DE10202024A1 - Apparatus for melting highly pure, aggressive or high melting point glass or glass ceramic comprises crucible, around which electromagnetic coil is wound, fitted with mixer or homogenizing device - Google Patents

Apparatus for melting highly pure, aggressive or high melting point glass or glass ceramic comprises crucible, around which electromagnetic coil is wound, fitted with mixer or homogenizing device

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Abstract

Apparatus for melting highly pure, aggressive or high melting point glass or glass ceramic comprises a crucible (10), around which an electromagnetic coil (30) is wound. A mixer or homogenizing device, e.g. a gas injection nozzle (50), is fitted into the base of the crucible. Independent claims are included for the following: (a) a method for melting highly pure, aggressive or high melting point glass or glass ceramic using the apparatus; and (b) glass or glass ceramic products produced using the apparatus or method.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum kontaminationsarmen Schmelzen einer Substanz im allgemeinen und zum Schmelzen von insbesondere hochreinem, aggressivem und/oder hochschmelzendem Glas oder Glaskeramik im speziellen. The invention relates to an apparatus and a method for Low contamination melting of a substance in general and for melting particularly high-purity, aggressive and / or high-melting glass or glass ceramic in special.

In traditionellen Schmelzverfahren wird Glas kontinuierlich in einem Platintiegel oder in feuerfesten Wannen geschmolzen. Nachteilig ist hierbei, dass durch das Platin Anteile an die Schmelze abgegeben wird und die feuerfesten Wannen nur kurze Standzeiten aufweisen. Die angestrebte hochreine Glasqualität kann hierbei nicht erzielt werden. In traditional melting processes, glass becomes continuous melted in a platinum crucible or in refractory trays. The disadvantage here is that the platinum shares in the Melt is released and the refractory tubs only short Have downtimes. The desired high-purity glass quality cannot be achieved here.

Es sind auch Verfahren bekannt, bei welchen Glas in Schmelzwannen kontinuierlich geschmolzen und entnommen wird. Hierbei schließen sich, um qualitativ hochwertiges Glas zu erhalten, gegebenenfalls eine Läuterrinne und eine Homogenisierungs-Einrichtung oder -wanne an die Schmelzwanne an. Methods are also known in which glass in Melting tanks are continuously melted and removed. Here close to high quality glass received, if necessary a refining channel and a Homogenization device or tub to the melting tank on.

Bei beiden genannten Verfahren, diskontinuierlich oder kontinuierlich, werden der Schmelztiegel bzw. die Schmelzwanne, z. B. mit einem Brenner von außen erhitzt und die Wärme wird an die im Inneren befindliche Schmelze konduktiv weitergeleitet. Dabei besteht ein unmittelbarer Kontakt zwischen der Schmelze und dem Tiegel bzw. der Wanne. Dies weist eine Reihe von Nachteilen auf. In both processes mentioned, discontinuously or continuously, the crucible or the Melting furnace, e.g. B. heated with a burner from the outside and the heat is transferred to the melt inside forwarded conductively. There is an immediate one Contact between the melt and the crucible or the trough. This has a number of disadvantages.

Zunächst ist die maximale Schmelzentemperatur durch das Tiegel- bzw. Wannenmaterial begrenzt. Üblicherweise bestehen daher der Schmelztiegel bzw. die -wanne sowie gegebenenfalls die Läuterrinne und die Homogenisierungswanne aus Platin, welches eine relativ hohe Schmelztemperatur und relativ gute Korrosionsbeständigkeit aufweist. First, the maximum melt temperature is through that Crucible or tub material limited. Usually exist hence the crucible or the trough and, if necessary the refining trough and the platinum homogenizing trough, which is a relatively high melting temperature and relatively good Has corrosion resistance.

Ferner wird der Platin-Schmelztiegel bzw. die Platin- Schmelzwanne, aber auch die Läuterrinne und die Homogenisierungswanne durch die Glasschmelze angegriffen und korrodiert. Furthermore, the platinum crucible or the platinum Melting tank, but also the refining channel and the Homogenization tank attacked by the glass melt and corroded.

Allerdings verursacht Platin nachteiligerweise Kontaminationen oder Verunreinigungen in dem Glas, welche die optischen Eigenschaften, insbesondere die Transmission verschlechtern, weshalb diese konduktiv heizenden Verfahren für hochreine Gläser höchstens beschränkt anwendbar sind. Derartige Verunreinigungen führen zu Transmissionverlusten in optischen Faser-Übertragungssystemen von bis zu 200 bis 500 dB/km. However, platinum disadvantageously causes Contamination or impurities in the glass, which the optical properties, especially the transmission deteriorate, which is why these conductive heating procedures are only applicable to a limited extent for high-purity glasses. Such impurities lead to transmission losses in optical fiber transmission systems from up to 200 to 500 dB / km.

Dies erweist sich insbesondere für das Schmelzen aggressiver Gläser, z. B. Zinksilikat- oder Lanthanboratgläser als höchst problematisch, da diese die Tiegel, bzw. Wannen regelrecht "auffressen". This proves to be more aggressive, especially for melting Glasses, e.g. B. zinc silicate or lanthanum borate glasses as the highest problematic, since the crucibles or tubs literally "Eat".

Neben den vorstehend genannten konduktiv heizenden Verfahren sind noch solche Verfahren bekannt, bei welchen Glas in einem sogenannten Skulltiegel induktiv geheizt und eingeschmolzen wird. In addition to the conductive heating methods mentioned above are still known processes in which glass in one so-called skull crucibles heated and melted inductively becomes.

Ein Skulltiegel besteht typischerweise aus beabstandeten, mäanderartig angeordneten wassergekühlten Metallrohren. Die im Inneren des Skulltiegels befindliche Schmelze wird über eine um den Skulltiegel angeordnete Spulenanordnung mittels Einkopplung von Hochfrequenzleistung in die Schmelze geheizt. A skull crucible typically consists of spaced water-cooled metal pipes arranged in a meandering fashion. The melt located inside the skull crucible is over a coil arrangement arranged around the skull crucible by means of Coupling of high-frequency power is heated in the melt.

Durch die Kühlung des Skulltiegels entsteht zwischen dem Skulltiegel und der Schmelze eine, im wesentlichen feste Schicht oder Kruste aus arteigenem Material, d. h. insbesondere aus Glas. Insofern werden Verunreinigungen der Schmelze durch das Tiegelmaterial wesentlich reduziert. The cooling of the skull crucible creates between the Skull crucible and the melt one, essentially solid Layer or crust of a species-specific material, d. H. especially made of glass. In this respect, contamination of the Melt significantly reduced by the crucible material.

Ein Skulltiegel ist z. B. aus PETROV YU. B. et al., "Continuous Casting Glass Melting in a Cold Crucible Induction Furnace", XV. International Congress on Glass 1989, Proceedings, Bd. 3a, 1989, Seiten 72 bis 77 bekannt. A skull crucible is e.g. B. from PETROV YU. B. et al., "Continuous Casting Glass Melting in a Cold Crucible Induction Furnace", XV. International Congress on Glass 1989 , Proceedings, Vol. 3a, 1989, pages 72 to 77.

Allerdings ergeben sich durch den komplexen Aufbau, insbesondere aufgrund der hochfrequenztechnischen Anforderungen einer induktiv geheizten Skull- Schmelzeinrichtung gegenüber den genannten konduktiv heizenden Schmelzvorrichtungen völlig neue Anforderungen und Problemstellungen. Daher ist zunächst ein Übertragen aufgrund hoher Schmelztemperatur und sehr hohen Durchsätzen pro Tiegelvolumen vieler Lösungsansätze von konduktiv heizenden Vorrichtungen auf Skull-Schmelzvorrichtungen nicht ohne weiteres möglich. However, due to the complex structure, especially due to the high frequency technology Requirements of an inductively heated skull Melting device compared to the above-mentioned conductive heating melters completely new requirements and Problems. Therefore, a transfer is due first high melting temperature and very high throughputs per Crucible volume of many solutions from conductive heating Devices on skull melters are not without further possible.

Grundsätzlich sind mit einer Skull-Schmelzvorrichtung hohe Einschmelzraten und somit Durchsätze realisierbar. Dies ist zwar wünschenswert, aber andererseits kann hierdurch unter Umständen die Qualität der Schmelze und damit des Endprodukts, z. B. durch thermische Reduktion leiden. Auch dies führt zu verschlechterten Transmissionseigenschaften des Glases. Basically, using a skull melter is high Melting rates and thus throughputs can be achieved. This is although desirable, but on the other hand, this can cause Circumstances the quality of the melt and thus the End product, e.g. B. suffer from thermal reduction. Also this leads to deteriorated transmission properties of the Glass.

