DE2210793A1

DE2210793A1 - Glasschmelzwannenofen

Info

Publication number: DE2210793A1
Application number: DE2210793A
Authority: DE
Inventors: Hartmut Dipl Ing Zschocher
Original assignee: LAUSITZER GLAS VEB K
Current assignee: LAUSITZER GLAS VEB K
Priority date: 1971-09-20
Filing date: 1972-03-07
Publication date: 1973-04-05
Also published as: FR2153226B1; FR2153226A1

Description

Erfinder: Dipl.-In^. Hartmut Zsc h ocher

758 „ν eiß wasser Puschkinstr. 14

Bevollmächtigter Vertreter:

Patenting. Hans-Joachim Klei 758 W e i JB v/ a s s e r

Bertold-Brecht-Str. 14

PA Mr. VI 0514985

Glasschmelzwannenofen

Die Erfindung betrifft einen Glasschmelzwannenofen zum Schmelzen von Glasrohstoffen oder ähnlichen silikatischen Stoffen sowie zur Läuterung und Homogenisierung der daraus entstandenen Glasmasse und zur Entnahme der homogenisierten und geläuterten Glasmasse aus dem Glasschmelzwannenofen, ein Verfahren zur Regelung der Zugabemenge von Glasrohstoffen sowie der Gasmenge für die Bubblingdüsen und ein Verfahren zur Verminderung der maximalen Entnahmegeschwindigkeit der Glasmasse in der Lauterzone.

Es sind bereits mehrere Ausführungsformen von Vorrichtungen bekannt, die sich zur kontinuierlichen Glasschmelze eignen. Diese Vorrichtungen sind dadurch gekennzeichnet, daß sich entweder in der vorderen Stirnwand oder in den Seitenwänden •Brenner enthaltende öffnungen befinden sowie eine Zone zum Einführen aer Ausgangsstoffe entweder an der vorderen Stirnwand oder im vorderen Teil der Seitenwände aufweisen und im Bereich aer hinteren Stirnwand eine oder mehrere Öffnungen zur Entnahme des Glases sich befinden.

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Weiterhin sind Vorrichtungen zum iJinDlasen von gasförmigen iviedien in die Glasschmelze zur Erzeugung von aufsteigenden Konvektionsströiiungen im Bereich der sich bildenden Blasen bekannt· Diese Vorrichtungen v/erden insbesondere so angewendet, uaß hierdurch die thermischen Konvektionsströmungen verstärkt und stabilisiert v/erden.

Weiterhin sind als Durchlässe bezeichnete Vorrichtungen bekannt, durch «eiche die geläuterte und homogenisierte Glasmasse den Wannenofen verläßt. Dabei sind Wannenofen mit einem oder mit mehreren Durchlässen bekannt, die vorzugsweise an der hinteren Bassinwana liegen.

Bei den bekannten Vorrichtungen zum Schmelzen von Glasrohstoffen oaer ähnlichen silikatischen Massen befindet sich die Zone zum Einführen der Ausgangsstoffe an der vorderen Stirnwand, wenn die Brenner enthaltenden Öffnungen an den beiden Seitenwänden angeordnet sind -(^uerflammenwanne). Hier tritt uer Vorteil der Dünnschichteinlage ues Gemenges dem höheren Wärmeverbrauch, höheren Baukosten und einer schwierigeren Anpassung an Meß- und Hegelanlagen entgegen.

weiterhin sind Vorrichtungen zum schmelzen von Glasrohstoffen oaer ähnlichen silikatischen Massen bekannt, bei denen sich die Brenner enthaltenden öffnungen an eier vorderen Stirnwand befinden und uas Gemenge im vorderen Abschnitt der Seitenwänae zugeführt wird ( -U-Flammenwannen ). Hier treten ein geringerer Wärmeverbrauch und etwas niedrigere Baukosten vorteilhaft auf, vom .Nachteil sind die gexängeren Schmelzleistungen und die schwierige Einstellung der Temperaturverteilung über die Wannenlängsachse bei niedrig belasteten Wannen, so daß sich dieser Wannentyp beispielsweise für hochwertige Borosilikatgläser nicht durchsetzen konnte.

