NO122091B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte og ovn for smelting og raffinering av glass.

Foreliggende oppfinnelse angår en

fremgangsmåte og en ovn for raffinering av glass av den type hvor glasset oppvarmes ved å føre en elektrisk vekselstrøm gjennom det.

Det er tidligere fremmet forslag om raffinering av glass på denne måte, hvor sats-materialene, dvs. de usmeltete og ho-vedsakelig pulverformete bestanddeler hvorav glasset dannes, føres ovenfra inn i et ovnskammer slik at de gradvis absorbe-res i overflatelaget av smeltet glass i kammeret, hvoretter glasset, mens en elektrisk strøm blir ført gjennom glasset fra side til side, trekkes nedover i kammeret ved hjelp av det trekk som forårsakes ved tømming av glass fra det nedre parti av ovnskammeret gjennom en sidevegg-åpning med lite tverrsnitt sammenlignet med det horisontale tverrsnitt av selve kammeret.

I et annet forslag har ovnskammeret

en smal sliss i bunnen for utslipping av glass til en beholder hvorfra det til slutt føres ut gjennom et hull i bunnen av be-holderen.

En av de vanskeligheter som forekom-mer ved raffinering av glass er å fjerne eller redusere blærer i glasset som føres ut fra ovnen for tilberedelse. Uttrykket blærer blir vanlig brukt av fagfolk om små bobler av luft eller annen gass som utvik-les eller blir innesluttet i glasset på grunn av dets viskositet.

Ovner av disse tidligere foreslåtte for-mer fjerner ikke blærer eller reduserer disse til den grad som er praktisk ønskelig. Hovedgrunnen til dette er trolig at disse ovner er konstruert for tømming av glass fra ovnskammeret over et forholdsvis lite område, og hvis ovnen derfor drives i en kommersiell akseptabel målestokk vil glass som ikke allerede har gjennomgått tilstrekkelig raffinering bli trukket ut ukritisk sammen med glass som har gjennomgått tilstrekkelig raffinering, fordi uttrekkings-kraften opphever enhver tilbøyelighet som visse utilstrekkelig raffinerte partier av glasset må ha til fortsatt sirkulasjon.

Formålet med foreliggende oppfinnelse er å skaffe en fremgangsmåte for raffinering av glass og en ovn for utførelse av denne fremgangsmåte som vil gjøre det mulig at de glass som fremstilles, dvs. som føres ut av ovnen, vil være forbedret med hensyn til sitt innhold av bobler.

I henhold til foreliggende oppfinnelse raffineres glass i en glass-smelteovn etter en fremgangsmåte hvor det smeltete glass oppvarmes foran utløpsåpningen og under den øvre overflate av smeiten ved hjelp av elektroder i en slik utstrekning at glasslag som inneholder bobler vil stige oppover og ikke komme inn i utløpsåpningen, og det særegne består i at et lag med glass som i det vesentlige er parallell med bunnen i ovnskaret og anbragt over den utløpsåp-ning som er anordnet i bunnen av karet varmes opp og at strømningshastigheten for glasset mot utløpsåpningen i motsatt retning av den stigende boblete glasstrøm blir redusert ved passende dimensjonering av utløpsåpningen i en slik grad at den nedadrettete strøm av raffinert glass ikke vil hindre den oppadrettete strøm av boblet glass.

For borsilikatglass kan temperaturen i det midtre område av ovnskammeret hvor den oppadrettete konveksjonsstrøm opprettes, være ca. 1600° C eller mere. Ekstra-strømmen kan styres slik at det i dette tilfelle sørges for en slik glasstemperatur i et ytterligere kammer at glasset der får en viskositet på 10<3> pois eller deromkring. I praksis har det vist seg at ved å utføre raffinering i ovnskammeret ved den ovenfor nevnte temperatur, og ved å styre tem-peraturfallet langs kanalen slik at det oppnås en viskositet med den nevnte verdi i det ytterligere kammer, er det glass som føres ut av dette kammer for tilberedning ved pressing eller lignende behandling ho-mogent og har et tilfredsstillende lavt blæreinnhold.

