DE3206588C2 - - Google Patents

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DE3206588C2
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glass
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Francois Montignies-Le-Tilleul Be Toussaint
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AGC Glass Europe SA
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Glaverbel Belgium SA
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    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/16Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
    • C03B5/173Apparatus for changing the composition of the molten glass in glass furnaces, e.g. for colouring the molten glass
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
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Description

Die Erfindung betrifft ein kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von Glas, bei welchem eine Charge in einen Ofen eingegeben wird, der mit Heizeinrichtungen ausgerüstet ist, um diese Charge zu schmelzen und mit Elektroden, zwischen denen ein Gleichstrom innerhalb der Schmelze fließt. Die Erfindung betrifft ferner einen Glasschmelzofen, der eine vorbestimmte Tiefe an geschmolzenem Glas hält und mit Elektroden versehen ist, zwischen denen ein Strom im geschmolzenen Glas fließt, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens.
Bei der Glasherstellung ist es bekannt, daß eine verglasbare Charge der gewünschten Zusammensetzung in das Beschickungsende eines Ofenbehälters eingegeben wird, in dem diese Charge in einer Schmelzzone geschmolzen wird, wobei dann das Glas im Behälter stromab durch Mischungs- und Frischzonen zu einer Konditionierungszone strömt, in der sich das Glas auf die gewünschte Verar­ beitungstemperatur abkühlen kann. Aus der Konditionierungszone gelangt geschmolzenes Glas zu einer Glas­ formungsmaschine, beispielsweise zu einem Schwimmtank oder zu einer Ziehstation oder zu einer Flaschenherstellungsmaschine, und in diesen Maschinen wird das Glas in die gewünschte Form gebracht und kann sich abkühlen. Die Ausdrücke "stromauf" und "stromab", die hier verwendet werden, bestimmen die Richtungen zum Aufgabeende und zur Konditionierungszone hin.
Bekanntlicherweise ist ein Bereich in der Länge des Schmelztankes vorhanden, in der die Atmosphäre, die sich in Kontakt mit dem Glas befindet, am heißesten ist. Dieser Bereich wird Heißpunkt genannt. Von dieser Stelle strömen Oberflächenglasströme in alle Richtungen nach außen über einen Bereich, der als Quellenzone bezeichnet werden soll. Um die Kon­ tinuität aufrechtzuerhalten, muß ein Strom aus der Tiefe des geschmolzenen Glases im Behälter aufsteigen. Dieser aufsteigende Strom kann so betrachtet werden, als ob er von einer speziellen Stelle im Glasbad fortströmt, und diese Stelle soll als "Quelle" bezeichnet werden. Wenn kein Glas aus dem Behälter abgezogen wird, und wenn keine Charge eintritt, befindet sich der Heißpunkt in der Mitte der Quellenzone und strömt senkrecht nach oben von der Quelle aus.
Divergierende Oberflächenströme stromauf der Quellenzone strömen zur Beschickungsendwandung und kühlen sich dort ab und bilden einen nach unten strömenden Konvektionsstrom, der längs des Bodens des Behälters zur Quelle zurückkehrt. Divergierende stromab strömende Oberflächenströme bewegen sich längs des Ofenbehälters, kühlen sich ab und sinken nach unten zum Boden des Behälters und kehren ebenfalls zur Quelle zurück.
Glas, welches in die Konditionierungszone strömt, stammt hauptsächlich aus diesen stromab fließenden Oberflächenströmen, und da dieses heißer ist als das Glas in der Konditionierungszone, entsteht eine weitere Konvektionsumwälzströmung, die eine Rückströmung kühleren Glases aus der Konditionierungszone längs des Bodens des Schmelzbehälters zur Quelle hin erzeugt. Dies beeinflußt die Umwälzung des Glases in den Bereichen der Quelle und der Quellenzone. Die Quelle kann sich leicht stromauf bewegen, so daß deren Zentrum nicht länger mit dem Heißpunkt zusammenfällt.
Wenn die Charge in den Schmelzbehälter eingegeben wird, schwimmt sie auf dem schon im Behälter geschmolzenen Glas in einer Schicht, deren Dicke in Richtung stromab abnimmt. Das stromab liegende Ende dieser Schicht der ungeschmolzenen Charge ist im allgemeinen mit einem Schaum bedeckt, der durch die Erzeugung von Glasbläschen entsteht, wenn die Chargenbestandteile schmelzen und miteinander reagieren und mit dem vorher geschmolzenen Glas. Dieser Schaum erstreckt sich weiter stromab als die schwimmende ungeschmolzene Charge, erstreckt sich jedoch nicht über eine Schaumgrenzlinie hinweg, und zwar wegen des stromauf strömenden Oberflächenglases, welches aus der Quellenzone stammt. Diese Schaumgrenze liegt stromauf von der Mitte der Quellenzone. Für die Zwecke dieser Beschreibung wird die Quellenzone als der Bereich betrachtet, der an der stromauf liegenden Kante von der Schaumgrenze begrenzt ist und dessen Mitte die Stelle der Oberfläche des Glasbades ist, von dem aus die Glasoberflächenströme divergieren. Die Schmelzzone des Behälters wird in dieser Beschreibung als die Zone des Behälters stromauf der Mitte der Quellenzone bezeichnet. Es ist bekannt, einen elektrischen Strom im geschmolzenen Glas in einem Ofenbehälter für verschiedene Zwecke zu erzeugen. Ein Grund ist der, zusätzliche Wärmeenergie der Schmelze zuzuführen, um die Temperatur zu erhöhen. Ein anderer Grund besteht darin, im geschmolzenen Glas Ströme von elektrolytisch erzeugten Sauerstoffbläschen zu erzeugen, um vorbestimmte Muster von Strömungen im geschmolzenen Glas im Behälter zu erzeugen, um sicherzustellen, daß die Schmelze gründlich durchmischt wird. Wenn eine Anode, die einen derartigen Strom von Sauerstoffbläschen erzeugt, am Boden des Behälters unterhalb des Heißpunktes angeordnet wird, kann der Strom der Sauerstoffbläschen dazu beitragen, die Lage der Quelle zu stabilisieren.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen elektrischen Strom in geschmolzenem Glas zu erzeugen, und zwar zu einem anderen Zweck, nämlich um die schnelle Erzeugung von Glas mit einer annehmbaren Qualität in Beziehung zur verbrauchten Energie zu verbessern. Es ist bekannt, daß bestimmte Bestandteile der verglasbaren Charge besser und schneller assimilierbar sind als andere Bestandteile. Insbesondere im Fall der am meisten bekannten Glaschargenzusammensetzungen, die Kieselsäure und Alkali enthalten und/oder Erdalkalimetalloxide, schmelzen die Kieselsäurebestandteile vergleichsweise langsam und die Rate, mit der geschmolzenes Glas vom Behälter abgezogen wird, muß niedrig genug gehalten werden, oder die Wärmeenergie, die dem Behälter zugeführt wird, muß hoch genug sein, damit eine annehmbare geringe Menge von nicht geschmolzenen Kieselsäurekörnern, die als Steine bezeichnet werden, abgezogen wird. Die vorliegende Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß es möglich ist, bestimmte Maßnahmen zu ergreifen, um das Schmelzen der verglasbaren Chargen zu unterstützen, so daß für eine gegebene Energiezufuhr die Produktionsrate erhöht werden kann, wobei noch sichergestellt wird, daß ein annehmbarer niedriger Steingehalt des Glases eingehalten wird.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1 bzw. 18 gelöst.
