DK142070B - Elektrisk varmeapparat til anvendelse i et anlæg til fremstilling af planglas. - Google Patents

Description

(11) FREMLÆG6ELSESSKRIFT 142070 DANMARK <«>int.ci.3 h os b 3/06 C 03 B 18/02 t(21) Aneegning nr. 2217/73 (22) indleveret den 18. apr. 1973 (23) Løbedag 18. apr. 1973 (44) Ansøgningen fremlagt og fremlssggeisesskriftet offentliggjort den 1 8. SU g · 1 980

DIREKTORATET FOR

PATENT-OG VAREMÆRKEVÆSENET (30) Prioritet begæret fra dan

21. apr. 1972, 18719/72, GB

(71) PILKINGTON BROTHERS LIMITED, 201-211, Martins Building, Water "Street, Liverpool L2 3SR* Lancashire, GB.

(72) Opfinder: David Jones, 14 Windlebrook Crescent, Windle, St. Helens, Lancashire, GB.

(74) Fuldmægtig under «egene fcwhondHng:

Ingeniørfirmaet Lehmann & Ree.

(64) Elektrisk varmeapparat til anvendelse i et aniseg til fremstilling af planglas.

Den foreliggende opfindelse angår et elektrisk varmeapparat til anvendelse i et anlæg til fremstilling af planglas på et smeltet metalbad.

Sædvanligvis omfatter et sådant glasfremstillingsanlæg, der anvendes til fremstilling af flydeglas, en langstrakt beholder, som indeholder et bad af smeltet metal, der sædvanligvis er smeltet tin eller en smeltet legering af tin, hvori tin er overvejende. Et tag strækker sig henover beholderen og afgrænser sammen med denne en indgang ved den ene ende af den langstrakte beholder, hvorigennem smeltet glas indføres på badets overflade ved en reguleret hastighed, og en afgang ved den modsatte ende af den langstrakte beholder, gennem hvilken det endelige bånd af flydeglas udføres ud til en transportør, som transporterer båndet gennem en kølekanal.

2 1AZ070

En beskyttende atmosfære- opretholdes i rummet, som cif grænses af taget over badet af smeltet metal indeholdt i beholderen. Denne beskyttende atmosfære kan være en inaktiv atmosfære, f.eks. en atmosfære af nitrogen, selv om det foretrækkes, at atmosfæren har lidt reducerende egenskaber. En foretrukken atmosfære, som anvendes, består af 95% nitrogen og 5% hydrogen.

Ved indgangsenden af beholderen kan temperaturen være af størrelsesordenen lloo°C til looo°C, og der sker en omhyggelig regulering af temperaturområdet, som glasbåndet, der bevæges langs badet, udsættes for, når det afkøles under sin bevægelse fremad. Temperaturen ved afgangsenden er sædvanligvis af størrelsesordenen 65o°C, idet dette er en temperatur, ved hvilken et bånd af soda-kalk-silika glas kan løftes op fra badets overflade for at udtages gennem afgangen til transportruller uden at ødelægge den nederste overflade af båndet. Temperaturreguleringen af tilstanden af båndet underkastes nøjagtig styring, navnlig ved den varme indgangsende af badet, hvor det smeltede glas, som tilføres badet, holdes ved en sådan temperatur over et stykke hen langs badet, at uhindret sideværts udflyden kan finde sted til dannelse af et ovenpå flydende legene af smeltet glas, der derefter bevæges fremad i båndform langs badet.

De kræfter, som glasbåndet udsættes for under sin bevægelse fremad, bestemmer bredde— og tykkelsesdimensionerae af det endelige bånd, som fremstilles, og viskositeten af det fremadvandrende glas underkastes regulering under hele sin bevægelse. Denne regulering af viskositeten 'udføres ved regulering af temperaturen af de omgivende forhold, som det fremadvandrende bånd udsættes for. Reguleringen udføres sædvanligvis ved hjælp af elektriske strålev armeapparater i taget. Endvidere kan der findes varmeapparater i det smeltede metalbad. Varmeapparaterne, som anvendes, skal holdes i kontinuert drift under vanskelige høj temperaturforhold enten i atmosfæren i rummet over badet eller i selve det smeltede metal.

Fra beskrivelsen til USA patent nr. 2.271.838 er det kendt ved elektriske modstandsvarmeapparater til brug i forbindelse med en ovn til metallurgiske processer at anvende en grafitstang monteret i et gra-fitrør, som beskytter stangen og normalt også danner en del af det elektriske kredsløb, idet stangen og røret er forbundet i serie. Dette modstandselement strækker sig over hele eller hovedparten af bredden af ovnkammeret, hvori det anvendes. Et sådant arrangement er af en art, der ikke vil være egnet til anvendelse i et anlæg til fremstilling af planglas på et smeltet metalbad. Grafitvarmeelementerne strækker sig ud gennem beskyttelsesrøret,og elektriske terminaler er monteret i ovnens ydre 3 142070 hus. Herved udvikles der varme udenfor varmeelementets umiddelbare omgivelser, hvilken varme går til spilde.

Fra USA patentskrift nr. 3.533.773 kendes et anlæg til fremstilling af planglas på et smeltet metalbad, hvor et elektrisk varmeapparat bestående af et grafitvarmeelement er fastgjort i en isolerende understøtning, som er monteret i rummet over flydebadet. Dette kendte varmeelement er helt ubeskyttet såvel mod mekanisk beskadigelse som mod omgivelserne i rummet og således udsat for angreb af den beskyttende atmosfære, hvilket resulterer i smuldring af varmeelementets materiale, hvorved partikler kan falde ned i den varme glasoverflade og ødelægge flydeglasset.

