DE3249070C2 - Vorherd zur Verwendung bei der Glasherstellung - Google Patents

Vorherd zur Verwendung bei der Glasherstellung

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Description

Die Erfindung betrifft einen Vorherd zur Verwendung bei der Glasherstellung, mit einer feuerfesten Mulde für geschmolzenes Glas, mit einem Kühlabschnitt und einem Konditionierabschnitt, die in Längsrichtung der Mulde angeordnet sind und über sich eine isolierende Decke aufweisen, mit einer Einrichtung zum Erhitzen des Glases in der Mulde und einer in dem Kühlabschnitt vorgesehenen Kühleinrichtung, die Kühlluft über die Deckeninnenfläche bläst, um die Glasoberfläche durch Wärmetausch abzukühlen.
Die US-PS 21 44 973 zeigt einen solchen Vorherd. Bei diesem Vorherd ist der Kühlabschnitt in Längsrichtung praktisch an allen Stellen mit gleichem Querschnitt ausgestattet. Die Kühleinrichtung besteht aus Kühlungsluft- Gebläsen, die quer zur Strömungsrichtung des Glases, also quer zur Längsrichtung der Mulde, einzelne Kühlströme erzeugen.
Durch die quergerichteten Kühlungsluftströme kann dem Umstand Rechnung getragen werden, daß sich das geschmolzene Glas beim Durchlaufen des Kühlabschnitts nach und nach abkühlt. Um eine gewisse Homogenität des sich abkühlenden Glases, zu erreichen, kann man die in Querrichtung gerichteten Kühlungsluftströme abschnittsweise variieren. Damit wird allerdings nur eine unterschiedliche Kühlung der Oberfläche des Glases erreicht.
Aus der US-PS 31 98 619 ist ein Vorherd mit Kühlabschnitt und Konditionierabschnitt bekannt, wobei der Kühlabschnitt mit Hilfe eines Kühlmantels gekühlt wird, welcher einen rohrförmigen Kanal des Vorherds umgibt und im wesentlichen über die gesamte Länge gleiche Isoliereigenschaften besitzt. Aus der DE-AS 19 56 495 ist ein Vorherd für die Glasverarbeitung bekannt, bei dem eine Bodenkühlung des Kanals vorgesehen ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Vorherd der obengenannten Art anzugeben, bei dem an praktisch sämtlichen Stellen des durch die Mulde strömenden Glasvolumens die gewünschte Temperatur des Glases einstellbar ist.
Diese Aufgabe wird bei einem Vorherd der obengenannten Art dadurch gelöst, daß der Kühlabschnitt mindestens zwei in Längsrichtung angeordnete Zonen aufweist, die voneinander verschiedene Isoliereigenschaften aufweisen, und daß die Kühleinrichtung Kühlluft in Längsrichtung der Glasströmungsrichtung bläst.
Durch die Kombination dieser Merkmale wird die genannte Aufgabe gelöst; denn der Kühlabschnitt ist in Längsrichtung mit unterschiedlichen Isoliereigenschaften aufweisenden Zonen versehen, die den Glasstrom Zone für Zone unterschiedlich stark in der Temperatur beeinflussen. Dazu kommt der Strom der Kühlungsluft, der in Längsrichtung zwischen der Decke des Vorherds und der Oberfläche des Glasstroms geführt ist. Dementsprechend kann man von allen Seiten des Glasstroms auf diesen temperatursteuernd einwirken.
Die optimalen Arbeitsbedingungen können sich abhängig von speziellen Betriebsarten ändern. Die Verwendung von Abschnitten mit unterschiedlichen Isoliereigenschaften längs des Vorherds ermöglicht eine sehr gute Steuerung der einzuhaltenden Temperatur innerhalb des Vorherds.