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Lie bekannten Vorrichtungen sum einblasen von gasförmigen LIedien in die Glasmasse dienten bisher zur Verstärkung der Konvektionsströmungen bzw. zur Stabilisierung des Quellge— bietes. Ihre Hauptaufgabe bestand im Zurückhalten des vorströmenden Gemenges sowie in der räumlichen !Trennung der Schmelzwanne in Einschmelz- und Läuterzone. Die bekannten Vorrichtungen bewirkten nur eine geringe Homogenisierung der Glasschmelze.

Die bekannten Durchlaßwannen haben in der hinteren Stirnwand des iVannenbassins meist eine, in wenigen Fällen mehrere üffnun^en, an die sich tunnelartige Kanäle (Durchlässe) anschließen, durch welche die geläuterte und homogenisierte Glasmasse aus der Schmelzwanne austritt und in die Arbeitswanne, in seltenen Fällen direkt in den Speiser gelankt. Diese Ausführung der Durchlässe gestattet keine Anordnung von weiteren zur Glasschmelzwanne gehörenden technischen Baugruppen an der hinteren Stirnwand. Weiterhin wird die Entnahmeströmung im Läuterbereich der Schmelzwanne eingeschnürt, wodurch kurze Verweilzeiten des Glases in diesem Wannenbereich auftreten. Weiterhin entstehen in den beiden hinteren Ecken der Schmelzwanne Gebiete mit stagnierenden Glasschichten, die sich mit Glasfehlern anreichern. Der gleiche Nachteil tritt ein, wenn diese Glasschichten nicht stagnieren, sondern sich mit sehr geringer Strömungsgeschwindigkeit bewegen. Diese mit Glasfehlern angereicherten Glasmassen werden in unregelmäßiger Folge von der Hauptströmung der Glasmasse mitgerissen, wodurch beträchtliche Qualitätsminderungen der entnommenen Glasmasse sich ergeben. Um diesem Nachteil abzuhelfen, ist bekannt, vom rechteckigen ■Querschnitt abzukommen und Mannen mit einem komplizierterem Wannengrundriß mit gebrochenen hinteren Ecken aufzubauen· Dadurch steigen aber die Kosten des Wannenaufbaues und die Isolierung der Ofenwände wird schwieriger.

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Durch die Orfenlegungaschrift Ur. 2 OjA Ö64 der BItD ist bekannt, bei einer als Unit-LIelter bekannüen Glasschmelzwanne mit einem Längen-Breiten-Verhältnis von mindestens 1 : 3 und höchstens 1 : M-, ¹J₁ welche ohne Luftvorwärmung arbeitet, die Brennereinrichtungen an derjenigen otix^nseite anzuordnen, die dei· Stirnseite gegenüberliegt, an der die Einlegemaschine η arbeiten. Der Kamin für den Abzug der Abgase ist zwischen den Einlcgemaschinen angeordnet. Obwohl in der Offenlcgungsschrift nicht näher beschrieben, ist bekannt, daß diese Glasw-nnen nur einen geringen Glacstand aufweisen.

Auf Grund der fehlenden Wärmerückgewinnung v/eisen diese Anlagen einen sehr geringen feuerungstechnischen Wirkungsgrad auf, v/odui'ch sie nur als Kleinwannen bis etwa 50 Tagestonnen eine ökonomisch vertretbare technische Lösung darstellen. Da der Abgasabzug zwischen den Beiden Einlegeinaschinen liegt_f ist eine hohe Anreicherung des Abgases mit leichtflüchtigen Verbindungen, die aus dem Gemenge oder Glas entweichen, sov/ie mit Gemengestäuben die Folge. Für die schräg zur Wannenlängsachse angeordneten Einlegemaschine]! steht nicht die gesamte Breite der vorderen Stirnwand zur Verfügung. Dadurch tritt eine hohe Einschubgeschwindigkeit des Gemenges auf. Um eine befriedigende Glasqualität zu erreichen, ist in diesen Fällen keine sehr hohe spezifische Schmelzleistung möglich.

