FI79828B - FOERFARANDE FOER SMAELTNING AV GLAS. - Google Patents
FOERFARANDE FOER SMAELTNING AV GLAS. Download PDFInfo
- Publication number
- FI79828B FI79828B FI862641A FI862641A FI79828B FI 79828 B FI79828 B FI 79828B FI 862641 A FI862641 A FI 862641A FI 862641 A FI862641 A FI 862641A FI 79828 B FI79828 B FI 79828B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- fuel
- batch
- stage
- melting
- combustion
- Prior art date
Links
Classifications
-
- 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
-
- 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
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Glass Melting And Manufacturing (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
Description
1 798281 79828
Menetelmä lasin sulattamista varten Tämä keksintö koskee kiinteiden hiilipolttoainei-den, kuten kivihiilen käyttöä polttoainelähteenä lasin 5 valmistusmenetelmässä tai samanlaisessa sulatusprosessissa ja kiinteiden tai nestemäisten polttoaineiden seosten käyttöä raaka-aineiden kanssa. Tarkemmin sanottuna keksinnön kohteena on oheistetun patenttivaatimuksen 1 johdannon mukainen menetelmä.This invention relates to the use of solid carbon fuels, such as coal, as a fuel source in a glass manufacturing process or similar melting process, and to the use of mixtures of solid or liquid fuels with raw materials. More specifically, the invention relates to a method according to the preamble of appended claim 1.
10 Tiedetään hyvin, että alueilla, joilla on saatavana kivihiiltä, se on tavallisesti halvin energialähde verrattuna muihin traditionaalisiin energialähteisiin, kuten luonnonkaasuun, polttoöljyyn ja sähköön. Siksi on ehdotettu kivihiiltä käytettäväksi polttoainelähteenä lasinsula-15 tuksessa jne. Esimerkkejä tällaisista ehdotuksista voidaan nähdä US-patenteissa nro 3 969 068 ja 4 006 003. Kuitenkin kivihiilen käytöllä polttoaineena suorapolttoisissa uuneissa on havaittu olevan tiettyjä haittoja, jotka ovat vähentäneet sen laajaa käyttöä. Suurin haitta on kivihii-20 Ien tuhkapitoisuus. Kun kivihiiltä poltetaan kohopoltti-mella avoimessa, ahjotyyppisessä uunissa, jota käytetään tavanomaisesti lasin sulatukseen, oleellisia määriä tuhkaa kulkeutuu poistokaasuvirrassa, mikä voi aiheuttaa regene-raattorien tukkeutumisen ja mikä tekee välttämättömäksi 25 tuhkan poistamisen poistokaasusta ennen kuin se voidaan purkaa ilmakehään. Jonkin verran tuhkasta sijoittuu sula-tuskammion seinille, jossa se sulaa nestemäiseksi kuonaksi, joka kulkee alas astian seinämiä pitkin sulatteeseen. Sulan kuonan juoksemisella on haitallinen vaikutus uunin 30 tulenkestäviin osiin ja sulaan tuleva sula kuona tuo ei- toivottuja koostumuksellisia variaatioita ja epähomogeeni-suuksia tuotemateriaaliin. Kuonalla on usein korkea rauta-pitoisuus lasiin nähden ja kuonan juokseminen sulatteeseen voi aiheuttaa ei-toivottuja väriviiruja. Nämä ongelmat 35 ovat haitanneet kivihiilen käyttöä suorana polttoaineena tuotteiden sulatukseen, joille koostumuksen yhtenäisyys 2 79828 on tärkeä tekijä. Näin on laita erityisesti tasolasille, jolla koostumukselliset variaatiot aiheuttavat optista vääristymistä lasituotteessa.10 It is well known that in areas where coal is available, it is usually the cheapest energy source compared to other traditional energy sources such as natural gas, fuel oil and electricity. Therefore, it has been proposed to use coal as a fuel source in glass melting, etc. Examples of such proposals can be seen in U.S. Patent Nos. 3,969,068 and 4,006,003. However, the use of coal as a fuel in direct burning furnaces has been found to have certain disadvantages that have reduced its widespread use. The biggest drawback is the ash content of coal-20. When coal is burned by an incinerator in an open furnace-type furnace conventionally used to melt glass, substantial amounts of ash pass through the exhaust gas stream, which can cause clogging of the regenerators and necessitate removal of the ash from the exhaust gas before it can be discharged into the atmosphere. Some of the ash settles on the walls of the melting chamber, where it melts into a liquid slag that runs down the walls of the vessel into the melt. The flow of molten slag has a detrimental effect on the refractory parts of the furnace 30, and the molten slag entering the melt introduces undesired compositional variations and inhomogeneities into the product material. Slag often has a high iron content relative to glass and running slag into the melt can cause unwanted color streaks. These problems 35 have hampered the use of coal as a direct fuel for the smelting of products, for which uniformity of composition 2 79828 is an important factor. This is especially the case for flat glass, where compositional variations cause optical distortion in the glass product.
Haitta kivihiilen tai muun hiilipolttoaineen käy-5 tölle seoksena raaka-aineiden kanssa, erityisesti sulatettaessa kirkasta lasia, on että hiilellä on niissä määrissä, jotka riittävät antamaan merkittävän energian sulatus-prosessille, myös pelkistävä vaikutus sulatteeseen ja pelkistetyssä lasissa läsnä oleva rauta ja rikki aiheuttavat 10 ruskean värityksen. Lisäksi kivihiili itse edistää raudan ja rikin menemistä sulatteeseen. Pieniä määriä pulveri-maista kivihiiltä (tyypillisesti alle 0,1 paino-%) on lisätty kirkkaaseen lasipanokseen sulamisprosessin auttamiseksi, mutta tällaiset määrät eivät ole merkittäviä ener-15 gianlähteitä ja suuremmat määrät katsottiin haitallisiksi. Jopa valmistettaessa ruskeaa lasia, käytettävää hiilimää-rää ei katsottaisi merkittäväksi polttoainelisäykseksi.A disadvantage of using coal or other coal fuel in admixture with raw materials, especially when smelting clear glass, is that coal has, in quantities sufficient to provide significant energy to the smelting process, a reducing effect on the melt and the iron and sulfur present in the reduced glass. brown coloring. In addition, coal itself promotes the passage of iron and sulfur into the smelter. Small amounts of powdered coal (typically less than 0.1% by weight) have been added to the clear glass charge to aid in the melting process, but such amounts are not significant energy sources and larger amounts were considered harmful. Even in the manufacture of amber glass, the amount of carbon used would not be considered a significant fuel addition.
US-patentti nro 3 294 505 esittää lasin sulatusta panosbrikettien ja koksin kerroksessa. Prosessia rajoittaa 20 suhteellisen kapea ryhmä alhaisen viskositeetin lasiyhdis-telmiä alhaisen laadun sovellutuksiin. Lisäksi olisi toi-' vottavaa välttää panoksen agglomeroinnin aiheuttamaa kus tannusta.U.S. Patent No. 3,294,505 discloses the melting of glass in a layer of batch briquettes and coke. The process is limited by a relatively narrow group of low viscosity glass combinations for low quality applications. In addition, it would be desirable to avoid the cost of agglomeration of the charge.
Yleisesti merkityssä, jatkuvassa US-patenttihake-25 muksessa, sarjanumero 624 879, arkistoitu 27.6.1984, esitetään menetelmä lasin kastelemiseksi polttoöljyllä. Vain pieni osa sulatusprosessin energiavaatimuksesta täytetään polttoöljyllä.U.S. Patent Application Serial No. 624,879, filed June 27, 1984, discloses a method for wetting glass with fuel oil. Only a small part of the energy requirement of the smelting process is filled with fuel oil.
Toinen kivihiilen ja joidenkin muiden hiilipoltto-30 aineiden käyttöön liittyvä ongelma on, että tällaiset polttoaineet sisältävät suhteellisen haihtuvia hiilivety-fraktioita, jotka ajetaan pois ja jotka poistuvat poisto-kaasun mukana, jos lämmitetään ennen sytytystä. Tämä on ongelma erityisesti, jos on toivottavaa esilämmittää raa-; 35 ka-aineita seoksena hiilipolttoaineen kanssa. Myös hiili- polttoaineiden syöttäminen ei-atomisoidussa muodossa polt- 3 79828 tovyöhykkeelle aiheuttaa myös savulla kuormitettua poistokaasua, mikä on ympäristön suhteen ei-toivottavaa. Poistokaasun jälkipoltto tai käsittely muulla tavoin tai polttoaineen karbonointi edeltävässä operaatiossa ovat kallii-5 ta optioita, joita edullisesti vältetään.Another problem with the use of coal and some other coal fuels is that such fuels contain relatively volatile hydrocarbon fractions that are driven off and escaped with the exhaust gas if heated prior to ignition. This is a problem especially if it is desirable to preheat the raw; 35 ka substances as a mixture with carbon fuel. The supply of carbon fuels in non-atomized form to the combustion zone also causes a flue gas loaded with smoke, which is undesirable from an environmental point of view. Post-combustion or other treatment of the exhaust gas or pre-carbonation of the fuel in the pre-operation are expensive options that are preferably avoided.
Tämän keksinnön yhtenä aspektina käytetään polttoainetta, jolla on tuhkapitoisuutta (esim. kivihiili) oleellisena energialähteenä sulatusprosessille ja samalla vältetään ongelmat, jotka liittyvät tavallisesti tuhkaan. 10 Keksinnön mukaiselle menetelmälle on pääasiallisesti tunnusomaista se, mikä on mainittu oheistetun patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa. Edullisesti panosmateriaali ja polttoaine syötetään esilämmitysvaiheessa seoksena toistensa kanssa, jotta saataisiin tuhka jakautumaan kaik-15 kialle panokseen ja muodostumaan välitön kontakti panoksen ja polttoaineen kanssa polton aikana. Polttoa ylläpidetään syöttämällä hapetinta (edullisesti oleellisen puhdasta happea) polttovyöhykkeelle esilämmitysvaiheessa. Materiaalia voidaan sekoittaa esilämmitysvaiheessa kontaktin pa-20 rantamiseksi panoksen ja polttoaineen välillä ja tuhkan sekoittumiseksi panokseen. Lämmitetty panos- ja tuhka-seos, edullisesti vielä pulverimaisessa tilassa, kuljetetaan seuraavaan vaiheeseen, jossa seos nesteytetään.In one aspect of the present invention, a fuel having an ash content (e.g., coal) is used as an essential source of energy for the smelting process while avoiding the problems typically associated with ash. The method according to the invention is mainly characterized by what is mentioned in the characterizing part of the appended claim 1. Preferably, the charge material and fuel are fed in the preheating step as a mixture with each other to cause the ash to be distributed throughout the charge and to make direct contact with the charge and fuel during combustion. Combustion is maintained by supplying an oxidant (preferably substantially pure oxygen) to the combustion zone during the preheating step. The material can be mixed in the preheating step to improve contact between the charge and the fuel and to mix the ash into the charge. The heated batch and ash mixture, preferably still in powder form, is transported to the next stage where the mixture is liquefied.
Merkittävä osa kokonaisenergiasta, joka vaaditaan 25 sulatukseen, voidaan muodostaa ekonomisen polttoaineen avulla, kuten kivihiilen, esilämmittämänä panosmateriaa-lia lämpötilaan, joka on juuri sen lämpötilan alapuolella, jossa tapahtuu merkittävää sulamista. Syöttämällä lähes homogeeninen panoksen ja tuhkan seos nesteytysvaihee-30 seen, sula, joka sitten muodostuu, voi olla oleellisen yhtenäinen koostumukseltaan vaikka oleellisia tuhkamääriä on lisätty. Siksi eräs tuhkaa tuottavan polttoaineen käyttöön liittyvistä ongelmista, kuten kivihiilen, helpottuu oleellisesti.A significant portion of the total energy required to melt can be generated by an economical fuel, such as coal, by preheating the charge material to a temperature just below the temperature at which significant melting occurs. By feeding a nearly homogeneous mixture of charge and ash to the liquefaction step, the melt that then forms can be substantially uniform in composition even if substantial amounts of ash are added. Therefore, one of the problems associated with the use of ash-producing fuel, such as coal, is substantially alleviated.
35 Polttamalla polttoainetta, kun se on kosketuksessa panosmateriaalin kanssa ja näin ollen välttämällä tuhkan 4 79328 poistumista poistokaasun ja kuonan muodostumista astian sisäpinnoille, vältetään ympäristöongelmat ja uunin vahingoittuminen, mikä on toivottavaa mille tahansa sulatus-prosessille. Mutta kuonan juoksemisen estäminen sulattee-5 seen tekee tämän keksinnön erityisen houkuttelevaksi lasin sulatukseen jne. kun koostumuksellinen homogeenisuus on tärkeää. Jopa suhteellisen viskoosia, vaikeasti homogenisoitavaa lasia, kuten sooda-kalkki-piidioksidi-tasolasia, jolle on hyvin korkeat optiset laatunormit, voidaan valio mistaa tällä keksinnöllä. Etuna on myös se, että panoksen agglomeraatiota ei tarvita.35 Combustion of fuel when in contact with the charge material and thus avoiding the removal of ash 4 79328 to the formation of exhaust gas and slag on the inner surfaces of the vessel avoids environmental problems and damage to the furnace, which is desirable for any smelting process. But preventing the slag from running into the melt makes the present invention particularly attractive for melting glass, etc. when compositional homogeneity is important. Even relatively viscous, difficult-to-homogenize glass, such as soda-lime-silica flat glass, which has very high optical quality standards, can be selected by this invention. Another advantage is that batch agglomeration is not required.
