DK164541B - Process and appliance for inductively heating molten glass or the like - Google Patents

Process and appliance for inductively heating molten glass or the like Download PDF

Info

Publication number
DK164541B
DK164541B DK442785A DK442785A DK164541B DK 164541 B DK164541 B DK 164541B DK 442785 A DK442785 A DK 442785A DK 442785 A DK442785 A DK 442785A DK 164541 B DK164541 B DK 164541B
Authority
DK
Denmark
Prior art keywords
container
liquid material
melting
glass
furnace
Prior art date
Application number
DK442785A
Other languages
Danish (da)
Other versions
DK442785D0 (en
DK164541C (en
DK442785A (en
Inventor
Joseph Michael Matesa
Kwang Jong Won
Jr Henry Martin Demarest
Ronald Lee Schwenninger
Original Assignee
Ppg Industries Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US06/656,293 external-priority patent/US4600426A/en
Priority claimed from US06/656,386 external-priority patent/US4633481A/en
Priority claimed from US06/656,292 external-priority patent/US4610711A/en
Application filed by Ppg Industries Inc filed Critical Ppg Industries Inc
Publication of DK442785D0 publication Critical patent/DK442785D0/en
Publication of DK442785A publication Critical patent/DK442785A/en
Publication of DK164541B publication Critical patent/DK164541B/en
Application granted granted Critical
Publication of DK164541C publication Critical patent/DK164541C/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/02Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture in electric furnaces, e.g. by dielectric heating
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B14/00Crucible or pot furnaces
    • F27B14/06Crucible or pot furnaces heated electrically, e.g. induction crucible furnaces with or without any other source of heat
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/02Induction heating
    • H05B6/22Furnaces without an endless core
    • H05B6/24Crucible furnaces

Description

DK 164541 BDK 164541 B

Opfindelsen angår en fremgangsmåde til smeltning af materiale såsom glas i en to-trins opvarmningsproces. Opfindelsen er egnet til smeltning af et materiale, hvori der kan induceres elektriske strømme, og den er især egnet til 5 smeltning af glas og lignende.The invention relates to a process for melting material such as glass in a two-stage heating process. The invention is suitable for melting a material in which electrical currents can be induced, and it is particularly suitable for melting glass and the like.

Det er kendt, at et materiale kan opvarmes ved induktion af strømme, når materialet er placeret i en spole med vekselstrøm. En fordel ved denne art opvarmning er, at materialet, som opvarmes, ikke kommer i berøring 10 med elektricitetskilden, dvs. at elektroder ikke skal nedsænkes i den smeltede masse. Den almindelige fremgangsmåde ved induktiv opvarmning af glas er omtalt i mange patentskrifter, f.eks. US-patentskrifter nr. 1.830.481, nr. 1.906.594, nr. 3.205.292 og nr. 3.244.495. Meget af 15 den kendte teknik er begrænset til udførelsesformer i lille målestok, og smeltning af glas i større mængder ved induktiv opvarmning har ikke i væsentlig grad været kommercielt accepteret. Den til induktiv opvarmning knyttede økonomi har imidlertid heller ikke været til fordel 20 for anvendelsen til smeltning af større mængder glas og lignende. Varmeenergi fra afbrænding af brændstof har i almindelighed været mere økonomisk end elektrisk energi til glassmeltning. Induktiv opvarmning har endvidere sommetider været betragtet som havende lav effektivitet ved 25 omdannelse af elektrisk kraft til varmeenergi. Det har ligeledes været opfattelsen hos visse fagfolk, at induktiv opvarmning af større mængder glas ville udkræve en så stor induktionsspole, at størrelsen heraf modvirkede brugen af induktiv opvarmning.It is known that a material can be heated by induction of currents when the material is placed in an alternating current coil. An advantage of this kind of heating is that the material which is heated does not come into contact with the source of electricity, ie. that electrodes should not be immersed in the molten mass. The common method of inductive heating of glass is disclosed in many patents, e.g. U.S. Patent Nos. 1,830,481, Nos. 1,906,594, Nos. 3,205,292, and 3,244,495. Much of the prior art is limited to small scale embodiments, and melting of glass in large quantities by inductive heating has not been widely accepted commercially. However, the economics of inductive heating have also not been of advantage in the use of melting large quantities of glass and the like. Heat energy from fuel burning has generally been more economical than electrical energy for glass melting. Furthermore, inductive heating has sometimes been considered as having low efficiency in converting electrical power to heat energy. It has also been the opinion of some professionals that inductive heating of large quantities of glass would require such a large induction coil that its size counteracted the use of inductive heating.

30 I GB patentskrift nr. 1.514.317 omtales rensning og/eller homogenisering af smeltet glas, hvor massen bringes op til en forhøjet temperatur, således at materialets viskositet ikke overstiger 1000 poise, og der tilvejebringes opskumning i hele massen ved et gasfrembringende middel.30 GB Patent No. 1,514,317 discloses the purification and / or homogenization of molten glass, where the pulp is brought to an elevated temperature so that the viscosity of the material does not exceed 1000 poise and foaming throughout the pulp is provided by a gas-producing agent.

35 Opvarmningen udøves i en stort set horisontal kanal, som kan opvarmes elektrisk, idet varmelegemerne er neddykket i 2The heating is carried out in a largely horizontal duct, which can be electrically heated, the heaters being submerged in 2

DK 164541 BDK 164541 B

glasmaterialet, og idet der er tilvejebragt en ovn til indledningsvis sammensmeltning af materialebestanddelene, hvilken ovn indbefatter i det mindste én brænder til flydende brændstof, som er placeret således, at en flamme kan rettes 5 mod den hældende bund i ovnen.the furnace including an oven for initially fusing the constituent material, which includes at least one liquid fuel burner which is positioned so that a flame can be directed to the inclined bottom of the furnace.

I US patentskrift nr. 3.244.495 omtales en styret smelteovn for en glasstrøm, hvilken ovn indbefatter et smeltekammer, og under dette kammer et udligningskammer, som termisk og hydraulisk er isoleret fra smeltekammeret, og som 10 er udformet med temperaturstyrede varmeorganer og overføringsorganer, som enkelvis er placerede mellem smeltekammeret og udligningskammeret. Der anvendes elektrisk energi til opvarmning.U.S. Patent No. 3,244,495 discloses a controlled glass furnace for a glass stream which includes a melting chamber, and below this chamber, a compensating chamber which is thermally and hydraulically insulated from the melting chamber and which is formed with temperature controlled heating means and transfer means which are simply located between the melting chamber and the equalizing chamber. Electrical energy is used for heating.

I US patentskrift nr. 4.381.934 omtales smeltning af 15 glasproduktionsmaterialer i et første trin af glassmeltning under anvendelse af en afsmeltningsovn og strålevarme således at glasproduktionsmaterialerne bliver flydende medens de er placeret på en hældende flade. Indledningen til hhv. krav 1 og 10 er baseret på dette patentskrift.U.S. Patent No. 4,381,934 discloses the melting of 15 glass production materials in a first stage of glass melting using a melting furnace and radiant heat so that the glass production materials become liquid while placed on a sloping surface. The introduction to respectively. claims 1 and 10 are based on this patent.

20 Smeltning af produktionsmaterialer kan frembrin ges mere økonomisk i en afsmeltningsovn af den i US--patentskrift nr. 4.381.934 omtalte art, end i en induktiv varmeovn. Opvarmning ved forbrænding er afhængig af store temperaturforskelle mellem varmekilden og det ma-25 teriale, som skal opvarmes, for effektivt at kunne overføre varmen. Indledende smeltning af produktionsmaterialer finder sted ved store temperaturforskelle, hvorved opvarmning ved forbrænding må udpeges. Den i ovennævnte patentskrift omhandlede teknik forstærker denne fordel ved 30 forøgelse af aftapningen af varmt, smeltet materiale, og ved kontinuert at udsætte kolde produktionsmaterialer for stråling, hvorved opretholdes store temperaturforskelle. Afslutningen af smeltningen af det flydende materiale indbefatter imidlertid, at temperaturen i et allerede meget 35 varmt materiale skal øges, hvorfor der ikke er tilvejebragt stor temperaturforskel.Melting of production materials can be produced more economically in a melting furnace of the kind disclosed in U.S. Patent No. 4,381,934 than in an inductive heater. Heating by combustion relies on large temperature differences between the heat source and the material to be heated in order to efficiently transfer the heat. Initial melting of production materials takes place at large temperature differences, whereby heating by combustion must be identified. The technique disclosed in the aforementioned patent reinforces this advantage by increasing the bottling of hot, molten material and by continuously exposing cold production materials to radiation, thereby maintaining large temperature differences. However, the completion of the melting of the liquid material implies that the temperature of an already very hot material must be increased, which is why no large temperature difference is provided.

33

DK 164541 BDK 164541 B

Det er formålet med den foreliggende opfindelse at effektivisere smeltningen af råmaterialer, især af råmaterialer til glasfabrikation.It is the object of the present invention to streamline the melting of raw materials, especially of raw materials for glass fabrication.

