NL193020C - Elektrische smeltoven voor een in glas te veranderen vulling. - Google Patents

Description

1 193020

Elektrische smeltoven voor een in glas te veranderen vulling

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een elektrische smeltoven voorzien van een hittebestendige kuip voor een in glas te veranderen vulling waarin de smeltenergie wordt gedissipeerd door middel van het 5 Joule-effect in de gesmolten massa, waarbij elektroden verticaal van boven af in de smelt zijn gestoken en waarbij de elektroden worden gedragen door beweegbare steunorganen.

Een dergelijke smeltoven is bekend uit het Amerikaanse octrooischrift 2.591.708. Bij deze bekende smeltoven zijn de elektroden bevestigd aan beweegbare steunen die in hoogte verstelbaar zijn, zodat de elektroden tot op een variabele diepte in het bad met gesmolten glas gestoken kunnen worden. De 10 elektroden zijn eveneens in horizontale richting beweegbaar. Gewoonlijk bezit de smeltoven een of meer stellen elektroden. In het laatste geval zijn de elektroden volgens een voorkeursuitvoering regelmatig verdeeld over het oppervlak van de smelt en in een geordende opstelling geplaatst die ten minste twee rijen van drie elektroden omvat, waarbij de afstand tussen twee naburige rijen nagenoeg gelijk is aan de afstand tussen twee naburige elektroden in een zelfde rij.

15 Een nadeel van deze bekende smeltoven is, dat bij het minder dan de maximale insteekdiepte in de smelt steken van de elektroden deze gedeeltelijk boven het gesmolten glas uitsteken, waardoor zij aan het oppervlak van het smeltblad oxideren. Wanneer oxidatie voorkomen moet worden, zal de in de smelt gestoken lengte derhalve steeds gelijk zijn, hetgeen de instelmogelijkheden beperkt.

Het is een doel van de uitvinding, een verbeterde smeltoven voor het elektrisch smelten van glas te 20 verschaffen.

Volgens een eerste aspect van de uitvinding wordt dit doel bereikt met een smeltoven van de in de aanhef genoemde soort, waarbij een laag van een te smelten samenstelling de smelt bedekt en de elektroden daar doorheen in de smelt steken, waarbij de verbinding van elke elektrode met het bijbehorende steunorgaan zich onmiddellijk onder het oppervlak van de smelt bevindt en de elektroden gevormd worden 25 door verwisselbare elektrode-elementen, en waarbij een stel elektrode-elementen met een bepaalde te kiezen lengte de mogelijkheid biedt de insteekdiepte te wijzigen en daarmee het niveau van de zone in de smelt die op de hoogste temperatuur is gebracht.

Door het verschaffen van verwisselbare elektrode-elementen kan de lengte van de in de smelt gestoken elektroden steeds naar wens gekozen worden, bijvoorbeeld in afhankelijkheid van het aantal ton gesmolten 30 glas per m2 dat per dag aan de smeltoven onttrokken wordt, terwijl oxidatie van de elektroden voorkomen wordt doordat de verbinding van de elektrode met zijn steunorgaan zich onder het oppervlak van de smelt bevindt. Door de lengte van de elektroden in te stellen, is het steeds mogelijk de aan de elektroden bewerkstelligde stroomdichtheden te begrenzen, hetgeen een betere verdeling van de afgegeven energie mogelijk maakt en, door plaatselijke oververhitting te beperken, slijtage van de elektroden beperkt.

35 Doordat de elektroden van boven af ingestoken worden kan het oppervlak van het gesmolten materiaal op de hoogste temperatuur gehouden worden, hetgeen in het bijzonder voor het onttrekken van grote hoeveelheden glas nodig is.

De vorming van een temperatuurgradiënt waarvan het maximum aan het oppervlak van het bad of in de buurt daarvan ligt maakt het mogelijk de smelting van de uitgangsstoffen te verbeteren, naast de omstandig-40 heid dat zij overbodige convectiestromen voorkomt. De hoogste temperatuur wordt aangetroffen op de plaats waar zij effectief nodig is. Het is onveranderd zo dat de smelting een temperatuur nodig heeft die aanzienlijk hoger is dan nodig voor de transformatie van het gesmolten materiaal. Voor zover de maximale temperaturen vastliggen spreekt het vanzelf, om bijvoorbeeld geen risico te lopen op het verslechteren van de elektroden, of meer nog, van hun ondersteuning, dat de smelting sneller zal zijn naarmate de hoogste 45 temperatuur zich in onmiddellijk contact bevindt met de te smelten stoffen. Zoals uit de voorbeelden zal blijken, wordt dit vertaald in een bijzonder hoge produktie-capaciteit per eenheid van oppervlak van de oven. Omgekeerd is het met behulp van de van bovenaf ingestoken elektroden, waarvan de diepte instelbaar is, mogelijk de onttrekking te verminderen door de elektroden lager te stellen. De heetste zone bevindt zich dan op een afstand van het oppervlak. In algemene zin wordt de temperatuur van de bodem gehandhaafd 50 en is de maximale temperatuur lager gelegen. Aldus wordt over gemakkelijke middelen beschikt voor het wijzigen van de onttrekking aan de oven zonder de temperatuur van de bodem te veranderen en dus de temperatuur van het glas aan de uitgang van de oven. Deze souplesse bij de werking is zeer merkbaar in ovens waarvoor de productie-voorschriften voeren tot aanzienlijke variaties van de onttrekking.

De toepassing van van bovenaf ingestoken elektroden is eveneens een voordeel wanneer een glas wordt 55 verwerkt dat ’’ondoorzichtig” is voor infrarode straling. Voor ’’transparante” glassoorten wordt een niet-verwaarloosbaar gedeelte van de smeltenergie aan de uitgangsstoffen overgedragen door straling. Daarentegen kan voor de "ondoorzichtige” glassoorten, bijvoorbeeld de glassoorten die een relatief grote 193020 2 hoeveelheid ijzeroxide bevatten, de straling zich niet op dezelfde wijze ontwikkelen. Het gevolg is dat de temperatuur in de buurt van de elektroden hoger is dan de rest van het bad. Het verschil is duidelijker naarmate de regeling van de werking overeenkomt met een geringere onttrekking. De beperking van het effect van de straling op de smelting van de uitgangsstoffen wanneer, zoals volgens de uitvinding, de 5 heetste zone wordt geplaatst in de buurt van de uitgangsstoffen biedt het voordeel van een geringer specifiek verbruik ten opzichte van dat van de ovens waarin de elektroden zich op de bodem bevinden.

Het tot stand brengen van de temperatuurgradiënt waarvan hierboven sprake is, biedt nog andere voordelen. In het bijzonder de thermische verliezen door de wanden kunnen op zeer doeltreffende wijze worden beperkt. Ook uit de voorbeelden zal blijken dat het thermische rendement volgens de uitvinding 10 bevredigend is, dat wil zeggen dat de hoeveelheid energie die nodig is per eenheid van massa van het gesmolten materiaal, relatief gering is en dit bij zeer uiteenlopende regelingen.

