DE102004041357A1 - Production of glass particles used for glass products for encapsulating electronic components comprises melting a glass batch, removing and conditioning the melt, cooling and shaping, immersing in a cooling liquid and granulating - Google Patents

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Michael Dr. Leister
Ernst-Walter Schäfer
Andreas Gross
Stephan Kaus
Karl Dr. Mennemann
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    • C03B19/1045—Forming solid beads by bringing hot glass in contact with a liquid, e.g. shattering

Abstract

Production of glass particles (8) comprises melting a glass batch (2), removing and conditioning the melt (16), cooling and shaping the conditioned melt to form an almost solid glass strip (20), directly immersing the glass strip in a cooling liquid and granulating the glass strip to form glass particles. An independent claim is also included for a device for producing glass particles.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Glaspartikeln, welche als Glasgranulat oder als Zwischenprodukt für die Weiterverarbeitung durch Mahlen zu Pulvern Verwendung finden.The The invention relates to a method and an apparatus for the production of glass particles, which are used as glass granules or as an intermediate for the Further processing by grinding to powders find use.

Beschreibungdescription

Glasgranulate bzw. Glaspartikel kommenals Ausgangsmaterial für verschiedene Techniken zur Herstellung von Glasgegenständen zum Einsatz, beispielsweise als Zwischenprodukt für die Weiterverarbeitung durch Mahlen zu Pulvern. Diese Pulver kommen in verschiedensten Gebieten, beispielsweise bei der Kapselung elektronischer Bauelemente, als Füllstoff in Pastenmit bioaktiver Wirkunge, etc. zur Anwendung.glass granules or glass particles are used as starting material for various production techniques of glass objects used, for example as an intermediate for further processing by grinding into powders. These powders come in a variety of ways Areas, for example in the encapsulation of electronic components, as a filler in pastes with bioactive effects, etc. for use.

Zur Herstellung von Glaspartikeln aus der Schmelze sind verschiedene Techniken bekannt, die im wesentlichen durch Einleiten und Abschrecken eines Schmelzstrahls in eine Kühlflüssigkeit, das Zerstäuben eines Schmelzstrahls durch Gase oder das Abschrecken des Glasstrahls durch gekühlte Metallwalzen realisiert werden.to Production of glass particles from the melt are different Techniques known essentially by initiating and quenching a melt stream into a cooling liquid, the atomizing a jet of melt by gases or the quenching of the glass jet by chilled Metal rollers can be realized.

Das direkte "Fritten" (Einleiten und Abschrecken) von Schmelzen in Flüssigkeiten ist seit langem bekannt, effektiv und ermöglicht hohe Durchsätze. Nachteilig an dieser Methode ist die relativ breite Partikelgrößenverteilung der so entstehenden Glasfritte, die von groben, wieder versinterten Brocken bis hin zu staubfeinem Pulver aller Korngrößen reicht.The direct "frits" (initiation and quenching) of melts in liquids has long been known, effective and allows high throughput. adversely This method is the relatively broad particle size distribution the resulting glass frit, which from coarse, again sintered Chunks up to dust-fine powder of all grain sizes is sufficient.

Das Zerstäuben von Schmelzstrahlen in Gasen, welches z.B. in den Druckschriften DE 704752 A , GB 122779 A, JP 54156830 A2 und JP 58185473 A2 beschrieben wurde, ist auf Grund der schlechten Wärmekapazität weniger effektiv und man benötigt entsprechend hohe Mengen an Gas. Die Partikelgrößenverteilung ist hier ebenfalls problematisch. Zudem ist diese Verfahrensweise nur geeignet für sogenannte „kurze" Gläser, d.h. Gläser mit einer starken Viskositätsabhängigkeit von der Temperatur. Sogenannte „lange" Gläser mit einer geringeren Viskositätsabhängigkeit von der Temperatur, d.h. einer großen Temperaturdifferenz zwischen der Verarbeitungsviskosität und der Viskosität am Transformationspunkt bilden Fäden, die sich deutlich schlechter handhaben und oft schlechter vermahlen lassen als Granulate.The atomization of melt streams in gases, which eg in the publications DE 704752 A , GB 122779 A, JP 54156830 A2 and JP 58185473 A2 has been described is due to the poor heat capacity less effective and it requires correspondingly large amounts of gas. The particle size distribution is also problematic here. Moreover, this procedure is only suitable for so-called "short" glasses, ie glasses with a strong viscosity dependence on temperature. "Long" glasses with a lower viscosity dependence on temperature, ie a large temperature difference between the processing viscosity and the viscosity at the transformation point, form threads , which are much worse to handle and often can be ground worse than granules.

Das schnelle Abkühlen eines Glasstrahls zwischen metallischen Walzen ist ebenfalls ein bekanntes Verfahren zur Herstellung von mahlbaren Glaspartikeln. Auch diese Verfahrensweise ermöglicht nur relativ geringe Durchsätze auf Grund der nur punktuell möglichen Einspeisung des Glasstrahls bzw. der begrenzten Wärmeleitfähigkeit des Walzenmaterials. Die dabei entstehenden plättchenförmigen Flakes sind zwar in ihrer Dicke durch den Abstand der Walzen einstellbar, haben aber ansonsten ebenfalls eine breite Größenverteilung.The fast cooling a glass jet between metallic rolls is also a Known method for the production of grindable glass particles. This procedure also allows only relatively low throughputs due to the only occasional possible Infeed of the glass jet or the limited thermal conductivity of the roll material. The resulting flake-shaped flakes are indeed in their thickness adjustable by the distance of the rollers, but have otherwise also a broad size distribution.

Eine weitere Möglichkeit zur Herstellung von Glaspartikeln, wie beispielsweise in der JP 2001220163 A2 beschrieben, ist das Einblasen von Luft in den Schmelzstrahl, so dass ein Rohr mit geringem Wanddurchmesser entsteht, welches dann durch eine Walzmaschine geleitet wird. Dabei entstehen besonders dünne Flakes, diese haben jedoch ebenfalls eine breite Größenverteilung.Another possibility for the production of glass particles, such as in the JP 2001220163 A2 described, is the blowing of air into the melt jet, so that a tube with a small wall diameter is formed, which is then passed through a rolling machine. This produces particularly thin flakes, but these also have a broad size distribution.

Zudem entsteht auf Grund der flachen Geometrie von Flakes eine Richtungsabhängigkeit, die sich auf die Dosierungs- und Fördermöglichkeit der plättchenförmigen Glaspartikel negativ auswirkt. Die Flakes verhaken sich ineinander und können damit eine Förderung nahezu unmöglich machen oder sie gleiten sehr leicht übereinander und lassen sich so schlecht dosieren.moreover arises due to the flat geometry of flakes directional dependence, referring to the dosing and funding opportunity the platelet-shaped glass particles has a negative effect. The flakes get caught up in each other and so can one advancement almost impossible make or they glide over each other very easily and let themselves dose so badly.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, Glaspartikel kostengünstig und effizient herzustellen, sowie Glaspartikel mit geringer Korngrößenverteilung bereitzustellen.task The invention therefore is to produce glass particles inexpensively and efficiently, and to provide glass particles with a small particle size distribution.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, vermahlbare Glaspartikel kostengünstig herzustellen.A Another object of the invention is inexpensive to produce grindable glass particles.

