ES2575562T3 - Procedimiento para restablecer el perfil de temperatura simétrico en un alimentador a la salida de codo, y alimentador para la implementación de este procedimiento - Google Patents

Procedimiento para restablecer el perfil de temperatura simétrico en un alimentador a la salida de codo, y alimentador para la implementación de este procedimiento Download PDF

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ES2575562T3 ES11705933.7T ES11705933T ES2575562T3 ES 2575562 T3 ES2575562 T3 ES 2575562T3 ES 11705933 T ES11705933 T ES 11705933T ES 2575562 T3 ES2575562 T3 ES 2575562T3
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Abstract

Procedimiento para restablecer o tender a restablecer una simetría de la distribución de las temperaturas entre los lados derecho e izquierdo de la sección transversal de la circulación de vidrio fundido que ha circulado en un alimentador (1) que consta de al menos una zona de codo (2), habiendo sido inducida una asimetría térmica por el paso por un codo (2), comprendiendo el alimentador: - un canal de circulación (8) formado a partir de elementos de material refractario y materiales aislantes y constituido por un suelo horizontal (8a) y por dos paredes laterales (8b; 8c) y; - una bóveda (7) que techa el canal (8), formada por un techo (7a) de materiales refractarios y por partes laterales (7b) equipadas de quemadores (9), caracterizado por el hecho de que, en la zona del o de cada codo (2), se modifica el canal de circulación (8) seleccionando una parte correspondiente de suelo (2b) inclinado, seleccionándose esta inclinación para que el canal de circulación (8) sea más profundo en la región externa del codo (2) que en su región interna, siendo modificadas las alturas de las dos paredes laterales (8b; 8c) del canal (8) en consecuencia.

Description

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DESCRIPCION
Procedimiento para restablecer el perfil de temperatura simetrico en un alimentador a la salida de codo, y alimentador para la implementacion de este procedimiento
La presente invencion tiene por objeto un procedimiento para restablecer una simetna de la distribucion de las temperaturas entre los lados derecho e izquierdo de la seccion transversal de una corriente de vidrio fundido que ha circulado dentro de un alimentador y cuyo flujo se ha vuelto asimetrico por el paso a traves de una zona de codo, lo que ha inducido un asimetna termica.
Los dispositivos de transferencia del vidrio fundido, tambien denominados alimentadores, estan destinados a hacer circular el vidrio fundido de la zona de elaboracion del vidrio (horno de fusion) a una zona de conformado (maquina de conformado o de moldeado). Un alimentador comprende una parte inferior de materiales refractarios que forman un canal para la corriente de vidrio, aislado termicamente por diferentes materiales aislantes, y una parte superior igualmente aislada termicamente y que forma una boveda que techa el canal.
Un alimentador puede consistir en una simple lmea que une directamente el horno de fusion con la maquina de moldeado.
Sin embargo, un alimentador puede asimismo contener en al menos una zona en codo que permite adaptar la forma de este ultimo a las limitaciones espaciales de la lmea.
La presente invencion se refiere a los alimentadores que contienen al menos una zona en codo.
La temperatura media y la homogeneidad termica del vidrio a la salida del alimentador son cruciales para el conformado, en particular para la formacion de paredes con las caractensticas termicas exigidas por el procedimiento de fabricacion. Los dos criterios buscados para la termica del vidrio a la salida del alimentador son:
- poseer una distribucion de temperaturas lo mas simetrica posible entre los lados derecho e izquierdo del alimentador sobre la seccion transversal del canal en salida;
- reducir, en la medida de lo posible en funcion del color del vidrio, los gradientes de temperatura entre las zonas mas fnas y las mas calientes del vidrio en esta misma seccion.
El respeto de estas consignas ayuda a la formacion de las dos paredes, izquierda y derecha, de una maquina de doble pared, con una termica similar y gradientes de temperatura bajos y de simetna axial entre el corazon y la piel de la pared.