Ferner hängt die Einkopplungsrate der Hochfrequenzstrahlung von verschiedenen Parametern der Schmelze ab. Somit wird die Aufschmelzleistung nicht lediglich durch die von der Spulenanordnung emittierte Hochfrequenzleistung, sondern auch von den Schmelzenparametern und Tiegelgeometrien beschränkt. The coupling rate of the high-frequency radiation also depends on various parameters of the melt. Thus the Melting performance not only by the Coil assembly emitted high-frequency power, but also limited by the melt parameters and crucible geometries.

Folglich sind die bekannten Skull-Schmelzvorrichtungen insbesondere hinsichtlich der Qualität und Homogenität der Schmelze als auch bezüglich der Aufschmelzleistung oder des Durchsatzes weiter verbesserungsfähig. Consequently, the known skull melters are especially with regard to the quality and homogeneity of the Melt as well as the melting capacity or the Throughput can be further improved.

Aus der WO 00/32525 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verglasung organischen Abfalls, insbesondere radioaktiven Abfalls bekannt, bei welchem/r die Zufuhr von der Oxidation der organischen Substanzen dienenden Sauerstoff sowohl von der Oberfläche als auch von der Unterseite eines Schmelztiegels vorgenommen wird. Die Zufuhr von Sauerstoff erfolgt im wesentlichen so, dass dieser lokal beschränkten Einfluss hat. Hierdurch wird jedoch der Redox-Zustand der Schmelze nur lokal geändert und tritt eine Homogenisierung der gesamten Schmelze nicht ein. WO 00/32525 describes a method and a device for glazing organic waste, especially radioactive If known, at which the supply of the oxidation of organic substances serving oxygen both from the surface as well as the bottom of a Crucible is made. The supply of oxygen essentially takes place in such a way that it is locally restricted Influence. However, this will reduce the redox state of the The melt only changes locally and homogenization occurs of the entire melt.

Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren, insbesondere eine Skull- Schmelzvorrichtung oder ein Skull-Schmelzverfahren zum Schmelzen einer Substanz, insbesondere von Glas oder Glaskeramik verfügbar zu machen, welche eine verbesserte Homogenität, eine erhöhte Aufschmelzleistung, einen erhöhten Durchsatz und/oder eine hohe Substanz- bzw. Glasqualität ermöglichen. Therefore, it is an object of the present invention to provide a Device and a method, in particular a skull Melting device or a skull melting process for Melting a substance, especially glass or To make glass ceramic available, which is an improved Homogeneity, an increased melting capacity, an increased Throughput and / or high substance or glass quality enable.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, bekannte Skull-Schmelzvorrichtungen oder Skull- Schmelzverfahren weiter zu entwickeln und die Nachteile bekannter Vorrichtungen und Verfahren zu vermeiden oder zumindest zu mindern. Another object of the present invention is known skull melting devices or skull Melting processes continue to develop and the disadvantages to avoid known devices and methods or at least mitigate.

Die Aufgabe der Erfindung wird in überraschend einfacher Weise bereits durch den Gegenstand der Ansprüche 1 und 20 gelöst. The object of the invention becomes surprisingly simple Way already through the subject matter of claims 1 and 20 solved.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung, insbesondere Skull- Schmelzvorrichtung zum Schmelzen oder Einschmelzen einer Substanz oder Verbindung, insbesondere zum Schmelzen vom hochreinem, aggressivem und/oder hochschmelzendem Glas oder Glaskeramik umfasst einen, bevorzugt kühlbaren, z. B. wassergekühlten Tiegel oder Skulltiegel und eine Sendeeinrichtung für elektromagnetische Strahlung, insbesondere eine um den Tiegel angeordnete Spulenanordnung. Die Sendeeinrichtung oder Spulenanordnung emittiert, insbesondere hochfrequente elektromagnetische Strahlung, welche in eine Schmelze, die sich in dem Tiegel befindet, eingekoppelt wird, so dass die Schmelze mittels der absorbierten Hochfrequenzleistung geheizt wird. Ferner ist eine Misch- oder Homogenisierungseinrichtung zum Mischen bzw. Homogenisieren der Schmelze vorgesehen, wobei die Misch- bzw. Homogenisierungseinrichtung dem Tiegel zugeordnet, z. B. an und/oder in diesem angeordnet sind, so dass das Mischen bzw. Homogenisieren in dem Tiegel oder Einschmelztiegel stattfinden kann. The device according to the invention, in particular skull Melting device for melting or melting a Substance or compound, especially for melting from high purity, aggressive and / or high melting glass or Glass ceramic includes a, preferably coolable, for. B. water-cooled crucible or skull crucible and one Transmitter for electromagnetic radiation, in particular a coil arrangement arranged around the crucible. The transmitter or coil arrangement emits especially high-frequency electromagnetic radiation, which melts into the crucible is coupled so that the melt by means of absorbed high-frequency power is heated. Furthermore is a mixing or homogenizing device for mixing or Homogenization of the melt provided, the mixing or Homogenization device assigned to the crucible, e.g. B. on and / or are arranged in this, so that the mixing or Homogenize in the crucible or crucible can take place.

Bevorzugt wird kontinuierlich aufzuschmelzendes Gemenge von oben etwa mittig auf die Schmelze aufgelegt und kontinuierlich flüssige Schmelze aus dem Tiegel entnommen. A mixture of. To be melted continuously is preferred placed on top of the melt in the middle and liquid melt continuously removed from the crucible.

Die Erfinder haben festgestellt, dass sich durch das Mischen und/oder Homogenisieren der Schmelze bereits in dem Einschmelztiegel oder Skulltiegel ein überraschender Mehrfachnutzen erzielen lässt. Erstens wird ungeschmolzenes Gemenge, welches z. B. von oben in fester Form in die Schmelze fällt, durch erhöhte Durchmischung mit dem flüssigen Anteil der Schmelze schneller aufgeschmolzen. Überraschenderweise haben die Erfinder festgestellt, dass die effektive Kontaktfläche zwischen der Schmelze und dem zugeführten Gut stark vergrößert und somit die Schmelzleistung erhöht wird. Zweitens wird die Temperaturverteilung der Schmelze nivelliert. Drittens wird eine gleichmäßige Verteilung oder Durchmischung verschiedener Glasbestandteile, welche z. B. unterschiedliche Schmelztemperaturen und/oder Hochfrequenzankopplungs-Koeffizienten aufweisen können, erzielt. Viertens kann der Redox-Zustand des Glases eingestellt werden. The inventors found that mixing and / or homogenizing the melt already in the Crucible or skull crucible a surprising Multiple benefits can be achieved. First, it becomes unmelted Batch which z. B. from above in solid form in the melt falls, due to increased mixing with the liquid portion the melt melted faster. Surprisingly the inventors have found that the effective Contact area between the melt and the supplied material greatly increased and thus the melting capacity is increased. Second, the temperature distribution of the melt leveled. Third, an even distribution or Mixing of different glass components, which, for. B. different melting temperatures and / or Can have high-frequency coupling coefficients, achieved. Fourth, the redox state of the glass can be set.

Die gefundenen Wirkmechanismen sind insbesondere in Verbindung mit der vorzugsweise verwendeten induktiven Hochfrequenzheizung relevant, da die Ankopplung oder Einkopplung der elektromagnetischen Strahlung auch vom Aggregatzustand, der Temperatur und dem jeweiligen Glasbestandteil in der Schmelze abhängig sind. Insbesondere ist die Ankopplung an unaufgeschmolzene Gemengebestandteile sehr gering. The mechanisms of action found are particularly in Connection with the preferred inductive High-frequency heating relevant because the coupling or Coupling of the electromagnetic radiation also from Physical state, the temperature and the respective Glass component in the melt are dependent. In particular is the coupling to unmelted batch components very low.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das Verfahren eignen sich besonders auch für hochschmelzende Gläser, bei welchen Schmelzentemperaturen von mindestens 1500°C oder 1600°C gefahren werden. Ferner können auch hervorragend aggressive Gläser, z. B. Zinksilikat- oder Lanthanboratgläser geschmolzen werden. The device according to the invention and the method are suitable especially for high-melting glasses, where Melt temperatures of at least 1500 ° C or 1600 ° C be driven. They can also be extremely aggressive Glasses, e.g. B. melted zinc silicate or lanthanum borate glasses become.

Das Mischen oder Homogenisieren erfolgt bevorzugt kontaminationsfrei oder zumindest kontaminationsarm, was besonders für hochreine Gläser von großem Vorteil ist. Mixing or homogenization is preferred contamination-free or at least low-contamination what is particularly advantageous for high-purity glasses.

