PT87600B

PT87600B - Processo com economia de energia para a fusao de vidro e forno de vidro para a execucao deste processo

Info

Publication number: PT87600B
Application number: PT87600A
Authority: PT
Inventors: Helmut Pieper
Original assignee: Sorg Gmbh & Co Kg
Priority date: 1987-05-30
Filing date: 1988-05-27
Publication date: 1991-05-22
Also published as: AU1339588A; DE3870817D1; CN88103288A; ES2031286T3; BG49381A3; UA11070A; DE3718276A1; PT87600A; AU603194B2; LV11169A; EP0293545B1; IN171025B; PL153827B1; HUT51576A; EP0317551A2; LV11169B; HU208412B; ES2032876T3; TR25215A; PL271802A1

Description

A presente invenção refere-se a um processo com ec£ nomia de energia para a fusão de vidro num forno de vidro em que a carga é fundida numa tina de fusão, é refinada numa tina de refina_ ção adjacente à tina de fusão, a seguir é homogeneizada numa tina adjacente de homogeneização com uma profundidade maior e é removida desta tina de homogeneização, sendo a carga alimentada no início da tina de fusão e introduzindo-se energia por meio de eléctrodos situados por baixo da tremonha de carga, compreendendo queimadores dispostos na tina de refinação para a introdução de energia,compreendendo permutadores de calor para a permuta de energia entre os ga_ ses de combustão e o ar de combustão introduzindo nos queimadores, e também a um forno de vidro para a execução deste processo.

Os fornos de vidro têm geralmente, embora funcionem com recuperadores ou regeneradores, a desvantagem de um grau relati_ vamente baixo de eficiência. Isto não é devido à falta de isolamen-2-

to das tinas de vidro, mas sim ao facto de o calor do gás queimado exceder consideravelmente a energia térmica necessária para o pré-aquecimento do ar de combustão. Uma elevação da temperatura do ar de combustão é submetida a limites, visto que isto torna a permuta de calor muito complicada e dispendiosa, e que se efectua como des_ vantagem especial uma forte elevação da concentração do NO tóxico.

A

A fim de se aproveitar racionalmente o excesso de calor nos gases queimados foram já feitas várias tentativas para também pré-aquecer a carga de vidro antes da sua entrada na tina de fusão. Porém, estas tentativas não tinham êxito porque o pré-aquec/ mento da carga já pode provocar a pré-fusão de alguns componentes da carga, pelo que as superfícies de permuta de calor se tornam ade sivas e entupidas, e, por outro lado, porque, no contacto directo dos gases de combustão com a carga se realiza, além do pré-aquecimento de certos componentes da carga, uma certa desmisturação ou um arrastamento de certos componentes da carga, pelo que o teor em pó dos gases de combustão se eleva indesejavelmente o que torna necessária a aplicação de filtros de pó muito dispendiosos.

Considerando estes argumentos, a presente invenção baseia-se no problema de proporcionar um processo para a fusão de vidro e um forno de vidro que já não apresentam as desvantagens atrãs enunciadas, devendo o forno utilizado, em comparação com os fornos já conhecidos, apresentar um grau de eficiência consideravelmente melhorado, enquanto pode ser realizado economicamente, apresentando melhores propriedades dos gases de combustão, especialmente quanto

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às concentrações mais baixas de NO assim como um teor em pó mais

À baixo, sem tornar necessário o uso de componentes construtivos para o forno, os quais obtêm uma temperatura elevada e dificilmente regjj lável, nem sendo estes componentes necessários para a permuta do ca lor.

As temperaturas no forno superior e nos permutadores (recuperadores) de calor utilizados devem até ser mais baixas do que nos fornos conhecidos da técnica anterior.

Além das vantagens desejáveis atrás mencionadas, o forno de acordo com a presente invenção deve poder ser construído economicamente e deve ter um funcionamento seguro, possibilitando, se for desejado, uma troca ampla entre energia fóssil e energia elé£ trica.