Keksinnön vielä yhdessä aspektissa hapenjakelua ja lämpötilaa esilämmitysvaiheessa voidaan kontrolloida, jotta voitaisiin tuottaa oleellisia määriä hiilimonoksidia 15 polttoaineen palamistuotteena. Hiilimonoksidi kuljetetaan seuraavaan vaiheeseen, kuten nesteytysvaiheeseen, jossa se toimii ainakin osaksi polttoaineena tämän vaiheen polttoa varten. Toisessa vaihtoehdossa ensimmäisen vaiheen poltto voi olla epätäydellistä, jolloin jokin osa poltto-20 aineesta voidaan jättää palamattomaksi siten, että se voidaan kuljettaa panoksen mukana toiseen vaiheeseen, jossa se toimii ainakin osana polttoaineesta.In yet another aspect of the invention, the oxygen distribution and temperature in the preheating step can be controlled to produce substantial amounts of carbon monoxide as a fuel combustion product. The carbon monoxide is transported to the next stage, such as the liquefaction stage, where it acts at least in part as fuel for the combustion of this stage. In another alternative, the combustion of the first stage may be incomplete, in which case some part of the fuel 20 may be left unburned so that it can be transported with the charge to the second stage, where it operates at least as part of the fuel.
Korkeampien lämpötilojen sallimiseksi esilämmitysvaiheessa ja tuotetun hiilimonoksidimäärän kasvattamiseksi 25 suhteellisen alhaisissa lämpötiloissa sulavat lasin aineosat voidaan jättää pois ensimmäisestä vaiheesta ja tuoda toiseen vaiheeseen tai seuraavaan vaiheeseen. Poislukien natriumlähteen (esim. kalsinoitu sooda) sooda-kalkkikivi-piidioksidi-lasin panos sallii ensimmäisessä vaiheessa 30 sellaisten lämpötilojen käytön, jotka ovat riittävän korkeita karbonaattilähdemateriaalien kalsinointiin, kuten kalkkikivien ja dolomiitin sekä hiilimonoksidin tuottamisen. Piidioksidin lähdemateriaalin käsittely (hiekka) yksin ensimmäisessä vaiheessa sallii sen, että ensimmäisessä 35 vaiheessa operoidaan hyvin korkeissa lämpötiloissa, jolloin voidaan saada suuria määriä hiilimonoksidia poisto- 5 79828 kaasuna.To allow higher temperatures in the preheating step and to increase the amount of carbon monoxide produced at relatively low temperatures, the glass components that melt can be omitted from the first step and introduced into the second step or the next step. With the exception of the sodium source (e.g., calcined soda), the soda-limestone-silica glass charge in the first step allows the use of temperatures high enough to calcine carbonate source materials, such as the production of limestone and dolomite and carbon monoxide. The treatment of the silica source material (sand) alone in the first stage allows the first 35 stages to be operated at very high temperatures, whereby large amounts of carbon monoxide can be obtained as exhaust gas.
Nesteyttämisvaiheen jälkeen voidaan ottaa mukaan kolmas valhe, jossa sulamlsprosessl voi edetä vielä. Kun polttoaine sekoitetaan panokseen, polttoaineen ja hapetus-5 aineen välillä voi olla epätäydellinen kontakti nesteytys-vaiheessa tai läsnä voi olla ylimäärin polttoainetta ja näin ollen nesteytetty materiaali voi lähteä toisesta vaiheesta pelkistetyssä tilassa. Siinä tapauksessa kolmanteen vaiheeseen voi sisältyä myös keino hapettaa sulate uudel-10 leen upotetulla poltolla, happipitoisella liekillä ja/tai antamalla hapettamisaineen (edullisesti hapen) kuplia sulatteen läpi. Uudelleenhapetus on erityisen hyödyllistä kirkkaan lasin värivikaisuuden välttämiseksi. Rauta- ja sulfidi-ionien aiheuttamaa ei-toivottavaa kirkkaan lasin 15 värjäytymistä voidaan välttää hapettamalla sulate uudelleen kolmannessa vaiheessa.After the liquefaction step, a third lie can be included in which the melting process can proceed further. When the fuel is mixed into the charge, there may be incomplete contact between the fuel and the oxidant-5 in the liquefaction stage or excess fuel may be present and thus the liquefied material may leave the second stage in the reduced state. In that case, the third step may also include means for re-oxidizing the melt by re-immersed combustion, an oxygen-containing flame and / or by passing oxidizing agent (preferably oxygen) bubbles through the melt. Reoxidation is particularly useful to avoid discoloration of clear glass. Unwanted discoloration of the clear glass caused by iron and sulfide ions can be avoided by re-oxidizing the melt in the third step.
Kivihiilituhkan kemialliset aineosat ovat yleensä yhteensopivia useimpien lasien aineosien kanssa ja siksi laseissa voi olla jonkin verran tuhkaa vain vähäisillä tai 20 ei ollenkaan haitallisilla vaikutuksilla lasituotteeseen edellyttäen, että tuhka voidaan läpikotaisin homogenisoida sulatteeseen. Kuitenkin, kun kivihiili muodostaa pääasiallisen polttoainelähteen, tavanomaisessa sulatusprosessissa tuotetun tuhkan määrää on vaikea riittävästi homogenisoida 25 joillekin lasityypeille, joille optiset vaatimukset ovat kriittisiä. Siksi tämän keksinnön etuna on, että kivihiiltä käytetään polttoaineena erillisessä vaiheessa sulatus-prosessissa siten, että panoksen sekoittaminen tuhkaan suoritetaan ennen nesteyttämistä. Erillisessä esilämmitys-30 vaiheessa tarvitaan myös vähemmän kuin koko energiantarve siten, että tarvitaan vähemmän kivihiiltä ja vähemmän tuhkaa valmistuu. Lisäksi vaiheistetun sulatusprosessin kokonaistehokkuuden on havaittu vähentävän kokonaisenergiavaa-timuksia lasin sulattamiseksi, mikä edelleen vähentää 35 polttoainevaatimuksia. Tuloksena kivihiili voi muodostaa suurimman osan tai kokonaan energialähteen jopa tasolasi- 6 79828 panoksen esilämmitykseen sulatuslämpötilaan asti. Joissakin operointimalleissa kivihiili voi muodostaa pääasiallisen tai koko energialähteen koko nesteytysoperaatioon.The chemical constituents of coal ash are generally compatible with most glass constituents and therefore the glasses may have some ash with little or no adverse effects on the glass product, provided that the ash can be thoroughly homogenized in the melt. However, when coal is the main fuel source, it is difficult to sufficiently homogenize the amount of ash produced in a conventional smelting process for some types of glass for which optical requirements are critical. Therefore, it is an advantage of the present invention that coal is used as a fuel in a separate step in the smelting process so that the batch mixing of the ash is performed prior to liquefaction. In a separate preheating-30 stage, less than the total energy requirement is also required, so that less coal is needed and less ash is produced. In addition, the overall efficiency of the phased melting process has been found to reduce the overall energy requirements for melting the glass, further reducing the fuel requirements. As a result, coal can provide most or all of the energy source up to the preheating of the flat glass 6 79828 charge up to the melting temperature. In some operating models, coal may be the primary or entire source of energy for the entire liquefaction operation.
Tämän keksinnön uudet polttoainejärjestelyt voivat 5 muodostaa koko polttoainelähteen tai voivat täydentää tavanomaisia lämmönlähteitä. Uusilla järjestelyillä edistetty esilämmitysvaiheen lämpöenergian kokonaisvaatimuksen osuus on oleellinen; so. suurempi kuin se, joka saavutettiin alalla aiemmin, kun lisättiin hiilipitoista materiaali) lia sulattamisen apuaineena, väriaineena tai sitojana. Uskotaan, että jopa 5 % energiasta parantaminen on epäluon-teenomaista näille alan aikaisemmille hiilipitoisten mate-riaalian käytölle sulattimessa. Taloudellisista syistä on edullista, että tämän keksinnön uusi polttoaineenkäyttö 15 maksimoidaan siten, että se muodostaa pääosan energiasta esilämmitysvaiheessa ja optimaalisesti koko energian.The novel fuel arrangements of this invention may form the entire fuel source or may supplement conventional heat sources. The share of the total thermal energy requirement of the preheating phase promoted by the new arrangements is substantial; i. greater than that previously achieved in the art when carbonaceous material was added as a melting aid, colorant, or binder. It is believed that up to 5% energy improvement is unnatural to these prior art uses of carbonaceous material in the melter. For economic reasons, it is preferred that the new fuel use 15 of the present invention be maximized so that it accounts for the majority of the energy in the preheating phase and optimally all of the energy.
Tämän keksinnön edullisten toteutustapojen toisena piirteenä on epätäydellisen palamisen tuotteiden poisto-emissioiden vähentyminen, esimerkiksi savu, noki tai polt-20 toaineesta haihtuneet aineet. Kun kiinteän tai nestemäisen polttoaineen kanssa kosketuksessa oleva panosmateriaa-li kuljetetaan kohti lämmitysvyöhykettä, polttoaineen lämpötila kasvaa asteittain ja polttoaine alkaa luovuttaa haihtuvia aineita ja savuta ennen kuin se syttyy täydelli-25 sesti. Saatavat ei-toivottavat emissiot eliminoituvat oleellisesti keksinnön tämän aspektin takia kun ylläpidetään kaasun virtaus esilämmitysvaiheessa oleellisesti samansuuntaisena kuin panos-polttoaineseoksen kulku esilämmitysvaiheen läpi. Tämä myötävirtaan suuntautuva virtaus-30 malli kuljettaa emissiot aikaisista lämmitysvaiheista palamisvyöhykkeelle, jossa palavat emissiot sytytetään. Eivät vain haitalliset emissiot eliminoidu, vaan niiden palaminen edistää myös panosmateriaalin lämmitystä. Esilämmitysvaiheen poistokaasu voidaan polttaa edelleen kul-35 jettamalla se seuraavaan polttovyöhykkeeseen, kuten nes-teytysvaiheeseen.Another feature of the preferred embodiments of this invention is the reduction of exhaust emissions from incomplete combustion products, for example, smoke, soot, or volatiles from the fuel. As the charge material in contact with the solid or liquid fuel is transported toward the heating zone, the temperature of the fuel gradually increases and the fuel begins to release volatiles and smoke before it ignites completely. The resulting undesired emissions are substantially eliminated due to this aspect of the invention when the gas flow in the preheating step is maintained substantially parallel to the flow of the charge-fuel mixture through the preheating step. This downstream flow-30 model transports emissions from the early heating stages to the combustion zone where the combustible emissions are ignited. Not only are harmful emissions eliminated, but their combustion also contributes to the heating of the charge material. The exhaust gas from the preheating stage can be further combusted by conveying it to the next combustion zone, such as the liquefaction stage.
Keksinnön tuloksena on myös muita ympäristöetuja.The invention also results in other environmental benefits.
7 798287 79828
Vaiheittain prosessi sallii hapen käytön polton tukemiseksi ilman sijasta. Typen määrän eliminoituminen tai vähentyminen polttokaasuissa vähentää muodostuneiden typen oksidien (NOx) määrää. Poistokaasujen tilavuudet vähenevät 5 oleellisesti, kun käytetään happipolttoa ja näin ollen vähennetään kaasun nopeutta, mikä taas johtaa partikkelimuo-toisen panosmateriaalin vähäisempään poistumiseen. Typen poissaolo aiheuttaa myös korkeamman liekin lämpötilan. Oleellisen puhtaan hapen käyttö ja kaiken ilman poissulke-10 minen maksimoi nämä edut, mutta edut voidaan osittain toteuttaa sen määrän mukaan, jolla hapen konsentraatio ylittää ilman konsentraation.The stepwise process allows the use of oxygen to support combustion instead of air. Elimination or reduction of the amount of nitrogen in the combustion gases reduces the amount of nitrogen oxides (NOx) formed. The volumes of the exhaust gases are substantially reduced when oxygen combustion is used and thus the gas velocity is reduced, which in turn results in less removal of the particulate charge material. The absence of nitrogen also causes a higher flame temperature. The use of substantially pure oxygen and the exclusion of all air maximizes these benefits, but the benefits can be partially realized by the amount by which the oxygen concentration exceeds the air concentration.
