DE69903365T3

DE69903365T3 - Vakuumentgasungsvorrichtung für geschmolzenes Glas und Verfahren zum Erhöhen der Temperatur eines Vakuumentgasungsbehälters

Info

Publication number: DE69903365T3
Application number: DE69903365T
Authority: DE
Inventors: Mitsuo Yokohama-shi Sugimoto; Shigekuni Yokohama-shi Inoue; Takashi Yokohama-shi Iketani; Hiroshi Yokohama-shi Kurata; Yasuharu Yokohama-shi Hirabara
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 1998-02-27
Filing date: 1999-02-26
Publication date: 2008-12-04
Anticipated expiration: 2019-02-27
Also published as: ID21937A; EP0939058A1; EP0939058B2; JPH11240727A; JP3785788B2; DE69903365D1; CZ299360B6; US6202445B1; DE29924987U1; DE69903365T2; CZ47899A3; KR19990072982A; KR100583221B1; EP0939058B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das technische Gebiet einer Vakuumentgasungsvorrichtung für geschmolzenes Glas, welche Blasen bzw. Gasblasen aus dem geschmolzenen Glas beseitigt, das kontinuierlich zugeführt wird, und auf ein Verfahren zum Erhöhen der Temperatur eines Vakuumentgasungsbehälters.
Um die Qualität von Glasprodukten zu verbessern, ist eine Vakuumentgasungsvorrichtung verwendet worden, welche in dem geschmolzenen Glas erzeugte Blasen entfernt, bevor das geschmolzene Glas, das in einem Schmelzbehälter geschmolzen worden ist, durch eine Formungsvorrichtung geformt wird. Eine derartige, herkömmliche Vakuumentgasungsvorrichtung ist in 5 gezeigt. Die in 5 gezeigte Vakuumentgasungsvorrichtung 110 wird bei einem Verfahren bzw. Prozess verwendet, bei dem geschmolzenes Glas G in einem Schmelzbehälter 120 vakuumentgast und kontinuierlich einem (nicht gezeigten) formenden Behandlungs- bzw. Verarbeitungsbehälter zugeführt wird. Ein Vakuumgehäuse 112, in dem ein Vakuum bzw. Unterdruck erzeugt wird, weist einen Vakuumentgasungskessel bzw. -behälter 114, welcher in dem Vakuumgehäuse 112 im wesentlichen horizontal untergebracht ist, und ein sich erhebendes bzw. aufsteigendes Rohr 116 und ein niedergehendes bzw. absteigendes Rohr 118 auf, welche in dem entsprechenden der beiden Enden des Vakuumentgasungsbehälters untergebracht sind, um sich vertikal und abwärts zu erstrecken.
Das aufsteigende Rohr 116 weist ein unteres Ende auf, das in das geschmolzene Glas G in einem Stromaufwärtsschacht 112 eingetaucht ist, welcher mit dem Schmelzbehälter 120 in Verbindung steht. Das aufsteigende Rohr weist ein oberes Ende auf, das mit dem Vakuumentgasungsbehälter 114 in Verbindung steht. Das geschmolzene Glas G wird vor der Entgasung aus dem Stromaufwärtsschacht 112 in den Vakuumentgasungsbehälter 114 aufwärts gezogen. Das absteigende Rohr 118 weist ein unteres Ende auf, das in das geschmolzene Glas G in einem Stromabwärtsschacht 124 eingetaucht ist, welcher mit dem darauffolgenden (nicht gezeigten) formenden Behandlungsbehälter in Verbindung steht. Das absteigende Rohr weist ein oberes Ende auf, das mit dem Vakuumentgasungsbehälter 114 in Verbindung steht. Das geschmolzene Glas wird nach der Entgasung aus dem Vakuumentgasungsbehälter 114 nach unten gezogen und wird zu dem Stromabwärtsschacht herausgelassen. In dem Vakuumgehäuse 112 ist ein thermisches bzw. Wärmeisolationsmaterial 130, zum Beispiel Steine, für eine thermische bzw. Wärmeisolierung um den Vakuumentgasungsbehälter 114, das aufsteigende Rohr 116 und das niedergehende Rohr 118 herum vorgesehen, um diese Teile für eine thermische bzw. Wärmeisolation zu bedecken.
Das Vakuumgehäuse 112 kann ein aus Metall, zum Beispiel rostfreiem Stahl, gebildetes Gehäuse sein. Das Vakuumgehäuse wird mittels einer (nicht gezeigten) Vakuumpumpe evakuiert, um beispielsweise das Innere des hierin vorgesehenen Vakuumentgasungsbehälters 114 in einem drucklosen bzw. unter Unterdruck gesetzten Zustand, zum Beispiel bei einem Druck von 1/20–1/3 Atmosphären zu halten.
Die Einlass- bzw. Eingangstemperatur des formenden Behandlungsbehälters ist auf eine bestimmte Temperatur beschränkt, zum Beispiel eine Temperatur in einem Bereich von 1000°C bis 1300°C. Infolgedessen sind die Temperaturen des Vakuumentgasungsbehälters 114, des aufsteigenden Rohres 116 und des absteigenden Rohres 118, welche stromaufwärtig des formenden Behandlungsbehälters angeordnet sind, zum Beispiel auf eine Temperatur von 1200°C bis 1400°C begrenzt. Die JP-A-2221129 auf den Namen die Anmelderin offenbart, dass der Vakuumentgasungsbehälter 114, das aufsteigende Rohr 116 und das absteigende Rohr 118 Bereiche in unmittelbarer Berührung mit dem geschmolzenen Glas G aufweisen, die aus Edelmetall, zum Beispiel Platin und Platinlegierung, hergestellt sind. Im Spezifischen bestehen die Wege bzw. Bahnen für das geschmolzene Glas in dem Vakuumentgasungsbehälter 114, dem aufsteigenden Rohr 116 und dem absteigenden Rohr 118 aus kreisförmigen bzw. ringförmigen Umhüllungen bzw. Ummantelungen bzw. Verkleidungen, welche aus Edelmetall, zum Beispiel Platin und Platinlegierung, gemäß der JP-A-2221129 hergestellt sind.
Die Verwendung von Edelmetall bei dem Vakuumentgasungsbehälter 114 usw. ist nicht nur ziemlich kostspielig, sondern wird ferner durch verschiedene Schwierigkeiten begleitet.
Es ist vorgeschlagen worden, den Vakuumentgasungsbehälter 114, das aufsteigende Rohr 116 und das absteigende Rohr 118 aus feuerfestem Material zu bilden, das weniger kostspielig als Edelmetall ist, zum Beispiel elektro-gegossenen bzw. schmelzgeformten Steinen, und das geschmolzene Glas wie bei der Verwendung von Edelmetall kontinuierlich vakuumzuentgasen, um mit solchen verschiedenen Schwierigkeiten fertig zu werden, die durch die Verwendung von Edelmetall verursacht sind.
Jedoch wird, wenn der Vakuumentgasungsbehälter 114 aus feuerfestem Material, wie zum Beispiel schmelzgeformten Steinen gebildet ist, die folgende Schwierigkeit erzeugt.
Wenn die Operation bzw. der Betrieb der Vakuumentgasungsvorrichtung 110 begonnen wird, ist es erforderlich, dass das geschmolzene Glas G aus dem Stromaufwärtsschacht 122 in den Vakuumentgasungsbehälter 114 nach oben gezogen und durch das absteigende Rohr 118 nach unten gezogen wird, um es zu dem Stromabwärtsschacht 124 herauszulassen. Die Temperatur bei Bereichen, welche als die Wege bzw. Bahnen für das geschmolzene Glas G arbeiten, muss zu jenem Zeitpunkt vorläufig erhöht sein. Andernfalls ist es schwierig, einen erforderlichen Strom des geschmolzenen Glases G zu erhalten, weil die Viskosität des geschmolzenen Glases G erhöht ist oder das geschmolzene Glas auf dem Wege zu dem Stromabwärtsschacht verfestigt wird.