Este problema é resolvido pela presente invenção em virtude de a parte preponderante da energia para a fusão se realizar por meio de queimadores alimentados com combustíveis fósseis na tina de refinação, por os gases de combustão passarem por cima da tina de fusão em contra-corrente com o avanço da carga e serem removidos na proximidade da tremonha de carga e por a tina de fusão ser atravess^ da, na sua superfície, por uma corrente de gases provenientes da tina de refinação em contra-corrente com o avanço da carga e por compr£ ender dispositivos que absorvem a radiação das chamas provenientes da tina de refinação no limite desta tina e acima da tina de fusão, pelo que o espaço acima da carga fundida é subdividido em zonas com temperaturas diferentes, nas quais a temperatura mais elevada se encontra na tina de refinação.

-4-, / ’ processo é então vantajosamente executado de tal modo que, na tina de refinação (zona 1) com a temperatura mais ele vada, ,os queimadores funcionem com falta de ar com o fim de reduzir a formação de óxidos de azoto, e que estes queimadores na zona seguinte (zona II), em relação ao sentido da corrente dos gases de combustão e situando-se na entrada dos gases,com uma temperatura mais baixa, funcionem com um excesso de ar de combustão a fim de tornar a combustão mais completa.

Como solução do problema em que se baseia a preseii te invenção, a soleira da tina de fusão tem uma inclinação uniforme para baixo indo a zona de refinação para a tremonha de carga da for-nada, para a realização da corrente quente da mesma, em contra-corrente com o avanço da fornada, que a abóbada do forno compree_n de, entre a tina de refinação (zona 1) e a tina de fusão (zona II), pelo menos uma parede para protecçâo contra a radiação e estendendo-se até uma pequena distância acima da superfície do banho,assim como eléctrodos dispostos na zona de carga da fornada e servindo pa. ra a alimentação de energia eléctrica na zona de carga da fornada, e compreendendo também permutadores de calor que servem para o aquecimento do ar de combustão.

Uma vantagem adicional consiste no efeito de eléctrodos dispostos por baixo da tremonha de carga da fornada, tendo como consequência que se estabelece, ao lado deles e indo em dire£ ção à tina de refinação, um escoamento descendente que conduz a cor rente de vidro quente na tina de fusão para baixo, pelo que o es-5-

coamento de retrocesso, correndo ao longo do fundo em direcção à tj_ na de< refinação, é reforçado.

A transmissão de calor realizada por radiação proveniente da zona dos queimadores e diminuindo o grau de eficiência, é v.antajosamente eliminada por paredes de protecção contra a radiação, dispostas entre a tina de refinação e a tina de fusão,e também na zona defusão.

A vantagem especial do processo de acordo com a pre sente invenção e do forno de vidro para a sua execução reside no facto de os gases de combustão, que pré-aquecem a fornada situada no banho de vidro até à saída da zona das tinas, serem arrefecidos até 800° a 1000° C e poderem sem grandes complicações técnicas, aquecer o ar, por meio de recuperadores e em contra-corrente, até cerca de 700° C.

Como será evidente, o forno de vidro de acordo com a presente invenção, juntamente com o processo executado por este forno, é capaz de resolver os problemas atrás descritos, de-uma maneira muito vantajosa e pela primeira vez. De acordo com o princípio da presente invenção,a fornada é depositada sobre o banho de vidro fundido enquanto é pré-aquecida pelos gases de combustão, arrefecendo-se assim estes gases num grau tal que a energia residual possa ser utilizada quase completamente para o pré-aquecimento do ar de combustão. A introdução de quantidades comparativamente pequenas de energia eléctrica garante então que o vidro fique líquido e que se estabeleça um padrão óptimo de escoamento na zona de pré-aquecimento da fornada na tina.

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Outras características vantajosas da presente inven_ ção são descritas nas reivindicações 3 a 5 e 7 a 18.

A seguir descrevem-se mais em pormenor alguns exemplos de execução, com referência aos desenhos anexos cujas figuras mostram:

a fig. 1 - um corte longitudinal através de uma tina de vidro de acordo com a invenção;

a fig. 2 -um corte horizontal através de uma tina semelhante à da fig. 1;

a fig. 3 - um corte horizontal através de uma outra forma de execução do forno de acordo com a presente invenção;

	a fig.	4 -	um corte longitudinal	através de	um forno	de vi-
dro de	acordo	com	a invenção;
	a fig.	5 -	um corte longitudinal	através da	própria	tina de
fusão	de uma	outra	forma de execução da	invenção;
	a fig.	6 -	uma vista de cima da	tina de acordo com a	fig. 5;
	a fig.	7 -	um corte longitudinal	através de	uma tina	de fu-

são também adaptada para uma produção descontínua;

a fig. 8 - um corte horizontal através da tina de acordo com a fig. 7, à altura da superfície do banho de vidro; e a fig. 9 - um corte através da tina de acordo com as figs. 7 e 8, feito acima da superfície do banho de vidro.

