DE3330183A1

DE3330183A1 - Glass melting tank

Info

Publication number: DE3330183A1
Application number: DE19833330183
Authority: DE
Inventors: Hubert Dr.rer.nat. 5190 Stolberg Göddecke
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1983-08-20
Filing date: 1983-08-20
Publication date: 1985-03-07

Abstract

Glass melting tank having a plurality of sills which are fitted inside on the bottom and on the walls transversely to the directional flow of the glass and have the effect of stabilising the laminar flowing glass melt bath, so that the flowing glass melt bath is, as it were, in a tank of stabilised glass. <IMAGE>

Description

PHILIPS PATENTVERWALTUNG GMBH 2 PHD 83-085PHILIPS PATENTVERWALTUNG GMBH 2 PHD 83-085

G L as s chme1zwanneG glass tub

Die Erfindung betrifft eine Glasschmelzwanne zum Erschmelzen von Gläsern.The invention relates to a glass melting tank for melting glasses.

Schmelzwannen für Glas haben in der Regel einen rechteckigen Boden, senkrechte Seitenwände und einen darüber befindlichen bogenförmigen Kappenaufbau. Das flüssige Glasbad hat eine quaderförmige Gestalt.Melting tanks for glass usually have a rectangular bottom, vertical side walls and one above located arched cap structure. The liquid glass bath has a cuboid shape.

In der flüssigen Phase bei den infragekommenden hohen Schmelztemperaturen für Gläser von bis zu 1600⁰C ist das Glas chemisch sehr agressiv.Der Wannenboden und die Wandung iSeitenwände) der Glasschmelzwanne sind daher aus besonderen feuerfesten und chemisch resistenten Keramiksteinen aufgebaut. Trotzdem findet im laufenden Betrieb stän-In the liquid phase at the candidate high melting temperatures for glasses of up to 1600 ⁰ C, the glass chemically very agressiv.Der trough bottom and the wall iSeitenwände) is the glass melting tank are therefore made up of special refractory and chemically resistant ceramic stones. Nevertheless, during operation there is constant

dig eine chemische Korrosion der feuerfesten Materialien durch das flüssige Glas statt, derart, daß sich das Boden- und Wandungsmaterial langsam im Glas auflöst. Daher ist die Lebensdauer einer Glasschmelzwanne begrenzt. Nach einer Laufzeit von 4 bis 6 Jahren müssen die feuerfestendig a chemical corrosion of the refractories through the liquid glass in such a way that the bottom and wall material slowly dissolves in the glass. thats why limits the service life of a glass melting tank. After a period of 4 to 6 years, the refractory

Steine erneuert werden.Stones are renewed.

Es ist bereits erkannt worden, daß die Erosion und Korrosion der keramischen Teile von Glasschmelzwannen vorwiegend durch Strömungen in der Glasschmelze verursachtIt has already been recognized that the erosion and corrosion of the ceramic parts of glass melting tanks are predominant caused by currents in the molten glass

werden. So ist es aus DE-PS 12 30 177 bekannt, knapp unterhalb des sich im fortlaufenden Betrieb einstellenden Spiegels der Glasschmelze in geringem Abstand vor dem Mauerwerk der Wannenauskleidung parallel dem Mauerwerkwill. So it is known from DE-PS 12 30 177, just below the setting in continuous operation Mirror of the molten glass at a small distance in front of the masonry of the tub lining parallel to the masonry

verlaufende Leitflächen aus Molybdän, Wolfram oder 30running guide surfaces made of molybdenum, tungsten or 30

Legierungen oder Verbindungen solcher Metalle anzuordnen.To arrange alloys or compounds of such metals.