De elementer i bunnen av ovnskammeret som grenser opp til endene av åpningen i kammeret kan fordelaktig utsettes for en kjølevæske for å kjøle de glasslag som ligger nær dem og løfte sonen med den høy-este temperatur i det midtre område av glasset i ovnskammeret over planet gjennom munningen av åpningen i bunnen av kammeret. Ved at sonen med den høyeste temperatur i ovnskammeret blir løftet noe over munningen av åpningen unngås enhver konsentrasjon av nedoverrettet kraft på de glassvolumenheter som ligger over munningen av åpningen på de steder hvor glasset har den høyeste temperatur og derved" er mest flytende. Det totale trekk nedover som skyldes uttrekkingen av glass gjennom åpningen utøves på det glass som ligger i sonen med den høyeste temperatur, gjennom de mellomliggende glasslag som ligger under denne sone, men over munningen av åpningen, idet disse lag er noe mer tykt-flytende enn glasset i sonen med den høy-este temperatur. De er derfor tilbøyelige til å fordele trekket nedover mere under sonen med den høyeste temperatur enn tilfellet ville være om denne sone hadde ligget umiddelbart over munningen av åpningen. For det annet vil enhver variasjon i styrken på trekket nedover som måtte oppstå på den ene eller den annen side av den op-timale verdi være tilbøyelig til å være mindre kritisk i sin virkning på volumenheter av glass som ligger i sonen med den høyeste temperatur, og muligheten for at glass som inneholder blærer blir trukket ned i åpningen i stedet for å få anledning til å stige opp blir betydelig mindre.

Det er klart at temperaturen i det glass som raffineres i ovnskammeret kan heves, henholdsvis nedsettes, hvis gjennomgangs-mengden eller mengden av glass som det er nødvendig å tilføre for bruk i et visst tidsrom varierer, forutsatt at glasset alltid holdes på en tilstrekkelig høy temperatur til å tillate raffinering og utstrømming fra ovnskammeret.

For større gjennomgangsmengder heves således temperaturen i glasset i ovnskammeret ved å øke styrken for strømmen som føres gjennom. Denne heving av temperaturen reduserer viskositeten i glasset og tillater hurtigere raffinering hvorved det kompenseres for den kortere tid som glasset blir i ovnskammeret på grunn av den større gjennomgangsmengde.

For lavere gjennomgangsmengder kan derimot styrken for strømmen gjennom glasset i ovnen nedsettes blant annet for å nedsette strømforbruket, men nedsettel-sen må ikke være slik at det ikke oppnås tilfredsstillende raffinering og ikke slik at temperaturen blir så lav at glasset ikke kan flyte ut av ovnskammeret.

Oppfinnelsen går videre ut på en ovn for raffinering av glass hvor ovnskammeret inneholder elektroder som ligger i horisontal avstand fra hverandre ved motsatte ender av en åpning i kammerbunnen som står i forbindelse med et ytterligere kammer eller med en kanal som fører til et slikt kammer, idet åpningen er anbragt i det midtre område av banen for den elektriske strøm mellom de horisontalt adskilte elektroder og det særegne består i at åpningen har en lengde som ligger i området 1/8 til 1/2 av den horisontale avstand mellom elektrodene og en bredde som er lik eller omtrent lik hele bredden av ovnskammeret.

Det blæreinnhold som kan godtas i ethvert spesielt tilfelle varierer betraktelig alt etter den bruk det raffinerte glass skal ha. For glass som skal brukes som vindus-ruter hvor overflaten er tilskåret, f. eks. til et «Flemish» («Flamsk») mønster, er til-stedeværelsen av synlige blærer ikke uhel-dig, men når glasset skal brukes i optikken, f. eks. for fremstilling av linser, må det ikke være noen eller nesten ikke noen synlige blærer. I ethvert tilfelle vil derfor «tilstrekkelig raffinert» glass, med hensyn til blæreinnhold, være av glass hvor den volum-etriske mengde, antall og fordeling av blærer er slik at bruksegenskapene for glasset i forhold ikke skades for den bruk det skal ha.

Oppfinnelsen er vist på den vedføyde

tegning.

