NO168240B - Fremgangsmaate for smelting av en glassats eller lignende. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for smelting av en glassats eller lignende der forbrenning av askeholdig brennstoff anvendes som varmekilde for prosessen.

Det er velkjent at, i områder der kull er tilgjengelig, er dette vanligvis det rimeligste råstoff for energi i forhold til andre tradisjonelle energikilder som naturgass, brenselsolje og elektrisitet. Det har derfor vært foreslått at kull benyttes som brennstoffkilde for smelting av glass og lignende. Eksempler på slike forslag finnes 1 US-PS 3.969.068 og 4.006.003. Imidlertid er bruken av kull for direkte å fyre opp en slik prosess funnet å ha visse mangler som har lagt en demper på bruken. En hovedmangel er askeinnholdet i kull. Når kull forbrennes med en toppbrenner i en åpen ovn som vanligvis benyttes for å smelte glass, blir vesentlige mengder aske revet med i avgasstrømmen og dette kan forårsake at regeneratorene stoppes til, noe som nødvendiggjør fjerning av aske fra avgassen før denne kan slippes ut i atmosfæren. Noe av asken avsettes på veggene 1 smeltekammeret, der asken smelter til et flytende slagg som renner nedover veggene inn i smeltebeholderen. Dette har i sin tur en ugunstig virkning på ovnens ildfaste utforing og det smeltede slagg som går inn

i smeiten, innfører uønskede sammensetningsvariasjoner og inhomogeniteter i produktet. Slagget har ofte et høyt jerninnhold i forhold til glass og en nedrenning av slagg inn i smeiten kan forårsake uønskede farveslør. Disse problemer har ført brukeren bort fra bruken av kull som et direkte brennstoff for smelting av produkter hvis enhetlige sammensetning er av vesentlig betydning. Dette gjelder spesielt plateglass der sammensetningsvariasjoner forårsaker optiske forvrengninger i produktglasset.

En mangel ved bruk av kull eller annet karbonholdig brensel i blanding med råstoffene, spesielt når man smelter klart glass, er at karbon i mengder tilstrekkelige til å gi vesentlig energi til smelteprosessen, også har en reduserende virkning på smeiten, og jern og svovel som er til stede i et redusert glass forårsaker en brun farvlng. Videre bidrar kull 1 seg selv med jern og svovel til smeiten. Små mengder pulverformlg kull (karakteristisk mindre enn 0,1 vekt-%) har vært innarbeidet i klart glass for å hjelpe til under smeltingen, men slike mengder er ikke vesentlige energikilder og større mengder ble betraktet som ugunstige. Selv når brunt glass fremstilles, vil mengden karbon som benyttes ikke anses som et signifikant brenselsbidrag.

US-PS 3.294.505 beskriver smelting av glass i et sjikt av batch-briketter og koks. Prosessen er begrenset til en relativt snever gruppe av lavviskositetsglassblandinger for anvendelse i glass med lav kvalitet. I tillegg vil det være ønskelig å unngå omkostningene med agglomerering av satsen.

I den offentlig eide US-SN 624.879, er det beskrevet en teknikk med fukting av en glass-sats med brenselsolje. Kun en mindre del av energikravet ved denne smelteprosess oppnås ved hjelp av brenselsoljen.

Et annet problem ved bruk av kull og andre karbonholdige brensler er at disse inneholder relativt flyktige hydro-karbonfraksjoner som drives av og slipper ut med avgassen hvis oppvarming skjer før tenning. Dette er et problem spesielt hvis det er ønskelig å forvarme råstoffene i en blanding med karbonholdig brensel. Videre gir tilmatning av karbonholdig brensel i en ikke-forstøvet form til en forbrenningssone generelt røkfylt avgass som miljømessig er uønsket.

Efterbrenning eller annen behandling av avgassen eller karbonisering av brennstoffet i en preliminær operasjon er meget omkostningskrevende som man søker å unngå.

I et aspekt ved foreliggende oppfinnelse blir brennstoff med et askeinnhold, for eksempel kull, benyttet som en vesentlig energikilde for en smelteprosess under unngåelse av problemene som vanligvis forbindes med aske. Det askeproduser-ende brennstoff forbrennes i et adskilt sats-forvarmingstrinn i smelteprosessen der asken blir innarbeidet i satsmaterialet. Fortrinnsvis blir satsmaterialet og brennstoffet matet til forvarmingstrinnet i blanding med hverandre for derved å gi fordeling av asken i satsen og for å gi grundig kontakt mellom sats og brensel under forbrenningen. Forbrenningen underholdes ved tilføring av et oksydasjonsmiddel, fortrinnsvis i det vesentlige rent oksygen, til en forbrenningssonen i forvarmingstrinnet. Agitering av materialet i forvarmingstrinnet kan gjennomføres for å øke kontakten mellom sats og brensel og for å understøtte blanding av aske til satsen. Den oppvarmede sats- og askeblanding, fortrinns-

vis fremdeles i pulverformig tilstand, føres til et efter-følgende trinn der blandingen gjøres flytende.

En vesentlig del av det totale energibehov som er nødvendig for smelting kan tilveiebringes ved hjelp av et økonomisk brensel slik som kull ved på den måten å forvarme satsen til en temperatur akkurat under den temperatur der vesentlig smelting skjer. Ved tilmatning av en tilnærmelsesvis homogen blanding av sats og aske til f lytendegjøringstrinnet, kan smeiten som så dannes bli i det vesentlig enhetlig i sammensetning selv om vesentlige mengder aske er innført. Et av problemene som således er forbundet med bruken av et askedannende brensel slik som kull blir således unngått.

Ved forbrenning av brennstoffet mens det er i kontakt med satsmaterialet for derved å unngå aske-medføring 1 avgass og slaggdannelse på de indre overflater av beholderen, unngås miljøproblemer og ødeleggelse av ovnen, noe som er ønskelig i enhver smelteprosess. Det å unngå slaggrenning ned i smeiten gjør imidlertid foreliggende oppfinnelse spesielt attraktiv for smelting av glass og lignende der blandingshomogeniteten er vesentlig. Selv relativt viskøse og vanskelig homogeni-serbare glass slik som soda-kalk-silisiumdioksyd-plateglass,

der det er meget høye standarder med henblikk på optisk

kvalitet, kan fremstilles ved foreliggende oppfinnelse. Det er også en fordel at det ikke er nødvendig med noen agglomerering av satsen.

I ytterligere et trekk ved oppfinnelsen kan oksygentil-førselen og temperaturen i forvarmingstrinnet kontrolleres for å gi vesentlige mengder karbonmonoksyd som et forbren-ningsprodukt av brennstoffet. Karbonmonoksydet føres til et efterfølgende trinn slik som flytendegjøringstrinnet der det tjener som i det minste en del av brennstoffet for forbrenningen 1 dette trinn. I et annet alternativ kan det første forbrenningstrinn være ufullstendig, hvorved noe av brenslet kan tillates å forbli uforbrent slik at det kan føres sammen med satsen til det annet trinn for å tjene i det minste som en del av brenslet der.

For å tillate bruken av høyere temperaturer i forvarmingstrinnet og for å øke mengden karbonmonoksyd som fremstilles, kan bestanddelene i glassatsen som smelter ved relativt lave temperaturer utelates fra det første trinn og innføres i det andre eller et efterfølgende trinn. Det å utelukke natrium-kilden, for eksempel soda-aske, fra ét soda-kalk-silisiumdioksyd-glass, tillater bruken av temperaturer i det første trinn som er tilstrekkelig høye til å kalsinere karbonat-kildestoffer som kalk og dolomitt så vel som å produsere karbonmonoksyd. Behandling av silisiumdioksyd-kildemate-rialet (sand) alene i det første trinn muliggjør at det første trinn kan arbeide ved meget høye temperaturer som kan gi store mengder karbonmonoksydavgass.

Efter flytendegjøringstrinnet kan et efterfølgende tredje trinn tilveiebringes der smelteprosessen kan videreføres. Når brennstoff blandes med satsen, kan det være ufullstendig kontakt med brennstoff og oksydasjonsmiddel i flytende-gjøringstrinnet, eller det kan være overskytende brensel til stede, og således kan det flytendegjorte materialet tre ut av det andre trinn i redusert tilstand. I dette tilfellet kan det tredje trinn også inkludere midler for reoksydering av smeiten, for eksempel ved hjelp av forbrenning under overflaten med en oksygenrik flamme og/eller ved bobl ing av et oksydasjonsmiddel, fortrinnsvis oksygen, gjennom smeiten. Reoksydasjon er spesielt brukbar når det gjelder å unngå avfarving av klart glass. Uønsket farving av klart glass på grunn av jern- og sulfidioner kan unngås ved reoksydering av smeiten i det tredje trinn.

De kjemiske bestanddeler i kullaske er generelt kompatible med bestanddelene i de fleste glass, og derfor kan glassene ta opp noe av asken uten vesentlige mangler i glassproduktet, forutsatt at asken grundig kan homogeniseres i smeiten. Imidlertid er den mengde aske som fremstilles når kull utgjør hovedbrenselskilden for en konvensjonell smelteprosess, vanskelig på tilstrekkelig god måte å homogenisere for enkelte typer glass der de optiske krav er vesentlige. Det er derfor en fordel ved oppfinnelsen at kull benyttes som brensel i et diskret trinn i den totale smelteprosess slik at blandingen av satsen med aske skjer før flytendegjøring. I dette adskilte forvarmingstrinn er videre noe mindre enn den totale energi nødvendig slik at noe mindre kull er nødvendig hvorved også mindre aske fremstilles. Videre er den totale effektivitet for en i trinn oppdelt smelteprosess funnet å redusere de totale energibehov for smelting av glass og ytterligere reduksjonsbrenselskrav. Som et resultat kan kull utgjøre en hovedandel av den totale energikilde for for-varmlng av sågar plateglass-satser opp til smeltetemperaturen. I enkelte utførelsesformer kan kull utgjøre den vesentlige eller den totale energikilde for den totale smelteprosess.

Foreliggende oppfinnelse tar sikte på å forbedre den kjente teknikk og angår I henhold til dette en fremgangsmåte av den innledningsvis nevnte art og denne fremgangsmåte er kjenne-tegnet ved at flytende eller fast askeholdig brennstoff blandes i direkte kontakt med glassmaterialet, at brennstoffet forbrennes slik at satsen varmes opp, hvorved mengden brennstoff i blandingen er tilstrekkelig til å varme opp satsen til en temperatur som er akkurat under smeltetemperaturen i et siste smeltetrinn, eller hvorved mengden brennstoff er tilstrekkelig til å bidra med hovedandelen av varmen som kreves i smeltetrinnet efter at satsen har nådd en temperatur som er akkurat under smeltetemperaturen, hvorved aske fra det forbrente brensel forblir tilbake i det ferdige glassprodukt.

Det nye brennstoffarrangement ifølge oppfinnelsen kan som nevnt utgjøre hele brennstoff eller kan supplere konvensjonelle varmekilder. Andelen av de totale termiske energikrav i forvarmingstrinnet som oppnås ved det nye arrange-mentet er vesentlig; det vil si mer enn det som tilveiebringes ved den kjente teknikks innarbeiding av karbonholdige brennstoff som smeltehjelpemiddel, farvestoff eller binde-middel. Det antas at bidrag opptil 5# av energien er ukarakteristisk for den kjente anvendelse av karbonholdige materialer i en smelter. Av økonomiske grunner er det foretrukket at den nye brennstoffbruk ifølge oppfinnelsen maksimaliseres slik at den tilveiebringer en hovedandel av energien via forvarmingstrinnet, eventuelt all energien.

Et annet trekk ved foretrukne utførelsesformer ifølge oppfinnelsen er unngåelsen av avgassutslipp av produkter fra ufullstendig forbrenning slik som røk, sot eller stoffer som er forflyktiget fra brennstoffet: Når satsmaterialet i kontakt med fast eller flytende brennstoff transporteres mot en oppvarmet sone, øker temperaturen i brennstoffet gradvis og brennstoffet begynner å avgi flyktige stoffer og å ulme før fullstendig tenning. De resulterende utslipp fjernes i det alt vesentlige ved dette trekk ved oppfinnelsen, idet man opprettholder en strøm av gass i forvarmingstrinnet i generelt samme retning som transporten av sats-brennstoff-blandingen gjennom forvarmingstrinnet. Dette medstrømsmønster bærer utslippet fra de tidlige oppvarmingstrinn til forbrenningssonen, der brennbare utslipp tennes. Ikke bare blir uønskede utslipp eliminert, men deres forbrenning bidrar også til oppvarming av satsmaterialet. Avgassene fra forvarmingstrinnet kan underkastes ytterligere forbrenning ved å føre denne til en efterfølgende forbrenningssone slik det gjøres i flytendegjøringstrinnet.

Andre miljømessig gunstige fordeler oppnås også ifølge oppfinnelsen. Den trinnvise arbeidsmåte muliggjør bruken av oksygen i stedet for luft for å understøtte forbrenningen. Eliminering eller reduksjon av mengden nitrogen I forbren-ningsgassene reduserer mengdene nitrogenoksyder, N0X. Avgassvolumene reduseres betraktelig når man benytter oksygenbrenning, hvorved man reduserer gasshastigheten, noe som i sin tur gir en mindre medrivning av partikkelformig satsmateriale. Fraværet av nitrogen gir også en høyere flammetemperatur. Bruken av I det vesentlige rent oksygen og utelukkelse av all luft maksimaliserer disse fordeler, men fordelene kan realiseres partielt i henhold til den grad man velger oksygenkonsentrasjon.

En annen miljøfordel er at noe av de svovelholdige utslipp som vanligvis forbindes med forbrenning av svovelholdig brennstoff som kull, kan undertrykkes. Kontakt mellom forbrenningsgasser og satsmateriale, spesielt glassatser inneholdende kalk eller lignende, kan fjerne svoveloksyder fra gasstrømmene.

