FI77438B - Anordning och foerfarande foer bearbetning av renat glas enligt en kontinuerlig metod. - Google Patents

Description

77438

Laite sekä menetelmä jatkuvalla menetelmällä valmistetun kirkastetun lasin käsittelemiseksi Tämä keksintö koskee sulan lasin valmistamista jatkuvatoimisella menetelmällä puhtaus- ja homogeenisuusominaisuuksiltaan niin korkealaatuisena, että se vastaa levylasin ja tarkemmin sanottuna floating-menetelmällä valmistettavan lasin edellyttämiä vaatimuksia.

Se liittyy parannettuun sulan lasin kirkastus- ja homogenisoi-mismenetelmään ja -laitteeseen, joita voidaan käyttää yhtä hyvin lasiseoksen lieskasulatuksen kuin sähkösulatuksen jälkeen, mutta erityisesti se soveltuu viimeksi mainittuun tapaukseen, sillä siinä sen omista eduista saadaan paras hyöty.

Se kohdistuu myös täydelliseen kirkkaan ja homogeenisen lasin muokkauslaitteistoon, jossa energia saadaan pääasiassa sähkön avulla, joten se vastaa varsin ajankohtaista tarvetta, koska omakustannushinnan kannalta ydinenergiasta saatava käyttövoima alkaa olla edullisempaa kuin muista energianlähteistä ja varsinkin hiilivedyistä peräisin oleva energia.

Se koskee myös tällaisen laitteen sovellutuksia, etenkin erittäin haihtuvista aineosista valmistetun lasimassan valmistusta, jossa esiintyvät häviöt sen avulla saadaan mahdollisimman pieniksi ja näin vähennetään sekä raaka-ainekustannuksia että ilmakehän saastumista.

Tähän mennessä on jo ehdotettu monia lasisulatteen valmistus-laitteita, joissa käytetään sähköenergiaa.

Eräissä sovelletaan pääasiassa lieskauuneja ja esimerkiksi pitkänomaisessa ammeessa kuten nykyisten levylasin valmistukseen käytettävien teollisuusuunien ammeessa niissä käytetään joukkoa elektrodeja, jotka on sovitettu periaatteessa siten, 2 77438 että ne aikaansaavat mainitussa ammeessa jokseenkin samanlaiset konvektiovirrat, joita esiintyy mainituissa teollisissa lieskauuneissa, jolloin muovattavaksi valmiin lasin valmistusprosessin eri vaiheet, nimittäin varsinainen sulatus, kirkastus, homogenointi ja poltto, etenevät jatkuvatoimisesta. Tällaiset sähkölaitteet edellyttävät suhteellisen monimutkaisia ja kalliita perusrakenteita ja energian hyötysuhde jää niissä yleensä vain tavanomaisten lieskauunien tasolle, ja kun halutaan muuttaa tuotantokapasiteetin mittakaavaa jonkin annetun laitteiston osalta, on hankitun tiedon siirtäminen usein hankalaa.

Esimerkiksi FR-patentissa h 2 261 233 selitetty laite, jossa on pitkänomainen amme, johon lasinvalmistusaineita syötetään ns. yläpäästä ja josta levylasin valmistuslaitteistossa käytettävä lasisulate tulee ns. alapäästä, kuumennetaan sarjalla pystysuoria, pohjan läpi ulottuvia elektrodirivejä, jotka on sovitettu ammeen pituussuuntaan nähden poikkisuuntaan. Tässä ammeessa käytetyt pääkonvektiovirrat saavat alkunsa, kuten yleensä tämäntyyppisissä lieskauuneissa, lasin kuumimmasta vyöhykkeestä eli alkukohdasta, jonka paikka määrätään ainakin yhdellä ja mieluiten kahdella pystysuorien elektrodien poikki-suuntaisella rivillä, jotka aikaansaavat käytännöllisesti katsoen ammeen koko leveydeltä kuumimman lasipatsaan ylöspäin suuntautuvan liikkeen, joka tullessaan kylvyn pintaan leviää kahdeksi virraksi muodostaakseen kaksi rengasmaista päälämpö-virtaa. Ensimmäinen virta, joka suuntautuu ylävirtaan päin, myötäilee seoskimpaleen alapintaa, jäähtyy siinä, sukeltaa pohjaa ja lähtee takaisin alavirtaan päin, kylvyn alaosassa aina alkukohtaan saakka, jossa se joutuu nousevan virtauksen mukaan muodostaen näin renkaanrouotoisen virtauksen, jota seu-raavassa nimitetään "sulatusvirtaukseksi".

Toinen pääpintavirta, joka suuntautuu uunin alavirtaan päin, kulkee kirkastusvyöhykkeen jälkeen homogenointi- ja poltto-vyöhykkeiden läpi, joita mainitussa patentissa nimitetään "sulanapitovyöhykkeeksi", ennen kuin se joutuu poistokohtaan,

II

77438 3 josta ainoastaan osa tätä virtausta otetaan ulos, lopun palatessa alkukohtaan kylvyn alaosan kautta kiertääkseen sieltä uudelleen, jolloin muodostuu toinen rengasmainen virtaus, jota seuraavassa nimitetään "homogenointivirtaukseksi".

Mainitussa patentissa muuten mainitaan, että, kuten todetaan myös samantyyppisissä lieskauuneissa, molemmissa näissä virtauksissa esiintyy lyhyitä kiertoja eli tietyt virtaukset palaavat alkukohtaan kiertämättä edellä selitettyä koko kierrosta .

Eräs tämäntyyppisten uunien, riippumatta siitä, ovatko ne lieskauuneja vai sähköuuneja, haitta on, että aineosat saattavat siirtyä seoskimpaleesta ulosottoon asti suoraan, ilman että lasinvalmistusprosessin eri vaiheet pääsevät vaikuttamaan niihin riittävän täydellisesti.

Tämä vaara tietysti pienenee, jos aineen kierrätystä molemmissa päälämpövirroissa lisätään, mutta tällöin kasvavat myös valmistusprosessin energiakustannukset, koska jos tarkastellaan esimerkiksi homogenointivirtausta, mainittu kierrätys edellyttää, että jokaisella kerralla tarvitaan uudelleen lämpömäärä, joka nostaa aineen lämpötilan lasin ulosottokohdassa vallitsevasta lämpötilasta eli noin 1200°C:sta kirkastuslämpö-tilaan eli noin 1500°C:en. Kierrätysmäärä tässä virtauksessa, joka on muuten sama paluu- ja vetovirtaamien osalta, on kuitenkin tavallisesti vähintään noin 5 ja usein noin 10.

Tämäntyyppisten laitteiden lisäksi, joita edellä selitettiin tarkoituksellisen yksityiskohtaisesti nykyisissä ammeuuneissa esiintyvien ilmiöiden esille tuomiseksi ja samalla tämän keksinnön selityksessä tarpeellisen sanaston määrittelemiseksi, mainittakoon tunnettuna, tämän keksinnön yhteydessä mahdollisesti huomioon otettavana tekniikkana laitteet, joissa ammeessa on väliseinä, joka saattaa jopa rajata erityisen osaston jokaista päävaihetta varten, joita käytetään halutunlaatuisen lasin aikaansaamiseksi.

4 77438

Eri patenteissa, jo aikoja sitten myönnetyissä, kuten U$-julkai sui ssa A-l 820 248, US-A-2 283 188, FR-julkaisussa A-977 606, tai vieläpä suhteellisen nuorissakin, kuten GB-julkaisussa A-986 843, on ehdotettu laitteita, joissa on sula-tusamme ja kirkastus- ja sulanapitoamme, joiden alaosat on yhdistetty toisiinsa kourulla ja jotka on varustettu elektrodeilla Joulen ilmiön avulla tapahtuvaa kuumennusta varten suoraan 1asisulatteen läpi. Vaikka kouru on yleensä jäähdytetty, sitä voidaan kuitenkin kuumentaa sähköllä, kuten on mainittu mm. julkaisussa US-A-1 820 248, liittämällä sycttö-muuntajat, jotka syöttävät kahta pääosastoa. Yksistään näillä ei aikaansaada riittävää laitteiden kehitystä, joka vastaisi tämän hetken kirkastusvaatimuksi a, syistä, jotka tämän keksinnön oppien mukaan johtuvat erityisesti kirkastusprosessin riittämättömästä hallinnasta ja sen sijainnista prosessissa (sekä paikkaa että käsittelyjärjestystä ajatellen), sekä häiriöistä, jotka aikaansaavat konvektio ilmiön sulanapi toaltaassa .

