PT93987B - Processo para suprimir a presenca de pedras de sulfato de niquel numa operacao de fusao de vidro - Google Patents

Processo para suprimir a presenca de pedras de sulfato de niquel numa operacao de fusao de vidro Download PDF

Info

Publication number
PT93987B
PT93987B PT93987A PT9398790A PT93987B PT 93987 B PT93987 B PT 93987B PT 93987 A PT93987 A PT 93987A PT 9398790 A PT9398790 A PT 9398790A PT 93987 B PT93987 B PT 93987B
Authority
PT
Portugal
Prior art keywords
glass
anodes
furnace
process according
upstream
Prior art date
Application number
PT93987A
Other languages
English (en)
Other versions
PT93987A (pt
Original Assignee
Ppg Industries Inc
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 Ppg Industries Inc filed Critical Ppg Industries Inc
Publication of PT93987A publication Critical patent/PT93987A/pt
Publication of PT93987B publication Critical patent/PT93987B/pt

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
    • C03B5/163Electrochemical treatments, e.g. to prevent bubbling or to create bubbles
    • 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
    • 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
    • C03B5/03Tank 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
    • C03B5/225Refining

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Glass Melting And Manufacturing (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Nitrogen And Oxygen Or Sulfur-Condensed Heterocyclic Ring Systems (AREA)
  • Resistance Heating (AREA)

