DE3718953C2 - Verfahren zur Herstellung von Glasprodukten mittels Elektroschmelzen sowie Elektroschmelzeinrichtung hierfür - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Glasprodukten mittels Elektroschmelzen, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie eine Elek­ troschmelzeinrichtung, nach dem Oberbegriff des An­ spruchs 7.

Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung Verfah­ ren zur Herstellung von Glas, bei denen die Leitfähig­ keit des geschmolzenen Glases dazu verwendet wird, um die notwendige Energie zu entwickeln, um die Rohstoffe zu schmelzen.

Lange Zeit wurden die Vorrichtungen zur Herstellung von Glas, welche mit großen Mengen arbeiteten, mit Schmelz­ öfen versehen, welche mit fossilen Brennstoffen, insbesondere Gas, gespeist wurden. Das war insbesondere der Fall für kontinuierliche Produktionsanlagen großer Kapazität, welche beispielsweise Flachglas oder Fla­ schenglas erzeugten. Bei diesen großen Öfen wurde die elektrische Energie, wenn sie verwendet wurde, im wesent­ lichen als eine lokale Ergänzung verwendet, um die Tem­ peratur des Glases in den am wenigstens warmen Zonen, oder außerhalb des Wannenofens in dessen Weg zu dem Um­ wandlungsort zu erhalten, oder weiterhin, um bestimmte angenommene Konvektionsbewegungen zu entwickeln, um die Homogenisierung, die Verfeinerung oder den Transport des geschmolzenen Materials zu erleichtern.

Das Elektroschmelzen an sich wurde zunächst bei kleinen Einheiten verwendet, für die eine große Flexibilität bei den Anwendungsbedingungen notwendig schien. Die Verände­ rungen der Energiekosten und die wachsende Beherrschung verschiedener technologischer Probleme haben neuerlich zur Entwicklung von Großproduktionseinheiten geführt, bei denen der gesamte Schmelzvorgang bis auf die Inbetrieb­ nahme mittels elektrischer Energie durchgeführt wird. Diese Entwicklung fordert die Lösung von extrem schwie­ rigen und heiklen technologischen Problemen.

Um das Problem der Oxidation der Elektroden auf der Oberfläche des Schmelzbades zu verhindern, wurde demzu­ folge vorgeschlagen, diese vollkommen einzutauchen. Diese Lösung wurde beispielsweise in der französischen Patent­ anmeldung FR-A-25 52 073 ausgewählt. In dieser Druckschrift sind die Elektroden ausgehend von der Ofensohle in dem Bad vertikal angeordnet. In anderen Ausführungen sind die Elektroden so angeordnet, daß sie sich durch die seitli­ chen Wände des Wannenofens hindurcherstrecken.

Unabhängig von den Vorteilen gegenüber den Problemen der Korrosion, erlaubt das Eintauchen der Elektroden auch eine bequeme und sehr gleichmäßige Zufuhr der Zusammen­ setzung von Rohstoffen zur Oberfläche des Bades. Die Bildung einer relativ dicken Schicht der zu schmelzenden Zusammensetzung, welche auf dem Schmelzbad schwimmt, ist aus mehreren Gründen nützlich. Im Kontakt mit dem Schmelzbad bildet sie eine ständige Materialreserve, welche für den kontinuierlichen Ablauf notwendig ist. Sie schützt auch das Schmelzbad vor einem starken Wärmever­ lust durch Konvektion bei Kontakt mit der Atmosphäre und vor allem durch Strahlung.

Wenn die Öfen des in der oben angeführten Druckschrift beschriebenen Typs auch sehr wichtige industrielle An­ wendungen finden, erfüllen sie jedoch nicht unbedingt in vollem Umfang die in der Praxis entstehenden Anforderun­ gen. Beispielsweise ist es wünschenswert, daß in be­ stimmten Fällen und bei dem offensichtlichen Ziel die Investitionskosten zu begrenzen, die mit Öfen arbei­ tenden Anlagen so abgeändert werden, daß soviel wie mög­ lich der bereits vorhandenen Elemente und insbesondere die die Schmelzwannen bildenden feuerfesten Materialien beibehalten werden. Eine solche Veränderung ist nicht möglich, wenn es darum geht, Elektroden in die Ofensohle oder die seitlichen Wände des Wannenofens einzusetzen.

Die Wannenöfen, bei denen die Elektroden eingetaucht sind bieten nur begrenzte Regelungsmöglichkeiten der Elektro­ den. Obwohl sie für bestimmte Betriebszustände vollkommen zufriedenstellend sind, eignen sie sich weniger für häu­ fige und/oder wesentliche Änderungen dieser Betriebsver­ hältnisse.

Wenn auch die Technologie der eingetauchten Elektroden nunmehr gut beherrscht wird und eine lange Lebensdauer der Elektroden vergleichbar mit der der feuerfesten Stoffe anzunehmen ist, kann weiterhin das Risiko der vorzeitigen Abnutzung einer oder mehrerer Elektroden, was die gute Arbeitsweise beeinträchtigt, nicht vollständig vermieden werden.

Die US-PS 3,983,309 zeigt ein Verfahren zum Herstellen von Glasprodukten mittels Elektroschmelzen, wobei vertikale Tauchelektroden in die Schmelze eingebracht werden. Die zu schmelzende Zusammmensetzung wird in einer gleichmäßigen Schicht auf der Oberfläche des Bades ausgebreitet und der kleinste Abstand einer Elektrode zur feuerfesten Seite der Wanne ist größer als die Hälfte des Abstandes zwischen zwei benachbarten Elektroden. Die Elektroden können dabei um einen Drehpunkt geschwenkt werden.

Die schwenkbare Ausgestaltung der Elektroden dient deren Feinjustierung. Die Oberfläche der Elektrodenspitze wird hierdurch parallel zur gegenüberliegenden äußeren Oberfläche der Gegenelektrode eingereicht, wodurch der Wirkungsgrad des Systems optimiert werden kann. Eine beliebige Variation der Höhenlage der Elektroden ist durch die schwenkbare Ausgestal­ tung nur im begrenzten Maße möglich und wenig sinnvoll, da die Gegenelektrode in einer festen Höhenlage angeordnet ist. Ein vertikales Verschieben der Elektrode würde den Nachteil mit sich bringen, daß die Wirkflächen der Elektroden bzw. der Gegenelektrode zueinander versetzt werden und der Stromfluß im geschmolzenen Medium verringert wäre.

Die GB-PS 652 776 offenbart eine Elektroschmelzanlage für Glasprodukte, in der eine Anzahl von Elektroden derart vorge­ sehen sind, daß sie von oben in die Schmelze ragen. Diese Elektroden sind höhenverstellbar, drehbar und in horizontaler Richtung variierbar ausgebildet. Dadurch kann der Abstand zwischen den Elektroden und damit der Stromfluß verändert werden. Ferner ist dadurch mittels einer individuellen Regu­ lierung jeder Elektrode eine Variation der Temperatur an der jeweiligen Stelle möglich. Die Einstellbarkeit der Elektroden dient dabei dazu, Netzschwankungen oder sonstige Schwankungen der Eingangsleistung auszugleichen, um zu vermeiden, daß diese zu einem unterschiedlichen Stromfluß in der Schmelze führen.

Die Tiefenregulierung der Elektroden wird dadurch erreicht, daß die Halterungen derart drehbar sind, daß die Elektroden in der Schmelze von einer aufrechten Lage in eine geneigte Lage geschwenkt werden können. Eine derartige Tiefenregulie­ rung erlaubt aber nur einen sehr begrenzten Regelbereich, der allenfalls im Sinne einer Feineinstellung der Elektroden nützlich ist. Ferner weist sie einige wesentliche Nachteile auf, die in der Praxis von erheblicher Bedeutung sind. Ein Schwenken der Elektroden führt zum Beispiel dazu, daß die Konvektionsströme aufgrund des Stromflusses in der Schmelze verändert werden und das Material nicht gleichmäßig geschmol­ zen wird. Der Wirkungsgrad der Anordnung verringert sich hierdurch. Von weiterem Nachteil ist, daß sich die Grenzflä­ che, an der die Elektrode bzw. die Halterung hierfür in die Schmelze eintritt, vergrößert und somit ein vergrößertes Aus­ maß an Oxidation an der Halterung auftritt. Die Folge hieraus ist eine beschleunigte Abnutzung der Halterung der Elektrode.

Die US-PS 2,686,821 zeigt eine Elektroschmelzanlage mit höhen­ verstellbaren Tauchelektroden. Die Elektroden werden dabei von oben in die Schmelze eingebracht und sind durch die Höhen­ verstellbarkeit in der Lage, eine gleichbleibende Energie­ zufuhr in die Schmelze zu gewährleisten. Das zu schmelzende anorganische Material ist dabei in einem Behälter angeordnet, ohne daß eine ungeschmolzene Deckschicht an der Oberfläche verbleibt.

Der Schmelzvorgang geht hier von der Oberfläche des anorgani­ schen Materials aus und weist wesentliche Nachteile z. B. hin­ sichtlich der Oxidation der Elektroden auf. Ferner ist keine Tiefenregulierung im Sinne einer Leistungssteuerung des Schmelzvorgangs möglich.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Ver­ fahren zur Herstellung von Glasprodukten mittels Elek­ troschmelzen, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie eine Elektroschmelzeinrichtung, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 7 zu schaffen, welche eine bessere An­ passung an die Anforderungen der Praxis erlauben.

Die vorliegende Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 und des Anspruchs 7 ge­ löst.

Gemäß vorliegender Erfindung wird ein Elektroschmelzen durch den Stromdurchgang durch die Schmelze (Joule-Ef­ fekt) ausgeführt. In dem Schmelzofen gemäß der vorlie­ genden Erfindung sind die Elektroden derart angeordnet, daß die Temperaturen bei gleichem Niveau weitestgehend gleich sind, bis auf die Bereiche, welche sich in der unmittelbaren Nähe der Seitenwände befinden, die vorteilhafterweise bei einer etwas niedrigeren Temperatur gehalten werden. Weiterhin ist die Stellung der Elektro­ den änderbar, um den eingestellten Temperaturgradienten entsprechend der vertikalen Richtung in Abhängigkeit des gewählten Betriebszustandes zu regeln.

Um die Verwendung von Wannen zu ermöglichen, welche vor­ her für die Verwendung mit Brennern geschaffen wurden, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, die Elektroden in das Bad durch dessen freie Oberfläche einzutauchen. Diese Anordnung bringt, was Versuche gezeigt haben, eine Reihe von Vorteilen mit sich, wie die bequeme Verwendung und auch gute Kenndaten und Leistungsmerkmale dieser Wannen­ öfen.

Die Tatsache des Einführens der Elektroden durch die freie Oberfläche des Bades vermeidet ersichtlich die Schwierigkeiten, die mit dem Hindurchführen dieser Elek­ troden durch die feuerfesten Stoffe verbunden sind, und insbesondere die besonders schwierigen Probleme des Aus­ tausches der abgenutzten Elektroden, der Dichtheit und weiterhin der Abnutzung der feuerfesten Stoffe. Gemäß vorliegender Erfindung wird vorteilhafterweise erreicht, daß bei jedem ausgewählten Betriebszustand die Abnutzung der feuerfesten Stoffe minimiert werden kann.

Das letzgenannte Problem tritt insbesondere in dem Fall auf, bei dem die Elektroden vertikal auf der Ofensohle angeordnet sind. In diesem Fall wird eine verstärkte Erosion des festen Materials in dem Bereich des Fußes der Elektrode festgestellt, was ein Risiko für die Lebens­ dauer des Wannenofens darstellt. Um diesen Nachteil zu beseitigen, wurden Maßnahmen allgemein unternommen, um die Widerstandsfähigkeit dieses Bereiches zu erhöhen, beispielsweise wurde die Elektrode auf einen Sockel ge­ setzt, welcher einen Vorsprung an der Ofensohle bildet. Eine solche Lösungsmöglichkeit ist deshalb nicht voll­ kommen zufriedenstellend, da sie nicht direkt die Ursache der Erosion beseitigt, und, unabhängig von dem Nachteil, daß die Abnutzung der feuerfesten Stoffe sich auf die Lebensdauer des Wannenofens auswirkt, kann die Änderung der Zusammensetzung des geschmolzenen Materials durch den Einschluß von Teilchen, welche aus den feuerfesten Wänden herausgerissen wurden, eine nicht zu vernachlässigende Beeinträchtigung herbeiführen. Der Gehalt an diesen Teilchen ist sehr gering im Verhältnis zum Rest des geschmolzenen Bades, aber sie bilden üblicherweise die Ursache für Homogenitätsfehler des behandelten Materials, da sie nicht ausreichend aufgelöst sind.

Diese Art von Schwierigkeiten ist besonders häufig bei­ spielsweise bei den Öfen, die für die Schmelze von Glas verwendet werden, welches zur Bildung von "textilen" Glas- bzw. Verstärkungsfasern bestimmt ist. Für eine solche Anwendung ist ein Material ohne ungeschmolzene Teilchen notwendig. Das Vorliegen solcher Teilchen würde "Brüche" mit sich bringen, die äußerst nachteilig bei der Bildung der Fasern sind. Aus diesem Grund wird die Glas­ herstellung vorzugsweise in einer Wanne durchgeführt, deren feuerfestes Material nicht die Tendenz hat, un­ geschmolzene Einschlüsse zu bilden. Aus diesem Grund vermeidet man die Verwendung von festen Stoffen auf der Grundlage von Zirkonerde, und verwendet dagegen bei­ spielsweise feuerfeste Stoffe auf der Grundlage von Chromoxyd. Letztere weisen eine nicht zu vernachlässi­ gende Leitfähigkeit bei den entsprechenden Arbeitstempe­ raturen auf. Demzufolge ist es ausgeschlossen diese Elektroden in Kontakt oder sogar nur in die Nähe des feuerfesten Stoffes zu bringen. Die gemäß der vorliegen­ den Erfindung verwendeten Ausführungsformen erlauben diese schwierigen Probleme zu lösen.

Demzufolge wird vorteilhafterweise erreicht, daß Schmelzwannen verwendet werden können, welche aus relativ leitenden feuerfesten Materialien gebildet sind, ohne daß dabei die Leistungsfähigkeit des Wannenofens einge­ schränkt wird.

Weiterhin wird vorteilhafterweise erreicht, daß ein Teil der Elemente eines herkömmlichen Wannenofens mit Brenner weiterverwendet werden kann.

Ein ähnliches Problem stellt sich für die Öfen, die der Herstellung von Glas für Flaschen dienen. In diesen Öfen ist ein Teil der Rohstoffe von zurückgewonnenen bzw. mit­ tels Recycling erhaltenen Flaschen gebildet. Obwohl die­ ses Glas einem Sortiervorgang unterworfen wird, weist es oft Metallteile auf, die von Verschlußkapseln herstammen. Das Einführen dieser metallischen Teile führt zur Bildung einer geschmolzenen leitenden Schicht auf dem Boden der Wanne, die zu einem Kurzschluß der Elektroden führen kann, wenn diese an der Ofensohle angeordnet sind. Diese Probleme werden ebenfalls in den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung vermieden.

Das genaue Studium der Erosionserscheinungen im Fall der eingetauchten Elektroden hat es ermöglicht, die geeignetsten Betriebszustände bei dieser Schmelztechnik genau zu bestimmen. Demzufolge schien es wünschenswert, das Vorhandensein von umgekehrten Temperaturgradienten zu begrenzen, d. h. die Bildung von Bereichen erhöhter Tem­ peratur in der Nähe der Wannenofensohle zu vermindern. In diesem Fall, außer der Temperatur selbst, die den Angriff auf die feuerfesten Stoffe erhöht, bilden sich in dem Bad starke Konvektionsströme bei Berührung der Wannenofen­ sohle aus, die die Erosion noch beschleunigen. Aus diesem Grunde bemüht man sich, gemäß der vorliegenden Erfindung, die wärmsten Bereiche im oberen Bereich des Schmelzbades anzusiedeln, wie in der nachfolgenden Erklärung hinsichtlich der Änderungen der Betriebsverhältnisse ausgeführt werden wird. Die Verwendung von Tauchelektroden erlaubt die Oberfläche des geschmolzenen Materials auf den höchsten Temperaturen zu halten, was insbesondere für große Ab­ zugsleistung notwendig ist. Um dieses zu erreichen ist es angebracht die Eintauchtiefe zu regeln. Selbstverständ­ lich ist eine gewisse Tiefe notwendig um eine ausreichend aktive Elektrodenoberfläche zu erhalten. Praktisch reicht es in der Tat aus, die Stromdichte zu begrenzen, die auf die Elektroden angewendet wird, was einerseits eine bes­ sere Verteilung der freigesetzten Energie und anderer­ seits eine Verlangsamung der Abnützung der Elektrode er­ möglicht, was durch Verminderung von örtlichen Überhit­ zungen erreicht wird. Demzufolge ist ein gewisser Spiel­ raum dahingehend möglich, daß zur Vermeidung eines zu großen Anstiegs der Stromdichte, es möglich ist, die an­ gelegte Spannung zu erhöhen oder den Elektrodenbereich zu vergrößern.

Die Bildung eines Temperaturgradienten, dessen Maximum sich an der Oberfläche des Bades oder in dessen Nähe be­ findet, erlaubt neben der Tatsache, daß überflüssige Konvektionsbewegungen verhindert werden, die Verbesserung des Schmelzens der Rohstoffe. Die höchste Temperatur be­ findet sich an der Stelle, wo sie auch wirklich benötigt wird. Es ist bekannt, daß das Schmelzen eine Temperatur erfordert, die leicht höher ist als jene, die für die Umwandlung des geschmolzenen Materials notwendig ist. Wenn Maximaltemperaturen eingestellt sind, um beispiels­ weise eine Abnutzung der Elektroden, oder noch mehr, de­ ren Halterungen zu vermeiden, ist es selbstverständlich, daß das Schmelzen um so schneller erfolgt, als die höch­ ste Temperatur sich in unmittelbarer Berührung mit dem schmelzenden Material befindet. Wie aus den Beispielen deutlich werden wird, heißt das, daß sich dadurch die Produktionskapazität pro Oberflächeneinheit des Wannen­ ofens besonders erhöht. Umgekehrt ist es mittels Tauch­ elektroden, deren Eintauchtiefe regelbar ist, möglich, die Abzugsleistung durch Herabsenken der Elektroden zu re­ duzieren. Der wärmste Bereich befindet sich also im Ab­ stand zur Oberfläche. Global betrachtet, wird die Tempe­ ratur an der Wannenofensohle beibehalten, und das Tempera­ turmaximum befindet sich oberhalb davon. Es sind demzufolge ein­ fache Mittel vorgesehen, um die Abzugsleistung des Wan­ nenofens zu verändern, ohne daß dabei die Temperatur der Wannenofensohle, und folglicherweise die Temperatur des Glases beim Austritt aus dem Wannenofen geändert wird. Diese Flexibilität der Betriebsweise ist sehr vorteilhaft für die Öfen bei denen die Produktionsanforderungen zu großen Änderungen der Abzugsleistung führen.

Somit ergibt sich vorteilhaft, daß sehr unterschiedliche Betriebsverhältnisse unter weitestgehender Beibehaltung eines zufriedenstellenden Wärmewirkungsgrads möglich sind.

Die Verwendung von Tauchelektroden gemäß der vorliegenden Erfindung ist ebenso vorteilhaft, wenn Opakglas mit In­ frarotbestrahlung behandelt wird. Bei den "durchsichti­ gen" Gläsern wird ein nicht zu vernachlässigender Teil der Schmelzenergie auf die Rohstoffe durch Strahlung übertragen. Demgegenüber kann bei Opakglas, beispiels­ weise Gläser die einen relativ hohen Anteil an Eisenoxid aufweisen, die Strahlung sich nicht auf die gleiche Weise entfalten. Demzufolge sind die Temperaturen in der Nähe der Elektroden höher als im Rest des Bades. Der Unter­ schied ist um so deutlicher je schwächer die Abzugslei­ stung ist, der die Betriebsverhältnisse entsprechen. Die Begrenzung des Strahlungseffektes auf das Schmelzen der Rohstoffe hat, wenn gemäß der vorliegenden Erfindung der wärmste Bereich in der Nähe der Rohstoffe liegt, den Vorteil eines erheblich geringeren Verbrauchs im Ver­ gleich zu jenen Öfen, bei denen die Elektroden an der Wannenofensohle angebracht sind.

Die Einrichtung eines Temperaturgradienten, wie oben beschrieben, weist noch weitere Vorteile auf. Insbeson­ dere können die Wärmeverluste durch die Seitenwände sehr wesentlich begrenzt werden. In den Beispielen ist auch ausgeführt, daß der Wärmewirkungsgrad gemäß der vorlie­ genden Erfindung sehr zufriedenstellend ist, d. h. daß die pro Masseneinheit des geschmolzenen Materials notwendige Energie relativ niedrig ist und dies bei sehr verschie­ denen Betriebsverhältnissen.

Im kontinuierlichen Betriebszustand ist das Vorhandensein eines Temperaturgradienten dergestalt, daß die wärmsten Bereiche an der Oberfläche liegen, ebenfalls vorteilhaft für die Qualität des geschmolzenen Materials. Im Gegen­ satz zu den Beobachtungen in Schmelzwannen in denen die Elektroden an der Wannensohle oder an den Wänden befe­ stigt sind, sind die Konvektionsbewegungen des Bades auf ein Minimum reduziert. Ein kräftiges Umrühren des Mate­ rials im Bad wird vermieden. Wenn dieses Umrühren bzw. Durchwirbeln zu einer gewissen Homogenität der Temperatur und des Zustands der Zusammensetzung im gesamten Bad führt, werden durchschnittliche Bedingungen erreicht, die gewöhnlich nicht denen entsprechen, die für die Verwen­ dung gefordert sind.

In den Wannenöfen gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Homogenisierung nur pro Niveau erreicht. Wenn der Abzug am Boden der Wanne vorgenommen wird, stellt sich das Fortschreiten des Materials gleichmäßig von oben nach unten außerhalb der Konvektionsbewegungen ein, die auf die oberen Schichten begrenzt sind. Unter diesen Bedin­ gungen ist das aus dem Wannenofen austretende geschmol­ zene Material zum großen Teil verfeinert. Gleichfalls kann die am Boden des Wannenofens erreichte Temperatur derart geregelt werden, daß die Nachbehandlungen, welche zum Zeitpunkt der Verwendung des geschmolzenen Glases notwendig werden, reduziert werden können.

Wenn gewünscht wird, einen großen Temperaturunterschied zwischen den oberen Bereichen und den unteren Bereichen des Schmelzbades einzurichten, wird vorzugsweise die Eintauchtiefe der Elektroden begrenzt. Wenn diese Ein­ tauchtiefe vergrößert ist, wird in der Tat eine Ver­ schiebung der wärmsten Bereiche nach unten festgestellt, und gleichzeitig steigt die Temperatur auf dem Niveau der Wannenofensohle für die gleiche Abzugsleistung. Wenn man die Temperatur der Wannenofensohle konstant halten und dabei die Eintauchtiefe erhöhen will, ist es notwendig, gleichzeitig die Stärke der Dissipation und demzufolge die Abzugsleistung des Wannenofens zu verringern.

Diese Besonderheit hat, gemäß vorliegender Erfindung, insbesondere dann einen Vorteil, wenn für eine festste­ hende Anordnung es notwendig wird, die Produktion kräftig zu reduzieren oder sie sogar anzuhalten. In einem solchen Fall vergrößert man die Eintauchtiefe der Elektroden und verringert die Stärke der Dissipation. Diese Art der Vorge­ hensweise erlaubt einerseits die Temperatur der Wannen­ ofensohle auf einen ausreichend hohen Wert zu halten, damit das Material nicht fest wird, und verringert ande­ rerseits das Schmelzen der Oberflächenschicht oder hält es sogar praktisch an. Somit wird bei Verschiebung des wärmsten Bereiches in Richtung Boden des Wannenofens die Temperatur in Berührung mit der Schicht der Rohmateria­ lien erniedrigt.

Es ist hierbei bedeutsam, daß der Wärmewirkungsgrad sogar unter re­ duzierten Betriebsbedingungen nur in ganz geringem Maße verringert ist, wenn die Verteilung der Elektroden geeignet vorgenommen wird.

Umgekehrt ist für den Fall, daß man die Abzugsleistung des Wannenofens vergrößern will, es von Vorteil, die Eintauchtiefe zu vergrößern. Dies erlaubt eine größere elektrische Kraft zu verteilen, ohne eine exzessive Stromdichte an den Elektrodenkontakten zu erreichen. In einer solchen Situation ist jedoch, wenn der Wärmewir­ kungsgrad sehr zufriedenstellend ist, normalerweise ein Anstieg der Temperatur des geschmolzenen Glases auf dem Niveau der Ofensohle festzustellen. Bei großer Abzugsleistung kann, um das Ansteigen der Temperatur auf Höhe der Wannenofensohle zu begrenzen, es ebenfalls vorteilhaft sein, bei reiner Erhöhung der Stärke der Dis­ sipation, die Eintauchtiefe nicht zu erhöhen, je­ doch die Elektrodenanordnung derart zu verändern, daß die Elektroden eine größere Oberfläche bei gleichbleibender Eintauch­ tiefe bieten. Das kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß der Durchmesser der Elektroden sich erhöht oder daß diese beispielsweise die Form einer im Bad hori­ zontal angeordneten Scheibe aufweisen. Auf diese Weise ist es möglich einen bestimmten Temperaturgradienten so­ gar bei erhöhter Abzugsleistung beizubehalten. Wie auch immer wird dieser Gradient kaum kleiner sein als jener bei schwacher Abzugsleistung.

Die besten Anordnungen der Elektroden in horizontaler Ebene entsprechen denen, wie in der genannten Druck­ schrift FR-PS 25 52 073 ausgeführt. Die Elektroden sind regelmäßig über die gesamte freie Fläche des Bades verteilt. Für eine dreiphasige Stromspeisung sind die Elektroden in min­ destens einem Gebilde aus zwei Reihen von je drei in gleichem Abstand angeordneten Elektroden angeordnet. Jede Elektrode in der ersten Reihe ist von einer der Phasen R, S, T des Stromes gespeist. Die Elektroden der zweiten Reihe sind in umgekehrter Reihenfolge T, S, R derart an­ geordnet, daß die beiden mittleren Elektroden in Phase sind, während die äußeren Elektroden in unterschiedlicher Phase sind. Der Abstand zwischen den beiden Elektroden­ reihen ist ungefähr gleich dem Abstand zwischen zwei Elektroden der selben Reihe.

Die vorgenannte Anordnung kann durch Hinzufügung von zu­ sätzlichen Elektrodenreihen vervollständigt werden, wel­ che entsprechend den gleichen Prinzipien, wie in dem vorgenannten Dokument FR-PS 25 52 073 beschrieben, angeordnet sind. Die regelmäßige Anordnung der Elektroden verbessert ersicht­ lich die Homogenität der Temperaturen, sogar in dem Bereich, der dem Eintauchbereich der Elektrode ent­ spricht. In diesem Bereich ist die Temperatur leicht ge­ genüber der unmittelbaren Umgebung der Elektrode erhöht, aber die Unterschiede mit dem umgebenden Schmelzbad verschwinden sehr schnell, so daß annäherungsweise die obere Schicht als in gleicher Temperatur befindlich an­ gesehen werden kann. Dies wird durch Temperaturmessungen auf bestimmten Niveau gemäß den Ausführungs­ beispielen bestätigt.

Es ist bedeutsam, daß die Gleichmäßigkeit der Temperatu­ ren sich sogar in den Bereichen einstellt, die nicht zwischen den austauschbaren Elektroden angeordnet sind. Die Bereiche des Bades welche sich zwischen den Elektro­ den und den Seitenwänden befinden, erreichen Temperatu­ ren, die relativ gering unterschiedlich sind zu den mehr "zentralen" Bereichen. Die Temperatur sinkt wesentlich nur im Kontaktbereich der Seitenwände. Die gleichförmige Temperaturverteilung, die aus der vorgenannten Anordnung der Elektroden resultiert, ist auch ein Faktor, der einen guten Wärmewirkungsgrad garantiert.

Umgekehrt könnten entlang den Seitenwänden angeordnete Elektroden ebenfalls zu gleichmäßigen Temperaturen füh­ ren, sie hätten jedoch nachteilig einerseits ein wesent­ liches Ansteigen von Wärmeverlusten und andererseits eine sehr schnelle Erosion der feuerfesten Baustoffe welche sich in der Nähe der Elektroden befinden, aus den Gründen zur Folge, die oben angegeben wurden und im Einzelnen sind: großes Ansteigen der Temperatur und Ansteigen der Konvektionsbewegungen entlang der Seitenwände. Darüber hinaus würde, wie oben angegeben, das Vorhandensein der Elektroden in Nähe der Seitenwände die Wahl der feuer­ festen Baustoffe zur Bildung der Schmelzwanne begrenzen. Es wäre demzufolge schwierig, leitende feuerfeste Bau­ stoffe zu verwenden.

Aus den obengenannten Gründen sind die Elektroden, gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, in ei­ nen bestimmten Abstand von den Seitenwänden angeordnet. Vorteilhafterweise ist dieser Abstand unter den herkömm­ lichen Betriebsbedingungen, nämlich mit Gläsern mit ge­ ringem oder mittlerem spezifischen Leitungswiderstand, nicht geringer als die Hälfte des Abstands zwischen zwei austauschbaren Nachbarelektroden. Dieser Abstand ist vorzugsweise in der Größenordnung wie jener zwischen zwei benachbarten Elektroden.

Die vorgenannten Abstände eignen sich für die meist ver­ wendeten Kalk-Natron-Silikat-Gläser, deren alkalischer Gehalt relativ hoch ist. Der Abstand zwischen den austauschbaren Elektroden kann ebenfalls weiter reduziert sein, wenn Gläser mit höherem spezifischen Widerstand behandelt werden, nämlich jene zur Bildung von Verstärkungsfasern, deren alkalischer Gehalt wesentlich geringer ist. Entsprechend kann der Abstand der Elektroden von den Seitenwänden des Wannen­ ofens für diese Gläser größer sein als für jene mit ge­ ringerem spezifischen Leitungswiderstand.

Allgemein ausgedrückt und unter Berücksichtigung der obengenannten Bedingungen der Abstände Elektrode-Seiten­ wand kann es gemäß der vorliegenden Erfindung vor­ teilhaft sein, die Abstände zwischen den Elektroden in Abhängigkeit des Zustands des zu behandelnden Materials zu verändern. Dabei handelt es sich nicht nur darum, den spezifischen Leitungswiderstand des Glases zu berück­ sichtigen, wenn der Herstellungszustand erreicht ist, sondern gegebenenfalls die Konfiguration des Schmelzge­ bildes den besonderen Bedingungen anzupassen, welche ihrem Gebrauch entsprechen. Im letzten Fall kann es vorteilhaft sein, das Schmelzen mit einander nahen Elektroden zu beginnen und mit zunehmender Schmelze des Materials den Abstand entsprechend zu vergrößern.

Die Verteilung der Elektroden auf vorgenannte Art und Weise benötigt auch eine spezielle Ausbildung bzw. Ein­ richtung des Wannenofens. Es könnte einfach daran gedacht werden, die Elektroden durch in dem feuerfesten Gewölbe vorgesehene Öffnungen einzuführen, das das Schmelzbad überdeckt. Eine solche Lösung erlaubt jedoch weder die Verschiebung der Elektroden auf der Oberfläche des Bades, noch eine gleichmäßige Zufuhr von Rohmaterial. Wie auch immer die Mittel zur Speisung ausgebildet bzw. ausgewählt sind, müssen sie die gesamte Oberfläche mit einer aus einer pulverförmigen Zusammensetzung gebildeten Schicht versehen können, die während der gesamten Betriebsdauer des Wannenofens so gleichmäßig wie möglich ist. Das Vor­ handensein von Elektroden oder von Halterungen von Elek­ troden, welche das Gewölbe durchdringen, ist ein Hinder­ nis für die Verschiebung der Mittel zur Verteilung der Zusammensetzung. Aus diesen Gründen sind die Elektroden erfindungsgemäß an Halterungen befestigt, die ausgehend von den Seiten der Schmelzwanne über diese hervorstehen. Die Einrichtung zur Verteilung der Zusammensetzung sind derart angeordnet, daß sie sich oberhalb der Elektroden und deren Halterungen erstrecken.

Wenn die Schicht der Zusammensetzung, die auf der Ober­ fläche des Schmelzbades aufgebracht ist, einen Schutz gegen Wärmeverluste bildet, ist es jedoch von Vorteil eine feuerfeste Haube bzw. ein Gewölbe über dem Bad an­ zuordnen. Das Vorhandensein eines Gewölbes ist insbeson­ dere während der Anfangsphase oder im stand-by-Betrieb nützlich, Phasen bei denen die Schutzschicht des Roh­ materials entweder nicht vorhanden, oder von nur sehr geringer Dicke ist. In der Anordnung gemäß der vorlie­ genden Erfindung beinhaltet das, daß die Elektrodenhal­ terungen zwischen den feuerfesten Seitenwänden der Wanne und des Gewölbes angeordnet sind.

Es ist selbstverständlich, daß der Raum, welcher die vertikalen Wände der Wanne von dem Gewölbe trennt, eben­ falls vorzugsweise so gering wie möglich ist, um den Wärmeverlust zu begrenzen. Weiterhin ist festgestellt worden, daß die Elektroden sehr schnell ausgetauscht werden können müssen, entweder um ein verbrauchtes Ele­ ment zu ersetzen oder um die Konfiguration des Bereiches der eingetauchten Elektroden zu ändern, beispielsweise um die Länge der Elektrode zu verändern. Diese beiden Be­ dingungen zusammen implizieren, daß die Halterung der Elektroden einerseits beweglich sein müssen und anderer­ seits, daß die Bewegung der Elektrodenhalterung zum Her­ ausziehen aus dem von der Wanne und der feuerfesten Ab­ deckung begrenzten Raum sich in einem eingeschränkten Raum entfalten kann.

Weiterhin wird vorteilhafterweise insbesondere erreicht, daß sich die Impedanz des Schmelzofens erheblich ändern kann, um den Änderungen in der Natur des produzierten Glases Rechnung zu tragen, oder um den Ausstoß der Pro­ duktion zu verändern.

Weiterhin wird vorteilhafterweise erreicht, daß eine Be­ triebszustandsänderung schnell und ohne Unterbrechung durchgeführt werden kann.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der vorlie­ genden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Be­ schreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung.

Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Längsschnittansicht einer Elektroschmelzwanne gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine Schnittansicht von oben, wobei der Schnitt in Höhe des Ablaufkanals der Wanne gemäß Fig. 1 angeordnet ist;

Fig. 3 eine grafische Darstellung, in der der Tempe­ raturgradient dargestellt ist, der in Abhän­ gigkeit des Niveaus in der Wanne und unter­ schiedlicher Betriebszustände erhalten wird;

Fig. 4 in grafischer Darstellung das Ergebnis der Temperaturmessung für unterschiedliche Ab­ zugsbedingungen;

Fig. 5a und 5b die Änderungen der Temperatur über die Länge der Wanne bei unterschiedlichen Niveaus und zwei unterschiedlichen Betriebsbedingun­ gen;

Fig. 6 eine graphische Darstellung, die die Temperatur auf dem Niveau der Wannenofensohle in Abhängig­ keit der Abzugsleistung des Wannenofens, gemäß der vorliegenden Erfindung und der Abzugslei­ stung des Wannenofens mit an der Ofensohle an­ gebrachten Elektroden zeigt;

Fig. 7 eine grafische Darstellung, welche den Energie­ verbrauch in Abhängigkeit der Abzugsleistung für beide Wannenofentypen, entsprechend denen von Fig. 6 darstellt;

Fig. 8 eine schematische Schnittansicht einer Elek­ trode und deren Halterung, gemäß der vorlie­ genden Erfindung.

Fig. 9 eine Ansicht einer Ausführungsform der Vertei­ lungseinrichtung der Zusammensetzung der Roh­ stoffe in einem Wannenofen, gemäß der vorlie­ genden Erfindung; und

Fig. 10 eine Teilschnittansicht einer Ausführungsform einer Elektrodenhalterung.

Die in der Fig. 1 im Längsschnitt und in der Fig. 2 von oben dargestellte Wanne weist eine allgemein herkömmliche Form für Wannenöfen auf, welche mit Brennern betrieben werden. Das Becken bzw. die Wanne ist aus feuerfesten Baustoffen gebildet. Ihre Abmessungen sind veränderlich. Sie sind abhängig von der beabsichtigten Produktions­ größe. Wie jedoch gezeigt wird, erlauben die Öfen gemäß vorliegender Erfindung das Erreichen einer erhöhten spezifischen Abzugsleistung. Mit anderen Worten kann durch die Oberfläche des Wannenofens die relative spezifische Abzugs­ leistung beschränkt werden. Es ist auch von Be­ deutung, daß die erfindungsgemäße Art der Beheizung des Wannenofens ohne wesentlichen Nachteil auch bei eventuell gegenüber der Nenn-Abzugsleistung sehr reduzierten Zuständen einen Betrieb ermöglicht, insbesondere, ohne daß der spezifische Verbrauch zu stark geändert wird.

Die Tiefe der Wanne ist ähnlich jener herkömmlichen, die für diesen Typ des Wannenofens verwendet wird. Vorzugs­ weise ist ein Minimum der Tiefe vorgesehen, um in aus­ reichendem Maße den vertikalen Temperaturgradienten aus­ zubilden und die direkte Gewinnung von relativ gut ver­ feinertem Glas am Boden der Wanne zu ermöglichen. Ein solches Minimum kann bei ungefähr 500 mm des geschmol­ zenen Materials festgelegt werden. Die Möglichkeit er­ findungsgemäß die Tauchtiefe der Elektroden in großem Umfang zu ändern, ermöglicht ggf. tiefere Wannen als gewöhnlich zu verwenden, beispielsweise Wannen bei denen die Höhe des Schmelzbades 1500 mm übersteigt.

In der dargestellten Ausführungsform, wird das geschmol­ zene Material durch einen Kanal 2 abgeführt, der an einer Seite der Wanne und auf gleicher Höhe wie die Wannen­ ofensohle 3 angeordnet ist. In der vorliegenden Ausfüh­ rungsform ist der Kanal 2 ständig direkt in Verbindung mit den Speisern oder "Feedern" oder Voröfen 4, die das geschmolzene Material unterschiedlichen Umwandlungs­ plätzen zuführen.

