DE10059580C1 - Making multi layer wall section to contain glass melt, coats porous ceramic support layer with high-melting glass power forming glass inclusions, and deposits noble metal - Google Patents

Making multi layer wall section to contain glass melt, coats porous ceramic support layer with high-melting glass power forming glass inclusions, and deposits noble metal

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Abstract

The support layer (1) is porous ceramic. High melting temperature glass powder is applied to the support layer, so that its pores become filled with glass inclusions (1.1). A noble metal layer (3) is deposited to form the boundary surface (3.1) against the glass melt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Wandteilen, die Bestandteil eines Systems zum Aufnehmen einer Glasschmelze sind. Solche Wandteile können zum Beispiel keramische Bausteine sein. Sie können Bestandteile von Schmelzwannen, Glasführungssystemen wie Rinnen, Auslaufsystemen wie Pfeifen und anderes mehr sein.The invention relates to a method for producing wall parts which are part of a system for Picking up a glass melt are. Such wall parts can Example of ceramic building blocks. You can use components of Melting furnaces, glass guide systems such as channels, outlet systems such as Whistles and more.

Solche Wandteile umfassen ein keramisches Trägermaterial, dessen Dicke mehrere Zentimeter bis mehrere Dezimeter betragen kann. Dieses Trägermaterial wird im folgenden "Trägerlage" genannt. Die Trägerlage ist mit einer Edelmetallschicht versehen, die die Grenzfläche gegen die Glasschmelze bildet. Die Edelmetallschicht besteht im allgemeinen aus Platin sowie dessen Legierungen.Such wall parts comprise a ceramic carrier material, the thickness of which can be several centimeters to several decimeters. This Carrier material is called "carrier layer" in the following. The carrier layer is provided with a layer of precious metal, which the interface against the Glass melt forms. The precious metal layer generally consists of Platinum and its alloys.

Die Glasschmelze enthält physikalisch oder chemisch gebundene Gase. Diese sind unerwünscht, da sie die Qualität des Fertigproduktes beeinträchtigen. Sie müssen daher beseitigt werden. Hierzu ist es notwendig, die Glasschmelze zu läutern.The glass melt contains physically or chemically bound gases. These are undesirable because they affect the quality of the finished product affect. They must therefore be eliminated. This is it necessary to refine the glass melt.

Im Glas sind Hydroxylgruppen enthalten. Diese spalten sich an der Edelmetalloberfläche in O2 und H2 auf. Der Wasserstoff diffundiert in das Edelmetall hinein und durch dieses hindurch, so daß O2-Blasen in der Schmelze verbleiben. Sie steigern damit den Gehalt an Gasen und machen den Läuterungsprozeß somit noch schwieriger.Hydroxyl groups are contained in the glass. These split into O 2 and H 2 on the precious metal surface. The hydrogen diffuses into and through the noble metal, so that O 2 bubbles remain in the melt. This increases the gas content and makes the refining process even more difficult.

Das Problem ist beispielsweise aus US-A-5 785 726 bekannt. Die Lösung besteht gemäß jener Druckschrift darin, daß außerhalb des eine Glasschmelze enthaltenden Gefäßes ein Wasserstoff-Partialdruck geschaffen wird, der groß genug ist, um die Bildung von O2-Blasen in der Schmelze im Bereich der Grenzfläche zwischen dem flüssigen Glas und der Gefäßwand zu unterbinden.The problem is known, for example, from US-A-5,785,726. According to that publication, the solution consists in creating a hydrogen partial pressure outside the vessel containing a glass melt which is large enough to prevent the formation of O 2 bubbles in the melt in the region of the interface between the liquid glass and the vessel wall prevention.

Um jene Lösung zu verwirklichen, muß außerhalb des Gefäßes eine entsprechende Atmosphäre geschaffen werden. Dies ist aufwendig.In order to realize that solution, one must be outside the vessel appropriate atmosphere can be created. This is expensive.

EP 0 679 733 A2 zeigt und beschreibt ein Verfahren zum Herstellen eines mehrschichtigen Wandteils als Bestandteil eines Systems zum Aufnehmen einer Glasschmelze. Das Wandteil umfaßt ein Substrat aus Metall, beispielsweise aus einem Refraktär-Metall.EP 0 679 733 A2 shows and describes a method for producing a multi-layer wall part as part of a recording system a glass melt. The wall part comprises a substrate made of metal, for example from a refractory metal.

Jener Druckschrift liegt die folgende Problematik zugrunde. Ein aus Molybdän hergestellter Gegenstand muß geschützt werden bei Anwendungen, bei welchem ein Kontakt mit freier Luft oder freiem Sauerstoff aus der Umgebung stattfindet, und zwar bei Temperaturen von über 400 Grad Celsius.That publication is based on the following problem. On off Item made from molybdenum must be protected at Applications in which contact with free air or free Oxygen from the environment takes place at temperatures of over 400 degrees Celsius.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Maßnahmen anzugeben, mit welchen sich die nachteiligen Auswirkungen der Hydroxylgruppen vermindern oder vermeiden lassen.The invention has for its object to provide measures with which are the adverse effects of hydroxyl groups reduce or have avoided.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des selbständigen Anspruchs gelöst.This task is characterized by the features of the independent claim solved.