-7De acordo com os desenhos anexos, o forno de vidro segundo a presente invenção consiste num tanque rectangular e oblon_ go, compreendendo uma tina de refinação 2 e uma tina de fusão 3,que têm uma transição de uma para a outra, e tendo a tina de fusão 3 um comprimento que é cerca de 2 a 2 1/2 vezes maior do que o da tina de refinação. Como tina de refinação 2 designa-se aquela parte plana dos tinas em que.-estão dispostos os queimadores 20 que servem para a com bustão deróleo ou gás.

A tina compreende também, adjacente aos queimadores, uma parede transversal 16 e, adjacente à zona de carga da fornada, uma parede transversal 17 e paredes longitudinais 18. 0 tecto superior do forno consiste numa abóbada 1, e a soleira da tina de fusão é indicada por 9.

Na zona de fusão (zona II) 3 situa-se eléctrodos de soleira 6 que impedem uma solidificação nesta zona do banho de vidro, especialmente nas imediações do carregamento da fornada. A solidificação é também impedida por se estabelecer dentro da tina de fusão 3 um escoamento superficial que transporta continuamente o v_i_ dro altamente aquecido a partir da zona de refinação 2 aquecida pelos queimadores 20, para a zona de carga da fornada.

carregamento da fornada efectua-se de um modo coii vencional ao longo de toda a largura da parede transversal 17.

Quanto aos pormenores construtivos, a tina é constru_í_ da de acordo com a técnica convencional, tal como esta tem sido des crita em pedidos de patente de invenção anteriores da presente re

querente, de modo que se possa agora desistir de uma descrição mais em pormenor. Isto é especialmente válido para a configuração das p_a redes, da abóbada, da soleira, dos queimadores, dos eléctrodos, assim como do canal de saída 19 na soleira na extremidade da tina de homogeneização 2a que está afastada da zona de carga da fornada, e para a configuração das aberturas de saída do gás queimado 22 directamente ao lado da zona de carga da fornada.

interior da tina é munido de uma parede 5 para protecção contra a radiação, na extremidade da tina de refinação 2 adjacente à tremonha de carga da fornada, estendendo-se esta parede 5 verticalmente a partir da abóbada até uma pequena distância acima da superfície 4 do banho, impedindo que a radiação atinja a tina de fusão 3. Como se sabe, com temperaturas elevadas da câmara a maior parte da energia é transmitida por radiação e constitui portanto uma das características da presente invenção a energia introduzida pelos queimadores 20 ser concentrada na tina de refinação 2.

Visto que outras quantidades consideráveis de radiação, provenientes da superfície do banho e em especial a partir da parede protectora 5, são eficazes em direcção à zona de carga da fornada,a tina de fusão 3 é também ainda munida de uma parede adici£ nal 7 para protecção contra a radiação, na proximidade da zona de carga, e de uma parede protectora adicional 8 situada entre as par£ des de protecção 5 e 7. Graças a esta configuração impede-se efectivamente que grandes quantidades de energia de radiação possam ter o efeito de aquecimento da zona de carga da fornada, devendo este aque cimento ser efectuado quase exclusivamente pelos gases de combustão,

-9t ** que se escoam a partir da tina de refinação 2 através da tina de fjj são 3 para as aberturas de saída 22 dos gases.

A soleira 9 pode, facultativamente, ser ainda munida de um limiar 14 situado na extremidade da tina de refinação 2 adjacente à zona de carga da fornada. Porém, essencial é a inclin_a ção uniforme para baixo da soleira,em direcção à zona de carga da fornada, estabelecendo esta soleira inclinada um padrão de escoamen to em que o vidro quente corre, na superfície do banho, no sentido de regresso à zona de carga da fornada onde, juntamente com os eléc_ trodos 6 na soleira, impede uma solidificação do vidro. A soleira na tina de refinação 2 estende-se horizontalmente.

gás de combustão, arrefecido até cerca de 900° C, é, depois da sua saída da tina, conduzido para recuperadores dos quais o gás sai com uma temperatura de cerca de 150° a 250°C.A esta temperatura, a energia inerente dos gases de combustão é, na sua maior parte, transferida para o ar de combustão.