Die Lösung der Aufgabe gelingt mit einem Verfahren gemäß Anspruch 1 und einer Vorrichtung gemäß Anspruch 19. Weitere vorteilhafte Ausführungen sind in den jeweils abhängigen Ansprüchen beschrieben.The solution The object is achieved by a method according to claim 1 and a device according to claim 19. Further advantageous embodiments are in each dependent claims described.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Glaspartikeln umfasst die Schritte:

  • – Einschmelzen eines Glasgemenges,
  • – Entnahme und Konditionierung der Schmelze,
  • – Kühlen und Formen der konditionierten Schmelze zu einem nahezu erstarrten Glasband und
  • – unmittelbar anschließendes Eintauchen des nahezu erstarrten Glasbandes in eine Kühlflüssigkeit, wobei das Glasband zu Glaspartikeln granuliert.
The process according to the invention for producing glass particles comprises the steps:
  • - meltdown of a glass batch,
  • Removal and conditioning of the melt,
  • - Cooling and shaping of the conditioned melt to a nearly solidified glass ribbon and
  • - Immediately subsequent immersion of the virtually solidified glass ribbon in a cooling liquid, wherein the glass ribbon granulated to glass particles.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung von Glaspartikeln, welche zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist, umfasst eine Schmelzanlage zum Einschmelzen eines Glasgemenges, eine Entnahmeeinrichtung zur Entnahme der Schmelze sowie eine Konditioniereinrichtung zur Konditionierung der Schmelze und zum Einspeisen der konditionierten Schmelze in eine Granulierungseinrichtung, wobei die Granulierungseinrichtung zwei sich gegenläufig zueinander bewegliche Walzen, zwischen denen ein Glasband aus der konditionierten Schmelze formbar ist, und ein eine Kühlflüssigkeit aufweisendes Becken zum Granulieren des Glasbandes in Glaspartikel umfasst.The device according to the invention for the production of glass particles, which is suitable for carrying out the method according to the invention, comprises a melting plant for melting a glass batch, a removal device for removing the melt and a conditioning unit Device for conditioning the melt and for feeding the conditioned melt into a granulation device, wherein the granulation comprises two counter-rotating rollers, between which a glass ribbon from the conditioned melt is malleable, and a tank having a cooling liquid for granulating the glass ribbon into glass particles.

Das aus der konditionierten Schmelze geformte und fast erstarrte Glasband kommt unmittelbar mit der Kühlflüssigkeit in Kontakt, wobei die hohe Wärmekapazität der Kühlflüssigkeit diesem, bedingt durch die vergrößerte Oberfläche des Glasbandes, sehr schnell die restliche überschüssige Wärmemenge entziehen kann und das Glasband sofort zu Granulat zerspringt. Auf diese Weise entstehen Glaspartikel mit wesentlich definierterer Geometrie, als durch bloßes Abschrecken einer Schmelze in Wasser. Aufgrund der besseren Kühlwirkung ist die Effektivität des Herstellungsprozesses wesentlich höher, als bei reiner Walzenkühlung. Zudem tritt durch den direkten Kühlmittelkontakt keinerlei Verklumpung oder Verklebung der Glaspartikel auf.The formed from the conditioned melt shaped and almost solidified glass ribbon comes directly with the coolant in contact with the high heat capacity of the coolant this, due to the enlarged surface of the Glasbandes, very quickly the remaining excess heat can escape and The glass ribbon shatters immediately to granules. In this way arise Glass particles with much more defined geometry than mere quenching a melt in water. Due to the better cooling effect is the effectiveness of Manufacturing process much higher than with pure roll cooling. moreover occurs through direct coolant contact no clumping or sticking of the glass particles on.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird das Glasgemenge in einem Skulltiegel aufgeschmolzen. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung ist die Schmelzanlage ein Skulltiegel. Ein derartiger Skulltiegel ist beispielsweise in der DE 102 02 024 A1 beschrieben.In an advantageous embodiment of the method, the glass batch is melted in a skull crucible. In an advantageous embodiment of the device, the melting plant is a skull crucible. Such Skulltiegel is for example in the DE 102 02 024 A1 described.

Der Skulltiegel besteht typischerweise aus beabstandeten, mäanderartig angeordneten wassergekühlten Metallrohren. Das im Inneren des Skulltiegels befindliche Glasgemenge wird über eine um den Tiegel angeordnete Spulenanordnung, welche Hochfrequenzenergie in den Tiegel einkoppelt, beheizt und aufgeschmolzen. Bevorzugt wird das Gemenge von oben auf die Schmelze aufgelegt. Durch die Kühlung des Tiegels entsteht zwischen dem Tiegel und der Schmelze eine Glasschicht. Dadurch kann die Verunreinigung der Schmelze durch das Tiegelmaterial wesentlich gesenkt und es können hochreine Glaspartikel hergestellt werden.Of the Skull crucible typically consists of spaced, meandering arranged water-cooled Metal pipes. The glassblowing inside the skull crucible will over a coil arrangement arranged around the crucible, which radio-frequency energy coupled into the crucible, heated and melted. Prefers the mixture is placed on top of the melt from above. By the cooling of the crucible creates a glass layer between the crucible and the melt. As a result, the contamination of the melt through the crucible material significantly lowered and it can high-purity glass particles are produced.

Außerdem ermöglicht eine Skull-Schmelzanlage auf Grund der hohen Schmelztemperatur hohe Einschmelzraten und damit hohe Durchsätze.It also allows one Skull melter due to the high melting temperature high melting rates and thus high throughputs.

Weiterhin vorteilhaft ist es, die Schmelze bereits im Einschmelzbereich durch Rühren zu durchmischen. Dadurch lässt sich das Gemenge schneller aufschmelzen, die Temperaturverteilung in der Schmelze nivellieren und eine gleichmäßige Gemengeverteilung erzielen.Farther It is advantageous to pass the melt already in the melting range stir to mix. By doing so leaves the mixture melt faster, the temperature distribution Level in the melt and achieve a uniform mixture distribution.

Eine Durchmischung der Schmelze kann ebenfalls durch Einleiten von Gas in die Schmelze, welches in der Schmelze in Form von Gasblasen aufsteigt, erfolgen. Beim Einschmelzen von Gläsern mit reduktionsempfindlichen Komponenten, wie z.B. blei-, silber, oder bismuthhaltige Gläser, wird vorzugsweise O2 enthaltendes Gas eingeleitet, da dadurch bei hohen Schmelztemperaturen die thermisch Reduktion zu elementarem Blei, Silber bzw. Bismuth vermindert wird. Durch eine derartige Gaseinleitung ist außerdem der Redoxzustand des Glases einstellbar.A mixing of the melt can also be carried out by introducing gas into the melt, which rises in the melt in the form of gas bubbles. When melting glasses with reduction-sensitive components, such as lead, silver, or bismuthhaltige glasses, preferably O 2 -containing gas is introduced, since thereby at high melting temperatures, the thermal reduction to elemental lead, silver or bismuth is reduced. By such gas introduction also the redox state of the glass is adjustable.

Um die Schmelze weiterzuverarbeiten, kann diese vorzugsweise der Schmelzanlage seitlich mittels einer an der seitlichen Wandung der Schmelzanlage angeordneten Entnahmeeinrichtung entnommen werden. Ein Abzug der Schmelze vom Boden der Schmelzanlage ist jedoch ebenfalls möglich.Around the melt further process, this may preferably the melter laterally by means of a on the side wall of the melting plant arranged removal device can be removed. A deduction of However, melt from the bottom of the smelting plant is also possible.

Die Entnahmeeinrichtung, welche beispielsweise als Rohr und/oder Kanal ausgebildet sein kann, kann wahlweise aus kühlmittelgekühlten Skullsegmenten oder aus einer Metallkonstruktion, insbesondere aus einer Edelmetallkonstruktion bestehen. Die Temperatur der entnommenen Schmelze wird durch Mittel zum Beheizen der Entnahmeeinrichtung eingestellt bzw. die Abkühlrate der Schmelze wird gezielt beeinflusst.The Removal device, which, for example, as a pipe and / or channel can be formed, optionally from coolant-cooled Skullsegmenten or from a metal construction, in particular of a noble metal construction consist. The temperature of the withdrawn melt is by means set for heating the sampling device or the cooling rate of the Melt is specifically influenced.

Im Falle von Skullsegmenten erfolgt das Beheizen bzw. Einstellen der Abkühlrate der Schmelze mittels Brenner oder Strahlungsheizung der Entnahmeeinrichtung und im Falle einer Metallkonstruktionen der Entnahmeeinrichtung mittels direkter elektrischer Beheizung.in the Fall of Skullsegmenten is the heating or setting the cooling the melt by means of burners or radiant heating of the removal device and in the case of metal structures of the sampling device by means of direct electrical heating.