Die Erfinder haben damit einen ebenso einfachen wie wirkungsvollen Weg beschritten. Hierdurch läßt sich die Blasenbildung von O2 entweder vermeiden oder wenigstens reduzieren. Die Erfindung ist überall da anwendbar, wo Glasschmelzen mit Edelmetall-Oberflächen in Berührung gelangen. Dabei kann es sich um jegliche Art von Edelmetallen oder deren Legierungen handeln, beispielsweise Platin, Palladium, Rhodium. The inventors have thus followed a path that is as simple as it is effective. As a result, the formation of bubbles of O 2 can either be avoided or at least reduced. The invention can be used wherever molten glass comes into contact with precious metal surfaces. It can be any kind of precious metals or their alloys, for example platinum, palladium, rhodium.

Bei der genannten Trägerlage aus Keramik handelt es sich um ein Material, das im allgemeinen eine Porosität von 5 bis 60 Prozent aufweist.The ceramic support layer mentioned is a material which generally has a porosity of 5 to 60 percent.

Die Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert. Die beiden Figuren stellen stark vergrößerte Schnitte jeweils durch ein erfindungsgemäßes Wandteil dar.The invention is explained in more detail with reference to the drawing. The two figures make greatly enlarged sections each by an inventive Wall part.

In Fig. 1 erkennt man eine Trägerlage 1, eine hierauf aufgebrachte Engobe 2 sowie eine Edelmetall-Plasmaschicht 3.In FIG. 1 can be seen a carrier layer 1, an applied thereto Engobe 2 and a noble metal layer 3 plasma.

Die Trägerlage 1 wurde wie folgt hergestellt: Es wurde ausgegangen von einem Keramikmaterial mit einer Porosität von 20 Prozent. Auf dieses Keramikmaterial wurde ein Glasmehl aufgebracht. Das Glasmehl besteht aus fein gemahlenem, hochschmelzendem Glas mit einem Schmelzpunkt von ca. 1200 Grad Celsius. Hieraus wurde eine Suspension hergestellt. Die Trägerlage wurde in porösem Zustand in diese Suspension eingetaucht. Wie man sieht, sind die Poren mit Glasquanten 1.1 aus dem genannten Glasmehl ausgefüllt.The carrier layer 1 was produced as follows: The starting point was a ceramic material with a porosity of 20 percent. A glass powder was applied to this ceramic material. The glass powder consists of finely ground, high-melting glass with a melting point of approx. 1200 degrees Celsius. A suspension was produced from this. The carrier layer was immersed in this suspension in a porous state. As you can see, the pores are filled with glass quanta 1.1 from the glass powder mentioned.

Nach diesem Tauchprozeß wurde auf die eine Fläche der Trägerlage 1 die Engobe 2 aufgebracht. Diese besteht aus reiner Keramik mit einer Schmelztemperatur von rund 2000 Grad Celsius. Auch niedrigere oder höhere Schmelztemperaturen sind denkbar, beispielsweise 1800 bis 2200 Grad Celsius. Das Aufbringen der Engobe geschah in verflüssigtem Zustand durch Sprühen. Auch käme ein Aufbringen der Engobe 2 durch Streichen in Betracht.After this dipping process, the engobe 2 was applied to one surface of the carrier layer 1 . This consists of pure ceramic with a melting temperature of around 2000 degrees Celsius. Lower or higher melting temperatures are also conceivable, for example 1800 to 2200 degrees Celsius. The engobe was applied in the liquefied state by spraying. The engobe 2 could also be applied by brushing.

Nach dem Aufbringen der Engobe wurde das so weit gefertigte Wandteil einem Temperprozeß unterworfen. Dies führte zu einer Verflüssigung der Glasquanten 1.1 in den Poren der Trägerlage 1, um die Poren zu füllen und somit eine Sperre gegen Wasserstoffionen zu schaffen. Die Engobe 2 hat den Zweck, die Glasquanten 1.1 am Austreten aus den Poren der Trägerlage 1 zu hindern, was dann eintreten könnte, wenn sich das gesamte Wandteil im Einsatz befindet und demgemäß auf entsprechende Temperaturen gebracht wird, bei denen ein Schmelzen der eingeschlossenen Glasquanten 1.1 auftreten kann.After the engobe had been applied, the wall part, which had been made so far, was subjected to an annealing process. This led to a liquefaction of glass Quantum 1.1 in the pores of the support layer 1, to fill the pores, thus creating a barrier against hydrogen ions. The purpose of the engobe 2 is to prevent the glass quanta 1.1 from escaping from the pores of the carrier layer 1 , which could occur when the entire wall part is in use and is accordingly brought to corresponding temperatures at which the enclosed glass quanta 1.1 melt can occur.