Dette formål opnås ved en fremgangsmåde til smeltning 5 af materiale hvor der tilføres en strøm af pulveriseret materiale til en afsmeltningsovn, hvor materialet er placeret på en hældende flade, og hvor materialet bringes i flydende tilstand ved en indledende stålevarmeoverføring, hvorefter det flydende materiale kontinuerligt overføres fra afsmelt-10 ningsovnen til en varmeovn for det andet trin af opvarmningen, hvori en charge af flydende materiale opvarmes til forøgelse af temperaturen, og hvorfra foregår en kontinuerlig fjernelse af det flydende materiale, og hvor den største del af den termiske energi til smeltning overføres til ma-15 terialet, før dette ledes ind i ovnen til andet trins opvarmning, karakteristisk ved, at et elektromagnetisk vekselfelt påtrykkes det flydende materiale i beholderen i varmeovnen således, at der induceres elektriske strømme med en frekvens, som ikke overstiger 10 kHz, i det flydende materi-20 ale. Opfindelsen angår tillige et apparat til smeltning af materialer, indbefattende en afsmeltningsovn med organer for tilførsel af en strøm af pulverformet materiale, en hældende flade indrettet til modtagelse af den indkommende strøm og til bortledning af flydende materiale fra afsmelt-25 ningsovnen, strålevarmeorganer hvormed det pulverformede materiale, som ledes til afsmeltningsovnen, bringes i flydende tilstand, og en varmeovn til andet trins opvarmning til afslutning af smelteprocessen, idet denne varmeovn indbefatter en beholder, som er indrettet til optagelse af flydende 30 materiale, som ledes fra afsmeltningsoven, og som er forsynet med en tilledningsåbning i den øverste del af beholderen, og en afløbsåbning og et aktivt opvarmningsområde, karakteristisk ved, at afløbsåbningen i beholderen er placeret i den nedre del af beholderen og er forsynet med strømbegræns-35 ningsorganer, at beholderen er udformet med organer til påtrykning af et elektromagnetisk vekselfelt med en frekvens 4This object is achieved by a method of melting 5 a material in which a stream of powdered material is applied to a melting furnace, where the material is placed on a sloping surface and the material is brought into liquid state by an initial steel heat transfer, after which the liquid material is continuously transferred. from the smelting furnace to a heater for the second stage of heating, in which a charge of liquid material is heated to increase the temperature, and from which a continuous removal of the liquid material takes place, and where most of the thermal energy for melting is transferred to the material prior to passing it into the furnace for second stage heating, characterized in that an electromagnetic alternating field is applied to the liquid material in the container of the heater so that electric currents at a frequency not exceeding 10 kHz are induced. the liquid matter-20 ale. The invention also relates to an apparatus for melting materials, including a melting furnace with means for supplying a stream of powdered material, a sloping surface adapted to receive the incoming stream and for discharging liquid material from the melting furnace, radiant heating means with which the powdered material fed to the smelting furnace is brought into liquid state, and a second stage heating furnace for termination of the melting process, this heater including a container adapted for receiving liquid material which is fed from the smelting furnace and provided with a supply opening in the upper part of the container and a drain opening and an active heating area, characterized in that the outlet opening in the container is located in the lower part of the container and is provided with flow limiting means, the container is provided with pressure means. of an electromagnetic alternating fault t with a frequency 4

DK 164541 BDK 164541 B

på ikke mere end ca. 10 kHz, hvilke organer indbefatter en induktionsspole, som omgiver det aktive opvarmningsområde, til overføring af et elektromagnetisk vekselfelt til det flydende materiale i beholderen i varmeovnen således, at 5 temperaturen i det flydende materiale forøges.of no more than approx. 10 kHz, which includes an induction coil surrounding the active heating range for transferring an electromagnetic alternating field to the liquid material in the container of the heater so as to increase the temperature of the liquid material.

Den foreliggende opfindelse indbefatter en sammensætning af et første trin, hvori anvendes strålevarme til at gøre produktionsmaterialerne flydende, og et andet trin, hvori anvendes et elektromagnetisk felt til induktiv opvarm-10 ning af materialet.The present invention includes a composition of a first step utilizing radiant heat to liquefy the production materials, and a second step utilizing an electromagnetic field for inductively heating the material.

Induktiv opvarmning kræver ikke temperaturforskelle for at overføre energi til det påvirkede materiale. Derfor er induktiv opvarmning i høj grad egnet til det andet trin i smelteprocessen. Til sammenligning med et totalt energifor-15 brug på ca. 6 millioner BTU (6334 MJ) pr. ton til smeltning af soda-kalk-kiselsyre planglas i en stor ovn til kontinuert drift, skal der kun overføres en varmemængde på ca. 0,5 million BTU (528 MJ) pr. ton (528 kJ pr. kg) til glasset i den induktive varmeovn for tilvejebringelse af rensningsfunk-20 tionen. Ved den foreliggende opfindelse anvendes størstedelen af energien i det mere økonomiske smeltningstrin, og størrelsen af induktionsovnen og den elektriske energi, som forbruges, kan minimeres ved anvendelse af induktiv opvarmning i andet trin, eller "rensetrinet", i smelteprocessen.Inductive heating does not require temperature differences to transfer energy to the affected material. Therefore, inductive heating is highly suitable for the second step of the melting process. For comparison with a total energy consumption of approx. 6 million BTU (6334 MJ) per tonnes for melting soda-lime-silica flat glass in a large oven for continuous operation, only a heat quantity of approx. 0.5 million BTU (528 MJ) per tonnes (528 kJ per kg) to the glass in the inductive heater to provide the purification function. In the present invention, most of the energy is used in the more economical melting stage, and the size of the induction furnace and the electrical energy consumed can be minimized by using inductive heating in the second stage, or the "purification step", in the melting process.

25 Der er andre fordele ved at føre materiale til induktionsvarmeovnen i en forud smeltet tilstand. I en kontinuert proces, som den foreliggende, må det foretrækkes, at tilvejebringe stabile cirkulationsmønstre i det smeltede materiale inden i den induktivt opvarmede behol-30 der. Men tilførsel af koldt materiale til den øverste del af beholderen kan modvirke de naturligt opadstigende varmekonvektionsstrømme, og således medføre ustabilitet. · Yderligere er tilvejebringelse af smeltet materiale i den øverste del af beholderen i overensstemmelse med, at 35 bobler skal fjernes fra smeltet masse.There are other advantages to passing material to the induction heater in a pre-molten state. In a continuous process, such as the present, it is preferred to provide stable circulation patterns in the molten material within the inductively heated container. However, supply of cold material to the upper part of the container can counteract the naturally rising heat convection currents, thus causing instability. Further, providing molten material in the upper portion of the container is in accordance with the removal of 35 bubbles from molten mass.

55

DK 164541 BDK 164541 B

Opfindelsen forklares i det følgende nærmere under henvisning til tegningen, på hvilken: fig. 1 er en afbildning af et vertikalt snit af en foretrukken udførelsesform af et ved den foreliggende 5 opfindelsen tilvejebragt apparat til induktiv opvarmning, fig. 2 er en afbildning af et horisontalt snit af det i fig. 1 viste apparat langs linien 2-2 i fig. 1, fig. 3 er en afbildning af et tværsnit i stor målestok af det underste stykke af beholderen i fig. 1 10 udvisende detaljer i afløb og måleorganer, fig. 4 er en afbildning af et tværsnit langs linien 4-4 i fig. 3 af en støttearm til måleorganerne, fig. 5 er et skematisk diagram af det elektriske kredsløb i den ved den foreliggende opfindelse tilveje-15 bragte induktionsvarmeovn, fig. 6 er en afbildning af det i fig. 2 viste forbindelsesstykke af spolen i stor målestok.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a vertical sectional view of a preferred embodiment of an inductive heating apparatus provided by the present invention; FIG. 2 is a sectional view of the horizontal section of FIG. 1 along line 2-2 of FIG. 1, FIG. 3 is a large-scale cross-sectional view of the lower portion of the container of FIG. 1 10 showing details of drains and measuring means, fig. 4 is a cross-sectional view taken along line 4-4 of FIG. 3 of a support arm for the measuring means; FIG. 5 is a schematic diagram of the electrical circuit of the induction heater provided by the present invention; FIG. 6 is a view of the embodiment of FIG. 2 in large scale.

Den foreliggende opfindelse er egnet til induktiv opvarmning af et stort antal forskellige smeltede ma-20 terialer, men den i detaljer forklarede udførelsesform af opfindelsen er først og fremmest egnet til at smelte glas. Den særlige udførelsesform, som i det følgende forklares nærmere, er yderligere tilpasset til kontinuerlig materialegennemføring med relativ stor hastighed. Den 25 foreliggende opfindelse er især fordelagtig under disse betingelser, men er ikke begrænset hertil.The present invention is suitable for inductively heating a large number of different molten materials, but the detailed embodiment of the invention is primarily suitable for melting glass. The particular embodiment, which will be further explained hereinafter, is further adapted for continuous material feed at relatively high speed. The present invention is particularly advantageous under these conditions, but is not limited thereto.

I den på tegningen viste udførelsesform af varmeovnen 1 til andet trins opvarmning er der især i fig. 1 og 2 vist en induktionsspole 10 med en enkelt vinding, som indbefatter 30 to halve cylinderskaller 11 og 12, som omgiver et stykke af en cylindrisk keramisk beholder. Til spolen foretrækkes kobber på grund af dettes høje elektriske ledningsevne.In the embodiment of the heater 1 shown for the second stage heating, in particular in FIG. 1 and 2, an induction coil 10 with a single winding including 30 two half cylinder shells 11 and 12 surrounding a piece of a cylindrical ceramic container. Copper is preferred for its coil due to its high electrical conductivity.

Tykkelsen af cylinderskallerne 11 og 12 afhænger af den til en udpeget anvendelse krævet styrke, men til den særlige 35 anvendelse, som beskrives, er en tykkelse på 1/4 inch (ca.The thickness of the cylinder shells 11 and 12 depends on the strength required for a designated application, but for the particular application described is a thickness of 1/4 inch (approx.

6,35 mm) fundet egnet. Til den udvendige side af cylinder- 66.35 mm) found suitable. To the outside of the cylinder 6

DK 164541 BDK 164541 B

skallerne 11 og 12 er svejset et antal kølerør 13. Vand eller anden kølevæske kan tilføres rørene 13 gennem ikke--ledende rør 14. Kølevæsken føres i en halvcirkelformet bane omkring den ene side af cylinderen til et udløbsrør 5 15, hvorved væsken kan overføres til et afløb eller til et andet kølerør 13 på den samme side af cylinderen således, at kølevæsken løber tilbage langs en anden halvcirkelformet bane. Afhængig af beholderens størrelse og køleomfanget, kan kølevæsken føres igennem yderligere rør før den overføres 10 til et afløb.the shells 11 and 12 are welded to a number of cooling pipes 13. Water or other coolant can be fed to the pipes 13 through non-conductive pipes 14. The coolant is fed in a semicircular path around one side of the cylinder to an outlet pipe 5 15, whereby the liquid can be transferred to a drain or to another cooling pipe 13 on the same side of the cylinder so that the coolant flows back along another semicircular path. Depending on the size of the container and the extent of the cooling, the coolant can be passed through additional pipes before it is transferred to a drain.

