DE1206552B

DE1206552B - Ofen zum Schmelzen von Glas oder aehnlichen Materialien

Info

Publication number: DE1206552B
Application number: DES77016A
Authority: DE
Inventors: Edgard Brichard
Original assignee: Glaverbel Belgium SA
Current assignee: AGC Glass Europe SA
Priority date: 1960-12-14
Filing date: 1961-12-06
Publication date: 1965-12-09

Description

Ofen zum Schmelzen von Glas oder ähnlichen Materialien Die Erfindung betrifft einen Ofen zum Schmelzen von Glas oder ähnlichen Materialien, der mit einer Wanne aus feuerfesten Stoffen versehen ist. Es wurde bereits die Verwendung eines Bleches oder einer Schicht vorgeschlagen, welche das Innere der Wanne derart bedeckt, daß das Blech oder die dünne Schicht auf der Innenseite der Wanne anhaftet. Beim Betrieb einer solchen Wanne treten jedoch viele Störungen auf. Das Blech oder die dünne Schicht wird durch ihre Berührung mit den feuerfesten Stoffen auf eine sehr hohe Temperatur gebracht und ist gleichzeitig der korrodierenden Wirkung der Luft und/oder der Ofenatmosphäre unterworfen, so daß sehr kostspielige Edelmetalle verwendet werden müssen.
Die unmittelbare Auskleidung des Inneren der Wanne kann unter Umständen zu einer Senkung oder einer Faltenbildung führen, die ein ungenügendes Anhaften der Auskleidung an ihrem Träger bewirkt. Gase oder geschmolzene Materialien können daher zwischen dem Blech und den feuerfesten Stoffen einsickern, die auf diese Weise unmittelbar angegriffen werden. und die angegebenen Nachteile mit sich bringen.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, den Ofen derart auszubilden, daß wenigstens auf einem Teil der Wanne die unmittelbare Berührung zwischen den feuerfesten Stoffen und den zu verarbeitenden Materialien verhindert wird.
Gegenstand der Erfindung ist daher ein Ofen der angegebenen Art, bei welchem wenigstens ein Teil der Wanne von den zu verarbeitenden Materialien durch ein die Wanne bedeckendes Blech getrennt ist.
Gemäß der Erfindung besteht das kennzeichnende Merkmal eines solchen Ofens darin, daß zwischen dem Blech und den feuerfesten Stoffen der Wanne ein Hohlraum ausgespart ist, welcher relativ zum Inhalt der Wanne durch eine aus geschmolzenem Material bestehende Füllung abgedichtet ist.
Die Seitenwände der Wanne weisen einen Hohlraum auf, der nach unten zu dem Hohlraum unter der Wanne hin offen und dazu bestimmt ist, die nach oben gebogenen Ränder des Bleches und einen Teil des zwischen dem Blech und den feuerfesten Stoffen der Wanne angeordneten geschmolzenen Materials aufzunehmen.
Die Füllung des zwischen der Wanne des Ofens und dem Blech ausgesparten abgedichteten Hohlraumes besteht aus wenigstens einem geschmolzenen Metall bzw. aus Glas oder einem ähnlichen Material.
Zwischen der Schmelze der zu verarbeitenden Materialien in der Wanne und dem Blech, das diese Schmelze von den feuerfesten Stoffen der Wanne isoliert, sind eine oder mehrere Schichten aus geschmolzenen Materialien angeordnet, welche das Metall des Bleches vor der Korrosion durch die Schmelze der zu verarbeitenden Materialien in der Wanne schützt und von denen wenigstens die obere Schicht mit der Schmelze der zu verarbeitenden Materialien in der Wanne nicht mischbar ist.
Zwischen der Schmelze der zu verarbeitenden Materialien in der Wanne und dem Blech befinden sich Schichten aus wenig korrodierbaren Legierungen und/oder Oxyden, von denen die Schicht mit der größten Dichte im Abstand von der Schmelze der zu verarbeitenden Materialien in der Wanne angeordnet ist und die das Blech bedeckende Schicht bildet. Diese untere Schicht besteht vorzugsweise aus Bleioxyd.
Die gekennzeichnete Ausbildung des Ofens gemäß der Erfindung weist die folgenden Vorteile auf: Dem in geschmolzenem Zustand befindlichen Material, mit dem der Hohlraum der Wanne gefüllt ist, wird keine Bewegung erteilt, so daß eine vollkommene Abdichtung des Hohlraumes erzielt wird.
Das Trennblech zwischen den zu verarbeitenden Materialien und den die Wanne bildenden feuerfesten Stoffen befindet sich nicht in unmittelbarer Berührung mit heißen Gasen, welche dasselbe korrodieren können, wenn das Trennblech in das in geschmolzenem Zustand befindliche Material vollständig eingetaucht ist. Daraus ergibt sich die Möglichkeit, ohne Gefahr ein dünnes Blech aus einem gebräuchlicheren Metall oder einer gebräuchlicheren Legierung zu verwenden, das daher weniger kostspielig ist.