Una zona en codo de un alimentador es una fuente de asimetnas termicas, ya que la circulacion del vidrio en esta zona esta caracterizada por un campo de velocidades asimetrico, con perdidas de carga y perdidas termicas diferenciales entre el interior y el exterior del codo.
Como consecuencia, en los casos en que el vidrio posee a la entrada del codo un perfil de temperatura simetrico con una vena caliente central, esta vena caliente del vidrio no se encuentra mas centrada en medio de la seccion transversal del canal a la salida del codo y las zonas fnas cercanas al suelo y las paredes verticales del alimentador tienen generalmente temperaturas mas bajas en el exterior que en el interior del codo. Si bien para vidrios mas claros, la falta de homogeneidad termica asf creada tiene tiempo de ser absorbida y de desaparecer entre la zona del codo y la zona de salida del alimentador, para los vidrios mas oscuros, caracterizados por una longitud de establecimiento termico del orden de varios metros, este no es el caso.
La falta de homogeneidad de temperatura en la circunferencia de la pared (gota de vidrio) pueden acarrear heterogeneidad de espesor en la circunferencia de los artmulos (botellas, tarros, etc.) formados.
La presente invencion tiene por objeto remediar estos inconvenientes que provienen del hecho de que la vena caliente de una circulacion de vidrio en un alimentador es desviada en la salida del codo, acentuando tal desviacion la heterogeneidad de las temperaturas.
La presente invencion tiene entonces primeramente por objeto un procedimiento para restablecer una simetna de la distribucion de las temperaturas entre los lados derecho e izquierdo de la seccion transversal de una circulacion de vidrio fundido que ha circulado dentro de un alimentador que consta de al menos una zona de codo, una asimetna termica que ha sido inducida por el paso por el codo, comprendiendo el alimentador:
- un canal de circulacion formado a partir de elementos refractarios y materiales aislantes y constituido por un suelo horizontal y por dos paredes laterales; y
- una boveda formada por un techo de refractarios y por partes laterales equipadas de quemadores,
caracterizado por el hecho de que, en la zona del o de cada codo, se modifica el canal de circulacion seleccionando una parte correspondiente de suelo inclinada, siendo elegida la inclinacion para que el canal de circulacion sea mas
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profundo en la region externa del codo que en su region interna, siendo las alturas de las dos paredes laterales del canal modificadas en consecuencia.
Se puede seleccionar una inclinacion de suelo en la zona del codo o de cada codo de 2° a 12° con respecto a la horizontal.
Se puede seleccionar en particular una inclinacion de suelo en la zona del codo o de cada codo de 9° a 10° con respecto a la horizontal.
Por otra parte, se selecciona ventajosamente una inclinacion de suelo que disminuye progresivamente a partir de la zona del codo hasta la horizontal, por un lado, en una zona de entrada del codo que constituye una zona de empalme con el canal en la rama de entrada del alimentador, y por otro lado, en una zona de salida del codo que constituye una zona de empalme con el canal en la rama de salida del alimentador.
Conforme a la presente invencion, se puede modificar el canal de circulacion en una zona de codo para la cual la rama de entrada y la rama de salida forman un angulo > 80° y < 180°, en particular un angulo de 90°.
La presente invencion tiene asimismo por objeto un dispositivo de transferencia del vidrio fundido de la zona de elaboracion del vidrio a la zona de conformado o moldeado, constituido por un alimentador que consta de al menos una zona de codo, comprendiendo el alimentador:
- un canal de circulacion formado a partir de elementos de material refractario y materiales aislantes y constituido por un suelo horizontal y por dos paredes laterales; y
- una boveda que techa el canal, formada por un techo de material refractario y por partes laterales equipadas de quemadores,
caracterizado por el hecho de que, en la zona del codo, el suelo ha sido modificado para presentar una inclinacion con respecto a la horizontal, de modo tal que el canal de circulacion sea mas profundo en la region externa del codo que en la region interna.
La inclinacion del suelo en la zona del codo o de cada codo puede ser seleccionada como se indico mas arriba.