Der herkömmliche Vakuumentgasungsbehälter 114, der aus Edelmetall hergestellt ist, kann die Temperatur bei den Bereichen, welche als die Wege bzw. Bahnen bzw. Kanäle für das geschmolzene Glas G dienen, vorläufig dadurch erhöhen, dass ein Strom in der kreisförmigen bzw. ringförmigen Edelmetall-Umhüllung per se fließt, um zu dem Zeitpunkt des Beginnens der Operation der Vakuumentgasungsvorrichtung 110 die ringförmige Umhüllung selbst zu erhitzen. Auf der anderen Seite ist es, wenn der Vakuumentgasungsbehälter 114, das aufsteigende Rohr 116 und das absteigende Rohr 118 aus feuerfestem Material, zum Beispiel schmelzgeformten Steinen, gebildet ist, schwierig, eine Erwärmung bzw. Erhitzung durch elektrische Erregung auszuführen.
Obwohl vorgeschlagen worden ist, Erwärmungs- bzw. Erhitzungsvorrichtungen, zum Beispiel elektrische Erhitzer, um das aufsteigende Rohr 116 und das absteigende Rohr 118 herum vorzusehen, um das geschmolzene Glas G zu erwärmen bzw. zu erhitzen, ist es unzureichend, nur solche Erwärmungsvorrichtungen als eine Wärmequelle zum Erhöhen der Temperatur des Vakuumentgasungsbehälters 114 per se zu verwenden. Insbesondere ist es schwierig, den Vakuumentgasungsbehälter 114, das aufsteigende Rohr 116 und das absteigende Rohr 118 auf eine Temperatur nahe zu der Temperatur des geschmolzenen Glases G gleichmäßig zu erhöhen. Es ist erforderlich, in dem Wärmeisolationsmaterial 130 Räume bzw. Zwischenräume zu bilden, um Erhitzungs- bzw. Erwärmungsvorrichtungen, zum Beispiel elektrische Heizgeräte hierin bereitzustellen, oder die Struktur des Wärmeisolationsmaterials 130 zu ändern, wodurch eine Schwierigkeit geschaffen wird, dass die Vakuumentgasungsvorrichtung 110 keine einfache Struktur bzw. Ausbildung aufweisen kann.
Die US-A-1.598.308 offenbart ein Verfahren zum Reinigen bzw. Läutern von Glas, wobei dieses Verfahren darin besteht, das geschmolzene Glas durch eine Vakuumkammer zu schicken und auf diese Kammer Wärme bzw. Hitze aufzubringen, um die Temperatur des Glases aufrechtzuerhalten.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Vakuumentgasungsvorrichtung für geschmolzenes Glas und ein Verfahren zum Erhöhen der Temperaturen eines Vakuumentgasungsbehälters, einer aufsteigenden Leitung bzw. Rohres und einer absteigenden bzw. niedergehenden Leitung bzw. Rohres in einer Vakuumentgasungsvorrichtung für geschmolzenes Glas, bevor die Vakuumentgasungsvorrichtung in Betrieb genommen wird, zu schaffen, um es der Vakuumentgasungsvorrichtung zu ermöglichen, eine einfache Struktur bzw. Ausbildung aufzuweisen.
Diese Aufgabe wird durch eine Vakuumentgasungsvorrichtung entsprechend Anspruch 1 und ein Verfahren entsprechend Anspruch 4 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Unteransprüchen definiert.
Dementsprechend schafft die vorliegende Erfindung eine Vakuumentgasungsvorrichtung für geschmolzenes Glas und ein Verfahren zum Erhöhen der Temperaturen eines Vakuumentgasungsbehälters, welches dazu befähigt ist, die Temperaturen eines Vakuumentgasungsbehälters, einer aufsteigenden Leitung bzw. Rohres und einer absteigenden bzw. niedergehenden Leitung bzw. Rohres auf ausreichende Temperaturen vor Einführung bzw. Einleitung von geschmolzenem Glas vorläufig zu erhöhen, um Temperaturen von Bereichen des Vakuumentgasungsbehälters, des aufsteigenden Rohres und des absteigenden Rohres in Berührung mit dem geschmolzenen Glas auf eine bestimmte Temperatur nahe zu einer Temperatur des geschmolzenen Glases bei Temperatursteuerung bzw. -regelung gleichmäßig zu erhöhen, wenn der Betrieb der Vakuumentgasungsvorrichtung für geschmolzenes Glas begonnen wird, welche aus feuerfestem Material hergestellte Wege bzw. Bahnen für das geschmolzene Glas aufweist.
Die vorliegende Erfindung schafft eine Vakuumentgasungsvorrichtung für geschmolzenes Glas, aufweisend: ein Vakuumgehäuse, das evakuiert wird, um in ihm unter vermindertem Druck bzw. Unterdruck gesetzt bzw. drucklos zu werden; einen Vakuumentgasungsbehälter, der in dem Vakuumgehäuse für die Vakuumentgasung des geschmolzenen Glases vorgesehen ist; eine aufsteigende Leitung bzw. Rohr, das mit dem Vakuumentgasungsbehälter in Verbindung steht, um das geschmolzene Glas vor Entgasung nach oben bzw. aufwärts zu ziehen und um das geschmolzene Glas in den Vakuumentgasungsbehälter einzuführen bzw. einzuleiten; eine absteigende Leitung bzw. Rohr, das mit dem Vakuumentgasungsbehälter in Verbindung steht, um das entgaste, geschmolzene Glas aus dem Vakuumentgasungsbehälter nach unten bzw. abwärts zu ziehen; wobei der Vakuumentgasungsbehälter, das aufsteigende Rohr und das absteigende Rohr in ihnen Wege bzw. Kanäle für das geschmolzene Glas aufweisen, die aus feuerfestem Werkstoff hergestellt sind; wobei eine Temperaturerhöhungsvorrichtung zu einem Zeitpunkt vor dem Arbeiten der Vakuumentgasungsvorrichtung vorgesehen ist, wobei die Temperaturerhöhungsvorrichtung Temperaturerhöhungsbrenner, die an einem jeweiligen unteren Ende des aufsteigenden Rohres und des absteigenden Rohres vorgesehen sind, und eine Abgasleitung bzw. -rohr aufweist, das mit einem oberen Ende des Vakuumentgasungsbehälters in Verbindung steht; und wobei, bevor die Vakuumentgasungsvorrichtung arbeitet, die Temperaturerhöhungsbrenner dazu verwendet werden, um Brennstoff zu verbrennen, und verbranntes Gas bzw. Verbrennungsgas von den Temperaturerhöhungsbrennern durch die Abgasleitung abgelassen wird; wodurch die Temperaturen des Vakuumentgasungsbehälters, des aufsteigenden Rohres und des absteigenden Rohres erhöht werden.
Die vorliegende Erfindung schafft ebenfalls ein Verfahren zum Erhöhen der Temperaturen eines Vakuumentgasungsbehälters, einer aufsteigenden Leitung bzw. Rohres und einer absteigenden Leitung bzw. Rohres in einer Vakuumentgasungsvorrichtung für geschmolzenes Glas, bevor die Vakuumentgasungsvorrichtung arbeitet, wobei die Vorrichtung aufweist: ein Vakuumgehäuse, das evakuiert wird, um hierin drucklos bzw. unter Unterdruck gesetzt zu werden; einen Vakuumentgasungskessel bzw. -behälter, der in dem Vakuumgehäuse vorgesehen ist, um geschmolzenes Glas vakuumzuentgasen; eine sich erhebende bzw. aufsteigende Leitung bzw. Rohr, das mit dem Vakuumentgasungsbehälter in Verbindung steht, um das geschmolzene Glas vor Entgasung nach oben bzw. aufwärts zu ziehen und das geschmolzene Glas in den Vakuumentgasungsbehälter einzuführen bzw. einzuleiten; eine niedergehende bzw. absteigende Leitung bzw. Rohr, das mit dem Vakuumentgasungsbehälter in Verbindung steht, um das entgaste, geschmolzene Glas aus dem Vakuumentgasungsbehälter nach unten bzw. abwärts zu ziehen; wobei der Vakuumentgasungsbehälter, das aufsteigende Rohr und das absteigende Rohr in ihnen Wege bzw. Kanäle für das geschmolzene Glas aufweisen, die aus feuerfestem Werkstoff hergestellt sind; aufweisend: Vorsehen von Temperaturerhöhungsbrennern, um Brennstoff zu verbrennen, wobei die Temperaturerhöhungsbrenner an einem jeweiligen unteren Ende des aufsteigenden Rohres und des absteigenden Rohres vorgesehen sind; und Abführen bzw. Ablassen von Verbrennungsgas durch eine Abgasleitung bzw. -rohr, das mit einem oberen Ende des Vakuumentgasungsbehälters in Verbindung steht.