Durch das flache, lange Wannenbeckon werden die Konvektionsströmungen in Längs- und querrichtung weitgehendet unterbunden. Dadurch sind die Möglichkeiten zur Homogenisierung der Glasmasse durch das Ausziehen der Schlieren und zum Wärmetransport vom Läuter- zum Exnschmelzbereich, wie sie für die Glasschmelze besonders in mittleren und großen Wannen von sehr großer technologischer Bedeutung sind, weitgehendst unterbunden. Außerdem ist bekannt, daß die Baukosten und die

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Wärmeverluste pro m Schmelzflache mit steigendem Längen-Breiten-Verhältnis zunehmen. Aus diesem Grunde weisen runde bzw. quadratische i/armon uie günstigsten Verhältnisse auf.

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Da mit steigender ächidelzfläche bei der bereits vorgeschlagenen ./anne üie Beherrschung der .Langen, sich zua Gewölbe und zu den Seitenv/anden ausbreitenden Flammen iaraer schwieriger i/ird, ist auch aus diesem Grund üie Begrenzung dieses V.annent^ps auf kleine Anlagen bedingt. Weiterhin ist zu erv/arten, daß nach der starken örtlichen üürhitzung des Oberflächenglases üie geringe Glasbadtiefe zum Temperaturausgleich der EntnahBieströmung nicht ausreicht und temperaturinhoiaogenes Glas durch den Durchlaß die Schmelzwärme verläßt. JiJs ist zu erwarten, uaß aiese !.rscheinung besonders stark bei der Ausführung auftritt, bei τ/elcher der Durchlaß zwischen den Brennern angeordnet ist.

Der Zweck der Erfindung ist die Beseitigung der Mängel des Standes der TechniK, insbesondere hinsichtlich einer Vorrichtung und eines Vertahrens zur kontinuierlichen Glasschmelze, bei welchen sicli höhere spezifische Schmelzleistun- · gen und eine verbesserte Qualität des geschmolzenen Glases erreichen lassen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, üie Anordnung üer die Brenner enthaltenden öffnungen sowie die Zone zum Einführen der Gemengerohstoffe des Glasschmelzofens zu verändern, ein System zum Gaseinblasen zu schaffen, welches eine Homogenisierungszone für die Glasmasse erzeugt, die Vorrichtung zur Entnahme der Glasmasse zu verändern, ein Verfahren zur Regelung der Zugabemenge von Glasrohstoffen sowie üer Gasmenge für die Bubblingdüsen zu schaffen sowie ein Verfahren zur Verminderung der maximalen Entnahmegeschwindigkeit der Glasmasse in der Lauter zone hervorzubringen.

Erfindungsgeinaß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß bei einem kontinuierlich arbeitendem Giasschmelzwannenofen sich die Brenner enthaltenden öffnungen in bekannter Weise ein der hinteren Stirnwand oef inden und daß die Zone zum Einlegen aer Gemengerohstoffe an der vorderen Stirnwand angeordnet ist. Diese Einlegezone geht bis auf schmale gemengefreie Handzonen " an beiden Seiten über die gesamte Wannenbreite.

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ic.lJi^eiweise werden achrere .üinloijeuaüchiüefi neboneinaiidex· an_cjeoi-üneü, wobei aer Abstand zwischen den uinle^oi.iaschinen so gerinj wie ηιϋ lieh sein soil. Uu cine möglichst ständig gleichmäßige GemengeDeüeckung zu erreichen, ist üer Glasstandmesser m geeigneter weise auszuwählen und zu einen iie^;ella?eis zu rühren, daß eine oder alle üanlegeaiaochinen Kontinuierlich in ihrer Leistung so verändert v/erden können, daß eine kontinuierliche Veränderung der eingelegten Hasse an Glasronstollen erreicht wird. Es ist möglich, daß alie iiiinle<jeuaschinen kontinuierlich in Abhängigkeit vom jeweixs gemessenen Glasstand in ihrer Leistung verändert wercien, man Kann aber auch eine oder menrere Uiniegemüschinen mit konstanter, mittlerer Leistung betreiben und eine oder mehrere Einlegeniaschinen uit Möglichkeiten einer kontinuierlichen Veränderung ihrer Leistung versehen.