Die Unteransprüche bilden die Erfindung weiter.
Gemäß der Erfindung ist ein kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von Glas vorgesehen, wobei eine Charge in einen Ofen eingegeben wird, der mit Heizeinrichtungen ausgerüstet ist, um die Charge zu schmelzen, und mit Elektroden, zwischen denen ein Gleichstrom in der Schmelze fließt; wobei dieser elektrische Strom zwischen wenigstens einer Kathode fließt, die in der oberen Hälfte der Tiefe der Schmelze in der Schmelzzone angeordnet ist, wobei die obere Hälfte der Schmelzzone im folgenden als Chargenzone bezeichnet wird, und wenigstens eine Anode, die außerhalb dieser Chargenzone angeordnet ist. Der Gleichstrom, der in der Schmelze strömt, kann kontinuierlich strömen oder kann ein gepulster Gleichstrom sein, wie beispielsweise ein gleichgerichteter Wechselstrom.
Wenn man erfindungsgemäß arbeitet und die anderen Be­ triebsbedingungen des Ofens die gleichen sind, ist es möglich, Glas abzuziehen, welches eine geringere Steinmenge pro Masseneinheit aufweist. Alternativ ist es möglich, Glas der gleichen Qualität zu erzeugen, beispielsweise mit dem gleichen Steingehalt pro Masseneinheit, jedoch mit einer größeren Rate bei der gleichen Energieaufnahme.
Der wahre Grund hierfür ist nicht ganz klar, jedoch besteht eine mögliche Erklärung darin, daß die Anwesenheit eines elektrischen Feldes durch den Strom das Brechen der O=Si=O-Bindungen verbessert, und dies beschleunigt das Schmelzen. Ob dies nun der Fall ist oder nicht, verbleibt doch die Tatsache, daß wenn man gemäß der Erfindung arbeitet, eine bessere Beziehung zwischen der Glasproduktionsrate und der Steinmengen im erzeugten Glas erreicht wird.
Es wurde gefunden, daß der Hauptvorteil der Erfindung besonders deutlich wird, wenn die Kathoden dicht bei der noch ungeschmolzenen Charge angeordnet werden, und es ist bevorzugt, daß die oder wenigstens eine Kathode, in den oberen zwei Dritteln der Tiefe der Chargenzone angeordnet wird. Aus dem gleichen Grund ist es bevorzugt, daß die oder wenigstens eine Anode in der stromauf gelegenen Hälfte der Beschickungszone angeordnet wird.
Es sei bemerkt, daß die Oberflächenströme im geschmolzenen Glas stromauf von der Quellenzone zur Beschickungsendwand des Behälters hinströmen, wo sie sich abkühlen und einen nach unten verlaufenden Konvektionsstrom bilden, der längs des Bodens des Behälters zur Quelle zurückkehrt. Oberflächenströme strömen durch die Beschickungszone und sie nehmen ungeschmolzene oder teilweise geschmolzene Körner mit sich. Es ist demgemäß bevorzugt, daß wenigstens eine Kathode im Bereich der Beschickungsendwand des Behälters angeordnet wird. Weitere Vorteile werden erzielt, wenn wenigstens eine zusätzliche Kathode im Bereich der Beschickungsendwand des Behälters und in der unteren Hälfte der Tiefe der Schmelze angeordnet wird. Alternativ oder zusätzlich wird vorzugsweise eine weitere Kathode oder eine Kathodengruppe im Bereich des Bodens des Behälters in der stromauf liegenden Hälfte der Schmelzzone angeordnet, um gegen ungeschmolzene oder teilweise geschmolzene Körner im Umlaufstrom zu wirken.
Vorzugsweise wird die oder jede Anode stromab von der oder jeder Kathode angeordnet. Ein derartiger Zwischenraum der Anode und der Kathode oder der Anode und den Kathoden oder den Anoden und der Kathode verbessert weiterhin die durch die Erfindung erzielten Vorteile.
Alternativ oder zusätzlich kann die oder jede Anode am oder in der Nähe des Bodens des geschmolzenen Glases im Behälter angeordnet werden. Diese Anordnung der Anode oder der Anoden macht es möglich, daß sie besser Kräften widerstehen können, die durch Glasströmungen ausgeübt werden. Sauerstoffbläschen, die an der Anode oder an den Anoden sich bilden, können dann durch die im wesentlichen gesamte Höhe des geschmolzenen Glases aufsteigen, und dies ist insbesondere zur Entfärbung vorteilhaft. Bestandteile der verglasbaren Schmelze enthalten oft Schwefel, wie beispielsweise Sulfide und zweiwertiges Eisen als Verunreinigungen, und dies führt dazu, daß das erzeugte Glas gefärbt wird. Wenn man Sauerstoffbläschen durch das geschmolzene Glas hindurchführt, so werden wenigstens einige solcher Schwefelbestandteile oxidiert und wenigstens einige der zweiwertigen Eisenbestandteile in einen Zustand, in dem sie eine viel geringere färbende Wirkung haben, überführt.
Vorzugsweise wird der Strom oder wenigstens die oder eine der Anoden ist derart angeordnet und ausgebildet, daß diese Ströme von Sauerstoffbläschen abgibt, wodurch die spezifische innere Durchlässigkeit für sichtbares Licht des erzeugten Glases verändert oder eingestellt werden kann.
Es ist insbesondere bevorzugt, die oder wenigstens eine der Anoden im wesentlichen direkt unter dem Heißpunkt des Behälters anzuordnen. Dadurch wird die Lage der Quelle im Bad fixiert, so daß diese in ihrer natürlichen Stellung stabilisiert wird, und es ist ebenfalls möglich, die Quelle in eine neue stabile Lage zu verschieben, wenn dies gewünscht ist, insbesondere weil gewisse Heizwirkungen an der Anode auftreten können, jedoch hauptsächlich weil einige Sauerstoffbläschen, die hergestellt werden, die mittlere Dichte der Schmelze im Bereich vermindert und bewirken, daß diese Schmelze dann aufsteigt. Diese Einwirkungen haben die Neigung, die Kon­ vektionsströmung nach oben zu beschleunigen, und zwar am Heißpunkt, und dies lokalisiert und stabilisiert diese Glasströme.
