiben einer Glasschmelzwanne geschaffen werden, bei dem nach einem zeitweiligen Stillsetzen mit minimalen Aufwendungen an Energie die Wiederinbetriebnahme erfolgt und keine Bauteile ersetzt werden müssen.The invention is a Verfahreji to operate a glass melting tank to be created, in which after a temporary shutdown with minimal energy expenditure re-commissioning takes place and no components must be replaced.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfinduhg liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren zum Betreiben einer Glas schmelzwanne so zu gestalten, daß die im Boden der Wanne vertikal angeordneten Elektroden schnellstens in den Auftemperungs- und Aufheizungsprozeß der Glasschmelzwanne einberogen und somit Zeit- und Energieverluste vermieden werden können.The Erfinduhg is based on the object, the method for operating a glass melting tank to be designed so that the bottom of the tub vertically arranged electrodes as quickly as possible in the tempering and heating process of the glass melting tank and thus time and energy losses can be avoided.

Darüber hinaus sollen durch den Ab- und Auftemperprozeß weder die Elektroden noch ihre Halterungen in irgendeiner Weise ersetzt werden müssen.In addition, should be replaced by the Ab- and tempering process neither the electrodes nor their brackets in any way.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Elektrodenspitzen vor dem Abtempern in eine erkennbare Nähe zur Oberfläche der Glasschmelze gebracht werden und daß beim Auftempern die Oberfläche der abgekühlten Glasschmelze verflüssigt, die Elektrodenheizung eingeschaltet und deren Leistung bis zum Erreichen der Betriebstemperatur der Glasschmelze erhöht wird. Die Elektrodenspitzon in eine erkennbare Nähe zur Oberfläche der Glasschmelze zu bringen Seißt,According to the invention, this object is achieved in that the electrode tips are brought into a recognizable proximity to the surface of the glass melt before the Abtempern and that liquefied when annealing the surface of the cooled glass melt, turned on the electrode heating and increases their performance until reaching the operating temperature of the glass melt becomes. To bring the electrode tip into a recognizable proximity to the surface of the glass melt Seißt,

d Jß die Elektroden in ihrer Längsrichtung solange verschoben und/oder der Oberflächenspiegel der Glasschmelze solange a !gesenkt wird, bis die Glasschmelzenoberfläche über den Spitzen der Elektroden leichte Aufwölbungen zeigt oder die Elektrodenspitzen geringfügig aus der Glasschmelze herausragen. Zum Auftempern der abgekühlten Glasschmelze werden die im Ofenraum über der Schmelze vorgesehenen Beheizungsmittel verwendet, die allein die Oberfläche verflüssigen, so daß sich eine ausreichende Leitfähigkeit zwischen den Elektrodenspitzen einstellt, und damit die Elektroden zur Beheizung der Glasschmelzwanne herangezogen werden können. Als Beheizungsmittel können Gasbrenner oder elektrische Widerstandsheizungen vorteilhaft verwendet werden.The electrodes are displaced in their longitudinal direction and / or the surface level of the molten glass is lowered until the surface of the molten glass shows slight bulges over the tips of the electrodes or the electrode tips protrude slightly out of the molten glass. For annealing the cooled glass melt provided in the furnace chamber above the melt heating means are used, which liquefy the surface alone, so that adjusts a sufficient conductivity between the electrode tips, and thus the electrodes can be used to heat the glass melting tank. As heating means gas burners or electrical resistance heaters can be used advantageously.

Für den Auftemperungs- bzw. Aufheizungsprozeß ist es von Vorteil, wenn die Steuerung der elektrischen Leistungseinspeisung durch die Änderungsgeschwindigkeit der Elektrodenströme erfolgt, die 2 bis 15%, vorzugsweise 5%, des Betriebsstromes pro Stunde beträgt.For the annealing or heating process, it is advantageous if the control of the electrical power supply by the rate of change of the electrode currents takes place, which is 2 to 15%, preferably 5%, of the operating current per hour.

Aueführungsbeispiel

Die Erfindung wird nachstehend anhand der schematischen Zeichnung näher erläutert, die eine Schmelzwannezum Schmelzen von farblosem Alkali-Kalk-Glas darstellt.The invention is explained in more detail below with reference to the schematic drawing, which represents a melting furnace for melting colorless alkali-lime glass.

Die Glasschmelzwanne 1 besteht aus einem Schmelzteil 2 mit einem Inhalt von etwa 14t Glas, einem Durchlaß 3 und einem Arbeitsteil 4 mit einem Inhalt von etwa 4,5t Glas.The glass melting tank 1 consists of a melting part 2 with a content of about 14 tons of glass, a passage 3 and a working part 4 with a content of about 4.5 tons of glass.