Conforme a un modo de realizacion particular, la inclinacion del suelo disminuye progresivamente a partir de la zona de codo hasta la horizontal, por un lado, en una zona de entrada de codo que constituye una zona de empalme con el canal en la rama de entrada del alimentador, y por otro lado, en una zona de salida del codo que constituye una zona de empalme con el canal en la rama de salida del alimentador.
Segun la presente invencion, el canal de circulacion ha podido ser modificado en una zona de codo para la cual la rama de entrada y la rama de salida forman un angulo > 80° y < 180°, en particular un angulo de 90°.
Para ilustrar mejor el objeto de la presente invencion, describiremos a continuacion, a tttulo indicativo y no limitativo, un modo de realizacion particular con referencia al dibujo presentado en anexo.
En este dibujo:
- la Figura 1 representa una vista esquematica en perspectiva de una zona de codo de un alimentador segun la invencion;
- la Figura 2 es, a mayor escala, una vista en perspectiva del suelo del canal de circulacion del vidrio fundido en una parte de codo;
- la Figura 3 muestra las curvas de nivel de velocidad (a la izquierda) y de temperatura (a la derecha) sobre un plano horizontal a media altura del vidrio para la geometna de suelo plano y una vena caliente en entrada, en el caso de un vidrio oscuro;
- la Figura 4 muestra las curvas de nivel de velocidad (a la izquierda) y de temperatura (a la derecha) sobre un plano horizontal a media altura del vidrio para la geometna de suelo inclinado y una vena caliente en entrada, en el caso de un vidrio oscuro; y
- la Figura 5 muestra las curvas de nivel de temperatura sobre un plano horizontal a media altura del vidrio para la geometna segun la invencion de suelo inclinado y una vena caliente en el caso de un vidrio mas claro.
Si nos referimos a la Figura 1, vemos que se ha representado de forma esquematica una parte de un alimentador que consta de una zona de un codo 2, la cual garantiza una transicion entre una primera rama 3 y una segunda rama 4 del alimentador, formando las ramas 3 y 4 un angulo de 90°.
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La rama 3 es alimentada transversalmente por su lado exterior 3a por la circulacion del vidrio que sale del horno de fusion que sirve para la elaboracion del vidrio. La rama 4 consta, en su extremidad libre, del dispositivo de alimentacion 5 de una maquina de conformado.
El trayecto del vidrio en el alimentador esta representado por las flechas F.
La estructura del alimentador es conocida y no sera descrita con mayores detalles en la presente memoria. Se puede ver en la Figura 1 la boveda 7 del alimentador 1, formada por un techo plano 7a y por partes laterales 7b equipadas de quemadores en la ubicacion 9. La boveda 7 techa el canal 8 (Figura 2) del alimentador 1.
Los quemadores 9 reposan sobre la pared horizontal superior de las paredes 8b, 8c del canal 8.
La parte del canal 8 en la zona de codo 2 esta representada a mayor escala sobre la Figura 2. El canal 8 consta de un suelo 8a y paredes laterales 8b, 8c, generalmente perpendiculares al suelo 8a.
En un canal 8 clasico de alimentador, el suelo 8a es horizontal y las paredes laterales 8b, 8c son de la misma altura.
Segun la presente invencion, el suelo 8a ha sido modificado para presentar una parte inclinada hacia abajo sobre la parte exterior en la zona de codo 2.
En el ejemplo ilustrado, se ha partido de un canal 8 que presentan un suelo 8a de 1300 mm de ancho y paredes laterales 8b, 8c de 200 mm de alto, y se ha modificado de la siguiente manera la geometna del canal 8: la zona de codo 2 del canal 8 es dividida, segun el trayecto F de circulacion del vidrio, en:
- una zona 2a de entrada de codo que constituye una zona de empalme con el canal 8 en la rama de entrada 3 del alimentador 1;
- una zona 2b de codo;
- una zona 2c de salida de codo, que constituye una zona de empalme con el canal 8 en la rama de salida 4 del alimentador 1.