Eine Elektrode, die erfindungsgemäß verwendet werden kann, kann aus irgendeinem geeigneten Material hergestellt werden, welche den Betriebszuständen im Schmelzofen widersteht. Dies bedeutet, daß dieses Material der Wärme widerstehen muß, den chemischen Bedingungen, und daß dieses Material fest genug sein muß, um den Glasströmungen zu widerstehen. Es ist ebenfalls wünschenswert, daß die oder jede Anode oxidationsfest ist. Zinnoxid ist gegenwärtig das am meisten bevorzugte Anodenmaterial. Andere bevorzugte Anodenmaterialien sind Chromoxid, Lanthanoxid, Lanthanchromid und Platin. Es ist ebenfalls erwünscht, daß die oder jede Kathode reduktionsbeständig ist. Die gegenwärtig bevorzugten Kathodenmaterialien sind Molybdän, Grafit, Wolfram, geschmolzenes Zinn.
Die Spannung zwischen den Kathoden und den Anoden ist vorzugsweise wenigstens 1 V und vorzugsweise 2,5 bis 3 V.
Dadurch, daß die verglasbare Charge geändert wird und daß bestimmte andere Schritte durchgeführt werden, ist es möglich, das Schmelzen der Charge zur Herstellung des Glases zu beschleunigen und zu verbessern, so daß für eine gegebene Wärmeeingabe und eine gegebene Glas­ produktionsrate das Auftreten von ungeschmolzenen oder ungelösten Körnern der Schlacke im erzeugten Glas vermindert wird, so daß die Glasqualität verbessert wird. Umgekehrt ist es möglich, für die gleiche Glaserzeugungsrate und -qualität die Wärmeaufnahme zu verringern.
Bei bestimmten Ausführungsformen der Erfindung können Reduktionsmittel, beispielsweise Sulfide oder ein fein verteiltes Metall, in die verglasbare Charge eingegeben werden. Diese Materialien vergrößern den Einflußbereich der Kathoden auf das geschmolzene Glas und auf das Bad, so daß das Schmelzen weiter beschleunigt und unterstützt wird. Vorzugsweise wird Ofenschlacke in die verglasbare Charge gegeben, die in den Schmelzbehälter eingeführt wird.
Die Einführung von Ofenschlacke in die verglasbare Charge verbessert das Schmelzen der Charge. Es wird angenommen, daß dies wegen der Anwesenheit von Sulfiden in der Schlacke der Fall ist. Die Qualität des Glases bezüglich des Vorhandenseins von ungeschmolzenen Körnern des Chargenmaterials im Glas kann für eine gegebene Wärmeaufnahme verbessert werden. Da Ofenschlacke praktisch überall erhältlich ist und da sie im allgemeinen wenigstens teilweise verglast ist, bedeutet dies, daß ein Glas einer gegebenen Qualität in einer wirtschaftlicheren Weise hergestellt werden kann. Es sei bemerkt, daß Ofenschlacke ferner reich an Eisen ist, und es ist ferner bekannt, daß Eisen insbesondere in seinem zweiwertigen Zustand eine starke Färbungswirkung auf das Glas hat. Aus diesem Grund hat man bisher weitgehend abgelehnt, Schlacke in verglasbare Chargen einzugeben, mit Ausnahme des Falles, in dem gefärbte Gläser hergestellt werden, beispielsweise zur Herstellung von Flaschen, wobei ja ein dunkles und meist undurchsichtiges Glas oft erwünscht ist. Bei der Herstellung von klaren Gläsern war es bisher wünschenswert, dafür zu sorgen, daß das Glas so wenig Eisen wie möglich enthielt. Gemäß der Erfindung wird der Farbeffekt des Schwefels und des Eisens in der verglasbaren Charge weitgehend vermindert oder ausgeschaltet, und zwar durch das Vorhandensein von freiem Sauer­ stoff, der elektrolytisch innerhalb der Schmelze erzeugt wurde, so daß klare Gläser, falls gewünscht, erzeugt werden können. Der Entfärbungseffekt von Sauerstoff beruht auf der Oxidation von wenigstens einigen dieser Schwefel- und/oder Eisenbestandteile im Glas auf eine höhere Wertigkeit, in der diese Materialien dann einen geringeren Färbungseffekt auf das Glas haben. Die Schlacke kann selbstverständlich behandelt werden, um den Eisengehalt zu vermindern.
Die Schlacke ist vorzugsweise eine Hochofenschlacke, und zwar weil diese fast überall erhältlich ist.
Schlacken mit dem Handelsnamen "Sexlal" und "Calumit" sind insbesondere geeignet und andere Schlackenzusammensetzungen können verwendet werden.
Die Zusammensetzungen von Beispielen von geeigneten Schlacken in Gewichts-% sind hier angegeben.
Diese Schlacke wird vorzugsweise in die Charge in einer Menge zwischen 20 und 150 kg und optimal zwischen 30 und 100 kg pro Tonne hergestelltes als eingegeben.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann verwendet werden, um gefärbte Gläser herzustellen, jedoch wird es bevorzugt, daß die Schmelze entfärbt wird, um ein klares Glas herzustellen, dessen Durchlässigkeit für sichtbares Licht bei wenigstens 80% liegt, und dessen Reinheit der Farbanregung vorzugsweise bei 0,4% liegt, wenn eine Messung mit einer CIE Lichtquelle C durchgeführt wird.
Selbstverständlich hängt die Lichtdurchlässigkeit eines glasartigen Körpers unter anderem von dessen Dicke ab und Teile hinsichtlich der Durchlässigkeit des sichtbaren Lichtes des Glases in dieser Beschreibung beziehen sich auf eine Scheibe mit einer Dicke von 5 mm, die polierte Oberflächen aufweist.
Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Es ist ein Glasschmelzbehälterofen vorgesehen, der eine vorbestimmte Tiefe an geschmolzenem Glas halten kann und der mit Elektroden ausgerüstet ist, um einen Gleichstrom im geschmolzenen Glas fließen zu lassen. Erfindungsgemäß ist wenigstens eine Kathode vorgesehen, die in einer Zone der Schmelzzone angeordnet ist oder sich in diese hineinerstreckt, wobei diese Zone im folgenden als Chargenzone bezeichnet werden soll, und diese Kathode liegt in der oberen Hälfte der vorbestimmten Tiefe, und es ist wenigstens eine Anode außerhalb dieser Chargenzone angeordnet, und es sind Einrichtungen vorgesehen, um einen Strom zwischen Anode und Kathode fließen zu lassen.
Es handelt sich hierbei um eine sehr einfache Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, und ein bereits vorhandener Schmelzofen kann leicht mit den entsprechenden Elektroden ausgerüstet werden.
