SE465920B - Saett och ugn foer tillverkning av glas - Google Patents

Description

465 920 Det är även känt att för att raffinera glaset, dvs. att säker- ställa att i huvudsak inga bubblor kvarblir i smältan. som drages för formning, erfordras temperaturer, som är ganska mycket högre än de som faktiskt är nödvändiga för att smälta V glaset.

Klassiska glassmältningsugnar har en enda vanna i vilken smältning och raffinering äger rum. Material i vannan upp- värmes ovanifrån av brännare och vannan håller en smält massa som i chargeringsänden av vannan är täckt med osmält och endast delvis smält satsmaterial och av skum. Någonstans nära mitten på vannan finns en punkt, "varma punkten" där smältan har sin högsta temperatur och sålunda minsta täthet. Därmed kommer det att finnas en "källzon" av stigande strömmar inom smältan. Vid vannans väggar kommer smältan att vara som svalast och där kommer nedåtgående strömmar att finnas. Som resultat kommer en returytström att strömma från källzonen till vannans chargeríngsände, som tenderar att hålla osmält sats och skum i uppströmsdelen eller smältningszonen av vannan, så att sådan sats och skum ej kan avdragas vid raffi- neringszonens nedströmsände. Sådana strömmar har även en ten- dens att bortföra värmeenergi till vannans väggar, där den avledes och det är ej möjligt att i någon grad utöva oberoende reglering av temperaturerna i vannans smältnings- och raffi- neringszoner.

I ett försök att erhålla bättre värmeekonomi har förslag gjorts att uppdela ugnen i separata smältnings- och raffine- ringsvannor. Genom att arbeta på detta sätt är det möjligt att utöva en avsevärd grad av oberoende vid reglering av tempera- turer i smältnings- och raffineringsvannorna. som resultat kan smältningsvannan drivas vid relativt lägre temperaturer än som erfordras i klassiska ugnar med åtföljande besparingar i upp- värmningskostnader. 5 Ett exempel på en sådan flervannesmältningsugn beskríves i franska patentet nr 2 550 523 (Saint-Gobain vitrage SA).

Enligt den beskrivningens förslag matas glas från botten på en 465 920' smältningsvanna genom ett genomlopp in i nederdelen på en separat raffineringsvanna, som är formad som en skorsten upp genom vilken smältan strömmar i en enhetlig uppstigande ström under det att den uppvärmes. smältan passerar sedan direkt till en konditioneringsvanna. där den bringas till en önskad arbetstemperatur. Huvudkällan för värme både för smältning och för raffinering av glaset är faktiskt elektrisk ström, ehuru valfria brännare över raffineringsskorstenen visas.

Kostnadsbesparingarna, som kan genomföras genom att använda de tidigare förslagna flervannesmältningsugnarna är emellertid endast uppnåeliga på bekostnad av en sänkning av homogeniteten hos glaset som lämnar ugnen. Det föreligger även en till- fällig tendens för glaset att bli ofullständigt avgasat. Ut- formningen av raffineringsvannan som en relativt djup skorsten och användningen av nedsänkta elektriska värmare för att upp- rätthålla en kraftig uppstigande glasström i denna skorsten såsom föreslås i ovan nämnda franska patent 2 550 523 skulle ej undvika dessa nackdelar.

Det är ett ändamål med föreliggande uppfinning att åstadkomma ett sätt att tillverka glas. som underlättar den ekonomiska framställningen av glas av en given sammansättning och kvali- tet.

Enligt föreliggande uppfinning avses ett sätt att tillverka glas där råmaterial matas som en sats till en kontinuerlig glassmältningsvannugn. vilket sätt omfattar att smälta satsen i en smältningsvanna och låta smältan passera till en raffi- neringstank via ett nedsänkt genomlopp, att uppvärma smältan i raffineringsvannan för att avgasa densamma. utmata smält raffinerat glas till en konditioneringsvanna och där bringa det till en önskad arbetstemperatur, varvid sättet utmärkes av att raffineringsvannan är uppdelad i uppströms och nedströms raffineringsceller av en tvärgående tröskel och smältan i uppströmsraffineringscellen uppvärmes för att skapa en källzon placerad mot den cellens nedströmsände och en cirkulation av smälta i den cellen. som matar källzonen. 465 920 Tillämpningen av föreliggande uppfinning underlättar den ekonomiska framställningen av glas med en given sammansättning och kvalitet.

Tack vare närvaron av källzonen i uppströmsraffineringscellen, kommer det att finnas en ganska väl definierad cirkulation av smältan inom den cellen. Detta befordrar raffinering av smältan och även befordrar den en god blandning av smältan i det området. Det är vidare troligt att ytreturströmmar kommer att skapas att strömma i uppströmsriktningen över del av smältans område i uppströmsraffineringscellen. Vilken av sådana strömmar som helst skulle verka för att hindra skum att flyta på smältan där från att strömma i nedströmsriktningen, över den tvärgående tröskeln och mot konditioneringsvannan. smälta som strömmar i nedströmsriktningen över den tvärgående tröskeln kommer att vara ganska nära källzonen och sålunda nära den varmaste delen av vannan och på grund av den relativa grundheten i smältan över tröskeln kan varje kvarvarande bubbla i smältan avgå ganska lätt. sålunda för en given sammansättning och kvalitet på glaset som framställes kan sättet utföras med raffineringsvannan driven vid en lägre temperatur än som annars skulle vara erforderligt och sålunda mera ekonomiskt.

På grund av strömningsmönstret i smältan i uppströmsdelen av raffineringsvannan kan vidare en större bubbeltäthet tolereras i smältan som matas till raffineringsvannan. Därmed kan smält- vannan även drivas svalare för en given sammansättning och kvalitet på glaset, vilket sålunda erbjuder ytterligare eko- nomi.

En ytterligare fördel med att tillverka glas genom ett sätt enligt föreliggande uppfinning är att det underlättar övergång från framställning av glas av en sammansättning till glas av en annan sammansättning. Emedan ugnen är uppdelad i separata smältnings- och raffineringsvannor och på grund av att raffi- neringsvannans botten är försedd med en tröskel upprättas ll 465 920 distinkta strömcirkulationsmönster i smältan, med resultatet att då satssammansättningen ändras, t.ex. från en sats för att framställa klart glas till en för framställning av färgat glas tenderar ändringen i smältans sammansättning att ske mycket snabbare än som annars skulle vara fallet och mängden skrot- glas med en mellanliggande komposition minskas. Det kan här noteras att sådant skrotglas med mellanliggande komposition ofta är svårt att använda även som skärv för omsmältning. Om sådant skrotglas skulle användas som skärv måste nödvändig omsorg iakttagas för att justera de andra beståndsdelarna i råsatsen konstant i beroende av skärvens varierande komposi- tion.

Formen på den volym som upptages av smältan i uppströmsraffi- neringscellen har ett viktigt inflytande på strömmarna i den cellen. vid föredragna utföringsformer regleras ytnivån på smältan så att längden på uppströmsraffineringscellen är större än den cellens genomsnittliga smältdjup. Användningen av detta särdrag leder till bildning av ett kontinuerligt mönster av cirkulerande strömmar i den cellens uppströmsdel och detta befordrar vidare raffínering och homogenisering av smältan i det området.

Medellängden på uppströmsraffineringscellen är med fördel åtminstone lika med hälften av dess medelbredd och företrädes- vis är den tvärgående tröskeln ordnad på avstånd från upp- strömsändväggen av raffineringsvannan med ett avstånd som är åtminstone lika med medelbredden på uppströmsraffineringscel- len. Då man använder en eller båda dessa särdrag är vinkeln som står emot uppströmsändväggen i raffineringsvannan vid källzonen mindre än den annars skulle vara. som resultat bildar vilka ytreturströmmar som helst som strömmar från källzonen mot uppströmsändväggen i raffineringsvannan en mera spetsig vinkel med ugnens längsriktníng och de kan sålunda ha en förbättrad tillbakahållande verkan på eventuellt skum på smältan i raffineringsvannan och tenderar att stänga in den mot väggen uppströms om ändväggen i raffineringsvannan, så att det ej kan strömma till konditioneringsvannan. 465 920 Det föredrages att smältytenivån regleras så att smältans medeldjup ovanför den tvärgående tröskeln är högst två femte- delar av smältans medeldjup i nedströmsraffineringscellen. vid drift är det sannolikt att det finns en returström av smält glas, som strömmar tillbaka från nedströmsraffineringscellen över den tvärgående tröskeln och in i uppströmsraffinerings- cellen. Denna returström. som till och med kan strömma från konditioneringsvannan, kommer att bestå av glas som är svalare än det som bildar en framåtgående ström gående nedströms från uppströmsraffineringscellen. som resultat kommer den framåt- gående strömmen som strömmar över den tvärgående tröskeln tendera att begränsas till ett ytskikt, som med användning av detta föredragna särdrag kommer att snarare vara mindre än två femtedelar av smältans djup i nedströmsraffineringscellen.