Wird die Schmelze seitlich entnommen, kann vor die eigentliche Entnahmeöffnung eine Barriere gesetzt werden, unter welcher die Schmelze hindurchströmt. Dadurch kann das Abziehen von Gemengerelikten verhindert werden.Becomes taken from the side of the melt, before the actual removal opening a Barrier are set, under which the melt flows through. Thereby it is possible to prevent the removal of batches of vegetables.

Vorzugsweise führt die Entnahmevorrichtung die Schmelze direkt der Konditionierungseinrichtung zu.Preferably leads the Extraction device to the melt directly to the conditioning device.

Die Konditionierungseinrichtung konditioniert die Schmelze und führt die Schmelze der Granulierungseinrichtung zu.The Conditioning device conditions the melt and leads the Melt the granulator to.

Die Schmelze wird in der Konditionierungseinrichtung, insbesondere mit Mittel zum Steuern der Temperatur der Schmelze, vorzugsweise durch elektrische Beheizung oder Strahlungsbeheizung und/oder durch entsprechende thermische Isolierungen der Konditionierungseinrichtung, auf eine Einspeisetemperatur konditioniert, bei welcher die Schmelze eine Viskosität im Bereich von 100 bis 103 dPa·s aufweist und oberhalb ihrer oberen Kristallisationstemperatur liegt.The melt is conditioned in the conditioning device, in particular with means for controlling the temperature of the melt, preferably by electrical heating or radiant heating and / or by appropriate thermal insulation of the conditioning device to a feed temperature at which the melt has a viscosity in the range of 10 0 10 3 dPa · s and is above its upper crystallization temperature.

So werden z.B.:
Gläser im Zusammensetzungsbereich: 8–15% SiO2, 22–27% B2O3, 60–65% ZnO, 2–3% Bi2O3, und 0–1, 5% CeO2 in der Konditionierungseinrichtung auf eine Einspeisetemperatur von etwa 1080–1170°C konditioniert, bei der diese eine Viskosität von ~100,4 dPa·s aufweisen;
Gläser im Zusammensetzungsbereich: 40–50% SiO2, 20–26% Na2O, 18–25% CaO und 2–8% P2O5 in der Konditionierungseinrichtung eine Einspeisetemperatur von etwa 1190–1250°C konditioniert, bei der diese eine Viskosität von 101,0–1,5 dPa·s aufweisen und
Gläser im Zusammensetzungsbereich: 0–3% SiO2, 10–15% ZnO, 70–80% Bi2O3 und 5–10% B2O3 in der Konditionierungseinrichtung auf eine Einspeisetemperatur von etwa 650–700°C konditioniert, bei der diese eine Viskosität von 100,7–1,3 dPa·s aufweisen.For example:
Glasses in the composition range: 8-15% SiO 2 , 22-27% B 2 O 3 , 60-65% ZnO, 2-3% Bi 2 O 3 , and 0-1, 5% CeO 2 in the conditioner to a feed temperature of about 1080-1170 ° C, in which they have a viscosity of ~ 10 0.4 dPa · s;
Glasses in the composition range: 40-50% SiO 2 , 20-26% Na 2 O, 18-25% CaO, and 2-8% P 2 O 5 in the conditioning device conditions a feed temperature of about 1190-1250 ° C at which they have a viscosity of 10-1.0-1.5 dPa.s and
Glasses in the composition range: 0-3% SiO 2 , 10-15% ZnO, 70-80% Bi 2 O 3 and 5-10% B 2 O 3 conditioned in the conditioning device to a feed temperature of about 650-700 ° C, at which have a viscosity of 10 0.7-1.3 dPa · s.

Vorzugsweise wird die Temperatur der Schmelze während der Entnahme und Konditionierung konstant gesenkt.Preferably The temperature of the melt during the removal and conditioning constantly lowered.

Die Konditionierungseinrichtung ermöglicht in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung außerdem die Steuerung des Schmelzflusses. Es können, beispielsweise durch den Einlegerhythmus des Gemenges verursachte, Schwankungen des Schmelzflusses ausgeglichen und ein kontinuierlicher Schmelzfluss eingestellt werden. Die Konditionierungseinrichtung umfasst dazu insbesondere einen Speicher, welcher beispielsweise als Metall- bzw. Edelmetallkonstruktion ausgeführt werden kann, zur Aufnahme der Schmelze. Im Speicher kann dann ebenfalls eine Temperaturkonditionierung erfolgen.The Conditioning device allows in a further advantageous embodiment of the invention also the Control of melt flow. It can, for example, by the Einlegerythythmus of the mixture caused, fluctuations in the melt flow balanced and a continuous melt flow can be adjusted. The conditioning device comprises in particular a Memory, which, for example, as a metal or precious metal construction accomplished can be, for receiving the melt. In memory then can also a temperature conditioning done.

Zusätzlich kann die Konditionierungseinrichtung in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung Mittel zum Aufteilen der Schmelze in mehrere Volumenströme und/oder Mittel zum Positionieren der Schmelze über einen Einspeisepunkt der Granulierungseinrichtung aufweisen.In addition, can the conditioning device in a further advantageous Design Means for dividing the melt into several flow rates and / or Means for positioning the melt via a feed point of the Have granulation.

Die auf eine Einspeisetemperatur und auf verarbeitbare Volumenströme konditionierte Schmelze wird direkt der Granulierungseinrichtung zugeführt.The conditioned to a feed temperature and to processable volume flows Melt is fed directly to the granulation device.

Durch die weitere Kühlung der konditionierten Schmelze auf eine Temperatur im Erstarrungsbereich und Formung zu einem Glasband in der Granulierungseinrichtung wird vorzugsweise ein Glasband mit einer Viskosität 1010 bis 1012,5 dPa·s erzeugt, d.h. das Glasband ist sehr zäh bis nahezu erstarrt.As a result of the further cooling of the conditioned melt to a temperature in the solidification range and shaping into a glass ribbon in the granulation device, preferably a glass ribbon having a viscosity of 10 10 to 10 12.5 dPa · s is produced, ie the glass ribbon is very tough or nearly solidified.

In der Granulierungseinrichtung wird die Schmelze, vorzugsweise zwischen zwei sich gegenläufig zueinander bewegten Walzen zu einem Glasband geformt, wobei die Schmelze durch die Walzen gekühlt wird und nahezu erstarrt. Insbesondere wird die konditionierte Schmelze einem Einspeisepunkt, welcher sich auf einer der beiden Walzen befindet, zugeführt, wobei die Schmelze vor der Formung durch die Walzen auf der einen Walze gekühlt wird.In the granulation device is the melt, preferably between two in opposite directions each other moving rollers formed into a glass ribbon, wherein the Melt cooled by the rollers becomes and almost freezes. In particular, the conditioned melt a feed point which is located on one of the two rollers, fed the melt before forming by the rollers on one roller chilled becomes.

Vorzugsweise ist der Abstand zwischen den Walzen einstellbar und damit die Größe der Glaspartikel beeinflussbar.Preferably is the distance between the rollers adjustable and thus the size of the glass particles influenced.

Wurde die Schmelze in Volumenströme aufgeteilt, können zwischen den Walzen auch mehrere Glasbänder geformt werden.Has been the melt in volume flows split, can between the rolls also several glass bands are formed.