Det er formålet med den foreliggende opfindelse at tilvejebringe en elektrisk varmeapparatkonstruktion af robust udførelse, som ikke er behæftet med de nævnte ulemper, og som er i stand til at modstå de vanskelige forhold i de omgivelser, som findes i flydeglasfrem-stillingsanlægget, hvad enten den er udformet som et tagvarmeapparat for at stråle nedad på glasset eller på den frie overflade af det smeltede metalbad langs siden af glasset eller som et varmeapparat til nedsænkning i badet til opvarmning af særlige steder eller strømme af smeltet metal på bestemte steder.

Ifølge opfindelsen tilvejebringes der således et elektrisk varmeapparat til anvendelse i et anlæg til fremstilling af planglas på et smeltet metalbad indeholdt i en beholder med elektriske varmeapparater monteret i beholderen, hvilket elektrisk varmeapparat omfatter kulstofvarmeelementer, der er fastgjort i elektrisk isolerende understøtninger, og det for apparatet ifølge opfindelsen ejendommelige er, at kulstofvarmeelementeme er monteret i en langstrakt kulstofkasse ved hjælp af elektrisk isolerende understøtninger, som isolerer varmeelementerne fra kassen, der helt omslutter varmeelementerne, at elektriske forbindelsesled strækker sig gennem elektriske isolatorer ind i kassen og er elektrisk forbundet med kulstofvarmeelementerne, og at kassen er lukket ved hjælp af et kulstoflag.

Et således udført varmeapparat er specielt udformet for at tilvejebringe lokal opvarmning i flydeglasfremstillingsanlægget. Kulstofkassen, hvori varmeelementerne er anbragt, danner ikke nogen del af det elektriske kredsløb. Som angivet er varmeelementerne isoleret fra kulstofkassen, hvis formål er at beskytte varmeelementerne mod de vanskelige forhold i flydeglasfremstillingsanlægget, både når det elektriske varmeapparat er udført som et tagvarmeapparat, og når det er nedsænket i det smeltede metalbad. I det elektriske varmeapparat ifølge opfindelsen bliver hele den elektriske energi afgivet i selve 4 142070 varmeelementerne. Dette giver en koncentreret varmeudvikling, og kulstof-kassen, som omgiver varmeelementerne og beskytter disse, forøger virkningsgraden, hvormed varmen fordeles. For at sikre at ingen eller kun en lille mængde elektrisk energi afsættes udenfor kulstofkassen, strækker de elektriske forbindelsesled sig gennem og ind i kassen.

X en foretrukken udførelsesform ifølge opfindelsen er kassens bund og sider udformet i et sammenhængende stykke. Dette er en fordelagtig konstruktion, som medfører lang levetid af kulstofkassen ved de høje temperaturer, som hersker i flydeglasfremstillingsanlægget. Bunden og siderne af kassen kan dannes ved bearbejdning af et hulrum med ønsket dybde i en blok af grafit under efterladelse af den krævede tykkelse af bunden. Bortset fra at sikre at der ikke er nogen revner eller sammenføjninger, hvorigennem gasser kan sive ind i det indre af kassen, sikrer det forhold, at bunden og siderne af kassen er et sammenhængende stykke grafit, en høj virkningsgrad ved fordeling af varmen, som frembringes i varmeelementerne.

I en udførelsesform, hvor kulstofvarmeelementerne er grafits tænger, og de elektriske forbindelsesled er terminaler af et ildfast metal, som ikke reagerer med kulstof, f.eks. molybdæn, er de elektriske forbindelsesled fastgjort til grafitstængeme, og hver af dem fastholdes i kassens låg. Da de elektriske ledere fører gennem kassens låg direkte ind til grafitstængeme sikres, at effektafgivelsen finder sted i selve grafitstængerne og ingen andre steder.

Varmeapparatet kan være et en- eller trefaset varmeapparat. Ved en udførelsesform er der tre parallelle grafitstænger, som er forbundet med hinanden ved den ene ende, og hver stang har et molybdænforbindelsesled fastgjort til sin anden ende for forbindelse til en trefaset strømforsyning. Dette har vist sig at være en fordelagtig udførelse.

En varmeapparatkonstruktion ifølge opfindelsen til anbringelse i det smeltede metalbad, langs hvilket et glasbånd bevæges fremad ved flydeglasfremstillingsprocessen, er udført således, at kassens sidevægge har nedadrettede forlængelser til lejring på bunden af beholderen, som indeholder det smeltede metalbad, og den nederste overflade af bunden af kassen er udformet med en række ribber, som strækker sig parallelt med sidevæggene for at lette varmeudveksling med smeltet metal i badet, som strømmer under kassen. De nedadrettede forlængelser, som er lejret på bunden af beholderen, sikrer, at varmeapparatet understøttes i en sådan stilling, at smeltet metal kan strømme under varmeapparatet. Ribberne findes kun på undersiden af kassen og er specielt anbragt som angivet for kun at tillade varmeoverførsel til 5 142070 det smeltede metal, som strømmer under kassen. Denne konstruktion er særlig fordelagtig, når strømme af smeltet metal trækkes opad mod strømningsretningen under varmeapparaterne.

