PT949210E

PT949210E - Processo para a operacao de um forno de fusao de vidro e forno de fusao de vidro para a realizacao do processo

Info

Publication number: PT949210E
Application number: PT99103850T
Authority: PT
Inventors: Helmut Pieper; Sorg Dipl Ing Helmut
Original assignee: Sorg Gmbh & Co Kg
Priority date: 1998-04-06
Filing date: 1999-02-27
Publication date: 2001-06-29
Also published as: EP0949210A1; KR19990082821A; KR100436975B1; DE19815326A1; US6154481A; ES2154941T3; DE59900037D1; DK0949210T3; DE19815326C2; EP0949210B1; ATE198874T1

Description

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Descrição “Processo para a operação de um forno de fusão de vidro e forno de fusão de vidro para a realização do processo” A invenção refere-se a um processo para a operação de um fomo de fusão de vidro, no qual, entre uma zona de fusão e uma zona de afinação, com um banco de afinação, se coloca uma parede de protecção contra a radiação, que liberta, no espelho da massa em fusão do vidro em fusão, pelo menos um canal de escoamento, para um refluxo de pelo menos uma parte dos gases da combustão, da zona de afinação para a zona de fusão. É conhecido um fomo de fusão de vidro deste género pela patente DE 39 03 016 C2. Esse fomo serve, de preferência, para, por meio de uma troca de calor interior, entre os gases da combustão, por um lado, e o produto da carga e o vidro em fusão, por outro lado, garantir a manutenção do vidro líquido, quando das interrupções de serviço, e levar o gás, quando se retoma o serviço, rapidamente e com grande eficiência, de novo à temperatura necessária para o processo. Então, uma primeira parede de protecção contra a radiação, que se encontra na zona de fusão, cuja aresta inferior se situa mesmo sobre o produto da carga, contribui para a fusão completa da carga, por meio da contracorrente dos gases da combustão quentes. Um canal de escoamento para os gases da combustão, numa segunda parede de protecção contra a radiação, colocada directamente antes da zona de afinação, não provoca no entanto qualquer troca de calor significativa, visto que a aresta inferior deste canal de escoamento tem uma distância notável à massa de vidro em fusão. A solução conhecida tem uma passagem inferior, disposta a meio da tina e 2 antes do banco de afinação, pouco susceptível de arrefecer, para o vidro em fusão. Tais passagens inferiores têm uma largura substancialmente menor que o fundo da tina ou que a distância das paredes laterais da tina e, por consequência, uma menor secção transversal para a corrente. Desse modo estabelece-se, nas passagens inferiores, uma elevada velocidade de escoamento, que conduz a um elevado desgaste das paredes quentes que circundam as passagens inferiores, pelos materiais minerais.

Pela patente US-A-4 882 736, é conhecido um forno de fusão de vidro, no qual se dispõem, por baixo da zona de carga, a uma distância considerável da zona de afinação, eléctrodos inferiores, que geram no vidro em fusão uma corrente ascendente, por meio da qual se conduz calor de fusão adicional, de baixo para cima, ao produto da carga. Como pode ver-se pelas setas de corrente indicadas, a corrente ascendente tem, neste ponto não só pequena influência nos fenómenos na zona de afinação, como também trava o refluxo do vidro em fusão e não tem qualquer acção recíproca sinergética com a contracorrente dos gases de combustão, isto é, os gases são retirados antes de atingir a corrente ascendente do vidro. O produto da carga não é portanto, simultaneamente ou no mesmo local, aquecido de cima para baixo pelos gases de combustão e de baixo para cima pelos eléctrodos inferiores. Também, não é colocada qualquer parede de protecção da radiação sobre os eléctrodos inferiores, cuja aresta inferior poderia formar um canal de escoamento para uma contra--corrente dos gases da combustão. A partir destes eléctrodos inferiores, o fundo da tina sobe gradualmente, na forma de uma rampa comprida, até à altura do banco de afinação, em cuja face superior está colocado um degrau. O degrau é, de maneira conhecida, “atrelado” no 3 cotovelo entre o fundo inclinado da tina e o banco de afmação. O degrau tem também uma função de regulação quantitativa e não reforça a acção dos eléctrodos inferiores, colocados muito afastados na zona de carga. A superfície do banco de afinação que se encontra atrás do degrau tem portanto que estar a uma maior distância da superfície superior da massa em fusão, o que contraria a acção do banco de afinação. Neste estado da técnica é o fundo da zona de fusão que gera um padrão de escoamento, através do vidro quente na superfície superior do banho, de retomo para a camada de carga que flutua. Mas então gera-se um escoamento na superfície, que é alimentado permanentemente, pelos queimadores de gás muito aquecido da zona de afinação para a zona de carga. Isto força escoamentos opostos difíceis de controlar, por cima do limiar, visto que, no fim de contas, é conduzido permanentemente produto de carga e o vidro fundido tem de ser retirado do fomo. Isto tem ainda uma outra desvantagem, muito essencial: é de novo conduzido vidro em fusão, já afinado, e portanto muito puro para a zona de carga e a zona de fusão, em contacto com o produto de carga colocado, que tem de ser de novo afinado.