Die erfindun_osgeniäß beschriebene Glasschmelzwanne wird überwiegend oder ausschließlich mit Brennstoffen beheizt. Dabei sind Heizöl oder heizölähnliche 1-rodukte sowie erdgas die geeignetsten Brennstoffe, Vbrteilhafterv/eise kann diese Glasschmelzwanne mit einer elektrischen Zusatzheizung ausgerüstet werden, deren Wirkung auf den Schmelzbereich beschränkt ist oder die in überwiegendem Maße im Schmelzbereich zur Wirkung kommt.

An der hinteren Stirnwand befinden sich entweder zwei nebeneinander liegende Brenner enthaltende öffnungen, die bei regenerativer Beheizung eine U-förmige Flammenlage verursachen oder nahezu die gesamte Breite der hinteren Stirnwand wird von nur einer einzigen, möglicherweise unterbrochenen Brenneröffnung eingenommen, wobei die hierbei im Hekuperativsysteia arbeitende Glasschmelzwanne ihre Abgasabzüge im Gewölbebereich in der Nähe der vorderen Stirnwand hat· Als Rekuperator wird vorteilhafterweise ein Pepple-Heater nach Patent DL 74084 eingesetzt.

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BAD

Bei utr regenerativen Beheizung vrircl cine Glass chuelsy/anne nit einem e:rf inuungsgemälien Lüngen-Bi-eiten-Verhältnis von O,δ - 2 verwendet und bei der reImperativen Beheizung komut eine Glasschmelzwanne mit einem erxindunjsgentl£en Lüngen-Breiten-Verhältnis von 0,6-2 zur .anwendung. Die Glasschmelzwanne v/eist nahezu, drei rii.uxJ.ich völlig getrennte Abschnitte zur Glasbildung auf. Der erste Abschnitt reicht vom Einlegevorbau bis zur ersten Reihe der -Blasdüse»!, die etwa in Wannenuitte angeordnet sind. In diesem Abschnitt, der sogenannten Schmelzzone, schmilzt das Gemenge ein, wird der größte Teil der Blasen durch Läuterung ausgetrieben und im Wesentlichen durch diesen Läutereffekt die Glasschmelze homogenisiert. Daß die Scluielzzone verlassende Glas hat die ttauhschmelze beendet.

Der zweite Abschnitt, die sogenannte Homogenisierungszone, wird durch zwei Bubblingreihen begrenzt, die mindestens 0,6 m, höchstens aber das 1,^ fache der Glasbadtiefe, voneinander entfernt sind.

Die einzelnen Blasdüsen jeder Bubblingreihe sind dabei gerade soweit voneinander entfernt, daß sich die an der Oberfläche zerplatzenden Blasen gegenseitig berühren bzw. durchdringen.

Durch die österreichische Patentschrift Ur. 253712 ist bekannt, daß die Stellen,- an denen Gase in das geschmolzene Glas eingeblasen werden, gerade soweit voneinander entfernt sind, daß die durch die aufsteigenden Blasen entstehenden, gedachten senkrechten Zylinder von geschmolzenem Glas sich gegenseitig durchdringen. Üs wird erwartet, daß das geschmolzene Glas homogenisiert wird, weil es gezwungen ist, durch den so geschaffenen Vorhang zu fließen· Demgegenüber ist es Ziel der erfindungsgemäßen Lösung zu verhindern, daß sich zwischen zwei durch aufsteigende Blasen erzeugte Kreisflächen Gernengeres te hindurchbewegen können.

Der Gasdruck jeder einzelnen Düse wird entsprechend ihres Abstanoes '/au: Bassinseitenwand diffentenziert fest eingestellt,

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Der Gesaatgasdruck der über die Breite der Wanne unsymmetrisch fest eingestellten Düsen wird in Abhängigkeit von den Meßwerten des Glasstandmessers und der Tätigkeit der Einlegemaschinen kontinuierlich verändert.

Das die Homogenisierungszone verlassende Glas ist weitgenend homogenisiert und der Blasengehalt der Glasmasse hat sich v/eiter vermindert.