Description

MEMÓRIA DESCRITIVA
DA
PATENTE DE INVENÇÃO
Nfi 93.907 Y
NOME: PPG INDUSTRIES, INC
Norte-americana, Industrial
Can sede em One PPG Place, Pittsburgh 22, 15272, Estado de Pensilvânia
E.U.A.
BPIGRAFE: PHOCESSO PARA SUPRIMIR A PRESENÇA DE PEDRAS DE SULFATO DE NÍQUEL NUMA OPERAÇÃO DE FUNDIÇÃO DE VIDRO
INVENTORES: Leonard Arthur Knavish
Reivindicação do direito de prioridade ao abrigo do artigo 42 da Convenção da União de Paris de 20 de Março de 1883.
1989/06/21; US; 07/369,450
-9. ΜΑ11990
62.166
Case F-8815-GL
-RESUMOPROCESSO PARA SUPRIMIR A PRESENÇA DE PEDRAS DE SULFATO DE NÍQUEL NUMA OPERAÇÃO DE FUSÃO DE VIDRO
Apresenta-se um processo por mexo do qual se evi ta que pedras de sulfato de níquel surjam numa operação de fusão de vidro por meio da manutenção electrolítica de condições de oxidação próximo do fundo da porção a montante de uma fornalha de fusão.
Figura 1.
62.166
Case F-8815-GL
Descrição do objecto do invento que
PPG INDUSTRIES, INC., norte-americana, (Estado de Pensilvânia), Industrial, com sede em One PPG Place, Pittsburgh 22, 15272, Estado de Pensilvânia, Estados Uni^ dos da América, pretende obter em Portugal, para: PROCESSO PARA SUPRIMIR A PRESENÇA DE PEDRAS DE SULFATO DE NÍQUEL NUMA OPERAÇÃO DE FUSÃO DE VIDRO.
Pequenas partículas de sulfato de níquel (NiS), geralmente conhecidas por pedras de sulfato de níquel, surgem por vezes no vidro e resultam numa grave degra dação da qualidade do mesmo. As pedras de sulfato de níquel são geralmente pequenas demais para poderem ser vistas e são muito difíceis de detectar por meios de inspecção óptica. 0 seu efeito negativo sobre os produtos de vidro é um resultado da grande diferença entre o coeficiente de expansão térmica do sulfato de níquel e do vidro. Uma modificação na temperatura de um produto de vidro, como seja uma pia ca de vidro instalada num edifício ou num veículo, que inclua uma pedra de sulfato de níquel, pode provocar tensões locais intensas na vizinhança da pedra, as quais podem ser suficientes para fracturar a placa de vidro. Este problema é particularmente agudo no vidro temperado. As pedras de sulfato de níquel sofrem igualmente mudanças de fase lentas que criam tensões locais. Dado que é difícil detectar a pre sença de pedras de sulfato de níquel no vidro e porque os seus efeitos podem não ser evidentes até muito depois de a
62.166
Case F-8815-GL
-9.MW1990
Λ l · i- b í.
' > / „ placa de vidro ter sido instalada, a prevenção das pedras de sulfato de niquel é objectivo importante dos fabricantes de vidro. A abordagem mais directa para se evitarem as pedras de sulfato de niquel é evitar-se que qualquer fonte de niquel entre na fornalha de fusão de vidro. No entanto, quan tidades residuais de niquel podem aparecer sob a forma de impurezas naturais nas matérias primas utilizadas para se fa zer o vidro. Paralelamente, a presença vulgar de niquel nas ligas de aço inoxidável utilizadas no equipamento associado à mineração e manuseamento das matérias primas e em outra ma quinaria associada à operação de fusão do vidro, podem levar à introdução involuntária de pequenas quantidades de niquel numa fornalha para fusão de vidro, mesmo quando se tenham feito grandes esforços para se evitar a sua introdução deli^ berada.
Seria desejável que a formação de pedras de sulfato de niquel pudesse ser evitada na saída de uma fornalha de fusão de vidro em que possam estar presentes vestigios de niquel e é a esse objectivo que se dirige o presente invento .
A técnica anterior que pode ser considerada como mais próxima do presente invento é aquela que trata da electrólise do vidro, mas nenhuma dessas técnicas ensina a prevenção das pedras de sulfato de niquel e nenhuma descreve um arranjo que inerentemente produza esse resultado. A passagem de corrente eléctrica através do vidro fundido numa fornalha de fusão é uma prática comum que tem como finalidade de ajudar ao aquecimento do vidro. Convencionalmente utiliza-se corrente alterna para esse fim e por isso não está envolvida uma electrólise do vidro. Poucas propostas descreveram a utilização da electrólise por corrente directa ou contínua para fins especializados.
Na Patente U.S. N3 3*811.858 (Ernsberger e al.) e 3.8II.859 (Ernsberger) a electrólise é utilizada para
-9. ΜΔΐ 1990
62.166
Case F-8815-GL criar bolhas de oxigénio para melhorar a corrente de convecção ascendente conhecida por zona de primavera. Para proporcionar este efeito os ânodos (26) encontram-se localizados directamente sob ou na zona de primavera e os cátodos (28) encontram-se localizados no fundo da fornalha a montante do ânodo, em ambas essas patentes. Essas localizações são impróprias para se evitarem as pedras de sulfato de niquel, de acordo com as verificações do presente invento.
Um arranjo semelhante ó mostrado na Patente U.S.
N2 4.433.995 (Toussaint). Os ânodos (17» 18) encontram-se 1<> calizados na zona de primavera ou a jusante dela enquanto que os cátodos (13, 14, 15» 16) se encontram localizados per to da entrada das fornadas com a finalidade de auxiliarem a fusão da fornada. Estas localizações dos elêctrodos não conseguiriam atingir os resultados do presente invento.
A Patente U.S. Νδ 1.955*^51 (Blau) utiliza a electrólise para separar um vidro fundido em duas fracçôes de composições diferentes depois da fusão ter sido completada.
A Patente U.S. Νδ 3·53θ·221 (Penberthy) descreve a imposição de um componente de corrente contínua num circtii to de corrente alterna para fusão, a fim de evitar a corrosão do electrodo.
Na Patente U.S. Νδ 2.561.818 (Peyches) as paredes de um vaso de fusão de vidro são descritas como sendo protegidas por meio da aplicação de uma carga à própria parede.
A Patente U.S. N® 4.227.029 (Joseph), baseada na crença convencional de que a corrente contínua ó indesejável numa operação de fusão de vidro, descreve um arranjo para mi nimizar as componentes de corrente contínua num circuito de fusão de corrente alterna.
As Patentes U.S. Νδs 2.277.678 e 2.281.408 (ambas de Borel) apresentam sinais positivos e negativos em electro dos representados nos desenhos, mas por outro lado descrevem
- 3 -9. MA! 1950
62.166
Case F-8815-GL
princípios de fusão eléctrica convencionais de acordo com a utilização de corrente alterna. Não é mencionada qualquer electrólise e a relação entre os electrodos e as correntes de vidro não é descrita.
