NO841378L - Smelteovn - Google Patents

Smelteovn

Info

Publication number
NO841378L
NO841378L NO841378A NO841378A NO841378L NO 841378 L NO841378 L NO 841378L NO 841378 A NO841378 A NO 841378A NO 841378 A NO841378 A NO 841378A NO 841378 L NO841378 L NO 841378L
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
glass
molten glass
electrodes
mass
layer
Prior art date
Application number
NO841378A
Other languages
English (en)
Inventor
Charles Sheeler Dunn
Mark Albert Propster
Charles Maurice Hohman
Original Assignee
Owens Corning Fiberglass Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Owens Corning Fiberglass Corp filed Critical Owens Corning Fiberglass Corp
Publication of NO841378L publication Critical patent/NO841378L/no

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/16Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
    • C03B5/26Outlets, e.g. drains, siphons; Overflows, e.g. for supplying the float tank, tweels
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/08Bushings, e.g. construction, bushing reinforcement means; Spinnerettes; Nozzles; Nozzle plates
    • C03B37/09Bushings, e.g. construction, bushing reinforcement means; Spinnerettes; Nozzles; Nozzle plates electrically heated
    • C03B37/092Direct-resistance heating
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/02Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture in electric furnaces, e.g. by dielectric heating
    • C03B5/027Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture in electric furnaces, e.g. by dielectric heating by passing an electric current between electrodes immersed in the glass bath, i.e. by direct resistance heating
    • C03B5/0275Shaft furnaces
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/16Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
    • C03B5/18Stirring devices; Homogenisation
    • C03B5/183Stirring devices; Homogenisation using thermal means, e.g. for creating convection currents
    • C03B5/185Electric means
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B7/00Distributors for the molten glass; Means for taking-off charges of molten glass; Producing the gob, e.g. controlling the gob shape, weight or delivery tact
    • C03B7/08Feeder spouts, e.g. gob feeders
    • C03B7/094Means for heating, cooling or insulation
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/50Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping
    • Y02P40/57Improving the yield, e-g- reduction of reject rates

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Glass Melting And Manufacturing (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Resistance Heating (AREA)
  • Furnace Details (AREA)
  • Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)

