DE1063348B - Process for covering steering elements of the cooling areas of the glass melting tank, such as nozzles, floats or loose bridges with melting coatings - Google Patents

Process for covering steering elements of the cooling areas of the glass melting tank, such as nozzles, floats or loose bridges with melting coatings

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DE1063348B
DE1063348B DED25362A DED0025362A DE1063348B DE 1063348 B DE1063348 B DE 1063348B DE D25362 A DED25362 A DE D25362A DE D0025362 A DED0025362 A DE D0025362A DE 1063348 B DE1063348 B DE 1063348B
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Germany
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protective coating
steering elements
nozzles
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floats
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DED25362A
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German (de)
Inventor
Dr Georg Kilian
Dipl-Ing Friedrich Krueger
Dr-Ing Wolfgang Prinz
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DETAG
Flachglas Wernberg GmbH
Original Assignee
DETAG
Flachglas Wernberg GmbH
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/16—Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
    • C03B5/167—Means for preventing damage to equipment, e.g. by molten glass, hot gases, batches
    • C03B5/1672—Use of materials therefor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B15/00—Drawing glass upwardly from the melt
    • C03B15/02—Drawing glass sheets
    • C03B15/06—Drawing glass sheets from a debiteuse
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/66—Monolithic refractories or refractory mortars, including those whether or not containing clay
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C24/00—Coating starting from inorganic powder

Description

DEUTSCHESGERMAN

Es ist bekannt, daß feuerfeste keramische Erzeugnisse in einer Glasschmelze einer Auflösung unterliegen, die zur Abtragung von Teilen der Erzeugnisse in Form von kristalliner Substanz bzw. zur Bildung einer fremden Glasphase führt. Dieses Fremdglas enthält im allgemeinen einen höheren Gehalt an Tonerde. It is known that refractory ceramic products are subject to dissolution in a glass melt, those for the removal of parts of the products in the form of crystalline substance or for formation leads to a foreign glass phase. This foreign glass generally contains a higher content of alumina.

Ähnliche Vorgänge spielen sich auch an den Lenkorganen ab, die in den sich abkühlenden Glasfluß eingebaut werden.Similar processes also take place in the steering elements that are built into the cooling glass flow will.

Ebenso störende Aui lö0 ungsvorgänge, aber mit anderem chemischem Ablauf, finden bei der Berührung unedler metallischer, z. B. stählerner Werkstoffe, sowohl in den Reaktionsräumen mit der sich bildenden Glasschmelze als auch in dem sich abkühlenden, die auswechselbar eingebauten Lenkorgane berührenden Glasfluß statt.Equally disturbing Aui lö 0 ungsvorgänge, but with a different chemical procedure, see at the touch of base metal, for. B. steel materials, both in the reaction chambers with the forming glass melt and in the cooling, the replaceable built-in steering elements touching glass flow instead.

Weiterhin ist es durch wissenschaftliche Erprobungen bekannt, daß verschiedene Stoffe gegenüber der lösenden Wirkung einer Glasschmelze besonders widerstandsfähig sind. Zu diesen Stoffen gehören auch thermisch und chemisch stark resistente Oxyde, wie des Aluminiums, Zirkons, Zinns, und auch Oxydmischungen wie des Spinelltyps.Furthermore, it is known from scientific tests that different substances compared are particularly resistant to the dissolving effect of a glass melt. These substances include also thermally and chemically highly resistant oxides, such as aluminum, zirconium, tin, and also oxide mixtures like the spinel type.