In einer besonders bevorzugten Ausführung der Erfindung laufen die Walzen in der Kühlflüssigkeit, welche sich in einem Becken der Granulierungseinrichtung befindet und in welche das Glasband zur Granulierung eingetaucht wird. Vorzugsweise liegt der Flüssigkeitsspiegel der Kühlflüssigkeit unter den Achsen, vorzugsweise unmittelbar unter den Achsen der in der Kühlflüssigkeit laufenden Walzen und/oder liegt der Einspeisepunkt der Schmelze auf der Walze unmittelbar oberhalb des Flüssigkeitsspiegels.In a particularly preferred embodiment of Invention run the rollers in the cooling liquid, which in a Basin of the granulation device is located and in which the glass ribbon is dipped for granulation. Preferably, the liquid level is the cooling liquid under the axles, preferably just below the axles of the in the coolant running rollers and / or is the feed point of the melt on the roller immediately above the liquid level.

Dadurch wird gewährleistet, dass das Glasband unmittelbar nach der Kühlung und Formung mit der Kühlflüssigkeit in Kontakt kommt und zu Granulat zerspringen kann.Thereby is guaranteed that the glass ribbon immediately after cooling and shaping with the cooling liquid comes in contact and can shatter into granules.

Geeignete Kühlflüssigkeiten sind z.B. Wasser, vorzugsweise entionisiertes Wasser, Wasser-Alkohol-Mischungen, Wasser-Keton-Mischungen, Wasser- Poly-Oxyethylen, Glycol-Mischungen und Öle.suitable coolants are e.g. Water, preferably deionized water, water-alcohol mixtures, Water-ketone mixtures, water Polyoxyethylene, glycol blends and oils.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung werden die aus dem Glasband granulierten Glaspartikel der Kühlflüssigkeit mit einer Fördereinrichtung dem Becken entnommen und in einer Trocknungsanlage getrocknet. Die Trocknung erfolgt vorzugsweise mit einem Heißluftstrom, durch Strahlungsheizung oder durch Mikrowellenstrahlung.In a further advantageous embodiment of the invention the glass particles of the cooling liquid granulated from the glass ribbon with a conveyor taken from the pool and dried in a drying plant. The Drying is preferably carried out with a stream of hot air, by radiant heating or by microwave radiation.

Die derart hergestellten hochreinen Glaspartikel können einem weiteren Mahlprozess zugeführt werden. Die vermahlenen Glaspartikel finden vor allem als bioaktives Glaspuder, als Passivierungs- und Kapselungsgläser für elektronische Bauelemente, als Übergangs und Verbindungsgläser zwischen Silizium und Glas oder Metall und Glas und als Gläser für Varistoren Verwendung.The Such produced high-purity glass particles can be a further grinding process be supplied. The ground glass particles are mainly used as bioactive glass powder, as passivation and encapsulating glasses for electronic components, as a transition and connecting glasses between silicon and glass or metal and glass and as glasses for varistors Use.

Die Erfindung soll im weiteren an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.The The invention will be explained in more detail with reference to exemplary embodiments.

Es zeigen dazu:It show:

1 eine schematische Darstellung einer ersten Variante einer Vorrichtung zur Herstellung von Glaspartikeln 1 a schematic representation of a first variant of an apparatus for producing glass particles

2 eine schematische Darstellung einer zweiten Variante einer Vorrichtung zur Herstellung von Glaspartikeln 2 a schematic representation of a second variant of an apparatus for producing glass particles

Ausführungsbeispiel 1 – unspezifischEmbodiment 1 - unspecific

Gemäß 1 besteht in einer beispielhafte Ausführung der Erfindung die Schmelzanlage aus einem Skulltiegel 1, dessen Wandungen aus kühlmitteldurchflossenen Metallsegmenten besteht. Das Gewölbe 3 des Skulltiegels 1 ist aus einer feuerfesten Keramik gefertigt, um eine möglichst optimale Wärmeübertragung des im Gewölbe 3 angeordneten Brenners 4 zu ermöglichen. Der Brenner 4 dient dem Starten der Schmelzanlage zum Einschmelzen des Glasgemenges 2, der Erhöhung der Aufschmelzleistung und/oder der Temperatursteuerung der Schmelze 16. Die Schmelze 16 wird über eine um den Skulltiegel angeordneten Induktionsspule 14 hochfrequenzbeheizt. Das Glasgemenge 2 wird über eine Zuführung auf die Schmelzoberfläche eingelegt und dann eingeschmolzen.According to 1 In an exemplary embodiment of the invention, the melting plant consists of a skull crucible 1 whose walls consist of coolant-flowed metal segments. The vault 3 of the skull crucible 1 is made of a refractory ceramic to ensure the best possible heat transfer in the vault 3 arranged burner 4 to enable. The burner 4 serves to start the melting plant for melting the glass batch 2 , the increase of the melting performance and / or the temperature control of the melt 16 , The melt 16 is via an induction coil arranged around the skull crucible 14 high-frequency heating. The glass batch 2 is inserted via a feed on the enamel surface and then melted down.

Die Schmelze 16 wird über die elektrisch beheizte Entnahmeeinrichtung 10, welche aus einer rohrförmigen Edelmetallkonstruktion besteht, am Boden des Skulltiegels 1 entnommen und der Konditionierungseinrichtung, welche aus einem elektrisch beheizbaren Speicher 11 und Mitteln zum Aufteilen 5 der Schmelze 16 besteht, zugeführt.The melt 16 is via the electrically heated extraction device 10 , which consists of a tubular noble metal construction, at the bottom of Skulltiegels 1 taken and the conditioning device, which consists of an electrically heatable memory 11 and means for splitting 5 the melt 16 exists, supplied.

Der Speicher 11 besteht ebenfalls aus Edelmetall und dient sowohl der gesteuerten Konditionierung der Schmelze 16 auf eine Einspeisetemperatur als auch dem Ausgleich von Schwankungen des Schmelzflusses der Schmelze 16. Die Mittel zum Aufteilen 5 der Schmelze 16 in mehrere Volumenströme 21 umfassen mehrere, seitlich im unteren Bereich des Speichers 11 angeordnete Öffnungen. Die Öffnungen sind rohrförmig ausgebildet und führen die Volumenströme 21 der nun konditionierten Schmelze den Einspeispunkten 7 in der Granulierungseinrichtung zu.The memory 11 is also made of precious metal and serves both the controlled conditioning of the melt 16 to a feed temperature and to compensate for fluctuations in the melt flow of the melt 16 , The means of dividing 5 the melt 16 in several volume flows 21 include several, laterally at the bottom of the memory 11 arranged openings. The openings are tubular and guide the volume flows 21 the now conditioned melt the Einspeispunkten 7 in the granulation device too.

Die Granulierungseinrichtung besteht aus einem Becken 22, in welchem sich eine Kühlflüssigkeit 12 und zwei Walzen 6 befinden. Die Walzen 6 sind parallel und dicht beabstandet zueinander angeordnet und drehen sich gegenläufig in der Kühlflüssigkeit 12. Die Drehachsen der Walzen 6 liegen parallel oberhalb des Flüssigkeitsspiegels 15 der Kühlflüssigkeit 12.The granulation device consists of a basin 22 in which there is a cooling liquid 12 and two rollers 6 are located. The rollers 6 are arranged parallel and closely spaced from each other and rotate in opposite directions in the cooling liquid 12 , The axes of rotation of the rolls 6 lie parallel above the liquid level 15 the cooling liquid 12 ,

Die Einspeisepunkte 7 der Volumenströme 21 der konditionierten Schmelze befinden sich auf einer Walze 6. Durch die gegenläufige Drehung der Walzen 6 werden die Volumenströme 21 zwischen den Walzen zu Glasbändern 20 geformt. Durch den Kontakt der Volumenströme 21 der konditionierten Schmelze mit den gekühlten Walzen 6 werden die Volumenströme 21 gleichzeitig weiter auf eine Temperatur im Erstarrungsbereich abgekühlt. Die nun nahezu erstarrten Glasbänder 20 werden unmittelbar nach der Formung durch die Walzen 6 in die Kühlflüssigkeit 12 eingetaucht und granulieren dort zu Glaspartikeln 8. Ein Förderband 9, welches unterhalb der Walzen 6 im Becken 22 angeordnet ist entnimmt die Glaspartikel 8 der Kühlflüssigkeit 12 und fördert die Glaspartikel 8 zu einer Trocknungsanlage 13. Von dort aus können die Glaspartikel 8 einem Mahlprozess zugeführt werden.The entry points 7 the volume flows 21 the conditioned melt is on a roller 6 , By the opposite rotation of the rollers 6 become the volume flows 21 between the rollers to glass bands 20 shaped. By the contact of the volume flows 21 the conditioned melt with the cooled rolls 6 become the volume flows 21 simultaneously cooled further to a temperature in the solidification range. The now almost frozen glass bands 20 be immediately after forming by the rollers 6 into the coolant 12 immersed and granulate there to glass particles 8th , A conveyor belt 9 which is below the rollers 6 in the basin 22 is arranged removes the glass particles 8th the cooling liquid 12 and promotes the glass particles 8th to a drying plant 13 , From there, the glass particles can 8th be fed to a grinding process.