Description

Oppfinnelsen vedrører fremstilling av smeltede materialer
med særskilt en vertikal smelteinnretning for fremstilling av smeltet glass under utnyttelse av elektrisk sme11 et eknikk.
I den typiske store horisontale glassovn for kontinuerlig fremstilling underkastes glasset et prepareringstrinn ved smelting av satsmaterialer som flyter på det smeltede glass i en ende av ovnen, klaring av det smeltede glass i en etterfølgende sone^ som i noen tilfeller kan være isolert fra den første sone ved hjelp av en vegg, og kondisjonering, beroliggjørelse og kjøling av det smeltede glass til en temperatur egnet for fremstilling av glassprodukter i en kondisjonering- eller arbeidssone, hvilken sone også kan være i hovedsaken isolert. Disse ovner kan være gassfyrte eller de kan være elektriske smelteovner.
Et vanlig system for fremstilling av glassfilamenter eller -fibre innbefatter en ovn med forherder hvorigjennom smeltet glass i ovnen går til flere innbyrdes avstandsplasserte hylser eller andre innretninger, eksempelvis spinnere, som er plassert langs bunnveggen til forherdene. Forherdene kan strekke seg direkte fra ovnen eller de kan gå som grener fra en eller flere hovedkanaler som det smeltede glass går i fra ovnen. Glasset fra hver forherd går ut gjennom åpninger under påvirkning av tyngdekraften og ned i underliggende hylser, idet smelteglasstrømmene fra hylsene eller spinnerne formes til glassfilamenter eller fibre.
Det er kjent vertikale smelteinnretninger som muliggjør en forming av glass direkte fra en ovn eller et sme 11eområde.
For å oppnå dette benyttes det ved en type en strimmel eller en plate av platina eller en platinalegering i ovnregionen. Platinaelementet er vanligvis perforert eller slisset for å muliggjøre en sirkulasjon av det smeltede glass. En elektrisk strøm føres gjennom strimmelen eller platen for derved å smelte råsatsen under utnyttelse av motstandsoppvarmingen i platen. En formanordning, eksempelvis en hylse, er koblet direkte til smelteinnretningen for tilveiebringelse av strømmer av smeltet glass som formes til fibre med ulike midler.
Ifølge oppfinnelsen er det utviklet en joule-effekt-elektrisk smelteinnretning som spesielt er beregnet for bruk for prosesser hvor det for tilformingen av et kvalitets-produkt er viktig å ha konsistente egenskaper, såsom temperatur og viskositet! i en tilførsel av smeltet materiale! såsom smeltet glass. Smelteinnretningen er i form av en grunn vertikal smelteinnretning som leverer smeltet materiale med jevn temperatur til ett eller flere produkt-forme-utløp anordnet i bunnen av smelteinnretningen. Under driften vil det i det smeltede materiale i smelteinnretningen etableres en horisontal oppvarmingssone med en gjennomgående, i hovedsaken jevn temperaturtilstand.
Når det ifølge oppfinnelsen smeltes glass med utgangspunkt i et lag av en råsats på overflaten av det smeltede legeme, vil smeltet glass i smelteinnretningen stige opp til grense-sjiktet mellom smeltet glass og råsatsen som følge av de termiske strømmer som oppvarmingssonen bevirker. Smeltet glass vil bevege seg over den øvre flaten til det smeltede legeme og kan her lett avgasses. De termiske strømmer bevirker en blanding og klaring av glasset på en slik måte at det fremmes en jevn temperatur i det smeltede glass i horisontale lag gjennom det smeltede legeme. Resultatet er at det ved inngangen til smelteinnretningens utløp leveres glass med ønsket jevn temperatur.
I en foretrukken ut førelsesform etableres sonen med det jevnt oppvarmede materiale ved hjelp av joule-effekt-elektroder som ifølge oppfinnelsen anordnes i innbyrdes avstander rett overfor hverandre. Mer spesielt kan elektro-dene anordnes i to grupper med i hovedsaken horisontal og sideveis innbyrdes avstand. Elektrodene i hver gruppe er også anordnet i innbyrdes avstand overfor hverandre. Midler for tilførsel av elektrisk strøm til elektrodene sørger for en tilpassing av den elektriske strøm i hver elektrode i forhold til de aktuelle elektrodeavstander, slik at det kan dannes en oppvarmingssone med en i hovedsaken jevn temperatur, og man kan oppnå den ønskede blanding og bevegelse av det smeltede glass for levering til utløpene i smelteinnretningen.
På tegningene viser fig. 1 et snitt gjennom en glassmelteovn og en fibertilformingsinnretning hvor foreliggende oppfinnelse utnyttes! fig. 2 viser en skjematisk utførelse av oppfinnelsen, hvor det benyttes utjevnede strømmer gjennom de enkelte elektroder, fig. 3 viser et snitt som i fig. 1 av en annen utførelsesform ifølge oppfinnelsen for utføring av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, fig. 4 viser et vertikalsnitt som i figurene 1 og 3, av en tredje utførelsesform av oppfinnelsen for utførelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, fig. 5 viser snitt etter linjen 5-5 i fig. 4, fig. 6 viser et forstørret snitt etter linjen 6-6 i fig. 5, fig. 7 viser et diagram for temperatur-forholdet til temperaturdeterminanter tatt etter en midtre vertikal akse i en ovn utformet i samsvar med fig. 3, fig. 8 viser et diagram som i fig. 7, men med ulike dr i f t s t i 1 s t ande r , fig. 9 viser en skjematisk plassering av ulike termoelement-temperaturdeterminanter i en ovn i samsvar med den som er vist i fig. 3, fig. 10 viser et skjema hvor temperaturdeterminanter i samsvar med fig. 9 er plottet mot termoelement-plasseringene i fig. 9, og fig. 11 viser et skjema som i fig. 10^ men med varierte drifts-betingelser.
Oppfinnelsen skal nå beskrives med henvisning til den ut-førelse som er vist i fig. 1 og 2. Selvom oppfinnelsen er vist i form av en slik kontruksjon, kan den også realiseres i flere andre utfførelsesformer.
Som vist i fig. 1 er smelteinnretningen oppbygget som en ildfast beholder 10 hvori det forefinnes et legeme av smeltet glass 11 tildekket av et teppe 12 av pulverformet råglass-satsmateriale. Råsatsmaterialet kan eksempelvis være glassull, glasstekstiler, flaskeglass, planglass, basalt eller lignende. Gjennom sideveggene 13 og 14 er det ført minst et par motstående og bevegbare elektroder 15 og 16. Sidene og bunnen i smelteinnretningen er av et egnet ildfast materiale som kan motstå de høye temperaturer som benyttes ved smelting av glass. De enkelte elektroder 15 og 16 er av molybden. Det skal her spesielt fremheves at utførelsen i fig. 1 ikke er begrenset til bruk av to elektroder,og at det kan benyttes et hvilket som helst antall elektroder større enn to.
De innbyrdes avstandsplasserte, motstående elektroder i karet, og midlene for styrt tilførsel av elektrisk strøm til hver av elektrodene bevirker at det går en elektrisk strøm mellom elektrodene, gjennom den smeltede materialmengde , hvorved det skjer en oppvarming under utnyttelse av joule-eff ekten. Plasseringen av elektrodene i forhold til hverandre og i forhold til innerflatene i smelteinnretnin-gen, og midlene for den styrte tilførsel av elektrisk strøm til hver av elektrodene, biidrar til dannelsen av en isotermisk oppvarmingssone. Denne sone fremmer en i hoved-saken isotermisk tilstand over gitte horisontalplan i legemet av smeltet materiale og tilveiebringer smeltet glass med jevn temperatur ved smelteinnretningens utgangsåpninger.
I forbindelse med smelteinnretningen 10 kan det benyttes en hvilken som helst type formeutstyr, eksempelvis en flaskemaskin eller en spinner for tilveiebringelse av isolasjonsmateriale. På tegningen er det vist en hylse 20 som er montert i bunnen av smelteinnretningen 10 og er beregnet for fremstilling av en teksti 1typefiber. Glass-fiberne 22 kan ved hjelp av en trekker eller en annen egnet ikke vist mekanisme trekkes ut fra hylsen. Fiberne 22 samles t.il en tråd i en samlesko 24.
Den fiberdannende hylse 20 kan være en porøs plate forsynt med flere åpninger som er dimensjonert for trekking av glassfibre med den ønskede denier. Den under utnyttelse av joule-effekten tilveiebragte oppvarming i nærheten av grensesjiktet mellom de enkelte elektroder 15 og 16 i en glassmengde 11 tilveiebringer de isotermiske betingelser i karet som gjør det mulig å kunne trekke fiberne ut uten behov for ytterligere behandling for tilveiebringelse av temperturer som muliggjør glassfiber-trekking.
Et arrangement som kan benyttes for oppnåelse av smelting og glass levering i samsvar med oppfinnelsen, utnytter dimensjonen mellom motliggende e1ektrodespisser. Denne dimensjonen ligger vanligvis i området fra 5 til 46 cm., fortrinnsvis 7,5 til 30 cm. En særlig foretrukkan avstand er en avstand mellom 10 og 20 cm.
Temperaturen i en gitt sone eller et gitt plan kan variere noe, men man har funnet at temperaturen i et gitt plan ikke varierer mer enn 27,7°C (50°F), fortrinnsvis ikke mer enn 13,88°C (25°F).
Dimensjonene mellom elektrodene og mellom elektrodene og formeinnretningene etablerer et sirkulasjonsmønster over elektrodene, hvor det kaldest smeltede glass i smelteinnretningen, dvs. det smeltede glass som befinner seg nær bunnen, strømmer mot formeinnretningene. Stort sett vil elektrodene som befinner seg nærmest bunnen i smelteinnretningen! ha en avstand på fra 50,8 til 304,8 mm (2 til 2") fra bunnen. Fortrinnsvis så er denne avstanden 50,8 til 152,4 mm (2 til 6").
