EP1697266A1 - Verfahren und vorrichtung zum konditionieren eines abk hlpro zessbereiches zur verringerung von korrosion - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum konditionieren eines abk hlpro zessbereiches zur verringerung von korrosion

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Publication number
EP1697266A1
EP1697266A1 EP04714280A EP04714280A EP1697266A1 EP 1697266 A1 EP1697266 A1 EP 1697266A1 EP 04714280 A EP04714280 A EP 04714280A EP 04714280 A EP04714280 A EP 04714280A EP 1697266 A1 EP1697266 A1 EP 1697266A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
conditioning
conditioning gas
cooling
gas
glass
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
EP04714280A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ronald Hepper
Klaus Kallee
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Voith Patent GmbH
Original Assignee
Wiessner GmbH
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
Application filed by Wiessner GmbH filed Critical Wiessner GmbH
Publication of EP1697266A1 publication Critical patent/EP1697266A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/26—Drying gases or vapours
    • B01D53/265—Drying gases or vapours by refrigeration (condensation)
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B18/00—Shaping glass in contact with the surface of a liquid
    • C03B18/02—Forming sheets
    • C03B18/20—Composition of the atmosphere above the float bath; Treating or purifying the atmosphere above the float bath
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B25/00—Annealing glass products
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B25/00—Annealing glass products
    • C03B25/04—Annealing glass products in a continuous way
    • C03B25/06—Annealing glass products in a continuous way with horizontal displacement of the glass products
    • C03B25/08—Annealing glass products in a continuous way with horizontal displacement of the glass products of glass sheets
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B3/00—Charging the melting furnaces
    • C03B3/02—Charging the melting furnaces combined with preheating, premelting or pretreating the glass-making ingredients, pellets or cullet
    • C03B3/023—Preheating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/16—Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
    • C03B5/235—Heating the glass
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/50—Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for conditioning - at least a partial area of a cooling process area. 5
  • a manufacturing process known as the “float glass” process is known from practice.
  • glass melt is continuously produced by melting a mixture of mineral glass raw materials, which typically also contain A1 2 0 3 , CaO, MgO, in addition to SiO 2 .
  • ⁇ a z O, K 2 0 and 10 also sometimes include Fe 2 0 3 and TiO z or S0 3 , produced in a heated glass trough or a melting furnace.
  • the glass melt is poured out onto a tin bath from liquid tin and spreads under the influence of gravity and the surface forces in the form of a glass ribbon or a glass film on the tin bath uniformly and floats on the liquid metal. This zone is therefore also called the "float zone".
  • the temperature on the tin bath is initially typically about 1000 ° C.
  • the glass ribbon is cooled on the tin bath to about 600 ° C to 700 ° C and thereby by means of rollers arranged at the edge of the room 20
  • the pulled-off glass ribbon is then transported on a conveyor belt through a cooling system which comprises a cooling furnace and a cooling section and is called "annealing instruction" in English.
  • annealing a targeted, comparatively slow cooling of the glass to Nermei fertilizing thermally induced internal stresses in the glass is carried out, also referred to as "annealing".
  • annealing Normally the glass band on the flat sides would cool faster than on the inside and the high ones caused by them Stresses in the glass caused by temperature gradients would lead to cracks or breaks in the glass ribbon, especially when later cutting into individual slices 30.
  • a temperature curve regulated by temperature sensors and controllers is now adhered to, which above all keeps the temperature gradients in the glass ribbon low and relaxation processes can run in the glass, so the glass is typically placed on a
  • REPLACEMENT SHEET so-called annealing temperature cooled down and then kept at this temperature for a certain period of time, the period of time depending on the type of glass, the thickness of the glass, the coefficient of thermal expansion and the desired residual stress.
  • annealing temperature relaxation processes take place in the glass to reduce the internal stresses.
  • the glass is then cooled further with a predetermined temperature gradient. After passing through the cooling section, individual flat glass units are separated from the continuous glass band and then stored in a warehouse before further processing or transport.
  • the entire float-glass process described is carried out continuously, ie the glass ribbon is continuously removed from the tin bath and the glass batch and the glass melt produced from it are adjusted accordingly.
  • the glasses are formed at the high melting temperatures in the glass trough by the batch reaction from the starting substances.
  • This process is also called noise melting.
  • a very inhomogeneous melt is present, in which the Si0 2 concentrations that occur as the main constituent of the glass range from saturation concentration to at least the desired concentration and the melt is also heavily permeated with bubbles, the reaction gases and enclosed void gases, in particular air or Water vapor. Therefore, in the so-called bright melt, the bubbles formed are expelled in a refining process, in particular using suitable refining agents to achieve the gas supersaturation required during the refining, and then the melt is left to stand under homogenization. At the end of the stand-off process, the melt is poured onto the tin bath and forms the glass ribbon.
  • a “float glass” process in which in a melting zone of a glass melting furnace by burning fuel and oxygen-enriched oxidizing gas (or: gaseous oxidizing agent) with at least 80 vol.% Oxygen in burners Heat is generated to produce molten glass from glass raw materials. Substances are given methane, propane, oil and hydrogen. The molten glass is applied to the surface of a molten metal, typically molten tin, in a tub, spreads out there and forms a disk or plate made of glass (flat glass). The flat glass is then brought into a non-fired refining zone or "refining zone” and is cooled there without the burning of fuel and oxidizing agent.
  • oxidizing gas or: gaseous oxidizing agent
  • oxygen-enriched fuel gas Compared to burning with air with typically 20 to 21% by volume oxygen, the use of The advantage of oxygen-enriched fuel gas is that greater efficiency, improved refining reactions, higher temperatures, a lower gas volume and less formation of particles and nitrogen oxides are achieved.
  • concentration of water vapor in the atmosphere of a glass melting furnace fired with oxygen-enriched oxidizing gas increases to 50 to 65% by volume compared to 15 to 20% by volume in an oven which is fired with an air / fuel mixture. It is now described in EP 1 285 887 ⁇ 2 that this causes higher water vapor pressure in the atmosphere, that small gas bubbles filled with water vapor formed during the refining process do not exist do not dissolve and remain in the end product, so that a higher scrap can be observed.
  • EP 1 285 887 ⁇ 2 contemplates reducing the partial pressure of the water on the glass surface in the areas in which the small gas bubbles have to be desorbed by blowing air into the furnace near its outlet in order to concentration of combustion products, which is in particular also to reduce water on the glass surface.
  • some disadvantages of this potential solution are given, in particular the reduction in energy efficiency, the increase in nitrogen oxide emissions and also the increase in gas volume that leaves the furnace.
  • EP 1 285 887 ,2 it is therefore proposed in EP 1 285 887 ,2 to pass part of the oxidizing gas through the refining zone or in the area near the exit of the furnace before the nerburn, and with a sufficient amount low speed below 16.6 m / s to avoid mixing the oxidizing gas with gases above it.
  • the passed gas stream of the oxidizing gas lowers the proportion of water vapor in the atmosphere on the surface of the molten glass in the refining zone to less than 25% by volume.
  • any other dry gas that does not chemically react with the glass could be used to remove water vapor, especially air, fuel gas or carbon dioxide.
  • a cooling furnace or tunnel furnace for thermal annealing or for low-stress cooling of flat glass in which a glass ribbon is passed in succession through three cooling zones, a pre-cooling zone (A), a cooling zone (B) and a post-cooling zone ( C), is performed.
  • a group of cooling air heat exchangers is arranged in each of these cooling zones and cools the continuous glass ribbon by means of radiant heat exchange.
  • the temperature in the individual cooling zones is regulated, so that a flat spatial negative temperature gradient in the transport direction results from an initial temperature of approximately 600 ° C. to a temperature of approximately 360 ° C.
  • a cooling section with further cooling zones (D and F) is provided, in which the glass is further cooled down to an ambient temperature by direct cooling by air convection. So while in the cooling furnace or tunnel furnace ambient air is only an indirect cooling medium via the heat exchangers and the cooling by exchanging heat radiation, there is ambient air in the downstream cooling section, which corresponds to the last two zones (D, F) in EP 1 206 422 B1 provided as a direct cooling medium that is passed directly onto the glass ribbon.
  • a problem which is known in practice is the different quality of the surfaces of the flat glass produced using the “float glass” process, with poorer quality and higher rejects in summer than in winter.
  • Quality problems in particular cause the formation of a for further processing, in particular refinement or coating of the glass, disruptive gel layer with a silica-like composition and leaching and corrosion of the glass surface.
  • These surface problems occur mainly on the atmosphere side of the glass pane, that is to say the side which did not face the tin in the tin bath - Phenomena are summarized in the present application under the uniform concept of corrosion, which should include all physical or chemical processes that change the glass surface in its structure or composition by reaction with the adjacent atmosphere.
  • the reaction of the glass with water from the atmosphere is particularly relevant.
  • the water vapor reacting with the glass on the glass surface leads to an increase in the alkali metal ion concentration on the surface of the glass and to the formation of corresponding alkali hydroxides or alkali which attack (leach out) the glass.
  • so-called silanol groups are formed which change the optical and mechanical properties of the glass, in particular cause discoloration and make the glass softer on the surface than inside the glass pane, which is why it is also called a gel layer.
  • the exact chemical and physical processes of glass corrosion are not yet fully understood.
  • Glass corrosion has a number of serious disadvantages.
  • suction cup impressions can occur on the gel layer of the glass pane surfaces.
  • a layer of corrosion and gel is formed The extent that even adjacent discs in disc stacks can practically stick together.
  • care is therefore taken to space the glass panes in the stacks with the aid of spacers, to continuously circulate the air between the glass plates and to keep the temperature in the storage rooms as constant as possible, and to protect the warehouse buildings against the ingress of moist atmospheres.
  • Another problem with glass corrosion is that there can be defects or poor quality in coatings or refinements on the gel layer or corroded layer.
  • the invention is based on the object of specifying a method and a device with which the corrosion of a glass, whether it is due to or in the presence of water vapor in the atmosphere adjacent to the surface, can be reduced or delayed.
  • the method according to claim 1 is for conditioning at least a partial area of a cooling process area, in which during a cooling process Processes at least one molded body, preferably formed from a melt, is cooled in accordance with a predetermined or predeterminable (spatial and / or temporal) temperature profile, thermal-induced mechanical stresses in the molded body being kept low, suitable and determined and comprising the following process steps: a) passing at least one conditioning gas over at least one surface of the molded body which is corrodible in the presence of water, at least during part of the cooling process, b) adjusting (or: regulating, controlling) the absolute water content in the conditioning gas (as conditioning variable) in a range up to at most a predetermined or predefinable limit value, at least when the conditioning gas enters the cooling process area and / or when the conditioning gas hits the surface of the molded body.
  • a predetermined or predeterminable (spatial and / or temporal) temperature profile thermal-induced mechanical stresses in the molded body being kept low
  • the device according to claim 35 is for conditioning at least a partial area of a cooling process area for cooling at least one shaped body shaped in a molding process, preferably from a melt, in accordance with a predetermined or predeterminable temperature profile, thermally induced mechanical stresses in the shaped body being kept low, and preferably also Carrying out a method according to the invention suitably determines and comprises and comprises at least one drying device for drying at least one conditioning gas to an absolute humidity of at most a predetermined or predeterminable limit value and at least one conditioning gas device for guiding dried conditioning gas from the at least one drying device to the cooling process area.
  • the invention is based on the surprising and new finding that glass corrosion does not only take place in the warehouse or during transport, but already in the cooling furnace and in the cooling section and even assumes a considerable extent, since the supply of ambient air often cools the glass considerably Amounts of moisture are entered into the cooling process lead to corrosion problems.
  • the invention is further based on the idea of supplying conditioned gas, in particular conditioned air, with an absolute water content below a predetermined or predeterminable limit value when the glass produced from the melt is cooled (annealing) and thereby the water vapor content of the corrosion-prone Keep the glass surface low. This can significantly reduce the corrosion of the glass.
  • the limit value of the absolute water content of the conditioning gas is preferably adapted to a desired maximum degree of corrosion or a maximum permissible increase in the degree of corrosion (or: increase in corrosion) during the cooling process.
  • the invention is further based on the consideration that the process conditioning of the surface with dry conditioning gas is suitable not only in the manufacture of glass, but also in the manufacture of all materials or process products which are to be annealed and which have their structure or composition on their surface by reaction change with water in the adjacent atmosphere, for example also steels.
  • the degree of corrosion of the process product to be determined at the end of the cooling process or the manufacturing process is to be kept below a predetermined value by conditioning the atmosphere of the process, at least during part of the process.
  • the cooling process area comprises a cooling furnace and / or a cooling section and the conditioning gas is then fed to the shaped body at least in a partial area of the cooling oven and / or the cooling section.
  • the area within the Abkühlvons, the conditioning gas is passed through the can of a near-surface region of the molding on the one hand up to the entire Abkuhl perspectives Kunststoff other hand be chosen.
  • air or a gas with a composition that at least approximately corresponds to the composition of air is used as the conditioning gas, preferably ambient air from an environment outside the cooling process area and / or from an outside environment outside a building surrounding the cooling process area, the Ambient air is preferably sucked in and then filtered.
  • a conditioning gas with a different composition can also be used, in particular a higher proportion of inert gas, in particular carbon dioxide, nitrogen or a noble gas, for example argon, can be set, and / or the composition of the conditioning gas can be set or changed as a further conditioning variable become.