I det induktive opvarmningsområde, som er det første område 4 i det indre hulrum 3 i beholderen, indbefatter beholderen en cylinder, som er udformet af et antal ildfaste blokke 20. Den cylindriske udformning er den mest 15 effektive og derfor den foretrukne, men det må forstås, at andre former kan anvendes. Cylinderen kan udformes af et antal skifter af blokkene 20 og indenfor hvert skifte, kan der være tilvejebragt et antal kileformede blokke, hvorved udformes en cirkel eller en polygon. Eksempelvis 20 er der, i den i fig. 2 afbildede særlige udførelsesform tre skifter af blokkene 20, hvor hvert skifte indbefatter 10 blokke hver med to flader, hvorved der tilvejebringes en tyve-sidet polygon. Blokkene 20 er tilvejebragt i et ildfast materiale udpeget således, at det egner sig til 25 det smeltede materiale, som behandles. I tilknytning til at smelte glas vil et egnet ildfast materiale være tilvejebragt af aluminium-zirconium-silicium. En sådan art ildfast materiale er egnet berøring af smeltet glas, men dets varmeisolerende egenskaber er relativt dårlige sammen-30 lignet med andre typer ildfast keramisk materiale. I overensstemmelse hermed skal tykkelsen af en blok 20 i radial retning være så stor, at der tilvejebringes en temperaturgradient mellem blokkens indre overflade og ydre overflade således, at alt smeltet materiale, som måtte und-35 slippe langs blokkenes sammenstødende flader eller gennem revner, er’ stivnet eller i det mindste er meget tyk-In the inductive heating region, which is the first region 4 of the inner cavity 3 of the container, the container includes a cylinder formed of a number of refractory blocks 20. The cylindrical configuration is the most effective and therefore the preferred, but it must it is understood that other forms may be used. The cylinder may be formed by a plurality of shifts of the blocks 20 and within each shift a plurality of wedge-shaped blocks may be provided, thereby forming a circle or a polygon. For example, in the embodiment of FIG. 2 depicts three embodiments of three blocks of blocks 20, each switch including 10 blocks each with two faces, thereby providing a twenty-sided polygon. The blocks 20 are provided in a refractory material designated so as to be suitable for the molten material being treated. In connection with melting glass, a suitable refractory material will be provided by aluminum-zirconium-silicon. Such a type of refractory material is suitable for contact with molten glass, but its heat insulating properties are relatively poor compared to other types of refractory ceramic material. Accordingly, the thickness of a block 20 in the radial direction must be so large as to provide a temperature gradient between the inner surface and outer surface of the block such that any molten material which may escape along the abutting surfaces of the blocks or through cracks is 'stiffened or at least very thick-

OISLAND

DK 164541 BDK 164541 B

7 flydende, før det når blokkene 20's ydre flade. I tilknytning til glas tilvejebringes der ved en egnet temperatur-gradient en temperatur på den ydre flade på blokkene 20, som ikke er højere end devitrifikationstemperaturen for den 5 glasart, som smeltes. Med en typisk handelsmæssig sammensætning af soda-kalk-silicium planglas skal en sådan temperatur være omkring 1800°F (ca. 980°C). Endnu bedre tæthed vil kunne tilvejebringes med en ydre temperatur nær ved blødgøringspunktet for glas - omkring 1400°F (750°C).7 floating before it reaches the outer surface of the blocks 20. In connection with glass, a suitable temperature gradient provides a temperature on the outer surface of the blocks 20 which is not higher than the devitrification temperature of the glass which is melted. With a typical commercial composition of soda-lime-silicon flat glass, such a temperature should be about 1800 ° F (about 980 ° C). Even better density can be provided with an external temperature near the softening point of glass - around 1400 ° F (750 ° C).

10 Herudover skulle de ildfaste indre blokke 20 have en forholdsvis høj elektrisk modstand ved høje temperature således, at der til det ildfaste materiale kun overføres en , lille del af de inducerede elektriske strømme. Eksempelvis kan tilfredsstillende resultater opnås med et ild-15 fast materiale, hvis elektriske modstand er af en størrelsesorden på 5-10 gange modstanden i det smeltede materiale, som bliver behandlet. Selv om det ikke er væsentligt for det grundlæggende i opfindelsen, må det foretrækkes, at det ildfaste materiale er af en sådan art, at det er 20 egnet til en stadig temperaturændring mellem rumtemperatur og driftstemperatur.In addition, the refractory inner blocks 20 should have a relatively high electrical resistance at high temperature such that only a small portion of the induced electrical currents are transmitted to the refractory material. For example, satisfactory results can be obtained with a refractory material whose electrical resistance is of the order of 5-10 times the resistance of the molten material being treated. While not essential to the basics of the invention, it is preferred that the refractory material be such that it is suitable for a constant temperature change between room temperature and operating temperature.

På den udvendige side af den af blokkene 20 afgrænsede ildfaste cylinder er der tilvejebragt en udvendig ildfast cylinder, som indbefatter et antal blokke 21.On the outer side of the refractory cylinder bounded by the blocks 20, an external refractory cylinder is provided which includes a plurality of blocks 21.

25 Blokkene 21 er et keramisk ildfast materiale udpeget ud fra dets isolerende egenskaber, dvs. med en relativ lav varmeledningskoefficient. De ydre blokke 21 har en lavere varmeledning, end de indre blokke 20, tykkest i en størrelsesorden, som er mindre end halvdelen af de indre blok-3° kes varmeledningsevne, og fortrinsvis mindre end ca. 1/5 heraf. Eftersom isoleringen fra det smeltede materiale i beholderen tilvejebringes gennem den indre ildfaste cylinders vægtykkelse, skal de ydre ildfaste blokke 21 ikke nødvendigvis være egnet til berøring med det smeltede 35 materiale, selv om tilvejebringelsen af en vis egnethed hertil ved forholdsvis moderate temperature må foretrækkes.The blocks 21 are a ceramic refractory material selected from its insulating properties, ie. with a relatively low heat conduction coefficient. The outer blocks 21 have a lower thermal conductivity than the inner blocks 20, thickest in an order of magnitude less than half the internal conductivity of the inner block, and preferably less than ca. 1/5 of that. Since the insulation from the molten material in the container is provided through the wall thickness of the inner refractory cylinder, the outer refractory blocks 21 may not necessarily be suitable for contacting the molten material, although the provision of some suitability for this at relatively moderate temperatures is preferred.

88

OISLAND

DK 164541 BDK 164541 B

Som eksempel på et egnet materiale til det ydre isolerende ildfaste lag kan udpeges et porøst (lav densitet) ildfast materiale af ler. Det isolerende lag kan, på grund af dets ringe varmeledningsevne, opfylde kravet om at tilvejebrin-5 ge en yderligere varmegradient, som er egnet til berøringen med metalinduktionsspolen på den udvendige overflade, samtidig med, at der kun må tilvejebringes en minimal forøgelse af beholderens vægtykkelse. Det må foretrækkes, at vægtykkelsen over alt holdes så lille som mulig for 10 således at gøre den effektive kraftoverføring så stor som mulig ved at placere spolen så tæt som mulig ved det materiale, som behandles, og ved at minimere mængden af materiale indenfor spolen, hvori vagabonderende strømme kunne induceres. Spoletemperaturen skal kunne holdes på en 15 egnet lav temperatur, således at væsentlig oxidering af metallet undgås, hvorved kobberets elektriske modstand holdes så lille som mulig, og unødvendige effekttab undgås. Kølespiraler 13 medvirker ved fastholdelse af en lav spoletemperatur, og den af det ydre lag af ildfast 20 materiale 21 tilvejebragte varmegradient skulle kunne holde kravene til køling og energitabene på et rimeligt niveau. Når kølevæsken er vand må det foretrækkes, at spoletemperaturen, og således også den udvendige overfladetemperatur på det ydre ildfaste materiale 21, holdes 25 under 100°C.As an example of a suitable material for the outer insulating refractory layer, a porous (low density) refractory of clay may be designated. The insulating layer, due to its poor thermal conductivity, can fulfill the requirement to provide an additional heat gradient suitable for the contact with the metal induction coil on the outer surface, while providing only a minimal increase in the wall thickness of the container. . It is preferred that the wall thickness be kept as small as possible above all, so as to make the effective power transmission as large as possible by placing the coil as close as possible to the material being treated and by minimizing the amount of material within the coil, in which vagabonding currents could be induced. The coil temperature should be kept at a suitable low temperature so as to avoid significant oxidation of the metal, keeping the copper electrical resistance as small as possible and avoiding unnecessary power losses. Cooling coils 13 assist in maintaining a low coil temperature and the heat gradient provided by the outer layer of refractory material 21 should be able to keep the cooling and energy losses requirements at a reasonable level. When the coolant is water, it is preferred that the coil temperature, and thus also the external surface temperature of the outer refractory material 21, be kept below 100 ° C.

Opbygningen af den del af beholderen, som er placeret over induktionsspolen er ikke så kritisk, som den del af beholderen, som er placeret inden i induktionsspolen, men det kan være mere bekvemt, at den samme opbyg-30 ning fortsættes til toppen af beholderen, som vist i fig. 1. Et ildfast lågeorgan 22 kan være tilvejebragt i beholderens øvre ende, hvor der er udformet en indføringsåbning 23. Råmateriale kan indføres gennem åbningen 23, men i det mindste i tilknytning til glas må det fore-35 trækkes, at råmaterialet er blevet flydende i et forudgående trin i smelteprocessen. En foretrukken smeltepro- 9The structure of the portion of the container located above the induction coil is not as critical as the portion of the container located within the induction coil, but it may be more convenient that the same structure be continued to the top of the container. as shown in FIG. 1. A refractory door means 22 may be provided at the upper end of the container where an insertion opening 23 is formed. Raw material may be introduced through the opening 23, but at least in connection with glass it must be preferred that the raw material has become liquid in a preliminary step in the melting process. A preferred melting agent 9

DK 164541 BDK 164541 B

ces er omtalt i US-patentskrift nr. 4.381.934. En egnet overløbsbeholder 24 eller lignende kan være tilvejebragt til opbevaring af det materiale, som skal tilføres den induktionsopvarmede beholder.ces is disclosed in U.S. Patent No. 4,381,934. A suitable overflow container 24 or the like may be provided for storing the material to be supplied to the induction heated container.

5 Tykkelsen af beholdervæggen 26 i det andet område 5 nedenunder induktionsspolen er ikke kritisk, men ikke forurenende berøring med det smeltede materiale må i høj grad tages i betragtning. Det foretrækkes derfor, at den nedre del af væggen 26 er tilvejebragt i et ildfast materiale, 10 som er egnet til berøring med det smeltede materiale (alumi-nium-zirconium-silicium typen af ildfaste materialer i tilknytning til glas), og at væggen tilvejebringes med en tykkelse, som kan tilvejebringe egnet varmeisolering. Som i de øvrige dele af beholderen kan den nedre del 26 være 15 fremstillet af et antal kileformede ildfaste blokke. Spæn-destykker 27 eller lignende (fortrinsvis af rustfrit stål for at holde ferromagnetismen så lav som mulig) kan være tilvejebragt omkring den nedre del af beholderen til fastholdelse af blokkene i deres placering uden unødvendigt 20 tab af energi ved i spændestykkerne inducerede vagabonderende strømme. Energitab i spændestykkerne 27 kan yderligere reduceres ved at gøre metaltværsnitsarealet så lille som mulig, ved at placere dem i så stor afstand under induktionsspolen, som mulig, og ved i længderetningen at 25 opdele hvert spændebånd i et antal elektrisk isolerede stykker.5 The thickness of the container wall 26 in the second region 5 below the induction coil is not critical, but no contaminant contact with the molten material must be taken into account to a great extent. It is therefore preferred that the lower part of the wall 26 be provided in a refractory material 10 suitable for contact with the molten material (aluminum-zirconium-silicon type refractory in glass) and that the wall be provided. with a thickness which can provide suitable thermal insulation. As in the other portions of the container, the lower portion 26 may be made of a plurality of wedge-shaped refractory blocks. Clamps 27 or the like (preferably stainless steel to keep ferromagnetism as low as possible) may be provided around the lower portion of the container for holding the blocks in their location without unnecessary loss of energy by vagabonding currents induced in the clamps. Energy losses in the clamps 27 can be further reduced by making the metal cross-sectional area as small as possible, by placing them as far away from the induction coil as possible, and by longitudinally dividing each clamp into a number of electrically insulated pieces.

