DE2538576C2 - Elektrische Schmelzvorrichtung - Google Patents

Elektrische Schmelzvorrichtung

Info

Publication number
DE2538576C2
DE2538576C2 DE2538576A DE2538576A DE2538576C2 DE 2538576 C2 DE2538576 C2 DE 2538576C2 DE 2538576 A DE2538576 A DE 2538576A DE 2538576 A DE2538576 A DE 2538576A DE 2538576 C2 DE2538576 C2 DE 2538576C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
melting
heating elements
heating
electrical
elements
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE2538576A
Other languages
English (en)
Other versions
DE2538576A1 (de
Inventor
William Charles Granville Ohio Brady
William Findlay Maumee Ohio Giles
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Owens Corning
Original Assignee
Owens Corning Fiberglas Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US514545A external-priority patent/US3912477A/en
Application filed by Owens Corning Fiberglas Corp filed Critical Owens Corning Fiberglas Corp
Publication of DE2538576A1 publication Critical patent/DE2538576A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2538576C2 publication Critical patent/DE2538576C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/08Bushings, e.g. construction, bushing reinforcement means; Spinnerettes; Nozzles; Nozzle plates
    • C03B37/085Feeding devices therefor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/08Bushings, e.g. construction, bushing reinforcement means; Spinnerettes; Nozzles; Nozzle plates
    • C03B37/09Bushings, e.g. construction, bushing reinforcement means; Spinnerettes; Nozzles; Nozzle plates electrically heated
    • C03B37/091Indirect-resistance heating
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/0019Circuit arrangements
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/50Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping
    • Y02P40/57Improving the yield, e-g- reduction of reject rates

