DE10202024B4 - Apparatus and method for low-contamination melting of a substance - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung (1, 101, 201, 301) zum Schmelzen einer Substanz, insbesondere zum Schmelzen von hochreinem, agressivem und/oder hochschmelzendem Glas oder Glaskeramik, umfassend
einen Einschmelztiegel (10),
eine Sendeeinrichtung (30) für elektromagnetische Strahlung, wobei mittels der Strahlung Energie in eine, in dem Einschmelztiegel (10) anordenbare Schmelze (40) einkoppelbar ist und
eine Mischeinrichtung oder Homogenisierungseinrichtung (50, 150, 250, 350, 350'), wobei die Mischeinrichtung oder Homogenisierungseinrichtung (50, 150, 250, 350, 350') dem Einschmelztiegel (10) zugeordnet ist, wobei die Mischeinrichtung oder Homogenisierungseinrichtung eine Einrichtung zum Einleiten von Gas oder Gasblasen (52) in die Schmelze (40) mit einer oder mehreren Gasdüsen (50) umfasst, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (58) zum Durchstoßen einer an der Tiegelwandung (12, 14) über einer Auslassöffnung (56) der Gasdüse(n) (50) befindlichen festen Skullschicht (42, 42a).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 melting pot (10),
a transmitting device (30) for electromagnetic radiation, wherein energy can be coupled into a melt (40) which can be arranged in the melting crucible (10) by means of the radiation, and
a mixing device or homogenizing device (50, 150, 250, 350, 350 '), wherein the mixing device or homogenizing device (50, 150, 250, 350, 350') is associated with the melting crucible (10), wherein the mixing device or homogenizing device comprises a device for Introducing gas or gas bubbles (52) into the melt (40) with one or more gas nozzles (50), characterized by means (58) for piercing one of the crucible walls (12, 14) over an outlet opening (56) of the gas nozzle (n) (50) fixed skull layer (42, 42a).
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 The invention relates to an apparatus and a method for low-contamination Melting of a substance in general and for melting in particular high purity, aggressive and / or high melting glass or glass ceramic particularly.
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 werden und die feuerfesten Wannen nur kurze Standzeiten aufweisen. Die angestrebte hochreine Glasqualität kann hierbei nicht erzielt werden.In traditional fusion, glass is continuously in one Platinum crucible or melted in refractory tubs. adversely Here is that given by the platinum shares in the melt and the refractory tubs have only short lives. The desired high-purity glass quality can not be achieved here become.
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.It Methods are also known in which glass in melting tanks continuously is melted and removed. This close to high quality To obtain glass, optionally a Läuterrinne and a homogenizer or trough to the melting tank.
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.at both methods mentioned, discontinuous or continuous, are the crucible or the melting tank, z. B. with a Burner from the outside heated and the heat is conductively passed on to the melt located inside. There is a direct contact between the melt and the crucible or the tub. This has a number of disadvantages on.
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 is the maximum melt temperature through the crucible or tub material limited. Usually Therefore, consist of the crucible or the trough and optionally the lauter trough and the homogenization tray made of platinum, which is a relatively high Melting temperature and relatively good corrosion resistance having.
Ferner wird der Platin-Schmelztiegel bzw. die Platin-Schmelzwanne, aber auch die Läuterrinne und die Homogenisierungswanne durch die Glasschmelze angegriffen und korrodiert.Further is the platinum crucible or the platinum melting tank, but also the Läuterrinne and the Homogenisierungswanne attacked by the molten glass 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.Indeed causes platinum disadvantageously contaminations or impurities in the glass, which has the optical properties, in particular the Transmission deteriorate, which is why these conductive heating methods for high purity Glasses at most limited are applicable. Such impurities lead to transmission losses in optical fiber transmission systems of 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 especially for the melting of aggressive glasses, z. As zinc silicate or Lanthanboratgläser as highly problematic, since these literally "eat" the crucibles or pans.
Neben den vorstehend genannten konduktiv heizenden Verfahren sind noch solche Verfahren bekannt, bei welchen Glas in einem sogenannten Skulltiegel induktiv geheizt und eingeschmolzen wird.Next The above-mentioned conductive heating methods are still Such methods are known in which glass in a so-called Skulltiegel inductively heated and melted.
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.One Skull crucible typically consists of spaced, meandering arranged water-cooled Metal pipes. The melt inside the scull crucible will over a arranged around the Skulltiegel coil assembly by means of coupling heated by high frequency power 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.By the cooling The skull crucible is created between the skull crucible and the melt a substantially solid layer or crust of inherent material, d. H. in particular of glass. In this respect, impurities are 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 z. From PETROV YU. 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.