Ausführungsbeispiel 2 – Fertigung hochreiner bioaktiver GlaspartikelEmbodiment 2 - Production highly pure bioactive glass particles

An bioaktive Glaspartikel, beispielsweise mit einer Zusammensetzung von 45% SiO2, 24,5% Na2O, 24,5% CaO und 6% P2O5, zur Weitervermahlung zu Glaspuder werden extrem hohe Anforderungen hinsichtlich der Reinheit und Freiheit an schädlichen Verunreinigungen gestellt. Bioaktives Glaspuder findet zahlreiche Anwendungen in der Medizin und Kosmetik, da es entzündungshemmende, antimikrobielle und mineralisierende Eigenschaften besitzt.To bioactive glass particles, for example, with a composition of 45% SiO 2 , 24.5% Na 2 O, 24.5% CaO and 6% P 2 O 5 , for further grinding into glass powder are extremely high requirements in terms of purity and freedom from harmful Impurities. Bioactive glass powder has numerous applications in medicine and cosmetics because it has anti-inflammatory, antimicrobial and mineralizing properties.

Gemäß 2 besteht in der beispielhaften Ausführung der Erfindung zur Fertigung hochreiner bioaktiver Glaspartikel 8, die Schmelzanlage aus einem Skulltiegel 1, dessen Wandungen aus kühlmitteldurchflossenen Metallsegmenten besteht. Das Wannenvolumen des Skulltiegels beträgt ca. 120 l. Das Gewölbe 3 des Skulltiegels 1 ist aus einer feuerfesten Keramik gefertigt, um eine möglichst optimale Wärmeübertragung des im Gewölbe 3 angeordneten Brenners 4 zu ermöglichen. Der Brenner 4 dient dem Starten der Schmelzanlage zum Einschmelzen des Glasgemenges 2, der Erhöhung der Aufschmelzleistung und/oder der Temperatursteuerung der Schmelze 16. Die Schmelze 16 wird über eine um den Skulltiegel angeordneten Induktionsspule 14 mit einer Frequenz von 220 kHz und einer Generatorleistung von 280 kW hochfrequenzbeheizt. Das Glasgemenge 2 wird über eine Zuführung auf die Schmelzoberfläche eingelegt und dann eingeschmolzen. Zur besseren Durchmischung (Bubbling) der Schmelze 16 wird der Schmelze 16 Sauerstoff zugeführt. Die Schmelzleistung des Skulltiegels 1 beträgt ca. 1200 g/min. Die Schmelztemperaturen liegen bei 1550 bis 1620°C.According to 2 consists in the exemplary embodiment of the invention for the production of highly pure bioactive glass particles 8th , the smelting plant from a skull crucible 1 whose walls consist of coolant-flowed metal segments. The pan volume of the skull crucible is approx. 120 l. The vault 3 of the skull crucible 1 is made of a refractory ceramic to ensure the best possible heat transfer in the vault 3 arranged burner 4 to enable. The burner 4 serves to start the melting plant for melting the glass batch 2 , the increase of the melting performance and / or the temperature control of the melt 16 , The melt 16 is via an induction coil arranged around the skull crucible 14 with a frequency of 220 kHz and a generator power of 280 kW high frequency heated. The glass batch 2 is inserted via a feed on the enamel surface and then melted down. For better mixing (bubbling) of the melt 16 becomes the melt 16 Supplied oxygen. The melting power of the skull crucible 1 is about 1200 g / min. The melting temperatures are between 1550 and 1620 ° C.

Die Schmelze 16 wird über die elektrisch beheizte Entnahmeeinrichtung 10, welche aus einer rohrförmigen Aluminiumkonstruktion besteht, seitlich aus dem Skulltiegel 1 entnommen und der Konditionierungseinrichtung direkt zugeführt. Die entnommene Schmelze 16 weist einen Volumenstrom von ca. 500 ml/min auf. Vor die Entnahmeeinrichtung 10 ist eine innerhalb des Skulltiegels 1 angeordnete kühlmitteldurchflossene metallische Barriere 18 gesetzt, um ein Entziehen von Gemenge zu verhindern.The melt 16 is via the electrically heated extraction device 10 , which consists of a tubular aluminum construction, laterally from the Skulltiegel 1 removed and fed directly to the conditioning device. The removed melt 16 has a volume flow of about 500 ml / min. Before the removal device 10 is one inside the skull crucible 1 arranged coolant-flowed metallic barrier 18 set to prevent the extraction of mixture.

Die Konditionierungseinrichtung besteht aus einem elektrisch beheizbaren Speicher 11, der Ausflussöffnung 17 aus dem Speicher 11 und Mitteln zum Aufteilen 5 der Schmelze 16 in zwei Volumenströme 21.The conditioning device consists of an electrically heatable memory 11 , the outflow opening 17 from the store 11 and means for splitting 5 the melt 16 in two volume flows 21 ,

Der Speicher 11 besteht ebenfalls aus Edelmetall und dient sowohl der gesteuerten Abkühlung der Schmelze 16 auf eine Einspeisetemperatur oberhalb von 1235°C als auch dem Ausgleich von Schwankungen des Schmelzflusses der Schmelze 16. Da die obere Entglasungstemperatur dieser Glaszusammensetzung bei 1235°C liegt, muss die Schmelze 16 oberhalb dieser Temperatur der Granulierungseinrichtung zugeführt werden, um kristallfreie Glaspartikel 8 zu erhalten.The memory 11 is also made of precious metal and serves both the controlled cooling of the melt 16 to a feed temperature above 1235 ° C and to compensate for fluctuations in the melt flow of the melt 16 , Since the upper devitrification temperature of this glass composition is 1235 ° C, the melt must 16 be fed above this temperature of the granulation device to crystal-free glass particles 8th to obtain.

Der Speicher 11 besitzt eine rohrförmige Ausflussöffnung 17 aus Edelmetall am Boden. Über diese wird die Schmelze 16 den Mitteln zum Aufteilen 5 der Schmelze 16 zugeführt. Diese bestehen aus einer nach beiden Seiten offenen elektrisch beheizbaren Rinne aus Edelmetall und einer thermischen Isolierung 19 der Rinne. Die thermische Isolierung 19 ermöglicht es, teilweise ohne elektrische Zusatzheizung der Rinne auszukommen.The memory 11 has a tubular outflow opening 17 made of precious metal on the ground. About this is the melt 16 the means of dividing 5 the melt 16 fed. These consist of an electrically heatable noble metal channel, which is open on both sides, and a thermal insulation 19 the gutter. The thermal insulation 19 makes it possible to get along partly without additional electrical heating of the channel.

Die Rinne teilt die Schmelze 16 in zwei Volumenströme 21 der nun konditionierten Schmelze und führt die beiden Volumenströme 21 den Einspeispunkten 7 in der Granulierungseinrichtung zu.The gutter divides the melt 16 in two volume flows 21 the now conditioned melt and leads the two volume flows 21 the Einspeispunkten 7 in the granulation device too.

