Przedmiotem wynalazku jest sposób klarowania stopionego szkla oraz wanna szklarska do klaro¬ wania stopionego szkla.W znanym sposobie produkcji szkla w ciaglym procesie, surowce sa dostarczane w jednym koncu wanny szklarskiej tworzac pasmo plynace na ist¬ niejacej stopionej masie szklanej. Szybkosc poda¬ wania jest wystarczajaca do utrzymania stalej gle¬ bokosci szkla w wannie podczas ciaglego ruchu stopionego szkla w kierunku przeciwnym konca wanny, zwanego koncem roboczym, z którego sto¬ pione szklo jest odbierane do uzycia w procesie formowania. Pasmo surowców jest ksztaltowane na stopione szklo w czasie, gdy przechodzi przez strefe stapiania w jednym koncu wanny, za pomoca ciepla, które moze pochodzic na przyklad z paliwa opalowego dostarczanego z palników umieszczo¬ nych w pewnych odstepach, w bocznych sciankach, ponad poziomem szkla lub z elektrycznych urza¬ dzen grzewczych. Stopione szklo przechodzi ze strefy stapiania do strefy klarowania, gdzie cieplo dostarczane jest takze nad stopionym szklem.W strefie klarowania pecherzyki gazu, obecne w szkle, zmuszane sa do ulatniania lub przechodzenia do roztworu w szkle. Szklo przechodzi ze strefy klarowania do strefy kondycjonowania w poblizu roboczego konca wanny. W strefie kondycjonowa¬ nia szklo jest ujednorodniane i wprowadzane w odpowiednie warunki termiczne dla wykorzystania 10 15 20 30 w procesie formowania. Z konca roboczego- wanny prowadzi przewód do procesu formowania, W celu otrzymania szkla pozbawionego pecher rzyków gazowych i produktów korozji, wykladzin ogniotrwalych, a takze w .celu .zwiekszenia trwa^ losci wanny szklarskiej, korzystne jest zapewnie¬ nie, aby szklo stykajace sie z wykladzinami ognio¬ trwalymi bylo dostatecznie chlodne. Uzyskuje sie to przez ustanowienie przeplywów konwekcyjnych w stopionym szkle w wannie szklarskiej, przy czym przeplywy te powoduja powracanie szkla z obsza¬ rów chlodniejszych do cieplejszych w dolnych czes¬ ciach wanny. Powoduje to, ze w strumieniu pow¬ rotnym w wannie przeplywa cztery razy tyle. lub wiecej szkla, niz w strumieniu dostarczanym do procesu formowania w górnych warstwach stopio¬ nego szkla posuwajacego sie do przodu, co znacznie obniza wydajnosc procesu i jakosc produktu.Znany jest z opisu patentowego Stanów Zjedno¬ czonych Ameryki nr 3 836 349 sposób wytwarzania szkla i urzadzenie do wytwarzania szkla. W sposo¬ bie skladniki wprowadza sie do pieca do topienia szkla zawierajacego strefe stapiania i strefe kla¬ rowania. Nastepnie doprowadza sie cieplo dla stopienia skladników i utworzenia stopionej masy szklanej, której co najmniej czesc doprowadza sie ze strefy stapiania do strefy klarowania, a co naj¬ mniej czesc - sklarowanej masy przeprowadza sie do wylotowego konca pieca, stad usuwa sie ja w sposób ciagly. Istniejaca róznica temperatur po- 110 5443 110 544 4 miedzy górna i dolna powierzchnia warstwy sto¬ pionej masy powoduje jej przeplyw konwekcyjny wzdluz obiegu, którego dolny strumien przylega ¦to 'górboJ- ftowier.zchni stopionej masy, a górny, do strefie klarowania. W strefie klarowania odprowadza sie cieplo ze stopionej ma¬ ly szkla przeplywajacej w strumieniu górnym, po- pffgffime do jjftfefUrjku przeplywu dla zmniejszenia %6zmey tempoiatiin Urzadzenie zawiera co naj¬ mniej dwa uklady chlodzace usytuowane w odste¬ pie, ponizej powierzchni stopionej masy szklanej, z których kazdy jest usytuowany wewnatrz masy, poprzecznie, zasadniczo na calej szerokosci pieca.Celem wynalazku jest usuniecie wad i niedogod¬ nosci znanych rozwiazan.Cel wynalazku zostal osiagniety przez