Näistä patenteista käy itse asiassa ilmi, että kirkastusprosessi ulottuu sekä sulatusammeeseen että sulanapitoammeeseen.

Julkaisussa US-A-3 942 968 on esitetty laite, jonka avulla väitetään voitavan välttää tällainen sulanapitoprosessin haittavaikutus kirkastusprosessiin, olennaisesti kompleksisella yhteydellä, joka ulottuu sulatusosasta sulatuskanavaan. Julkaisun esittämän menetelmän mukaisesti kirkastusprosessi tosiasiassa edeltää siirtymistä nousevalle liikeradalle, joka vie vapaalle kaasunpoistopinnal1 e, joka sijaitsee ylävirran puolella sekoittimesta, tai välittömästi sen alavirran puolella, mainitun vapaan pinnan ollessa osittaisen alipaineen alaisena ja sanotun sekoittimen työskennellessä lasin virtausta vastustavasti.

Tässä laitteessa on riippuvuuksia, joita on vaikea sovittaa teolliseen tuotantoon, jossa laatutaso ja tuottavuus on kor- 5 77438 kealla, kuten riippuvuuksia esim. lasin virtauttamisessa, eritoten osittaisen alipaineen suhteen ja liikkuvien osasten kulumisen suhteen samoin kuin sen seurauksena olevan lasin likaantumisen suhteen.

Julkaisu FR-A-1 581 242 esittää menetelmän, jossa kirkastus-ilmiöt sijoitetaan erittäin tarkasti sulatuskammiossa, mikä on sen ansiota, että laitteiston säteilevä energia jakautuu hyvin tarkasti. Tällainen tekniikka voi olla tyydyttävä käsi-teollisuustuotannossa, mutta sitä ei valitettavasti voida soveltaa teolliseen tuotantoon, jonka tuottavuuden tulee olla korkea ja tarkkaan määrätty, mikä vaatisi huomattavasti edis-tyneempää homogenisoi nti a ja sulanapitoa ja näin ollen mittakaavan muutosta siihen käytettävien vyöhykkeiden mitoissa, ja ennen kaikkea lasin uudelleen lämmitystä, joka taas vaatisi sen uudel1eenkirkastamisen.

Täydellisyyden vuoksi mainitaan seuraavassa eräitä julkaisuja, joissa esitetään muita ratkaisuja konvektioilmiön hai 1i tse-miseksi sekä kirkastusvyöhykkeen paremmaksi rajaamiseksi. Esimerkiksi US-patentti US-A-4 012 218 ehdottaa käsitellyn tuotteen uiosvetämistä kuumennuskammiosta, josta aine ylivir-taamalla pintavirtauksena johdetaan kirkastusosastoon, missä sitä kuumennetaan lisää. Kirkastettu lasi erotetaan laskeut-tamalla ja otetaan ulos kirkastusosastosta sen alaosasta. Kirkastuksen laatuun vaikuttavat kuitenkin kylmemmät virtaukset, jotka laskeutuvat nopeammin kirkastusosaston seinämiä pitkin kuin sen keskiosassa. Siinä ei kuvata tämän keksinnön tarkoittamia normeja tyydyttävän homogeenisen lasiaineen valmistusta .

Samalla tavoin tavoitteena valmistusmenetelmän päävaiheiden ja etenkin kirkastusvaibeen rajaaminen eri osastoihin US-patentti julkaisussa A-2 773 111 on lasiaineiden sulatusosaston jälkeen kirkastusosasto, jonka jälkeen puolestaan on sulana-pito-osasto, ja siinä kirkastusosaston erikoisuutena on, että 6 77438 sen sisältämä kylpy pidetään jatkuvasti peitettynä eristävällä vaahtokerroksel1 a, jonka yläpinta on jähmettyneenä ja muodostaa siten pysyvän lämpösuojan. Tällaisen laitteiston haittana on, että siinä ei päästä sellaisiin kirkkaus- ja homogeenisuustasoihin, joihin tällä keksinnöllä pyritään. Sen kirkastusosastossa esiintyy nimittäin eri elektrodien sovituksen vaikutuksesta, niistä kun toiset ovat vaakasuorassa ja toiset pystysuorassa, kovin monia 1ämpövirtauksi a, jotka toimivat toisiaan vastaan ja pyrkivät saamaan mainitun osaston toimimaan hyvänä sekoittimena, mikä johtaa siihen, että siitä saatava aine on käsittelyajan ja -olosuhteiden eli ns. termisen menneisyyden suhteen heterogeenista ja sen kirkkauden laatu on juuri tästä syystä rajallista. Sen sulanapito-osaston puoliympyrän muoto soveltuu puolestaan erittäin huonosti konvektiovirtausten aikaansaamiseen, joilla edel1ä sei i -tetyn tyyppisissä ammeuuneissa saadaan syntymään ulosottopis-teessä lasin vetovirta, joka ei ole kosketuksessa tulenkestävää ainetta oleviin seinämiin ja jalustaan.

Tämän keksinnön tavoitteena on parantaa tunnetun tekniikan mukaisten laitteiden haittoja ja tarkemmin sanottuna sen tavoitteena on saada kirkastus- ja homogenisoimisvaiheiden energiakustannukset mahdollisimman pieniksi näiden vaiheiden suorituskyvyn pysyessä kuitenkin erittäin hyvänä.

Tämän keksinnön kohteena on siis laite jatkuvalla menetelmällä valmistetun kirkastetun lasin käsittelemiseksi, käsittäen su-1atusosaston , jossa on kuumennusvälineet lasitettavan panoksen sulattamiseksi, ja ns. sulatusaltaan, jossa pidetään aikaansaatu sula lasiaine, kirkastusosaston, jossa on hormin tai suppilon muotoinen altaan osa, joka muodostaa olennaisesti pystysuoran kanavan, uppokourun, joka yhdistää mainitun sula-tusosaston alaosan mainitun pystysuoran kanavan alaosaan, jonka kautta mainitusta sulatusosastosta tuleva sula lasiaine johdetaan mainittuun kanavaan, sekä poistoelimet mainitun sulan lasiaineen vetämiseksi mainitun pystysuoran kanavan ylä-

II

7 77438 tasolla, jolloin mainitussa kirkastusosastossa on kuumennus-välineet sulatteen ylätasolle mainitussa pystysuorassa kanavassa tulevan sulan lasiaineen saattamiseksi tavanomaiseen kuplienpoistolämpötilaan, jolloin mainitut kirkastusosaston kuumennusvälineet on varustettu kuumennuksen jakautumisen tilaan ohjaavilla säätövälineillä ja kuumennusvälineet käsittävät useampia upotettuja elektrodeja, jotka on jaettu mainitun kirkastusosaston tilavuuteen siten, että voidaan aikaansaada pystysuorassa kanavassa sulan aineen lämpötilan tasainen ja progressiivinen nostaminen alatasosta lähtien ylätasoon saakka, jolloin aikaansaadaan tällä osuudella mainitun aineen nouseva kokonaisliike estäen kaikki alaspäin palaavat virtaukset, jolloin upotettujen elektrodien kuumennusteholla .·. voidaan haluttuun tuotantovirtaamaan kohdistaa sulan aineen o vähintään 100 C kuumennus mainitun kuplienpoistolämpötilan saavuttamiseksi, ja mainitut poistoelimet ovat yhteydessä .. kirkastusosastoon liitännässä poistettavan lasin kulkua var- ; ten, jossa on lasivirtauksen kuristus, jonka poikittainen pystyleikkaus on pienempi kuin mainitun pystykourun vaakasuora leikkaus sen ylätasolla.