Nos recuperadores, o arrefecimento dos gases de com bustão pré-aquece o ar de combustão a partir da temperatura ambierl· te até uma temperatura de cerca de 700° C, sendo este ar de combustão então conduzido, por meio de condutas, para os queimadores 20.

A combustão realizada com o ar a temperaturas relativamente baixas, apresenta a vantagem de as temperaturas das chamas serem relativameji te baixas, impedindo assim concentrações mais elevadas de N0 . 0 gás

A de combustão não tem portanto somente uma temperatura relativamente baixa, mas tem também concentrações extremamente baixas de N0 , de

Λ

-10modo que seja possível fazer funcionar o forno de vidro de acordo com a presente invenção também em zonas com baixos valores de emis_ são,por.exemplo em cidades, visto que a aplicação de um filtro de pó é muito fácil, graças às baixas temperaturas do gás de combustão.

Uma propriedade importante do funcionamento do for no é que a tina de fusão 3, na sua extremidade adjacente à zona de carga, serve exclusivamente para o pré-aquecimento da fornada,efe£ tuando-se uma fusão essencial da fornada apenas na extremidade da tina de fusão 3 adjacente à zona dos queimadores, e efectuando-se na tina de=refinação 2 uma refinação do vidro antes de este ser re movido através de uma saída 19 na soleira, de uma maneira conhecida.

Na tina de refinação 2 estão dispostos vários inje£ tores que podem introduzir ar através da soleira. Por meio deste ar - eventualmente com a ajuda de eléctrodos na soleira - atinge-se uma circulação intensa do vidro dentro da tina de refinação 2, de modo que se possa estabelecer apenas uma pequena diferença de temperatura indo de cima para baixo no interior desta tina de refinação. Deste modo, é assegurado que se obtêm, na superfície do banho, temperaturas de cerca de 1550° a 156U°C, não excedendo a temperat£ ra da abóbada sobre a tina de refinação 2 valores de 1580° C. As temperaturas na tina de fusão 3, pelo contrário, são consideravelmente mais baixas, e têm valores, indo da zona de carga da fornada para a tina de refinação 2, compreendidos entre 1100° e 1300° C.

Na tina de homogeneização 2a efectua-se a homogenej_ zação do vidro sob arrefecimento, de modo que se estabeleça uma dis, tribuíção óptima das temperaturas, o que impede correntes circulató rias e, assim, a introdução de impurezas no canal de saída 19.

Graças ã presença das paredes 5,7 e 8 para protecção contra a radiação estabelece-se acima da fornada uma velocidade do gás de cerca de 10-15 m/s, o que permite, além da transmissão de calor por radiação, também ainda uma certa transmissão de calor por convecção. As paredes protectoras contra a radiação são então confj_ guradas, por exemplo, de acordo com os arcos transversais utilizados em grandes canais de passagem.

A quantidade de energia eléctrica, introduzida atra vés dos eléctrodos, pode ser determinada de tal modo, em relação â energia introduzida através dos queimadores, que o escoamento do

NO formado não exceda os valores admissíveis. Com uma quantidade X crescente da energia eléctrica, diminui então o escoamento do NO

X que aumenta com uma diminuição da quantidade de energia eléctrica.

forno de vidro de acordo com a presente invenção pode ser construído economicamente, visto que a zona de carga da for nada pode ser configurada com material refractário relativamente pouco dispendioso.

Uma das propriedades essenciais da presente invenção reside no grande isolamento térmico entre todo o forno de vidro e as condutas para os gases de combustão e para o ar de combustão aque eido. No entanto, é surpreendente para os entendidos na matéria que o consumo específico de energia pode ser reduzido até ao valor de 3100 - 3400 Kjoule/Kg de vidro,o que era até agora impossível de atingir.