Fig. 1 viser et tverrsnitt tvers på ovnskammeret i en utførelse av en ovn i henhold til foreliggende oppfinnelse for ut-førelse av fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen. Fig. 2 viser et horisontalsnitt gjennom samme ovn. Fig. 3 viser et lengdesnitt gjennom ovnskammeret. Fig. 4 viser et koblingsskjema for til-førselskretsene for hoved- og ekstra-elektrodene. Fig. 5 viser et koplingsskjema for en alternativ anordning hvor forbindelses-punktet mellom tilførselskretsene for hoved- og ekstraelektrodene innstilles ved hjelp av en servomotor.

I den utførelse som er vist har ovnen et ovnskammer 10 hvor både smelting og raffinering finner sted, dvs. satsmaterialene i fast form oppvarmes inntil de smel-ter og den smeltete glassmasse underkastes raffinering som følge av den temperatur som den holdes på.

Det er imidlertid klart at oppfinnelsen kan tilpasses ovner hvor raffineringen ut-føres i et tilleggskammer til det hvor sats-materialene først blir smeltet (hva enten noen raffinering finner sted her eller ikke). I slike tilfeller kan oppfinnelsen tilpasses enten det kammer hvor satsmaterialene først blir smeltet eller tilleggskammeret eller begge kamrene, alt etter de spesielle krav for hvert enkelt tilfelle. Det ytterligere kammer som det er henvist til vil i hvert enkelt tilfelle være det kammer som glasset føres ut til fra den særegent dimensjonerte åpning i bunnen av det foregående kammer.

I den viste utførelse har ovnskammeret 10 rektangulær utforming sett ovenfra idet

høyden på kammeret bestemmes av det glassvolum som kreves i smelte- og raffineringskammeret for å tilfredsstille kra-vene både til gjennomgangen, dvs. avgitt glass fra ovnen i en gitt tidsperiode, og til raffineringstiden, dvs. den tid som glasset må holdes i kammeret for at det skal bli raffinert til en tilfredsstillende grad. Typiske mål for ovnen for en gjennom-gang på ca. 450 kg/time er 2,4 m bredde, 2,75 m lengde og 0,75 m høyde.

Langs hver av endeveggene 30, henholdsvis 31, i kammeret er det anbrakt elektroder 13, henholdsvis 14, med en overflate som er tilstrekkelig til å overføre den nødvendige strøm til glasset ved den ønskete strømtetthet, f. eks. 0,4 amp/cm<2>, idet strømtilførselen til glasset avhenger av den temperatur som skal holdes i glasset i kammeret.

Elektrodene kan være utført på kjent

måte og ligger fortrinnsvis en liten avstand, f. eks. 10 cm, fra endeveggene 30 og 31 for at smeltet glass skal kunne gå bak vedkommende elektrodeflate og forhindre at denne flate og elektrodestammen oksy-deres. Det er klart at elektrodene er adskilt

l i horisontal-retningen og at strømoverfø-ringsflatene er anbrakt vertikalt.

Med denne elektrodeanordning og de

■ nevnte kammerdimensjoner dannes der to sirkulerende konveksjonsstrømmer nær de

enkelte elektroder 13 og 14 slik som vist i fig. 3, idet en av disse strømmer er vist med piler 32 og den annen med piler 33. Det fremgår av fig. 3 at disse strømmer omfatter et oppadgående parti umiddelbart opptil strømoverføringsflatene på de nær-: liggende elektroder, et horisontalt parti som fjerner seg fra elektroden ved eller nær overflaten på det smeltete glass, et nedadgående parti skilt fra elektroden og et til-bakegående parti nær kammerbunnen 34.

På grunn av at den høyeste temperatur foreligger i det midtre område for den elektriske bane mellom elektrodene opp-står det i dette område en ytterligere oppadgående konveksjonsstrøm som deler seg i to ved eller nær overflaten slik at det dannes ytterligere sirkulas jonsstr ømmer som er vist med piler 35 og 36 som flyter fra hverandre nær overflaten og har nedadgående partier nær de nedadgående partier av strømmene 32 og 33.