De nedadrettede forlængelser kan være ben ved de fire hjørner af kassens bund. I en udførelsesform, hvor varmeapparatet specielt er anbragt for at opvarme en ledet strøm af smeltet metal i badet, er de nedadrettede forlængelser tunnelvægge til lejring på beholderens bund. En smeltet metalstrøm, som ledes gennem den således dannede tunnel under kassen, kommer derefter frem fra tunnelen som en strøm af opvarmet metal. Tunnelvæggene bidrager således til at lede strømmen af smeltet metal og sikre koncentration af opvarmning af denne strøm ved hjælp af varmen, som ledes nedad gennem finnerne.

I en anden udførelsesform ifølge opfindelsen til tilvejebringelse af sidevægsvarmeapparater, der er anbragt langs beholderens sidevægge, har kulstofkassen rektangulært tværsnit, idet dens bund og låg er kortere end de lodrette sider, og grafitstængerne har langstrakt rektangulært Lværsnit og er monteret over hinanden i kassen.

I en foretrukken udførelsesform af denne sidevægskonstroktion er den nederste stang monteret i et elektrisk isolerende leje på bunden af kassen, idet en langside af dens tværsnit er parallel med bunden, og de andre to stænger er monteret på linie over den nederste stang med deres lange tværsnitssider lodret.

Opfindelsen skal herefter forklares nærmere under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 viser et lodret langsgående snit i et elektrisk varmeapparat ifølge opfindelsen efter linien I-I i fig. 2, fig. 2 varmeapparatet i fig. 1 set fraoven og med dele skåret bort for at vise varmeelementer, fig. 3 et billede ovenfra af en del af en beholder, som

Indeholder et bad af smeltet metal i flydeglasfremstillingsanlægget visende et glasbånd, som bevæges1 fremad langs badet, og to af varmeapparaterne i fig.

1 og 2 anbragt i nærheden af beholderens sidevægge på hver sin side af glasbåndet, fig. 4 et snit efter linien IV-IV i fig. 3, fig. 5 et lodret langsgående enit svarende til fig. 1 gennem et sidevægsvarmeapparat ifølge opfindelsen til anbringelse langs sidevæggene af beholderen på saitt-me måde som vist ved den højre ende af fig. 3, 6 ΐ42070 fig. 6 et snit efter linien VI-VI i fig. 5, fig. 7 et billede ovenfra af varmeapparatet i fig. 5 og 6 med låget fjernet fra varmeapparatets tætlukkede kasse og visende anbringelsen af grafitvarmestæn-geme, fig. 8 et billede ovenfra af varmeapparatet i fig. 5 med låget på plads og visende den måde, hvorpå der etableres elektrisk forbindelse med varmeapparatet, fig. 9 et snit efter linien IX—IX i fig. 3 og visende mere detaljeret anbringelsen af et sidevægsvarmeappa-rat, som dypper ned i det smeltede metalbad langs siden af glasbåndet, fig. 10 en anden udførelsesform ifølge opfindelsen, hvor et par varmeapparater af den art, som er vist i fig. 1 og 2,er anvendt til at fremme opretholdelsen af termisk ensartethed tværs over glasbåndets bredde ved en proces, ved hvilken den øverste overflade af båndet modificeres, fig. 11 et tværsnit gennem en del af en tagkonstruktion over et smeltet metalbad i flydeglasfremstillings— anlægget og visende et elektrisk varmeapparat ifølge opfindelsen anbragt i tagkonstruktionen, fig. 12 et delsnit efter linien XII-XII i fig. 11, fig. 13 et billede svarende til fig. 11 af en anden udførelsesform for et tagvarmeapparat ifølge opfindelsen, og fig. 14 et delsnit efter linien XIV-XIV i fig. 13.

På tegningen betegner de samme henvisninger de samme eller lignende dele.

Der skal først henvises til fig. 1 og 2, som viser et elektrisk varmeapparat til anvendelse i et flydeglasfremstillingsanlæg og omfattende kulstofvarmeelementer, der er monteret i en tætlukket kulstofkasse. Den tætlukkede kulstofkasse har en nederste del, der er bearbejdet af en blok af grafitmateriale af almindelig i handlen værende kvalitet. Blokken bearbejdes til dannelse af en bund 1, lange sidevægge 2 og 3 og korte sidevægge 4 og 5, der danner kassens endevægge.

De ydre dimensioner af den viste kasse kan f.eks. være 1 m x 0,35 m.

Ved at danne den nederste del af kassen på denne måde udgør bunden og sidevæggene af kassen en enhed. Kassen er lukket med et låg 6 fremstillet af det samme grafitmateriale, og låget er forseglet til den øver- 142070 7 ste kant af væggene 2, 3, 4 og 5 ved anvendelse af en passende kvalitet af kulstofcement. Kulstofvarmeelementer er fastgjort i isolerende understøtninger i den langstrakte forseglede kulstofkasse, og i udførelsesformen i fig. 1 og 2 er varmeapparatet indrettet til. forbindelse til en trefaset strømforsyning, og varmeelementerne omfatter tre parallelle grafitstænger 7, 8 og 9. Disse stænger er bearbejdet af en monolitisk grafitplade, og hver af stængerne er bearbejdet i U-form med en fortykket ende 10, hvori er fastgjort en molybdænterminal 11. Hver stang strækker sig ud fra sin fortykkede ende, som er beliggende i nærheden af den ene ende af varmeapparatet, på langs af varmeapparatet og derefter tilbage til den første ende af varmeapparatet, hvor stængerne er forbundet med hinanden i et enhedsforbindelsesstykke 12, der tilvej ebringer den fælles forbindelse for trefasesysternet. På det sted, . hvor stængerne er forbundet med forbindelsesstykket 12, er de udformet med indsnævrede forbindelsesdele 13, der er således udformet, at de giver plads for de fortykkede ender 10 ved de andre ender af stængerne. Grafitstængerne 7, 8 og 9 kan have en dampaflejret belægning af siliciumcarbid eller kulstof for at forlænge deres levetid.