Portanto, a presente invenção tem por objectivo um processo de operação de um fomo de fusão de vidro, nos quais se mantêm as vantagens do fomo de fusão de vidro indicado na introdução, mas nos quais são encontradas medidas para diminuir o desgaste dos componentes construtivos da tina, não piorar o rendimento da utilização do calor, pelo contrário eventualmente aumentando-o ainda mais, eliminar o refluxo já mencionado e o vidro fundido muito quente da zona de afmação para a zona de fusão e o produto de carga no seu trajecto ser fundido o mais cedo possível. A solução do problema posto é obtida, no caso do processo indicado na introdução, de acordo com a invenção, gerando-se, entre o meio da zona de fusão e o lado dianteiro do banco de afinação, no vidro em fusão, pelo menos uma corrente ascendente, que é dividida, antes de atingir o espelho do vidro em fusão, numa corrente parcial de montante, na zona de fusão e uma segunda corrente parcial de jusante, no banco de afinação, impedindo-se assim, pela segunda corrente parcial dirigida para jusante, um refluxo de vidro em fusão da zona de afinação para a zona de fusão. A invenção refere-se também a um fomo de fusão do vidro, com uma tina de fusão com um fundo da tina e com queimadores para um aquecimento, pelo menos parcial, por meio de combustíveis fósseis, no qual se dispõem, entre uma extremidade de carga e uma extremidade de retirada, no sentido do transporte do vidro, uma zona de fusão, com pelo menos uma abertura de saída para os gases da combustão, uma zona de afinação, com queimadores e com um banco de afinação, saliente do fundo da tina, com uma parede dianteira, e uma zona de homogeneização, estando colocada entre a zona de fusão e a zona de afinação, antes desta, uma parede de protecção contra a radiação, que liberta por cima do vidro em fusão pelo menos um canal de escoamento para uma contra-corrente dos gases da combustão, da zona de afinação para a zona de fusão (3). A solução do problema posto é obtida, no fomo de fusão de vidro anteriormente mencionado, de acordo com a invenção, prevendo-se entre o meio da zona de fusão e o lado dianteiro do banco de afinação, no sentido do transporte, meios por meio dos quais pode gerar-se um escoamento ascendente do vidro em fusão para a superfície livre do mesmo e, na superfície exterior do vidro em fusão, uma corrente do vidro descendente, no sentido da extremidade da carga, por um lado, e no sentido descendente no banco de afinação, por outro lado. 5 5

/ c?

Esta corrente ascendente, verifica-se de baixo para cima, portanto perpendicularmente à corrente total de vidro em fusão, a qual corre substancialmente horizontalmente, da extremidade de carga para a extremidade de retirada, abstraindo de correntes individuais localmente sobrepostas. A corrente total é portanto proporcional ao caudal do forno, levando em conta a geometria do fomo. A corrente ascendente, ou também uma série de correntes ascendentes, têm a seu cargo uma fracção definida (primeira) da corrente de refluxo à superfície, para a extremidade de carga e uma outra (segunda) fracção da corrente no sentido de avanço na superfície, para a zona de afinação, mas forma também um bloqueio extraordinariamente activo contra um refluxo de vidro fundido, já afinado e muito quente, da zona de afinação para a zona de fusão. Então, a colaboração com a parede de protecção da radiação desempenha um papel decisivo em concentrar o calor de radiação das chamas dos queimadores na parte de afinação, nesta parte, e na obtenção da temperatura de afinação elevada necessária, cujo valor (bem como os de outras temperaturas) depende do tipo de vidro.

Apesar disso, a acção da primeira fracção definida da corrente de refluxo, na superfície, para a extremidade de carga é mantida, consistindo essa acção no facto de o produto de carga ser aquecido a partir de baixo e portanto fundir mais rapidamente, e ao mesmo tempo é impedido de ter uma progressão demasiado grande.