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Durch diese Maßnahme ergibt sich ein Schutz der Wannenauskleidung vor Erosion und Korrosion etwa im Bereich des Schmelzenspiegels, diese Leitbleche sind aber einmal vom Material her teuer und gewährleisten nur einen unzureichenden Schutz der übrigen Wannenauskleidung.This measure results in protection of the tub lining from erosion and corrosion, for example in the area of the Melt level, these baffles are expensive in terms of material and only provide an inadequate Protection of the rest of the tub lining.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Glasschmelzwanne zu schaffen, die erheblich besser gegen Erosion und Korrosion im Kontaktbereich mit der Glasschmelze geschützt ist, bei welcher die Lebensdauer der Wannenauskleidung erhöht und darüberhinaus - ein für die Praxis besonders wichtiger Vorteil - die Qualität (Homogenität) des in ihr erschmolzenen Glases gegenüberThe invention is based on the object of creating a glass melting tank that is considerably better against Erosion and corrosion in the contact area with the glass melt is protected, in which the service life the tub lining and moreover - a particularly important advantage in practice - the quality (Homogeneity) of the glass melted in it

dem Stand der Technik verbessert ist. 15the prior art is improved. 15th

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch mehrere, innen unmittelbar auf dem Boden über die gesamte Breite des Bodens und unmittelbar auf der Wandung im Bereich vom Boden bis mindestens etwas oberhalb des Schmelzenspiegels quer zur Strömungsrichtung des Glases angebrachte Schwellen, die eine Höhe und Breite entsprechend 3 bis 10% der Höhe der in der Glasschmelzwanne enthaltenen Glasschmelze haben.This object is achieved according to the invention by several, inside directly on the floor over the entire width of the floor and directly on the wall in the area of the Bottom attached at least slightly above the melt level transversely to the direction of flow of the glass Thresholds that have a height and width corresponding to 3 to 10% of the height of the glass melt contained in the glass melting tank to have.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß Korrosion und Erosion nicht nur besonders im Bereich des Schmelzenspiegels auftreten, sondern in nicht unerheblichem Maße auch in den übrigen Kontaktbereichen zwischen Wannenauskleidung und Schmelze und daß durch Anbringen von strei-förmigen Schwellen auf den mit der GlasschmelzeThe invention is based on the knowledge that corrosion and erosion occur not only in the area of the melt surface, but to a not inconsiderable extent also in the remaining contact areas between the tub lining and melt and that by attaching strip-shaped Swell on the one with the molten glass

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in Kontakt stehenden Innenflächen der Glasschmelzwanne quer zur Strömungsrichtung der Schmelze die Strömungsgeschwindigkeit des Glases an den Grenzflächen zur Wannenauskleidung praktisch auf Null herabgesetzt werden kann. Da das Glas laminar strömt, wird durch die streifenförmigen Schwellen eine Beruhigung des Glasschmelzbades an den Kontaktflächen mit dem feuerfesten Material der Wannenauskleidung erzielt und das strömende Glasschmelzbad befindet sich quasi in einer Wanne aus beruhigtem Glas.inside surfaces of the glass melting tank in contact transversely to the direction of flow of the melt determine the flow velocity of the glass at the interfaces with the tub lining can be reduced to practically zero can. Since the glass has a laminar flow, the strip-shaped thresholds calm the Molten glass bath achieved at the contact surfaces with the refractory material of the tank lining and the flowing The molten glass bath is located in a pan made of calm glass.

Hierdurch wird nicht nur eine bedeutende Herabsetzung des Verschleisses des Wannenfutters erreicht, sondern auch eine erhebliche Herabsetzung der Verunreinigung des Glasschmelzbades durch Erodiertes feuerfestes Material der Wannenauskleidung. Außerdem wird die Homogenität des Glases erheblich verbessert und es werden z.T. sehr teure Rührelemente (z.B. solche mit Platinummantelung) bei der anschließenden Weiterverarbeitung des flüssigen Glases überflüssig.Korrosion findet nicht mehr durch konvektion statt, sondern nur noch - in sehr viel geringerem Maße durch Diffusion.This not only achieves a significant reduction in the wear and tear on the tub lining, but also one considerable reduction in contamination of the molten glass bath due to the eroded refractory material of the tub lining. In addition, the homogeneity of the The glass is considerably improved and some very expensive stirring elements (e.g. those with a platinum coating) are used in the Subsequent further processing of the liquid glass is superfluous. Corrosion no longer occurs through convection instead of, but only - to a much lesser extent by diffusion.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen: Figur 1 Querschnitt einer Glasschmelzwanne nach der Erfindung mit streifenförmigen SchwellenEmbodiments of the invention are shown in the drawing and are described in more detail below. They show: FIG. 1 cross section of a glass melting tank according to the invention with strip-shaped swell