Bij de regeling waarin continu wordt gewerkt, biedt de aanwezigheid van een temperatuursgradiënt zodanig dat de heetste zones aan het oppervlak verkeren, eveneens voordelen voor de kwaliteit van het gesmolten materiaal. In tegenstelling tot wat wordt waargenomen in de smeltkuipen wanneer de elektroden 15 zijn bevestigd in de bodem of in de wanden, zijn de convectiestromingen in het bad tot het uiterste beperkt. Krachtige dooreenmengingen van het materiaal in het bad worden vermeden. Indien deze dooreen-mengingen neigen tot een zekere homogeniteit van de temperatuur van de toestand van de samenstelling in het gehele bad, wordt deze tot stand gebracht onder gemiddelde omstandigheden die gewoonlijk niet overeenstemmen met wat voor de toepassing nodig is.

20 In de ovens volgens de uitvinding wordt het homogeen raken alleen maar per niveau bewerkstelligd. Indien wordt voortgegaan met het onttrekken aan de onderzijde van de kuip, komt de progressie van het materiaal gelijkmatig tot stand van boven naar beneden buiten de convectie-bewegingen die beperkt zijn tot de bovenste lagen. Onder deze omstandigheden is het gesmolten materiaal dat uit de oven komt, grotendeels gezuiverd. Evenzo kan de temperatuur die onder in de oven wordt verkregen, zodanig worden 25 geregeld dat de laatste bijstellingen die nodig zijn op het tijdstip van het gébruiken van het gesmolten glas, geringer zijn.

Wanneer een aanzienlijk temperatuurverschil tussen het bovenste gedeelte en het onderste gedeelte van het bad gewenst wordt, verdient het de voorkeur de insteekdiepte van de elektroden te beperken. Wanneer deze diepte wordt vergroot, wordt immers een verplaatsing naar beneden van de heetste zones vastgesteld 30 en tegelijkertijd een verhoging van de temperatuur ter hoogte van de bodem voor dezelfde onttrekking.

Indien gewenst wordt de temperatuur van de bodem constant te houden terwijl de insteekdiepte wordt vergroot, moet tegelijkertijd het gedissipeerde vermogen worden verminderd en daarmee de onttrekking aan de oven.

Deze bijzonderheid wordt volgens de uitvinding benut wanneer het voor een bepaalde installatie 35 noodzakelijk is de productie aanzienlijk te verminderen of de installatie zelfs te stoppen. In dit geval wordt de insteekdiepte van de elektroden vergroot en het vermogen verminderd. Deze wijze van te werk gaan maakt het enerzijds mogelijk de temperatuur van de bodem te handhaven op een voldoende waarde opdat het materiaal niet massaal stolt, en vertraagt anderzijds het smelten van de oppervlaktelaag of kan dit zelfs praktisch stoppen. Immers wordt tegelijkertijd met de verplaatsing van de heetste zone naar de bodem van 40 de oven, de temperatuur in contact met de laag uitgangsstoffen verlaagd.

Het is opmerkelijk dat zelfs onder deze omstandigheden van een regeling met verminderde werking kan worden vastgesteld dat, voorzover de verdeling van de elektroden op bevredigende wijze heeft plaatsgevonden, het thermische rendement slechts zeer beperkt afneemt.

In omgekeerde zin kan het voordelig zijn, wanneer de onttrekking aan de oven moet worden vergroot, de 45 insteekdiepte te vergroten. Dit maakt het mogelijk een groter elektrisch vermogen te dissiperen zonder buitensporige stroomdichtheden in het contact met de elektroden te bereiken. In een dergelijke situatie evenwel wordt, indien het thermische rendement zeer bevredigend is, normaal een toename van de temperatuur van het gesmolten glas ter hoogte van de bodem vastgesteld. Bij een sterke onttrekking kan het ook voordelig zijn voor het beperken van de toename van de temperatuur ter hoogte van de elektroden 50 bij het verhogen van het gedissipeerde vermogen niet de insteekdiepte te vergroten, maar de configuratie van de elektroden zodanig te wijzigen dat zij een groter oppervlak bieden op een onveranderde diepte. Dit zal bijvoorbeeld worden verkregen door de diameter van de elektroden te vergroten ofwel door aan de elektroden bijvoorbeeld de vorm van schijven te geven die horizontaal in het bad staan opgesteld. Op deze wijze is het mogelijk zelfs bij een grote onttrekking een bepaalde temperatuurgradiënt te handhaven. Wat 55 hier ook zij, deze gradiënt zal niettemin zwakker zijn dan die tot stand komt bij geringe onttrekkingen.

Volgens een tweede aspect van de uitvinding wordt het doel bereikt met een smeltoven van de in de aanhef genoemde soort, waarvan de elektroden regelmatig verdeeld zijn over het oppervlak van de smelt en geplaatst zijn in een geordende opstelling die ten minste twee rijen van drie elektroden omvat, en waarbij de afstand tussen twee naburige rijen nagenoeg gelijk is aan de afstand tussen twee naburige elektroden in dezelfde rij, waarbij volgens de uitvinding een laag van een te smelten samenstelling de smelt bedekt en de elektroden daar doorheen in de smelt steken, waarbij de elektroden met krachtstroom worden gevoed en elk 5 van de elektroden van een rij gevoed wordt met één van de drie aangeduide fasen, waarbij de volgorde van de fasen van de elektroden in de tweede rij ten opzichte daarvan omgekeerd is, zodanig dat de twee elektroden in het midden in fase zijn en de elektroden aan de einden van de rijen in verschillende fasen zijn, en waarbij de afstand tussen de hittebestendige wanden van de kuip en de dichtstbijzijnde elektroden ten minste de helft bedraagt van de afstand tussen twee naburige elektroden.

10 Met de gegeven fasenvolgorde van de rijen wordt een goed evenwicht van de fasen verkregen en ontstaat een goede, gelijkmatige dissipatie van energie over het gehele gesmolten bad. De afstand tussen de hittebestendige wanden en de dichtstbijzijnde elektroden bedraagt ten minste de helft van de afstand tussen twee naburige elektroden om ervoor te zorgen dat de thermische verliezen niet te groot worden en om een zeer snelle erosie van de vuurvaste materialen in de nabijheid van de elektroden te voorkomen, 15 welke erosie op zou treden door een aanzienlijke verhoging van de temperatuur en een toename van de convectiestromingen langs deze wanden.

De regelmatige verdeling van de elektroden is zeer duidelijk gunstig voor de homogeniteit van de temperaturen, zelfs in de zone die overeenkomt met het ondergedompelde gedeelte van de elektroden. In deze zone is de temperatuur aanzienlijk hoger in de onmiddellijke nabijheid van de elektroden, maar de 20 verschillen met het omgevende gesmolten bad nemen zeer snel af zodat deze bovenste laag bij benadering kan worden opgevat als zich te bevinden bij een goed gelijkmatige temperatuur. Dit wordt bevestigd door metingen van de temperatuur per hoogte, gegeven in de uitvoeringsvoorbeelden.

Opgemerkt moet worden dat de gelijkmatigheid van de temperaturen goed tot stand komt, zelfs in de zones die net zijn gelegen tussen de elektroden. De gedeelten van het bad tussen de elektroden en de 25 zijwanden bereiken temperaturen die relatief weinig verschillen van die van de meer ’’centrale” zones. De temperatuur neemt niet merkbaar af behalve in aanraking met de wanden. De gelijkmatigheid van de temperatuur die het gevolg is van deze verdeling van de elektroden, is ook een factor die een goed thermisch rendement garandeert.