Der dritte Abschnitt, die sogenannte Läuterzone, wird durch die hintere Bubblingreihe sowie durch die hintere Stirnwand des üassins begrenzt. In der Lauterungszone entweichen die letzten Gasbxasen aus der Glasmasse und das geläuterte und homogenisierte Glas tritt in die Entnahmevorrichtung· Der ADzug des Giases erfolgt über einen Graben im Bassinboden an der hinteren Bassinwand. Der Graben tritt durch die Bassinseitenv/and und mündet nach einer Verbreiterung aes Grabens in. einem vertikalen Schacht, an v/elchen sich der Speiser anschließt. Es ist aber auch möglich, das Ende des verbreiterten Grabens in eine Arbeitswanne münden zu lassen, an die sich in bekannter V/eise ein oder mehrere Speiser anschließen.

Der Abzug des Glases Kann aber auch durch einen Durchlaß an der hinteren unteren Ecke der Bassinseitenwand erfoxgen· Dabei ist es möglich, aaß sicn entweder nur in einer Bassinseitenwand ein Durchlaß befindet, oder daß beide Bassinseitenwande je einen Durchlaß aufweisen. Nach dem Durchlaß Kann die Glasmasse entweder über einen vertikalen Schacht direkt in den Speiser gelangen oder die Glasmasse tritt in eine Arbeitswanne ein, an die sich in bekannter Weise ein oder mehrere Speiser anschließen.

Die technischen Auswirkungen der Anordnung der beiden Brenner enthaltenden öffnungen zur regenerativen Beheizung der Glasschmelzwanne an der hinteren Stirnwand beruhen in der Möglichkeit der Gemengeeinlage über die gesamte vordere Stirnwand unter Beibehaltung der U-Jy¹Iainnenbeheizung.

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Ed iot bei dieser Brenneranordnung möglich, die bei hochbelastoten Glasschmelzwannen angestrebte, über axe liesaiite Wannenlänge gleichmäßige Brennstoffbeauflagung, durch besondere Ausbildung der Bremieröffnungen und der Brennerlanzen zu erreichen. Durch die fast vollständige Bedeckung der Sch&elzzone wird eine steigerung der spezifischen Schmelzleistung und durch den verbesserten Wärmeübergang zur Glasbadoberfläche eine Senkung aes spezifischen WärmeVerbrauchs erreicht. .Weiterhin stellen sich vereinfachte, uurch die Homogenisierungszone beeinrlußbare Strömungsverhältnisse ein. Die durch die Flamme auf die Glasbadoberfläche übertragenen Schubkräfte wirken entgegen der Hauptströmungsrichtung des Glases und bremsen ciie schnelle Oberflächenvorströmung, dadurch verbleiben diese Glasmassen längere Zeit in der Glasschmelzwanne, wodurch ihre Läuterung und Homogenisierung verbessei't wird. Die nach dem Ausbrand eier Ij¹Ia.-iiaeη in Ilauptströ- · mungsrichtung aes Glases abziehenden Abgase bewirken nur die Übertragung geringer Schubkräfte.

Die technischen Auswirkungen der beschriebenen rekuperativen Glasschmelzwanne, an deren hinteren Stirnwand sich nur ein Brenner befindet, beruhen in aer Möglichkeit der Gemengeeinlage über die gesamte voraere stirnwand, wobei die i'lammenschubkräfte ständig in gleichmäßiger Form auf die Glasbadoberfläche übertragen weraen. Die Stabilisai; aer Ofenführung ist weit verbessert, weil sich die Temperaturverteilung über die Länge und Breite der w'anne sehr gut einstellen läßt und sich mit der Wirkung der Homogenisierungszone die köglichkeit zu einer verbesserten Beherrschung des Gesamtprozesses ergibt. Die Installation und Wartung der Brennstoffzerstäuber ist sehr vereinfacht. Zusammenfassend ist hervorzuheben, daß diese rekuperative Glasschmelzwanne die besten Möglichkeiten der mathematischen Prozeßmodellierung als Voraussetzung zur Automatisierung bietet. Die technische Auswirkung der Blasdüsen, in der Art, daß die aufsteigenden Blasen sich an der Oberfläche gegenseitig berühren bzw. durchdringen, besteht in der über die Breite der Wanne geschlossenen Blasenkette.