Vorzugsweise wird die Schmelze zum Mischen oder Homogenisieren gezielt oder in vorbestimmter Weise in interne Bewegung versetzt oder es wird eine interne Bewegung angeregt, unterstützt und/oder aufrecht erhalten. Insbesondere wird eine vordefinierte Strömung, z. B. mit vordefinierter Strömungsgeschwindigkeit und/oder Strömungsrichtung in der Schmelze angeregt. Es kann z. B. durch gezielte Erzeugung einer Temperaturdifferenz in der Schmelze eine Konvektionsströmung verursacht, oder eine vorhandene Konvektionsströmung angeregt, unterstützt oder verstärkt werden. Preferably the melt is for mixing or Homogenize specifically or in a predetermined manner into internal ones Movement or an internal movement stimulated, supported and / or maintained. In particular, a predefined flow, e.g. B. with predefined flow rate and / or Flow direction excited in the melt. It can e.g. B. through the targeted generation of a temperature difference in the Melt a convection flow, or one existing convection flow stimulated, supported or be reinforced.

Das Mischen oder Homogenisieren kann mit oder ohne Einbringung von Material in die Schmelze induziert oder erzeugt werden. Mixing or homogenization can be done with or without Introduction of material into the melt or induced be generated.

Eine bevorzugte Form des materialeinbringenden Mischens umfasst das Einbringen von Gemenge, welches derart ausgebildet ist, dass bereits allein durch das Einbringen z. B. eine Strömung in der Schmelze angeregt wird. Zu diesem Zweck wird z. B. ein pelletiertes und/oder dragiertes Gemenge, in welches insbesondere Gasblasen eingeschlossen sind und/oder welches beim Aufschmelzen Gasblasen freisetzt, verwendet. Ohne diese Gasblasen kann auch das Gemenge pelletiert, dragiert und/oder anderweitig kompaktiert zugeführt werden. Im Sinne der Erfindung wird hierbei als Pelletieren das Zusammenbringen zu einem stabilen Festkörper, beispielsweise mittels Pressen verstanden. Als Dragieren wird eine mit einem, beispielsweise glasartigen Überzug versehende festkörperartige Struktur verstanden. Hierdurch wird in besonders vorteilhafter Weise sowohl eine Verstaubung durch das Zuführen granularen und feingranularen Materials vermieden und darüber hinaus die Füllrate wesentlich verbessert, da bei gleichem Volumenstrom ein deutlich erhöhter Materialeintrag in die Schmelze erfolgen kann. Ferner könne Gemengebestandteile durch feinkörnigeres Material substituiert werden, ohne dass es zu erhöhter Verstaubung kommt, wobei es durch das feinkörnige Material mittels verkürzter Diffusionswege zu einer optimierten Aufschmelzgeschwindigkeit kommt. A preferred form of material mixing includes the introduction of batches which are of this type is trained that just by bringing it in z. B. a flow in the melt is excited. To this Purpose is z. B. a pelleted and / or coated batch, in which gas bubbles in particular are enclosed and / or which releases gas bubbles when it melts, used. Without these gas bubbles, the batch can pelleted, coated and / or otherwise compacted be fed. For the purposes of the invention, this is used as Pelleting bringing together to a stable solid, understood for example by means of presses. As a drug one with a, for example, glass-like coating solid structure understood. This will in particularly advantageously both by dust feeding granular and fine granular material avoided and also the filling rate essential improved, because with the same volume flow a clearly increased material input into the melt can take place. Mixture components can also be obtained through finer-grained Material can be substituted without making it too elevated Dust comes through, due to the fine-grained material by means of shortened diffusion paths to an optimized one Melting speed is coming.

Alternativ oder ergänzend wird vorzugsweise ein z. B. zu Stäben geformtes Gemenge, welches insbesondere durch rotierendes Absinken in die Schmelze ein Mischen oder Homogenisieren bewirkt aufgelegt. Die z. B. propellerförmigen Stäbe definieren insbesondere einen sich selbst auflösenden Rührer. Alternatively or additionally, a z. B. too Rod-shaped batch, which in particular by rotating sinking into the melt mixing or Homogenization creates a feeling of excitement. The z. B. propeller-shaped Bars in particular define a self-dissolving one Stirrer.

Alternativ oder ergänzend kann auch eine externe Rühreinrichtung, insbesondere aus beschichtetem Metall zum mechanischen Rühren oder ein in die Schmelze eintauchender und sich, z. B. durch Schmelzen selbstauflösender Rührer aus dem Schmelzenmaterial vorgesehen sein. Alternatively or in addition, an external one can also be used Stirring device, in particular made of coated metal for mechanical stirring or immersion in the melt and yourself, e.g. B. from melting self-dissolving stirrers the melt material may be provided.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung umfasst eine Einrichtung zum Einleiten von Gas oder Gasblasen, z. B. mittels einer oder mehrerer Gasdüsen in die Schmelze. Die Gasdüse ist vorzugsweise gekühlt, insbesondere flüssigkeitsgekühlt, z. B. wassergekühlt und ist bevorzugt am Boden des Tiegels angeordnet. Die Kühlung der Gasdüse kann mit der Kühlung des Tiegels verbunden oder separat ausgebildet sein. A particularly preferred embodiment of the invention comprises a device for introducing gas or Gas bubbles, e.g. B. by means of one or more gas nozzles in the Melt. The gas nozzle is preferably cooled, especially liquid cooled, e.g. B. water-cooled and is preferably on Bottom of the crucible arranged. The cooling of the gas nozzle can connected to the cooling of the crucible or separately be trained.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform ragt die Gasdüse zumindest abschnittsweise durch den Boden des Tiegels und erstreckt sich in das Innere des Tiegels hinein. According to a particularly preferred embodiment, the Gas nozzle at least in sections through the bottom of the crucible and extends into the interior of the crucible.

Insbesondere erstreckt sich eine Spitze der Gasdüse bis an oder in die Schmelze, so dass aus der Gasdüse oder Spitze austretendes Gas in Form von Gasblasen in die Schmelze aufsteigt. Dieses "Bubbling" bewirkt in besonders einfacher Weise ein Durchmischen und Homogenisieren der Schmelze in dem Aufschmelztiegel. In particular, a tip of the gas nozzle extends up to or in the melt, leaving the gas nozzle or tip escaping gas in the form of gas bubbles in the melt rises. This "bubbling" is particularly easy Way mixing and homogenizing the melt in the Aufschmelztiegel.

Vorzugsweise wird O2-enthaltendes Gas verwendet, was sich insbesondere für Bleisilikatgläser als sehr vorteilhaft erweist. In diesen wird nämlich bei hoher Schmelzentemperatur, welche für eine hohe Aufschmelzleistung verwendet wird, das Blei thermisch reduziert. Dies wiederum bewirkt ähnlich einer Platinkontamination eine Transmissionverschlechterung des Glases welches bis zu einer starken Verfärbung führen kann, welches das erschmolzene Glas vollständig unbrauchbar macht. Durch das Einleiten von Sauerstoff in die Schmelze wird verhindert, dass das Blei reduziert wird, so dass über die Gaseinleitung eine effektive Steuerung des Redoxzustandes des Glases erzielt wird. Dadurch kann sogar z. B. für Bleisilikatglas eine Aufschmelzleistung von etwa 500 kg/Tag, 800 kg/Tag, 1000 kg/Tag oder mehr erzielt werden und gleichzeitig eine wesentliche Transmissionverschlechterung vermieden oder zumindest gemindert werden. O 2 -containing gas is preferably used, which has proven to be very advantageous in particular for lead silicate glasses. This is because the lead is thermally reduced at a high melt temperature, which is used for a high melting capacity. This in turn causes a deterioration in transmission of the glass, similar to a platinum contamination, which can lead to severe discoloration, which makes the melted glass completely unusable. The introduction of oxygen into the melt prevents the lead from being reduced, so that an effective control of the redox state of the glass is achieved via the gas introduction. This can even z. B. for lead silicate glass a melting capacity of about 500 kg / day, 800 kg / day, 1000 kg / day or more can be achieved and at the same time a significant deterioration in transmission can be avoided or at least reduced.

Bevorzugt ist der Abschnitt der Düse, welcher in die Schmelze ragt, also z. B. die Spitze aus kontaminationsarmem Material, z. B. einem Leichtmetall, insbesondere Aluminium, Magnesium oder Beryllium gefertigt oder ist zumindest mit einem solchen Material beschichtet. Eine Beschichtung mit Polytetrafluorethylen (Teflon®) erscheint ebenfalls möglich. The section of the nozzle which is in the melt is preferred protrudes, e.g. B. the tip made of low-contamination material, z. B. a light metal, especially aluminum, magnesium or beryllium or is at least with one Material coated. A coating with Polytetrafluoroethylene (Teflon®) also appears possible.