Die maßgebenden Faktoren zur Festlegung der Arbeitsbedingungen sind die Temperatur des geschmolzenen Glases in dem Kühlabschnitt und die benötigte Temperatur des Glases, wenn es den Vorherd verläßt, was wiederum von der Art des verwendeten Glases und davon abhängt, wie es weiter verarbeitet wird. Es findet üblicherweise eine reine Kühlung statt, wenn das geschmolzene Glas den Vorherd entlangläuft, aber manchmal kann es erforderlich sein, dem System Wärme während des Durchlaufs durch den Vorherd zuzuführen. Der Aufbau irgendeines besonderen Vorherdes wird u. a. von dem Platz abhängen, an dem er aufgebaut wird. Somit kann eine Begrenzung hinsichtlich der Länge aufgrund des verfügbaren Raums vorliegen, und falls sich der Vorherd an einer zugigen Stelle befindet, kann die Wärmeverlustrate zunehmen. Ein weiterer wichtiger Faktor ist selbstverständlich der Preis, und es kann sein, daß ein Kompromiß geschlossen werden muß zwischen der gewünschten Arbeitsendtemperatur des geschmolzenen Glases, dem verfügbaren Raum am Platz des Vorherdes und den Kostenfaktoren. Beispielsweise sind häufig stark isolierte Vorherdzonen teurer als weniger stark isolierte Zonen, aber natürlich kann wiederum mit den stärker isolierten Zonen sicher ein Vorteil hinsichtlich Energiekosteneinsparungen erzielt werden.
Demgemäß kann dort, wo bei dem erfindungsgemäßen Vorherd eine Wärmeverlustminimierung (oder eine Wärmezunahme) gewünscht wird, die Kühlabschnittzone über den Boden und die Seitenwände mit einer Außenschicht aus sehr stark isolierendem Material verkleidet sein. Auf diese Weise wird der Wärmeverlust zur Atmosphäre auf ein Minimum gebracht und die zur Wärmezunahme erforderliche Energiemenge und -kosten werden so niedrig wie möglich gehalten.
Andererseits kann es angebracht sein, eine Zone mit stark isolierendem Material nur längs der Seitenwände der feuerfesten Mulde vorzusehen, um den Wärmeverlust aus dem geschmolzenen Glas längs dessen Seiten zu verringern, um die Homogenität zu verbessern und die Wärmemenge zu verringern, die der Zone zuzuführen ist.
Es gibt einige Gläser, besonders Farbgläser, bei denen hohe Grundtemperaturen ein Problem darstellen. In solchen Fällen ist es besonders wünschenswert, daß die Wärme von dem Bodenteil des geschmolzenen Glasstroms entfernt wird, um diesen gegenüber dem Strom homogener in der Temperatur zu machen. Dies ist nach der Erfindung möglich, indem eine Zone des Kühlabschnitts mit einem wärmeableitenden Kühlblock aus feuerfesten Ziegeln unterhalb der feuerfesten Mulde vorgesehen ist. Zusätzlich kann es von Vorteil sein, unterhalb der Mulde einen Kanal vorzusehen, durch den bei heißen Bodentemperaturen nach unten Kühlluft blasbar ist.
Zur Erleichterung des Aufbaus der Zonen des Vorherds sind die Vorherddecken vorzugsweise aus vorgefertigten Blockteilen hergestellt, die nebeneinanderliegen und sich jeweils über die Mulde erstrecken. Decken der Vorherde, die derartige vorgefertigte Blockteile verwenden, können sehr einfach aufgebaut sein. Tatsächlich ist für jeden besonderen Aufbau nur eine minimale Zahl von vorgefertigten Blockteilarten erforderlich. Eine unterschiedliche Isolation kann über diesen vorgefertigten Blockteilen angeordnet sein, um bei Bedarf unterschiedliche Isoliereigenschaften innerhalb der Zonen vorzusehen. Die vorgefertigten Teile können aus irgendeinem geeigneten feuerfesten Material bestehen. Vorzugsweise bestehen die Teile aus Aluminiumoxidschaum, einem sowohl feuerfesten wie isolierenden Schaumerzeugnis.
Bei dem Vorherd werden insbesondere Gaserhitzer, strahlende elektrische Erhitzer und Tauchelektrodenerhitzung eingesetzt.
Die Einrichtung, die Kühlluft in Längsrichtung über die Deckeninnenfläche zur Kühlung der Glasoberfläche durch Strahlungswärmeaustausch bläst, kann mit einem Lufteinlaß versehen sein, der mit einem Kanal verbunden ist, der sich in Längsrichtung entlang der Decke erstreckt, um eine Luftlängsströmung zu schaffen.
Im folgenden werden Konditionierabschnitte und Kühlabschnittzonen mit unterschiedlichen Isoliereigenschaften beschrieben.
