PL80531B1 - Refractory elements for a glass float furnace wall [us3669640a] - Google Patents

Description

Kadz pieca do obróbki szkla na kapieli ze stopionego materialu Przedmiotem wynalazku jest kadz pieca do ob¬ róbki szkla na kapieli ze stopionego materialu, w której przynajmniej jedna czesc scian, na przyklad dno, na stronie zwróconej do wnetrza kadzi posia¬ da ogniotrwala przylegajaca do tej czesci scian powloke, której sklad jest rózny od pozostalych czesci.W piecach do obróbki szkla na stopionej kapie¬ li uzywa sie róznych materialów ogniotrwalych na wykladziny dla wyprawy scian, na przyklad prefabrykowanych ksztaltek. Wykladziny musza zapewniac dobra izolacje cieplna i spelniac rózne wymagania, dotyczace wytrzymalosci mechanicznej i wlasnosci fizyko-chemicznych w podwyzszonych temperaturach we wnetrzu pieca podczas jego pra¬ cy.Znane ksztaltki ogniotrwale, które wykazuja wy¬ magane wlasnosci mechaniczne i izolacyjne cze¬ sto nie maja pozadanych wlasnosci chemicznych i powierzchniowych jakie powinny posiadac przy ciaglym obciazeniu w piecu w podwyzszonych tem¬ peraturach roboczych.Z amerykanskiego opisu patentowego nr 3349831 znana jest forma ze staliwa wypelniona stopio¬ nym szklem, która na scianach wewnetrznych sty¬ kajacych sie ze szklem posiada trzy warstwy sta¬ liwa zawierajace grafit w róznej postaci.W amerykanskim opisie patentowym nr 2010055 opisana jest konstrukcja sciany pieca, która skla¬ da sie z ksztaltek z ogniotrwalej gliny, które ma- 25 30 ja wydrazenia w celu wlozenia plytek z wegla.Po nalozeniu cienkiej warstwy gliny, która styka sie ze stopionym szklem, ksztaltki weglowe two¬ rza scianki zbiornika szkla. Ten rodzaj konstruk¬ cji jest nieodpowiedni dla pieców do obróbki szkla na stopionej kapieli, gdyz glina ogniotrwala nie daje sie oddzielic od stopionego materialu nie szkli¬ stego, który zastosowany jest jako kapiel. Oprócz tego, po ewentualnym usunieciu gliny ksztaltki weglowe nie bylyby trzymane, lecz plywalyby na ciezszym w zasadzie materiale stopionym.W amerykanskim opisie patentowym nr 2777254 opisany jest piec wannowy do szkla, który zbu¬ dowany jest z ogniotrwalych ksztaltek ceramicz¬ nych, które pokryte sa warstwa przyczepna, na której umieszczona jest folia z metalu szlachetne¬ go. Metale takie sa zbyt kosztowne, aby byly sto¬ sowane do pieców o duzej pojemnosci. Poza tym problemy, które wynikaja przy zbiornikach dla szkla, sa odmienne od tych, jakie wystepuja w piecach do wytwarzania plaskiego szkla na kapie¬ li ze stopionego materialu; metale sa w ogóle ma¬ lo wytrzymale w szczególnosci w zetknieciu z ma¬ terialami zastosowanymi do obróbki szkla na ka¬ pieli.We francuskim opisie patentowym nr 1306851 pokazany jest piec do stopionego szkla, którego zbiornik stopu posiada sciany stalowe, które mo¬ ga byc pokryte metalem lub emalia ochronna. Po¬ za tym blacha metalowa jest uodporniona na ko- 80 531Fig. 1 przedstawia piec 1 do topienia szkla, kadz 2 do obróbki szkla na kapieli oraz tunel 3 do normalizowania szkla przez odprezanie. Kadz 2 sklada sie z dna 4, sklepienia 5, bocznych scian 6 i czolowych scian 7 i 8 oddzielonych od sklepienia 5 szczelinami 9 i 10. Wszystkie te sciany kadzi Z skladaja sie calkowicie lub czesciowo z ksztaltek ogniotrwalych, które na swych wewnetrznych po¬ wierzchniach posiadaja powloke z róznych mate¬ rialów ognotrwalych. Element 11 metalowy obej¬ muje szczelnie dno 4 i boczne sciany 6 jak rów¬ niez czolowe scian 7 i 8 kadzi, która zawiera ka¬ piel ze stopionego materialu 12. Stopione szklo 13 zawarte w piecu 1 do topienia, wyplywa z tego pieca poprzez próg 14 miedzy walce 15 i 16, któ¬ re formuja tasme 17 szklana. Tasma szklana jest nastepnie przeprowadzana za pomoca szeregu wal¬ ców 18 nosnych poprzez szczeline 9 pieca po czym rozplywa sie na kapieli ze stopionego materialu 12, skad przemieszcza sie w kierunku, wskazanym strzalka X. Tasma szklana otrzymuje tutaj na ka¬ pieli pozadany polysk ogniowy. Kapiel ta moze skladac sie ze stopionej soli lub metalu, takiego, jak cyna lub srebro. Tasma szklana opuszcza kadz 2 przechodzac poprzez szczeline 10, skad jest prze- prowadazana przez walce 19 i skierowana do tu¬ nelu 3 do przeprowadzenia normalizacji przez od¬ prezanie. Jak przedstawiono na fig. 2, dno jak równiez sciany boczne i czolowe kadzi Z oznaczo¬ ne sa metalowa oslona z blachy. Aby utworzyc dno kadzi, ksztaltki 24 ogniotrwale sa ulozone