Ved enden af den forseglede kasse under de fortykkede ender 10 af stængerne og deres fælles forbindelsesstykke 12 er den tildannede grafitplade lejret på en elektrisk isolerende lejeblok 14 af siliciumnitrid, dér selv er lejret i en udsparing i bunden 1 af kassen. Yderligere elektrisk isolerende dele 15 og 16 tjener til at sikre fast anbringelse ved idenne ende af grafitpladen i kassen, når låget er tæt anbragt på plads. Ved den anden ende af varmeapparatet, d.v,s. den højre ende af kassen, som den er vist i figuren, er hver af stængerne udformet med en fortykket del, hvor den vender ved denne ende af varmeapparatet. De fortykkede dele er betegnet med 17 og er lejret på en elektrisk isolerende blok 18 af siliciumnitrid, der også er lejret i en udsparing i bunden af kassen. Et yderligere isolerende organ 19 af siliciumnitrid er anbragt ovenpå de fortykkede dele 17 af stængerne for at fastholde disse i kassen. Et mellemrum 20 er efterladt mellem -endefladerne af stængerne og den indvendige side af endevæggen 5 af kassen for at tillade expansion af grafitstængeme 7, 8 og 9, når opvarmningsstrøm tilføres.

I denne udførelsesform har hver af stængerne rektangulært tværsnit, og en tværsnitsdimenaion på f.eks. 25 mm x 10 mm. En grafitkvalitet, som anvendes til pladen, hvoraf varmestængerne bearbejdes, har f.eks. et samlet askeindhold på mindre end ca. 0,5% efter vægt.

En kvalitet med et samlet askeindhold på ca. 0,2% efter vægt er egnet.

8 142070 og en grafitkvalitet af stor renhed med et samlet askeindhold mindre end 0,05% efter vægt er blevet anvendt.

Modstanden af varmeelementerne afhænger af deres udformning. I den beskrevne udførelsesform var den specifikke modstand af stængerne 7, 8 og 9 ca. 8 mikroohm/centimeter.

Stængerne kan have en dampaflejret belægning af silicium-carbid eller kulstof til forlængelse af deres levetid.

Molybdænterminalen 11, der er fastgjort i hver af de fortykkede ender 10 af stængerne 7, 8 og 9, er en tap, som udgår fra det nederste af et tykkere molybdænforbindelsesled 21, der strækker sig op gennem låget 6. Forbindelsesleddet 21 er forseglet i en elektrisk isolerende bøsning 22 af siliciumnitrid eller andet egnet materiale, f.eks. ildfast sillimanitmateriale, der selv er monteret i en indsat kulstofstang 23, der er fastkilet i en slids dannet i låget 6. Den øverste ende af forbindelsesleddet 21 rager udenfor det øverste af den isolerende bøsning 22 og er ved sin øverste ende udformet med en gevindskåret tap med mindre diameter, på hvilken en varmebestandig elektrisk terminalbøjle 24 af rustfrit stål er fastgjort ved hjælp af en møtrik 25 af rustfrit stål. En af bøjlerne 24 er vist i fig. 2, og en terminalstang 26, der også er af varmebestandigt rustfrit stål, er svejset til den øverste overflade af bøjlen 24 og udgør organet for etablering af elektrisk forbindelse til molybdænforbindelsesleddet 21. Som vist i fig. 2 har hver stang 7, 8 og 9 sin egen elektriske forbindelse, og de tre stålforbindelsesstænger 26 er også vist i fig.

4, hvor de strækker sig udad gennem sidevæggen af en beholder og tjener til at placere varmeapparatet i stilling samt til at danne elektrisk forbindelse. Det foretrukne metal til terminalerne 11 og forbindelsesleddene 12 er molybdæn, men de kan være fremstillet af wolfram.

Det særlige varmeapparat i fig. 1 og 2 er bestemt til anbringelse i et smeltet metalbad, langs hvilket et glasbånd bevæges fremad ved flydeglasfremstillingsprocessen. Fig. 3 og 4 viser to af varmeapparaterne på plads i et sådant bad. Fig. 3 viser en del af en langstrakt beholder, som indeholder et bad af smeltet tin 27, langs hvilket et glasbånd 28 bevæges fremad på den ved flydeprocessen vel-kendte...måde. Ved denne særlige anvendelse bliver glasbåndet gradvis udtyndet i bredde og tykkelse, når det bevæges fremad, hvilken udtynding er angivet ved den gradvise indsnævring af båndet, som bevæges fremad i retningen angivet ved pilen 29. Sidevæggene 30 af beholderen 9 U2070 har en konvergerende sektion 31/ hvor bredden af båndet indsnævres, og derefter parallelle sektioner, som strækker sig helt frem til afgangs-enden af beholderen, der ikke er vist. Sidevæggene 30 strækker sig opad fra bunden 33 af beholderen, der er indesluttet i en stålkappe 34. Beholderen er vist bredere end glasbåndet og efterlader en blotlagt bane 35 af det smeltede metal i badet på begge sider af glasbåndet.