Na tina de refinação, designada por zona I, os queimadores funcionam com falta de ar, de modo que não tem lugar praticamente qualquer formação de óxido de azoto (NO ), visto a X combustão ser incompleta. Os gases de combustão chegam então à zo_ na II, ou seja a tina de fusão, em cuja zona inicial em relação ao escoamento reina uma temperatura já cerca de 150°C mais baixa do que na zona I, sendo os queimadores nesta zona II, a fim de se obter •uma ccnbustão completa dos hidrocarbonetos introduzidos, alimentados com um excesso de ar de combustão, evitando-se assim uma perda de eficiência Como consequência da temperatura essencialmente mais baixa reinante nesta zona II, também não se forma praticamente qualquer NO ,de

X modo que os gases de combustão estão praticamente isentos de Ν0_χquando da sua entrada na atmosfera ambiente. O forno de vidro de acordo com a presente invenção pode portanto funcionar também vant_a josamente em zonas habitacionais densas.

Além disso, é essencial que o forno seja carregado com uma mistura contendo um teor elevado de lascas e uma parte res^ tante consistindo numa mistura habitual, de modo que é possível fa. zer funcionar o forno carregando-o com uma fornada pouco dispendi£ sa. devido às quantidades sempre crescentes de vidro velho que regressa ao forno - vidro velho este que presentemente ainda não pode ser separado conforme as cores - a tina de fusão é alimentada com

-13ί lascas tendo diferentes potenciais de oxidação. Na reacção destes tipos de vidro com diferentes potenciais de oxidação entre si forma-se uma espuma intensa na superfície do banho, que reflecte a ra_ diação das chamas e impede grandemente a transmissão de calor para dentro do banho.

Esta espuma pode ser grandemente reduzida alimentai! do-se as chamas com um alto grau de redução, de modo que o forno de acordo com a presente invenção, sob as circunstâncias desfavoráveis de um carregamento com grandes quantidades de vidro velho,funcione mais favoravelmente do que os fornos de vidro construídos de acordo com a técnica anterior.

argumento da relativa independência da qualidade das matérias primas carregadas, é válido num grau essencialmente mais elevado para a instalação de acordo com as figs. 4 a 9. Com este for no, a refinação e portanto a qualidade do vidro pode ser determinada em completa independência da zona de fusão, visto que não há nenhuma forma de correntes de regresso. Também o carregamento com matérias primas heterogéneas e uma forte formação de espuma, ou um carregamento com soda cáustica contendo muita água que deve ser evaporada, não exerce nenhum efeito sobre a qualidade do vidro, realizando-se a homogeneização na tina de fusão por meio de injectores.

A economia obtida pelo carregamento de matérias prj_ mas menos dispendiosas é então muito mais importante do que os custos de um consumo mais elevado de energia no caso de formação de es puma.

-14.....

Α descrição seguinte limita-se às diferenças de cons trução do forno de acordo com a presente invenção, em comparação com a construção de um forno conhecido da técnica anterior.

De acordo com as figs. 4 a 9, o principio construt_i_ vo de acordo com a presente invenção compreende três partes sucessj_ vas do forno ou da tina, sendo a tina de fusão 1 seguida, no sentido do escoamento, pela tina de refinação 2 e esta, por sua vez,pela zona de homogeneização 2a. A temperatura mais elevada da corrente de vidro encontra-se então numa zona extremamente plana 34 da tina de refinação 2, podendo o aquecimento correspondente realizar-se tanto por meio de queimadores 20 como mediante eléctrodos Sô.EmquaJ^ quer caso, é extremamente vantajoso quando a energia para o aquecimento é introduzida por meio de queimadores de combustão, sempre me nos dispendiosa do que a energia eléctrica, sendo garantida uma ele vação completa da temperatura do banho de vidro por meio da profundidade pequena do banho na zona plana 34.

vidro aquecido uniformemente sai da zona plana 34 e chega à zona de nomogeneização 2a onde o vidro, com um escoamento laminar e sem turbulência, corre para baixo enquanto se baixa a sua temperatura. Este arrefecimento garante então que as camadas existentes do vidro não sejam perturbadas, não havendo nenhumas turbulências.

A fornada é carregada na extremidade dianteira (em relação ao sentido da corrente) da tina de fusão 3, deslocando-se no sentido para a zona de refinação 2. Um deslocamento dentro desta tina de refinação 2, no entanto, é impedido por uma chicana arquea-15-

passagem de saída 37 na soleira, podendo a chicana ida com ar. Este ar, mais tarde utilizável como ar de ser conduzido através de tubos de ar 39, consistindo

Inconel que é muito resistente às temperaturas eleda 38 com uma ser arrefec combustão,pode por exemplo em vadas.

Depois do canal de passagem 37 na soleira, o vidro, já não misturado com o material da fornada, corre para cima numa corrente laminar, visto que, pela introdução de energia na parte de cima, também aqui a desejada formação em camadas é estabelecida de tal modo que o vidro mais arrefecido se situe na parte de baixo e o vidro mais quente na parte superior. Graças a esta distribuição das temperaturas, estabelece-se também aqui uma corrente laminar sem tur bulências. Esta corrente garante que não haja qualquer entrada de vidro já pré-aquecido na própria zona de refinação, ou seja que o vidro já altamente aquecido corra novamente para a parte de baixo da zona dianteira da tina de refinação 2.

A fim de garantir uma introdução muito forte de ener gia na tina de fusão 1, a extremidade traseira desta tina pode ser munida de queimadores de tecto 24, situando-se por baixo de cada queimador um injector de ar 25, que garante que se mantenha continuamente um escoamento de vidro mais arrefecido para evitar um sobre-aquecimento. Um injector de ar 25 correspondente pode também s_i_ tuar-se por baixo da zona de carga da fornada ou dentro desta mesma zona, a fim de estabelecer também aqui continuamente uma corrente de vidro para impedir uma solidificação.

De acordo com a fig. 4, a fornada carregada ou as lascas introduzidas podem ser pré-aquecidas. Os gases de combustão provenientes da tina derefinação 2 e da tina de fusão 3 são removidos na zona de carga da fornada e passam, em contra-corrente ,tan_ to pela fornada como também pelas lascas antes de estes gases,puri_ ficados por meio de um ciclone 27, serem ejectados no ar da atmosfera ambiente. As substâncias sólidas são então conduzidas para fo ra do ciclone 27 e novamente para dentro da tremonha de carga 31,a partir da qual os mesmos são removidos em contra-corrente com os gases de combustão, ou pela acção da gravidade. As lascas conduzidas para dentro do canal 28 para a condução de lascas são atravessadas pela corrente de gás de combustão, consistindo o canal de coii dução de lascas 28 em chapas separadas, espaçadas entre si e inclj_ nando-se para baixo e para dentro, de modo que a corrente de gás de combustão possa entrar entre as lascas por meio das fendas formadas entre as chapas 29.

A fim de se obter um vidro de qualidade excelente, a soleira da tina de homogeneização 2a pode situar-se essencialmeii te por baixo da soleira da tinacte fusão, como se mostra na fig.4.0 carregamento da fornada e das lascas, por um lado, e a remoção dos gases de combustão podem então realizar-se através de aberturas 22.

As figs. 5 e 6 mostra uma forma de execução simpH ficada do forno de acordo com a presente invenção, realizando-se o aquecimento da tina de fusão 3 por meio de eléctrodos 6. A fornada estende-se então ao longo de uma parte considerável da tina de fusão 3. 0 vidro fundido corre então,tal como no forno de acordo com

a fig. 6, através de uma abertura de saída 37 na soleira para dentro da tina de refinação 3 e é então, durante a sua subida, aquec^ do por eléctrodos adicionais 6 e, do lado da superfície do banho, por meio de um ou mais queimadores 20. Também neste caso se realiza, durante a subida, a formação de uma corrente laminar e o vidro atinge a sua temperatura mais elevada na zona 34, onde o banho de vidro tem uma profundidade pequena, como já foi descrito anteriormente.

A seguir, o vidro corre, numa corrente laminar con. tínua, para a parte traseira (em relação ao sentido de escoamento) da tina de refinação 2 para o canal de passagem adicional 30 na so leira, e a seguir para dentro da tina de homogeneização 2a, em que as perdas de temperatura ou a regulação desejada da mesma nas camadas desejadas, pode ser efectuada por meio de queimadores 20.

