PL196002B1 - Piec do wytapiania szkła oraz sposób wytapiania szkła - Google Patents

Abstract

1. Piec do wytapiania szkla, zawierajacy wejsciowy koniec i wyjsciowy koniec, strop rozciagajacy sie od wejsciowego konca do wyjsciowego konca, przy czym wejsciowy ko- niec jest usytuowany przed wyjsciowym kon- cem, urzadzenie doprowadzajace material do wytwarzania szkla do wejsciowego konca pie- ca, co najmniej jeden palnik dostarczajacy cie- plo do materialu do wytwarzania szkla, usytu- owany przy wejsciowym koncu pieca, oraz wylot spalin, znamienny tym, ze wylot (60) spalin jest polaczony zwyjsciowym koncem pieca, oraz wylot ten jest usytuowany, za co najmniej jednym palnikiem (34). PL PL PL PL PL PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest piec do wytapiania szkła oraz sposób wytapiania szkła. W szczególności, przedmiotem wynalazku jest piec do wytapiania szkła, w którym wsad szklarski wprowadza się z jednego końca, a roztopione szkło wyprowadza się z drugiego końca.

Piece do wytapiania szkła wielu rodzajów są pospolicie używane do roztapiania materiałów do wytwarzania szkła przy wytwarzaniu produktów szklanych, takich jak włókna szklane, pojemniki szklane, szkło płaskie i inne rodzaje szkła. Taki piec do wytapiania szkła zwykle zawiera urządzenie wprowadzające wsad szklarski, co najmniej jeden palnik do roztapiania tego wsadu szklarskiego, by otrzymać roztopione szkło, oraz co najmniej jeden komin do usuwania spalin z pieca. W piecu opalanym poprzecznie, ciepło doprowadzane jest do pieca z palników usytuowanych na przeciwległych bokach pieca. Ciepło to roztapia szkło lub wsad w piecu. Wsad szklarski wprowadza się zwykle do pieca od tyłu lub poprzez wejściowy koniec pieca, aby umożliwić optymalne roztapianie wsadu szklarskiego do roztopionego szkła. Roztopione szkło jest wyprowadzane z przodu lub przez wyjściowy koniec pieca, przez kanał wyprowadzania szkła zwany również gardzielą, w piecach do wytapiania szkła w produkcji włókien szklanych, i przewężeniem w piecach do wytapiania szkła przy produkcji szkła płaskiego.

Spaliny i gazy uwalniane przy rozkładzie surowców do wytwarzania szkła, są odprowadzane z pieca poprzez jeden lub więcej kominów usytuowanych po przeciwnych stronach, w pobliżu tylnego lub wejściowego końca pieca, to znaczy przy końcu pieca przeciwległym w stosunku do gardzieli lub punktu wyprowadzania szkła z pieca. Powodem umieszczenia kominów z tyłu pieca jest oszczędzanie energii z utrzymywaniem nadal zdolności do roztapiania wsadu. Przy wyprowadzaniu gazów z wejściowego końca pieca, możliwe jest odzyskiwanie znacznych ilości energii ze wszystkich spalin wytwarzanych w piecu. Jednakże umieszczenie kominów przy wejściowym końcu pieca powoduje porywanie wsadu przez spaliny, a zatem zatykanie kominów lub innych urządzeń, i ewentualne zwiększenie emisji cząstek stałych z układu odprowadzania spalin z pieca.

Celem wynalazku jest opracowanie sposobu i pieca do wytapiania szkła, pozwalających na wyeliminowanie powyżej wskazanych wad.

Według wynalazku, piec do wytapiania szkła, zawierający wejściowy koniec i wyjściowy koniec, strop rozciągający się od wejściowego końca do wyjściowego końca, przy czym wejściowy koniec jest usytuowany przed wyjściowym końcem, urządzenie doprowadzające materiał do wytwarzania szkła do wejściowego końca pieca, co najmniej jeden palnik dostarczający ciepło do materiału do wytwarzania szkła, usytuowany przy wejściowym końcu pieca, oraz wylot spalin, charakteryzuje się tym, że wylot spalin jest połączony z wyjściowym końcem pieca, oraz wylot ten jest usytuowany, za co najmniej jednym palnikiem.

Korzystnie, co najmniej jeden palnik jest zamontowany poprzez strop pieca.