obok sie¬ bie na blasze 22. Sciana 6 boczna jest utworzona przez ksztaltki 25, które sa tego samego rodzaju co ksztaltki, tworzace dno kadzi 4. Czesci dolne ksztaltek 24, z których jest zlozone dno 4 pieca posiadaja wybrania 35, przeznaczone do usuniecia zaczepów 36 mocujacych, przyspawanych do bla¬ chy 22. Zaczepy 36 osadzone sa w zaprawie 23 ogniotrwalej, która wypelnia wybrania 35 w ksztal¬ tkach. Ksztaltki 24, 25 skladajas sie z ogniotrwa¬ lych materialów ceramicznych, przy czym wewne¬ trzne ich powierzchnie 28 i 29 pokryte sa powloka 26 i 27, która zawiera przynajmniej 50% wegla w postaci ziaren otoczonych spoiwem smolowym.Ksztaltki, pokryte ta warstwa skladaja sie w wie¬ kszej czesci z krzemionki i posiadaja porowatosc okolo 25%. Ksztaltki poddane byly dzialaniu tem¬ peratury 1200°C w ciagu 24 godzin w celu ich od- gizowania. Powloki 26 i 27 stykaja sie ze stopio¬ nym materialem 30, na którym unosi sie tasma szklana 31. Powloki o duzej zawartosci wegla po¬ siadaja przewodnosc cieplna duzo wyzsza od prze¬ wodnosci cieplnej ksztaltek ogniotrwalych, pokry¬ tych warstwa powloki, co polepsza poprzeczna je¬ dnorodnosc cieplna kapieli 30. Czesci dolne pra¬ wych skrajnych ksztaltek 24 sa sciete skosnie w ten sposób, ze miedzy ksztaltkami 24 i blacha 22 tworza przestrzen 32 rozciagajaca sie na calej dlu¬ gosci kadzi. Tasma metalowa 33 przyspawana pun¬ ktowo do blachy 22 powoduje utworzenie wolnej przestrzeni 32, w której panuje podcisnienie, tak, ze wydobywajace sie gazy skierowane sa do tej przestrzeni i moga byc odprowadzone otworem 34. Zamiast powlok o duzej zawartosci wegla, we¬ dlug wynalazku moga byc stosowane takze weglik 0 531 8 krzemu lub azotek baru. Zwiazki te posiadaja szczególnie wysoka przewodnosc cieplna i te za¬ lete, ze nie przywieraja do stopionego szkla. Mo¬ zna równiez zastosowac powloki z wolframu. Gru- 5 bósc powloki weglowej wynosi przewaznie 10 do 15 mm.Zgodnie z wynalazkiem fig. 3 przedstawia dno kadzi wykonane tak, ze. warstwa 23 zaprawy og¬ niotrwalej pokrywa sciane 22 metalowa dna pod 10 ksztaltkami ogniotrwalymi. Zaprawa wypelnia rów¬ niez wybrania 35 w ksztaltkach, jak to przedsta¬ wiono na fig. 2.W innym przykladzie wykonania przedstawionej na fig. 3 ksztaltki ogniotrwale posiadaja przekrój !5 zmniejszony na dlugosci „1" mieszonej od wierz¬ cholka, a czesc zmniejszona kazdego elementu og¬ niotrwalego jest pokryta warstwa o duzej zawar¬ tosci wegla w taki sposób, ze tak pokryty element ogniotrwaly ma przekrój prostokatny. W tej for- 20 mie wykonania wynalazku korzystne jest zastoso¬ wanie formowania przy uzyciu spoiwa, tak aby elementy ogniotrwale uzyskaly plaskie powierzch¬ nie, pozwalajace dokladnie zestawic ksztaltki jed¬ na przy drugiej. W ten sposób mozna uniknac 25 przenikania stopionego materialu kapieli przez szczeliny istniejace pomiedzy ksztaltkami i prze¬ szkodzic stykaniu sie plynnego materialu z czes¬ ciami powierzchni bocznych ksztaltek nie chronio¬ nych powloka. Jak przedstawiono w innym przy- 30 kladzie wykonania na fig. 4 powloka rozciaga sie na czesci 20 wszystkich powierzchni bocznych ka¬ zdej ksztaltki. Nie pokryta powloka czesc elemen¬ tu ogniotrwalego ma ksztalt ostrosluga scietego.Czesc dolna kazdej ksztaltki lezy na warstwie za- 35 prawy 23* która zajmuje równiez przestrzenie 32 tworzace zespól kanalów podluznych i poprzecz¬ nych miedzy dolnymi czesciami ksztaltek. Sasia¬ dujace ze soba ksztaltki stykaja sie ze soba tylko powlokami 20. Rurami 39 znajdujacymi sie w prze- 40 strzeni 38, krazy ciecz chlodzaca, jak na przyklad woda lub powietrze, dla odprowadzania ciepla ka¬ pieli 30. Ponadto mozna tez dokladnie wedlug po¬ trzeby nastawiac gradienty temperatur w obu kie¬ runkach. Wedlug innego przykladu wykonania 45 przedstawionego na fig. 5 na dno naniesiony jest material o innym skladzie od zastosowanego na powierzchniach bocznych górnych ksztaltek. Po¬ wierzchnie górne i dolne sa calkowicie pokryte.Jesli wymagana jest lepsza przewodnosc cieplna 50 tylko w jednym kierunku, na przyklad w kierun¬ ku prostopadlym do plaszczyzny rysunku, wtedy powloka przewodzaca powinna byc umieszczona tylko na powierzchniach 21 bocznych kazdej ksztal¬ tki. Jak przedstawiono na fig. 6, zastosowane og- 55 niotrwale ksztaltki maja spód pokryty powloka, la¬ cznie z powierzchniami 40 dolnymi. Ksztaltki sa u- lozone na warstwie zaprawy 23 ulozonej na bla¬ sze 22 stalowej. PL PL