As chicanas arqueadas 38 assim como a soleira da ti_ na de refinação 2 podem igualmente ser arrefecidas pelo ar de combustão frio, que pode ser conduzido em tubos 39 consistindo em mate rial resistente às temperaturas elevadas.

De acordo com as figs. 7 a 9, a fusão da fornada na tina de fusão 3 é, também neste caso, realizada pelo fornecimento de energia eléctrica pelos eléctrodos 6 e a corrente de passagem através da tina de refinação 2 efectua-se por uma corrente laminar ascendente e depois por uma corrente laminar descente, tal como já foi descrito com referência às figs. 5 e 6. Porém, para a zona de homogeneização 2a serve agora uma tina de trabalho, de preferência

aquecida indirectamente com queimadores 20 e um aquecimento indire£ to 26.

A fim de impedir com segurança uma corrente de regresso também sem saída de vidro da tina de homogeneização ou da tj_ na de trabalho, encontra-se disposto na tina de refinação 2 um elemento 41 para estreitamento da corrente, consistindo em material re fractário e dividindo a corrente de vidro em duas partes para impedir também uma turbulência horizontal. Visto a energia fornecida pe los queimadores 20 na tina de refinação 2 ser capaz de manter a dis tribuição desejada da temperatura em camadas sem turbulência também durante os períodos de interrupção e paragem do serviço, a forma de execução presentemente descrita é muito adequada para fornos com produção descontínua. 0 aquecimento indirecto garante então também que a distribuição desejada da temperatura em camadas dentro da zona de homogeneização 2a ou dentro da tina de trabalho fique mantida, também sem remoção de vidro. 0 estabelecimento das temperaturas desejadas seria então, portanto também sem corrente de passagem de vj_ dro, realizado da maneira desejada.

A característica essencial da presente invenção é, portanto, o estabelecimento de uma distribuição da temperatura em camadas desejadas, evitando-se quaisquer turbulências, mantendo-se esta distribuição das temperaturas também durante o aquecimento ou o arrefecimento e na zona das temperaturas mais elevadas como consequência da pequena profundidade do banho.

Claims

Reivindicações

1,- Processo com economia de energia para a fusão de vidro num forno de vidro, em que a carga e fundida numa tina de fusão, refinada numa tina de refinação adjacente à tina de fusão, a seguir homogeneizada numa tina adjacente de homogeneização com uma profundidade maior do banho e removida desta tina de homogeneização, sendo a carga alimentada no início da tina de fusão e introduzindo-se energia por meio de eléctrodos debaixo da tremonha de carregamento, compreendendo queimadores dispostos na tina de refinação para a introdução de energia, compreendendo permutadores de calor para permutação de energia entre os gases de combustão e o ar de combustão introduzido nos queimadores, sendo este processo de fusão caracterizado por a parte preponderante da energia para a fusão ser realizada por meio de queimadores alimentados com combustíveis fósseis na tina de refinação, por os gases de combustão passarem por cima da tina de fusão em contra-corrente com o avanço da carga e serem removidos na proximidade da tremonha de carregamento e por a tina de fusão ser atravessada, na sua superfície, por uma corrente de gases proveniente da tina de refinação em contra-corrente com o avanço da carga e por compreender dispositivos que absorvem a radiação das chamas provenientes da tina de refinação no limite desta tina e acima da tina de fusão, pelo que o espaço acima da carga fundida é subdividido em zonas com temperaturas diferentes, nas quais a temperatura mais elevada se encontra na tina de refinação.
2.- Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por na tina de refinação (zona 1) com a temperatura mais elevada, os queimadores funcionarem na ausência de ar com o fim de reduzir a formação de óxidos de azoto, e por estes queimadores na zona seguinte, em relação ao sentido da corrente dos gases de combustão (zona II) e situando-se na entrada dos gases, com uma temperatura mais baixa, funcionarem com um excesso de ar de combustão com o fim de tornar a combustão mais completa.
3. - Processo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por a temperatura na zona II ser mantida cerca de 150°C mais baixa do que a temperatura na zona I.
4. - Processo de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 3, caracterizado por a fornada conter um elevado teor