Korzystnie, palnik stanowi wiele palników. W szczególności, co najmniej 50% palników jest usytuowanych przed wylotem, a zwłaszcza wszystkie palniki są usytuowane przed wylotem.

Korzystnie, wylot stanowi komin lub wylot stanowi wiele kominów.

Korzystnie, wylot jest usytuowany przy wyjściowej ścianie końcowej pieca albo wylot jest usytuowany przy bocznej ścianie pieca.

Korzystnie, palnik stanowi wiele palników zamontowanych poprzez strop pieca, przy czym wszystkie palniki są usytuowane przed wylotem, który to wylot zawiera, co najmniej dwa odprowadzenia wylotowe, stanowiące w szczególności wiele kominów.

Korzystnie, wylot ma linię środkową, która jest usytuowana, na co najmniej 70% odległości od wejściowej ściany końcowej pieca do wyjściowej ściany końcowej pieca.

Korzystnie, środkowa linia wylotu jest usytuowana, na co najmniej 80% odległości od wejściowej ściany końcowej pieca do wyjściowej ściany końcowej pieca.

Korzystnie, piec zawiera dwie boczne ściany i dwa odprowadzenia wylotowe, z których każde jest oddzielone bocznie od ścian bocznych.

Według wynalazku, sposób wytapiania szkła, polegający na wprowadzaniu materiału do wytwarzania szkła we wsadową połowę pieca, ogrzewaniu tego materiału za pomocą palników dostarczających energii i wytwarzających gazy spalinowe, oraz na wyprowadzaniu roztopionego szkła z wyjściowego końca pieca, charakteryzuje się tym, że większość energii wprowadza się do pieca we wsadowej połowie pieca, tworzy się różnicę ciśnienia pomiędzy wejściowym końcem pieca a wyjściowym końcem pieca, przy czym ciśnienie przy wyjściowym końcu pieca jest niższe niż ciśnienie przy wejPL 196 002 B1 ściowym końcu pieca, wyprowadza się spaliny poprzez wylot usytuowany w wyjściowym końcu pieca, przy czym ciśnienie w wylocie jest niższe niż ciśnienie przy wyjściowym końcu pieca.

Korzystnie, spaliny odprowadza się z pieca przez wylot, którego linia środkowa jest usytuowana, na co najmniej 70% odległości od wejściowej ściany końcowej pieca do wyjściowej ściany końcowej pieca.

Korzystnie, spaliny odprowadza się z pieca przez wylot, którego linia środkowa jest usytuowana, na co najmniej 80% odległości od wejściowej ściany końcowej pieca do wyjściowej ściany końcowej pieca.

Korzystnie, wyprowadza się spaliny, które stanowią strumień spalin w piecu w kierunku od wsadowej połowy pieca do wyjściowej połowy pieca.

Korzystnie, energia wprowadzona do wsadowej połowy pieca jest co najmniej dwukrotnie większa niż energia wprowadzona do wyjściowej połowy pieca.

Nieoczekiwanie stwierdzono, że oddzielenie wylotu spalin od źródła ciepła (energii) umożliwia wyeliminowanie porywania cząstek materiału do wytwarzania szkła przez strumień spalin. Ponadto stwierdzono, że zwiększa się czas przebywania spalin w piecu, co pozwala na obniżenie kosztów grzania i roztapiania materiału do wytwarzania szkła.

Przedmiot wynalazku uwidoczniono w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój pieca do wytapiania szkła, fig. 2 przedstawia przekrój pieca do wytapiania szkła z fig. 1 wzdłuż linii 2-2, z zaznaczeniem, dla przejrzystości, części dachu, fig. 3 przedstawia schematyczny widok z boku alternatywnego przykładu wykonania pieca do wytapiania szkła, fig. 4 przedstawia schematyczny widok z góry pieca do wytapiania szkła z fig. 3 wzdłuż linii 4-4, fig. 5 przedstawia przekrój alternatywnego przykładu wykonania pieca do wytapiania szkła, fig. 6 przedstawia schematyczny widok z góry alternatywnego przykładu wykonania pieca do wytapiania szkła, fig. 7 przedstawia wykres profilu temperatury znanego pieca do wytapiania szkła w porównaniu z profilem temperatury pieca do wytapiania szkła według wynalazku.