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Schmelzvorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
Eine solche Schmelzvorrichtung ist bekannt (US-PS 81 030) und wird beispielsweise als elektrischer Glasschmelzofen benutzt. Die bekannte Schmelzvorrichtung weist als Widerstandsheizeinrichtung ein Heizelement in Form einer spiralförmigen Spule auf, die mit senkrecht stehender Achse oberhalb der Bodenöffnung des Schmelzbehälters angeordnet ist, wobei das Heizelement durch einen äußeren Mantel aus elektrisch leitfähigem Werkstoff gebildet ist. Diese bekannte Schmelzvorrichtung ermöglicht verhältnismäßig hohe Fließgeschwindigkeiten des geschmolzenen Materials, nämlich des Glases, was sich bei der Herstellung von Glasfasern bzw. Glasfaden als günstig erwiesen hat. Mit der bekannten Schmelzvorrichtung können jedoch nur relativ kleine Glasmengen erschmolzen werden, da das Volumen der mittels der Schmelzvorrichtung erwärmten Glasmasse aufgrund der Gestalt der Spule begrenzt ist, und daß die von der Widerstandsheizeinrichtung abgegebene Wärme ungleichmäßig über den Querschnitt des Schmelzbehälters verteilt ist.
Aus der CH-PS 3 47 909 ist eine gattrtigsgemäß andere Schmelzvorrichtung bekannt, bei der im ίο Schmelzbehälter Quarzsand geschmolzen wird, der dann im Schmelzbehälter zu einem Quarzgutblock erstarrt. Die dazu vorgesehene elektrische Widerstandsheizeinrichtung umfaßt im Oberteil des Schmelzbehälters angeordnete, parallel zueinander liegende Heizstäbe aus Graphit mit im wesentlichen zylindrischem Profil, die in Höhe des aufrieselnden Quarzsandes angeordnet sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Durchsatz bei der gattungsgemäßen Schmelzvorrichtung bei vergleichsweise etwa gleichen Dimensionen des Schmeizbehäiters zu erhöhen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil von Patentanspruch 1 gelöst.
Die erfindungsgemäße Ausbildung führt zu weitgehend vergleichmäß'gter Wärmezufuhr über den gesamten Querschnitt des Schmelzbehälters bei zugleich hinreichend großer Erstreckung der Widerstandsheizeinrichtung in Fließrichtung des geschmolzenen Materials, so daß eine verhältnismäßig große Menge schnellfließenden Materials erzeugt wird.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel der Schmelzvorrichtung;
F i g. 2 eine Schnittdarstellung gemäß IV-IV in F i g. 1; Fig.3 eine vergrößerte Seitenansicht eines der Heizelemente der Schmelzvorrichtung gemäß den Fig. 1 und 2;
Fig.4 eine Draufsicht auf das in Fig.3 gezeigte Heizelement;
F i g. 5 ein Schaltbild einer elektrischen Speiseeinrichtung für die Schmelzvorrichtung gemäß den F i g. 1 bis 4;
Fig.6 eine Schnittdarstellung gemäß VII-VII in Fig.3:
Fig. 7 eine vergrößerte Seitenansicht eines Heizelementes gemäß einer weiteren Ausführungsform;
Fi g. 8 eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsfprm eines Heizelementes und
Fig.9 eine Seitenansicht des Heizelementes gemäß Fig. 8.
Die Erfindung findet zwar insbesondere bei der Herstellung von Glasfaden Verwendung, sie kann jedoch allgemein bei der Verarbeitung von fließfähigen und durch Wärme erweichbaren Materialien verwendet werden. Die Verwendung bei einer Glasfaserformungsvorrichtung dient im folgenden als Beispiel zur Erläuterung der Wirkungsweise der Erfindung.
Die Fig. I und 2 zeigen im Längs- und Querschnitt eine Schmelzvorrichtung 52 mit einer Speisevorrichtung 16 einer ansonsten nicht dargestellten Glasfadenformungsvorrichtung. Die Schmelzvorrichtung 52 wandelt das mineralische Beschickungsmaterial in Glasschmelze mittels der Wärme um. die durch unirr
Abstand angeordnete, im wesentlichen parallele elektrische Heizelemente 120 zugeführt wird, die sich quer durch das Innere 122 eines Schmelzbehälters 130 der Schmelzvorrichtung 52 erstrecken. Die Glasschmelze aus der Schmelzvorrichtung 52 fließt durch eine Bodenöffnung 124 in die Speisevorrichtung 16.
Die Schmelzvorrichtung 52 weist eine hochtemperaturbeständige Umkleidung 128, den Schmelzbehälter 130 und die Heizelemente 120 auf, die eine elektrische Widerstandsheizeinrichtung bilden. Die hochtemperaturbeständige Umkleidung 128 besteht aus einem hochtemperaturbeständigen, feuerfesten Werkstoff und weist längsverlaufende Teile 134 und querverlaufende Teile 136 auf. Diese Teile bilden einen Einlaßbereich für die Aufnahme von Beschickungsmateria! aus einem nicht dargestellten Versorgungstrichter.
Weil der Schmelzbehälter 130 bei den während des Betriebs der Schmelzvorrichtung 52 herrschenden hohen Temperaturen nicht merklich abgenützt werden darf, ist er normalerweise aus Platin oder einer Platinlegierung, die beispielsweise einen gewissen Prozentsatz an Rhodium aufweisen kann, hergestellt Es ist möglich, für den Schmelzbehälter 120 auch andere hochtemperaturbeständige Werkstoffe zu verwenden.