I det område af badet, hvor glasbåndet som vist udtyndes, holdes glasset under sin vandring gennem denne zone af badet på en temperatur, der reguleres således, at glasset har en viskositet, ved hvilken det kan udtyndes, og tværgående strømme af smeltet metal 36 induceres i denne zone af badet ved hjælp af lineære induktionsmotorer 37, der er monteret over den smeltede metaloverflade/ og som afkøles og er indesluttet i en ildfast blok for at sikre, at motorerne arbejder ved en temperatur under Curie-punktet for det magnetiske materiale i motorernes statorer.

De lineære motorer 37 er monteret over overfladen af det smeltede metalbad på understøtningsbjælker 38, der også strækker sig gennem beholderens sidevægge og bærer installationer for elektrisk strømforsyning og kølevand.

Formålet med de tværgående strømme 36 er at skabe termisk homogenitet i badets overflade, som understøtter glasset, når det udtyndes, for derved i betydelig grad at reducere muligheden for, at forvrængning indføres i glasset. Når glasbåndet bevæges frema^ i retningen 29 hen langs badet, er der en overf ladestrøm af varm smeltet metal hen langs overfladen af badet imod dettes afgangsende, som resulterer i en tendens til strømninger af koldere smeltet metal fra badets afgangsende hen mod de varmere områder, og sådanne strømme kan f.eks. foregå langs området for banerne 35 af smeltet metal, som er blotlagt, til siden for glaabåndet.

For at opvarme disse strøerne før induktionen af de tvæp-, gående strømme 36 er et par elektriske varmeapparater af den i fig. 1 og 2 viste art anbragt i banerne af smeltet metal ved modstående sider af beholderen umiddelbart efter de lineære motorer 37. Varmeapparaterne angivet ved 39 er anbragt med deres lange sidevægge 2 og 3 parallelle med beholderens sidevægge 30. De lange sidevægge 2 og 3 af kassen er forlænget nedad som vist ved 4Θ Og 41 for at danne tunnelvægge, der er lejret på beholderens bund 33. Den nederste overflade 42 af bunden 1 af hvert varmeapparats kulstofkasse er udformet med en række varmeledende ribber 43, der strækker sig nedad fra bunden 1 og er parallelle med tunnelvæggene 40 og 41. Som det firemgår af den skema- 142070 10 tiske illustration af varmeapparatet i fig. 4, er tunnelvæggene 40 og 41 og ribberne 43 også bearbejdet ud fra blokken af grafitmateriale, hvori varmeelementerne er monteret. Alternativt kan disse elementer være fremstillet separat og derpå fastgjort til bunden af kassen.

Et termisk isolerende dæksel 44 af ildfast materiale er monteret over låget 6 på kassen, som vist i fig. 4. Når de lineære motorer 37 under drift inducerer de tværgående strømme 36 ind mod midten af det smeltede metalbad, trækkes koldere smeltet metal fra det i strømningsretningen nederste område af banerne 35 gennem tunnelerne under varmeapparaterne, som vist ved pilene 45, og under dets passage gennem tunnelerne opvarmes det smeltede metal til en krævet temperatur, før det bringes til at strømme under glasbåndet, der udtyndes, for derved at fremme opretholdelsen af termisk homogenitet i båndet.

Passende regulering af den elektriske trefasede strømforsyning til grafitstængeme i varmeapparatet kan f.eks. sikre, at hver stang befinder sig ved ca. 1150°C, så at temperaturen ved den indvendige overflade af bunden 1 af kassen er ca. 1050°C. Omkring 75% af varmen, som frembringes i stængerne, afgives sædvanligvis gennem bunden af kassen, og ribberne 43 sikrer derved den ønskede opvarmning af de koldere strømme af smeltet metal 45, før de indføres under båndet. Varmeapparatet kan f.eks. arbejde ved ca. 60 kW med en liniespænding på ca. 60 volt og en strøm på ca. 600 ampere.

Ved denne anvendelse af varmeapparater ifølge opfindelsen vil det ses, at varmeapparaterne arbejder under extremt vanskelige forhold. Temperaturen i dette område kan være f.eks. 850°C, der er den almindelige temperatur af omgivelserne i beholderen i den zone, hvor udtynding foregår. Temperaturen af det smeltede metal i badet er af samme størrelsesorden som temperaturen i rummet over badet og af selve glasset, som udtyndes. Da varmeelementerne, der har en meget højere temperatur, f.eks. op til 1400°C, er tæt indelukket i en gra-fitkasse, er dér en meget mindre nedbrydningsgrad af grafitten, hvoraf varmestængerne består, på grund af atmosfæren, hvori de er monteret. Selve kassen er ikke lufttæt, idet den f.eks. har en porøsitet på 20%,-så at der sker en rimelig udveksling af atmosfære gennem den lukkede kasses vægge med den reducerende atmosfære i rummet over badet, og atmosfæren i kassen kan betragtes som om den kontinuert renses gennem den porøse kasse.