Dette konveksjonsstrøm-billede dannes i et kammer med de ovenfor nevnte dimensjoner og kan opptre til tross for vesentlige forandringer i kammerpropo-sjonene. Imidlertid er det trolig nødvendig å anbringe de motsatte elektroder 13 og 14 tilstrekkelig langt fra hverandre i horison-talretningen til å danne et tilstrekkelig område mellom det midtre område av strømbanen og hver av elektrodene 13 og 14 slik at de nedadgående partier i de fire sirkulerende strømmer 32, 33, 34 og 35 kan dannes.

Den oppadgående glass-strøm nær hver av elektrodene 13 og 14 vil vanligvis vise seg å ha en større forholdsvis mengde blærer enn det er i den oppadgående glass-strøm i det midtre område mellom elektrodene 13 og 14 fordi blærene er tilbøyelige til å dannes ved strømoverførings-flatene på elektrodene, og videre fordi blærene på den tid da glasset har nådd det midtre område har hatt betraktelig mulighet til å komme opp til overflaten og forsvinne. I betraktning herav blir glasset trukket ut fra ovnskammeret gjennom en åpning 37 i ovnsbunnen i det midtre område slik at det derved utøves et trekk nedover på glasset i det midtre område over åpningen hvor det er en oppadrettet konveksjonsstrøm.

Det er sørget for at dette trekk nedover utøves over en vesentlig horisontal tverrsnittsflate i glasset ved å gi åpningen tilsvarende store dimensjoner. Det er trolig nødvendig, eller i hvert fall ønskelig om lengden av denne åpning målt parallelt med strømbanen mellom elektrodene 13 og 14 er minst 1/8 av lengden av denne strøm-bane for å unngå at det utøves et for konsentrert og kraftig trekk nedover slik at det ville trekkes ut blæreholdig glass gjennom åpningen mens den maksimale lengde fortrinnsvis ikke må overstige 1/2 av lengden av strømbanen som antas å være lik den horisontale avstand mellom elektrodene 13 og 14. For de tidligere angitte ovnsdimensjoner kan lengden av denne åpning være ca. 38 cm.

Åpningen kan strekke seg over hele bredden av kammerbunnen eller over en vesentlig del av den, og bør ikke under noen omstendighet være mindre enn 1/2

av ovnskammerbredden for å unngå at det utøves for kraftig og konsentrert trekk på glasset. Det er klart at hvor lengden på åpningen økes til noe bortimot den halve horisontale avstand mellom elektrodene 13 og 14, kan konveksjonsstrøm-billedet end-res slik at de nedadgående partier flyttes nærmere elektrodene 13 og 14.

Under åpningen 37 ligger den ene ende av en kanal 12 som strekker seg til siden fra ovnskammeret idet den ligger under hele bredden av åpningen 37 og har omtrent like eller noe større tverrsnitt-dimensjoner parallelt med lengden av åpningen. Bunnen i kanalen 12 kan ligge skrått oppover som vist ved 38 for å møte sidekan-ten i åpningen 37.

Ved den annen ende er kanalen tilknyttet et ytterligere kammer 11. Dette kan være en forherd som omfatter en til-førselsanordning (ikke vist) av vanlig type for fremføring av det raffinerte glass for bruk, f. eks. for utførelse av pressing, blå-sing, valsing eller trekking ved fremstilling av glassvarer. Tilførselsanordningen kan drives med forskjellige hastigheter for å variere gjennomgangen slik det kreves for ethvert spesielt fremstillingsapparat.

Det er klart at det ytterligere kammer ikke nødvendigvis er det siste kammer glasset går gjennom før det underkastes en eller annen tilberedning. I en ovn med et smeltekammer, hvor noe raffinering kan finne sted, og et adskilt raffineringskam-mer etterfulgt av en forherd, kan f. eks. raffineringskammeret utgjøre det ytterligere kammer i forhold til smeltekammeret.

Det hender også at glasset ikke føres direkte fra forherden til tilberedning, det kan føres gjennom et tunnel-liknende kammer før det føres ut av en utløpsåp-ning, først og fremst for å styre temperaturen i glasset ved utløpet mer nøyaktig enn det ellers ville være tilfelle.

Utføring av glass fra det ytterligere kammer for bruk skal derfor forstås som enten direkte eller indirekte utføring, alt etter forholdene.