I en alternativ utførelsesform innen oppfinnelsens mere generelle aspekt blir brennstoffet som kan ha et askeinnhold forbrent på et trinn i smelteprosessen ment for en initial flytendegjøring av satsmaterialet slik at ethvert slagg som dannes fra asken fra brennstoffet integreres i det flytendegjorte materialet. Fordi slagget innarbeides i produktstrøm-men på et tidlig trinn I smelteprosessen, kan det underkastes homogenisering på dette trinn og et efterfølgende trinn i smelteprosessen.

Foretrukne utførelsesformer ved flytendegjøringstrinnet medfører skrådde smelteoverflater som omgir et sentralt hulrom, hvorved en stor andel av beholderens indre overflate-areal utgjør smeltematerialet hvorpå asken eller slagget kan fanges. Satsen mates til den skrådde overflate efter hvert som flytendegjort materiale strømmer ned overflaten til avtapping. I et efterfølgende trinn kan smelteprosessen videreføres. De relativt små mengder ildfast materiale som eksponeres til slagg i flytendegjøringstrinnet reduserer potensialet for erosjon av beholderen og konsentrerte strøm av slagg til smeiten.

Satsmaterialet og kullet eller det faste eller flytende brennstoff er fortrinnsvis I kontakt med hverandre efter hvert som brennstoffet forbrennes i flytendegjøringstrinnet. Brennstoffet og satsen kan mates til separat, men det er foretrukket å blande brennstoffet med satsen før tilmatning. Når flytendegjøringssonen er oppvarmet til tenningspunktet for brennstoffet, blir forbrenningen av brennstoffet opprettholdt ved tilmatning av oksydasjonsmiddel, fortrinnsvis i det vesentlige rent oksygen, til forbrenningssonen.

I en alternativ utførelsesform kan en brenner av kjent type for brenning av pulverformig fast brennstoff slik som kull benyttes i flytendegjøringstrinnet. Enhver gass-medført aske samles på den omgivende smelteoverflate og integreres i det flytendegjorte satsmaterialet.

Oppfinnelsen skal illustreres i større detalj under henvisning til de ledsagende tegninger. Fig. 1 viser en foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen inkludert et rotasjonsovn-forvarmlngstrinn vist delvis 1 snitt, et roterende andre trinns flytende-gjøringskammer og et tredje trinns raffinerings-kammer; Fig. 2 er et forstørret vertikalt tverrsnitt av andre og tredje trinn der det tredje trinn er utstyrt med nedsenkede forbrenningsanordninger.

Den detaljerte beskrivelse av oppfinnelsen skjer under henvisning til et eksempel på glass-smelting der oppfinnelsen er funnet å være spesielt brukbar. Oppfinnelsen kan benyttes for alle typer glass inkludert plateglass, beholderglass, fiberglass samt natrlumslllkatglass.

Imidlertid skal det være helt klart at oppfinnelsen kan anvendes på smelting av andre og tilsvarende materialer og spesielt ved omdanning av stoffer av mineraltypen til smeltet tilstand. Andre eksempler er smelting av glasslignende og keramiske stoffer, smelting av fritter samt smelting av malm.

Det første trinn kan ha form av et antall gass/faststoff-kontaktanordnlnger, men den foretrukne utførelsesform er en rotasjonsovn 1 som vist i fig. 1. Alternative anordninger Inkluderer et hvirvelsjikt og en syklonisk separator/kon-taktor som kjent i teknikken. RotasJonsovnen omfatter et sylindrisk skall 2 som roterbart er båret på ruller 3 i en liten vinkel i forhold til horisontalplanet. Et enkeltvegget metallhylster som vist i tegningen kan være tilstrekkelig, imidlertid kan termisk effektivitet økes ved hjelp av en ildfast utforing eller et dobbeltvegget metallhylster med isolasjon mellom veggene.

Et stasjonært innløpshus 4 lukker innløpsenden av rotasjonsovnen. Matekanalen 5 strekker seg gjennom husveggen for føring av pulverformig satsmateriale til rotasjonsovnen fra en råstoffdoseringsanordning 6. Satsen B kan være blandet med brensel før tilmatning til ovnen, eller brennstoff og sats kan mates separat til rotasjonsovnen der elementene blandes. Oksyderende gass, for eksempel luft, men fortrinnsvis oksygen, kan mates til rotasjonsovnen via en kanal 7 som strekker seg gjennom veggen av innløpshuset 4. Kanalen 7 kan rage inn i rotasjonsovnen i tilstrekkelig grad til å opprette forbrenningssonen i en viss avstand nedstrøms fra tilmat-ningsarealet. Satsmaterialet som inkluderer oksygenholdige forbindelser som karbonater kan bidra til en del av det oksygen som er nødvendig for å understøtte forbrenningen. Dette er fordelaktig fordi karbondioksyd fjernes før satsen blir flytende. Efter flytendegjøring ville karbondioksyd gi bobler i smeiten, bobler som er vanskelig å fjerne. I den foretrukne utførelsesform strømmer forbrenningsproduktene nedstrøms satsen gjennom rotasjonsovnen til det andre flytendegjøringstrinn 10 via et utløpslukke 36 som forbinder de to trinn.

Tenning kan initieres i forbrenningssonen ved ytterligere oppvarmingsanordninger for eksempel en brenner som temporært er innført i ovnen. Når tenningen av brennstoffet i kontakt med satsen er gjennomført, kan forbrenningssonen holdes til et i det vesentlige fast område i rotas jonsovnen ved å balansere oksygenmatehastigheten og den hastighet med hvilken sats og brennstoff transporteres langs rotasjonsovnen. Den sistnevnte hastighet kontrolleres i det vesentlige ved den hastighet med hvilken som skrådde ovn dreies. De faste stoffer og gasstrømmene beveger seg medstrøms gjennom rotasjonsovnen slik at det flyktige stoffet til å begynne med drives fra brennstoffet og føres inn i forbrenningssonen til tenning.

Selv om det ikke er foretrukket, kan gassen og råstoffene bevege seg motstrøms i rotasjonsovnen eller en annen forvarmer. I dette tilfellet kan det være nødvendig å tilveiebringe midler for å gjøre avgassen miljømessig godtagbar, for eksempel et posefilter for partikkelformig materiale. En andel av avgassen kan tilbakeføres til en forbrenningssone i enten forvarmeren eller flytendegjørings-trinnet, for å erstatte brennbare stoffer. En annen teknikk for behandling av avgassen og å gjenvinne spillgass er å føre avgassen 1 kontakt med satsmaterialet i et ytterligere preliminært forvarmingstrinn. En satsblanding som inkluderer karbonater, for eksempel kalk, er også brukbar med henblikk på å strippe svoveloksyder fra avgassen.