Os meios para produzir este efeito podem, nas diferentes formas de realização de aperfeiçoamento do objecto da invenção - separadamente ou em combinação - consistir no seguinte: a) uma combinação característica de borbulhadores, no fundo da tina, e um 6

degrau seguinte, b) uma combinação característica de borbulhadores e eléctrodos de aquecimento no fundo da tina, sem degrau seguinte, c) uma combinação característica de borbulhadores no fundo da tina e nos eléctrodos de aquecimento, sobre o degrau, d) um degrau, que se estende com uma altura menor que a altura do banco de afinação, da sua face dianteira no sentido da extremidade de carga, e) uma combinação característica de um degrau e eléctrodos de aquecimento, colocados sobre o mesmo,

f) uma combinação característica de um degrau (17) e borbulhadores (18), colocados no mesmo, g) no caso da utilização de um degrau saliente para cima do fundo da tina, colocado antes do lado dianteiro do banco de afinação, gl) estendendo-se por toda a largura do fundo da tina (15), g2) apresentando uma altura com um valor entre 0,25 vezes e 0,75 vezes a altura do banco de afinação relativamente ao fundo da tina, g3) estendendo-se, não só no sentido contrário ao sentido horizontal da corrente do vidro fundido, como também até por baixo da parede de protecção da radiação. A acção pode ser ainda reforçada, h) mergulhando a parede de protecção contra a radiação, com a sua aresta inferior, no vidro fundido e libertando aí, acima do degrau saliente do fundo da tina, pelo menos uma abertura para passagem da corrente, em forma de fenda, para o vidro em fusão,

7Si i) apoiando a parede de protecção contra a radiação no degrau, por meio de pelo menos um apoio, colocado entre duas aberturas de passagem respectivas, de modo que a largura total de todas as aberturas de passagem seja o mais possível igual à largura do fundo da tina, distribuindo-se as aberturas de passagem uniformemente por essa largura, j) havendo entre o lado traseiro da parede de protecção contra a radiação e o lado dianteiro do banco de afinação uma fenda vertical, para a passagem do vidro fundido, colocando-se nessa fenda pelo menos dois eléctrodos de aquecimento, k) estendendo-se o degrau, pelo menos parcialmente, em sentido contrário ao sentido horizontal da corrente do vidro fundido, até por baixo da segunda parede de protecção contra a radiação. É então particularmente vantajoso dispor no interior da zona de fusão, entre a abertura de saída e a parede de protecção da radiação colocada antes da zona de afinação, uma outra parede de protecção contra a radiação, que divide a zona de fusão numa primeira fracção, com a abertura de saída, e uma segunda ffacção e que apresente uma aresta inferior e libertando, acima do produto de carga e do vidro em fusão, um canal de escoamento adicional, ligado em série com o canal de escoamento, para uma contra-corrente dos gases da combustão, da segunda ffacção para a primeira ffacção e para a abertura de saída. Melhora-se mais uma vez, desse modo, nitidamente a utilização do calor. A expressão “série(s)” de eléctrodos de aquecimento e borbulhadores não quer dizer que tenha que haver distâncias transversais e/ou longitudinais iguais. Pelo contrário, pode - mesmo com particular vantagem - ser possível, por distâncias localmente diferentes, influenciar a “densidade superficial” de queimadores e borbulhadores de modo que os balanços térmicos locais e os padrões de escoamento possam ser ajustados de maneira óptima. A expressão “por baixo da parede de protecção da radiação” não quer dizer que tem de tratar-se de uma disposição no interior da projecção vertical da parede de protecção contra a radiação, no fundo da tina ou do degrau. Pelo contrário, esta definição inclui a possibilidade de os referidos “meios, através dos quais pode gerar--se uma corrente ascendente do vidro” se estenderem também a jusante e montante da referida segunda parede de protecção contra a radiação, conforme o que proporcione as distâncias óptimas dos componentes destes “meios”.

Com a solução de acordo com a invenção, estão associadas as vantagens seguintes: 1. O evitamento de passagens estreitas no fundo, com secções transversais usualmente apertadas, mais susceptibilidade ao desgaste e componentes para um arrefecimento intensivo, 2. Elevada acção de bloqueio contra: a) Penetração de produto de carga na zona de afinação, e b) Refluxo de material em fusão, da zona de afinação para a zona de fusão, 3. Boa permuta de calor entre as correntes de gás e de vidro (contra--corrente) nos pontos mais estreitos coincidentes das correntes de gás e de vidro, e 4. Forte pré-aquecimento do vidro fundido antes da passagem no banco de afinação.

Na verdade, é conhecido, da patente FR 2 737 487 AI colocar, antes de um limiar em forma de talude ou de trapézio, que se eleva a partir do fundo da tina, uma

7% série, respectivamente, de borbulhadores e eléctrodos de aquecimento e, depois do limiar, uma outra série de eléctrodos de aquecimento, para gerar, no vidro fundido, os designados “cilindros de escoamento”, com acção de bloqueio. Como, no entanto, a tampa do forno é lisa e não apresenta quaisquer paredes de protecção contra a radiação, falta necessariamente a colaboração, de acordo com a invenção, dos eléctrodos e os borbulhadores, com uma parede de protecção contra a radiação. Também, o patamar não é nenhum banco de afinação; para isso, o seu lado superior é demasiado curto na direcção do escoamento e este lado superior tem uma distância demasiado grande à superfície superior do vidro fundido, visto que a altura do patamar só pode atingir, no máximo, metade da altura da superfície livre do vidro fundido. A zona de afinação, muito profunda, começa expressamente também só depois do limiar. As vantagens atrás referidas não são portanto obtidas, pelo menos na sua totalidade.