podanie sposobu klarowania wanny szklarskiej, polegaja¬ cego na tym, ze stopione szklo utrzymuje sie na materiale nosnym o duzym wspólczynniku przewo¬ dzenia ciepla stanowiacym podstawe strefy klaro¬ wania i ogrzewa sie górne warstwy stopionego szkla dla utrzymania górnej warstwy wystarcza¬ jacej dla prowadzenia klarowania* przy czym cieplo z dolnej warstwy stopionego szkla odprowadza sie poprzez material nosny stanowiacy podstawe strefy klarowania minimalizujac niepozadane oddzialywa¬ nie miedzy stopionym szklem i materialem nosnym, zas górne warstwy szkla przemieszcza sie nadajac im przeplyw, poprzez strefe klarowania od wlotu do strefy do wylotu ze strefy, z malym przeplywem zwrotnym w dolnych obszarach szkla, przy którym glebokosc szkla w strefie, dlugosc strefy i róznice temperatury szkla na wlocie i wylocie ze strefy reguluje sie dla zahamowania stosunku przeplywu powrotnego do przeplywu bezposredniego wynosza-, cego od 1/6 do 1/2* Stopione szklo do procesu for¬ mowania dostarcza sie przez kanal. Prowadzi sie przeplyw powrotny stopionego szkla w strefie kla¬ rowania bez stycznosci z materialem ogniotrwa¬ lym dzieki istnieniu warstwy stopionego metalu w podstawie strefy klarowania. Stosuje sie stopio¬ ny metal zawierajacy cyne. Utrzymuje sie stosunek przeplywu powrotnego do przeplywu bezposrednie¬ go w kierunku do przodu w strefie klarowania wy¬ noszacy korzystnie 1/4. Cieplo z dna strefy klaro¬ wania odprowadza sie za pomoca obiegu chlodza¬ cego powietrza ponizej strefy klarowania.Cel wynalazku zostal osiagniety równiez przez za¬ projektowanie wanny szklarskiej, w której strefa klarowania jest wyposazona w warstwe stopionego metalu w podstawie wanny, na której unoszone jest stopione szklo, zas urzadzenia chlodzace sa umieszczone ponizej podstawy wanny szklarskiej w poblizu strefy klarowania, dla odprowadzania ciepla z dolnego obszaru stopionego szkla w strefie klarowania. Przegrody ogniotrwale sa umieszczone korzystnie na przeciwleglych koncach strefy kla¬ rowania, przy czym przegrody wystaja z podstawy strefy klarowania utrzymujac warstwe stopionego metalu wylacznie wewnatrz strefy klarowania.Warstwa stopionego metalu jest korzystnie warstwa stopionej cyny. Urzadzenia chlodzace stanowia ko¬ rzystnie urzadzenia do realizacji obiegu chlodzace¬ go powietrza ponizej strefy klarowania. Strefa sta¬ piania ma uklad utrzymywania stopionego szkla na wiekszej glebokosci niz w strefie klarowania.Koniec stopowy ma kieszen zasypowa razem z urza¬ dzeniem dostarczania do niej materialu wsadowego.Strefa kondycjonowania jest plytsza niz strefa kla- 9 rowania i ma uklad nadawania ruchu stopionego szkla przez strefe kondycjonowania calkowicie, w kierunku do przodu. Koniec wylotowy strefy kon¬ dycjonowania jest polaczony z kanalem prowadza¬ cym do stanowiska formowania szkla.Powrotny strumien szkla w strefie klarowania recyrkuluje przy stosunkowo wysokiej temperatu¬ rze w porównaniu ze znanymi rozwiazaniami dzieki temu zmniejsza sie ilosc wymaganego ponownego ogrzewania, gdy szklo ponownie przesuwa sie do przodu ze strumieniem bezposrednim. Ilosc ciepla wymaganego w sposobie klarowania wedlug wyna¬ lazku zmniejsza sie wskutek zmniejszenia ilosci szkla w strumieniu powrotnym. Ogólna wydajnosc termiczna poprawia sie, gdy róznica temperatur pomiedzy powierzchnia i materialem nosnym jest zminimalizowana. Cieplo usuwane z podstawy strefy klarowania mozna ponownie wykorzystywac, ko¬ rzystnie w komorach regeneratora lub do ogrze¬ wania materialów wsadowych wyprowadzanych do wanny szklarskiej.Sposób wedlug