Edullisesti mainitut kuumennusosat käsittävät kuumennuselimen, joka luovuttaa energiaa kourussa tulevan ainevirran vaakasuoralle keskialueelle lähellä kourun suuta vetovaikutuksen edistämiseksi kanavassa.

Edelleen mieluiten mainitut kuumennusosat käsittävät elimiä, jotka luovuttavat huomattavan määrän energiaa riittävän lähellä kanavan ylävirran puoleista seinämää kaiken mahdollisen kylmän seinämän vaikutuksesta syntyvän alaspäin suuntautuvan virtauksen mitätöimiseksi edistäen näin kanavassa lasin ylätasolla mainitun ylävirran puoleisen seinämän jälkeen alavirtaan suuntautuvan pintavirtauksen muodostumista.

Kanava on mieluiten rakenteeltaan ylöspäin laajenevan suppilon muotoinen eli sellainen, että sen poikkipinta kasvaa alhaalta ylöspäin, ja siinä on edullisesti alavirran puolella 8 77438 tasainen kalteva seinämä, joka pääasiallisesti myötävaikuttaa o tähän laajenemiseen, kaltevuuden ollessa mieluiten 50-80 .

Tällöin suppilon muodostavat muut seinämät, esimerkiksi ylävirran puoleinen seinämä ja kaksi sivuseinämää, ovat yleensä pystysuoria, kahden sivuseinämän ollessa tällöin samansuuntaisia ammeen symmetriatason kanssa ja ylävirran puoleisen seinämän ollessa kohtisuora tätä tasoa vastaan. Tällainen rakenne on helppo rakentaa ja käyttää ja se helpottaa nousevaa liikettä ja sitten sulan ainevirran pintavirtausta alavirtaan päin.

Mainitut kuumennusosat ovat edullisesti kylpyyn upotettuja elektrodeja, jotka aikaansaavat lämmön vapautumista Joulen ilmiön avulla suoraan kylvyn läpi. Mieluiten mainitut elektrodit ovat vaakasuorassa poikittain, ts. samansuuntaisesti mainitun suppilon ylävirran puoleisen ja alavirran puoleisen seinämän kanssa, niiden vaikuttavan osan ulottuessa edullisesti ammeen yhdestä sivuseinämästä toiseen lasivirran lopullisen kuumennuksen homogeenisuuden edistämiseksi. Myös pystysuoria, ammeen pohjan läpi ulottuvia elektrodeja voidaan käyttää joko varsinaisina elektrodeina tai lisäelektrodeina, jos kysymyksessä ovat kovin suuret uunit, nousevan kokonais-liikkeen voimistamiseksi, samoin kuin vaakasuoria alavirran puoleisen seinämän läpi ulottuvia elektrodeja.

Veto ilmiön aikaansaamiseksi kirkastusosaston suppilossa uppo-kourun ulostulon poikki pinta-ala on edullisesti pienempi kuin suppilon alaosan vaakasuora poikkipinta, ja tämä viimeksi mainittu on vähintään 30 % yläosan vaakasuorasta poikkipinnasta, mainitun suppilon korkeuden ollessa vähintään noin mainitun yläosan vaakasuoran poikkileikkauksen pinta-alan ne-1i öj uuri.

Keksinnön mukaisen laitteen erään toisen edullisen tunnusmerkin mukaan kirkastusosaston ja seuraavan työaseman, joka voi

II

9 77438 edullisesti olla sulanapito- ja homogenisointiosasto, liitty-miskohdan kuristuksen pystysuora poikittainen poikkipinta-ala on suppilon ala- ja yläosien vaakasuorien poikkipinta-alojen väliltä ja siinä on mieluiten laajennus, joka lisää lasivirralle tarjoutuvaa virtausväylää vähintään 20 %:lla, laajennuksen sivuseinämien muodostaessa osastojen, joita se ..... . .. o yhdistää, seinämien kanssa alle 60 :n kulman, jolloin vältytään kuolleilta kulmilta, jotka saattaisivat haitata sulan lasivirran virtausta.

Keksinnön mukaan kirkastusosastoon liittyvä sulanapito-osasto on edullisesti poikkileikkaukseltaan pystysuuntaan poikittain olennaisesti suorakulmainen kanava, jonka pituus on vähintään kolme kertaa sen leveys. Sen keskimääräinen syvyys on edullisesti 0,4-0,8 m ja mieluiten 0,5-0,7 m. Esimerkiksi syvyydeksi otetaan edullisesti 0,6 m 2 m:n levyisessä kanavassa, jolla voidaan vetää 120-150 t/vrk, jotta saadaan aikaan paluuvir-taus, jonka voimakkuus on suunnilleen sama kuin vetovirtauksen eli takaisinkiertoaste on 1.

Mainitun kanavan pohjassa voi edullisesti olla alavirtaan päin nouseva kalteva osa, lasikerroksen syvyyden pysyessä kuitenkin edullisesti molemmissa päissä keskisyvyydelle määritellyissä rajoissa.

Poistoaukossa poikkipinta-ala lasin ulosvetoa varten sen muovaamiseksi on edullisesti 30-50 % sulanapitokanavan alavirran puoleisen pään poikkipinta-aiasta .

Mainitun kanavan pohjaa rajoittaa edullisesti ylävirran puolella kirkastussuppiloon nähden ja etenkin näiden kahden osaston välisen kapenemiskohdan puuttuessa tulenkestävää ainetta oleva lasikylvyn sisällä oleva kynnys, joka supistaa lasin pystysuunnassa poikittaista kulkupinta-alaa yleensä 20-60 %:lla verrattuna kylvyn maksimaaliseen poikkipinta-alaan sulanapito-osastossa.

10 774 38

Lisäksi näiden kahden osaston väliin sovitetaan edullisesti väliselnämä, jolla näiden kahden osaston ilmakehät saadaan erotetuksi toisistaan, esimerkiksi tulenkestävää ainetta olevan liikkuvan suojalevyn avulla, joka voidaan laskea lähelle lasi kylvyn pintaa.

Ennen tätä suojalevyä voidaan sovittaa edullisesti polttimia, joilla pääasiassa voidaan kirkastusosastossa ylläpitää vähäistä ylipainetta kylmän ilman sisäänpääsyn estämiseksi sekä saada aikaan 1isälämmitys, joka tarvitaan esimerkiksi siinä tapauksessa, että sähkökuumennusjohdoissa on vika, elektrodeja vaihdetaan jne. Polttimia sovitetaan samoin mielellään myös sulanapito-osastoon.

Myös sulanapitokanava voidaan varustaa, mielellään sen ylävirran puoleisesta päästä, sekoittimi11 a, joilla voidaan supistaa mainitun kanavan pituutta ja lisätä saadun lasin veto-määrää ja/tai homogeenisuutta.

Keksinnön mukaisen laitteen erään edullisen suoritusmuodon mukaan lasinvalmistusaineiden sulatusosasto, jossa on tarkoitus valmistaa 1asisulatetta, joka käsitellään sitä seuraavis-sa osastoissa, joita edellä on selitetty, käsittää kupoliuu-nityyppisen sähkökuumenteisen ammeen.

Tämä amme on yleensä muodoltaan suorakulmainen, sen syvyys on 1-1,5 metriä ja elektrodit ovat sovitetut siinä sinänsä tunnettuun tapaan, esimerkiksi pohjan läpi.

Lasinvalmistusseos jaetaan sopivan jakelijan, esimerkiksi FR-patentissa 2 512 007 selitetyn tyyppisen avulla, yli ammeen koko pinnan ja sulatus suoritetaan "holvin alla" tai "kylmä-holvissa" eli jatkuvan 1asinvalmistusseoskerroksen alla, sulan lasin ulosvedon tapahtuessa mieluiten pohjan tasolle tehdystä aukosta.

Il 11 77438

Mainittu jatkuva kerros toimii lämmönsuojana ja sen lisäksi se vähentää ympäristön saastumista, sillä se pidättää suuren osan panoksessa mahdollisesti läsnäolevista haihtuvista aineosista, kuten seleenistä, boorista jne.

Tämän keksinnön kohteena on myös menetelmä kirkastetun lasin käsittelemiseksi jatkuvalla menetelmällä, joka käsittää ns. sulatusvaiheen, joka muodostaa lasiaineesta sulatteen sulattamalla lasitettavan panoksen sulatuskammiossa, kirkastusvai-heen, jonka tarkoituksena on mainitun lasiaineen kuplien poisto ja joka olennaisesti tapahtuu kirkastuskammiossa, joka käsittää pystysuoran kanavan, jolloin mainittu sula lasiaine siirtyy hydrostaattisella paineella mainitusta sulatuskam-miosta mainittuun kirkastuskammioon mainitun sulatuskammion sulatteen alatason mainitun kirkastuskammion sulatteen alatasoon yhdistävän uppokourun kautta, jonka jälkeen siihen kohdistetaan mainitussa kammiossa kuumennus, joka aikaansaa mainitun aineen nousevan liikkeen ja saattaa sen lämpötilaan, joka mahdollistaa kuplien poiston mainitun kirkastuskammion sulatteen yläpuolella olevasta vapaasta pinnasta, sekä kirkastetun lasin poistovaiheen vaakasuoran liitoksen kautta, joka johtaa kirkastuskammiosta sulanapitokammioon ja poistaa mainittuun kirkastuskammioon sisältyvän sulatteen yläosan, jolloin mainittuun kirkastuskammioon sisältyvään sulatteeseen kohdistuva kuumennus kohdistetaan alueille, jotka ovat jakautuneet sulatteen tilavuuteen ja tehoina, joita säädetään siten, että saadaan mainitun sulan aineen tasainen ja progressiivinen lämpötilan nousu mainitun pystysuoran kanavan alatasosta lähtien sen ylätasoon saakka ja aikaansaadaan sulan aineen nouseva kokonaisliike tällä osuudella pystysuorana jatkuvana virtauksena sulkien pois kaikki alaspäin palaavat virtaukset, ja että mainittu lämpötilan korotus on ainakin o 100 C mainittuun kuplienpoistolämpöti1 aan saakka, vastaten edullisesti yli 5 Pa.s (50 poisea) viskositeettia, ja sen jälkeen muutetaan virtauksen suunta pintavirtaukseksi mainitun sulanapitokammion suuntaan, jolloin kirkastetun lasiaineen 12 77438 virtausnopeus mainitun liitoksen kohdalla on suurempi kuin mainitun pystysuoran virtauksen nopeus sen liikkuessa ylöspäin mainitussa pystysuorassa kanavassa, jonka liitoksen jälkeen nopeus pienenee.

Samoin edullisella tavalla mainitun virran nousunopeus on pienempi kirkastusvyöhykkeen yläosassa kuin sen alaosassa.

Mieluiten kirkastusvyöhykkeestä alkavan pintavirtauksen aikaansaama lasin otto syöttää sulanapitovyöhykettä, jossa la-siaine homogenisoidaan takaisinkierrätysvirtauksel1 a ja jäähdytetään muovaukseen soveltuvaan lämpötilaan, joka vastaa yleensä noin 1000 poisen viskositeettia.

Edullisesti ainevirta, joka turvaa vaakasuoran liitynnän kir-kastusvyöhykkeen ja sulanapitovyöhykkeen välillä, ohjataan nopeudella, joka on suurempi kuin mainitun virran nopeus sen liikkuessa ylöspäin, sitten se hidastuu vähintään 20 % sen tullessa sisään sulanapitovyöhykkeeseen.

Keksinnön mukaisen menetelmän erään edullisen tunnusmerkin mukaan sulanapitovyöhykkeessä vallitsevat konvektiovirtaukset muodostuvat pääasiassa pintavirtauksesta, joka suuntautuu aiavirtaanpäin eli muovaukseen soveltuvan lasin ulosottoon päin, ja ylävirtaan päin kulkevasta pohjavirtauksesta tai takai si nk i ertovi rtauk sesta , tämän takaisinvirtauksen virtaus-määrän ollessa 0,5-3 kertaa vetovirtaama ja mieluiten noin 1 kertaa mainittu vetovirtaama, vetovirtauksen tullessa prefe-rentiaalisesti pintavirtauksen pintakeskiosasta.

Mieluiten sulan massan kuumennus tapahtuu suurimmaksi osaksi sen ylöspäin suuntautuvan kokonaisliikkeen aikana.

Edullisesti mainittu sulan massan kuumennus aloitetaan sillä hetkellä kun se tulee kirkastusvyöhykkeeseen, mainitun virran vaakasuorassa keskialueessa.

Il 77438

Keksinnön mukaisen menetelmän eräässä edullisessa suoritusmuodossa kuumennus mainittujen lämpötilojen välillä saadaan aikaan välittömällä Joulen ilmiöllä kirkastettavan sulatteen läpi siihen upotettujen elektrodien avulla.

Menetelmän erään suoritusmuodon mukaan, joka soveltuu erityisesti ainakin yhtä kirkastusainetta sisältävään lasinvalmis-tuspanokseen, mainittu sulan massan kuumentaminen sen siirtyessä kirkastusvyöhykkeen läpi tapahtuu mieluiten sellaisesta lämpötilasta, joka on alempi kuin kirkastusaineen hajoa-mislämpöti1 a, sellaiseen lämpötilaan, jossa mainittu kirkas-tusaine hajoaa erittäin nopeasti.

Esimerkiksi kvartsi-natronkalkki1asien, kuten tavanomaisten teollisesti valmistettujen lasien valmistamiseksi, jotka sisältävät 68-74 % Sio :a, 0-3 % AI 0 :a, 12-15 % Na 0:a ja 2 2 3 2 8-12 % Ca0:a, nämä aineosat antava lasipanos sisältää edullisesti sulfaatteja määriä, jotka vastaavat noin 0,3-0,5 % ja yleisimmin vähintään 0,1 % S0^:a, ja sulan massan kuumennus sen kulkiessa kirkastusvyöhykkeen läpi kattaa mieluiten vä- o hintään lämpötila-alueen 1370-1480 C. Tätä varten sulaa massaa, joka pääsee sulatusvyöhykkeestä, mahdollisesti jäähdytetään sen siirtyessä pitkin uppokourua kirkastusvyöhykkee-seen, jotta sen lämpötila saadaan lasketuksi alle arvon, joka muodostaa edellä määritellyn alueen alarajan.

Lasisulatteen yläpuolella oleva ilmatila kirkastusvyöhykkeen päällä erotetaan mielellään väliseinämällä sulanapitovyöhyk-keen ilmakehästä, samalla kun lisäksi mainitussa kirkastus-vyöhykkeessä pidetään ylipaine polttimista tulevan palamis-kaasun avulla.

Keksinnön mukaan kirkastettava lasisulate on mieluiten valmistettu sähkösulatuksei 1 a kylmäholvissa eli se muodostuu sulatetusta 1 asiaineseoksesta, oton tapahtuessa kylvyn alaosasta.

14 77438

Keksinnön kohteena ovat myös mainitun laitteen ja menetelmän sovellutukset, etenkin sellaisten lasien valmistukseen, jotka sisältävät huomattavia määriä aineosia, joiden höyrynpaine on suuri.

Lasin sulatusreaktioista, jotka aikaansaavat kaasujen vapautumista, käytetään pääasiassa kupol1 uunissa hii1enpoistoreak- o tioita, jotka vaativat vain alle 1200 C:n lämpötiloja, kun sen sijaan reaktioita, joissa kirkastusaineet hajoavat, käytetään mieluiten vain toissijaisina rajoittaen sulan massan paikallisia ylikuumentumisia valitsemalla sopivasti elektrodien lukumäärän, koot ja sijoituspaikat.

