DE806999C - Glasschmelzofen und Verfahren zum elektrischen Schmelzen und Laeutern von Glas - Google Patents

Description

• Glasschmelzofen und Zierfahren zum elektrischen Schmelzen und Läutern von Glas

  Die Erfindung bezieht sich auf Glasschnlelzoten

  derjenigen Art, bei welcher Glas durch Durchleiten

  an elektrischen Strömen geschmolzen und geläutert

  wird; die Erfindung bezieht sich ferner auf das

  Verfahren zum Schmelzen und Läutern von Glas.

  Kohle ist einer der am besten geeigneten Stoffe.

  die für die Herstellung von Elektroden bekannt

  sind, verursacht aber eine Verfärbung des Glases,

  wenn Arbeitstemperaturen angewendet werden, Nvie

  sie oftmals für das Schmelzen und Läutern er-

  forderlich sind.

  Ein Hauptzweck der Erfindung ist die Schaffung

  eines Verfahrens und einer Anlage von äußerst ein-

  facher Bauart, finit deren Hilfe die Temperatur der

  Elektroden unterhalb derjenigen gehalten «erden

  lcatitt. bei der die Gefahr einer Verfärbung des

  Glases auftritt. Hierbei soll die lllöglichkeit ge-

  gehen sein, die entsprechenden Temperaturen für

  <las -#climelzett vorzusehen.