Vorteilhafterweise weist die Vorrichtung eine oder mehrere der folgenden Merkmale auf. Die oder wenigstens eine Kathode ist in den oberen zwei Dritteln der Chargenzone angeordnet. Die oder wenigstens eine Kathode ist in der stromauf liegenden Hälfte der Chargenzone angeordnet. Wenigstens eine Kathode ist im Bereich der Beschickungsendwand des Behälters angeordnet. Es ist wenigstens eine zusätzliche Kathode im Bereich der Beschickungsendwand des Behälters und in der unteren Hälfte der vorbestimmten Tiefe angeordnet. Ferner ist eine Kathode oder Kathodengruppe im Bereich des Bodens des Behälters in der stromauf liegenden Hälfte der Schmelzzone angeordnet. Die oder jede Anode ist am Boden des Behälters oder in der Nähe des Bodens angeordnet. Wenigstens eine Anode ist im wesentlichen direkt unterhalb des Heißpunktes des Behälters angeordnet. Die oder jede Anode besteht aus Zinnoxid, Chromoxid, Lanthanoxid, Lanthanchromid oder Platin. Die oder jede Kathode besteht aus Molybdän, Grafit, Wolfram oder geschmolzenem Zinn.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sollen in der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung erläutert werden. Es zeigt
Fig. 1 eine schematische Schnittansicht eines Glasschmelzofens und
Fig. 2 eine grafische Darstellung der Glasproduktionsrate als Funktion der Steingesamtmenge.
Der in Fig. 1 dargestellte Glasschmelzofen 1 weist einen Boden 2 und Seitenwandungen 3 auf, in denen mehrere Brenneröffnungen 4 ausgebildet sind, und eine Giebelwand oder Endwandung 5. Eine verglasbare Charge 6 wird dem Schmelzbehälter 7 des Ofens über einen Verschlag 8 zugeführt, der in der Endwand 5 ausgebildet ist. Das stromab gelegene oder Austrittsende des Schmelzbehälters 7 wird durch eine Rückenwandung 9 gebildet, in der eine Öffnung 10 ausgebildet ist, durch die hindurch geschmolzenes Glas 11, welche im Schmelzbehälter 7 enthalten ist, zu einer nicht dargestellten Konditionierungszone geführt wird, in der das Glas auf eine Temperatur gebracht wird, die geeignet ist, damit dieses Glas zu irgendeiner Glasformungsmaschine geführt werden kann, die mit dem Ofen verbunden ist. Der Schmelzbehälter 7 ist derart ausgebildet, daß eine vorbestimmte Tiefe Y an geschmolzenem Glas gehalten werden kann.
Eine allgemeine Darstellung des Glasströmungsverlaufes in der Schmelze wird durch verschiedene Pfeile gegeben. Am Abgabeende des Schmelzbehälters 7, auf der rechten Seite der Figur, ist ein Oberflächenabzugsstrom W vorhanden, der durch die Öffnung 10 in die nicht dargestellte Konditionierungszone strömt. Am Boden 2 des Schmelzbehälters ist ein Rückstrom R vorhanden, und es handelt sich hierbei um Glas, welches aus der Kon­ ditionierungszone zurückströmt und sich mit einem Rück­ stromabschnitt eines umlaufenden Stromsystems C₁ verbindet, wobei dieser Umwälzstrom C₁ zum heißesten Teil des Ofens hinströmt, der etwa in der Mittel liegt und der als Heißpunkt bezeichnet wird und in der Linie H-H liegt. Am Heißpunkt oder hot spot steigt die Umwälzströmung C₁ durch Konvektionseffekte nach oben und bewegt sich dann als Vorwärtsstrom F im oberen Abschnitt der Schmelze des Behälters in Richtung stromab.
Stromauf von dem Unwälzstromsystemen C₁, d. h. also in der Figur links, befindet sich ein zweites Umwälzstromsystem C₂, welches durch einen heißen aufwärtsströmenden Strom in dem Heißpunkt gebildet wird und durch Ströme in den oberen Schichten der Schmelze, die stromaufwärts zur Endwandung 5 strömen und in den Verschlag 8 hinein, wo sich das geschmolzene Glas im Strom abkühlt und absinkt zu einem Rückstrom in den untersten Schichten der Schmelze, wobei dieser Strom zur nicht dargestellten Quelle hinströmt, die dicht beim sogenannten Heißpunkt liegt.
Wenn die Charge 6 im Behälter 7 schmilzt, werden Gasmengen, hauptsächlich Kohlendioxid und Schwefeldioxid und ebenfallls Wasserdampf, freigesetzt, und diese steigen zur Oberfläche auf, wo sie einen Schaumkörper 12 bilden, der über einen Teil der noch ungeschmolzenen Charge 6 und einen Teil der Schmelze 11 liegt. Durch die Strömungssysteme innerhalb der Schmelze wird der Schaum auf einem stromauf liegenden Bereich der Oberfläche der Schmelze beschränkt und liegt oberhalb einer Linie, die als Schaumgrenze L bezeichnet wird. Die Länge X des Schmelzbehälters stromauf von der Mitte der sogenannten Quellzone wird in dieser Beschreibung als Schmelzzone des Behälters bezeichnet.
Eine Gruppe von Kathoden 13 ist in der Schmelzzone X des Behälters in der oberen Hälfte der Tiefe der Schmelze angeordnet, das ist in der Chargenzone B₁, B₂. Tatsächlich wird diese Gruppe der Kathoden 13 auf die stromauf liegende Hälfte B₁ der Chargenzone begrenzt.
Zwei zusätzliche Kathoden 14 erstrecken sich in die stromauf gelegene Hälfte B₁ der Chargenzone des Behälters 7 im Bereich der Endwandung 5 und zwei weitere wahlweise zusätzliche Kathoden 15 erstrecken sich in die untere Hälfte der Tiefe des geschmolzenen Glases 11 im Behälter 7 und ebenfalls im Bereich der Endwand 5. Diese Kathoden 14 und 15 erstrecken sich von der Wand 8 des Verschlages. Kathoden 14 und 15, die sich durch die Endwand 5 auf jeder Seite des Verschlages hindurch erstrecken, sind nicht dargestellt.
Eine weitere Gruppe von Kathoden 16 erstreckt sich vom Boden 2 des Behälters in den Bereich der Schmelze unterhalb der stromauf gelegenen Hälfte der Chargenzone B₁.
Eine Gruppe von Anoden 17 ist im Behälter außerhalb der Chargen- oder Beschickungszone B₁, B₂ angeordnet. Es sind zwei Anoden 17 vorgesehen, und diese sind am Boden 2 des Behälters unterhalb der Quellenzone L bis S angeordnet, d. h. im wesentlichen direkt unter dem sogenannten Heißpunkt.
Eine zusätzliche zweite Gruppe von Anoden 18 ist am Boden des Behälters stromab von der ersten Anodengruppe 17 angeordnet.