presente invento reduz as ocorrências de pedras de sulfato de níquel no vidro por meio da manutenção eléctrica de condições de oxidação numa região da fornalha de fusão propensa à formação de sulfato de níquel. Sob condições de oxidação, o sulfato de níquel presente no vidro fundido, reage para formar óxido de níquel, que é inofensivo. A maior parte do vidro, especialmente o vidro plano, é fundido sob condições de oxidação. Por isso é um tanto surpreendente reconhecer-se que uma camada relativamente estagnante do vidro, numa condição relativamente reduzida, esteja presente no fundo de uma fornalha de fusão, na região entre a entrada da fornada e a zona de primavera. O sulfato de niquel, que é duas vezes mais denso do que o vidro fundido e os resíduos metálicos, tendem a juntar-se nessa camada relativamente estagnante, contribuindo assim para a sua condição reduzida e proporcionando fontes de niquel a partir das quais se pode formar mais sulfato de niquel. O corpo principal do vidro fundido encontra-se, geralmente, suficientemente oxidado para que a maioria das pedras de sulfato de níquel não sobrevivam se lhes for proporcionado um tempo de Γθ sidência suficiente na fornalha. Parece que a camada estagnante do fundo não é suficientemente afectada pelos grandes fluxos convectivos do vidro fundido, para evitar as condições redutoras localizadas, apesar da condição oxidado da massa do vidro. Teoriza-se que, na extremidade a jusante dessa camada estagnante de fundo, as correntes ascendentes da zona de primavera levantam algum do material reduzido que contém sulfato de niquel do fundo e transportam—no para o fluxo da corrente que se movimenta em direcção à saída da fornalha. Esta tendencia pode ser aumentada pela formação de bolhas devidas ao aumento localizado da temperatura. Devido
- 4 -9. ΜΑί 1990
62.166
Case F-8815-GL
ao percurso relatívamente curto do fluxo de algumas porções desse material, através da zona de primavera e em direcção à saída, pensa-se que algum do sulfato de niquel que possa ocasionalmente encontrar—se presente nessas porções pode não ter um ternno de residência suficiente no vidro oxidado para se decompor completamente.
A solução fornecida pelo presente invento e a de impor electricamente condições de oxidação perto do fundo da fornalha de fusão, em pelo menos uma porção da região situada entre a extremidade de entrada e a zona de primavera, de modo a evitar-se a presença de condições de redução que mantenham ou criem pedras de sulfato de niquel. Isto consegue-se por meio da imposição de um campo de corrente continua ao vidro fundido, com um ânodo ou ânodos no ou'perto do fundo da fornalha. A quantidade de corrente envolvida é muito pequena em comparação com os meios de aquecimento electri cos e e insuficiente para produzir um borhulhamento significativo devido às reacções electrolíticas. A localização dos ânodos e importante para os objectivos do presente invento.
De preferencia, a maior parte ou toda a camad< estagnante situada entre a entrada e a zona de primavera, ejs tá sujeita à influência oxidante dos ânodos, de forma que as condições para se formar sulfato de niquel sejam evitadas em toda essa região. Isto pode impor um arranjo de ânodos ao longo da região de fundo em que existam condições reduzidas. Alternativamente, os ânodos podem estar espalhados ao longo de uma área menor, com os ânodos suficientemente longe a mon tante da zona de primavera, para permitirem uma distância adequada (e portanto tempo) para que a condição oxidante electricamente produzida, actue sobre qualquer sulfato de niquel existente na camada do fundo, antes que ela atinja a zona de primavera. Se os ânodos se destinarem a ser colocados na ou sob a zona de primavera, não haverá contacto suficiente, em termos de tempo, entre as porções oxidadas e o
- 5 -9. MAi 1990
62.166
Case F-8815-GL '
LX í material reduzido. Por isso os ânodos do presente invento encontram-se fora da zona de primavera.
A Figura 1 é um corte vertical através de uma fornalha para fundir vidro tipica, de fogo cruzado e alimentação pela extremidade, que mostra padrões de circulação do fluxo do vidro fundido e as localizações dos electrodos de acordo com uma forma de realização do presente invento.
A Figura 2 é uma vista em plano de fundo da fornalha da Figura 1, mostrando um exemplo de arranjo de electrodos de acordo com o invento.
A Figura 3 é uma vista ampliada de um arranjo de montagem de electrodos tipico, no fundo de uma fornalha, de acordo com uma forma de realização do invento.
A Figura 4 é uma vista ampliada da região de en trada de uma fornalha, mostrando pormenores de uma instalação de cátodos de acordo com uma forma de realização do presente invento.
As fornalhas de fusão de vidro a que se refere o presente invento, caracterxzam-se por uma extremidade de entrada na qual fornadas de material de vidrto cru são depositadas numa tina de vidro fundido, mantida na fornalha, e uma saída, geralmente colocada no lado oposto, através da qual uma corrente de produto de vidro fundido é retirada da tina. Uma forma de realização específica do presente invento será descrita no contexto de um tipo de fornalha para fundir vidro vulgar, onde a principal fonte de calor para a fusão é uma pluralidade de chamas que se projectam transversalmente acima da tina de vidro fundido a partir de aberturas existentes nas paredes laterais. Deverá entender-se que outras configurações de fornalha para fusão de vidro são também vulgarmente utilizadas e podem igualmente beneficiar do presente invento se uma camada de vidro reduzida, estagnante for a causa de as pedras de sulfato de niquel persistirem
- 6 -9. ΗΑΠ990
62.166
Case F-8815-GL
í através do processo de fusão
Referindo-se a Figura 1, a fornalha tipica para fusão de vidro representada inclui uma parede de fundo da bacia refractária 10, uma parede extrema de entrada da bacia 11, um tecto arqueado 12, uma parede de retaguarda suspensa 13 e uma pluralidade de aberturas de fogo laterais 14. 0 número de aberturas pode variar; as fornalhas para vidro plano tipicos tem, geralmente, cinco a oito aberturas de cada lado. A bacia da fornalha contem uma tina de vidro fundido 15· As paredes laterais da bacia 16 estão representadas na Figura 2. Os materiais da fornada são introduzidos na tina 15 através de uma abertura de entrada 17 β formam uma camada ou cobertura de fornada 18 que funde à medida que progride para dentro da fornalha. 0 vidro fundido passa da fornalha, através de uma abertura de saída 19 numa extremidade de saída da fornalha parcialmente definida por uma parede terminal de saída 20.