Figur 2 Draufsicht auf eine GlasschmelzwanneFigure 2 plan view of a glass melting tank

nach der Erfindung mit streifenförmigen Schwellenaccording to the invention with strip-shaped swell

Figur 3 Querschnitt einer Glasschmelzwanne nach der Erfindung mit sich überschneidendFigure 3 cross-section of a glass melting tank according to the invention with intersecting

angeordneten und ein gitterförmiges Raster bildenden streifenförmigen Schwellen.arranged and a grid-shaped grid forming strip-shaped thresholds.

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In Figur 1 ist der Querschnitt einer Glasschmelzwanne 1 schematisch dargestellt. In der Praxis eingesetzte Schmelzwannen haben in der Regel einen rechteckigen Boden, in Figur 1 mit dem Bezugszeichen 3 bezeichnet, senkrechte Seitenwände, in Figur 1 als Wandung mit dem Bezugszeichen 5 bezeichnet und einen darüber befindlichen, nicht dargestellten bogenförmigen Kappenaufbau. Typische Innenabmessungen einer solchen Wanne sind 20 m Länge, 7 m Breite, 1,50 m Höhe der senkrechten Seitenwände. Wegen der hohen Temperaturen der Glasschmelzbäder (bis zu 1600^C), bei denen Glasschmelze chemisch sehr agressiv ist, besteht die Wannenauskleidung aus feuerfester und chemisch besonders resistenter Spezialkeramik, z.B. aus schmelzgegossenen, beispielsweise überwiegend aus Zirkondioxid bestehendenIn Figure 1, the cross section of a glass melting tank 1 is shown schematically. Used in practice Melting tanks generally have a rectangular bottom, denoted by the reference number 3 in FIG. 1, vertical Side walls, denoted in Figure 1 as a wall with the reference number 5 and one above it, not shown arched cap construction. Typical inside dimensions such a tub is 20 m long, 7 m wide and 1.50 m high on the vertical side walls. Because of the high Temperatures of the molten glass baths (up to 1600 ^ C), at where molten glass is chemically very aggressive, there is Tub lining made of refractory and particularly chemically resistant special ceramics, e.g. made of melt-cast, for example consisting predominantly of zirconium dioxide

Steinen. Auf dem Boden 3 der Glasschmelzwanne 1 und auf der Wandung 5 sind streifenförmige Schwellen 7 angeordnet, die für dieses Ausführungsbeispiel eine Höhe von 5 cm, eine Breite von 5 cm und einen Abstand von etwa 100 cm haben. Der Abstand der Schwellen 7 voneinander kann jeStones. Strip-shaped thresholds 7 are arranged on the bottom 3 of the glass melting tank 1 and on the wall 5, which for this embodiment has a height of 5 cm, have a width of 5 cm and a distance of about 100 cm. The distance between the thresholds 7 from each other can vary

nach den Erfordernissen der Praxis 50 bis 200 cm betragen.be 50 to 200 cm according to practical requirements.

In Figur 2 ist die Glaswanne 1 nach Figur 1 schematisch in Draufsicht dargestellt. Auf den Innenflächen des Bodens 3 und der Wandung 5 sind in einem Abstand von etwa 100 cmIn Figure 2, the glass tub 1 according to Figure 1 is shown schematically in plan view. On the inner surfaces of the floor 3 and the wall 5 are at a distance of about 100 cm

Schwellen 7 quadratischen Querschnitts (Höhe und Breite 5 cm) aus demselben Material angeordnet, aus dem die Innenauskleidung der Glasschmelzwanne besteht. Die Schwellen sind quer zur (laminaren) Strömungsrichtung derSleepers 7 square cross-section (height and width 5 cm) made of the same material from which the Inner lining of the glass melting tank is made. The thresholds are transverse to the (laminar) flow direction of the

