DE102010037437B4

DE102010037437B4 - Glasschmelzanlage sowie Verfahren zum Betreiben einer solchen Glasschmelzanlage

Info

Publication number: DE102010037437B4
Application number: DE201010037437
Authority: DE
Inventors: Dr. Duch Klaus-Dieter; Stefan Bauer; Johannes Stinner; Dr. Lautenschläger Gerhard; Manfred-Josef Borens
Original assignee: Schott AG
Current assignee: Schott AG
Priority date: 2010-09-09
Filing date: 2010-09-09
Publication date: 2013-02-21
Anticipated expiration: 2030-09-10
Also published as: DE102010037437A1

Abstract

Verfahren zum Betreiben einer Glasschmelzanlage (1), die einen Abschnitt mit einem Einschmelzbereich (2) zum Einschmelzen einer flüssigen Glasschmelze (8) und/oder einen Läuterbereich (3) zum Läutern der Glasschmelze (8) und/oder einen Konditionierungsbereich (4) zum Konditionieren der Glasschmelze (8) aufweist, wobei dem Abschnitt Heizeinrichtungen (11) zugeordnet sind und wobei in dem Abschnitt zumindest ein strömungsbeeinflussendes Element (15), insbesondere ein Überströmwall, vorgesehen ist, um einen Strömungsverlauf (20) der Glasschmelze in dem Abschnitt zu beeinflussen, wobei das strömungsbeeinflussende Element (15) mit einem Metallblech (18) aus Iridium oder einem hochiridiumhaltigen Material überzogen ist und wobei eine Steuereinrichtung (30) zum Steuern der Glasschmelzanlage (1) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (30) so ausgelegt ist, dass die Temperatur des Abschnitts in einem ersten Heizschritt (I) in Abwesenheit einer Glasgemengeeinlage oder Glasschmelze auf eine kritische Temperatur (Tkrit) erhöht wird, bei der eine Oxidation des Metallblechs (18) einsetzt, und in einem sich anschließenden zweiten...

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein das Schmelzen, Homogenisieren und/oder Konditionieren einer Glasschmelze und betrifft insbesondere ein Verfahren zum Betreiben einer Glasschmelzanlage sowie eine entsprechend ausgelegte Glasschmelzanlage, die jeweils zur Produktion von Glas oder Glaskeramiken dienen.
Hintergrund der Erfindung
Glasschmelzanlagen bestehen in der Regel aus einem Einschmelzbereich, in welchem aus den Rohstoffen, dem sogenannten Glasgemenge, eine flüssige Glasschmelze gebildet wird, aus einem Läuterbereich, in welchem die Glasschmelze geläutert wird, so dass die nach dem Einschmelzprozess noch verbliebenen Restgasblasen aus der Glasschmelze entfernt werden, und aus einem nachgeordneten Konditionierungsbereich, welcher der weiteren Konditionierung der ausgeläuterten Glasschmelze dient. Die für den gesamten Schmelzprozess notwendigen Temperaturen sind dabei stark von der Glasart abhängig. So werden Kalk-Natron-Gläser wie diese beispielsweise zur Produktion von Fensterglas und Glasbehältern verwendet werden, bei deutlich niedrigeren Temperaturen geschmolzen, als beispielsweise Spezialgläser für Displayanwendungen oder auch Glaskeramiken. Der Konditionierungsbereich einer derartigen Glasschmelzanlage kann dabei als Arbeitswanne oder auch als Rinnen- und Verteilersystem ausgebildet sein.
Üblicherweise wird als Wandmaterial einer Glasschmelzanlage ein Feuerfestmaterial verwendet, zumeist bestehend aus AZS (Aluminium-Zirkonium-Silikat-Material), HZFC (hochzirkonoxidhaltiges Material bzw. High Zirconia fused cast Material) oder Chromoxid. Es ist jedoch bekannt, dass die Verwendung derartiger Materialien als Wandmaterial oder Schmelzkontaktmaterial zur Bildung von Blasen und/oder Schlieren in der Glasschmelze und letztendlich zu Ausschuss im Glasendprodukt führen kann. Die Schlieren haben im Allgemeinen Ihren Ursprung in Glasinhomogenitäten mit abweichenden optischen Werten. Zur Vermeidung solcher Inhomogenitäten ist es bekannt, Bauteile im Schmelzkontaktbereich der Glasschmelzanlage mit Platin oder Platinlegierungen auszukleiden. Aus dem Stand der Technik sind auch Gefäße oder Anlagen bekannt, die als Kontaktmaterial zu einer aufzubewahrenden Schmelze Iridium oder Iridium-Legierungen verwenden. Iridium und auch zum Teil Iridium-Legierungen weisen gegenüber den üblicherweise als Kontaktmaterial für Schmelzen verwendeten Edel- oder Refraktärmetallen, wie beispielsweise Au, Pt, Rh, Pd, Ru, Os, W oder Mo, einige deutliche Vorteile auf.
So ist Iridium beispielsweise durch seinen Schmelzpunkt von etwa 2450°C deutlich höher thermisch belastbar als im wesentlichen alle Edelmetalle und auch die meisten der Refraktärmetalle. Des weiteren besitzen Bauteile aus Iridium oder auch Iridiumlegierungen eine hohe mechanische Stabilität, die weit über der anderer Edelmetalle liegt. Zudem weist Iridium bei gleicher Temperatur eine wesentlich höhere Korrosionsstabilität als im wesentlichen alle anderen Edel- oder Refraktärmetalle auf. Damit stellt Iridium ein geeignetes Kontaktmaterial für Glasschmelzen im Hochtemperaturbereich, insbesondere in einem Temperaturbereich von bis zu etwa 2200°C, dar.
Ein wichtiges Element in derartigen Glasschmelzanlagen stellen strömungsbeeinflussende Einbauten dar, insbesondere in Gestalt von sogenannten Überströmwällen. Derartige Überstromwälle versperren einen Auslass eines stromaufwärts befindlichen Abschnitts nahezu vollständig und erzwingen einen kontrollierten Strömungspfad der Glasschmelze, häufig verbunden mit einer Strömungswalze, und dienen insbesondere in Läuterwannen einer Abscheidung von nicht ausreichend geläuterter Glasschmelze. So wird bei Läuterwannen ein derartiger Überströmwall als strömungsbeeinflussendes Element üblicherweise im Bereich des Auslasses und/oder Einlasses vorgesehen, und versperrt den jeweiligen Bereich nahezu vollständig, so dass die Glasschmelze gezwungen ist, vom Boden des jeweiligen Bereichs weg nach oben aufzusteigen und den jeweiligen Strömungswall zu überströmen. Um über die gesamte Laufzeit der Schmelzanlage stabile Bedingungen und damit eine gleichbleibende Glasqualität zu gewährleisten sollte der Abstand zwischen der Oberkante des Überströmwalls und der Glasfüllstandslinie im Betrieb annähernd konstant bleiben.