Tällaisesta kupoliuunista tulevan lasin kirkkausaste vastaa yleensä 2500-7500, mahdollisesti jopa noin 250 läpimitaltaan yli 30 mikronin kuplaa dm :ssä lasia, kirkkausasteen ollessa muuten vaikeasti hallittavissa lämpötilan eli ainoan ulkopuolelta tulevan vaikutuksen avulla, pikemminkin sen hallinta onnistuu säätämällä tarkasti lasiseoksen koostumus. Tuollainen kirkkausaste osoittautuu kuitenkin sopimattomaksi f1oating-1asin valmistukseen, jossa maksimimäärä on 2-3 kuplaa dm :ssä. Kirkastusosasto, johon mahdollisesti liittyy sulanapito-osasto, kuten tässä keksinnössä ehdotetaan, täydentää siten tätä sulatusosastoa erittäin edullisesti, erityisesti kirkastusasteen hallinnan ja panokseen lisättävien kirkastusaineiden kustannusten kannalta.

Il 77438 15

Jos kirkkausvaatimukset ovat pienemmät, esimerkiksi noin 125 kuplaa dm3:ssä lasia, esimerkiksi erittäin hyvän pullolasin valmistamiseksi, käsittely voidaan viedä pitemmälle sulatusuunissa, jolloin säästetään huomattavasti energiaa ja kupoli-uunin ammeen tulenkestäviä osia, kirkastusosaston ja mahdollisesti sulanapito-osaston täyttäessä erittäin varmasti kaikki ne tehtävät, jotka niillä tavallisesti ovat.

Sähkökuumenteiseen lasinkäsittelylaitteistoon, jossa on kolme osastoa, sulatusosasto, kirkastusosasto ja sulanapito-osasto, kuten edellä on selitetty, liittyy tavanomaisiin laitteistoihin verrattuna joukko etuja, jotka juontuvat siitä, että sen ansiosta mittakaavaa voidaan pienentää (noin 1/10 pinta-alan osalta): erityisesti sen inertia on erittäin vähäinen, sillä tämäntyyppisellä laitteistolla on voitu todeta esimerkiksi noin 10-12 tunnin "asettumisaikoja" eli aikoja, joissa 90 % lopullisesta vaikutuksesta on saatu muutettaessa jatkuvasti jotakin panosta koskevaa suuretta, kun se on 8-10 vuorokautta perinteisillä lieskauuneilla, joilla valmistetaan floating-menetelmällä muovattavaa lasia.

Tästä on seurauksena käyttöjoustavuuden huomattava paraneminen ja merkittäviä säästöjä investoinneissa ja käyttökustannuksissa. Esimerkiksi värin vaihto voidaan suorittaa paljon nopeammin. Ilmakehän oksidipitoisuuden sääteleminen helpottuu myös huomattavasti samoin kuin haihtuvien aineiden päästöjen ja häviöiden hallinta, minkä vuoksi keksintöä voidaan soveltaa erityisen edullisesti esimerkiksi seleenipitoisten värillisten lasien valmistukseen.

Lisäksi kokemus on osoittanut, että lasisulatemassan homogeenisuus voidaan saada erittäin hyväksi, mikä ilmenee tasaisena kerrostumisena tästä massasta laminoinnilla tai floating-mene-telmällä valmistetuissa lasilevyissä, käytettäessä alavirran-puoleisessa virtauksessa takaisinvirtaamaa, joka on noin 0,5-3, eli paluuvirtaamaa, joka on 0,5-3 kertaa vetovirran virtaama, ja erityisen tasaisesti noin 1, jolloin toiminta on 77438 16 erittäin taloudellista energiakustannusten osalta.

Tällaisissa olosuhteissa varsinainen kirkastusosasto voi olla mittasuhteiltaan varsin pieni, jotta lasin keskimääräinen siirtymisaika uppokourun ulostulosta ilmakehän sulkulevylle, johon kuuma vyöhyke päättyy, saadaan supistumaan noin 30 minuuttiin.

Ominaisvetomääräksi voidaan tällöin tavallisesti saada laitteiston pöhjapinta-alan mukaan 3-5 t/m2/vuorokausi.

Keksinnön mukaista laitetta ja sen toimintatapaa selitetään seuraavassa keksintöä rajoittamattomina esimerkkeinä viitaten piirustuksiin, jotka esittävät: - kuvio 1: pystyleikkausta kuvion 2 viivan I-I’ kohdalta keksinnön mukaisesta laitteesta, - kuvio 2: tasoleikkausta kuvion 1 viivan 11-11' kohdalta samasta laitteesta, - kuviot 3 ja 4: kuvioita 1 ja 2 vastaavia kuvia, jotka esittävät rakenteita, jotka soveltuvat paremmin kooltaan kuvioissa 1 ja 2 esitettyä suurempaan laitteeseen, jolla päästään sa-dankin tonnin vuorokausituotantoon.

Esimerkki 1

Kuviot 1 ja 2 esittävät kaavamaisesti molemmat leikkauskuvina ja vastaavasti toinen laitteiston pystysuoran symmetriatason kohdalta ja toinen vastaavasti vaakasuoran tason kohdalta olennaisesti jokseenkin lasikylvyn ylätasolta kirkastus- ja sulanapito-osastoissa laitetta, jossa käytetään sähköenergiaa sulatus-, kirkastus- ja sulanapitovaiheiden suorittamiseen vastaavissa viitenumeroilla 1, 2 ja 3 merkityissä osastoissa.

Varsinainen sulatusuuni 1 on kupoliuunin nimellä tunnettua tyyppiä. Se kuumennetaan pystysuuntaisilla upoksissa olevilla elektrodeilla 4, jotka menevät sen pohjan 5 läpi, ja sitä syötetään ei-esitetyllä jakelijalla, joka jakaa lasinvalmis-

II

77438 tuseoksen 6 yli sulan aineen 7 koko pinnan.

Kupoliuuni 1 syöttää kirkastusosastoon 2 lasisulatetta uppo-kourun 8 kautta, joka ottaa kupoliuunin 1 pohjalle 5 laskeutunutta sulaa ainetta. Kourussa 8 on edullisesti ainakin yksi laajeneva osa, joka avautuu kirkastusosaston 2 alaosaan. Mainittu osasto 2 on rakenteeltaan yleisesti ottaen suppilomainen tai tynnyrimäinen, ja sen poikkipinta-ala on suurempi sen yläosassa kuin sen pohjalla, tasolla, jolle kouru 8 purkautuu. Kuvioiden 1 ja 2 esittämissä suoritusmuodoissa ylävir-ranpuoleinen seinämä 9, sivuseinämät 10 ja 11, jotka kaikki kolme ovat pystysuuntaisia, ja alavirranpuoleinen seinämä 12, joka on alavirtaan päin kalteva noin 70°:n kulmassa vaakasuoraan nähden, muodostavat kynnyksen 13 kanssa varsinaisen kir-kastusammeen 14, mainitun kynnyksen 13 rajatessa käytännöllisesti katsoen lasikylvyn osalta uunin kuuminta vyöhykettä, joka on tarkoitettu lasin kirkastamiseen, sen sulanapitämi-seen tarkoitettuun alavirranpuoleiseen osaan nähden. Riippuva liikkuva suojalevy 15 muodostaa samanlaisen rajapinnan kahden osaston 2 ja 3 ilmakehien välille.

Osastoa 2 kuumennetaan 4 elektrodin 16, 17, 18 ja 19 sarjal la, jotka elektrodit ulottuvat ammeen 14 läpi yhdestä seinämästä toiseen. Virransyötöt 16’, 17', 18' ja 19’ elektrodei- hin on merkitty tuleviksi molemmin puolin seinämiä 10 ja 11, mutta on suotavaa, jos kirkastusosaston leveys on esimerkiksi yli 1 mm, järjestää syöttö rinnan kunkin elektrodin molemmista päistä, mainittujen elektrodien voidessa myös muodostua kukin 2 puolikkaasta, jotka on sovitettu paikalleen vastakkain seinämien 10 ja 11 läpi.