Für den Konditionierbereich eines Vorherds gemäß der Erfindung oder sonstwo in dem Vorherd, wo eine reine Wärmezunahme (oder nur ein geringer Wärmeverlust) des geschmolzenen Glases stattfinden soll, muß der Vorherdbereich gut isoliert sein. Dies wird in passender Weise erreicht, indem die Seitenwände und der Grundteil der feuerfesten Mulde mit einer oder mehreren Außenschichten aus sehr stark isolierendem Material, z. B. Mikrotherm, einem stark isolierenden Titanoxydabfallmaterial, zusätzlich zu den üblichen isolierenden Ziegelschichten verkleidet sind. Auf diese Weise werden Wärmeverluste durch die Muldenwände auf einem absoluten Minimum gehalten. Zusätzlich sollte auch die Vorherddecke mit einer Außenschicht aus stark isolierendem Material, z. B. keramischem Fasermaterial aus Aluminiumsilikat, versehen sein. Dieses isolierende Material ist nicht so stark isolierend wie das Mikrothermmaterial der Außenschichten der Mulde, ist jedoch billiger und im allgemeinen für den Zweck geeignet. Selbstverständlich können bei Bedarf auch Werkstoffe mit unterschiedlichen Isoliereigenschaften vorgesehen werden. Zusätzliche Wärme kann mittels der Erhitzer, z. B. Gasbrenner, die in üblicher Weise unterhalb der Decke montiert sind, zugeführt werden. Dieser Abschnitt des Vorherdes braucht nicht mit einer Einrichtung versehen zu sein, die Kühlluft quer über die Deckeninnenfläche bläst, da das geschmolzene Glas in der Mulde nicht zwangsgekühlt wird. Jedoch ist wie bei üblichen Vorherddecken wenigstens ein Kanal zum Entlüften der Brennerabgase vorgesehen. Die Gasströmung wird mittels eines Luftschiebers über dem Kanalausgang in üblicher Weise gesteuert. Wegen der sehr großen Isolation dieses Abschnitts wird der Wärmeverlust aus dem geschmolzenen Glas zur Atmosphäre minimiert und dementsprechend die Wärmemenge, die zugeführt werden muß, (und die Kosten) auf ein Minimum gehalten.
Einer der Hauptgründe für Inhomogenität in dem geschmolzenen Glas liegt in dem Wärmeverlust durch die Seitenwände der Mulde, der zu einem Temperaturgradienten quer zu dem geschmolzenen Glas führt. In der Vergangenheit wurde dies durch Zufuhr zusätzlicher Wärme zu dem System mittels längs der Seiten der Vorherdmulde angeordneten Erhitzern kompensiert. Bei der Erfindung kann der Vorherd, wenn diese Seitenwandverluste auf einem Minimum gehalten werden sollen, einen Abschnitt aufweisen, in dem gerade bei den Seitenwänden der Vorherdmulde die üblichen Isolierziegel mit einer Außenschicht aus hochisolierendem Material, z. B. Mikrotherm, versehen sind. Dies bedeutet, daß Wärmeverluste im Vergleich mit üblichen Aufbauten verringert werden, und daß dementsprechend die Wärme, die dem System zuzuführen ist, verringert wird. Diese Art des Abschnitts ist für das Konditionieren des geschmolzenen Glases geeignet, wenn Wärmeverluste, jedoch geringe Wärmeverluste in Kauf genommen werden können und liefert demzufolge, indem sie billiger als der oben diskutierte stark isolierte Abschnitt ist, eine preiswerte Alternative für den Konditionierbereich des Vorherds. In diesem Fall findet wiederum keine Zwangskühlung des geschmolzenen Glases statt, obgleich es wiederum notwendig sein wird, einen oder mehrere Kanäle in dem Abschnitt zum Entlüften der Abgase vorzusehen. Alternativ kann ein Abschnitt, der diesen Aufbau besitzt, in dem Kühlbereich des Vorherdes verwendet werden, wobei er in diesem Fall mit einer Einrichtung für den Durchtritt von Luft versehen sein wird.