Der Schmelzbehälter 130 ist nicht elektrisch gespeist, sondern von einer noch zu beschreibenden elektrischen Speiseeinrichtung getrennt. Wie aus den F i g. 1 und 2 zu ersehen ist, begrenzt der untere Teilbereich des Schmelzbehälters 130 die Bodenöffnung 124 und geht an seinem unteren Ende in Flansche 14 über.
Die noch zu erläuternde elektrische Speiseeinrichtung führt den Heizelementen 120 elektrische Energie mit niedriger Spannung und hoher Stromstärke zu. Die durch die Speisung der Heizelemente 120 erzeugte starke Wärme schmilzt das Beschickiingsmaterial, so daß der Schmelzbehälter im Betrieb mit flüssiger Glasschmelze gefüllt ist.
Die Heizelemente 120 sind im Betrieb unterhalb der Oberfläche der Glasschmelze 141 im Inneren 122 des Schmelzbehälters 130 angeordnet. Auf der Oberseite der Glarschmelze 141 befindet sich eine Schicht 142 aus ständig von dem nicht dargestellten Versorgungstrichter zugeführtem ungeschmolzenem mineralischem Beschickungsmaterial.
Die Heizelemente 120 haben eine im Vergleich zu ihrer Dicke beträchtliche Tiefe, wobei als Tiefe die Erstreckung senkrecht zur Oberfläche der Glasschmelze bezeichnet wird. Die Heizelemente 120 sind aus elektrisch leitfähigem, röhrenförmigem Material hergestellt und bestehen jeweils aus einem Mittelteil 144, das die Form einer abgeflachten Ellipse hat, sowie von den Enden des Mittelteils vorstehenden Anschlußteilen 146. Das Mittelteil 144 umfaßt zwei voneinander getrennte, parallele, gerade Mittelelemente 148 und kürzere Endteile 150, die die benachbarten Enden der geraden Mittelelemente 148 miteinander verbinden. Bei dem in den F i g. 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Endteile 150 halbkreisförmig. In F i g. 3 bezeichnet »w« die Tiefe der Heizelemente 120; in Fig.4 bezeichnet »t«a\t Dicke der Heizelemente 120. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den F i g. 1 bis 4 ist die Dicke fder Heizelemente 120 gleich dem Durchmesser des röhrenförmigen Materials, aus dem die Heizelemente 120 hergestellt sind. Für den durch die Anschlußteile 146 fließenden Strom ergeben sich im Bereich des jeweiligen Mittelteils 144 zwei getrennte Stromwege, nämlich ein Weg I und ein Weg II, wie dies in Fig.3 eingezeichnet ist. A's Werkstoff für die Heizelemente 120 eignet sich wie für den Schmelzbehälter 130 Platin oder eine Platinlegierung.
Die Anschlußteile 146 sind gebogene, röhrenförmige Elemente. Ein Teilbereich 146a eines jeden Ansdilußteils erstreckt sich über eine kurze Strecke axial aus dem Mittelteil 144 heraus; dann gehen die Anschlußteile 146 in einen zur Längsachse des Heizelements 120 schräg verlaufenden Teilbereich 1466 über, bevor sie in einen wiederum in axialer Richtung vom Mittelteil 144 weg
ίο verlaufenden Teilbereich 146c übergehen. Ferner weisen die Anschlußteile 146 an den Teilbereichen 146a und 1466 nach außen vorstehende Metallstreifen 152 und 154 auf, die im wesentlichen in Längsrichtung der Anschlußteile 146 verlaufen. Diese Metallstreifen ergeben zusätzliches Leitungsmetall für den elektrischen Strom und fördern die gleichmäßige Aufteilung des elektrischen Stromes auf die getrennten Stromwege des Mittelteils 144.
Zur gleichmäßigeren Wärmeverteilung bzw. Hitzeabstrahlung über die Heizelemente 120 befindet sich inneifralb der die Heizelemente 120 bildenden röhren · formigen Abschnitte hitzebestäf.diges Material in Form von Schamotte oder dergleichen. Auch das Innere der Anschlußteile 146 und der Endteil 150 ist mit Schamotte gefüllt, bei der es sich zweckmäßigerweise um Aluminiumoxid-Schamotte handelt. Fest eingepaßt in die geraden Mittelelemente 148 ist eine Schamotteverrohrung 158, die die Mittelelemente 148 verstärkt Geeignet ist eine Aluminiumoxid-Verrohrung, die unter der Bezeichnung »AP-35« von der McDaniel Company vertrieben wird.
Wie die F i g. 1 und 2 zeigen, verlaufen die elektrischen Heizelemente 120 quer durch das Innere 122 des Schmelzbehälters 130 und im wesentlichen
J5 parallel zueinander, wobei sie einen gewissen Abstand voneinander haben. Dur Abstand zwischen benachbarten Heizelementen 120 beträgt normalerweise 2,54 bis 7,62 cm und zumeist 5,08 cm. Wie die F i g. 1 bis 4 erkennen lassen, verlaufen die Heizelemente 120 in Richtung ihrer Tiefe w vertikal und senkrecht zur Oberfläche der Masse der Glasschmelze 141.
Die Heizelemente 120 sind an ihren Enden mit Sammelschienen 160 und 162 elektrisch verbunden, die die Heizelemente zugleich auch abstützen. Wie in F i g. 2 erkennbar ist, sind zwei Paare von Sammelschienen vorgesehen, die jeweils eine Sammelschiene 160 sowie eine Sammelschiene 162 aufweisen und sich auf der Oberseite der hitzebeständigen Umkleidung 128 in Längsrichtung erstrecken. In den beiden oberen und