Die verschiedenen Elektroden sind mit einer nicht dargestellten Gleichspannungsquelle verbunden, um eine Spannung zwischen diesen zu erzeugen, so daß ein elektrischer Strom in der Schmelze 11 fließt. Dies unterstützt das Schmelzen oder die Lösung der noch ungeschmolzenen Beschickung im geschmolzenen Glas.
Die Vorteile, die durch den erfindungsgemäßen Betrieb erzielt werden, sind in Fig. 2 dargestellt, und diese Figur gibt Informationen, die mittels eines Ausführungsbeispieles der Erfindung erhalten wurde. In Fig. 2 ist die Steingesamtheit, d. h. die Anzahl der Steine, gezählt pro Gewichtseinheit des hergestellten Glases an der vertikalen Achse aufgetragen, und zwar als Funktion der Glas-out-put Rate bis zu 400 Gewichtseinheiten pro Stunde. Der Schmelzofen wurde bei diesem Ausführungsbeispiel auf einer Temperatur von 1300°C gehalten.
Die Kurven A und B geben die Steingesamtheiten für Gläser an, die aus zwei verschiedenen Chargenzusammensetzungen hergestellt wurden, und zwar bei Abwesenheit eines elektrischen Stromflusses in der Schmelze. Es sei bemerkt, daß es für die üblichen Verglasungszwecke erwünscht ist, eine vernachlässigbare Steingesamtheit zu haben, so daß, wenn der Schmelzofen bei 1300°C betrieben wird, die Glasproduktion aus der Chargenzusammensetzung A auf etwa 40 Gewichtseinheiten pro Stunde begrenzt ist, und die Glasproduktion aus der Chargenzusammensetzung B auf etwa 140 Gewichtseinheiten pro Stunde begrenzt ist.
Die Kurven C, D und E geben die Steinmengen für Gläser an, die erfindungsgemäß hergestellt wurden, wobei eine Spannung zwischen einer Anode unterhalb des Heißpunktes und einer oder mehreren Kathoden in unmittelbarer Nähe der noch ungeschmolzenen Chargen im Schmelztank angelegt wurde.
Die Kurven C und D beziehen sich auf die gleiche Chargen­ zusammensetzung wie diejenige, aus der die Kurve A ermittelt wurde. Bei der Kurve C wurde eine Spannung von 2,6 V zwischen den Elektroden angelegt, um einen Strom von 0,5 A · kg-1 · h in der Schmelze zu erzeugen. Es wurde gefunden, daß, wenn der Schmelzofen auf eine Temperatur von 1300°C gehalten wurde, das Glas eine vernachlässigbare Steingesamtheit aufwies, wenn es mit einer Rate bis zu 170 Gewichtseinheiten pro Stunde hergestellt wurde. Das bedeutet, daß die Produktionsrate mehr als vervierfacht wurde. Mit anderen Worten kann gesagt werden, daß für eine Glasproduktion von 170 Gewichtseinheiten pro Stunde die Steingesamtmenge etwa 24,5 pro Gewichtseinheit (Kurve A) auf einen vernachlässigbaren Wert (Kurve C) gebracht wurde. Bei der Kurve D betrug die Spannung zwischen den Elektroden 2,75 V, und der Strom betrug wiederum 0,5 A · kg-1 · h. Dies ermöglicht einen weiteren Zuwachs auf 200 Gewichtseinheiten pro Stunde, wobei ein im wesentlichen steinfreies Glas erzeugt wurde.
Die Kurve E bezieht sich auf Chargenzusammensetzungen, die die gleichen sind, aus denen die Kurve D ermittelt wurde, und die Betriebsbedingungen waren die, wie sie unter Bezugnahme auf die Kurve C beschrieben wurden. Die Spannung betrug 2,6 V und der Strom 0,5 A · kg-1 · h, und es ist zu erkennen, daß die Produktion eines im wesentlichen steinfreien Glases wesentlich verbessert wurde, und zwar in diesem Fall von 140 Gewichtseinheiten pro Stunde auf 200 Gewichtseinheiten pro Stunde.
Der optimale Wert des Stromes zwischen den Elektroden und der Spannung zwischen den Elektroden hängt von einer Anzahl von Faktoren ab, insbesondere von der Zusammensetzung der verglasbaren Chargen und der gewünschten Menge und Qualität des erzeugten Glases, und es ist deshalb erforderlich, bestimmte Experimente durchzuführen. Diese können in einer verkleinerten Anlage durchgeführt werden.
Man bestimmt zuerst die Zusammensetzung des herzustellenden Glases, die erforderliche Produktionsmenge der Anlage und die gewünschte Qualität des hergestellten Glases, d. h. die Anzahl der nicht geschmolzenen Körner, die in einer gegebenen Glasgewichtseinheit zugelassen werden können.
Elektroden, die in dieser Anlage verwendet werden können, können hergestellt werden oder können vom Lager entnommen werden. Diese Elektroden können übliche Elektroden sein, die bei der Glasherstellung oder Glasver­ arbeitung verwendet werden. Es ist vorteilhaft, eine Molybdän-Kathode und eine Zinnoxid (SnO₂)-Anode zu verwenden. Eine Bezugselektrode, beispielsweise eine mit Zirkonium ummantelte Platin-Bezugselektrode wird hergestellt, und die Bezugselektrode und die beiden anderen Elektroden werden in ein Bad geschmolzenen Glases in der Zusammensetzung, die hergestellt werden soll, eingetaucht. Eine Kurve der Stromdichte als Funktion der Spannung in bezug auf die Bezugselektrode wird hergestellt, um einen festen Spannungswert zu erhalten. Einzelheiten des Verfahrens der Erstellung dieser Kurve werden im "Journal of the American Ceramic Society", Oktober 1966 Vol 49 Nr. 10 auf Seite 551 beschrieben. Der dort abgedruckte Beitrag beschreibt die Bildung von Bläschen durch elektrochemische Prozesse in Glas.
Die Verbesserung des Schmelzens der verglasbaren Charge scheint hauptsächlich vom Kathodenpotential abzuhängen. Das optimale Kathodenpotential wird empirisch in der Versuchsanlage bestimmt. Für Natronkalkgläser liegt die optimale Potentialdifferenz zwischen der Schmelze in der unmittelbaren Nachbarschaft der Kathode und in der Menge der Schmelze im Ofen im Bereich von -500 mV bis -700 mV. Die Aufrechterhaltung einer höheren negativen Potentialdifferenz führt zu Energieverlusten, da dies nicht zur Verbesserung der Glasproduktionsrate führt.
Als nächstes wählt man eine gewünschte Kathodengesamtoberfläche. Dies kann in der Weise erfolgen, daß irgendein Teil oder die gesamte Fläche der noch ungeschmolzenen Charge sich in der unmittelbaren Einwirkungsumgebung von wenigstens einer Kathode befindet. Aus dieser gewünschten Kathodenfläche und dem gewünschten Kathoden­ potential relativ zum festen Bezugspotentialwert und aus der Stromdichte/Kathodenpotentialkurve, die aufgezeichnet wurde, kann der Gesamtstrom abgeleitet werden. Die Anodenfläche und der Abstand wird dann ausgewählt, um eine Anpassung an diesen Gesamtstrom zu erhalten.