Przedstawiony na fig. 1 i 2 piec 10 do wytapiania szkła, można wykorzystywać do wytwarzania włókien szklanych, pojemników szklanych, szkła płaskiego i innych rodzajów szkła. Piec 10 służy do dostarczania roztopionego szkła do zasilacza 12 lub do innego urządzenia do obróbki szkła. Na rysunkach widać, że dla przejrzystości pewne szczegóły konstrukcji nie zostały przedstawione ze względu na to, że takie szczegóły są konwencjonalne i znane fachowcom.

Piec 10 do wytapiania szkła korzystnie zawiera podłużny kanał 11 utworzony przez ścianę 14 końca załadowczego i ścianę 16 końca wyładowczego, dwie boczne ściany 18a i 18b, dno 20 i strop 22. Strop 22 jest korzystnie połączony funkcjonalnie ze ścianą 14 pierwszego lub załadowczego końca oraz ze ścianą 16 drugiego lub wyładowczego końca.

Ściana 14 załadowczego końca jest usytuowana przy wejściowym końcu pieca 10 gdzie materiał do wytwarzania szkła jest wprowadzany lub ładowany do pieca. Ściana 16 końca wyładowczego jest usytuowana przy wyjściowym końcu 8 pieca 10 gdzie roztopione szkło jest wyprowadzane z pieca. Wejściowy koniec pieca 10 jest końcem załadowczym. Stosowane w opisie i w zastrzeżeniach określenie koniec wyjściowy oznacza koniec pieca, z którego wyprowadzane jest roztopione szkło. Piec 10 do wytapiania szkła jest korzystnie wykonany z odpowiednich materiałów ogniotrwałych, takich jak tlenek glinu, krzemionka, mieszanina tlenku glinowego z krzemionką, cyrkon, mieszanina tlenku cyrkonu, tlenku glinu i krzemionki itp. Strop 22 pieca 10 do wytapiania szkła ma konwencjonalny krzywoliniowy kształt przekroju poprzecznego lub kształt wypukły, patrząc poprzecznie do osi wzdłużnej A kanału, chociaż strop 22 może mieć dowolną odpowiednią konstrukcję. Strop 22 pieca 10 do wytapiania szkła jest usytuowany powyżej powierzchni 23 roztopionego szkła 25. Jak to jest znane, piec 10 do wytapiania szkła może ewentualnie zawierać jeden lub więcej barboterów 24 i/lub elektrod wspomagających (nie pokazano). Barbotery 24 i/lub elektrody wspomagające zwiększają cyrkulację roztopionego szkła i wydajność wytapiania szkła.

Piec 10 do wytapiania szkła korzystnie zawiera dwie strefy roztopionego szkła, zasadniczo wejściową strefę 26 roztapiania i zasadniczo wyjściową strefę 28 klarowania. Strefa 26 roztapiania jest nazywana strefą wejściową pieca 10 do wytapiania szkła, gdzie materiał 30 do wytwarzania szkła jest wprowadzany w piec 10 do wytapiania szkła za pomocą urządzenia załadowczego 32.

Załadowcze urządzenie 32 może być dowolnego, odpowiedniego rodzaju do wprowadzania materiału 30 do wytwarzania szkła w piec 10 do wytapiania szkła. Materiał 30 do wytwarzania szkła może być mieszaniną surowców zwykle stosowanych przy wytwarzaniu szkła, taką jak przykładowo wsad szklarski. Należy zauważyć, że skład materiału 30 do wytwarzania szkła jest zależny od rodzaju wytwarzanego wyrobu szklanego (nie pokazano). Zwykle materiał ten zawiera materiały w skład których wchodzi krzemionka, łącznie z dokładnie zmielonymi odpadkami szklanymi, zwykle nazywanymi

PL 196 002 B1 stłuczką. Można również stosować inne materiały do wytwarzania szkła, obejmujące szpat polny, wapień, dolomit, sodę kalcynowaną, potaż, boraks i tlenek glinu. By zmieniać właściwości wyrobu szklanego, można również dodawać stosunkowo niewielką ilość arsenu, antymonu, siarczanów, węgla i/lub fluorków. Należy zauważyć, że roztopione szkło 25 zwykle przepływa od wejściowego końca 6 pieca 10 do wytapiania szkła do wyjściowego końca 8 pieca 10 do wytapiania szkła, jak zaznaczono strzałkami 27.

