DE624243C - Elektrischer Glasschmelzofen - Google Patents

Description

Patent -Treuhand

Bei elektrischen Glasschmelzöfen, bei denen der Glasfluß selbst als Heizwiderstand dient, und die Stromzuführung mittels Elektroden erfolgt, die in gegenüberstehenden Seitenwänden des Ofens eingesetzt sind, besteht der Übelstand, daß die Oberschicht der Glasschmelze durch das von oben her eingebrachte Schmelzgemenge stets kälter ist als die darunterliegende Glasschicht. Der Heizstrom durchfließt aus diesem Grunde vorzugsweise diese heißeren, tiefer liegenden Glasschichten, da doit das Glas die größere elektrische Leitfähigkeit hat. Die kältere Oberschicht nimmt dementsprechend an der Stromleitung weniger teil. Die Bevorzugung der heißeren Glasschichten kann so weit gehen, daß das Glas dort immer mehr aufgeheizt wird und nahezu die ganze Stromleitung übernimmt, während die kältere Oberschicht sich immer mehr abkühlt und das Glas dort fast gar nicht mehr vom Strom durchflossen und erwärmt wird. Hierdurch bilden sich im oberen Teil der Schmelze leicht Brücken von ungeschmolzenem Gut, die nicht mehr vom Strom durchflossen werden, so daß das fortlaufende Niederschmelzen zuerst verlangsamt wird und schließlich ganz zum Stillstand kommt. Man hat bereits versucht, diese Störungen dadurch zu vermeiden, daß die gegenüberstehenden Elektroden derart gegeneinander geneigt wurden, daß die oberen Enden sich näher stehen als die unteren Enden. Infolge des kürzeren Stromweges wird dann der Strom etwas mehr in die kälteren oberen Teile der Schmelze abgedrängt. Aus räumlichen Gründen kann jedoch diese Neigung meist nicht sehr stark gewählt werden, so daß die Wirkung nur beschränkt ist.

Nach der Erfindung wird das Abwandern des Stromflusses in die unteren heißeren Glasschichten der Schmelze dadurch vermieden, daß der untere Teil der zum Glasschmelzen dienenden Elektroden stärker gekühlt wird als der obere Teil, so daß die Stromlinien'vorzugsweise am oberen Teil der Elektroden austreten und die Glasschmelze durchsetzen.

Gekühlte Elektroden sind zwar an und für sich bekannt, jedoch hatte man bisher bei den bekannten Elektroden die Kühlung nur deswegen vorgesehen, um die Elektrode vor Überhitzung und damit frühzeitiger Zerstörung zu schützen.

In den Abbildungen sind Ausführungsbeispiele ^ für Elektroden nach der Erfindung und auch die Art ihres Einbaues in Glasschmelzöfen dargestellt. ,

Die in den Abb. 1 und 2 gezeigte Elektrode besitzt einen unteren blockartigen Teil 1, der mit beispielsweise drei Durchbohrungen 2, 3 und 4 und einer Stromzuführung 5 versehen ist. Die Durchbohrungen oder Kühlkanäle 2, 3 und 4 können von Kühlwasser oder einem anderen geeigneten Kühlmittel durchflossen werden Die Durchbohrungen sind vorteilhaft so angeordnet, daß die unterste Durchbohrung 2 der wirksamen Elektrodenfläche 6 am nächsten ist. Der obere dünnwandige Teil 7 der Elektrode besitzt Kühlrippen 8, die eine mäßige Kühlung dieses Teiles bewirken.

Eine etwas andere, Ausführungsform zeigen die Abb. 3 und 4. Die dort dargestellte Elektrode besitzt eine geneigte Vorderfläche 6, die zur weiteren Ahdrängung der Stromlinien in den oberen Teil der Schmelze dient. Um diese Elektrode leicht in die Ofenwand einbauen zu können, wird sie zweckmäßig mit einem kastenförmigen Rahmen 9 versehen. Durch den Abstand der einzelnen Kühlrohre 2, 3, 4 von der wirksamen Elektrodenfläche 6 kann die Temperator und das Temperaturgefälle in weiten Grenzen geändert werden. An Stelle des dicken Metallblockes kann als unterer Teil der Elektrode auch ein Kasten benutzt werden, der mit einem leicht schmelzenden Metall, beispielsweise auch mit Blei, gefüllt und von hinten z. B. mit Kühlrohren gekühlt ist. Die einzelnen Kühlkanäle oder Kühlrohre können einzeln absperrbar eingerichtet sein,- wodurch die Temperatur in den einzelnen Zonen der Elektrode und damit in den verschiedenen Glaszonen noch besser geregelt werden kann. "