Toinen ympäristöetu on, että jonkin verran rikki-emissioista, jotka liittyvät tavallisesti rikkiä sisältä-15 vien polttoaineiden, kuten kivihiilen polttoon, voidaan vähentää. Kontakti polttokaasujen ja panosmateriaalin välillä (erityisesti lasipainoksen, joka sisältää kalkkikiveä tms.) voi poistaa rikin oksideja kaasuvirrasta.Another environmental benefit is that some of the sulfur emissions associated with the combustion of normally sulfur-containing fuels, such as coal, can be reduced. Contact between the combustion gases and the charge material (especially a glass print containing limestone, etc.) can remove sulfur oxides from the gas stream.
Vaihtoehtoisessa lähetymistavassa tämän keksintöjen 20 laajempien aspektien suhteen polttoainetta, jolla voi olla tuhkasisältöä, poltetaan sulatusprosessin vaiheessa, joka on tarkoitettu panoksen nesteyttämiseksi aluksi siten, että polttoaineen tuhkasisällöstä muodostuva kuona integroituu nesteyttämismateriaaliin. Koska kuona tuodaan tuo-25 tevirtaan sulatusprosessin aikaisessa vaiheessa, se voidaan homogenisoida siinä vaiheessa ja sulatusvaiheen seu-raavissa vaiheissa.In an alternative mode of transmission for the broader aspects of this invention, fuel that may have ash content is burned at a stage in the smelting process for initially liquefying the charge so that the slag from the ash content of the fuel integrates with the liquefaction material. Since the slag is introduced into the product stream at an early stage of the smelting process, it can be homogenized at that stage and in the subsequent stages of the smelting stage.
Nesteyttämisvaiheen edulliset toteutustavat käsittävät kaltevia sulatuspintoja, jotka ympäröivät keskisy-30 vennystä, jolloin suuri osa astian sisäpinnasta muodostaa sulatusmateriaalia, jolle tuhka tai kuona voidaan pyydystää. Panos syötetään kaltevalle pinnalle, kun nesteytetty materiaali virtaa alas kaltevaa pintaa tyhjennysputkeen. Seuraavassa vaiheessa sulatusprosessia voidaan jatkaa.Preferred embodiments of the liquefaction step comprise inclined melting surfaces surrounding the central stretch, with a large portion of the inner surface of the vessel forming a melting material on which the ash or slag can be trapped. The charge is fed to the sloping surface as the liquefied material flows down the sloping surface into the drain pipe. In the next step, the smelting process can be continued.
35 Suhteellisen pieni tulenkestävän materiaalin määrä, joka on kuonalle alttiina nesteyttämisvaiheessa, vähentää eroosion mahdollisuutta astiassa ja kuonan konsentroitua 8 79328 juoksemista sulatteeseen.35 The relatively small amount of refractory material exposed to slag during the liquefaction step reduces the possibility of erosion in the vessel and the concentrated 8 79328 run of slag into the melt.
Panosmateriaali ja kivihiili tai muu kiinteä tai nestemäinen polttoaine, ovat edullisesti kosketuksessa toistensa kanssa, kun polttoaine poltetaan nesteytysvai-5 heessa. Polttoaine ja panos voidaan syöttää erikseen, mutta on edullista sekoittaa polttoaine panokseen ennen syöttöä. Kun nesteytysvyöhyke lämmitetään polttoaineen sytty-mispisteeseen, polttoaineen palamista jatketaan syöttämällä hapettamisainetta, edullisesti oleellisen puhdasta hap-10 pea, polttovyöhykkeelle.The charge material and coal, or other solid or liquid fuel, are preferably in contact with each other when the fuel is burned in the liquefaction step. The fuel and charge can be fed separately, but it is preferred to mix the fuel into the charge before feeding. When the liquefaction zone is heated to the flash point of the fuel, the combustion of the fuel is continued by feeding an oxidizing agent, preferably substantially pure oxygen, to the combustion zone.
Vaihtoehtoisessa toteutustavassa voidaan tunnetun tyyppistä poltinta kiinteiden, jauhettujen polttoaineiden, kuten kivihiilen polttamiseksi, käyttää nesteyttämisvai-heessa. Kaasun kuljettama tuhka kerätään ympäröiville 15 sulatuspinnoille ja se yhdistyy nesteytettyyn panosmate-riaaliin.In an alternative embodiment, a burner of a known type for burning solid, pulverized fuels, such as coal, may be used in the liquefaction step. The ash carried by the gas is collected on the surrounding smelting surfaces and is combined with the liquefied charge material.
Keksintöä voidaan ymmärtää täydellisemmin piirustuksista ja mukana olevasta kuvauksesta.The invention can be more fully understood from the drawings and the accompanying description.
Kuvio 1 esittää tämän keksinnön edullista toteutus-20 tapaa, jossa on pyörivä viertouuni-esilämmitysvaihe, joka on esitetty osittain rikottuna, toisen vaiheen pyörivä nesteytyskammio ja kolmannen vaiheen jalostuskammio.Figure 1 shows a preferred embodiment of the present invention having a rotary kiln preheating step shown partially broken, a second stage rotary liquefaction chamber, and a third stage processing chamber.
Kuvio 2 on suurennettu pystysuuntainen poikittais-leikkaus toisesta ja kolmannesta vaiheesta, jolloin kol-25 mannessa vaiheessa on upotettu polttolaite.Figure 2 is an enlarged vertical cross-section of the second and third stages, with the third stage embedded in the incinerator.
Tämän keksinnön yksityiskohtainen kuvaus suoritetaan viittaamalla esimerkkiin lasinsulatusoperaatiosta, johon tämä keksintö on havaittu erityisen hyödylliseksi. Keksintö on hyödyllinen kaiken tyyppisillä laseilla mukaan 30 lukien tasolasin, säiliölasin, lasikuidun ja natriumsili-kaattilasin.A detailed description of the present invention will be made with reference to an example of a glass melting operation in which the present invention has been found to be particularly useful. The invention is useful with all types of glasses, including flat glass, container glass, fiberglass, and sodium silicate glass.
Olisi kuitenkin ymmärrettävä, että keksintö on käyttökelpoinen muiden, samankaltaisten materiaalin sulatukseen ja erityisesti mineraalityyppisten materiaalien 35 muuttamiseen sulaan tilaan. Muihin esimerkkeihin lukeutuvat: lasi- ja keraamisten materiaalien sulatus, frittien sulatus ja malmien sulatus.It should be understood, however, that the invention is useful for melting other, similar material, and in particular for converting mineral-type materials 35 to the molten state. Other examples include: smelting glass and ceramic materials, smelting frit, and smelting ores.
9 798289 79828
Ensimmäinen vaihe voi olla erilaisia kaasun ja kiinteän aineen kontaktilaitteita, mutta edullinen toteutustapa on viertouuni, kuten on osoitettu kuviossa 1. Vaihtoehtoisiin laitteisiin lukeutuvat leijupeti ja syklonierotin/ 5 kontaktori, jotka ovat alalla tunnettuja. Viertouuni käsittää sylinterimäisen kuoren 2, joka on tuettu pyörivästi teloilla 3 lievässä kulmassa vaakasuoraan nähden. Yksisei-näinen metallikuori, joka on esitetty kuviossa, voi olla riittävä tai parempi lämpöteho voidaan saavuttaa tulenkes-10 tävällä vuorauksella tai kaksoisseinäisellä metallikuorel-la, jonka kuorien välissä on eriste.The first stage may be various gas and solid contact devices, but the preferred embodiment is a rotary kiln, as shown in Figure 1. Alternative devices include a fluidized bed and a cyclone separator / 5 contactor known in the art. The rolling furnace comprises a cylindrical shell 2 rotatably supported by rollers 3 at a slight angle to the horizontal. The single-walled metal shell shown in the figure may be sufficient or better thermal performance may be achieved by a refractory lining or a double-walled metal shell with insulation between the shells.
Stationaarinen sisäänmenokuori 4 sulkee viertouunin sisäänmenopään. Syöttöputki 5 ulottuu kuoren seinän läpi pulverimaisen panosmateriaalin kohdistamiseksi viertouu-15 niin syöttönopeuden valvontalaitteesta 6. Panos B voidaan sekoittaa polttoaineeseen ennen kuin se syötetään vierto-uuniin tai polttoaine ja panos voidaan syöttää erikseen viertouuniin, jossa ne sekoittuvat. Hapetuskaasu (esim. ilma, mutta edullisesti happi) voidaan syöttää viertouu-20 niin kanavan 7 kautta, joka ulottuu sisäänmenokuoren 4 seinän läpi. Kanava 7 voi ulottua viertouuniin riittävälle etäisyydelle polttovyöhykkeen muodostamiseksi jonkin matkaa alavirtaan panoksen syöttöalueelta. Panosmateriaalit, jotka sisältävät happea sisältäviä yhdisteitä, kuten karbo-25 naatteja, voivat muodostaa osan hapesta polton ylläpitämiseksi. Tämä on edullista, koska hiilidioksidi poistetaan ennen kuin panos nesteytetään. Nesteyttämisen jälkeen hiilidioksidin vapautuminen olisi muodostanut kuplia sulatteeseen ja niitä on vaikea poistaa. Edullisessa toteutustavas-30 sa polttotuotteet virtaavat myötävirtaan panoksen kanssa viertouunin läpi toisen vaiheen nesteytyslaitteeseen 10 ulosmenosuojuksen läpi, joka yhdistää kaksi vaihetta.The stationary inlet shell 4 closes the inlet end of the rolling furnace. The feed tube 5 extends through the wall of the shell to align the powdered charge material from the feed furnace-15 from the feed rate monitor 6. The charge B may be mixed with the fuel before being fed to the winch furnace or the fuel and the charge may be fed separately to the winch where they mix. The oxidizing gas (e.g. air, but preferably oxygen) can be fed to the wort 20 through a duct 7 extending through the wall of the inlet shell 4. The duct 7 may extend into the winch at a sufficient distance to form a combustion zone some distance downstream of the charge feed area. Batch materials containing oxygen-containing compounds, such as carbonates, can form part of the oxygen to maintain combustion. This is advantageous because the carbon dioxide is removed before the charge is liquefied. After liquefaction, the release of carbon dioxide would have formed bubbles in the melt and are difficult to remove. In the preferred embodiment, the combustion products flow downstream of the charge through the wort furnace to the second stage liquefaction device 10 through an outlet cover connecting the two stages.
Sytytys voidaan aloittaa polttovyöhykkeellä apuläm-mityskeinoin, kuten polttimella, joka sijoitetaan väliai-35 kaisesti uuniin. Kun polttoaineen syttyminen kosketuksessa panoksen kanssa on saavutettu, polttovyöhykettä voidaan 10 79328 ylläpitää oleellisen kiinteällä viertouunin alueella tasapainottamalla hapen syöttönopeus ja nopeus, jolla panos ja polttoaine kuljetetaan pitkin viertouunia. Jälkimmäistä nopeutta kontrolloidaan oleellisesti nopeudella, jolla 5 kallistettua uunia pyöritetään. Kiinteät materiaalit ja kaasuvirrat liikkuvat samansuuntaisesti viertouunin läpi siten, että polttoaineesta alunperin vedetyt haihtuvat materiaalit kulkeutuvat polttovyöhykkeelle, jossa ne poltetaan.Ignition can be initiated in the combustion zone by auxiliary heating means, such as a burner temporarily placed in the furnace. Once ignition of the fuel in contact with the charge has been achieved, the combustion zone can be maintained in a substantially fixed area of the blast furnace by balancing the rate of oxygen supply and the rate at which the charge and fuel are conveyed along the blast furnace. The latter speed is substantially controlled by the speed at which the 5 tilted ovens are rotated. The solid materials and gas streams move in parallel through the blast furnace so that the volatile materials originally withdrawn from the fuel travel to the combustion zone where they are combusted.
10 Vaikkakaan ei edullisesti, kaasu ja panos voisivat virrata vastavirtaan toisiinsa nähden viertouunissa tai muussa esilämmittimessä. Siinä tapauksessa voi olla välttämätöntä varustaa keinot poistokaasun tekemiseksi ympäristöllisesti hyväksyttäviksi, kuten partikkelimateriaa-15 lien säkkikeräimellä. Osa poistokaasusta voidaan uudel-leenkierrättää polttovyöhykkeelle joko esilämmitys- tai nesteytysvaiheessa palavien aineiden eliminoimiseksi. Toinen tekniikka poistokaasun käsittelemiseksi ja jätteen talteenottamiseksi on kuljettaa poistokaasu kosketukseen 20 panosmateriaalin kanssa edeltävässä esilämmityksen lisä-vaiheessa. Panosmateriaali, joka sisältää karbonaatteja (esim. kalkkikiveä) on myös hyödyllinen rikin oksidien poistamiseksi poistokaasusta.Although not advantageous, the gas and charge could flow countercurrent to each other in a guest furnace or other preheater. In that case, it may be necessary to provide means for making the exhaust gas environmentally acceptable, such as a bag collector for particulate matter. Some of the exhaust gas can be recycled to the combustion zone in either the preheating or liquefaction stages to eliminate combustible materials. Another technique for treating the exhaust gas and recovering the waste is to transport the exhaust gas into contact with the charge material 20 in the preceding preheating additional step. A charge material containing carbonates (e.g., limestone) is also useful for removing sulfur oxides from the exhaust gas.