  Hei dem \-erfahren zum elektrischen Schmelzen

  und 1_äutertt von Glas «-erden die Glassatzrohstoffe

  in eitre 'lenge oder 'lasse von verflüssigten Glas-

  satzrolistotten so eingeführt, daß diese 'lenge be-

  (leckt und gegen übermäßige Wärmeverluste isoliert

  ist. hin elektrischer Strom wird durch diese ver-

  fiii;sigtett Stoffe hindurchgeführt und eine Strömung

  (!er verflüssigten Stoffe in das Schmelzende einer

  ereinigten Schmelz- und Läutertitigsmettge herbei-

  "eführt. Der elektrische Strom wird durch diese

  @ere#ini@@te Schmelz- lind Läutertingsntenge hin-

  iltirchgeleitet, um fortschreitend das Schmtizen der verflüssigten Stoffe zu flüssigem Glas sowie das Läutern des entstehenden Glases und dessen Entnahme von dem unteren Teil des Läuterungsendes der genannten -Menge oder Masse zu bewirken.
• Gemäß einem Hauptmerkmal der Erfindung wird die Dichte des Strömungsflusses so geändert, daß Konvektionsströmungen des Oberflächenglases längs der Oberfläche des verflüssigten Glases von der Entnahmestelle bis zur Einführungsstelle der Glassatzrohstoffe auftreten.
• ach einem weiteren Merkmal der Erfindung werden die Stromdichten in der Vorschmelzmenge und in der vereinigten Läuterungs- und Schmelzmenge so geregelt, daß die verflüssigten Glassatzstoffe in die vereinigte Schmelz- und Läuterungsmenge bei einer Temperatur eingeführt werden, die mindestens so hoch wie diejenige ist, welche an der Einführungsstelle der Stoffe vorhanden ist.
• Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist die Schaffung eines zur Ausführung des genannten Verfahrens dienenden Glasschmelzofens. Dieser Ofen hat einen Vorschmelzabschnitt, der oben eine Ctfnung für das Einführen des Glassatzes hat, und weist einen Schmelz- und Läuterungsabschnitt auf, der finit (lern Vorschmelzabschnitt durch eine unterhalb des Glasspiegels liegende Durchlaßöffnung erkunden ist. In diesem Abschnitt sind aufrecht stehende Elektroden angebracht, die sich durch die I@oclenwancl des Abschnittes hindurch erstrecken.
• Erfindungsgemäß sind die Elektroden in dem \*c>rscliiiielzabsclinitt in geraden Linien längs dessen gegeniilierliegenden Wandungen angeordnet, und die in (lein Schmelz- und Läuterungsabschnitt beiinilliclien Elektroden sind in einer -Mehrzahl von Gruppen in geraden Reihen längs der gegenüberliegenden Wandungen dieses Abschnittes bis zu einem von der Dtirchlaßöffnung gebildeten Kanal angeordnet.
• liierhei sind Mittel vorgesehen, um Heizsl>annungen den Elektroden in dem Vorschmelzal>schnitt und den Elektrodengruppen in dem Schmelz- und Läuterungsabschnitt getrennt zuzuleiten.
• Bei der bevorzugten Ausführung weisen die \littel für die getrennte Zuleitung der Heizspannungen zti den Elektrodengruppen Sekundärstuten von Transformatoren sowie spannungsre-elnde Reaktoren auf.
• Bei dem Schmelzofen der Erfindung liegen die Elektroden in vergleichsweise kühlen Zonen der Schmelzkammer abseits von dem Strömungsweg der Hauptmasse des Glases durch diese Kammer hindurch, so daß jegliche Verfärbung von Glas durch die Elektroden in verhältnismäßig stagnierendem Glas eintreten und ein Mindestmaß an verschlechternder Wirkung auf die Qualität des hergestellten Glases eintreten wird.
• Die Erfindung wird nunmehr durch die nachfolgende Beschreibung einer typischen Ausführungsform im einzelnen beschrieben und klargestellt werden, wobei zur Erläuterung auf die schematische Darstellung Bezug genommen wird, die beispielsweise zu verstehen ist und einen Bestandteil der Erfindungsbeschreibung bildet.
• Auf der Zeichnung ist Fig. i eine Draufsicht, teilweise im Schnitt, auf einen elektrischen Glasschmelzofen und die zugehörigen elektrischen Anschlüsse. und Fig.2 ist ein Längsschnitt durch den Schmelzofen.
• Der elektrische Schmelzofen weist eine längliche Vorschmelzkammer i i auf, die mit einer kombinierten Schmelz- und Läuterungskainnier 12 voll länglicher Form über einen unter dem Glasspiegel liegenden Durchlaß 13 in edler ihrer Seitenwandungen 14 verbunden ist: diese Seitenwand bildet eine Endwand der kombinierten Schmelz-und Läuterungskammer. Die Kammer 12 ist über einen unter dem Glasspiegel liegenden Durchlaßkanal 13 mit einer verhältnismäßig kleinen ='#.rbeitskammer 16 verbunden. aus der das Glas 17 entnommen oder glasverärbeitenden Einrichtungen auf beliebige Art zugeführt werden kann. Wenn es erwünscht ist, können die Wandungen, durch welche die Durchlässe 13 ulid i ; hindurchgeführt sind, in der üblichen Weise als l@rü@ken wände ausgeführt sein.
• Der Glassatz oder die Einsatzstoffe io in der Vorschmelzkammer werden durch den Joule-Effekt verflüssigt, indem geeignete Spannungen an Elektroden angelegt werden. von denen Jede aus einer Anzahl stabförmiger Teile T1 zusammengesetzt ist. die in Reihen in der Nähe der Enden der Vorschmelzkammer i i angeordnet sind.
• Die Erhitzung der verflüssigten Einsatzstoffe am Eintrittsende der Kammer 12 wird dadurch erreicht, daß geeignete Spannungen an die stabförmigen Elektroden der Elektrodengruppen F_= bis E4 angelegt werden, die in Reihen dicht an der Innenseite der Seitenwandungen der Kammer 12 angeordnet sind. Die Elektroden l-1 bis E4 werden vorzugsweise in die betreffenden Kammern vom Boden her eingeführt. und die Verbindungen mit ihnen werden mittels wassergekühlter Klemmen (nicht dargestellt) hergestellt.
• Der Glasmasse 17 in der Arbeitskammer 16 wird V`'ärme von einer Reihe von oberhalb des Glases angeordneten Widerstandsheizkörpern 30 zugeführt.
• Der Heizstrom wird den Elektroden Ft von der Sekundärstufe eines Transformators T zugeführt, der im Stromkreis mit einem Regelreaktor R liegt: die Stromzufuhr zu den anderen Elektroden geschieht in gleicher \Veise. Arbeitsweise Beim Betrieb des Ofens wird ein Haufen von Einsatzmaterial io in der Vorschmelzkammer i i ständig aufrechterhalten, so daß sein oberer Teil den unteren Teilen als Schutz gegen übermäßigen Wärmeverlust dient. Ein Stromdurchgang wird im Glassatz io zwischen den Elektroden El aufrechterhalten, Nvie dies erforderlich ist, um den unteren Teil des Haufens rasch in geschmolzenes Glas umzuwandeln und diesem zu ermöglichen, durch den Verbindungskanal 13 hindurch in die Kammer 12 zu fließen, wcnm Glas am Austrittsende der Kammer 12 durch den Kanal 15 hindurch in die Arbeitskammer 16 fließt, um das aus dieser entnommene Glas zu ersetzen. Die Kammer 12 enthält auf diese Weise eine langgestreckte Menge geschmolzenen Glases, die aus geläuterten und nicht geläuterten Teilen besteht.
• Die geschmolzene -lasse des Glassatzes, die in die Kammer 12 eintritt, ist wenigstens so heiß, wie der Glassatz, der den Raum zwischen den Elektroden E2 einnimmt und stört deshalb die Temperaturbedingungen in dieseln nicht, wie dies der Fall sein würde, wenn frischer kalter Glassatz unmittelbar in die Kammer 12 eingebracht werden würde. Der verflüssigte Glassatz wird sich daher lediglich in der umgebenden Flüssigkeit ausbreiten und mit dieser vermischen, wobei in letzterer Konvektionsströmungen zwischen den Elektroden E' auftreten, und die Kammer 12 durchströmen. Das Glas in der -litte und am Läuterungsende der Kammer 12 bewegt sich dann natürlich auch quer durch die Kammer zwischen den Elektrodengruppen E_3 und E4.
• Vorzugsweise sind die an die Elektroden E4 angelegten Spannungen so, daß die Stromdichte am Läuterungsende der Kammer 12 genügend hoch ist, um eine Glastemperatur aufrechtzuerhalten, die über der Temperatur am Eingangsende der Kammer liegt. Außer den Konvektionsströmungen, die quer durch die Kammer 12 zwischen den Elektroden E4 auftreten, sind noch Konvektionsströmungen des an der Oberfläche befindlichen Glases vom Läuterungsende der Kammer 12 her zurück zu dem Glas von niedrigerer Temperatur an dessen Eintrittsende vorhanden, die eine Sperre für das Vorwärtsströmenvon ungeläutertemGlase in dasLäuterungsende der Kammer bilden. Vor Stromdurchgang durch die Widerstandsheizkörper 30 in derArbeitskammer 16 wird so eingestellt, daß das Glas auf der gewiinschten Arbeitstemperatur gehalten wird.