Überströmwälle werden in der Regel aus feuerfesten Steinen aufgebaut, die auf dem Boden des jeweiligen Abschnitts in der Glasschmelzanlage stehen und dort verankert sind. Je nach Korrosionsverhalten der Glasschmelze und der für den Prozess notwendigen Temperaturen kommen als Feuerfestmaterialien in der Regel AZS, HZFC oder Chromoxid zum Einsatz. Die Oberkante eines Strömungswalls sowie an diesem vorgesehene horizontale oder vertikale Fugen sind aufgrund der dort vorherrschenden Temperaturen und Strömungsverhältnisse besonders korrosionsgefährdet, was zu einer Qualitätsminderung der Glasschmelze aufgrund von Korrosionsprodukten führt, insbesondere zu Schlieren, Knoten- oder Steinausfällen. Besonders im Bereich eines Überströmwalles werden die Temperaturen in der Regel stark angehoben, um zum Einen das in der Glasschmelze vorhandene Läutermittel zu aktivieren und um zum Anderen die Viskosität der Glasschmelze geeignet herabzusetzen, so dass die Blasen leichter zur Oberfläche der Glasschmelze aufsteigen können, um dort aus der Glasschmelze zu verschwinden. Während das Auf- und Abtempern eines solchen Überströmwalls in der Regel problemlos durchzuführen ist, führen zu hohe Temperaturen an Überströmwällen zu starken Korrosionserscheinungen und somit zu einer Minderung der Glasqualität.
Um diesen korrosiven Verschleiß zu mindern, sind aus dem Stand der Technik verschiedene Maßnahmen bekannt, um das Feuerfestmaterial zu kühlen. So können die Überströmwälle beispielsweise von der Außenseite mit Bohrungen versehen sein, in die Kühlluft eingeblasen wird, der gelegentlich auch Wasser beigemischt sein kann, um die Kühlwirkung zu verstärken. Am Ende einer Wannenlaufzeit kommt es trotz solcher Maßnahmen jedoch häufig zu einem Glasaustritt in die Bohrung selbst durch Risse in dem Feuerfestmaterial, vor allem aufgrund des relativ hohen Temperaturgradienten zwischen der heißen Innenseite und der gekühlten Außenfläche. Wegen des Wärmedurchgangs in dem Feuerfestmaterial wird die Kühlung jedoch erst ab einer bestimmten Dicke korrosionshemmend wirksam. Die Kühlung führt darüber hinaus zu einem erhöhten Energiebedarf in der Wanne und außerdem wird eine Änderung der Strömungspfade bewirkt, was insbesondere eine Verkürzung der Verweilzeit der Glasschmelze an der Oberfläche bedingt, die so wichtig zum Austreiben von Gasblasen aus der Gasschmelze ist.
Um die Nachteile eines solchen Überströmwalls aus Feuerfeststeinen zu umgehen, wird in der DE 10236521 A1 ein Überströmwall aus Refraktärmetall, wie beispielsweise Molybdän, ohne zusätzliche Kühlung beschrieben. Wenn der chemische Angriff durch die Glasschmelze auf Molybdän in tolerablen Grenzen bleibt, wird ein solcher Wall seine äußeren Konturen auch bei langen Laufzeiten beibehalten.
Neben der Einschränkung des Einsatzes nur bei molybdänverträglichen Glasarten sind auch einschränkende Grenzen bei der Geometrie in Höhe, Breite, Überdeckung fertigungstechnisch vorgegeben, was bei einer Abweichung davon einen erhöhten Mehraufwand bedeuten würde. Wegen der Oxydationsanfälligkeit des Molybdäns ab ca. 600°C müssen aufwendige Schutzvorkehrungen bei der Inbetriebnahme getroffen werden, wie beispielsweise Verglasungen, Stampfmassen oder dergleichen, bis das flüssige Glas als Schutzschicht das Molybdän vor Oxidation schützt. Direkt auf das Molybdän aufgebrachte keramische oder sonstige Schutzschichten haben sich in der Praxis nicht bewährt, wenn hohe Anforderungen an die Glasqualität gestellt werden.
Auch wenn sich die zu produzierende Glasart gutartig mit Molybdän verträgt, kann sie derart mit den Inbetriebnahmeschutzvorkehrungen in Wechselwirkung treten, dass die – Glasqualität bezüglich Blasen und Schlieren über längere Zeit negativ beeinflusst wird.
DE 10 2006 051 049 A1 offenbart eine gattungsbildende Vorrichtung zum Transportieren und/oder Konditionieren einer Glasschmelze. Die Vorrichtung umfasst dabei einen Abschnitt, der zumindest abschnittsweise mit Iridium oder einer hochiridiumhaltigen Legierung ausgekleidet ist bzw. daraus ausgebildet ist. Für den Schutz des Iridiums gegen Oxidation wird die Glasschmelze selbst verwendet, es wird also im Wesentlichen die gesamte Oberfläche des Iridium umfassenden Abschnitts einer Schmelzkontaktfläche für Glasschmelzen in einem temperaturkritischen Bereich, in welchem die Oxidation des Iridium einsetzt, mit der Glasschmelze bedeckt.
Mit dem Oxidationsschutz von Behältnissen aus Iridium oder Iridiumlegierungen beschäftigen sich weitere Patentschriften. So werden in den Schriften DE 1906717 A , JP 02022132 A und WO 2005007589 A1 für die Außenseite der Behältnisse aus Iridium oxidationsstabile Schutzschichten aus Rh, Pt, Pd, Ru, Al₂O₃, CaO, CeO₂, Cr₂O₃, Al₂O₃, MgO, SiO₂, HfO₂, ThO₂, ZrO₂, Mullit, Zirkon und/oder Spinell vorgeschrieben.
Schutzschichten der vorgenannten Art können zwar in intaktem Zustand die Anforderungen an den Schutz vor Sauerstoff erfüllen, jedoch ist deren zeitliche Stabilität begrenzt. So diffundieren sämtliche Edelmetalle ineinander, was nach und nach zu einer Abschwächung der Schutzwirkung führt. Aufgebrachte oxydische Schutzschichten platzen dagegen aufgrund der unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten nach und nach ab, insbesondere nach Temperaturwechseln.