Die Blasenbildung an der Berührungsstelle von Glas mit den feuerfesten Stoffen ist nur auf die Innenseiten der senkrechten Seitenwände der Wanne beschränkt, wodurch die in das Glasschmelzbad eintretende Gasmenge wesentlich herabgesetzt wird.
In der Zeichnung sind mehrere beispielsweise Ausführungsformen eines Ofens gemäß der Erfindung dargestellt.
Die F i g. 1 bis 3 zeigen Querschnitte durch die Wanne des Ofens, wobei alle anderen Teile, wie z. B. das Gewölbe oder die Brenner, weggelassen sind.
In allen Figuren besteht die Wanne des Ofens aus dem Boden 1 und den Seitenwänden 2. Die Seitenwände 2 werden durch zwei Wände gebildet, nämlich durch eine äußere Wand 3 und eine innere Wand 4. Zwischen den Wänden 3 und 4 ist ein Hohlraum 5 ausgespart. Ein Metallblech 6 bedeckt den Boden 1 der Wanne in einem bestimmten Abstand von demselben. Die Ränder des Bleches 6 sind in den Hohlraum 5 nach oben gebogen und gegen die Innenseiten der inneren Wand 4 angelegt. Zwischen dem Boden 1 und dem Blech 6 erstreckt sich ein Hohlraum 7, der mit den Hohlräumen 5 in den Seitenwänden 2 in Verbindung steht. Die Hohlräume 5 und 7 sind mit geschmolzenem Material gefüllt.
Gemäß F i g. 1 erstreckt sich das nutzbare Volumen der Wanne, welches die zu verarbeitenden Materialien 8 enthält, wie z. B. geschmolzenes Glas, zwischen den inneren Wänden 4 der Seitenwände 2 und dem Blech 6.
Die in den Hohlräumen 5 und 7 befindlichen geschmolzenen Materialien sind entweder geschmolzene Metalle oder vorzugsweise ein geschmolzenes Glas, das beispielsweise mit dem zu verarbeitenden Glas 8 identisch ist. Es wird vorteilhaft ein dichtes Glas verwendet, welches beispielsweise 50 bis 80% Si02, 20 bis 30% Pb0 und 0 bis 20% B203 enthält, oder auch eine Verbindung mit folgender Zusammensetzung: 40 bis 80% Si02, 1 bis 20% A1202, 8 bis 25111o Ca0, 1 bis 711/o Mg0, 2 bis 1011/o Na20 und 1 bis 15% Ba0.
Obwohl das Blech 6 aus einem durch das geschmolzene Glas wenig korrodierenden Metall bestehen kann, wie z. B. aus Platin, Molybdän oder Wolfram, ist es vorteilhaft, einen Kohlenstoffstahl oder einen feuerfesten Stahl zu verwenden, der gegebenenfalls mit einer Schutzschicht versehen ist. Diese Schicht kann aus einem der vorstehend angegebenen Metalle bestehen oder aus einem oder mehreren Oxyden, wie Chromoxyd, Aluminiumoxyd, Zirkoniumoxyd, Siliziumoxyd, oder aus Karbiden, wie Siliziumkarbid, Molybdänkarbid, Wolframkarbid, Kalziumkarbid, oder Nitriden oder Silikaten oder einer Mischung dieser Verbindungen.
Das Metallblech 6 im Ofen kann verhältnismäßig dünn sein, weil es keiner mechanischen Beanspruchung unterworfen ist, nach dem es durch das im Hohlraum 7 befindliche geschmolzene Material abgestützt wird. Da das Blech jedoch eine Membran bildet, verhindert es, daß zwischen den in den Hohlräumen 7 und 5 enthaltenen Materialien und dem zu verarbeitenden Glas 8 ein Druckunterschied entsteht, so daß längs der zwischen der Wand 4 und dem Blech 6 liegenden Fläche 9 kein Austausch erfolgen kann.
Bei dieser Anordnung können der Boden 1 und die äußeren Wände 3 der Seitenwände 2 aus feuerfesten Stoffen weniger guter Qualität hergestellt werden als für die Öfen sonst gewöhnlich erforderlich ist. Sie werden wenig korrodiert, weil sie mit einer Flüssigkeit in Berührung stehen, die praktisch unbeweglich ist und sich nicht erneuert. Die inneren Wände 4 hingegen werden vorzugsweise aus feuerfesten Stoffen von hoher Qualität hergestellt.
Bei der in F i g. 2 gezeigten Ausführungsform wird zwischen dem Blech 6 und dem zu verarbeitenden Glas 8 eine Schicht 10 aus geschmolzenem Metall angeordnet.
F i g. 3 zeigt eine der F i g. 2 analoge Ausführungsform, bei welcher jedoch zwischen dem geschmolzenen Metall 10 und dem Blech 6 eine Schicht 11 aus dichtem Glas angeordnet ist.
Als geschmolzenes Metall wird Blei, Zink, Zinn, Kupfer oder eine Mischung dieser Metalle gewählt. Das zurBildung der Schicht 11. verwendete dichte Glas hat beispielsweise folgende Zusammensetzung: 90 bis 95% PbO und 5 bis 10% Si02. Ein solches Glas hat eine Dichte, die größer ist als jene zahlreicher geschmolzener Metalle, welche auf seiner Oberfläche schwimmen. Gemäß dieser Anordnung wählt man für das Blech 6 vorzugsweise überzugsschichten, die verschieden sind, je nachdem, ob das Blech mit geschmolzenen Metallen oder einem geschmolzenen Glas in Berührung kommt, und die entsprechend dem Widerstand gegen Korrosion durch jede dieser Flüssigkeiten ausgewählt werden.