  • the purity of the conditioning gas, in particular by filtering, and / or the temperature of the conditioning gas, in particular in a temperature range between 5 ° C. and a process temperature in the process area, is preferably controlled, regulated or set as a further conditioning variable.
  • the average flow rate of the or each conditioning gas flow is preferably set between approximately 5 m / s and approximately 20 m / s becomes.
  • the conditioning gas flow is essentially stationary (independent of time).
  • the conditioning gas is used only once in the process and is discharged to an environment after use in the process.
  • the conditioning gas is circulated and dried in each run after use in the process.
  • the method according to the invention is used or used in a particularly advantageous embodiment in a method for producing shaped bodies, with at least one raw material being transferred into the melt in a melting process, at least one shaped body being formed from the melt in a molding process and this (r) molded body is cooled in at least one cooling process area, the method according to the invention for conditioning the cooling process area being carried out in at least one partial area.
  • the shaped bodies are preferably made of glass.
  • glass melt is then preferably applied to a liquid carrier medium, in particular liquid metal, preferably tin, and a flat shaped body in the form of a layer or a band of glass is formed on the surface of the liquid carrier medium.
  • the flat shaped article is then typically removed from the carrier medium and supplied to the cooling process or the cooling line.
  • a continuous molded body is preferably produced or the molded body is produced continuously from the melt and the molded body is separated or divided into individual molded bodies following the cooling process.
  • the moldings are conditioned even after cooling even further with dry conditioning gas, in particular dry process air, and thereby largely protected against the action of water.
  • dry conditioning gas in particular dry process air
  • Such subsequent conditioning can be carried out by directing the dry conditioning gas onto or over the surface (s) of the shaped bodies in a storage facility and / or during transport, for example in a truck, container or the like, and / or before or during a further processing or treatment of the moldings, in particular coating, finishing and / or processing into composite bodies.
  • Conditioning with dry conditioning gas is, however, also advantageous before the shaped body is cooled, in particular during the molding process, during the melting process and / or even before the melting raw materials.
  • dry conditioning gas can be used for a combustion process for burning, in particular oxidizing, fuel for heating the raw materials in the melting process, in particular burners can be fed in for burning the fuel.
  • dry conditioning gas can be passed over a surface of the melt and / or during at least part of the molding process over at least one surface of the molding (s).
  • the conditioning gas can be used in the process disclosed in the aforementioned EP 1 285 887 72 for overflowing the glass band in the refining zone of the melting furnace.
  • dry conditioning gas can be above or through the or the raw material (s) or the batch are passed before the melting process.
  • At least one conditioning device preferably comprises supply means for supplying conditioning gas and at least one outlet opening arranged or opening in the cooling process area as an outlet for the conditioning gas, the supply means being in flow connection with the at least one outlet opening or being able to be brought about.
  • the water content of the conditioning gas essentially comprises water vapor (or: moisture, proportion of water in the gaseous state) in the unsaturated state and additionally also water droplets entrained or floating in the conditioning gas (or: water in liquid form).
  • water vapor or: moisture, proportion of water in the gaseous state
  • water droplets entrained or floating in the conditioning gas or: water in liquid form.
  • the absolute water vapor content or the moisture load X corresponds to the quotient of the mass of water vapor (vapor mass) contained in the conditioning gas, measured for example in grams (g), and the mass of the dry remaining conditioning gas (dry gas mass), usually stated in kg, both of which Masses in the same gas volume, for example a cubic meter (1 m 3 ), at the same temperature and at the same pressure are determined.
  • the absolute vapor content or the moisture load X is therefore a dimensionless quantity.
  • the relative water vapor content or the relative humidity ⁇ is related to the state of saturation and is defined as the quotient of the partial density or Concentration of the water vapor at the specified temperature, for example measured in g / m 3 , and the saturation partial density of the water vapor, which would set or would occur at the same temperature when the saturation partial pressure of the water was reached, i.e. when the conditioning gas was saturated with water, and would also be measured in g / m 3 .
  • the relative humidity also corresponds to the quotient of the current vapor partial pressure and the saturation vapor partial pressure.
  • the relative humidity is dimensionless and is usually given in percent (%), the relative humidity being below 100% in the undersaturated state and 100% in the saturated state.
  • the relative humidity of a gas decreases with increasing temperature at the same pressure.
  • the gas contains absolutely more moisture at the higher temperature than at the lower temperature.
  • the warmer gas can therefore absorb more moisture than the colder gas.
  • the absolute moisture loading of the conditioning gas in particular the conditioning air, is kept below or at most 0.006, ie 6 g of water per 1 kg or 100 g of dry gas (X ⁇ 0.006). This applies to the conditioning of the cooling process area, but preferably also to the aforementioned conditioning of additional process areas.
  • This maximum absolute moisture load X 0.006 as the absolute limit corresponds to a limit of the relative water content or the relative humidity of 30% at 25 ° C or 20% at 32 ° C or 10% at 45 ° C.
  • the condition of the conditioning gas generally has to be entered into the process area, since the conditioning gas generally absorbs moisture again in the process area.
  • the water content of the atmosphere on the surface of the moldings is reduced to such an extent that corrosion of a glass surface in the conditioned process area is practically completely avoided.
  • conditioning gas that is to say extracting moisture from the conditioning gas
  • cold is generated by means of a refrigeration cycle or a refrigeration machine and moisture is condensed out of the conditioning gas with the generated cold for drying the conditioning gas (cold drying, condensation drying) ).
  • Chillers that are particularly useful for drying the conditioning gas are compression chillers and / or absorption chillers.
  • Chillers remove heat from an area to be cooled to a delivery area from.
  • a refrigerant is evaporated in an evaporator that is in heat exchange with the area to be cooled, and the heat or evaporation enthalpy required for the evaporation of the refrigerant is thereby removed from the area to be cooled.
  • the refrigerant is then released in a condenser or condenser which is in heat exchange with the delivery area, the heat corresponding to the evaporation enthalpy and released to the delivery area.
  • the liquefied refrigerant is then returned to the evaporator and the cycle starts again. in general, since the temperature in the discharge area is higher than in the area to be cooled, to overcome this negative temperature gradient operation S energie required for the refrigerating machine.
  • a compressor or compressor In a compression refrigeration machine, usually a compressor or compressor is operated, which draws the vapor of the refrigerant out of the evaporator and compresses it and then feeds it to the condenser.
  • the pressure in the refrigerant vapor which is increased in this way enables it to be liquefied, with both the thermal energy according to the evaporation enthalpy and the compression energy in the condenser being released to the delivery area.
  • the condensed refrigerant is returned to the evaporator via a throttle section for pressure build-up in the condenser during compression.
  • an absorber circuit in which a liquid or gas as a refrigerant in a (different) liquid is absorbed as a solvent in an absorber and then separated or desorbed from it again in a cooker or expeller by supplying heat as thermal operating energy is, for example, a system of lithium bromide as a solvent and water as a refrigerant or a system of water as a solvent and ammonia as a refrigerant.
  • the refrigerant has a lower evaporation or boiling temperature than the solvent.
  • the refrigerant vapor generated in the evaporator is fed to the absorber and absorbed in the solvent.
  • the solution of solvent and refrigerant is pumped to the stove via a solution pump.
  • the conditioning gas to be dried is then generally brought into the area of the refrigeration machine to be cooled or cooled and is brought into heat exchange with the evaporator, for example in a heat exchanger which is connected to a supply line for the conditioning gas.
  • the condensed and walls precipitating water is collected in a particular flash tank and pumped regularly or continuously.
  • the condensed water which is still carried in the form of droplets in the conditioning gas is preferably separated off in a droplet separator known per se and the condensate water formed in the process is also removed.
  • the dried conditioning gas is then preferably reheated to a desired conditioning temperature, for example in a further heat exchanger or a heating device which is connected to the supply line for the conditioning gas.
  • the conditioning gas can also be dried by adsorbing or absorbing or absorbing water vapor on an adsorbing, absorbing or hygroscopic material, for example silica, and then regenerating or expelling it, in particular by means of a regeneration device, which preferably uses the process waste heat as heating energy ,
  • drying for example, drying with an absorption chiller (s) as the basic load and an additional drying with compression chiller ⁇ ) and / or hygroscopic material or for further drying.
  • absorption chiller s
  • compression chiller ⁇ additional drying with compression chiller ⁇
  • enthalpy h of the moist gas which is composed of the enthalpy h g of the dry gas and the enthalpy h d of the steam.
  • the enthalpy h of the dry gas corresponds approximately to the product of the temperature T and the specific heat c of the dry gas.
  • the enthalpy h d of the steam corresponds approximately to the sum of the product of the temperature T and the specific heat c d of the steam on the one hand and additionally the evaporation enthalpy on the other.
  • the so-called Mollier diagram is very often used, in which the enthalpy h of the moist gas, usually moist air, is plotted against its moisture load X, the moisture load X and on the abscissa on two orthogonal axes of the diagram the ordinate the temperature T can also be read. Starting from the corresponding temperature values, isotherms are plotted on the ordinate as straight lines with a gradient that increases with temperature.
  • the Mollier diagram shows the various application cases, in particular the following numerical example:
  • the (absolute) moisture load X of the moist air is about 0.017 or 17 g water per 1 kg dry air.
  • the volume flow of the conditioning gas stream in particular the ambient air, can typically be selected between 10,000 and 500,000 m 3 / h.
  • the cooling capacity required to dehumidify a given amount of air is calculated according to the relationship that the cooling capacity is the product of the density of the air, the enthalpy (diff er enz) and the volume flow.
  • a cooling capacity of 0.24 MW would be, for example, at a volume flow of 10,000 m 3 / h, and a cooling capacity of 2 at a volume flow of 100,000 m 3 / h , 43 MW, with a volume flow of 250,000 m 3 / h a cooling capacity of 6.08 MW and with a volume flow of 500,000 m 3 / h a cooling capacity of 12.16 MW is required.
  • heat recovery of process waste heat from the melting process and / or the molding process and / or the cooling process is carried out.
  • the process waste heat is preferably used as operating energy for the refrigeration cycle or the refrigeration machine (s) for condensation drying of the conditioning gas, for example directly as thermal energy in the absorption refrigeration machines or the regeneration heating devices or by generator conversion into electrical energy for the compression refrigeration machines.
  • the conditioning of one or the process area and / or the conduction or flow of conditioning gas over the molded article or articles can be carried out continuously in all embodiments, ie essentially without interruptions, or also discontinuously, ie with interruptions or in individual conditioning intervals or conditioning phases.
  • This is particularly advantageous for the transport of the molded articles over long distances.
  • the atmosphere in the container or the casing can also be replaced or reconditioned every now and then in order to remove any moisture that may have entered.
  • a batch feed device 2 feeds a batch of mineral glass raw materials to a melting area 30 of a glass melting device (or: glass melting pan) 3.
  • a glass melting device or: glass melting pan
  • the batch is melted into a noise melt.
  • a subsequent Blank melting region 31 of the glass-melting device 3 the glass melt (melt Blank) is purified.
  • the hot exhaust gases A from the glass melting device 3, in particular the bright melting area 31, are discharged to the outside into an environment via an exhaust gas discharge device 32, which in particular comprises pipelines and / or a chimney.
  • the refined glass melt is now supplied from the bright melting area 31 of the melting device 3 to a float bath, in particular a tin bath 4.
  • the glass melt is poured onto the liquid metal, in particular tin, and prepares itself in the form of a band or a layer on the bath. While the temperature during the melting process in the glass Melting device 3 is still 1100 ° C to 1400 ° C, for example, the temperatures in the float bath 4 are still 1000 ° C at the entrance and approx. 600 ° C to 700 ° C at the exit.
  • the viscous glass ribbon formed is drawn off from the float bath 4 and passed through a cooling device 7.
  • the glass sheet first passes through a cooling oven 5, and then a cooling section 6 of the cooling device 7.
  • a cooling furnace 5 In the cooling furnace 5, an indirect cooling by emission of heat radiation at the heat exchanger is performed with a secondary cooling circuit.
  • the cooling section 6 In the cooling section 6 is cooled by cooling air directed directly onto the glass ribbon.
  • a separating device (not shown) is provided, with which individual glass raw panes, typically with the dimensions 5 m by 5 m, are cut out from the glass band.
  • the raw glass panes are then stored in a glass warehouse 8. From the glass warehouse 8, the raw glass panes or cut panes already adapted to the final dimensions are fed to a coating system 9, in particular a magnetron coating system, a glass finishing or other glass processing 10 or also a laminated safety glass (VSG) and / or insulating glass system 11.
  • a coating system 9 in particular a magnetron coating system, a glass finishing or other glass processing 10 or also a laminated safety glass (VSG) and / or insulating glass system 11.
  • the exhaust gases A which emerge from the glass melting device 3 into the exhaust gas removal device 32, still contain a considerable amount of heat Q or waste heat.
  • This waste heat Q is used in the context of waste heat recovery for process air conditioning at different process locations.
  • a first amount of waste heat Q1 is branched off from the waste heat Q and used for preheating the combustion air for the burners of the glass melting device 3, which are in particular assigned to the noise melting area 30.
  • the amount of heat Q1 via the heat branch 33 in particular via Heat exchangers or recuperators, a combustion air preheater 14 supplied.