Toisen vaiheen spesifinen edullinen toteutustapa 25 on esitetty kuviossa 2 ja se on US-patentin nro 4 381 934 opetusten mukainen, Kunkle et ai. ja US-patenttihakemuk-sen, sarjanumero 661 267, 16.10.1984, myös Kunkle et ai. mukainen, jotka on tuotu tähän viitteiksi. Toinen vaihe sovita te an panoksen nest€:yttämiseksi ja sille on luonteen-30 omaista kalteva sulatuspinta panosmateriaalin vastaanottamiseksi, jotka sulavat ohuena kerroksena kaltevalla pinnalla ja juoksevat siitä nopeasti pois nesteydyttyään. Tässä esitetty nesteytysvaihe on Kunkle et ai. opetusten edullinen toteutustapa, jossa kalteva pinta oleellisesti ympäröi 35 keskussyvennystä ja astia pyörii oleellisen pystysuoran akselin ympäri. Ympyrän muotoinen järjestys tarjoaa „ 79828 erityisiä etuja tähän keksintöön ja yleensä sulatusproses-sin tehokkuuteen, mutta olisi ymmärrettävä, että tämä keksintö laajemmissa aspekteissaan ei rajoitu ympyrän muotoiseen nesteytysjärjestelyyn.A specific preferred embodiment of the second step is shown in Figure 2 and is in accordance with the teachings of U.S. Patent No. 4,381,934 to Kunkle et al. and U.S. Patent Application Serial No. 661,267, issued October 16, 1984, also to Kunkle et al. which are incorporated herein by reference. The second step is to arrange the charge of the charge and is characterized by a sloping melting surface for receiving the charge material, which melts in a thin layer on the sloping surface and flows away rapidly after liquefaction. The liquefaction step presented herein is described by Kunkle et al. a preferred embodiment of the teachings in which the inclined surface substantially surrounds the central recess 35 and the vessel rotates about a substantially vertical axis. The circular order offers particular advantages to the present invention and to the efficiency of the melting process in general, but it should be understood that this invention in its broader aspects is not limited to a circular liquefaction arrangement.
5 Erottamalla nesteytysvaihe sulatusprosessin muusta osasta, energia käytetään tehokkaammin kussakin prosessin vaiheessa optimoimalla olosuhteet kussakin vaiheessa vaiheen tiettyjen tarpeiden tyydyttämiseksi. Lisätehokkuutta saavutetaan ympäröimällä lämmitetty vyöhyke panosmateriaa-10 lilla ja käyttämällä panosmateriaalin tai yhteensopivan aineen eristämiskerrosta nesteytysvyöhykkeen eristämiseksi termisesti. Vaiheittaisen prosessin kokonaistehokkuuden energian takia ja koska vain osa sulatuksen kokonaisener-giatarpeesta kulutetaan nesteytysvyöhykkeessä, on havaittu, 15 että nesteytysvaiheessa kulutettu energiamäärä on suhteellisen alhainen ja erilaisia lämmönlähteitä voidaan käyttää tehokkaasti. Polttoaineen polttaminen, erityisesti hap-pisytytyksellä, on edullista ja sähköisiä lähteitä, kuten valokaariuunia tai plasmalamppua voidaan käyttää. Kivihii-20 li tai muu kiinteä polttoaine voi muodostaa osan tai kaiken polttoaineen toisessa vaiheessa ja osa siitä voi olla palamatonta polttoainetta ensimmäisestä vaiheesta. Kun ensimmäisessä vaiheessa muodostuu hiilimonoksidia, ensimmäisen vaiheen poitokaasu voidaan kuljettaa toiseen vaiheeseen, 25 jossa se voi muodostaa oleellisen määrän sen energiantarpeesta .5 By separating the liquefaction stage from the rest of the smelting process, energy is used more efficiently at each stage of the process by optimizing the conditions at each stage to meet certain needs of the stage. Additional efficiency is achieved by surrounding the heated zone with charge material and using an insulating layer of charge material or compatible material to thermally insulate the liquefaction zone. Due to the overall energy efficiency of the stepwise process and since only a part of the total energy required for smelting is consumed in the liquefaction zone, it has been found that the amount of energy consumed in the liquefaction step is relatively low and various heat sources can be used efficiently. Combustion of fuel, especially by oxygen injection, is preferred and electrical sources such as an arc furnace or plasma lamp may be used. Coal-20 li or other solid fuel may form part or all of the fuel in the second stage and part of it may be non-combustible fuel from the first stage. When carbon monoxide is formed in the first stage, the flue gas from the first stage can be transported to the second stage, where it can generate a substantial amount of its energy needs.
Viitaten kuvioon 2, nesteytysvaihe 10 sisältää yleensä sylinterimäisen astian 12, joka voi koostua teräs rummusta. Astia 12 on tuettu renkaan muotoiseen kehykseen 30 14, joka vuorostaan on asetettu pyörimistä varten yleensä pystysuoraan akselin ympäri, joka vastaa astian keskilinjaa tai symmetria-akselia, useilla tukiteloilla 16 ja koh-distusteloilla 18. Astian pohjaosa 20 pitää aksiaalisesti tasattua rengasmaista hoikkia 22, joka määrittää keskustan 35 laskuaukkoa 24. Holkki 22 voi koostua useista keraamisista 12 79328 paloista ja pohjaosuus 20 voi olla irrotettavasti kiinnitetty astian 12 loppuosaan hoikin 22 vaihtamisen helpottamiseksi.Referring to Figure 2, the liquefaction step 10 generally includes a cylindrical vessel 12, which may consist of a steel drum. The container 12 is supported on an annular frame 30 14, which in turn is positioned for rotation generally vertically about an axis corresponding to the centerline or axis of symmetry of the container, a plurality of support rollers 16 and alignment rollers 18. The base portion 20 of the container holds an axially aligned annular sleeve 22 which defines a downcomer 24 in the center 35. The sleeve 22 may consist of a plurality of ceramic 12 79328 pieces and the base portion 20 may be removably attached to the remainder of the container 12 to facilitate replacement of the sleeve 22.
Tulenkestävä kansi 26, edullisesti ylöspäin olevan 5 kupolin muodossa, on varustettu stationaarisella tuella, ympäröivällä kehysosalla 28. Kansi 26 voi sisältää vähintään yhden aukon, jonka läpi voidaan laskea vähintään yksi jäähdytetty kaasunjakeluputki 30. Jakeluputki 30 voi käsittää polttimen tai pelkästään jakoputken hapen tai 10 muun hapetusaineen jakelemiseksi polttoaineen polton tukemiseksi, joka polttoaine tuodaan nesteytyskammioon. Jos polttoaine tuodaan ensimmäisestä vaiheesta, johtoa 30 voidaan käyttää hapen tms, tuomiseksi astiaan, kun syttymis-lämpötila on saavutettu. Vapaaehtoisesti osa lämmöstä nes-15 teytysvaihetta varten voidaan muodostaa tavanomaisella polttimella tai muulla lämpölähteellä sen energian lisäksi, joka saadaan ensimmäisestä vaiheesta tulevasta polttoaineesta. Johto 30 voi olla sijoitettu keskeisesti tai se voi olla kulmassa tai epäkeskisesti sijoitettu hapen ja/tai 20 polttoaineen kohdistamiseksi sulatuskerrokseen.The refractory cover 26, preferably in the form of an upwardly dome 5, is provided with a stationary support, a surrounding frame part 28. The cover 26 may include at least one opening through which at least one cooled gas distribution pipe 30 may pass. The distribution pipe 30 may comprise a burner or to dispense an oxidizing agent to support the combustion of the fuel, which fuel is introduced into the liquefaction chamber. If fuel is introduced from the first stage, line 30 can be used to introduce oxygen or the like into the vessel when the ignition temperature is reached. Optionally, part of the heat for the liquefaction stage may be generated by a conventional burner or other heat source in addition to the energy obtained from the fuel from the first stage. Line 30 may be centrally located or may be angled or eccentrically positioned to direct oxygen and / or fuel 20 to the melt bed.
Aukko 32 kannen 26 läpi voi olla varustettu panoksen syöttämiseksi nesteytysvaiheeseen ja kuten on esitetty kuviossa 2, poismenovaippa 36 viertouunin 1 päässä voi olla varustettu ränniosuudella, joka on sovitettu materiaalin 25 ohjaamiseksi nesteytysvaiheeseen. Säädettävä läppä 38 voidaan sijoittaa rännin päähän panoksen virtauksen ohjaamiseksi astian 12 sivuseinille.An opening 32 through the lid 26 may be provided for feeding the charge to the liquefaction stage and, as shown in Figure 2, the outlet jacket 36 at the end of the wort 1 may be provided with a chute portion adapted to guide the material 25 to the liquefaction stage. An adjustable flap 38 may be located at the end of the chute to direct the flow of charge to the side walls of the vessel 12.
Edullisesti stabiili kerros pulverimaista materiaalia 40 vuoraa astian 12 sisäpuolta. Tämä kerros toimii 30 eristävänä vuorauksena astian 12 suojaamiseksi astian sisällä olevalta lämmöltä. Niissä sovellutuksissa, joissa on toivottavaa välttää tuotemateriaalin kontaminaatiota, kerros 40 on edullisesti oleellisesti sama koostumukseltaan kuin panosmateriaali. Ennen kuin sulatusprosessi aloite-35 taan, stabiili vuoraus 40 pannaan sulattimeen syöttämällä irtonaista pulverimaista materiaalia, kuten panosmateriaa- 13 79328 lia, astiaan 12, kun astiaa pyöritetään. Irtonainen materiaali omaksuu yleensä parabolisen muodon, kuten on esitetty kuviossa 2. Pulverimainen materiaali voidaan kastella esimerkiksi vedellä alkuvaiheen aikana, jolloin muodos-5 tetaan stabiili vuoraus, koheesion edistämiseksi kerrokseen pitkin sivuseiniä. Kun vuoraus 40 koostuu panosmate-riaalista, sen ei tarvitse sisältää polttoainekomponenttia, joka voidaan sekoittaa panokseen operaation aikana. Muut pienet erot vuorausmateriaalin ja läpimenomateriaalin vä-10 Iillä voivat olla hyväksyttäviä, riippuen kyseisen prosessin vaatimuksista.Preferably, a stable layer of powdered material 40 lines the inside of the container 12. This layer acts as an insulating liner 30 to protect the container 12 from heat inside the container. In those applications where it is desirable to avoid contamination of the product material, the layer 40 is preferably substantially the same composition as the batch material. Before the melting process is initiated, a stable liner 40 is placed in the melter by feeding loose powdery material, such as batch material, into vessel 12 as the vessel is rotated. The loose material generally assumes a parabolic shape, as shown in Figure 2. The powdery material may be wetted, for example, with water during the initial stage of forming a stable liner to promote cohesion to the layer along the sidewalls. When the liner 40 consists of a cartridge material, it need not contain a fuel component that can be mixed into the cartridge during the operation. Other small differences between the liner material and the through-material may be acceptable, depending on the requirements of that process.
Sulatusprosessin aikana panoksen jatkuva syöttö nes-teyttämisvaiheeseen 20 johtaa laskevaan panosvirtaan, joka jakautuu stabiilin vuorauksen 40 pinnalle ja astiassa 12 15 tapahtuvan palamisen aiheuttaman lämmön vaikutuksesta nes-teytyy siirtokerroksessa 42, joka juoksee astian pohjalle ja kulkee avoimen keskustan 24 läpi läpivientiholkkiin 22. Nesteytetty materiaali 44 putoaa ensimmäisestä vaiheesta 10 toiseen vaiheeseen 11 jatkokäsittelyä varten. Tällä ta-20 valla panoksen nesteyttämisen alkuvaihe voidaan suorittaa tehokkaasti, koska materiaali nesteydyttyään poistetaan välittömästi lämmönlähteen läheisyydestä ja täydennetään jatkuvasti tuoreella styöttömateriaalilla ja näin ollen ylläpidetään suuri lämpötilaero ja siksi suuri lämmönvaihdon 25 nopeus nesteyttämisastiassa. Jatkuva korvaaminen suhteellisen viileällä, tuoreella syöttömateriaalilla yhteistyössä eristyskerroksen kanssa säilyttää nesteyttämisastian rakenteellisen eheyden kun ei käytetä astian pakotettua jäähdytystä.During the melting process, the continuous feed of the charge to the liquefaction step 20 results in a descending charge flow distributed on the surface of the stable liner 40 and liquefied in the transfer liner 42 passing to the bottom of the vessel and passing through the open drops from the first step 10 to the second step 11 for further processing. In this way, the initial step of liquefying the charge can be performed efficiently because after liquefaction, the material is immediately removed from the vicinity of the heat source and continuously replenished with fresh feed material, thus maintaining a large temperature difference and therefore a high heat exchange rate in the liquefaction vessel. Continuous replacement with a relatively cool, fresh feed material in cooperation with the insulating layer maintains the structural integrity of the liquefaction vessel when forced cooling of the vessel is not used.