As correntes de circulação na tina de vidro fundido 15 estão representadas na Figura 1. A presença de material de fornada relativamente frio na extremidade de entrada da fornalha e a protecção da tina de vidro contra chamas que lhe estão por cima pela camada de fornada 18 provocam corren tes de convecção descendentes na região de entrada da tina.
A região mais quente no vidro fundido, tende a estar localizada a jusante da extremidade da camada de fornada 18, oposta ao último ou perto do último furo 14. A elevada temperatu ra nessa região 21, conhecida por zona de primavera ou ponto quente proporciona correntes de convecção ascendentes na tina. A combinação de correntes de convecção ascendentes e descendentes, produz uma célula de circulação na região a montante da zona de primavera 21 a qual, conforme se pode ver na Figura 1, se move numa direcção geralmente contrária ao movimento dos ponteiros do relógio, com o fluxo na porção superior a mover-se numa direcção para montan7
62.166
Case F-8815-GL '9. MA! 1990 *
te (isto é, em direcção à entrada 17) β fluxos na porção de fundo a moverem-se em direcção a jusante. A jusante da zona de primavera pode encontrar-se presente uma célula que roda na direcção oposta.
presente invento não necessita de depender de qualquer teoria particular, mas as teorias seguintes podem proporcionar uma melhor compreensão do funcionamento do invento. A velocidade do fluxo e substancialmente inferior per to do fundo da bacia. Por essa razão, pode existir uma camada de vidro estagnante perto do fundo da fornalha, a montante da zona de primavera. Adicionalmente, produtos da erosão das paredes refractárias da bacia ou de outras áreas da fornalha assentam no fundo da fornalha. Em resultado dessa contaminação, a camada de fundo do vidro pode tornar-se mais viscosa do que a massa do vidro, o que aumenta a estagnação dessa camada. Produtos de ziocónio e alumínio da erosão reagem para formar silicatos de zircónio e alumínio no fundo da fornalha. Esta formação d· silicatos reduz a disponibilidade de silica na camada de fundo e em resultado o estado redox do vidro da camada do fundo e relativamente reduzido. 0 ambiente redutor nesta camada tende a estabilizar a existência de qualquer sulfato de niquel existente, é essa camada estag nante que e tratada pelo presente invento, de forma a evitar substancialmente a manutenção das pedras de sulfato de niquel .
De acordo com o presente invento, são proporcionadas condições de oxidação na camada estagnante perto do fundo da fornalha, a montante da zona de primavera, por meio da aplicação de corrente continua à tina de vidro fundido, com o anodo na camada estagnante. 0 ânodo pode tomar uma grande variedade de formas tais como uma ou mais placas, bar ras ou varões que se estendem horizontalmente no fundo da fornalha, mas um arranjo preferido devido à facilidade da sua instalação e substituição requer uma pluralidade de va8
-9 HA! 1990
62.166
Case F-8815-GL
retas 30 que se projectam verticalmente através do chão da fornalha. As varetas dos ânodos 3θ apenas de se projectar uma pequena distância acima do fundo da fornalha (por exemplo, cerca de 1 a 4 centímetros) ou as suas extremidades podem estar ao mesmo nível que o fundo da fornalha. De preferencia os ânodos são organizados numa disposição adaptada pa ra proporcionar um fornecimento largamente disperso de oxigé nio no material estagnante que é susceptível de se arrastar para a zona de primavera. 0 arranjo pode consistir numa pluralidade de filas conforme representado na Figura 2, o que é conveniente para a coordenação da colocação de ânodos com a estrutura de suporte da fornalha mas não é uma característica essencial do invento. Para proporcionar uma melhor cobertura os ânodos de cada uma das filas encontram-se separados, dos ânodos das filas adjacentes no exemplo representado na Figura 2. Pode haver um fluxo maior na região central do que perto das paredes laterais, caso em que pode ser preferido apertar mais a separação entre dos ânodos no centro do que perto dos lados, conforme se mostra na Figura 2. A escolha do número e espaçamento entre os ânodos é uma questão de se equilibrarem a optimização e a prática. O rendimento óptimo seria conseguido com um grande número de ânodos muito juntos. Os custos e a inconveniência de se efectuar um grande número de furos levarão, em muitos casos, à utilização de um número inferior ao óptimo. Os números mínimos específicos dja penderão do grau em que a camada estagnante se encontra num estado reduzido, da velocidade local do vidro fundido e do ponto até que deve ser assegurada a inexistência de sulfato de níquel. Para fins de orientação geral em situações típicas, uma linha única transversal de ânodos deveria, de prefe rência, não se encontrar separada por mais de um metro, e mais preferivelmente não mais de meio metro para proporcionar um efeito apreciável sobre as pedras de sulfato de níquel, Num arranjo bidimensional típico de ânodos, o espaçamento pode preferivelmente ser tal que proporcione pelo me—
62.166
Case F-8815-GL
nos um ânodo por metro quadrado, mais preferivelmente pelo menos um ânodo por meio metro quadrado. Numa forma de realização específica os ânodos dentro de cada uma de quatro filas não se encontravam separados mais do que 1 pe (0,3 metros) entre si e as filas estavam separadas umas das outras cerca de 3 pés (2,7 metros). Numa fornalha típica que produza cerca de 500 a 700 toneladas de vidro por dia, o número total de ânodos, para serem significativamente eficazes, espera-se que situe na ordem dos quinze a cinquenta.