Om ønsket kan udveksling af atmosfære mellem det indre 142070 11 af kassen og rummet over badet reduceres ved at belægge den ydre overflade af kassen, der er udsat for atmosfæren, med et sprøjtepåført lag, f.eks. af aluminiumoxid, efter at kassen er blevet forseglet med stængerne på plads i kassen. Et sprøjtepåført lag, f.eks. af aluminiumoxid, kan også dannes på den øverste overflade af låget såvel som de udvendige overflader af kassens side- og endevægge. Den nederste overflade af bunden og overfladerne af ribberne holdes fri for belægning. Idet den nederste overflade af kassen på denne måde bibeholdes sort, fås en bedre varmeoverføring enten til det smeltede metal i det viste arrangement eller ved stråling mod det smeltede metal eller glas, hvis varmeapparatet er anbragt over den smeltede metaloverflade.

En separat rensegasforsyning kan tilvejebringes gennem en gastilførselsindgang til kassen, hvilken rensegas fortrinsvis består af en blanding af en inaktiv gas, nitrogen eller argon med en reducerende gas, hydrogen, i et større forhold end amdelen af reducerende gas i den beskyttende atmosfære over badet. Rensegassen undslipper gennem de porøse vægge af kassen, når de ikke er forsynet med en belægning.

Når kassens vægge er belagt, tilvejebringes en separat gasafgamg. En inaktiv gas alene kan anvendes som rensegas.

Varmeapparaterne er ikke nødvendigvis anbragt parallelt med beholderens sidevægge og kan være anbragt under en vinkel med glasbåndets bevægelsesretning, f.eks. 45°. I en anden udførelsesform kan varmeapparaterne være anbragt vinkelret på båndets bevægelsesretning, idet ribberne strækker sig over den korte breddedimension af varmeapparatets bund ved anvendelser, hvor der ønskes en mindre intens opvarmning af metalstrømmen.

En yderligere fordel opnås, hvis strømmene af smeltet metal fra beholderens afgangsende hen mod varmeapparaterne 39 selv forvarmes. Sådanne strømme af koldere smeltet metal i banerne 35 modsat glasbåndets bevægelsesretning er angivet ved pilene 46,og for at bevirke indledende opvarmning af disse strømme af smeltet metaly som trækkes opad langs banerne 35, kan elektriske varmeapparater ifølge opfindelsen monteres på hver af sidevægsdelene 32 af beholderen. Sådanne sidevægsvarmeapparater er generelt betegnet med 47 i fig. 3, og konstruktionen af et af disse sidevægsvarmeapparater er vist detaljeret i fig. 5-8. Fig. 9 viser oversigtsmæssigt, hvorledes et sådant varmeapparat er understøttet på sidevægsdelen 32 af beholdervæggen.

Som vist i fig. 5-8 har kulstofkassen, hvori grafitvarmeelementerne er monteret, rektangulært tværsnit, hvor bunden 1 og lå- 142070 12 get 6 er kortere end de lodrette sider 2 og 3. Bunden har ikke ribber eller nedadrettede forlængelser som i udførelsesformen i fig. 1 og 2, og låget 6 er på simpel måde tæt tillukket ved anvendelse af kulstofcement i false 48 udskåret i de øverste ender af de lodrette sider 2 og 3 af kassen. Grafitstængerne er enkelte stænger 7, 8 og 9 med langstrakt rektangulært tværsnit monteret over hinanden i kassen. Den nederste stang 7 er monteret i elektrisk isolerende lejer 14 og 18 på bunden af kassen med en langside af sit tværsnit parallel med bunden. Dette fremgår bedst af fig. 6. De andre to stænger 8 og 9 er monteret på linie over den nederste stang med deres lange sider lodret, og en kort side af stangen 7 og en lang side af hver af stængerne 8 og 9 ligger an mod en fælles isolerende støttebeklædning 49 af kulstofkassen af siliciumnitrid eller andet egnet ildfast materiale, f.eks. siliciumoxid.

Ved den ene ende er de tre stænger 7, 8 og 9 forbundet ved hjælp af et lodret forbindelsesstykke 12 ud i et med stængerne, og ved deres andre ender er hver af stængerne 8 og 9 udformet med en udvidet del 50. Den udvidede ende 50 af stangen 9 er kortere end den udvidede ende 50 af stangen 8, og den nederste stang 7 strækker sig under disse udvidede dele og ender i sin egen fortykkede og udvidede terminaldel 51. Isolerende blokke af siliciumnitrid eller andet egnet ildfast materiale, f.eks. siliciumoxid, er anbragt mellsn terminaldelene 50 på stængerne 8 og 9 og mellem terminaldelene 50 på stængerne 8 og 7. Enden 51 af stangen 7 er isoleret fra kassens endevæg ved hjælp af en siliciumnitridforing 52. En lignende siliciumnitridforing 52 er anbragt som en beklædning på den anden endevæg af kassen, og en expansions-spalte 20 findes mellem forbindelsesstykket 12 på varmeelementerne og beklædningen 52. Et molybdænforbindelsesled 21 er fastgjort til hver af de frie ender af stængerne på samme måde som beskrevet under henvisning til fig. 1 og 2, og molybdænforbindelsesleddene strækker sig opad gennem isolerende bøsninger 53, der er fastgjort i låget 6, og gennem isolerende muffer 54, som er fastkittet til bøsningerne 53.

De øverste ender af molybdænforbindelsesleddene er udformet som gevindskåme tappe, og forbindelsesbøjler 55 af varmebestandigt rustfrit stål er fastgjort til de øverste ender 56 af forbindelsesleddene ved hjælp af møtrikker 57. Stålforbindelsesbøjleme 55 strækker sig udad gennem beholderens siderag som angivet i fig. 8, og som vist skematisk i fig. 9.