Den spesifikke foretrukne utførelsesform av det andre trinn 10 er vist i fig. 2 og er i henhold til det som beskrives i US-PS 4.381.934 samt US-SN 66.267. Det andre trinn er tilpasset flytendegjøring av satsen og karakteriseres ved en skrådd smelteoverflate for å oppta satsmaterialer som smelter som et tynt sjikt på den skrådde overflate og som hurtig renner av fra denne efter flytendegjøring. Flytendegjørings-trinnet 10 som vist her er en foretrukket utførelsesform av det som beskrives i de nettopp nevnte dokumenter hvori den skrådde overflate i det vesentlige omgir et sentralt hulrom og der beholderen dreier seg rundt en i det vesentlige vertikal akse. Det sirkulære arrangement gir distinkte fordeler for oppfinnelsen og for effektiviteten ved smelteprosessen generelt, men det skal være klart at oppfinnelsen i sitt mere generelle aspekt ikke er begrenset til det sirkulære flytendegjøringsarrangement.

Ved å skille flytendegjøringstrinnet fra resten av smelteprosessen, blir energien benyttet mere effektivt i hvert trinn i prosessen ved å optimalisere betingelsene i hvert trinn for å tilfredsstille de spesielle behov i trinnet slik de her gjennomføres. Ytterligere effektivitet oppnås ved å omgi den oppvarmede sone med satsmateriale og ved å benytte et isolerende sjikt av satsmaterialet eller et kompatibelt stoff for termisk å isolere flytendegjøringssonen. På grunn av den totale energieffektivitet ved denne trinnprosess og fordi kun en del av de totale energibehov for smelting forbrukes i flytendegjøringssonen, er det funnet at mengden energi som forbrukes i flytendegjøringstrinnet er relativt lav og at et antall varmekilder effektivt kan benyttes. Forbrenning av brennstoff, spesielt med oksygenfyring er foretrukket, og elektriske kilder som elektriske buer eller plasmafakler kan benyttes. Kull eller andre faststoffbrensler kan utgjøre en del av eller alt brensel 1 det andre trinn, noe av hvilket kan være ubrent brennstoff fra det første trinn. Når karbonmonoksyd fremstilles i det første trinn, kan avgassen fra det første trinn føres til det andre trinn der denne kan supplere en vesentlig andel av de der herskende energibehov.

Under henvisning til fig. 2 inkluderer flytendegjørings-trinnet 10 en generelt sylindrisk beholder 12 som kan bestå av en ståltrommel. Beholderen 12 er båret på en sirkulær ramme 14 som i sin tur er montert for rotasjon rundt en generelt vertikal akse tilsvarende senterlinjen eller symmetriaksen til beholderen på et antall bærerruller 16 og innretningsruller 18. En bunndel 20 av beholderen holder en aksialt innrettet ringbøssing 22 som definerer en sentral avtappingsåpning 24. Bøssingen 22 kan bestå av et antall keramiske stykker, og bunndelen 20 kan være fjernbart festet til resten av beholderen 12 for å lette utbytting av bøssingen 22.

Et ildfast lokk 26, fortrinnsvis med en konfigurasjon som en dom, er tilveiebragt med stasjonær støtte ved hjelp av en omgivende rammedel 28. Lokket 26 kan inkludere minst en åpning gjennom hvilken man kan føre minst en avkjølt gassmateledning 30. Mateledningen 30 kan bestå av en brenner eller kun være en mateledning for oksygen eller annet oksydasjonsmiddel for å understøtte forbrenning av brennstoffet som mates til flytendegjøringskammeret. Evis brennstoff mates fra det første trinn, kan ledningen 30 benyttes for å tilføre oksygen eller lignende til beholderen hvorefter tenningstemperaturen er oppnådd. Eventuelt kan en del av varmen for flytendegjøringstrinnet tilmåtes ved hjelp av en konvensjonell brenner eller en annen varmekilde i tillegg til energien som tilveiebringes av brennstoffet fra det første trinn. Ledningen 30 kan være sentralt anordnet slik som vist for å fylle hele hulrommet med oksygen, eller den kan være vinklet eller anlagt utenfor senter for å rette oksygen og/eller brennstoff mot det smeltende sjikt.

En åpning 32 gjennom lokket 26 kan være tilveiebragt for å tilmåte satsen til flytendegjøringstrinnet, og, som vist i fig. 2, kan det være anordnet et utløpslukke 36 ved enden av den roterende ovn med en traktdel tilpasset til å føre materialet til flytendegjøringstrinnet. En justerbar ledeplate 38 kan være tilveiebragt ved enden av trakten for å rette strømmen av satsmateriale mot sideveggene av beholderen 12.

Fortrinnsvis er det et stabilt sjikt av pulverformig materiale 40 som utforer det indre av beholderen 12. Dette sjikt virker som isolasjonsutforing for å beskytte beholderen 12 mot varmen i beholderen. I de anvendelsesformer der det er ønskelig å unngå forurensning av produktmaterialet, er sjiktet 40 fortrinnsvis av i det vesentlige samme sammensetning som utgangsmaterialet. Før smelteprosessen startes, blir den stabile utforing 40 tilveiebragt i smelteren ved å mate løst pulverformig materiale for eksempel satsmaterialet, til beholderen 12, mens beholderen dreies. Det løse materialet inntar en generelt parabolsk kontur som vist 1 fig. 2. Det pulverformige materialet kan fuktes, for eksempel med vann, under det første trinn av tildanning av den stabile utforing for å lette kohesjon av sjiktet langs sideveggene. Når utforingen 40 består av utgangsmaterialet, behøver det ikke å inneholde brennstoffkomponenten som kan blandes med satsmaterialet under drift. Andre mindre forskjeller mellom utforingsmaterialet og gjennomløpsmaterialet kan aksepteres avhengig av kravene ved den spesielle prosess.

Under smelteprosessen resulterer kontinuerlig tilmatning av råstoff til flytendegjøringstrinnet i en fallende strøm av materiale som fordeles over overflaten av foringen 40, og som på grunn av varmen fra forbrenningen i beholderen 12 blir flytende i et overgangssjikt 42 som løper mot bunnen av beholderen og går gjennom et åpent senter 24 1 bøssingen 22. Det flytendegjorte materialet 44 faller fra det første trinn 10 til det andre trinn 11 for ytterligere behandling. På denne måte kan det første flytendegjøringstrlnn av råstoffet effektivt gjennomføres fordi materialet når det engang er blitt gjort flytende, umiddelbart fjernes fra varmekildens nærhet og kontinuerlig erstattes med nytt utgangsmateriale hvorved man opprettholder en stor temperaturforskjell og derfor en høy varmeoverføringsgrad i flytendegjørings-beholderen. Den konstante erstatning med relativt kaldt nytt råstoff sammen med isolasjonsutforingen tjener til å beholde den strukturelle integritet for flytendegjøringsbeholderen uten bruk av tvungen avkjøling av beholderen.