An den Arbeitsteil 4 ist ein Speiser 5 angeschlossen, der einen Glasstand bis zu 170mm aufweist. Dem Schmelzteil 2 und Arbeitsteil 4 sind Ofenräume 21 und 41 zugeordnet.To the working part 4, a feeder 5 is connected, which has a glass level up to 170mm. The melting part 2 and 4 working part furnace chambers 21 and 41 are assigned.

Im Boden der mit einer Wärmeisolierung 6 versehenen Glasschmelzwanne 1 sind Elektroden 7; 8 sowohl im Schmelzteil 2 als auch im Arbeitsteil 4 eingebaut, deren Heiterungen 9; 10 auch die nicht dargestellte Elektrodenkühlung enthalten. Während des Schmelzprozesses haben die Spitzen der Elektroden 7 einen Abstand von etwa 350 mm von der Oberfläche der Schmelze und die Spitzen der Elektroden 8 einen Abstand von etwa 200mm. Dem Einlegen eines zu schmelzenden Gemenges dient eine Öffnung 11 in der Schmelzwanne Linden Wandungen 12; 13 über dem Schmelz-und Arbeitsteil 2 bzw. 4 sind Gasbrenner 14; 15 angeordnet, die sowohl zum Ab- und Auftempern bei der Stillsetzung und Inbetriebnahme der Glasschmelzwanne 1 als auch zur Notbehuizung beim Ausfall der Elektroheizung dienen können. Zum Stillsetzen der Glasschmelzwanne 1 wird die Gemengezufuhr gestoppt. Oie Gasbrenner 14; 15 werden in Betrieb genommen und die Öffnungen in den Oferiräumen 21; 41, die zur Einführu'.g des Gemenges, zum Abfluß der Schmelze und zu Bedienungszwecken vorhanden sind, verschlossen. Durch Leerlaufenlasst η des Speisers 5 wird der Glasspiegel 16 in der Glasschmelzwanne 1 um o'vva 170mm auf die in der Figur dargestellte Höhe abgesenkt. Außerdem werden die Elektroden 7; 8 in ihren Halterungen 9; 10 so weit nachgeschoben, daß ihre Spitzen am abgesenkten Glasspiegel 16 im Schmelz- und Arbeitsteil 3 bzw. 4 sichtbar werden. Nun wird die Glasschmelzwanne 1 durch stetige Verminderung der Gas- und Elektrodenbeheizung abgetempert. Nachdem Elektroden- und Gasbeheizung abgeschaltet worden sind, wird die Stillsetzung bei Glastemperaturen unter 200⁰C mit der Abschaltung der Elektrodenkühlung abgeschlossen.In the bottom of the provided with a heat insulation 6 glass melting tank 1 are electrodes 7; 8 installed both in the melting part 2 and in the working part 4, whose Heiterungen 9; 10 also contain the electrode cooling, not shown. During the melting process, the tips of the electrodes 7 have a distance of about 350 mm from the surface of the melt and the tips of the electrodes 8 a distance of about 200 mm. The insertion of a mixture to be melted serves an opening 11 in the melting tank Linden walls 12; 13 above the melting and working part 2 and 4 are gas burner 14; 15 arranged, which can serve both for decay and tempering in the shutdown and commissioning of the glass melting tank 1 and the emergency housing in case of failure of the electric heater. To stop the glass melting tank 1, the batch supply is stopped. Oie gas burner 14; 15 are put into operation and the openings in the Oferiräumen 21; 41, which are present for the introduction of the batch, for the discharge of the melt and for operating purposes, closed. By idling η of the feeder 5, the glass mirror 16 is lowered in the glass melting tank 1 by o'vva 170mm to the height shown in the figure. In addition, the electrodes 7; 8 in their holders 9; 10 pushed so far that their tips on the lowered glass mirror 16 in the melting and working part 3 and 4 are visible. Now the glass melting tank 1 is tempered by continuous reduction of the gas and electrode heating. After electrode and gas heating have been switched off, the shutdown is concluded at glass transition temperatures below 200 ⁰ C with the shutdown of the electrode cooling.