In Bereichen des Vorherdes, in denen eine größere Kühlungsgeschwindigkeit gewünscht wird, kann dann die äußere stark isolierende Schicht weggelassen sein. Ein derartiger Abschnittsaufbau ist im allgemeinen nur zur Verwendung im Kühlbereich des Vorherdes geeignet. Demgemäß wird die Vorherddecke im allgemeinen ebenfalls mit einer Einrichtung für die Einleitung eines Kühlluftstroms versehen sein.
Eine andere Form von Kühlabschnittzonen, die für die Einbeziehung in den Vorherd bei Ausbildungen geeignet sind, bei denen hohe Grundtemperaturen ein Problem darstellen, weist in dem Grundteil des Vorherds eine Einrichtung zur Erhöhung der Wärmeverlustrate aus dem Boden des Glasstroms auf. So kann der Boden der Vorherdmulde feuerfeste Ziegel aufweisen, die einen Kühlblock zum Abführen von Wärme aus dem Glasstrom bilden, und kann zusätzlich mit einem Kanal für Kühlluft versehen sein, die unter dem Kühlblock zur Wärmeabfuhr strömt. Wiederum ist dieser Aufbau im allgemeinen nur zur Verwendung im Kühlbereich des Vorherdes geeignet, und demgemäß wird die Decke dieses Vorherdabschnitts im allgemeinen mit einer Einrichtung zur Einleitung eines Kühlluftstroms versehen sein.
Welche Zonen bei jedem speziellen Vorherd zu verwenden sind, wird nach der Arbeit, für die der Vorherd verwendet werden soll und seiner vorgesehenen Lage ausgewählt. Durch geeignete Wahl ist es möglich, eine sehr genaue Kontrolle der Temperatur und der Viskosität des geschmolzenen Glases innerhalb des Vorherdes zu erzielen, während die Anforderungen hinsichtlich Wärmezufuhr in die Vorrichtung auf einem Minimum gehalten werden.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 im Querschnitt einen Teil eines Vorherdabschnitts üblichen Aufbaus und einen Teil mit einem vorgefertigten Blockteil gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 2 einen Querschnitt durch einen Konditionierabschnitt des Vorherdes gemäß der Erfindung,
Fig. 3 einen Querschnitt durch eine Kühlabschnittzone eines Vorherdes gemäß der Erfindung,
Fig. 4 einen Querschnitt durch eine andere Ausbildungsform einer Kühlabschnittszone gemäß der Erfindung,
Fig. 5 einen Querschnitt durch eine weitere Ausbildungsform einer Kühlabschnittzone gemäß der Erfindung und
Fig. 6 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Vorherd mit einem Konditionierabschnitt und einem Kühlabschnitt mit zwei unterschiedliche Isoliereigenschaften aufweisenden Zonen.
In Fig. 1 der beigefügten Zeichnungen ist auf der linken Seite ein Vorherdabschnitt dargestellt, der einen üblichen Aufbau besitzt. Demgemäß weist der Vorherd eine feuerfeste Mulde 1 für das geschmolzene Glas 2 auf. Die feuerfeste Mulde 1 ist von einer Schicht aus isolierenden Ziegeln 3 umgeben. Entlang der Seite der Mulde sind Brennerblöcke 4 für die Wärmezufuhr angeordnet. Die Decke 5 des Vorherdes weist einzeln bearbeitete feuerfeste Ziegel 6 auf, die jeweils eine spezielle Form besitzen und mit isolierenden Ziegeln 7 bedeckt sind. Die feuerfesten Ziegel sind zugerichtet, und die feuerfesten Ziegel und die isolierenden Ziegel sind derart angeordnet, daß sie einen Luftdurchlaß 8 durch die Vorherddecke über einem Kanal 9 bilden, der mit einem Kanal 10 in dem Brennerblock 4 zum Ausstoß eines Querluftstroms quer über die Unterseite der Decke zusammenwirkt. Die Anordnung der Ziegel ist überdies derart getroffen, daß ein zentraler Leitungskanal 11 für das Entlüften von Abgasen der Brenner und für Kühlgase geschaffen ist. Die Luftströmung wird mittels eines üblichen quer über diesem Leitungskanal 11 arbeitenden Luftschiebers 12 gesteuert.