30 Vuorausmateriaali 40 muodostaa lämmöneristeen ja edullisesti toimii myös ei-kontaminoivana pintana sulatuksen siirtokerrokselle 42 ja edullisimmin stabiili vuoraus sisältää syöttömateriaalin yhtä tai useampia aineosia. Vuorauksena käytettävän materiaalin lämmönjohtokyvyn takia 35 on toivottavaa, että se on suhteellisen matala siten, että voidaan käyttää käytännöllisiä kerrospaksuuksia välttämällä 14 79828 samalla tarvetta hyödyttömälle astian ulkopinnan pakkojäähdytykselle. Yleensä rakeisen tai pulverimaisen mineraali-lähteen raaka-aineet antavat hyvän lämmöneristyksen, mutta joissakin tapauksissa voi olla mahdollista käyttää välituo-5 tetta tai sulatusprosessin tuotetta ei-kontaminoivana stabiilina kerroksena. Esimerkiksi lasinvalmistusprosessi jauhettu lasimurska (jätelasi) voisi muodostaa stabiilin kerroksen, vaikkakin paksumpaa kerrosta voidaan vaatia lasin korkeamman lämmönjohtavuuden takia, verrattuna lasimassaan. 10 Metallurgisissa prosesseissa toisaalta metallisen tuotteen käyttäminen stabiilina kerroksena aiheuttaisi kohtuuttoman suuria paksuuksia lämmönsuojauksen muodostamiseksi astiaan, mutta jotkut malmimateriaalit voivat olla tyydyttäviä eristyskerroksina .The liner material 40 forms a thermal insulator and preferably also acts as a non-contaminating surface for the melt transfer layer 42, and most preferably the stable liner contains one or more components of the feed material. Because of the thermal conductivity of the liner material 35, it is desirable that it be relatively low so that practical layer thicknesses can be used while avoiding the need for forced cooling of the outer surface of the container. In general, the raw materials of a granular or powdery mineral source provide good thermal insulation, but in some cases it may be possible to use the intermediate or the product of the smelting process as a non-contaminating stable layer. For example, the glass manufacturing process ground glass crumb (waste glass) could form a stable layer, although a thicker layer may be required due to the higher thermal conductivity of the glass compared to the glass mass. 10 In metallurgical processes, on the other hand, the use of a metallic product as a stable layer would result in unreasonably large thicknesses to provide thermal protection to the vessel, but some ore materials may be satisfactory as insulating layers.
15 Nesteyttämisvaiheen edullinen toteutustapa, jota on kuvattu yllä, käsittää vuorauksen pyörityksen keskusaukon ympäri, mutta olisi ymmärrettävä, että tämä keksintö on sovellettavissa toteutuksiin, joissa vuoraus ympäröi lämmitettyä aukkoa, mutta ei pyöri. Lisäksi keksintö on sovel-20 lettavissa toteutustapoihin, joissa vuoraus on kalteva pinta, mutta ei ympäröi lämmönlähdettä (esim. sulatus tapahtuu kaltevalla pinnalla). Esimerkkejä tällaisista variaatioista on kuvattu aiemmin mainitussa Kunklen et ai. patentissa ja patenttihakemuksessa.The preferred embodiment of the liquefaction step described above involves rotating the liner around the central orifice, but it should be understood that the present invention is applicable to embodiments in which the liner surrounds the heated orifice but does not rotate. In addition, the invention is applicable to embodiments where the liner is an inclined surface but does not surround the heat source (e.g., melting occurs on an inclined surface). Examples of such variations are described in the previously mentioned Kunklen et al. patent and patent application.
25 Ilmaa voitaisiin käyttää hapettimena, mutta on edul lista käyttää happea (so. korkeampi happipitoisuus kuin ilmassa) läpimenokaasun tilavuuden vähentämiseksi. Tuloksena sekä ensimmäisen että toisen vaiheen laitteet voidaan tehdä kompakteiksi, koska poistokaasuvirta on tilavuudeltaan suh-30 teellisen alhainen ja lämpötilaltaan korkea. Myös typen eliminointi systeemistä kasvattaa liekin emissiota ja kasvattaa siksi lämmönsiirtoa. Happipolton tukema voimakas polttoläm-pö on yhteensopiva toisen vaiheen edullisten toteutustapojen kanssa lämmönsuojauksen takia ja tehokkaan lämmönsiir-35 ron takia, joka saadaan ympäröivällä vuorauksella.Air could be used as an oxidant, but it is preferable to use oxygen (i.e., a higher oxygen content than air) to reduce the volume of pass-through gas. As a result, both the first and second stage devices can be made compact because the exhaust gas flow is relatively low in volume and high in temperature. Elimination of nitrogen from the system also increases flame emission and therefore increases heat transfer. The strong combustion heat supported by the oxygen combustion is compatible with the preferred embodiments of the second stage due to the thermal protection and efficient heat transfer provided by the surrounding liner.
15 7982815 79828
Esiläirunitysvaiheessa saavutettava lämpötila riippuu polttomäärästä, joka taas vuorostaan riippuu käytetyistä polttoaine- ja happimäärästä. Jopa pieni määrä polttoa on hyödyllinen sen lämmön takia, jota se siirtää panosmate-5 riaaleihin. Edullisesti polton generoima lämpömäärä ensimmäisessä vaiheessa riittää tuottamaan panoksen maksimaalisen lämpötilankasvun sulattamatta panoksen aineosia siinä määrin, että panos ei enää virtaa vapaasti. Esimerkiksi tyypillinen tasolasin panosseos, joka sisältää oleellisia mää-10 riä kalsinoitua soodaa, rajoitettaisiin oleellisesti lämpötiloihin, jotka ovat kalsinoidun soodan sulamispisteen alapuolella (851°C), edullisesti alemmas, viertouunin tukkeutumisen ehkäisemiseksi. Yhtenä vaihtoehtona panoksen suhteellisen alhaisessa lämpötilassa sulavat aineosat voidaan 15 jättää pois ensimmäiseen vaiheeseen syötettävästä panoksesta, mutta ne voidaan syöttää suoraan toiseen vaiheeseen ja näin ollen sallia korkeampien lämpötilojen saavuttaminen ensimmäisessä vaiheessa. Edullisesti yli noin 870°C lämpötiloissa kalsiumkarbonaatti ja magnesiumkarbonaatti, 20 tyypilliset lasimassan aineosat, kalsinoidaan, so. ne hajoavat ja vapauttavat hiilidioksidia. Hiilidioksidin eliminointi, kun materiaalit ovat vielä kiinteässä tilassa, on edullista, koska näin vältetään hiilidioksidikuplien muodostumista sulatteeseen. Jopa korkeampia lämpötiloja 25 voidaan sallia esilämmittimessä, jos tässä vaiheessa lämmitettävä materiaali rajoitetaan korkeimmassa lämpötilassa sulaviin panoksien osiin ja loput aineosista syötetään suoraan myöhäisempään vaiheeseen. Esimerkiksi vain hiekan lämmitys viertouunissa sallisi yli 1 000°C esilämmitysläm-30 pötilojen saavuttamisen. Erillisiä esilämmityslaitteita voidaan varustaa mille tahansa materiaaleille, jotka ohittavat ensimmäisen vaiheen. Jotkut sulan lasimassan aineosista, kuten kalsinoitu sooda tai natriumhydroksidi, voidaan syöttää toiseen vaiheeseen sulassa muodossa. Voi olla 35 myös edullista syöttää lasimurska suoraan toiseen vaiheeseen, kun ensimmäistä vaihetta operoidaan suhteellisen ie 79828 korkeissa lämpötiloissa, missä tapauksessa lasimurska voidaan esilämmittää saattamalla se kosketukseen poistokaasun kanssa.The temperature reached in the preconditioning phase depends on the amount of fuel, which in turn depends on the amount of fuel and oxygen used. Even a small amount of combustion is beneficial because of the heat it transfers to the input-5 rials. Preferably, the amount of heat generated by combustion in the first stage is sufficient to produce the maximum temperature increase of the charge without melting the components of the charge to such an extent that the charge no longer flows freely. For example, a typical flat glass batch mixture containing substantial amounts of soda ash would be limited to temperatures below the melting point of soda ash (851 ° C), preferably lower, to prevent clogging of the blast furnace. Alternatively, the components that melt at the relatively low temperature of the charge may be omitted from the charge fed to the first stage, but may be fed directly to the second stage and thus allow higher temperatures to be achieved in the first stage. Preferably at temperatures above about 870 ° C, calcium carbonate and magnesium carbonate, typical glass mass components, are calcined, i. they decompose and release carbon dioxide. Elimination of carbon dioxide while the materials are still in a solid state is advantageous because it avoids the formation of carbon dioxide bubbles in the melt. Even higher temperatures 25 may be allowed in the preheater if the material to be heated at this stage is limited to the parts of the charges that melt at the highest temperature and the rest of the ingredients are fed directly to a later stage. For example, only heating the sand in a blast furnace would allow preheating temperatures above 1,000 ° C to be achieved. Separate preheaters can be equipped with any materials that bypass the first stage. Some of the ingredients in the molten glass mass, such as soda ash or sodium hydroxide, can be fed to the second stage in molten form. It may also be advantageous to feed the cullet directly to the second stage when the first stage is operated at relatively high temperatures, i.e. in which case the cullet can be preheated by contacting it with the exhaust gas.
Useimmissa operointilämpötiloissa ensimmäisen vai-5 heen poltto voi muodostaa hiukan hiilimonoksidia, jos happea on riittämättömästi polttoaineen täydelliseen palamiseen. Näin ollen ensimmäisen vaiheen poistokaasu voidaan kuljettaa toiseen vaiheeseen, jossa hiilimonoksidipitoisuus toimii osana tai koko polttoaineena toiselle vaiheel-10 le, joka palaa lisähapella. Hiilimonoksidin osuus palamis-tuotteissa kasvaa ja hiilidioksidin osuus vähenee korkeammissa lämpötiloissa. Siksi vallitsevien hiilimonoksidimää-rien tuottamiseksi toisen vaiheen polttoaineeksi on edullista, että ensimmäistä vaihetta operoidaan yli noin 15 900°C:n korkeimmassa lämpötilassa. Kun toimitetaan riittä västi polttoainetta ja liian vähän happea, toisen vaiheen koko polttoaineen vaatimus voidaan tyydyttää ensimmäisen vaiheen hiilimonoksidilla. Polttoaineen poltto hiilimonoksidiksi vapauttaa noin kolmanneksen polttoaineen lämpösi-20 säilöstä ja loppu vapautuu hiilimonoksidin palaessa hiilidioksidiksi. Siksi ensimmäisen ja toisen vaiheen suhteelliset energiavaatimukset pitäisi ottaa huomioon valittaessa ensimmäisessä vaiheessa muodostettavaa hiilimonoksidi-määrää. Esimerkiksi lasipanos kykenee käyttämään kaksi ker-25 taa niin paljon energiaa esilämmitysvaiheessa kuin nestey-tysvaiheessa, niin että pelkän hiilidioksidin tuottaminen ensimmäisessä vaiheessa ei ole tehokkainta energian käyttöä. Kun esilämmitetään täydellistä tasolasipanosseosta, polttoaineen lämpösisällön edullinen jakautuma voidaan saa-30 vuttaa, kun ensimmäisen vaiheen poistokaasussa on noin 50 % hiilimonoksidia ja 50 % hiilidioksidia (moolipohjalla).At most operating temperatures, the combustion of the first stage can produce some carbon monoxide if there is insufficient oxygen for complete combustion of the fuel. Thus, the exhaust gas from the first stage can be transported to the second stage, where the carbon monoxide content acts as part or all of the fuel for the second stage-10, which burns with additional oxygen. The proportion of carbon monoxide in combustion products increases and the proportion of carbon dioxide decreases at higher temperatures. Therefore, in order to produce the prevailing amounts of carbon monoxide as a second stage fuel, it is preferred that the first stage be operated at a maximum temperature above about 15,900 ° C. When sufficient fuel and too little oxygen are supplied, the total Stage II fuel requirement can be met by Stage 1 carbon monoxide. Combustion of fuel to carbon monoxide releases about a third of the fuel from the heat-20 reservoir and the rest is released when carbon monoxide burns to carbon dioxide. Therefore, the relative energy requirements of the first and second stages should be taken into account when selecting the amount of carbon monoxide to be generated in the first stage. For example, a glass cartridge is capable of using twice as much energy in the preheating stage as in the liquefaction stage, so that the production of carbon dioxide alone in the first stage is not the most efficient use of energy. When preheating a complete flat glass charge mixture, a favorable distribution of the heat content of the fuel can be achieved when the first stage exhaust gas contains about 50% carbon monoxide and 50% carbon dioxide (on a molar basis).