Die Verwendung von reinen Refraktärmetallen, welche lediglich an der Schmelzkontaktfläche mit Iridium beschichtet sind, ist beispielsweise in der US-Patentschrift 6632086 B1 offenbart. Hier ist die mechanische Stabilität aufgrund der Verwendung von Refraktärmetallen gut. Die Langzeitstabilität der lediglich dünnen Iridiumschicht ist jedoch ausgesprochen begrenzt. Eine wie auch immer aufgebrachte Iridiumschicht besitzt im Gegensatz zu Vollmaterial in der Regel auch nicht die hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber korrosiven Schmelzen.
Die deutsche Offenlegungsschrift DE 1906717 A offenbart einen Behälter für geschmolzenes Glas, dessen innere mit dem Glas in Berührung stehende Oberflächen aus Iridium oder einer Iridiumlegierung gebildet sind, wobei die äußeren Oberflächen zum Oxidationsschutz mit Rhodium (Rh) überzogen sind. Zum Oxidationsschutz wird dafür gesorgt, dass die Iridiumoberfläche im temperaturkritischen Bereich, in welchem die Oxidation des Iridiums einsetzt, stets mit Glasschmelze bedeckt ist, was eine aufwändige Inbetriebnahmeprozedur bedingt.
Zusammenfassung der Erfindung
Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Glasschmelzanlage sowie ein entsprechendes Verfahren zu dessen Betreiben bereitzustellen, womit die oben genannten Nachteile des Stands der Technik zumindest vermindert werden können.
Dies umfasst insbesondere das Ziel, eine Glasschmelzanlage mit einem Abschnitt, der aus Iridium oder einer hochiridiumhaltigen Legierung besteht, möglichst lange und schonend betreiben zu können. Ferner sollen die Glasschmelzanlage und das Verfahren wirtschaftlich sinnvoll und kostengünstig anwendbar sein.
Diese Aufgaben werden gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben einer Glasschmelzanlage nach Anspruch 1 sowie durch eine entsprechend ausgelegte Glasschmelzanlage nach Anspruch 11. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der rückbezogenen Ansprüche.
Eine Glasschmelzanlage im Sinne der vorliegenden Erfindung weist somit einen Abschnitt auf, dem Heizeinrichtungen zugeordnet sind und worin ein strömungsbeeinflussendes Element vorgesehen ist, um einen Strömungsverlauf der Glasschmelze in dem Abschnitt zu beeinflussen. Dieses strömungsbeeinflussende Element ist insbesondere als Überströmwall ausgebildet, der von der Glasströmung überstrichen wird und sich über die gesamte Breite des jeweiligen Abschnitts erstreckt und diesen, abgesehen von einem vergleichsweise geringen Überstand vollständig versperrt. Dieses strömungsbeeinflussende Element ist mit einem Metallblech aus Iridium oder einen hochiridiumhaltigen Material überzogen, so dass weder Verschleißerscheinungen des Überströmwalles noch Qualitätsminderungen der Glasschmelze zu befürchten sind.
Aufwendige Versuchsreihen der Erfinder haben überraschenderweise gezeigt, dass der Verlust an Iridium durch Oxidation bei der Inbetriebnahme der Glasschmelzanlage in einem vertretbaren Maße bleibt, wenn eine bestimmte Inbetriebnahmeprozedur eingehalten wird, wie nachfolgend näher erläutert. Iridium oder jede hochiridiumhaltige Legierung ist durch eine kritische Temperatur charakterisiert, bei der eine Oxidation des Metallblechs, also des Iridiums, signifikant einsetzt. Diese kritische Temperatur liegt bei hochreinem Iridium bei etwa 900°C und kann für Iridiumlegierungen durchaus auch abweichen. Bis zu dieser kritischen Temperatur, so haben die Versuchsreihen der Erfinder ergeben, brauchen keine weiteren Schutzmaßnahmen zur Verhinderung einer Oxidation getroffen werden, da diese bis zu der kritischen Temperatur keine signifikante Rolle spielt. Im Sinne der vorliegenden Anmeldung wird das Erwärmen des Abschnitts bis auf die vorgenannte kritische Temperatur als sogenannter erster Heizschritt bezeichnet, wobei dieser erfindungsgemäß in Abwesenheit einer Glasgemengeeinlage oder der Glasschmelze erfolgt, die herkömmlich als Oxidationsschutzmaßnahme eingesetzt wird.
In einem weiteren sich anschließenden zweiten Heizschritt, der erfindungsgemäß ebenfalls in Abwesenheit einer Glasgemengeeinlage oder der Glasschmelze ausgeführt wird, wird die Temperatur des Abschnitts kontinuierlich auf eine bestimmungsgemäße Betriebstemperatur erhöht. Es wird also erfindungsgemäß trocken, das heißt ohne aufwendige Glasfüllungen, getempert.
Besonders bevorzugt werden Heiz- bzw. Temperraten im Bereich zwischen 2°C/h bis 20°C/h, bevorzugter zwischen 9°C/h bis 20°C/h und noch bevorzugter von etwa 10°C/h in dem zweiten Heizschritt eingesetzt. Die Heizraten können somit an die Temperraten für gängige Feuerfestmaterialien, wie beispielsweise AZS und HZFC, angepasst werden. Dieser zweite Heizschritt erstreckt sich erfindungsgemäß bis zum sogenannten Vollschmelzen, bei dem das Schmelzen des eigentlichen Glases beginnt, und zwar durch Einbringen von Scherben oder einer Gemengeeinlage, beispielsweise mittels einer Einlegemaschine oder durch Einblasen durch mehrere Einfüllöffnungen der Glasschmelzanlage.
In einem sich anschließenden dritten Verfahrensschritt wird der Abschnitt somit mit der Glasschmelze gefüllt, so dass sich eine Glasströmung ausbildet, die das strömungsbeeinflussende Element überstreicht, wobei die Glasschmelze in dem dritten Verfahrensschritt als Oxidationsschutzschicht für die Iridiumoberflächen oder Oberflächen aus dem hochiridiumhaltigen Material wirkt, um deren Oxidation zu verhindern.
Für das Füllen der Glasschmelzanlage bis zu dem vorbestimmten Füllstand werden üblicherweise zwei bis drei Tage benötigt. Aufwendige Versuchsreihen der Erfinder haben ergeben, dass sich in dieser Zeit die Blechstärke der Iridiumbleche um ca. 1/10–2/10 mm verringert. Dieser Verlust wird erfindungsgemäß in Kauf genommen, da so andere aufwendige Maßnahmen zum Oxidationsschutz eingespart werden können. Besonders vorteilhaft ist, dass erfindungsgemäß Heizraten an die von den Herstellern von gängigen Feuerfestmaterialien vorgeschriebenen Temperraten angepasst werden können, so dass der Aufwand zum Hochfahren der Glasschmelzanlage verringert werden kann.