A localização dos ânodos 30 é um aspecto importante do presente invento. A sua localização deverá ser suficientemente afastada a montante da zona de primavera 21, para permitir a decomposição do sulfato de niquel após ter sido exposto a condições de oxidação criadas pelos ânodos e antes de entrar nas correntes relativamente rápidas da zona de pr_i mavera. Isto variará de uma fornalha para outra. De preferên cia, os ânodos encontram-se localizados muito longe a montan te para reduzirem a quantidade de tempo de residência numa condição oxidante para a oxidação satisfatória de algumas pe dras grandes. Ânodos na zona de primavera não seriam eficazes porque o efeito oxidante não seria concentrado na camada estagnante, mas antes seria rapidamente dissipado na corrente principal aí existente. Nesse caso seria provável que entrassem pedras no fluxo principal da fornalha, sem terem sido sujeitas a um ambiente oxidante melhorado proporcionando pelo presente invento. Pode ser vantajoso prolongar-se o arranjo de forma a cobrir efectivamente praticamente toda a rjj gião do fundo entre a parede da extremidade de entrada e a zona de primavera. A oxidação a montante pode ter inconvenientes, no entanto, se estiverem presentes vestígios de estanho no vidro, as quais, se oxidados para óxido estanhoso enquanto se encontram na região do fundo, poderão levar à corrosão acelerada do fundo refractário. Nessa eventualidade^ pode ser preferido que o arranjo dos ânodos esteja colocado na metade a jusante da região do fundo, situada entre a ex- 10
-9 MAi 1990
62.166
Case F-8815-GL
tremidade de entrada e a zona de primavera.
Um cátodo 31 está imerso na tina de vidro fundido numa localização afastada da região do fundo que está a ser oxidada, de forma a completar o circuito eléctrico. De preferencia, o cátodo encontra-se na metade superior da tina de vidro. Um arranjo conveniente é montar-se o cátodo na abertura de entrada 17, conforme representado na Figura 4. Pode ser proporcionado mais do que um cátodo, raas um único cátodo é geralmente suficiente. 0 cátodo 31 pode ser mantido em posição por meio de um suporte de electrodo, anular, arrje fecido com água 32, parcialmente imerso no vidro fundido, por meio do qual um cátodo feito de grafite será protegido da oxidação. O principal efeito da reacção de redução no cátodo é reduzir pequenas quantidades de óxido de sódio a sódio, o qual é facilmente reoxidado pelo oxigénio atmosférico.
Referindo—se agora a Figura 3» podem observar-se pormenores de uma instalação típica de um dos ânodos 3θ no fundo da fornalha 10. A ligação ao terminal positivo de uma fonte de energia de corrente continua é proporcionada por meio de uma pinça de ligação 33· osidação indevida do ânodo é evitada por meio de uma corrente purgante de gás não oxidante (por exemplo, azoto) a partir de um ou mais tubos 34 dirigidos para a extremidade do fundo do orifício 36, através do qual o ânodo se prolonga. A penetração mínima do ânodo no vidro fundido, permite que a resistência dos ânodos seja mínima. Consequentemente, os diâmetros dos ânodos e os orifícios que atravessam o fundo da fornalha podem ser consideravelmente menores do que para os eléctrodos de aquecimento eléctrico típicos. Diâmetros de uma a duas polegadas (2,5 a 5 centímetros) revelaram-se adequados para os ânodos. A exposição mínima dos ânodos à acção corrosiva do vidro fun dido, permite também a utilização de material de electrodos relativamente barato, tal como o ferro. Pode formar—se uma camada de ferratos nos ânodos, a qual retardará a sua erosão, mas os ânodos de ferro podem ser considerados descartáveis.
62.166
Case F-8815-GL
-9. MA11990
A quantidade de ferro que poderá ser introduzida no vidro não é suficiente para ser considerada um contaminante para a maior parte do vidro. Os ânodos podem ser periodicamente levantados para se compensar qualquer erosão. 0 controlo da rj» lação voltagem-corrente indicará a necessidade de se levanta rera os ânodos.
Uma característica facultativa representada na Figura 1 é a previsão de uma barreira 35 que atravessa o fundo da fornalha. A barreira 35 pode servir para impedir o movimento de resíduos metálicos ao longo do fundo e em direcção à zona de primavera. Ao confinar pelo menos uma porção dos contaminantes pesados à região a montante dos ânodos 3θ» diminuem-se as hipóteses de se recontaminar o vidro depois dele ter sido sujeito ao tratamento oxidante dos ânodos.
A quantidade de corrente eléctrica a ser passada através do vidro pelo sistema de eléctrodos do presente invento dependerá do grau em que a acção correctiva é necessária numa fornalha particular. Em geral, a corrente é insuficiente para produzir um efeito de borbulhamento significativo devido à produção de oxigénio nos ânodos. Como exemplo, numa fornalha que produz 5θΟ a 700 toneladas de vidro por dia, está contemplado que a produção total de oxigénio, em todos os ânodos, não precisa de exceder cinco gramas por hora e num caso típico pode ser da ordem de um a três gramas por hora. Quantidades superiores de corrente podem ser usadas sem geração de bolhas significativa, mas podem consumir mais energia eléctrica sem umccorrespondente aumento dos benefícios. Quantidades excessivas de borbulhamento podem ser prejudiciais se a agitação resultante fizer com que o material reduzido do fundo seja permaturamente transportado para a zona de primavera. Dado que a corrente total será distribuída através de um certo número de ânodos, um grande número de ânodos permitirá uma corrente total maior. A corrente média por ânodo pode ser da ordem dos 0,1 a 0,5 amperes, num exemplo típico, mas mais ou menos corrente podem ser utilizadas quando necessário. Num exemplo específico, os níveis de corrente do exemplo acima são mantidos com um potencial de cerca de vinte vóltios. A voltagem necessária num caso específico é determinada pela resistência do vidro, que por sua vez depende da temperatura do vidro na vizinhança dos ânodos e da composição do vidro. Relativamente ao aquecimento devido ao efeito de Joule, o consumo de energia elêctrica do presente invento é muito pequeno, sendo um exemplo da ordem dos 2 vátios.
A zona de primavera é geralmente afastada das paredes laterais da fornalha, pelo que áreas relativamente estagnantes poderão estar também presentes ao longo da zona de primavera, perto do fundo de cada uma das paredes laterais. Por isso, nalguns casos, pode ser desejável que uma parte do tratamento de oxidação do presente invento seja dirigida para o material que possa estar a movimentar-se lateralmente dessas regiões laterais em direcção à zona de primavera. Deverá entender-se que a utilização dos termos”montante e “jusante” conforme aqui utilizados, deverá ser interpretada de forma consistente com este tratamento facultativo do material que se movimenta lateralmente.
O depósito do primeiro pedido para o invento acima descrito foi efectuado nos Estados Unidos da América em 21 de Junho de 1989 sob o n° 07/369.450.
Lisboa,
Por PPG INDUSTRIES, INC.