De afstanden waarvan hierboven sprake is, zijn de afstanden die overeenkomen met de meest 30 gebruikelijke glassoorten van het natriumcalciumsilicaat-type waarvan het alkali-gehalte relatief hoog is. De afstand tussen de verwisselbare elektroden kan ook kleiner zijn wanneer glassoorten met een grotere soortelijke weerstand worden verwerkt, in het bijzonder glassoorten die bestemd zijn voor het vormen van versterkingsvezels waarvan het alkali-gehalte aanzienlijk geringer is. Hieraan gecorreleerd kan voor deze glassoorten de afstand van de elektroden tot de wanden van de oven groter zijn dan de met de glassoorten 35 die een geringere soortelijke weerstand hebben.

Opgemerkt wordt, dat uit de Franse octrooiaanvrage 2.552.073 bekend is, dat een laag van een te smelten samenstelling de smelt bedekt en de elektroden daardoorheen in de smelt steken. Verwisselbare elektrode-elementen zijn uit dit document niet bekend.

Bij voorkeur bedraagt de diepte van de smelt ten minste 500 mm, opdat zich gemakkelijk een verticale 40 temperatuur gradiënt kan ontwikkelen en aan de onderkant van de kuip rechtstreeks betrekkelijk goed gezuiverd glas kan worden gewonnen. Om de insteekdiepte van de elektroden aanzienlijk te kunnen wijzigen is de diepte van de smelt bij voorkeur meer dan 150 mm.

Volgens een voorkeursuitvoering draagt de kuip een hittebestendig gewelf, waarbij de elektroden en de steunorganen daarvan door de zijden van de oven heen zijn ingebracht in de ruimte die zich bevindt tussen 45 het gewelf en de kuip, zonder door het gewelf te steken, zodat de elektroden en steunorganen geen hindernis vormen voor organen die de in glas te veranderen vulling over het oppervlak van het bad verdelen, terwijl het gewelf in het bijzonder nuttig is in de opstartfase en in de wachtfase, wanneer de beschermende laag uitgangsmateriaal afwezig of zeer dun is. Om de elektroden over het oppervlak van het bad te kunnen verplaatsen zijn de ondersteuningen van de elektroden opgesteld tussen de zijdelingse 50 vuurvaste wanden van de kuip en het gewelf. Om de thermische verliezen te beperken is de ruimte die de verticale wanden van de kuip en het gewelf scheidt, bij voorkeur zo gering mogelijk.

Bij voorkeur omvat elk steunorgaan een steun voor de bijbehorende elektroden en een arm, is elke steun bevestigd op de bijbehorende arm, en is elke arm draaibaar om een scharnier, waarbij de opstelling van de arm en de positie van het scharnier de mogelijkheid biedt elke elektrode en zijn steunorgaan naar buiten uit 55 de smeltoven te brengen door de arm om het scharnier te kantelen. Met zulke steunorganen kunnen de elektroden zeer snel worden verwisseld om een verbruikt elektrode-element te vervangen of om de configuratie van het ondergedompelde gedeelte van de elektrode te wijzigen, bijvoorbeeld door de 1193020 4 elektrode-lengte te wijzigen.

Volgens een voorkeursuitvoering is voorzien in organen voor het toevoeren van de te smelten samenstel-. ling, welke toevoerorganen zijn geplaatst boven de elektroden en de steunorganen daarvan, waarbij de toevoerorganen zodanig boven de kuip beweegbaar zijn dat het mogelijk is het gehele oppervlak van de 5 kuip te bedekken met de laag van de te smelten samenstelling, om tijdens de gehele bedrijfstijd van de oven een zo gelijkmatig mogelijke laag over het gehele oppervlak van de smelt in stand te kunnen houden.

Bij voorkeur omvatten hierbij de toevoerorganen een verdeler die zich over de gehele breedte van de kuip uitstrekt, waarbij de verdeler kan worden verplaatst over rails die in de lengterichting van de kuip zijn opgesteld, opdat het poedervormige te smelten materiaal gemakkelijk over de smelt verdeeld kan worden.

10 Op voordelige wijze is hierbij voorzien in middelen aan één uiteinde van de oven voor het vullen van de verdeler, om de verdeler gemakkelijk te kunnen vullen.

Volgens een voorkeursuitvoering is voorzien in ten minste één beweegbare verticale wand die met het gewelf de omhulling boven de kuip kan sluiten in een wachtstand, waarbij de beweegbare wand in een geopende stand voor het werken van de oven, tussen de kuip en het gewelf een ruimte vrijlaat die nodig is 15 voor het doorlaten van de toevoerorganen, om de ruimte boven de smelt slechts te hoeven openen wanneer de oven in bedrijf is, voor het toevoeren van te smelten materiaal, en om deze ruimte gesloten te kunnen houden in de opstart- en wachtfasen, om thermische verliezen te voorkomen.

Hierna wordt de uitvinding in bijzonderheden beschreven met verwijzing naar een tekening waarin: 20 figuur 1 een schematisch aanzicht is van een langsdoorsnede van een elektrische smeltkuip volgens de uitvinding, figuur 2 een bovenaanzicht is van een doorsnede ter hoogte van de hals van de kuip uit figuur 1, figuur 3 een grafiek is die de temperatuurgradiënt laat zien die is verkregen als functie van de hoogte in de kuip in verschillende wijzen van opereren, 25 figuur 4 het resultaat toont van de temperatuurmeting voor verschillende waarden van de onttrekking, figuur 5a en 5b de temperatuurvariaties laten zien in de breedte van de kuip op verschillende hoogte en voor twee verschillende wijzen van opereren, figuur 6 een grafiek is die de temperatuur geeft ter hoogte van de bodem afhankelijk van de onttrekking in een oven volgens de uitvinding en in de oven met elektroden die op de bodem zijn opgesteld, 30 figuur 7 een grafiek is die het energieverbruik afhankelijk van de onttrekking vastlegt voor de twee soorten ovens die in verband met figuur 6 zijn genoemd, figuur 8 een schematisch aanzicht is van de doorsnede van een wijze van bedienen volgens de uitvinding van een elektrode en van zijn ondersteuning, figuur 9 een aanzicht is van een wijze van verdelen van de samenstelling van uitgangsmaterialen in een 35 oven volgens de uitvinding, en figuur 10 een gedeeltelijk in doorsnede getoond aanzicht is van en uitvoeringsvorm van de elektrodenondersteuning.

De in langsdoorsnede in figuur 1 en in bovenaanzicht in figuur 2 voorgesteide kuip is in de gebruikelijke 40 algemene vorm voor de kuipovens die in het bijzonder met branders werken. De kuip is opgebouwd uitgaande van vuurvaste materialen. Zijn afmetingen zijn naar keuze. De afmetingen zijn afhankelijk van de omvang van de voorziene productie. Evenwel zal blijken dat de volgens de uitvinding het bereiken met hoge specifieke onttrekkingen mogelijk maken. Anders gezegd, het oppervlak van de ovens voor een gegeven onttrekking kan relatief beperkt zijn. Het is eveneens van belang te onderstrepen dat de wijze van verhitting 45 van de ovens volgens de uitvinding het zonder belangrijke bezwaar, in het bijzonder zonder dat het specifieke verbruik te zeer wordt gewijzigd, mogelijk maakt te werken onder zeer bescheiden omstandigheden ten opzichte van de nominale onttrekkingen. De diepte van de kuip is vergelijkbaar met die gewoonlijk wordt gekozen voor deze soort oven. Een minimale diepte verdient de voorkeur om gemakkelijk de verticale temperatuurgradiënt te ontwikkelen en aan de onderkant van de kuip betrekkelijk goed gezuiverd glas 50 rechtstreeks te kunnen winnen. Een dergelijk minimum kan worden bepaald op ongeveer 500mm gesmolten materiaal. De mogelijkheid volgens de uitvinding de insteekdiepte van de elektroden in aanzienlijke mate te wijzigen maakt het in voorkomend geval mogelijk diepere kuipen te gebruiken dan gewoonlijk, bijvoorbeeld kuipen waarin de hoogte van het gesmolten bad 150 mm overtreft.