I den viste utførelse står kanalen 37 i forbindelse med det ytterligere kammer 11 gjennom en åpning 39 i kammerets bunn

40, idet bunnen i kanalen ligger skrått oppover som vist ved 41 under denne åpning.

Det fremgår at åpningen 39 ligger nær den sidevegg 42 i det ytterligere kammer 11 som ligger nærmest ovnskammeret 10. I det ytterligere kammer 11 kan det være anbrakt en skummeblokk 46, idet glasset til slutt føres til et utløp 47.

Nær de motsatte vegger 48 og 49 i det ytterligere kammer 11 er det anbrakt elektroder 15 som er anordnet slik at de ligger symmetrisk i forhold til åpningen 39 og slik at elektriske strømbaner går gjennom glasset fra elektrodene 13 og 14 gjennom kanalen 12 og derfra gjennom glasset i kammeret 11.

Kammeret 11 kan være lukket med et tak 52 og kan inneholde brennere, f.eks. gass-brennere, som fortrinnsvis er rettet noe oppover mot taket for ikke å påvirke overflaten på glasset i kammeret.

I fig. 4 er det vist et koblingsskjema for de elektriske tilførelseskretser for de forskjellige elektroder idet ovnskammeret 10, kanalen 12 og det ytterligere kammer II er vist med strek-punkterte linjer.

Elektrodene 15 i kammeret 11 er elektrisk forbundet gjennom en forbindelses-ledning 16. Den elektriske belastningsmot-stand som mellom de forskjellige elektroder er vist i form av et motstandselement 17 som representerer motstanden i det smeltete glass i kammeret 10, et motstandselement 18 som representerer motstanden i det smeltete glass i kanalen 12, og et delt motstandselement 19 som representerer den elektriske motstand i det smeltete glass i kammeret 11.

Hovedelektrodene 13 og 14 tilføres energi fra en vekselstrømkilde som kan være en enfase-transformator Tl hvor pri-mærviklingen er koblet til inntak-klemmer 20 som tilføres energi fra en fase i et vekselstrømnett og hvor sekundærviklin-gen er forbundet med elektrodene 13, henholdsvis 14 gjennom ledere 21 og 22.

Ekstra-elektrodene 15 er forbundet gjennom forbindelsesledningen 16 til en pol 23 på sekundærspolen på en annen transformator T2 hvor den annen pol 24 på sekundærspolen er koblet i parallell med hovedelektrodene 13 og 14 over sekundærspolen i transformatoren Tl.

Primærspoleklemmer 26 på transformatoren T2 er fortrinnsvis energisert fra en ytterligere fase i et vekselstrøm-nett, idet spenningen i denne fase er 90° fase-forskjøvet i forhold til den som fører energi til klemmene 20 på transformatoren Tl. Dette gir en faseforskyvning på 90° eller nesten 90° mellom hovedstrømmen som flyter mellom elektrodene 13 og 14, (uteluk-kende på grunn av den spenning som påtrykkes transformatoren Tl) gjennom glasset som er representert med et motstandselement 17 og ekstrastrømmen som flyter mellom elektrodene 15 på den ene side og punktet 28 representert av forbindelsen mellom motstandselementene 18 og 17 på den annen side. Nøyaktig 90° faseforskyvning sikrer at styrkene, men ikke nød-vendigvis fasene, for de totale resulter-ende strømmer i motstandselementet 17, dvs. i glasset i ovnskammeret på ethvert gitt tidspunkt er like på motsatte sider av punktet 28, men det kan tåles noe avvikelse fra dette forhold uten at det dannes uønsket asymmetri i den opp-varmning som bevirkes på motsatte sider av punktet 28. Når således ekstra-strømmen er svak i forhold til hovedstrøm-men, f. eks. i forholdet 1 til 16, kan det være en avvikelse fra 90°-forholdet på pluss/minus omtrent 30° uten at det frem-står uønskete forskjeller i oppvarmingen av de to halvdeler av ovnskammeret 10.