Kyky käyttää kivihiiltä on tämän keksinnön etu, koska joillakin alueilla on runsaasti ja kustannuksiltaan alhaista kivihiiltä. Mutta myös muita kiinteitä tai neste-35 mäisiä hiilipitoisia polttoaineita voidaan käyttää edullisesti tässä keksinnössä, esimerkiksi polttoöljyä, 17 79328 koksimursketta, öljykoksia, turvetta ja ligniittiä, öljy-liusketta, sahajauhoa, bagassia ja paperijätettä. Nestemäisillä öljytuotteilla, kuten polttoöljyllä, on etuna myös panoksen kasteleminen pölyn muodostumisen tukahduttamisek-5 si ja kuljettamiseksi poistokaasuvirrassa.The ability to use coal is an advantage of the present invention because some areas are rich and low cost coal. But other solid or liquid carbonaceous fuels can also be advantageously used in this invention, for example, fuel oil, crushed coke, petroleum coke, peat and lignite, oil shale, sawdust, bagasse and waste paper. Liquid petroleum products, such as fuel oil, also have the advantage of wetting the charge to suppress dust formation and transport it in the exhaust gas stream.
Taloudellisista syistä kivihiili on edullinen polttoaine, erityisesti bitumihiili. Tyypillisen Pennsylvania-bitumihiilen lämpöarvo on yleensä välillä 25,5 - 34,8 milj. joulea/kg (11 000 - 15 000 BTU/pound) ja tuhkapitoisuus vä-10 Iillä noin 3-9 paino-% riippuen lähteestä. Lasin sulattami-seksi tavanomaisessa, tehokkaasti operoidussa päältä poltettavassa regeneraattoriuunissa, joka polttaa luonnonkaa-sua tai polttoöljyä, katsotaan tarvittavan vähintään 7-8 miljoonaa joulea/kg tuotettua lasia. Kun otetaan esimerkik-15 si tyypillinen Pennsylvania-kivihiili, jonka lämpöarvo on noin 32 milj. joulea/kg ja tuhkapitoisuus noin 7 paino-%, tällaisen kivihiilen poltto tavanomaisessa lasinsulatus-uunissa siten, että saadaan sulatuksen koko energiatarve, antaisi poikkeuksellisen suuren määrän tuhkaa. Yllä kuvatun 20 nesteytysprosessin on havaittu kuluttavan noin 2,3 - 3,5 milj. joulea/kg läpimenossa. Tällä energiankulutuksen tasolla vaaditaan paljon vähemmän kivihiiltä energiantarpeiden tyydyttämiseen ja siksi kivihiilestä sulatteeseen tuotu tuhka on hyväksyttävillä tasoilla jopa korkeatasoisten 25 lasien valmistuksessa, joita vaaditaan tasolasiin.For economic reasons, coal is a preferred fuel, especially bituminous coal. Typical Pennsylvania bituminous coal typically has a calorific value between 25.5 and 34.8 million. joules / kg (11,000 to 15,000 BTU / pound) and an ash content of about 3-9% by weight depending on the source. Melting the glass in a conventional, efficiently operated off-site regenerator furnace burning natural gas or fuel oil is considered to require at least 7-8 million joules / kg of glass produced. Taking, for example, a typical Pennsylvania coal with a calorific value of about 32 million. joules / kg and an ash content of about 7% by weight, the combustion of such coal in a conventional glass melting furnace so as to obtain the total energy required for melting would give an exceptionally large amount of ash. The liquefaction process described above has been found to consume about 2.3 to 3.5 million. joules / kg throughput. At this level of energy consumption, much less coal is required to meet energy needs and therefore ash imported from coal into the melt is at acceptable levels even in the manufacture of the high quality glass required for flat glass.
Käytettävä kivihiilimäärä riippuu esilämmitysvaihees-sa saavutettavasta lämpötilasta ja kyseisen kivihiilen läm-pösisällöstä, mikä taas on sen oman hiilipitoisuuden funktio. Koska poltto ei voi olla täydellinen, koska happea ei 30 pääse kaikkiin osiin kivihiiltä, voi olla edullista lisätä hiukan enemmän kivihiiltä kuin teoreettisesti vaaditaan. Esimerkiksi noin 2-3 % Pennsylvania-kivihiiltä, jota kuvataan yllä, sekoitettuna tasolasin panosseokseen, on havaittu esilämmittävän panoksen noin 550-650°C lämpötilaan, kun 35 se poltetaan happiylimäärällä. Tässä tapauksessa tuotettu hiilimonoksidimäärä on pieni. Toisessa esimerkissä ie 79828 tasolasipanos, jonka soodalähde (esim. kalsinoitu sooda) on jätetty pois ensimmäisestä vaiheesta (joka näin ollen käsittää pääasiallisesti hiekkaa, kalkkikiveä ja dolomiittia) ja johon on sekoitettu noin 6-10 % painosta kivihiil-5 tä, esilämmitetään noin 1 100-1 300°C lämpötilaan poltettaessa. Oleellinen määrä kalkkikiveä ja dolomiittia kal-sinoituu ja jos käytetään rajoitettua määrää happea polt-tovyöhykkeessä, hiilimonoksidia on enemmän kuin hiilidioksidia polttotuotevirrassa. Muut hiilipitoiset polttoaineet 10 voivat korvata kivihiilen määrissä, jotka määritetään niiden vastaavilla lämpösisällöillä.The amount of coal used depends on the temperature reached in the preheating step and the heat content of the coal in question, which in turn is a function of its own carbon content. Since combustion cannot be complete because oxygen cannot reach all parts of the coal, it may be advantageous to add a little more coal than is theoretically required. For example, about 2-3% of the Pennsylvania coal described above, mixed with a flat glass charge mixture, has been found to preheat the charge to a temperature of about 550-650 ° C when burned with excess oxygen. In this case, the amount of carbon monoxide produced is small. In another example, ie 79828, a flat glass cartridge with a soda source (e.g., soda ash) omitted from the first stage (thus comprising mainly sand, limestone, and dolomite) and mixed with about 6-10% by weight of coal-5 is preheated to about 1,100 -1 300 ° C when fired. A substantial amount of limestone and dolomite is calcined, and if a limited amount of oxygen is used in the combustion zone, there is more carbon monoxide than carbon dioxide in the combustion product stream. Other carbonaceous fuels 10 may replace coal in amounts determined by their respective heat contents.
Olisi ymmärrettävä, että vaikka panoksen kanssa kosketuksessa oleva polttoaine muodostaa edullisesti vähintään suurimman osan ja edullisesti kokonaan vaaditun energian 15 esilämmitysvaiheeseen, tämän keksinnön edut voidaan saavuttaa pienemmillä panokseen syötetyillä polttoainemäärillä. Siinä tapauksessa jonkin verran energiaa voidaan saada tavanomaisilla polttimilla lämmittämällä esilämmitysvaihetta. Toteutuksissa, joissa kaasuvirta menee vastakkaiseen suun-20 taan kuin panoksen virtaus esilämmittimessä, nesteyttämis-vaiheesta esilämmitykseen kulkeva poistokaasu voi antaa jonkin verran energiaa esilämmitykseen.It should be understood that while the fuel in contact with the charge preferably provides at least most and preferably all of the energy required for the preheating step, the advantages of the present invention can be achieved with smaller amounts of fuel fed to the charge. In that case, some energy can be obtained with conventional burners by heating the preheating phase. In implementations where the gas flow goes in the opposite direction to the charge flow in the preheater, the exhaust gas from the liquefaction step to the preheating may provide some energy for the preheating.
Kiinteät polttoaineet, kuten kivihiili, jotka on sekoitettava panokseen, ovat edullisesti hienojakoisia.Solid fuels, such as coal, which must be mixed into the charge, are preferably finely divided.
25 Esimerkiksi kivihiili on edullisesti karkeudeltaan enintään 60 mesh (US-standardi-seulakoko) ja 200 meshin kivihiili on havaittu erityisen tyydyttäväksi. Kivihiilen syttymispis-te vaihtelee jonkin verran, mutta tyypillisen bitumihiilen hapettaminen voi alkaa noin 170°C:ssa ja palaminen jatkuu 30 yleensä itsestään yli 250°C lämpötiloissa, kun käytetään puhdasta happea.For example, coal is preferably up to 60 mesh (US standard screen size) and 200 mesh coal has been found to be particularly satisfactory. The flash point of coal varies somewhat, but the oxidation of typical bituminous coal can begin at about 170 ° C and continue to burn spontaneously at temperatures above 250 ° C when pure oxygen is used.
Seuraava on tyypillinen tuhkasisältö 25 paino-osasta kivihiiltäThe following is a typical ash content of 25 parts by weight of coal
SiC>2 1 ,2 paino-osaa 35 a12°3 0,6SiO 2 2, 2 parts by weight 35 a12 ° 3 0.6
Fe203 0,27 19 79328Fe 2 O 3 0.27 19 79328
CaO 0,1 paino-osaaCaO 0.1 part by weight
Na ja K 0,5Na and K 0.5
Voidaan nähdä, että nämä tuhkan aineosat ovat yhteensopivia sooda-kalkki-piidioksidi-tasolasin koostumuksen kanssa, 5 joka koostumus voi olla seuraava:It can be seen that these ash ingredients are compatible with the soda-lime-silica flat glass composition, which composition may be as follows:
SiO2 72-74 paino-% A12C>3 0-2SiO2 72-74 wt% Al 2 O 3 0-2
Na20 12-15 K20 0-1 10 MgO 3-5Na 2 O 12-15 K 2 O 0-1 10 MgO 3-5
CaO 8-10CaO 8-10
Fe203 0-0,2 S03 0-0,5Fe 2 O 3 0-0.2 SO 3 0-0.5
Yllä olevaa tyyppiä olevalla sooda-kalkki-piidioksidi-lasil-15 la on tavallisesti vähintään 100 poisen viskositeetti 1 425°C lämpötilassa.Soda-lime-silica-lasil-15a of the above type usually has a viscosity of at least 100 poise at 1,425 ° C.
Lämpötila, jossa panos nesteytyy toisessa vaiheessa, riippuu kyseisistä panosmateriaaleista, erityisesti sen al-haisimmassa lämpötilassa sulavien aineosien määrästä ja su-20 lamislämpötilasta. Lasimassalla yleisin alhaisessa lämpötilassa sulava aineosa on kalsinoitu sooda, joka sulaa 851°C:ssa. Käytännössä on havaittu, että kaupalliset taso-lasimassakaavat nesteytyvät hiukan korkeammassa lämpötilassa, noin 1 090 - 1 150°C. Nesteytymisvaiheen lämpö voi nos-25 taa nesteytetyn materiaalin lämpötilan hiukan korkeammaksi, ennen kuin se poistuu vaiheesta ja näin ollen nesteyttämis-vaiheesta virtaavan nesteytetyn lasipanoksen lämpötila voi tyypillisesti olla luokkaa 1 260°C, mutta tavallisesti ei yli 1 320°C. Tällainen lämpötila ja lyhyt viipymäaika nes-30 teyttämisastiassa ovat harvoin riittäviä saattamaan loppuun sulatusprosessiin liittyvät monimutkaiset kemialliset ja fysikaaliset reaktiot. Sen mukaisesti nesteytetty materiaali siirretään kolmanteen tai "jalostus"-vaiheeseen 11, jossa sulamisprosessia jatketaan.The temperature at which the batch liquefies in the second stage depends on the batch materials in question, in particular the amount of ingredients that melt at its lowest temperature and the melting temperature. The most common low-melting ingredient in glass mass is soda ash, which melts at 851 ° C. In practice, it has been found that commercial flat glass formulations liquefy at a slightly higher temperature, about 1,090 to 1,150 ° C. The heat of the liquefaction step can raise the temperature of the liquefied material slightly higher before it leaves the step, and thus the temperature of the liquefied glass batch flowing from the liquefaction step can typically be in the order of 1,260 ° C, but usually not more than 1,320 ° C. Such a temperature and short residence time in the nes-30 bottling vessel are seldom sufficient to complete the complex chemical and physical reactions associated with the smelting process. Accordingly, the liquefied material is transferred to a third or "processing" step 11, where the melting process is continued.