Można stosować dowolną odpowiednią liczbę i rodzaj załadowczych urządzeń 32, by doprowadzać materiał 30 do wytwarzania szkła do wnętrza pieca 30 do wytapiania szkła. Przedstawiony piec 10 do wytapiania szkła zawiera trzy załadowcze urządzenia 32, usytuowane w ścianie 14 końca doprowadzania oraz odpowiednio w dwóch ścianach bocznych 18a i 18b. Jak pokazano, przedstawione urządzenia załadowcze 32 są zwykle usytuowane przy wejściowym końcu 6 pieca 10 do wytapiania szkła. Materiał 30 do wytwarzania szkła jest korzystnie doprowadzany na powierzchnię 23 roztopionego szkła 25.

Materiał 30 do wytwarzania szkła tworzy wsadową warstwę stałych lub półroztopionych cząstek na powierzchni roztopionego szkła 25,w strefie 26 roztapiania w piecu 10 do wytapiania szkła. Pływające cząstki stałe wsadu materiału 30 do wytwarzania szkła są roztapiane zasadniczo, przez co najmniej jeden palnik, chociaż korzystnie stosuje się wiele palników 34, jak pokazano na fig. 1 i 4. Palniki 34 są korzystnie palnikami typu tlen-paliwo, chociaż można stosować dowolny inny odpowiedni rodzaj palnika. Palniki 34 korzystnie dają płomień 36 o kontrolowanym kształcie i długości. W korzystnym przykładzie realizacji wynalazku, palniki przy wejściowym końcu 6 są zamontowane poprzez strop 22, jak pokazano na fig. 1, 3 i 4. Jednakże należy rozumieć, że palniki można montować w/lub poprzez wejściową ścianę 14 lub boczne ściany 18a i 18b pieca 10 do wytapiania szkła. Palniki 34 roztapiają materiał 30 do wytwarzania szkła, a równocześnie utrzymują temperaturę pracy otaczającego materiału ogniotrwałego w granicach możliwych do zaakceptowania. Przez utlenianie gazu z palnika wytwarzane są znaczne ilości spalin.

Po roztopieniu materiału do wytwarzania szkła płomieniami 36 i przez ciepło wypromieniowane z innych części pieca, roztopione szkło przepływa ze strefy 26 roztapiania w kierunku pokazanym strzałką 27 do strefy 28. Roztopione szkło wypływa z pieca 10 poprzez gardziel 29 lub poprzez kanał, zwany w przemyśle szklarskim przewężeniem, jak zaznaczono strzałką 31. W korzystnym przykładzie wykonania, przy specyficznych szkłach, strefa 28 klarowania zawiera co najmniej jeden wyjściowy palnik 38, zamontowany w stropie pieca 10 do wytapiania szkła. Ten wyjściowy palnik 38 może mieć konstrukcję podobną do palników 34. Ewentualnie jeden lub więcej wejściowych palników 34 może być zamontowana pod kątem do około 20 stopni względem pionu, by zwiększyć do maksimum konwekcyjne i radiacyjne przenoszenie ciepła do materiału wsadu do wytwarzania szkła. Podobnie palnik 38 przy końcu wyjściowym może być zamontowany pod pewnym kątem do około 20 stopni względem pionu, aby zmniejszyć do minimum i/lub kontrolować powstawanie piany na powierzchni 23 szkła przy pracy z pewnymi rodzajami szkieł, takimi jak włókna szklane.

Piec 10 do wytapiania szkła zawiera co najmniej jeden wylot 60 usytuowany przy wyjściowym końcu 8, w celu wyprowadzania spalin z pieca. Należy rozumieć, że alternatywnie można stosować wiele wylotów. W piecu 10 do wytapiania szkła, pokazanym na fig. 1 i 2, strop 22 pieca 10 do wytapiania szkła wspiera wyloty 60. W korzystnym przykładzie realizacji wynalazku, wyloty są usytuowane na zewnątrz bocznych ścian 18a i 18b i wsparte w różny sposób, jak to zostanie objaśnione poniżej.