Es ist vorzuziehen, dass die Temperaturerhöhungsbrenner die Sauerstoffkonzentration eines sauerstoffhaltigen Gases, das zum Verbrennen verwendet wird, ändern können. Das Abgasrohr weist eine Abzug- bzw. Zugsteuer- bzw. -regelvorrichtung bzw. -gerät auf, das einen Abzug- bzw. Zugsteuerungs- bzw. -regelungsbrenner zum Steuern bzw. Regeln eines Stromes des abgelassenen Verbrennungsgases und vorzugsweise eine Drossel- bzw. Rauchklappe zum Steuern bzw. Regeln einer Abgasmenge des abgelassenen Verbrennungsgases aufweist.
In den Zeichnungen:
1 ist eine schematische Schnittansicht der Vakuumentgasungsvorrichtung für geschmolzenes Glas entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bei einem stetigen bzw. gleichmäßigen Betrieb;
2 ist eine schematische Schnittansicht der in 1 gezeigten Vakuumentgasungsvorrichtung zu einer Temperaturerhöhungszeit;
3 ist ein Fluss- bzw. Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines Beispiels eines Temperaturerhöhungsbrenners, der bei der in 2 gezeigten Vakuumentgasungsvorrichtung verwendet wird, und eines Steuer- bzw. Regelflusses bzw. -ablaufs in dem Beispiel;
4 ist eine schematische Schnittansicht der Vakuumentgasungsvorrichtung entsprechend einer anderen Ausführungsform bei der Temperaturerhöhungszeit; und
5 ist eine schematische Schnittansicht einer herkömmlichen Vakuumentgasungsvorrichtung.
Es wird nunmehr die Vakuumentgasungsvorrichtung für geschmolzenes Glas entsprechend der vorliegenden Erfindung in Einzelheiten unter Bezugnahme auf die in den beigefügten Zeichnungen gezeigten, bevorzugten Ausführungsformen beschrieben.
In 1 ist eine schematische Schnittansicht der Vakuumentgasungsvorrichtung entsprechend einer ersten Ausführungsform bei einem stetigen bzw. gleichmäßigen Betrieb gezeigt.
Wie in 1 gezeigt, wird die Vakuumentgasungsvorrichtung für geschmolzenes Glas 10 entsprechend der vorliegenden Erfindung in einem Prozess bzw. Verfahren verwendet, bei dem geschmolzenes Glas G von einem Stromaufwärtsschacht 22 aufwärts bzw. nach oben gezogen wird, der mit einem Schmelzbehälter 20 in Verbindung steht, das geschmolzene Glas in einen Vakuumentgasungsbehälter 14 eingeführt bzw. eingeleitet wird, das geschmolzene Glas in dem Vakuumentgasungsbehälter 14 in einem drucklosen bzw. unter Unterdruck gesetzten Zustand vakuumentgast wird und das geschmolzene Glas zu einem Stromabwärtsschacht 24 kontinuierlich zugeführt wird, der mit einem (nicht gezeigten) Formungsbehandlungsbehälter in Verbindung steht, zum Beispiel einem Formungsbehandlungsbehälter für Plattenglas, zum Beispiel ein schwimmendes Bad, und einem Formungsbehandlungsbehälter für Flaschen. Der Vakuumentgasungsbehälter oder -vorrichtung ist in grundlegender Weise gebildet durch oder besteht aus: einem Vakuumgehäuse 12, dem Vakuumentgasungsbehälter 14, einem aufsteigenden Rohr 16 und einem absteigenden bzw. niedergehenden Rohr 18.
Das Vakuumgehäuse 12 arbeitet als ein Druckkessel zum Aufrechterhalten der Luftdichtigkeit, wenn das Innere des Vakuumentgasungsbehälters drucklos gemacht bzw. unter Unterdruck gesetzt wird. Bei dem gezeigten Beispiel ist das Vakuumgehäuse in einer rechteckförmig gebogenen Form oder in Form eines umgekehrten Buchstabens U ausgebildet. Es gibt keine Beschränkungen bezüglich des Materials und der Ausbildung bzw. Struktur des Vakuumgehäuses 12, solange als das Material und die Struktur die erforderliche Luftdichtigkeit und die erforderliche Festigkeit ergeben. Das Vakuumgehäuse ist vorzugsweise aus Metall, insbesondere aus rostfreiem Stahl hergestellt.
Das Vakuumgehäuse 12 weist einen oberen, geraden Bereich auf, der mit einer Saugöffnung 12c versehen ist, um das Innere des Vakuumgehäuses durch Evakuieren drucklos zu machen bzw. unter Unterdruck zu setzen. Das Vakuumgehäuse 12 wird mittels einer (nicht gezeigten) Vakuumpumpe evakuiert, um hierin drucklos gemacht bzw. unter Unterdruck gesetzt zu werden, um das Innere des Vakuumentgasungsbehälters 14, das bei einem im wesentlichen mittleren Bereich hierin vorgesehen ist, bei einem bestimmten Druck, zum Beispiel einem Druck von 1/20–1/3 Atmosphären zu halten.
Der Vakuumentgasungsbehälter 14 ist in einer horizontalen Richtung vorgesehen. Der Vakuumentgasungsbehälter 14 weist ein linkes Ende, das mit einem oberen Ende des aufsteigenden Rohres 16 in Verbindung steht, und ein rechtes Ende auf, das mit einem oberen Ende des absteigenden Rohres 18 in Verbindung steht, so dass sich beide Rohre in einer Abwärtsrichtung vertikal erstrecken. Das aufsteigende Rohr 16 und das absteigende Rohr 18 sind so vorgesehen, um durch Schenkel 12a, 12b des Vakuumgehäuses 12 in solch einer Form eines umgekehrten Buchstabens U zu verlaufen.
Das aufsteigende Rohr 16 bzw. das absteigende Rohr 18 weisen ein jeweiliges unteres Ende auf, das in das geschmolzene Glas in dem Stromaufwärtsschacht 22, der mit dem Schmelzbehälter 20 in Verbindung steht, bzw. in das geschmolzene Glas G in dem Stromabwärtsschacht 24 eingetaucht ist, der mit dem (nicht gezeigten) Formungsbehandlungsbehälter in Verbindung steht.
Der Vakuumentgasungsbehälter 14 weist Saugöffnungen 14a, 14b auf, die in seinem oberen Bereich gebildet sind. Die Saugöffnungen 14a, 14b stehen mit dem Inneren des Vakuumgehäuses 12 in Verbindung und das Vakuumgehäuse 12 kann mittels der (nicht gezeigten) Vakuumpumpe evakuiert werden, um das Innere des Vakuumentgasungsbehälters 14 bei einem bestimmten, drucklosen bzw. unter Unterdruck gesetzten Zustand zu halten, zum Beispiel einem Druck von 1/20–1/30 Atmosphären.
Ein Raum bzw. Zwischenraum zwischen dem Vakuumentgasungsbehälter 14 und dem Vakuumgehäuse 12 und Räume bzw. Zwischenräume zwischen dem aufsteigenden Rohr 16 und dem absteigenden Rohr 18 und dem Vakuumgehäuse 12 sind mit Wärmeisolationsmaterial 30, zum Beispiel Steinen für Wärmeisolation, gefüllt, um den Umfang eines jeden des Vakuumentgasungsbehälters und des aufsteigenden Rohres und des absteigenden Rohres in einer wärmeisolierenden Art und Weise zu bedecken. Das Wärmeisolationsmaterial 30 weist in manchen Bereichen von ihm gebildete Evakuierungspassagen bzw. -durchgänge auf, um die Evakuierung nicht zu stören.
Der Vakuumentgasungsbehälter 14 weist einen oberen, mittleren Bereich auf, der mit einer Zug- bzw. Abzugleitung bzw. -rohr 34 versehen ist, um durch das Wärmeisolationsmaterial 30 und des Vakuumgehäuses 12 zu verlaufen, um Verbrennungsgas aus dem Vakuumentgasungsbehälter bei einer Temperaturerhöhungszeit abzuführen bzw. abzulassen. Wenn die Vakuumentgasungsvorrichtung 10 in einem stetigen bzw. gleichmäßigen Betrieb arbeitet, ist das Zug- bzw. Abzug-Rohr 34 durch einen Deckel 36 luftdicht verschlossen, um das Innere des Vakuumgehäuses 12 ohne Schwierigkeit in einem derartigen bestimmten, drucklosen bzw. unter Unterdruck gesetzten Zustand zu halten.