>o schwereren Sammelschienen 160 sind Kühlrohre 164 ausgebildet, durch die zur Steuerung der Temperatur der Sammelschiene Kühlwasser gefördert werden kann. Jede der Sammelschienen 160 und 162 ist mit halbkreisförmigen Ausnehmungen versehen. Die Aus-
>5 nehmungen einer jeden Sammelschiene 160 liegen den Ausnehmungen der zugeordneten Sammelschiene 162 gegenüber und bilden zusammen mi» diesen Bereiche, in die die Enden der Anschlußteile 146 passen. Die Sammelschienen 160 und 162 sind mit Hilfe von Beizen zusammengespannt und halten mit den genannten Bereichen die Heizelemente 120 fest. Die Sammelschienen 160 und 162 werden elektrisch aus Transformatoren 168 und 170 gespeist (siehe Fig.5). Im Betrieb fließt elektrischer Strom von der Sammelschiene durch die Anschlußteile 146 zu den Mittelteilen 144 der Heizelemente 120. Sobü!d der Strom die Teilbereiche 146/? und 146a der Anschlußteile 146 erreicht, fließt er auch durch die Metallstreifen 152 und 154. Diese tragen dazu bei,
den Strom im wesentlichen gleichmäßig auf die beiden getrennten Siromwege, nämlich den Weg I und den Weg II,aufzuteilen.
Während aus dem nicht dargestellten Versorgungstrichter die Schicht 142 aus Beschickungsmaterial auf der Oberfläche der Glasschmelze 141 ergänzt wird, wird der Glasschmelze von den stromgespeisten Heizelementen 120 Wärme zugeführt, wobei die Wärmezufuhr der Schmelzgeschwindigkeit in der Schmelzvorrichtung und der Geschwindigkeit der Schmelzenabgabe aus der Speisevorrichtung 16 angepaßt ist. Weil die Heizelemente 120 in die Masse der Glasschmelze 141 eingetaucht sind, werden die Heizelemente 120 normalerweise nicht vom Beschickungsmaterial berührt. Üblicherweise liegen die Heizelemente 2,54 bis 7,62 cm unterhalb der Oberfläche der Glasschmelze 141 im Inneren 122 des Schmelzbehälters 130.
Wenn die Temperatur der Glasschmelze 141 am oberen Mitr<»le!ement !48 des Heizelementes 120 niedriger wird als die Temperatur der Glasschmelze nahe dem unteren Mittelelement 148, wird der Widerstand des Metalls des Weges I kleiner als der Widerstand des Metalls des Weges II. Dementsprechend fließt entlang dem Weg I zusätzlicher Strom, so daß die Temperatur in diesem Bereich des Heizelementes ansteigt. Auf ähnliche Weise fließt zusätzlicher Strom entlang dem Weg II, der dort die Temperatur erhöht, wenn die Temperatur der Glasschmelze im Bereich des unteren Weges Il niedriger sein sollte. Demzufolge beeinflussen die möglicherweise über die Tiefe und die Länge der Heizelemente 120 unterschiedlichen Temperaturen den Stromfluß so, daß die Wärmebehandlung der Glasschmelze mittels der Heizelemente 120 vergleichmäßigt wird und Temperaturunterschiede ausgeglichen werden.
Das hitzebeständige Material innerhalb der Heizelemente 120 fördert die gleichmäßigere Wärmeabgabe über das jeweilige Heizelement 20. Das hitzebeständige Material bzw. die Schamotte neigt dazu. Wärmeenergie zu speichern. Wenn sich aus irgendeinem Grund an einem der Heizelemente 120 ein kühlerer Bereich bildet, fließt Wärme aus der Schamotte zu diesem kühleren Bereich, so daß der Temperaturanstieg in diesem kühleren Bereich unterstützt wird. Die Wärmezufuhr zur Glasschmelze ist auf diese Weise vergleichmäßigt.
F i g. 5 zeigt die Schaltung der Speiseeinrichtung zum Steuern der den Heizelementen 120 von den Transformatoren 168 und 170 zugeführten elektrischen Energie und folglich zum Steuern der von den Heizelementen 120 abgegebenen Wärmemenge. Wie in F i g. 5 erkennbar ist, weisen die Transformatoren 168 und 170 jeweils eine sekundäre Wicklung 178 bzw. 180 auf, die mit Anschlüssen 182 bzw. 184 an benachbarten Enden der Sammelschienen 160 und 162 verbunden ist. Ferner weisen die Transformatoren 168 und 170 Primärwicklungen 186 und 188 auf, die über Leitungen Li und L2 von geeigneten elektrischen Einrichtungen mit beispielsweise 60-Hz-Wechselstrom mit 440 V gespeist werden. An den Sekundärwicklungen 178 und 180 ist die Spannung auf ungefähr 5 bis 6 V an den Sammelschienen bei einem ausreichend hohen Strom von beispielsweise 500 Ampere transformiert,derzum Aufheizen der Heizelemente 120 durch herkömmliche Widerstandsheizung auf die hohen Temperaturen geeignet ist, die in der Schmelzvorrichtung 52 zum Schmelzen des mineralischen Beschickungsmaterials erforderlich sind.