Um den vorgenannten, erfindungsgemäß in Kauf genommenen Oxidationsverlust zu ermöglichen, sollte die Dicke der Bleche in dem Abschnitt zwischen 0,2 mm bis etwa 100 mm, bevorzugter zwischen 1 mm bis 50 mm und besonders bevorzugt zwischen 5 mm und 20 mm liegen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform überschreitet die gesamte Zeitdauer des zweiten Heizschrittes und des dritten Verfahrensschrittes insgesamt nicht einen vorbestimmten Maximalwert, der anlagenspezifisch vorgegeben ist, der jedoch variabel vorgegeben werden kann. Unter Berücksichtigung der erfindungsgemäß besonders bevorzugten Temperate von 10°C/h und einer bestimmungsgemäßen Betriebstemperatur von 1500°C und der Tatsache, dass die bis zum vollständigen Auffüllen der Glasschmelzanlage mit Glasschmelze, d. h. bis zum Erreichen des vorbestimmten maximalen Glasstands, benötigte Zeit 2 bis 3 Tage betragen kann, kann sich ein Zeitraum von 150 bis 220 Stunden bis zum Erreichen des vorbestimmten Glasstands ergeben. Die Versuche der Erfinder haben ergeben, dass bis zu diesem Zeitpunkt maximal nur etwa 2/10 mm Blech oxidiert werden, was im Sinne der vorliegenden Erfindung hingenommen wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform werden zumindest ab dem zweiten Heizschritt unterstützende Maßnahmen zur Vermeidung einer Oxidation des Metallblechs getroffen. Hierzu kann beispielsweise in dem Abschnitt eine Schutzgasatmosphäre mit einem reduzierten Sauerstoffgehalt oder verschwindenden Sauerstoffgehalt bereitgestellt werden. Alternativ kann der Abschnitt mittels Gasbrennern beheizt werden, deren Abgase den Abschnitt mit einem Verbrennungsgas mit reduziertem Sauerstoffgehalt fluten, was ebenfalls für einen Oxidationsschutz sorgt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform können zusätzlich auch in dem dritten Verfahrensschritt unterstützende Maßnahmen zur Vermeidung einer Oxidation des Metallblechs getroffen werden. Insbesondere werden hierzu sämtliche Metallblechabschnitte des Abschnitts mit der Glasschmelze bedeckt. Alternativ oder ergänzend kann eine Schutzschicht auf den Metallblechoberflächen bereitgestellt werden, insbesondere durch rückwärtiges Kühlen der Metallblechabschnitte, gegebenenfalls auch in einem vorgelagerten Verfahrensschritt und auch gegebenenfalls aus einem anderen glasartigen Material. Alternativ oder ergänzend kann auch eine rückwärtige Seite der Metallblechabschnitte mit einer Glasschmelze bedeckt sein, beispielsweise durch Strömenlassen der Glasschmelze durch Öffnungen zu der rückwärtigen Seite, wie in der DE 10 2006 051 049 A1 der Anmelderin offenbart, deren gesamter Inhalt hiermit im Wege der Bezugnahme mit aufgenommen sei.
Figurenübersicht
Nachfolgend wird die Erfindung in beispielhafter Weise und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden, woraus sich weitere Merkmale, Vorteile und zu lösende Aufgaben ergeben und worin:
1 in einer schematischen Schnittansicht eine Glasschmelzanlage gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
2 ein strömungsbeeinflussendes Element gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
3 ein strömungsbeeinflussendes Element gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
4 ein strömungsbeeinflussendes Element gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
5 in einem schematischen Schnitt eine Glasschmelzanlage gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt; und
6 den Temperaturverlauf zum Hochfahren einer erfindungsgemäßen Glasschmelzanlage bis zum sogenannten Vollschmelzen darstellt.
In den Figuren bezeichnen identische Bezugszeichen identische oder im Wesentlichen gleich wirkende Elemente oder Elementgruppen.
Ausführliche Beschreibungen von bevorzugten Ausführungsbeispielen
Die 1 zeigt beispielhaft einen Ausschnitt aus einer Glasschmelzanlage 1 gemäß der vorliegenden Erfindung. Der erste Prozessschritt in der Glasherstellung stellt das Einschmelzen des Ausgangsmaterials, des sogenannten Gemenges, in einem Einschmelzbereich 2 dar. Um eine ausreichende Homogenität und Blasenfreiheit zu gewährleisten, schließt sich im Allgemeinen dem Einschmelzen nachfolgend die Läuterung der Glasschmelze 8 in einem stromabwärts befindlichen Läuterabschnitt 3 an, der zugleich auch als Transportbereich zum Abtransportieren der Glasschmelze zu einem nachgeordneten Abschnitt eingesetzt werden kann. Ein wesentliches Ziel der Läuterung der Glasschmelze stellt die Entfernung der physikalisch und chemisch in der Glasschmelze 8 gebundenen Gase aus der Glasschmelze 8 dar. Nach Abschluss der Läuterung soll eine Neubildung von Blasen in der Schmelze zumindest reduziert oder verhindert werden. Die Läuterung kann grundsätzlich innerhalb derselben Wanne erfolgen oder auch in einer gesonderten Wanne. Dem Läuterbereich 3 schließt sich ein Konditionierungs- und/oder Homogenisierungsbereich 4 an, in welchem die Glasschmelze 8 weiter konditioniert und/oder homogenisiert wird, zu letztgenanntem Zweck beispielsweise mittels einer Rühreinrichtung. Am Boden des Konditionierbereichs 4 befindet sich ein Auslass 5, beispielsweise auch ein rinnenförmiger Auslass oder ein Rinnensystem oder ein Speiser, zur weiteren Verarbeitung der Glasschmelze 8.
Die Wände 6 der vorgenannten Bereiche 2–4 der Glasschmelzanlage 1 bestehen aus einem Feuerfestmaterial, wie beispielsweise AZS oder HZFC. Gemäß der 1 ist der Einschmelzbereich 2 von dem Läuterbereich 3 mittels eines strömungsbeeinflussenden Elements 15 getrennt, dass sich quer zur Strömungsrichtung über die gesamte Breite der Glasschmelzanlage in diesem Bereich erstreckt und diesen Bereich im Wesentlichen vollständig versperrt, mit Ausnahme eines geringen Überstands zur theoretischen Glasstandslinie, wie nachfolgend beschrieben. Das strömungsbeeinflussende Element 15 kann alternativ oder ergänzend auch im Übergangsbereich zwischen dem Läuterbereich 3 und dem Konditionierungsbereich 4 angeordnet sein.
Das strömungsbeinflussende Element 15 besteht gemäß der 2 aus einem Kern 17 aus einem Feuerfestmaterial, der mit einem Metallblech 18 aus Iridium oder einer hochiridiumhaltigen Legierung überzogen ist. Das Metallblech 18 kann auch aus mehreren zusammengeschweißten Metallblechen zusammengesetzt sein. Die Dicke der Metallbleche sollte zwischen 0,2 mm bis 100 mm, bevorzugter zwischen 1 mm bis 50 mm und besonders bevorzugt zwischen 5 mm bis 20 mm betragen.
Bis zur Glasschmelzenoberfläche 9 ist ein geringer Überstand 19 mit einer Höhe d ausgebildet, so dass sämtliche Glasschmelze aus dem stromaufwärts befindlichen Bereich 21 den Überströmwall 15 überströmen muss, um in den stromabwärts befindlichen Bereich 22 zu gelangen. Dieser Überstand 19 kann möglichst gering gewählt werden und trägt entscheidend zur Beseitigung von Restblasen aus der Glasschmelze 8 bei, da die Glasschmelze mechanisch gezwungen wird, eine gewisse Zeit in der Nähe der Glasschmelzenoberfläche 9 zu verweilen. Die Verweildauer der Glasströmung an der Oberfläche 9 wird auch noch durch weitere verfahrenstechnische Maßnahmen optimiert, insbesondere die Temperaturführung im Oberofen und in der Glasschmelze selbst. In der Regel werden die Temperaturen kurz vor und im Bereich des Überströmwalls mit der Glasschmelze mit Hilfe verschiedener Maßnahmen im Oberofen und auch in der Glasschmelze selbst (beispielsweise Schmelzelektroden) angehoben, um zum einen das Läutermittel zu aktivieren, welches dann in die noch vorhandenen Restblasen eindiffundiert (beispielsweise durch Redox-Vorgänge setzt das Läutermittel Gase frei) und diese dadurch aufbläht, und um zum anderen die Viskosität der Glasschmelze zu erniedrigen, so dass die Blasen leichter zur Oberfläche der Glasschmelze aufsteigen können, um dort aus der Glasschmelze zu verschwinden. Dieser Überstand 19 kann bei einer Glasschmelzanlage gemäß der vorliegenden Erfindung insbesondere kleiner als 10 cm, bevorzugter kleiner als 2,5 cm und noch bevorzugter kleiner als etwa 1 cm sein, mit einer Untergrenze von einigen wenigen mm, insbesondere etwa 4–5 mm.
Das Metallblech 18 gewährleistet erfindungsgemäß eine stabile Kontur des strömungsbeeinflussenden Elements über die gesamte Betriebsdauer der Glasschmelzanlage, da Korrosion und Abrieb erfindungsgemäß keine Rolle spielen. Erfindungsgemäß ist in dem Bereich des strömungsbeeinflussendes Elements 15 bevorzugt keine zusätzliche Wärmeabfuhr vorgesehen, so dass das Temperaturprofil der Glasschmelze in diesem Bereich nicht negativ beeinflusst wird. Aufgrund der allgemeinen Eigenschaften von Iridium ist ein solches strömungsbeeinflussendes Element für nahezu sämtliche Glasarten geeignet, abgesehen möglicherweise von speziellen aggressiven optischen Gläsern.
Gemäß der 2 ist der Kern 17 einfach auf den Boden 16 aus einem Feuerfestmaterial aufgesetzt, wobei das Metallblech 18 mit entsprechenden Schrauben oder anderen geeigneten Befestigungselementen an dem Boden 16 aus Feuerfestmaterial befestigt ist. Es sind grundsätzlich auch eine Vielzahl anderer Befestigungsmöglichkeiten denkbar, wobei die normale Korrosion des Feuerfestmaterials 16 zu berücksichtigen ist, die über die gesamte Betriebsdauer der Glasschmelzanlage zu keiner Lockerung der Befestigungspunkte führen darf.
Die 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein strömungsbeeinflussendes Element 15. Dieses kleidet eine Stufe in einer Glasschmelzanlage aus, beispielsweise in Form einer Läuterbank zwischen einem stromaufwärts befindlichen Einschmelzbereich 21 und einem stromabwärts befindlichen Konditionierungsbereich 22. Die Stufe ist mit zwei quaderförmigen Elementen 17a, 17b aus einem Feuerfestmaterial abgedeckt, die auf den Boden 16a bzw. 16c aus dem Feuerfestmaterial aufgelegt oder an diesem befestigt sind. Zwischen den beiden Elementen 17a, 17b verbleibt eine Fuge 23, die von dem Metallblech 18 vollständig überdeckt wird, was auch für die Fugen im Übergangsbereich zwischen den Elementen 17a, 17b und dem zugeordneten Bodenabschnitt 16a bzw. 16c gilt. Die beiden Elemente 17a, 17b sind vollständig mit dem Metallblech 18 aus Iridium oder der hochiridiumhaltigen Legierung überzogen, wie vorstehend beschrieben.
Bei den Ausführungsbeispielen gemäß den 2 und 3 kann die Glasschmelze auch zusätzlich durch Öffnungen (nicht dargestellt) in Bereiche hinter den Blechen strömen, beispielsweise um Luftblasen in diesen Bereichen zu verhindern oder um in diesen Bereichen für einen weiteren Oxidationsschutz zu sorgen.
Die 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein strömungsbeeinflussendes Element gemäß der vorliegenden Erfindung. In diesem Fall ist der Übergangsbereich zwischen den Abschnitten 21 und 22 zweifach gestuft ausgebildet, mit Bodenabschnitten 16a, 16b, 16c und 16d. Auf den Bodenabschnitt 16a bzw. 16d sind Kerne 17a bzw. 17c aus Feuerfestmaterial aufgelegt bzw. befestigt. Auf diese wiederum ist ein quaderförmiges Element 17b aufgelegt bzw. befestigt. Sämtliche Elemente 17a–17c sind vollständig mit dem Metallblech 18 aus Iridium oder der hochiridiumhaltigen Legierung überzogen. Dies gilt auch für die Rückseite der Elemente 17a–17c die vollständig von einem Metallblech 24 überzogen sein können, was auch für die dem Innenraum 25 zugewandten Oberflächen der Metallbleche 24 der Elemente 16b, 16c und 16d gelten kann, wenngleich dies nicht zwingend erforderlich ist. Jedenfalls ist der rückwärtige Innenraum zwischen den Elementen 17a–17c und den Bodenbereichen 16a–16d hohl ausgebildet, wobei eine metallene Verstrebungskonstruktion 26 zur Abstützung und Versteifung des so gebildeten strömungsbeeinflussenden Elements 15 ausgebildet ist. In diesem Bereich sind nicht dargestellte Öffnungen vorgesehen, sodass ein Schutzgas (beispielsweise Argon oder ein anderes nicht-sauerstoffhaltiges Schutzgas) durch diese Öffnungen in den Innenraum 25 eintreten kann, um das rückseitige Metallblech 24 vor einer Oxidation zu schützen. Somit kann das Metallblech 24 ebenfalls aus dem gleichen Material wie das Metallblech 18 gefertigt sein.