Kirkastusosasto 2 käsittää edullisesti vielä lisäkuumennusjärjestelmän, joka on toteutettu kahden 2 polttimen ryhmän 20-20', 21-21 avulla, joista kukin on sovitettu toiseen seinämistä 10 ja 11, käytettäväksi varsinkin osaston karkaisun yhteydessä ja jonkin elektrodin vaihtamisen yhteydessä ja jotta saadaan aikaan vähäinen ylipaine kylmän ulkoilman estämiseksi 18 77438 pääsemästä sisään.

Sulanapito-osastossa 3 on siinäkin joukko samanlaisia polttimoa, jotka on jaettu pitkin sen sivuseinämiä ja joilla lämpötila saadaan hallituksi kanavassa 22, jossa on porrasaskel-ma 23, kavennusosa 24 ja ulosvetoaukko 25 muovaukseen menevää lasia varten.

Seuraavassa esitetään esimerkikkinä toimintaolosuhteet keksinnön mukaiselle laitteistolle, joka on tarkoitettu tuottamaan noin 4 t/vrk muovaukseen soveltuvaa laisa, jonka kirkkaus on erittäin hyvä.

Edellä selostetun laitteen, joka käsittää sulatusuunin 1, kourun 8, kirkastusosaston 2 ja sulanapitokanavan 3, mitat ja parametrit annetaan alla:

Sulatus Kouru Kirkas- Sulanapito (1) (8) tus (2) (3)

Pituus (m) 1,2 0,5 0,4 (alh.) 4 0,7 (ylh.)

Leveys (m) 1,0 0,4 0,5 0,5

Lasin korkeus (m) 0,7 0,10 (sis.tulo) 0,85 0,2 0,08 (kavenn.) 0,15 (ulostulo)

Kirkastusosaston alavirranpuoleisen pään muodostava kynnys 13 on noin 0,10 m paksuisen lasikerroksen alla, jolloin pintavir-ralle jää 0,05 m2 poikkipinta-ala kulkua varten.

Kirkastusammeen 14 molybdeenielektrodeihin, joita on lukumäärältään 4 ja joiden halkaisija on 4 mm ja jotka ovat upotettuina sulaan lasiin 0,5 m:n syvyydeltä, kuviossa 1 esitetyn laitteen eräässä muunnelmassa alla annettujen mittasuhteiden

II

19 77438 mukaan, syötetään kolmivaihevirtaa käyttäen mieluiten samaa vaihetta elektrodeille 16 ja 18 ja kahta muuta vaihetta elektrodeille 17 ja 19.

Elektrodien asema on määritelty seuraavaeea taulukossa sen korkeudella suhteessa osaston 2 vaakasuoraan pohjaan (ordi-naatta) ja sen etäisyydellä suhteessa ylävirranpuoleiseen pysty seinämään 9 (abskissa).

Elektrodit 16 17 18 19

Abskissa 0,15 0,50 0,12 0,36

Ordinaatta 0,70 0,75 0,25 0,30 Käytetyn lasin koostumus on seuraava (painoprosentteina):

Si02 71,2 % AI2O3 + Ti02 1,04 %

Fe2°3 (raudan kokonaismäärä) 0,08 %

CaO 9,18 %

MgO 4,49 %

Na20 13,3 % K20 0,46 %, lasinvalmistusseoksen muodostuessa tavanomaisista lasinvalmis-tusaineista ja sisältäessä 20 % lasimursketta ja 0,14 % nat-riumsulfaattia sulatettavan lasin painosta, kosteuden ollessa 2 %.

Tämän lasin eräitä viskositeettiarvoja esitetään seuraavassa eri lämpötiloissa logaritmina n (n potseina): Lämpötila (°C) 997 1106 1202 1304 1407

Log n 4,16 3,41 2,89 2,43 2,07

Kirkastusosaston tehon valaisemiseksi verrattiin kahta toimintajärjestelmää, joissa kummassakin vedettiin samat 4 tonnia vuorokaudessa lasia ja samalla käyttöteholla sulatuskupoliuu- 20 77438 nissa 1, ensimmäisessä järjestelmässä pidettiin kirkastus-osastossa 2 kupoliuunista 1 vedetyn lasin lämpötila yksinkertaisesti noin 1350°C:ssa, jolloin saatiin lasia, joka laadultaan soveltuu hyvänlaatuiseksi pullolasiksi (125 kuplaa/dm3 lasia), toisessa järjestelmässä käytettiin kirkastusosastossa lisäenergiaa ja siinä nostettiin lasin lämpötila 1500°C:en, jolloin saatiin lasia, jonka kirkkaus vastasi floating-lasin valmistusnormeja (vähemmän kuin 2,5 kuplaa/dm^).

Käytännössä lasin lämpötila aleni noin 50°C kourussa 8, sitten sen lämpötila nostettiin sen kulkiessa kirkastusosaston läpi ensimmäisessä toimintatavassa 1360°C:en, tehon ollessa 40 kW (keskimääräinen virrantiheys elektrodeissa 0,82 A/cm2), ja toisessa toimintatavassa 1510°C:en tehon ollessa 61,5 kW (virrantiheys elektrodeissa keskimäärin 1,123 A/cm2).

Virranjakelu kirkastusosaston eri elektrodeihin, toista toimintatapaa vastaavissa olosuhteissa, tapahtuu olennaisesti seuraavalla tavalla:

Elektrodit (viitenum.) 16 18 17 19

Tiheydet (A) 460 500 650 710 mikä vastaa kokonaistehoa 61,5 kW ja impedanssia (3) 0,102 ohmia.

Todetaan, että varsin kohtuullinen lisäenergia, noin 0,12 kWh/kg lasia riittää parantamaan erittäin huomattavasti kirkkauden laatua.

Lisäksi, vaikka sulanapitokanavan syvyys 0,2 m salliikin vain hyvin vähäisen kierrätyksen, todetaan homogeenisuus erittäin hyväksi, paljon paremmaksi kuin se, joka tavallisesti vaaditaan hienolta pullolasilta, ja erittäin vähäisiä koriroosioar-voja valmista lasia analysoitaessa (Mo 0,0032 %, Zr02 0,066 %).

Il 21 77438

Esimerkki 2

Kuvioiden 3 ja 4 esittämä laite vastaa laitteistoa, jossa vuorokausituotanto on paljon suurempi kuin esimerkin 1 laitteistossa, nimittäin 120-150 t/vrk riippuen tavoitellusta laadusta.

Se käsittää olennaisesti samat pääosat kuin esimerkissä 1 selitetty laite, ja huomio kiinnitetäänkin tässä esimerkissä ennen kaikkea silmiinpistävimpiin rakennetunnusmerkkeihin.

Huomattakoon ensiksikin, että tällä rakenteella pyritään mahdollisimman hyvin välttämään kuolleita kulmia, jotka saattaisivat haitata lasin virtaamista: noin 0,8 m leveässä kourussa 58 on kohdassa, jossa se avautuu suppiloon 64 sen ylävirran-puoleisen seinämän 59 läpi, laajennus 58a, joka leventää sen yhtä leveäksi kuin mainittu suppilo, 1,2 m sivuseinämien 60 ja 61 välissä, ja samalla tavoin, suppilon 64 ja kanavan 76 liityntä tapahtuu toisen laajennuksen 76a kautta, joka päästää kirkastetun lasivirran virtaamaan 2 m leveydeltä sulanapi-tokanavaan 76, jonka pohjalla 77 on alavirran suuntaan nouseva kalteva osa, jonka nousu on noin 2 cm/m.

Tämän laajennuksen 76a alavirranpuoleinen osa on olennaisesti rajana uunin kuumimmalle vyöhykkeelle, joka on tarkoitettu lasin kirkastamiseen.

Elektrodien 68a-68f osalta huomataan, että ne - niitä ei ole selvyyden vuoksi esitetty kuviossa 4 - ovat jaettuina siten, että ne koskevat suppilon 64 läpi siirtyvän nousevan virtauksen eri väyliä ja samalla jakavat lisälämmön jokseenkin lasin koko korkeudelle, 1,6 m, mainitussa suppilossa: tarkoituksena on tällä tavoin hallita mainittujen virtausten liikettä ja lämpötilaa ja etenkin välttää mahdollista huomattavaa paluu-virtausta .