Eine Steuerschaltung mit einem gesteuerten Siliciumgleichrichter 100 erfaßt die durch Widerstandsänderungen in den Heizelementen 120 verursachten Spannungsänderungen. Änderungen des Widerstandes können beispielsweise durch die Unterbrechung des normalen Glasflusses aus der Speisevorrichtung 16 entstehen, die auftritt, wenn aus der Speisevorrichtung 16 kurzzeitig keine Glasschmelze abgezogen wird. Die Steuerschaltung verändert den Strom so, daß an den Heizelementen 120 zur besseren Steuerung des Flusses der Glasschmelze durch die Schmelzvorrichtung 52 zu der Speisevorrichtung 16 eine vorbestimmte Temperatur wieder herbeigeführt wird. Da die Zeitkonstante des gesteuerten Siliciumgleichrichters 190 sehr niedrig ist, ist die Abweichung von einer vorgewählten Fließgeschwindigkeit minimal.
Die Steuerschaltung umfaßt einen Steuertransformator 192 mit einer Primärwicklung 194, die an die Anschlüsse 182 und 184 angeschlossen ist. Der Steuertransformator 192 verringert die Spannung vorzugsweise 4 : i und weist eine mitteiangezapfte Sekundärwicklung 1% auf. Der Strom in der Sekundärwicklung 1% wird durch Dioden 168 gleichgerichtet. Eine Π-Filterschaltung 200 nimmt den gleichgerichteten Strom auf. Die Π-Filterschaltung 200 weist zwei parallel angeschlossene Kondensatoren 202 und 204 auf,
:5 zwischen die ein Widerstand 206 und eine Induktivität
209 in Serie geschaltet sind.
Das sich ergebende Gleichstromausgangssignal aus der /7-Filte.schaltung 200 ist an einen Spannungsteiler
210 angelegt, der ein außerordentlich kleines Ausgangs- » signal von beispielsweise ungefähr 10 mV Gleichspannung an eine Steuereinheit 212 herkömmlicher Bauart abgibt. Der gesteuerte Siliciumgleichrichter 190 wird mit dem Ausgangssignal der Steuereinheit 212 angesteuert und hält den Zeitverzögerungsfaktor der Speiseeinrichtung kleiner als ein Viertel der Periodendauer.
Die vorstehend beschriebene Schaltung mit Erfassung der angelegten Spannung ist ein wesentlich schnelleres Erfassungssystem als ein thermoelektrisches System. Durch die in Fig.8 dargestellte elektrische Speiseeinrichtung hält die Schmelzvorrichtung 52 die Temperatur während des Schmelzens des Beschikkungsmaterials in hohem Ausmaß stabil, was beispielsweise bei der betrachteten Anwendung der Schmelzvorrichtung bei einer Glasfadenformungsvorrichtung zu Glasfaden bzw. Glasfasern führt, deren Abmaße innerhalb einer Spule und zwischen unter Verwendung der beschriebenen Schmelzvorrichtung hergestellten verschiedenen Spulen in engen Grenzen liegen.
so F i g. 7 zeigt eine andere Anordnung der Heizelemen te 120 in der Schmelzvorrichtung 52. Gemäß Fig. 7 ist eine gerade Anzahl von Heizelementen 120 vorhanden, wobei der Abstand »D« zwischen den oberen Mittelelementen (Wege I) der mittleren beiden Heizelementen 120 annähernd doppelt so groß wie der Abstand zwischen den übrigen Heizelementen 120 ist. Da der Abstand zwischen benachbarten Heizelementen 120 normalerweise 2,54 bis 7,62 cm beträgt, beträgt der Abstand »D« üblicherweise 5,08 bis 15,24 cm und zumeist 10,16 cm. Zur Erzielung gleichförmigerer Wärmewege für die Glasschmelze in der Schmelzvorrichtung 52 sind bei der Anordnung gemäß F i g. 7 die meisten der Heizelemente 120 mit einer Neigung bezüglich der senkrechten Mittelebene im Inneren 122 angeordnet. Wie in Fig.7 erkennbar ist, bilden mit Ausnahme der äußersten Heizelemente alle Heizelemente 120 mit der Senkrechten einen Winkel Θ. Während die äußersten Heizelemente senkrecht «phpn
sind die übrigen Heizelemente unter einem in Richtung zur Mitte der Schmelzvorrichtung 52 zunehmend größeren Winkel Θ geneigt. Normalerweise ändert sich der Winkel θ von 5 bis 25°, wobei der Winkel θ für die beiden Heizelemente 120 in der Mitte am größten ist. Bei der in F i g. 7 gezeigten Anordnung sind die unteren Mittelelemente (Wege II) mit im wesentlichen gleichen Absenden voneinander angeordnet.
Während die Heizelemente in der Anordnung gemäß F i g. 7 das mineralische Beschickungsmaterial in Glasschmelze umwandeln, unterliegt die Glasschmelze in allen ihren Teilen im wesentlichen der gleichen Wärmebehandlung, während sie zur Bodenöffnung 124 strömt.
Die Fig. 8 und 9 zeigen eine weitere Ausführungsform des Heizelementes, das in den Fig. 8 und 9 mit »320« bezeichnet ist. Auch das Heizelement 320 weist wie das Heizelement 120 eine im Vergleich zu seiner Dicke beträchtliche Tiefe auf. Es ist aus dem gleichen elektrisch leitfähigen, röhrenförmigen Material wie das Heizelement 120 hergestellt. Innerhalb des röhrenförmigen Materials befindet sich wie bei dem Heizelement 120 hitzebeständiges Material in Form von Schamotte (Aluminiumoxid).
Das langgestreckte Heizelement 320 weist ein Mittelteil 324 auf, das aus zwei in Abstand angeordneten parallelen Mittelelementen 326 und 328 und die Mittelelemente miteinander verbindenden, kürzeren, geraden Endteilen 330 gebildet ist. Von den Enden des Heizelementes 320 geht jeweils ein gerades Anschlußteil 334 aus. Wie die Fig.8 und 9 zeigen, sind die Anschlußteile 334 Verlängerungen des geraden Mittelelementes 226.