Auf der rechten Seite der Fig. 1 ist eine Kühlabschnittzone gezeigt, bei dem der Muldenabschnitt der gleiche wie beim linken Abschnitt ist. Somit ist die feuerfeste Mulde 1, die das geschmolzene Glas 2 enthält, von isolierenden Ziegeln 3 umgeben. Entlang der Kante dieser Mulde sind Brennerblöcke 13 vorgesehen. Ein vorgefertigtes Aluminiumoxidschaumblockteil 14 erstreckt sich quer über die Mulde und trägt zur Schaffung der Vorherddecke 16 isolierende Ziegel 15 in einer Doppelschicht. Dieses Aluminiumoxidschaumblockteil weist einen zentralen Kanal 17 zur Leitung eines längsverlaufenden Kühlluftstroms quer über die Innenfläche des Blocks 14 auf. Auf die Isoliereigenschaften dieser rechten Kühlabschnittzone wird nachfolgend als "Isoliergrad C" Bezug genommen.
In den Zeichnungen sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszahlen versehen.
In Fig. 2 der Zeichnungen ist ein stark isolierender Vorherd gezeigt, der zur Verwendung in dem Konditionierabschnitt eines Vorherds geeignet ist. Der Vorherd weist hier eine feuerfeste Mulde 1 für geschmolzenes Glas auf, die mit einer Schicht aus isolierenden Ziegeln 3 versehen ist. Bei diesem Aufbau wird jedoch der Wärmeverlust durch die feuerfesten Muldenseiten und den Boden mittels zweier Außenschichten 20 aus sehr stark isolierendem Material, z. B. Mikrotherm, verringert. Längs der Kante der feuerfesten Mulde sind eine Reihe von Brennerblöcken 13 angeordnet.
Die Vorherddecke besteht aus einem Aluminiumoxidschaumblock 21, der sich über die Mulde erstreckt und mit Außenschichten 22 aus stark isolierendem keramischem Fasermaterial versehen ist. Bei dem dargestellten Abschnitt ist der Aluminiumoxidschaumblock so ausgebildet, daß ein zentraler Leitungskanal 23 für das Entlüften von Abgasen von den Brennern der Blöcke 13 vorgesehen ist. Selbstverständlich braucht jedoch nicht jeder Aluminiumoxidschaumblock dieses Konditionierabschnitts wie der Block 21 ausgebildet zu sein, da die Zahl der Entlüftungsleitungskanäle, die in jedem den Aufbau gemäß Fig. 2 aufweisenden Abschnitt erforderlich sind, einfach hinsichtlich der erforderlichen Entlüfungsmenge gewählt wird. Der Entlüftungsleitungskanal 23 ist mit einem Luftschieberblock 12 versehen, um die Luftströmung in üblicher Weise zu steuern. Auf den stark isolierenden Aufbau gemäß Fig. 2 wird nachfolgend als "Isolationsgrad A" Bezug genommen.
Fig. 3 zeigt eine Zone eines Vorherdkühlabschnitts mit gegenüber dem von Fig. 2 geringeren Isoliereigenschaften, die gleichwohl besser liegen als bei der rechten Seite von Fig. 1. So weist die in Fig. 3 gezeigte Kühlabschnittzone eine feuerfeste Mulde 1 für geschmolzenes Glas auf, die mit einer Schicht aus isolierenden Ziegeln 3 versehen ist. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 ist jedoch zur Verringerung seitlicher Wärmeverluste längs der Seitenwandungen der Mulde eine Außenschicht 20 aus stark isolierendem Mikrothermmaterial vorgesehen. Wie zuvor sind längs der Kante der Mulde eine Reihe von Brennerblöcken 13 angeordnet. Die Vorherddecke weist einen Block aus Aluminiumoxidschaum 14 auf, der einen zentralen Kanal 17 besitzt und eine Doppelschicht feuerfester Ziegel 15 trägt. Auf die Isoliereigenschaften der Fig. 3 wird nachfolgend als "Isoliergrad B" Bezug genommen.