Gulvet i beholderen er også opbygget af ildfast materiale egnet til berøring med det smeltede materiale. Detaljer i gulvopbygningen er vist i stor målestok i fig.The floor of the container is also constructed of refractory material suitable for contact with the molten material. Details of the floor structure are shown on a large scale in FIG.

30 3. Det må foretrækkes, at det øverste lag 30 i opbygnin gen af bunden indbefatter et ildfast materiale egnet til berøring med det smeltede materiale, som f.eks. en type ildfast materiale af aluminium-zirconium-silicium i tilknytning til glassmeltning. Under laget 30 kan der være 35 tilvejebragt et andet lag 31 af et materiale, som er udpeget på grund af dets varmeegenskaber, som f.eks. et3. It is preferred that the upper layer 30 in the build-up of the bottom includes a refractory material suitable for contact with the molten material, such as e.g. a type of refractory aluminum zirconium-silicon material associated with glass melting. Below layer 30 may be provided another layer 31 of a material which is designated because of its heat properties, such as e.g. one

DK 164541 BDK 164541 B

10 o ildfast materiale af ler med lav densitet. På den udvendige side af bundopbygningen er der tilvejebragt afkøling for herved at sikre, at det smeltede materiale i beholderen ikke kan sive ud. I den afbildede udførelsesform er 5 den nederste del af beholderen tilvejebragt som et ringformet vandkøleorgan 32. Mellem vandkøleorganet 32 og det ildfaste lag 31 kan der være tilvejebragt et lag af ildfast papir 33 og en kobberplade 34, som virker ved at afskærme vandkøleorganet 32 mod vagabonderende induktions-10 strømme, især hvis køleren er gjort af blødt stål.10 o Low-density refractory material. On the outside of the bottom structure, cooling is provided to ensure that the molten material in the container cannot leak out. In the depicted embodiment, the lower part of the container is provided as an annular water cooling means 32. Between the water cooling means 32 and the refractory layer 31 may be provided a layer of refractory paper 33 and a copper plate 34, which acts by shielding the water cooling means 32 from vagabonding. induction-10 currents, especially if the cooler is made of soft steel.

Forskellige anlæg til afløb for smeltet glas eller lignende fra beholderen er kendt teknik og kan anvendes i tilknytning til den foreliggende opfindelse, men et særligt fordelagtigt afløbsanlæg er vist på tegningen, 15 især i fig. 3. Afløbet indbefatter et rør 40 tilvejebragt af et varmeresistent metal (f.eks. en platin-rhodiumlege-ring), hvilket rør er fastgjort i midten af beholderens bund. Røret 40 forløber gennem et midterste ildfast stykke 41, hvilket må foretrækkes at være tilvejebragt af et 20 ildfast materiale, som er egnet til berøring med det smeltede materiale. Røret 40 forløber et stykke over overfladen af bunden i beholderen, således at det hindres, at affald på bunden af beholderen bliver ført med af den udstrømmende masse. Det ildfaste stykke 41 af bunden hælder 25 nedad mod røret 40, således at der er tilvejebragt en mindre ildfast tykkelse, og således mindre isolation, nær ved røret, hvorved der fastholdes en relativ høj temperatur inden i røret, således at det smeltede materiale ikke stivner inden i røret. Yderligere kølerorganer 42 og 43 er 30 tilvejebragt under det midterste ildfaste stykke 41 og omkring røret 40 således, at det sikres, at det smeltede materiale ikke siver ud.Various molten glass drainage systems or the like from the container are known in the art and may be used in connection with the present invention, but a particularly advantageous drainage system is shown in the drawing, especially in FIG. 3. The drain includes a tube 40 provided by a heat-resistant metal (e.g., a platinum-rhodium alloy), which tube is secured in the center of the bottom of the container. The tube 40 extends through a middle refractory piece 41, which must preferably be provided by a refractory material suitable for contacting the molten material. The tube 40 extends a distance above the surface of the bottom of the container so as to prevent waste on the bottom of the container from being carried by the pouring mass. The refractory piece 41 of the bottom slopes 25 downwardly against the tube 40 so that a less refractory thickness and thus less insulation is provided near the tube, thereby maintaining a relatively high temperature within the tube so that the molten material does not stiffen. inside the tube. Additional cooling means 42 and 43 are provided under the middle refractory piece 41 and around the pipe 40 so as to ensure that the molten material does not leak out.

Der kendes forskellige organer til styring af strømmen af smeltet materiale, som f.eks. glas, gennem 35 et afløb, som virker ved tyngdekraften. I mange af disse anlæg gribes ind overfor materialets viskositet gen-Various means are known for controlling the flow of molten material, e.g. glass, through 35 a drain which acts by gravity. In many of these plants, viscosity of the material is interfered with.

DK 164541 BDK 164541 B

11 o nem varierende opvarmning eller afkøling af afløbsrøret.11 o Easy varying heating or cooling of the drain pipe.

En induktionsspole knyttet til afløbsrøret er et typisk eksempel herpå. I visse tilfælde kan sådanne løsninger virke på egnet vis i tilknytning til den foreliggende 5 opfindelse, men de er behæftede med visse ulemper ved smeltning af glas i store kvantiteter. Varmemængden i en hurtigt flydende strøm af glas (eksempelvis i størrelsesordenen hundrer eller tusinder af kg/time) er så stor, at det er vanskeligt på afgørende vis at påvirke strømmens vis-10 kositet ved varmeoverførsel gennem væggene på et afløbs-rør. Hertil kommer, at selv om der er tilvejebragt en egnet varmeudveksling således, at strømningshastigheden styres effektivt, vil glasviskositetens følsomhed overfor temperaturen gøre det vanskeligt nøjagtigt at styre strøm-15 ningshastigheden. Fysiske strømningsbegrænsningsorganer ("dykkerstempler") er kendte indenfor for fagområdet til styring af en strøm af smeltet glas. Et typisk anlæg med dykkerstempler indbefatter opbygningselementer i smeltebeholderen, som virker sammen med den øvre ende af en af-20 løbsåbning. Et sådant anlæg ville ikke være egnet til en induktivt opvarmet beholder, som i den foreliggende opfindelse. Som følge heraf vil et foretrukket anlæg til styring af strømmen af smeltet glas i den foreliggende opfindelse indbefatte ydre strømbegrænsningsorganer, som 25 samvirker med den nedre ende af afløbsrøret. Et særligt fordelagtigt anlæg er det på tegningen viste, hvorved et strømliniet, dråbeformet element 50 er fastholdt kun lidt adskilt fra afløbsrøret 40, hvorved der tilvejebringes en ringformet åbning derimellem, hvorigennem flyder en strøm 30 af smeltet glas. Ved at variere den vertikale placering af elementet 50, kan størrelsen af den ringformede åbning ændres, hvorved det smeltede glas's strømningshastighed styres. Strømningsstyringselementet 50 er fastholdt af en horisontalt forløbende arm 51, som igen er fastgjort 35 på placeringsstyrende organer 52, som på egnet vis kunne være et værkstedsfræsebord eller lignende, fortrinsvisAn induction coil attached to the drain pipe is a typical example of this. In some cases, such solutions may work suitably in connection with the present invention, but they suffer from certain disadvantages of melting glass in large quantities. The amount of heat in a fast flowing stream of glass (for example, on the order of hundreds or thousands of kg / hour) is so large that it is difficult to decisively influence the viscosity of the stream by heat transfer through the walls of a drain pipe. In addition, although a suitable heat exchange is provided such that the flow rate is effectively controlled, the sensitivity of the glass viscosity to the temperature will make it difficult to accurately control the flow rate. Physical flow limiting means ("dive pistons") are known in the art for controlling a flow of molten glass. A typical plunger plunger includes assembly elements in the melt container which cooperate with the upper end of a drain opening. Such a plant would not be suitable for an inductively heated container, as in the present invention. Accordingly, a preferred plant for controlling the flow of molten glass in the present invention will include external flow limiting means which cooperate with the lower end of the drain pipe. A particularly advantageous system is that shown in the drawing, whereby a streamlined, drop-shaped member 50 is retained only slightly apart from the drain pipe 40, thereby providing an annular opening therebetween through which a stream 30 of molten glass flows. By varying the vertical location of the element 50, the size of the annular aperture can be changed, thereby controlling the flow rate of the molten glass. The flow control element 50 is held by a horizontally extending arm 51, which is again secured 35 to location controlling means 52, which could suitably be a workshop milling table or the like, preferably

OISLAND

1212

DK 164541 BDK 164541 B

med en indstilling i tre dimensioner. For til stadighed at tilvejebringe en sammenhængende glasstrøm er strømningsstyringsindretningen således udformet, at den fremmer konvergerende strømningsmønstre. Det smeltede glas, som 5 flyder omkring elementet 50, løber igen sammen til en enkelt strøm ved at flyde langs de konvergerende flader på den nedre del af elementet. Yderligere kan den del af armen 51, som er placeret i strømmende af smeltet glas, være omvendt dråbeformet, som vist i fig. 4, idet armen 10 har en nedadgående hældning i længderetningen, som skal forhindre vandring af smeltet glas på armen. Således udformede vil indretningen tilvejebringe minimal forstyrrelse af strømningslinierne i det flydende glas. Indretningen kan tilvejebringe positiv strømningsstyring inden-15 for stort område fra egentlig aflukning i den øverste stilling til en hovedsagelig helt åben indstilling, når den er sænket få cm under afløbsrøret. Det skal bemærkes, at udtrykket "dråbeformet", således som det anvendes heri, ikke er begrænset til en nøje definition af udtrykket, 20 men indbefatter en stor variation af strømlinede former, som spidser til således, at der tilvejebringes et snævert stykke ved bunden. For at lette fremstillingen tilvejebringes dråbeformen fortrinsvis ved sammensætning af en kegle og en halvkugle. Andre variationer kan indbefatte 25 ikke cirkulære horisontale tværsnit eller ikke-sfæriske øverste dele. Henset til berøring med smeltet glas fremstilles det dråbeformede element 50 og armen 51 fortrinsvis af molybdæn belagt med en platin-rhodium-legering.with a setting in three dimensions. In order to continuously provide a continuous glass flow, the flow control device is designed to promote convergent flow patterns. The molten glass floating about the element 50 again coalesces into a single stream by flowing along the converging surfaces on the lower portion of the element. Further, the portion of arm 51 located in molten glass flow may be inverted dropwise, as shown in FIG. 4, the arm 10 having a downward longitudinal inclination which is intended to prevent the passage of molten glass on the arm. Thus designed, the device will provide minimal disturbance to the flow lines in the liquid glass. The device can provide positive flow control within a wide range from actual closure in the upper position to a substantially fully open setting when lowered a few cm below the drain pipe. It should be noted that the term "droplet", as used herein, is not limited to a precise definition of the term, but includes a wide variety of streamlined forms that tip to provide a narrow portion at the bottom. To facilitate preparation, the droplet shape is preferably provided by the composition of a cone and a hemisphere. Other variations may include 25 non-circular horizontal cross-sections or non-spherical upper portions. For molten glass contact, the droplet member 50 and arm 51 are preferably made of molybdenum coated with a platinum-rhodium alloy.