Claims (8)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Processo para suprimir a presença de pedras de sulfato dE níquel numa operação de fusão de vidro em que material de alimentação relativamente frio é introduzido numa tina de vidro em fusão (15), localizada numa extremidade a montante de uma fornalha, o vidro fundo é retirado por uma extremidade a jusante da referida fornalha longitudinalmente separada da extremidade a montante, calor para a fusão é proporcionado à fornalha e uma corrente directa é aplicada à tina de vidro fundido (15) por meio de pelo menos um ânodo e pelo menos um cátodo, uma zona de primavera de correntes de vidro ascendentes (21) é estabelecida na tina (15), numa localização intermédia afastada da extremidade a montante e da extremidade a jusante, e o terminal anódico (30) da corrente directa está situado imediatamente adjacente ao fundo da tina de vidro fundido (15), caracterizado por o terminal anódico (30) estar situado a montante da zona de primavera de correntes ascendentes (21), de modo a manter condições de oxidação na região do fundo a montante da zona de primavera de correntes ascendentes (21).
  2. 2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o terminal anódico da corrente directa compreender um arranjo de ânodos (30) na região do fundo da tina de vidro em fusão (15).
  3. 3. Processo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por os ânodos (30) se prolongarem para cima a partir de sob a tina de vidro em fusão (15).
  4. 4. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a quantidade de corrente passada através do vidro ser insuficiente para produzir um efeito de borbulhamento significativo, devido à produção de oxigénio nos ânodos (30).
  5. 5. Processo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por os ânodos (30) estarem confinados a uma região afastada da extremidade a montante.
  6. 6. Processo de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por os ânodos (30) se prolongarem para o interior do vidro em fusão (15) não mais do que 4 centímetros.
  7. 7. Processo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por os ânodos (30) í serem constituídos principalmente por ferro.
  8. 8. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o vidro ser vidro de
PT93987A 1989-06-21 1990-05-09 Processo para suprimir a presenca de pedras de sulfato de niquel numa operacao de fusao de vidro PT93987B (pt)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/369,450 US4919698A (en) 1989-06-21 1989-06-21 Avoidance of nickel sulfide stones in a glass melting operation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PT93987A PT93987A (pt) 1991-02-08
PT93987B true PT93987B (pt) 1996-12-31