Fig. 4 zeigt eine Zone eines Kühlabschnitts, die verwendet wird, wenn hohe Grundtemperaturen ein Problem bilden. Dieser Vorherdabschnitt besitzt einen ähnlichen Aufbau wie der auf der rechten Seite in Fig. 1 gezeigte, der die feuerfeste Mulde 1 für geschmolzenes Glas 2 und eine Schicht von isolierenden Ziegeln 3 aufweist. Wiederum sind längs der Seite der Mulde eine Reihe von Brennerblöcken 13 angeordnet, und die Vorherddecke weist einen vorgefertigten Aluminiumoxidschaumblock 14 mit einem zentralen Kanal 17 auf. Bei dieser Ausführungsform besitzt die Decke eine einzelne Schicht aus isolierenden Ziegeln 41. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 sind einige der isolierenden Ziegel 13 unter dem Boden des geschmolzenen Glasstroms durch feuerfeste Ziegel 40 ersetzt, die als Kühlblock zur Ableitung von Wärme aus dem Boden des Glasstroms fungieren. Auf die Isoliereigenschaften dieser Zone wird nachfolgend als "Isoliergrad D" Bezug genommen.
Fig. 5 zeigt einen Zonenaufbau, der, ähnlich wie der von Fig. 4, zu verwenden ist, wenn hohe Grundtemperaturen ein Problem bilden. So weist die Kühlabschnittzone eine feuerfeste Mulde 1 für geschmolzenes Glas und eine Schicht aus isolierenden Ziegeln 3, eine Anordnung von Brennerblöcken 13 und eine Decke auf, die einen vorgefertigten Aluminiumoxidschaumblock 14 mit einem zentralen Kanal 17 und eine einzelne Schicht aus isolierenden Ziegeln 41 besitzt. Bei dieser Ausführungsform ist zusätzlich zu dem Ersatz einiger isolierender Ziegel 3 durch feuerfeste Ziegel 4 zwecks Wirkung als Kühlblock zur Ableitung von Wärme von dem Boden des Glasstroms zur weiteren Wärmeableitung von dem Boden des Glasstroms ein Längskanal 43 für Luft vorgesehen. Auf die Isoliereigenschaften dieses Abschnitts wird nachfolgend als "Isoliergrad E" Bezug genommen.
Die Wärmeverluste der unterschiedlichen Isoliergrade, bezogen auf den üblichen, wie links in Fig. 1 dargestellten Aufbau, betragen wie folgt:
Isoliergrad
Wärmeverlust
üblicher Aufbau
1,0
A 0,5
B 0,8
C 0,9
D 1,1
E 1,5
Fig. 6 zeigt einen Längsschnitt durch einen typischen Vorherd gemäß der Erfindung, der einen Konditionierabschnitt mit Isoliergrad A und einen Kühlabschnitt mit Zonen des Isoliergrads B und C besitzt. Selbstverständlich wird jedoch bei jeder besonderen Anordnung die Zahl und Reihenfolge der Zonen gemäß den speziellen Bedürfnissen gewählt. So kann beispielsweise bei Glas mit einer hohen Grundtemperatur eine Zone mit Isoliergrad D oder E zusätzlich zu den in Fig. 6 gezeigten einbezogen oder anstelle eines der darin angedeuteten Zonen vorgesehen sein.
Das ofenseitige Ende des Vorherdes der Fig. 6 ist an der rechten Seite der Zeichnung bei 50 angedeutet, wobei somit die Glasströmung entlang des Vorherdes von rechts nach links in Richtung des Pfeils zu einem feuerfesten Abfluß 51 am längsseitigen Ende verläuft. Der Vorherd besitzt einen Kühlabschnitt mit zwei Zonen des Isoliergrads C und einer Isoliergrad-B-Zone und unmittelbar vor dem Ausstoß in den Abfluß 51 einen Konditionierbereich mit einem Isoliergrad A.
Die Grundteile der Zonen des Vorherds weisen die in den vorherigen Zeichnungen angedeuteten Aufbauten mit der Mulde und der Isolierziegelschicht auf, die allgemein mit 52 bezeichnet ist. Zusätzlich zu dem Konditionierabschnitt mit dem Isoliergrad A ist eine Bodenschicht aus stark isolierendem Mikrothermmaterial 54 dargestellt. Weiterhin sind in dem Abschnitt des Isoliergrads A selbstverständlich die Seitenwände der feuerfesten Mulde mit zwei Schichten aus isolierendem Material versehen, wie in Fig. 2 gezeigt. In der angrenzenden Zone des Isoliergrads B befindet sich eine Seitenwandisolierung wie in Fig. 3 der beigefügten Zeichnungen gezeigt.
Längs der Oberseite der gesamten Mulde, die durch die Abschnitte gebildet wird, befindet sich eine Anordnung von Brennerblöcken 13.