Die Granulierungseinrichtung besteht aus einem Becken 22, in welchem sich eine Kühlflüssigkeit 12, insbesondere Wasser und zwei Walzen 6 befinden. Die Walzen 6 sind parallel und in einem Abstand von 1,5 mm zueinander angeordnet und drehen sich gegenläufig in der Kühlflüssigkeit 12. Die Drehachsen der Walzen 6 liegen parallel oberhalb des Flüssigkeitsspiegels 15 der Kühlflüssigkeit 12.The granulation device consists of a basin 22 in which there is a cooling liquid 12 , especially water and two rolls 6 are located. The rollers 6 are arranged parallel and at a distance of 1.5 mm from each other and rotate in opposite directions in the coolant 12 , The axes of rotation of the rolls 6 lie parallel above the liquid level 15 the cooling liquid 12 ,

Die beiden Einspeisepunkte 7 der beiden Volumenströme 21 der konditionierten Schmelze befinden sich auf einer Walze 6, ca. 1 bis 2 cm über dem Flüssigkeitsspiegel 15. Je Einspeisepunkt 7 können ca. 600g/min der konditionierten Schmelze verarbeitet werden. Durch die gegenläufige Drehung der Walzen 6 werden die beiden Volumenströme 21 zwischen den Walzen zu zwei 1,5 mm dicken Glasbändern 20 geformt. Durch den Kontakt der Volumenströme 21 der konditionierten Schmelze mit den gekühlten Walzen 6 werden die Volumenströme 21 gleichzeitig weiter auf eine Temperatur im Erstarrungsbereich, auf ca. 650°C, abgekühlt. Die nun nahezu erstarrten Glasbänder 20 werden unmittelbar nach der Formung durch die Walzen 6 in die Kühlflüssigkeit 12 eingetaucht und granulieren dort zu Glaspartikeln 8. Ein Förderband 9, welches unterhalb der Walzen 6 im Becken 22 angeordnet ist entnimmt die Glaspartikel 8 der Kühlflüssigkeit 12 und fördert die Glaspartikel 8 zu einer Trocknungsanlage 13. Die Glaspartikel 8 haben einen mittleren Korndurchmesser von 1,5 ± 0,5 mm und sind damit gut und ohne Vormahlschritt direkt vermahlbar. Die Produktionsmenge der Anlage liegt bei 1200 g/min oder 1,7t/Tag.The two entry points 7 the two volume flows 21 the conditioned melt is on a roller 6 , about 1 to 2 cm above the liquid level 15 , Per entry point 7 can be processed about 600g / min of the conditioned melt. By the opposite rotation of the rollers 6 become the two volume flows 21 between the rollers to two 1.5 mm thick glass bands 20 shaped. By the contact of the volume flows 21 the conditioned melt with the cooled rolls 6 become the volume flows 21 at the same time further to a temperature in the solidification range, to about 650 ° C, cooled. The now almost frozen glass bands 20 be immediately after forming by the rollers 6 into the coolant 12 immersed and granulate there to glass particles 8th , A conveyor belt 9 which is below the rollers 6 in the basin 22 is arranged removes the glass particles 8th the cooling liquid 12 and promotes the glass particles 8th to a drying plant 13 , The glass particles 8th have a mean grain diameter of 1.5 ± 0.5 mm and are therefore good and can be ground directly without Vormahlschritt. The production volume of the plant is 1200 g / min or 1.7 t / day.

Ausführungsbeispiel 3 – Fertigung bleihaltiger Zinksilicat-PartikelEmbodiment 3 - Production leaded zinc silicate particles

Eine beispielhafte Ausführungsform der Erfindung wird an Hand der Herstellung eines bleihaltigen Zinksilicatglas Granulates (Glaspartikel) beschrieben.A exemplary embodiment The invention is based on the production of a lead-containing zinc silicate glass Granulates (glass particles) described.

An derartige Granulate 8, beispielsweise mit einer Zusammensetzung von 10 % SiO2, 60 % ZnO, 24% B2O3 und 3 Pb3O5, zur Weitervermahlung zu Glaspulver werden hohe Anforderungen hinsichtlich der Freiheit an Alkaliionen gestellt. Bleihaltiges Zinksilicat Glaspulver findet vor allem Anwendungen in Passivierungsschichten in elektronischen Bauelementen.To such granules 8th , For example, with a composition of 10% SiO 2 , 60% ZnO, 24% B 2 O 3 and 3 Pb 3 O 5 , for further grinding into glass powder high demands are placed on the freedom of alkali ions. Leaded zinc silicate Glass powder finds applications mainly in passivation layers in electronic components.

Das Glasgemenge 2 wird in einer zum Ausführungsbeispiel 2 analogen Schmelzanlage aufgeschmolzen. Das Wannenvolumen beträgt 70 l. Die Schmelze 16 wird über eine um den Skulltiegel 1 angeordneten Induktionsspule 14 mit einer Frequenz von 330 kHz und einer Generatorleistung von 180 kW hochfrequenzbeheizt. Die Schmelzleistung beträgt ca. 1500g/min.The glass batch 2 becomes in an embodiment 2 melted analog melting plant. The tub volume is 70 l. The melt 16 is about one around the skull crucible 1 arranged induction coil 14 with a frequency of 330 kHz and a generator power of 180 kW high frequency heated. The melting rate is about 1500g / min.

Die Schmelze wird seitlich über eine Entnahmeeinrichtung 10 aus Edelmetall entnommen.The melt is laterally via a removal device 10 taken from precious metal.

Die Konditionierungseinrichtung ist analog zum Ausführungsbeispiel 1 ausgeführt. Da die Schmelztemperatur des Glases bei ca. 1300°C liegt, kann ein gemäß Ausführungsbeispiel 1 ausgeführter strahlungsbeheizter Speicher 11 aus Edelmetall verwendet werden, der die entnommene Schmelze 16 in drei Volumenströme 21 von je 500 g/min aufteilt und den Einspeisepunkten 7 auf der Walze 6 zuführt. Die Einspeisepunkte 7 liegen ca. 1 cm über dem Flüssigkeitsspiegel 15 und der Abstand der Walzen 6 beträgt ca. 1,2 mm. Die weitere Verarbeitung erfolgt analog zum Ausführungsbeispiel 2. Es werden gut vermahlbare Glaspartikel 8 mit einem mittleren Korndurchmesser von 1,2 ± 0,3 mm erzeugt. Die Produktionsmenge der Anlage liegt bei ca. 1500 g/min oder 2,2 t/Tag.The conditioning device is designed analogously to Embodiment 1. Since the melting temperature of the glass is about 1300 ° C., a radiation-heated memory constructed in accordance with embodiment 1 can be used 11 made of precious metal, which is the extracted melt 16 in three volume flows 21 divided by 500 g / min each and the entry points 7 on the roller 6 supplies. The entry points 7 lie about 1 cm above the liquid level 15 and the distance of the rollers 6 is about 1.2 mm. The further processing is analogous to Embodiment 2. It will be well mulled glass particles 8th produced with a mean grain diameter of 1.2 ± 0.3 mm. The production volume of the plant is about 1500 g / min or 2.2 t / day.

Ausführungsbeispiel 4 – Fertigung hochbismuthaltiger GlaspartikelEmbodiment 4 - Production high-bismuth-containing glass particles

Eine weiter beispielhafte Ausführungsform der Erfindung wird an Hand der Herstellung eines hochbismuthaltigen Glasgranulates (Glaspartikel) beschrieben.A further exemplary embodiment The invention will be described with reference to the production of a high-bismuth glass granules (glass particles).

An derartige Granulate 8, beispielsweise mit einer Zusammensetzung von 1,7 % SiO2, 12,3 % ZnO, 8,9% B2O3 und 77,1% Bi3O5, zur Weitervermahlung zu Glaspulver werden sowohl hohe Anforderungen hinsichtlich der Freiheit von Alkaliionen als auch hinsichtlich des Redoxzustandes, d.h. der Freiheit von metallischem Bismuth gestellt. Hochbismuthaltiges Glaspulver findet vor allem Anwendungen in Passivierungsschichten in elektronischen Bauelementen.To such granules 8th , for example, having a composition of 1.7% SiO 2 , 12.3% ZnO, 8.9% B 2 O 3 and 77.1% Bi 3 O 5 , for further milling into glass powder are both high demands for the freedom of alkali ions as well as with regard to the redox state, ie the freedom of metallic bismuth. High-bismuth-containing glass powder is mainly used in passivation layers in electronic components.