Bei der Vakuumentgasungsvorrichtung 10 entsprechend der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung sind der Vakuumentgasungsbehälter 14, das aufsteigende Rohr 16 und das absteigende Rohr 18 alle aus feuerfestem Material hergestellt, das eine Widerstandsfähigkeit gegenüber dem geschmolzenen Glas aufweist, zum Beispiel elektro-gegossene bzw. schmelzgeformte Steine.
Mit anderen Worten können, weil die Wege bzw. Kanäle für das geschmolzene Glas G in unmittelbarer Berührung mit dem geschmolzenen Glas G aus einem derartigen feuerfesten Material in der Vakuumentgasungsvorrichtung 10 hergestellt sind, die Kosten der Vakuumentgasungsvorrichtung im Vergleich mit der herkömmlichen Vorrichtung, bei der die Wege bzw. Kanäle für das geschmolzene Glas aus Platin oder Platinlegierung hergestellt sind, in bemerkenswerter Weise herabgesetzt werden. Infolgedessen können die Wege bzw. Kanäle für das geschmolzene Glas in einer willkürlichen Form mit einer willkürlichen Wanddicke gebildet werden, wodurch nicht nur die Vakuumentgasungsvorrichtung 10 mit einer hohen Kapazität bzw. Leistungsvermögen versehen wird, sondern ebenfalls eine Vakuumentgasungsbehandlung bei einer höheren Temperatur ausgeführt wird. Die Verwendung eines solchen feuerfesten Materials kann die Eluierung von Komponenten des feuerfesten Materials in das geschmolzene Glas im Vergleich mit gewöhnlichen feuerfesten Steinen bzw. Ziegeln minimieren. Eine derartige Eluierung braucht in einem Normalfalle nicht beachtet zu werden.
Es gibt keine besonderen Beschränkungen hinsichtlich der Formen des Vakuumentgasungsbehälters 14, des aufsteigenden Rohres 16 und des absteigenden Rohres 18, solange diese Glieder bzw. Elemente in einer sich erstreckenden bzw. ausgedehnten Umhüllung bzw. Ummantelung bzw. Verkleidung gebildet sind. Diese Elemente sind so gebildet, um zum Beispiel eine kreisförmige Querschnittsform oder eine rechteckförmige Querschnittsform aufzuweisen.
Obwohl ein typisches Beispiel des feuerfesten Materials mit einem hervorragenden Widerstand gegenüber dem geschmolzenen Glas bei einer hohen Temperatur sogenannte elektro-gegossene bzw. schmelzgeformte Steine sind, welche in einer bestimmten Form gegossen werden, nachdem feuerfestes Rohmaterial elektrisch geschmolzen worden ist, ist das Beispiel des feuerfesten Materials nicht auf die elektro-gegossenen bzw. schmelzgeformten Steine beschränkt. Gebundene Steine, welche gebrannt werden, nachdem feuerfestes Rohmaterial einem formenden Druck unterworfen worden ist, wird in das Beispiel miteinbezogen. Beispiele des feuerfesten Materials sind schmelzgeformte Zirkondioxid(Al₂O₃-ZrO₂-SiO₂)-Steine, schmelzgeformte Aluminiumoxid(Al₂O₃)-Steine, schmelzgeformte Hoch-Zirkondioxid(ZrO₂)-Steine, Zirkonium(ZrO₂-SiO₂)-gebundene Steine, Zirkonium-Aluminiumdioxid(Al₂O₃-ZrO₂-SiO₂)-gebundene Steine, Hoch-Aluminiumoxid(Al₂O₃-SiO₂)-gebundene Steine und Chrom(Cr₂O₃-Al₂O₃-ZrO₂)-gebundene Steine. Diese Beispiele entsprechen den Produkten, die von Asahi Glass Company, Ltd. jeweils unter der Bezeichnung ZB, MB, ZB-X950, ZR, ZM, CW und ZC hergestellt werden.
Die nachfolgende Erläuterung wird unter Bezugnahme auf einen Fall gebracht, bei dem elektro-gegossene bzw. schmelzgeformte Steine als das feuerfeste Material verwendet werden.
Nunmehr wird der Betrieb bzw. die Operation der Vakuumentgasungsvorrichtung für geschmolzenes Glas 10 entsprechend der vorliegenden Erfindung in einem stetigen bzw. gleichmäßigen Betrieb erläutert.
Da der Vakuumentgasungsbehälter 14 mittels der (nicht gezeigten) Vakuumpumpe evakuiert und in einem drucklos gemachten bzw. unter Unterdruck gesetzten Zustand bei dem bestimmten Druck gehalten wird, zum Beispiel einem Druck von 1/20–1/3 Atmosphären, wird das geschmolzene Glas G in den Vakuumentgasungsbehälter 14 durch das aufsteigende Rohr 16 oder das absteigende Rohr 18 wegen eines Unterschieds zwischen dem Druck (Atmosphärendruck) an der Flüssigkeitsfläche bzw. -oberfläche in dem Stromaufwärtsschacht 22 oder dem Stromabwärtsschacht 24 und dem Druck in dem Vakuumgehäuse 12 nach oben gezogen, und das geschmolzene Glas fließt in den Stromabwärtsschacht 24 heraus, in Abhängigkeit von einem Unterschied zwischen der Flüssigkeitsfläche des geschmolzenen Glases G in dem Stromaufwärtsschacht 22 und demjenigen in dem Stromabwärtsschacht 24 in Hinsicht auf die Höhe. Mit anderen Worten, der Vakuumentgasungsbehälter 14, das aufsteigende Rohr 16 und das absteigende Rohr 18 bilden eine Siphon- bzw. Saugheber-Anordnung.
Zu jener Zeit hängt der Unterschied in der Höhe zwischen dem Flüssigkeitsniveau des geschmolzenen Glases G in dem Vakuumentgasungsbehälter 14 und derjenigen bei dem Flüssigkeitsniveau des geschmolzenen Glases G in dem Stromaufwärtsschacht 22 oder dem Stromabwärtsschacht 24 von dem Druck in dem Vakuumentgasungsbehälter 14 ab. Der Unterschied ist von etwa 2,5 m bis etwa 3,5 m. Die Strömungsgeschwindigkeit bzw. Durchsatz des geschmolzenen Glases G, das durch die Vakuumentgasungsvorrichtung 10 strömt, wird durch die Viskosität des geschmolzenen Glases G (bestimmt durch die Temperatur des geschmolzenen Glases G) und den Unterschied in der Höhe zwischen dem Flüssigkeitsniveau des geschmolzenen Glases G in dem Stromaufwärtsschacht 22 und demjenigen in dem Stromabwärtsschacht 24 bestimmt.
Da das Innere des Vakuumentgasungsbehälters 14 bis zu einem Druck von 1/20–1/3 Atmosphären unter Unterdruck gesetzt ist, steigen Blasen bzw. Gasblasen, die in dem geschmolzenen Glas G enthalten sind, an die Flüssigkeitsoberfläche an und brechen leicht in dem Vakuumentgasungsbehälter 14 auf. Die Vakuumentgasungsvorrichtung 10 entfernt die Blasen aus dem geschmolzenen Glas G auf jene Art und Weise.
Da die Viskosität des geschmolzenen Glases G bei höherer Temperatur herabgeht, ist es leichter, die Blasen in dem geschmolzenen Glas G zu beseitigen, wenn das geschmolzene Glas G eine höhere Temperatur aufweist. Hinzu kommt, dass die Strömungsgeschwindigkeit des geschmolzenen Glases G, das während des Durchgehens durch den Vakuumentgasungsbehälter 14 entgast worden ist, zunimmt, da das geschmolzene Glas G eine höhere Mobilität bzw. Beweglichkeit bei einer höheren Temperatur aufweist.
Wenn die Operation der Vakuumentgasungsvorrichtung 10 mit einer solchen Anordnung begonnen wird, erfordern es die Innenflächen des Vakuumentgasungsbehälters 14, des aufsteigenden Rohres 16 und des absteigenden Rohres 18, d. h., Bereiche der Vorrichtung 10, welche als die Wege bzw. Kanäle für das geschmolzene Glas G arbeiten, auf eine Temperatur beinahe gleich der Temperatur des geschmolzenen Glases G, zum Beispiel nicht geringer als 1200°C, vorzugsweise 1350°C ± 50°C, vor dem Einleiten des geschmolzenen Glases G in die Vakuumentgasungsvorrichtung 10 erwärmt bzw. erhitzt zu werden. In 2 ist eine schematische Schnittansicht der Vakuumentgasungsvorrichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung bei einer Temperaturerhöhungszeit gezeigt.