Zur Wiederinbetriebnahme wird nach Einschalten der Elektrodenkühlung die Glasschmelzwanne mit den Gasbrennern 14; 15 aufgetempert. Ist in den Ofenräumen 21; 41 von Schmelz- und Arbeitsteil 2 bzw. 4 eine Temperatur von etwa 1400⁰C erreicht, so ist die Oberfläche 16 des Glases verflüssigt; es hat zumindest in diesem Bereich eine ausreichende elektrische Leitfähigkeit, und es werden die der Einfachheit halber nicht dargestellten Elektrodenbeheizungen zugeschaltet. Die Betriebsspannung der Beheizung durch die Elektroden 7; 8 wird so eingestellt, daß die Änderungsgeschwindigkeit der Elektrodenströme 5% des im Schmelzprozeß fließenden Betriebsstromes je Stunde beträgt. Im Schmelzteil 2 ergibt sich damit eine Änderung des Elektrodenstromes von 75A/h bzw. 90A/h, je nach der Belastung der einzelnen Elektroden 7 und im Arbeitsteil 4 eine Stromänderung 40 A/h für jede Elektrode 8. Die Beaufschlagung der Gasbrenner 14; 15 ist so eingestellt, daß etwa 1400⁰C in den Ofenräumen 21; 41 gehalten werden. Erreicht die Glasbastemperatur durch die Wirkung der Gas- und Elektrodenheizung im Schmelzteil 145O⁰C, so wird die Gasbeheizung im Ofenraum 21 des Schmelzteiles 2 sukzessiv bis auf Null reduziert. Die Elektroenergieeinspeisung mittels der Elektroden 7 des Schmelzteils 2 wird nach Abschluß des Aufschmelzvorganges so eingestellt, daß die Glasbadtemperatur von etwa 145O⁰C eingehalten wird. Im Arbeitsteil 4 wird die Energieeinspeisung der Elektroden 8 nach Abschluß des Aufschmelzvorganges se eingestellt, daß im Glasbad und im Ofenraum 41 Temperaturen von maximal 1400⁰C gehalten werden. Nach der Stabilisierung der Glasbadtemperaturen wird mit der Gemengefiinlage begonnen, um den Sollglasstand zu erreichen. Danach werden die Parameter für den gewünschten Betriebspunkt eingestellt. Die Erfindung ist nicht an das dargestellte Ausführungsbeispiel gebunden. So könnte die Gasheizung 14; 15 durch eine Elektroheizung ersetzt werden und ambulant angeordnet sein.For recommissioning after switching on the electrode cooling the glass melting tank with the gas burners 14; 15 aufgetempert. Is in the oven rooms 21; 41 reaches a temperature of about 1400 ⁰ C of the melting and working part 2 and 4, the surface 16 of the glass is liquefied; it has sufficient electrical conductivity at least in this area, and the electrode heaters, not shown for the sake of simplicity, are switched on. The operating voltage of the heating by the electrodes 7; 8 is set so that the rate of change of the electrode currents is 5% of the operating current flowing in the melting process per hour. In the melting part 2, this results in a change of the electrode current of 75A / h or 90A / h, depending on the load of the individual electrodes 7 and in the working part 4, a current change 40 A / h for each electrode 8. The application of the gas burner 14; 15 is set so that about 1400 ⁰ C in the furnace chambers 21; 41 are held. Reaches the Glasbastemperatur by the action of the gas and electrode heating in the melting zone 145 ° ⁰ C, the heating gas is successively reduced in the furnace chamber 21 of the melting portion 2 to zero. The electrical energy supply by means of the electrodes 7 of the melting part 2 is set after completion of the melting process so that the glass bath temperature of about 145O ⁰ C is maintained. In the working part 4, the energy supply of the electrodes 8 is set after completion of the melting process se that 41 temperatures of not more than 1400 ⁰ C are maintained in the glass bath and in the furnace chamber. After stabilization of the glass bath temperatures, the batch mold insert is started to reach the target glass level. Thereafter, the parameters for the desired operating point are set. The invention is not bound to the illustrated embodiment. So could the gas heater 14; 15 be replaced by an electric heater and be arranged on an outpatient basis.

Die Elektroden 7; 8 können unterschiedliche Durchmesser und Belastungen aufweisen. Um die Elektroden 7; 8 mit ihren Spitzen vorderr Abtempern am Glasspiegel 16 oder deren Nähe erkennbar zu machen, kann auch nur der Glasspiegel 16 der Glasschmelze abgesenkt oder können nur die Elektroden 7; 8 in der Höhe, parallel zu ihrer geometrischen Längsachse verstellt werden. Auch hat die Anzahl der an den Arbeitsteil 4 angeschlossenen Speiser 5 keinen Einfluß auf die Erfindung.The electrodes 7; 8 can have different diameters and loads. Around the electrodes 7; 8 with their tips vorr Abtempern on the glass mirror 16 or to make their proximity recognizable, only the glass mirror 16 of the molten glass can be lowered or can only the electrodes 7; 8 in height, to be adjusted parallel to their geometric longitudinal axis. Also, the number of connected to the working part 4 feeder 5 has no effect on the invention.

Claims

1. A method for temporary shutdown and subsequent recommissioning of a glass melting tank, which is heated with arranged vertically in the bottom of the furnace and heating means provided over the melt, wherein for stopping a Abtemperung and cooling and Wiederinbetriebnahmo an annealing and heating to the desired melting temperature , characterized in that the

- Electrode tips are brought to a recognizable proximity to the surface of the molten glass before the annealing and that the surface of the cooled glass melt is liquefied during the annealing and then the electrode heating is turned on, the power supply is controlled by the rate of change of the electrode currents.

2. The method according to claim!, Characterized in that the rate of change of the electrode currents is 2 to 15%, preferably 5%, of the operating current per hour.