Materialet for utforingen 40 gir termisk isolasjon og tjener fortrinnsvis også som ikke forurensende kontaktoverflate for overgangssmeltesjiktet 42, og aller helst inkluderer foringen en eller flere bestanddeler av satsmaterialet. Det er ønskelig for termisk ledningsevne i materialet som benyttes som foring at denne er relativt lav slik at praktiske tykkelser i sjiktet kan benyttes, mens man unngår behovet for bortkastet tvungen avkjøling av beholderens ytre. Generelt gir granulært eller pulverformig materiale av mineralopprin-nelse god termisk isolasjon, i enkelte tilfeller kan det imidlertid være mulig å benytte et mellomprodukt eller et produkt ved smelteprosessen som et ikke forurensende stabilt sjikt. Ved glassfremstillingsprosesser kan for eksempel pulverisert skrapglass være et stabilt sjikt, selv om et tykkere sjikt kan være krevet på grunn av den høyere termiske ledningsevne for glass sammenlignet med glassats. I metallur-giske prosesser vil på den annen side bruken av et metallisk produkt som stabilt sjikt medføre utilbørlig store tykkelser for å gi termisk beskyttelse for beholderen, men enkelte malmmaterialer kan være tilfredsstillende som isolerende sjikt.

Den foretrukne utførelsesform av flytendegjøringstrinnet som beskrevet ovenfor medfører dreining av foringen rundt det sentrale rom, men det skal være klart at oppfinnelsen kan anvendes på utførelsesformer der foringen omgir det oppvarmede rom, men ikke dreies. I tillegg kan oppfinnelsen benyttes på utførelsesformer der foringen er en skrådd overflate, men Ikke omgir varmekilden, for eksempel kan smeltingen skje på en rampe. Eksempler på slike variasjoner er beskrevet i de ovenfor sistnevnte dokumenter.

Luft kan benyttes som oksydasjonsmlddel, det er imidlertid foretrukket å benytte oksygen (det vil si en høyere oksygenkonsentrasjon enn i luft), for å redusere volumet av gjennomstrømmende gass. Som et resultat kan utstyret i både første og annet trinn gjøres relativt kompakt på grunn av at avgasstrømmen er relativt liten i volum, men har høy temperatur. Videre vil en eliminering av nitrogen fra systemet øke emissiviteten til flammen og således også varmeoverføringen. Den intense varme for forbrenning som understøttes ved oksygenfyring er kompatibelt med de foretrukne utførelses-former av det andre trinn på grunn av den termiske beskyttelse og den effektive varmeoverføring som oppnås ved den omgivende utforing.

Temperaturen som oppnås i forvarmingstrinnet avhenger av forbrenningsmengde som igjen avhenger av mengde brennstoff og oksygen som tilføres. Selv en liten forbrenningsmengde er brukbar med henblikk på den varme som overføres til utgangsmaterialet. Fortrinnsvis er mengden varme som dannes ved forbrenning i det første trinn tilstrekkelig til å gi en maksimal temperaturøkning i råstoffet uten smelting i den grad satsen ikke lenger er frittrislende. For eksempel vil en typisk plateglassutgangsblanding inneholdende vesentlige mengder sodaaske i det vesentlige være begrenset til temperaturer under smeltepunktet for sodaaske, 851°C, fortrinnsvis lavere, for å unngå tilstapping av ovnen. I en utførelsesform kan de relativt lavtsmeltende bestanddeler i råstoffet utelates fra satsen som mates til det første trinn, men derimot mates direkte til det annet trinn, for derved å tillate høyere temperaturer i det første trinn. Fordelaktig blir ved temperaturer over ca. 870°C kalsiumkarbonat og magnesiumkarbonat, typiske bestanddeler i en glassats, kalsinert, det vil si at de dekomponerer og frigir karbondioksyd. Eliminering av karbondioksyd, mens materialene fremdeles befinner seg i fast tilstand er fordelaktig fordi dette unngår fremstilling av karbondioksydbobler i smeiten. Selv høyere temperaturer kan tillates i forvarmeren hvis materialet som oppvarmes i dette trinn begrenses til de høyest smeltende deler av råstoffet og resten av bestanddelene mates direkte til et nedstrømstrinn. For eksempel vil oppvarming av kun sand i rotasjonsovnen tillate forvarmings-temperaturer ut over 1000"C. Separate forvarmingsmuligheter kan være tilveiebragt for et hvilket som helst av de stoffer som går utenom det første trinn. Enkelte av glassats-bestanddelene, for eksempel sodaaske eller kaustikk soda, kan mates til det andre trinn i smeltet form. Det kan også være foretrukket å mate skrapglass direkte til det andre trinn når det første trinn arbeider ved relativt høye temperaturer, i hvilket tilfelle skrapglasset kan forvarmes ved kontakt med avgass.

Ved de fleste driftstemperaturer kan første-trinns-forbrenningen gi noe karbonmonoksyd hvis utilstrekkelig oksygen tilveiebringes for å gjøre forbrenningen av brennstoffet totalt. Således kan avgassen fra det første trinn føres til det annet trinn der karbonmonoksydinnholdet tjener som en del av eller alt brensel for det annet trinn når forbrenningen skjer med ytterligere oksygen. Andelen av karbonmonoksyd i forbrenningsproduktene økes og andelen karbondioksyd reduseres ved høyere temperaturer. For derfor å fremstille overveiende andeler karbonmonoksyd for å fyre det annet trinn, er det foretrukket at det første trinn arbeider ved en topptemperatur over ca. 900°C. Matet med tilstrekkelig brennstoff og et underskudd av oksygen kan hele brennstoff-behovet for det annet trinn oppfylles av karbonmonoksyd fra det første trinn. Forbrenning av brennstoff til karbonmonoksyd frigjør ca. en tredjedel av varmeinnholdet i brennstoffet, resten frigis ved forbrenning av karbonmonoksyd til karbondioksyd. De relative energikrav for de første og andre trinn bør derfor tas med i betraktning når man velger mengden karbonmonoksyd som skal fremstilles i det første trinn. For eksempel -er en glassats i stand til å benytte dobbelt så mye energi i forvarmingstrinnet som i flytende-gjøringstrinnet slik at produksjon kun av karbondioksyd i det første trinn ikke behøver å være den mest effektive bruk av energien. Når man forvarmer en total plateglassblanding, kan en foretrukket fordeling av varmeinnholdet i brennstoff oppnås ved en utgang fra det første trinn på ca. 50% karbonmonoksyd og 50$ karbondioksyd på molbasis.

Muligheten til å benytte kull er en fordel ved oppfinnelsen fordi materialet er rikelig til stede og relativt rimelig i enkelte områder. Imidlertid kan andre faste og flytende karbonholdige brennstoffmaterialer benyttes med fordel ifølge oppfinnelsen, for eksempel brenselsolje, finfordelt koks-materiale, petrolumkoks, bek og lignitt, skiferolje, sagflis, bagasse og papiravfall. Flytende petroleumsprodukter som. brenselsolje har også fordelen av å fukte satsen slik at man undertrykket støvdannelse og medføring i avgasstrømmen.

Av økonomiske grunner er kull det foretrukne brennstoff, spesielt bituminøst kull. Varmeverdien for et typisk Pennsylvania bituminøst kull ligger generelt innen området 25,5 - 34,8 millioner Joule pr. kg med et askeinnhold innen området ca. 3-9 vekt-#, avhengig av kilde. For å smelte glasset i en konvensjonell effektiv drevet toppfyrt regene-rativ ovn ved avbrenning av naturgass eller brenselsolje antar man at det generelt forbrukes ca. 7 - 8 millioner Joule pr. kg fremstilt glass. Tar man en typisk Pennsylvania kull som eksempel, med en varmeverdi på ca. 32 millioner Joule pr. kg og et askeinnhold på ca. 7 vekt-#, gir forbrenning av et slikt kull i en konvensjonell glassmelteovn, for å møte de totale energikrav ved smelting, gi en uakseptabel stor mengde aske. Flytendegjøringsprosessen som beskrevet ovenfor er funnet å forbruke fra ca. 2,3 til 3,5 millioner Joule pr. kg som gjennomløp. Ved dette energiforbruksnivå kreves meget mindre kull for å tilfredsstille energibehovene og derfor er askenivået som innføres i smeiten fra disse kull på et aksepterbart nivå selv for fremstilling av glass med den høye kvalitet som kreves for plateglass.

Mengden kull som benyttes vil avhenge av temperaturen som oppnås i forvarmingstrinnet og varmeinnholdet i den spesielle kull, som igjen er en funksjon av det fikserte karboninnhold. På grunn av at forbrenningen ikke behøver å være total på grunn av utilgjengelighet av oksygen for alle deler av kullene, kan tilsetning av noe mere kull enn teoretisk nødvendig være å foretrekke. Som et eksempel er det funnet at ca. 2-3 vekt-# av den ovenfor beskrevne Pennsylvania-kull blandet med en plateglassats kan forvarme satsen til ca. 550-650°C forbrent med overskudd av oksygen. Mengden karbonmonoksyd som fremstilles i et slikt tilfelle er liten. I et annet tilfelle ble en plateglassats med sodakilden, for eksempel sodaaske, utelatt fra det første trinn, således bestående hovedsakelig av sand, kalk og dolomitt, med ca. 6-10 vekt# kull iblandet, forvarmet til ca. 1100-1300-C ved forbrenning. En vesentlig mengde av kalken og dolomitten kalsineres og hvis en begrenset mengde oksygen mates til forbrenningssonen overveier karbonmonoksyd over karbondioksyd i forbrenningsproduktstrømmen. Andre karbonholdige brennstoffer kan benyttes i stedet for kull i mengder som bestemmes av de respektive varmeinnhold.

Det skal være klart at mens brennstoff i kontakt med råstoffet på fordelaktig måte gir i det minste hovedandelen og fortrinnsvis all energi som er nødvendig for forvarmingstrinnet, kan fordelene ved oppfinnelsen oppnås i større eller mindre grad med mindre mengder brennstoff matet til råstoffet. I et slikt tilfelle kan en del av energien tilveiebringes ved konvensjonelle brenneranordninger som står for forvarmingstrinnet. I utførelsesformer der gasstrømmen er motstrøms råstoffstrømmen i forvarmeren, kan avgass fra flytendegjøringstrinnet til forvarmeren tilveiebringe noe av forvarmingsenergien.

De faste brennstoffer som kull som skal blandes med satsen er fortrinnsvis finoppdelt. Kullet er for eksempel ikke grovere enn 60 mesh US standard og 200 mesh kull er funnet spesielt tilfredsstillende. Tenningspunktet for kull varierer noe, men oksydasjon av et typisk bituminøst kull kan begynne ved ca. 170° C og forbrenningen er generelt selvunderholdende ved temperaturer over 250°C når rent oksygen tilmåtes.

Det følgende er et typisk askeinnhold fra 25 vektdeler kull:

Man ser at disse askebestanddeler er kompatible med sammensetningen til soda-kalk-silisiumdioksyd-plateglass som kan ha følgende sammensetning:

Glass av denne type har vanligvis en viskositet på minst 100 P ved en temperatur på 1425°C.

Temperaturen ved hvilken satsen blir flytende i det andre trinn avhenger av de spesielle satsmaterialer, spesielt mengden og smeltetemperaturen av de lavest 'smeltende temperaturbestanddeler. Med glassats er den hyppigst lavtsmeltende bestanddel sodaaske som smelter ved 851°C. I praksis er det funnet at kommersielle plateglassatsformule-ringer blir flytende ved noe høyere temperatur, ca. 1090 til ca. 1150°C. Varme innen flytendegjøringstrinnet kan heve temperaturen av det flytendegjorte materialet noe høyere før dette renner av fra behandlingstrinnet og således kan flytendegjort glassats som strømmer fra flytendegjørings-trinnet 10 karakteristisk ha en temperatur i størrelsesorden ca. 1260"C, men vanligvis ikke over 1320°C. En slik temperatur og den korte oppholdstid i beholderen er sjelden tilstrekkelig til helt ut å fullføre de komplekse kjemiske og fysikalske reaksjoner som er Involvert i smelteprosessen. I henhold til dette blir det flytendegjorte materialet overført til et tredje eller "raffinerings"trinn 11 hvori smelteprosessen fortsetter.

For glasset medfører behandling i raffineringssonen karakteristisk å heve temperaturen i det flytendegjorte materialet for å lette smeltingen av gjenværende sandkorn og å drive ut gassformlge inklusjoner fra smeiten. En topptemperatur på ca. 1370-1510°C anses ønskelig for raffinering av plateglass. En annen ønsket operasjon som kan gjennomføres på dette trinn er å homogenisere det smeltede materialet ved agitering. Når videre satsen er gjort flytende under reduserende betingelser, noe som medfører at det smeltede materialet trer inn i raf fineringstrinnet i redusert tilstand, kan reoksydasjon av smeiten være nødvendig for enkelte sluttanvendelser. Derfor kan en funksjon for raffineringstrinnet ifølge oppfinnelsen være innføring av et oksydasjonsmiddel til smeiten. Alle disse gjenstander oppnås ved den foretrukne utførelsesform som er vist i fig. 2. Det heftig omrørte raffineringstrinn er veltilpasset ikke bare for justering av oksydasjonstilstanden i smeiten, men også for tilsetning av farvestoffer, skrapglass eller forbindelser som modifiserer sammensetningen også som relativt lett smeltes. Man oppnår således stor fleksibi-litet for fremstilling av et vidt spektrum produkter.