  • the remaining heat quantity of the heat quantity Q1 is fed to a batch preheating device 13, which preheats the batch in the batch supply device 2 and also includes heat exchangers or recuperators for this purpose. It is of course also possible to provide a separate heat branch for the batch preheating device 13.
  • a second heat quantity Q2 is coupled out from the remaining heat quantity Q - Ql transported by the exhaust gas A and fed to a cooling device 15 which generates cold from the waste heat Q2 by means of at least one absorption refrigerator.
  • This refrigerant is fed via a first refrigerant line 40 to a first condensation drying device 16 and a second refrigerant line 41, a second condensation drying device 17th
  • condensation drying devices 16 and 17 of the ambient air U is dried by means of air supplied from the cold producing device 15 refrigerant by condensing moisture contained in it to a predetermined absolute humidity or moisture load.
  • the air UT dried by the first condensation drying device 16 is now fed via an air supply 50 to the batch feed device 2 for conditioning, in particular drying or setting, a predetermined degree of drying of the batch.
  • the second condensation drying device 17 supplies dried ambient air UT to the glass melting device 3 via an air supply 51 to the melting area 3, to the bright melting area 31 via a further air supply 52 and to the float bath 4 via a third air supply 53 Air outlets arranged above and / or to the side of the glass melt or the glass ribbon, due to the conditioned ambient air UT is introduced and passed to the glass melt or the glass ribbon in the float bath 4 for conditioning the glass melt or the glass, in particular keeping the moisture below a certain value.
  • a third amount of heat Q3 is branched off from the residual heat Q-Ql-Q2 in the exhaust gas A, which is fed to a conditioning device 18.
  • ambient air U is dried from the waste heat Q3 by means of at least one absorption refrigerator, in which the cold generated by the absorption refrigerator by means of the waste heat Q3 as operating energy is again used to condense out water.
  • the conditioned or dried ambient air UT is fed to the cooling furnace 5 via a first air supply 54 and passed through the glass ribbon running through the cooling furnace 5 during the cooling process.
  • the overall dry ambient air UT is introduced via a second air feed 55 in the cooling section 6 and also headed there via the continuous glass ribbon.
  • a further quantity of heat Q4 is now diverted from the residual heat Q-Ql-Q2-Q3, by means of which ambient air UT is again generated from the ambient air U by condensation drying in at least one absorption refrigerator by means of a conditioning device 19 and this is fed to the glass bearing 8 via an air supply 56.
  • air outlets are arranged in the area of the glass stacks for targeted fanning of individual glass stacks with dried air UT.
  • a fifth heat quantity Q5 is branched off from the remaining heat Q - Ql - Q2 - Q3 - Q4, which in a further conditioning device 20 for drying ambient air U by condensing out water by means of a further absorption refrigerator is used.
  • the dried ambient air UT of the further conditioning device 20 can now via a Air supply 57 to the coating device 9 and / or a further air supply 58 to the glass finishing or glass processing 10 and / or via an air supply 59 to the laminated safety glass and / or insulating glass system 11 are supplied for conditioning these glass processing devices with dry process air.
  • the heat branches generally comprise heat transfer circuits with transfer media, for example water or gas, and possibly pumps and / or heat exchangers and form a waste heat transfer device for transferring the waste heat Q1 to Q5.
  • transfer media for example water or gas
  • the absorption chillers for drying the air are each arranged in the vicinity of the process area to be conditioned, since the waste heat quantities Q1 to Q5 can be transported over longer distances with greater efficiency than the cold of the absorption chillers and also as the dried ambient air UT underneath maintaining the set humidity level. but it would also be possible in appropriate isolation measures, including the cold and / or dried ambient air UT over long distances to carry through the process plant.
  • the absolute residual moisture in the dried ambient air UL in all conditioning devices is preferably set to a maximum of 6 grams (maximum 11 grams) of water to 1 kg of dry air, but can at least partly be set differently.
  • each process area 2, 3, 4, 5, 6, 8 can also be , 9, 10, 11 each be assigned an associated cooling device and / or conditioning device for conditioning this process area with process air, or individual cooling device and / or conditioning devices supply different combinations of process areas as shown with conditioned air.
  • any known embodiment in particular according to the prior art mentioned at the outset, and also in principle any future one Be used from management form.
  • the conditioning according to the invention can be used and is compatible with any known float glass process, but also with other glass production processes and also with steel production processes or the like.

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Abstract

Das Verfahren zum Konditionieren wenigstens eines Teilbereichs eines Ab- kühlprozessbereichs, in dem während eines Abkühlprozesses wenigstens ein in einem Formprozess, vorzugsweise aus einer Schmelze, geformter Formkörper gemäss einem vorgegebenen oder vorgebbaren Temperaturver- lauf abgekühlt wird, wobei thermisch bedingte mechanische Spannungen im Formkörper gering gehalten werden, umfasst die Verfahrenschritte: a) Leiten wenigstens eines Konditioniergases über wenigstens eine im Beisein von Wasser korrodierbare Oberfläche des Formkörpers zumindest während eines Teils des Abkühlprozesses, b) Einstellen des absoluten Wassergehalts im Konditioniergas in einen Bereich bis höchstens 6 g Wasser in 1 kg Konditioniertrockengas zumindest beim Eintritt des Konditioniergases in den Abkühlprozessbereich und/oder beim Auftreffen des Konditioniergases auf die Oberfläche des Formkörpers. Der Formkörper besteht vorzugsweise aus Stahl oder Glas.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Konditionieren eines Abkühlprozessbereiches zur Verringerung von Korrosion.
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Konditionieren -wenigstens eines Teilbereichs eines Abkühlprozessbereichs. 5 Zum Herstellen von Flachglas ist ein als „Float-Glass"-Nerfahren bezeichneter Herstellungsprozess aus der Praxis bekannt. Dabei wird zunächst kontinuierlich Glasschmelze durch Schmelzen eines Gemenges aus mineralischen Glasrohstoffen, die typischerweise außer Si02 auch A1203, CaO, MgO, ΝazO, K20 und 10 mitunter auch noch Fe203 und TiOz oder S03 umfassen, in einer beheizten Glaswanne oder einem Schmelzofen erzeugt. Die Glasschmelze wird auf ein Zinnbad aus flüssigem Zinn ausgegossen und breitet sich unter Einwirkung der Schwerkraft und der Oberflächenkräfte in Form eines Glasbandes oder eines Glasfilmes auf dem Zinnbad gleichmäßig aus und schwebt („float") dabei auf 15 dem flüssigen Metall, Diese Zone heißt deshalb auch „float zone". Die Temperatur auf dem Zinnbad beträgt zunächst typischerweise etwa 1000 °C. Anschließend wird das Glasband noch auf dem Zinnbad auf etwa 600 °C bis 700 °C abgekühlt und dabei mittels am Rand angeordneter Walzen vom Zinnbad abgezogen. 20 Das abgezogene Glasband wird anschließend über ein Transportband durch eine Abkühlanlage, die einen Kühlofen und eine Kühlstrecke umfasst und im Englischen „Annealing lehr" genannt wird, transportiert. In der Abkühlanlage wird eine gezielte, vergleichsweise langsame Abkühlung des Glases zur Nermei- 25 düng thermisch bedingter innerer Spannungen im Glas vorgenommen, auch als „Annealing" bezeichnet. Normalerweise würde nämlich das Glasband an den Flachseiten schneller auskühlen als im Innern und die durch diese hohen Temperaturgradienten bewirkten Spannungen im Glas würden zu Sprüngen oder Brüchen des Glasbandes führen vor allem beim späteren Schneiden in einzelne 30 Scheiben. Beim Annealing wird nun ein mittels Temperatursensoren und Reglern geregelter Temperaturverlauf genau eingehalten, durch den vor allem die Temperaturgradienten im Glasband gering gehalten werden und Entspannungsprozesse im Glas ablaufen können. So wird typischerweise das Glas auf eine
ERSATΣBLATT(REGEL 26) sogenannte Annealing-Temperatur herabgekühlt und dann für eine bestimmte Zeitdauer auf dieser Temperatur gehalten, wobei die Zeitdauer von dem Glastyp, der Glasdicke, dem thermischen Ausdehnungkoeffizienten und der erwünschten Restspannung abhängt. Bei dieser Annealing-Temperatur finden Re- laxationsprozesse im Glas statt zur Reduzierung der inneren Spannungen. Danach wird das Glas weiter herabgekühlt mit einem vorgegebenen Temperaturgradienten. Nach Durchlaufen der Kühlstrecke werden einzelne Flachglaseinheiten von dem durchlaufenden Glasband abgetrennt und dann in einem Lager gelagert vor einer Weiterverarbeitung oder einem Transport. Der gesamte be- schriebene Float-Glass-Prozess erfolgt in der Praxis kontinuierlich, d.h. es wird kontinuierlich das Glasband vom Zinnbad abgezogen und entsprechend Glasgemenge und daraus erzeugte Glasschmelze nachgeführt.
Beim Glasschmelzprozess bilden sich die Gläser bei den hohen Schmelztempe- raturen in der Glas wanne durch die Gemengereaktion aus den Ausgangs Substanzen. Diesen Prozess nennt man auch Rauschmelze. Nach Beendigung der Rauschmelze liegt eine sehr inhomogene Schmelze vor, bei der die auftretenden Si02-Konzentrationen als Hauptbestandteil des Glases von Sättigungskonzentration bis wenigstens zur gewünschten Konzentration reichen und zudem die Schmelze stark mit Blasen durchsetzt ist, die Reaktionsgase und eingeschlossene Hohlraumgase, insbesondere Luft oder Wasserdampf, enthalten. Deshalb werden in der sogenannten Blankschmelze die entstandenen Blasen in einem Läuterungsprozess ausgetrieben, insbesondere unter Einsatz geeigneter Läutermittel zum Realisieren der während der Läuterung notwendigen Gasübersätti- gung, und dann ein Abstehen der Schmelze unter einer Homogenisierung durchgeführt. Am Ende des Abstehprozesses wird die Schmelze auf das Zinnbad ausgegossen und bildet das Glasband.
Aus EP 1 285 887 A2 ist ein „Float-Glass"-Nerfahren bekannt, bei dem in einer Schmelzzone eines Glasschmelzofens durch die Nerbrennung von Brennstoff und sauerstoffangereichertem Oxidationsgas (oder: gasförmigem Oxidations- mittel) mit mindestens 80 Vol.-% Sauerstoff in Brennern Wärme erzeugt wird, um aus Glasrohstoffen geschmolzenes Glas zu erzeugen. Als typische Brenn- Stoffe werden Methan, Propan, Öl und Wasserstoff angegeben. Das geschmolzene Glas wird auf die Oberfläche eines geschmolzenen Metalls, typischerweise geschmolzenen Zinns, in einer Wanne aufgebracht, breitet sich dort aus und formt dabei eine Scheibe oder Platte aus Glas (Flachglas). Dann wird das flache Glas in eine nicht befeuerte Läuterzone oder Blankschmelzenzone („refining zone") gebracht und dort ohne Nerbrennung von Brennstoff und Oxidations- mittel abgekühlt. Gegenüber der Nerbrennung mit Luft mit typischerweise 20 bis 21 Nol.-% Sauerstoff hat die Verwendung von sauerstoffangereichertem Brenngas den Vorteil, dass ein größerer Wirkungsgrad, verbesserte Läuterreak- tionen, höhere Temperaturen, ein niedrigeres Gasvolumen und eine geringere Bildung von Teilchen und Stickoxiden erreicht wird. Allerdings steigt die Konzentration von Wasserdampf in der Atmosphäre eines mit sauerstoffangereichertem Oxidationsgas befeuerten Glasschmelzofens auf 50 bis 65 Vol.-% im Vergleich zu 15 bis 20 Nol.-% in einem Ofen, der mit einem Luft-Brennstoff- Gemisch befeuert wird. Es wird nun in EP 1 285 887 Λ2 beschrieben, dass dieser höherer Wasserdampfdruck in der Atmosphäre bewirkt, dass beim Läu- terprozess gebildete kleine mit Wasserdampf gefüllte Gasblasen sich nicht auflösen und im Endprodukt verbleiben, so dass ein höherer Ausschuss zu beobachten sei.
Als mögliche Lösung dieses Problems wird in EP 1 285 887 Λ2 angedacht, den Partialdruck des Wassers an der Glasoberfläche in den Gebieten, in denen die kleinen Gasblasen desorbiert werden müssen, zu reduzieren, indem Luft in den Ofen nahe dessen Ausgang geblasen wird, um die Konzentration von Verbren- nungsprodukten und damit insbesondere auch Wasser an der Glasoberfläche zu reduzieren. Jedoch werden einige Nachteile dieser potentiellen Lösung angegeben, insbesondere die Reduktion im Energiewirkungsgrad, der Anstieg von Stickoxidemissionen und auch der Anstieg von Gasvolumen, das den Ofen ver- lässt.