Descrevem-se a seguir exemplos de realização do objecto da invenção com referência às fig. 1 a 7, que representam: A fíg. 1, um corte longitudinal de um fomo de fusão de vidro, com borbulhadores, eléctrodos calefactores, degrau e banco de afinação; A fig. 2, uma secção da fig. 1 ampliada; A fig. 3, uma primeira variante do objecto de acordo com a fig. 2, com borbulhadores, eléctrodos calefactores e banco de afinação, mas sem degrau; A fig. 4, uma segunda variante do objecto de acordo com a fíg. 2, com eléctrodos calefactores, degrau e banco de afinação, mas sem borbulhadores; A fig. 5, uma terceira variante do objecto de acordo com a fig. 2, com borbulhadores, degrau e banco de afinação, mas sem eléctrodos calefactores;

10 7>f A fíg. 6, um corte transversal parcial longitudinal de uma quarta variante do objecto da fig. 2, com borbulhadores, degrau e banco de afinação e com eléctrodos calefactores no degrau, e A fig. 7, um corte longitudinal parcial de uma quinta variante do objecto da fig. 2, sem borbulhadores, mas com degrau e banco de afinação, e com eléctrodos calefactores horizontais, sobre o degrau.

Na fig. 1 está representado um corte longitudinal de um fomo de fusão de vidro (1) que - a partir de uma extremidade de carga (2), com uma abertura de carga (2a) - possui uma zona de fusão (3), com compartimentos (3a) e (3b), uma zona de afinação (4) e uma zona de homogeneização (5), e termina numa extremidade de descarga (6), com um descarregador (6a) para estações de tratamento ulterior conhecidas, não representadas. O meio da zona de fusão está indicado por meio de uma linha a traço-e-ponto (M). Do outro lado deste meio (M) estão colocados os meios descritos para a produção da corrente ascendente na massa de vidro fundido.

Na zona de fusão (3) encontra-se, entre os seus compartimentos (3a) e (3b), uma primeira parede de protecção contra a radiação (7) e entre a zona de fusão (3) e a zona de afinação (4) encontra-se uma segunda parede de protecção contra a radiação (8). As duas paredes (7, 8) de protecção contra a radiação possuem arestas inferiores (7a, 8a), que deixam ficar por cima da superfície livre (9) do vidro em fusão (10), distâncias (D), que não têm necessariamente de ser iguais. Através destas distâncias (D) formam-se canais de escoamento (7b, 8b) para o refluxo dos gases de combustão. A ligação no céu do fomo (la) é feita de maneira contínua.

Os queimadores (11), que produzem chamas transversais, estão dispostos em oposição, aos pares, no compartimento (3b) e o queimador (1 la) na zona de afinação (4), não sendo também o seu número e a sua disposição espacial limitados à representação na fig. 1. Os gases quentes dos queimadores (11) e (11a) escoam-se através do canal de escoamento (7b) e, parcialmente, também através do canal de escoamento (8b), no sentido das setas, para uma abertura de saída (12).

Na zona de fusão (3) encontra-se, ao nível (9) da superfície superior da matéria em fusão, o produto de carga (13), cuja quantidade por unidade de área diminui, devido ao processo de fusão, no sentido da parede de protecção contra a radiação (8). Este processo de fusão faz-se de cima para baixo, por meio dos gases de escape quentes que vêm dos queimadores (11) e (11a) o que pode - mas não necessariamente - ser ajudado no compartimento (3 a) por eléctrodos (14) na zona do fundo. O serviço dos eléctrodos (14) pode também fazer-se, limitado no tempo, por exemplo para fins de aquecimento.

Na zona da parede de protecção contra a radiação (8), encontra-se, no interior ou sobre o fundo da tina (15), uma série de borbulhadores (16), um degrau (17) com uma série de eléctrodos calefactores (18) e um banco de afinação (19). O comprimento “L” do banco de afinação (19) é dimensionado de acordo com a velocidade de escoamento do vidro em fusão e de acordo com o tempo de permanência necessário do vidro em fusão no banco de afinação, dependendo também da temperatura e/ou da composição do vidro (por exemplo vidros de grande ou pequena fusibilidade, comportamento dos componentes ebulientes, etc ).

No que respeita aos borbulhadores (16), ao degrau (17) e/ou aos eléctrodos calefactores (18), trata-se de meios, através dos quais pode gerar-se no vidro em fusão (10) uma corrente ascendente de gases, no sentido contrário ao dos gases da combustão, por baixo da segunda parede de protecção contra a radiação (8), no sentido do banco de afinação (19).

Na fíg. 2 utilizam-se as referências numéricas iguais às usadas até aqui. O degrau (17), que se eleva a partir do fundo da tina (15), estende-se a toda a largura do fundo (15) da tina e tem uma altura (Hl) com um valor entre 0,25 e 0,75 vezes a altura (H2) do banco de afinação (19), relativamente ao fundo da tina (15). Estende--se com a sua aresta em ângulo recto colocada a montante até sob o lado dianteiro (8e) da segunda parede de protecção contra a radiação (8). As componentes da corrente resultantes estão indicadas por setas.

Como já foi estabelecido, a expressão “por baixo da parede de protecção contra a radiação” não significa que tem de tratar-se de uma disposição no interior da projecção vertical da parede de protecção contra a radiação (8), sobre o fundo (15) da tina ou sobre o degrau (17). Pelo contrário, esta definição inclui a possibilidade de o “meio” referido, através do qual se gera no vidro em fusão uma corrente ascendente de vidro possa estender-se para montante e para jusante da referida segunda parede de protecção contra a radiação (8), conforme isso exija as distâncias óptimas das componentes desse “meio”.

No caso do exemplo de realização de acordo com a fig. 3, eliminou-se o degrau, isto é, os meios para gerar a corrente ascendente do vidro consistem neste caso, respectivamente, numa série de borbulhadores (16) e eléctrodos calefactores (18), colocados no fundo (15) da tina, antes do lado dianteiro vertical (19a) do banco de afinação (19). As componentes da corrente gerada estão indicadas por setas.

No caso do exemplo de realização da fig. 4, eliminou-se a série de borbulhadores, isto é, os meios para a produção da corrente ascendente dos gases são constituídos, neste caso, pelo degrau (17), com uma série de eléctrodos calefactores (18), dispostos no degrau (17), colocados antes do lado dianteiro vertical (19a) do banco de afinação (19), com altura diminuída pelo degrau (17). As componentes da corrente produzidas estão indicadas por setas.

Na forma de realização de acordo com a fig. 5, eliminou-se a série de eléctrodos calefactores, isto é, o meio para a produção da corrente ascendente dos gases é constituído, neste caso, pelo degrau (17), com uma série de borbulhadores (16), dispostos no degrau (17) e colocados antes do lado dianteiro (19a) do banco de afinação (19), encurtado em altura pelo degrau (17). As componentes de corrente geradas estão indicadas por setas.

Como já foi descrito, o objecto da invenção conduz a um refluxo superficial de vidro fundido quente, a partir da zona dos borbulhadores e/ou dos eléctrodos calefactores, no sentido da extremidade de carga (2), directamente por baixo do produto de carga que se desloca no sentido contrário. Daí resulta um aquecimento extraordinariamente eficaz, dos dois lados do produto de carga: por cima, pela contra-corrente dos gases de combustão quentes e, por baixo, pela contra-corrente de vidro fundido quente. Garante-se desse modo que nenhum produto de carga não fundido, seja em pedaços, aglomerado ou eventualmente em mistura, chegue à zona de afinação.

Na fig. 6, está representada uma outra variante, na qual a parede de protecção contra a radiação (8), que está provida de um dispositivo de refrigeração (8c), mergulha no vidro em fusão (10) e liberta, por baixo de sua aresta inferior, várias aberturas de passagem (8d) horizontais, em forma de fendas, que estão distribuídas uniformemente por toda a largura da tina, com apoios intercalados. Como nos exemplos anteriores, a conrente resultante total dos gases passa da esquerda para a 14 direita “para jusante” e a corrente total resultante dos gases de combustão passa da direita para a esquerda, portanto “para montante”, relativamente à corrente de gases.

No banco de afinação (19), na zona de afinação (4), também aqui está colocado, por baixo da parede de protecção contra a radiação (8), um degrau (17) saliente do fundo (15) da tina e, antes deste, novamente, na zona de fusão (3), uma fiada de borbulhadores (16) que se estendem transversalmente na tina. Resulta deste modo, dos dois lados de uma cortina de bolhas (16a) e, nesta última, uma corrente ascendente sobreposta, com característica de laminagem, no sentido das setas de corrente indicadas neste sítio. Resulta daí, entre outras coisas, uma componente de corrente dirigida para montante, isto é para a extremidade de carga, aqui não representada, que aquece o produto de carga, por baixo, mas impedindo este último simultaneamente de passar para a zona dos borbulhadores. Eventuais refluxos na zona do fundo da tina estão indicados por setas a tracejado. Gera-se também neste, pelo lado dianteiro inclinado (17a) do degrau (17), uma corrente ascendente do vidro em fusão (10).