Weitere Vorteile können durch einen Kompromiß, falls dieser erforderlich ist, erzielt werden, und zwar zwischen dem Strom, der in Abhängigkeit von der Kathodenfläche ausgewählt wurde, und dem Minimalstrom, der ausreichend Sauerstoff erzeugt, um das Glas zu homogenisieren und zu entfärben, und zwar für eine gegebene Produktionsrate des Schmelzbehälters. Ein Hauptfaktor, der diesen Strompegel beeinflußt, liegt darin, ob Flaschenglas (beispielsweise grünes oder braunes Glas) oder klares Glas erzeugt werden soll. In der Praxis kann der erforderliche optimale Entfärbungsstrom als direkt proportional zum Glas-out-put für einen gegebenen Ofen und für eine Elektrodenanordnung angesehen werden.
Beispiel 1
Natronkalkglas wurde in einem Schmelzofen durch Schmelzen einer verglasbaren Charge der folgenden Zusammensetzung hergestellt (kg pro erzeugter Tonne Glas):
Sand
690
Dolomit 226
Natronkalk 33
Na₂CO₃ 242
Na₂SO₄ 13
Feldspat 24
Es wurde ein Glas der folgenden Zusammensetzung erzeugt (Gewichts-%):
SiO₂
71,4
Na₂O 14,1
CaO 8,7
MgO 4,8
Al₂O₃ 0,9 (+0,1 anderer Oxide)
Der Ofenbehälter wurde auf eine Temperatur von 1520°C gehalten.
Molybdän-Kathoden waren in Öffnungen in den Wandungen des Ofenbehälters eingesetzt und erstrecken sich in die Schmelze in unmittelbarer Nähe der noch ungeschmolzenen Chargen. Die gesamte Kathodenfläche, die gegenüber der Schmelze frei lag, betrug 0,15 m².
Zinnoxid-Anoden wurden am Boden des Schmelzbehälters angeordnet und ein Spannungsunterschied von 4,5 V wurde zwischen den Elektroden angelegt, so daß ein elektrischer Strom von 8 Ampere in der Schmelze erzeugt wurde.
Unter diesen Bedingungen konnte ein Glas, welches eine vernachlässigbare Steingesamtmenge aufwies, einer Rate von 1,25 Tonnen pro Tag abgezogen werden.
Wenn die Elektroden abgeschaltet wurden, hatte das Glas, welches mit dieser Produktionsrate abgezogen wurde, eine Steingesamtmenge, die zu hoch war, um sie zu zählen.
Wenn die Elektroden abgezogen waren, konnte ein Glas, welches eine vernachlässigbare Steingesamtheit auf­ wies, nicht mit einer Rate größer als 0,7 Tonnen pro Tag gewonnen werden.
Bei einer Abänderung dieses Beispiels wurden die Zinnoxid- Anoden unterhalb des Heißpunktes des Ofentankes angeordnet, und ihre Gesamtfläche wurde derart gewählt, daß die Stromdichte an den Anoden ausreichend war, um zur Ausbildung von Sauerstoffbläschen in ausreichender Menge zu führen, wobei diese Bläschen durch die Schmelze nach oben stiegen und das hergestellte Glas homogenisierten.
Die Chargenzusammensetzung in diesem Beispiel war ähnlich wie die, aus der die Kurven A, C und D der Fig. 2 abgeleitet wurden.
Beispiel 2
Eine verglasbare Charge der folgenden Zusammensetzung (kg pro Tonne hergestelltes Glas) wurde einem Ofenbehälter zugeführt, der auf 1520°C gehalten wurde:
Sand
697
Dolomit 219
Natronkalk -
Na₂CO₃ 221
Na₂SO₄ 13
Schlacke 46
Die verwendete Schlacke war eine Hochofenschlacke, die die folgende Zusammensetzung (Gewichts-%) aufwies:
SiO₂
33,5
Al₂O₃ 15,3
TiO₂ 0,2
CaO 42,2
MgO 5,1
K₂O 0,5
Fe₂O₃ 0,4
S 1
MnO 0,68
P₂O₅ 0,6
Das hergestellte Glas hatte die folgende Zusammensetzung (Gewichts-%):
SiO₂
71,4
Na₂O+K₂O 14,1
CaO 8,7
MgO 5
Al₂O₃ 0,9
TiO₂ 0,02
Fe₂O₃ 0,09
MnO 0,04
P₂O₅ 0,03
Wie im Beispiel 1 wurden Molybdän-Kathoden durch die Ofenwand eingeführt und erstreckten sich in die Schmelze in der unmittelbaren Nachbarschaft der eingeführten Charge. Die gesamte der Schmelze ausgesetzte Kathodenoberfläche betrug 0,02 m².
Zinnoxid-Anoden wurden am Boden des Behälters unterhalb des Heißpunktes und stromab von dieser Stelle angeordnet. Die Gesamtfläche der Anoden betrug 0,16 m².
Mit dieser Anordnung wurde ein Strom von 4 Ampere in der Schmelze dadurch erzeugt, daß eine Spannung von 4 V zwischen den Anoden und Kathoden angelegt wurde.
Unter stationären Bedingungen ohne Stromfluß in der Schmelze konnte ein Glas mit vernachlässigbarem Steingehalt einer Rate von 0,25 Tonnen pro Tag abgezogen werden. Das klare Glas hatte eine spezifische innere Durchlässigkeit für sichtbares Licht (berechnet für eine Scheibe mit 5 mm Dicke) von 98,5%.
Wenn ein stationärer Zustand bei fließendem elektrischem Strom erreicht wurde, konnte ein Glas mit einem vernachlässigbaren Steingehalt mit einer erhöhten Rate von etwa 0,45 Tonnen pro Tag abgezogen werden.
Wenn Glas mit dieser erhöhten Rate ohne Fließen eines elektrischen Stromes wiederum unter stationären Bedingungen abgezogen wurde, so hatte das Glas eine Steingesamtmenge, die zu groß zum Zählen war.
Die Chargenzusammensetzung in diesem Beispiel entspricht denen der Fig. B und E der Fig. 2.
Beispiel 3
Eine verglasbare Charge mit der in Beispiel 1 angegebenen Zusammensetzung wurde in einem Ofenbehälter mit einer Schmelzkapazität von 600 Tonnen pro Tag geschmolzen, wobei dieser Behälter Elektroden aufwies, wie sie in Fig. 1 gezeigt wurde. Das Anoden-Kathoden-Potential wurde auf 10 V eingestellt, um einen Strom von 6000 Ampere zu erzeugen. Die Anodenfläche betrug 30 m² und die Kathodenfläche 1,5 m². Wenn ein stationärer Zustand erreicht wurde, konnte im wesentlichen steinfreies Glas mit einer Rate zwischen 120% und 150% der Rate abgezogen werden, die bei stationärem Zustand ohne Stromfluß erzielt wurde.
Beispiel 4
Glas wurde in einem Ofenbehälter hergestellt, der, wie in Fig. 1 dargestellt, ausgebildet war, und zwar dadurch, daß eine verglasbare Charge der folgenden Zusammensetzung (kg pro Tonne erzeugtes Glas) geschmolzen wurde:
Sand
700,7
Dolomit 217,6
Na₂CO₃ 232,7
Schlacke (Sexlal) 36
Der Ofenbehälter wurde auf eine Temperatur von 1550°C gehalten.
Ohne Stromfluß zwischen den Elektroden im Behälter hatte das erzeugte Glas eine spezifische innere Durchlässigkeit für sichtbares Licht von 55%, eine Farbreinheit von etwa 71%, gemessen unter Verwendung einer CIE-Lichtquelle C, und die Farbe war gelb und hatte eine Hauptwellenlänge von 575 nm.
Ein im wesentlichen steinfreies Glas konnte mit einer Rate von 0,25 to pro Tage abgezogen werden.
Gemäß der Erfindung wurde ein elektrolysierender, sauerstofferzeugender Strom zwischen den Anoden 17 und den Kathoden 14 erzeugt. Verschiedene Parameter waren die folgenden:
Gesamtanodenfläche|0,04 m²
Gesamtkathodenfläche 0,02 m²
Kathoden-Anoden-Potentialdifferenz 4 V
Gesamtstrom 2 Ampere
Anodenstromdichte 50 Ampere/m²
Wenn ein stationärer Zustand erreicht wurde, wurden die folgenden Werte bezüglich der Glasproduktion festgestellt:
Output-Rate
0,25 Tonnen pro Tag
Spezifische innere Durchlässigkeit für sichtbares Licht 73%
Reinheit der Farbanregung 34%
Farbe gelb
Hauptwellenlänge 573 nm
Berechnete Glaszusammensetzung:
SiO₂
71,4
Na₂O 14,1
CaO 8,7
MgO 5
Al₂O₃ 0,9
Fe₂O₃ 0,1
Es wurde auch gefunden, daß steinfreies Glas mit einer Rate hergestellt werden konnte, die um 50% oder mehr größer war als die Rate, die erzielt wurde, wenn der Strom nicht floß.
Beispiel 5
Eine weitere Chargenzusammensetzung wurde in einem Ofenbehälter bei elektrolysierendem Strom geschmolzen, wobei die Zusammensetzung der in Beispiel 1 entsprach. Die Behältertemperatur wurde auf 1550°C gehalten.
Die Chargenzusammensetzung war die folgende (kg pro Tonne hergestelltes Glas):
Sand
700,7
Dolomit 217,6
Na₂CO₃ 228,5
Na₂SO₄ 16
Schlacke (Sexlal) 50,6
Die Sexlal-Schlacke, die verwendet wurde, hatte einen Fe₂O₃-Gehalt von etwa 0,5%. Das erhaltene Glas war von ähnlicher Zusammensetzung wie der des Beispiels 1, hatte jedoch ein Fe₂O₃-Gehalt von 0,135%.
Glas, das unter stationären Bedingungen hergestellt wurde, hatte die folgenden Eigenschaften:
Spezifische innere Durchlässigkeit für sichtbares Licht|87,8%
Einheit der Farbanregung 0,8%
Hauptwellenlänge der Farbe 495 nm
Es wurde gefunden, daß die Rate, in der im wesentlichen steinfreies Glas abgezogen werden konnte, um 50% oder mehr anstieg, wenn dieser Strom floß.
Wenn ein Glas gemäß der Erfindung hergestellt wurde, so wurde gefunden, daß die Feinstruktur des Glases, verglichen mit einem Glas von ähnlicher Zusammensetzung, verändert wurde, und dies kann durch mikroskopische Prüfung festgestellt werden. Ferner wurden die Redoxzustände der multivalenten Elemente innerhalb der Glasstruktur, insbesondere von Eisen und Schwefel, verändert, und dies kann elektrochemisch festgestellt werden.

Claims (27)

1. Kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von Glas, bei welchem eine Charge in einen Ofen eingegeben wird, der mit Heizeinrichtungen zum Schmelzen der Charge und mit Elektroden zur Stromführung in der Schmelze ausgestattet ist, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Unterstützung des Schmelzens der verglasbaren Charge einen Gleichstrom zwischen wenigstens einer Kathode, die in der oberen Hälfte der Tiefe der Schmelze in der Schmelzzone angeordnet ist, welche obere Hälfte der Schmelzzone im folgenden als "Chargenzone" bezeichnet wird, und wenigstens einer Anode, die außerhalb dieser Chargenzone angeordnet ist, fließen läßt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den Gleichstrom zwischen der Kathode oder wenigstens einer Kathode in den oberen zwei Dritteln der Tiefe der Chargenzone und der Anode fließen läßt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man den Gleichstrom zwischen der oder wenigstens einer Kathode in der stromauf liegenden Hälfte der Chargenzone und der Anode fließen läßt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß man den Gleichstrom zwischen der oder wenigstens einer Kathode im Bereich der Beschickungsendwand des Ofenbehälters und der Anode fließen läßt.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man den Gleichstrom zwischen wenigstens einer zusätzlichen Kathode im Bereich der Beschickungsendwand des Ofenbehälters und in der unteren Hälfte der Tiefe der Schmelze und der Anode fließen läßt.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man den Gleichstrom zwischen einer weiteren Kathode oder einer weiteren Kathodengruppe im Bereich des Bodens des Ofenbehälters in der stromauf liegenden Hälfte der Schmelzzone und der Anode fließen läßt.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man den Gleichstrom zwischen der oder jeder Anode stromab von der oder jeder Kathode fließen läßt.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man den Gleichstrom zwischen der oder jeder Kathode und der oder jeder Anode am oder in der Nähe des Bodens des geschmolzenen Glases im Tank fließen läßt.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß man Gleichstrom zwischen der Kathode und der oder wenigstens einer Anode fließen läßt, die so ausgebildet ist, daß sie Ströme von Sauerstoffbläschen erzeugt, die die spezifische innere Durchlässigkeit für sichtbares Licht im erzeugten Glas einstellen oder verändern.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß man den Gleichstrom zwischen Kathode oder Kathoden und die oder wenigstens einer Anode im wesentlichen direkt unter dem Heißpunkt des Schmelzbehälters fließen läßt.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man den Gleichstrom zwischen der oder den Kathoden und Anode oder Anoden aus Zinnoxid, Chromoxid, Lanthanoxid, Lanthanchromit und Platin fließen läßt.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man den Gleichstrom zwischen der oder den Anoden und der oder jeder Kathode aus Molybdän, Graphit, Wolfram und geschmolzenem Zinn fließen läßt.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man zwischen der Kathode oder den Kathoden und der Anode oder den Anoden eine Spannung anlegt, die wenigstens 1 V und vorzugsweise 2,5 bis 3 V beträgt.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man ein oder mehrere Reduktionsmittel wie Sulfide und/oder Carbide oder fein verteiltes Metall der verglasbaren Charge einverleibt, die in den Schmelzbehälter eingespeist wird.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man Ofenschlacke der verglasbaren Charge einverleibt, die in den Schmelzbehälter eingespeist wird.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß man die Schlacke in den Schmelzbehälter in einer Menge zwischen 20 und 150 kg pro Tonne erzeugtes Glas einverleibt.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß man die Schlacke in den Schmelzbehälter in einer Menge zwischen 30 und 100 kg pro Tonne erzeugtes Glas einverleibt.