Als bessere Lösung wird deshalb in EP 1 285 887 Λ2 vorgeschlagen, einen Teil des Oxidationsgases vor der Nerbrennung durch die Läuterzone oder im Bereich nahe des Ausgangs des Ofens zu leiten und zwar mit einer ausreichend geringen Geschwindigkeit unter 16,6 m/s, um eine Mischung des Oxidationsga- ses mit darüber liegenden Gasen zu vermeiden. Der durchgeleitete Gasstrom des Oxidationsgases erniedrigt den Wasserdampfanteil in der Atmosphäre an der Oberfläche des geschmolzenen Glases in der Läuterzone auf weniger als 25 Nol.-%. Es wird in -EP / 285 887 Λ2 auch ausgeführt, dass anstelle des Oxidationsgases jedes andere trockene Gas, das nicht chemisch mit dem Glas reagiert, zum Entfernen von Wasserdampf verwendet werden könnte, insbesondere Luft, Brennstoffgas oder Kohlendioxid.
Aus der weiteren Druckschrift EP 1 206 422 B 1 ist ein Kühlofen oder Tunnelofen zum thermischen Annealing oder zur spannungsarmen Abkühlung von Flachglas bekannt, bei dem ein Glasband nacheinander durch drei Kühlzonen, eine Vorkühlzone (A), eine Kühlzone (B) und eine Νachkühlzone (C), geführt wird. In jeder dieser Kühlzonen ist eine Gruppe von Kühlluft-Wärmetauschern angeordnet, die durch Strahlungswärmeaustausch das durchlaufende Glasband kühlen. Durch Messen der Temperatur und Steuern der durch die Wärmetauscher strömenden Kühlluft wird die Temperatur in den einzelnen Kühlzonen geregelt, so dass sich ein flacher räumlicher negativer Temperaturgradient in der Transportrichtung ergibt von einer Anfangstemperatur von etwa 600 °C bis zu einer Temperatur von etwa 360 °C, wobei der Temperaturgradient in der Vorkühlzone betragsmäßig geringer ist als in der Kühlzone und in der Nach- kühlzone. Nach der Nachkühlzone ist eine Kühlstrecke mit weiteren Kühlzonen (D und F) vorgesehen, in denen durch direkte Kühlung durch Luftkonvektion das Glas weiter abgekühlt wird bis auf eine Umgebungstemperatur. Während also im Kühlofen oder Tunnelofen Umgebüngsluft nur als mittelbares Kühlmedium über die Wärmetauscher und die Kühlung über Austausch von Wärmestrahlung geschieht, ist in der nachgeschalteten Kühlstrecke, die bei der EP 1 206 422 B 1 den beiden letzen Zonen (D, F) entspricht, Umgebungsluft als direktes Kühlmedium vorgesehen, das unmittelbar auf das Glasband geleitet wird. Nun gibt es in den Zwischenzonen (X und Y) zwischen den Hauptzonen (A, B, C) Bereiche, in denen sich das Glas in unerwünschter Weise wieder aufheizen kann, also ein positiver Temperaturgradient auftreten kann. Zur Vermeidung dieses Problems wird eine sich über den gesamten Kühlofen erstreckende W r- metauschereinheit vorgeschlagen, die auch die Zwischenzonen erfasst. In der Wärmetauschereinheit sind Auslässe zum Auslassen von warmer Luft zum Regeln der Temperatur vorgesehen sowie auch Ventile zum Steuern der Menge der zugeleiteten Umgebungsluft.
Auf der Internetseite www.energie-industrie.de vom 18.03.2003 ist eine Methode zur Energierückgewinnung oder Abwärmenutzung bei fossilbeheizten Glasschmelzwannen in einem Werk der Schott Glas in Mainz bekannt. In einem ersten Schritt wird in den Verbrennungsgasen enthaltene, nicht genutzte Wärme als heißer Abgasstrom der Glaswannen zur Verbrennungsluftvorwärmung benutzt. In einem zweiten Schritt wird die dann noch enthaltene Wärmeenergie zur Heißwassererzeugung herangezogen, wodurch der gesamte Wärmebedarf zur Raumheizung und Warmwasserbereitung des Werkes gedeckt wird. Da der Wärmebedarf witterungs bedingt zum Sommer hin geringer wird, jedoch der Klimakältebedarf gleichzeitig ansteigt, wird ausgeführt, dass sich die Nutzung der Wärme zur Klimakälteerzeugung mittels Absorptionskältemaschinen anbietet. Es sind dazu drei Lithiumbromid - Absorptionskältemaschinen im Einsatz, die ab einer Außentemperatur von 0 °C mit einer Maschine in Betrieb gehen und ab 26 °C mit allen drei Maschinen laufen.
Auf derselben Internetseite ist eine weitere Methode zur Nutzung der beim Glasschmelzprozess entstehenden Abwärme der Firma Hermann Heye, Germersheim, beschrieben. Auch hier wird ein Teil der Abwärme genutzt, um die Verbrennungsluft vorzuwärmen mittels eines zweistufigen Rekuperators. Die Umgebungsluft wird von Umgebungstemperatur auf ca. 800 °C vorgewärmt und dann der Verbrennung zugeführt. Die verbleibende Restwärme wird mit einer Temperatur von ca. 730 °C einer Kesselanlage zugeführt, in der Dampf erzeugt wird, der in einer Kondensationsturbine in elektrische Energie umgewandelt wird. Dadurch wird Eigenstrom für das Werk erzeugt. Das restliche Abgas, das noch eine Temperatur von ca. 145 °C besitzt, gelangt über eine Filteranlage in den Kamin. Ein in der Praxis bekanntes Problem ist die unterschiedliche Qualität der Oberflächen des mit dem „Float-Glass"-Prozess hergestellten Flachglases, wobei im Sommer eine schlechtere Qualität und ein höherer Ausschuss auftritt als im Winter. Qualitätsprobleme verursachen insbesondere die Ausbildung einer für die Weiterverarbeitung, insbesondere Veredelung oder Beschichtung des Glases, störenden Gelschicht mit einer silicaähnlichen Zusammensetzung sowie die Auslaugung und. Korrosion der Glasoberfläche. Diese Oberflächenprobleme treten hauptsächlich auf der Atmosphärenseite der Glasscheibe, also der Seite, die im Zinnbad nicht dem Zinn zugewandt war, auf. Die genannten verschiede- nen Phänomene werden in der vorliegenden Anmeldung unter dem einheitlichen Begriff der Korrosion zusammengefasst, der alle physikalischen oder chemischen Prozesse umfassen soll, die die Glasoberfläche in ihrer Struktur oder Zusammensetzung durch Reaktion mit der angrenzenden Atmosphäre verändern.
Neben den Reaktionen mit den Atmosphärengasen Sauerstoff, Stickstoff und Kohlendioxid ist besonders die Reaktion des Glases mit Wasser aus der Atmosphäre relevant. Nach heutigen Erkenntnissen führt der mit dem Glas an der Glasoberfläche reagierende Wasserdampf zu einer Erhöhung der Alkalimetal- lionenkonzentration an der Oberfläche des Glases und zur Bildung entsprechender Alkalhydroxide oder -laugen, die das Glas angreifen (auslaugen). Ferner entstehen sogenannte Silanol- Gruppen, die die optischen und mechanischen Eigenschaften des Glases verändern, insbesondere eine Verfärbung verursachen und das Glas an der Oberfläche weicher machen als im Inneren der Glasschei- be, weshalb man auch von einer Gelschicht spricht. Die genauen chemischen und physikalischen Abläufe der Glaskorrosion sind noch nicht vollständig aufgeklärt.
Die Glaskorrosion hat eine Reihe gravierender Nachteile. So können beim Handhaben der Glasscheiben im Lager durch Sauger Saugerabdrücke an der Gelschicht der Glasscheibenoberflächen entstehen. Ferner entsteht bei der Lagerung der Glasscheiben durch Luftfeuchtigkeit und Kondensation von Wasser auf den Oberflächen des Glases eine Korrosions- und Gelschicht eines solchen Ausmaßes, dass sogar aneinanderliegende Scheiben in Scheibenstapeln miteinander quasi verkleben können. In den Lagern achtet man deshalb darauf, die Glasscheiben in den Stapeln zu beabstanden mit Hilfe von Abstandhaltern, die Luft zwischen den Glasplatten kontinuierlich umzuwälzen und die Temperatur möglichst konstant zu halten in den Lagerräumen sowie die Lagergebäude gegen das Eindringen von feuchter Atmosphäre abzusichern. Ein weiteres Problem der Glaskorrosion ist, dass es zu Fehlern oder mangelhaften Qualitäten bei Beschichtungen oder Veredelungen auf der Gelschicht oder korrodierten Schicht kommen kann.
Eine einmal eingetretene Korrosion des Glases ist im Prinzip irreversibel und akkumuliert an der Glasoberfläche und kann nur durch Abtragen der korrodierten Oberflächenschicht beseitigt werden. Die Glasscheiben werden in der Regel beschichtet, wodurch die weitere Glaskorrosion gestoppt werden kann. In der Praxis werden deshalb die Lagerzeit und Transportzeit bis zur Beschichtung des Glases möglichst kurz gehalten oder gleich in einem einzigen Verfahrenspro- zess durch eine nachgeschaltete Beschichtungsanlage die Beschichtung unmittelbar im Anschluss an den Glasherstellprozess durchgeführt.
Das Problem der Korrosion der Glasoberfläche wird in EP 1 285 887 Λ2 oder EP 1 206 422 B 1 nicht angesprochen und auch in keiner Weise gelöst.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, mit denen die Korrosion einer Glas ob er fläche aufgrund oder in Anwesenheit von Wasserdampf in der an die Oberfläche angrenzenden Atmosphäre reduziert oder hinausgezögert werden kann.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung mit den Merkmalen des An- Spruchs 35.
Das Verfahren gemäß Anspruch 1 ist zum Konditionieren wenigstens eines Teilbereichs eines Abkühlprozessbereichs, in dem während eines Abkühlpro- zesses wenigstens ein in einem Formprozess, vorzugsweise aus einer Schmelze, geformter Formkörper gemäß einem vorgegebenen oder vorgebbaren (räumlichen und/oder zeitlichen) Temperaturverlauf abgekühlt wird, wobei thermisch bedingte mechanische Spannungen im Formkörper gering gehalten werden, geeignet und bestimmt und umfasst die folgenden Verfahrenschritte: a) Leiten wenigstens eines Konditioniergases über wenigstens eine im Beisein von Wasser korrodierbare Oberfläche des Formkörpers zumindest während eines Teils des Abkühlprozesses, b) Einstellen (oder: Regeln, Steuern) des absoluten Wassergehalts im Kondi- tioniergas (als Konditioniergröße) in einen Bereich bis höchstens einem vorgegebenen oder vorgebbaren Grenzwert, und zwar zumindest beim Eintritt des Konditioniergases in den Abkuhlprozessbereich und/oder beim Auftreffen des Konditioniergases auf die Oberfläche des Formkörpers.
Die Vorrichtung gemäß Anspruch 35 ist zum Konditionieren wenigstens eines Teilbereichs eines Abkühlprozessbereichs zum Abkühlen wenigstens eines in einem Formprozess, vorzugsweise aus einer Schmelze, geformten Formkörpers gemäß einem vorgegebenen oder vorgebbaren Temperaturverlauf, wobei thermisch bedingte mechanische Spannungen im Formkörper gering gehalten werden, und vorzugsweise auch zum Durchführen eines Verfahrens gemäß der Erfindung geeignet und bestimmt und umfasst wenigstens eine Trocknungseinrichtung zum Trocknen wenigstens eines Konditioniergases auf eine absolute Feuchte von höchstens einem vorgegebenen oder vorgebba- ren Grenzwert und wenigstens eine Konditioniergaseinrichtung zum Leiten von getrocknetem Konditioniergas von der wenigstens einen Trocknungseinrichtung zu dem Abkuhlprozessbereich.
Die Erfindung beruht auf der überraschenden und neuen Erkenntnis, dass die Glaskorrosion nicht erst im Lager oder beim Transport, sondern bereits in dem Kühlofen und in der Kühlstrecke stattfindet und sogar ein erhebliches Ausmaß annimmt, da beim Abkühlen des Glases durch das Zuführen von Umgebungsluft oft erhebliche Feuchtemengen in den Kühlprozess eingetragen werden, die zu den Korrosionsproblemen führen. Ausgehend von dieser neuen Erkenntnis beruht die Erfindung weiter auf der Überlegung, beim spannungsarmen Abkühlen des aus der Schmelze erzeugten Glases (Annealing) konditioniertes Gas, insbesondere konditionierte Luft, mit einem absoluten Wassergehalt unterhalb eines vorgegebenen oder vorgebbaren Grenzwertes zuzuführen und dadurch den Wasserdampfanteil an der korrosionsgefährdeten Glasoberfläche gering zu halten. Dadurch kann die Korrosion des Glases deutlich reduziert werden. Der Grenzwert des absoluten Wassergehaltes des Konditioniergases wird dabei vorzugsweise einem gewünschten maximalen Korrosionsgrad oder einer maximal zulässigen Erhöhung des Korrosionsgrades (oder: Zunahme der Korrosion) während des Abkühlprozesses angepasst.
