DE862652C

DE862652C - Elektrischer Glasschmelzofen

Info

Publication number: DE862652C
Application number: DEN2082D
Authority: DE
Inventors: Games Slayter; Michel B Vilensky
Original assignee: Mij Exploitatie Octrooien NV
Current assignee: Mij Exploitatie Octrooien NV
Priority date: 1938-09-01
Filing date: 1938-09-01
Publication date: 1953-01-12

Description

Elektrischer Glasschmelzofen In der Glasindustrie ist es bekannt, Metalle, und zwar namentlich solche Metallteile, die mit geschmolzenem Glas in Berührung kommen, mit einer undurchlässigen, anorganischen, hochschmelzenden Schutzschicht zu überziehen. So hat man beispielsweise die Ziehdüsen von Fourcault-Maschinen mit einem Schutzüberzug aus Email versehen. Auch sind röhrenförmige Glasschmelzöfen aus Platin, Iridium od.,dgl. bekanntgeworden, die eine Schutzschicht aus mit Ton gebundenem Quarz aufweisen, wobei auf der Außenseite dieser Schutzschicht elektrische Heizwicklungen vorgesehen sind. Ferner sind für elektrische Öfen Elektroden in Vorschlag gebracht worden, die aus drei verschiedenen Materialschichten bestehen, nämlich einem festen Leiter zweiter Klasse, einer zur Stromzu- und -abführung dienenden mit Kühlvorrichtung versehenen Metallplatte und einer zwischen diesen vorgesehenen Schicht mittleren Leitungsv!,-;rmö!genis, z. B. Graphit, welch letztere die Metallplatte vor gefährlicher Erhitzung schützen soll.
Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Glasschmelzofen mit auf den Innenflächen seiner feuerfesten Wände angebrachten Elektroden oder Heizwiderständen aus Edelmetallen, wie solchen der Platingruppe oder deren Legierungen, und sie hat sich zur Aufgabe gestellt, die Oxydation und Verflüchtigung des Metalls der Elektroden zu verhüten.
In solchen Öfen sind die aus Edelmetallen oder deren Legierungen bestehenden Elektroden meistens hohen Temperaturen von i ioo bis 16oo° C aus-'gesetzt, "bei Welchen Temperaturen eine Verflüchtigung des Metalles, die bei Platin schon bei etwa 570° C beginnt, staatfindet. Eine Oxydation der betreffenden Metalle tritt dagegen schon bei wesentlich tieferen Temperaturen, bei Platin beispielsweise bei etwa q.50° C ein. Dieses Verflüchtigen und Oxydieren verursacht erhebliche Verluste an Metall, die kaum wiedergewonnen werden können. Bei den bekannten Öfen mit Platinelektroden werden die Elektroden gewöhnlich in Form von Streifen auf der Innenfläche der Ofenwände angebracht, die aus keramischen Blöcken, wie Cohärt-, Sillimanit-, Mullit- od. -dgl. Blöcken bestehen. Diese Blöcke besitzen aber eine gewisse Porosität, so daß Luft und andere Gase aus der umgebenden Atmosphäre direkt zu den Platinelektroden gelangen können, wobei ein Oxydieren des Platins durch die zutretenden Gase und ein Verflüchtigen desselben in diese Gase hinein stattfinden kann. Ähnliche Verhältnisse ergeben sich auch für entsprechend im Ofen angeordnete elektrische Heizwiderstände.
Eine weitere schädliche Beeinflussung der Elektroden durch .Gase ergibt sich auch bei dem zum Ingangsetzen solcher Öfen notwendigen Vorerhitzen auf eine Temperatur, bei welcher der ejektrische Strom vom Glas geleitet wird. Dieses geschieht in der Praxis gewöhnlich in der Weise, daß vor dem Beschicken das Innere des Ofens durch Gasflammen oder durch elektrische Heizung aufgeheizt-wird. Während dieser Zeit sind die Elektroden aus Platin od. idgl. der Luft und den Gasflammen ausgesetzt, wobei die Gefahr besteht, daß die Elektroden durch übermäßigen Sauerstoff, Schwefel oder die Anwesenheit von Kohlenstoff schädlich angegriffen und brüchig werden.
Erfindungsgemäß werden idie Elektroden o,d.,dgl. des elektrischen Glasschmelzofens dadurch gegen Oxydation und Verflüchtigung geschützt, daß vorzugsweise zwischen den Elektroden und den Ofenwänden eine Schicht einer undurchlässigen, anorganischen, hochschmelzenden Substanz aus seltenen Metalloxyden, wie Zirkonoxyd, Thoriumoxyd, Yttriumoxyd, Erbiumoxyd u. dgl. oder einer Vereinigung solcher Oxyde vorgesehen ist. Hierbei können gegebenenfalls die gesamten Innenflächen des Ofens mit der Schutzschicht überzogen und die Elektroden od. !dgl. auf @dneser angebracht sein. Auf diese Weise können Luft und andere atmosphärische Gase nicht mehr zu den Elektroden gelangen. Auch werden die Ofenwände selbst gegen Zerstörung geschützt, und es wird verhütet, daß sich Teile der feuerfesten Masse der Wände hinter den Elektroden lösen und in das Glas gelangen. Die Schutzschicht, wenn sie auf der ganzen Innenfläche des Ofens vorgesehen ist, bildet auch eine gute. Isolierung für die Ofenwände und verhütet ein Weichwerden und vorzeitiges Anfressen der letzteren. Wird der Ofen, wie oben angegeben, vor dem Beschicken aufgeheizt, so sieht die Erfindung vor, daß die zum Innern des Ofens hin liegenden freien Flächen der Elektroden vor dem Aufheizen mit einem N:atriumsflicatüberzug versehen werden, dessen Schmelzpunkt höher als die Temperatur der Heizgase, aber niedriger als,die beim Schmelzender Glasmasse angewendete Temperatur ist. Infolgedessen löst sich der Überzug beim Schmelzen der Glasmasse, so daß die Elektrodenflächen vollkommen frei werden und einwandfrei arbeiten können.
In der Zeichnung sind einige beispielsweise Ausführungen von elektrischen Glasschmelzöfen mit erfindunigsgemäß geschützten Elektroden od ; dgl. -dargestellt. Es zeigt Abb. i einen waagerechten Querschnitt durch einen solchen Ofen, Abb.2 einen senkrechten Schnitt durch diesen Ofen nach Linie II-II der Abb. i, Abb.3 einen waagerechten Schnitt durch einen Ofen anderer Ausführung und Abb. q. einen Schnitt durch einen Ofenauslaß mit einem erfindungsgemäß geschützten metallenen Auslaßmundstück.
Die Öfen 6 bestehen aus feuerfesten Wänden und Böden und besitzen in letzteren Auslässe 7; an. welche ein Auslaßmundstück 8, beispielsweise aus Platin oder einer Platinlegierung, angeschlossen ist. Das Mundstück ist außen von einer feuerfesten Buchse g umgeben. io und ii sind zwei Elektroden, die in Form von Streifen auf gegenüberliegenden Seiten des Ofens auf dessen Wänden angebracht sind. Die Elektroden bestehen aus einem Metall . der Platingruppe oder aus Legierungen solcher Metalle. Sie können eine Stärke von o,8 bis 3 mm haben. Zweckmäßig werden sie so dünn wie möglich gemacht, ohne daß sie aber zu schwach werden. Geeignete Metalle für die Elektroden sind Platin, Platinrhodiumlegierungen, Platiniridium, Ruthenium, Gold, Silber, Palladium usw. Die Legierungen sind so zu wählen, daß sie Temperaturen, die höher als die Schmelztemperatur des Glases sind, aushalten können, ohne sich zu zersetzen oder in die Glasschmelze überzugehen. Natürlich können auch Elektroden aus anderen Metallen, wie z. B. Chromnickellegierungen, Eisen u. dgl., zur Verwendung kommen.
Wie aus den Abb. i und 2 ersichtlich, ist auf der Rückseite der Elektroden io und i i, d. h. zwischen diesen und den Ofenwänden, eine Schutzschicht 12 gemäß der Erfindung vorgesehen. Die zu den Anschlußklernmen 13 durch die Ofenwände hindurchgehenden Enden 14 der Elektroden werden zweckmäßig allseitig mit einer solchen Schutzschicht 12 umgeben, wie in den Abb. i und 2 gezeigt ist. Entsprechende Schutzschichten können auch etwa an den Elektroden vorgesehene Ankerlappen 15 erhalten.
Bei der Ausführung nach Abb. 3 ist die ganze Innenfläche des Ofens mit einer Schutzschicht 12 versehen. Die Elektroden io und ii sind auf dieser Schutzschicht angebracht. In dieser Abbildung ist auch durch kleine Pünktchen eine dünne Schicht i6 aus N atriumsilicat od. .dgl. angedeutet, welche :auf den zum Ofeninnern hin liegenden Flächen der Elektroden aufgebracht ist, um diese beim Anheizen des Ofens mittels Gasflammen oder sonstigen Heizmitteln, wie oben beschrieben, zu schützen.
Abb. d. veranschaulicht, wie ein aus Platin, Platinlegierung oid. dgl. best.:!hendes Ausl.aßmundstück 8 eines Glasschmelzofens 6 mit einer Schutzschicht 12 der angegebenen Art versehen ist.