Den foretrukne utførelsesform av raffIneringstrinnet som vist 1 flg. 2 benytter en nedsenket forbrenning i to kamre. Et enkeltkammer-raffineringstrinn kan være tilstrekkelig i enkelte anvendelser, men for plateglass medfører den foretrukne utførelsesform to slike forbrenningskamre 50 og 52 som hver inneholder et legeme 53 henholdsvis 54 av smeltet materiale. Kamrene kan være utstyrt med oksygenboblerør 55 og 56 og vannkjølte brennere 57 og 58 under nivået for det smeltede materialet. En kanal 59 under overflaten tillater at materialet strømmer fra kammeret 50 til kammeret 52. En åpning 60 på toppen av kammeret 50 tillater at smeltet materiale 44 kan falle fra flytendegjøringstrinnet 10 til kammeret 50. Avgass fra smelteren 10 og det første trinn 1 kan tre inn i raffinøren via en åpning 60. En ikke vist avgassåpning kan tilveiebringes i den øvre del av kammeret 50. I kammeret 52 er det tilveiebragt en åpning 62 i den øvre del for utslipp av avgass.

Brennstoff som naturgass og et oksydasjonsmiddel, fortrinnsvis oksygen, mates til brennerne 57 og 58 og forbrenningen skjer når gasstrømmene trer inn i de smeltede dammer 53 og 54. Et annet brennstoff som kan benyttes med fordel i disse brennere er hydrogen fordi forbrenningsproduktet er vann som er sterkt oppløselig i smeltet glass. Bruken av oksygen som oksydasjonsmiddel er fordelaktig fordi man unngår innføring i smeiten luftens hovedbestanddel nitrogen som har dårlig oppløselighet i smeltet glass. Bruken av ufortynnet oksygen forbedrer også kontakten mellom oksygen og de reduserte elementer i smeiten. Et overskudd av oksydasjonsmidlet kan være tilveiebragt i brennerne utover det som er nødvendig for forbrenning av brennstoffet for derved å korrigere den reduserte tilstand til det flytende materialet som kommer inn i raffineringstrinnet. Alternativt og hvis det flytendegjorte materialet kommer til raffIneringstrinnet med en tilstrekkelig mengde lkke-forbrent karbon, eller hvis temperaturen 1 smeiten Ikke må økes, kan oksydasjonsmidlet alene Injiseres 1 de smeltede dammer 53 og 54 kun for å tilveiebringe reoksydasjonen. Oksydasjonsmiddel kan Innføres separat fra de nedsenkede brennere slik som gjennom bobler 55 og 56. Det er funnet fordelaktig å bruke boblere i kombinasjon med forbrenning under overflaten. Boblerne kan tilpasses å injisere en strøm av små bobler av oksydasjonsmiddel inn i smeiten, noe som øker overflatearealet for kontakten mellom smelte og oksydasjonsmiddelgass, og denne forbrenning gir heftig omrøring for å blande oksydasjonsmiddelbobler i den smeltede masse. Denne forbrenning under overflaten gir også meget effektiv homogenisering av smeiten.

Mengden av overskytende oksydasjonsmiddel som mates til raffineringstrinnet vil variere avhengig av de spesielle betingelser man tar sikte på og vil avhenge av graden av reduksjon i materialet som kommer til trinnet og den ønskede oksydasjonstilstand for det ferdige produkt. Omrøringsgraden, beholderstørrelse og konfigurasjon, effektiviteten i gass-vaeske-kontakt samt oppholdstid i raf f ineringstrinnet er faktorer som påvirker reoksydasjonen. For å oppnå homogen reoksydasjon for å møte kravene til plateglass er det funnet foretrukket å utføre reoksydasjonen i to sekvensielle kamre som vist i tegningen, for derved bedre å sikre at hver andel av gjennomløpet underkastes oksydasjonsbetingelser i løpet av en tilstrekkelig oppholdstid. I glass gir redusert tilstand et brunfarvet glass på grunn av nærvær av svovel i sulfid-tilstand og jern. Hvis klart glass er ønsket, gjennomføres reoksydasjonen for i tilstrekkelig grad å heve oksydasjonstilstanden i de farvende ioner, karakteristisk uttrykt ved Fe<+3>:Fe<+2->forholdet. For en standard kommersiell kvalitet av klart floatglass ligger forholdet Fe<+3>:Fe<+2> innen området ca. 1,5 til 3, med en transmittans på minst 70% og fortrinnsvis minst 80% for lys med en bølgelengde på 380 nm med en tykkelse på 6 mm. Klart floatglass kan enkelte ganger også karakteriseres ved minst 60# transmittans ved 1000 nm og tykkelse 6 mm.

Fe<+3>:Fe<+2->forhold på vesentlig over det ovenfor angitte har vært oppnådd ved å boble oksygen inn i smeltet glass som til å begynne med var mørkebrunt. Farveforandringen fra brunt til klart ved oksydasjon kunne lett observeres slik at den egnede oksydasjonsgrad lett kan anslås ved visuell observasjon. Selv om kull kan bidra med overskudd av Jern i smeiten, kan et klart glass oppnås ved reoksydasjon. Nøyaktig spektral-matching av standard float-glass-transmittans kan kreve å redusere mengden jern som vanligvis tilsiktet inkluderes i satsen, vanligvis som rouge, for farving.

Nedstrøms reoksydasjonskamrene kan det være tilveiebragt et kondisjoneringskammer 64 som vist i tegningen, hvori ytterligere oppholdstid kan tilveiebringes for utslipp av gassformige inklusjoner fra smeiten og for avkjøling av smeiten til en temperatur egnet for efterfølgende behandling. Det smeltede materialet kan tre inn i kondisjonerings-kammeret 64 gjennom et underløp 66. I det viste arrangement blir oppholdstiden i kammeret 64 utvidet ved hjelp av en overløpsterskel 67 og en overflatebarriere 68 som gir en zik-zak-vei for den smeltede strøm. Det behandlede materialet kan trekkes av fra raffineringstrinnet 11 gjennom en kanal 70 som kan føre til en formingsprosess eller lignende som, når det gjelder glass, kan forme glasset til plater, fibre, flasker eller lignende på kjent måte.

I en alternativ utførelsesform blir askeholdig brennstoff brent i flytendegjøringstrinnet. Et forvarmingstrinn behøver ikke å være involvert i denne utførelsesform. Ved å separere flytendegjøringstrinnet fra resten av smelteprosessen blir det tilveiebragt en omgivelse hvori en stor andel (så å si hele askeinnholdet i brenslet kan Innarbeides i produktmaterialet uten å forringe produktets homogenitet. Den hurtige strøm av flytendegjort materiale fra flytendegjøringstrinnet har en vesentlig blandeeffekt og behandling i efterfølgende trinn underkaster fortrinnsvis det flytendegjorte bad og slagg en ytterligere homogenisering. Fordi videre smeltingen skjer i et relativt tynt sjikt, har brensel blandet med satsmaterialet god tilgang til oksygen slik at forbrenningen er relativt total. Som i de andre utførelsesformer kan brennstoffet mates til forbrenningssonen separat fra satsen, men det er foretrukket å mate en blanding av brennstoff og sats til flytendegjøringstrinnet. Bruken av oksygen-anriket fyring er også foretrukket. Ufullstendig forbrenning av brennstoff i flytendegjøringstrinnet resulterer i det smeltede materialet som kommer til raffineringstrinnet i redusert tilstand, som kan måtte korrigeres. Derfor er en funksjon ved raffineringstrinnet i denne utførelsesform å innføre et oksydasjonsmiddel i smeiten.