Damit wird ein lange bestehendes Bedürfnis der Fachwelt gelöst, da keine unterschiedlichen Glasqualitäten mehr im Sommer und im Winter auftreten, son- dem eine über das gesamte Jahr praktisch gleichbleibende und sogar verbesserte Glasoberflächenqualität hinsichtlich der Korrosion durch Wasser erreicht werden kann. Folgemängel der Glaskorrosion wie Saugerabdrücke oder Be- schichtungs fehler werden vermieden oder zumindest reduziert und die Lagerfähigkeit des Glases wird verbessert. Dies ist mit der Konditionierung gemäß der Erfindung möglich, ohne eine Beschichtung auf der Glas Oberfläche als Korrosionsschutz aufzubringen. Die Erfindung ist bei allen Glasformkörpern, insbesondere Flachglas und Glashohlkörpern, anwendbar.
Die Erfindung beruht weiter auf der Überlegung, dass die Prozesskonditionie- rung der Oberfläche mit trockenem Konditioniergas nicht nur bei der Glasherstellung, sondern auch beim Herstellen von allen einem Annealing zu unterziehenden Werkstoffen oder Prozessprodukten geeignet ist, die an ihrer Oberfläche ihre Struktur oder Zusammensetzung durch Reaktion mit Wasser in der angrenzenden Atmosphäre verändern, beispielsweise auch Stählen. Der am En- de des Abkühlprozesses oder des Herstellprozesses festzustellende Korrosionsgrad des Prozessproduktes soll also gemäß der Erfindung durch das Konditio- nieren der Atmosphäre des Prozesses zumindest während eines Teils des Prozesses unterhalb eines vorbestimmten Wertes gehalten werden. Vorteilhafte Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Anwendungen des Verfahrens und der Vorrichtung ergeben sich aus den vom Anspruch 1 bzw. Anspruch 35 jeweils abhängige Ansprüchen.
Im Allgemeinen umfasst der Abkuhlprozessbereich einen Kühlofen und/oder eine Kühlstrecke und das Konditioniergas wird dann wenigstens in einem Teilbereich des Kühlofens und/oder der Kühlstrecke dem Formkörper zugeführt. Der Bereich innerhalb des Abkühlprozessbereichs, durch den das Konditioniergas geleitet wird, kann von einem oberflächennahen Bereich des Formkörpers einerseits bis zu dem gesamten Abkuhlprozessbereich andererseits gewählt werden.
Als Konditioniergas wird in einer vorteilhaften Aus führungs form Luft oder ein Gas mit einer der Zusammensetzung von Luft wenigstens annähernd ent- sprechenden Zusammensetzung verwendet, vorzugsweise Umgebungsluft aus einer Umgebung außerhalb des Abkühlprozessbereichs und/oder aus einer Außenumgebung außerhalb eines den Abkuhlprozessbereich umgebenden Gebäudes, wobei die Umgebungsluft vorzugsweise angesaugt und dann gefiltert wird. Es kann aber auch ein Konditioniergas mit einer anderen Zusam- mensetzung verwendet werden, insbesondere ein höherer Anteil von Inertgas, insbesondere Kohlendioxid, Stickstoff oder einem Edelgas, beispielsweise Argon, eingestellt -werden, und/oder die Zusammensetzung des Konditioniergases als weitere Konditioniergröße eingestellt oder verändert werden.
Ferner wird vorzugsweise als weitere Konditioniergröße die Reinheit des Konditioniergases, insbesondere durch Filtern, und/oder die Temperatur des Konditioniergases, insbesondere in einem Temperaturbereich zwischen 5°C und einer Prozesstemperatur im Prozessbereich, gesteuert, geregelt oder eingestellt.
Die mittlere Strömungsgeschwindigkeit der oder jeder Konditioniergasströ- mung wird vorzugsweise zwischen etwa 5 m/s und etwa 20 m/s eingestellt wird. Im Allgemeinen ist die Konditioniergasströmung im Wesentlichen stationär (zeitunabhängig).
In einer Variante wird das Konditioniergas nur einmal im Prozess verwendet wird und nach Verwendung im Prozess an eine Umgebung abgeführt. In einer anderen Variante wird das Konditioniergas in einem Kreislauf geführt und bei jedem Durchlauf nach Verwendung im Prozess getrocknet.
Das Verfahren gemäß der Erfindung wird in einer besonders vorteilhaften Aus- führungsform in einem Verfahren zum Herstellen von Formkörpern eingesetzt oder verwendet, wobei in einem Schmelzpro zess wenigstens ein Rohstoff in die Schmelze überführt wird, aus der Schmelze in einem Formprozess wenigstens ein Formkörper geformt wird und diese(r) Formkörper in wenigstens einem Abkuhlprozessbereich abgekühlt wird bzw. werden, wobei das Verfahren gemäß der Erfindung zum Konditionieren des Abkühlprozessbereiches wenigstens in einem Teilbereich durchgeführt wird.
Die Formkörper werden vorzugsweise aus Glas hergestellt. Beim Formprozess wird dann vorzugsweise Glasschmelze auf ein flüssiges Trägermedium, insbesondere flüssiges Metall, vorzugsweis e Zinn, aufgebracht und es bildet sich ein flacher Formkörper in Form einer Schicht oder eines Bandes aus Glas auf der Oberfläche des flüssigen Trägermediums. Der flache Formkörper wird dann üblicherweise von dem Trägermedium abtransportiert und dem Abkühlprozess oder der Abkühlanlage zugeführt.
In einem industriellen Prozess wird vorzugsweise ein kontinuierlicher Formkörper hergestellt oder kontinuierlich aus der Schmelze der Formkörper erzeugt und der Formkörper im Anschluss an den Abkühlprozess in einzelne Formkörper zertrennt oder geteilt.
Um den durch die Konditionierung des Abkühlprozessbereichs erreichten niedrigen Korrosionsgrad der Formkörper, insbesondere der Glasformkörper, möglichst bewahren oder konservieren oder zumindest dessen Anstieg begrenzen zu können, werden in einer besonders bevorzugten Aus führungsform die Formkörper auch nach dem Abkühlen noch weiter mit trockenem Konditioniergas, insbesondere trockener Prozessluft, konditioniert und dadurch vor der Einwirkung von Wasser weitgehend geschützt. Eine solche nachfolgende Konditionie- rung kann durch Leiten des trockenen Konditioniergases auf oder über die O- berfläche(n) der Formkörper in einem Lager und/oder während eines Transports, beispielsweise in einem Lkw, einem Container oder dergleichen, und/oder vor oder während einer Weiterverarbeitung oder Behandlung der Formkörper, insbesondere Beschichtung, Veredelung und/oder Verarbeitung zu Verbundkörpern, erfolgen.
Eine Konditionierung mit trockenem Konditioniergas ist aber auch vorteilhaft vor dem Abkühlen des Formkörpers, insbesondere beim Formprozess, beim Schmelzprozess und/oder schon bei den Schmelzrohstoffen.
So kann trockenes Konditioniergas für einen Verbrennungsprozess zum Verbrennen, insbesondere Oxidieren, von Brennstoff zum Erhitzen der Rohstoffe beim Schmelzprozess verwendet werden, insbesondere Brennern zum Verbrennen des Brennstoffes zugeleitet werden. Auch unter Berücksichtigung von beim Verbrennungsprozess zusätzlich entstehendem Wasser ist dadurch der Einfluss von Wasser in der Verbrennungsatmosphäre an der Oberfläche der Schmelze oder dem nach und nach aus der Schmelze erstarrenden Formkörper reduziert, wodurch die Materialeigenschaften verbessert werden. Dadurch kann insbesondere die Oberflächenspannung zur Reduzierung von Blasenbildung positiv beeinflusst werden. Zumindest die hinteren Brenner hinter der Schaumgrenze sollten mit trockener Prozessluft gefahren werden. Ferner kann trockenes Konditioniergas über eine Oberfläche der Schmelze und/oder während wenigstens eines Teils des Formprozesses über wenigstens eine Oberfläche des oder der Formkörper(s) geleitet werden. Insbesondere kann das Konditionier- gas beim in der eingangs genannten EP 1 285 887 Λ2 offenbarten Prozess zum Überströmen des Glasbandes in der Läuterzone des Schmelzofens verwendet werden. Außerdem kann auch trockenes Konditioniergas über oder durch den oder die Rohstoff(e) oder das Gemenge vor dem Schmelzprozess geleitet werden.
Wenigstens eine Konditioniereinrichtung umfasst vorzugsweise Zuleitmittel zum Zuleiten von Konditioniergas und wenigstens eine in dem Abkuhlprozessbereich angeordnete oder mündende Austrittsöffnung als Austritt für das Konditioniergas, wobei die Zuleitmittel mit der wenigstens einen Austrittsöffnung in Strömungsverbindung stehen oder bringbar sind.
Da in der Literatur widersprüchliche Terminologien für die physikalischen Größen bei feuchter Luft oder allgemein feuchtem Gas zu finden sind, sei hier nochmals kurz auf die Definitionen und Zusammenhänge im Sinne der vorliegenden Anmeldung eingegangen.
Der Wassergehalt des Konditioniergases umfasst im noch nicht gesättigten Zustand im Wesentlichen Wasserdampf (oder: Feuchte, Anteil des Wassers in gasförmigem Zustand) und im übersättigten Zustand zusätzlich auch noch im Konditioniergas mitgeführte oder schwebende Wassertröpfchen (oder: Wasser in flüssiger Form). Bei Sättigung oder dem zugehörigen Sättigungsdruck herrscht bei einer konstanten Temperatur Gleichgewicht zwischen einer Flüssigkeit und ihrem Dampf in einem vorgegebenen beliebigen Volumen.
Der absolute Wasserdampfgehalt oder die Feuchtebeladung X entspricht dem Quotienten aus der im Konditioniergas enthaltenen Masse des Wasserdampfes (Dampfmasse), gemessen beispielsweise in Gramm (g), und der Masse des trok- kenen restlichen Konditioniergases (Trockengasmasse), üblicherweise angegeben in kg, wobei beide Massen in demselben Gasvolumen, beispielsweise einen Kubikmeter (1 m3), bei derselben Temperatur und bei demselben Druck bestimmt werden. Der absolute Dampfgehalt oder die Feuchtebeladung X ist also eine dimensionslose Größe.
Der relative Wasserdampfgehalt oder die relative Feuchte φ wird bezogen auf den Sättigungszustand und ist definiert als Quotient aus der Partialdichte oder Konzentration des Wasserdampfes bei der vorgegebenen Temperatur, beispielsweise gemessen in g/m3, und der Sättigungspartialdichte des Wasserdampfes, die sich bei Erreichen des Sättigungspartialdruckes des Wassers, also bei Sättigung des Konditioniergases mit Wasser, bei gleicher Temperatur einstellt oder einstellen würde und ebenfalls gemessen wird in g/m3. Die relative Feuchte entspricht auch dem Quotienten aus dem aktuellen Dampfpartialdruck und dem Sättigungsdampfpartialdruck. Die relative Feuchte ist dimensionslos und wird üblicherweise in Prozent (%) angegeben, wobei im untersättigten Zustand die relative Feuchte unter 100 % liegt und im gesättigten Zustand 100 % be- trägt. Die relative Feuchte eines Gases, beispielsweise Luft, mit einer vorgegebenen Feuchtebeladung oder absoluten Feuchte nimmt bei gleichem Druck mit steigender Temperatur ab. Bei gleicher relativer Feuchte und gleichem Druck enthält das Gas bei der höheren Temperatur absolut mehr Feuchtigkeit als bei der niedrigeren Temperatur. Das wärmere Gas kann also mehr Feuchtigkeit aufnehmen als das kältere Gas.
Die absolute Feuchtebeladung des Konditioniergases, insbesondere der Kondi- tionierluft, wird in einer besonders vorteilhaften Aus führungsform unterhalb von oder höchstens bei 0,006, also 6 g Wasser auf 1 kg oder 100O g Trockengas, gehalten (X < 0,006). Dies gilt für die Konditionierung des Abkühlprozessbereiches, aber vorzugsweise auch bei den genannten Konditionierungen zusätzlicher Prozessbereiche.
Diese maximale absolute Feuchtebeladung X = 0,006 als absoluter Grenzwert entspricht einem Grenzwert des relativen Wassergehalts oder der relativen Feuchte von 30 % bei 25 °C oder 20 % bei 32 °C oder 10 % bei 45 °C. Hinsichtlich des eingestellten relativen oder absoluten Wassergehalts ist in der Regel auf den Eintritt des Konditioniergases in den Prozessbereich abzustellen, da das Konditioniergas im Allgemeinen im Prozessbereich wieder Feuchtigkeit aufnimmt. Bei diesen Trocknungsgraden oder niedrigen Wassergehalten des Konditioniergases wird der Wassergehalt der Atmosphäre an der Oberfläche der Formkörper so weit vermindert, dass eine Korrosion einer Glasoberfläche in dem konditionierten Prozessbereich praktisch ganz vermieden wird. In einer besonders vorteilhaften Aus führungsform zum Trocknen des Konditioniergases, das heißt zum Entziehen von Feuchtigkeit aus dem Konditionier- gas, wird mittels eines Kältekreislaufes oder einer Kältemaschine Kälte erzeugt und mit der erzeugten Kälte Feuchte aus dem Konditioniergas auskondensiert zur Trocknung des Konditioniergases (Kältetrocknung, Kondensationstrocknung). Zur Trocknung des Konditioniergases besonders verwendbare Kältemaschinen sind Kompressionskältemaschinen und/oder Absorptionskältemaschinen.