Claims

PATENT ANSPRüCHE: i. Elektrischer Glasschmelzofen mit auf den Innenflächen seiner feuerfesten Wände angebrachten Elektroden oder Heizwiderständen aus Edelmetallen, wie solchen der Platingruppe, oder deren Legierungen, dadurch gekennzeichnet, daß zum Schutz der Elektroden od. dgl. gegen Oxydation und Verflüchtigung vorzugsweise zwischen diesen und den Ofenwänden eine Schicht einer undurchlässigen, anorganischen, hochschmelzenden Substanz aus seltenen Metalloxyden, wie Zirkonoxvd, Thoriumoxy d, Yttriumoxvd, Erbiumoxy d @u. dgl., oder einer Vereinigung solcher Oxyde vorgesehen ist.
2. Elektrischer Glasschmelzofen nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamten Innenflächen des Ofens mit der Schutzschicht überzogen und die Elektroden od. dgl. auf dieser angebracht sind.
3. Elektrischer Glasschmelzofen nach Anspruch i und 2, der vor der Beschickung durch Gas oder elektrische Heizung aufgeheizt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Innern des Ofens hin liegenden freien Flächen der Elektroden vor dem Aufheizen mit einem Natriumsilicatüberzug versehen worden sind, dessen Schmelzpunkt höher als die Anhziztemperatur, aber niedriger als die beim Schmelzen der Glasmasse angewendete Temperatur ist. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 2o9 421, 246 179, 251 207; französische Patentschriften Nr.594354, 8r7825.