Elektrodene behøver ikke gå gjennom sideveggene i ovnen 10! men kan istedenfor gå inn i det smeltede glass gjennom glassove rf laten. En del av hver elektrode vil da være ned-dykket i det smeltede glass 11, mens en del av hver elektrode vil være utsatt for miljøet i området ved grense-sjiktet mellom råsatsen og det smeltede glass. Ved dette grensesjikt må det forefinnes midler som kan hindre en oksydering av elektroden. Vanligvis vil en kjøleinnretning! eksempelvis en kjølemantel med sirkulerende nitrogen eller vann, gi den nødvendige beskyttelse. Vanligvis vil elektroder som føres innoverfra, være utformet med en kne/ankel-form med to albuer! slik at de neddykkede deler av elektrodene i det smeltede glass 11 kan varieres. Dette er en foretrukken utfførelsesform når det benyttes glass med høy resistivitet og ildfast materiale med resistivitet. Paraelektroder kan beveges mot eller fra hverandre, avhengig av ovnsti 1standen. Fig. 2 viser skjematisk en annen utførelsesform av oppfinnelsen, hvor det benyttes en kombinasjon av to elektrode-grupper plassert inne i glasset for oppvarming av smeltet glass til en tilstrekkelig jevn temperatur til at glassfibre kan trekkes direkte ut fra bunnen av ovnen, gjennom en teksti 11ype-hy1se. Fig. 2 viser også et elektrisk skjema for strømtilførselen 30 i fig. 1. Strømtilførselen 30 innbefatter en motstandsoppva rmings-strømkilde 44 som består av en transformator 46 med sekundærkontakter 47 og 48 koblet til senterpluggene 50 henholdsvis 52 i første og andre sett av induktorer 54 og 56 for utligning av den strøm som går til de enkelte elektroder 60. Ledningene 64 og 66 fra de respektive induktorer 54 i det første sett er koblet til ulike enkelte elektroder 60 i gruppen 68, slik at hver elektrode bare er koblet til en enkelt ledning fra en av in-duktorene i settet. Ledningene 70 og 72 fra hver induktor 56 i det andre sett er koblet til ulike enkeltelektroder 60 i gruppen 74, slik at også her hver elektrode bare er koblet til en enkelt ledning fra en av induktorene i settet. En siliciumstyrt likeretter (SCR) 42 er anordnet i inngangen til transformatoren 46 ioppvarmingsmotstands-strømtilfør-selen 44 for å muliggjøre en styring av den strømmengde som trekkes av elektrodene 60 for motstandsoppvarming i gruppene 68 og 74 ved innregulering av tennstrømmen i likeretteren 42. Det skal her spesielt fremheves at antall elektroder 60 og tilhørende strømsplitte-induktorer 54 og 56 er valgt bare for forklaring av oppfinnelsen, og antallet utgjør således ingen begrensning. For ytterligere elektroder 60 som settes til gruppene 68 og 74, må det til settene 54 og 56 tilføyes ytterligere strøm-splittende induktorer, slik at man får jevn strømtilførsel til hver elektrode 60. De stabile energiseringskretser for elektrodene 15, 16, 60 er som de som er beskrevet i fig. 2.
Fig. 2 viser også at det i en enkelt smelteinnretning kan benyttes flere hylser. Hylseåpninger 80 i bunnen for utslip-ping av smeltet materiale er vist, og det er også vist ytterligere elektroder 60 i gruppene 68 og 74.
De elektriske strømt i 1førse1skretser i fig. 2 utjevner strømmen gjennom de enkelte elektroder som er plasserti den smeltede glassmengde. Denne utligning av strømmmen i hver elektrode i glassmengden tilveiebringes ved å benytte elektrisk strøm for drift direkte eller indirekte av elektrodene igjennom ytterligere kaskade-str ømsp1 i11e-induktorer, idet strømmen tilføres til senterpluggene i en induktor hvis ledninger så igjen er enten koblet direkte til elektrodene eller til respektive senterplugger i ytterligere ka skade-strømsp1 i11e-induktorer. Når strømmen som trekkes av en av elektrodene øker uten en samtidig øking av strømmen i de andre elektrodene eller i grenkretsen i gruppen! vil den magnetiske fluks i den halvdel av induktoren mellom senter-pluggen og koblingspunktet med den økede strøm øke, og dette induserer en motsatt elektromotorisk kraft i induktoren i samsvar med Lenz;s lov for magnetisk induksjon. Denne induserte elektromotoriske kraft motvirker strømøkingen i den aktuelle elektrode og bevirker en øking av strømmen i den andre halvdelen av induktoren!for utligning av den strøm som går i begge kretser som er koblet til induktor-ledningene. På lignende måte vil strømsplitte-induktoren ut-ligne strømmen i hver av gruppene. En gruppe av elektroder n! hvor n er lik (2)x, med x =» 1-uendellig, kan tilveie-bringes ved hjelp av kaskade-strømsplitte-induktorer hvor amperevindingene påhver side av senterpluggen er like. For alle andre grupper av elektroder hvor n ikke faller innefor gruppen n ™ (2)x! må strømsplitte-induktorene være utformet slik at amperevindingene på hver side av senterpluggen ikke er like, men er slik at elektrodene i gruppen får utlignet strømtilførsel.
Utførelsesformen ifølge figur 3.
I den versjon av oppfinnelsen som er vist og illustrert i
figur 3 i tegningene er ovnen i sin konstruksjon svært lik utførelsesformen i figurene 1 og 2.
Generelt inkluderer utførelsesformen av ovnen 100 sidevegger
102 og ikke viste endevegger anbragt over en bunn 104 og sam-arbeidende med denne for å omslutte et legeme av smeltet glass 101. De ikke viste endevegger ble utforet med et ildfast erosjonsmotstandsdyktig kromoksydmateriale som ble vannkjølt for å øke den elektriske resistivitet. Den minimale kjøling av endeveggenepåvirket ikke vesentlig varmestrømningsmønsteret i det smeltede glass i ovnen i figur 3. Bunnen 104 er utstyrt med en utslippsåpning 105, som er anbragt sentralt for transport av glass fra det smeltede legemet 101 til en derunder liggende glassfiberdannende hylse 110. Anbragt mellom bunnen 104 og hylsen 110 befinner det seg et par hylseblokker 106 og 108 med åpninger i flukt med utslippsåpningen 105 i bunnen 104.
Gjennom sideveggene 102 er det anordnet elektriske energiav-givende elektroder 112 tilsvarende elektrodene 15, 16 og 60 i de tidligere beskrevne utførelsesformer i figurene 1 og 2, matet fra kraftinnretningér tilsvarende det som er vist i figur 2. Elektrodene 112 er innført i legemet 101 av smeltet glass mellom bunnen 104 og et dekksjikt av en partikkelform i fast glass-sats 112 over det smeltede glass 101.
Når flere elektroder 112 settes under strøm blir det smeltede glass 101 oppvarmet, særlig ved de indre ender eller "spisser" av elektrodene og i rommet umiddelbart mellom elektrodene, slik at det oppvarmede glass termisk sirkuleres oppover fra elektrodespissene, generelt antydet ved retningspilene 115. Den oppover rettede strøm av smeltet glass strømmer til og langs den undre overflate av satssjiktet 114 for å smelte dette som forklart tidligere. Det smeltede glass strømmer således oppover fra elektrodespissene,generelt horisontalt og utover langs den undre overflate av satssjiktet for å utføre denne smelte-
funksjon.
Det oppvarmede smeltede glass beveger seg så primært tilbake til elektrodespissene for ny oppvarming og resirkulering,
glass strømmer generelt ned langs sideveggene 102 og begrenses av de ikke viste endevegger. Denne resirkulering til elektrodespissene antydes ved retningspilene med referansetallet 116.
En mindre andel av det sirkulerende oppvarmede glass strømmer nedover forbi elektrodene 112 til den del av glasset 101, som befinner seg under elektrodene for eventuell strøm nedover gjennom utløpsåpningen 115 i bunnen 104, den sentrale åpning i hylseblokkene 106 og 108 og derefter til hylsen 110 for behandling til glassfibre.
Ut fra observasjon av ovnen i drift og ut fra virkelige temperaturmålinger i legemet av smeltet glass 101, som angitt i eksemplene 1 t.o.m. 5, er det funnet at den høyeste temperatur i den smeltede glassmasse 101 inntrer ved eller over nivået for elektrodene 112; at denne varmeste del av det smeltede glass stiger generelt vertikalt fra elektrodespissene i området mellom elektrodene mot den undre overflate av satssjiktet og beveger seg derefter lateralt ut over under satssjiktet for både å smelte dette og å fjerne "rusk" eller medrevne gassbobler gjennom det relativt tynne satssjikt, som kan ha en tykkelse fra ca. 12,7 til 38,1 mm; slik at ethvert varmetap gjennom satssjiktet hurtig kompenseres for på grunn av strømmen av ytterligere varmtglass oppover fra elektrodene; slik at det varmeste glass bevirker smelting av satssjiktet, idet en slik smelting får øket effektivitet ved den laterale bevegelse av det oppvarmede glass fra de midtre vertikale deler av glassmassen 101 lateralt utover; slik at hovedandelen av det smeltede glass på sin høyeste temperatur tilbakeføres til elektrodespissene for gjenoppvarming og for anvendelse i derefter følgende smelting av ytterligere sats; at mengden av glass som strømmer nedover forbi elektrodene til det området i massen 101 som ligger under elektrodene er i det vesentlig lik mengden av glass som trekkes av fra massen 101 gjennom åpningen 105 for strømning til formingsapparaturen 110; at smeltet glass generelt under nivå for elektrodene 112 strømmer gjennom suksessive, horisontale, i det vesentlige isotermplan nedover gjennom den nedre del av massen 101 og gjennom åpningen 105 og hylseblokkene 106 og 108; og at glasset progressivt blir kaldere etterhvert som det strømmer nedover i de i det vesentlige isoterme plan mot og gjennom utløps-åpningen 105 og hylseblokkene, slik at alt glasset kondisjoneres for inngang til formingsapparaturen 110 ved en temperatur som nærmer seg den ønskede driftstemperatur for formingsapparaturen 110. Disse smeltetilstander er felles for alle tre versjoner av oppfinnelsen, som beskrevet til nu.
Ved fremstilling av glassprodukter inkludert fremstilling av fiberglassprodukter inneholder det smeltede glass uunngåelig "rusk" eller små gassbobler innfanget i det smeltede glass og ført med til sluttproduktet. Generelt blir slikt rusk fjernet ved "forbedring" av glasset, dvs. ved å holde glasset i en i det vesentlige rolig eller langsomt beveget masse i en utstrakt tidsperiode inntil rusket fjernes ved denne oppover-bevegelse gjennom glassmassen til overflaten. "Rusktallet" for det smeltede glass bestemmes ved å telle antall rusk pr. kubikkmeter glass. Rusktall i størrelsesorden 16E-04 er heller vanlig der det ikke benyttes boblere i smelteprosessen. Der det benyttes boblere er opprinnelig rusktall i størrelsesorden 197E-04 til 246E-04 ikke uvanlige.
Ved gjennomføring av oppfinnelsen oppnås det lave rusktall.
Ved drift av en ovn som vist i figur 3, og ved å arbeide som angitt i eksempel 1 oppnås det rusktall innen området 0 til 9E-04 pr. kubikkmeter, og man oppnådde et midlere rusktall på 5E-04 pr. kubikkmeter over et utstrakt tidsrom. Dette lave rusktall skyldes åpenbart mobiliteten av det varmeste glass ved og over elektrodeposisjonen, den oppoverrettede bevegelse av det varmeste glass til og langs den undre overflate av satssjiktet og at ruskdannende gassbobler slipper ut gjennom det tynne satssjikt når det varmeste glass resirkuleres ved og over elektrodeposisjonen, sågar selv om det smeltede glass ikke er behandlet på konvensjonell måte ved å holde det i i det vesentlige rolig tilstand i en periode.
Utførelsesformen ifølge figur 3 skiller seg fra utførelses-formene ifølge figurene 1 og 2 primært ved den forbedrede kondisjonering til den ønskede formingstemperatur ved hjelp av en varmeveksler, som bevirker avkjøling av det smeltede glass i de nedre regioner av massen 101 og når den strømmer gjennom utløpsåpningen 105 og hylseblokkene 106 og 108. I figur 3 er denne varmevekslerinnretning vist som en vannkappe 120, som er av konvensjonell konstruksjon for å tilveiebringe en labyrint-passasje for et varmevekslingsmedium, fortrinnsvis kjølevann, som sirkuleres gjennom vannkappen 120, idet varmevekslerfluidet trer inn i vannkappen gjennom en innløpsledning 121 og går ut gjennom et utløp 122. Vannkappen 120 befinner seg i og holdes i en egnet formet utsparing 125 tildannet i et ildfast bunn-element 126, idet elementet 126 og. varmeveksleren holdes på plass ved hjelp av en bunnbæreplate 127 og vinkeljernbærere 128.
Denne spesifikke lokalisering og arrangement for varmeveksleren 120 er slik at strømmen av varmevekslingsfluid avkjøler ovns-bunnen 104, utløpspassasjen 105 og hylseblokkene 106 og 108. Under den forutsetning at varmeveksleren 120 er i varmeveks-lingsf orbindelse med bunnen av ovnen og utløpet derfra blir varme trukket av fra det smeltede glass i bunnområdet i massen 101 og fra den del av glassmassen 101 som strømmer gjennom bunnutløpet og hylseblokkene anbragt mellom bunnutløpet og formingsapparaturen 110. Denne avkjølingsvirkning av varme-vekslerinnretningen 120 er illustrert i figurene 7 og 8, der den hurtige avkjøling av smeltet glass i hylseveggen 105 og hylseblokkene 106 og 108 vil være tydelig. Den samme relativt hurtige avkjøling er vist i figur 8 i tegningene. Temperaturprofilen i figur 10 i tegningene viser både den hurtige av-kjøling av glasset og det faktum at det avkjøles i i det vesentlige isoterme plan, spesielt i hylseveggen og hylseblokkene, slik at glasset som kommer til formingsapparaturen 110 både 1) befinner seg ved redusert temperatur som er gunstig for forming og 2) ved en enhetlig temperatur over i det vesentlige hele glassmassen som strømmer inn i formingsapparaturen fra den nedre hylseblokk 108.
Fra figur 10 ser man også at det kaldeste glass foreligger ved de marginale vegger av åpningene i hylseblokkene 106 og 108 og hylsebrønnen 105. Dette var å forvente fordi varmeavtrekninger inntrer på grunn av kontakt mellom glasset og de avkjølte sidevegger. Imidlertid er det overraskende at temperaturprofilen over passasjen gjennom hylsebrønnen og hylseblokkene er så enhetlig. Denne temperaturprofil forhindrer enhver kanaldannelse av smeltet glass ned langs senterlinjen i ovnen direkte til formingsapparaturen.
Det er imidlertid nødvendig at mengden av avkjøling som gjennom-føres ved hjelp av varmeveksleren 120 styres omhyggelig. Som vist i figur 11 kan enøkning av avkjølingsmengden på grunn av varmeveksleren 120 resultere i et øket temperaturdifferensiale over glassmassen som strømmer gjennom hylseblokkene og til hylsen uten i vesentlig grad å øke avkjølingen av den sentrale del av glasset som strømmer gjennom. Som vist i figur 11 reduserte en økning i strømmen av kjølevann gjennom varmeveksleren 120 temperaturen i sentrum av hylseblokken med mindre enn 13,88°C med samtidig reduksjon av temperaturen på grenseflaten mellom hylseblokk og smeltet glass med fra 41,6°C til mer enn ca. 61,1°C. Således skaper overkjøling ved anvendelse av varmeveksleren 120 kun etøket temperaturdifferensiale i glasset uten i vesentlig grad å redusere den totale temperatur eller glassets midlere temperatur.
En annen effekt av anvendelsen av varmeveksleren 120 og av vesentlig viktighet ved drift av ovner av den type som foreliggende oppfinnelse angår, ligger i anvendelse av ovnen i figur 3 sammenlignet med ovnen i figurene 1 og 2. Den begrens- ende kapasitetsfaktor under drift av ovnen er ovnens evne til å avgi glass til formingsapparaturen 110 ved en temperatur ved hvilken glasset på egnet måte kan utnyttes i formingsapparaturen. Denne temperatur er vesentlig lavere enn den som foreligger i de varmeste andeler av glassmassen 101, dvs. temperaturen i glasset ved og over elektrodenivået.
Ved å anvende varmeveksleren 120 kan en større mengde glass smeltes og avkjøles til den ønskede formingstemperatur. Karakteristisk kan en ovn, slik som den som er vist i figurene 1 og 2 i tegningene, arbeide ved et gjennomløp på ca. 9,1 kg eller mindre pr. time for en ovn med indre dimensjoner 457,2 mm x 76 2 mm. Ved å anvende varmeveksleren 120, dvs. ved å anvende den ovnsversjon som er vist i figur 3 i tegningene,
og med samme indre dimensjoner, kan man arbeide med midlere gjennomløp i størrelsesorden 22,7 kg pr. time under samtidig opprettholdelse av en i det vesentlige planar isotermsstrøm uten kanaldannelse.
Utførelsesform Ifølge fig. 4 til 6.
Ved ut f ørel sesf ormen vist på fig* 4 til 6 innbefatter ovnen 200 generelt sidevegger 201, endeveger 202 og en bunnveg 203 av en type ildfast materiale og en foring for de respektive veggene og bunnen består av en annen type ildfast materiale. Det ildfaste materialet på veggene 201, 202 og 203 er fortrinnsvis av et konvensjonelt sintret ildfast materiale av zirkontypen.
Veggene 200, 201 og 202 og bunnen 203 er foret med et erosjonsmotstandsdyktig ildfast materiale som hovedsakelig er kromoksyd. Egnet ildfast materiale av denne typen er fremstilt av "Carborundum Company of Falconer", New York, og solgt under hande1sbetegne1sen "Monofrax E" og av "Corhart Refractories of Louisvi 1leM! Kentucky! under handelsnavnet "C-1215 Chromix Oxide Refractory". Foringen for veggene og bunnen er angitt med hhv. henvisningstallene 205, 206 og 208. Det ildfaste materialet som består av foringene 205, 206 og 208 er av lavere elektrisk resitivitet ved drifts-temperaturen til ovnen 200 og endeveggene 202 blir avkjølt som ved varmeveksleren 210 (fig. 5). Endeveggene bare på ovnen på fig. 3 er likeledes foret og avkjølt.
Den sammensatte siden og bunnveggene innrammer et legeme av smeltet glass 207 oppvarmet av elektroden 209, som tidligere forklart i forbindelse med fig. 1. Den nedre veggen 208 er forsynt med en sentralt anordnet utløpsåpning eller "hylsebrønn 212" som også er foret og som kommuniserer med flere sentralt åpnede hylseblokker 214! 216 og 218 som fortrinnsvis er av samme sintrede zirkonildfaste materialet som veggene 201! 202 og 203. Fastgjort til den nederste hylseblokken 218 er et fiberglass som danner hylsen eller ellers danner åpningen 220.
Hylseblokkene 216 og 218 er forsynt med va rmevekslerinn-retninger betegnet generelt ved 222 og nærmere vist på fig. 6 på tegningene. Som vist på fig. 6 innbefatter var- mevekslerinnretningene 222 hver et rør 224 av platina eller varmemotstandsdyktig materiale som rager gjennom sideveggene til de respektive hylseblokkene 216, 218 og som har en forstørret midtdel 226 anbrakt i hylseblokken 216 og som rager over strømningsåpningen til blokken 216. Den delen 226 får røret 224 i det indre av hylseblokken er forsynt med en indre foring 228 av aluminiumoksyd eller lignende materiale for å avstive rørdelen 226. Aluminium-oksydrøret 228 har en indre passasje 230 for strømmen av varmevekslerfluidumj slik som luft innført derigjennom via røret 224. Strømningspassasjen 230 og røret 224 kommuniserer med en luftinnløpslinje 232 via en luftstrømnings-styreventilmekanisme 234 for tilførsel av luftstrømmen fra tilførselsrøret 232 via røret 224 og foringspassas jen 230 for å gå ut gjennom en luftutløpslinje 236 som er venti-lert mot en egnet ut1øpsinnretning.
Som nærmere vist på fig. 5 inneholder den mellomliggende hylseblokken 216 et par med vertikalt anbrakte sidemessig forskjøvne rekker med varmeveklsere 222 og den nedre hylseblokken 218 inneholder en enkel rekke med slike varme-vekslerelementer 222. Det skal bemerkes at den bestemte anordningen og konstruksjonen vist på fig. 4, 5 og 6 kan bli variert.
Bunnen 230 til ovnen er dessuten avkjølt av en varmeveksler 240 i en flatelignende kontakt med denne og som mot-tar et kjølemiddelfluidum, slik som vann gjennom et innløp 222 og tømmer ut kjølemidde1 fluidumet gjennom et utløp 244 .
Driften av ovnen vist på fig. 4, 5 og 6 er hovedsakelig den samme som driften av ovnene på utførelsesformene vist på fig. 1, 2 og 3, som tidligere beskrevet, idet varmemøn-steret i det indre av ovnen er hovedsakelig identisk med de tidligere beskrevne utførelsesformene og at generelt karakteristikken vist på fig. 7-11.
De overlagrede rekkene med varmevekslerrør 224 er anbrakt inne i banen til strømmen med smeltet glass gjennom hylseblokkene 214; 216 og 218 og tjener til mer effektiv ut-trekning av varme fra smeltet glass og for å forhindre at "kanalisering" av varmt glass fra overliggende dam med glass 207. På fig. 11 er vist virkningen av "overkjøling" av sidene til hylseblokkene. Ved avkjøling av glass som følger hylseblokkens senter ved hjelp av varmeveksleren 222 kan virkningen på fig. 11 bli unngått og mer varme kan bli utledet "kanalisering".