W korzystnym przykładzie realizacji wynalazku wyloty 60 są kominami do wyprowadzania spalin i gazów uwolnionych przy rozkładzie surowców do wytwarzania szkła. Należy rozumieć, że wyloty mogą być dowolnego, odpowiedniego rodzaju otworami lub przewodami do usuwania spalin i gazów z pieca. Po usunięciu gazów i spalin z pieca można je ewentualnie oczyszczać w taki sposób, aby otrzymać substancje odprowadzane, przyjazne dla środowiska. Kiedy stosuje się komin, może mieć on przekrój czworoboczny, np. kwadratowy, chociaż wyloty 60 mogą mieć dowolny odpowiedni kształt przekroju poprzecznego. W korzystnym przykładzie realizacji wynalazku środkowe linie 72 wylotów są usytuowane w przybliżeniu na 70% odległości od wejściowej ściany końcowej 14 pieca do wytapiania szkła do wyjściowej ściany końcowej 16 tego pieca, jak pokazano przykładowo na fig. 2. Korzystniej, linie środkowe 72 wylotów są usytuowane w przybliżeniu na przynajmniej 80% odległości od wejściowej ściany końcowej do wyjściowej ściany końcowej.

Jedną z zalet zastosowania wylotu 60 w połączeniu z wyjściowym końcem pieca jest to, że istnieje mniejsze prawdopodobieństwo porywania materiałów do wytwarzania szkła wraz ze spalinami i oparami z pieca. Jest tak ze względu na to, że całkowity przepływ masowy produktów spalania, wytwarzanych w piecu według wynalazku, nie przechodzi nad materiałami do wytwarzania szkła, natoPL 196 002 B1 miast nad materiałami do wytwarzania szkła przechodzić będą tylko produkty spalania z palników usytuowanych przed materiałami do wytwarzania szkła. W konwencjonalnym piecu prędkość gazów jest największa nad nieroztopionymi materiałami do wytwarzania szkła, przez co zwiększa się porywanie tych materiałów. Natomiast w piecu według wynalazku prędkość gazów niekoniecznie jest największa nad materiałami do wytwarzania szkła. Ponadto wszelkie materiały do wytwarzania szkła porywane wraz z oparami i gazami spalinowymi mają możliwość osadzania się, gdy gazy te wędrują z wejściowego końca 6 pieca do wyjściowego końca 8. Inną zaletą usytuowania wylotu 60 w połączeniu z końcem wyjściowym, zwłaszcza gdy większość (ponad 50%) palników 34 jest usytuowana w wejściowym końcu pieca, polega na tym, że oddzielenie wylotu od źródła ciepła eliminuje zwarcie cieplne, które by wystąpiło, gdyby palniki i wylot były usytuowane przy tym samym końcu pieca.

Alternatywny przykład wykonania pieca 110 do wytapiania szkła przedstawiono na fig. 3 i 4. Części pieca 110 do wytapiania szkła oznaczone takimi samymi oznaczeniami cyfrowymi lub podobnymi do oznaczeń z pieca 10 do wytapiania szkła, przedstawionego na fig. 1 i 2, mają zadanie podobne jak takie same części pieca 10, chyba że zaznaczono inaczej. Piec 110 do wytapiania szkła zawieradwa wyloty 60a i 60b. Te wyloty 60a i 60b są połączone z piecem 110 do wytapiania szkła i służą do odprowadzania spalin wytworzonych przez palniki 34 i 38. Wyloty 60a i 60b są usytuowane bocznie na zewnątrz odpowiednio ścian 18a i 18b.

Wyloty 60a i 60b, pokazane na fig. 3 i 4, zawierają zasadniczo poziome części 64a i 64b oraz zasadniczo pionowe części 68a i 68b. Zasadniczo pionowe części 68a i 68b są oddzielone od bocznych ścian 18a i 18b przez zasadniczo poziome części 64a i 64b. Należy zauważyć, że wyloty 60a i60b mają odpowiednio środkowe linie 72a i 72b. Jak w przypadku pieca 10, pokazanego na fig. 1 i2, środkowe linie 72a i 72b są usytuowane, na co najmniej około 70% odległości od wejściowej ściany końcowej 14 pieca 110 do wytapiania szkła do wyjściowej ściany końcowej 16 pieca 110 do wytapiania szkła, a korzystniej na co najmniej około 80% odległości od wejściowej ściany końcowej do wyjściowej ściany końcowej. Chociaż kominy pokazano jako oddalone bocznie od ścian bocznych, wyloty mogą być integralnie utworzone w samych bocznych ścianach. W takim przypadku, najbardziej wewnętrzna część zasadniczo pionowych części 68a i 68b wylotów 60a i 60b będzie zawarta odpowiednio w bocznych ścianach 18a i 18b.