In der Schmelzvorrichtung sind die Heizelemente 320 wie die Heizelemente 120 gemäß den Fig.3, 4 und 6 angeschlossen.
Wie die F i g. 1 und 2 erkennen lassen, weist die unterhalb der Bodenöftnung i24 und in Deckung mit dieser angeordnete Speisevorrichtung 16 eine Bodenwand 270, Seitenwände 272 und Stirnwände 274 auf. Die Seitenwände und die Stirnwände schließen mit seitlich vorstehenden Flanschen 276 ab. Hitzebeständige Elemente 278 isolieren die Flansche 276 der Speisevorrichtung 16 thermisch und elektrisch bezüglich der Flansche 140 des Schmelzbehälters 130. Außen ist die Speisevorrichtung 16 mit hochtemperaturbeständigem Schamotte 280 umgeben, das auf herkömmliche Weise von Rahmenteilen 282 gestützt ist. Wie der Schmelzbehälter 130 und die Heizelemente 120 bestehen die Seitenwände 272, die Stirnwände 274 und die Bodenwand 270 aus Platin oder einer Platinlegierung. Auf der Außenseite der Bodenwand 270 ist eine Gruppe von Austrittsdüsen 284 angeordnet. Durch diese rohrförmigen Austrittsdüsen 284 wird die Glasschmelze aus der Speisevorrichtung 16 in Form von Fäden bzw. Glasschmelzeströmen 14 abgegeben bzw. abgezogen.
Wie aus Fig. I erkennbar ist, weisen die Stirnwände 274 Anschlüsse 286 auf, die auf nicht dargestellte Weise mit Strom gespeist werden. Der der Speisevorrichtung 16 über die Anschlüsse 286 zugeführte elektrische Strom erwärmt die Speisevorrichtung 16 durch Widerstandsheizung, um so die Glasschmelze in der Speisevorrichtung 16 auf der gewünschten Temperatur und bei der
:5 gewünschten Viskosität zu halten.
Angrenzend an die Bodenwand 270 der Speisevorrichtung 16 und geringfügig unterhalb derselben befindet sich ein Verteiler 292. Seitlich aus dem Verteiler 292 stehen Flossen 294 vor, die Wärme von
jo den Glasschmelzeströmen 14 ableiten, damit das Glas in den Glasschmelzeströmen zähflüssiger wird und zu endlosen Glasfäden 20 ausgezogen werden kann. Der Verteiler 292 ist mit einem Eintrittsrohr 296 und einem Austrittsrohr 298 versehen, mit deren Hilfe eine wärmeabsorbierende Flüssigkeit, wie beispielsweise Wasser durch den Verteiler 292 geleitet werden kann. Ein an einem Rahmenteil 301 befestigter Träger 300 irägi den Verteiler 292.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:
1. Elektrische. Schmelzvorrichtung mit einem Schmelzbehälter aus hochtemperaturbeständigem Werkstoff zur Aufnahme geschmolzenen Materials, der eine Bodenöffnung zur Abgabe des geschmolzenen Materials aufweist, und mit einer elektrischen Widerstandsheizeinrichtung im Schmelzbehälter, gekennzeichnet durch mehrere parallel zueinander angeordnete und elektrisch parallel gespeiste Heizelemente (120,320), die einen hohlen, äußeren, elektrisch leitfähigen Mantelbereich aus hitzebeständigem Werkstoff aufweisen und die sich quer durch das Innere (122) des Schmelzbehälters (130) erstrecken, wobei jedes der Heizelemente eine Tiefe (w) besitzt, die beträchtlich größer als seine Dicke (t) ist, und wobei jedes der Heizelemente (120; 320) zwei mit senkrechtem Abstand angeordnete, im wesentlichen gerade, zylindrische und zueinander parallele »\Sittelelemente (148; 326, 328), die sich in Längsrichtung des jeweiligen Heizelementes erstrecken, und die Enden der Mittelelemente verbindende Endteile (150; 330) aufweist, die jeweils kürzer als die Mittelelemente sind.
2. Elektrische Schmelzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizelemente (120; 320) bezüglich des Schmelzbehälters (52) elektrisch isoliert sind.
3. Elektrische Schmelzvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Heizelement (120; 320) an jedem Ende ein Anschlußteil (146; 334) aufweist, das im wesentlichen in Längsrichtung des Heizelementes vom jeweiligen Endteil (150; 330; ausgeht.
4. Elektrische Schmelzvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußteile (146) nach außen vorstehende und längs der Anschlußteile verlaufende Metallstreifen (152, 154) aufweisen, die elektrisch mit den Mittelelementen (148) verbunden sind.
5. Elektrische Schmelzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit einer Speisevorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Speisevorrichtung (16) unterhalb der Bodenöffnung (124) in Verbindung mit dem Inneren (122) des Schmelzbehälters angeordnet ist und eine Bodenwand (270) mit mehreren Austrittsdüsen (284) für das geschmolzene Material aufweist.
DE2538576A 1974-10-15 1975-08-29 Elektrische Schmelzvorrichtung Expired DE2538576C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US514545A US3912477A (en) 1973-01-05 1974-10-15 Apparatus for processing glass batch material