Vor dem Betrieb bzw. Operation der Vakuumentgasungsvorrichtung 10 wird die Vakuumentgasungsvorrichtung 10 an einer höheren Position als der Stromaufwärtsschacht 22 und der Stromabwärtsschacht 24 angeordnet und das jeweilige untere Ende des aufsteigenden Rohres 16 und des absteigenden Rohres 18 befindet sich weg von der Flüssigkeitsoberfläche des geschmolzenen Glases G in jedem von beiden, d. h., dem Stromaufwärtsschacht 22 und dem Stromabwärtsschacht 24. Hinzu kommt, dass das geschmolzene Glas G in dem Vakuumentgasungsbehälter 14, dem aufsteigenden Rohr 16 oder dem absteigenden Rohr 18 nicht vorhanden ist. In einem derartigen Zustand sind die Temperaturen des Vakuumentgasungsbehälters 14, des aufsteigenden Rohres 16 und des absteigenden Rohres 18 bis zu einer Temperatur erhöht, die beinahe gleich zu der Temperatur des geschmolzenen Glases G ist.
Obwohl in 2 gezeigt ist, dass der Stromaufwärtsschacht 22 und der Stromabwärtsschacht 24 in beträchtlichem Umfange mit dem geschmolzenen Glas G gefüllt sind, kann der Temperaturerhöhungsvorgang entsprechend der vorliegenden Erfindung in einem solchen Zustand ausgeführt werden, dass wenig oder kein geschmolzenes Glas G in dem Stromaufwärtsschacht 22 und dem Stromabwärtsschacht 24 vorhanden ist. Wie in 2 gezeigt, sind Temperaturerhöhungsbrenner 38, 40 in der Nähe bzw. Nachbarschaft des jeweiligen unteren Endes des aufsteigenden Rohres 16 und des absteigenden Rohres 18 vorgesehen und eine Abgasleitung bzw. -rohr 42 ist so vorgesehen, um mit dem oberen Ende des Vakuumentgasungsbehälters 14 in Verbindung zu stehen. Die Brenner und die Abgasleitung bilden eine Temperaturerhöhungsvorrichtung zum Erhöhen der Temperaturen des Vakuumentgasungsbehälters, des aufsteigenden Rohres und des absteigenden Rohres. Es wird vorgezogen, dass die Brenner und die Abgasleitung bei einem stetigen Betrieb nicht vorgesehen sind, was sich aus 1 ergibt, in der die Vakuumentgasungsvorrichtung 10 entsprechend der vorliegenden Erfindung bei dem stetigen Betrieb als die schematische Schnittansicht gezeigt ist. Mit anderen Worten, es ist vorzuziehen, dass die Brenner und die Abgasleitung temporär bzw. zeitweilig vorgesehen werden, wenn die Vakuumentgasungsvorrichtung 10 angehoben ist und wenn das jeweilige untere Ende des aufsteigenden Rohres 16 und des absteigenden Rohres 18 von der Flüssigkeitsoberfläche des geschmolzenen Glases G in jedem von beiden, nämlich dem Stromaufwärtsschacht 22 und dem Stromabwärtsschacht 24 weg sind.
Es ist vorzuziehen, dass die Temperaturerhöhungsbrenner 38, 40 solche sind, welche eine Sauerstoffkonzentration eines sauerstoffhaltigen Gases, das zum Verbrennen verwendet wird, ändern können. In diesem Falle wird Sauerstoff zu der Luft durch eine Sauerstoffhinzufügungsvorrichtung hinzugefügt, um ein solches sauerstoffhaltiges Gas mit einer höheren Sauerstoffkonzentration als die Luft zu erzeugen, und dieses sauerstoffhaltige Gas wird zu den Brennern zum Verbrennen zugeführt. Die Sauerstoffkonzentration kann willkürlich durch Steuern bzw. Regeln der Menge des Sauerstoffes geändert werden, welche durch die Sauerstoffhinzufügungsvorrichtung der Luft hinzuzufügen ist. Eine derartige bevorzugte Ausführungsform der Temperaturerhöhungsbrenner 38 und 40 wird später beschrieben.
Wenn das Verbrennen unter Verwendung gewöhnlicher Luft als das sauerstoffhaltige Gas ausgeführt wird, beträgt die obere Grenze der Verbrennungstemperatur etwa 1200°C. Wenn das Verbrennen mit Sauerstoff ausgeführt wird, der, wie weiter oben angegeben, hinzugefügt ist, steigt die obere Grenze der Verbrennungstemperatur bis etwa 2000°C oder bis jenseits jenes Wertes an. Beim Erhöhen der Temperatur der Vakuumentgasungsvorrichtung 10 erfordern es der Vakuumentgasungsbehälter 14, das aufsteigende Rohr und das absteigende Rohr 18, auf eine Temperatur nahe zu der Temperatur des geschmolzenen Glases erwärmt bzw. erhitzt zu werden, d. h. vorzugsweise bis etwa 1200°C, vorzugsweise 1350°C ± 50°C. In dem ersteren Falle kann die erwünschte Temperatur dadurch erreicht werden, dass die Verbrennung unter Verwendung gewöhnlicher Luft erfolgt, wie weiter oben angegeben. In dem letzteren Falle ist es erforderlich, dass die Verbrennungstemperatur nicht geringer als etwa 1350°C ist, vorzugsweise von etwa 1500°C bis etwa 1800°C beträgt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Verbrennungstemperatur auf etwa 1500°C bis etwa 1800°C durch Hinzufügen von Sauerstoff zu der Luft in einer Menge von 10 bis 20 Volumenprozent auf der Grundlage der Luft erhöht werden. Da die Zufuhrmenge von Luft oder die Zusatzmenge von Sauerstoff zur Luft durch die Sauerstoffhinzufügungsvorrichtung gesteuert bzw. geregelt werden kann, um die Verbrennungstemperatur verhältnismäßig leicht einzustellen, kann die Zusatzmenge von Sauerstoff herabgesetzt werden, um die Verbrennungstemperatur auf einen relativ niedrigeren Wert in einer anfänglichen Temperaturerhöhungsstufe einzustellen, und die Zusatzmenge von Sauerstoff wird allmählich bzw. schrittweise erhöht, um die Verbrennungstemperatur zu erhöhen. Eine derartige Operation unterwirft den Vakuumentgasungsbehälter 14, das aufsteigende Rohr 16 und das absteigende Rohr 18 nicht einer schnellen Temperaturänderung, wodurch eine moderate bzw. mäßige Erwärmung bzw. Erhitzung vorgesehen wird, ohne dass Risse oder ein Bruch bei den schmelzgeformten Steinen als die Wege bzw. Kanäle für das geschmolzene Glas G auftreten.
Das Abzug- bzw. Zugrohr 34 ist an einem mittleren Bereich des oberen Endes des Vakuumentgasungsbehälters 14 so vorgesehen, um durch das Wärmeisolationsmaterial 30 und das Vakuumgehäuse 12 zu verlaufen, und die Abgasleitung bzw. -rohr 42 ist mit dem Abzug- bzw. Zugrohr 34 verbunden, wenn der Deckel 36 von diesem abgenommen ist.
Das Abgasrohr 42 ist im Austausch für den Deckel 36 des Abzug- bzw. Zugrohres 34 vorgesehen. Luft oder abgelassenes Verbrennungsgas, die oder das durch die Temperaturerhöhungsbrenner 38, 40, die in der Nähe bzw. Nachbarschaft des jeweiligen unteren Endes des aufsteigenden Rohres 16 und des absteigenden Rohres 18 (im nachfolgenden als das abgelassene Verbrennungsgas bezeichnet) erwärmt bzw. erhitzt werden, erwärmen bzw. erhitzen die oberen Flächen des aufsteigenden Rohres 16, des absteigenden Rohres 18 und des Vakuumentgasungsbehälters 14 und werden durch das Abgasrohr abgelassen.
Das Abgasrohr 42 ist mit einer Abzug- bzw. Zugsteuer- bzw. -regelvorrichtung bzw. -gerät einschließlich eines Abzug- bzw. Zugsteuerungs- bzw. -regelungsbrenners 44 und einer Luftdüse 46 zum Erhöhen oder Verringern der Temperatur des Verbrennungsgases in dem Abgasrohr, um den Strom des Verbrennungsgases zu steuern bzw. zu regeln, und einer Drossel- bzw. Rauchklappe 48 versehen, um die Abgasmenge physikalisch zu steuern bzw. zu regeln.
Der Abzug- bzw. Zugsteuerungs- bzw. -regelungsbrenner 44 und die Luftdüse 46 steuern bzw. regeln den Strom des Verbrennungsgases, unter Verwendung eines derartigen Phänomens, dass der Strom des Verbrennungsgases schnell wird, wenn die Temperatur des Verbrennungsgases in dem Abgasrohr ansteigt, und dass der Strom des Verbrennungsgases langsam wird, wenn die Temperatur des Verbrennungsgases heruntergeht. Die Drossel- bzw. Rauchklappe 48 steuert bzw. regelt physikalisch die Menge des Verbrennungsgases durch das Abgasrohr, beispielsweise unter Verwendung einer Drossel- bzw. Abgasklappe, um die Querschnittsfläche des Abgasrohrs zu ändern, wo das Verbrennungsgas hindurchgehen kann.
In 3 sind eine schematische Darstellung und ein Fluss- bzw. Ablaufdiagramm eines Beispiels eines Brenners gezeigt, der als die Temperaturerhöhungsbrenner 38 und 40 verwendet wird und die Sauerstoffkonzentration des sauerstoffhaltigen Gases, das für den Brenner zu verwenden ist, ändern kann (im nachfolgenden als Brenner für Verbrennung mit hinzugefügten Sauerstoff bezeichnet). Die Brenner zur Verbrennung mit hinzugefügten Sauerstoff, welche bei der vorliegenden Erfindung angewendet werden können, sind auf diese Art von Brenner nicht beschränkt.
Wie in 3 gezeigt, weist der Brenner 50 zur Verbrennung mit hinzugefügtem Sauerstoff, wobei dieser Brenner 50 als der Temperaturerhöhungsbrenner 38(40) entsprechend der vorliegenden Erfindung verwendet wird, auf: eine Brennervorderplatte 52 mit einem Brennstoffzufuhrbereich 54, der an einem mittleren Bereich hinter der Platte 52 vorgesehen ist, und mit einem Luftzufuhrbereich 56, der an einem seitlichen Bereich hinter der Platte 52 vorgesehen ist, eine zylindrische Verbrennungskammer 58, die an einer vorderen Seite der Brennervorderplatte 52 vorgesehen ist, und eine Sauerstoffeinspritzdüse 60, die in der Verbrennungskammer 58 vorgesehen ist, um Sauerstoff in einer geneigten Richtung zu einer mittleren Linie der Verbrennungskammer 58 einzuspritzen. Der Brenner 50 zur Verbrennung mit hinzugefügtem Sauerstoff mischt Brenngas bzw. Betriebsgas, zum Beispiel Stadtgas 13A (mit Butan als eine Hauptkomponente), das von dem Brennstoffzufuhrbereich 54 zugeführt wird, und Luft, die von dem Luftzufuhrbereich 56 hinter der Brennervorderplatte zugeführt wird, und spritzt bzw. stößt die Mischung aus der Verbrennungskammer 58 aus oder der Brenner 50 zur Verbrennung mit hinzugefügtem Sauerstoff spritzt bzw. stößt das Brenngas aus einem mittleren Bereich der Verbrennungskammer und die Luft aus einem Umfangsbereich der Verbrennungskammer aus, verbrennt das Brenngas mit dem von der Sauerstoffeinspritzdüse 60 eingespritzten Sauerstoff, wodurch die Verbrennung des Brenngases gefördert wird, um die Temperatur des Brenngases zu erhöhen.
Eine Brennstoffleitung 62 zum Zuführen des Brenngases zu dem Brennstoffzufuhrbereich 54 des Brenners 50 zur Verbrennung mit hinzugefügtem Sauerstoff ist durch eine Brennstoffzufuhrleitung 62a und eine Zündleitung 62b gebildet. Die Brennstoffzufuhrleitung weist auf: eine (nicht gezeigte) Brennstoffversorgungsquelle, einen Druckregler (Fliehkraftregler bzw. Zentrifugalregler) 63F, um das Brenngas unter Unterdruck zu setzen, einen Brenngasströmungsmesser (Drucksensoreinheit) 64f, um die Strömungsgeschwindigkeit bzw. Durchsatz des Brenngases zu messen, ein Brenngasthermometer 66F zum Messen der Temperatur des Brenngases, ein Brenngassteuer- bzw. -regelventil 68F zum Steuern bzw. Regeln der Strömungsgeschwindigkeit des Brenngases, ein Brenngasdruckmessgerät 70F zum Messen des Druckes des Brenngases und Leitungen bzw. Rohre, welche diese Glieder bzw. Elemente verbinden. Die Zündleitung zweigt von der Brennstoffzufuhrleitung 62a an einer Stelle zwischen dem Druckregler 63F und dem Strömungsmesser 64F ab und weist ein Brenngassteuer- bzw. -regelventil 68F' zum Steuern bzw. Regeln der Strömungsgeschwindigkeit des Brennstoffgases für die Zündung, einen flexiblen Schlauch 72, eine Zündfackel 74, die an einem vorderen Ende des flexiblen Schlauchs vorgesehen ist, um den Brenner 50 zur Verbrennung mit hinzugefügtem Sauerstoff zu zünden, und Leitungen bzw. Rohre auf, welche diese Glieder bzw. Elemente verbinden. Der Strömungsmesser 64F, das Thermometer 66F, das Steuer- bzw. Regelventil 68F und der Druckregler 70F sind elektrisch verbunden, wie durch gestrichelte Linie in dieser Figur dargestellt. Der Strömungsmesser 64F bzw. der Druckregler 70F bzw. das Thermometer 66F misst die Strömungsgeschwindigkeit bzw. den Druck bzw. die Temperatur des Brenngases. Auf der Grundlage der gemessenen Strömungsgeschwindigkeit, des gemessenen Druckes und der gemessenen Temperatur werden die erforderlichen Berechnungen durch einen Computer ausgeführt, so dass das Steuer- bzw. Regelventil 68F die Strömungsgeschwindigkeit des Brenngases steuert bzw. regelt, so dass das Brenngas mit einer erforderlichen oder spezifizierten Strömungsgeschwindigkeit in die Brennstoffzufuhrleitung 62a strömt.
Eine Luftzufuhrleitung 76 zum Zuführen der Luft zu dem Luftzufuhrbereich 56 des Brenners 50 zur Verbrennung mit hinzugefügtem Sauerstoff ist durch ein Gebläse 78, einen Luftströmungsmesser 64A zum Messen der Strömungsgeschwindigkeit der Luft, ein Luftthermometer 66A zum Messen der Temperatur der Luft, ein Luftsteuer- bzw. -regelventil 68A zum Steuern bzw. Regeln der Strömungsgeschwindigkeit der Luft, ein Luftdruckmessgerät 70A zum Messen des Druckes der Luft und durch Leitungen bzw. Rohre gebildet, welche diese Glieder bzw. Elemente verbinden. Der Strömungsmesser 64A, das Thermometer 66A, das Steuer- bzw. Regelventil 68A und das Druckmessgerät 70A sind elektrisch verbunden, wie durch gestrichelte Linien in dieser Figur dargestellt. Der Strömungsmesser 64A bzw. das Druckmessgerät 70A bzw. das Thermometer 66A misst die Strömungsgeschwindigkeit bzw. den Druck bzw. die Temperatur der Luft. Auf der Grundlage der gemessenen Strömungsgeschwindigkeit, des gemessenen Druckes und der gemessenen Temperatur werden die erforderlichen Berechnungen durch den Computer ausgeführt, so dass das Steuer- bzw. Regelventil 68A die Strömungsgeschwindigkeit der Luft steuert bzw. regelt, so dass die Luft mit einer erforderlichen Strömungsgeschwindigkeit oder einer spezifizierten Strömungsgeschwindigkeit in die Luftzufuhrleitung 76 strömt.
Eine Sauerstoffzufuhrleitung 80 zum Zuführen von Sauerstoff zu der Sauerstoffeinspritzdüse 60, um die Verbrennung mit hinzugefügtem Sauerstoff auszuführen, ist durch eine (nicht gezeigte) Sauerstoffzufuhrquelle, einen Druckregler 630, um den von der Quelle zugeführten Sauerstoff unter Unterdruck zu setzen, einen Sauerstoffströmungsmesser 640 zum Messen der Strömungsgeschwindigkeit des Sauerstoffs, ein Sauerstoffthermometer 660 zum Messen der Temperatur des Sauerstoffs, ein Sauerstoffsteuer- bzw. -regelventil 680 zum Steuern bzw. Regeln der Strömungsgeschwindigkeit des Sauerstoffs, ein Sauerstoffdruckmessgerät 700 zum Messen des Druckes des Sauerstoffs und Leitungen bzw. Rohre zum Verbinden dieser Glieder bzw. Elemente gebildet. Der Strömungsmesser 640, das Thermometer 660, das Steuer- bzw. Regelventil 680 und das Druckmessgerät 700 sind elektrisch verbunden, wie durch gestrichelte Linien in dieser Figur dargestellt. Der Strömungsmesser 640 bzw. das Druckmessgerät 700 bzw. das Thermometer 660 misst die Strömungsgeschwindigkeit bzw. den Druck bzw. die Temperatur des Sauerstoffs. Auf der Grundlage der gemessenen Strömungsgeschwindigkeit, des gemessenen Drucks und der gemessenen Temperatur werden die erforderlichen Berechnungen durch den Computer ausgeführt, so dass das Steuer- bzw. Regelventil 680 die Strömungsgeschwindigkeit des Sauerstoffs steuert bzw. regelt, so dass der Sauerstoff mit einer erforderlichen oder spezifizierten Strömungsgeschwindigkeit in die Sauerstoffzufuhrleitung 80 strömt.
Bei dem so ausgebildeten Brenner 50 zur Verbrennung mit hinzugefügtem Sauerstoff wird das Brenngassteuer- bzw. -regelventil 68F in der Zündleitung 62b der Brennstoffleitung 62 vorläufig geöffnet, um das Brenngas aus der Zündfackel 74 zu strömen, und das Brenngas wird an der Zündfackel gezündet. Das Brenngas, das der Strömungssteuerung bzw. -regelung durch das Brenngassteuer- bzw. -regelventil 68F unterworfen wird, wird dem Brennstoffzufuhrbereich 54 von der Brennstoffzufuhrleitung 62a zugeführt. Das Brenngas von der Brennstoffzufuhrleitung und die zu dem Luftzufuhrbereich 56 zugeführte Luft werden in die Verbrennungskammer 58 ausgestoßen. Das somit ausgestoßene Brenngas wird durch die gezündete Zündfackel 74 der Zündleitung 62b gezündet. Unter den gegebenen Umständen wird der Sauerstoff, welcher einer Strömungssteuerung bzw. -regelung durch das Sauerstoffsteuer- bzw. -regelventil 680 in der Sauerstoffzufuhrleitung 80 unterworfen ist, von der Sauerstoffeinspritzdüse 60 in Richtung zu der Mittellinie der Verbrennungskammer 58 des gezündeten Brenners 50 ausgestoßen, um die Verbrennung des Brenngases mit hinzugefügtem Sauerstoff in dem Brenner 50 auszuführen.
Die Strömungsgeschwindigkeit bzw. der Durchsatz des Sauerstoffs, der von der Sauerstoffeinspritzdüse 60 in den Brenner 50 eingespritzt wird, wird durch das Sauerstoffsteuer- bzw. -regelventil 680 so gesteuert bzw. geregelt, um einen Wert von etwa 10 bis 20 Volumenprozent der Strömungsgeschwindigkeit bzw. des Durchsatzes der Luft aufzuweisen, wobei die Verbrennungstemperatur des Brenners 50 auf etwa 1500 bis 1800°C eingestellt wird.
Die Temperaturerhöhungsvorrichtung in der Vakuumentgasungsvorrichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung ist vorzugsweise so ausgebildet, wie oben angegeben. Das verbrannte Gas bzw. Verbrennungsgas, das durch die Temperaturerhöhungsbrenner 38, 40 erwärmt bzw. erhitzt wird, wobei die Verbrennungstemperatur gesteuert bzw. geregelt wird, erwärmt bzw. erhitzt die inneren Flächen des Vakuumentgasungsbehälters 14, des aufsteigenden Rohres 16 und des absteigenden Rohres 18, während der Strom des Verbrennungsgases durch die Abzug- bzw. Zugsteuer- bzw. -regelvorrichtung gesteuert bzw. geregelt wird.
Durch Vorsehen der Temperaturerhöhungsvorrichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung, insbesondere der Temperaturerhöhungsvorrichtung gemäß dem bevorzugten Beispiel der vorliegenden Erfindung, können die inneren Flächen des Vakuumentgasungsbehälters 14, des aufsteigenden Rohres 16 und des absteigenden Rohres 18 in Übereinstimmung mit einer derartigen bestimmten Erwärmungs- bzw. Erhitzungskurve erwärmt bzw. erhitzt werden, so dass das geschmolzene Glas G am Verfestigen in der Vakuumentgasungsvorrichtung 10 zuverlässig gehindert wird oder das feuerfeste Material zuverlässig daran gehindert wird, aufgrund rascher Erwärmung bzw. Erhitzung beschädigt zu werden.
Wenn die Temperaturerhöhungsoperation als das vorläufige Verfahren zum Betreiben der Vakuumentgasungsvorrichtung für geschmolzenes Glas G, wie weiter oben angegeben, beendet worden ist, wird der Betrieb bzw. die Operation der Vakuumentgasungsvorrichtung 10 durch das folgende Verfahren ausgeführt. Zuerst werden die Temperaturerhöhungsbrenner 38, 40 gestoppt und die Temperaturerhöhungsbrenner 38, 40 werden von der Stelle an dem jeweiligen unteren Ende des aufsteigenden Rohres 16 und des absteigenden Rohres 18 entfernt.
Gleichzeitig oder etwas später wird die Steuerung bzw. Regelung des Abgases durch die Abzug- bzw. Zugsteuer- bzw. -regelvorrichtung in dem Abgasrohr 42 gestoppt, das Abgasrohr 42 wird von dem Abzug- bzw. Zugrohr 34 entfernt und der Deckel 36 wird auf das Abzug- bzw. Zugrohr 34 gelegt, um es zu verschließen.
Als nächstes werden das aufsteigende Rohr 16 und das absteigende Rohr 18 in das geschmolzene Glas G in jeden der beiden, nämlich dem Stromaufwärtsschacht 22 und dem Stromabwärtsschacht 24 dadurch eingetaucht, dass die Vakuumentgasungsvorrichtung 10 abgesenkt wird, oder dadurch, dass die Flüssigkeitsoberfläche des geschmolzenen Glases G in jedem der beiden, nämlich dem Stromaufwärtsschacht 22 und dem Stromabwärtsschacht 24 angehoben wird.
Als nächstes wird die (nicht gezeigte) Vakuumpumpe in Betrieb gesetzt, um Evakuierung auszuführen, wodurch das Vakuumgehäuse 12 (der Vakuumentgasungsbehälter 14) drucklos gemacht bzw. unter Unterdruck gesetzt wird.
Zu diesem Zeitpunkt ist es erforderlich, dass der Stromaufwärtsschacht 22 und der Stromabwärtsschacht 24 mit dem geschmolzenen Glas G mit solch einer bestimmten Temperatur gefüllt werden. Zu diesem Zweck ist es vorzuziehen, dass der Stromaufwärtsschacht 22 und der Stromabwärtsschacht 24 miteinander temporär bzw. zeitweilig verbunden werden, so dass das geschmolzene Glas G gleichzeitig in die beiden Schächte 22, 24 aus dem Schmelzbehälter 20 fließt.
Wenn das Innere des Vakuumgehäuses 12 und das Innere des Vakuumentgasungsbehälters 14 auf den bestimmten Wert durch Evakuierung mittels der Vakuumpumpe unter Unterdruck gesetzt sind, wird das geschmolzene Glas G in den Vakuumentgasungsbehälter 14 nach oben gezogen, um eine bestimmte Höhe hierin aufzuweisen, und die Blasen in dem geschmolzenen Glas G steigen auf die Flüssigkeitsoberfläche des geschmolzenen Glases an. Die Vakuumentgasungsbehandlung beginnt mit Aufbrechen der Blasen und die Operation der Vakuumentgasungsvorrichtung 10 wird auf die stetige bzw. gleichmäßige Operation eingestellt. Das somit vakuumentgaste, geschmolzene Glas G wird in den Stromabwärtsschacht 24 kontinuierlich zugeführt.