Jeszcze inny alternatywny przykład realizacji pieca 210 do wytapiania szkła przedstawiono na fig. 5. Części tego pieca 210 do wytapiania szkła o oznaczeniach takich samych lub podobnych jak w piecu 10 do wytapiania szkła i w piecu 110 do wytapiania szkła, mają podobne zadanie jak części pieców 10 i 110, chyba że podano inaczej. Piec 210 do wytapiania szkła, przedstawiony na fig. 5, zawiera wyloty 60c i 60d, które mają czworokątny przekrój poprzeczny, chociaż mogą one mieć dowolny odpowiedni kształt przekroju poprzecznego.

Wyloty 60c i 60d mogą być wsparte w dowolny, odpowiedni sposób. Wyloty 60c i 60d mogą być usytuowane w dowolnym, odpowiednim miejscu przy/lub na wyjściowej ścianie końcowej 16 i/lub bocznych ścianach 18, by wyprowadzać spaliny z pieca. Jak pokazano na fig. 5, mogą być one oddzielone bocznie od bocznych ścian 18. Wyloty 60c i 60d korzystnie zawierają zasadniczo poziome części 64c i64d oraz zasadniczo pionowe części 68c i 68d. Te zasadniczo poziome części 64c i 64d są usytuowane powyżej powierzchni 23 roztopionego szkła 25. Zasadniczo pionowe części 68c i 68d są zdystansowane od wyjściowej ściany końcowej 16 i bocznych ścian 18, przez zasadniczo poziome części 64c i 64d. W korzystnym przykładzie wykonania, zasadniczo pionowe części 68c i 68d służą do przyjmowania spalin i umożliwiają ich usuwanie albo w kierunku zasadniczo do góry (zaznaczonym strzałkami 76), albo w kierunku zasadniczo do dołu (zaznaczonym strzałkami 78).

Wszystkie piece 10, 110 i 210 do wytapiania szkła działają zasadniczo podobnie, by wytwarzać roztopione szkło 25. Podczas działania, materiał 30 do wytwarzania szkła wprowadza się do wejściowego końca 6 pieca do wytapiania szkła. Następnie ten materiał do wytwarzania szkła jest ogrzewany palnikami 34. Korzystnie, co najmniej jeden palnik 34 jest usytuowany przy wejściowym końcu 6 pieca. Palniki 34 tworzą spaliny, które są wyprowadzane z wyjściowego końca 8 pieca do wytapiania szkła.

Piece 10, 110 i 210 do wytapiania szkła mogą działać z wprowadzaniem materiału 30 do wytwarzania szkła do załadowczej połowy 80 pieca, jak pokazano na fig. 2. Określenie załadowcza połowa 80 pieca do wytapiania szkła, należy w tym kontekście rozumieć jako połowę pieca do wytapiania szkła usytuowaną najbliżej wejściowej ściany końcowej 14. Materiał 30 do wytwarzania szkła jest grzany za pomocą co najmniej jednego palnika 34, usytuowanego w załadowczej połowie 80 pieca. Palniki 34 dostarczają energii i wytwarzają spaliny. Większość energii ze wszystkich palników związanych z piecem, wprowadzana jest w załadowczą połowę 80 pieca do wytapiania szkła. Korzystnie,

PL 196 002 B1 energia z palników wprowadzana w załadowczą połowę pieca jest co najmniej dwukrotnie większa od energii z palników wprowadzanej w wyładowczą połowę pieca. Wyloty są usytuowane tak, aby wyprowadzać spaliny z wyjściowej połowy 84 pieca. Wyjściowa połowa 84 pieca do wytapiania szkła, oznacza tu połowę pieca do wytapiania szkła usytuowaną najbliżej wyjściowej ściany końcowej 16. Widać, że wyprowadzanie spalin przez wyloty tworzy przepływ spalin wewnątrz pieca w kierunku od wejściowej ściany końcowej pieca do wyjściowej ściany pieca.