Entre a parte mergulhada da parede de protecção contra a radiação (8) e o lado dianteiro do banco de afinação (19), forma-se, sobre o degrau (17), uma fenda vertical (20), que se estende igualmente por toda a largura da tina e na qual se encontra uma série de eléctrodos calefactores (18) que se estendem transversalmente na tina Estes eléctrodos reforçam a corrente ascendente do vidro em fusão (10), o que está indicado pelas setas de corrente indicadas neste ponto. Impede-se deste modo um refluxo do vidro em fusão já afinado (10), da zona de afinação (4) para a zona de fusão (3), portanto uma mistura do vidro já afinado, que apresenta por cima do banco de afinação (19) a temperatura mais elevada, com vidro em fusão ainda 15

não afinado, relativamente mais frio.

Os gases da combustão dos queimadores (Ha), colocados na zona de afinação (4), dos quais apenas está representado um, escoam-se neste caso através de um canal de escoamento (21) mais ou menos no sentido da seta (22) e reúnem-se, na parte de fusão (3), com os gases da combustão dos queimadores (11) ai existentes. A quantidade total dos gases de combustão aquece deste modo adicionalmente o produto de carga (13), por cirna, para o que tem aliás que dizer-se que o aquecimento do produto em fusão e/ou do produto de carga, por cima, pela radiação dos gases da chama dos queimadores é o preponderante. Neste caso, consegue-se, pelo efeito combinado dos borbulhadores (16), do degrau (17), dos eléctrodos (18), pela parede de protecção contra a radiação (8) e pelo lado dianteiro do banco de afinação (19), uma separação clara dos fenómenos na zona de fusão e na zona de afinação, concentrando-se adicionalmente a energia do calor de radiação pela parede de protecção da radiação (8), na zona de afinação (4) e na zona de homogeneização (5).

Na fig. 7 está novamente representada uma outra variante, na qual a parede de protecção contra a radiação (8) não está mergulhada no vidro em fusão (10), mas sim termina numa aresta inferior (8a), em arco, por cima da superfície livre do vidro em fusão (9) e deixa livre, por baixo, um canal de escoamento (8b) para uma parte dos gases de combustão que vêm da zona de afinação (4) e da zona de homogeneização (5). Como nos exemplos anteriores, a corrente resultante total dos gases passa também da esquerda para a direita, para “jusante”, e a corrente resultante total dos gases de combustão, da direita para a esquerda, relativamente à corrente de vidro, portanto “para montante”.

Na zona de afinação (4), antes do banco de afinação (19) está colocado, por baixo da parede de protecção contra a radiação (8), um degrau (17) saliente do fundo da tina (15) e, por cima deste último, encontram-se vários eléctrodos (18), dos quais apenas um pode ver-se e que - como se mostra na fig. 7 - são realizados aos pares como eléctrodos horizontais de parede (perpendiculares ao plano do desenho), mas que podem também colocar-se perpendicularmente ao degrau (e paralelos ao plano do desenho como se mostra na fig. 6). Forma-se deste modo, dos dois lados dos eléctrodos, uma corrente ascendente sobreposta, com características de laminagem, no sentido das setas de corrente representadas neste ponto. Entre outras coisas, resulta daí uma componente de corrente dirigida para montante, isto é, para a extremidade de carga, aqui não representada, a qual aquece o produto de carga (13), por baixo, mas, simultaneamente, impede a sua passagem na zona dos eléctrodos. Também pelo lado dianteiro (17a) do degrau (17), neste caso vertical, é gerada uma corrente ascendente do vidro em fusão (10).

Deste modo também se impede um refluxo do vidro em fusão já afinado (10), da zona de afinação (4) para a zona de fusão (3), portanto uma mistura de vidro em fusão já afinado, que apresenta uma temperatura mais elevada, sobre o banco de afinação (19).

Os gases da combustão dos queimadores (11a) colocados na zona de afinação (4), dos quais apenas estão representados dois, escoam-se neste caso adicionalmente através de um canal superior de escoamento (21), mais ou menos no sentido das sejas (22), e unem-se no compartimento de fusão com os gases da combustão dos queimadores (11) aí existentes. A quantidade total dos gases de combustão aquece então ainda mais o produto de carga (13), por cima, a respeito do que aliás tem de 17

dizer-se que o aquecimento do vidro fundido e/ou do produto de carga, por cima, pela radiação dos gases das chamas dos queimadores é muito maior que a transmissão de calor por convexão. Neste caso, pelo efeito combinado do degrau (17), dos eléctrodos (18), da parede de protecção contra a radiação (8) e do lado dianteiro (19a) do banco de afinação (19) se consegue uma separação nítida dos fenómenos na zona de fusão e na zona de afinação e, adicionalmente, concentra-se a energia do calor de irradiação pela parede de protecção contra a radiação (8), na zona de afinação (4) e na zona de homogeneização (5). Não é forçosamente necessário que os queimadores (11) e (11a) se disponham em oposição, aos pares; podem também dispor-se desfasados um do outro na direcção longitudinal.

Lista de referências; 1 Forno de fusão de vidro 1 a Céu do forno 2 Extremidade de carga 2a Abertura de carga 3 Zona de fusão 3 a Compartimento 3b Compartimento 4 Zona de afinação 5 Zona de homogeneização 6 Extremidade de saída 6a Descarregador 7 Primeira parede de protecção contra a radiação 7a Aresta inferior 7b Canal de escoamento 8 Segunda parede de protecção contra a radiação 8a Aresta inferior 8b Canal de escoamento 8c Dispositivo de refrigeração 8d Abertura de passagem 8e Lado dianteiro 9 Superfície livre do vidro em fusão 10 Vidro em fusão 11 Queimador 11a Queimador 12 Abertura de saída 13 Produto de carga 14 Eléctrodos 15 Fundo da tina 16 Borbulhador 16a Cortina de bolhas 17 Degrau 17a Lado dianteiro 18 Eléctrodos calefactores 19 Banco de afinação 19a Lado dianteiro 20 Fenda 19 21 Canal de escoamento 22 Seta

Distância D

Comprimento L Altura Hl

Altura H2

Lisboa, 6 de Abril de 2001 O Agente Oficia! da Proprl ide industrial

Rua do Salitre, 195. r/e-Drt. 1250 LtSEOA

Claims

Reivindicações 1. Processo para a operação de um forno de fusão de vidro, no qual está disposta, entre uma zona de fusão (3) e uma zona de afinação (4) com um banco de afinação (19), uma parede (8) de protecção contra a radiação, que deixa livre, por cima da superfície livre (9) do vidro em fusão (10), pelo menos um canal de escoamento (8b, 21) para um refluxo de pelo menos uma parte dos gases da combustão, da zona de afinação (4) para a zona de fusão (3), caracterizado por se gerar entre o meio da zona de fusão (3) e o lado dianteiro (19a) do banco de afinação (19), no vidro em fusão (10), pelo menos uma corrente ascendente, que é dividida, no vidro em fusão (10), antes de atingir a superfície livre (9) do vidro em fusão, numa primeira corrente parcial para montante, na zona de fusão (3), e uma segunda corrente parcial para jusante, no banco de afinação (19), impedindo-se por meio da segunda corrente parcial, dirigida para jusante, um refluxo do vidro em fusão (10), da zona de afinação (4) para a zona de fusão (3).
2. Forno de fusão do vidro, com uma tina de fusão com um fundo (15) da tina e com queimadores (11, 11a), para um aquecimento, pelo menos parcial, por meio de combustíveis fósseis, no qual se dispõem, entre uma extremidade de entrada (2) e uma extremidade de saída (6), no sentido do transporte do vidro, uma zona de fusão (3), com pelo menos uma abertura de saída (12) para os gases da combustão, uma zona de afinação (4), com queimadores (11 a) e com um banco de afinação (19), saliente do fundo (15) da tina, com uma parede dianteira (19a), e uma zona de homogeneização (5), estando disposta entre a zona de fusão (3) e a zona de afinação (4), antes desta última, uma parede de protecção contra a radiação (8), que deixa livre, por cima do vidro em fusão (10), pelo menos um canal de escoamento (8b, 21) para uma contracorrente de gases da combustão da zona de afinação (4) para a zona de fusão (3), caracterizado por se preverem, entre o meio da zona de fusão (3) e o lado dianteiro (19a) do banco de afinação (19), no sentido do transporte do vidro em fusão (10), meios (16, 17, 18) por meio dos quais pode gerar-se uma corrente ascendente do vidro em fusão (10), para a superfície livre (9) do vidro em fusão, e na superfície superior do vidro em fusão (10) uma corrente do vidro, para montante, no sentido da extremidade de carga (2), por um lado, e para jusante, no banco de afinação (19), por outro lado.
3. Fomo de fusão de vidro de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por os meios para produzir a corrente ascendente de vidro em fusão, transversalmente à corrente de vidro em fusão (10) resultante, prevista construtivamente serem escolhidos da combinação caracteristica de borbulhadores (16) no fiando (15) da tina e o degrau seguinte (17).
4. Fomo de fusão de vidro de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por os meios para produzir a corrente ascendente de vidro fiondido transversalmente à corrente resultante de vidro em fusão (10) prevista construtivamente, serem escolhidos da combinação caracteristica de borbulhadores (16) e eléctrodos calefactores (18) no fundo (15) sem um degrau seguinte (17).
5. Fomo de fusão de vidro de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por os meios para produzir a corrente ascendente de vidro em fusão, transversalmente em relação à corrente resultante prevista construtivamente (10) serem escolhidos da combinação caracteristica de borbulhadores (16) no fundo (15) da tina e eléctrodos calefactores (18) sobre um degrau seguinte (17).
6. Fomo de fusão de vidro de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por os meios para produzir a corrente ascendente de vidro em fusão transversalmente em relação à corrente resultante, prevista construtivamente, do vidro em fusão (10) serem escolhidos da combinação característica de um degrau (17), que se estende, com uma altura menor que a do banco de afinação (19), do seu lado dianteiro (19a) no sentido da extremidade de carga (2).
7. Forno de fusão de vidro de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por os meios para produzir a corrente ascendente de vidro em fusão transversalmente em relação à corrente resultante, prevista construtivamente, do vidro em fusão (10) serem escolhidos da combinação característica de um degrau (17) com borbulhadores (18) nele colocados.
8. Fomo de fusão de vidro de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por os meios para produzir a corrente ascendente de vidro em fusão transversalmente em relação à corrente resultante, prevista construtivamente do vidro em fusão (10) serem escolhidos da combinação característica de um degrau (17) com borbulhadores (18) com eles associados.
9. Fomo de fusão de vidro de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por, no caso da utilização de um degrau (17) no fundo da tina (15) saliente de um banco de afinação (19) colocado antes do lado dianteiro (19a) do banco de afinação (19), esse degrau: a) se estender a toda a largura do fundo (15) da tina, b) apresentar uma altura (Hl) com um valor entre 0,25 e 0,75 vezes a altura (H2) do banco de afinação (19), relativamente ao fundo (15) da tinta, c) se estender, quer contra o sentido da corrente horizontal do vidro em fusão (10), quer até por baixo da parede de protecção contra a radiação (8).
10. Fomo de fusão de vidro de acordo com pelo menos uma das reivindicações 2 a 9, caracterizado por se dispor, no interior da zona de fusão (3), entre a abertura de saída (12) e a parede de protecção contra a radiação (8), colocada antes da zona de afinação (4), uma outra parede de protecção contra a radiação (7), que divide a zona de fusão (3) num primeiro compartimento (3 a), com a abertura de saída (12), e um segundo compartimento (3b), e apresenta uma aresta inferior (7a) que deixa livre, por cima do produto de carga (13) e do vidro em fusão (10), um canal de escoamento (7b), para uma contracorrente dos gases da combustão do segundo compartimento (3b) para o primeiro compartimento (3 a) e para a abertura de saída (12).
11. Fomo de fusão de vidro de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por a parede de protecção contra a radiação (8) deixar livre, na sua zona inferior, pelo menos um canal de escoamento (21), através do qual pode escoar-se pelo menos uma parte dos gases da combustão (11a) da zona de afinação (4) para a zona de fusão (3).
12. Fomo de fusão de vidro de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por a parede de protecção contra a radiação (8) ter uma aresta inferior (8a) que deixa livre, directamente por cima da superfície livre (9) do vidro em fusão, um canal de escoamento (8b), através do qual se escoa pelo menos uma parte dos gases da combustão dos queimadores (11a), da zona de afinação (4) para a zona de fusão (3).
13. Fomo de fusão de vidro de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por a parede de protecção contra a radiação (8) estar mergulhada, com a sua aresta inferior (8a), no vidro em fusão (10) e deixar aí livre, por cima do degrau (17) saliente do fundo (15) da tina, pelo menos uma abertura de passagem (8d) em forma de fenda, para o vidro em fusão (10).
14. Fomo de fusão de vidro de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por a parede de protecção contra a radiação (8) ser apoiada no degrau (17) por meio de pelo menos um apoio, disposto entre cada duas aberturas de passagem (8d), de modo que a largura total de todas as aberturas de passagem (8d) seja igual, tanto quanto possível, à largura do fundo (15) da tina e as aberturas de passagem (8d) estarem uniformemente distribuídas nessa largura.
15. Fomo de fusão de vidro de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por haver, entre a face traseira da parede de protecção contra a radiação (8) e a face dianteira (19a) do banco de afinação (19), um intervalo vertical (20) para a passagem do vidro fundido (10), estando dispostos nesse intervalo (20) pelo menos dois eléctrodos calefactores (18). Lisboa, 6 de Abril de 2001

I > Agente Oficial da Propriedade Industrial

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