Obwohl alle die Bereiche in unmittelbarer Berührung mit dem geschmolzenen Glas G, d. h. das aufsteigende Rohr 16, der Vakuumentgasungsbehälter und das absteigende Rohr 18, sämtlich aus den elektro-gegossenen bzw. schmelzgeformten Steinen bei der in den 1 und 2 gezeigten Vakuumentgasungsvorrichtung 10 hergestellt sind, ist die vorliegende Erfindung auf einen solchen Fall nicht beschränkt. Einige der Bereiche in unmittelbarer Berührung mit dem geschmolzenen Glas G können aus Edelmetall wie bei einer in 4 gezeigten Vakuumentgasungsvorrichtung 82 hergestellt sein.
Die in 4 gezeigte Vakuumentgasungsvorrichtung 82 ist von der in den 1 und 2 gezeigten Vakuumentgasungsvorrichtung 10 insofern unterschiedlich, als verlängerte Rohre 26, 28 an dem jeweiligen unteren Ende des aufsteigenden Rohres 16 und des absteigenden Rohres 18 vorgesehen sind und die verlängerten Rohre 26, 28 aus Platin oder Edelmetalllegierung, zum Beispiel Platinlegierung hergestellt sind, weil nur die verlängerten Rohre 26, 28 in das geschmolzene Glas G bei einer hohen Temperatur in Bezug auf das aufsteigende Rohr 16 und das absteigende Rohr 18 eingetaucht werden.
Obwohl die Vakuumentgasungsvorrichtung für geschmolzenes Glas entsprechend der vorliegenden Erfindung in Einzelheiten beschrieben worden ist, ist die vorliegende Erfindung auf die oben angegebenen Ausführungsformen nicht beschränkt. Es ist offensichtlich, dass innerhalb des Umfangs der Erfindung, wie in den Ansprüchen definiert, Modifikationen bzw. Änderungen und unterschiedliche Anordnungen, anders als hierin offenbart, ausgeführt werden können.
Bei der Vakuumentgasungsvorrichtung für geschmolzenes Glas, welche die Blasen aus dem kontinuierlich zugeführten, geschmolzenen Glas entfernen kann, können eine ausreichende Widerstandsfähigkeit bzw. Haltbarkeit gegenüber dem geschmolzenen Glas bei einer hohen Temperatur gewährleistet, die Kosten bemerkenswert herabgesetzt, eine große Kapazität bzw. Leistungsvermögen vorgesehen und die Vakuumentgasungsbehandlungstemperatur erhöht werden, wobei die Temperaturerhöhungsvorrichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung dazu verwendet werden kann, um die Innenflächen des Vakuumentgasungsbehälters, des aufsteigenden Rohres und des absteigenden Rohres mit der bestimmten Erwärmungs- bzw. Erhitzungskurve zu erwärmen bzw. zu erhitzen, während das geschmolzene Glas G am Verfestigen in der Vakuumentgasungsvorrichtung in zuverlässiger Weise gehindert und das feuerfeste Material in zuverlässiger Weise daran gehindert werden, durch rasches Erwärmen bzw. Erhitzen beschädigt zu werden.

Claims

Vakuumentgasungsvorrichtung (10; 82) für geschmolzenes Glas (G), aufweisend: ein Vakuumgehäuse (12), das bei Anwendung evakuiert wird, um in ihm unter verminderten Druck gesetzt bzw. drucklos bzw. depressurisiert zu werden; einen Vakuumentgasungsbehälter (14), der in dem Vakuumgehäuse (14) für die Vakuumentgasung des geschmolzenen Glases (G) vorgesehen ist; eine aufsteigende Leitung bzw. Rohr (16), die bzw. das mit dem Vakuumentgasungsbehälter (14) in Verbindung steht, um das geschmolzene Glas (G) vor Entgasung nach oben bzw. aufwärts zu ziehen, und um das geschmolzene Glas (G) in den Vakuumentgasungsbehälter (14) einzuführen bzw. einzuleiten; eine absteigende Leitung bzw. Rohr (18), die bzw. das mit dem Vakuumentgasungsbehälter (14) in Verbindung steht, um das entgaste, geschmolzene Glas aus dem Vakuumentgasungsbehälter nach unten bzw. abwärts zu ziehen; wobei der Vakuumentgasungsbehälter (14), das aufsteigende Rohr (16) und das absteigende Rohr (18) in ihnen Wege bzw. Kanäle für das geschmolzene Glas (G) aufweisen, die aus feuerfestem Werkstoff hergestellt sind; gekennzeichnet durch: eine Temperaturerhöhungsvorrichtung (38; 40; 42; 50), die Temperaturerhöhungsbrenner (38; 40; 50), die an einem jeweiligen unteren Ende des aufsteigenden Rohres (16) und des absteigenden Rohres (18) vorgesehen sind, und eine Abgasleitung bzw. -rohr (42) aufweist, die bzw. das mit einem oberen Ende des Vakuumentgasungsbehälters (14) in Verbindung steht; wobei die Temperaturerhöhungsbrenner (38; 40; 50) für eine Steuerung bzw. Regelung in der Weise befähigt sind, dass sie bei Anwendung Brennstoff verbrennen können, bevor die Vakuumentgasungsvorrichtung in Betrieb genommen wird, und Verbrennungsgas von den Temperaturerhöhungsbrennern (38; 40; 50) durch die Abgasleitung (42) abgelassen werden kann; wobei die Temperaturerhöhungsvorrichtung (38; 40; 42; 50) zum Erhöhen der Temperaturen des Vakuumentgasungsbehälters (14), des aufsteigenden Rohres (16) und des absteigenden Rohres (18) geeignet ist, wobei das Abgasrohr (42) eine Zugsteuer- bzw. Regelvorrichtung bzw. -gerät aufweist, das einen Zugsteuerungs- bzw. Regelungsbrenner (44; 46) zum Steuern bzw. Regeln eines Stromes bzw. Flusses des Abgases aufweist.
Vakuumentgasungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Temperaturerhöhungsbrenner (38; 40; 50) zum Ändern der Sauerstoffkonzentration eines sauerstoffhaltigen Gases geeignet sind, das zum Verbrennen verwendet wird.
Vakuumentgasungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der das Abgasrohr (42) eine Zugsteuer- bzw. Regelvorrichtung bzw. -gerät aufweist, das eine Drossel- bzw. Rauchklappe (48) zum Steuern bzw. Regeln einer Abgasmenge des abgelassenen Verbrennungsgases aufweist.
Verfahren zum Erhöhen der Temperaturen eines Vakuumentgasungsbehälters (14), einer aufsteigenden Leitung bzw. Rohres (16) und einer absteigenden Leitung bzw. Rohres (18) in einer Vakuumentgasungsvorrichtung (10; 82) für geschmolzenes Glas, bevor die Vakuumentgasungsvorrichtung (10; 82) in Betrieb genommen wird, die folgende Schritte aufweisend: Verwenden von Temperaturerhöhungsbrennern (38; 40; 50), um Brennstoff zu einer Zeit zu verbrennen, bevor die Vakuumentgasungsvorrichtung (10; 82) in Betrieb genommen wird, wobei die Temperaturerhöhungsbrenner (38; 40; 50) an einem jeweiligen unteren Ende des aufsteigenden Rohres (16) und des absteigenden Rohres (18) vorgesehen sind; Abführen bzw. Ablassen von Verbrennungsgas bzw. verbranntem Gas, das durch die Brenner erzeugt wird, durch das aufsteigende Rohr (16), das absteigende Rohr (18) und eine Abgasleitung bzw. -rohr (42), das mit einem oberen Ende des Vakuumentgasungsbehälters (14) in Verbindung steht; und Steuern bzw. Regeln eines Stromes des verbrannten Gases, das von dem Abgasrohr (42) abgeführt bzw. abgelassen wird, mittels einer Zugsteuer- bzw. Regelvorrichtung bzw. -gerät, das einen Zugsteuerungs- bzw. Regelungsbrenner (44; 46) aufweist.
Verfahren nach Anspruch 4, ferner aufweisend: Ändern der Sauerstoffkonzentration eines sauerstoffhaltigen Gases, das zur Verbrennung benutzt werden soll.