In letzter Zeit sind auch insbesondere für die Her-Stellung von Sitrahltriebdüsen und Turbinenschaufeln Verfahren bekannt geworden, mit deren Hilfe die genannten Oxyde oder Oxydmischungen durch Flammspritzung auf einen Grundwerkstoff auftragbar sind, um diesen so mit einem Schutzüberzug zu versehen. 3<>Lately they are also particularly for the manufacture of turbine nozzles and turbine blades Process has become known, with the help of which the oxides or oxide mixtures mentioned by flame spraying can be applied to a base material in order to provide it with a protective coating. 3 <>

Es ist ferner bekannt, Oxyde der Erdalkali und der Erdmetalle sowie des Siliciums und/oder ihre Gemische oder Verbindungen durch Flammspritzen auf Wandungen von Reaktionsräumen, wie z. B. in Zement-Drelirohröfen, Phospliataufschlußöfen u. dgl., niederzuschlagen, speziell zu dem Zweck, Fugen und sonstige widerstandsschiwächere Stellen dieser Räume vor der Korrosion durch die reagierenden Stoffe zu schützen.It is also known, alkaline earth and oxides the earth metals as well as silicon and / or their mixtures or compounds by flame spraying on walls of reaction spaces, such as. B. in cement Dreli tube furnaces, phosphate digestion furnaces and the like., knock down, especially for the purpose of joints and other less resistant places in these rooms to protect against corrosion by the reacting substances.

Weiterhin ist es auch bekannt, Mischungen von Tonerde und ähnlichen Oxyden oder Spinellen als keramische Wände in Glasschmelzen in Verbindung mit solchen Oxyden, insbesondere Vanadium- und Titanoxyde, zu verwenden, die die Oberflächenspannung von Glasschmelzen zu erniedrigen vermögen, wobei der Wirkungsfaktor für Berechnung der Oberflächenspannung kleiner als 3 ist.Furthermore, it is also known to use mixtures of alumina and similar oxides or spinels as ceramic walls in glass melts in connection with such oxides, especially vanadium and Titanium oxides to use, which are able to lower the surface tension of glass melts, where the efficiency factor for calculating the surface tension is less than 3.

Da sich diese Faktoren für die Berechnung der Oberflächenspannung aber nur auf Gläser und nicht auf Kristalle beziehen, setzen sie, um wirksam werden zu können, eine wenn auch geringe Reaktion zwischen den beispielsweise vanadiumhaltigen Oxydgemischen und dem angrenzenden Glas voraus, die jedoch unerwünscht ist.Since these factors for the calculation of the surface tension apply only to glasses and not referring to crystals, in order to be able to take effect, they set a reaction, albeit a slight one between the, for example, vanadium-containing oxide mixtures and the adjacent glass, which however, it is undesirable.

von Lenkorganen der Abkühlräumeof steering organs of the cooling rooms

der Glas-Schmelzwanne, wie Düsen,the glass melting tank, such as nozzles,

Schwimmer oder lose BrückenFloats or loose bridges

mit Schmelzüberzügenwith enamel coatings

Anmelder:Applicant:

Deutsche TafelglasGerman plate glass

Aktiengesellschaft Detag,Public company Detag,

Fürth (Bay.)Fuerth (Bay.)

Dr. Georg Kilian, Fürth (Bay.),Dr. Georg Kilian, Fürth (Bay.),

Dr.-Ing. Wolfgang PrinzDr.-Ing. Wolfgang Prince

und Dipl.-Ing. Friedrich Krüger, Witten,and Dipl.-Ing. Friedrich Krüger, Witten,

sind als Erfinder genannt wordenhave been named as inventors

Die in den sich abkühlenden Gläsfluß eingebauten Lemkorgane unterliegen typischen . Verschleißvorgängen, sobald sie aus den bisher üblichen Stoffen hergestellt werden. Bei Gestaltung aus Ton und ähnlichen Massen ergeben sich oft Blasen, die an. dieser Stelle aus dem Glas nicht mehr entfernt werden können, oder Fäden, die sich in dem sich abkühlenden Glasfluß nicht mehr auflösen können.The Lemk organs built into the cooling glass flow are subject to typical. Wear processes, as soon as they are made from the materials commonly used up to now. When designing from clay and the like Bulks often result in bubbles that appear. can no longer be removed from the glass at this point can, or threads that can no longer dissolve in the cooling glass flow.