Det overvejes, om ikke kernen kunne tilvejebringes i 30 mindre ædelt metal eller molybdæn, eller endog af et keramisk, ildfast materiale belagt med ædelt metal og om nødvendigt udformet med indre køleorganer.It is contemplated whether the core could not be provided in 30 less precious metal or molybdenum, or even of a ceramic refractory material coated with precious metal and, if necessary, formed with internal cooling means.

Et skematisk diagram af det elektriske system i induktionsvarmeovnen er vist i fig. 5. En typisk indu-35 stristrømforsyning med trefaset 60 Hz vekselstrøm er forbundet med en inverter 60, som overfører et enkeltfaset 13A schematic diagram of the electrical system in the induction heater is shown in FIG. 5. A typical three phase 60 Hz AC power supply is connected to an inverter 60 which transmits a single phase 13

OISLAND

DK 164541 BDK 164541 B

højfrekvensudgangssignal til en transformator 61. Transformatoren 61 er med fordel tilvejebragt med et antal udtag på sekundærsiden således, at spændingen til induktionsspolen 11 kan ændres i egnet omfang. Induktionsspolen 5 11 er forbundet med transformatoren 61's sekundære side i parallel med en kondensator 62. Ved kondensatoren 62 og spolen 11 tilvejebringes et resonanskredsløb med en høj frekvens og stor strømstyrke, idet der således kan anvendes et lille antal vindinger på induktionsspolen, 10 eksempelvis én. Den høje strømstyrke tilvejebringer høj magnetiske flux på trods af det lille antal vindinger på spolen, hvorved spolen er tilvejebragt med en væsentlig induktion. Alternativt kunne den magnetiske flux forøges ved at forøge antallet af vindinger på spolen, men her-15 til ville udkræves større spænding, hvilket på ufordelagtig vis ville pålægge begrænsninger på arten af invertere, som kunne anvendes. Med frekvenser på op til 10 kHz kan der anvendes faststofinvertere med ret stor omsætningsvirkningsgrad og til lave priser. Almindeligvis ville et 20 antal kondensatorer i indbyrdes parallelforbindelse blive anvendt til tilvejebringelse af den udpegede, samlede kapacitet. Resonanskredsløbets frekvens og kapacitet er indbyrdes afhængige efter følgende ligning: 25 f = 1/[2ΊΤ (LC)1/2] hvor: f = resonansfrekvensen (Hz), L = spolens selvinduktion (Henry), C = kapacitet (Farad).advantageously, the transformer 61 is provided with a plurality of outlets on the secondary side such that the voltage of the induction coil 11 can be changed to a suitable extent. The induction coil 511 is connected to the secondary side of the transformer 61 in parallel with a capacitor 62. At capacitor 62 and coil 11, a resonant circuit with a high frequency and high current is provided, thus a small number of turns can be used on the induction coil 10, for example one. The high current provides high magnetic flux despite the small number of turns on the coil, whereby the coil is provided with a substantial induction. Alternatively, the magnetic flux could be increased by increasing the number of turns on the coil, but to this would require greater voltage, which would disadvantageously impose restrictions on the nature of inverters that could be used. With frequencies of up to 10 kHz, solid-state inverters can be used with a fairly high conversion efficiency and at low prices. Generally, a number of capacitors in parallel will be used to provide the designated total capacity. The frequency and capacity of the resonant circuit are interdependent according to the following equation: 25 f = 1 / [2ΊΤ (LC) 1/2] where: f = resonant frequency (Hz), L = coil self-induction (Henry), C = capacity (Farad).

30 Andre beregninger for induktionsopvarmningsspoler er omtalt i American Institute of Electrical Engineers Transactions, bind 76, 2. del, 1957, R. M. Baker, side 31-40.30 Other calculations for induction heating coils are discussed in American Institute of Electrical Engineers Transactions, Volume 76, Part 2, 1957, R. M. Baker, pages 31-40.

I fig. 6 er vist en udformning af kondensatoren 35 62, som i dette tilfælde er en vandkølet kondensator for bundet tværs over induktionsspolen 11's ben. I denne ud- 14In FIG. 6, there is shown a design of capacitor 35 62, which in this case is a water-cooled capacitor for bonded across the legs of the induction coil 11. In this issue 14

OISLAND

DK 164541 BDK 164541 B

formning, er kondensatoren 62 én af flere, som kan være monteret den ene over den anden i en lodret række over induktionsspolens gab. På hver side af gabet i induktionsspolen 11 er der tilvejebragt radialt forløbende ben 70 og 5 71 på de ydre ender af flangerne hhv. 72 og 73, hvortil kondensatorerne 62 er fastgjorte. Forbindelsesindretninger 74 med gevind på den ene side af hver kondensator er forbundet med den ene elektrode på kondensatoren og er forbundet med flangen 72 på den ene side af spolen, og 10 forbindelsesindretninger 75 på den anden side af kondensatoren er forbundne med den modsatte elektrode på kondensatoren og er forbundne med flangen 73 på den anden side af induktionsspolen. Forbindelsesindretningerne 74 og 75 er rørformede og er forbundne med køleslanger 76, som frem-15 føre kølemiddel til de indre køleorganer i hver kondensator 62. Benene 70 og 71 på induktionsspolen er elektrisk indbyrdes isolerede ved en isolerende plade 77. Eftersom den cylindriske induktionsspole 11 virker ved fastholdelse af den ildfaste beholder, er den sammenspændt ved bolte 20 78, som presser benene 70 og 71 mod hinanden. Isolations skiver 79 kan være tilvejebragt omkring boltene 78 til sikring af den elektriske isolering af benene indbyrdes.forming, the capacitor 62 is one of several which may be mounted one above the other in a vertical row above the gap of the induction coil. On each side of the gap in the induction coil 11, radially extending legs 70 and 5 71 are provided on the outer ends of the flanges, respectively. 72 and 73 to which the capacitors 62 are attached. Threaded connecting devices 74 on one side of each capacitor are connected to one electrode on the capacitor and connected to the flange 72 on one side of the coil, and 10 connecting devices 75 on the other side of the capacitor are connected to the opposite electrode on the capacitor. and are connected to the flange 73 on the other side of the induction coil. The connecting devices 74 and 75 are tubular and connected to cooling hoses 76 which supply refrigerant to the internal cooling means of each capacitor 62. The legs 70 and 71 of the induction coil are electrically insulated by an insulating plate 77. Since the cylindrical induction coil 11 acts by holding the refractory container, it is clamped by bolts 20 78 which press the legs 70 and 71 against each other. Insulation discs 79 may be provided around the bolts 78 to ensure electrical insulation of the legs among themselves.

På tilsvarende vis er spolens 2 halve cylinderskaller på den anden side af spolen boltet sammen med en ledende 25 plade 80 mellem de radialt forløbende flanger 81 og 82.Similarly, the half cylinder shells of the spool 2 on the other side of the spool are bolted together with a conductive plate 80 between the radially extending flanges 81 and 82.

Den tomme beholder er oprindelig opvarmet ved hjælpevarme-organer uden spænding på induktionsspolen. Efterhånden som den ildfaste del af beholderen udvider sig ved opvarmningen løsnes den ved den cylindriske spole 11 til-30 vejebragte sammentrykningsspænding ved at forstørre gabene mellem de halve cylinderskaller ved at løsne boltene på enten den ene eller på begge samlingsstederne derimellem. Oprindelig kan benene 70 og 71 og flangerne 81 og 82 have været i berøring med hinanden, og pladerne 77 og 80 35 indsættes først efter at beholderen er blevet forud opvarmet til operationstemperaturen. Herefter kan strømmen påtrykkes spolen.The empty container is initially heated by auxiliary heating means without voltage on the induction coil. As the refractory portion of the container expands upon heating, the compressive stress provided by the cylindrical coil 11 is loosened by enlarging the gaps between the half-cylinder shells by loosening the bolts at either or both of the assembly points therebetween. Originally, the legs 70 and 71 and the flanges 81 and 82 may have been in contact with each other, and the plates 77 and 80 35 are inserted only after the container has been preheated to the operating temperature. The current can then be applied to the coil.

OISLAND

1515

DK 164541 BDK 164541 B

Modstanden i smeltet glas varierer med temperaturen, men en karakteristisk størrelse ligger på 6 til 14 ohm-cm, hvilket er højt i forhold til materialer, som sædvanligvis underkastes induktiv opvarmning. Dette er for-5 delagtigt ved udformningen af et induktiv opvarmningssystem til glassmeltning. Strømindtrængningsdybden i det materiale, som opvarmes, er en nøglefaktor ved udformningen af et induktivt opvarmningssystem. Det er i almindelighed anbefalet, at diameteren af det materiale, som 10 skal opvarmes, er omkring tre gange strømindtrængningsdybden, (jfr. eksempelvis UK-patentskrift nr. 1.430.382), men ved glassmeltning er det blevet erkendt, at induktiv opvarmning med størst nyttevirkning kan overføres til et legeme af smeltet glas, hvis diameter er lig med eller 15 mindre end strømindtrængningsdybden. Strømindtrængningsdybden for glas kan beregnes som nedenfor anført: d = 5033 (/>/f)1/2 hvor: 20 d = strømindtrængningsdybden i cm, P = modstand i ohm cm, f = frekvens i hertz.The resistance of molten glass varies with the temperature, but a characteristic size of 6 to 14 ohms-cm, which is high in relation to materials usually subjected to inductive heating. This is advantageous in designing an inductive glass melting heating system. The depth of current in the material being heated is a key factor in designing an inductive heating system. It is generally recommended that the diameter of the material to be heated is about three times the current penetration depth (cf., for example, UK Patent Specification No. 1,430,382), but in glass melting it has been recognized that inductive heating with the greatest utility can be transferred to a body of molten glass whose diameter is equal to or less than the current penetration depth. The glass penetration depth can be calculated as follows: d = 5033 (/> / f) 1/2 where: 20 d = current penetration depth in cm, P = resistance in ohms cm, f = frequency in hertz.