Die Abb. 5 und 6 zeigen einen mit den Elektroden nach den Abb. 3 und 4 versehenen Wechselstromofen im Aufriß und im waagerechten Schnitt. In das Ofenmauerwerk 25 sind drei Elektrodenpaare 26, 27, 28 eingebaut. Die Elektroden des oberen Elektrodenpaares 26 besitzen schräg einwärts gerichtete wirksame Elektrodenflächen 6 und sind erfindungsgemäß im unteren Teil 1 blockartig gestaltet und mit Kühhnittelbohrungen versehen. Die Elektroden der Elektrodenpaare 27, 28 sind kastenförmig ausgebildet. Am Boden des Ofens befindet sich ein mit einer Ablaßöfmung 29 versehener Vorbau 30, der mittels kastenförmiger Elektroden 31 heizbar ist. Die Elektrodenpaare 26, 27, 28 und 31 liegen zweckmäßig in selbständigen Stromkreisen.

Bei Verwendung von Elektroden nach der Erfindung bildet sich in der zwischen den Elektroden befindlichen Glasschicht von oben nach unten ein starkes Temperaturgefälle. Da das Kühlmittel den unteren Teil der wirksamen 4J5 Elektrodenfläche am stärksten kühlt, so wird hier die Glasschicht eine niedrigere Temperatur und dementsprechend eine geringere Leitfähigkeit annehmen, so daß ein übermäßig starker - Stromdurchgang an dieser Stelle verhindert wird. Entsprechend den verschiedenen Abständen der Kühlkanäle von der wirksamen Elektrodenfläche hat die Glasschicht weiter nach oben hin eine höhere Temperatur und gestattet dementsprechend einen größeren Stromdurchgang. Der größte Stromdurchgang findet also an dem wenig gekühlten oberen TeU. der Elektroden statt. Der Temperaturunterschied zwischen dem Glas an den oberen und unteren Rändern der Eleldroden beträgt mehrere hundert Grad C, so daß auch der spezifische Widerstand der unteren Glasschicht gegenüber der oberen Glasschicht mehr als zehnmal so groß sein kann. Die kühlere Glasschicht am unteren Elektrodenteil braucht nur sehr dünn zu sein. Ihre Dicke ist durch die Wärmezufuhr und -abfuhr und durch die Joulesche Wärme des durch die kühlere Schicht fließenden Reststromes bestimmt.

Die Elektroden können, wie üblich, aus hochhitzebeständigen Metallen oder Metallegierungen hergestellt werden. Die Elektroden können nicht nur bei Schachtofen mit mehreren übereinander angeordneten Elektrodenpaaren, sondern auch bei Wannenofen mit mehreren in hintereinanderliegenden Abteilungen angeordneten Elektrodenpaaren nutzbringend verwendet werden.

Die öfen können statt für Wechselstrombetrieb in bekannter Weise auch für Drehstrombetrieb eingerichtet werden, in welchem Falle dann jeweils drei in einem Stromkreis liegende Elektroden gleichmäßig verteilt um den Schmelzraum in den Ofenwänden einzubauen sind.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Elektrischer Glasschmelzofen, bei welchem der Glasfluß selbst als Heizwiderstand dient, und die Stromzuführung mittels gekühlter Elektroden erfolgt, die in gegenüberstehenden Seitenwänden des Ofens eingesetzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Teil der Elektroden stärker gekühlt ist als der obere Teil, so daß die Stromlinien vorzugsweise am oberen Teil der Elektrode austreten.

2. Elektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nur der untere Teil der ■ Elektrode mit einer Kühlung versehen ist.

3. Elektrode nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß im unteren Elektrodenteil mehrere Kühlkanäle oder Kühlrohre übereinander angeordnet sind, wobei die unteren an die wirksame Elektrodenfläche näher herangerückt sind als die oberen.

4. Elektrode nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der obere, zweckmäßig dünnwandige Teil der Elektroden mit Kühlrippen versehen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen