NO138527B - Fremgangsmaate samt ovn for kontinuerlig smelting av glass - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte

og en innretning for kontinuerlig smelting av glass og raffinering av glassmelten, ved hvilken fremgangsmåte et legeme av glassmelte tilføres varme og et glassråmateriale innmates på flaten til glassmelten ved et råmaterialtilførselsområde, mens ytterligere varme i form av strålingsvarme tilføres ovenfra til råmaterialet og smeiten.

Glass fremstilles vanligvis ved smelting av en charge råmateriale i en ovn som er foret med ildfast materiale. Ovnen kan varmes opp av en hydrokarbonbrenner, ved elektrisitet eller ved en kombinasjon av brenner og elektrisitet. Vanligvis er det anordnet flere brennere for at varme skal ledes til glassmassens overflate i hydrokarbonbrennerovner. Vanligvis tilføres råmaterialet til den ene ende av smeltekammeret, mens smeltet glass tas ut i motsatt ende. Den nye chargen flyter på glassmelten og smelter fra toppflaten. Ved smelting og raffinering av glass utvikles betydelige gassmeng-der som ledes til atmosfæren i smeltekammeret og slippes ut derfra til atmosfæren utenfor med forbrenningsproduktene fra hydrokarbonbrennstoffet.

Elektrisk oppvarmede glassovner omfatter på lignende måte et smeltekammer eller en tank for opptagelse av en charge og glassmelte. To eller flere elektroder er nedsenket i glass-smelten for oppvarming av massen ved Joule-effekt, når elektrisk kraft flyter mellom elektrodene. Råmaterialcharger som tilfø-res tanken vil flyte på overflaten av glassmelten og smeltes ned i smeiten ved kontaktflaten med denne. Chargen virker som iso-lator både for varme og elektrisitet. Varmetap i bunn- og sideveggene fremkaller lett en temperaturprofil gjennom glasset i vertikalplanet som når toppen nærmere smeltens toppflate enn dennes bunn. Glassmelte har en negativ temperaturmotstandsko-effisient, slik at glassmelten viser lavere motstand i de øvre regioner. Elektriske strømverdier er høyere i glassmelten med lavere motstand i smeltens øvre del, slik at den største varme utvikles i disse områder. Glassmelte fjernes fra tanken i et område fjernt fra den nye chargen, vanligvis gjennom en nedsenket hals som er anordnet i en sidevegg eller tankens bunn.

Elektriske glassovner kan drives med kald toppflate.

Det betyr at chargen kan fordeles over hele overflaten av den masse som foreligger i tanken, slik at varmen ved hjelp av chargens varmeisolerende egenskaper holdes igjen i smeiten. Nærværet av et lag råmateriale hemmer også avgangen av gass

fra glassmelten.

Fluor blir ofte tilsatt glassmaterialet for å virke som flussmiddel og bidra til å oppløse noen av chargens råma-terialer, for å redusere bobledannelse i glassmelten og for å redusere smeltens viskositet. Av de 1 % til 2 % fluor som kan blandes med råmaterialet drives en stor porsjon ut av smeiten, slik at bare ca. 0,4 til 0,5 % forblir i glassmassen. Også bor kan avgis fra glassmelten. Avgitt fluor og bor kan forårsake forurensningsproblemer. I forbrenningsovner kan det avgitte fluor også kombineres med hydrogen iutstrømningsgassen, slik at det dannes hydrogenfluorid.

Et chargedekke som dekker glassmelten i en elektrisk glassovn vil sterkt redusere tapet av fluor og avgigning av skadelige gasser i forbindelse med glassmelting og raffinering. Sammensetningen av råmaterialet kan reguleres til et meget lavere fluorinnhold, idet fluor og bor hindres mekanisk av råmaterialet fra å avgis fra smeiten og reagerer kjemisk med råmaterialet og/eller kondenseres i dette. Iallfall vil et flytende dekke av råmateriale undertrykke unnvikelse av alle gasser. Denne undertrykking har den uheldige virkning at gassbobler holdes tilbake i glassmelten og fører til blæredannelse, med mindre glassbehandlingen omfatter ytterligere behandling hvorved slike gasser kan unnslippe.

Kontinuerlige glassovner med kombinert hydrokarbon-forbrenning og elektrisk oppvarming er kjent og beskrevet i U.S. patentskriftene 2.512.761, 2.600.490, 3.097.251 og 3.574.585. Slike ovner er blitt drevet som illustrert i U.S. patent 2.600.490 med den alt overveiende varmemengde fra hydrokrabon-brennere og Joule-effektoppvarming i glassmelten som en for-sterkende forholdsregel. Ved de øvrige nevnte eksempler har ovnene vært oppdelt av vegger i smeiten og ledeplater ovenfor massen av råmateriale og smelte. Disse enkelte avdelinger tenderer til å adskille smeltingen og raffineringen eller adskille et område av masse som er dekket med et kaldt dekke av råmateriale, fra et gassfyrt område med varm toppflate.

Foreliggende oppfinnelse går ut på å forbedre fremgangsmåten og innretningen for kontinuerlig glassmelting.

Oppfinnelsen går videre ut på å øke varmegjenvinnin-gen og effekten av varmeutnyttelsen i glassmelteovner.

Ifølge oppfinnelsen skal gassutviklingen fra glass-smelten reduseres uten uheldig påvirkning på det fremstilte glass.

Videre skal det gjøres lettere å modifisere eksister-ende hydrokarbonbrennere til elektriske glassovner, samtidig som man utnytter fordelene ved begge former for varmeenergiutøvelse for den kontinuerlige glassmelting.

En annen hensikt er å redusere temperaturen av de gasser som passerer fra en glassmelteovn til en avtrekksport under temperaturen ved hydrokarbonfyrt ovn, samtidig som man oppnår fordelene ved gassutslippet fra glassmassen under siste del av dennes passasje gjennom ovnen. I overensstemmelse med denne hensikt realiseres mange av de ønskelig trekk ved elektrisk smelting av glass med kald toppflate, mens avgassingen av glassmassen i et adskilt område bortenfor området med kald topp reduseres eller elimineres.

Ytterligere en hensikt er å redusere støvutviklingen ovenfor råmaterialdekket i en ovn med kald toppflate til et minimum.

Disse hensikter oppnås med en fremgangsmåte og en ovn som er kjennetegnet ved det som fremgår av kravene.

I overensstemmelse med det ovenfor anførte omfatter foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte og en ovn hvor hoved-parten av varmeenergien for smelting og raffinering av glass til-føres ved elektrisk Joule-effektoppvarming ved bruk av teknikken med kald topp, hvor et dekke av råmateriale flyter over en hoved-del av tanken. En kompletterende varmekilde, som kan bestå av hydrokarbonbrennere eller elektriske motstandsvarmeorgan, er anordnet over forkanten av råmaterialdekket, slik at toppflaten påføres tilstrekkelig varme til å bli iioldt flytende nok til å avgi gasser utviklet under smelting og raffinering fra glass-smelten. Ovnen drives effektivt som kontinuerlig glassovn med en modifisert kald topp med en råmaterialdekkeforkant nær glassuttaksområdet og en smelteflate begrenset til dette område.

Råmaterialet mates fordelaktig til eller i ovnsvegg-området og vil som følge av råmaterialets flyteevne på en glass-smelte spre et dekke tvers over størstedelen av glassmelten i ovnen.

En strømning av glass og råmateriale,kan således utvikles fra et område hvor råmaterialet innføres, mot et område fra hvilket glass tas ut, hvorved elektrisk varmeenergi tilføres på en slik måte at det fremkalles et dekke av råmateriale med største tykkelse i innføringsområdet og gradvis avtagende tykkelse mot uttaksenden frem til et begrenset område av glassmelte på overflaten i uttaksområdet. Råmaterialet vil på denne måte danne en kontaktflate med det smeltede materiale som forårsaker at stigende gassbobler flyter mot smelteoverflateområdet med begrenset utstrekning. Konsentrert gassavgivning i dette område vil fremkalle skum som tenderer i retning av redusert flyteevne og til å stenge gassutløpet. Tilførsel av en mindre varmeenergi-mengde ovenfra og lokalisert til dette område vil opprettholde flyteevnen og derved motvirke tendensen til blæredannelse i smeiten.

Med henblikk på den varme som avgis med gassen som unnviker fra smeiten og varmen fra toppelementene, oppnås en effektiv oppvarming ved at gassen over smeiten ledes over toppen av råmaterialdekket i motstrøm mot dekket. Dette oppnås ved at åpningen for gassavtrekk fra ovnen anbringes i området ovenfor det sted hvor råmaterialet tilføres. Denne motstrøm tenderer til å kompensere for reduksjon av råmaterialdekkets tykkelse nær forkanten, idet den tilfører tilstrekkelig varme til denne del av dekket til delvis å smelte det og danne en skorpe som virker som en forsegling, slik at gass ikke kan passere gjennom dekket og derved fremkalt støvdarinelse i ovnsatmosfæren unngås. Videre blir toppen av dekket i den del som ligger fjernt fra Joule-ef f ek toppvarmingen forhåndsvarmet over hele arealet mellom for-2.600.4 90 med den alt overveiende varmemengde fra hydrokrabon-brennere og Joule-effektoppvarming i glassmelten som en for-sterkende forholdsregel. Ved de øvrige nevnte eksempler har ovnene vært oppdelt av vegger i smeiten og ledeplater ovenfor massen av råmateriale og smelte. Disse enkelte avdelinger tenderer til å adskille smeltingen og raffineringen eller adskille et område av masse som er dekket med et kaldt dekke av råmateriale, fra et gassfyrt område med varm toppflate.

Foreliggende oppfinnelse går ut på å forbedre fremgangsmåten og innretningen for kontinuerlig glassmelting.

Oppfinnelsen går videre ut på å øke varmegjenvinnin-gen og effekten av varmeutnyttelsen i glassmelteovner.

Ifølge oppfinnelsen skal gassutviklingen fra glass-smelten reduseres uten uheldig påvirkning på det fremstilte glass.

Videre skal det gjøres lettere å modifisere eksister-ende hydrokarbonbrennere til elektriske glassovner, samtidig som man utnytter fordelene ved begge former for varmeenergiutøvelse for den kontinuerlige glassmelting.

En annen hensikt er å redusere temperaturen av de gasser som passerer fra en glassmelteovn til en avtrekkspdrt under temperaturen ved hydrokarbonfyrt ovn, samtidig som man oppnår fordelene ved gassutslippet fra glassmassen under siste del av dennes passasje gjennom ovnen. I overensstemmelse med denne hensikt realiseres mange av de ønskelig trekk ved elektrisk smelting av glass med kald toppflate, mens avgassingen av glassmassen i et adskilt område bortenfor området med kald topp reduseres eller elimineres.

Ytterligere en hensikt er å redusere støvutviklingen ovenfor råmaterialdekket i en ovn med kald toppflate til et minimum.

Disse hensikter oppnås med en fremgangsmåte og en ovn som er kjennetegnet ved det som fremgår av kravene.

I overensstemmelse med det ovenfor anførte omfatter foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte og en ovn hvor hoved-parten av varmeenergien for smelting og raffinering av glass til-føres ved elektrisk Joule-effektoppvarming ved bruk av teknikken med kald topp, hvor et dekke av råmateriale flyter over en hoved-del av tanken. En kompletterende varmekilde, som kan bestå av hydrokarbonbrennere eller elektriske motstandsvarmeorgan, er anordnet over forkanten av råmaterialdekket, slik at toppflaten påføres tilstrekkelig varme til å bli holdt flytende nok til å avgi gasser utviklet under smelting og raffinering fra glass-smelten. Ovnen drives effektivt som kontinuerlig glassovn med en modifisert kald topp med en råmaterialdekkeforkant nær glassuttaksområdet og en smelteflate begrenset til dette område.

Råmaterialet mates fordelaktig til eller i ovnsvegg-området og vil som følge av råmaterialets flyteevne på en glass-smelte spre et dekke tvers over størstedelen av glassmelten i ovnen.

En strømning av glass og råmateriale.kan således utvikles fra et område hvor råmaterialet innføres, mot et område fra hvilket glass tas ut, hvorved elektrisk varmeenergi tilføres på en slik måte at det fremkalles et dekke av råmateriale med største tykkelse i innføringsområdet og gradvis avtagende tykkelse mot uttaksenden frem til et begrenset område av glassmelte på overflaten i uttaksområdet. Råmaterialet vil på denne måte danne en kontaktflate med det smeltede materiale som forårsaker at stigende gassbobler flyter mot smelteoverflateområdet med begrenset utstrekning. Konsentrert gassavglvning i dette område vil fremkalle skum som tenderer i retning av redusert flyteevne og til å stenge gassutløpet. Tilførsel av en mindre varmeenergi-mengde ovenfra og lokalisert til dette område vil opprettholde flyteevnen og derved motvirke tendensen til blæredannelse i smeiten.

Med henblikk på den varme som avgis med gassen som unnviker fra smeiten og varmen fra toppelementene, oppnås en effektiv oppvarming ved at gassen over smeiten ledes over toppen av råmaterialdekket i motstrøm mot dekket. Dette oppnås ved at åpningen for gassavtrekk fra ovnen anbringes i området ovenfor det sted hvor råmaterialet tilføres. Denne motstrøm tenderer til å kompensere for reduksjon av råmaterialdekkets tykkelse nær forkanten, idet den tilfører tilstrekkelig varme til denne del av dekket til delvis å smelte det og danne en skorpe som virker som en forsegling, slik at gass ikke kan passere gjennom dekket og derved fremkalt støvdannelse i ovnsatmosfæren unngås. Videre blir toppen av dekket i den del som ligger fjernt fra Joule-ef f ektoppvarmingen forhåndsvarmet over hele arealet mellom forkanten og det område hvor råmaterialet tilføres, slik at en be-tydelig varmemengde kan gjenvinnes fra de hete gasser som passerer fra ovnen. I så måte reduseres varmen mot åpningen, slik at det bare oppstår en skorpedannelse i det område hvor dekket er forholdsvis tynt, mens de tykkere dekkepartier nær råmaterialets tilførselssted forblir i fluid tilstand selv om de for-hånd svarmes .

På tegningene viser fig. 1 et skjematisk vertikalt lengdesnitt gjennom en kontinuerlig glassovn ifølge oppfinnelsen, som illustrerer formen for råmaterialtilførsel og gass-strømningsbanene som oppstår i slike ovner. Fig. 2 er et skjematisk riss av ovnen ifølge fig. 1, langs linjen 2-2. Fig. 3 er et skjematisk riss av en annen form for glassmelteovnen ifølge oppfinnelsen, hvor råmaterialet mates fra motsatte ender mot et midtre glassuttak.

En ovn 11 for glassmelting er på fig. 1 og 2 vist med et tankparti 12 som omfatter en bunnvegg 13, sidevegger 14 og 15, en bakvegg 16 og en.frontvegg 17. Brystninger 18 avstøtter et hvelvet tak 19 over tanken 12, slik at atmosfæren ovenfor glasskomponentene blir innelukket. Råmateriale tilføres gjennom åpningene 21 i bakveggen 16 ved hjelp av ikke viste mateskruer og flyter på den smeltede glassmasse 22. Glassmelte tappes fra tanken gjennom halsen 23 i frontveggen 17 og passerer langs kanalen 24 til en ikke vist forherd, hvorfra det brukes til fremstilling av det ønskede produkt. En skummeblokk 25 rager ned i glassmassen som flyter gjennom halsen 23 til kanalen 24 for å hindre passasje av materiale på overflaten av glassmelten til kanalen.

Kjølig råmateriale innføres i ovnen 11 etterhvert som glassmelte tappes, slik at det opprettholdes et i det vesentlige konstant nivå av glasskomponenter i ovnen. Råmaterialets tett-het er omtrent 2/3 av smeltens. Råmaterialet vil derfor flyte på den smeltede glassmasse 22 som et dekke 26, som, når det inn-føres i innføringsområdet 27, er tykkest i dette område og deretter gradvis avtar i tykkelse frem mot forkanten 28 ved skjær-ingspunktet med en smelteflate 29 i uttaksområdet 31 for smelte over halsen 23. Det skal bemerkes at råmateriale kan tilføres på andre steder enn den viste, f. eks. fra sideveggene 14 og 15, nær bakveggen 16. Det vesentlige er at det flyter råmateriale fra et tilførselsområde 27 mot et glassuttaksområde 31 som opprettes ved fremmatingen av råmaterialet og dettes oppbygging i tilfør.selsområdet i forbindelse med konveksjonen og gasstrøm-ningen i smeiten 22 langs den skrånende råmaterialsmeltekon-taktflate 32.

Den alt overveiende oppvarming av glassmassen skjer

i smeiten 22 ved Joule-effekt fra elektrisk strøm som går mellom elektrodene 33 og 34, som er nedsenket i smeiten. Elektrisk kraft som tilføres transformatorer 35, går fra en side av sekundærviklingen 36 gjennom kontrollinnretningen 37 til ledningen 38 og en elektrode 33, deretter gjennom glassmelten til en tilordnet elektrode 34 og ledningen 39 til motsatt side av sekundærviklingen 36. En vanlig kontrollinnretning omfatter parallelle silikonkontrollerte likerettere forbundet med motsatte poler og kontrollert ved ikke viste fasekontrollfyrings-kretser som tillater at strøm flyter under en fastsatt del av hver vekselstrømhalvsyklus som tilføres transformatoren 35. Gunstige kraftfaktorer realiseres når fyringskretsene tillater ledning ca. 95 % av•halvsyklusen i hver retning.

Tilførsel av kjølig råmateriale ved 27 tenderer til

å kjøle smeiten i dette område og vil på grunn av glassets ne-gative temperaturkoeffisient tendere til å øke motstanden i glassmelten i dette område. Dette reduserer den kraft som spres ved Joule-effektoppvarming i dette område for en gitt påført spenning mellom elektrodene 33 og 34 fra den kraftspred-ning som kan oppnås ved samme spenning mellom elektrodene nærmere glassmelteuttaksområdet 31. Denne kjøleeffekt fra råmaterialets side fremkaller et profil av råmaterialsmeltekontakt-flaten 32 med største dybde av råmaterialdekket 26 i råmaterial-tilførselsområdet og en generelt eksponentiell form med den ut-satte glassmelteflate som asymptote. Når glass smelter ved kontaktflaten 32, vil konveksjonsstrømmer tendere til å flyte langs den oppadskrånende kontaktflate mot området 29. Videre vil gasser som utvikles ved smelting og raffinering av glassbestanddele-ne fra råmaterialet til smeiten også tendere til å stige langs denne oppadskrånende kontaktflate. Disse gasstrømningsmønstre, antydet .ved pilene" 41 og konveksjonsstrømmene tenderer til å be-vege dekket mot området 31.

Forkanten av råmaterialdekket 26 opprettes etter ca. 3/4 av lengden av banen mellom råmaterialtilførselsområdet 27

og uttaksområdet 31 for smelte i en ovn av den type som er illustrert, når det benyttes seks rekker, av elektroder med jevn avstand i ovnens.lengderetning. Ved forkanten vil gassbobler som flyter langs kontaktflaten 32, likesom gassbobler som oppstår ved den endelige raffinering nær tankens front 17 tendere til å utvikle skum 4 2 på overflaten. Dette skum 4 2

blir gjerne kjøligere og viskøst med den følge at det utvikles en hinne som hindrer unnvikelse av gass fra glassmelten. Når slik gass holdes tilbake i smeiten, vil den utvikle blærer i. glassmassen som strømmer under skummeblokken 25. Slike blærer er ytterst skadelige ved mange anvendelsesformer for glass, f. eks. ved fremstilling av kontinuerlige glassfilamenter, og må derfor unngås.

Tidligere har det medført store utgifter å tilveie-bringe et råmateriale med en slik sammensetning at man unngår eller hemmer utviklingen av bobler i glassmelten. Det er blitt tilveiebragt ytterligere spesialsoner,, som en kondisjonerings-kanal, hvor glassmelte avgasses ved oppvarming til en høyere temperatur enn formingstemperaturen og ved at glassmelten ble gitt et opphold ved slik høy temperatur. Slike spesialsoner øker utgiftene til smelte- og raffineringsutstyr til glassbear-beidelsen.

Avgassing av glassmelte i tanken 12 og ovnen 11 oppnås ved at veggene av de blærer som danner skummet 4 2 holdes tilstrekkelig flytende til at de brister og frigir gassen til ovnsatmosfæren. Dette oppnås ved at glassmeltebverflaten 29 utsettes for varme fra området ovenfor denne overflate. Ved en anordning tilføres varmestråling ovenfor området 31, hvor glassmelte uttas, fra hydrokarbonbrennere 43, anordnet i ovnens brysning 18. En temperatur på 1093°C er egnet til å mykne bob-leveggene tilstrekkelig til at effektiv avgassing sikres. I

det viste eksempel avgir to brennere i hver sidevegg i ovnens front tilstrekkelig varme til å oppveie varmetapet som tenderer til å fryse skummet 42.

Varmen fra den unnvikende gass. <p>g fra hjelpebrennerne eller andre passende varmekilder i ovnens uttaksområde for glass-smelte gjenvinnes i systemet, illustrert ved motstrømmen over råmaterialdekket 26. Gasstrømmen over råmaterialdekket antydes ved piler 44, som strekker seg fra uttaksområdet for glassmelte mot tilførselsområdét for råmateriale og passerer gjennom av-trekksåpningen 4 5 ovenfor området 27. Når gassen passerer over råmaterialdekket 26, avgir den sin varme til dette dekke og øker derved smelteeffekten på råmaterialet, samtidig som av-løpsgassenes temperatur reduseres. Ved omdanning av en-ovn innrettet til gassfyring og til smelting og oppvarming av råmaterialet og til oppvarming av glassmelten fra overflaten til ovenfor omtalte anordning, ble avløpsgassenes temperatur ved avtrekkspipens bunn redusert fra ca. 1260°C til ca. 315°C. Denne ovn viste videre 97 % reduksjon av uønskede avløpsgasskomponen-ter i pipen ved omdannelse til Joule-effektoppvarming med begrenset hjelpevarmestråling som beskrevet. Ved den eksempelvis omtalte omdanning var ovnen opprinnelig utstyrt med tolv brennere anordnet i jevn innbyrdes avstand langs hver sidevegg og bare de to brennere på hver sidevegg nærmest frontveggen 17 ble brukt for gjennomføring av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen.

Varmen av atmosfæren i ovnen viser en nokså skarpt avtagende verdi fra forkanten 28 av dekket 26 mot avtrekksåp-ningen 45, slik at det dannes en glassring 4 6 på dekket over omtrent halve avstanden til porten. Denne glasering bidrar til å hemme endog begrenset gassunnvikelse gjennom råmaterialet, slik det tidligere skjedde ved smelting med kald toppflate. Dette kan dog være fordelaktig, idet bestanddelene holdes igjen i smeiten inntil de når frem til den smeltede overflate i raffi-neringssonen i uttaksområdet 31 for glassmelte. Disse bestand-deler holdes således igjen i smeiten for å avgi sin fordelakti-ge virkning over et lengre tidsrom og kan derfor foreligge i lavere konsentrasjoner enn ved smelting med het toppflate. Videre vil glaseringen hemne støving, dvs. utvikling av støv i ovnsatmosfæren, slik at støvfjerningen blir vesentlig redusert for gassrenseutstyrets vedkommende i pipen.

Det vil fremgå av det ovenstående at fordeler ved smelting og raffinering både med kald toppflate og med het toppflate realiseres ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, mens ulempene ved disse kjente metoder elimineres eller reduseres vesentlig. Således kan man unnvære den vanlige øvre, bevegelige råmaterialdistributør ved elektriske ovner med kald overflate, støvet ved slik drift blir vesentlig redusert, uøns-ket gassutvikling er redusert til et minimum, pipegasstémpera-

turen er redusert, varmeeffekten er økt og glassmelten avgas-

ses før den tappes fra tanken.

En annen utførelsesform av en ovn, som kan betraktes

som en elektrisk glassmelteovn med hjelpestrålevarme, er illu-

strert på fig. 3. Denne ovn kan betraktes som et tosidig sy-

stem, idet råmaterialet tilføres fra motstående vegger og glassmelte tas ut fra et sentralt område, nærmest i likhet med to ovner av den type som er vist på fig. 1, anordnet med front-

veggene mot hverandre. Glasstankens 52 rektangulære plan be-

grenses av langvegger 51 og 53 og kortvegger 54 og 55. Råmate-

riale mates til overflaten av glassmelten i tanken 52 gjennom tre åpninger 56 og 57 i hver sin vegg 54 og 55, som begrenser kortsidene av et rektangel. Faste mateinnretninger, som ikke viste skruer eller stempler, er anordnet for fremmating av råmaterialet gjennom åpningene 56 og 57 til et innmatingsområde

58, henholdsvis 59 for råmateriale på hver sin side av en glass-smelteuttakssorie 61. Sonen 61 ligger tvers over tanken i dennes lengdemidtplan og består delvis av et trau 62 som strekker seg langs tankbunnens lengdemidtplan til en hals 63, som under en skummeblokk 64 kommuniserer med en kanal 65. Glassmelte passe-

rer gjennom kanalen 65 til en ikke vist forherd.

Råmateriale flyter på smelteoverflaten med et dybde-

profil som strekker seg fra hvert råmaterialtilførselsområde 58 og 59 i form av et dekke 66 og 67 med gradvis avtagende tykkelse mot forkanten 68, 69 som skjærer overflaten 71 av glassmelten. Som ved ovnen ifølge fig. 1 og 2 utgjøres den alt overveiende varmekilde for glassmelten av elektrisk kraft,

som ved hjelp av passende kretser tilføres to elektrodegrupper 72 og 73 som er nedsenket i glassmelten, f. eks. parvis, slik at glassmelten oppvarmes ved Joule-effekt, når det flyter strøm mellom de respektive elektrodepar.

Gass som utvikles i glassmelten vil strømme langs

den oppadskrånende kontur av kontaktflaten mellom råmateriale og smelte (ikke vist, bortsett fra en generell henvisning til kontaktflaten 32) fra smeiten under de motstående råmaterial-

dekker 66 og 67 mot den blottlagte glassmelteflate 71. Boblene danner skum på overflaten 71., som viser tendens til å tape til-

strekkelig varme til viskositeten økes og frigivning av gass samt bristirig av de enkelte bobler hemmes. Et brennerrør 74

strekker seg langs ovnens lengdemidtlinje for erstatning av varmetapet i den blottlagte glassmelteoverflate, slik at den flytende tilstand av smeiten opprettholdes og gass lett kan frigis fra smeiten. Flammestråler 7 5 er antydet fra passende hull i røret 74 mot glassmelteuttaksområdet for varmestråling mot flaten 71.

Hete gasstrømmer over bestanddelene i tanken 52 er begrenset av et tak (ikke vist på fig. 3) og går til avtrekks-åpningene 76 og 7 7 (antydet med stiplet strek) i taket ovenfor de respektive råmaterialtilførselsområder 58 og 59. Gassene strømmer således i motstrøm mot råmaterialdekket som beveger seg mot sentrum, dvs. de strømmer mot motstående kortsider 54 og 55 av tanken 52 og avgir sin varme, avledet av glassmelten

og flammene 75, til den forholdsvis kjølige overflate av dekket.

På samme måte som ved systemet ifølge fig. 1 og 2 dannes en

glasering 78 på de tynnere partier av råmaterialdekket fra for-kantene 68 og 69 til en grense som ved 81, 82. Disse gasser går til piper 7 6 og 77 ved temperaturer som ligger meget lavere enn de man oppnår ved drift med smelting fra toppen, og det oppstår mindre støving. enn ved drift med kald toppflate uten glasering .

Som ved varmekildene ovenfor bestanddelene ved systemet ifølge fig. 1 og 2, kan brennerrøret 74 erstattes av al-ternative varmekilder inklusive elektriske motstandselementer (ikke vist).

I de illustrerende utførelseseksempler er ovnene vist med varmeelementer bare i området ovenfor den blottlagte glassmelte. Det skal bemerkes at ytterligere varmeelementer, kan brukes til å bringe ovnen opp på temperaturer hvor Joule-ef f ektoppvarming er effektiv ved igangsetting eller fornyet igangsetting etter en temporær stans, hvor glassmeltens temperatur synker til en verdi som gjør motstanden for stor til at Joule-effektoppyarmingen kan gi en hensiktsmessig smelte- og raffineringstemperatur.

Hver av de illustrerte ovner drives ved.at den alt overveiende varme påføres glassmelten i ovnen ved Joule-effektoppvarming . Hver ovn drives i det vesentlige ved en slags kald toppmetode, hvor elektrisk isolerende og varmeisolerende dekker av råmateriale strekker seg over en overveiende del av glasstankområdet ved at glassråmateriale mates til overflaten av glassmelten i et tilførselsområde for råmateriale. Denne tilførsel kan skje fra en stasjonær kilde, vanligvis anordnet ved en sidevegg av ovnen. Glassmelte uttas fra den smeltede masse i et uttaksområde med en overflate som er blottlagt mot ovnsatmosfæren. Denne overflate er i det vesentlige fri for råmateriale, men kan dekkes med et lag som hemmer unnvikelse

av gass fra glassmelten. Et skum av bobler med vegger av glass som er avkjølt til en viskøs tilstand for at de ikke skal briste er typisk for en slik gassbarriére. Den blottlagte glassmelteflate kan behandles, slik at den lett lar gass passere ved at

glassmelteflaten utsettes for varmepåvirkning bare i uttaksområdet for glass. På denne måte kan den effektive Joule-effekt-smelting med kald toppflate opprettholdes over den overveiende største del av glasstankoverflaten.

Driftseffekten ved disse systemer økes ved at den varme gass som utvikles fra smelteoverflaten og varmekilden tvers over glassmasseoverflaten, utnyttes til å forvarme denne overflate, glasere en del av overflaten og kjøle gassene for utslipp til den ytre atmosfære ved forholdsvis lave temperaturer.