Family

ID=23455533

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PT93987A PT93987B (pt) 1989-06-21 1990-05-09 Processo para suprimir a presenca de pedras de sulfato de niquel numa operacao de fusao de vidro

Country Status (18)

Country Link
US (1) US4919698A (pt)
EP (1) EP0404144B1 (pt)
JP (1) JPH0610092B2 (pt)
CN (1) CN1016681B (pt)
AT (1) ATE102175T1 (pt)
AU (1) AU605708B1 (pt)
BR (1) BR9002117A (pt)
CA (1) CA2013955C (pt)
DD (1) DD294238A5 (pt)
DE (1) DE69006932T2 (pt)
DK (1) DK0404144T3 (pt)
ES (1) ES2052106T3 (pt)
FI (1) FI901793A0 (pt)
HU (1) HUT64919A (pt)
MX (1) MX164280B (pt)
PL (1) PL164867B1 (pt)
PT (1) PT93987B (pt)
ZA (1) ZA902493B (pt)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5006144A (en) * 1990-06-25 1991-04-09 Ppg Industries, Inc. Melting glass with oxidation control and lowered emissions
DE4207059C1 (de) * 1992-03-06 1993-10-21 Schott Glaswerke Verfahren zur Läuterung oxidischer Schmelzen
US5401287A (en) * 1993-08-19 1995-03-28 Ppg Industries, Inc. Reduction of nickel sulfide stones in a glass melting operation
DE102018108418A1 (de) * 2018-04-10 2019-10-10 Schott Ag Verfahren zur Herstellung von Glasprodukten sowie hierzu geeignete Vorrichtung