In de voorgestelde uitvoeringsvorm wordt het gesmolten materiaal afgevoerd door een hals 2 die zich 55 bevindt aan één kant van de kuip en op de zelfde hoogte ligt als de bodem 3. Nog steeds in deze uitvoeringsvorm staat de hals 2 rechtstreeks in verbinding met de "feeders" of voor-ovens 4 die het gesmolten materiaal naar de verschillende transformatie-plaatsen voeren.

5 193020

Naast of in de hals en op de bodem zijn hulp-elektroden 5 en 6 geplaatst. Deze elektroden kunnen worden gebruikt om het materiaal gesmolten te houden op de tijdstippen waarop de onttrekking wordt stilgelegd of sterk wordt verminderd en om te vermijden dat de geringe hoeveelheid materiaal die in de hals staat, kan stollen. Bovendien kunnen de elektroden 5 en 6 ook worden benut om de temperatuur van het 5 materiaal dat wordt afgevoerd, te regelen. Bij een normale werking is het niet nodig deze elektroden te bekrachtigen.

In ieder geval is wanneer dergelijke elektroden op de bodem aanwezig zijn het daar gedissipeerde vermogen steeds zeer beperkt in vergelijking met dat wordt aangewend voor het smelten door middel van de elektroden die van boven af in het bad steken opdat de erosie-verschijnselen verwaarloosbaar zijn. Om 10 hiervan een indruk te geven overtreft het grootste gedissipeerde vermogen ter plaatse van de elektroden 5 en 6 nog geen 1/20 van dat wat door de zes van boven instekende elektroden van het gegeven voorbeeld wordt bewerkstelligd.

In de in figuur 1 voorgestelde uitvoeringsvorm is de bodem horizontaal. Dit is de meest gebruikelijke vorm in kuipovens. Deze vorm is zelfs praktisch noodzakelijk wanneer een elektrische smelting wordt 15 bewerkstelligd met behulp van elektroden die in de bodem zijn geplaatst en gepoogd wordt een goed gelijkmatige verhitting te verkrijgen. In het geval van de van boven instekende elektroden is de configuratie van de bodem praktisch onafhankelijk van deze vraag. Het is dus bijvoorbeeld mogelijk te voorzien in een bodem die enigszins afloopt in de richting van de afvoerhals. Het is ook mogelijk de uitgang te plaatsen op een willekeurig punt van de bodem, in het bijzonder in het midden van de oven.

20 In het voorbeeld volgens de figuren 1 en 2 zijn er zes van bovenaf ingestoken elektroden. Zij worden bij voorkeur met krachtstroom gevoed en de verdeling van de fasen (R, S, T) is als in figuur 2 is aangegeven. Deze opstelling zorgt voor een goed evenwicht van de fasen en voor een goed gelijkmatige dissipatie van energie over het gehele gesmolten bad.

De van bovenaf ingestoken elektroden 7 staan overigens op regelmatige afstanden van elkaar en 25 zodanig dat elke elektrode zich praktisch in het midden van een zóne van het oppervlak van het bad bevindt waarbij alle zónes dezelfde afmetingen hebben. Deze opstelling brengt de elektroden 7 op een behoorlijke afstand van de zijwanden 8 van vuurvast materiaal. De afstand die de twee naast elkaar staande elektroden scheidt is in het gegeven voorbeeld van de orde van grootte van de afstand die de elektrode heeft tot de dichtstbijzijnde wand 8. Zoals eerder vermeld zou de afstand kleiner kunnen zijn, maar bij voorkeur is de 30 afstand tussen wand en elektrode niet kleiner dan de helft van de afstand tussen twee naast elkaar gelegen elektroden.

Het aantal gebruikte elektroden hangt af van het bovenoppervlak van de oven en dus van zijn capaciteit. Voor ovens met een grote capaciteit is de opstelling van de elektroden bij een krachtstroomvoeding op voordelige wijze de in de al eerder genoemde aanvrage beschreven opstelling, in het bijzonder is het 35 mogelijk de uitvinding ten uitvoer te brengen met ovens waarvan de configuratie overeenstemt met de verdubbeling van de lengte van de kuip hetgeen gelijkwaardig is met het eind-tegen-eind plaatsen van twee eenheden van de voorgestelde uitvoeringsvorm. Vanzelfsprekend zijn andere configuraties mogelijk maar deze hebben bijzondere voorzieningen nodig voor wat betreft de ondersteuningen van de elektroden ten opzichte van uitvoeringsvormen die hierna bij wijze van voorbeeld zullen worden besproken.

40 Figuur 1 toont nog het gesmolten bad 9 dat is afgedekt met een ononderbroken laag uitgangsstoffen 10. Deze laag die zo gelijkmatig mogelijk is, kan meer of minder dik zijn al naar de wijze van bedrijven. Bij voorkeur wordt tijdens bedrijf een minimum in de orde van 100 mm dikte aangehouden om het gesmolten bad thermisch te isoleren van de atmosfeer. Een dikkere laag kan de voorkeur verdienen maar zal in de praktijk 300 mm niet overtreffen welke dikte geen voordelen zou bieden en zou kunnen leiden tot aanzien-45 lijke onregelmatigheden van de dikte afhankelijk van de voor het smelten voorrang hebbende zónes.

Zoals in figuur 1 aangegeven steken de elektroden 7 door de oppervlakkige laag van uitgangsstoffen en dringen zij door in het gesmolten bad. De insteekdiepte hangt voornamelijk af van de opbrengst waarmee wordt gewerkt, maar ook van de stroomdichtheid aan het oppervlak van de elektrode. Voor een grote onttrekking gaat het om het kiezen van een compromis tussen het voordeel dat de verhitting aan het 50 oppervlak met een geringe insteekdiepte vormt, en de noodzaak de stroomdichtheid binnen technisch aanvaardbare grenzen te houden. Voor deze grote onttrekkingen wordt de diepte op voordelige wijze bij voorkeur op minder dan 2/3 van de diepte van het bad gehouden en zelfs met nog meer voorkeur op minder dan de helft van deze diepte.

Wanneer de onttrekking wordt verminderd, zoals hiervoor als aangegeven, kan het voordelig zijn de 55 heetste zónes te verplaatsen naar grotere diepte. In dit geval kunnen de elektroden op voordelige wijze reiken tot aan de halve diepte of zelfs meer, bijvoorbeeld tot aan 3/4 van de diepte.

Om een indruk te geven zijn voor een en dezelfde oven en een en dezelfde opstelling van de elektroden 1193020 6 voor een onttrekking van 3 ton per dag en m2 kuip de elektroden tot eenderde van de diepte van het bad ingestoken, terwijl voor een onttrekking die tot 1ton is beperkt, het voordelig is de elektroden over 3/4 van de diepte in te steken.