Jak pokazano na fig. 6, w innym przykładzie realizacji wynalazku, piec 310 do wytapiania szkła może być wyposażony w jeden lub więcej wylotów 60e, które są poprzez końcową ścianę 16 dołączone do wyjściowego końca 8 pieca. Tam, gdzie jest pojedynczy wylot 60e usytuowany pośrodku na końcowej ścianie 16, jest prawdopodobne, że dwa kanały lub przewężenia 29e będą użyte do wyprowadzania roztopionego szkła z pieca 310. Wyloty są typowo skonstruowane i umieszczone tak, że mają one stosunkowo mniejsze ciśnienie otoczenia niż ciśnienie w piecu. Można to osiągnąć przez nadanie wylotowi postaci komina. Alternatywnie można by zastosować dmuchawę, by zmniejszyć ciśnienie w wylocie. Ponadto, pomiędzy wejściowym końcem 6 pieca a wyjściowym końcem 8 pieca powstaje różnica ciśnienia, przy czym ciśnienie w wyjściowym końcu pieca jest niższe niż ciśnienie w wejściowym końcu pieca. Widać, że przez wyprowadzanie spalin i oparów poprzez wylot 60, który jest połączony z wyjściowym końcem 8 pieca, ciśnienie w wylocie będzie niższe niż ciśnienie w wyjściowym końcu pieca.

Na fig. 7 przedstawiono porównanie temperatury (oś y) i odpowiedniej procentowej odległości od wejściowej ściany końcowej (oś x) pieca do wytapiania szkła do wyjściowej ściany końcowej. Temperatura przy odległości 75% jest temperaturą w przybliżeniu trzech czwartych odległości od wejściowej ściany końcowej do wyjściowej ściany końcowej. Podobnie temperatura w odległości 0% jest temperaturą w przybliżeniu wejściowej ściany końcowej. Podobnie temperatura w odległości 100% jest temperaturą w przybliżeniu wyjściowej ściany końcowej.

Typowy profil cieplny znanego pieca do wytapiania szkła jest oznaczony przez 200. Należy zauważyć, że temperatura w odległości w przybliżeniu 75% stanowi względny szczyt w porównaniu z temperaturą w odległości 0% i w odległości 100%. Temperatura w konwencjonalnym piecu do wytapiania szkła w odległości 0% jest mniejsza niż temperatura w odległości 75%. Inne piece mogłyby mieć szczytową temperaturę w innych odległościach od wejściowej ściany końcowej, np. w odległości 50% lub w odległości 100%.

Profil cieplny pieca do wytapiania szkła według wynalazku oznaczono przez 220. Można zauważyć, że temperatura przez pierwsze 75% odległości w piecu od wejściowej ściany końcowej jest znacznie powyżej temperatury w konwencjonalnym piecu, i nie ma stosunkowo chłodnej części przy wejściowym końcu pieca w odróżnieniu od profilu cieplnego 200 konwencjonalnego pieca. Stosunkowo niska temperatura obserwowana w odległości 0% w profilu cieplnym według stanu techniki (wykres 200) nie występuje w profilu cieplnym (wykres 220) pieca do wytapiania szkła według wynalazku. Porównawczo wyższa temperatura w odległości 0% oznacza sprawniejsze wykorzystanie energii i sprawniejsze roztapianie wsadu szklarskiego w piecu do wytapiania szkła według wynalazku. Jeżeli piec działa z nieco większym doprowadzaniem energii niż to było w przypadku pieca reprezentowanego przez wykres 220, wówczas profil temperatury może być bardziej podwyższony przy wejściowym końcu pieca, jak to przedstawiono na wykresie 222. Podobnie, jeśli piec działa z nieco mniejszym doprowadzaniem energii, niż jest to w przypadku pieca reprezentowanego przez wykres 220, wówczas profil temperatury jest znacznie niżej przy wejściowym końcu pieca, jak to przedstawia wykres 224.

Chociaż wynalazek opisano szczegółowo w odniesieniu do pewnych specyficznych przykładów realizacji, fachowcy zauważą, że duchem i zakresem załączonych zastrzeżeń patentowych objęte są również inne przykłady wykonania.