Um nach einem "Zufrieren" der Gasdüse, d. h. nach einer Ausbildung einer festen Substanz- oder Glasschicht über der Gasdüse, diese zu öffnen bzw. diese wieder frei zu machen, umfasst die Gasdüse vorzugsweise eine Einrichtung zum Durchstoßen einer festen Substanz- oder Skullschicht. Diese Einrichtung zum Durchstoßen ist insbesondere als Nadel, z. B. aus hochtemperaturbeständigem Material, wie Wolfram oder ähnlichem Metall, gefertigt. Vorzugsweise ist die Nadel im Zentrum der Gasdüse, vorzugsweise längsverschieblich angeordnet. To "freeze" the gas nozzle, e.g. H. after a Form a solid substance or glass layer over the Gas nozzle to open it or to clear it again, the gas nozzle preferably comprises a device for Puncturing a solid substance or skull layer. This Device for piercing is in particular as a needle, for. B. made of high temperature resistant material such as tungsten or similar metal. Preferably, the needle is in the Center of the gas nozzle, preferably longitudinally displaceable arranged.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche oder ähnliche Elemente bezeichnen. In the following, the invention is based on preferred Embodiments and with reference to the figures explained in more detail, the same reference numerals being the same or denote similar elements.

Kurzbeschreibung der FigurenBrief description of the figures

Es zeigen: Show it:

Fig. 1 eine schematische Schnittzeichnung einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer Gasdüse, Fig. 1 is a schematic sectional drawing of a first embodiment of the inventive device with a gas nozzle,

Fig. 2 eine schematische Draufsicht von oben auf einen Ausschnitt des Tiegelsbodens gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung, Fig. 2 is a schematic plan view from above of a section of the crucible bottom of the first embodiment of the invention,

Fig. 3 eine schematische Schnittzeichnung eines Ausschnitts des Tiegelsbodens entlang der Schnittlinie A-A in Fig. 2, Fig. 3 is a schematic sectional drawing of a detail of the crucible bottom taken along section line AA in Fig. 2,

Fig. 4 eine schematische Schnittzeichnung eines oberen Abschnitts der Gasdüse gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung, Fig. 4 is a schematic sectional view of an upper portion of the gas nozzle according to the first embodiment of the invention,

Fig. 5 ein Längsschnitt der Gasdüse gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung, Fig. 5 is a longitudinal section of the gas nozzle according to the first embodiment of the invention,

Fig. 6 ein Querschnitt der Gasdüse entlang der Schnittlinie B-B in Fig. 5, Fig. 6 is a cross-section of the gas nozzle along the section line BB in Fig. 5,

Fig. 7 eine schematische Schnittzeichnung einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, Fig. 7 is a schematic sectional drawing of a second embodiment of the invention,

Fig. 8 eine schematische Schnittzeichnung einer dritten Ausführungsform der Erfindung, Fig. 8 is a schematic sectional view of a third embodiment of the invention,

Fig. 9 eine schematische Schnittzeichnung einer vierten Ausführungsform der Erfindung und Fig. 9 is a schematic sectional drawing of a fourth embodiment of the invention and

Fig. 10 eine schematische perspektivische Darstellung eines selbstauflösenden Rührers gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung und Fig. 10 is a schematic perspective view of a self-dissolving agitator according to a fifth embodiment of the invention, and

Fig. 11 eine schematische Schnittzeichnung der ersten Ausführungsform der Erfindung mit einer Läuterrinne und einer Homogenisierungswanne. Fig. 11 is a schematic sectional drawing of the first embodiment of the invention with a refining trough and a homogenization trough.

Detaillierte Beschreibung der ErfindungDetailed description of the invention

Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum Einschmelzen von Glas mit einem gekühlten, z. B. wassergekühlten Tiegel oder Einschmelztiegel 10. Um den Tiegel 10 ist eine Sendeeinrichtung für elektromagnetische Strahlung in Form einer Spulenanordnung 30 angeordnet. Fig. 1 shows a first embodiment of the device 1 according to the invention for melting glass with a cooled, for. B. water-cooled crucible or crucible 10 . A transmitter for electromagnetic radiation in the form of a coil arrangement 30 is arranged around the crucible 10 .

Mittels der Spulenanordnung wird Hochfrequenzleistung in eine Schmelze 40 z. B. aus Bleisilikatglas eingekoppelt und damit die Schmelze 40 geheizt. Es wird mit einer Hochfrequenz von etwa 250 kHz bis etwa 400 kHz bei einer Sendeleistung von etwa 200 kW bis etwa 300 kW oder höher gearbeitet. Die Temperatur der Schmelze beträgt im Bereich von 1200°C bis 2000°C. By means of the coil arrangement high-frequency power in a melt 40 z. B. coupled from lead silicate glass and thus heated the melt 40 . It works with a high frequency of about 250 kHz to about 400 kHz with a transmission power of about 200 kW to about 300 kW or higher. The temperature of the melt is in the range from 1200 ° C to 2000 ° C.

Der Tiegel 10 umfasst einen wassergekühlten ringförmigen Wandabschnitt 12 und einen wassergekühlten Boden 14. Der Wandabschnitt 12 und der Boden 14 bilden zusammen die gekühlte Wandung des Tiegels 10. und umfassen jeweils mäanderartig angeordnete und voneinander beabstandete Metallrohre 16, wie am besten in den Fig. 2 und 3 zu sehen ist. Die Metallrohre 16 weisen einen Querschnitt von etwa 2 cm und Spalten von 5 mm zwischen den Rohren 16 auf, so dass die Tiegelwandung bei ungefülltem Tiegel 10 zunächst flüssigkeitsdurchlässig ist. The crucible 10 comprises a water-cooled annular wall section 12 and a water-cooled bottom 14 . The wall section 12 and the bottom 14 together form the cooled wall of the crucible 10 . and each include meandering and spaced apart metal tubes 16 , as best seen in FIGS. 2 and 3. The metal tubes 16 have a cross section of approximately 2 cm and gaps of 5 mm between the tubes 16 , so that the crucible wall is initially liquid-permeable when the crucible 10 is unfilled.

Durch die Kühlung des Wandabschnitts 12 und des Bodens 14, also der Tiegelwandung bildet sich im Kontaktbereich der Schmelze 40 und der Tiegelwandung eine feste geschlossene Skullschicht 42 aus arteigenem Material, d. h. in diesem Ausführungsbeispiel aus Glas, wodurch die Anordnung aus dem Tiegel 10 und der festen Skullschicht 42 flüssigkeitsdicht wird. Fig. 1 zeigt in einer schematischen Darstellung des Tiegels die einzelnen Rohre 16 und die Skullschicht 42 nicht. Due to the cooling of the wall section 12 and the bottom 14 , that is to say the crucible wall, a solid, closed skull layer 42 is formed in the contact area of the melt 40 and the crucible wall from a material of its own type, that is to say from glass in this exemplary embodiment, as a result of which the arrangement from the crucible 10 and the solid Skull layer 42 becomes liquid-tight. Fig. 1, the individual tubes 16, and the skull layer 42 does not show in a schematic representation of the crucible.

Weiter Bezug nehmend auf Fig. 1 wird festgehalten, dass die Schmelzvorrichtung kontinuierlich betrieben wird, so dass regelmäßig Gemenge durch eine im wesentlichen zentrale Öffnung 20 in einer Abdeckung 18 des Tiegels 10 auf die Schmelze aufgelegt wird. Ferner wird kontinuierlich Schmelze über eine Auslassöffnung 22 des Tiegels 10 entnommen. With further reference to FIG. 1, it is noted that the melting device is operated continuously, so that batches are regularly placed on the melt through an essentially central opening 20 in a cover 18 of the crucible 10 . Furthermore, melt is continuously removed via an outlet opening 22 of the crucible 10 .

Eine gekühlte Brücke 24 taucht in der Nähe der Auslassöffnung 22 zumindest etwa 3 cm bis 5 cm tief in die Schmelze 40 ein, um ungeschmolzene oder unaufgelöste Gemengebestandteile von der Auslassöffnung 22 fernzuhalten. A cooled bridge 24 dips near the outlet opening 22 at least about 3 cm to 5 cm deep into the melt 40 in order to keep unmelted or undissolved batch constituents away from the outlet opening 22 .

Die Vorrichtung 1 umfasst weiter zwei Brenner 26, 28, welche durch Öffnungen in der Abdeckung 18 Flammen 27, 29 auf den Tiegelinhalt bzw. eine Oberfläche 41 der Schmelze 40 richten. Hierbei dient der Brenner 26 zum initialen Schmelzen des Tiegelinhalts beim Anfahren der Vorrichtung 1, z. B. nach einem Tiegelwechsel und der Brenner 28 zum kontinuierlichen Nacherhitzen der Schmelze 40 in der Auslassöffnung 22. The device 1 further comprises two burners 26 , 28 which direct flames 27 , 29 through openings in the cover 18 to the contents of the crucible or a surface 41 of the melt 40 . Here, the burner 26 serves to initially melt the crucible contents when starting the device 1 , for. B. after a crucible change and the burner 28 for the continuous reheating of the melt 40 in the outlet opening 22 .

Am Boden 14 des Tiegels 10 ist eine Misch- oder Homogenisierungseinrichtung in Form einer Gasdüse 50 angeordnet. Die Gasdüse 50 ragt abschnittsweise in den Tiegel hinein, und leitet das Gas in die Schmelze 40 ein. A mixing or homogenizing device in the form of a gas nozzle 50 is arranged on the bottom 14 of the crucible 10 . The gas nozzle 50 projects in sections into the crucible and introduces the gas into the melt 40 .

Ferner ist die Gasdüse 50 exzentrisch, in diesem Ausführungsbeispiel etwa mittig zwischen dem Zentrum und dem Rand des runden Tiegels 10 und gegenüber der Auslassöffnung 22 angeordnet. Diese Position hat sich als sehr vorteilhaft erwiesen, da eine durch Temperaturdifferenz in der Schmelze ohnehin vorhandene zentral von einem heißen Kern 43 aufsteigende und am Rand abfallende Konvektionsströmung 54unterstützt wird und gleichzeitig zentral durch die Öffnung 20 aufgelegtes Gemenge mittels der Gasblasen 52 von der kalten Tiegelwand 12 fern gehalten wird. Die im wesentlichen ringförmige Strömung 54 bewirkt vorteilhafterweise eine effektive Durchmischung und Homogenisierung der Schmelze und sorgt damit für einen Temperaturausgleich und eine gleichmäßige Materialverteilung in der Schmelze. Furthermore, the gas nozzle 50 is arranged eccentrically, in this exemplary embodiment approximately centrally between the center and the edge of the round crucible 10 and opposite the outlet opening 22 . This position has proven to be very advantageous, since a convection flow 54 that rises and falls at the edge due to temperature difference in the melt and is centrally supported by a hot core 43 is supported and at the same time batch is placed centrally through the opening 20 by means of the gas bubbles 52 from the cold crucible wall 12 is kept away. The essentially annular flow 54 advantageously brings about effective mixing and homogenization of the melt and thus ensures temperature compensation and a uniform material distribution in the melt.

In diesem Beispiel enthalten die Gasblasen O2, um gleichzeitig Blei in der Bleisilikatglasschmelze 40 zu oxidieren. In this example, the gas bubbles contain O 2 in order to simultaneously oxidize lead in the lead silicate glass melt 40 .

Fig. 2 zeigt eine schematische Ansicht von oben auf den Tiegelboden 14 mit der Gasdüse 50, welche in einer Öffnung 15 oder Aussparung in dem Tiegelboden 14 zwischen den mäanderförmig verlaufenden Metallrohren 16 angeordnet ist. FIG. 2 shows a schematic view from above of the crucible bottom 14 with the gas nozzle 50 , which is arranged in an opening 15 or recess in the crucible bottom 14 between the meandering metal tubes 16 .

Wie weiter in Fig. 3 dargestellt ist, bildet sich die Skullschicht 42 nicht nur an dem gekühlten Boden 14 des Tiegels, sondern auch an der gekühlten Gasdüse 50 aus. Die entweichenden Gasblasen 52 sorgen allerdings dafür, dass eine Öffnung der Gasdüse dauerhaft freigehalten wird. As further shown in FIG. 3, the skull layer 42 is formed not only on the cooled bottom 14 of the crucible, but also on the cooled gas nozzle 50 . The escaping gas bubbles 52 ensure, however, that an opening of the gas nozzle is kept permanently free.

Trotzdem kann es, z. B. durch eine Unterbrechung der Gaszufuhr dazu kommen, dass sich die feste Skullschicht 42 über einer Auslassöffnung 56 der Gasdüse 50 schließt, so dass kein Gas mehr aus der Düse 50 austreten kann. Dieser Zustand ist in Fig. 4 dargestellt. Um die Öffnung 56 wieder freizumachen, umfasst die Gasdüse eine Nadel 58, welche in Richtung des Pfeils 59 längsverschieblich innerhalb eines Kanals 60 im Zentrum der Gasdüse angeordnet ist. Mit einer Spitze 62 der Nadel 58 kann somit ein über der Gasaustrittsöffnung 56 liegender Abschnitt 42a der Skullschicht 42 durchstoßen, und so die Gasaustrittsöffnung 56 wieder freigemacht werden. Nevertheless, e.g. B. due to an interruption in the gas supply, the solid skull layer 42 closes over an outlet opening 56 of the gas nozzle 50 , so that no more gas can escape from the nozzle 50 . This state is shown in Fig. 4. In order to clear the opening 56 again, the gas nozzle comprises a needle 58 , which is arranged in the direction of arrow 59 and can be displaced longitudinally within a channel 60 in the center of the gas nozzle. With a tip 62 of the needle 58 thus a reclining above the gas outlet opening 56 portion 42 can penetrate the skull a layer 42, and so the gas outlet opening 56 be freed again.

Die Erfinder haben herausgefunden, dass ein oberer Abschnitt 51 der Gasdüse 50, welcher in den Tiegel 10 ragt und zumindest abschnittsweise in direktem Kontakt mit der Skullschicht 42 steht, bevorzugt aus nichtkontaminierendem oder zumindest kontaminationsarmem Material gefertigt ist. Als kontaminationsarm werden im Sinne der Erfindung solche Materialien angesehen, welche die Glasqualität im wesentlichen nicht oder wenig beeinträchtigen. Dies sind insbesondere Leichtmetalle, wie z. B. Aluminium. Aluminium tritt zwar in die Schmelze ein, Aluminiumionen oder Aluminiumverbindungen wirken sich aber im wesentlichen nicht oder wenig nachteilig auf die optischen Eigenschaften, insbesondere die Transmission des Glases aus. Die Kühlung der Gasdüse 50 sorgt andererseits dafür, dass die Gasdüse 50 den hohen Temperaturen im Tiegel 10 standhält. The inventors have found that an upper section 51 of the gas nozzle 50 , which projects into the crucible 10 and at least in sections is in direct contact with the skull layer 42, is preferably made of non-contaminating or at least low-contamination material. For the purposes of the invention, low-contamination materials are those which essentially do not or only slightly impair the glass quality. These are especially light metals, such as. B. aluminum. Although aluminum enters the melt, aluminum ions or aluminum compounds have essentially no or little disadvantageous effect on the optical properties, in particular the transmission of the glass. The cooling of the gas nozzle 50 , on the other hand, ensures that the gas nozzle 50 withstands the high temperatures in the crucible 10 .

Ferner hat sich die Verwendung eines Metalls mit hohem Schmelzpunkt, z. B. höher als 2000°C, insbesondere Molybdän, Iridium, Wolfram oder eine Wolframverbindung als vorteilhaft für die Nadel 58 erwiesen. Furthermore, the use of a metal with a high melting point, e.g. B. higher than 2000 ° C, especially molybdenum, iridium, tungsten or a tungsten compound has proven to be advantageous for the needle 58 .

Fig. 5 zeigt die Gasdüse 50 in einem Längsschnitt. Die Gasdüse 50 umfasst die Gasaustrittsöffnung 56 und den Gaskanal 60, in welchem die Nadel 58 verläuft und geführt ist. Mittels einer Verschiebeeinrichtung 64 kann die Nadel 58 parallel zu dem Kanal 60 innerhalb der Gasdüse 50 verschoben werden. Die Gasdüse 50 umfasst ferner einen Gaseinlass 66 und eine Dichtung 68 für die Nadel 58. Der obere Abschnitt 51 der Gasdüse 50 umfasst Aluminium oder eine aluminiumhaltige Legierung, wobei ein unterer Abschnitt 53 der Gasdüse 50 aus Messing gefertigt ist. Der obere und untere Abschnitt 51, 53sind durch Dichtungen 70 fluiddicht gegeneinander gedichtet. Im unteren Abschnitt 53 befindet sich ein Kühlwassereinlass 72 und ein Kühlwasserauslass 74, so dass die Gasdüse mittels Wasserdurchfluss effektiv gekühlt werden kann. Fig. 5 shows the gas nozzle 50 in a longitudinal section. The gas nozzle 50 comprises the gas outlet opening 56 and the gas channel 60 , in which the needle 58 runs and is guided. By means of a displacement device 64 , the needle 58 can be displaced parallel to the channel 60 within the gas nozzle 50 . The gas nozzle 50 further includes a gas inlet 66 and a seal 68 for the needle 58 . The upper section 51 of the gas nozzle 50 comprises aluminum or an aluminum-containing alloy, a lower section 53 of the gas nozzle 50 being made of brass. The upper and lower sections 51 , 53 are sealed against one another in a fluid-tight manner by seals 70 . In the lower section 53 there is a cooling water inlet 72 and a cooling water outlet 74 , so that the gas nozzle can be effectively cooled by means of water flow.

Bezugnehmend auf Fig. 6, welche einen Querschnitt der Düse darstellt, ist gezeigt, dass sich der untere Abschnitt 53 parallel zu einer Längsachse L der Gasdüse 50 in zwei Hälften 53a, 53b, welche elektrisch gegeneinander isoliert sind, aufteilt. Referring to FIG. 6, which shows a cross section of the nozzle, it is shown that the lower section 53 is divided into two halves 53 a, 53 b parallel to a longitudinal axis L of the gas nozzle 50 , which are electrically insulated from one another.

Fig. 7 zeigt eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 101 mit einer alternativen Einrichtung 150 zum Durchmischen und Homogenisieren der Schmelze 40. Über ein Förderband 154 wird zu Pellets, Dragees und/oder Kugeln 156 geformtes Glasgemenge durch die Öffnung 20 in die Schmelze 40 eingebracht. Die Glaskugeln 156 umfassen einen äußeren Randbereich 158 und einen inneren Kernbereich 160. Der Randbereich 158 umfasst im wesentlichen Glas von der Zusammensetzung der Schmelze 40. Der Kernbereich 160 umfasst eine Substanz, welche in der Schmelze ein Gas bzw. Gasblasen. 152 freisetzt, wenn der Randbereich 158 aufgeschmolzen ist. Die Substanz im Kernbereich 160 kann ein Gas, eine Flüssigkeit, z. B. Wasser oder ein festes Material, z. B. ein Salz umfassen, welche in Zusammenwirkung mit der heißen Schmelze 40 die Gasblasen 152 freisetzen. FIG. 7 shows a second embodiment of the device 101 according to the invention with an alternative device 150 for mixing and homogenizing the melt 40 . A batch of glass formed into pellets, dragees and / or balls 156 is introduced into the melt 40 through the opening 20 via a conveyor belt 154 . The glass balls 156 comprise an outer edge region 158 and an inner core region 160 . The edge region 158 essentially comprises glass of the composition of the melt 40 . The core region 160 comprises a substance which in the melt is a gas or gas bubbles. 152 releases when the edge region 158 has melted. The substance in the core region 160 can be a gas, a liquid, e.g. B. water or a solid material, e.g. B. include a salt, which in cooperation with the hot melt 40 release the gas bubbles 152 .

Durch ein Absinken der Glaskugeln 156 in einem linken Abschnitt 40a der Schmelze und ein Aufsteigen der Gasblasen 152 in einem rechten Abschnitt 40b der Schmelze 40 wird eine im wesentlichen ringförmige Strömung innerhalb der Schmelze 40 erzeugt oder induziert. Es kann aber auch, wie in Fig. 1 gezeigt ist, eine ohnehin vorhandene Konvektionsströmung unterstützt werden. By sinking the glass balls 156 in a left section 40 a of the melt and rising gas bubbles 152 in a right section 40 b of the melt 40 , an essentially annular flow is generated or induced within the melt 40 . However, as is shown in FIG. 1, an existing convection flow can also be supported.

Fig. 8 zeigt eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 201, bei welcher mittels einer Mischungs- und Homogenisierungseinrichtung 250 stabförmig gepresste Gemengekörper 256 in die Schmelze 40 eingebracht werden. Die stabförmigen Körper 256 sind z. B. von propellerartiger Form und rotieren beim Absinken innerhalb der Schmelze 40 unter gleichzeitiger Aufschmelzung der Körper 256 und erzeugen dabei Strömungsvorgänge in der Schmelze 40. FIG. 8 shows a third embodiment of the device 201 according to the invention, in which batch bodies 256 pressed in the form of bars are introduced into the melt 40 by means of a mixing and homogenization device 250 . The rod-shaped body 256 are, for. B. of propeller-like shape and rotate when sinking within the melt 40 with simultaneous melting of the body 256 and thereby generate flow processes in the melt 40th

Fig. 9 zeigt eine vierte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 301 mit einem Rührer 350, welcher die Schmelze 40 in dem Einschmelztiegel 10 durch rotierende Bewegung mechanisch in Strömung versetzt. FIG. 9 shows a fourth embodiment of the device 301 according to the invention with a stirrer 350 which mechanically sets the melt 40 in the melting crucible 10 by rotating movement.

Fig. 10 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform eines langgestreckten Rührers 350'. Der Rührer 350' ist im wesentlichen aus dem Glas hergestellt, z. B. gepresst, welches auch die Schmelze 40 bildet. Der Rührer 350' wird entlang seiner Längsachse 352 z. B. ähnlich dem Rührer 350 in Fig. 9 von oben in die Schmelze 40 eingeführt und um seine Achse 352 gedreht. Der Rührer 350' umfasst drei sich vom Zentrum weg erstreckende Rührarme und löst sich selbst durch Abschmelzen in der Schmelze 40 auf. Um eine kontinuierliche Glaszugabe und Rührung zu gewährleisten, wird der Rührer 350' entsprechend kontinuierlich von oben nachgeführt. Fig. 10 shows a preferred embodiment of an elongated stirrer 350 '. The stirrer 350 'is essentially made of glass, e.g. B. pressed, which also forms the melt 40 . The stirrer 350 'is along its longitudinal axis 352 z. B. similar to the stirrer 350 in Fig. 9 from above into the melt 40 and rotated about its axis 352 . The stirrer 350 'comprises three stirrer arms extending from the center and dissolves itself in the melt 40 by melting. In order to ensure continuous glass addition and stirring, the stirrer 350 'is correspondingly continuously fed from above.

Fig. 11 zeigt die erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 mit einer angeschlossenen Läuterrinne 80 und einer zusätzlichen externen Homogenisierungseinrichtung 90. Es wird kontinuierlich flüssiges Glas aus dem Tiegel 10 entlang des Pfeils 82 in die Läuterrinne 80 und von dort entlang des Pfeils 84 weiter in die externe Homogenisierungseinrichtung 90 geführt. Die externe Homogenisierungseinrichtung 90 umfasst einen Glasauslass 92 zum Gießen, z. B. in eine Form und/oder zur Weiter- oder Endbearbeitung des Glases zu einem Glasprodukt oder Glaskeramikprodukt. Fig. 11 shows the first embodiment of the device 1 according to the invention with a connected refining channel 80 and an additional external homogenizing 90th Liquid glass is continuously fed from the crucible 10 along the arrow 82 into the refining groove 80 and from there along the arrow 84 into the external homogenization device 90 . The external homogenizer 90 includes a glass outlet 92 for pouring e.g. B. in a form and / or for further or finishing the glass to a glass product or glass ceramic product.

Durch ein Läutern des Glases in der Läuterrinne 80 und ein Nachhomogenisieren in der externen Homogenisierungseinrichtung 90 wird die Qualität des Glases weiter verbessert. Die mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erzielte Glasqualität kann aber auch bereits so hoch sein, dass die Läuterrinne 80 und/oder die Homogenisierungseinrichtung nicht notwendig sind, so dass die Glasschmelze 40 bereits an der Auslassöffnung 22 für die Weiter- oder Endbearbeitung zur Verfügung steht. The quality of the glass is further improved by refining the glass in the refining groove 80 and re-homogenizing in the external homogenizing device 90 . The glass quality achieved with the device according to the invention can, however, already be so high that the refining channel 80 and / or the homogenization device are not necessary, so that the glass melt 40 is already available at the outlet opening 22 for further or final processing.

Es ist dem Fachmann ersichtlich, dass die Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt ist und in vielfältiger Weise variiert werden kann, ohne den Geist der Erfindung zu verlassen. It will be apparent to those skilled in the art that the invention is not based on the above-described embodiments are limited is and can be varied in many ways without the Leave the spirit of the invention.

Claims (32)

1. Vorrichtung (1, 101, 201, 301) zum Schmelzen einer Substanz, insbesondere zum Schmelzen von hochreinem, aggressivem und/oder hochschmelzendem Glas oder Glaskeramik, umfassend
einen Tiegel (10),
eine Sendeeinrichtung (30) für elektromagnetische Strahlung, wobei mittels der Strahlung Energie in eine, in dem Tiegel (10) anordenbare Schmelze (40) einkoppelbar ist und
eine Mischeinrichtung oder Homogenisierungseinrichtung (50, 150, 250, 350, 350'), welche dem Tiegel (10) zugeordnet sind.
1. Device ( 1 , 101 , 201 , 301 ) for melting a substance, in particular for melting high-purity, aggressive and / or high-melting glass or glass ceramic, comprising
a crucible ( 10 ),
a transmission device ( 30 ) for electromagnetic radiation, wherein the radiation can be used to couple energy into a melt ( 40 ) which can be arranged in the crucible ( 10 ) and
a mixing device or homogenizing device ( 50 , 150 , 250 , 350 , 350 ') which are assigned to the crucible ( 10 ).
2. Vorrichtung (1, 101, 201, 301) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischeinrichtung oder Homogenisierungseinrichtung (50, 150, 250, 350, 350') derart ausgebildet sind, dass ein kontaminationsfreies oder zumindest kontaminationsarmes Mischen oder Homogenisieren erfolgt. 2. Device ( 1 , 101 , 201 , 301 ) according to claim 1, characterized in that the mixing device or homogenization device ( 50 , 150 , 250 , 350 , 350 ') are designed such that contamination-free or at least contamination-free mixing or homogenization takes place , 3. Vorrichtung (1, 101, 201, 301) gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Mischeinrichtung oder Homogenisierungseinrichtung (50, 150, 250, 350, 350') die Schmelze (40) gezielt in interne Bewegung versetzbar ist. 3. Device ( 1 , 101 , 201 , 301 ) according to claim 1 or 2, characterized in that by means of the mixing device or homogenization device ( 50 , 150 , 250 , 350 , 350 ') the melt ( 40 ) can be set in internal movement in a targeted manner , 4. Vorrichtung (1, 101, 201, 301) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Mischeinrichtung oder Homogenisierungseinrichtung (50, 150, 250, 350, 350') eine vordefinierte Strömung in der Schmelze (40) anregbar ist. 4. The device ( 1 , 101 , 201 , 301 ) according to one of the preceding claims, characterized in that a predefined flow in the melt ( 40 ) can be excited by means of the mixing device or homogenization device ( 50 , 150 , 250 , 350 , 350 ') , 5. Vorrichtung (1, 101, 201, 301) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Mischeinrichtung oder Homogenisierungseinrichtung (50, 150, 250, 350') ein erstes Material (52, 156, 256) in die Schmelze (40) einbringbar ist, wobei mittels des ersten Materials (52, 156, 256) eine im wesentlichen vordefinierte Bewegung in der Schmelze (40) anregbar ist. 5. Device ( 1 , 101 , 201 , 301 ) according to one of the preceding claims, characterized in that by means of the mixing device or homogenization device ( 50 , 150 , 250 , 350 ') a first material ( 52 , 156 , 256 ) into the melt ( 40 ) can be introduced, wherein an essentially predefined movement in the melt ( 40 ) can be excited by means of the first material ( 52 , 156 , 256 ). 6. Vorrichtung (1, 101, 201, 301) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Tiegel (10) eine Ausflussöffnung (22) für die Schmelze (40) und eine, insbesondere gekühlte Brücke (24), welche in die Schmelze (40) eintaucht, umfasst, wobei mittels der Brücke (24) ungeschmolzene Gemengeanteile von der Ausflussöffnung (22) ferngehalten werden. 6. The device ( 1 , 101 , 201 , 301 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the crucible ( 10 ) has an outflow opening ( 22 ) for the melt ( 40 ) and a, in particular cooled bridge ( 24 ), which in the melt ( 40 ) is immersed, unmelted batches being kept away from the outflow opening ( 22 ) by means of the bridge ( 24 ). 7. Vorrichtung (101, 201) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gemenge (156, 256) umfasst ist, dessen Zusammensetzung oder Form derart ausgebildet sind, dass mittels eines Einbringens des Gemenges (156, 256) in die Schmelze (40) ein Mischen oder Homogenisieren der Schmelze (40) bewirkbar ist. 7. The device ( 101 , 201 ) according to any one of the preceding claims, characterized in that a mixture ( 156 , 256 ) is included, the composition or shape of which are designed such that the mixture ( 156 , 256 ) is introduced into the melt ( 40 ) mixing or homogenizing the melt ( 40 ) can be effected. 8. Vorrichtung (101, 201) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein in die Schmelze (40) einbringbares, pelletiertes und/oder dragiertes Gemenge (156, 256) umfasst ist. 8. The device ( 101 , 201 ) according to one of the preceding claims, characterized in that a pelletized and / or coated mixture ( 156 , 256 ) that can be introduced into the melt ( 40 ) is included. 9. Vorrichtung (101) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein in die Schmelze (40) einbringbares Gemenge (156) umfasst ist, welches beim Schmelzen ein Gas oder Gasblasen (152) freisetzt. 9. The device ( 101 ) according to one of the preceding claims, characterized in that a mixture ( 156 ) which can be introduced into the melt ( 40 ) and which releases a gas or gas bubbles ( 152 ) during melting is included. 10. Vorrichtung (301) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Rühreinrichtung (350, 350') umfasst, welche dem Tiegel (10) zugeordnet ist. 10. Device ( 301 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the device comprises a stirring device ( 350 , 350 ') which is assigned to the crucible ( 10 ). 11. Vorrichtung (301) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rührer (350') umfasst ist, welcher in der Schmelze (40) auflösbar oder schmelzbar ist. 11. The device ( 301 ) according to any one of the preceding claims, characterized in that a stirrer ( 350 ') is included, which can be dissolved or melted in the melt ( 40 ). 12. Vorrichtung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung (50) zum Einleiten von Gas oder Gasblasen (52) in die Schmelze (40) umfasst ist. 12. The device ( 1 ) according to any one of the preceding claims, characterized in that a device ( 50 ) for introducing gas or gas bubbles ( 52 ) into the melt ( 40 ) is included. 13. Vorrichtung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine und/oder mehrere Gasdüse(n) (50) umfasst ist(sind). 13. The device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that one and / or more gas nozzle (s) ( 50 ) is (are) included. 14. Vorrichtung (1) gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasdüse(n) (50) gekühlt, insbesondere flüssigkeitsgekühlt ist(sind). 14. The device ( 1 ) according to claim 13, characterized in that the gas nozzle (s) ( 50 ) is cooled, in particular liquid-cooled. 15. Vorrichtung (1) gemäß Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasdüse (50) am Boden (14) des Tiegels (10) angeordnet ist. 15. The device ( 1 ) according to claim 13 or 14, characterized in that the gas nozzle ( 50 ) on the bottom ( 14 ) of the crucible ( 10 ) is arranged. 16. Vorrichtung (1) gemäß Anspruch 13, 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein erster Abschnitt (51) der Gasdüse (50) in das Innere des Tiegels (10) hineinragt und/oder der erste Abschnitt (51) kontaminationsarmes Material, insbesondere Leichtmetall, z. B. Aluminium umfasst. 16. The device ( 1 ) according to claim 13, 14 or 15, characterized in that at least a first section ( 51 ) of the gas nozzle ( 50 ) projects into the interior of the crucible ( 10 ) and / or the first section ( 51 ) low-contamination material , especially light metal, e.g. B. includes aluminum. 17. Vorrichtung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung (58) zum Durchstoßen einer an der Tiegelwandung (12, 14), insbesondere am Tiegelboden (14) befindlichen festen Skullschicht (42, 42a) umfasst ist. 17. The device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that a device ( 58 ) for piercing a solid skull layer ( 42 , 42 a) located on the crucible wall ( 12 , 14 ), in particular on the crucible bottom ( 14 ), is included , 18. Vorrichtung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Nadel (58) zum Durchstechen einer an der Tiegelwandung (12, 14), insbesondere am Tiegelboden (14) befindlichen festen Skullschicht (42, 42a) umfasst ist, wobei die Nadel (58) hochtemperaturbeständiges Material, insbesondere Wolfram, Molybdän und/oder Iridium enthält. 18. Device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that a needle ( 58 ) for piercing a solid skull layer ( 42 , 42 a) located on the crucible wall ( 12 , 14 ), in particular on the crucible bottom ( 14 ), is included , the needle ( 58 ) containing high temperature resistant material, in particular tungsten, molybdenum and / or iridium. 19. Vorrichtung (1) gemäß Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Nadel (58) im wesentlichen im Zentrum der Gasdüse (50) angeordnet ist. 19. The device ( 1 ) according to claim 18, characterized in that the needle ( 58 ) is arranged substantially in the center of the gas nozzle ( 50 ). 20. Verfahren zum Schmelzen einer Substanz, insbesondere zum Schmelzen von hochreinem, aggressivem und/oder hochschmelzendem Glas oder Glaskeramik, insbesondere zum Betreiben der Vorrichtung (1, 101, 201, 301) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, das Verfahren umfassend
Bereitstellen eines Tiegels (10)
Bereitstellen einer Sendeeinrichtung (30) für elektromagnetische Strahlung,
insbesondere Kühlen des Tiegels (10),
Heizen einer in dem Tiegel befindlichen Schmelze mittels elektromagnetischer Strahlung, welche von der Sendeeinrichtung (30) emittiert wird und
Mischen oder Homogenisieren der Schmelze (40) in dem Tiegel (10).
20. A method for melting a substance, in particular for melting high-purity, aggressive and / or high-melting glass or glass ceramic, in particular for operating the device ( 1 , 101 , 201 , 301 ) according to one of the preceding claims, the method comprising
Provision of a crucible ( 10 )
Providing a transmitting device ( 30 ) for electromagnetic radiation,
in particular cooling the crucible ( 10 ),
Heating a melt located in the crucible by means of electromagnetic radiation which is emitted by the transmitting device ( 30 ) and
Mixing or homogenizing the melt ( 40 ) in the crucible ( 10 ).
21. Verfahren gemäß Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Mischen oder Homogenisieren der Schmelze (40) kontaminationsfrei oder zumindest kontaminationsarm durchgeführt wird. 21. The method according to claim 20, characterized in that the mixing or homogenization of the melt ( 40 ) is carried out contamination-free or at least contamination-free. 22. Verfahren gemäß Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass zum Mischen oder Homogenisieren die Schmelze (40) gezielt in interne Bewegung versetzt wird. 22. The method according to claim 20 or 21, characterized in that for mixing or homogenization, the melt ( 40 ) is deliberately set in internal movement. 23. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Mischen oder Homogenisieren eine Strömung in der Schmelze (40) in vorbestimmter Weise angeregt wird. 23. The method according to any one of the preceding method claims, characterized in that a flow in the melt ( 40 ) is excited in a predetermined manner for mixing or homogenizing. 24. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Mischen oder Homogenisieren ein erstes Material (52, 156, 256) in die Schmelze eingebracht wird, wobei das erste Material (52, 156, 256) eine im wesentlichen vordefinierte Fließbewegung in der Schmelze (40) verursacht oder zumindest anregt. 24. The method according to any of the preceding method claims, characterized in that for mixing or homogenizing a first material (52, 156, 256) is introduced into the melt, wherein the first material (52, 156, 256) has a substantially pre-defined flow movement in the melt ( 40 ) causes or at least stimulates. 25. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Tiegel (10) mit einer Ausflussöffnung (22) für die Schmelze (40) und einer, insbesondere gekühlten Brücke (24), welche in die Schmelze (40) eintaucht, bereitgestellt wird, wobei mittels der Brücke (24) ungeschmolzene Gemengeanteile von der Ausflussöffnung (22) ferngehalten werden. 25. The method according to any one of the preceding method claims, characterized in that a crucible ( 10 ) with an outflow opening ( 22 ) for the melt ( 40 ) and a, in particular cooled bridge ( 24 ), which is immersed in the melt ( 40 ), is provided is, whereby unmelted batches are kept away from the outflow opening ( 22 ) by means of the bridge ( 24 ). 26. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gemenge (156, 256) in die Schmelze (40) eingebracht wird, wobei die Zusammensetzung des Gemenges (156, 256) oder die Form von Gemengebestandteilen derart ausgebildet sind, dass das Einbringen des Gemenges (156, 256) in die Schmelze (40) ein Mischen oder Homogenisieren der Schmelze (40) bewirkt. 26. The method according to any one of the preceding method claims, characterized in that a batch ( 156 , 256 ) is introduced into the melt ( 40 ), the composition of the batch ( 156 , 256 ) or the shape of batch components being designed such that the introducing the mixture (156, 256) causes in the melt (40) a mixing or homogenization of the melt (40). 27. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein pelletiertes und/oder dragiertes Gemenge (156, 256) in die Schmelze (40) eingebracht wird. 27. The method according to any one of the preceding method claims, characterized in that a pelleted and / or coated batch ( 156 , 256 ) is introduced into the melt ( 40 ). 28. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gemenge (156) in die Schmelze (40) eingebracht wird, welches beim Schmelzen ein Gas oder Gasblasen (152) freisetzt. 28. The method according to any one of the preceding method claims, characterized in that a mixture ( 156 ) is introduced into the melt ( 40 ), which releases a gas or gas bubbles ( 152 ) during melting. 29. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmelze (40) zum Mischen oder Homogenisieren gerührt wird. 29. The method according to any one of the preceding method claims, characterized in that the melt ( 40 ) is stirred for mixing or homogenization. 30. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein sich selbstauflösender Rührer (350') in die Schmelze (40) eingebracht wird. 30. The method according to any one of the preceding method claims, characterized in that a self-dissolving stirrer ( 350 ') is introduced into the melt ( 40 ). 31. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Mischen oder Homogenisieren ein Gas oder Gasblasen (52) in die Schmelze eingeleitet werden. 31. The method according to any one of the preceding method claims, characterized in that a gas or gas bubbles ( 52 ) are introduced into the melt for mixing or homogenizing. 32. Glasprodukt oder Glaskeramikprodukt, hergestellt oder herstellbar mittels der Vorrichtung (1, 101, 201, 301) gemäß einem der vorstehenden Vorrichtungsansprüche oder nach dem Verfahren gemäß einem der vorstehenden Verfahrensansprüche. 32. Glass product or glass ceramic product, produced or producible by means of the device ( 1 , 101 , 201 , 301 ) according to one of the preceding device claims or according to the method according to one of the preceding method claims.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2857006A1 (en) * 2003-07-02 2005-01-07 Schott Glas Melting of inorganic substances, notably glass, in a two part smelting/refining crucible with regulation of the volume of each part by means of a weir to optimize product quality
DE102004041357A1 (en) * 2004-08-25 2006-03-16 Schott Ag 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
DE102013225061A1 (en) 2013-12-06 2015-06-11 Schott Ag High refractive optical glass
DE102020106050A1 (en) 2020-03-05 2021-09-09 Schott Ag Method and device for melting and refining glass, glass ceramics or, in particular, glass that can be ceramized to form glass ceramics, as well as glass or glass ceramics produced according to the method

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000032525A1 (en) * 1998-12-01 2000-06-08 Societe Generale Pour Les Techniques Nouvelles - Sgn Method and device for incineration and vitrification of waste, in particular radioactive waste
DE19939785A1 (en) * 1999-08-21 2001-02-22 Schott Glas Production of colored glass comprises forming a melt from a glass batch or refuse glass, adding dye, processing in a further vessel, and feeding to a Skull crucible or channel for further processing
DE19939780A1 (en) * 1999-08-21 2001-02-22 Schott Glas Skull crucible for melting and refining glass and glass ceramics comprises a wall, a base and an induction coil surrounding the crucible wall
DE10138109A1 (en) * 2001-08-03 2002-09-12 Schott Glas Production of optical glass comprises transferring a glass melt into a conditioning sink after melting, and treating the melt with chlorine gas or a mixture of chlorine gas and oxygen which is introduced through a cooled gas feed pipe

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000032525A1 (en) * 1998-12-01 2000-06-08 Societe Generale Pour Les Techniques Nouvelles - Sgn Method and device for incineration and vitrification of waste, in particular radioactive waste
DE19939785A1 (en) * 1999-08-21 2001-02-22 Schott Glas Production of colored glass comprises forming a melt from a glass batch or refuse glass, adding dye, processing in a further vessel, and feeding to a Skull crucible or channel for further processing
DE19939780A1 (en) * 1999-08-21 2001-02-22 Schott Glas Skull crucible for melting and refining glass and glass ceramics comprises a wall, a base and an induction coil surrounding the crucible wall
DE10138109A1 (en) * 2001-08-03 2002-09-12 Schott Glas Production of optical glass comprises transferring a glass melt into a conditioning sink after melting, and treating the melt with chlorine gas or a mixture of chlorine gas and oxygen which is introduced through a cooled gas feed pipe

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2857006A1 (en) * 2003-07-02 2005-01-07 Schott Glas Melting of inorganic substances, notably glass, in a two part smelting/refining crucible with regulation of the volume of each part by means of a weir to optimize product quality
DE10329718A1 (en) * 2003-07-02 2005-02-17 Schott Ag Method and device for melting inorganic substances
DE10329718B4 (en) * 2003-07-02 2006-04-27 Schott Ag Method and device for melting inorganic substances, in particular glasses
DE102004041357A1 (en) * 2004-08-25 2006-03-16 Schott Ag 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
DE102013225061A1 (en) 2013-12-06 2015-06-11 Schott Ag High refractive optical glass
DE102020106050A1 (en) 2020-03-05 2021-09-09 Schott Ag Method and device for melting and refining glass, glass ceramics or, in particular, glass that can be ceramized to form glass ceramics, as well as glass or glass ceramics produced according to the method
WO2021176013A1 (en) 2020-03-05 2021-09-10 Schott Ag Process and apparatus for melting and refining of glass, glass ceramic or in particular of glass ceramifiable to glass ceramic, and glass or glass ceramic produced according to the process

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