In ieder geval moet het ondergedompelde oppervlak van de elektrode passend zijn bij de draagbare 5 stroomdichtheden zonder dat de erosie te groot wordt. In de praktijk worden elektroden gekozen met een voldoende diameter om van de beperking vrij te kunnen komen.

Figuur 3 toont hoe de temperatuurgradiënt zich instelt in de hiervoor beschreven kuip voor een procesregeling waarbij 1,5 ton wordt geproduceerd per vierkante meter en per dag. De temperatuur wordt systematisch gemeten op verschillende hoogten.

10 In grafiek zijn de laag uitgangsstoffen en de hoogte van gesmolten materiaal in het voor-lichaam aangegeven met horizontale streep-stiplijnen. In het onderzocht voorbeeld is de dikte van de samenstelling-slaag die overeenkomt met de twee streep-stiplijnen die het verst van elkaar liggen, ongeveer 200 mm.

De temperatuurkromme A komt overeen met metingen die boven het punt 11 in figuur 2 zijn gedaan. De kromme G is bepaald voor een verticale lijn op 100 mm van een elektrode S onder dezelfde bedrijfsoms-15 tandigheden.

In eerste benadering kunnen deze twee krommen worden opgevat als een voorstelling van de twee uiterste grenzen van de temperatuur die wordt waargenomen op elke hoogte voor een zelfde wijze van bedrijven.

Voor deze twee krommen is de insteekdiepte iets minder dan een derde van de diepte van het bad.

20 Het eerste kenmerk van deze krommen is dat de temperatuur hoger is in de nabijheid van elektrode. Het verschil is het grootst in de hoogst gelegen zóne en neemt af wanneer de bodem dichter bij komt. Het temperatuurverschil dat op deze hoogte blijft bestaan, komt in hoofdzaak van de meer "centrale” plaatsing van het meetpunt in de buurt van de elektrode S en dus minder blootgesteld aan de afkoeling door de wanden dan in het andere geval.

25 Een tweede kenmerk is de omstandigheid dat deze krommen met uitzondering van het bovenste gedeelte van het bad dat in onmiddellijk contact is met de te smelten samenstelling, een regelmatige afname van de temperatuur van boven naar beneden tonen. Het verschil tussen maximum en minimum van de temperatuur langs een zelfde verticale lijn bereikt ongeveer 200°C.

In het beschouwde voorbeeld, bevindt zich het temperatuurmaximum voor de minst hete zónes 30 overeenkomend met de kromme A zich ongeveer op een diepte die overeenstemt met het uiteinde van de elektroden. In de hetere zónes (kromme G) bevindt het maximum zich iets dichter bij de oppervlakkige laag.

De kromme C correspondeert met de kromme A wanneer de elektrode wordt ingestoken over 3/4 van de diepte van het bad waarbij de onttrekking dezelfde blijft. In dit geval wordt een zeer aanzienlijke verhoging van het temperatuurmaximum ten opzichte van het eerdere geval vastgesteld. Dit maximum handhaaft zich 35 praktisch onveranderd over een aanzienlijk deel van de hoogte van het bad. De temperatuur ter hoogte van de bodem blijkt meer dan 100° te zijn toegenomen. Een zo diepe onderdompeling is van belang voor een geringe onttrekking. In dit geval wordt het gedissipeerde vermogen verminderd en in verband daarmee eveneens de onttrekking aan de oven en kan de temperatuur ter hoogte van de bodem worden teruggebracht tot de waarde van de kromme A.

40 Het temperatuurprofiel C ligt dicht bij het profiel dat wordt waargenomen voor vergelijkbare ovens waarin de elektroden in de bodem zijn geplaatst.

Het is van belang deze krommen te vergelijken met die volgens figuur 4 dat dezelfde temperatuurprofielen laat zien voor verschillende waarde van de onttrekking (kromme E ongeveer 2,4 ton per dag en vierkante meter, kromme F ongeveer 3 ton). In de voorbeelden is de insteekdiepte dezelfde als die behoort 45 bij de kromme A.

Een algemene toename van de temperatuur afhankelijk van de onttrekking wordt vastgesteld. Het is opmerkelijk evenwel dat terwijl de elektrode in het bovenste gedeelte van het bad wordt gehouden, de onttrekking praktisch kan worden verdubbeld terwijl een temperatuur wordt verkregen ter hoogte van de bodem die vergelijkbaar is met die wordt gemeten in het geval de kromme E. Dit laat goed het voordeel 50 zien dat is verbonden met het beperken van de insteekdiepte.

In figuur 3 komt de kromme D overeen met een meting die analoog is aan de meting van de kromme A, maar voor een meer "ondoorschijnend” glas. Het glas in kwestie vertoont een gehalte aan ijzeroxide van 0,60, terwijl dat van de kromme A 0,20 is. De aanwezigheid van dit oxide brengt een sterke absorptie van infrarode straling met zich. De vergelijking van de krommen A en D toont een betrekkelijk geringe invloed 55 van het meer of minder "ondoorzichtige” karakter van het verwerkte glas. In het bijzonder zijn de temperaturen ter hoogte van de laag uitgangsstoffen en het maximum praktisch onveranderd, terwijl de temperatuur aan de bodem ongeveer 20°C lager is. Omgekeerd is het voor ovens waarin de elektroden zijn geïmplan- 7 193020 teerd in de bodem, bekend dat een toename van het gehalte aan ijzeroxide een aanzienlijke verhoging van de maximumtemperatuur en van de temperatuur aan de bodem vereist om de temperatuur in contact met de oppervlakkige laag te handhaven.

Figuur 5a toont de ontwikkeling van de temperaturen op verschillende hoogten in het bad (0, 300, 600 en 5 900 mm boven de bodem), waarbij de metingen dwars over de kuip worden gedaan in het verticale vlak dat door het punt 11 gaat. De krommen tonen een behoorlijke regelmatigheid in de op een zelfde hoogte opgenomen temperaturen met uitzondering van die bij de oppervlakkige laag horen en die gevoeliger zijn voor de plaatselijke variaties die het gevolg zijn van convectie-stromen nabij elektroden. Het verschil blijft zelfs in dit geval beperkt tot ongeveer een vijftigtal graden.

10 De grafiek 5a is tot stand gebracht voor een onttrekking van 1 ton/vierkante meter.dag. De grafiek 5b heeft hetzelfde karakter maar komt overeen met een onttrekking van 2,5 ton/vierkante meter.dag. In het laatste wordt een algemene verhoging van de temperatuur vastgesteld op alle hoogten, waaronder die van de bodem. De temperatuurgradiënt tussen de bodem en de hoogte waar het het heetst is, gaat over een geringere afstand dan in het voorgaande geval. De gradiënt dekt ongeveer 100 graden. De omstandigheid 15 dat de temperatuur van de zóne die in onmiddellijk contact is met de samenstelling, minder hoog is, valt toe te schrijven aan de omvang van de thermische verliezen op deze hoogte (verliezen die aanzienlijker zijn naarmate de temperatuur hoger is).

Gezien deze uitkomsten is een systematisch onderzoek van de maximale temperatuurvariaties van de bodem afhankelijk van de onttrekking uitgevoerd. Dit onderzoek is gelijktijdig gedaan in de oven volgens de 20 uitvinding (II) en in de analoge oven waarin de elektroden in de bodem zijn geïmplanteerd (I).