Grafitpropper 58 er fastkittet i huller i låget og kan 13 142070 fjernes for at rense rummet inden i kassen om nødvendigt. Varmebestan-dige stålbøjler 59 er fastgjort ved hjælp af bolte 60 til låget, og disse bøjler er fastgjort til beholderens sidevæg på den i fig. 9 viste måde for at holde sidevægsvarmeapparatet på plads imod beholde-" rens sidevæg. Fig. 9 viser én fastgørelsesmåde for bøjlerne 59, der er bøjet nedad udvendigt på beholderen og fastboltet til den ydre stålkappe på beholderen. I det mindste en del af den ydre overflade af sidevægsvarmeapparaternes kasse kan være belagt med et uigennemtrængeligt lag af siliciumcarbid eller pyrolytisk grafit om ønsket.

Om ønsket kan varmeapparaterne anbringes i Udsparinger dannet i beholderens sidevægsblokke.

En række af sådanne sidevægsvanneapparater kan anbringes for at virke som en beklædning af den smallere del af sidevæggene af beholderen for derved at sikreden indledende opvarmning af deto relativt koldere strøm af smeltet metal, som foregår op langs sidebanerne til siden for glasbåndet. På denne måde er det smeltede metal, scan tilføres varmeapparaterne 39, allerede nærmere den krævede temperatur af metallet, som understøtter glasset, der udtyndes, og et lavere opvarm-ningsniveau er påkrævet, når metallet strømmer gennem tunnelen under hvert af varmeapparaterne 39.

Forbindelsesbøj lerne 55 er forbundet mecLen elektrisk trefases trømforsyning på samme måde som forbindelsesstængerne 36, hvilken trefasede strømforsyning kan reguleres for at regulere temperaturen af den del af sidevægsvarmeapparaternes kasse, som er i berøring med det smeltede metal. Sidevægsvarmeapparatet kan f.eks. arbejde ved ca. 30 kW med en liniespænding p& ca. 30 volt og en strøm på ca. 600 ampere.

En anden anvendelse af opfindelsen er vist i fig. 10. Glasbåndet 28, som bevæges fremad langs badet af smeltet metal, indeholdt i en beholder med parallelle sidevægge 30, underkastes en overflademodifikation ved en fremgangsmåde, ved hvilken et legeme af smeltet materiale til modificering af den øverste overflade af båndet af fly-deglas anbringes i berøring med den øverste overflade af båndet ved at hænge fast ved en langstrakt placeringsstang, som strækker sig på tværs af glasbåndet umiddelbart over bevægelsesbanen for den øverste overflade af båndet. Den langstrakte placeringsstang 60 med rektangulær form kan f.eks. være en kobberelektrode, der er ophængt i tagkonstruktionen ved hjælp af isolerende bæreorganer 61. Kobberstangen 60 er elektrisk forbundet med en strømforsyningskilde, der kan reguleres, og den elektriske forbindelse vist ved 62 er en sådan, at stangen 60 virker som anode. En elektrode 63 er neddyppet i det smeltede metalbad 14 142570 til siden for bevægelsesbanen for glasbåndet og er forbundet med den anden klemme på strømforsyningen. Det er sædvanligt, at elektroden 63 jordes. Legemet af smeltet materiale 64, der hænger ved den nederste overflade af stangen 60 og derved anbringes i berøring med den øverste overflade af glasbåndet 28, som bevæges fremad langs badet, kan f.eks. være et legeme af en smeltet kobber-bly-legering, og passagen af elektrisk strøm fra dette legeme ind i og gennem glasset, når den elektriske strømforsyning er tilsluttet, resulterer i vandring af kobber-og blyioner fra det smeltede legeme 64 ind i den øverste overflade af båndet, hvilke ioner derpå reduceres, når glasset passerer ud under det smeltede legeme 64 og udsættes for den reducerende atmosfære i rummet over badet.

Blandt andre faktorer, som styrer intensiteten af behandlingen af båndet til frenforingelse af et varmeafvisende glas med et bronzeudseende, er temperaturen af glasset, når det undergår behandt ling, og ensartethed af behandlingen på tværs af båndets bredde er afhængig af opretholdelsen af den støret mulige ensartethed af temperaturforholdene tvære over hele bredden af glasbåndet. For at fremme opretholdelsen af termisk ensartethed tværs over båndet, når dets overflade modificeres, kan et par varmeapparater 39 af den i fig. 1 og 2 viste art anbringes i det smeltede metal til siden for bevægelsesbanen for glasbåndet ved begge ender af det langstrakte placeringsorgan. Tilstedeværelsen af disse varmeapparater, der kan reguleres individuelt, hjælper med til at sikre, at en eventuel temperaturgradient, som findes tværs over båndet i behandlingszonen, har en minimal størrelse.

Elektriske varmeapparater ifølge opfindelsen kan også monteres i tagkonstruktionen over et bad af smeltet metal i flydeanlæg-get for at stråle nedad mod glasbåndet og mod det smeltede metal, som vist i fig. 11 og 12.

Tagkonstruktionen består af ildfaste blokke 65 og 66, der er monteret i en stålkappe 67, som udgør tagets ydre kappe. Et rum 68 findes over de ildfaste blokke og indenfor kappen for at optage elektriske forbindelser til et elektrisk varmeapparat ifølge opfindelsen, som er anbragt i tagkonstruktionen. Varmeapparatet er generelt betegnet med 69 og er en modificeret form af varmeapparatet i fig. 1 og 2 uden de nedadrettede sidevægsforlængeIser 40 og 41 og uden ribberne 43. Den nederste overflade 70 af bunden 1 af kulstofkassen er flad og ligger i samme plan som den nederste overflade af de ildfaste blokke 65, der ligger hen over beholderen.