Die Decke des in Fig. 6 gezeigten Vorherds ist aus vorgefertigten Aluminiumoxidschaumblöcken hergestellt, die sich über die Mulde erstrecken und aneinanderstoßend angeordnet sind. In den Bereichen der Isolationsgrade B und C sind diese Blöcke 14 derart ausgebildet, daß sie einen Längsleitungskanal 17 oberhalb der Oberfläche des geschmolzenen Glases vorsehen, und die Blöcke 14 tragen darüber Schichten 15 aus isolierenden Ziegeln. Zusätzlich sind speziell geformte Blöcke vorgesehen, um in Richtung des Ofenendes des Vorherds einen Einlaß 55 zum Einleiten der Kühlluft in den zentralen Kanal 17 und einen Auslaß 56 zum Entlüften dieser Kühlluft und der Abgase aus dem Abflußende des Kühlbereichs vorzusehen. Ein Luftschieber 12 ist oberhalb des Auslaßleitungskanals 56 zur Steuerung der Luftströmung vorgesehen. Bei der dargestellten Ausführungsform ist an dem ofenseitigen Ende des Kühlabschnitts ein einzelner Lufteinlaß und an dem Abflußende des Kühlabschnitts ein einzelner Auslaß vorgesehen. Bei Bedarf können jedoch weitere Einlässe und Auslässe zwischen diesen beiden angeordnet sein.
In dem Konditionierabschnitt bestehen die vorgefertigten Blöcke im wesentlichen aus zwei Arten: einfache rechteckige Blöcke 58, die sich über die Vorherdmulde erstrecken, und Blöcke 21, wie in Fig. 2 dargestellt, welche nebeneinander angeordnet sind, um zwischen sich einen Auslaßkanal 23 zur Entlüftung von Abgasen der Brenner in diesem Konditionierbereich des Aufbaus vorzusehen, wobei die Entlüftungsrate mittels eines Luftschiebers 12 auf dem Auslaß der Leitung 23 gesteuert wird. Ebenso sind, wie in Fig. 2 gezeigt, in diesem Konditionierbereich über den vorgeformten Aluminiumoxidschaumblöcken zwei Schichten aus stark isolierendem keramischem Fasermaterial vorgesehen.
Bei der Herstellung von Glasgegenständen wird geschmolzenes Glas aus einem (nicht dargestellten) Brennofen in einen Vorherd ausgestoßen, der beispielsweise den in Fig. 6 gezeigten Aufbau besitzt. Von dem ofenseitigen Ende, das allgemein bei 50 gezeigt ist, strömt das geschmolzene Glas zunächst durch die beiden Zonen des Isoliergrads C, wo ein gewünschter Wärmeverlust des Glases stattfindet. Hier tritt Wärmeverlust durch die Muldenwände auf. Zusätzlich tritt Luft, die in die nach unten verlaufende Vorherdleitung 55 eingeführt wird, in Längsrichtung über die Vorherddecke entlang des Kanals 17, und auf diese Weise verliert der mittlere Abschnitt des geschmolzenen Glasstroms Wärme durch Strahlung. Zusätzlich kann zu dem System Wärme nach Bedarf mittels der Brenner in den Seitenbrennerblöcken 13 zugeführt werden, um quer über den Glasstrom eine homogene Temperatur sicherzustellen.
Aus der zweiten Zone mit dem Isolationsgrad C tritt der geschmolzene Glasstrom in die Zone des Isoliergrads B ein, der sich noch in dem Kühlbereich des Vorherds befindet. Hier wird der Temperatur- bzw. Wärmeverlust von den Seiten der glashaltigen Mulde mittels der Seitenwandisolation 20 (siehe Fig. 3) verringert. Somit ist die hier dem System entzogene Wärme geringer als in den beiden vorherigen Zonen. Die Oberfläche des Glasstroms wird durch Strahlung zu der Vorherddecke gekühlt, die durch den Längsluftstrom eine Kühlung erfährt, der entlang eines mittleren Kanals verläuft, welcher in dieser Zone fortlaufend mit dem in der vorhergehenden Zone gebildet ist. Wiederum kann dem System Wärme bei Bedarf mittels der Brenner der Brennerblöcke 13 zugeführt werden, die entlang der Seiten des Vorherdes angeordnet sind. Die Kühlgase und die Abgase der Brenner werden aus dem System durch den Kanal 56 entlüftet. Die Gasströmungsrate durch die drei Zonen des Kühlabschnitts wird mittels des Luftschiebers 12 gesteuert, der oberhalb des Auslasses dieses Kanals 56 vorgesehen ist.