-2Ϊ- i ί

t ' em lascas.___
5. - Processo de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por os gases de combustão, depois da sua saída dos permutadores de calor, atravessarem as lascas, sendo estes gases assim arrefecidos até uma temperatura acima do ponto de condensação das substâncias húmidas neles contidas.
6. - Forno para a fusão de vidro para a execução do processo de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 5, compreendendo uma zona- de fusão, uma zona de homogeneização com uma maior profundidade do banho e uma zona de refinação, disposta entre as duas zonas atrás mencionadas e tendo uma profundidade mais pequena do banho, compreendendo queimadores a serem alimentados por energia fóssil, realizando-se a remoção dos gases de combustão e o carregamento da fornada no início da zona de fusão, sendo este forno de fusão caracterizado por a soleira (9) da tina de fusão ter uma inclinação para baixo indo da zona de refinação para a tremonha de carregamento da fornada, para a realização da corrente quente em contra-corrente com o avanço da fornada, por a abóbada (1) do forno compreender, entre a tina de refinação (2) (zona I) e a tina de fusão (3) (zona II), pelo menos uma parede (5) para protecçâo contra radiação e estendendo-se até uma pequena distância acima da superfície (4) do banho, assim como eléctrodos (6) dispostos na zona de carregamento da fornada e servindo para a alimentação de energia eléctrica na zona de carregamento da fornada, e compreendendo também permutadores de calor que servem para o aquecimento do ar de combustão.
7.- Forno para a fusão de vidro de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por a inclinação descendente ao longo do comprimento da tina de fusão (3) ser constante e por a soleira da tina de refinação (2) se estender horizontalmente.
8. - Forno para a fusão de vidro de acordo com uma qualquer das reivindicações 6 ou 7, caracterizado por a tina de fusão (3) compreender pelo menos uma parede de protecção (7) adicional contra a radiação.
9. - Forno para a fusão de vidro de.acordo com uma qualquer das reivindicações 6 a 8, caracterizado por os permutadores de calor serem configurados como recuperadores divididos numa zona de temperatura elevada (10) e numa zona de temperatura relativamente baixa (11) .
10. - Forno para a fusão de vidro de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por a soleira (9) da tina de refinação (2) ou da tina de fusão (3) ter nela incorporados injectores para a injecção de ar.
11.t.

Ζ ·

1-2311. - Forno para a fusão de vidro de acordo com uma qualquer das reivindicações 6 a 10, caracterizado por compreender um canal de condução (28) para lascas o qual consiste em chapas planas (29) que se inclinam para baixo e para dentro, deixando entre si aberturas para a entrada dos gases de combustão quentes.
12. - Forno para a fusão de vidro de acordo com uma qualquer das reivindicações 6 e 9 a 11, caracterizado por compreender um canal de saída (37) situado na soleira entre a tina de fusão (3) e a tina de refinação (2).
13. - Forno para a fusão de vidro de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por compreender um canal de saída adicional (30) situado na soleira entre a tina de refinação (2) e a tina de homogeneização (2a) .
14. - Forno para a fusão de vidro de acordo com a reivindicação 12 ou 13, caracterizado por compreender tubos de ar (39) situados no interior do material refractãrio da chicana (38) com uma passagem de saída (37) na soleira e servindo para a pasgem de ar de combustão com efeito de arrefecimento.
15.- Forno para a fusão de vidro de acordo com a reivindicação 12 ou 13, caracterizado por os tubos de passagem de ar (39) também estarem dispostos dentro da chicana no canal de pas-24- sagem de soleira (30) entre a tina de refinação (2) e a tina de homogeneização (2a).
16. - Forno para a fusão de vidro de acordo com uma qualquer das reivindicações 12 a 15, caracterizado por a tina de homogeneização (2a) ser configurada como uma tina de trabalho.
17. - Forno para a fusão de vidro de acordo com uma qualquer das reivindicações 12 a 16, caracterizado por a tina de refinação (2) compreender um elemento (41) para estreitamento da corrente, situado na zona plana (4) da tina de refinação.
18. - Forno para a fusão de vidro de acordo com uma qualquer das reivindicações 12 a 17, caracterizado por a zona traseira da tina de fusão (1), em relação ao sentido da corrente, compreender queimadores de abóbada (24) e, debaixo de cada um destes queimadores (24), um injector de ar (15),