Deze metingen zijn gedaan voor de productie van een glas uitgaande van gebruikelijke uitgangsmaterialen, namelijk gebrande dolomiet en 10 gewichtsprocent glasgruis. Het verkregen glas vertoont de volgende samenstelling: 25 -

Si02 64,55 A1203S 3,25

CaO 7,25

MgO 3,00 30 Na20 15,60 K20 1,35 B203S 3,60 F 0,60 35

Deze soort glas wordt in het bijzonder gebruikt voor de vervaardiging van isolatievezels.

De uitkomsten zijn weergegeven in figuur 6. Zij laten in de twee gevallen een gelijktijdige toename van de temperatuur en van de onttrekking zien. Bij alle waarden van de onttrekking zijn de temperaturen van de oven volgens de uitvinding lager dan die van de oven met elektroden in de bodem. Terwijl het ten gunste 40 van de oven volgens de uitvinding vastgesteld temperatuurverschil hoger is naarmate de onttrekking geringer is, blijft nog een verschil van 50 graden voor onttrekkingen in de buurt van 3 ton/vierkante meter.dag. Dit verschil blijft zeer te waarderen voor de levensduur van de vuurvaste materialen. Dit voordeel kan op andere wijze tot uiting worden gebracht. Indien immers wordt overwogen dat een aanvaardbare slijtage van de vuurvaste materialen afhankelijk is van een bepaalde temperatuur die niet mag worden 45 gepasseerd, blijkt dat bij het gebruik maken van een oven volgens de uitvinding het mogelijk is onttrekkingen te bereiken die in het geval van de oven met elektroden in de bodem niet toelaatbaar zijn. Om een indruk te geven kan voor natriumcalciumsilicaat glassoorten van de hierboven aangegeven soort in ovens volgens de uitvinding en voor een onttrekking die gelijk is aan of groter is dan 2,5 tonAvierkante meter en per dag, de temperatuur van de bodem op ten minste 1400°C worden gehouden.

50 De ovens volgens de uitvinding zijn nog opmerkelijker wat betreft hun betrekkelijk geringe specifieke verbruik. Dit verbruik kan ten minste ten dele worden verklaard door de hiervoor opgemerkte lagere temperaturen die een vermindering van de thermische verliezen met zich brengen. Dit mechanisme is evenwel niet het enige dat een rol speelt bij de bepaling van het verbruik zoals de krommen uit figuur 7 aantonen die zijn gemaakt voor de twee hiervoor vergeleken ovens. Het specifieke verbruik neemt in beide 55 gevallen af terwijl de onttrekking toeneemt, terwijl de temperatuur oploopt zoals in figuur 6 is aangegeven. Hoe dit ook zij, in het geval van de uitvinding (II) wordt, voor het smelten van dezelfde uitgangsstoffen onder dezelfde omstandigheden een specifiek verbruik vastgesteld welke minder is dan ongeveer 10 tot 15%, bij 1193020 8 overeenstemmende temperatuur. Het vastgestelde verschil is groter naar mate de onttrekking geringer is.

Zo komt voor een capaciteit van ten minste 1 ton/vierkante meter per dag het specifieke verbruik voor het smelten van natriumcalciumsilicaat glassoorten die hier worden beschouwd, niet boven 1000 Kwh per ton.

De oven volgens de uitvinding vertoont op opmerkelijke wijze een specifiek verbruik dat in geringe mate 5 varieert afhankelijk van de onttrekking. Deze "souplesse” van het gebruik komt bij de hierboven genoemde wat betreft de mogelijkheid met een grotere onttrekking te werken.

Om de vermelde prestaties te bereiken is het noodzakelijk dat het bad gelijkmatig is bedekt met uitgangsstoffen die een isolerende laag vormen. De verdeling van deze uitgangsstoffen moet dus het gehele oppervlak van de kuip betrekken. De technieken die een dergelijke verdeling mogelijk maken, zijn bekend 10 en worden ruim toegepast in elektrische smeltovens waarin de elektroden zijn geïmplanteerd in de bodem. Het gaat in het bijzonder over een transporteur met voortdurend geladen banden en waarvan het uiteinde dat de uitgangsstoffen uitstort, wordt bestuurd door een stel gecombineerde translatie-bewegingen om het gehele oppervlak te bereiken. Het gaat tevens om inrichtingen waarin tegelijkertijd de toevoer wordt bewerkstelligd over de gehele breedte van de kuip waarbij de inrichting zich eveneens verplaatst volgens 15 een translatie-beweging om de gehele lengte van de kuip te dekken.

Of de verdeling "puntsgewijs” of "lijnvormig” is, het verdelingsorgaan moet zich vrij boven de kuip kunnen verplaatsen. In het geval en de van boven in de smeltstekende elektroden mogen deze dus de verplaatsing niet hinderen. Figuur 8 toont een wijze van bedienen van een oven volgens de uitvinding die aan de voorwaarden voldoet.

20 De oven volgens figuur 8 is slechts gedeeltelijk weergegeven. De vuurvaste kuip met de bodem 3 en de zijwanden 8 is schematisch getekend. Boven de kuip is het vuurvaste gewelf 12 opgehangen aan een frame van metaal dat gedeeltelijk is voorgesteld en dat over de oven heen staat.

De voeding van de oven wordt bewerkstelligd door een verdeler 13 van het lineaire type die zich over de gehele breedte van de kuip uitstrekt. Deze verdeler 13 wordt rollend op een rail 14 verplaatst die is 25 opgehangen aan het frame dat slechts zeer gedeeltelijk is voorgesteld door de verticale balk 15.

Figuur 9 toont schematisch de verplaatsing die door de verdeler wordt tot stand gebracht. In de positie A wordt de verdeler 13 gevuld met uitgangsstoffen uit de trechter 16 die op een uiteinde van de kuip is geplaatst buiten de omhulling van de oven. Wanneer de vulling is tot stand gekomen wordt de verdeler boven de kuip gevoerd. Uitgaande van de positie B wordt de verdeling in gang gezet. Dit mechaniek maakt 30 ononderbroken voorafbepaalde hoeveelheden van de samenstelling vrij over de gehele breedte van de kuip. De verdeler 13 wordt regelmatig verplaatst tot aan de positie C die overeenkomt met het eind van de kuip. Over de gehele lengte van de baan, met regelmatige intervallen, stort de verdeler de samenstelling. De verdeler 13 wordt vervolgens teruggebracht in de positie A. De verdeling kan alleen op de heenweg worden bewerkstelligd of zowel op de heenweg als op de terugweg. Tijdens de verplaatsing van de verdeler 13 35 wordt de trechter 16 die ononderbroken kan worden gevoed met ieder bekend middel, in het bijzonder door middel van een transportband, opnieuw gevuld. Een nieuwe cyclus begint.

De zojuist beschreven wijze van aanvoeren impliceert dat de doorgang van de inrichting tussen de kuip en het gewelf vrij wordt gelaten. Alleen het eind van de oven tegenover dat aan de zijde waar zich de trechter 26 bevindt, kan zijn afgesloten door vuurvast materiaal. Evenwel worden volgens de uitvinding 40 beweegbare vuurvaste wanden voorzien, zoals dat wat bij 17 is voorgesteld, in de drie open zijden van de oven. Deze wanden 17 kunnen wanneer zij zijn neergelaten totdat zij op de zijwanden 8 van de kuip rusten, het bad isoleren van de omgevingslucht. Deze maatregel wordt getroffen wanneer de oven in de "wacht”-toestand wordt gebracht en het niet meer nodig is bij te vullen. Door de oven op te sluiten wordt een aanzienlijk warmteverlies vermeden en kan het bad gedurende een aantal uren zonder toevoer van energie 45 van buiten blijven.