En induktans LI er utstyrt med en rekke uttak 27 på begge sider av midt-punktet på induktansen, og en glider 25 kan innstilles til berøring med hvilket som helst av disse uttak. Midt-uttaket på induktansen LI er det elektriske midtpunkt mellom elektrodene 13 og 14 og har til enhver tid det samme potensial som punktet 28 hvor motstandselementet 18 kan betraktes som tilknyttet motstandselementet 17, og som egentlig representerer midten av åpningen mellom ovnskammeret og kanalen 12.

En tendens for strømbanen gjennom kanalen 12 til å bli konsentrert på den ene eller den annen side av kanalen slik at strømkonsentrasjonen er nærmere elektrodene 13 eller elektrodene 14 kan fremkalles ved hjelp av en ytre kjølepåvirkning på den side av kanalen hvorfra strømmen forskyves, eller ved en usymmetrisk opp-varming i kammeret 10 i forhold til punktet 28.

Hvis for eksempel strømmen søker å konsentreres på høyre side av kanalen, slik

den ses i tegningen, må glideren 25 beveges mot høyre.

En slik strømkonsentrasjon på den ene eller den annen side av kanalen kan på-vises ved en sammenligning mellom strøm-styrkene gjennom lederne 21 og 22 til elektrodene 13 og 14. Det kan f. eks. anordnes strømtransformatorer CT1 og CT2 i lederne 21, henholdsvis 22, hvis utgangseffekter føres til et differensial-amperemeter Al av en hvilken som helst kjent eller egnet type for angivelse av forskjellen i effektiv-ver-diene for de to strømmer uten hensyn til fase.

For å korrigere for denne forskyvning innstilles glideren 25 på induktansen LI tilsvarende langs uttakene 27 for å gjøre de to strømmer i lederne 21 og 22 like. Det er klart at det normalt vil være litt for-sinkelse før denne innstilling får virkning slik at hvis differensialamperemeteret Al angir en avvikelse fra nullstillingen må glideren 25 innstilles og holdes i den inn-stilte stilling i en tid, f. eks. 15 til 30 mi-nutter, hvoretter amperemeteret igjen av-leses for å se om forskjellen mellom de to strømmer er blitt utlignet.

Videre kan det anordnes en ytterligere strømtransformator CT3 for måling av ho-vedstrømmen i lederen 22 og nok en strøm-transformator CT4 for måling av den strøm som føres til elektrodene 15.

Det er naturligvis klart at elektrodene 15 kan erstattes av en enkelt elektrode

i kammeret 11 og denne er da fortrinnsvis anordnet symmetrisk i forhold til den åpning i kammeret 11 som fører til kanalen 12, eller det kan anbringes elektroder i likhet med elektrodene 15 på ett eller flere steder langs kanalen 12 om det ønskes.

I stedet for å avlese strømforskj eller på amperemeteret Al og å innstille glideren 25 manuelt kan innstillingen foretas automatisk ved å anvende en krets som vist i fig. 5. I denne anordning er strøm-transformatorene CT1 og CT2 koblet til en sammenligningskrets 55 som inneholder transformatorer som er koblet til strøm-transformatorene CT1, henholdsvis CT2, som har samme oversetningsforhold og hvor sekundærspolene er koblet til like-retterkretser som er sammenkoblet for å legge likerettete spenninger fra de to transformatorer mot hverandre over en egnet resistor.

Ledninger 56 og 57 fra de to ender av denne resistor fører til et relé 58 med et anker som kan beveges i motsatte retninger fra en midtre eller uvirksom stilling alt etter som ledningen 56 er positiv eller negativ i forhold til ledningen 57.

Dette relé er utstyrt med tre kontakter som er tilknyttet ledninger 59, 60 og 61. Ledningene 59 og 61 er koblet til en rever-sibel regulermotor 62 hvor en annen klemme, gjennom en ledning 63, er tilknyttet en av et par klemmer 64 som tilføres energi fra nettet, mens den annen klemme 64 er tilknyttet ledningen 60.

Alt etter som om ledningen 56 er positiv eller negativ i forhold til ledningen 57 slutter reléet kretsen mellom ledningen 59 og 60, henholdsvis 60 og 61, hvorved motoren energiseres for dreining i motsatte retninger.