Claims (6)

1. Fremgangsmåte for kontinuerlig smelting.av glass og

raffinering av glassmelten, ved hvilken fremgangsmåte et legeme av glassmelte tilføres varme og et glassråmateriale innmates på flaten til glassmelten ved et råmaterialtilførselsområde, mens ytterligere varme i form av strålingsvarme tilføres ovenfra til råmaterialet og smeiten, karakterisert ved at hoveddelen av den for glassets smelting nødvendige varme tilfø- res smeiten i form av motstandsvarme inne i denne, og at råmaterialet bringes til å ire seg ut over en vesentlig del av overflaten mens det blir tilbake en fri flate på glasslegemet, som er beliggende i en vesentlig avstand fra råmaterialtilførselsom-rådet og ved et glassuttaksområde, og at tilskuddet av varme ved stråling skjer bare ved denne frie flate på glassmelten ved over denne anordnede oppvarmingsorgan, hvilken varme er tilstrekkelig til å fremme utslipp av den gass som dannes i glassmelten gjennom den nevnte frie.flate på glassmelten, hvormed man fører de varme gasser bort fra den frie flate på smeiten og fra strål-ingsoppvarmingssonen motstrøms over overflaten til glassråmate-rialet for etterhvert å overføre varme fra gassene til råmaterialet når disse beveger seg langs dette for å forvarme råmaterialets flate og glasere et parti av dette samtidig som de ut-drevne gasser avkjøles vesentlig under smeltetemperaturen for råmaterialet.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at overflaten på glassmelten i glassuttaksområdet oppvarmes til ca. 1093°C og at de varme gasser kjøles under deres strømning over råmaterialets overflate til ca. 316°C, hvoretter de kjølte gasser føres til et røkgassutløp.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at tilskuddsvarmen fra strålingsoppvarmingsorganene til-føres ved forbrenning av hydrokarbonbrennstoff.

4. Ovn for bruk ved fremgangsmåten for kontinuerlig smelting og raffinering av glass ifølge ett eller flere av de foranstående krav, omfattende en smelte- og raffineringstank (11; 52) med minst ett tilførselsområde (27; 58, 59) for råmateriale, et glassraffineringsområde som ikke er avgrenset fra tilførsels-området (27; 58, 59), et uttaksområde (31; 61) for glassmelte i nevnte glassraffineringsområde, ett eller flere tilførselsorga-ner for råmateriale anordnet i tilførselsområdet (27; 58, 59) for råmateriale, samt et tak (19) på tanken (11; 52) som utstrekker seg mellom tilførselsområdet og uttaksområdet (31; 61), karakterisert ved en elektroderekke (33, 34; '72, 73) som befinner (1) seg nede i glassmelten i tanken (11; 52) og er fordelt mellom tilførselsområdet (27; 58, 59) og uttaksområdet (31; 61) og dimensjonert (2) for å avgi den overveiende del av varmeenergien for smelting av råmaterialet i tanken (11; 52), en avtrekksport (45; 76, 77) i tilførselsområdet (27; 58, 59) over det nivå som råmaterialet når, og i og for seg kjente orga-ner (43; 74) for.tilførsel av strålingsvarme (3), anordnet over glassmassen bare i området over uttaksområdet (31; 61) for glassmasse, idet organene (43; 74) har begrenset varmekapasitet som bare strekker til for å påføre den frie overflate av frilagt glassmelte tilstrekkelig varme til å.fremme utslipp av utviklet gass gjennom den frilagte glassmelteoverflate til atmosfæren under taket (19).

5. Ov.i ifølge krav 4, karakterisert ved at tanken (52) omfatter to tilf ør se l.s områd er (58, 59) som befinner seg ved hver sin motstående endeside av tanken (52), idet uttaksområdet (61) for glass befinner seg i nærheten av tankens (52) lengdemidtplan, og at det er anordnet en avtrekksport (76, 77) i hvert tilførselsområde, og at organene (74) for tilførsel av strålingsvarme er anordnet i midtområdet av tankens lengde.

6. Ovn ifølge krav 5, karakterisert ved at organene (74) for tilførsel av strålingsvarme utgjøres av flere gassbrennere (75) tilpasset for fordeling av strålingsvarme over tankens (52) bredde i midten av tankens lengde.