Das Glasgemenge 2 wird in einer zum Ausführungsbeispiel 2 analogen Schmelzanlage aufgeschmolzen. Das Wannenvolumen beträgt 120 l. Die Schmelze 16 wird über eine um den Skulltiegel 1 angeordneten Induktionsspule 14 mit einer Frequenz von 140 kHz und einer Generatorleistung von 180 kW hochfrequenzbeheizt. Die Schmelzleistung beträgt ca. 1500 g/min. Aufgrund der hohen Reduktionsneigung der Schmelze 16 wurde auf Brenner 4 im Einschmelzbereich verzichtet. Der Schmelze 16 wurde durch im Wannenboden befindliche Düsen 3 · 60 l/h Sauerstoff zugeleitet, um möglichst oxidierende Bedingungen in der Schmelze 16 zu gewährleisten. Die Schmelztemperatur liegt bei ca. 1200°C.The glass batch 2 is melted in an analogous to Example 2 melter. The tub volume is 120 l. The melt 16 is about one around the skull crucible 1 arranged induction coil 14 with a frequency of 140 kHz and a generator power of 180 kW high frequency heated. The melting rate is about 1500 g / min. Due to the high reduction tendency of the melt 16 was omitted on burner 4 in the smelting area. The melt 16 was fed through 3 x 60 l / h of oxygen in the trough bottom to oxidizing conditions as possible in the melt 16 to ensure. The melting temperature is approx. 1200 ° C.

Die Schmelze 16 wird ebenfalls seitlich über eine Entnahmeeinrichtung 10 aus Edelmetall entnommen.The melt 16 is also laterally via a removal device 10 taken from precious metal.

Die Konditionierungseinrichtung ist, analog zum Ausführungsbeispiel 2, ebenfalls mit einer Rinne aus Edelmetall ausgeführt und teilt den Schmelzfluss der entnommenen Schmelze 16 von 225 ml/min in zwei gleiche Volumenströme 21. Da die Schmelze 16 nicht kristallisationsanfällig ist, kann auf eine Beheizung der Rinne verzichtet werden.The conditioning device is analogous to Embodiment 2, also designed with a gutter made of precious metal and shares the melt flow of the withdrawn melt 16 of 225 ml / min in two equal volume flows 21 , Because the melt 16 is not susceptible to crystallization, can be dispensed with a heating of the gutter.

Die beiden Einspeisepunkte 7 liegen ca. 1 bis 2 cm über dem Flüssigkeitsspiegel 15 und der Abstand der Walzen beträgt ca. 1 mm. Je Einspeisepunkt 7 können ca. 750 g/min Glas verarbeitet werden. Die weitere Verarbeitung erfolgt analog zum Ausführungsbeispiel 2. Es werden gut vermahlbare Glaspartikel 8 mit einem mittleren Korndurchmesser von 1,0 ± 0,2 mm erzeugt. Die Produktionsmenge der Anlage liegt bei ca. 1500g/min oder 2,2 t/Tag.The two entry points 7 lie about 1 to 2 cm above the liquid level 15 and the distance of the rollers is about 1 mm. Per entry point 7 can be processed about 750 g / min glass. The further processing is analogous to Embodiment 2. It will be well mulled glass particles 8th produced with a mean grain diameter of 1.0 ± 0.2 mm. The production volume of the plant is about 1500g / min or 2.2 t / day.

11
Skulltiegelskull crucible
22
Glasgemengeglass batch
33
Gewölbevault
44
Brennerburner
55
Mittel zum Aufteilen der Schmelzemedium for splitting the melt
66
Walzenroll
77
Einspeisepunktentry point
88th
Glaspartikel/GranulatGlass particles / granules
99
Förderbandconveyor belt
1010
Entnahmeeinrichtungremoval device
1111
SpeicherStorage
1212
Kühlflüssigkeitcoolant
1313
Trocknungsanlagedrying plant
1414
Induktionsspuleinduction coil
1515
Flüssigkeitsspiegelliquid level
1616
Schmelzemelt
1717
AusflussöffnungBore
1818
Barrierebarrier
1919
thermische Isolierungthermal insulation
2020
Glasbandglass tape
2121
Volumenströmeflow rates
2222
Beckenpool

Claims (36)