Bei Verwendung metallischer Werkstoffe treten andere, aber doch ähnliche Verhältnisse auf; es bilden sich Blasen und Kristallisationen, die auf die Auflösung von intermetiär gebildeten Oxydhäuten zurückgehen. When using metallic materials, other, but similar conditions occur; make it up bubbles and crystallizations that go back to the dissolution of intermittently formed oxide layers.

Es hat sich nun gezeigt, daß sich sowohl die Lebensdauer verlängert, als auch die vorgenannten Fehlerseheinuiigen beseitigen lassen, wenn man die in den sich abkühlenden Glasfluß auswechselbar eingebauten Lenkorgane, wie Düsen, Schwimmer, lose Brücken od. dgl., mit einem Schutzüberzug aus Oxyden der III. und IV. Gruppe des Periodischen Systems, insbesondere der Tonerde und des Zirkons, durch Flammspritzen überzieht.It has now been shown that both the service life and the abovementioned ones are extended Have error lines eliminated if the in the cooling glass flow, replaceable built-in steering elements, such as nozzles, floats, loose Bridges or the like, with a protective coating of oxides of III. and IV. Group of the Periodic Table, in particular alumina and zirconium, coated by flame spraying.

Werden die genannten Lenkorgane, vorzugsweise die Düsen, aus Metall oder Stahl gefertigt, wird der flammgespritzte Schutzüberzug vorteilhaft in einer Stärke von etwa 0,2 bis 1,0 mm aufgebracht, weil sich bei größeren Stärken des Schutzüberzuges unzulässige Spannungsdifferenzen ergeben, die ein Ablösen der Schutzschicht herbeiführen können.If the mentioned steering elements, preferably the nozzles, are made of metal or steel, the Flame-sprayed protective coating advantageously applied in a thickness of about 0.2 to 1.0 mm because In the case of greater thicknesses of the protective coating, impermissible voltage differences result, which lead to detachment the protective layer can bring about.

909 607/96909 607/96

Bei der Herstellung der genannten Lenkorgane aus keramischen Stoffen, S inter stoff en oder Graphit kann der Schutzüberzug auch Stärken von mehreren Millimetern besitzen.In the manufacture of the mentioned steering elements from ceramic materials, S inter materials or graphite can the protective coating also have a thickness of several millimeters.

Die Stärke des Schutzüberzuges kann in jedem Falle vergrößert werden, wenn der Schutzüberzug .auf die. zuvor beispielsweise auf Arbeitstemperatur oder geringer aufgeheizten Lenkorgane aufgebracht wird, weil durch die vorherige Aufheizung des Lenkorganes die Spannungsdifferenz zwiischen dem Grundstoff und dem aufzubringenden Schutzüberzug verringert wird.The thickness of the protective coating can be increased in any case if the protective coating .on the. previously, for example, to working temperature or less heated steering members is applied because of the previous heating of the steering member the voltage difference between the base material and the protective coating to be applied is reduced will.

Das Aufbringen, des flammgespritzten Schutzüberzuges kann mittels einer Stabspritzpistole oder auch mittels einer Pulverspritzpistole in bekannter Weise erfolgen. Zur Verbesserung der Haftwirkung des Schutzüberzuges auf den Lenkorganen kann auch in an sich bekannter Weise .die Oberfläche der Lenkorgane, vorzugsweise durch SandstraMung, aufgerauht werden.The application of the flame-sprayed protective coating can by means of a rod spray gun or also by means of a powder spray gun in a known manner take place. To improve the adhesive effect of the protective coating on the steering elements, in in a manner known per se .the surface of the steering organs, preferably be roughened by sand blasting.

Zur Erzielung einer geglätteten Oberfläche des Schutzüberzuges kann diese Oberfläche durch Schleifen oder Polieren geglättet werden.To achieve a smooth surface of the protective coating, this surface can be sanded or polishing.

Besonders vorteilhaft ist es, die Außenfläche des aufgebrachten Schutzüberzuges durch kurzfristige Wärmebehandlung, z. B. mittels eines Knallgasgebläses, oberflächenzuver dichten.It is particularly advantageous to short-term the outer surface of the applied protective coating Heat treatment, e.g. B. by means of an oxyhydrogen blower to densify oberflächenzuver.