Kältemaschinen führen Wärme von einem zu kühlenden Bereich an einen Abgabebereich ab. Dazu wird bei den meisten Kältemaschinen ein Kältemittel in einem Verdampfer, der in Wärmeaustausch zu dem zu kühlenden Bereich steht, verdampft und dadurch dem zu kühlenden Bereich die für die Verdampfung des Kältemittels notwendige Wärme oder Verdampfungsenthalpie entzogen. An- schließend wird das Kältemittel in einem Kondensator oder Verflüssiger, der mit dem Abgabebereich in Wärmeaustausch steht, die der Verdampfungsenthalpie entsprechende Wärme wieder freigesetzt und an den Abgabebereich abgegeben. Das verflüssigte Kältemittel wird dann wieder dem Verdampfer zugeführt und der Kreislauf beginnt von vorn. Da im Allgemeinen die Temperatur im Abgabebereich höher ist als im zu kühlenden Bereich, ist zur Überwindung dieses negativen Temperaturgradienten Betrieb senergie für die Kältemaschine erforderlich.
Bei einer Kompressionskältemaschine wird, in der Regel mit elektrischer Be- trieb senergie, ein Verdichter oder Kompressor betrieben, der den Dampf des Kältemittels aus dem Verdampfer absaugt und verdichtet und dann dem Kondensator zuführt. Durch den derart erhöhten Druck im Kältemitteldampf wird dessen Verflüssigung ermöglicht, wobei sowohl die Wärmeenergie gemäß der Verdampfungsenthalpie als auch die Kompressionsenergie im Kondensator an den Abgabebereich abgegeben wird. Über eine Drosselstrecke für den Druckaufbau im Kondensator beim Verdichten wird das kondensierte Kältemittel wieder dem Verdampfer zurückgeführt. Bei einer Absorptionskältemaschine ist ein Absorberkreislauf vorgesehen, in dem eine Flüssigkeit oder Gas als Kältemittel in einer (anderen) Flüssigkeit als Lösungsmittel in einem Absorber absorbiert und dann wieder von dieser in einem Kocher oder Austreiber durch Zuführen von Wärme als thermischer Be- triebsenergie getrennt oder desorbiert wird, beispielsweise ein System aus Li- thiumbromid als Lösungsmittel und Wasser als Kältemittel oder ein System aus Wasser als Lösungsmittel und Ammoniak als Kältemittel. Das Kältemittel hat eine niedrigere Verdampfungs- oder Siedetemperatur als das Lösungsmittel. Es wird der im Verdampfer erzeugte Kältemitteldampf dem Absorber zugeführt und im Lösungsmittel absorbiert. Über eine Lösungspumpe wird die Lösung aus Lösungsmittel und Kältemittel zu dem Kocher gepumpt. Dort wird das Kältemittel aus der Lösung durch die Wärmezufuhr ausgetrieben und der ausgetriebene Kältemitteldampf wird dem Kondensator zugeleitet und dort verflüssigt unter Abgabe von Wärme an die Umgebung des Kondensators. Das flüssige Kältemittel gelangt nun wieder zurück zum Verdampfer.
Es wird nun im Allgemeinen in den zu kühlenden oder gekühlten Bereich der Kältemaschine das zu trocknende Konditioniergas gebracht und in Wärmeaustausch zu dem Verdampfer gebracht, beispielsweise in einem Wärmetauscher, der in eine Zuleitung für das Konditioniergas geschaltet ist. Das auskondensierte und an Wänden sich niederschlagende Wasser wird insbesondere in einem Kondensatsammler gesammelt und regelmäßig oder kontinuierlich abgepumpt. Das noch in Form von Tröpfchen in dem Konditioniergas mitgeführte auskondensierte Wasser wird vorzugsweise in einem an sich bekannten Tröpfchenab- scheider abgeschieden und das dabei entstehende Kondensatwasser ebenfalls entfernt.
Anschließend wird das getrocknete Konditioniergas vorzugsweise wieder auf eine gewünschte Konditioniertemperatur erwärmt, beispielsweise in einem wei- teren Wärmetauscher oder einer Heizeinrichtung, der bzw. die in die Zuleitung für das Konditioniergas geschaltet ist. Zusätzlich oder alternativ ist auch eine Trocknung des Konditioniergases durch Adsorbieren oder Absorbieren oder Aufnahme von Wasserdampf an einem adsorbierenden, absorbierenden oder hygroskopischen Material, z.B. Silica, und anschließendes Regenerieren oder Austreiben insbesondere mittels einer Rege- nerationseinrichtung, die vorzugsweise die Prozessabwärme als Heizenergie nutzt, möglich.
Es können auch verschiedene Trocknungsarten kombiniert werden, beispielsweise eine Trocknung mit Absorptionskältemaschine(n) als Grundlast und eine zusätzliche Trocknung mit Kompressionskältemaschine^) und/oder hygroskopischem Material zur weiteren oder Nachtrocknung.
Für die technische Betrachtung, welche Energien notwendig sind, um die Feuchte in dem Konditioniergas zu verändern, ist eine maßgebliche Größe die Enthalpie h des feuchten Gases, die sich aus der Enthalpie hg des trockenen Gases und der Enthalpie hd des Dampfes zusammensetzt. Die Enthalpie h des trockenen Gases entspricht näherungsweise dem Produkt aus der Temperatur T und der spezifischen Wärme c des Trockengases. Die Enthalpie hd des Dampfes entspricht näherungs eise der Summe aus dem Produkt aus Temperatur T und der spezifischen Wärme cd des Dampfes einerseits und zusätzlich der Verdampfungsenthalpie andererseits.
In der Praxis benutzt man sehr häufig das sogenannte Mollier-Diagramm, in dem die Enthalpie h des feuchten Gases, üblicherweise feuchte Luft, über des- sen Feuchtebeladung X aufgetragen wird, wobei auf zwei orthogonalen Achsen des Diagramms auf der Abszisse die Feuchtebeladung X und auf der Ordinate auch die Temperatur T abgelesen werden kann. Es sind Isothermen ausgehend von den entsprechenden Temperaturwerten auf der Ordinate als Geraden mit mit der Temperatur zunehmender Steigung eingezeichnet. Ferner enthält das Mollier-Diagramm Isenthalpen, die nach rechts unten verlaufende parallele Geraden mit der Steigung der negativen Verdampfungsenthalpie sind, sowie außerdem konvex gekrümmte Parameterkurven gleicher relativer Feuchte φ, wobei die Sättigungskurve für φ = 100 % am Weitesten unten liegt und oberhalb dieser Sättigungs kurve die Kurven für φ < 100 %, also das Gebiet der Untersättigung und unterhalb das Gebiet der Übersättigung oder Nebelgebiet liegen.
Im Mollier-Diagramm kann man insbesondere anschaulich nachvollziehen, wel- ehe Temperaturdifferenz und welche Energie oder Leistung erforderlich sind, um, beispielsweise in einem Kältekreislauf, eine gewünschte Reduzierung der Feuchtebeladung X des Konditioniergases zu erreichen und damit eine entsprechende relative Feuchte im Konditioniergas zu erreichen.
In der bevorzugten Aus führungsform, bei der als Konditioniergas Umgebungsluft verwendet wird, die aus einer Umgebung angesaugt und in einem Filter von Fremdstoffen gereinigt wurde, kann man dem Mollier-Diagramm die verschiedenen Anwendungs fälle, insbesondere folgendes Zahlenbeispiel, entnehmen:
Enthält die Umgebungsluft zunächst eine relative Feuchte φ = 60 % bei einer Temperatur von 30 °C, was im Sommer eine mögliche Atmosphärenbedingung ist, so ist die (absolute) Feuchtebeladung X der feuchten Luft etwa 0,017 oder 17 g Wasser auf 1 kg trockene Luft.
Will man nun diese absolute Feuchtigkeit auf 0,006, also 6 g Wasser auf 1 kg Luft, reduzieren, so wird man die Luft auf ca. 6,5 °C abkühlen und nach Abführen des auskondensierten Wassers wieder auf die ursprüngliche Temperatur von 30 °C erwärmen, ohne neue Feuchtigkeit zuzulassen. Die absolute Feuchte X beträgt dann (weiterhin) 0,006 und die relative Feuchte (p erniedrigt sich auf etwa 24 %. Die für diesen Prozess erforderliche Enthalpie beträgt etwa 27 kj/kg, so dass eine entsprechende Wärmemenge von mindestens 27 kj pro kg feuchter Luft der Kältemaschine zur Verfügung gestellt werden muss.
Geht man in einem weiteren Beispiel von einer Umgebungslufttemperatur von 35 °C und einer relativen Umgebungsluftfeuchte von φ = 65 % aus, entsprechend einer Feuchtebeladung von ungefähr X = 0,024, so wäre bei der gleichen Trocknung auf eine absolute Feuchte von X = 0,006 eine Enthalpiedifferenz von 73 kj/kg erforderlich.
Der Volumenstrom des Konditioniergasstromes, insbesondere der Umgebungs- luft, kann typischerweise zwischen 10.000 und 500.000 m3/h gewählt werden.
Die erforderliche Kälteleistung zum Entfeuchten einer vorgegebenen Luftmenge berechnet sich gemäß der Beziehung, dass die Kälteleistung dem Produkt aus Dichte der Luft, der Enthalpie (diff er enz ) und dem Volumenstrom ist. Bei dem vorgenannten Beispiel einer Entfeuchtung der Luft von einer Feuchtebeladung X = 0,024 auf X = 0,006 wäre beispielsweise bei einem Volumenstrom von 10.000 m3/h eine Kälteleistung von 0,24 MW, bei einem Volumenstrom von 100.000 m3/h eine Kälteleistung von 2,43 MW, bei einem Volumenstrom von 250.000 m3/h eine Kälteleistung von 6,08 MW und bei einem Volumenstrom von 500.000 m3/h eine Kälteleistung von 12,16 MW erforderlich.
Um diese vor allem bei höheren Luftmengen doch sehr hohen Kälteleistungen ökonomisch sinnvoll zur Verfügung stellen zu können, wird in einer besonders vorteilhaften Ausführungsform eine Wärmerückgewinnung von Prozessabwär- me aus dem Schmelzprozess und/oder dem Formprozess und/oder dem Abkühlprozess betrieben. Vorzugsweise wird die Prozessabwärme als Betriebsenergie für den Kältekreislauf oder die Kältemaschine(n) zur Kondensationstrocknung des Konditioniergases genutzt, beispielsweise direkt als Wärmenergie bei den Absorptionskältemaschinen oder den Regenerationsheizeinrichtungen oder durch generatorische Umwandlung in elektrische Energie für die Kompressionskältemaschinen.
Das Konditionieren eines oder des Prozessbereiches und/oder das Leiten oder Strömen von Konditioniergas über den oder die Formkörper kann in allen Aus führungs formen kontinuierlich, d.h. im Wesentlichen ohne Unterbrechungen, oder auch diskontinuierlich, d.h. mit Unterbrechungen oder in einzelnen Konditionierintervallen oder Konditionierphasen, erfolgen. Insbesondere ist es möglich, einen oder mehrere Formkörper in einem Behälter oder Container oder einer Umhüllung, beispielsweise einer, vorzugsweise geschrumpften, Kunststofffolie, gasdicht zu verschließen oder zu versiegeln und die Gasatmosphäre in dem Behälter oder der Umhüllung vorab zu trocknen oder auf einen niedrigen absoluten oder relativen Feuchtegehalt, insbesondere entsprechend den vorgenannten Grenzwerten bei der Konditionierung, einzustellen. Dies ist besonders für den Transport der Formkörper auch über längere Strecken von Vorteil. Gegebenenfalls kann die Atmosphäre im Behälter oder der Umhüllung auch hin und wieder ausgetauscht oder neu konditioniert werden, um eventuell eingedrungene Feuchtigkeit zu entfernen.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels eines/einer komplett konditionierten Flachglas-Herstellungs-Prozesses bzw. - Anlage auf Basis des Float-Glas-Verfahrens weiter erläutert. Dabei wird auf die einzige Figur Bezug genommen, in der ein Gesamtprozess/eine Gesamtanlage in einer schematischen Prinzipskizze gezeigt ist.
Eine Gemengezuführeinrichtung 2 führt ein Gemenge aus mineralischen Glas- rohstoffen einem Raus chmelzb ereich 30 einer Glas Schmelzeinrichtung (oder: Glas schmelzwanne) 3 zu. In dem Raus chmelzb ereich 30 wird das Gemenge zu einer Rauschmelze geschmolzen. In einem nachfolgenden Blankschmelzbereich 31 der Glasschmelzeinrichtung 3 wird die Glasschmelze (Blankschmelze) geläutert. Die heißen Abgase A aus der Glasschmelzeinrichtung 3, insbesondere dem Blankschmelzbereich 31, werden über eine Abgasabführeinrichtung 32, die insbesondere Rohrleitungen und/oder einen Kamin umfasst, nach außen in eine Umgebung abgeleitet.
Die geläuterte Glasschmelze wird aus dem Blankschmelzbereich 31 der Schmelz einrichtung 3 nun einem Float-Bad, insbesondere einem Zinnbad, 4 zugeführt. Dabei wird die Glasschmelze auf das flüssige Metall, insbesondere Zinn, ausgegossen und bereitet sich in Form eines Bandes oder einer Schicht auf dem Bad aus. Während die Temperatur beim Schmelzprozess in der Glas- Schmelzeinrichtung 3 noch beispielsweise 1100 °C bis 1400 °C beträgt, liegen die Temperaturen im Float-Bad 4 noch bei 1000°C am Eingang und ca. 600°C bis 700°C am Ausgang.