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2538576A1 DE2538576A1 (de) 1976-04-29
DE2538576C2 true DE2538576C2 (de) 1983-08-25

Family

ID=24047659

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2538576A Expired DE2538576C2 (de) 1974-10-15 1975-08-29 Elektrische Schmelzvorrichtung

Country Status (12)

Country Link
JP (1) JPS5919893B2 (de)
BE (1) BE832547A (de)
CA (1) CA1049078A (de)
DE (1) DE2538576C2 (de)
EG (1) EG12180A (de)
FI (1) FI58769C (de)
FR (1) FR2288063A1 (de)
IL (1) IL47816A (de)
IT (1) IT1044581B (de)
NL (1) NL178160C (de)
NO (1) NO139214C (de)
SE (1) SE417598B (de)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3813485A4 (de) 2018-06-22 2022-03-23 Agc Inc. Heizvorrichtung, vorrichtung zur herstellung von glasprodukten und verfahren zur herstellung von glasprodukten
JPWO2021125088A1 (de) 2019-12-20 2021-06-24

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2181030A (en) * 1936-12-30 1939-11-21 Owens Illinois Glass Co Electric glass furnace
US2649487A (en) * 1949-07-27 1953-08-18 Gustin Bacon Mfg Co Immersion heater for bushing for fiber glass manufacture
CH347909A (de) * 1956-02-14 1960-07-31 Didier Werke Ag Elektrischer Ofen zum kontinuierlichen Schmelzen von Quarzsand zu Quarzgut
US3056846A (en) * 1958-08-13 1962-10-02 Owens Corning Fiberglass Corp Method and apparatus for heat conditioning and feeding heat-softenable materials
BE639423A (de) * 1962-11-05