Sobre la Figura 2, se ha representado la zona 2d del canal 8, que da continuacion a la zona 2c de salida de codo y que constituye una parte estandar del canal 8 por el hecho de que se ha procedido al analisis de la evolucion de la circulacion del vidrio en esta zona 2d.
Las dimensiones de las zonas 2a a 2d son las siguientes:
- longitud de las zonas 2a y 2c: 610 mm.;
- alto de la pared interna 8b en la zona 2b: 102 mm sobre un angulo de 90°;
- alto de la pared externa 8c de la zona 2b: 302 mm sobre un angulo de 90°; y
- largo de la zona 2d para el estudio de la circulacion: 1600 mm.
La altura de las paredes externas 8c de las zonas 2a y 2c disminuye progresivamente en direccion de las zonas estandar dispuestas respectivamente a la entrada y a la salida del codo.
La inclinacion hacia abajo y hacia el exterior del suelo 8a segun la invencion con respecto a la horizontal es de aproximadamente 10° en la region 2b de codo. Esta inclinacion disminuye progresivamente en las zonas 2a y 2c en direccion de las zonas estandar de entrada y de salida del codo.
Sobre las Figuras 3 y 4 estan comparadas las curvas de nivel de velocidad (a la izquierda sobre estas dos Figuras) y las curvas de nivel de temperatura (a la derecha sobre estas dos Figuras) obtenidas con una geometna de suelo plano (Figura 3) y una geometna de suelo inclinado (Figura 4), siendo estas geometnas tales como las descritas anteriormente. Las curvas de nivel de velocidades y temperaturas representadas en las Figuras 3 y 4 (asf como en la Figura 5 que sigue) corresponden a la circulacion a altura media en un codo de suelo respectivamente plano e inclinado (como se representa en la Figura 2).
El perfil de temperatura en entrada es de una vena caliente y corresponde a un flujo de 100 t/d.
Sobre la parte izquierda de la Figura 3, se puede observar que la curva de nivel de velocidad del vidrio a mediana altura muestra la desviacion de la circulacion hacia el interior del codo, con velocidades mas elevadas en esta region. La asimetna es mantenida hasta la salida del canal. Sobre el borde exterior del codo, se pueden observar velocidades mas lentas.
La curva de nivel de temperatura sobre la parte derecha de la Figura 3 muestra un fuerte enfriamiento del vidrio en el exterior del codo, donde la superficie de contacto con las paredes es mayor. El vidrio mas fno posee una mayor
viscosidad, lo cual acentua la reduccion inicial de las velocidades. La curva de nivel de temperatura conserva esta asimetna con temperaturas mas elevadas del lado de la pared interne, hasta la salida del canal.
En el caso del suelo inclinado, las curvas de nivel de velocidad (parte izquierda de la Figura 4) y de temperatura (parte derecha de la Figura 4) muestran la desviacion de la circulacion hacia el exterior del codo con una zona 5 caliente recentrada a la salida del codo.
La inclinacion del suelo permite de re-simetrizar la vena caliente a lo ancho del alimentador. La modificacion aparente del perfil interno del codo sobre la Figura 4 es debida al hecho de que el corte se situa en el plano inclinado del suelo en este lugar.
Si nos referimos a la Figura 5, se puede ver que se ha representado la curva de nivel de temperatura de la misma 10 forma que sobre la Figura 4, ya no para un vidrio oscuro, sino para un vidrio claro. El perfil de temperatura en entrada es el mismo que para el vidrio oscuro. La curva de nivel de temperatura sobre el plano horizontal a media altura del vidrio muestra la desviacion de la circulacion hacia el exterior del codo. La inclinacion del suelo permite asimismo re-simetrizar la vena caliente hacia el exterior del codo.