Claims

Patentansprüche: 1. Ofen zum Schmelzen von Glas oder ähnlichen Materialien, der mit einer Wanne aus feuerfesten Stoffen versehen ist, wobei wenigstens ein Teil dieser Wanne von den zu verarbeitenden Materialien durch ein die Wanne bedeckendes Blech getrennt ist, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß zwischen dem Blech (6) und den feuerfesten Stoffen der Wanne (1) ein Hohlraum (7) ausgespart ist, welcher relativ zum Inhalt der Wanne durch eine aus geschmolzenem Material bestehende Füllung abgedichtet ist.
2. Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwände (2) der Wanne einen Hohlraum (5) aufweisen, der nach unten zu dem Hohlraum (7) unter der Wanne hin offen und dazu bestimmt ist, die nach oben gebogenen Ränder des Bleches (6) und einen Teil des zwischen dem Blech und den feuerfesten Stoffen der Wanne angeordneten geschmolzenen Materials aufzunehmen.
3. Ofen nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Füllung des zwischen der Wanne des Ofens und dem Blech ausgesparten abgedichteten Hohlraumes aus wenigstens einem geschmolzenen Metall besteht.
4. Ofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllung des zwischen der Wanne des Ofens und dem Blech ausgesparten abgedichteten Hohlraumes aus Glas oder einem ähnlichen Material besteht.
5. Ofen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Schmelze (8) der zu verarbeitenden Materialien in der Wanne und dem Blech (6), das diese Schmelze von den feuerfesten Stoffen der Wanne (1) isoliert, eine oder mehrere Schichten (10, 11) aus geschmolzenen Materialien angeordnet sind, welche das Metall des Bleches vor der Korrosion durch die Schmelze der zu verarbeitenden Materialien in der Wanne schützt und von denen wenigstens die obere Schicht (10) mit der Schmelze der zu verarbeitenden Materialien in der Wanne nicht mischbar ist.
6. Ofen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen der Schmelze der zu verarbeitenden Materialien in der Wanne und dem Blech (6) Schichten aus wenig korrodierbaren Legierungen und/oder Oxyden befinden, von denen die Schicht mit der größten Dichte im Abstand von der Schmelze der zu verarbeitenden Materialien in der Wanne angeordnet ist und die das Blech bedeckende Schicht bildet.
7. Ofen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß diese untere Schicht (11) aus Bleioxyd besteht. In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschrift Nr. 1067 852.