På grunn av tilstedeværelsen av varmeveksleren 222 i hylseblokkene 216 og 218 har det til nå vært umulig å bestemme en temperaturprofil av glasstrømmen gjennom blokkene slik som en temperaturprofil vist på fig. 9 , 10 og 11. Det har imidlertid blitt bestemt at anvendelsen av varmeveksleren 222 gjør det mulig å øke en gjennommfør ing fra ovnen 200 sammenlignet med ovnene på fig. 1-3. Ved en ovn som f.eks. har en maksimumsovntempertur på 1510°C som anvender 5,26E-08 til 6;57E-08 m<3>pr. sekund (12-15 gallon pr. minutt) med vann gjennom varmeveksleren 240 og en typisk luftstrøm på l|18E-0,4 standard mJ pr. sekund gjennom varmeveksleren 222 som har en indre rørdiameter på 9,525 mm ble gjennomføringen øket med 80%.
De følgende eksemplene viser data tilveiebrakt ved aktuell drift og er vist som eksempel på resultater som blir tilveiebrakt ved utførelse av metodene ved foreliggende oppfinnelse som anvender den her beskrevne anordningen.
EKSEMPEL I
En ovn som beskrevet på fig. 3 ble drevet under følgende f orhold.
En temperaturprofil ble bestemt ved målinger tatt ved hjelp av termokopleren neddykket manuelt i satsjiktet for å angi dybden inne i ovnen ved drift. Målinger ble tatt etter hverandre på ovnens senterlinje og ved begge endene nær endeveggen. Matingen av den partikkelformede satsen ble avbrudt i løpet av elektrodeinnsettingen, temperaturmålingen og elektrodefjerningen. Avbruddet av satsmatingen varierte satstykke1 sen fra normalt som varierte varmetapet oppover gjennom satssjiktet, da reflektert ved temperaturmålingen ved toppområdet på ovnenj ved 228,6 mm nivået. Temperaturen målt ved senterlinjen ved nullnivået og det neste nivået ble dessuten øket på grunn av at sideveggste-dene av den ildfaste ovnbunnen mens senterlinjestedene ikke ble så avkjølt.
Følgende avlesninger ble tilveiebrakt:
Temperaturmålingen demonstrerer:
1. Forekomsten av vesentlige isoterme soner med smeltet glass forekommer ved vertikalt med avstand anbrakte steder i ovnen. 2. Forekomsten av størst temperatur i ovnen ved og over elektrodenivået (nivå 152,4 ram og 190,5 mm). 3. Progressiv kjøling av glasset i isotermiske soner under elektrodenivået. 4. Virkningen av varmetapet gjennom satslaget når det er mindre enn normalt.
EKSEMPEL II
Ovnen ble drevet som ovenfor, men termokoplemålinger ble tatt langs senterlinjen av ovnen med den angitte avstand over hylsen. Teknikken med termokoplingsmålinger ble som beskrevet ved eksempel I. Hylsen ble drevet ved innstil-lingspunkt på 1260-1288°C.
Det tilveiebrakte resultatet ble opptegnet på kurven på fig. 7.
EKSEMPEL III
Ovnen som vist på fig. 3 ble drevet av målinger tatt som beskrevet ved eksempel 2, men betingelsene ble variert som f ølgende.
Senter linjetermokop1 ingsmål inge r ble tatt som ovenfor forklart og resultatet ble opptegnet på kurven på fig. 8.
EKSEMPEL IV
For å tilveiebringe en temperatu rpro f i 1 ved hylsebrønnen ble ovnen drevet ved en fast gjennomføring på 63E-0.4 Kg/s, en sme11ermaks imumstemperatur på 1562°C og en bunn- avkjøling på 22,7E-0,5 ai3 / s. Termokoplingsmålinger ble ut-ført manuelt via toppen av ovnen ved steder angitt pa fig.
9 til tegningene.
Følgende resultater ble tilveiebrakt:
Disse resultatene er vist pa fig. 10.
EKSEMPEL V
For å bestemme virkningen av øket vannavkjøling ble ovnen i eksempel IV drevet ved følgende betingelser:
Glasstemperaturen ble målt ved et nivå 1,5 over hylsen ved tre steder som korresponderer med stedene 4(a), 4(b) og 4(c) ovenfor. Termokopleren ved stedet 4(d) virket ikke og ingen måling ble tilveiebrakt ved det nivået.
Resultatene er opptegnet på fig. 11 og er sammenlignet der med resultatene ved samme steder som bestemt ved eksempe-let 4.
INDUSTRIELLE ANVENDELSER
En elektrisk ovn ifølge oppfinnelsen ble opphengt i en posisjon under et satsmatersystem. Fire elektroder ble anvendt ved smelteren. De strekte seg gjennom sideveggene og ble anordnet som par av motsatt parallelle elektroder. Elektrodene var bevegelige og kunne trenge inn i ovnen inntil toppen av motstående elektroder er kun 25 mm fra hverandre. En produksjosplatinhylse ble innstallert under smelteren med en ildfast hylseblokk på stedet.
Generelt vil temperaturen til det smeltede materialet ved hylsen være i det minste 167°C lavere enn den til temperaturen for det smeltede materialet ved satsgrensef laten. Forskjellen kan imidlertid være så høy som 361°C avhengig av typen materialet som blir smeltet og ovnsbetinge1 sene. Forskjellen kan i tilfeller være mindre enn 167°C. Disse betingelsene vil imidlertid ikke bli påtruffet ofte.
Hylsen var en konvensjonell tekstilhylse anvendt til å fremstille kontinuerlige fibre. Mens E-glassfibrene og C-glassfibrene ble frembrakt kunne også R-glass eller basalt bli frembrakt. Sme11ertempera tu ren var vanligvis over 1482°C og i alminnelighet var den omkring 1510°C. Hylse-temperaturen var vanligvis over 1149°C og i alminnelighet var den omkring 1204°C.
Isolasjonsforanstaltninger av elektrodene og jordingen av strømforsyningen må bli foretatt. Beskyttelse av hylsen og sme 11erveggene fra kortslutning må også være anordnet. En elektrolytisk virkning vil ellers bli etablert mellom de jordede molybdenelektrodene, platinhylsen jordet gjennom det ildfaste materialet og smeltet glass. Ba11eri 1ignende effekter vil bevirke at smelteren svikter for tidlig og vanligvis via korrosjon av platinhylsen. Ved tilførsel av en kilde med likestrøm til hylsen med en ledning til hylsen når den andre til jord, kan denne effekten bli eli- minert. Den anodiske beskyttelsen av formingsinnretningen, slik som hylsen eller materne, for fremstilling av glassfibre blir tilveiebrakt ved tilførsel av en anodelikest-rømsforspenning til en hylse som har blitt elektrisk jordet. Denne jordingen kan også forekomme gjennom det ildfaste materialet. Mens den anodiske beskyttelsen er beskrevet med hensyn til jordet hylse kan enhver del av smelteren, slik som termokopleren eller elektrode fremstilt av edelt metall bli jordet på en lignende måte. Der må også være et katodisk materiale et eller annet sted i nærheten av hylsen for å fullføre likestrømskretsen. Molybdenelektrodene til smelteren tjener ofte for fullføring av like-strømskretsen og virker som katode.
Ved oppstartingen ble elektrodene anbrakt med avstand fra hverandre slik at toppene var omkring 76,2 mm fra hverandre ved ovnens senter. I løpet av normal drift ble elektrodene brent ut avhengig av ovnens forhold. Generelt motstående elektroder var omkring 101,6 til 127 mm fra hverandre i løpet av normale f ibe rdanne1sesbetinge1ser.
Avstanden mellom elektrodene er også avhengig av det ildfaste materialet. Elektrodene er anbrakt med avstand for å minimalisere kortslutningen gjennom det ildfaste materialet. Elektrodene er anbrakt med avstand slik at resistansen mellom elektrodene er mindre enn resistansen mellom elektrodene gjennom ildfaste vegger. En struktur for å ut-føre dette kan være anbrakt med avstand motsatt elektro-dene inne i en beholder, hvor elektrodene består av en første rekke med avstander anbrakte elektroder og en andre rekke med avstand anbrakte elektroder, idet den andre rekken er motsatt den første rekken og idet elektrodene fra en rekke strekker seg for å avsluttes med avstand fra hverandre, generelt innrettet i flukt med hverandre med elektrodene seg strekkende fra den andre rekken. Ved en ut føre 1 ses f orm har tilliggende elektroder i en rekke en sideavstand seg mellom hvor elektrodene ved enden av hver rekke har en sideavstand seg mellom og tilliggende indre overflater som er en halvdel av sideavstanden mellom tilliggende elektroder i den rekken.
Avstanden mellom elektrodene og formingsinnretningen er også viktig på grunn av at der må være nok varmetap slik at formingsinnretningenj f.eks. en hylse, vil virke. Varmetapet kan lett bli justert med elektroden ifølge oppfinnelsen for å passe med utføringen til ovnen. Ved en konvensjonell enhetssmelter med varmestrimler, som kun danner hastigheter eller satsmatinger blir justert som reaksjon på varierende temperaturer i smelteren eller formingsinnretningen.
Ved konvensjonelle, horisontale ovner er det vanskelig å få godt varmemønster i forherden. Kaldt glass strømmer langs bunnen av forherden med varmt glass stigende opp til toppen. Med enhetssmelteren ifølge oppfinnelsen er der ingen smeltestrøm i aksial retning. Strømmen er vertikal med mer jevn glasstemperatur til formingsinnretningen.
Ved kovensjonelle enhetssmeltere er strømmen kun nedover under varmestrimlene. Avstanden fra motsattstående elektrode og styrt strøm ifølge oppfinnelsen varmer ved hjelp av jouleeffekt for å tilveiebringe smeltet materiale ved jevn temperatur for å frembringe formingsut1øp lokalisert ved bunnen av smelteren. De med avstand anbrakte motstående elektroder og den styrte strømmen etablerer også en vesentlig isotermisk betingelse over et gitt horisontalt plan i smelteren. Denne temperaturgradienten tillater at smeltet materiale blir dannet direkte fra smelteren uten ytterligere behandling.
Ovenfor nevnte kjøringer ble utført ved en enkel hylse under smelteren. Flere hylser kan også bli anvendt på en enkelt smelter. Ved en utførelsesform kan elektrodene bli ført inn i sideveggene til forherden for derved å elimine re behovet for den store horisontale ovnen og foringskan-alen. Dette ville eliminere enhver horisontal eller side-strøm av smeltet materiale og tilveiebringe en vertikal strøm med smeltet materiale til formingsinnretningen. Eli-mineringen av sidestrømmen forhindrer enhver samvirkning mellom hylsene.
En anordning for å utføre denne utførelsesformen innbefatter flere åpninger i gulvet for uttømning av smeltet materiale derigjennom med en formingsinnretning anbakat ved hver åpning for a motta smeltet materiale tømt ut fra be-holderen .