Som angitt ved en streket linje 65 er motoren mekanisk koblet til glideren 25 gjennom en reguleringsinnretning LI. For å motarbeide jaging kan det anordnes en tidsforsinkelses-bryter i forbindelse med glideren 25, hvor bryteren er koblet i serie med energiseringsspolen i reléet 58, dvs. i serie med ledningene 56 og 57, idet anord-ningen er slik at bryteren åpnes når som helst glideren 25 beveges en avstand tilsvarende avstanden mellom på hverandre følgende kontaktpunkter 27. Tidsforsinkel-sesinnretningen i denne bryter er innrettet til å hindre gjen-lukking i et passende tidsrom for at forandringen av gliderens stilling skal kunne virke for å bringe strømmene i ledningene 21 og 22 tilbake mot likhet.

Ved drift av ovnen styres gjennom-gangshastigheten ved å styre uttakshastig-heten for glass fra kammeret 11, og strøm-men mellom hovedelektrodene 13 og 14 i kammeret 10 er innstilt slik at det dannes dynamiske kraftforhold i dette kammer i de oppadgående glasstrømmer i det midtre område, hvorved volumenheter av glass i dette område med mer enn et visst korninnhold, og derved en lavere tetthet, tilla-tes å fortsette sin bevegelse oppover til tross for det trekk nedover som utføres når det tas ut glass gjennom åpningen 37. An-dre volumenheter av glass med mindre enn dette korninnhold, som betraktes som an-takelig for tilberedning av glasset, og derved med høyere tetthet, trekkes nedover av det trekk som utøves mot den oppadrettete konveksjonskraft, og følgelig inneholder det glass som tas ut av kammeret 10 ikke mere enn en tillatelig mengde blærer.

For mer virkningsfullt å fremme denne drift av ovnen er det anbrakt kjøleinnret-ninger i form av kanaler eller rør 53 utstyrt med åpninger for å blåse kold luft eller et annet koldt fluidum mot blokkene 54 som omslutter endene av åpningen 37. Rørene eller kanalene 53 er hensiktsmessig anbrakt under bunnen i kammeret 10 som vist i fig. 3, en på hver side av bunnen 5 i kanalen 12.

Som følge av kjølingen av blokkene 54 vil de glasslag som ligger nær dem kjøles og hovedstrømbanen mellom elektrodene 13 og 14 vil, i stedet for å konsentreres nær bunnen i kammeret 10, løftes noe på grunn av den økte elektriske motstand i glasset når det kjøles. Glasslagene umiddelbart over åpningen 37 er derfor noe koldere enn de ellers ville være og området for den høy-este temperatur forskyves oppover slik at trekket nedover som bevirkes ved uttag-ning av glass gjennom åpningen utøves på området med den høyeste temperatur, dvs. med minst viskositet, gjennom disse noe koldere glasslag. Derved blir trekket nedover spredt mer utover enn det ellers ville bli.

Under normale arbeidsforhold for borsilikatglass kan temperaturen i glasset i det midtre område av kammeret 10 og noe over åpningen være omtrent 1600° C eller mere, og temperaturen i dette glass kan synke mens det tas ut gjennom kanalen med en styrt hastighet som avhenger av den ekstrastrøm som flyter gjennom glasset i kanalen og i det ytterligere kammer 11 slik at når det kommer til dette kammer vil temperaturen ligge i området ca. 1360° C til ca. 1380° C. Dette er en passende temperatur for tilberedning av glass når det avgis fra det ytterligere kammer 11 i forbindelse med f. eks. glasspressing. For pressing og lignende bearbeiding bør viskositeten på glasset i kammeret 11 være omtrent 10<8> pois.

Taket i kammeret 11 bør ikke varmes opp til en temperatur som er høyere eller vesentlig høyere enn for glasset i kammeret slik at det unngås at det dannes korn i glasset eller at det bringes til koking. Temperaturen bør fortrinnsvis være omtrent 30° C eller mindre fra glasstempera-turen.