Det har hidindtil været antaget, at induktiv opvarmning af glas kun kunne tilvejebringes med en stor 25 spole eller med meget høje frekvenser, hvilke faktorer hver for sig gjorde en sådan opvarmningsform økonomisk lidet tiltrækkende. Det lave forhold mellem arbejdsdia-meter og strømindtrængningsdybde bevirker imidlertid nu, at beholderen til glas kan være relativ lille i opbygnin-30 gen og dog tilvejebringe en kraftoverføring med god nyttevirkning til glasset, samt at relativt lave frekvenser kan virke ved varmeoverføringen (f.eks. mindre end 10 kHz). Øges beholderens størrelse, kan frekvensen yderligere nedsættes.It has hitherto been assumed that inductive heating of glass could only be provided with a large coil or at very high frequencies, which factors individually made such a heating form economically unattractive. However, the low ratio of working diameter to current penetration depth now means that the glass container can be relatively small in the build-up and yet provide a power transmission with good efficiency to the glass, and that relatively low frequencies can work in the heat transfer (e.g. less than 10 kHz). Increasing the size of the container can further reduce the frequency.

35 Visse teoretiske aspekter i tilknytning til in duktiv opvarmning af smeltet glas er nærmere omtalt i35 Some theoretical aspects related to inductive heating of molten glass are discussed in more detail in

OISLAND

DK 164541 BDK 164541 B

1616

Glass Technology, bind 14, nr. 5, oktober 1973, B. Scott og H. Rawson, side 115-124.Glass Technology, Volume 14, No. 5, October 1973, B. Scott and H. Rawson, pages 115-124.

En hensigtsmæssig regel ved udformning af induktionsspoler er, at længden af spolen skal være lig med 5 eller større end dens diameter, og denne regel er erkendt også at være egnet ved den foreliggende opfindelse. En effektiv overføring af kraft til den smeltede masse er tilvejebragt med en spolelængde, som er lig med dens diameter, men en overføring af kraft med større nyttevirkning 10 kan tilvejebringes med en større spolelængde. Den indvendige diameter i den varmebestandige beholder udpeges ud fra materialegennemgangshastigheder og nødvendig opbevaringstid. Den sammensatte opbygning af beholdervæggen, som er beskrevet tidligere, tilvejebringer en tæt opbevaring 15 af den smeltede masse og afgrænser den udvendige diameter på beholderen, hvilket i virkeligheden er det samme som induktionsspolens diameter. Ved at gøre forskellen mellem beholderens indre diameter og spolens diameter så lille som mulig tilvejebringes fordele derved, at den magnetis-20 ke flux virker mere effektivt ved strøminduktion i den smeltede masse, hvorved en spole med en enkelt vinding kan virke med praktiske strømstyrker. For et givet volumen vil det i almindelighed være fordelagtigt at gøre højden af beholderen så lille som muligt, således at det 25 areal, hvorigennem der tabes varme gennem væggene, er så lille som muligt. Højden af beholderen vil i almindelighed omtrent modsvare spolelængden således, at det materiale, som opvarmes i området med maksimal magnetisk flux er afgrænset. Det må foretrækkes, at den smeltede 30 masse er tilvejebragt med yderligere dybde en smule ovenover og nedenunder spolen. Ved smeltning af glas er det i-sær fordelagtigt at tilvejebringe yderligere dybde under spolen for tilvejebringelse af en vis opbevaringstid for det smeltede glas, efter at det har passeret den højeste 35 temperatur indenfor spoleområdet, og før glasset løber ud af beholderen. Denne yderligere opbevaringstid er fordel- 17An appropriate rule in designing induction coils is that the length of the coil should be equal to or greater than 5 its diameter, and this rule is also recognized to be suitable in the present invention. An effective transfer of force to the molten mass is provided with a coil length equal to its diameter, but a transfer of force of greater utility 10 can be provided with a greater coil length. The inside diameter of the heat resistant container is selected based on material throughput rates and required shelf life. The composite structure of the container wall described earlier provides a dense storage of the molten mass and delimits the outside diameter of the container, which is in fact the same as the diameter of the induction coil. By making the difference between the inner diameter of the container and the diameter of the coil as small as possible, advantages are provided that the magnetic flux works more efficiently by current induction in the molten mass, whereby a single winding coil can work with practical currents. For a given volume, it will generally be advantageous to make the height of the container as small as possible, so that the area through which heat is lost through the walls is as small as possible. The height of the container will generally roughly correspond to the coil length such that the material heated in the area of maximum magnetic flux is bounded. It is preferred that the molten mass be provided with additional depth slightly above and below the coil. In melting glass, it is particularly advantageous to provide additional depth below the coil to provide some shelf life of the molten glass after passing the highest temperature within the coil region and before the glass runs out of the container. This additional shelf life is advantageous 17

DK 164541 BDK 164541 B

agtig ved at bobler kan fjernes fra den smeltede masse, og i visse tilfælde ved at glasset afkøles til en temperatur, som er mere egnet til den formningsproces, hvortil det smeltede glas tilvejebringes. En opbevaringstid på 5 ca. én time under spolen er blevet registreret som fordelagtig. I forhold til opbygningen betyder dette, at den indvendige dybde af beholderen under spolen skal være af en størrelsesorden på mindst halvdelen af spolediameteren.like that bubbles can be removed from the molten mass and, in some cases, the glass is cooled to a temperature more suitable for the molding process to which the molten glass is provided. A shelf life of 5 approx. one hour under the coil has been registered as advantageous. In relation to the structure, this means that the inside depth of the container below the coil must be of the order of at least half the coil diameter.

Der kan kun tilvejebringes inducerede strømme af 10 en væsentlig størrelse i glas ved forhøjede temperaturer. Eksempelvis kan der tilvejebringes inducerede strømme i soda-kalk-siliciumglas ved egnede spændinger over 2200°F (1200°C). Derfor iværksættes den induktive opvarmningsproces ved tilvejebringelse af glas, som er smeltet ved hjæl-15 peopvarmningsorganer. Det foretrækkes at gøre glasproduktionsmaterialet flydende i et særligt trin og at overføre det flydende materiale til induktionsvarmeovnen ved en temperatur, hvor der kan tilvejebringes strømme i materialet.Only induced currents of 10 a substantial size in glass can be provided at elevated temperatures. For example, induced currents in soda-lime-silicon glass can be provided at suitable voltages above 2200 ° F (1200 ° C). Therefore, the inductive heating process is initiated by the provision of glass which is fused by auxiliary heating means. It is preferred to liquefy the glass production material in a particular step and to transfer the liquid material to the induction heater at a temperature where currents can be provided in the material.

I så tilfælde virker induktionsvarmeovnen ved at forøge 20 temperaturen i glasset således, at smelteprocessen gøres færdig, og i særdeleshed, ved at rense glasset, dvs. ved at frigøre gasarter, som har været indesluttet i den smeltede masse. For et glas af soda-kalk-silicium i planglaskvalitet indtræder rensningen typisk ved en temperatur på mindst 25 26008F (1425°C). Forskellige materialer kan blive flydende ved forskellige temperaturer, men soda-kalk-siliciumglas bliver typisk flydende og skal overføres til induktionsvarmeovnen ved en temperatur på ca. 2200*F (1200*C) til ca. 2400T (1315'C), ved hvilken temperatur kan induceres strømme i 30 materialet.In that case, the induction heater works by increasing the temperature of the glass so that the melting process is completed, and in particular, by cleaning the glass, ie. by releasing gases which have been contained in the molten mass. Typically, for a glass of soda-lime-silicon glass of flat glass, the purification occurs at a temperature of at least 25 26008F (1425 ° C). Different materials can become liquid at different temperatures, but soda-lime-silicon glass typically becomes liquid and must be transferred to the induction heater at a temperature of approx. 2200 * F (1200 ° C) to approx. 2400T (1315 ° C) at which temperature can be induced in the material.

Svovlsammensætninger, sædvanligvis natriumsulfat ("salt cake") tilføres sædvanligvis glasproduktionsmaterialer som egnet ved smeltning og rensning. Eftersom svovlforbindelsernes nedbrydningsprodukter er meget flygtige, 35 er svovlforbindelserne blevet tilført glasproduktionsmaterialerne i størrelser, som ligger betydeligt over deSulfur compositions, usually sodium sulfate ("salt cake") are usually added to glass production materials as suitable for melting and purification. Since the degradation products of the sulfur compounds are very volatile, the sulfur compounds have been supplied to the glass production materials in sizes considerably above the

OISLAND

DK 164541 BDK 164541 B

18 størrelser, som er teoretisk nødvendige, således at noget svovl er tilbage i de tidlige smeltningstrin, og det er fortsat tilvejebragt i den smeltede masse, hvor det virker under rensningstrinet. Eftersom svovlforbindelserne 5 nedbrydes til luftformige stoffer, er disse forbindelser en væsentlig kilde til uønskede udskillelser fra en glassmeltning. Derfor er mængden af svovl, som anvendes ved glasfremstilling, søgt nedbragt til et minimum gennem de senere år. Det er en fordel, at glasmassen kan smeltes 10 og renses ved det ved den foreliggende opfindelse tilvejebragte anlæg uden brug af svovltilsætninger til produktionsmaterialerne. Det antages dog, at det er fordelagtigt med en vis mængde svovl under rensningsprocessen, og det er blevet registreret, at der ved den foreliggende 15 opfindelse, når der arbejdes med en totrins smeltnings-og rensningsproces kan tilvejebringes en tilbageholdelse af en stor procentdel af svovlindholdet i den smeltede masse således, at det er til stede under rensningstrinet.18 sizes which are theoretically necessary so that some sulfur is left in the early melting stages and it is still provided in the molten mass where it acts during the purification step. Since the sulfur compounds 5 decompose into gaseous substances, these compounds are a major source of undesirable secretions from a glass melt. Therefore, the amount of sulfur used in glassmaking has been sought to minimize in recent years. It is an advantage that the pulp can be melted and purified at the plant of the present invention without the use of sulfur additives for the production materials. However, it is believed that a certain amount of sulfur is advantageous during the purification process, and it has been recorded that in the present invention, when working with a two-stage melting and purification process, a large percentage of the sulfur content can be retained. in the molten mass such that it is present during the purification step.