35 Lasille käsittely jalostusvyöhykkeessä käsittää tyy pillisesti nesteytetyn lämpötilan nostamisen jäljellä 20 79828 olevien hiekkajyvien sulamisen edistämiseksi ja kaasumaisten sulkeumien poistamiseksi sulatteesta. Noin 1 370 -noin 1 510°C huippulämpötila katsotaan toivottavaksi taso-lasin jalostamiseksi. Toinen toivottava operaatio, joka 5 voidaan suorittaa tässä vaiheessa, on sulaneen materiaalin homogenisointi sekoittamalla. Myös, kun panos nesteytetään pelkistävissä olosuhteissa, mikä johtaa sulaan materiaaliin, joka saavuttaa jalostusvaiheen pelkistyneessä tilassa, joihinkin loppukäyttöihin voidaan vaatia sulatteen uudelleen-10 hapettamista. Siksi jalostusvaiheen funktio tässä keksinnössä voi olla hapettavan aineen tuominen sulatteeseen. Kaikki nämä tavoitteet saavutetaan edullisella toteutustavalla, joka on esitetty kuviossa 2. Voimakkaasti sekoitettu jalos-tusvaihe sopii hyvin, ei vain sulatteen hapetustilan säätä-15 miseksi, vaan myös väriaineiden, lasimurskan tai yhdistelmän modifioijien lisäämiseksi, jotka sulavat suhteellisen helposti. Näin ollen saadaan aikaan suurta joustavuutta hyvin erilaisten tuotteiden valmistamiseksi.35 For glass, treatment in the processing zone typically involves raising the liquefied temperature to promote the melting of the remaining sand grains and to remove gaseous inclusions from the melt. A peak temperature of about 1,370 to about 1,510 ° C is considered desirable for flat glass processing. Another desirable operation that can be performed at this stage is to homogenize the molten material by mixing. Also, when the batch is liquefied under reducing conditions, resulting in a molten material that reaches the refining stage in the reduced state, re-oxidation of the melt may be required for some end uses. Therefore, the function of the refining step in this invention may be to introduce an oxidizing agent into the melt. All these objects are achieved by the preferred embodiment shown in Figure 2. The highly mixed refining step is well suited not only for controlling the oxidation state of the melt, but also for adding dyes, cullet or combination modifiers that melt relatively easily. Thus, great flexibility is provided for the production of very different products.
Jalostusvaiheen edullisessa toteutustavassa, jota 20 esitetään kuviossa 2, käytetään upotettua polttoa kahdessa kammiossa. Yksikammioinen jalostusvaihe voi riittää joihinkin sovellutuksiin, mutta tasolasilla edullinen toteutustapa käsittää kaksi upotetun polton kammiota 50 ja 52, joissa kummassakin on allas 53 ja 54, vastaavasti, sulaneelle 25 materiaalille. Kammiot voivat olla varustettuja hapen kup-limisputkilla 55 ja 56 ja vesijäähdytteisillä polttimilla 57 ja 58 sulan materiaalin pinnan alapuolella. Upotettu nielu 59 sallii materiaalin virtaamisen kammiosta 50 kammioon 52. Aukko 60 kammion 50 katossa sallii sulaneen ma-30 teriaalin 44 pudota nesteyttämisvaiheesta 10 kammioon 50. Poistokaasu nesteyttimestä 10 ja ensimmäisestä vaiheesta 1 voi tulla jalostimeen aukon 60 läpi. Poistokaasuaukko (ei näy) voi olla kammion 50 yläosassa. Kammiossa 52 on aukko 62 sen yläosassa poistokaasujen poistamiseksi.The preferred embodiment of the refining step shown in Figure 2 uses immersed combustion in two chambers. The single-chamber processing step may be sufficient for some applications, but for flat glass, the preferred embodiment comprises two submerged combustion chambers 50 and 52, each having a pool 53 and 54, respectively, for molten material 25. The chambers may be provided with oxygen bubble tubes 55 and 56 and water-cooled burners 57 and 58 below the surface of the molten material. The immersed drain 59 allows material to flow from chamber 50 to chamber 52. An opening 60 in the roof of chamber 50 allows molten material 44 to fall from liquefaction step 10 into chamber 50. Exhaust gas from liquefier 10 and first stage 1 may enter the refiner through orifice 60. An exhaust port (not shown) may be at the top of the chamber 50. The chamber 52 has an opening 62 at its top for removing exhaust gases.
35 Polttoainetta, kuten luonnonkaasua ja hapetinta, edullisesti happea, syötetään polttimiin 57 ja 58 ja 2i 79328 polttaminen tapahtuu, kun kaasuvirrat saavuttavat sulate-altaat 53 ja 54. Toinen polttoaine, jota voidaan käyttää edullisesti upotetuissa polttimossa, on vety, koska sen pa-lamistuote on vesi, joka on erittäin liukoista sulaan la-5 siin. Hapen käyttö hapettimena on edullista, koska siinä vältytään tuomasta sulatteeseen ilman suurta typpipitoisuutta, jolla on huono liukoisuus sulaan lasiin. Laimenta-mattoman hapen käyttö parantaa myös kontaktia hapen ja sulatteessa olevien pelkistyneiden osien välillä. Ylimäärä 10 hapetinta voidaan tuoda polttimiin sen määrän lisäksi, joka vaaditaan polttoaineen palamiseksi jalostusvaiheeseen tulevan nesteytetyn materiaalin pelkistyneen tilan korjaamiseksi. Vaihtoehtoisesti, jos jalostusvaiheeseen tulevassa nesteytetyssä materiaalissa on riittävästi palamatonta 15 hiiltä tai jos sulatteen lämpötilaa ei tarvitse kasvattaa, hapetinta voidaan yksin injektoida sulatealtaisiin 53 ja 54 pelkän jälleenhapettumisen aikaansaamiseksi. Hapetin voidaan tuoda erikseen upotetuista polttimista, kuten kup-lintaputkien 55 ja 56 läpi. On havaittu edulliseksi käyttää 20 kuplintaputkia yhdessä upotetun polton kanssa. Kuplinta-putket voidaan sovittaa injektoimaan pienien hapetinkup-lien virtaa sulatteeseen, mikä kasvattaa kontaktin pinta-alaa sulatteen ja hapetuskaasun välillä ja upotettu poltto antaa voimakkaan sekoituksen hapettimen kuplien sekoittami-25 seksi kaikkialle sulatemassaan. Upotettu poltto antaa siis sulatteelle hyvin tehokkaan homogenoinnin.A fuel such as natural gas and an oxidant, preferably oxygen, is fed to burners 57 and 58 and 2i 79328 combustion occurs when the gas streams reach the melt basins 53 and 54. Another fuel that can be advantageously used in immersed bulbs is hydrogen because its combustion product is water that is highly soluble in molten la-5. The use of oxygen as an oxidant is advantageous because it avoids the introduction of air into the melt without a high nitrogen content having poor solubility in the molten glass. The use of undiluted oxygen also improves the contact between the oxygen and the reduced portions in the melt. An additional 10 oxidants may be introduced into the burners in addition to the amount required to burn the fuel to correct the reduced state of the liquefied material entering the refining step. Alternatively, if the liquefied material entering the refining step has sufficient non-combustible carbon or if the melt temperature does not need to be increased, the oxidant can be injected alone into the melt tanks 53 and 54 to provide only reoxidation. The oxidant can be introduced separately from the immersed burners, such as through bubble tubes 55 and 56. It has been found advantageous to use 20 bubble tubes in conjunction with immersed combustion. The bubble tubes can be adapted to inject a stream of small oxidant bubbles into the melt, which increases the contact area between the melt and the oxidizing gas, and the immersed combustion provides vigorous mixing to mix the oxidant bubbles throughout the melt mass. Submerged combustion thus gives the melt a very efficient homogenization.
Jalostusvaiheeseen tuotavan ylimäärähapettimen määrä vaihtelee riippuen kyseisistä olosuhteista ja vaiheeseen tulevan materiaalin pelkistysasteesta ja lopulliseen tuot-30 teeseen halutusta hapetustilasta. Sekoittamisen määrä, astian koko ja muoto, kaasu-neste-kontaktin tehokkuus ja vii-pymäaika jalostusvaiheessa ovat tekijöitä uudelleenhapet-tumisen saavuttamiseksi. Jotta saavutettaisiin homogeeninen uudelleenhapettuminen tasolasin standardien saavuttamisek-35 si, on havaittu edulliseksi suorittaa uudelleenhapetus kahdessa peräkkäisessä kammiossa, kuten piirroksessa on 22 7 9 3 2 8 esitetty ja näin ollen varmistua, että läpimenevän aineen kukin osa joutuu hapetusolosuhteiden alaiseksi riittävän riipymäajan aikana, Lasin pelkistetty tila antaa ruskeaa lasia, koska rikkiä on läsnä sulfiditilassa ja rautaa on 5 myös läsnä. Jos halutaan kirkasta lasia, uudelleenhapetus suoritetaan värjäävien ionien hapetustilan nostamiseksi + 3 +2 riittävästi, tyypillisesti ilmaistuna termillä Fe /Fe suhde. Normaalille kaupallisen luokan kirkkaalle tasola-+ 3 +2 sille Fe /Fe -suhde on välillä noin 1,5 - 3,0 ja transmit-10 tanssi vähintään 70 % (edullisesti vähintään 80 %) valolle, jonka aallonpituus on 380 nanometriä, 6 mm:n paksuudella. Kirkasta tasolasia voidaan joskus karakterisoida myös vähintään 60 %;n transmittanssilla 1 000 nanometrin kohdalla +3 +2 (6 mm paksuus). Fe /Fe -suhteet, jotka ovat huomattavasti 15 suurempia kuin on mainittu yllä, on saavutettu antamalla hapen kuplia sulaan lasiin, joka oli alunperin tummanruskeaa. Värinmuutos ruskeasta kirkkaaksi hapetuksen yhteydessä on helposti havaittava ja näin sopiva hapetusaste voidaan helposti arvioida visuaalisella havainnoinnilla.The amount of excess oxidant introduced into the refining step will vary depending on the conditions involved and the degree of reduction of the material entering the stage and the desired oxidation state of the final product. The amount of agitation, the size and shape of the vessel, the efficiency of the gas-liquid contact, and the residence time in the processing step are factors in achieving reoxidation. In order to achieve homogeneous reoxidation to meet flat glass standards, it has been found advantageous to perform reoxidation in two successive chambers, as shown in Figure 22 7 9 3 2 8, and thus to ensure that each portion of the permeable material is subjected to oxidation conditions for a sufficient dwell time. gives a brown glass because sulfur is present in the sulfide state and iron is also present. If clear glass is desired, reoxidation is performed to increase the oxidation state of the coloring ions + 3 +2 sufficiently, typically expressed by the term Fe / Fe ratio. For a normal commercial grade bright plane + 3 +2 it has a Fe / Fe ratio between about 1.5 and 3.0 and a transmit-10 dance of at least 70% (preferably at least 80%) for light with a wavelength of 380 nanometers, 6 mm with a thickness of. Clear flat glass can sometimes also be characterized by a transmittance of at least 60% at 1 000 nanometers +3 +2 (6 mm thick). Fe / Fe ratios significantly higher than those mentioned above have been achieved by introducing oxygen bubbles into the molten glass, which was originally dark brown. The change in color from brown to bright during oxidation is easily observed and thus the appropriate degree of oxidation can be easily assessed by visual observation.
20 Vaikka kivihiili voi tuoda ylimäärin rautaa sulatteeseen, kirkasta lasia voidaan saada uudelleenhapetuksella. Mutta normaalin tasolasin tarkka sovitus spektriin voi vaatia sen rautamäärän pelkistystä, joka tavallisesti harkitusti kuuluu panokseen (tavallisesti punaisena) väristystä var-25 ten.20 Although coal can bring excess iron into the melt, clear glass can be obtained by reoxidation. But the exact fitting of a normal flat glass to the spectrum may require a reduction in the amount of iron that is normally deliberately included in the input (usually in red) for distortion.
Myötävirtaan uudelleenhapetuskammioista voi olla ta-soituskammio 64, kuten on esitetty piirroksessa, jossa voidaan käyttää lisää viipymisaikaa kaasusulkeumien poistamiseksi sulatteesta ja sulatteen jäähdyttämiseksi lämpöti-30 laan, joka on sopiva jatkoprosessointiin. Sula materiaali voi tulla tasoituskammioon 64 kutistetun nielun 66 läpi. Esitetyssä järjestelyssä viipymäaikaa kammiossa 64 pidennetään upotetun sulun 67 ja pintasulun 68 avulla, jotka muodostavat sulavirralle mutkittelevan tien. Käsitelty su-35 la materiaali voidaan poistaa jalostusvaiheesta 11 kanavan 70 läpi, joka voi johtaa muovausprosessiin tms., joka 23 79828 lasin tapauksessa voi muovata lasin levyksi, kuiduiksi, pulloiksi tms. tunnetuilla keinoilla.Downstream of the reoxidation chambers there may be a smoothing chamber 64, as shown in the drawing, in which additional residence time may be used to remove gas inclusions from the melt and to cool the melt to a temperature suitable for further processing. The molten material may enter the leveling chamber 64 through the shrinkable drain 66. In the arrangement shown, the residence time in the chamber 64 is extended by a recessed barrier 67 and a surface barrier 68, which form a tortuous path to the melt flow. The treated Su-35a material can be removed from the processing step 11 through the channel 70, which can lead to a molding process or the like, which in the case of 23 79828 glass can be formed into glass sheets, fibers, bottles or the like by known means.