Die 5 zeigt in einer schematischen Schnittansicht eine Modifikation der Glasschmelzanlage gemäß der 1, worin zusätzlich eine obere Abdeckung 7 zum Abdecken der gesamten Glasschmelzanlage vorgesehen ist. Gemäß der 1 und 5 ist oberhalb der Glasschmelzenoberfläche eine Mehrzahl von Gasbrennern 11 angeordnet, um für eine geeignete Oberhitze in der Glasschmelzanlage zu sorgen. Unterstützend können weitere Heizeinrichtungen vorgesehen sein (nicht dargestellt), bspw. poröse Gasbrenner oder auch Schmelzelektroden. Zwar können die Abgase der Gasbrenner 11 bei der Glasschmelzanlage 1 gemäß der 1 den Innenraum der Glasschmelzanlage 1 in gewisser Weise mit einer Schutzgasatmosphäre mit reduziertem Sauerstoffgehalt fluten. Doch erfolgt dies unkontrolliert. Zum zuverlässigen Bereitstellen einer Schutzgasatmosphäre mit reduziertem Sauerstoffgehalt ist deshalb gemäß der 5 zusätzlich die obere Abdeckung 7 vorgesehen. Diese kann so ausgelegt sein, dass ergänzend oder alternativ der Innenraum der Glasschmelzanlage 1 auch mit einem beliebigen anderen Schutzgas geflutet werden kann, insbesondere Stickstoff.
Gemäß den 1 und 5 ist der Glasschmelzanlage 1 eine zentrale Steuereinrichtung 30 zugeordnet, die sämtliche Elemente der Glasschmelzanlage geeignet kontrolliert und steuert, wie bspw. Verschlussblenden oder Verschlussklappen, wie Gasbrenner, Heizeinrichtungen, etc.
Nachfolgend wird anhand der 6 der Betrieb einer Glasschmelzanlage der vorgenannten Art näher erläutert. Aufgetragen ist in dem Diagramm gemäß der 6 die Temperatur der Glasschmelzanlage über die Zeit. Mit T_krit wird eine kritische Temperatur bezeichnet, bei der eine Oxidation des Metallblechs einsetzt. Dies ist bei Iridium oder einer hochiridiumhaltigen Legierung üblicherweise bei 900°C der Fall, was auch von der konkreten Zusammensetzung der Legierung abhängen kann. Der Betrieb der Glasschmelzanlage ist in drei Verfahrensabschnitte I–III unterteilt, nämlich einem ersten Heizschritt zum Aufheizen bis zu der vorgenannten kritischen Temperatur, einem sich unmittelbar anschließenden zweiten Heizschritt mit Aufheizen der Glasschmelzanlage bis zur bestimmungsgemäßen Betriebstemperatur T_max und einem sich unmittelbar anschließenden dritten Verfahrensschritt, in welchem die Glasschmelzanlage mit der Glasschmelze gefallt wird und in welchem die Glasschmelze die iridiumhaltigen Oberflächen in dem Abschnitt bedeckt, wobei sich in dem dritten Verfahrensschritt III eine Glasströmung ausbildet, die das strömungsbeeinflussende Element überstreicht.
Gemäß der 6 ist die Heizrate in dem ersten Verfahrensabschnitt I konstant gewählt und beträgt 10°C/h, wobei grundsätzlich in dem ersten Verfahrensabschnitt auch beliebige andere Temperaturprofile gefahren werden können, insbesondere auch mit anderen Heizraten. Bei Erreichen der kritischen Temperatur T_krit wird die Temperatur der Glasschmelzanlage kontinuierlich und mit konstanter Heizrate erhöht, wobei die Heizrate bevorzugt abgestimmt ist auf die Vorgaben der Hersteller der Feuerfestmaterialien, bei denen es sich bspw. um AZS oder HZFC handeln kann. Zweckmäßig liegt deshalb die Heizrate in dem zweiten Verfahrensschritt im Bereich zwischen 2°C/h bis 20°C/h, bevorzugter zwischen 9°C/h bis 20°C/h und ganz besonders bevorzugt etwa bei 10°C/h. Das Aufheizen in dem zweiten Verfahrensschritt II erfolgt in Abwesenheit einer Glasgemengeeinlage oder Glasschmelze in der Glasschmelzanlage. Mit anderen Worten, die Glasschmelzanlage wird trocken hochgefahren. Erst bei Erreichen der vorbestimmten Betriebstemperatur T_max wird die Glasschmelzanlage gefüllt, und zwar entweder mit einem trockenen Glasgemenge oder alternativ mit einer Glasschmelze. Die vorbestimmte Betriebstemperatur ist dabei abhängig von der zu verarbeitenden Glassorte und kann bspw. bei Gläsern wie Borosilikatglas oder Glaskeramik 1500°C betragen. Unter Zugrundelegung einer Heizrate von 10°C/h und einer Zeitdauer bis zum vollständigen Befüllen der Glasschmelzanlage bis zur bestimmungsgemäßen Glasfüllstandslinie von 2–3 Tagen können so etwa 150 bis 220 Stunden verstreichen, bis die Glasschmelzanlage mit der Glasschmelze bis zur bestimmungsgemäßen Glasfüllstandslinie gefüllt ist.
In dieser Zeit wird sich die Blechstärke der Metallbleche um etwa 1/10 bis 2/10 mm verringern. Um nicht mehr als diese 2/10 mm an Blechstärkendicke zu verlieren, sollte die Vollschmelzzeit, also die Zeitdauer des dritten Verfahrensschritts, kleiner als etwa vier Tage, bevorzugter kleiner als etwa drei Tage betragen. Dies gilt für eine Endtemperatur von 1500°C. Ist die Temperatur niedriger, vergrößert sich die Zeitspanne entsprechend.
Bei einer Inbetriebnahme liegt der Rest-Sauerstoffgehalt im Abgasstrom der Gasbrenner 11 (vgl. 1 und 5) und damit in der Wannen-Atmosphäre selbst zwischen 5–20%, im Durchschnitt bei etwa 10%, wobei er bei Temperaturen oberhalb von 800°C mehr in der Nähe von 5% liegt, wenn es sich um einen mit Oxyfuel beheizten Oberofen handelt. Abgasgeschwindigkeiten, die für den Transport von frischem Sauerstoff und den Abtransport der Oxide eine wichtige Rolle spielen, betragen in der Nähe der Iridiumbauteile zwischen 0–20 m/sec, wobei der wahrscheinlichste Wert bei und unter 5 m/sec liegt.