Det antages, at der, på grund af den hastighed, hvormed 20 produktionsmaterialet kan gøres flydende i et særligt smeltningstrin, tabes mindre svovl ved afdampning, og der overføres mere svovl til rensningsbeholderen. Derfor kan selv en lille svovltilsætning til produktionsmaterialerne tilvejebringe fordelene af rensning med svovl. Det er blevet 25 vist, at tre.vægtdele eller mindre af "salt cake" pr.It is believed that due to the rate at which the production material can be liquefied in a particular melting step, less sulfur is lost by evaporation and more sulfur is transferred to the purification vessel. Therefore, even a small sulfur addition to the production materials can provide the benefits of sulfur purification. It has been shown that three parts by weight or less of "salt cake" per

1000 vægtdele sand i produktionsmaterialerne kan tilvejebringe væsentlige svovlmængder i den induktivt opvarmede rensningszone, som er tilvejebragt ved den foreliggende opfindelse. På den anden side har det vist sig, at "salt 30 cake" i mængder større end 3 vægtdele pr. 1000 vægtdele sand kan tilvejebringe voldsom opskumning i den induktivt opvarmede beholder. To dele "salt cake" pr. 1000 dele sand må foretrækkes.1000 parts by weight of sand in the production materials can provide significant amounts of sulfur in the inductively heated purification zone provided by the present invention. On the other hand, it has been found that "salt 30 cake" in quantities greater than 3 parts by weight per liter. 1000 parts by weight of sand can provide excessive foaming in the inductively heated container. Two parts "salt cake" per 1000 parts of sand must be preferred.

Et tilledningsorgan, som f.eks. et vandkølet til-35 ledningsrør 90 i fig. 1, kan efter udpegning være tilvejebragt i bunden af den induktivt opvarmede beholder. EtA supply means such as e.g. a water-cooled conduit 90 in FIG. 1, after designation may be provided at the bottom of the inductively heated container. One

DK 164541 BDK 164541 B

1919

OISLAND

sådant tilledningsorgan kan virke ved tilvejebringelse af større cirkulation af varmere smeltet masse ind i de køligere nedre områder, for således at forhindre uegnet afkøling i det nedre område, hvilket på sin side kunne frem-5 bringe en uacceptabel nedsættelse af afløbshastigheden gennem røret 40.such a feed member may act by providing greater circulation of warmer molten mass into the cooler lower regions, thus preventing unsuitable cooling in the lower range, which in turn could cause an unacceptable decrease in the discharge rate through the tube 40.

EKSEMPELEXAMPLE

I ét hovedsagelig som på tegningen vist kar behand-10 ledes 10 tons (9.000 kg) pr. dag af soda-kalk-silicium-glas på egnet vis. Induktionsspolen havde en diameter og en højde på 60 inch (1,5 m), med bunden af spolen 40 inch (1 m) over bunden af den ildfaste beholder. Det smeltede materiales overflade i beholderen lå til stadighed ca.In one, mainly as shown in the drawing, 10 tons (9,000 kg) are handled per day. day of soda-lime-silicon glass suitably. The induction coil had a diameter and height of 60 inches (1.5 m), with the bottom of the coil 40 inches (1 m) above the bottom of the refractory container. The surface of the molten material in the container was constantly approx.

15 4 inch (10 cm) over induktionsspolens øverste del. Det inderste lag af ildfast materiale var Citeron AZS, som markedsføres af Combustion Engineering Company, hvilket materiale var tilvejebragt med en tykkelse på 10 inch (25 cm). Det yderste ildfaste lag var Finsulation, et 20 ildfast materiale af ler med lav densitet, hvilket materiale markedsføres af Findley Refractories Company, og dette materiale var tilvejebragt i en tykkelse af 2 inch (5 cm). Det ydre ildfaste materiales varmeledningsevne under operativ forhold anslås til at være ca. 1/10 af 25 det indre ildfaste materiales varmeledningsevne. Spolen var tilvejebragt i 1/4 inch (6 mm) tykt kobber. Glasproduktionsmaterialet blev forsmeltet og overført til den induktivt opvarmede beholder ved en temperatur på ca.15 4 inches (10 cm) above the top of the induction coil. The inner layer of refractory was Citeron AZS, which is marketed by the Combustion Engineering Company, which was provided with a thickness of 10 inches (25 cm). The outermost refractory layer was Finsulation, a low density clay refractory material marketed by Findley Refractories Company and this material was provided in a thickness of 2 inches (5 cm). The thermal conductivity of the outer refractory material under operating conditions is estimated to be approx. 1/10 of 25 the thermal conductivity of the inner refractory material. The coil was provided in 1/4 inch (6 mm) thick copper. The glass production material was pre-melted and transferred to the inductively heated vessel at a temperature of ca.

2300°F (1260°C), og inden i det af spolen omgivende om-30 råde opnåedes maksimale temperaturer på ca. 2800°F (1540°C).2300 ° F (1260 ° C), and within the area surrounding the coil maximum temperatures of approx. 2800 ° F (1540 ° C).

I området under spolen faldt glastemperaturen til ca.In the area under the coil, the glass temperature dropped to approx.

2600°F (1425°C) før glasmassen blev fjernet fra beholderen. Når operationen var stabiliseret tilførtes til spolen ca. 110 kW ved en effektiv spænding på 650 V ved 35 en frekvens på 9,6 kHz.2600 ° F (1425 ° C) before removing the glass from the container. When the operation was stabilized, approx. 110 kW at an effective voltage of 650 V at 35 a frequency of 9.6 kHz.

OISLAND

DK 164541 BDK 164541 B

2020

For at forklare den foreliggende opfindelse har ovenstående detaljerede beskrivelse henvist til særlige udførelsesformer, men det vil være åbenbart for fagfolk på området, at andre modifikationer og variationer er 5 kendte, idet det er ansøgernes hensigt ved deres patentkrav at dække alle de ændringer og modifikationer, der kan foretages af de udførelsesformer af opfindelsen, som heri er valgt med det formål at forklare opfindelsen, uden at afvige fra dennes ånd og omfang.In order to explain the present invention, the above detailed description has referred to particular embodiments, but it will be apparent to those skilled in the art that other modifications and variations are known, as it is intended by the applicants to cover all the modifications and modifications in their claims. may be made by the embodiments of the invention selected herein for the purpose of explaining the invention without departing from the spirit and scope thereof.

10 15 20 25 30 3510 15 20 25 30 35

Claims (16)