Het laten zakken van de beweegbare wanden 17 wordt gewoonlijk bewerkstelligd nadat de elektroden 7 zijn opgelicht zoals hierna wordt besproken. Maar het is ook mogelijk in de wanden 17 uitsnijdingen te vormen die overeenkomen met de plaatsing van de armen 18 ter ondersteuning van de elektroden. De omhulling van de oven kan zo praktisch geheel dicht zijn terwijl de elektroden op hun plaats worden 50 gehouden. Deze maatregel maakt de warmtetoevoer mogelijk die nodig is voor het in de wacht-toestand houden van de oven voor langere tijd.

De soort verdeler 13 die hierboven is beschreven, is in zoverre voordelig waar zijn omvang praktisch is beperkt tot de oven zelf. Deze soort verdeler is bijzonder nuttig wanneer de uitvinding toepassing vindt bij het ombouwen van een oven die met fossiele energie wordt gestookt, in een elektrische oven. In het geval 55 van ovens met branders wordt immers het in de oven inbrengen van de samenstelling gewoonlijk puntsgewijs aan een uiteinde van de kuip tot stand gebracht. Er zijn dus rondom de oven geen toegangen vrijgelaten die het plaatsen van omvangrijke materiaaltoevoerorgaan mogelijk maken.

ϋ I9WVfcV

Wanneer de problemen van het ruimtebeslag zich niet voordoen kunnen andere toevoerorganen worden bedacht, in het bijzonder zodanige die een transportband bevatten die boven de kuip beweegbaar is. In dit geval wordt de transportband gewoonlijk opgesteld aan één zijde van de kuip en is zijn lengte voldoende om met zijn uiteinde de andere zijde van de kuip bij zijn verplaatsing te kunnen bereiken. Daar staat 5 tegenover dat wanneer de transportband in de ’’teruggetrokken” positie is, dat wil zeggen wanneer zijn uiteinde zich bevindt langs de dichtstbijzijnde rand van de kuip, de transportband buiten de oven moet kunnen uitsteken over ten minste de gehele breedte van de kuip.

Onafhankelijk van de gekozen wijze van toevoer is deze geplaatst boven de elektroden en de elektrode-dragers, zoals in het bijzonder voorgesteld in figuur 8. De verdeling komt gelijkmatig tot stand zonder 10 rekening te houden met de aanwezigheid van deze elementen in de baan waarlangs de samenstelling valt.

In de praktijk vertonen de elektroden en hun ondersteuningen een voldoend geringe doorsnede om de goede verdeling niet te hinderen. Aan de andere kan is het om het verzamelen van samenstellingsmateriaal op de armen 18 te vermijden, voordelig aan deze een afgerond profiel te geven. Bijvoorbeeld zal gebruik worden gemaakt van deze armen met een cilindervormige doorsnede.

15 Het is voordelig voor wijzigingen van de werking die een uitwisseling van elektroden impliceren, of anders voor het in de wacht-toestand brengen van de oven om de elektrode uit het gesmolten bad te kunnen terugtrekken. Figuur 8 toont nog meer bijzonder een eenvoudig samenstel dat deze operatie mogelijk maakt. In de voorgestelde uitvoeringsvorm is de elektrode bevestigd aan het eind van een arm 18 die, zoals verderop zal blijken, alle elektrische leidingen en de leidingen voor de koelvloeistof omsluit.

20 De arm 18 heeft een gewricht bij 19 op een as waardoor het geheel van arm en elektrode buiten de oven kan worden gekiept. Hiertoe zijn de vorm van de arm en de positie van het draaipunt gekozen afhankelijk van de ruimte die beschikbaar is tussen de bovenrand van de zijwanden 8 en het vuurvaste materiaal dat boven de kuip is opgesteld. Deze opstelling is des te gemakkelijker naarmate de afmetingen van de oven relatief gering zijn. Boven een bepaalde lengte van de arm 18 kan het kiepen daarvan niet 25 worden uitgevoerd. Om dezelfde reden verdient het de voorkeur in het uitvoeringsvoorbeeld van de oven dat met de figuren 1 en 2 overeenkomt, zodanig te werk te gaan dat van de armen die de elektroden steunen, drie worden geplaatst aan een zijde van de oven en drie aan de andere zijde. Niettemin kunnen andere maatregelen worden bedacht die het naar buiten brengen van de elektroden en hun ondersteuningen mogelijk maken en die de doorgang van de steunarmen aan één enkele zijde van de oven toelaten. In 30 ieder geval moeten deze maatregelen die bijvoorbeeld de toepassing noodzakelijk kunnen maken van armen die zowel gedraaid als verplaatst kunnen worden, noodzakelijk worden toegepast wanneer meer dan twee rijen elektroden in de oven aanwezig zijn.

De beweeglijkheid van de ondersteuning van de elektrode in een horizontaal vlak is aan de andere kant noodzakelijk wanneer het wenselijk is de positie van de elektroden ten opzichte van elkaar te veranderen 35 voor bijzondere wijzen van functioneren. Deze beweeglijkheid kan worden verzorgd met gebruikelijke middelen, bijvoorbeeld door het stelsel 19 dat de elektrode steunt, te plaatsen op een beweegbare wagen of door middel van een telescopisch uitgevoerd steun 18.

Een bijzonderheid van een volgens de uitvinding toegepaste middelen is te vinden in de omstandigheid dat de insteekdiepte van de elektrode regelbaar is. In oudere voorstellen worden eveneens stelsels 40 gevonden die een verandering van de insteekdiepte voorstellen, waarbij echter deze verandering gewoonlijk resulteert in een verplaatsing van het lijf van de elektrode zelf in een ingewikkeld geheel dat als ondersteuning daarvan dient, of anders door de ondersteuning zelf te verplaatsen.

De tweede oplossing is niet bevredigend om volgende redenen. De elektroden die worden gebruikt bij het elektrisch smelten van glas, zijn van molybdeen en hun steunen zijn gewoonlijk van hittebestendig staal. 45 Om oxidatie aan de lucht van het molybdeen te vermijden bevindt zich de verbinding elektrode- ondersteuning onder het niveau van het gesmolten bad opdat het molybdeen geheel is ondergedompeld en dus is beschermd tegen oxidatie in aanraking met de lucht, op zijn beurt is de onderdompeling van de steun beperkt tot het noodzakelijk minimum op een te snelle slijtage op dit niveau te voorkomen zelfs indien om deze slijtage nog te beperken het eind van de steun wordt onderworpen aan een intensieve koeling. Het is 50 dus niet mogelijk de insteekdiepte te regelen door die van de steun te regelen. Deze moet een constante positie behouden ten opzichte van het oppervlak van het gesmolten bad.