Wenngleich das strömungsbeeinflussende Element vorstehend als Überströmwall aus Iridium oder Iridiumlegierungsblechen beschrieben wurde, sind auch Abdeckungen aus Iridium oder einer Iridiumlegierung bei Blasdüsensteinen denkbar, wenn als Blasdüsengas kein Sauerstoff verwendet wird. Ebenso denkbar sind stark beanspruchte Teile unterhalb der Glaslinie, wie z. B. der Durchflussbereich. Die Beanspruchung kann sowohl durch Temperatur als auch durch starke Strömungen verursacht sein.
Die geringe Abtragrate des Iridiums bei der vorstehend ausgeführten Inbetriebnahmeprozedur lässt auch eine Ausserbetriebnahme ohne großen Verlust an Iridium zu, wobei hier die Anlage komplett entleert werden kann. Da die Abtemperzeiten in der Regel kürzer sind als bei einer Inbetriebnahme, bringt dies einen weiteren Vorteil in Bezug auf den Verlust von Iridium.
Idealerweise können Bauteile aus Iridium oder der Iridiumlegierung auch in Aggregaten eingesetzt werden, in denen mehrere Glasarten geschmolzen werden. Um beim Umschmelzen von einer Glasart zu einer anderen Zeit und Kosten zu sparen, entleert man die Anlage zunächst komplett und schmilzt dann mit dem neuen Glas wieder voll. Da die Zeiten, in denen die Iridiumbauteile dem Sauerstoff in der Ofenatmosphäre ausgesetzt sind, in der Regel kürzer sind als bei der oben beschriebenen Inbetriebnahmeprozedur, wirkt sich dies wiederum positiv auf den Abtrag des Iridiums aus, sodass erfindungsgemäß die Glasschmelzanlage auch vorübergehend vollständig abgelassen und mit einer neuen Glassorte befüllt werden kann und die dabei eintretende Oxidation des Iridiums in Kauf genommen wird.
Bezugszeichenliste

1: Glasschmelzanlage
2: Einschmelzbereich/Schmelztiegel
3: Läuter- und/oder Transportbereich
4: Konditionierungs- und/oder Homogenisierungsbereich
5: Auslass
6: Feuerfestmaterial
7: Abdeckung
8: Glasschmelze
9: Schmelzenoberfläche
10: Leerraum
11: Gasbrenner
15: Strömungsbeeinflussungsabschnitt/Überströmwall
16a–d: Boden (Abschnitt)
17a–d: Kern
18: Metallblech
19: Überstand
20: Strömungsverlauf
21: stromaufwärts befindlicher Bereich
22: stromabwärts befindlicher Bereich
23: Fuge
24: Innenauskleidung
25: hohler Innenraum
26: Verstrebung
30: zentrale Steuereinrichtung
d: Höhe des Überstands 19

Claims

Verfahren zum Betreiben einer Glasschmelzanlage (1), die einen Abschnitt mit einem Einschmelzbereich (2) zum Einschmelzen einer flüssigen Glasschmelze (8) und/oder einen Läuterbereich (3) zum Läutern der Glasschmelze (8) und/oder einen Konditionierungsbereich (4) zum Konditionieren der Glasschmelze (8) aufweist, wobei dem Abschnitt Heizeinrichtungen (11) zugeordnet sind und wobei in dem Abschnitt zumindest ein strömungsbeeinflussendes Element (15), insbesondere ein Überströmwall, vorgesehen ist, um einen Strömungsverlauf (20) der Glasschmelze in dem Abschnitt zu beeinflussen, wobei das strömungsbeeinflussende Element (15) mit einem Metallblech (18) aus Iridium oder einem hochiridiumhaltigen Material überzogen ist und wobei eine Steuereinrichtung (30) zum Steuern der Glasschmelzanlage (1) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (30) so ausgelegt ist, dass die Temperatur des Abschnitts in einem ersten Heizschritt (I) in Abwesenheit einer Glasgemengeeinlage oder Glasschmelze auf eine kritische Temperatur (T_krit) erhöht wird, bei der eine Oxidation des Metallblechs (18) einsetzt, und in einem sich anschließenden zweiten Heizschritt (II) in Abwesenheit der Glasgemengeeinlage oder der Glasschmelze kontinuierlich auf eine Betriebstemperatur (T_max) erhöht wird, und wobei in einem sich anschließenden dritten Verfahrensschritt (III) der Abschnitt mit der Glasschmelze (8) gefüllt wird und sich eine Glasströmung (20) ausbildet die das strömungsbeeinflussende Element (15) überstreicht.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Heizrate in dem zweiten Heizschritt im Bereich 2°C/h bis 20°C/h liegt, bevorzugter im Bereich 9°C/h bis 20°C/h liegt und noch bevorzugter 10°C/h beträgt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Zeitdauer des zweiten Heizschrittes (II) und des dritten Verfahrensschrittes (III) einen vorbestimmten Maximalwert (t_max) nicht überschreitet.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Temperatur des Abschnitts im zweiten Heizschritt (II) linear ansteigt, und wobei gilt: (T_max – T_krit)/HR + (t₃ – t₂) <= t_max, wobei HR die Heizrate in dem zweiten Heizschritt (II) bezeichnet, (t3 – t2) die Zeitdauer des dritten Verfahrensschritts (III) bezeichnet und t_max den vorbestimmten Maximalwert bezeichnet.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei gilt: t_max = 3 Tage.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei gilt: t_max = 4 Tage.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich das strömungsbeeinflussende Element (15) über die gesamte Breite des Abschnitts quer zur Strömungsrichtung (20) erstreckt und die Höhe eines Überstands (19) der Glasschmelze (8) über dem strömungsbeeinflussenden Element (15) kleiner als 10 cm, bevorzugter kleiner als 2,5 cm und noch bevorzugter kleiner als 1 cm ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Metallblech (18) aus mehrfach geschweißten Blechen zusammengesetzt ist und/oder wobei das Material des Metallblechs mit einem Anteil an Iridium von 50 Gewichts-Prozent bis 100 Gewichts-Prozent, bevorzugter 90 Gewichts-Prozent bis 100 Gewichts-Prozent und noch bevorzugter 99 Gewichts-Prozent bis 100 Gewichts-Prozent bereitgestellt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ab dem zweiten Heizschritt (II) oder ab dem dritten Verfahrensschritt (III) unterstützende Maßnahmen zur Vermeidung einer Oxidation des Metallblechs (18) getroffen werden, die umfassen: Bereitstellen einer Schutzgasatmosphäre zumindest in dem Abschnitt (2–4); Heizen des Abschnitts (2–4) mittels Gasbrenners (11), die für eine Atmosphäre mit einem reduzierten Sauerstoffgehalt in dem Abschnitt sorgen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in dem dritten Verfahrensschritt (III) unterstützende Maßnahmen zur Vermeidung einer Oxidation des Metallblechs (18) getroffen werden, die umfassen: Bedecken sämtlicher Metallblechabschnitte (18) aus Iridium oder dem hochiridiumhaltigen Material mit der Glasschmelze; Bereitstellen einer Schutzschicht auf sämtlichen Metallblechabschnitten (18) aus Iridium oder dem hochiridiumhaltigen Material; Bereitstellen einer eine rückwärtige Seite von sämtlichen Metallblechabschnitten (18) aus Iridium oder dem hoch Iridum-haltigen Material bedeckenden Glasschmelze durch Strömenlassen der Glasschmelze (18) durch Öffnungen zu der rückwärtigen Seite.