wynalazku moze byc stosowany takze do klarowania stopionego szkla. W tym przy¬ padku stopione szklo powinno byc wprowadzane dó tej jednostki zasadniczo w postaci niezestalonej.Stosowanie jednostki klarujacej odrebnej od jed¬ nostki stapiajacej umozliwia dostarczanie stopio¬ nego szkla z wiecej niz jednego zródla, co rozwia¬ zuje problemy funkcjonowania i trwalosci, zwia¬ zane z jednostka stapiania, bez wplywu na cala ^o4uicc}e* Przedmiot wynalazku zostal uwidoczniony w przykladzie wykonania na rysunku, który przed¬ stawia wanne szklarska w przekroju podluznym.Wanna szklarska 11 ma strefe stapiania 12, strefe klarowania 13 i strefe kondycjonowania 14. Strefa stapiania 12 ma kieszen zasypowa 15 w koncu sto¬ powym wanny. Strefa kondycjonowania 14 prowa¬ dzi do konca roboczego Wanny, z którego kondycjo¬ nowane szklo jest wyladowywane do kanalu 9 pro¬ wadzacego do strefy formowania. Wanna wykonana jest z materialów trudnotopliwych, ogniotrwalych i ma schodkowa podstawe, wskutek czego strefa stapiania 12 zapewnia wieksza glebokosc szkla. Pod¬ stawa wanny szklarskiej ma podwyzszony stopien 16 w koncu zastepujacym strefy stapiania 12, wsku¬ tek czego strefa klarowania 13 jest plytsza niz strefa stapiania 12.Podobnie koniec zstepujacy strefy klarowania 13 ma podwyzszony stopien 17, wskutek czego strefa kondycjonowania 14 jest plytsza niz strefa klaro¬ wania 13. Podstawa 18 strefy klarowania 13 wyko¬ nana jest z materialów ogniotrwalych o wysokiej przewodnosci cieplnej, unoszacych warstwe 19 sto¬ pionej cyny pomiedzy stopniem 17 i wystajaca do góry przegroda 20 w poblizu wlotu do strefy klarowania 13. Ponizej podstawy 18 strefy klaro¬ wania 13 znajduje sie uklad obiegu powietrza dla obiegu chlodzacego powietrza. Obejmuje on szereg wydluzonych otworów 21 pomiedzy wspornikami 22 wykladziny z materialów ogniotrwalych. Wspor- 15 20 15 30 .*.#¦ 40 45 50 55 605 110 544 6 niki 22 sa zmontowane na drugiej podstawie 23 materialów ogniotrwalych.W czasie pracy surowiec do wytwarzania szkla jest wprowadzony do kieszeni 15 w znany sposób, tworzac pasmo 24 spoczywajace na powierzchni 25 stopionego szkla. Cieplo dostarcza sie do strefy sta¬ piania 12 za pomoca palników gazowych zamonto¬ wanych nad powierzchnia 25 stopionego szkla w strefie stapiania 12 i dzialajacych poprzez otwory 26. Szklo przeplywa w kierunku pokazanym strzal¬ kami, w strefie stapiania 12, wskutek czego wy¬ stepuje w niej znaczny przeplyw powrotny, a takze strumien postepowy. Stopione szklo przesuwa sie do przodu wzdluz wanny szklarskiej 11 do strefy klarowania 13, a warunki pracy w strefie klaro¬ wania 13 sa ustawione tak, ze strumien postepowy przez strefe klarowania 13 jest zasadniczo wiekszy niz strumien powrotny, co wskazano strzalkami w strefie klarowania 13. Strefa kondycjonowania 14 jest plytsza i funkcjonuje tak, ze cale szklo w strefie kondycjonowania 14 przesuwa sie do przodu w kierunku roboczego konca wanny, bez przeplywu powrotnego.Temperatura górnego obszaru szkla w strefie klarowania 13 wynosi okolo 1400°C w celu zadowa¬ lajacego przebiegu klarowania. Aby nie dopuscic do oddzialywania pomiedzy stopionym szklem i cy¬ na w strefie klarowania, usuwa sie cieplo z dna strefy klarowania 13, w celu obnizenia temperatury szkla stykajacego sie ze stopiona cyna. Temperatura szkla w poblizu cyny moze byc okolo 200°C nizsza niz temperatura górnej powierzchtii szkla w strefie klarowania.Chlodzace powietrze, krazace kanalami urzadze¬ nia chlodzacego 21 ponizej strefy klarowania od¬ prowadza cieplo poprzez wykladzine ogniotrwala stanowiaca