Claims (10)

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    REIVINDICACIONES
    1. Procedimiento para restablecer o tender a restablecer una simetna de la distribucion de las temperaturas entre los lados derecho e izquierdo de la seccion transversal de la circulacion de vidrio fundido que ha circulado en un alimentador (1) que consta de al menos una zona de codo (2), habiendo sido inducida una asimetna termica por el paso por un codo (2), comprendiendo el alimentador:
    - un canal de circulacion (8) formado a partir de elementos de material refractario y materiales aislantes y constituido por un suelo horizontal (8a) y por dos paredes laterales (8b; 8c) y;
    - una boveda (7) que techa el canal (8), formada por un techo (7a) de materiales refractarios y por partes laterales (7b) equipadas de quemadores (9),
    caracterizado por el hecho de que, en la zona del o de cada codo (2), se modifica el canal de circulacion (8) seleccionando una parte correspondiente de suelo (2b) inclinado, seleccionandose esta inclinacion para que el canal de circulacion (8) sea mas profundo en la region externa del codo (2) que en su region interna, siendo modificadas las alturas de las dos paredes laterales (8b; 8c) del canal (8) en consecuencia.
  2. 2. Procedimiento segun la reivindicacion 1, caracterizado por el hecho que se selecciona una inclinacion de suelo en la zona del codo o de cada codo (2) de 2° a 12° con respecto a la horizontal.
  3. 3. Procedimiento segun la reivindicacion 2, caracterizado por el hecho que se selecciona una inclinacion de suelo en la zona del codo o de cada codo (2) de 9° a 10° con respecto a la horizontal.
  4. 4. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por el hecho que se selecciona una inclinacion de suelo que disminuye progresivamente a partir de la zona del codo (2b) hasta la horizontal, por un lado, en una zona de entrada del codo (2a) que constituye una zona de empalme con el canal (8) en la rama de entrada (3) del alimentador (1), y por otro lado, en una zona de salida del codo (2c) que constituye una zona de empalme con el canal en la rama de salida (4) del alimentador (1).
  5. 5. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por el hecho que se modifica el canal de circulacion en una zona de codo para la cual la rama de entrada (3) y la rama de salida (4) forman un angulo > 80° y < 180°, en particular un angulo de 90°.
  6. 6. Dispositivo de transferencia del vidrio fundido de la zona de elaboracion del vidrio a la zona de conformado o moldeado, constituido por un alimentador (1) que consta de al menos una zona de codo (2), comprendiendo el alimentador (1):
    - un canal de circulacion (8) formado a partir de elementos de material refractario y materiales aislantes y constituido por un suelo horizontal (8a) y por dos paredes laterales (8b; 8c) y;
    - una boveda (7) que techa el canal (8), formada por un techo (7a) de materiales refractarios y por partes laterales (7b) equipadas de quemadores (9),
    caracterizado por el hecho de que, en la zona del codo (2), el suelo (8a) ha sido modificado para presentar una inclinacion (en 2b) con respecto a la horizontal de modo tal que el canal de circulacion sea mas profundo en la region externa del codo (2) que en la region interna.
  7. 7. Dispositivo segun la reivindicacion 6, caracterizado por el hecho que la inclinacion de suelo en la zona del codo o de cada codo (2) es de 2° a 12° con respecto a la horizontal.
  8. 8. Dispositivo segun la reivindicacion 7, caracterizado por el hecho que la inclinacion de suelo en la zona del codo o de cada codo (2) es de 9° a 10° con respecto a la horizontal.
  9. 9. Dispositivo segun una de las reivindicaciones 6 a 8, caracterizado por el hecho que la inclinacion del suelo (8) disminuye progresivamente a partir de la zona de codo (2b) hasta la horizontal, por un lado, en una zona de entrada de codo (2a) que constituye una zona de empalme con el canal (8) en la rama de entrada (3) del alimentador (1), y por otro lado, en una zona de salida de codo (2c) que constituye una zona de empalme con el canal (8) en la rama de salida (4) del alimentador (1).
  10. 10. Dispositivo segun una de las reivindicaciones 6 a 9, caracterizado por el hecho que el canal de circulacion ha sido modificado en una zona de codo para la cual la rama de entrada (3) y la rama de salida (4) forman un angulo >80° y < 180°, en particular un angulo de 90°.
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