Die Edelmetall-Plasmaschicht 3 kann durch Sprühen oder Spritzen unter Druck auf die Engobe 2 aufgebracht werden. Deren Fläche 3.1 ist im Betrieb von der Schmelze berührt - hier nicht dargestellt -, während die Fläche 1.2 der Trägerlage die Außenfläche des Wandteiles bildet.The noble metal plasma layer 3 can be applied to the engobe 2 by spraying or spraying. Their surface 3.1 is touched by the melt during operation - not shown here - while the surface 1.2 of the carrier layer forms the outer surface of the wall part.

Der einzige Unterschied der Ausführungsform gemäß Fig. 2 besteht darin, daß die Edelmetallschicht 3 ein Edelmetall-Blech ist.The only difference of the embodiment according to FIG. 2 is that the noble metal layer 3 is a noble metal sheet.

Man erkennt dort eine Engobe 2. Diese dient wiederum dem Zweck, Glasquanten 1.1 am Austreten aus den Poren der Trägerlager 1 zu hindern.An engobe 2 can be seen there. This in turn serves the purpose of preventing glass quanta 1.1 from emerging from the pores of the carrier bearings 1 .

Auf der Engobe 2 befindet sich ein Edelmetallblech 4.There is a precious metal sheet 4 on the engobe 2 .

Claims (10)

1. Verfahren zum Herstellen eines mehrschichtigen Wandteils als Bestandteil eines Systems zum Aufnehmen einer Glasschmelze mit den folgenden Verfahrensschritten:
  • 1. 1.1 es wird eine Trägerlage (1) aus poröser Keramik hergestellt;
  • 2. 1.2 auf die Trägerlage (1) wird Glasmehl aus hochschmelzendem Glas aufgebracht, so daß die Poren der Trägerlage (1) von Glasquanten (1.1) ausgefüllt werden;
  • 3. 1.3 es wird eine Edelmetallschicht (3) aufgebracht, die dazu bestimmt ist, die Grenzfläche (3.1) gegen die Glasschmelze zu bilden.
1. A method for producing a multi-layer wall part as part of a system for taking up a glass melt with the following method steps:
  • 1. 1.1 a carrier layer ( 1 ) is made of porous ceramic;
  • 2. 1.2 on the carrier layer (1) glass powder is applied from a high-melting glass, so that the pores of the carrier layer to be filled (1) of glass quantum (1.1);
  • 3. 1.3 a noble metal layer ( 3 ) is applied, which is intended to form the interface ( 3.1 ) against the glass melt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Glasmehl durch Eintauchen der Trägerlage (1) in eine Glasmehlsuspension aufgebracht wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the glass powder is applied by immersing the carrier layer ( 1 ) in a glass powder suspension. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Glasmehl durch Aufsprühen einer Glasmehlsuspension auf die Trägerlage (1) aufgebracht wird.3. The method according to claim 1, characterized in that the glass powder is applied by spraying a glass powder suspension onto the carrier layer ( 1 ). 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Glas des Glasmehls ein Erdalkali- Silikatglas enthält.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized characterized in that the glass of the glass powder is an alkaline earth Contains silicate glass. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Glas des Glasmehls Quarzsand enthält.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized characterized in that the glass of the glass powder contains quartz sand. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelztemperatur des Glases des Glasmehls bei 1200 bis 1600 Grad Celsius liegt. 6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized characterized in that the melting temperature of the glass of the Glass flour is between 1200 and 1600 degrees Celsius.   7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Aufbringen des Glasmehls auf die Trägerlage 1 eine keramische Engobe (2) zum Versiegeln der mit Glasquanten (1.1) gefüllten Poren der Trägerlage (1) aufgebracht wird.7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that after the application of the glass powder on the carrier layer 1, a ceramic engobe ( 2 ) for sealing the pores of the carrier layer ( 1 ) filled with glass quanta ( 1.1 ) is applied. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die keramische Engobe (2) ein rein keramisches Material ist, das in verflüssigtem Zustand aufgebracht wird.8. The method according to claim 7, characterized in that the ceramic engobe ( 2 ) is a purely ceramic material which is applied in the liquefied state. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die verflüssigte keramische Engobe (2) durch Sprühen oder Streichen aufgebracht wird.9. The method according to claim 8, characterized in that the liquefied ceramic engobe ( 2 ) is applied by spraying or brushing. 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die keramische Engobe (2) eine Schmelztemperatur von 1800 bis 2200 Grad Celsius aufweist.10. The method according to any one of claims 7 to 9, characterized in that the ceramic engobe ( 2 ) has a melting temperature of 1800 to 2200 degrees Celsius.
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