Das gebildete viskose Glasband wird von dem Float-Bad 4 abgezogen und durch eine Abkühleinrichtung 7 geführt. Dabei durchläuft das Glasband zunächst einen Kühlofen 5 und anschließend eine Kühlstrecke 6 der Abkühleinrichtung 7. Im Kühlofen 5 wird eine indirekte Kühlung über Abgabe von Wärmestrahlung an Wärmetauscher mit einem Sekundärkühlkreislauf durchgeführt. In der Kühlstrecke 6 wird durch direkt auf das Glasband geleitete Kühlluft gekühlt.
Am Ende der Kühlstrecke 6 ist eine nicht dargestellte Trenneinrichtung vorgesehen, mit der aus dem Glasband einzelne Glasrohscheiben, typischerweise mit den Abmaßen 5 m auf 5 m, herausgeschnitten werden. Die Glasrohscheiben werden anschließend in einem Glaslager 8 gelagert. Aus dem Glaslager 8 werden die Glasrohscheiben oder bereits den endgültigen Maßen angepasste zugeschnittene Scheiben einer Beschichtungsanlage 9, insbesondere eine Magnetron- Beschichtungsanlage, einer Glasveredlung oder anderen Glasverarbeitung 10 oder auch einer Verbundsicherheitsglas (VSG)- und/oder Isolierglas anläge 11 zugeführt.
Die Abgase A, die aus der Glasschmelzeinrichtung 3 in die Abgasabfüh einrich- tung 32 austreten, enthalten noch eine beträchtliche Wärmemenge Q oder Ab- wärme. Diese Abwärme Q wird im Rahmen einer Abwärmerückgewinnung zur Prozessluftkonditionierung an verschiedenen Prozessorten verwendet.
An einem ersten Wärmeabzweig 33 der Abgasabführeinrichtung 32 wird eine erste Abwärmemenge Ql aus der Abwärme Q abgezweigt und zur Vorerwär- mung der Verbrennungsluft für die Brenner der Glasschmelzeinrichtung 3, die insbesondere dem Rauschmelzbereich 30 zugeordnet sind, verwendet. Dazu wird die Wärmemenge Ql über den Wärmeabzweig 33, insbesondere über Wärmetauscher oder Rekuperatoren, einer Verbrennungsluftvorwärmeinrich- tung 14 zugeführt.
Die restliche Wärmemenge der Wärmemenge Ql wird einer Gemengevorwärm- einrichtung 13 zugeführt, die das Gemenge in der Gemengezuführeinrichtung 2 vorwärmt und dazu ebenfalls Wärmetauscher oder Rekuperatoren umfasst. Es ist natürlich auch möglich, für die Gemengevorwärmeinrichtung 13 einen gesonderten Wärmeabzweig vorzusehen.
An einem weiteren Wärmeabzweig 34 an der Abgasabführeinrichtung 32 wird eine zweite Wärmemenge Q2 aus der vom Abgas A transportierten verbliebenen Wärmemenge Q - Ql ausgekoppelt und einer Kälteerzeugungseinrichtung 15 zugeführt, die mittels wenigstens einer Absorptionskältemaschine aus der Abwärme Q2 Kälte erzeugt. Diese Kälte wird über eine erste Kälteleitung 40 einer ersten Kondensationstrocknungseinrichtung 16 und über eine zweite Kälteleitung 41 einer zweiten Kondensationstrocknungseinrichtung 17 zugeführt.
In den Kondensationstrocknungseinrichtungen 16 und 17 wird Umgebungsluft U mittels der von der Kälteerzeugungseinrichtung 15 zugeführten Kälte durch Auskondensieren der in ihr enthaltenen Feuchte auf eine vorgegebene absolute Feuchte oder Feuchtebeladung getrocknet.
Die von der ersten Kondensationstrocknungseinrichtung 16 getrocknete Luft UT wird nun über eine Luftzuführung 50 der Gemengezuführeinrichtung 2 zu- geführt zum Konditionieren, insbesondere Trocknen oder Einstellen eines vorbestimmten Trocknungsgrades, des Gemenges.
Die zweite Kondensationstrocknungseinrichtung 17 führt getrocknete Umgebungsluft UT über eine Luftzuführung 51 dem Raus chmelzb er eich 30 der Glas- Schmelzeinrichtung 3 zu, über eine weitere Luftzuführung 52 dem Blankschmelzbereich 31 sowie über eine dritte Luftzuführung 53 dem Float-Bad 4. Dazu werden in der Regel oberhalb und/oder seitlich zur Glasschmelze bzw. dem Glasband Luftauslässe angeordnet, durch die konditionierte Umgebungs- luft UT eingeleitet und auf die Glasschmelze oder das Glasband im Float-Bad 4 geleitet wird zur Konditionierung der Glasschmelze oder des Glases, insbesondere Halten der Feuchtigkeit unterhalb eines bestimmten Wertes.
Über einen dritten Wärmeabzweig 35 an der Abgasabführeinrichtung 32 wird von der verbliebenen Restwärme Q - Ql - Q2 im Abgas A eine dritte Wärmemenge Q3 abgezweigt, die einer Konditioniereinrichtung 18 zugeführt wird. In der Konditioniereinrichtung 18 wird aus der Abwärme Q3 mittels wenigstens einer Absorptionskältemaschine Umgebungsluft U getrocknet, in dem wieder die von der Absorptionskältemaschine mittels der Abwärme Q3 als Betriebsenergie erzeugte Kälte zum Auskondensieren von Wasser genutzt wird. Die konditionierte oder getrocknete Umgebungsluft UT wird über eine erste Luftzuführung 54 dem Kühlofen 5 zugeführt und über das durch den Kühlofen 5 laufende Glasband während des Kühlprozesses geleitet. Ferner wird die ge- trocknete Umgebungsluft UT über eine zweite Luftzuführung 55 auch in die Kühlstrecke 6 eingeleitet und dort ebenfalls über das durchlaufende Glasband geleitet.
An einem weiteren Wärmeabzweig 26 der Abgasabführeinrichtung 32 wird nun aus der Restwärme Q - Ql - Q2 - Q3 eine weitere Wärmemenge Q4 abgez-weigt, mittels der in einer Konditioniereinrichtung 19 wieder aus der Umgebungsluft U durch Kondensationstrocknung mittels wenigstens einer Absorptionskältemaschine getrocknete Umgebungsluft UT erzeugt wird und diese über eine Luftzuführung 56 dem Glaslager 8 zugeführt wird. Insbesondere werden Luft- auslasse im Bereich der Glasstapel zur gezielten Befächerung einzelner Glasstapel mit getrockneter Luft UT angeordnet.
In einem weiteren Wärmeabzweig 37 der Abgasabführeinrichtung 32 wird nun aus der verbliebenen Restwärme Q - Ql - Q2 - Q3 - Q4 eine fünfte Wärme- menge Q5 abgezweigt, die in einer weiteren Konditioniereinrichtung 20 zum Trocknen von Umgebungsluft U durch Auskondensieren von Wasser mittels einer weiteren Absorptionskältemaschine verwendet wird. Die getrocknete Umgebungsluft UT der weiteren Konditioniereinrichtung 20 kann nun über eine Luftzuführung 57 der Beschichtungseinrichtung 9 und/oder eine weitere Luftzuführung 58 der Glasveredlung oder Glasverarbeitung 10 und/oder über eine Luftzuführung 59 der Verbundsicherheitsglas- und/oder Isolierglasanlage 11 zugeführt werden zur Konditionierung dieser Glasweiterverarbeitungseinrich- tungen mit trockner Prozessluft.
Die verbliebene Abwärme Q' = Q - Ql - Q2 - Q3 - Q4 - Q5 wird nun von der Abgasabführeinrichtung 32 im Abgas A nach außen abgeführt .
Die Wärmeabzweige umfassen im Allgemeinen Wärmeübertragungskreisläufe mit Übertragungsmedien, beispielsweise Wasser oder Gas, und ggf. Pumpen und/oder Wärmetauscher und bilden eine Abwärmeübertragungseinrichtung zum Übertragen der Abwärmen Ql bis Q5.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Absorptionskältemaschinen zum Trocknen der Luft jeweils in der Nähe des zu konditionierenden Prozessbereiches angeordnet, da die Abwärmemengen Ql bis Q5 über längere Strecken mit einem höheren Wirkungsgrad zu transportieren sind als die Kälte der Absorptionskältemaschinen sowie auch als die getrocknete Umgebungsluft UT unter Beibehaltung des eingestellten Feuchtigkeitsgrades. Es wäre aber natürlich auch möglich, unter entsprechenden Isolationsmaßnahmen, auch die Kälte und/oder die getrocknete Umgebungsluft UT über längere Strecken durch die Prozessanlage zu transportieren.
Die absolute Restfeuchte in der getrockneten Umgebungsluft UL wird bei allen Konditioniereinrichtungen vorzugsweise auf höchstens 6 Gramm (maximal 11 Gramm) Wasser auf 1 Kilogramm Trockenluft eingestellt, kann aber wenigstens zum Teil auch unterschiedlich eingestellt werden.
Durch die in der Figur gezeigte Konditionierung des Glases während der gesamten Herstellung vom Gemenge in der Gemengezuführeinrichtung 2 über die Schmelze in der Glasschmelzeinrichtung 3, das erstarrende Glasband im Float- Bad 4 und das abkühlende Glasband in der Kühleinrichtung 7 sowie die fertigen Glas formkorper oder -Scheiben im Glaslager 8 sowie in der Weiterverarbeitung 9, 10 oder 11 wird die Feuchtigkeit an dessen Oberfläche immer gering gehalten, so dass das Glas nur wenig Feuchtigkeit aufnehmen kann. Dadurch wird die Korrosion des Glases infolge der Einwirkung von Wasser gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Prozessen deutlich reduziert.
In der Aus führungs form gemäß der Figur wird die praktisch komplette Prozess- luftkonditionierung eines Flachglasprozesses gezeigt. Es ist selbstverständlich auch möglich, nur einen Teil dieser Prozessluftkonditionierungen vorzuneh- men, insbesondere nur im Abkühlbereich der Abkühleinrichtung 7, also dem Kühlofen 5 und/oder der Kühlstrecke 6. Außerdem können auch jedem Prozessbereich 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9, 10, 11 jeweils eine zugehörige Kälteerzeugungseinrichtung und/ oder Konditioniereinrichtung zum Konditionieren dieses Prozessbereiches mit Prozessluft zugeordnet sein oder einzelne Kälte er zeugungs- einrichtungen und/oder Konditioniereinrichtungen unterschiedliche Kombinationen von Prozessbereichen als dargestellt mit konditionierter Luft versorgen.
Für den Herstellungsprozess an sich, insbesondere dessen Prozessstufen oder Prozessbereiche 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9, 10 und 11, kann jede bekannte Ausführungs- form, insbesondere gemäß dem eingangs erwähnten Stand der Technik, und auch prinzipiell jede zukünftige Aus führungsform verwendet werden. Die Konditionierung gemäß der Erfindung ist einsetzbar und kompatibel mit jedem bekannten Float-Glas-Verfahren, jedoch auch mit anderen Glasherstellungsprozessen sowie auch mit Stahlherstellungsprozessen oder dergleichen.