Also Published As

Publication number Publication date
NO139214B (no) 1978-10-16
FI58769C (fi) 1981-04-10
DE2538576A1 (de) 1976-04-29
IL47816A0 (en) 1975-11-25
FR2288063A1 (fr) 1976-05-14
SE417598B (sv) 1981-03-30
NL178160C (nl) 1986-02-03
NL178160B (nl) 1985-09-02
IL47816A (en) 1977-07-31
NL7510900A (nl) 1976-04-21
CA1049078A (en) 1979-02-20
NO139214C (no) 1979-01-24
NO753133L (de) 1976-04-21
FR2288063B1 (de) 1979-10-05
SE7510254L (sv) 1976-04-20
FI752566A (de) 1976-04-16
FI58769B (fi) 1980-12-31
JPS5164023A (de) 1976-06-03
BE832547A (fr) 1976-02-19
JPS5919893B2 (ja) 1984-05-09
EG12180A (en) 1978-12-31
IT1044581B (it) 1980-03-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE629818C (de) Vorrichtung zum ununterbrochenen Schmelzen von Glas
DE2442180C3 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Schmelzen eines auf einen Gegenstand aufgebrachten Lötmittels
DE3036178A1 (de) Leitung zum ueberfuehren eines fluessigkeitsstroms aus geschmolzenem halbleitermaterial
DE2461700C3 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Beheizung von glasführenden Kanälen, Speisern und Speiserköpfen
DE2244038B2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Flachglas
DE1471926A1 (de) Verfahren und Einrichtung zum Schmelzen und Verarbeiten von waermeerweichbaren,mineralischen Materialien
DE2538576C2 (de) Elektrische Schmelzvorrichtung
DE3022091C2 (de) Vorrichtung zur Herstellung von bläschenfreiem erschmolzenen Glas
DE2935416A1 (de) Verfahren zum gleichmaessigen beheizen eines glasstromes in einem speiser und einrichtung zur durchfuehrung dieses verfahrens
DE4036282C2 (de) Schmelzvorrichtung
DE102008011048B4 (de) Vorrichtung zur Erzeugung von Bewegungen in Glasschmelzen mit Hilfe der Lorentzkraft und Verwendung der Vorrichtung
EP0155374A2 (de) Elektromagnetische Rührpumpe für Flüssigmetalle
CH243928A (de) Hohler Heizkörper für elektrische Hochtemperaturöfen.
DE2040854C3 (de) Verfahren zum Ermitteln des Backzustandes einer vom Betriebsstrom durchflossenen selbstbackenden Elektrode eines elektrischen Ofens und Elektrode zur Durchführung des Verfahrens
DE1758858A1 (de) Fluessigkeitsgekuehlter Tiegel
DE2717553C2 (de) Flüssigkeitsgekühlter Transformator
DE1596552B2 (de) Vorrichtung zur herstellung von faeden aus mineralischem material, vorzugsweise von glasfaeden
DE908184C (de) Elektrischer Schmelzofen mit Elektrodenheizung, insbesondere zur Erzeugung von Glaswolle
AT255046B (de) Vorrichtung zur Herstellung von Fäden aus in der Wärme erweichbaren Mineralstoffen
DE1596709C3 (de) Schmelzofen mit direkter elektrischer Widerstandsheizung für schmelzbare, vorzugsweise hochschmelzbare Stoffe
DE1615209C3 (de) Vorrichtung zur gleichzeitigen Erwärmung einer großen Zahl von Halb leiterbauelementen
DE1583463B1 (de) Anlage zum Elektroschlacke-Umschmelzen von Metallen und Legierungen
DE976089C (de) Anordnung bei elektrischen Schmelzoefen
DD229104A1 (de) Vorrichtung zur einstellung der verarbeitungstemperatur der glasschmelze
DE1236143B (de) Spinnvorrichtung fuer Glasfaeden mit elektrisch beheizter Schmelzkammer

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
8125 Change of the main classification

Ipc: H05B 3/64

8126 Change of the secondary classification

Ipc: F27D 11/02

8181 Inventor (new situation)

Free format text: BRADY, WILLIAM CHARLES, GRANVILLE, OHIO, US GILES, WILLIAM FINDLAY, MAUMEE, OHIO, US

D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee