DE600513C

DE600513C - Glass melting furnace

Info

Publication number: DE600513C
Application number: DEA69098D
Authority: DE
Original assignee: HEINRICH ARNEMANN
Current assignee: HEINRICH ARNEMANN
Priority date: 1932-12-10
Filing date: 1932-12-10
Publication date: 1934-07-24

Description

Glasschmekofen Die .bisher bekanntgewordenen und im Betrieb befindlichen Wannenöfen zur Erschmelzung von Glas ergeben ein ungünstiges Bild in bezug auf die Wärmeausnutzung, insofern als bei all diesen Ofenkonstruktionen noch immer ungeheuer viel Wärme nutzlos verlorengeht.Glass smelter The ones that have become known to date and are in operation Tank furnaces for melting glass give an unfavorable picture with regard to the Heat utilization, insofar as it is still enormous with all these furnace designs much heat is uselessly lost.

Dieser Wärmeverlust ist zurückzuführen i. auf die Abmessungen der Öfen, weil bekanntlich die meisten bekannten Wannenöfen ein Vielfaches des täglich zu verarbeitenden Glases enthalten, so daß .die Grundfläche dieser Ofen sehr groß, außerdem der Glasstand sehr tief ist, weil der Boden .der Schmelzwanne bei den meisten Ofen bekannter Bauarten von unten gekühlt wird .und weil sich über dem Schmelzgut ein außerordentlich großer Luftraum befindet, a. auf die Tatsache, :daß die heißen Abgase auf .ihrem Wege vorn Ofen zum Schornstein bei weitem nicht ihre ganze Hitze zur Erwärmung der Heizgase bzw. der Sekundärluft abgeben, so daß sie noch mit einer sehr hohen Temperatur im Schornstein ankommen, 3. auf die Tatsache, daß infolge der großen Abmessungen der Öfen und der großen Oberfläche des Glasspiegels ein erheblicher Wärmeverlust durch Strahlung entsteht.This heat loss is due i. on the dimensions of the Ovens, because it is well known that most of the known tub ovens are a multiple of the daily rate to be processed glass, so that .the base area of this furnace is very large, In addition, the glass level is very deep because the bottom of the melting tank in most of them Furnace of known types is cooled from below. And because it is above the melting material there is an extremely large airspace, a. to the fact: that they are called Exhaust gases on their way from the stove to the chimney are nowhere near all of their heat to heat the heating gases or the secondary air, so that they are still with a very high temperature to arrive in the chimney, 3. due to the fact that as a result the large dimensions of the ovens and the large surface area of the glass mirror are significant Heat loss due to radiation occurs.

Durch die schon erwähnte Tatsache, :daß die bestehenden Ofentypen immer an Schmelzgut ein Vielfaches der Menge enthalten müssen, .die an einem Tage ausgearbeitet werden soll, entsteht der Nachteil, daß der Schmelzraum der Wanne immer sehr tief ist. Weil nun bei den meisten bestehehden Ofentypen der Wannenboden von unten gekühlt wird, so verringert sich die Temperatur innerhalb des Schmelzgutes von oben nach unten .immer mehr, .das Schmelzgut wird nach unten hin immer zähflüssiger, wodurch die Homogenität des Schmelzgutes sehr ungünstig beeinflußt wird.By the fact already mentioned: that the existing furnace types must always contain a multiple of the amount of melt material, .that in one day is to be worked out, the disadvantage arises that the melting chamber of the tank is always very deep. Because most types of ovens now have the bottom of the tub is cooled from below, the temperature within the melting material is reduced from top to bottom .more and more, .the melt material becomes more and more viscous downwards, whereby the homogeneity of the melt material is influenced very unfavorably.

Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, einen Ofen zü schaffen, der diese Übelstände behebt :und bei bedeutend größerer Wirtschaftlichkeit auch ein Glas bedeutend besserer Beschaffenheit ergibt.The purpose of the present invention is to provide a furnace that remedies these shortcomings: and with significantly greater economic efficiency also a Glass of significantly better quality results.

Es ist Tatsache, daß die Beschaffenheit des Glases um so besser wird, je kürzer und gründlicher der Schmelzvorgang durchgeführt wird. Dies wird bei der vorliegenden Erfindung, wie in einem Ausführungsbeispiel in den Abb. i Abis q. näher erläutert, :dadurch erreicht, daß erstens die Schmelz= und Läuterzone i, ja, ib schmal und lang und wenig tief gehalten wird und der Raum .2 über dem Schmelzgut möglichst niedrig ist, wodurch zwangsläufig eine dauernde kräftige Beheizung des Schmelzgutes erreicht und die Schmelzdauer ganz bedeutend verkürzt wird, daß zweitens der Boden 3, 3a der Schmelzwanne nicht von unten her, wie meist üblich, gekühlt, sondern im Gegenteil unter Ausnutzung der Wärme der Abgase erwärmt wird.It is a fact that the shorter and more thorough the melting process, the better the quality of the glass. This is done in the present invention, as in an exemplary embodiment in FIGS. explained in more detail: achieved by firstly keeping the melting and refining zone i, yes, ib narrow and long and not very deep and the space .2 above the melting material is as low as possible, which inevitably achieves a permanent, powerful heating of the melting material and the Melting time is shortened very significantly that, secondly, the bottom 3, 3a of the melting tank is not cooled from below, as is usually the case, but on the contrary is heated using the heat of the exhaust gases.

Glasschmelzöfen, bei :denen .der Boden des Schmelzraumes durch die abziehenden Verbrennungsgase beheizt wird, sind bereits bekannt. Bei diesen Öfen fehlen jedoch Kanäle für die Vorwärmung der Verbrennungsluft.. Andererseits sind Glasschmelzöfen bekannt, bei denen unter der Schmelz- und Lättterwanne Abgas- und Frischluftkanäle in der Wannenlängsrichtung ;angeordnet sind. Bei diesen Öfen wird jedoch durch die Frischluft zugleich ein Kühlen des Wannenbodens bewirkt.Glass melting furnaces, in which .the bottom of the melting chamber through the exhausting combustion gases is heated, are already known. In these ovens, however, there are no ducts for preheating the combustion air. On the other hand glass melting furnaces are known in which exhaust gas and fresh air ducts are arranged in the longitudinal direction of the tub. With these ovens however, the fresh air also cools the bottom of the tub.

Demgegenüber sind bei dem Ofen gemäß der Erfindung die in Längsrichtung der Wanne verlaufenden Frischluftkanäle derart angeordnet, daß eine wirksame Beheizung des Wannenbodens durch die abziehenden Verbrennungsgase und ein Vorwärmen der Verbrennungsluft erreicht, eine Kühlung des Wannenbodens durch die Frischluft jedoch vermieden wird. Zweckmäßig werden die Frischluftkanäle, wie beispielsweise aus den Abb. i und 2 ersichtlich, in einer Reihe untereinander zwischen den Abgaskanälen angeordnet. Der Boden 3, 3a der Schmelz- und Läuterzone wird dann aber vorteilhaft :dicker als bisher gehalten werden, etwa aus zwei Lagen Bodenplatten bestehend, die so angeordnet werden, daß die eine Reihe der Platten ,die Fugen der anderen verdeckt. Dies soll bezwecken, @daß ein etwaiges Durchsickern des flüssigen Glases im ungünstigsten Falle nur ,durch die Fugen der obersten Plattenlage möglich ist. Gleichzeitig erfordert das Verhältnis des spez. Gewichts der Bodenplatten zum Schmelzgut eine entsprechende Belastung der ersteren, um ihr Hochgehen im geschmolzenen Glase zu verhindern, was bei der schmalen Ausbildung der Schmelz- und Läuter« anne, für die in der Breite unter Umständen nur eine Platte erforderlich wird, dadurch erreicht wird, daß die Seitenwände als Belastung auf die Bodenplatten aufgebaut werden.In contrast, are in the furnace according to the invention in the longitudinal direction the tub running fresh air ducts arranged so that an effective heating the bottom of the tub by the exhausting combustion gases and preheating of the combustion air achieved, but a cooling of the tub bottom by the fresh air is avoided. The fresh air ducts, such as those shown in Figs. I and 2, are expedient can be seen, arranged in a row one below the other between the exhaust ducts. The bottom 3, 3a of the melting and refining zone is then advantageous: thicker than previously held, for example consisting of two layers of floor panels, which are arranged in this way be that one row of the panels hides the joints of the other. This is supposed to aim @ that a possible leakage of the liquid glass in the most unfavorable Only fall through the joints of the top layer of panels. Requires at the same time the ratio of the spec. Weight of the base plates to the melt material a corresponding Burdening the former in order to prevent them from going up in the molten glass, what in the narrow formation of the melting and refining «anne, for those in breadth under certain circumstances only one plate is required, is achieved in that the Side walls are built as a load on the floor panels.

Die Erwärmung des Bodens 3, 3a der Schmelz- und Läuterzone i, ja, ib von unten wird dadurch erreicht, -daß die Abgase durch Abzugskanäle q. in Abgaskanäle 5 gelangen, in denen sie unter der Wanne entlang geführt werden, wobei diese Abgase gleichzeitig die inmitten der Längsachse erfindungsgemäß übereinander angeordneten Kanäle 6 erwärmen. Die durch diese Kanäle den Brennern zugeführte Luft wird dabei hoch vorgewärmt, jedoch können diese Kanäle, die nur sehr schmal sind, bei der Dicke des Wannenbodens eine Abkühlung desselben nicht hervorrufen.The heating of the bottom 3, 3a of the melting and refining zone i, yes, ib from below is achieved by the fact that the exhaust gases q. get into exhaust gas ducts 5, in which they are guided along under the tub, these exhaust gases simultaneously heating the ducts 6 arranged one above the other in the middle of the longitudinal axis according to the invention. The air supplied to the burners through these channels is preheated to a high level, but these channels, which are only very narrow, cannot cause the tank bottom to cool down due to the thickness of the tank bottom.

Um das erschmolzene und geläuterte Schmelzgut verarbeitungsfähig zu erhalten, fließt dasselbe in eine vorgebaute Arbeitswanne 7, in der es zur Ruhe kommt und aus der es, nachdem es die zur Verarbeitung erforderliche Abkühlung erfahren hat, z. B. durch eine Arbeitsöffnung io hindurch entnommen werden kann.To make the melted and refined melt material processable received, the same flows into a pre-built working tub 7, in which it to rest and from which it comes after it has undergone the cooling required for processing has, e.g. B. can be removed through a working opening io.

Der hintere Teil ja der Schmelz- und Läuterwanne, in welchem das Schmelzen des eingebrachten Gutes vor sich geht, ist in bekannter Weise von dem vorderen Teil ib, in welchem .das Läutern erfolgt, durch eine eingesetzte, nicht bis auf den Boden reichende Brücke 8 getrennt. Das geschmolzene Glas fließt unter dieser Brücke hindurch in -die Läuterzone ib, :die ihrerseits gegen die vorgebaute Arbeitswanne 7 in bekannter Weise durch eine eingesetzte Brücke 9 abgetrennt ist. Das geläuterte Glas muß über diese Brücke bzw. Schwelle in den Arbeitsraum abfließen. Die Brücke 8 zwischen Schmelz- und Läuterzone hat den Zweck, sich etwa bildende Unreinigkeiten oder urgeschmolzene Teile, die bekanntlich obenauf schwimmen, zurückzuhalten. Die Brücke 9 zwischen der Läuterzone und Arbeitswanne verhindert das einfache Abfließen des geläuterten Glases in die Arbeitswanne und zwingt das erschmolzene und geläuterte, infolge der Bodenerwärmung gleichmäßig dünnflüssige Schmelzgut, über diese Brücke hinweg in den Arbeitsraum abzufließen, wobei es in bekannter Weise in ganz :dünner Schicht nochmals innigst mit der Heizflamme in Berührung kommt. Es wird auf diese Weise ein Dauerfluß in immer gleichbleibender Richtung erreicht, während bei den meisten anderen bekannten Ofentypen das erschmolzene Gut, von der Oberfläche der Schmelze gesehen, nur bis zu einer gewissen Tiefe vor- und rückwärts fließt, während das kältere Bodenglas an den Strömungen nicht teilnimmt.The rear part of the melting and refining tank, in which the melting takes place of the brought in good is going on is in a known manner from the front part ib, in which. the lautering takes place, by an inserted, not down to the ground reaching bridge 8 separated. The molten glass flows under this bridge in -the refining zone ib: which in turn against the pre-built working tub 7 in known Way is separated by an inserted bridge 9. The refined glass must be over this bridge or threshold flow into the work area. The bridge 8 between melting and the purification zone has the purpose of preventing any impurities that have formed or those that have already been melted Withhold parts that are known to float on top. The bridge 9 between the refining zone and working tub prevent the refined material from simply draining off Glass into the working tub and forces the melted and refined, as a result of the Floor heating uniformly thin melt material, across this bridge in the working space to flow away, it being in a known manner in the whole: thin layer comes into intimate contact with the heating flame again. It gets that way a continuous flow is achieved in a constant direction, while with most other known types of furnace the melted material, from the surface of the melt seen flowing back and forth only to a certain depth while that colder bottom glass does not participate in the currents.

Der Vorteil des den Gegenstand der vorliegender Erfindung bildenden Ofens besteht insbesondere darin, daß in demselben keine erstarrten Rückstände verbleiben, also kein dauernd wärmeverbrauchender Ballast an Schmelze mitgeschleppt werden muß, wodurch der Wärmeverbrauch des neuen Ofens weiter verringert wird. Ein weiterer Vorteil liegt darin,.daß durch das Fehlen erstarrter Rückstände vermieden wird, daß, wie dies bei den Öfen d er bisher bekannten Bauarten der Fall ist, bei zeitweilig heißer gehendem Ofen von diesen erstarrten Rückständen Teile aufgelöst werden, .die sich dann mit dem verarbeitungsfähigen Schmelzgut vermischen und in diesem dann als Wellen, Schlieren, Fäden, Winden u. dgl. auftreten und die Güte des Schmelzgutes stark beeinträchtigen.The advantage of forming the subject of the present invention Oven consists in the fact that no solidified residues remain in it, So no permanent heat-consuming ballast of melt has to be dragged along, which further reduces the heat consumption of the new furnace. Another The advantage is that the absence of solidified residues prevents that, as is the case with the ovens of the previously known types, with temporary When the oven is hot, these solidified residues dissolve parts, .the then mix with the processable melt material and then in this occur as waves, streaks, threads, winds and the like and the quality of the melt material severely affect.

Der beschriebene Ofen ist als Glasschmelzofen bezeichnet worden. Er ist jedoch mit dem gleichen Erfolg auch zum Erschmelzen von Wasserglas, Email oder anderen schmelzbaren Stoffen verwendbar.The furnace described has been called a glass melting furnace. He however, it is also used with the same success for melting water glass, enamel or other fusible materials can be used.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Glass melting furnace, in which under the melting and Läuterwanne exhaust and fresh air ducts are arranged in the longitudinal direction of the tub, characterized in that the exhaust and fresh air ducts are of the type under the tub floor are arranged that an effective heating of the tub bottom -by the withdrawing Combustion gases and a preheating of the combustion air achieved a cooling the bottom of the tub is avoided by the fresh air.

2. Glass melting furnace according to claim i, characterized in that the fresh air ducts (6) are in a row several on top of each other along the middle of the floor and on both sides of the fresh air duct row each one exhaust duct is arranged.

3. Glass melting furnace according to claim i, characterized in that that the tub bottom from the width of the tub corresponding, continuous individual plates is formed, on which the side walls .der tub are built as a load. q .. Glass melting furnace according to claim i to 3, characterized in that at the transition point the melting and refining zone to the working tub, drainage channels (q.) are provided, through which the hot gases are discharged laterally to the exhaust ducts.