Glasschmelze 9 angebracht. In den Zwischenräumen zwischen 30Glass melt 9 attached. In the intervals between 30

den Schwellen steht die Glasschmelze praktisch ohne Bewegung, so daß strömendes Glas allenfalls mit einer einzigen Fläche der Schwellen 7, nämlich der dem Innenraum der Glasschmelzwanne 1 unmittelbar zugekehrten Fläche 11 Kon-The molten glass stands practically without movement at the thresholds, so that flowing glass at most with a single Surface of the thresholds 7, namely the surface 11 directly facing the interior of the glass melting tank 1

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takt hat, sich sonst aber quasi in einer Wanne aus beruhigtem Glas befindet. Durch die Schaffung einer Zone aus beruhigtem Glas innerhalb der Schmelze 9 wird der' Verschleiß der feuerfesten Wannenauskleidung beträchtlichhas tact, but is otherwise more or less in a tub made of calm glass. By creating a zone from stilled glass within the melt 9, the wear of the refractory tank lining becomes considerable

herabgesetzt. ·degraded. ·

In Figur 3 ist eine Abwandlung der Anordnung von streifenförmigen Schwellen 7 auf der Wandung 5 der Glasschmelzwanne 1 schetnatisch dargestellt. Auf der Innenfläche der Wandung 5 sind Schwellen 7 angebracht, die vom Boden 3 der Glasschmelzwanne 1 bis etwas oberhalb des Spiegels der Glasschmelze 9 reichen. Zusätzlich sind diese Schwellen schneidende Schwellen 77 auf der Wandung 5 angebracht. DieFIG. 3 shows a modification of the arrangement of strip-shaped thresholds 7 on the wall 5 of the glass melting tank 1 shown schematically. On the inner surface of the wall 5 thresholds 7 are attached, from the bottom 3 of the The glass melting tank 1 extends to a little above the level of the glass melt 9. In addition, these are thresholds cutting thresholds 77 attached to the wall 5. the

Schwellen 77 schneiden die Schwellen 7 in.der Darstellung UiThresholds 77 intersect thresholds 7 in the illustration Ui

der Figur 3 rechtwinklig, die Schwellen können sich jedoch auch unter anderen Winkeln schneiden, es kommt nur darauf an, daß eine wabenartige Gitterstruktur aus Schwellen 7 und 77 gebildet wird. Diese wabenartige3 at right angles, but the thresholds can also intersect at other angles, it just comes on that a honeycomb-like lattice structure of thresholds 7 and 77 is formed. This honeycomb-like

Gitterstruktur bietet besondere Vorteile für die Bereiche 20Lattice structure offers particular advantages for areas 20

der Glasschmelzwanne, in denen die Strömung relativ zur Glasschmelzwanne schräg verläuft. Es kommt insbesondere darauf an, daß der Vektor der Strömungsgeschwindigkeit möglichst senkrecht auf den Schwellen steht.the glass melting tank, in which the flow is inclined relative to the glass melting tank. It comes in particular on that the vector of the flow velocity is as perpendicular as possible to the thresholds.

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Claims

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PATENT CLAIMS

ί. 1. <Glass melting tank characterized by several, inside directly on the floor (3) over the entire width of the floor and directly on the wall (5) in the Area from the bottom to at least slightly above the melt level, transverse to the direction of flow of the glass Attached thresholds (7), which have a height and width corresponding to 3 to 10% of the height in the glass melting tank have contained molten glass (9).

^ ⁰ 2. Glass melting tank according to claim 1, characterized

that thresholds (7; 77) on the inner surface of the bottom (3) of the glass melting tank (1) and / or on the Inner surfaces of the wall (5) of the glass melting tank are arranged in an overlapping manner and are in the form of a grid Form a grid.

3. Glass melting tank according to at least one of claims 1 or 2, characterized

that the thresholds (7; 77) a square or nearly have a square cross-section.

4. Glass melting tank according to at least one of the preceding claims, characterized in that

that the sleepers (7; 77) are made of the same material, from which the inner lining of the glass melting tank consists.