Bezugszeichenliste
2 Gemengezuführeinrichtung
3 Gla s s ch elz einrich tung
4 Float-Bad
5 Kühlofen
6 Kühlstrecke
7 Kühleinrichtung
8 Glaslager
9 B e s chichtungs anläge
10 Glasverarb eitung
11 Verbundsicherheitsglasanlage
13 Gemengevorwärmeinrichtung
14 Verbrennungsluftvorwärmeinrichtung
15 Kälteerz eugungs einrichtung
16 Kondensationstrocknungseinrichtung
17 Kondensations trocknungs einrichtung
18 Konditioniereinrichtung
19 Konditioniereinrichtung
20 Konditioniereinrichtung
26 Wärmeabzweig
30 S chmelzb er eich
31 Blankschmelzbereich
32 Abgasabführeinrichtung
33 Wärmeabzweig
34 Wärmeabzweig 5 Wärmeabzweig
36 Wärmeabzweig 0 Kälteleitung 1 Kälteleitung 0 Luftzuführung 1 Luftzuführung 52 Luftzuführung
53 Luftzuführung
54 Luftzuführung
55 Luftzuführung
56 Luftzuführung
57 Luftzuführung
58 Luftzuführung
59 Luftzuführung
A Abgas
U Umgebungsluft
UT konditionierte Umgebungsluft
Q, Q' Wärmemenge
Ql bis Q5 Wärmemenge

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Konditionieren wenigstens eines Teilbereichs eines Abkühlprozessbereichs, in dem während eines Abkühlprozesses we- nigstens ein in einem Formprozess, vorzugsweise aus einer Schmelze, geformter Formkörper, insbesondere aus Glas oder Stahl, gemäß einem vorgegebenen oder vorgebbaren Temperaturverlauf abgekühlt wird, wobei thermisch bedingte mechanische Spannungen im Formkörper gering gehalten werden, mit den folgenden Verfahrenschritten: a) Leiten wenigstens eines Konditioniergases über wenigstens eine im Beisein von Wasser korrodierbare Oberfläche des Formkörpers zumindest während eines Teils des Abkühlprozesses, b) Einstellen des absoluten Wassergehalts im Konditioniergas in einen Bereich bis höchstens einen vorgegebenen oder vorgebbaren, vorzugs- weise einer maximal tolerierten Erhöhung des Korrosionsgrades des Formkörpers während des Abkühlprozesses angepassten, Grenzwert zumindest beim Eintritt des Konditioniergases in den Abkuhlprozessbereich und/oder beim Auftreffen des Konditioniergases auf die Oberfläche des Formkörpers.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Abkuhlprozessbereich einen Kühlofen und/oder eine Kühlstrecke umfasst und das Konditioniergas wenigstens in einem Teilbereich des Kühlofens und/oder der Kühlstrecke dem Formkörper zugeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei dem das Konditioniergas durch einen Bereich innerhalb des Abkühlprozessbereichs geleitet wird, der von einem oberflächennahen Bereich des Formkörpers einerseits bis zu dem gesamten Abkuhlprozessbereich ande- rerseits gewählt ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem als Konditioniergas Luft oder ein Gas mit einer der Zusammensetzung von Luft wenigstens annähernd entsprechenden Zusammensetzung verwendet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem als Konditioniergas Umgebungsluft aus einer Umgebung außerhalb des Abkühlprozessbereichs und/oder aus einer Außenumgebung außerhalb eines den Abkuhlprozessbereich umgebenden Gebäudes verwendet wird, wobei die Umgebungsluft vorzugsweise angesaugt und dann gefiltert wird.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei dem trockenes Konditioniergas auch für einen Verbrennungsprozess zum Verbrennen, insbesondere Oxidieren, von Brennstoff zum Erhitzen der Rohstoffe beim Schmelzprozess verwendet wird, insbesondere Brennern zum Verbrennen des Brennstoffes zugeleitet wird.
7. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei dem trockenes Konditioniergas über eine Oberfläche der Schmelze geleitet wird.
8. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei dem trockenes Konditioniergas während wenigstens eines Teils des Formprozesses über wenigstens eine Oberfläche des oder der Form- körper(s) geleitet wird.
9. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei dem trockenes Konditioniergas während wenigstens eines Teils eines, insbesondere auf den Abkühlprozess folgenden, Lagerprozesses und/oder Transportprozesses zum Lagern bzw. Transportieren des Formkörpers über wenigstens eine Oberfläche des oder der Formkörper (s) geleitet wird.
10. Verfahren einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei dem trockenes Konditioniergas während wenigstens eines Teils eines, insbesondere auf den Abkühlprozess oder den Lagerprozess oder den Transportprozess folgenden, Weiterverarbeitungsprozesses und/oder Behandlungsprozesses zum Weiterverarbeiten und/oder Behandeln des Formkörpers, insbesondere eines Beschichtungs- oder Veredelungsprozesses zum Beschichten bzw. Veredeln des Formkörpers und/oder eines Prozesses zum Herstellen eines Verbundkörpers mit wenigstens einem Formkörper, über wenigstens eine Oberfläche des oder der Form- körper(s) geleitet wird.
11. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei dem trockenes Konditioniergas über oder durch den oder die Rohstoff(e) vor dem Schmelzprozess geleitet wird.
12. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei dem a) der Grenzwert für den absoluten Wassergehalt im Konditioniergas etwa 0,006 oder 6 g Wasser in 1 kg Konditioniertrockengas beträgt und/oder b) bei dem die relative Feuchte von Wasser im Konditioniergas in einem Bereich bis höchstens 30 Prozent bei einer Temperatur von 25 °C, bis höchstens 20 Prozent bei einer Temperatur von 32 °C und/oder höchstens 10 Prozent bei einer Temperatur von 45 °C gehalten wird.
13. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei dem a) der absolute Wassergehalt des Konditioniergases durch Auskondensieren von Wasser aus dem Konditioniergas eingestellt wird, b) das Konditioniergas zum Auskondensieren des Wassers mittels wenigstens einer Kältemaschine abgekühlt wird, insbesondere an einem Ver- dampfer der Kältemaschine Wärme zum Verdampfen von Kältemittel abgibt.
14. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem das Konditioniergas mittels we- nigstens einer Absorptionskältemaschine abgekühlt wird.
15. Verfahren nach Anspruch 13 oder Anspruch 14, bei dem das Konditioniergas mittels wenigstens einer Kompressionskältemaschine abgekühlt wird.
16. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 bis 15, bei dem das Konditioniergas nach dem Abkühlen und Auskondensieren des Wassers zum Einstellen der relativen Feuchte wieder erwärmt wird.
17. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei dem a) das Konditioniergas durch Aufnahme von Wasserdampf an einem absorbierenden, adsorbierenden oder hygroskopischen Material, z.B. Sili- ca, getrocknet wird und b) das absorbierende absorbierende oder hygroskopische Material, insbesondere regelmäßig oder kontinuierlich, durch Austreiben oder Desor- bieren des Wassers regeneriert wird.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 17, bei dem das Konditioniergas nacheinander oder gleichzeitig durch eine Kombination aus zwei oder mehreren der folgenden Trocknungsarten a) Auskondensieren von Wasser durch Abkühlen mittels einer Absorptionskältemaschine, b) Auskondensieren von Wasser durch Abkühlen mittels einer Kompressionskältemaschine und c) Aufnahme an oder in einem absorbierenden, adsorbierenden oder hygroskopischen Material getrocknet wird.
19. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die mittlere Strömungsgeschwindigkeit der oder jeder Konditioniergas Strömung zwischen etwa 5 m/s und etwa 20 m/s eingestellt wird.
20. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Konditioniergasströmung im Wesentlichen stationär (zeitunabhängig) ist.
21. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprü- ehe, bei dem als weitere Konditioniergröße die Reinheit des Konditioniergases eingestellt wird, insbesondere durch Filtern.
22. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei dem als weitere Konditioniergröße die Zusammensetzung des Konditioniergases eingestellt wird, insbesondere ein höherer Anteil von Inertgas, insbesondere Kohlendioxid, Stickstoff oder einem Edelgas, beispielsweise Argon, eingestellt wird.
23. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprü- ehe, bei dem als weitere Konditioniergröße die Temperatur des Konditioniergases gesteuert oder geregelt wird, insbesondere in einem Temperaturbereich zwischen 5 °C und einer Prozesstemperatur im Prozessbereich.
24. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Konditioniergas nur einmal im Prozess verwendet wird und nach Verwendung im Prozess an eine Umgebung abgeführt wird.
25. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprü- ehe, bei dem das Konditioniergas in einem Kreislauf geführt und bei jedem Durchlauf nach Verwendung im Prozess getrocknet wird.
26. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei dem wenigstens ein Prozessbereich im Wesentlichen konti- nuierlich konditioniert wird.
27. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei dem wenigstens ein Prozessbereich im Wesentlichen diskontinuierlich konditioniert wird.
28. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei dem einer oder mehrere Formkörper, insbesondere für einen Transport, in einem Behälter oder einer Umhüllung gasdicht eingeschlossen oder versiegelt werden oder sind und in dem Behälter oder der Umhüllung eine trockene oder getrocknete Gasatmosphäre eingestellt wird oder der absolute oder relative Wassergehalt in der Gasatmosphäre unterhalb eines oder des vorgenannten vorgegebenen Grenzwertes gehalten oder eingestellt wird.
29. Verfahren zum Herstellen von Formkörpern, bei dem a) in einem Schmelzprozess wenigstens ein Rohstoff in die Schmelze überführt wird, b) aus der Schmelze in einem Formprozess wenigstens ein Formkörper geformt wird, c) der oder jeder Formkörper in wenigstens einem Abkuhlprozessbereich abgekühlt wird, d) der Abkuhlprozessbereich wenigstens in einem Teilbereich gemäß einem Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 28 konditioniert wird,
30. Verfahren nach Anspruch 29 zum Herstellen von Formkörpern aus Glas, bei dem Glasrohstoffe in eine Glasschmelze überführt werden.
31. Verfahren nach Anspruch 30, bei dem die Glasschmelze auf ein flüssiges Trägermedium, insbesondere flüssiges Metall, vorzugsweise Zinn, aufgebracht wird und sich ein flacher Formkörper in Form einer Schicht oder eines Bandes aus Glas auf der Oberfläche des flüssigen Trägermediums bildet.
32. Verfahren nach Anspruch 31, bei dem der flache Formkörper von dem Trägermedium abtransportiert und dem Abkühlprozess oder der Abkühlanlage zugeführt wird.
33. Verfahren nach Anspruch 29, bei dem im Schmelzprozess Stahlrohstoffe in eine Stahlschmelze überführt werden und Formkörper aus Stahl hergestellt werden.
34. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 29 bis 33, bei dem ein kontinuierlicher Formkörper hergestellt wird oder kontinuierlich aus der Schmelze der Formkörper erzeugt wird und der Formkörper im Anschluss an den Abkühlprozess in einzelne Formkörper zertrennt wird.
35. Vorrichtung zum Konditionieren wenigstens eines Teilbereichs eines Abkühlprozessbereichs, in dem während eines Abkühlprozesses we- nigstens ein in einem Formprozess, vorzugsweise aus einer Schmelze, geformter Formkörper gemäß einem vorgegebenen oder vorgebbaren Temperaturverlauf abgekühlt wird, wobei thermisch bedingte mechani- sehe Spannungen im Formkörper gering gehalten werden, insbesondere zum Durchführen eines Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 34, umfassend a) wenigstens eine Trocknungs einrichtung zum Trocknen wenigstens eines Konditioniergases derart, dass die absolute Feuchtebeladung des Konditioniergases bei höchstens einen vorgegebenen oder vorgebbaren, vorzugsweise einer maximal tolerierten Erhöhung des Korrosionsgrades des Formkörpers während des Abkühlprozesses angepassten, Grenzwert, der vorzugsweise 0,006 beträgt, liegt, b) sowie wenigstens eine Konditioniereinrichtung zum Leiten von getrocknetem Konditioniergas von der wenigstens einen Trocknungseinrichtung zu dem Abkuhlprozessbereich.
36. Vorrichtung nach Anspruch 35, bei der wenigstens eine Konditionier- einrichtung getrocknetes Konditioniergas über wenigstens eine Oberfläche, insbesondere eine bei Anwesenheit von Wasser korrodierbare Oberfläche, des oder der Formkörper(s) leitet.
37. Vorrichtung nach Anspruch 35 oder Anspruch 36, bei der das Kon- ditioniergas Luft oder ein konditioniertes Gas mit einer der Zusammensetzung von Luft wenigstens annähernd entsprechenden Zusammensetzung umfasst.
38. Vorrichtung nach Anspruch 37, bei der wenigstens eine Konditio- niereinrichtung als Konditioniergas Umgebungsluft aus einer Umgebung außerhalb jedes Schmelzofens, jeder Formeinrichtung und jeder Abkühleinrichtung und ggf. jedes Lagers ansaugt und vorzugsweise nach dem Ansaugen filtert und dann der wenigstens einen Trocknungseinrichtung zuführt.
39. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 35 bis 38, bei der wenigstens eine Trocknungseinrichtung eine Kondensationstrock- nungseinrichtung ist und wenigstens eine Kältemaschine zum Abkühlen von Konditioniergas und Auskondensieren von Wasser aus dem Konditioniergas umfasst, wobei insbesondere wenigstens ein Verdampfer der Kältemaschine mit dem Konditioniergas in Wärmeaustausch steht und das Konditioniergas Wärme zum Verdampfen von Kältemittel der Kältemaschine abgibt.
40. Vorrichtung nach Anspruch 39, bei der wenigstens eine Trocknungseinrichtung wenigstens eine Absorptionskältemaschine zum Abkühlen von Konditioniergas umfasst.
41. Vorrichtung nach Anspruch 38 oder Anspruch 39, bei der wenigstens eine Trocknungseinrichtung wenigstens eine Kompressionskältemaschine zum Abkühlen von Konditioniergas umfasst.
42. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 35 bis 41, bei der a) wenigstens eine Trocknungseinrichtung, insbesondere an einem Rotor angeordnetes, Absorbierendes oder hygroskopisches Material, z.B. Sili- ca, umfasst zum Absorbieren oder zur Aufnahme von Wasserdampf aus dem Konditioniergas und b) ferner einen Regenerations einrichtung zum Regenerieren des Absorbierenden oder hygroskopischen Materials oder Austreiben oder Desorbie- ren des Wassers umfasst.
43. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 35 bis 42 mit einer Heiz einrichtung zum Aufheizen des Konditioniergases nach dem Abkühlen und Auskondensieren des Wassers.
44. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 35 bis 43, bei der wenigstens eine Konditioniereinrichtung a) Zuleitmittel zum Zuleiten von Konditioniergas und b) wenigstens eine in dem Abkuhlprozessbereich angeordnete oder mündende Austritts Öffnung als Austritt für das Konditioniergas umfassen, c) wobei die Zuleitmittel mit der wenigstens einen Austrittsöffnung in Strömungsverbindung stehen oder bringbar sind.
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