Wat betreft de eerste oplossing, namelijk het verplaatsen van de elektroden in een ondersteunende mantel, maakt deze mechanieken noodzakelijk die rekening houdend met de opstelling van de steunen volgens de uitvinden, noodzakelijkerwijs zich zouden moeten bevinden in het gedeelte van de steun dat in 55 de omhulling van de oven is geplaatst. Dit zou een toename van de omvang van de steun met zich brengen. Gebleken is dat om een goede verdeling van de samenstelling te verkrijgen, het wenselijk is dat de steun een zo gering mogelijk ruimtebeslag vertoont. Deze oplossing is dus niet gewenst. Aan de andere

Claims (9)

193020 10 kant bevorderen het op de zijn plaats brengen van een regelmechaniek in de omhulling van de oven en als gevolg daarvan de spanningen en oxidaties waaraan het, zelf in eenvoudige vorm, wordt blootgesteld, de levensduur van het mechaniek niet. Volgens de uitvinding is dus voorzien in het regelen van de lengte van de ondergedompelde elektrode 5 door het passende elektrode-lijf te kiezen. Het vervangen van een elektrode door een andere is een betrekkelijk gemakkelijke operatie in de voorkeursuitvoeringsnormen. Het kiepen van de arm 18 maakt het elektrode-lijf onmiddellijk toegankelijk. De bevestiging daarvan op de steun kan betrekkelijk eenvoudig zijn, zoals voorgesteld in figuur 10. Het kan om precies te zijn gaan om het schroeven van het lijf van de elektrode 7 op het bijbehorende, van draad voorziene eind 20 van de steun. 10 In het uitvoeringsvoorbeeld volgens figuur 10 bestaat de elektrode-steun uit twee delen. Het eerste deel wordt gevormd door de arm 18 waarin in het bijzonder de leidingen 21 en 22 zijn geplaatst voor het circuleren van de koelvloeistof. De arm 18 steunt tevens een elektrische kabel 23. De leidingen 21, 22 en de kabel zijn bevestigd op een isolerende plaat 24 waarop een bijbehorende elektrisch geleidende plaat 25 wordt aangebracht die één geheel is met de elektrodesteun 26. 15 De steun 26 bestaat uit twee cilindervormige en concentrische pijpen die een circulatie van de koelvloeistof, tot aan het eind 20 dat de elektrode draagt, organiseren. Om de verbinding tussen steun 26 en elektrode-lijf 7 goed te beschermen is de inwendige pijp 27 bij voorkeur verlengd tot in de van draad voorziene sluitdop 20 die het eind van de buitenste pijp 28 sluit. In dit uitvoeringsvoorbeeld is de verbinding tussen de arm 18 en de steun 26 diep in het inwendige van 20 de oven geplaatst. Met andere woorden, alle aansluitingen voor de leidingen 21, 22 voor het circuleren van de koelvloeistof of voor de elektrische kabel staan bloot aan hoge temperaturen. In de praktijk verdient het de voorkeur zodanig te werk te gaan dat aansluitingen naar buiten de oven worden overgebracht, of ten minste naar de wanden van de oven. 25

1. Elektrische smeltoven voorzien van een hittebestendige kuip voor een in glas te veranderen vulling waarin de smeltenergie wordt gedissipeerd door middel van het Joule-effect in de gesmolten massa, waarbij 30 elektroden verticaal van boven af in de smelt zijn gestoken en waarbij de elektroden worden gedragen door beweegbare steunorganen, met het kenmerk, dat een laag (10) van een te smelten samenstelling de smelt bedekt en de elektroden (7) daar doorheen in de smelt steken, 35 dat de verbinding van elke elektrode (7) met het bijbehorende steunorgaan (18, 26) zich onmiddellijk onder het oppervlak van de smelt bevindt en de elektroden (7) gevormd worden door verwisselbare elektrode-elementen, en dat een stel elektrode-elementen (7) met een bepaalde te kiezen lengte de mogelijkheid biedt de insteekdiepte te wijzigen en daarmee het niveau van de zone in de smelt die op de hoogste temperatuur is gebracht.

2. Elektrische smeltoven voorzien van een hittebestendige kuip voor een in glas te veranderen vulling waarin de smeltenergie wordt gedissipeerd door middel van het Joule-effect in de gesmolten massa, waarbij elektroden verticaal van boven af in de smelt zijn gestoken en waarbij de elektroden worden gedragen door steunorganen. waarbij de elektroden regelmatig verdeeld zijn over het oppervlak van de smelt en geplaatst zijn in een geordende opstelling die ten minste twee rijen van drie elektroden omvat, en waarbij de afstand 45 tussen twee naburige rijen nagenoeg gelijk is aan de afstand tussen twee naburige elektroden in een zelfde rij, met het kenmerk, dat een laag (10) van een te smelten samenstelling de smelt bedekt en de elektroden (7) daar doorheen in de smelt steken, dat de elektroden (7) met krachtstroom worden gevoed en elk van de elektroden van een rij gevoed wordt met één van de drie aangeduide fasen (R, S, T), waarbij de volgorde van de fasen van de elektroden in de 50 tweede rij ten opzichte daarvan omgekeerd is (R, S, T en T, S, R), zodanig dat de twee elektroden in het midden in fase zijn en de elektroden aan de einden van de rijen in verschillende fasen zijn, en dat de afstand tussen de hittebestendige wanden (8) van de kuip en de dichtstbijzijnde elektroden ten minste de helft bedraagt van de afstand tussen twee naburige elektroden.

3. Smeltoven volgens conclusie 1 en 2, met het kenmerk, dat de diepte van de smelt ten minste 500 mm 55 bedraagt.

4. Smeltoven volgens een der conclusies 1 tot en met 3, met het kenmerk, dat de kuip een hittebestendig gewelf (12) draagt, waarbij de elektroden (7) en de steunorganen (18, 26) daarvan door de zijden van de 11 193020 oven heen zijn ingebracht in de ruimte die zich bevindt tussen het gewelf (12) en de kuip, zonder door het gewelf te steken.

5. Smeltoven volgens een der conclusies 1 tot en met 4, met het kenmerk, dat elk steunorgaan (18, 26) een steun (26) voor de bijbehorende elektroden (7) en een arm (18) omvat, dat elke steun (26) is bevestigd op 5 de bijbehorende arm (18), en dat elke arm (18) draaibaar is om een scharnier(19), waarbij de opstelling van de arm (18) en de positie van het scharnier (19) de mogelijkheid biedt elke elektrode en zijn steunorgaan (18, 26) naar buiten uit de smeltoven te brengen door de arm (18) om het scharnier (19) te kantelen.

6. Smeltoven volgens een der conclusies 1 tot en met 5, gekenmerkt dat organen (13) voor het toevoeren van de te smelten samenstelling, welke toevoerorganen (13) zijn geplaatst boven de elektroden (7) en de 10 steunorganen (18, 26) daarvan, waarbij de toevoerorganen (13) zodanig boven de kuip beweegbaar zijn dat het mogelijk is het gehele oppervlak van de kuip te bedekken met de laag (10) van de te smelten samenstelling.

7. Smeltoven volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de toevoerorganen een verdeler (13) omvatten die zich over de gehele breedte van de kuip uitstrekt, waarbij de verdeler (13) kan worden verplaatst over rails 15 (14) die in de lengterichting van de kuip zijn opgesteld.

8. Smeltoven volgens conclusie 7, gekenmerkt door middelen (6) aan één uiteinde van de oven voor het vullen van de verdeler (13).

9. Smeltoven volgens conclusie 4 en conclusie 6, 7 of 8, gekenmerkt door ten minste één beweegbare verticale wand (17) die met het gewelf (12) de omhulling boven de kuip kan sluiten in een wachtstand, 20 waarbij de beweegbare wand in een geopende stand voor het werken van de oven, tussen de kuip en het gewelf (12) een ruimte vrijlaat die nodig is voor het doorlaten van de toevoerorganen (13). Hierbij 5 bladen tekening