In
der
Die
Weiterhin
wird in der
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, in particular due to the high-frequency technical requirements of an inductively heated Skull-melting device compared to said conductive heating melting devices completely new requirements and problems. Therefore, first, a transfer is due to high Melting temperature and very high throughput per pot volume of many solutions of conductive heating devices on skull melting devices not readily 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 with a skull melting device high melting rates and thus throughputs realizable. While this is desirable, but on the other hand, this may possibly the quality of the melt and thus the final product, eg. B. suffer from thermal reduction. This too 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.Further depends on that Coupling rate of high-frequency radiation of various parameters the melt from. Thus, the melting performance is not only by the high-frequency power emitted by the coil arrangement, but also limited by the melt parameters and crucible geometries.
Aus
der
Ferner
ist aus der
Die bekannten Skull-Schmelzvorrichtungen sind jedoch insbesondere hinsichtlich der Qualität und Homogenität der Schmelze als auch bezüglich der Aufschmelzleistung oder des Durchsatzes weiter verbesserungsfähig.The However, known skull melting devices are particularly in terms of the quality and homogeneity the melt as well as in terms of Melting power or throughput can be further improved.
Aus
der
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 fusion method for melting a substance, in particular glass or glass ceramic available which has improved homogeneity, increased melting performance, one increased Throughput and / or a high substance or glass quality allow.
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.A Another object of the present invention is known skull melting devices or Skull Fusion continue to develop and the disadvantages of known devices and Avoid or at least mitigate procedures.
Die Aufgabe der Erfindung wird in überraschend einfacher Weise bereits durch den Gegenstand der Ansprüche 1 und 20 gelöst.The The object of the invention is surprising simple way already by the subject 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, in particular for melting of high-purity, aggressive and / or high-melting Glass or glass ceramic comprises a, preferably coolable, z. B. water-cooled crucible or Skulltiegel and a transmitting device for electromagnetic radiation, in particular a coil arrangement arranged around the crucible. The transmitting device or coil arrangement emits, in particular high-frequency electromagnetic Radiation, which is in a melt, which is in the crucible, is coupled, so that the melt absorbed by the High frequency power is heated. Further, a mixing or homogenizing device intended for mixing or homogenizing the melt, wherein the Mixing or homogenizing associated with the crucible, z. B. on and / or are arranged in this, so that the mixing or Homogenizing can take place in the crucible or crucible.
Bevorzugt wird kontinuierlich aufzuschmelzendes Gemenge von oben etwa mittig auf die Schmelze aufgelegt und kontinuierlich flüssige Schmelze aus dem Tiegel entnommen.Prefers is continuously melted mixture from above approximately in the middle placed on the melt and continuously liquid melt from the crucible taken.
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 have found that by mixing and / or homogenizing the melt already in the crucible or skull crucible a surprising multiple benefits can be achieved. First, unmelted mixture, which z. B. falls from above in solid form in the melt, melted faster by increased mixing with the liquid portion of the melt. Surprisingly, the inventors have found that the effective contact area between the melt and the supplied Good greatly increased and thus the melting performance is increased. Second, the temperature distribution of the melt is leveled. Third, a uniform distribution or mixing of different glass components, which z. B. different melting temperatures and / or Hochfrequenzankopplungs coefficients, achieved. Fourth, the redox state of the glass can be adjusted.
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 found mechanisms of action are particularly in connection with the preferably used inductive high-frequency heating relevant because the coupling or coupling of the electromagnetic radiation also of the physical state, the temperature and the respective glass component in dependent on the melt are. In particular, the coupling to unmelted batch constituents is 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 inventive device and the method are particularly suitable for high-melting glasses, in which melt temperatures of at least 1500 ° C or 1600 ° C driven become. Furthermore, can also excellent aggressive glasses, z. As zinc silicate or Lanthanboratgläser be melted.
Das Mischen oder Homogenisieren erfolgt bevorzugt kontaminationsfrei oder zumindest kontaminationsarm, was besonders für hochreine Gläser von großem Vorteil ist.The Mixing or homogenization is preferably carried out without contamination or at least low in contamination, which is especially high purity Glasses of great Advantage is.
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 is the melt for mixing or homogenizing targeted or in predetermined way into internal movement or it will be a Encouraged, supported and / or sustained internal movement. In particular, a predefined flow, e.g. B. with predefined flow rate and / or flow direction in the melt excited. It can, for. B. by targeted generation of a Temperature difference in the melt causes a convection flow, or an existing convection flow stimulated, supported or reinforced become.
Das Mischen oder Homogenisieren kann mit oder ohne Einbringung von Material in die Schmelze induziert oder erzeugt werden.The Mixing or homogenizing can be done with or without incorporation of material be induced or generated in the melt.