Zusatzelektroden 5 und 6 sind in der Nähe oder in dem Kanal über der Wannenofensohle angeordnet. Diese Elek­ troden können dazu verwendet werden, das Material in dem Zeitpunkt in Schmelze zu halten, wo die Abzugsleistung angehalten oder stark reduziert ist, und um zu verhin­ dern, daß die geringe Menge des Materials, das sich in dem Kanal 2 befindet, wieder in Feststofform übergeht.

Zusätzlich können die Elektroden 5 und 6 auch dazu ver­ wendet werden, die Temperatur des Abzugmaterials ein­ zustellen. Im normalen Betriebszustand ist es nicht not­ wendig, diese Elektroden zu speisen.

In allen diesen Fällen, wenn derartige Elektroden sich über der Wannenofenzone befinden, ist die Stärke der Dissipation in dieser Höhe immer stark begrenzt, im Verhältnis zu jener, die für die Schmelze mittels Eintauchelektroden verwendet wird, so daß Erosionserscheinungen gering bzw. vernachlässigbar sind. Beispielsweise überschreitet die auf der Höhe der Elektroden 5 und 6 stärkste Dissipa­ tionskraft nicht 1/20 jener, welche vor den sechs Ein­ tauchelektroden des vorliegenden Ausführungsbeispiels erzeugt wird.

In der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform ist die Wannenofensohle 3 horizontal ausgerichtet. Dies ist die bei Wannenöfen meist verwendete Form. Diese Ausgestaltung ist sogar praktisch notwendig, wenn eine elektrische Schmelze mittels Elektroden durchgeführt wird, welche über der Wannenofensohle angeordnet sind und eine gleichmäßige Erwärmung durchgeführt werden soll. Im Fall der Tauchelektroden ist die Ausbildung der Ofensohle praktisch unabhängig von dieser Frage. Demzufolge ist es möglich, beispielsweise eine Wannenofensohle vorzusehen, welche leicht in Richtung auf den Auslaßkanal geneigt ist. Es ist auch möglich, den Auslaß an irgendeinem Ort der Wannenofensohle anzuordnen, insbesondere in der Mitte des Wannenofens.

In der Ausführungsform gemäß den Fig. 1 und 2 sind die Tauchelektroden in einer Anzahl von sechs vorgesehen. Vorzugsweise werden sie von einem dreiphasigen Strom ge­ speist, und die Verteilung der Phasen (R, S, T) ist die­ jenige, wie in Fig. 2 dargestellt. Diese Anordnung ermög­ licht ein gutes Gleichgewicht der Phasen und eine sehr gleichmäßige Verteilung der Energie im gesamten Schmelz­ bad.

Die Tauchelektroden 7 sind weiterhin in regelmäßigen Ab­ ständen voneinander angeordnet und zwar dergestalt, daß jede sich im wesentlichen im Zentrum eines Bereichs der Oberfläche des Bades befindet, wobei alle Bereiche die gleichen Abmessungen aufweisen. Eine solche Anordnung bringt die Elektroden 7 in eine gute Entfernung von feuerfesten Seitenwänden 8. Die Entfernung zwischen zwei benachbarten Elektroden ist gemäß dem vorliegendem Aus­ führungsbeispiel in einer Größenordnung, die dem Abstand zwischen einer Elektrode und der nächsten Seitenwand 8 entspricht. Wie oben be­ schrieben, kann der Abstand kleiner sein, vorzugsweise ist der Abstand Seitenwand-Elektrode jedoch nicht kleiner als die Hälfte des Abstandes zwischen zwei benachbarten Elektroden.

Die Anzahl der verwendeten Elektroden ist abhängig von der Oberfläche des Wannenofens und folglicherweise von seiner Abzugsleistung. Für Öfen erhöhter Kapazität ist die Anordnung der Elektroden mit drei Phasen vorteilhaf­ terweise dergestalt, wie in der genannten Druckschrift FR-PS 2552073 beschrieben. Insbesondere ist es möglich, die vorliegende Erfindung mit Öfen auszuführen, deren Ausgestaltung der doppelten Länge der Wanne entspricht, was gleich einer Aneinanderreihung von zwei dargestellten Einheiten ent­ spricht. Andere Ausgestaltungen sind selbstverständlich möglich, jedoch ist eine besondere Ausgestaltung bzw. Anbringung der Elektrodenhalterungen notwendig in bezug auf Ausführungsformen, welche beispielhaft später be­ schrieben werden.

Die Fig. 1 zeigt weiterhin ein Schmelzbad 9, das von ei­ ner kontinuierlichen Schicht eines Rohmaterials 10 be­ deckt ist. Diese Schicht, die so gleichmäßig wie möglich sein soll, kann mehr oder weniger stark sein, je nach Betriebsverhältnis. Im Beispielsfalle hält man vorzugs­ weise eine minimale Dicke in der Größe von 100 mm ein, um das Schmelzbad gegenüber der Atmosphäre wärmezudämmen. Eine größere Dicke könnte bevorzugt werden, jedoch hat sich in der Praxis gezeigt, daß ein Wert größer als 300 mm keine weiteren Vorteile bringt und zu schwerwiegenden Ungleichmäßigkeiten der Dicke in Abhängigkeit der bevor­ zugten Bereiche für die Schmelze führen kann.

Wie in Fig. 1 gezeigt, durchstoßen die Elektroden 7 die obere Schicht der Rohstoffe und dringen in das Schmelzbad ein. Die Eindringtiefe ist hauptsächlich von der Abzugs­ leistung abhängig, mit der operiert wird, ist jedoch ebenfalls von der Stromdichte an der Oberfläche der Elektrode abhängig. Für eine starke Abzugsleistung geht es darum, einen Kompromiß zu schließen zwischen dem Vorteil, der sich aus der Heizung an der Oberfläche mit einem schwachen Eindringen ergibt, und der Notwendigkeit, die Stromdichte in den technologisch akzeptierbaren Grenzen zu halten. Für die starken Abzugsleistungen be­ trägt die Eintauchtiefe vorteilhafterweise weniger als 2/3 der Badtiefe und weiterhin vorzugsweise weniger als die Hälfte dieser Badtiefe.

Wenn die Abzugsleistung reduziert ist, wie bereits oben dargelegt, kann es von Vorteil sein, die wärmsten Berei­ che auf ein tieferes Niveau herabzusetzen. In diesem Fall können die Elektroden vorteilhafterweise bis zur halben Tiefe oder sogar tiefer, beispielsweise bis zu 3/4 der Badtiefe eintauchen.

Beispielsweise werden für einen selben Wannenofen und eine selbe Anordnung der Elektroden für eine Abzugsleistung von 3 t pro Tag und m² der Wanne, die Elektroden bis zu einem Drittel der Badtiefe eingetaucht, wohingegen für eine auf eine Tonne begrenzte es vorteilhaft ist, die Elektroden bis auf 3/4 der Badtiefe abzusenken.

In allen Fällen muß die Oberfläche der eingetauchten Elektrode für die aufbringbaren Stromdichten geeignet sein, ohne daß eine zu große Erosion entsteht. In der Praxis werden demzufolge Elektroden mit einem Durchmesser ausgewählt, der ausreicht, um diese Bedingungen zu er­ füllen.

Fig. 3 zeigt, wie sich der Temperaturgradient in der vorbeschriebenen Wanne für einen Produktionszustand von 1,5 t pro m² und pro Tag einstellt. Die Temperatur ist systematisch auf verschiedenen Niveaus gemessen.

In diesem Diagramm sind die Schicht des Rohmaterials und das Niveau des geschmolzenen Materials im Vorofen durch strichpunktierte horizontale Linien angegeben. In dem vorliegenden Beispiel entspricht die Dicke der Schicht der Zusammensetzung den zwei am weitest entfernten strichpunktierten Linien und beträgt ungefähr 200 mm.

Die Temperaturkurve A entspricht Messungen, welche auf der vertikalen Linie des Punktes 11 von Fig. 2 vorgenom­ men wurden. Die Kurve G ist für eine Vertikale erstellt, welche 100 mm von der Elektrode S mit den gleichen Be­ triebsbedingungen ermittelt wurde.

In einer ersten Näherung kann davon ausgegangen werden, daß diese beiden Kurven die beiden Temperaturgrenzwerte darstellen, welche für jedes Niveau bei gleichem Be­ triebszustand beobachtet wurden.

Für diese beiden Kurven ist die Eintauchtiefe ein wenig kleiner als ein Drittel der Badtiefe.

Das erste Kennzeichen dieser Kurven ist, daß die Tempe­ ratur in der Nähe der Elektrode höher ist. Der größte Unterschied ist in dem obersten Bereich und verringert sich sobald man sich der Wannenofensohle nähert. Der Temperaturunterschied der in diesem Niveau herrscht, hängt im wesentlichen von der "mittigeren" Lage des Meß­ punktes in der Nähe der Elektrode S ab und deshalb weni­ ger von der Abkühlung durch die Seitenwände, wie im an­ deren Fall.

Ein zweites Kennzeichen ist die Tatsache, daß diese Kur­ ven, mit Ausnahme des Bereiches oberhalb des Bades im unmittelbaren Kontakt mit der zu schmelzenden Zusammen­ setzung, eine regelmäßige Abnahme der Temperatur von oben nach unten zeigen. Der Unterschied zwischen dem Maximum und dem Minimum der Temperatur auf derselben Vertikale erreicht ungefähr 200°C.

Im betrachteten Beispiel entspricht das Temperaturmaximum für die kältesten Bereiche der Kurve A, welches sich in der Nähe der Tiefe befindet, die dem Ende der Elektroden entspricht. In den wärmsten Bereichen (Kurve G) befindet sich das Maximum leicht näher an der Oberflächenschicht.

Die Kurve C entspricht der Kurve A, wenn die Elektrode bis zu 3/4 der Badhöhe eingetaucht ist, wobei die Ab­ zugsleistung die gleiche ist. In diesem Fall stellt man eine erhebliche Erhöhung des Temperaturmaximums im Ver­ gleich zum vorigen fest. Dieses Temperaturmaximum behält seinen Wert praktisch während eines wesentlichen Teils der Badhöhe bei. Die Temperatur in Höhe der Wannenofen­ sohle ist um mehr als 100°C erhöht. Ein solch tiefes Eintauchen ist für eine geringere Abzugsleistung wichtig. In diesem Fall wird man dazu veranlaßt, die Stärke der Dissipa­ tion zu reduzieren und in Korrelation hierzu eben­ falls die Abzugsleistung des Wannenofens zu reduzieren, und die Temperatur auf der Höhe der Wannenofensohle kann ebenfalls auf den Wert der Kurve A gebracht werden. Das Profil der Temperatur C ist ähnlich jener, die man bei ähnlichen Öfen beobachtet, deren Elektroden in der Wan­ nenofensohle angebracht sind.

Der Vergleich dieser Kurven mit jenen der Fig. 4 ist von Interesse, die die gleichen Temperaturverläufe für un­ terschiedliche Abzugsleistungen darstellt (Kurve E unge­ fähr 2,4 t pro Tag und m² , Kurve F ungefähr 3 t). In diesen Beispielen hat die Eintauchtiefe dieselbe Höhe, wie die, die der Kurve A entspricht.

Es kann ein allgemeines Anwachsen der Temperaturen in Abhängigkeit der Abzugsleistung festgestellt werden. Es ist jedoch von Bedeutung, daß bei Beibehaltung der Elek­ trode im oberen Teil des Bades die Abzugsleistung prak­ tisch verdoppelt werden kann, wobei auf der Höhe der Wannenofensohle eine Temperatur erzielt wird, welche vergleichbar ist mit der im Fall der Kurve C gemessenen. Dies verdeutlicht gut den Vorteil den eine Begrenzung der Eintauchtiefe darstellt.

In der Fig. 3 entspricht die Kurve D einer Messung analog zu jener der Kurve A für ein lichtundurchlässigeres Glas. Das betrachtete Glas weist einen Gehalt an Eisenoxid von 0,60% auf, während jenes der Kurve A einen Gehalt von 0,20% aufweist. Das Vorhandensein dieses Oxids hat eine starke Absorption der Infrarotstrahlung zur Folge. Der Vergleich der Kurven A und D zeigt, daß der Einfluß auf die Lichtun­ durchlässigkeit des behandelten Glases relativ gering ist. Insbesondere ist die Temperatur auf dem Niveau der Schicht des Rohmaterials und das Maximum praktisch unver­ ändert, während die Temperatur der Wannenofensohle um ungefähr 20°C abgenommen hat. Umgekehrt ist es für die Öfen bei denen die Elektroden an der Wannenofensohle an­ gebracht sind bekannt, daß ein Anstieg des Eisenoxidge­ halts eine wesentliche Erhöhung der maximalen Temperatur und der Temperatur der Sohle erfordert, um die Temperatur im Kontaktbereich der Oberflächenschicht beizubehalten.

Die Fig. 5a zeigt die Temperaturentwicklung auf ver­ schiedenen Niveaus im Bad (0, 300, 600 und 900 mm über der Wannenofensohle), wobei die Messungen quer durch das Bad in einer vertikalen Ebene durchgeführt wurden, welche den Punkt 11 enthält. Die Kurven zeigen eine gute Gleichmäßigkeit der auf das gleiche Niveau angehobenen Temperatur, bis auf jene, die der Oberflächenschicht entsprechen, die stärker auf örtliche Änderungen reagie­ ren, die aus Konvektionsströmen in der Nähe der Elektro­ den resultieren. Jedoch bleibt der Unterschied in diesem Fall auf ungefähr 50°C begrenzt.

Die Graphik 5a wurde für eine Abzugsleistung von 1 t/m² × Tag aufgestellt. Die Darstellung 5b entspricht jener von 5a, wobei die Abzugsleistung jedoch 2,5 t/m² × Tag beträgt. Im letzteren Fall kann ein allgemei­ ner Anstieg der Temperatur auf allen Niveaus festgestellt werden, wobei auch jener der Wannenofensohle enthalten ist. Der Temperaturgradient zwischen der Wannenofensohle und dem wärmsten Niveau ist weniger ausgeprägt, als im vorhergehenden Fall. Er beträgt ungefähr 100°C. Die Tat­ sache, daß die Temperatur im unmittelbaren Kontaktbereich mit der Zusammensetzung geringer ist, zeigt wie groß die Wärmeverluste auf dieser Höhe sind (Verluste die umso stärker sind, je höher die Temperatur ist).

Im Anblick dieser Ergebnisse wurde eine systematische Untersuchung der maximalen Temperaturänderungen der Wan­ nenofensohle in Abhängigkeit von der Abzugsleistung durchgeführt. Diese Untersuchung wurde gleichzeitig bei dem Wannenofen gemäß der vorliegenden Erfindung (II) und bei dem analogen Wannenofen durchgeführt, bei dem die Elektroden in die Wannenofensohle eingesetzt sind (I).

Diese Messungen wurden durchgeführt für die Herstellung eines Glases ausgehend von herkömmlichen Rohstoffen, insbesondere kalzinierter Dolomit und in 10 Gew.-% Glaspulver. Das hergestellte Glas weist die folgende Zusammensetzung auf:

SiO₂|64,55%
Al₂O₃	3,35%
CaO	7,25%
MgO	3,00%
Na₂O	15,60%
K₂O	1,35%
B₂O₃	3,60%
F	0,60%

Dieser Glastyp wird insbesondere für die Herstellung von Dämmfasern verwendet.

Die Ergebnisse sind in der Fig. 6 wiedergegeben. Sie zeigen in beiden Fällen ein gleichzeitiges Ansteigen der Temperatur und der Abzugsleistung. Bei allen Abzugslei­ stungen sind die Temperaturen des erfindungsgemäßen Wan­ nenofens schwächer, als jene des Wannenofens mit Elek­ troden an der Wannenofensohle. Wenn der festgestellte Temperaturunterschied zugunsten des erfindungsgemäßen Wannenofens noch umsomehr ansteigt je schwächer er ist, bleiben noch ca. 50 Grad für Abzugsleistungen in der Nähe von 3 t/m² und Tag. Dieser Unterschied hat äußerst vor­ teilhafte Auswirkungen auf die Lebensdauer der feuer­ festen Baustoffe. Dieser Vorteil kann auf verschiedene Weise umgesetzt werden. Wenn man in der Tat annimmt, daß eine akzeptable Abnützung der feuerfesten Baustoffe ab­ hängig ist von einer gewissen Temperatur, die nicht überschritten werden darf, sieht man bei der Verwendung eines Wannenofens gemäß der vorliegenden Erfindung, daß es möglich ist Abzugsleistungen zu erhalten, die bei ei­ nem Wannenofen mit Elektroden an der Wannenofensohle nicht möglich sind. Beispielsweise kann für die oben an­ gegebenen Gläser des Kalk-Natron-Silikat-Typs in den Öfen gemäß der vorliegenden Erfindung und für eine Ab­ zugsleistung die gleich oder größer ist als 2,5 t/m² und Tag, die Temperatur der Wannenofensohle unter 1400°C ge­ halten werden.

Die erfindungsgemäßen Öfen sind weiterhin von Bedeutung hinsichtlich ihres schwachen spezifischen Verbrauchs. Dieser Verbrauch kann wenigstens teilweise dadurch er­ klärt werden, daß niedrigere Temperaturen, wie oben an­ geführt, herrschen und diese zu einer Verringerung der Wärmeverluste führen. Dieser Mechanismus ist jedoch nicht der einzige in der Verringerung des Verbrauchs wie die Kurven der Fig. 7 zeigen, die für die beiden vorher ver­ glichenen Öfen ermittelt wurden. Der spezifische Ver­ brauch nimmt in beiden Fällen ab, wenn die Abzugsleistung steigt, während die Temperatur ansteigt, wie in Fig. 6 dargestellt. Wie auch immer, kann im Fall der erfindungsgemäßen Ausführung (II) für das Schmelzen des gleichen Rohmaterials unter gleichen Bedingungen ein um 10 bis 15% kleinerer spezifischer Verbrauch festge­ stellt werden, je nach Temperatur. Der ermittelte Unter­ schied ist umso größer je geringer die Abzugsleistung ist. So ist für den Betriebszustand von weniger als 1 Tonne/m² und Tag der spezifische Verbrauch für das Schmelzen von Kalk-Natron-Silikat-Gläsern nicht größer als 1000 kWh pro Tonne.

Der erfindungsgemäße Wannenofen weist vorteilhafterweise einen spezifischen Verbrauch auf, der nur gering in Ab­ hängigkeit von der Abzugsleistung variiert. Diese Flexi­ bilität der Verwendung addiert sich zu jener, wie oben dargestellt, nämlich der Möglichkeit mit erhöhten Ab­ zugsleistungen zu arbeiten.

Um die oben genannten Leistungen durchführen zu können, ist es notwendig, daß das Bad gleichmäßig mit Rohmaterial bedeckt ist, welches eine Dämmschicht bildet. Demzufolge muß die Verteilung dieser Rohstoffe über die gesamte Oberfläche des Bades erfolgen. Die hierzu notwendigen Verteilungsverfahren und Techniken sind bekannt und fin­ den weite Anwendungen bei Elektroschmelzöfen, in denen die Elektroden in der Wannenofensohle angebracht sind. Es handelt sich dabei um kontinuierliche Bandförderer deren Ende die Rohmaterialien ausschütten bzw. verteilen und mit einer kombinierten Translationsbewegung versehen sind, um die gesamte Oberfläche zu überstreichen. Es handelt sich weiterhin auch um Vorrichtungen, bei denen die Zufuhr gleichzeitig über die gesamte Breite des Bades erfolgt, wobei sich diese Vorrichtung auch gemäß einer Translationsbewegung bewegt, um die gesamte Länge des Bades zu überstreichen.