Mengden kull som benyttes i flytendegjøringssonen vil selvfølgelig avhenge av varmeinnholdet i den spesielle kull, noe som i sin tur er en funksjon av det fikserte karboninnhold. Med den Pennsylvania-kull som er beskrevet ovenfor, skulle tilsetning av kull i en mengde lik ca. 6 vekt-56 av satsen, teoretisk gi den totale energi som er nødvendig for flytendegjøring av en plateglassats. Fordi forbrenningen imidlertid ikke er fullstendig på grunn av utilgjengelighet for oksygen mot alle deler av kullet, er tilsetning av noe mer kull enn teoretisk nødvendig foretrukket hvis kull skal sørge for de totale energikrav i flytendegjøringstrinnet. Som et eksempel er det derfor foretrukket å tilsette kull i en mengde på omkring ca. 10$ av satsvekten. Karbonholdige brennstoffer forskjellige fra kull kan tilsettes i mengder som bestemmes av deres respektive varmeinnhold. Oppfinnelsen omfatter også å tilmåte mindre enn de totale energikrav i flytendegjøringstrinnet ved hjelp av satskarboninnholdet. I et slikt tilfelle kan en del av energien tilveiebringes ved satskarbon, og resten kan tilveiebringes ved en konvensjonell brennstoffbrenner eller andre oppvarmingsanordninger i flytendegjøringskammeret.

I et spesifikt eksempel på den alternative utførelsesform og ved bruk av det arrangement som er vist i fig. 2 uten forvarming, ble en standard kommersiell float-glassats (men uten svovelholdige smeltehjelpemidler som saltkake eller gips) blandet med 5-6 vekt-# kull og smeltet i en hastighet av ca. 6,8 kg pr. time. Kullene var den eneste brennstoffkilde i flytendegjøringstrinnet og den flytendegjorte sats var brun og skummende ved ankomst til raffineringstrinnet. Hver av de to reoksydasjonskamrene var utstyrt med en enkel nedsenket brenner og et enkelt boblerør. Hver av brennerne ble matet med 7 standard m<3> pr. time hydrogen og 3,6 standard m<3> pr. time oksygen. Hver av boblerne ble matet med 0,56 standard m<3> pr. time oksygen. Volumet for det smeltede materialet I hvert kammer var mellom 0,028 og 0,056 m<3> og den gjennomsnittlige oppholdstid for et inkrement av smeiten for føring gjennom begge kamrene var anslått til ca. 30 minutter. Temperaturen i det første kammer var ca. 290°C og temperaturen I det andre var ca. 1370" C. En ikke vist hjelpebrenner var tilveiebragt i det øvre rom I kammeret 64 for å få skummet til å bryte sammen. Glasset som ble tappet av fra raf f ineringstrinnet var klart, så å si boblefritt og var mer oksydert enn kommersielt floatglass. Satsblandingen som ble brukt ville konvensjonelt gi et glass med et jerninnhold, uttrykt som Fe203, på ca. 0,11 vekt-#. På grunn av jernet som ble tilført via kullet, ble det funnet at glasset 1 eksemplet hadde 0,16 vekt-# jern. Svovel fra den samme kull ble funnet å gl glass med 0,63 vekt-# SO3 uten reoksydering og mindre enn 0,01 vekt-% SO3 med reoksydering.

Claims (17)

1. Fremgangsmåte for smelting av en glassats eller lignende, der forbrenning av askeholdig brennstoff anvendes som varmekilde for prosessen, karakterisert ved at flytende eller fast askeholdig brennstoff blandes i direkte kontakt med glassmaterialet, at brennstoffet forbrennes slik at satsen varmes opp, hvorved mengden brennstoff i blandingen er tilstrekkelig til å varme opp satsen til en temperatur som er akkurat under smeltetemperaturen i et siste smeltetrinn, eller hvorved mengden brennstoff er tilstrekkelig til å bidra med hovedandelen av varmen som kreves i smeltetrinnet efter at satsen har nådd en temperatur som er akkurat under smeltetemperaturen, hvorved aske fra det forbrente brensel forblir tilbake i det ferdige glassprodukt.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det askeholdige brennstoff blandes med satsmaterialet før det mates til et f oroppvarmingstrinn, at forbrenningen av brennstoffet skjer i foroppvarmingstrinnet hvor satsmaterialet oppvarmes til en temperatur som er akkurat under dets smeltetemperatur og satsen mates til et smeltetrinn hvori satsmaterialet overføres til vaeskeform.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at det askeholdige brennstoff utgjør i det vesentlige all den energi som er nødvendig i foroppvarmingstrinnet.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 2 eller 3, karakterisert ved at foroppvarmingstrinnet omfatter omrøring av satsmaterialet i en roterende beholder når satsmaterialet bringes fra den roterende beholderens ene ende til dens andre ende.

5. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 2 til 4, karakterisert ved at en oksygenkilde hvis oksygenkonsentrasjon er større enn luftens, mates til foroppvarmingstrinnet for å understøtte forbrenningen.

6. Fremgangsmåte ifølgeet hvilket som helst av kravene 2 til 4, karakterisert ved at satsmaterialet bringes gjennom foroppvarmingstrinnet fra en inngangsende til en utgangsende og at forbrenningsgassenes strømning 1 foroppvarmingstrinnet holdes generelt i retning av utgangsenden.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 6, karakterisert ved at forbrenningsprodukter fra foroppvarmingstrinnet bringes til smeltetrinnet.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 7, karakterisert ved at forbrenningsproduktene inneholder karbonmonoksyd som brennes i smeltetrinnet.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at satsmaterialet overføres i vaeskeform til smeltetrinnet og forbrenningen av det askeholdige brennstoff i smeltetrinnet utgjør størstedelen av den energi som er nødvendig for smelting av satsmaterialet.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 9, karakterisert ved at det smeltede materialet fjernes fra smeltetrinnet i redusert tilstand og bringes nedstrøms til en sone der det underkastes reoksyderingsbetingelser.

1 I . Fremgangsmåte ifølge krav 10, karakterisert ved at nedstrømssonens oksyderende betingelser oppnås senere ved å sprøyte inn gassformig oksygen i massen av det smeltede materialet.

12. Fremgangsmåte ifølge krav 11, karakterisert ved at materialets omrøring i nedstrømssonen utføres ved å sprøyte inn brennende gasser i massen av det smeltede materialet.

13. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 9 til 12, karakterisert ved at brenselet som er i kontakt med satsmaterialet utgjør i det vesentlige hele energikilden for satsens smelting.

14. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 9 til 13, karakterisert ved at brennstoffet blandes med satsen før den mates til sonen der forbrenningen skjer.

15. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at det som glassats anvendes en soda-kalk-silisiumdioksydsats.

16. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at man anvender et brennstoff som inneholder stenkull.

17. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at brennstoffet Inneholder et flytende råoljeprodukt.