podstawe 18, o wysokiej przewodnosci, i warstwe 19 stopionej cyny, przy czym odprowa¬ dzone cieplo moze byc ponownie wykorzystane przez przepuszczenie chlodzacego powietrza do re¬ generatorów ciepla, nie pokazanych.Dla wsadu, stosunek przeplywu bezposredniego do zwrotnego, w strefie klarowania 13 zalezy od róznicy temperatur pomiedzy szklem wchodzacym do strefy klarowania 13 na jej wlocie i opuszczaja¬ cym strefe klarowania 13 w punkcie polaczenia ze strefa kondycjonowania 14, a takze od glebokosci szkla w strefie klarowania 13 i dlugosci strefy kla¬ rowania 13, to znaczy odleglosci pomiedzy przegro¬ da 20 i stopniem 17. W tym szczególnym przypadku róznica temperatury pomiedzy wlotem i wylotem strefy klarowania, glebokosc strefy i jej dlugosc jest wyregulowana tak, ze stosunek przeplywu po¬ wrotnego do przeplywu bezposredniego wynosi od 1/6 do 1/2. Stosunek ten wynosi korzystnie 1/4, za¬ pewniajac przy tym maksymalna skutecznosc ter¬ miczna. Wybór warunków dla uzyskania konkret¬ nego przeplywu powrotnego zalezy od pierwotnej konstrukcji wanny szklarskiej. Konstrukcje taka okresla sie korzystnie za pomoca praktycznego mo¬ delu lub teoretycznego modelu komputerowego dla zmiennych odpowiadajacych typowi projektowanej wanny szklarskiej. W praktycznej eksploatacji wanny szklarskiej, koncowe nastawy dla regulacji przeplywu powrotnego uzyskuje sie korzystnie za pomoca zmiany róznicy temperatur, ewentualnie zmiany glebokosci szkla, przez regulacje glebokosci cyny w strefie klarowania. Wszystkie inne zmienne wielkosci sa ustalone przez konstrukcje wanny. 5 Glebokosc szkla wynosi okolo dwie trzecie metra, a dlugosc jest funkcja okresu przebywania w strefie klarowania, niezbednego dla realizacji klarowania szkla, oraz funkcja szybkosci przeplywu szkla przez uklad. Wszystkie te czynniki moga byc uwzgled¬ nione przez pracownika bieglego w technologii w oparciu o jego znajomosc proponowanego wsadu roboczego i roboczych warunków wanny szklar¬ skiej.W przedstawionym przykladzie podstawa 18 strefy klarowania 13 ma warstwe 19 stopionej cyny, jednakze w pewnych przypadkach mozna stosowac inne stopione metale, lacznie ze stopami, lub na¬ wet inne materialy ogniotrwale, jesli maja one zdolnosc zapobiegania nadmiernym oddzialywaniom ze stopionym szklem, w temperaturze strumienia powrotnego, stosowanej w strefie klarowania.Wanna wedlug wynalazku ma jedna strefe kon¬ dycjonowania 14 zasilana przez strefe klarowania 13 i strefe stapiania 12, jednakze w pewnych przy¬ padkach moze byc pozadane, aby istnialy dwa lub kilka kanalów, które pracuja równolegle i sa za¬ silane z pojedyncze) jednostki stapiania lub kla¬ rowania. W pewnych przypadkach moze byc poza¬ dane, aby wszystkie trzy strefy tworzyly wspólna jednostke. Z zastosowaniem pomiedzy kazda strefa w przestrzeni ponad szklem ekranu lub przegrody wykonanej z arkusza platynowego, w celu zmniej¬ szenia lub zapobiegniecia swobodnego przeplywu atmosfery z jednej przestrzeni do nastepnej.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób klarowania stopionego szkla w strefie klarowania wanny szklarskiej, zawierajacej stopio¬ ne szklo, znamienny tym, ze stopione szklo utrzy¬ muje sie na materiale nosnym o duzym wspólczyn¬ niku przewodzenia ciepla stanowiacym podstawe strefy klarowania i ogrzewa sie górne warstwy stopionego szkla dla utrzymania temperatury górnej warstwy wystarczajacej dla prowadzenia klarowa¬ nia, przy czym cieplo z dolnej warstwy stopionego szkla odprowadza sie poprzez material nosny sta¬ nowiacy podstawe strefy klarowania minimalizujac niepozadane oddzialywania miedzy stopionym szklem i materialem nosnym, zas górne warstwy szkla przemieszcza sie nadajac im przeplyw po¬ przez strefe klarowania od wlotu do strefy, do wylotu ze strefy, z malym przeplywem zwrotnym w dolnych obszarach szkla, przy którym glebokosc szkla w strefie, dlugosc strefy i róznice tempera¬ tury szkla na wlocie i wylocie ze strefy reguluje sie dla zachowania stosunku przeplywu powrot¬ nego do przeplywu bezposredniego wynoszacego od l/6 do 1/2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stopione szklo do procesu formowania dostarcza sie przez kanal. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze prowadzi sie przeplyw powrotny stopionego szkla w strefie klarowania bez stycznosci z materialem 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60110 544 8 ogniotrwalym dzieki .istnieniu warstwy stopionego metalu w podstawie strefy klarowania. 4. Sposób wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze stosuje sie stopiony metal zawierajacy cyne. 5. Sposób wedlug zastrz. 1 albo 3 albo 4, zna¬ mienny tym, ze utrzymuje sie stosunek przeplywu powrotnego do przeplywu bezposredniego w kie¬ runku do przodu w strefie klarowania, wynoszacy korzystnie 1/4. - 6. Sposób wedlug zastrz. 1 albo 3 albo 4, zna¬ mienny tym, ze cieplo z dna strefy klarowania od¬ prowadza sie za pomoca obiegu chlodzacego po¬ wietrza ponizej strefy klarowania. 7. Wanna szklarska do klarowania stopionego szkla ze strefa topienia na jednym koncu, do której jest wprowadzany material dla wytwarzania szkla, strefa kondycjonowania, w której szklo jest wpro¬ wadzane w pozadane warunki termiczne przed spuszczeniem wanny, strefa klarowania miedzy strefami topienia i kondycjonowania, oraz urzadze¬ niem do dostarczania ciepla do górnej powierzchni szkla w strefach stapiania i klarowania, znamienna tym, ze strefa klarowania (13) jest wyposazona w warstwe (19) stopionego metalu w podstawie wan¬ ny, na której jest unoszone stopione szklo, zas urza¬ dzenia chlodzace (21) usytuowane sa ponizej pod¬ stawy (18) wanny szklarskiej w poblizu strefy kla¬ rowania dla odprowadzania ciepla z dolnego ob¬ szaru stopionego szkla w strefie klarowania. 8. Wanna wedlug zastrz. 7, znamienna tym, ze 10 25 30 przegrody ogniotrwale (20) sa umieszczone po prze¬ ciwleglych koncach strefy klarowania, przy czym przegrody (20) wystaja z podstawy (18) strefy kla¬ rowania (13) utrzymujac warstwe (19) stopionego metalu wylacznie wewnatrz strefy klarowania (13). 9. Wanna wedlug zastrz. 7 albo 8, znamienna tym, ze warstwa (19) stopionego metalu jest war¬ stwa stopionej cyny. 10. Wanna wedlug zastrz. 7 albo 8, znamienna tym, ze urzadzenia chlodzace (21) stanowia urza¬ dzenia do realizacji obiegu chlodzacego powietrza ponizej strefy klarowania (13). 11. Wanna wedlug zastrz. 7, znamienna tym, ze strefa stapiania (12) ma uklad utrzymywania sto¬ pionego szkla na wiekszej glebokosci niz w strefie klarowania (13). 12. Wanna wedlug zastrz. 7, znamisnna tym, ze koniec stopowy ma kieszen zasypowa (15) razem z urzadzeniem dostarczania do niej materialu wsa¬ dowego. 13. Wanna wedlug zastrz. 7, znamienna tym, ze strefa kondycjonowania (14) jest plytsza niz strefa klarowania (13) i ma uklad nadawania ruchu sto¬ pionego szkla przez strefe kondycjonowania (14) calkowicie w kierunku do przodu. 14. Wanna wedlug zastrz. 7, znamienna tym, ze koniec wylotowy strefy kondycjonowania (14) jest polaczony z kanalem (9) prowadzacym do stano¬ wiska formowania szkla. 26 24 12 Li 26 \\\ 12 LDA — Zaklad 2 — zam. 316/81 — 115 egz Cena 45 zl PL