18. Glasschmelzofen, der eine vorbestimmte Tiefe an geschmolzenem Glas hält und mit Elektroden versehen ist, zwischen denen ein Strom im geschmolzenen Glas fließt, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Kathode (13) in der oberen Hälfte (B₁, B₂) der Tiefe der Schmelze in der Schmelzzone (X) angeordnet ist oder sich in diese Zone hinein erstreckt, wobei diese obere Hälfte der Schmelzzone im folgenden als "Chargenzone" bezeichnet wird, das wenigstens eine Anode (17, 18) außerhalb der Chargenzone angeordnet ist und daß Einrichtungen vorgesehen sind, um einen Gleichstrom zwischen der Anode und der Kathode fließen zu lassen.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die oder wenigstens eine Kathode (13) in den oberen zwei Dritteln der Chargenzone angeordnet ist.
20. Vorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Kathode (13, 14) in der stromauf gelegenen Hälfte (B₁) der Chargenzone angeordnet ist.
21. Vorrichtung nach Anspruch 18, 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Kathode (14) im Bereich der Beschickungsendwand des Schmelzbehälters angeordnet ist.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine zusätzliche Kathode (15) im Bereich der Beschickungsendwand des Schmelzbehälters und in der unteren Hälfte der vorbestimmten Tiefe der Schmelze angeordnet ist.
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere Kathode oder Kathodengruppe (16) im Bereich des Bodens des Schmelzbehälters in der stromauf gelegenen Hälfte der Schmelzzone (X) angeordnet ist.
24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die oder jede Anode (17, 18) am oder in der Nähe des Bodens des Schmelzbehälters angeordnet ist.
25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Anoden (17) im wesentlichen direkt unter dem Heißpunkt (H-H) des Schmelzbehälters angeordnet ist.
26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß die oder jede Anode (17, 18) aus Zinnoxid, Chromoxid, Lanthanoxid, Lanthanchromit oder Platin besteht.
27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die oder jede Kathode (13, 14, 15, 16) aus Molybdän, Graphit, Wolfram oder geschmolzenem Zinn besteht.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4126909A1 (de) * 1991-08-14 1993-02-18 Ibm Plattenfoermiges teil mit einer an den seitenflaechen umlaufenden dichtung
DE102012224139A1 (de) * 2012-12-21 2014-06-26 Materialforschungs- und -prüfanstalt an der Bauhaus-Universität Weimar Schmelzbeschleuniger und Verfahren zur Herstellung von calciumoxidhaltigen Rohstoffgemengen für die Glasherstellung

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0237604B1 (de) * 1986-03-20 1990-01-24 Beteiligungen Sorg GmbH & Co. KG Energiesparendes Verfahren zum Schmelzen von Glas
US4919698A (en) * 1989-06-21 1990-04-24 Ppg Industries, Inc. Avoidance of nickel sulfide stones in a glass melting operation
US5340372A (en) * 1991-08-07 1994-08-23 Pedro Buarque de Macedo Process for vitrifying asbestos containing waste, infectious waste, toxic materials and radioactive waste
US5665137A (en) * 1995-08-15 1997-09-09 Owens-Corning Fiberglas Technology, Inc. Method for controlling secondary foam during glass melting
US5678236A (en) * 1996-01-23 1997-10-14 Pedro Buarque De Macedo Method and apparatus for eliminating volatiles or airborne entrainments when vitrifying radioactive and/or hazardous waste
US5749932A (en) * 1996-03-29 1998-05-12 Battelle Memorial Institute Refractory electrodes for joule heating and methods of using same
DE10320733A1 (de) * 2003-05-06 2004-11-18 Friedrich-Schiller-Universität Jena Verfahren zur Verminderung des Bleigehaltes bei der Herstellung von Glas
WO2010144858A2 (en) * 2009-06-12 2010-12-16 Air Products And Chemicals, Inc. Furnace and process for controlling the oxidative state of molten materials
FR2950620B1 (fr) * 2009-09-30 2011-10-28 Fives Stein Four de verre, notamment pour verre clair ou ultra-clair, avec reduction de la recirculation primaire

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE564329A (de) *
US3108149A (en) 1959-11-18 1963-10-22 Libbey Owens Ford Glass Co Method and apparatus for glass melting
US3885945A (en) * 1974-03-20 1975-05-27 Owens Corning Fiberglass Corp Method of and apparatus for electrically heating molten glass
JPS498491A (de) * 1972-05-17 1974-01-25
US3811860A (en) * 1972-06-09 1974-05-21 Ppg Industries Inc Processing of stirring molten glass with bubbles from electrolysis
US4001001A (en) * 1976-01-19 1977-01-04 Ppg Industries, Inc. Horizontal glassmaking furnace
US4299611A (en) 1980-01-18 1981-11-10 Penberthy Harvey Larry Method and apparatus for converting hazardous material to a relatively harmless condition

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4126909A1 (de) * 1991-08-14 1993-02-18 Ibm Plattenfoermiges teil mit einer an den seitenflaechen umlaufenden dichtung
DE102012224139A1 (de) * 2012-12-21 2014-06-26 Materialforschungs- und -prüfanstalt an der Bauhaus-Universität Weimar Schmelzbeschleuniger und Verfahren zur Herstellung von calciumoxidhaltigen Rohstoffgemengen für die Glasherstellung
DE102012224139B4 (de) * 2012-12-21 2017-06-22 Materialforschungs- und -prüfanstalt an der Bauhaus-Universität Weimar Schmelzbeschleuniger und Verfahren zur Herstellung von calciumoxidhaltigen Rohstoffgemengen für die Glasherstellung

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Publication number Publication date
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JPS57160918A (en) 1982-10-04
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DE3206588A1 (de) 1982-10-14
GB2093820B (en) 1984-08-30
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FR2500434B1 (de) 1985-04-26
FR2500434A1 (fr) 1982-08-27
BE892201A (fr) 1982-08-19

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