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 können 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-introducing mixing comprises introduction of mixtures, which is designed so that alone by introducing z. B. a flow in the melt is excited becomes. For this purpose, z. B. a pelleted and / or sugar-coated Mixture in which in particular gas bubbles are enclosed and / or which releases gas bubbles during melting used. Without these Gas bubbles may also be pelleted, sugar coated and / or otherwise mixed supplied compacted become. For the purposes of the invention is in this case as pelleting the Bringing together a stable solid, for example by means of Pressing understood. As a dragging one with one, for example glassy coating solid-like Structure understood. This is in a particularly advantageous manner both a dusting by feeding granular and fine granular Materials avoided and above addition, the fill rate significantly improved because at the same volume flow a clear increased Material entry can take place in the melt. Furthermore, batch components by fine-grained Substituted material without causing increased dustiness comes, passing it through the fine-grained material by means of shortened Diffusion paths to an optimized melting speed comes.
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.alternative or in addition is preferably a z. B. shaped rods to bars, which in particular by rotating into the melt, mixing or homogenizing causes hung up. The z. B. propeller-shaped rods define in particular 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.alternative or in addition can also be an external stirring device, in particular of coated metal for mechanical stirring or a immersed in the melt and, for. B. by melting self-dissolving stirrer be provided the melt material.
Gemäß der Erfindung ist außerdem eine Einrichtung zum Einleiten von Gas oder Gasblasen mittels einer oder mehrerer Gasdüsen in die Schmelze vorgesehen. 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.According to the invention is also a device for introducing gas or gas bubbles by means of a or more gas nozzles provided in the melt. The gas nozzle is preferably cooled, in particular liquid cooled, z. B. water cooled and is preferably located at the bottom of the crucible. The cooling of the gas nozzle can with the cooling of the crucible connected or formed separately.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform ragt die Gasdüse zumindest abschnittsweise durch den Boden des Tiegels und erstreckt sich in das Innere des Tiegels hinein. 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.According to one particularly preferred embodiment sticks out the gas nozzle at least in sections through the bottom of the crucible and extends into the interior of the crucible. In particular, extends a tip of the gas nozzle up to or into the melt, leaving the gas nozzle or Tip escaping gas in the form of gas bubbles rises in the melt. This "bubbling" causes in a particularly simple manner mixing and homogenizing the melt in the crucible.
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 proves to be very advantageous, in particular, for lead silicate glasses. In fact, in these, the lead is thermally reduced at high melt temperature, which is used for a high Aufschmelzleistung. This, in turn, causes transmission degradation of the glass similar to platinum contamination which can lead to severe discoloration affecting the molten glass completely unusable. By introducing oxygen into the melt, the lead is prevented from being reduced so that effective control of the redox state of the glass is achieved via the introduction of gas. This can even z. B. for lead silicate glass melting performance of about 500 kg / day, 800 kg / day, 1000 kg / day or more can be achieved and at the same time a significant transmission deterioration avoided or at least mitigated.
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.Preferably, the portion of the nozzle which projects into the melt, so z. B. the tip of low-contamination material, eg. B. a light metal, in particular aluminum, magnesium or beryllium or is coated at least with such a material. 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 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.Around after a "freezing" of the gas nozzle, d. H. after formation of a solid substance or glass layer over the gas nozzle, to open these or to make them free again, the gas nozzle includes a Device for puncturing a solid substance or skull layer. This device is to pierce especially as a needle, z. B. of high temperature resistant material, like tungsten or similar Metal, made. Preferably, the needle is in the center of the gas nozzle, preferably longitudinal displacement 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 The invention is based on preferred embodiments and with reference to the figures, wherein like reference numerals same or similar Designate elements.
Kurzbeschreibung der FigurenBrief description of the figures
Es zeigen:It demonstrate:
Detaillierte Beschreibung der ErfindungDetailed description of the invention
Der
Tiegel
Durch
die Kühlung
des Wandabschnitts
Weiter
Bezug nehmend auf
Eine
gekühlte
Brücke
Die
Vorrichtung
Am
Boden
Ferner
ist die Gasdüse
In
diesem Beispiel enthalten die Gasblasen O2,
um gleichzeitig Blei in der Bleisilikatglasschmelze
Wie
weiter in
Trotzdem
kann es, z. B. durch eine Unterbrechung der Gaszufuhr dazu kommen,
dass sich die feste Skullschicht
Die
Erfinder haben herausgefunden, dass ein oberer Abschnitt
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
Bezugnehmend
auf
Durch
ein Absinken der Glaskugeln
Durch
ein Läutern
des Glases in der Läuterrinne
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 It will be apparent to those skilled in the art that the invention is not limited to the above described embodiments limited is and in more diverse Way can be varied without departing from the spirit of the invention.
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