Vaihtoehtoisessa toteutustavassa tuhkaa sisältävää polttoainetta poltetaan nesteyttämisvaiheessa. Esilämmi-5 tysvaihetta ei tarvitse olla tässä toteutustavass. Erottamalla nesteyttämisvaihe sulatusprosessin loppuosasta, saadaan ympäristö, jossa suuri osa (oleellisesti kaikki) polttoaineen tuhkapitoisuudesta voidaan tuoda tuotemate-riaaliin vaikuttamatta haitallisesti tuotteen homogeenisuu-10 teen. Nesteytetyn materiaalin nopealla virtauksella nes-teyttämisvaiheesta on oleellinen sekoitusvaikutus ja prosessointi seuraavissa vaiheissa alistaa nesteytetyn panoksen ja kuonan edullisesti lisähomogenisointiin. Edelleen, koska sulaminen tapahtuu suhteellisen ohuessa kerroksessa, 15 panosmateriaaliin sekoitetulla polttoaineella on hyvä ha-pensaanti siten, että poltto on suhteellisen täydellinen. Kuten muissakin toteutustavoissa, polttoaine voidaan syöttää polttovyöhykkeelle erillään panoksesta, mutta on edullista syöttää polttoaineen ja panoksen seos nesteyttämis-20 vaiheeseen. Hapella rikastetun polton käyttö on myös edullista. Polttoaineen epätäydellinen palaminen nesteyttämisvaiheessa johtaa sulaan materiaaliin, joka tulee jalostus-vaiheeseen pelkistyneessä tilassa, jota voi joutua korjaamaan, Siksi jalostusvaiheen funktio tässä toteutustavassa 25 on tuoda hapetusainetta sulatteeseen.In an alternative embodiment, the ash-containing fuel is burned during the liquefaction step. The preheating phase 5 does not have to be in this embodiment. Separating the liquefaction step from the remainder of the smelting process provides an environment in which a large portion (substantially all) of the ash content of the fuel can be introduced into the product material without adversely affecting the homogeneity of the product. The rapid flow of liquefied material from the liquefaction step has a substantial mixing effect and the processing in subsequent steps preferably subjects the liquefied charge and slag to further homogenization. Further, since the melting takes place in a relatively thin layer, the fuel mixed with the charge material has a good oxygenation so that the combustion is relatively complete. As in other embodiments, the fuel may be fed to the combustion zone separately from the charge, but it is preferred to feed the mixture of fuel and charge to the liquefaction step. The use of oxygen-enriched combustion is also preferred. Incomplete combustion of the fuel in the liquefaction step results in molten material entering the refining step in a reduced state that may need to be repaired. Therefore, the function of the refining step in this embodiment 25 is to introduce an oxidant into the melt.
Nesteyttämisvaiheessa käytettävän kivihiilen määrä riippuu tietenkin kyseisen kivihiilen lämpösisällöstä, joka taas on sen kiinteän hiilipitoisuuden funktio. Yllä kuvatun Pennsylvania-kivihiilen tapauksessa lisäämällä noin 30 6 paino-% panoksen painosta kivihiiltä antaisi teoreetti sesti tasolasipanoksen nesteyttämiseen vaadittavan koko energian. Mutta koska palaminen ei ole täydellistä, koska happi ei pääse kaikkiin osiin kivihiiltä, on edullista lisätä hiukan enemmän kivihiiltä kuin vaaditaan teoreetti-35 sesti, jos kivihiili muodostaa nesteyttämisvaiheen koko energiantarpeen. Siksi on esimerkiksi edullista lisätä 24 79828 kivihiiltä noin 10 % panoksen painosta. Muita hiilipitoi-sia polttoaineita kuin kivihiiltä voidaan lisätä määriä, jotka määritetään niiden suhteellisilla lämpösisällöillä. Keksintö kattaa myös sen, että täytetään vähemmän kuin ko-5 ko nesteyttämisvaiheen energiankulutus panoksen hiilisi-sällöllä. Sellaisessa tapauksessa osa energiasta voidaan tuoda panoksen hiilellä ja loppu voidaan tuoda tavanomaisella polttimella tai muulla lämmityskeinolla nesteyttämis-kammiossa.The amount of coal used in the liquefaction step depends, of course, on the heat content of that coal, which in turn is a function of its solid carbon content. In the case of the Pennsylvania coal described above, adding about 30 to 6% by weight of the weight of the charge to the coal would theoretically provide the total energy required to liquefy the flat glass charge. But since combustion is not complete because oxygen does not reach all parts of the coal, it is advantageous to add slightly more coal than is theoretically required if the coal constitutes the entire energy requirement of the liquefaction stage. Therefore, for example, it is preferred to add 24,79,828 coal to about 10% of the weight of the charge. Carbonaceous fuels other than coal may be added in amounts determined by their relative heat contents. The invention also encompasses filling the energy consumption of less than 5 to 5 k of the liquefaction stage with the carbon content of the charge. In such a case, part of the energy may be introduced by the carbon of the charge and the remainder may be introduced by a conventional burner or other means of heating in the liquefaction chamber.
10 Vaihtoehtoisen toteutustavan spesifisessä esimer kissä, käyttämällä kuviossa 2 esitettyä järjestelyä ilman esilämmitystä, standardi kaupallinen lasimassa (mutta jättämällä pois rikkiä sisältävät sulatuksen apuaineet, kuten glaubersuolakakku tai kipsi)f sekoitettiin 5-6 paino-% 15 kanssa kivihiiltä ja sulatettiin nopeudella noin 6,8 kg tunnissa. Kivihiili oli ainoa polttoainelähde nesteyttämis-vaiheessa ja nesteytetty panos oli ruskea ja vaahtoinen, kun se tuli jalostusvaiheeseen. Kummassakin uudelleenhape-tuskammiossa oli yksi upotettu poltin ja yksi kuplintaput-20 ki. Kumpaakin upotettua poltinta syötettiin 7 standardi- kuutiometrillä tunnissa vedyllä ja 3,6 standardi-kuutiometrillä tunnissa hapella. Kumpaakin kuplintaputkea syötettiin 0,56 standardi-kuutiometrillä tunnissa hapella. Sulaneen materiaalin tilavuus oli välillä 0,28 - 0,56 kuutio-25 metriä ja sulatteen kasvun keskimääräinen viipymäaika, jona se ohitti kummankin kammion, arvioitiin noin 30 minuutiksi. Ensimmäisen kammion lämpötila oli noin 1 290°C ja toisen kammion lämpötila oli noin 1 370°C. Apupoltin (ei näy) oli kammion 64 ylätilassa vaahdon madaltamista helpottamassa.In a specific example of an alternative embodiment, using the arrangement shown in Figure 2 without preheating, a standard commercial glass mass (but excluding sulfur-containing melting aids such as glauber's salt cake or gypsum) f was mixed with 5-6% by weight of coal and melted at a rate of about 6.8 kg per hour. Coal was the only fuel source in the liquefaction stage and the liquefied charge was brown and foamy when it entered the refining stage. Each reoxidation chamber had one immersed burner and one bubble tube-20 ki. Each immersed burner was fed at 7 standard cubic meters per hour with hydrogen and 3.6 standard cubic meters per hour with oxygen. Each bubble tube was fed 0.56 standard cubic meters per hour with oxygen. The volume of molten material ranged from 0.28 to 0.56 cubic to 25 meters, and the average residence time of melt growth as it passed both chambers was estimated to be about 30 minutes. The temperature of the first chamber was about 1,290 ° C and the temperature of the second chamber was about 1,370 ° C. An auxiliary burner (not shown) was in the upper space of chamber 64 to facilitate lowering of the foam.
30 Jalostusvaiheesta lähtevä lasi oli kirkasta, miltei kupla-tonta ja enemmän hapettunutta kuin kaupallinen tasolasi. Käytetty panosseos antaisi tavanomaisesti lasia, jonka rautapitoisuus (ilmaistuna FejO^ma) on noin 0,11 paino-%. Kivihiilen tuoman raudan vuoksi esimerkin lasissa havait-35 tiin olevan rautaa 0,16 paino-%. Kivihiilessä olevan rikin havaittiin muodostavan lasia, jossa on 0,063 paino-% SO^ ilman uudelleenhapetusta ja alle 0,01 % SO^ uudelleenhape-tuksella.30 The glass leaving the refining stage was clear, almost bubble-free, and more oxidized than commercial flat glass. The batch mixture used would normally give glass with an iron content (expressed as FejO 2) of about 0.11% by weight. Due to the iron introduced by the coal, the glass of the example was found to contain 0.16% by weight of iron. Sulfur in coal was found to form glass with 0.063 wt% SO 2 without reoxidation and less than 0.01% SO 2 with reoxidation.
Claims (17)
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/748,639 US4632687A (en) | 1985-06-25 | 1985-06-25 | Method of melting raw materials for glass or the like using solid fuels or fuel-batch mixtures |
US74864085 | 1985-06-25 | ||
US74863985 | 1985-06-25 | ||
US06/748,640 US4634461A (en) | 1985-06-25 | 1985-06-25 | Method of melting raw materials for glass or the like with staged combustion and preheating |
Publications (4)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI862641A0 FI862641A0 (en) | 1986-06-19 |
FI862641A FI862641A (en) | 1986-12-26 |
FI79828B true FI79828B (en) | 1989-11-30 |
FI79828C FI79828C (en) | 1990-03-12 |
Family
ID=27114975
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI862641A FI79828C (en) | 1985-06-25 | 1986-06-19 | FOERFARANDE FOER SMAELTNING AV GLAS. |
Country Status (13)
Country | Link |
---|---|
AR (1) | AR240891A2 (en) |
BG (1) | BG48807A3 (en) |
CS (1) | CS277291B6 (en) |
DK (1) | DK296086A (en) |
FI (1) | FI79828C (en) |
GR (1) | GR861612B (en) |
IL (1) | IL79047A0 (en) |
NO (1) | NO168240C (en) |
NZ (1) | NZ216270A (en) |
PL (1) | PL148248B1 (en) |
PT (1) | PT82784B (en) |
TR (1) | TR22605A (en) |
YU (1) | YU46010B (en) |
-
1986
- 1986-05-22 NZ NZ216270A patent/NZ216270A/en unknown
- 1986-06-05 IL IL79047A patent/IL79047A0/en unknown
- 1986-06-18 PT PT82784A patent/PT82784B/en not_active IP Right Cessation
- 1986-06-18 CS CS864512A patent/CS277291B6/en unknown
- 1986-06-19 FI FI862641A patent/FI79828C/en not_active IP Right Cessation
- 1986-06-19 BG BG075413A patent/BG48807A3/en unknown
- 1986-06-19 NO NO862452A patent/NO168240C/en unknown
- 1986-06-20 GR GR861612A patent/GR861612B/en unknown
- 1986-06-20 YU YU107686A patent/YU46010B/en unknown
- 1986-06-24 TR TR29641/86A patent/TR22605A/en unknown
- 1986-06-24 DK DK296086A patent/DK296086A/en not_active Application Discontinuation
- 1986-06-25 AR AR30436086A patent/AR240891A2/en unknown
- 1986-06-25 PL PL1986260267A patent/PL148248B1/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
PT82784A (en) | 1986-07-01 |
DK296086D0 (en) | 1986-06-24 |
BG48807A3 (en) | 1991-05-15 |
NO168240B (en) | 1991-10-21 |
PT82784B (en) | 1992-07-31 |
FI79828C (en) | 1990-03-12 |
TR22605A (en) | 1987-12-29 |
FI862641A0 (en) | 1986-06-19 |
CS451286A3 (en) | 1992-08-12 |
NO168240C (en) | 1992-01-29 |
NO862452D0 (en) | 1986-06-19 |
CS277291B6 (en) | 1993-01-13 |
IL79047A0 (en) | 1986-09-30 |
GR861612B (en) | 1986-10-30 |
YU46010B (en) | 1992-12-21 |
DK296086A (en) | 1986-12-26 |
FI862641A (en) | 1986-12-26 |
AR240891A2 (en) | 1991-03-27 |
NZ216270A (en) | 1988-03-30 |
YU107686A (en) | 1988-08-31 |
PL148248B1 (en) | 1989-09-30 |
NO862452L (en) | 1986-12-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4634461A (en) | Method of melting raw materials for glass or the like with staged combustion and preheating | |
US4632687A (en) | Method of melting raw materials for glass or the like using solid fuels or fuel-batch mixtures | |
CA2673350C (en) | Process and apparatus for making mineral fibres | |
US6722161B2 (en) | Rapid glass melting or premelting | |
US10040712B2 (en) | Process and apparatus for making a mineral melt | |
CA2673347C (en) | Process and apparatus for making a mineral melt | |
MX2007008380A (en) | Reducing corrosion and particulates in glassmelting furnaces. | |
US20110232333A1 (en) | Process and apparatus for making mineral fibres | |
FI79828B (en) | FOERFARANDE FOER SMAELTNING AV GLAS. | |
EP1036040B1 (en) | Processes and apparatus for the production of man-made vitreous fibres | |
RU2266872C2 (en) | Method and apparatus for manufacturing mineral filaments | |
CS239601B1 (en) | Method of manufacture of pig iron and ferroneous alloys in tilting steelmaking agregate |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM | Patent lapsed | ||
MM | Patent lapsed |
Owner name: PPG INDUSTRIES, INC. |