Aus dem Kühlabschnitt tritt geschmolzenes Glas in den Konditionierabschnitt, der aus einem Abschnitt aus Isoliergrad A-Material besteht. In diesem Bereich findet eine reine Wärmeeingabe in das System oder höchstens ein sehr geringer Wärmeverlust statt. Somit wird in dem Muldenbereich der Wärmeverlust mittels der Außenschichten aus Mikrothermmaterial längs der Seiten und des Bodens der feuerfesten Mulde minimiert. Zusätzlich ist die feuerfeste Decke mit einer Beschichtung aus einem stark isolierenden keramischen Fasermaterial 22 versehen. Bei Bedarf kann dem System Wärme durch die Brenner der Brennerblöcke 13 zugeführt werden, wobei das Abgas dieser Brenner aus dem System durch den Kanal 23 entlüftet wird, wobei die Strömung mittels des Luftschiebers 12 gesteuert wird.
Durch geeignete Wahl des Aufbaus des Vorherdes mit den richtigen Isoliereigenschaften und durch sorgsame Kontrolle der in das System mittels der Brenner der Brennerblöcke 13 eingegebenen Wärme befindet sich das aus dem Vorherd in den Auslaß 51 für die weitere Verarbeitung auf der gewünschten Verarbeitungstemperatur und besitzt eine homogene Temperatureigenschaft (und demgemäß auch Viskosität) bei einer erheblich verringerten Wärmeeingabe im Vergleich zu herkömmlichen Vorherden, die die gleichen Isoliereigenschaften über ihre gesamte Länge besitzen. Auf diese Weise können die Energiekosten bei der Glasherstellung minimiert werden.

Claims (6)

1. Vorherd zur Verwendung bei der Glasherstellung, mit einer feuerfesten Mulde (1) für das geschmolzene Glas, mit einem Kühlabschnitt und einem Konditionierabschnitt, die in Längsrichtung der Mulde (1) angeordnet sind und über sich eine isolierende Decke (14, 15, 21) aufweisen, mit einer Einrichtung (4, 13) zum Erhitzen des Glases in der Mulde (1) und einer in dem Kühlabschnitt vorgesehenen Kühleinrichtung (8, 9, 10, 17), die Kühlluft über die Deckeninnenfläche bläst, um die Glasoberfläche durch Wärmetausch abzukühlen, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlabschnitt mindestens zwei in Längsrichtung angeordnete Zonen (B, C) aufweist, die voneinander verschiedene Isoliereigenschaften aufweisen, und daß die Kühleinrichtung (8, 9, 17) Kühlluft in Längsrichtung der Glasströmungsrichtung bläst.
2. Vorherd nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zone des Konditionierabschnitts in ihrem Grundteil und an den Seitenwänden mit einer Außenschicht (20) aus sehr stark isolierendem Material versehen ist.
3. Vorherd nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zone des Kühlabschnitts nur an ihren Seitenwänden mit einem stark isolierenden Material versehen ist.
4. Vorherd nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zone des Kühlabschnitts mit einer Wärmesenke aus feuerfesten Ziegeln (40) unterhalb der Mulde (1) versehen ist.
5. Vorherd nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zone des Kühlabschnitts unterhalb der Mulde (1) mit einem Kanal (43) ausgestattet ist, durch den Kühlluft bei hohen Bodentemperaturen geblasen werden kann.
6. Vorherd nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Decke aus vorgefertigten Blockteilen (14) besteht, die nebeneinanderliegen und von denen sich jeder quer über die Mulde (1) erstreckt, wobei über diesen vorgefertigten Blockteilen (14) unterschiedliche Isolierungen vorgesehen sind, um unterschiedliche Isoliereigenschaften innerhalb der Zonen des Kühlabschnitts des Vorherds zu bilden.
DE3249070T 1981-10-19 1982-10-19 Vorherd zur Verwendung bei der Glasherstellung Expired - Lifetime DE3249070C2 (de)

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