1. Fremgangsmåde til smeltning af materiale ved at tilføre en strøm af pulveriseret materiale til en afsmeltningsovn, hvor materialet er placeret på en hældende flade, 5 og hvor det bringes i flydende tilstand ved en indledende strålevarmeoverføring, hvorefter det flydende materiale kontinuerligt overføres fra afsmeltningsovnen til en varmeovn (1) til det andet trin af opvarmningen, hvori en charge af flydende materiale opvarmes til forøgelse af temperaturen, 10 og hvorfra foregår en kontinuerlig fjernelse af det flydende materiale, og hvor den største del af den termiske energi til smeltning overføres til materialet, før dette ledes ind i ovnen (1) til andet trins opvarmning, kendetegnet ved, at et elektromagnetisk vekselfelt påtrykkes det 15 flydende materiale i beholderen (3) i varmeovnen (1) således, at der induceres elektriske strømme med en frekvens, som ikke overstiger 10 kHz, i det flydende materiale.A method of melting material by applying a stream of powdered material to a melting furnace, wherein the material is placed on a sloping surface, 5 and being liquidized by an initial radiant heat transfer, after which the liquid material is continuously transferred from the melting furnace to a heater (1) for the second stage of heating, wherein a charge of liquid material is heated to increase the temperature, 10 and from which a continuous removal of the liquid material takes place, and wherein the greater part of the thermal energy for melting is transferred to the material. prior to passing it into the furnace (1) for second stage heating, characterized in that an electromagnetic alternating field is applied to the liquid material in the container (3) in the heater (1) so as to induce electric currents at a frequency which is not exceeds 10 kHz, in the liquid material. 2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at det materiale, som bortledes fra afsmeltnings- 20 ovnen, indbefatter materialer til fremstilling af glas, og at det flydende materiale, som bortledes fra ovnen (1) til andet trins opvarmning, er smeltet glas.Process according to claim 1, characterized in that the material discharged from the melting furnace includes glass-making materials and that the liquid material discharged from the furnace (1) for the second stage heating is molten glass. . 3. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at temperaturstigningen i det flydende materiale 25 tilvejebringes i et første område (4) i beholderen (3) i andet trins varmeovnen (1), hvorefter det flydende materiale overføres til et andet område (5) i beholderen (3), hvor materialet forbliver i en tidsperiode uden yderligere temperaturstigning.Process according to claim 1, characterized in that the temperature rise in the liquid material 25 is provided in a first region (4) of the container (3) in the second stage heater (1), after which the liquid material is transferred to a second region (5). in the container (3), wherein the material remains for a period of time without further temperature rise. 4. Fremgangsmåde ifølge krav 3, kendete g- n e t ved, at temperaturen i det flydende materiale falder i det andet område (5) .4. A process according to claim 3, characterized in that the temperature of the liquid material falls in the second region (5). 5. Fremgangsmåde ifølge krav 3, kendetegnet ved, at det flydende materiale opbevares i tilstrække-35 lig lang tid i det andet område (5) til at luftformede urenheder kan undslippe fra det flydende materiale. DK 164541 BProcess according to claim 3, characterized in that the liquid material is stored for a sufficient period of time in the second region (5) for gaseous impurities to escape from the liquid material. DK 164541 B 6. Fremgangsmåde ifølge krav 3, kendetegnet ved, at det tidsrum, hvori det flydende materiale forbliver i det andet område (5) i gennemsnit er mindst én time.Process according to claim 3, characterized in that the time period during which the liquid material remains in the second region (5) is on average at least one hour. 7. Fremgangsmåde ifølge krav 2, kendeteg net ved, at det flydende glasproduktionsmateriale overføres til beholderen (3) i ovnen (1) ved en temperatur på 2200-24000F (1200-13200C).Process according to claim 2, characterized in that the liquid glass production material is transferred to the container (3) in the oven (1) at a temperature of 2200-24000F (1200-13200C). 8. Fremgangsmåde ifølge krav 2, kendeteg-10 net ved, at det flydende glasproduktionsmateriales temperatur i beholderen (3) i ovnen (1) forøges til 2600-2800°F (1420-1540eC).Process according to claim 2, characterized in that the temperature of the liquid glass production material in the container (3) in the furnace (1) is increased to 2600-2800 ° F (1420-1540 ° C). 9. Fremgangsmåde ifølge krav 2, kendetegnet ved, at det pulverformede materiale indbefatter 15 glasproduktionsmaterialer med et svovlindhold på ikke mere end 4 vægtdele pr. 1000 vægtdele sand.Process according to claim 2, characterized in that the powdered material comprises 15 glass production materials having a sulfur content of not more than 4 parts by weight per minute. 1000 parts by weight of sand. 10. Apparat til smeltning af materialer indbefattende en afsmeltningsovn med organer for tilførsel af en strøm af pulverformet materiale, en hældende flade indrettet til 20 modtagelse af den indkommende strøm og til bortledning af flydende materiale fra afsmeltningsovnen, strålevarmeorganer hvormed det pulverformede materiale, som ledes til afsmeltningsovnen, bringes i flydende tilstand, og en varmeovn (1) til andet trins opvarmning til afslutning af smelteprocessen, 25 idet denne varmeovn indbefatter en beholder (3), som er indrettet til optagelse af flydende materiale, som ledes fra afsmeltningsovnen, og som er forsynet med en indføringsåbning (23) i den øverste del af beholderen (3) og en afløbsåbning og et aktivt opvarmningsområde (4), kendeteg-30 net ved, at afløbsåbningen i beholderen (3) er placeret i den nedre ende af beholderen (3) og er forsynet med strømningsbegrænsningsorganer, at beholderen (3) er udformet med organer (10,61,62) til påtrykning af et elektromagnetisk vekselfelt med en frekvens på ikke mere end ca. 10 kHz, 35 hvilke organer indbefatter en induktionsspole (10), som omgiver det aktive opvarmningsområde (4), til overføring af DK 164541 B et elektromagnetisk vekselfelt til det flydende materiale i beholderen (3) i varmeovnen (1) således, at temperaturen i det flydende materiale forøges.An apparatus for melting materials including a melting furnace with means for supplying a stream of powdered material, a sloping surface adapted for receiving the incoming stream and for diverting liquid material from the melting furnace, radiant heating means by which the powdered material which is fed the furnace is liquefied and a heater (1) for second stage heating to complete the melting process, said heater including a container (3) adapted to receive liquid material which is discharged from the furnace and which is provided with an insertion opening (23) in the upper part of the container (3) and a drain opening and an active heating area (4), characterized in that the outlet opening in the container (3) is located at the lower end of the container (3). ) and is provided with flow restricting means that the container (3) is provided with means (10,61,62) for applying an electr omagnetic alternating field with a frequency of not more than approx. Which comprises an induction coil (10) surrounding the active heating region (4) for transmitting DK 164541 B an electromagnetic alternating field to the liquid material in the container (3) in the heater (1) so that the temperature of the liquid material is increased. 11. Apparat ifølge krav 10, kendetegnet 5 ved, at et andet område (5) er tilvejebragt under det aktive opvarmningsområde (4) i beholderen (3), hvilket område passeres af det smeltede materiale for tilvejebringelse af tilstrækkelig tid til ophold i beholderen (3).Apparatus according to claim 10, characterized in that a second area (5) is provided below the active heating area (4) in the container (3), which area is passed by the molten material to provide sufficient time to stay in the container ( 3). 12. Apparat ifølge krav 10, kendetegnet 10 ved, at afløbsåbningen er tilvejebragt med åbningsorganer til overføring af en strøm af flydende materiale fra beholderen (3) i ovnen (1) ved det flydende materiales tryk, hvilket åbningsorgan indbefatter et rørformet organ (40), som er ført igennem en væg i beholderen (3) med en indre 15 åbning inden i beholderen (3) og med en ydre åbning uden for beholderen (3), og strømningsbegrænsningsorganer, som samvirker med den ydre åbning til regulering af strømningshastigheden i det flydende materiale fra beholderen (3), hvilke strømningsbegræningsorganer indbefatter et løgformet 20 organ (50), som vertikal ligger på linie med den ydre åbning, med nedadtil konvergerende overflader i den nederste del og en støttearm (51), som forløber fra den ene side af det løgformede organ (50), hvilken arm (51) er udformet med et stykke, som ligger op imod det løgformede organ (50), og 25 som nedadtil hælder mod det løgformede organ (50), og organer (52) i indgreb med armen (51) til indstilling af armens (51) og det løgformede organs (50) højde.Apparatus according to claim 10, characterized in that the outlet opening is provided with opening means for transferring a flow of liquid material from the container (3) into the furnace (1) at the pressure of the liquid material, the opening means including a tubular member (40). which is passed through a wall of the container (3) with an inner opening within the container (3) and with an outer opening outside the container (3), and flow limiting means cooperating with the outer opening for controlling the flow velocity thereof. liquid material from the container (3), which includes flow limiting means (20) vertically aligned with the outer opening, with downwardly converging surfaces in the lower portion and a support arm (51) extending from one side of the bulbous member (50), said arm (51) being formed with a piece which rests against the bulbous member (50) and inclined downwardly against the bulbous member (50), and means (52) engaging said arm (51) for adjusting the height of said arm (51) and said bulb-shaped member (50). 13. Apparat ifølge krav 12, kendetegnet ved, at det løgformede organ (50) er udformet med en over- 30 flade af ildfast metal.Apparatus according to claim 12, characterized in that the bulb-shaped member (50) is formed with a surface of refractory metal. 14. Apparat ifølge krav 13, kendetegnet ved, at overfladen på det løgformede organ (50) er udformet i platin eller en legering heraf.Apparatus according to claim 13, characterized in that the surface of the bulb (50) is formed of platinum or an alloy thereof. 15. Apparat ifølge krav 10, kendetegnet 35 ved, at induktionsspolen (10) er udformet med en enkelt vinding, som består af to halve cylindre (11,12). DK 164541 BApparatus according to claim 10, characterized in that the induction coil (10) is formed with a single winding consisting of two half cylinders (11, 12). DK 164541 B 16. Apparat ifølge krav 10, kendetegnet ved, at i det mindste det aktive opvarmningsområde (4) i beholderen (3) er udformet med et antal keramiske ildfaste blokke (20).Apparatus according to claim 10, characterized in that at least the active heating area (4) in the container (3) is formed with a number of ceramic refractory blocks (20).
DK442785A 1984-10-01 1985-09-30 METHOD AND APPARATUS FOR INDUCTIVE HEATING OF MOLDED GLASS OR LIKE DK164541C (en)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US65629284 1984-10-01
US06/656,293 US4600426A (en) 1984-10-01 1984-10-01 Metering device for molten glass and the like
US65638684 1984-10-01
US06/656,386 US4633481A (en) 1984-10-01 1984-10-01 Induction heating vessel
US65629384 1984-10-01
US06/656,292 US4610711A (en) 1984-10-01 1984-10-01 Method and apparatus for inductively heating molten glass or the like

Publications (4)

Publication Number Publication Date
DK442785D0 DK442785D0 (en) 1985-09-30
DK442785A DK442785A (en) 1986-04-02
DK164541B true DK164541B (en) 1992-07-13
DK164541C DK164541C (en) 1992-11-30

Family

ID=27417959

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DK442785A DK164541C (en) 1984-10-01 1985-09-30 METHOD AND APPARATUS FOR INDUCTIVE HEATING OF MOLDED GLASS OR LIKE

Country Status (10)

Country Link
KR (1) KR930001960B1 (en)
AR (1) AR241778A1 (en)
AU (1) AU565826B2 (en)
BR (1) BR8504815A (en)
DK (1) DK164541C (en)
FI (1) FI853764L (en)
IL (1) IL76496A0 (en)
MX (1) MX162369A (en)
NZ (1) NZ213350A (en)
PT (1) PT81223B (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114920442A (en) * 2022-05-12 2022-08-19 信和光能(安徽)有限公司 Production process of silicon-boron glass

Also Published As

Publication number Publication date
AU565826B2 (en) 1987-10-01
MX162369A (en) 1991-04-26
KR860003166A (en) 1986-05-21
AR241778A1 (en) 1992-12-30
NZ213350A (en) 1987-09-30
KR930001960B1 (en) 1993-03-20
PT81223A (en) 1985-10-01
FI853764L (en) 1986-04-02
DK442785D0 (en) 1985-09-30
BR8504815A (en) 1986-07-22
DK164541C (en) 1992-11-30
DK442785A (en) 1986-04-02
FI853764A0 (en) 1985-09-30
PT81223B (en) 1987-02-16
IL76496A0 (en) 1986-01-31
AU4751185A (en) 1986-04-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4610711A (en) Method and apparatus for inductively heating molten glass or the like
US5925161A (en) Method and apparatus for delivering a glass stream for forming charges of glass
CA1312205C (en) Method for rapid induction heating of molten glass or the like
CN100360441C (en) Skull pot for melting or refining glass or glass ceramics
CN1334253A (en) Pipeline delivery system for pressure reduced refining furnace
US6577667B1 (en) Skull pot for melting or refining inorganic substances
EP0176897B1 (en) Induction heating vessel
JP2738423B2 (en) Electric heating furnace for glass
NO841378L (en) furnace
US3147328A (en) Electric glassmaking furnace
EP0176898B1 (en) Method and apparatus for inductively heating molten glass or the like
US4600426A (en) Metering device for molten glass and the like
DK164541B (en) Process and appliance for inductively heating molten glass or the like
US4138238A (en) Method and apparatus for producing molten glass
US2252756A (en) Apparatus for glass manufacture
US3249417A (en) Apparatus for melting glass with charging means
KR100790788B1 (en) Continuous glass melting furnace
FI75331B (en) ELEKTRISK SMAELTUGN FOER EN I GLASFORM OEVERGAOENDE CHARGE.
US1906594A (en) Process and apparatus for melting glass by electricity
US4638490A (en) Melting furnaces
RU2713543C1 (en) Melt supply device of rocks to centrifuge or spinneret feeders
AU727769B2 (en) Method and apparatus for delivering a glass stream for forming charges of glass
McEnroe Historical Review of Induction Glass Melting
KR20060112086A (en) Electrode assembly for electric furnace
CS200939B1 (en) Process for sealing radioactive waste into glass and device for making this process

Legal Events

Date Code Title Description
PBP Patent lapsed