Es bestehen grundsätzliche Unterschiede zwischen dem Aufbringen normaler keramischer Überzüge und dem Flammspritzen van solchen Überzügen. Bei Versuchen hat sich gezeigt, daß beim Flammspritzen der genannten Stoffe Modifikationen entstehen, die dem sich abkühlenden Glasfluß gegenüber sich besonders günstig verhalten und in der Haftung sich äußerst günstig erwiesen haben. Der Grund für dieses Verhalten dürfte darin gesehen werden können, daß die beim Flammspritzen zunächst entstandenen y-Kristalle von Tonerde bzw. α-Kristalle von Zirkonoxyd sich teilweise wieder in a- und ^-Tonerde oder in /S-Zirkonoxyd umwandeln.There are fundamental differences between the application of normal ceramic coatings and the flame spraying of such coatings. Tests have shown that the flame spraying of the substances mentioned gives rise to modifications which behave particularly favorably in relation to the cooling glass flux and which have proven to be extremely favorable in terms of adhesion. The reason for this behavior can be seen in the fact that the γ-crystals of alumina or α-crystals of zirconium oxide that initially formed during flame spraying are partially converted back into a- and ^ -alumina or in / S-zirconium oxide.

Claims (6)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zum Überziehen von Lenkorganen der Abkiihlräume der Glas-Schmelzwanne, wie Düsen, Schwimmer oder lose Brücken mit Schmelzüberzügen, dadurch gekennzeichnet, daß Schutzüberzüge aus Oxyden der III. und IV. Gruppe des Periodischen Systems, insbesondere Tonerde und Zirkonoxyd, durch Flammspritzen auf die Lenkorgane aufgetragen werden.1. Process for covering steering elements of the cooling chambers of the glass melting tank, such as Nozzles, floats or loose bridges with melt coatings, characterized in that Protective coatings from oxides of the III. and IV. Group of the Periodic Table, in particular alumina and zirconium oxide, are applied to the steering elements by flame spraying. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf Lenkorgane aus Metall ein Schutzüberzug einer Stärke von etwa 0,2 bis 1,0 mm aufgespritzt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that on steering members made of metal Protective coating is sprayed on with a thickness of about 0.2 to 1.0 mm. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf Lenkorgane aus keramischem Werkstoff, Sinterstoffen oder Graphit ein Schutzüberzug einer Stärke von mehreren Millimetern aufgespritzt wird.3. The method according to claim 1, characterized in that on steering elements made of ceramic Material, sintered materials or graphite have a protective coating several millimeters thick is sprayed on. 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung einer größeren Stärke des Schutzüberzuges dieser auf den vorher aufgeheizten Einsetzkörper aufgebracht wird.4. The method according to claim 1 to 3, characterized in that to achieve a larger Thickness of the protective coating this is applied to the previously heated insert body. 5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche des aufgebrachten Schutzüberzuges durch kurzfristige Wärmebehandlung oberflächenverdichtet wird.5. The method according to claims 1 to 4, characterized in that the outer surface of the applied protective coating is surface-compacted by short-term heat treatment. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche' des aufgebrachten Schutzüberzuges mittels eines Knallgasgebläses oberflächenverdichtet wird.6. The method according to claim 5, characterized in that the outer surface 'of the applied Protective coating is surface-compacted by means of an oxyhydrogen blower. In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 837 823, 952 513.Considered publications:
German patent specifications No. 837 823, 952 513. ©■ 909 607/96 8.© ■ 909 607/96 8.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1230177B (en) * 1961-11-02 1966-12-08 Didier Werke Ag Protection of the side walls of gas furnaces from corrosion and erosion caused by the glass melt

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DE837823C (en) * 1950-09-24 1952-05-02 Huetten Chemie G M B H Process for the production of fire-resistant and / or corrosion-resistant protective layers
DE952513C (en) * 1950-10-20 1956-11-15 Chamotte Ind Process for the protection of ceramic surfaces

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