Claims (15)

1. Fremgangsmåte for tilførsel av smeltet glass til en glassfibreringshylse, omfattende: a. å anordne en masse av smeltet glass direkte over og i fri kommunikasjon med en vertikal utløpsåpning, idet massen av smeltet glass har et overliggende sjikt av usmeltet glass-sats; b. oppvarming av massen av smeltet glass ved hjelp av elektroder som rager inn i den smeltede glassmasse og er anordnet mellom sjiktet og utløpsåpningen, idet elektrodene definerer en sentral oppvarmingssone seg imellom, hvorved sonen i det vesentlige er i et enkelt horisontalplan og er fra 50.8 til 457.2 mm bredt; c. termisk å sirkulere oppvarmet smeltet glass i nevnte masse og over planet for oppvarmingssonen i lukkede strømnings-veier, hvorved hver strømningsvei inkluderer (1) en oppover-rettet strøm sentralt i massen fra den sentrale oppvarmingssone til grenseflaten mellom glassmassen og satssjiktet, .(2) en utoverrettet strøm horisontalt langs grenseflaten, og (3) en tilbakevendende nedoverrettet strøm langs periferien av massen og utenfor nevnte sentrale sone til den sentrale oppvarmingssone; d. idet kun en del av tilbakeført nedoverrettet strøm fra trinn c. (3) strømmer nedover forbi nevnte enkelte plan mot utløpsåpningen; e. strømning av smeltet glass fra nevnte del av trinn d nedover mot utløpsåpningen gjennom suksessivt kaldere i det vesentlige isoterme plan hvorved det smeltede glass ved utløpsåpningen har en temperatur på minst 167°C mindre enn temperaturen i det smeltede glass på grenseflaten mellom smeltet glassmasse og satssjiktet; og f. føring av smeltet glass ved nevnte temperatur gjennom utløpsåpningen direkte til nevnte hylse.
2. En fremgangsmåte for smelting av glass og tilførsel av smeltet glass direkte til et antall fiberfremstillings-hylser omfattende: a. å omslutte et enhetlig legeme av smeltet glass i en smelteovn direkte over antallet formingspunkter, idet ovnen har parallelle sidevegger og tilsluttende endevegger hvorved nevnte masse av smeltet glass har et sjikt av ikkesmeltet glass-sats på den øvre overflate, og den smeltede masse ligger over et antall lavere anbragte og i linje med hverandre anordnede vertikalt forløpende utløpsåpninger; b. lokalt å oppvarme andeler av nevnte smeltede glassmasse mellom endene av overfor hverandre horisontalt anordnede elektroder som strekker seg innover fra sideveggene, slik at de indre ender av overfor hverandre liggende elektroder befinner seg 50.8 til 457.2 mm fra hverandre, hvorved elektroden ligger i det vesentlige i et enkelt horisontalt plan mellom satssjiktet og utløpsåpningene; c. termisk å sirkulere det smeltede glass som oppvarmes mellom elektrode-endene oppover fra nevnte enkelte horisontale plan og deretter utover under satssjiktet for (1) å smelte satssjiktet og (2) å fjerne rust fra det smeltede glass; d. å tilbakeføre smeltet glass nedover fra satssjiktet langs ovnssideveggene utenfor elektrode-endene mot nevnte enkelte horisontale plan for gjenoppvarming for elektrode-endene, hvorved andeler av nedoverrettet, tilbakeført smeltet glass strømmer nedover forbi det enkelte horisontale plan til utløpsåpningen; e. å avkjøle glasset som strømmer slik som definert i trinn d. forbi nevnte enkelte horisontale plan til en temperatur ved formingspunktene som enhetlig er ca. 167°C lavere enn temperaturen i det smeltede glass ved satssjiktet; og f. å føre det avkjølte glass fra trinn e. gjennom nevnte utslippsåpning direkte til et antall fiberdanningshyIser som står i kommunikasjon med nevnte åpninger.
3. Fremgangsmåte for tilførsel av smeltet glass til en glassfibreringsapparatur, karakterisert ved at den omfatter: a. å tilveiebringe en vertikal masse av smeltet glass med et overliggende sjikt av usmeltet glass-sats og selv liggende over en sentral lavere utløpsåpning i direkte vertikal kommunikasjon med en formingsinnretning; b. elektrisk og oppvarmede smeltede glass ved et antall elektroder med horisontalt anordnede og i avstand fra hverandre beliggende ender mellom satssjiktet og utløpsåpningen; c. termisk å sirkulere det oppvarmede glass fra elek-trodeendene for å bevirke en smeltet glass-strøm i den smeltede masse som (1) generelt er rettet oppover og sentralt i massen til den nedre overflate av satssjiktet for å fjerne rusk fra det smeltede glass ved forflyktigelse gjennom satssjiktet, (2) generelt utover langs den nedre overflate av satssjiktet for å smelte dette, og deretter (3) nedover mellom elektrode-endene og periferien av glassmassen, hvorved endel av det nedoverstrømmende smeltede glass strømmer til posisjonen for elektrodene for resirkulering og resten av det nedoverstrømmende glass strømmer videre forbi og til utløpsåpningene gjennom suksessivt kaldere i det vesentlige isoterme sjikt; d. avkjøling av glasset under gjennomføring av trinnet c. og primært i nevnte isoterme sjikt for å tilveiebringe smeltet glass i formingsapparaturen som har en temperatur fra ca. 167 til 361°C under temperaturen i det smeltede glass på den nederste overflate av satssjiktet; og e. å føre det smeltede glass ved nevnte temperatur gjennom utløpsåpningen direkte til en fibreringsapparatur.
4. Fremgangsmåte for smelting og fibrering av glass, karakterisert ved at den omfatter: a. å tilveiebringe en masse av smeltet glass med en vesentlig dybde, idet massen over seg har et sjikt av usmeltet glass-sats og selv ligger direkte over et antall innrettede utløpsåpninger; b. å definere et horisontalt oppvarmingsplan på halv høyde i glassmassen ved hjelp av to overfor hverandre liggende rekker av oppvarmingselektroder i nevnte plan, idet elektrodene i hver rekke har samme polaritet og den overfor liggende rekke har motsatt polaritet, idet de frie ender av de overfor hverandre liggende elektroder er skilt fra hverandre med en avstand på mindre enn ca.
4 57,2 mm; c. oppvarming av det smeltede glass ved de frie ender av hver elektrode for å sirkulere glasset i flere sirkula-sjonsveier over nevnte plan, idet hver slik vei inkluderer en oppadrettet komponent fra planet, en horisontal komponent under satssjiktet og en nedoverrettet komponent langs satsperiferien og en returkomponent i det vesentlige i planet; d. avtrekking av noe av det oppvarmede glass fra hver av sirkuleringsveiene for føring nedover forbi nevnte plan til nevnte utlø psåpninger under avkjøling av glasset i i det vesentlige isoterme soner til en utløpstemperatur som minst er ca. 167°C mindre enn temperaturen i glasset ved nevnte satssjikt; og e. utslipp av avkjølt glass nedover gjennom hver av nevnte utslippsåpninger direkte til en individuell fibreringsapparatur.
5. En glass-smelteapparatur der ildfaste side, ende og bunnvegger definerer et indre rom for opptak av en masse av smeltet glass med et sjikt av partikkelformig glass-sats på den øvre overflate, idet et antall elektriske matede elektroder bæres av hver av sideveggene, slik at de rager inn i nevnte rom, tilførselsmidler for elektrisk energi til elektrodene, idet elektrodene på hver sidevegg har samme polaritet og elektrodene på den andre sidevegg har en annen polaritet, karakterisert ved minst en utlø psåpning i bunnen i full strømningskommuni-kasjon i det indre rom og en formingsapparatur direkte under hver utløpsåpning og i full kommunikasjon gjennom nevnte åpning ved nevnte indre rom.
6. Glass-smelteapparatur ifølge krav 5, karakterisert ved at formingsapparaturen er en fiber-fremstillingshylse, ved minst en gjennomhulet hylseblokk anordnet mellom fremstillingshylsen og nevnte utløpsåpning, og ved varmevekslingsinnretninger for avkjøling av det smeltede glass som strømmer gjennom utløpsåpningen og hylseblokken.
7. Apparatur ifølge krav 5, karakterisert v 'e d at nevnte varmevekslingsmidler er en varmeveksler av platetypen anordnet på den nedre overflate av bunnen.
8. Apparatur ifølge krav 5, karakterisert ved varmevekslingsrør gjennom nevnte hylseblokk og anordnet i nevnte utløpsåpning for å avkjøle smeltet glass gjennom hylseblokken til formingshylsen.
9. Apparatur ifølge krav 5, karakterisert ved at endene av elektrodene med forskjellig polaritet befinner seg i en avstand fra hverandre på fra 50,8 til 4 5 7,2 mm.
10'. Apparatur ifølge krav 5, karakterisert ved at elektrodene befinner seg i et enkelt horisontalt plan og at midlene for elektrisk å mate elektrodene er midler for tilmatning av i det vesentlige like mengder elektrisk strøm til hver av elektrodene for å oppvarme det smeltede glass ved joul effekten.
11. Fremgangsmåte for smelting av glass hvori et legeme av smeltet glass er inneholdt i en smelteovn med midler for avsetning av et sjikt av ikkesmeltet partikkelformig glass-sats på overflaten av glassmassen og videre med oppvarmingselektroder innført i massen av smeltet glass og anordnet i en vertikalt midlere posisjon i massen, karakter i- sert ved: oppvarming av massen av smeltet glass ved elektrodeposisjonen; sirkulering av oppvarmet glass oppover fra elektrodeposisjonen for å smelte satssjiktet; tilbake-føring av mesteparten av det smeltede glass til elektrodeposisjonen for gjenoppvarming med samtidig føring av kun en andel av glasset nedover under elektrodeposisjonen; og føring av dette glass under elektrodene nedover i massen og gjennom en vertikal utløpspassasje direkte til en formingsapparatur som ligger under massen.
12. Fremgangsmåte ifølge krav 11, karakterisert ved å føre et varmevekslingsmedium i varme-vekslingskontakt med det nedoverstrømmende glass for å av-kjøle det smeltede glass fra utløpspassasjen til en temperatur egnet for forming i formingsapparaturen.
13. Fremgangsmåte ifølge krav 12, karakterisert ved sirkulering av varmevekslingsfluid gjennom en varmeveksler som ligger under bunnen av smelteovnen og i varmevekslingsforbindelse med denne.
14. Fremgangsmåte ifølge krav 12, karakterisert ved avkjøling av det smeltede glass i den vertikale utløpspassasje ved føring av varmevekslingsfluid gjennom et antall varmevekslerrør, anordnet i det smeltede glass som strømmer gjennom passasjen.
15. Fremgansmåte ifølge krav 11, karakterisert ved føring av glasset fra elektrodeposisjonen til formingsapparaturen vertikalt gjennom suksessive, i det vesentlige isoterme sjikt slik at det smeltede glass kommer til formingsapparaturen med en i det vesentlige enhetlig temperatur som er velegnet for forming.
NO841378A 1982-08-06 1984-04-06 Smelteovn NO841378L (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US40585182A 1982-08-06 1982-08-06
US06/512,067 US4528013A (en) 1982-08-06 1983-07-11 Melting furnaces