Glasschmelzanlage (1), die einen Abschnitt mit einem Einschmelzbereich (2) zum Einschmelzen einer flüssigen Glasschmelze (8) und/oder mit einem Läuterbereich (3) zum Läutern der Glasschmelze (8) und/oder mit einem Konditionierungsbereich (4) zum Konditionieren der Glasschmelze (8) aufweist, wobei dem Abschnitt Heizeinrichtungen (11) zugeordnet sind und in dem Abschnitt zumindest ein strömungsbeeinflussendes Element (15), insbesondere ein Überströmwall, vorgesehen ist, um einen Strömungsverlauf (20) der Glasschmelze in dem Abschnitt zu beeinflussen, das strömungsbeeinflussende Element (15) mit einem Metallblech (18) aus Iridium oder einem hochiridiumhaltigen Material überzogen ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinrichtung (30) zum Steuern der Glasschmelzanlage (1) vorgesehen ist, wobei die Steuereinrichtung (30) ausgelegt ist, so dass die Temperatur des Abschnitts in einem ersten Heizschritt (I) in Abwesenheit einer Glasgemengeeinlage oder Glasschmelze auf eine kritische Temperatur (T_krit) erhöht wird, bei der eine Oxydation des Metallblechs (18) einsetzt, und in einem sich anschließenden zweiten Heizschritt (II) in Abwesenheit der Glasgemengeeinlage oder der Glasschmelze kontinuierlich auf eine Betriebstemperatur (T_max) erhöht wird, und wobei in einem sich anschließenden dritten Verfahrensschritt (III) der Abschnitt mit der Glasschmelze (8) gefüllt wird und sich eine Glasströmung (20) ausbildet die das strömungsbeeinflussende Element (15) überstreicht.
Glasschmelzanlage nach Anspruch 11, wobei das Metallblech (18) aus mehrfach geschweißten Blechen zusammengesetzt ist und/oder wobei das Material des Metallblechs mit einem Anteil an Iridium von 50 Gewichts-Prozent bis 100 Gewichts-Prozent, bevorzugter 90 Gewichts-Prozent bis 100 Gewichts-Prozent und noch bevorzugter 99 Gewichts-Prozent bis 100 Gewichts-Prozent bereitgestellt wird.
Glasschmelzanlage nach Anspruch 11 oder 12, wobei die Heizrate in dem zweiten Heizschritt im Bereich 2°C/h bis 20°C/h liegt, bevorzugter im Bereich 9°C/h bis 20°C/h liegt und noch bevorzugter 10°C/h beträgt.
Glasschmelzanlage nach Anspruch 13, wobei die Steuereinrichtung (30) ferner ausgelegt ist, so dass die Zeitdauer des zweiten Heizschrittes (II) und des dritten Verfahrensschrittes (III) einen vorbestimmten Maximalwert (t_max) nicht überschreitet.
Glasschmelzanlage nach Anspruch 14, wobei die Steuereinrichtung (30) ferner ausgelegt ist, so dass die Temperatur des Abschnitts im zweiten Heizschritt (II) linear ansteigt, und wobei gilt: (T_max – T_krit)/HR + (t₃ – t₂) <= t_max, wobei HR die Heizrate in dem zweiten Heizschritt (II) bezeichnet, (t3 – t2) die Zeitdauer des dritten Verfahrensschritts (III) bezeichnet und t_max den vorbestimmten Maximalwert bezeichnet.
Glasschmelzanlage nach Anspruch 15, wobei gilt: t_max = 3 Tage.
Glasschmelzanlage nach Anspruch 15, wobei gilt: t_max = 4 Tage.
Glasschmelzanlage nach einem der Ansprüche 11 bis 17, wobei sich das strömungsbeeinflussende Element (15) über die gesamte Breite des Abschnitts quer zur Strömungsrichtung (20) erstreckt und die Höhe eines Überstands (19) der Glasschmelze (8) über dem strömungsbeeinflussenden Element (15) kleiner als 10 cm, bevorzugter kleiner als 2,5 cm und noch bevorzugter kleiner als 1 cm ist.
Glasschmelzanlage nach einem der Ansprüche 11 bis 18, wobei über dem Abschnitt eine Abdeckung (7) vorgesehen ist, und wobei eine Gaseinspeisung zum Einspeisen eines Schutzgases vorgesehen ist, um zumindest in dem Abschnitt (2–4) eine Schutzgasatmosphäre bereitzustellen, oder wobei in einem Innenraum (10) des Abschnitts eine Mehrzahl von Gasbrennern (11) vorgesehen sind, die durch einen Verbrennungsvorgang für eine Atmosphäre mit einem reduzierten Sauerstoffgehalt in dem Abschnitt sorgen.
Glasschmelzanlage nach einem der Ansprüche 11 bis 19, wobei die Steuereinrichtung ferner ausgelegt ist, so dass in dem dritten Verfahrensschritt (III) sämtliche Metallblechabschnitte (18) aus Iridium oder dem hochiridiumhaltigen Material mit der Glasschmelze bedeckt sind.
Glasschmelzanlage nach einem der Ansprüche 11 bis 20, wobei das strömungsbeeinflussende Element Öffnungen aufweist und wobei die Steuereinrichtung (30) ferner ausgelegt ist, so dass in dem dritten Verfahrensschritt (III) die Glasschmelze durch die Öffnungen zu einer rückwärtigen Seite der Metallblechabschnitte (18) aus dem Iridium oder dem hochiridiumhaltigen Material strömt, um die rückwärtige Seite als Oxidationsschutz mit der Glasschmelze zu bedecken.