Gleich, ob die Verteilung "punktuell" oder "linear" erfolgt, muß das Verteilungsorgan in der Lage sein, sich frei über dem Bad bewegen zu können. Demzufolge dürfen in dem Fall wo Tauchelektroden vorgesehen sind, diese kein Hindernis für diese Bewegung darstellen. Fig. 8 zeigt eine Anordnungsmöglichkeit eines Wannenofens, gemäß der vorliegenden Erfindung, die diese Bedingungen erfüllt.

Der Wannenofen gemäß Fig. 8 ist nur teilweise darge­ stellt. Dabei ist schematisch das feuerfeste Bad darge­ stellt, welches aus der Wannenofensohle 3 und den Sei­ tenwänden 8 gebildet ist. Oberhalb des Bades ist das feuerfeste Gewölbe 12 an einer teilweise dargestellten metallischen Stützvorrichtung aufgehängt, welche den Wannenofen übergreift. Die Speisung des Wannenofens wird durch einen Linearverteiler 13 vorgenommen, welcher sich über die gesamte Breite des Bades erstreckt. Der Verteiler 13 be­ wegt sich, indem er auf einer Schiene 14 rollt, welche an der Stützvorrichtung angehängt ist, die nur teil­ weise durch einen vertikalen Stützbalken 15 dargestellt ist.

In Fig. 9 ist schematisch die vollständige Bewegung die der Verteiler durchführt, dargestellt. In Position A wird der Verteiler 13 mit Rohmaterial kommend von einem Füll­ trichter 16 beladen, der an einem Ende des Bades außer­ halb des umschlossenen Wannenofens angeordnet ist. Wenn die Beladung einmal durchgeführt wurde, wird der Vertei­ ler über das Bad geführt. Ab der Position B wird die Verteilung begonnen. Der Mechanismus verteilt konti­ nuierlich vorbestimmte Mengen der Zusammensetzung über die gesamte Breite des Bades. Der Verteiler 13 bewegt sich regelmäßig bis zur Position C, welche dem Ende des Bades entspricht. Während des gesamten Weges schüttet der Verteiler die Zusammensetzung in regelmäßigen Zeitab­ ständen aus. Danach wird der Verteiler 13 zur Position A zurückgebracht. Die Verteilung kann sowohl allein auf dem Hinweg, als auch auf dem Hinweg und dem Rückweg durchgeführt werden. Während der Bewegung des Verteilers 13 wird der Fülltrichter 16, der kontinuierlich durch bekannte Vorrichtungen, beispielsweise ein Förderband, gespeist werden kann, erneut aufgefüllt. Sodann beginnt ein neuer Arbeitszyklus.

Die Art und Weise der Speisung, wie oben beschrieben, beinhaltet, daß der Weg der Vorrichtung zwischen der Wanne und der Abdeckung bzw. dem Gewölbe frei gelassen werden muß. Nur das der Seite des Fülltrichters gegen­ überliegende Ende kann durch feuerfeste Baustoffe ge­ schlossen werden. Es sind jedoch gemäß der vorliegenden Erfindung mobile feuerfeste Seitenwände 17 an den drei Seiten des offenen Wannenofens vorgesehen. Diese mobilen feuerfesten Seiten 17 erlauben, wenn sie bis auf die Seitenwände 8 der Wanne abgesenkt sind, eine Dämmung des Bades gegenüber der umgebenden Atmosphäre. Diese Anord­ nung wird angewandt, wenn der Wannenofen im stand-by-Be­ trieb sich befindet und es nicht mehr notwendig ist, ihn weiterhin zu speisen. Durch das Schließen wird ein großer Wärmeverlust vermieden, und das Bad kann ohne weitere Energiezufuhr von außen während mehrerer Stunden so ver­ bleiben.

Das Absenken der beweglichen feuerfesten Seitenwände 17 wird gewöhnlicherweise dann durchgeführt, nachdem die Elektroden 7 herausgenommen wurden, wie hierunter be­ schrieben werden wird. Es ist jedoch ebenfalls möglich, Ausschnitte in den beweglichen Seitenwänden 17 vorzuse­ hen, welche den Stellungen von Stützarmen 18 der Elek­ troden 7 entsprechen. Die Ummantelung des Wannenofens kann sodann ebenfalls nahezu geschlossen sein, wobei die Elektroden an ihrem Platz verbleiben können. Demzufolge erlaubt eine solche Anordnung das notwendige Wärmeange­ bot, um den Wannenofen im stand-by-Betrieb während einer größeren Zeitdauer zu halten.

Der Typ des Linearverteilers 13, wie oben beschrieben, ist dahingehend vorteilhaft, daß sein Platzbedarf prak­ tisch auf den Wannenofen selbst begrenzt ist. Er ist insbesondere dann von Nutzen, wenn die Ausführung der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird, ausgehend von der Umwandlung eines Wannenofens mit fossilen Brennstof­ fen in einen elektrischen Wannenofen. In dem Fall eines Brennofens wird die Beschickung der Zusammensetzung ge­ wöhnlich an einem Punkt eines Endes der Wanne durchge­ führt. Es sind demzufolge keine abnehmbaren Teile um den Wannenofen herum vorgesehen, welche den Einbau von platzraubenden Speisevorrichtungen ermöglichen würden.

Wenn sich das Problem der Sperrigkeit und des Platzbe­ darfes nicht stellt, sind andere Speisevorrichtungen denkbar, insbesondere jene, welche ein Förderband auf­ weisen und über die Wanne bewegt werden können. In diesem Fall ist der Förderer gewöhnlich auf einer Seite der Wanne angeordnet und seine Länge ist ausreichend, daß sein Ende die andere Seite der Wanne mit seiner Bewegung erreicht. Andererseits muß der Förderer, wenn er in der "eingeschobenen" Stellung, d. h. wenn sein Ende sich entlang des nächstliegenden Randes der Wanne befindet, aus dem Wannenofen mindestens mit der gesamten Breite der Wanne herausstehen können. Welche Speiservorrichtung auch immer gewählt wird, wird diese oberhalb der Elektroden und Elektrodenhalterungen angeordnet sein, wie es insbe­ sondere in Fig. 8 dargestellt ist. Die Verteilung wird gleichmäßig vorgenommen, ohne dabei auf das Vorhandensein dieser Elemente auf dem Schüttweg der Zusammensetzung Rücksicht zu nehmen. In der Praxis weisen die Elektroden und deren Halterung einen Querschnitt auf, der ausrei­ chend gering ist, um nicht eine gute Verteilung zu be­ hindern. Um weiterhin eine Ansammlung der Zusammensetzung auf den Stützarm 18 zu verhindern, ist es vorteilhaft, diese mit einem runden Profil zu versehen. Beispielsweise werden Arme mit zylindrischer Gestalt verwendet.

Weiterhin ist es vorteilhaft für die Änderungen des Be­ triebszustandes, was eine Auswechslung der Elektrode beinhaltet, oder auch einen stand-by-Betrieb des Wannen­ ofens, die Elektrode aus dem Schmelzbad her­ ausnehmen zu können. Fig. 8 zeigt weiterhin eine Anord­ nung, die besonders einfach diesen Vorgang ermöglicht. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Elektrode am Ende des Stützarms 18 befestigt, der, wie später noch ausgeführt wird, alle elektrischen Leitungen umschließt und für ein Kühlmedium geeignet ist.

Der Stützarm 18 ist auf einer Achse 19 gelagert, die eine Schwenkung der Anordnung aus Stützarm und Elektrode aus dem Wannenofen heraus erlaubt. Dafür ist die Form des Stützarms und der Ort der Lagerung in Abhängigkeit von dem verfügbaren Raum zwischen dem oberen Rand der Sei­ tenwände 8 und den Seitenwänden, die über der Wanne an­ geordnet sind, gewählt. Diese Stellung ist umso leichter zu erreichen, als der Wannenofen nur relativ geringe Ab­ messungen aufweist. Über eine gewisse Länge der Stützarme 18 hinaus ist es nicht denkbar deren Schwenkbewegung auszuführen. Aus demselben Grund werden bevorzugt, wie in dem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Wannenofens entsprechend den Fig. 1 und 2 dargestellt, die Stützarme der Elektroden so angeordnet, daß jeweils drei auf der einen Seite und der anderen Seite des Wannenofens an­ geordnet sind. Trotzdem sind andere Anordnungen denkbar, die das Herausnehmen der Elektroden und deren Halterungen ermöglichen, wobei dies an nur einer Seite des Wannen­ ofens geschieht. In allen Fällen dieser Anordnungen, die beispielsweise es notwendig machen, Arme zu verwenden, die sowohl schwenk- als auch drehbeweglich sind, müssen diese angewendet werden, wenn mehr als zwei Reihen Elektroden in dem Wannenofen angeordnet werden.

Die Bewegbarkeit der Elektrodenhalterung in einer hori­ zontalen Ebene ist weiterhin dann notwendig, wenn die Stellung der Elektroden untereinander für bestimmte Be­ triebsverhältnisse verändert werden soll. Eine solche Bewegbarkeit kann durch herkömmliche Mittel sicherge­ stellt werden, beispielsweise, indem die Anordnung 19, welche die Elektrode lagert auf einen bewegbaren Wagen gesetzt wird, oder mittels eines teleskopartigen Stütz­ arms 18.

Eine Besonderheit der Ausführungsform, gemäß der vorlie­ genden Erfindung, rührt auch aus der Tatsache her, daß die Eintauchtiefe der Elektrode einstellbar ist. Aus dem Stand der Technik sind ebenfalls Systeme bekannt, welche eine Veränderung der Eintauchtiefe vorschlagen. Diese Veränderung resultiert herkömmlicherweise jedoch aus ei­ nem Verschieben des Elektrodenkörpers selbst in einer komplexen Anordnung, welche als Halterung dient, oder weiterhin auch noch in einem Verschieben der Halterung selbst.

Die zweite Lösung ist aus folgenden Gründen nicht zu­ friedenstellend. Die in der Elektroschmelze von Glas verwendeten Elektroden sind aus Molybdän und ihre Stütz­ arme bzw. Halterungen gewöhnlich aus feuerfestem Stahl. Um eine Oxydation an Luft des Molybdäns zu vermeiden, ist die Verbindungsstelle Elektrode-Halterung unterhalb des Niveaus des Schmelzbades derart angeordnet, daß das ge­ samte Molybdän eingetaucht ist und somit keine Oxydation in Kontakt mit der Atmosphäre stattfinden kann. Anderer­ seits ist das Eintauchen der Halterung oder des Stützarms auf das strikte Minimum begrenzt, um eine zu schnelle Abnützung auf diesem Niveau zu vermeiden, wobei um weiterhin diese Abnützung zu begrenzen, das Ende dieser Halterung stark abgekühlt wird. Es ist somit nicht denkbar, die Eintauchtiefe durch diese Halterung zu re­ gulieren. Diese Halterung muß eine konstante Position bezüglich der Oberfläche des Schmelzbades beibehalten.

Was die erste Lösung betrifft, d. h. die Verschiebung der Elektrode in einer Stützhülse, erfordert dies Mechanis­ men, die der Anordnung der Stützarme, gemäß der vorlie­ genden Erfindung Rechnung trägt, und diese müßten sich notwendigerweise in dem Bereich der Stützarme befinden, die innerhalb des Wannenofens liegen. Dies benötigt ein Ansteigen des Halterungsvolumens bzw. des Umfangs der Halterung. Wie oben dargelegt, ist zur Erzielung einer guten Verteilung der Zusammensetzung es wünschenswert, daß die Halterung so platzsparend wie möglich ausgebildet ist. Somit ist die vorgenannte erste Lösung nicht wün­ schenswert. Weiterhin ist die Anordnung eines Regelungs­ mechanismus im Inneren des Wannenofens und demzufolge sind die Beschränkungen und Oxidationen, denen dieser Mechanismus, wenn er auch einfach ausgestaltet ist, un­ terworfen ist, nachteilig für dessen Lebensdauer.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es demzufolge vor­ gesehen, die Eintauchtiefe der Elektrode dadurch zu re­ geln, daß ein entsprechender Elektrodenkörper gewählt wird. Das Auswechseln einer Elektrode durch eine andere ist ein relativ leicht zu durchführender Vorgang, gemäß den bevorzugten Ausführungsformen. Das Schwenken des Stützarms 18 bringt den Elektrodenkörper in eine unmit­ telbar erreichbare Stellung. Die Befestigung der Elek­ trode an der Halterung kann relativ einfach ausgestaltet sein, wie in Fig. 10 dargestellt. Es kann sich dabei um das Anschrauben des Körpers der Elektrode an das mit ei­ nem Gewinde versehenen Ende 20 der entsprechenden Halte­ rung handeln.

In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 10 weist die Elek­ trodenhalterung zwei Abschnitte auf. Der erste ist von dem Stützarm 18 gebildet, in dem sich Kanäle 21 und 22 für das Zirkulieren der Kühlflüssigkeit befinden. Der Stützarm 18 weist auch ein elektrisches Kabel 23 auf. Die Kanäle 21 und 22 und das Kabel 23 sind an einer Dämm­ platte 24 angeordnet, an die eine entsprechende leitende Platte 25 angeordnet ist, welche mit einer Elektroden­ halterung 26 verbunden ist.

Die Elektrodenhalterung 26 ist aus zwei zylindrischen konzentrischen Rohren gebildet, welche eine Zirkulation der Kühlflüssigkeit bis zum Endabschnitt 20, welcher die Elektrode trägt, ermöglicht. Um die Verbindungsstelle zwischen der Elektrodenhalterung 26 und der Elektrode 7 gut zu schützen, ist das innere Rohr 27 bis zum Gewinde­ pfropfen des Endabschnittes 20 verlängert, der den End­ abschnitt des Außenrohres 28 schließt. In dieser Ausfüh­ rungsform ist die Verbindungsstelle zwischen dem Stützarm 18 und der Elektrodenhalterung 26 tief im Inneren des Wannenofens angeordnet. Mit anderen Worten sind alle Verbindungsstellen für die Kanäle 21, 22 oder für das elektrische Kabel 23 erhöhten Temperaturen unterworfen. In der Praxis ist es vorteilhaft, daß diese Verbindungs­ stellen außerhalb des Wannenofens, oder wenigstens in der Höhe seiner Seitenwände zu liegen kommen.

Anstelle von Glas können auch andere Materialien, wie Basalt verwendet werden, wenn etwa Mineralfasern hergestellt werden sollen.

Claims (14)

1. Verfahren zur Herstellung von Glasprodukten mittels Elektroschmelzen bei dem die Energie durch Strom­ durchgang als Joulesche Wärme in der geschmolzenen Masse mittels vertikalen Tauchelektroden eingebracht wird, wobei die zu schmelzende Zusammensetzung in einer gleichmäßigen Schicht auf der Oberfläche des Bades ausgebreitet wurde, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden in einem Abstand von feuerfesten Seiten der Wanne in dieser angeordnet sind, wobei der Abstand zwischen der Elektrode und der nächst­ liegenden Seitenwand mindestens die Hälfte des Ab­ stands zwischen zwei benachbarten Elektroden be­ trägt, und daß die Position des Niveaus des Tempe­ raturmaximums durch die Wahl der Elektrodenlänge mittels Austausch der Elektroden einstellbar ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schmelzbad mit einer Tiefe von mindestens 500 mm eingesetzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Elektroden im Produktionszustand nicht mehr als 3/4 der Tiefe des Schmelzbades eingetaucht werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Elektroden im Produktionszustand nicht mehr als die Hälfte der Tiefe des Schmelzbades eingetaucht werden.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Herstellung von Kalk-Natron- Silikat-Glas auf eine Menge größer als 2,5 t pro Tag und pro m² Wannenfläche einstellbar ist, wobei die Temperatur der Ofensohle auf einem Wert unterhalb von 1400°C gehalten wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Energieverbrauch pro hergestellter Tonne aus Kalk-Natron-Silikat-Glas geringer ist als 1000 kWh für jeden Betriebszustand der größer ist als eine Tonne pro Tag und m² Wan­ nenfläche.

7. Elektroschmelzeinrichtung für das Erschmelzen einer zu verglasenden Charge, bei der die Schmelzenergie durch Stromdurchgang als Joulesche Wärme in die geschmolzene Masse eingebracht wird und sich die Schmelzelektroden vertikal von der Oberfläche des Bades (9) durch eine zu schmelzende Zusammenset­ zungsschicht (10), welche das Schmelzbad bedeckt, hindurch in das Bad erstrecken, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Elektroden (7) durch bewegliche Halterungen (18, 26) getragen werden, daß die Ver­ bindungsstelle Halterung/Elektroden sich unmittelbar unterhalb der Oberfläche des Schmelzbades befindet, wobei die die Elektroden (7) bildenden Elemente un­ tereinander austauschbar sind, daß ein Satz der Elemente unterschiedlicher Längen eine Veränderung der Eintauchtiefe und demzufolge die Einstellung des Niveaus des Schmelzbades erlaubt, welches auf die höchste Temperatur gebracht ist.

8. Elektroschmelzeinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe des Schmelzbades wenigstens 500 mm beträgt.

9. Elektroschmelzeinrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Schmelzbad von einer feuerfesten Abdeckung oder einem feuerfe­ sten Gewölbe (12) überdeckt wird, daß die Elektroden (7) und die Elemente (18, 20) zu ihrer Halterung in den Raum zwischen dem Gewölbe (12) und der Wanne von den Seiten des Ofens eingeführt sind, ohne das Ge­ wölbe zu durchdringen.

10. Elektroschmelzeinrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode (7) und deren Halterung (26) auf einem Arm (18) befe­ stigt sind, der auf einer Achse (19) gelagert ist, wobei die Ausgestaltung des Armes (18) und die Stellung der Lagerung der Achse (19) es erlauben, die Elektrode und deren Halterung durch Schwenkbewegung des Armes (18) um seine Achse (19) herauszubewegen.

11. Elektroschmelzeinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Speisung der zu schmelzenden Zusammensetzung mittels einer Vor­ richtung (13) durchgeführt wird, welche oberhalb der Elektroden (7) und der diese haltenden Elemente (18, 26) angeordnet ist, daß die Vorrichtung (13) beweg­ bar ist, wobei die Bewegung oberhalb der Schmelz­ wanne derart ausgestaltet ist, daß sie sicherstellt, daß die Zusammensetzung (10) die gesamte Oberfläche der Wanne bedeckt.

12. Elektroschmelzeinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (13) zur Spei­ sung der zu schmelzenden Zusammensetzung einen Ver­ teiler (13) aufweist, welcher sich über die gesamte Breite der Wanne erstreckt, wobei sich der Verteiler auf Schienen (14), welche entlang der Länge der Wanne angeordnet sind, bewegt.

13. Elektroschmelzeinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß sie an einem Ende des Ofens eine Anordnung (16) zur Beschickung der Vor­ richtung (13) aufweist.

14. Elektroschmelzeinrichtung nach Anspruch 9, gekenn­ zeichnet durch eine oder mehrere vertikale Seitenwände (17), welche zusammen mit dem Gewölbe (12) das Innere der Schmelzwanne im Stand-by-Betrieb umschließen, und daß die mobilen Seitenwände im Betriebszustand einen Raum zwischen der Wanne und dem Gewölbe (12) frei­ lassen, der für das Hindurchfahren der Beschickungs­ vorrichtung (13) der zu schmelzenden Zusammensetzung notwendig ist.