Verfahren zur Herstellung von Glaspartikeln (8) mit den Schritten: – Einschmelzen eines Glasgemenges (2), – Entnahme und Konditionierung der Schmelze (16), – Kühlen und Formen der konditionierten Schmelze zu einem nahezu erstarrten Glasband (20) und – unmittelbar anschließendes Eintauchen des nahezu erstarrten Glasbandes (20) in eine Kühlflüssigkeit (12), wobei das Glasband (20) zu Glaspartikeln (8) granuliert.Process for producing glass particles ( 8th ) comprising the steps of: - melting a glass batch ( 2 ), - removal and conditioning of the melt ( 16 ), - cooling and shaping the conditioned melt into a virtually solidified glass ribbon ( 20 ) and - immediately subsequent immersion of the virtually solidified glass ribbon ( 20 ) in a cooling liquid ( 12 ), whereby the glass ribbon ( 20 ) to glass particles ( 8th ) granulated. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Glasgemenge (2) in einem Skulltiegel (1) aufgeschmolzen wird.Method according to claim 1, characterized in that the glass batch ( 2 ) in a skull crucible ( 1 ) is melted. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmelze (16) im Einschmelzbereich gerührt wird.Method according to one of claims 1 or 2, characterized in that the melt ( 16 ) is stirred in the meltdown. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Gas in die Schmelze (16) eingeleitet wird, welches in der Schmelze (16) in Form von Gasblasen aufsteigt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that gas in the melt ( 16 ) is introduced, which in the melt ( 16 ) rises in the form of gas bubbles. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Konditionierung der Schmelze (16) diese auf eine Temperatur im Verarbeitungsbereich konditioniert wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that for the conditioning of the melt ( 16 ) This is conditioned to a temperature in the processing area. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass auf eine Einspeisetemperatur im Verarbeitungsbereich gekühlt wird, bei welcher die Schmelze (16) eine Viskosität im Bereich von 100 bis 103, insbesondere von 1015 dPa·s aufweist.A method according to claim 5, characterized in that it is cooled to a feed temperature in the processing region at which the melt ( 16 ) has a viscosity in the range of 10 0 to 10 3 , in particular of 10 15 dPa · s. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur der Schmelze (16) während der Entnahme und Konditionierung konstant gesenkt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the temperature of the melt ( 16 ) is constantly lowered during the removal and conditioning. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Konditionierung der Schmelze (16) der Schmelzfluss gesteuert wird.Method according to one of the preceding Claims, characterized in that for the conditioning of the melt ( 16 ) the melt flow is controlled. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein kontinuierlicher Schmelzfluss eingestellt wird.Method according to claim 8, characterized in that that a continuous melt flow is set. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Konditionierung der Schmelze (16) der Schmelzfluss auf mehrere Volumenströme (21) aufgeteilt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that for the conditioning of the melt ( 16 ) the melt flow to several volume flows ( 21 ) is divided. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmelze (16) zwischen zwei sich gegenläufig zueinander bewegten Walzen (6) zu einem Glasband (20) geformt wird, wobei die Schmelze (16) durch die Walzen (6) auf eine Temperatur im Erstarrungsbereich gekühlt wird und nahezu erstarrt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the melt ( 16 ) between two oppositely moving rollers ( 6 ) to a glass ribbon ( 20 ), wherein the melt ( 16 ) through the rollers ( 6 ) is cooled to a temperature in the solidification range and almost solidifies. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass auf eine Temperatur im Erstarrungsbereich gekühlt wird, bei welcher die Schmelze (16) eine Viskosität im Bereich 1010 bis 1012,5 dPa·s aufweist.A method according to claim 11, characterized in that it is cooled to a temperature in the solidification region at which the melt ( 16 ) has a viscosity in the range 10 10 to 10 12.5 dPa · s. Verfahren nach den Ansprüchen 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass die aus der Schmelze (16) aufgeteilten Volumenströme (21) zwischen den Walzen (6) zu je einem Glasband (20) geformt werden.Process according to claims 10 and 11, characterized in that the melt ( 16 ) divided volume flows ( 21 ) between the rollers ( 6 ) to a glass band ( 20 ) are formed. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die konditionierte Schmelze einem Einspeisepunkt (7), welcher sich auf einer Walze (6) befindet, zugeführt wird, wobei die konditionierte Schmelze vor der Formung auf dieser Walze (6) gekühlt wird.Method according to one of claims 11 to 13, characterized in that the conditioned melt an entry point ( 7 ), which is on a roller ( 6 ), wherein the conditioned melt before shaping on this roller ( 6 ) is cooled. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Walzen (6) in der Kühlflüssigkeit (12) laufen, wobei der Flüssigkeitsspiegel (15) der Kühlflüssigkeit (12) unter den Achsen, vorzugsweise unmittelbar unter den Achsen der in der Kühlflüssigkeit (12) laufenden Walzen (6) liegt.Method according to one of claims 11 to 14, characterized in that the rollers ( 6 ) in the cooling liquid ( 12 ), wherein the liquid level ( 15 ) of the cooling liquid ( 12 ) under the axes, preferably immediately below the axes of the in the cooling liquid ( 12 ) running rollers ( 6 ) lies. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Kühlflüssigkeit (12) Wasser verwendet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that as cooling liquid ( 12 ) Water is used. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Glaspartikel (8) der Kühlflüssigkeit (12) entnommen und getrocknet werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the glass particles ( 8th ) of the cooling liquid ( 12 ) are removed and dried. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Glaspartikel (8) mit einem Heißluftstrom, durch Strahlungsheizung oder durch Mikrowellenstrahlung getrocknet werden.Method according to claim 17, characterized in that the glass particles ( 8th ) are dried with a stream of hot air, by radiation heating or by microwave radiation. Vorrichtung zur Herstellung von Glaspartikeln (8) umfassend – eine Schmelzanlage zum Einschmelzen eines Glasgemenges (2), – eine Entnahmeeinrichtung (10) zur Entnahme der Schmelze (16), – eine Konditioniereinrichtung zur Konditionierung der Schmelze (16) und zum Einspeisen der konditionierten Schmelze in eine Granulierungseinrichtung, – wobei die Granulierungseinrichtung aus – zwei sich gegenläufig zueinander bewegliche Walzen (6), zwischen denen zumindest ein Glasband (20) aus der konditionierten Schmelze formbar ist, und – ein eine Kühlflüssigkeit (12) aufweisendes Becken (22) zum Granulieren des Glasbandes (20) in Glaspartikel (8) besteht.Device for producing glass particles ( 8th ) - a melting plant for melting a glass batch ( 2 ), - a withdrawal facility ( 10 ) for removing the melt ( 16 ), - a conditioning device for conditioning the melt ( 16 ) and for feeding the conditioned melt into a granulation device, - wherein the granulation device consists of - two counter-rotating rollers ( 6 ) between which at least one glass band ( 20 ) is formable from the conditioned melt, and - a cooling liquid ( 12 ) ( 22 ) for granulating the glass ribbon ( 20 ) in glass particles ( 8th ) consists. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmelzanlage einen Skulltiegel (1) umfasst.Apparatus according to claim 19, characterized in that the melting plant a Skulltiegel ( 1 ). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Entnahmeeinrichtung (10) an der seitlichen Wandung der Schmelzanlage angeordnet und direkt mit der Konditionierungseinrichtung verbunden ist.Device according to one of claims 19 or 20, characterized in that the removal device ( 10 ) is arranged on the lateral wall of the melter and connected directly to the conditioning device. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Entnahmeeinrichtung (10) am Boden der Schmelzanlage angeordnet ist und über der Konditionierungseinrichtung angeordnet ist.Device according to one of the preceding claims 19 to 21, characterized in that the removal device ( 10 ) is arranged at the bottom of the melting plant and is arranged above the conditioning device. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 19 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Konditionierungseinrichtung einen Speicher (11) zur Aufnahme der Schmelze (16) umfasst.Device according to one of the preceding claims 19 to 23, characterized in that the conditioning device a memory ( 11 ) for receiving the melt ( 16 ). Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 19 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Konditionierungseinrichtung Mittel zum Aufteilen (5) der Schmelze (16) in mehrere Volumenströme (21) aufweist.Device according to one of the preceding claims 19 to 24, characterized in that the conditioning device comprises means for splitting ( 5 ) of the melt ( 16 ) into several volume flows ( 21 ) having. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 19 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Konditionierungseinrichtung und/oder Entnahmeeinrichtung Mittel zum Steuern der Abkühlrate der Schmelze (16) aufweisen.Device according to one of the preceding claims 19 to 24, characterized in that the conditioning device and / or removal device means for controlling the cooling rate of the melt ( 16 ) exhibit. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 19 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Konditionierungseinrichtung und/oder Entnahmeeinrichtung thermische Isolierungen (19) aufweisen.Device according to one of the preceding claims 19 to 25, characterized in that the conditioning device and / or removal device thermal insulation ( 19 ) exhibit. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 19 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen den Walzen (6) einstellbar ist.Device according to one of the preceding claims 19 to 26, characterized in that the distance between the rollers ( 6 ) is adjustable. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 19 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Einspeisepunkt (7) der konditionierten Schmelze auf einer Walze (6) befindet.Device according to one of the preceding claims 19 to 27, characterized in that the entry point ( 7 ) of the conditioned melt on a roll ( 6 ) is located. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 19 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Walzen (6) in der Kühlflüssigkeit (12) angeordnet sind, wobei der Flüssigkeitsspiegel (15) der Kühlflüssigkeit (12) unter den Achsen, vorzugsweise unmittelbar unter den Achsen der Walzen (6) liegt.Device according to one of the preceding claims 19 to 28, characterized in that the rollers ( 6 ) in the cooling liquid ( 12 ) are arranged, wherein the liquid level ( 15 ) of the cooling liquid ( 12 ) under the axes, preferably immediately below the axes of the rolls ( 6 ) lies. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 19 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlflüssigkeit (12) Wasser umfasst.Device according to one of the preceding claims 19 to 29, characterized in that the cooling liquid ( 12 ) Water. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese eine Fördereinrichtung zur Entnahme der Glaspartikel (8) aus dem Becken (22) aufweist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises a conveying device for removing the glass particles ( 8th ) from the basin ( 22 ) having. Vorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördereinrichtung ein Förderband (9) umfasst.Apparatus according to claim 31, characterized in that the conveyor device a conveyor belt ( 9 ). Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese eine Trocknungsanlage (13) zur Trocknung der Glaspartikel (8) aufweist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that this a drying plant ( 13 ) for drying the glass particles ( 8th ) having. Vorrichtung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass die Trocknungsanlage (13) ein Heißluftgebläse aufweist.Apparatus according to claim 33, characterized in that the drying plant ( 13 ) has a hot air blower. Vorrichtung nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass die Trocknungsanlage (13) eine Strahlungsheizungsanlage umfasst.Apparatus according to claim 34, characterized in that the drying plant ( 13 ) comprises a radiant heating system. Vorrichtung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass die Trocknungsanlage (13) eine Mikrowellentrocknungsanlage umfasst.Apparatus according to claim 33, characterized in that the drying plant ( 13 ) comprises a microwave drying plant.
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