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Dadurch ist es nicht mehr wie beim jetzigen Stand aer Technik möglich, daß sich zwischen zv/ei durch aufsteigende Blasen erzeugte Kreisflächen Gemengereste hindurchbewegen können.

Der bei jeder Düse in Abstand von aer Bassinseitenwand differenziert eingestellte Gasdruck bewirkt, daß die Größe der über die Breite der Wanne durch die aufsteigenden Blasen übertragenen Schubkräite eine· Funktion der Wannenbreite ist. Damit gelingt es, der Unsymmetrie aer Entnahmeströmung durch unsymmetrisch angeordnete oder unsymmetrisch v/irkende Ab- -zugsvorrichtungen (z.B. Durchlässe) entgegenwirken. Durch die kontinuierliche veränderung des Gesamtgasdruckes einer Düsenreihe in Abhängigkeit von aer eingelegten Masse an Glasrohstoffen gelingt es, die Strömungsverhältnxsse in aer Schmelzzone unabhängig vom Durchsatz zu stabilisieren. Bei höherem Durchsatz der Glasmasse wird durch einen höheren Gasaruck, der zu zahlreicheren, größeren und schneller aufsteigenden Blasen führt, eine Zunahme der durch die aufsteigenden Blasen übertragenen Schubkräfte erreicht. Dadurch wird die Zwangsströniung, die im Einschmelzbereich gegen die Entnahmeströmung gerichtet ist, verstärkt oder abgeschwächt·

uie Anordnung der beiden hintereinanderliegtnden Düsenreihen in beschriebener Weise bewirkt die Bildung einer Homogenisierungszone. Durch aie aufsteigenden Strömungen bilaen sich über die gesamte V/annenbreite ausgestreckte Rotationswalzen. Die Rouationswalzen der beiden Bubblingreihen durchdringen sich gegenseitig und die dabei auftretenden großen Geschwindigkeit sgradienten zerteilen die im Glas enthaltenen Inhomogenitäten und tragen damit wesentlich zur Homogenisierung aes Glases bei.

Die technischen Auswirkungen des Abzuges des Glases über einen Graben im Bassinboden an der hinteren Stirnwand bewirken, daß eine Einschnürung der Entnahmeströmung vermieden wird und bei beidseitigern Abzug des Glases aus dem Abzugsgraben eine fast gleichmäßige Entnahmeströmung des Glases über die Wannenbreite sie

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Dadurch v/ird das Geschwindigkeit smaximum der Entnahmeströ- viunQ vermindert und es ergeben sich größere Verweilzeiten der Glasmassen", v/odurch deren Qualität ansteigt. Weiterhin wird die Bildung stagnierender Gebiete .in der Läuterzone mit inhomogenen Glasmassen durch die Verbindung der Abzugsvorrichtung mit der Wirkung der über die Wannen~ breite unsymmetrisch fest eingestellten Bubblingdüsen vermieden. Auch ist bei dieser Anordnung; eine Rucks tr öiaung des Glases von den außerhalb der Glasschmelzwanne liegenden Bereichen in das Wannenbassin nicht möglich, wodurch eine Wärmeverlustquelle entfällt. Weiterhin führt die Eückströmung des geläuterten, homogenisierten Glases in die Glasschmelzwanne zu einer unnötigen Belastung des vorhandenen Wannenvolumens. Durch Unterbindung dieser Hückströmung wird die Aufenthaltszeit der am schnellsten strömenden Glasmassen weiter erhöht.

Die erfindungsgemäßen Vorrichtungen und Verfahren finden ihre nähere Erläuterung durch folgende Anwendungsbeispiele, wobei die Vorrichtungen und Verfahren aber nicht auf diese Beispiele beschränkt sind. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: eine schematische Darstellung des Längsschnittes der regenerativen Glasschmelzwanne mit Abflußgraben gemäß Schnitt A-A der Fig. 2

Fig. 2: eine schematische Darstellung des Querschnittes der regenerativen Glasschmelzwanne bei Anordnung eines symmetrischen Abflußgrabens ohne Arbeitswannen gemäß Schnitt B-B der Fig. 1