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NO841378L true NO841378L (no) 1984-04-06

Family

ID=27019265

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO841378A NO841378L (no) 1982-08-06 1984-04-06 Smelteovn

Country Status (17)

Country Link
US (1) US4528013A (no)
EP (1) EP0115509B1 (no)
JP (1) JPS59501357A (no)
AR (1) AR231960A1 (no)
AU (1) AU562137B2 (no)
CA (1) CA1207534A (no)
DD (1) DD216707A5 (no)
DE (1) DE3378630D1 (no)
DK (1) DK137084A (no)
EG (1) EG16542A (no)
ES (2) ES8502956A1 (no)
FI (1) FI841282A0 (no)
HU (1) HUT38287A (no)
IN (1) IN159076B (no)
IT (1) IT1163878B (no)
NO (1) NO841378L (no)
WO (1) WO1984000746A1 (no)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4491951A (en) * 1983-07-11 1985-01-01 Owens-Corning Fiberglas Corporation Electric glass melting furnace
EP0248099A1 (de) * 1986-06-05 1987-12-09 Sorg GmbH &amp; Co. KG Glasschmelzofen, insbesondere für Faserglas, mit elektrischer Beheizung und Verfahren zum Betrieb des Faserglasschmelzofens
DE3810782A1 (de) * 1988-03-30 1989-10-12 Bayer Ag Vorrichtung zur gleichmaessigen beheizung von spinnschmelzen
EP0963357A1 (en) * 1996-09-12 1999-12-15 Owens Corning Process and apparatus for producing streams of molten glass
US5961686A (en) 1997-08-25 1999-10-05 Guardian Fiberglass, Inc. Side-discharge melter for use in the manufacture of fiberglass
DE10057285B4 (de) * 2000-11-17 2004-07-08 Schott Glas Einschmelzvorrichtung sowie Verfahren zur Erzeugung hoch-UV-transmittiver Gläser
US20090277226A1 (en) * 2007-10-16 2009-11-12 Santangelo Salvatore R Modular melter
JP6011451B2 (ja) * 2013-05-14 2016-10-19 日本電気硝子株式会社 フィーダー
TWI764952B (zh) * 2016-11-08 2022-05-21 美商康寧公司 用於形成玻璃製品之設備及方法
GB2583093B (en) * 2019-04-15 2021-05-12 Glassflake Ltd A system and method for melting materials
FR3109810B1 (fr) * 2020-04-30 2022-09-09 Saint Gobain Isover Four à fort rendement énergétique
CN111847844B (zh) * 2020-08-14 2022-05-24 蚌埠中光电科技有限公司 一种减小玻璃液温差的铂金通道
CN112142295B (zh) * 2020-10-23 2022-06-21 蚌埠中光电科技有限公司 一种适用于高世代电子显示玻璃的铂金通道
CN113800763A (zh) * 2021-10-11 2021-12-17 南京琅璃材料有限公司 一种用于连续微晶玻璃纤维的直接拉丝装置