Styrken på ekstrastrømmen kan styres i forhold til gjennomgangen slik at temperaturen på glasset i det ytterligere kammer 11 holdes innenfor de ønskete grenser ved

å variere spenningen som påtrykkes over klemmene 26 på transformatoren T2, idet en hvilken som helst egnet spenningstyr-ingsanordning kan brukes for dette formål. På lignende måte kan spenningen som påtrykkes klemmene 20 på transformatoren Tl varieres slik at når gjennomgangen økes blir hovedstrømmen mellom elektrodene 13 og 14 øket for å oppnå en noe høy-ere temperatur i kammeret 10.

Typiske verdier for hoved- og ekstra-strømmene for de ovnsdimensjoner og glasstemperaturer som er angitt ovenfor

er ca. 75 amp. for ekstrastrømmen og ca.

1200 amp. for hovedstrømmen.

I stedet for helt eller delvis å utjevne

ulikhetene i styrkene på de strømmer som

flyter til hovedelektrodene ved hjelp av en

impedans med uttak mellom hovedelektrodene og å innstille glideren på denne

impedans, som er knyttet til tilførselskret-sen for ekstraelektroden, fra en side til den

annen av det elektriske midtpunkt, vil det

være mulig å benytte en hvilken som helst

annen egnet form for faseforskyvningsnett

eller krets for å variere fasen for den spenning som påtrykkes ekstraelektroden. Med

«fase» i denne forbindelse menes vinkelen

mellom den spenningsvektor som representerer spenningen mellom hovedelektrodene

og den som representerer spenningsfor-skjellen mellom ekstraelektroden og en

hvilken som helst av hovedelektrodene.

En mulig annen innretning vil være å

sløyfe den regulerbare induktans LI og å

føre energi til klemmene 26 på transformatoren T2 fra den annen fase i veksel-strømnettet gjennom en faseforskyvnings-transformator av en hvilken som helst

kjent eller egnet type.

På lignende måte kan dette middel be-nyttes for transformatoren Tl, eller hver

av transformatorene Tl og T2, selv om det

i alminnelighet ville være mindre hensiktsmessig å benytte det for transformatoren

Tl i betraktning av at hovedstrømmen er

høyere enn ekstrastrømmen.

Claims (4)

1. Fremgangsmåte for smelting og raffinering av glass i en glass-smelteovn hvor det smeltete glass oppvarmes foran utløps-åpningen og under den øvre overflate av smeiten ved hjelp av elektroder i en slik utstrekning at glasslag som inneholder bobler vil stige oppover og ikke komme inn i utløpsåpningen, karakterisert ved at en lag med glass som i det vesentlige er parallell med bunnen i ovnskaret og anbragt over den utløpsåpning som er anordnet i bunnen av karet varmes opp og at strømningshastigheten for glasset mot utløpsåpningen i motsatt retning av den stigende boblete glasstrøm blir redusert ved passende dimensjonering av utløpsåpnin-gen i en slik grad at den nedadrettede strøm av raffinert glass ikke vil hindre den oppadrettede strøm av boblet glass.

2. Fremgangsmåte som angitt i påstand 1, karakterisert ved at glasset er borsilikatglass og temperaturen i det midtre område av ovnskammeret hvor den oppadrettede konveksjonsstrøm opprettes er ca. 1600° C eller mere.

3. Fremgangsmåte som angitt i påstand 2, karakterisert ved at ek-strastrømmen styres slik at det sørges for en slik glasstemperatur i det ytterligere kammer at glasset der har en viskositet på 10<*> pois eller deromkring.

4. Ovn for utførelse av fremgangsmåten som angitt i påstand 1 hvor ovnskammeret inneholder elektroder som ligger i horisontal avstand fra hverandre ved motsatte ender av en åpning i kammerbunnen som står i forbindelse med et ytterligere kammer eller med en kanal som fører til et slikt kammer, idet åpningen er anbragt i det midtre område av banen for den elektriske strøm mellom elektrodene, karakterisert ved at åpningen har en lengde som ligger i området 1/8 til 1/2 av den horisontale avstand mellom elektrodene og en bredde som er lik eller omtrent lik hele bredden av ovnskammeret. Anførte publikasjoner: Norsk patent nr. 77 713. U.S. patent nr. 2 413 037, 2 490 339.