Claims (19)

1. Piec do wytapiania szkła, zawierający wejściowy koniec i wyjściowy koniec, strop rozciągający się od wejściowego końca do wyjściowego końca, przy czym wejściowy koniec jest usytuowany przed wyjściowym końcem, urządzenie doprowadzające materiał do wytwarzania szkła do wejściowego końca pieca, co najmniej jeden palnik dostarczający ciepło do materiału do wytwarzania szkła, usytuowany przy wejściowym końcu pieca, oraz wylot spalin, znamienny tym, że wylot (60) spalin jest połączony z wyjściowym końcem pieca, oraz wylot ten jest usytuowany, za co najmniej jednym palnikiem (34).

PL 196 002 B1

2. Piec według zastrz. 1, znamienny tym, że co najmniej jeden palnik (34) jest zamontowany poprzez strop (22) pieca.

3. Piec według zastrz. 1, znamienny tym, że palnik (34) stanowi wiele palników.

4. Piec według zastrz. 3, znamienny tym, że co najmniej 50% palników (34) jest usytuowanych przed wylotem (60).

5. Piec według zastrz. 4, znamienny tym, że wszystkie palniki (34) są usytuowane przed wylotem (60).

6. Piec według zastrz. 1, znamienny tym, że wylot (60) stanowi komin.

7. Piec według zastrz. 1, znamienny tym, że wylot (60) stanowi wiele kominów.

8. Piec według zastrz. 1, znamienny tym, że wylot (60) jest usytuowany przy wyjściowej ścianie końcowej (16) pieca.

9. Piec według zastrz. 1, znamienny tym, że wylot (60) jest usytuowany przy bocznej ścianie (18a, 18b) pieca.

10. Piec według zastrz. 1, znamienny tym, że palnik (34) stanowi wiele palników zamontowanych poprzez strop (22) pieca, przy czym wszystkie palniki są usytuowane przed wylotem, który to wylot zawiera co najmniej dwa odprowadzenia wylotowe (60a, 60b).

11. Piec według zastrz. 10, znamienny tym, że odprowadzenia wylotowe (60a, 60b) stanowią wiele kominów.

12. Piec według zastrz. 1, znamienny tym, że wylot (60) ma linię środkową (72), która jest usytuowana na co najmniej 70% odległości od wejściowej ściany końcowej (14) pieca do wyjściowej ściany końcowej pieca (16).

13. Piec według zastrz. 12, znamienny tym, że środkowa linia (72) wylotu jest usytuowana na co najmniej 80% odległości od wejściowej ściany końcowej (14) pieca do wyjściowej ściany końcowej (16) pieca.

14. Piec według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera dwie boczne ściany (18a, 18b) i dwa odprowadzenia wylotowe (60a, 60b) z których każde jest oddzielone bocznie od ścian bocznych.

15. Sposób wytapiania szkła, polegający na wprowadzaniu materiału do wytwarzania szkła we wsadową połowę pieca, ogrzewaniu tego materiału za pomocą palników dostarczających energii i wytwarzających gazy spalinowe, oraz na wyprowadzaniu roztopionego szkła z wyjściowego końca pieca, znamienny tym, że większość energii wprowadza się do pieca we wsadowej połowie pieca, tworzy się różnicę ciśnienia pomiędzy wejściowym końcem pieca a wyjściowym końcem pieca, przy czym ciśnienie przy wyjściowym końcu pieca jest niższe niż ciśnienie przy wejściowym końcu pieca, wyprowadza się spaliny poprzez wylot usytuowany w wyjściowym końcu pieca, przy czym ciśnienie w wylocie jest niższe niż ciśnienie przy wyjściowym końcu pieca.

16. Sposób według zastrz. 15, znamienny tym, że spaliny odprowadza się z pieca przez wylot, którego linia środkowa jest usytuowana na co najmniej 70% odległości od wejściowej ściany końcowej pieca do wyjściowej ściany końcowej pieca.

17. Sposób według zastrz. 16, znamienny tym, że spaliny odprowadza się z pieca przez wylot, którego linia środkowa jest usytuowana na co najmniej 80% odległości od wejściowej ściany końcowej pieca do wyjściowej ściany końcowej pieca.

18. Sposób według zastrz. 15, znamienny tym, że wyprowadza się spaliny, które stanowią strumień spalin w piecu w kierunku od wsadowej połowy pieca do wyjściowej połowy pieca.

19. Sposób według zastrz. 15, znamienny tym, że energia wprowadzona do wsadowej połowy pieca jest co najmniej dwukrotnie większa niż energia wprowadzona do wyjściowej połowy pieca.