Family Cites Families (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1059634A (en) * 1909-08-30 1913-04-22 Luis W Proeger Method of feeding molten glass to molds.
US1761342A (en) * 1929-02-04 1930-06-03 Pittsburgh Plate Glass Co Apparatus for making sheet glass
US2018884A (en) * 1933-11-11 1935-10-29 Fairmount Glass Works Inc Electric glass furnace
US2000278A (en) * 1934-05-18 1935-05-07 Fairmount Glass Works Inc Electric furnace
US2276295A (en) * 1940-06-14 1942-03-17 Ferguson John Electric glass melting furnace
US2413037A (en) * 1943-09-18 1946-12-24 Corning Glass Works Electric glass melting furnace
US2490339A (en) * 1946-09-30 1949-12-06 Corning Glass Works Electric glass melting furnace and process
US2600490A (en) * 1947-04-21 1952-06-17 Corning Glass Works Glass melting method
US2591708A (en) * 1947-08-25 1952-04-08 Lubatti Eugenio Electric glass furnace
US2523030A (en) * 1948-10-30 1950-09-19 Glass Fibers Inc Electric glass furnace
BE552631A (no) * 1956-10-25
US2951316A (en) * 1956-11-05 1960-09-06 Owens Corning Fiberglass Corp Process for molding massive bodies of glass having high strength
NL211417A (no) * 1956-11-06
US2993079A (en) * 1957-04-15 1961-07-18 Owens Illinois Glass Co Electric heating method and apparatus for uniformly heating glass
US2919297A (en) * 1957-04-18 1959-12-29 Owens Illinois Glass Co Means of controlling electric currents in a furnace forehearth
US3246124A (en) * 1962-07-02 1966-04-12 Owens Corning Fiberglass Corp Voltage magnitude and temperature control in a heated device
NL128085C (no) * 1962-11-05
GB1167233A (en) * 1966-04-25 1969-10-15 Tokyo Shibaura Electric Co Apparatus for Melting Glass by Passing Current therethrough
US3326655A (en) * 1966-06-01 1967-06-20 Harvey L Penberthy Gob temperature control
US3395237A (en) * 1967-05-03 1968-07-30 Harold S. Orton Electric resistance furnace
US3583861A (en) * 1968-04-08 1971-06-08 Corning Glass Works Method and apparatus for refining fusible material
US3649231A (en) * 1968-09-18 1972-03-14 Owens Corning Fiberglass Corp Method and apparatus for producing fibers with environmental control
US3628930A (en) * 1969-10-28 1971-12-21 Johns Manville Method and apparatus for preparing molten material into glass fibers
GB1319060A (en) * 1969-12-20 1973-05-31 Elemelt Ltd Furnaces for heating glass
BE750821A (fr) * 1970-05-22 1970-11-03 Verlica Momignies S A Four de verrerie,
US3757020A (en) * 1970-05-28 1973-09-04 Toledo Eng Co Inc Electric glass furnace structure
US3836689A (en) * 1972-07-19 1974-09-17 Owens Corning Fiberglass Corp Electric glass furnace with zone temperature control
US3912477A (en) * 1973-01-05 1975-10-14 Owens Corning Fiberglass Corp Apparatus for processing glass batch material
US3942968A (en) * 1974-11-11 1976-03-09 Nikolaus Sorg Gmbh & Co. Method and apparatus for melting and subsequently refining glass
US3983309A (en) * 1975-05-16 1976-09-28 Johns-Manville Corporation Primary electrode arrangement for high temperature melting furnace
US3997316A (en) * 1976-01-19 1976-12-14 Ppg Industries, Inc. Use of crossed electrode pairs in a glassmaking furnace
US4143232A (en) * 1976-11-01 1979-03-06 Corning Glass Works Furnace having different electrode immersions to control convection currents, the shape, elevation and stability of the fusion zone
US4194077A (en) * 1977-12-27 1980-03-18 Owens-Corning Fiberglas Corporation Batch sensor for glass-melting furnaces
US4211887A (en) * 1978-10-25 1980-07-08 Owens-Corning Fiberglas Corporation Electrical furnace, zones balanced with a symmetrically tapped transformer
US4246433A (en) * 1979-06-27 1981-01-20 Toledo Engineering Co., Inc. Square glass furnace with sidewall electrodes
DE2935416C2 (de) * 1979-09-01 1984-04-05 Sorg-GmbH & Co KG, 8770 Lohr Verfahren zum gleichmäßigen Beheizen eines Glasstromes in einem Speiser und Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens
DE3017374C1 (de) * 1980-05-07 1982-08-26 Eglasstrek Patent Promotion & Awarding GmbH, 6203 Hochheim Vorrichtung zur Herstellung von Glasfasern
US4365986A (en) * 1981-03-16 1982-12-28 Corning Glass Works Furnace delivery system
FR2638253B2 (fr) * 1988-10-26 1993-02-05 Milovanovich Andre Une nouvelle transmission dans le traitement d'images en photographie dans le sens general et applications

Also Published As

Publication number Publication date
US4528013A (en) 1985-07-09
IT8322358A0 (it) 1983-07-29
IN159076B (no) 1987-03-21
FI841282A (fi) 1984-03-30
AU1827383A (en) 1984-03-07
AR231960A1 (es) 1985-04-30
AU562137B2 (en) 1987-05-28
ES524691A0 (es) 1985-02-01
EP0115509A1 (en) 1984-08-15
DK137084D0 (da) 1984-02-29
FI841282A0 (fi) 1984-03-30
WO1984000746A1 (en) 1984-03-01
EP0115509B1 (en) 1988-12-07
EG16542A (en) 1988-01-31
HUT38287A (en) 1986-05-28
IT1163878B (it) 1987-04-08
CA1207534A (en) 1986-07-15
JPS59501357A (ja) 1984-08-02
DD216707A5 (de) 1984-12-19
ES535123A0 (es) 1985-10-16
ES8502956A1 (es) 1985-02-01
ES8600726A1 (es) 1985-10-16
DE3378630D1 (en) 1989-01-12
DK137084A (da) 1984-04-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DK168374B1 (da) Fremgangsmåde ved og anlæg til tilvirkning af smeltet glas
NO841378L (no) Smelteovn
US5925161A (en) Method and apparatus for delivering a glass stream for forming charges of glass
US2512761A (en) Electric glass furnace
US9493372B2 (en) Installation and method for melting glass
US3717450A (en) Furnace for manufacture of striationfree quartz tubing
KR100582424B1 (ko) 무기물 용융용 또는 정련용 스컬도가니
EP0120050A4 (en) CONDITIONER OF THE TEMPERATURE OF A MELT IN FUSION.
US4069032A (en) Forehearth for glass furnace
NO141749B (no) Fremgangsmaate og apparatur for homogenisering og/eller raffinering av glass
EP2118024A1 (en) Apparatuses and methods for controlling the temperature of glass forming materials in forehearths
US2252756A (en) Apparatus for glass manufacture
US3169015A (en) Process and apparatus for the recovery of heat from furnaces for working glass and similar products
US3836349A (en) Method of making glass
EP0176898B1 (en) Method and apparatus for inductively heating molten glass or the like
US4082528A (en) Glass melting tank with temperature control and method of melting
EP0175575B1 (en) Electrically heated forehearth
US2687599A (en) Apparatus for melting glass
CA1202057A (en) Glass-melting furnaces
US3294517A (en) Forehearth construction
US4638490A (en) Melting furnaces
US2513732A (en) Installation for the continuous
JP2011506258A (ja) 改良された加熱デバイスによる無機酸化物または鉱物を含む溶融物を成形する装置
KR100790788B1 (ko) 연속식 유리 용융로
US3918949A (en) Method and apparatus for preventing erosion of a glass furnace basin wall