Huomattakoon, että tätä varten lämmönlisäys alkaa elektrodista 68a, joka sijaitsee olennaisesti kourusta 58 tulevan lasi- 77438 22 sulavirran keskialueella.

Tällaisen laitteiston mitat ovat erittäin paljon pienemmät kuin tavanomaisen laitteiston. Esillä olevassa tapauksessa kirkastus- ja sulanapito-osastojen yhteinen kokonaispinta-ala jää alle 20 m^, kun se tavallisessa samantuottoisessa uunissa on noin 200 m^.

Takaisirikierrätysvirtaus, sulanapito-osaston 76 syvyyden ollessa keskimäärin mieluiten 0,6 m, säädetään mieluiten arvoon, joka on noin 1 kertaa tai jopa vain 0,5 kertaa vetovir-taus, homogeenisuuden silti säilyessä floating-lasin tuotantoon soveltuvana.

Tätä tarkoitusta varten voidaan edullisesti käyttää sekoitti-mia, jotka sovitetaan sulanapito-osaston ylävirranpuoleiseen ensimmäiseen kolmannekseen ja jotka ulottuvat mielellään ainakin kolmannekseen lasin syvyyttä.

Seurauksena on paljon parempi toimintajoustavuus ja reaktionopeus: 90 % tietystä "signaalista", erityisesti koostumuksen muutoksesta, odotettavissa olevasta vaikutuksesta saadaan noin kymmenessä tunnissa, kun se tavanomaisessa uunissa saadaan 8-10 vuorokaudessa.

Esimerkkien 1 ja 2 laitteiden mittakaavan suurentaminen ei olennaisesti vaikuta kirkastusosaston tehoon, sillä käyttämällä tälle keksinnölle tunnusomaista kirkastussuppilon läpi vir-taavan lasin kuumennusta saadaan kuplien lukumäärä putoamaan vähintään 100-kertaisesti.

Il

Claims (30)

1. Laite jatkuvalla menetelmällä valmistetun kirkastetun lasin käsittelemiseksi, käsittäen sulatusosaston (1), jossa on kuumennusvälineet (4) lasitettavan panoksen (6) sulattamisek-si, ja ns. sulatusaltaan, jossa pidetään aikaansaatu sula la-siaine (7), kirkastusosaston (2), jossa on hormin tai suppilon muotoinen altaan osa (14, 64), joka muodostaa olennaisesti pystysuoran kanavan, uppokourun (8, 58), joka yhdistää mainitun sulatusosaston (1) alaosan (5) mainitun pystysuoran kanavan (14, 64) alaosaan (2b), jonka kautta mainitut sulatus-osastosta (1) tuleva sula lasiaine (7) johdetaan mainittuun kanavaan (14, 64), sekä poistoelimet (13, 26, 25, 63, 76) mainitun sulan lasiaineen vetämiseksi mainitun pystysuoran kanavan (14, 64) ylätasolla (2a), jolloin mainitussa kirkas-tusosastossa (2) on kuumennusvälineet (16-19, 20-20', 21-21') sulatteen ylätasolle (2a) mainitussa pystysuorassa kanavassa (14, 64) tulevan sulan lasiaineen saattamiseksi tavanomaiseen kuplienpoistolämpötilaan, tunnettu siitä, että mainitut kirkastusosaston (2) kuumennusvälineet on varustettu kuumennuksen jakautumista tilaan ohjaavilla säätövälineillä, ja *·. että kuumennusvälineet käsittävät useampia upotettuja elektro deja (16-19, 68a-f), jotka on jaettu mainitun kirkastusosaston (2) tilavuuteen siten, että voidaan aikaansaada pystysuorassa kanavassa (16, 64) sulan aineen lämpötilan tasainen ja progressiivinen nostaminen alatasosta (2b) lähtien ylätasoon (2a) saakka, jolloin aikaansaadaan tällä osuudella mainitun aineen nouseva kokonaisliike estäen kaikki alaspäin palaavat virtaukset, jolloin elektrodien kuumennusteholla voidaan haluttuun tuotantovirtaamaan kohdistaa sulan aineen vähintään o 100. kuumennus mainitun kuplienpoistolämpötilan saavuttamiseksi, ja siitä, että mainitut poistoelimet (13, 26, 25, 63, 76) ovat yhteydessä kirkastusosastoon (2) liitännässä (13, 63) poistettavan lasin kulkua varten, jossa on lasivirtauksen kuristus, jonka poikittainen pystyleikkaus on pienempi kuin mainitun pystykourun (14, 64) vaakasuora leikkaus sen ylätasolla (2a) . ---ΐ— 24 77438

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että pystysuoran kanavan (14, 64) korkeus on vähintään yhtä suuri kuin sen yläosan (2a) vaakasuoran poikkileikkauksen pinta-alan neliöjuuri.

3. Jonkin patenttivaatimuksista 1-2 mukainen laite, tunnettu siitä, että pystysuora kanava (14, 64) on muodoltaan ylöspäin laajeneva suppilo, jossa on mieluiten tasainen ja alavirtaan päin kalteva alavirran puoleinen seinämä (12, 62), o sen kaltevuuden olessa mieluiten 50-80 , ja että siinä on olennaisesti pystysuuntaiset, ammeen pitkittäisen pystysym-metriatason kanssa samansuuntaiset sivuseinämät (10, 11, 60, 61) ja tätä tasoa vastaan olennaisesti kohtisuora ylävirran puoleinen seinämä (9, 59).

4. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että kourun (8, 58) ulostulon pystysuuntainen poikkipinta on pienempi kuin mainitun pystykanavan (14, 64) alaosan (2b) vaakasuora poikkipinta, joka itse on vähintään 30 % sen yläosan (2a) poikkipinnasta.

5. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että lasivirralle tarjoutuva poikkipinta-ala sulanapitokanavassa (26, 76) on vähintään 20 % suurempi kuin poikkipinta-ala, joka tarjoutuu mainitulle virralle pystykanavan (14, 64) ja mainitun sulanapito-osaston (3) kanavan (26, 76) välisen yhtymäkohdan (13, 63) alussa.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laite, tunnettu siitä, että pystykanavan (14) ja sulanapitokanavan (26) väliseen yhtymäkohtaan on tehty tulenkestävää ainetta oleva kynnys (13), joka supistaa sen kohdalla lasin kulkuväylän poikittaista pystypoikkipinta-alaa 20-60 %:lla maksimaalisesta poikkipinta-alasta, joka kylvyllä on sulanapitokanavassa (26). Il 25 77438

7. Jonkin patenttivaatimuksen 5-6 mukainen laite, tunnettu siitä, että suojalevy (15) sulkee ilmakehän kirkastus-osaston (2) ja sulanapito-osaston (3) välillä.

8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen laite, tunnettu siitä, että mainitut kirkastusosaston kuumennusosat ovat kylpyyn upotettuja elektrodeja (16-19, 68a-68f), jotka kuumentavat aineen suoralla Joulen ilmiöllä.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen laite, tunnettu siitä, että pystysuorassa kanavassa (14, 64) on vaakasuoraan sovitettuja elektrodeja (16-19, 68a-68f), niiden aktiivisen osan ulottuessa mieluiten kanavan (14, 64) yhdestä sivuseinä-mästä toiseen (10-11, 60-61).

10. Patenttivaatimuksen 8 mukainen laite, tunnettu siitä, että pystysuorassa kanavassa (14, 64) on vaakasuoria elektrodeja, jotka tunkeutuvat ammeeseen alavirran puoleisen seinämän (12, 62) läpi.

11. Patenttivaatimuksen 8 mukainen laite, tunnettu siitä, että pystysuorassa kanavassa (14, 64) on pohjan (2b) läpi kulkevia pystysuuntaisia elektrodeja.

12. Jonkin patenttivaatimuksen 8-11 mukainen laite, tunnettu siitä, että kirkastusosastoon (2) on sovitettu poltti-mia (20-21).

13. Jonkin patenttivaatimuksen 8-12 mukainen laite, tunnettu siitä, että sulanapito-osastoon (3) on sovitettu poltti mi a.