142070 15

Den nederste overflade 70 af bunden er ubehandlet for at danne en godt emitterende overflade. Tykke beskyttende belægninger af siliciumcarbid, pyrolytisk grafit eller påsprøjtet ildfast oxid, f.eks. aluminiumoxid, er anbragt på den ydre overflade af låget og side- og endevæggene af kulstofkassen.

Fig. 12 viser, at sidevæggene 2 og 3 af kulstofkassen er udformet med flanger 71 og 72, som hviler på skuldre dannet på kiler 73, der passer i false i de nederste hjørner af de ildfaste blokke 65 og 66 og er ophængt i bæreorganer 74 i tagkappen.

Den ildfaste blok 66 har satpie ydre dimensioner som varmeapparatets kulstofkasse og kan fjernes i sin helhed sanraen mød varmeelementet 7, 8 og 9 og låget 6 for at muliggøre eftersyn af varmeapparatet, f.eks. for at forny varmeeIsmentet uden fjernelse af kulstof-kassen, der forbliver på plads, idet den hviler på skuldrene på kilerne 73, Herved undgås enhver væsentlig opbrydning af den tætt# lukning af runroet over badet.

Lange molybdænforbindelsesled 21 strækker sig gennem blokken 66 og er ved hjælp af bøjelige flettede ladninger 75 forbundet med sædvanlige trefasede samleskinneforbindelser 76, hvoraf en er vist i fig. 11 og strækker sig gennem isolatorer 77 i tagkappen 67.

Et sådant varmeapparat kan f.eks, arbejde ved ca* 35.:kJf med en liniespænding på 34 volt og en strøm på 600 ampere. Den neder-ste overflade 70 stråler nedad fra taget på det smeltede metalbad og glasset, scat bevæges fremad langs badet.

I udførelsesformen vist i fig. 13 og 14 har tagkcmstruktip-nen en beklædning af plader 80 af grafit med stor varmeledningsevne, som holdes på plads ved hjælp af kilerne 73, Den flade nederste overflade 70 af bunde» af varmeapparatet ligger an mød. den øeemté.overflade af en af pladerne 85, så at pladen 80 opvarmes og stråler nedad. Fjernelsen af den ildfaste blok 66 med hele vermeeppsiratet inklusive dets kulstofkasse kan opnås uden opbrydning af den tætte lukning af runroet over badet, som opretholdes ved hjælp af tagbeklædningspladerne 80.

Claims (7)

16 142070 Patentkrav.

1. Elektrisk varmeapparat til anvendelse i et anlæg til fremstilling af planglas på et smeltet metalbad indeholdt i en beholder med elektriske varmeapparater monteret i beholderen, hvilket elektrisk varmeapparat omfatter kulstof varmeelementer, der er fastgjort i elektrisk isolerende understøtninger, kendetegnet ved, at kulstof varmeelementerne (7,8,9) er monteret i en langstrakt kulstofkasse (1-5) ved hjælp af elektrisk isolerende understøtninger (14,15,16,18, 19), som isolerer varmeelementerne fra kassen, der helt omslutter varmeelementerne, at elektriske forbindelsesled (11,21) strækker sig gennem elektriské isolatorer (22) ind i kassen og er elektrisk forbundne med kulstofvarmeelementerne, og at kassen er lukket ved hjælp af et kulstoflåg (6).

2. Elektrisk varmeapparat ifølge krav 1, kendetegnet ved, at kassens bund (1) og sider (2,3,4,5) er udformet i et sammenhængende stykke.

3. Elektrisk varmeapparat ifølge krav 1 eller 2, og hvor kulstof varmeelementerne er grafitstænger, og de elektriske forbindelsesled ér terminaler af et ildfast metal, der ikke reagerer med kulstof, f.eks. molybdæn, kendetegnet ved, at de elektriske forbindelsesled (11,21) er fastgjort til grafitstængerne (7,8,9), og hver fastholdes i kassens låg (6).

4. Elektrisk varmeapparat ifølge krav 3, kendetegne t ved, at der findes tre parallelle grafitstænger, som er forbundet med hinanden ved den ene ende, og at hver stang har et molybdæn— forbindelsesled (11) fastgjort til sin anden ende for forbindelse til en trefaset strømforsyning.

5. Elektrisk varmeapparat ifølge et hvilket som helst af de foregående krav til anbringelse i det smeltede metalbad, langs hvilket et glasbånd bevæges fremad ved flydeglasfremstillingsprocessen, kendetegnet ved, at de lange sidevægge (2,3) af kassen har nedadrettede forlængelser (4o,41) til placering på bunden (33) af beholderen, som indeholder det smeltede bad, og at den nederste overflade af bunden (1) af kassen er udformet med en række ribber (43), som strækker sig parallelt med sidevæggene (2,3) for således at lette varmeudveksling med smeltet metal i badet, som strømmer under kassen.

6. Elektrisk varmeapparat ifølge krav 5, kendetegnet ved, at de nedadrettede forlængelser (4o,41) er tunnelvægge til placering på beholderens bund.

7. Elektrisk varmeapparat ifølge krav 2 eller 3 til anbringelse langs sidevæggene af beholderen, som indeholder det smeltede