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1955451A (en) * 1932-08-08 1934-04-17 Macbeth Evans Glass Co Method of controlling the composition of glass
US1970112A (en) * 1932-08-10 1934-08-14 Hartford Empire Co Method and apparatus for making glass with salt
US2277678A (en) * 1937-08-10 1942-03-31 Saint Gobain Electric furnace for melting glass
US2281408A (en) * 1938-02-14 1942-04-28 Saint Gobain Method and apparatus for manufacture and treatment of glass and analogous substances
DE1009768B (de) * 1943-08-11 1957-06-06 Saint Gobain Verfahren zur Glaserzeugung im elektrischen Ofen
NL138010C (pt) * 1945-01-29
US3415636A (en) * 1964-09-28 1968-12-10 American Optical Corp Method for treating molten glass with a laser beam
US3530221A (en) * 1968-05-01 1970-09-22 Penberthy Harvey Larry Ac/dc electrode and power supply system for a glass furnace
US3811859A (en) * 1972-06-09 1974-05-21 Ppg Industries Inc Process and apparatus for electrolytically generating stirring bubbles in a glass melt
US3811860A (en) * 1972-06-09 1974-05-21 Ppg Industries Inc Processing of stirring molten glass with bubbles from electrolysis
US3811858A (en) * 1972-06-09 1974-05-21 Ppg Industries Inc Method and apparatus for mixing molten glass by bubbling
US4001001A (en) * 1976-01-19 1977-01-04 Ppg Industries, Inc. Horizontal glassmaking furnace
US4227029A (en) * 1978-05-15 1980-10-07 Brockway Glass Company, Inc. Method and apparatus for eliminating D.C. in an electric glass melting furnace
GB2093820B (en) * 1981-02-25 1984-08-30 Glaverbel Glass manufacture
US4536205A (en) * 1983-10-20 1985-08-20 Ppg Industries, Inc. Method for controlling currents in glass melter

Also Published As

Publication number Publication date
FI901793A0 (fi) 1990-04-09
CA2013955C (en) 1994-08-16
DD294238A5 (de) 1991-09-26
AU605708B1 (en) 1991-01-17
JPH0337118A (ja) 1991-02-18
MX164280B (es) 1992-07-24
JPH0610092B2 (ja) 1994-02-09
CN1016681B (zh) 1992-05-20
DK0404144T3 (da) 1994-03-28
DE69006932D1 (de) 1994-04-07
PL164867B1 (pl) 1994-10-31
EP0404144A1 (en) 1990-12-27
BR9002117A (pt) 1991-08-13
ZA902493B (en) 1991-11-27
HUT64919A (en) 1994-03-28
HU902143D0 (en) 1990-08-28
CA2013955A1 (en) 1990-12-21
EP0404144B1 (en) 1994-03-02
US4919698A (en) 1990-04-24
ES2052106T3 (es) 1994-07-01
CN1048208A (zh) 1991-01-02
PT93987A (pt) 1991-02-08
ATE102175T1 (de) 1994-03-15
DE69006932T2 (de) 1994-08-18
PL285116A1 (en) 1991-02-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6085551A (en) Method and apparatus for manufacturing high melting point glasses with volatile components
ES2356721T3 (es) Artesa para colar metales fundidos.
JP5425473B2 (ja) 溶融物の温度操作方法
FI85578C (fi) Saett foer glasframstaellning och glassmaeltningsugn.
PT88268B (pt) Processo e dispositivo de elaboracao de vidro fundido
KR20130130831A (ko) 유리 용융제를 사용하여 유리 배취의 용융 동안 기포를 감소시키는 방법 및 장치
FI82828B (fi) Elektrisk glassmaeltmetod samt elektrisk smaeltugn.
KR20080096799A (ko) 용융물 온도의 영향을 미치는 경우 전극의 부식을 방지하기위한 방법 및 장치
JP2001501167A (ja) ガラス炉および炉を備える設備
PT93987B (pt) Processo para suprimir a presenca de pedras de sulfato de niquel numa operacao de fusao de vidro
RU2382739C1 (ru) Способ и устройство для отвода расплавленного стекла из сливных каналов
ES2218108T3 (es) Catodo de grafito para la electrolisis del aluminio.
TW201425241A (zh) 板玻璃之製造方法、及板玻璃之製造裝置
US3330637A (en) Method of removing impurities in a molten metal bath for glass sheet making
CA1208441A (en) Process for producing flat glass
US4544396A (en) Method and apparatus for controlling currents in glass melter
US3817735A (en) Carbon electrical heaters in float glass apparatus and method of using same
FI58977B (fi) Foerfarande foer att skydda foer smaeltugnar avsedda metallupphettningselektroder under anvaendning av likstroem och anordning foer tillaempning av detta foerfarande
US1933527A (en) Electrically heated tank for glass
CA1062468A (en) Method and apparatus for making molten glass with batch guiding means
US4421538A (en) Device for the manufacture of glass filaments
JPS63185831A (ja) 電気溶解装置
FI79082B (fi) Glassmaeltugn innehaollande bottenelektroder.
JPS5832030A (ja) ガラスの電気溶融炉
CZ292826B6 (cs) Způsob anodické pasivace molybdenových elektrod a sklářská pec k provádění tohoto způsobu

Legal Events

Date Code Title Description
FG3A Patent granted, date of granting

Effective date: 19960923

MM3A Annulment or lapse

Free format text: LAPSE DUE TO NON-PAYMENT OF FEES

Effective date: 19990331