Claims (1)

1. PAT1:\TA\SI'RI t:111:: i. Verfahren zum elektrischen Schmelzen und Läutern von Glas, bei dem die Glassatzrohstoffe in eine Menge von verflüssigten Glassatzstoffen so eingeführt werden, daß diese 12enge bedeckt und gegen übermäßigen Wärmeverlust isoliert ist, alsdann ein elektrischer Strom durch diese verflüssigten Stoffe hindurchgeführt und eine Strömung der verflüssigten Stoffe dieser Menge in das Schmelzende einer vereinigten Schinelz-und Läuterungsmenge geführt und ein elektrischer Strom durch letztere hindurchgeleitet wird, um fortschreitend das Schmelzen der flüssigen Stoffe zu flüssigem Glas sowie das Läutern des entstehenden flüssigen Glases und die Entnahme des geläuterten Glases von dem unteren Teil des Läuterungsendes der genannten Menge zu bewirken, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichte des Strömungsflusses in der genannten Zone geändert wird, urn eine Konvektionsströmung des Oberflächenglases längs der Oberfläche des verflüssigten Glases von der Entnahmestelle des geläuterten Glases zu der 1?inführungsstelle der verflüssigten Glassatzstoffe herzustellen suchen. . Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromdichten in der Vorschinelzmenge und in der vereinigten Läuterungs- und Schmelzmenge so geregelt werden, daß die verflüssigten Glassatzstoffe in die vereinigte Schmelz- und Läuterungsmenge bei einer Temperatur eingeführt werden, die mindestens so hoch wie diejenige ist, welche in der genannten Menge an der Einführungsstelle der Stoffe herrscht. ' 3. Glasschmelzofen mit einem Vorschmelzal>schnitt, der oben eine Öffnung für das Einführen des Glassatzes hat und einen Schmelz-und Läuterungsabschnitt hat, der mit dem Vorschmelzabschnitt durch eine unter dem Glasspiegel liegende Durchlaßöffnung verbunden ist, wobei aufrecht stehend angeordnete Elektroden in diesem Abschnitt sich durch dessen Bodenwand hindurch erstrecken, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden in dem Vorschmelzal>schnitt in geraden Linien längs dessen gegenüberliegenden, die obere Öffnung begrenzenden Wandungen angeordnet sind, daß ferner die in dein Schmelz- und Läuterungsabschnitt befindlichen Elektroden in einer Mehrzahl von Gruppen in geraden Reihen längs der gegenüberliegenden Wandungen des Schmelz-und Läuterungsabschnittes bis zu einem von der Durchlaßöffnung gebildeten Kanal angeordnet sind, und daß Mittel vorgesehen sind, um Heizspannungen den Elektroden in dem Vorschmelzabschnitt und zu den besonderen Elektrodengruppen in dem Schmelz- und Läuterungsabschnitt getrennt zuzuleiten. .4. Glasschmelzofen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel für die getrennte Zuleitung der Heizspannungen zu den Elektrodengruppen Sekundärstufen von Transformatoren sowie spannungsregelnde Reaktoren aufweisen. 5. Glasschmelzofen nach .Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet. daß der Arbeitsabschnitt des Ofens an den Schmelz- und Läuterungsabschnitt angrenzt und von diesem durch einen unter dem Glasspiegel liegenden Durchlaß getrennt ist und daß der Arbeitsabschnitt besondere Heizmittel hat.