Fig. J: eine schematische Darstellung des Grundrisses der regenerativen Glasschmelzwanne mit Abflußgraben unmittelbar unter der Glasbadoberfläche gemäß Schnitt G-G der Fig. 1

Fig. 4: eine nchematische Darstellung des Querschnittes der regenerativen Glasschmelzwanne gemäß Schnitt Ί) - 1) üer i?i_K. 109814/071 1

Fig. 5i eine schema ti sehe Darstellung des Grundrisses einer rekupcrativen Glasschmelzwanne mit Durchlässen und Arbeitswannen gemäß Schnitt C-C der J?iS · 6

Fig. 6: eine schematische Darstellung des Längsschnittes aer rekuperativen Glasschmelzwanne mit Durchlässen und Arbeitswannen gemäß Schnitt A-A der Fig. 7

Fig. 71 eine schematische Darstellung des Querschnittes der rekuperativen Glasschmelzwanne mit Durchlässen und Arbeitswannen gemäß Schnitt B-B der Fig. 6.

Die erfindungsgemäße Glasschmelzwanne besteht, wie in Fig. 1 dargestellt, aus einer mit einem Einlegevorbau 1 versehenen Schmelzwanne 28, die sich in Schmelzzone 23, Homogenisierungszone 21 und Läuterzone 22 unterteilt. Die einschmelzende Gemengeschicht 2 dringt bis in die Nähe der vorderen Bubblingdüsenreihe 4 vor. Durch die vordere Bubblingdusenreihe 4 und durch die hintere Bubblingdusenreihe 5 entstehen Gasblasen 10, welche die Rotationswalzen 11 und 12 an den beiden Bubblingdüsen 4 und 5 erzeugen. Der Gesamtgasaruck einer Bubblingdusenreihe wird in Abhängigkeit von den Meßwerten des Glasstandsmessers und der Tätigkeit der Einlegemaschinen am Stellorgan 20 kontinuierlich verändert. Die Gasmenge für jede einzelne Bubblingdüse wird über die Ventiele 19 entsprechend der Form des Glasmasseabzuges fest eingestellt, wie in Fig. 4 gezeigt wird. In der Läuterzone 22 bewegt sich die Entnahmeströmung der Glasmasse 13 von der GlasDadoberflache 3 aus abwärts und mündet in den auf Fig. 2 dargestellten Abflußgraben 6 ein, v/elcher einen Durchtritt durch die Bassinseitenwand 14 aufweist, der in die auf Fig. 3 gezeigte Grabenerweiterung 24 mündet. Am Ende der Grabenerweiterung 24 gelangt die Glasmasse nach Fig. 2 in den vertikalen Schacht 15, der in den Glasspeiser -|8 mündet.

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Der Glasspcis-:r i8 weist eine Öffnung für den Glasstandsmesser 16 und einen Schieber ί7 zum Zurückhalten des Gi&ses auf. In Fig. 3 wird dargestellt, daß der Gasdruck an den Düsen so eingestellt wird, damit derart große .Blasen 10 entstehen, daß sie sich an der Glasbadoberfläche $ berünren bzw. durchdringen. An der hinteren Stirnwand befinden sich die Brenneröffnungen 8 mit den darunterliegenden Brennstoff Zerstäubern 7, die in Fig. 1 und Z zu erkennen sind*·

Diese regenerativ oetriebene Glasschmelzwanne weist ein U-förmiges ü'iammenbila aui. Das Ufengewolbe 9 besitzt einen ausreichenden Abstand zur Flammenfront. Es ist auch möglich, die eriindungsgemäße Glasschmelzwanne mit einem unsymmetrisch angeordneten Durchlaß 25 oder mit zwei symmetrisch angeordneten Durchlässen 25 zu verbinden, die in die Arbeitswanne 26 münden, wie in Fig. 5 gezeigt wird. An die Arbeitswanne 26 schließt sich der Glasspeiser 18 an. Bs ist aber auch möglich, den Durchlaß 25 über einen senkrechten Schacht 15 direkt mit einem Glasspeiser 18 zu verbinden.

In Fig. 6 wird eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Glass chiaelzwanne gezeigt. Es ist nur noch ei η e Brenneröffnung 8 vorhanden und bei dieser Hekuperativbeheizung verbrennt der aus den BrennstoffZerstäubern 7 austretende Brennstoff in einer über die gesamte Wannenbreite nahezu gleichförmigen Flammenfront· Die entstehenden Abgase werden über den Rauchgasabzug 27 abgezogen, der über die gesamte Wannenbreite verläuft und zu den Rekuperatoren geleitet.

In Fig. 7 ist besonders deutlich das Glasentnahmesystem mit Durchlaß 25, Arbeitswanne 26 und Glasspeiser 18 zu erkennen. Die Verbindung der regenerativen und der rekuperativen Glasschmelzwanne mit einem der beiden Glasentnahmesysteme ist wechselseitig möglich.

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Claims

Patentansprüche

Brennstoffbeheizter Glasschmelzwannenofen, gekennzeichnet durch die Kombination, daß die Schmelzv/anne ein Längen-Breiten-Verhältnis von 0,8-2 aufweist, an der hinteren Stirnwand ein Brennerpaar (8) zur regenerativen Beheizung mit Umkehrflamme angeordnet ist, die Einlegezone (1) für die Gemengerohstoffe die gesamte vordere Stirnwand einnimmt, zum Einlegen des Gemenges mehrere Einlegemaschinen angeordnet sind, sowie in der Homogenisierungszone (21) der Wanne (28) zwei Reihen von Düsen (4,5) angeordnet sind und zum Abzug des Glases an der hinteren Wannenwand im Boden ein Graben (6) vorgesehen ist;
2. Brennstoffbeheizter Glasschmelzwannenofen, gekennzeichnet durch die Kombination, daß die Schmelzwanne ein Längen-Breit en- Verhältnis von 0,6-2 aufweist, an der hinteren Stirnwand nur ein Brenner (8) über die gesagte Breite zur rekuperativen Beheizung angeordnet ist und die entstehenden Abgase über den Hauchabgasabzug (27), der über die gesamte Wannenbreite verläuft, abgezogen werden, die Einlegezone (1) tür die Gemengerohstoffe die gesamte vordere Stirnwand einnimmt, zum Einlegen des Gemenges mehrere Einlegemaschinen angeordnet sind, sowie in der Homogenisierungszone (21) der wanne(28) zwei Reihen von Düsen (4,5) angeordnet sind und zum Abzug des Glases an der hinteren Wannenwand im Boden ein Graben (6) vorgesehen ist;
3. Brennstoffbeheizter Glasschmelzwannenofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß alle Einlegemaschinen kontinuierlich über aen gemessenen Glasstand in der Wanne in ihrer Leistung veränderbar sind bzw. eine oder mehrere Einlegemaschine(n) mit konstanter Leistung und eine oder mehrere Einlegemaschine^) mit veränderbarer Leistung arbeiten;

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4. Brennstoffbeheizter Glassehmelzwannenoxen nach Ansprach 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Reihenabstand der Düsen 0,6 m bis höchstens das 1,5 fache der Glasbadtiefe beträgt;
i>. Brennst off beheizter Glasschinelzwaiinenofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenabcrand in den Seihen gerade so groß ist, daß die an der Öberiläche zerplatzenden Blasen sich gegenseitig berühren bzw. durchdringen;
6. verfahren zur Verminderung der maximalen Entnahniegeschwindigkeit der Glasmasse in der Läuterzone, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasdruck an jeder einzelnen Bubblingdüse entsprechend der Wirkungsweise des Abzugsorgans rür die Glasmasse über die Wannenbreite differenziert, durch Stellorgan (19) fest eingestellt v/irdj

7· Verfahren zur Regelung der Zugabemenge von Glasrohstoffen sowie der Gasmenge für die Jbubblingdüsen, dadurch gekennzeichnet, daß der Gesamtgasdruck der über die Breite der wanne angeordneten, fest eingestellten Düsen in Abhängigkeit von den Meßwerten des Glasstandmessers und der Tätigkeit der EinlegenBschine(n) durch ein Stellorgan (20) kontinuierlich verändert wird.

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