14. Jonkin patenttivaatimuksen 5-13 mukainen laite, tunnettu siitä, että sulanapitokanavan (26, 76) ylävirran puoleiseen puoliskoon on sovitettu sekoittimia. 26 77438

15. Jonkin patenttivaatimuksen 5-14 mukainen laite, tunnettu siitä, että kanavan (76) keskisyvyys on 0,4-0,8 m ja •mieluiten vielä 0,5-0,7 m, sen pituuden ollessa mieluiten vähintään kolme kertaa sen leveys.

16. Jonkin patenttivaatimuksen 5-15 mukainen laite, tunnettu siitä, että mainitun kanavan (76) pohja (77) on kalteva nousten ylävirran puolelta alavirtaan päin, lasin syvyyden pysyessä molemmissa päissä mieluiten 0,4 m:n ja 0,8 m:n välillä.

17. Jonkin patenttivaatimuksen 5-16 mukainen laite, tunnettu keskimäärin 0,6 m:n syvyisestä kanavasta (76).

18. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että mainitun pystysuoran kanavan kuumennus-osat (16-19, 68a-68f) käsittävät ainakin yhden kuumennusel1-men (68a), joka säteilee energiaa kourusta (58) tulevan ai-nevirran poikittaisella vaakasuoralla keskialueella, lähellä kourun suuta.

19. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että mainitut kuumennusosat (16-19, 68a-68f) käsittävät ainakin yhden elimen (16, 18, 68b, 68d), joka säteilee energiaa pystykanavan (14, 64) ylävirran puoleisen seinämän (9, 59) lähellä, käytetyn tehon ja seinämän etäisyyden ollessa sellaiset, että pitkin mainittua seinämää laskeutuva ns. "kylmä seinämä" -virtaus tulee häviävän pieneksi.

20. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että sulatusosasto (1) käsittää sähkökuu-menteisen, kupoliuuni tyyppi sen ammeen, joka toimii mieluiten "kylmäholvisena" eli jatkuvan 1asiseoskerroksen (6) alla. Il 27 7 7 4 3 8

21. Menetelmä kirkastetun lasin käsittelemiseksi jatkuvalla menetelmällä, joka käsittää ns. sulatusvaiheen, joka muodostaa lasiaineesta (7) sulatteen sulattamalla lasitettavan panoksen (6) sulatuskammiossa (1), kirkastusvaiheen, jonka tarkoituksena on mainitun lasiaineen kuplien poisto ja joka olennaisesti tapahtuu kirkastuskammiossa (2), joka käsittää pystysuoran kanavan (14, 64), jolloin mainittu sula lasiaine siirtyy hydrostaattisella paineella mainitusta sulatuskam-miosta (1) mainittuun kirkastuskammioon (2) mainitun sulatus-kammion sulatteen alatason mainitun kirkastuskammion (2) sulatteen alatasoon yhdistävän uppokourun (8, 58) kautta, jonka jälkeen siihen kohdistetaan mainitussa kammiossa (2) kuumennus, joka aikaansaa mainitun aineen nousevan liikkeen ja saattaa sen lämpötilaan, joka mahdollistaa kuplien poiston mainitun kirkastuskammion (2) sulatteen yläpuolella olevasta vapaasta pinnasta, sekä kirkastetun lasin poistovaiheen vaakasuoran liitoksen (13, 63) kautta, joka johtaa kirkastuskam-miosta (2) sulanapitokammioon (26, 76) ja poistaa mainittuun kirkastuskammioon (2) sisältyvän sulatteen yläosan, tunnettu siitä, että mainittuun kirkastuskammioon sisältyvään sulatteeseen kohdistuva kuumennus kohdistetaan alueille, jotka ovat jakautuneet sulatteen tilavuuteen ja tehoina, joita säädetään siten, että saadaan mainitun sulan aineen (7) tasainen ja progress!ivinen lämpötilan nousu mainitun pystysuoran kanavan (14, 64) alatasosta (2b) lähtien sen ylätasoon (2a) saakka ja aikaansaadaan sulan aineen nouseva kokona i sli ike tällä osuudella pystysuorana jatkuvana virtauksena sulkien pois kaikki alaspäin palaavat virtaukset, ja että mainittu lämpötilan ko- o rotus on ainakin 100 C mainittuun kuplienpoistolämpöti1 aan saakka, vastaten edullisesti yli 5 Pa.s (50 poisea) viskositeettia, ja sen jälkeen muutetaan virtauksen suunta pintavirtaukseksi mainitun sulanapitokammion (26, 76) suuntaan, jolloin kirkastetun lasiaineen virtausnopeus mainitun liitoksen (13, 63) kohdalla on suurempi kuin mainitun pystysuoran virtauksen nopeus sen liikkuessa ylöspäin mainitussa pystysuorassa kanavassa (14, 64), jonka liitoksen jälkeen nopeus pienenee. 28 77438

22. Patenttivaatimuksen 21 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainitun pystysuuntaisen virran nousunopeus on pienempi kirkastusosaston (2) yläosassa kuin sen alaosassa.

23. Patenttivaatimuksen 21 tai 22 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kirkastusosastosta (2) tulevan pinta-virtauksen suorittama lasinotto syöttää sulanapito-osastoa (26, 76), jossa takaisinkiertovirtaus homogenisoi lasin ja jäähdyttää sen muovaukseen sopivaan lämpötilaan.

23 77438

24. Patenttivaatimuksen 23 mukainen menetelmä, tunnettu että, että ainevirran nopeus kirkastusosaston (2) ja sulana-pito-osaston (26, 76) välisessä vaakasuorassa liitoskohdassa on suurempi kuin mainitun takaisinkierrätyksellä tapahtuvan homogenisoi nti 1ämpövirtauksen pintavirran virtausnopeus.

25. Patenttivaatimuksen 23 tai 24 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainitun homogenisointilämpövirtauksen ylävirtaan päin suuntautuvan alavirtauksen eli takaisinvir-tauksen keskimääräinen virtaama on 0,5-3 kertaa ulosvedetyn lasin vetomäärä ja mieluiten noin 1 kertaa tämä vetomäärä.

26. Jonkin patenttivaatimuksen 21-25 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainitun sulan massan kuumentaminen tapahtuu suurimmaksi osaksi sen nousevan kokonaisliikkeen aikana.

27. Jonkin patenttivaatimuksen 21-26 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sulan massan kuumentaminen aloitetaan sen tullessa kirkastusvyöhykkeeseen mainitun virran vaakasuoralla keskialueella. Il 29 77438

28. Jonkin patenttivaatimuksen 21-27 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sulan massan kuumennus saadaan aikaan suoralla Joulen ilmiöllä kylpyyn upotettujen elektrodien välillä.

29. Jonkin patenttivaatimuksen 21-28 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sen soveltamiseksi ainakin yhtä kir-kastusainetta sisältävään 1asinvalmistuspanokseen mainittu sulan massan kuumentaminen sen siirtyessä kirkastusvyöhykkeen läpi tapahtuu mieluiten sellaisesta lämpötilasta, joka on alempi kuin k i rkastusai neen hajoami slämpötila, sellaiseen lämpötilaan, jossa huomattava osa kirkastusainetta hajoaa.

30. Jonkin patenttivaatimuksen 21-29 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sen soveltamiseksi tavallisten teollisten kvartsi-natronkalkkilasien valmistukseen, jotka sisältävät 68-74 * SiO :a, 0-3 % AI 0 :a, 12-15 % Na 0:a ja 8-12 % 2 2 3 2 Ca0:a, nämä aineosat antava 1asinvalmistuspanos sisältää sulfaatteja määrän, joka vastaa vähintään 0,1 % S0^:a, ja sulan massan kuumennus sen kulkiessa kirkastusvyöhykkeen läpi o kattaa mieluiten vähintään lämpötila-alueen 1370-1480 C, jota tarkoitusta varten sula massa mahdollisesti jäähdytetään sen siirtyessä sulatusvyöhykkeestä kirkastusvyöhykkee-seen. 77438 30