Eftersom smältan som matar den framåtgâende strömmen måste komma från en ganska nära belägen källzon vid raffineringsvan- nans varmaste del, kommer den framâtgående strömmen i sig själv att bli kraftigt uppvärmd och kraftig uppvärmning av ett ganska tunt ytskikt är i hög grad gynnsamt för raffinering av smältan.

Ugnen kan uppvärmas elektriskt med användning av elektroder nedsänkta i smältan och/eller medelst brännare, varvid valet är en fråga om lämplighet och ekonomi. vid föredragna ut- föringsformer av uppfinningen uppvärmes raffineringsvannan åtminstone delvis av värmare, som uppvärmer smältan kraftigast på ett ställe mot nedströmsänden av uppströmsraffineringscel- len. Detta är ett mycket enkelt sätt att skapa en källzon i smältan nära den tvärgående tröskeln, utan att överdrivet upp- hetta väggkonstruktionen. som åtskiljer smältnings- och raffineringsavdelningarna, med åtföljande fördelar för den väggkonstruktionens motståndsförmåga mot erosion av smältan.

Användandet av detta särdrag befordrar även uppvärmning av smältan som strömmar över den tvärgående tröskeln.

Det föredrages även att det finns en värmare som är placerad för att värma smältan ovanför den tvärgående tröskeln. Detta 4-65 920 befordrar i huvudsak fullständig raffinering av smältan. smältans djup i åtminstone en del av smältningsvannan är med fördel mindre än smältans djup i åtminstone en del av raffi- neringsvannan. Genom användning av detta särdrag kan smältvan- nan göras grundare. så att den kommer att innehålla mindre smälta och som resultat kan värmeekonomier åstadkommas. Det inses att det mesta om ej all smälta i smältvannan kommer att täckas av osmält satsmaterial eller av skum. Detta tenderar att avskärma smältvannans botten från värmeinverkan från brännare i smältníngsavdelningen. Raffíneringsvannan å andra sidan bör ej innehålla något osmält material och eventuellt skum där bör väsentligen vara begränsat till dess uppströms- ände. Ett visst djup hos smältan i raffineringsvannan är där- för önskvärt, ej endast för att medge plats för en gynnsam cirkulation av smältan, utan även för att medge ett visst mått av avskärmning av raffineringsvannebotten av smältan mot in- verkan av brännare över den vannan. för att så minska raffi- neringsvannebottens tendens att eroderas av smältan.

Företrädesvis strömmar smältan från smältningsvannan in i raffineringsvannan via en stigande passage. Detta är verksamt för att förhindra returströmmar att strömma uppströms från raffineringsvannan tillbaka in i smältningsvannan och är där- för gynnsam för värmeekonomi och även för att befordra en snabbare övergång mellan tillverkning av glas med olika kom- positioner. vid vissa sådana utföringsformer bringas smältan med fördel att strömma från smältningsvannan in i raffineringsvannan genom ett genomlopp placerat under nivån för botten i upp- strömsraffineringscellen. sänkning av genomloppets nivå på detta sätt tenderar att ge en ökad kylning vid genomloppet: botten och ändväggarna i genomloppet kan sticka ut från vann- ugnens bas så att det kommer att förekomma ökad värmestrålning från de eldfasta delarna som bygger upp genomloppet. Som resultat kommer smältan som inträder i raffineringsvannan ten- dera att vara svalare och den kommer därför att inträda i 465 920 raffineringsvannan som en framåt strömmande bottenström, som är mera viskös än smältan som redan befinner sig i raffine- ringsvannan. Det är uppenbart att flödeshastigheter och de krafter som driver de framåtgående och returströmmarna i raffineringsvannan uppströms om den tvärgående tröskeln måste vara i balans. På grund av viskositetsskillnaderna mellan “ strömmarna i smältan där kommer därmed den svalare botten- strömmen att ta upp mera utrymme och kommer att begränsa returströmmen till ett relativt grunt ytskikt. Ytreturströmmen kommer därför att bringas att strömma snabbare. Detta är gynn- samt för att stabilisera strömcirkulationen och det befordra: en instängning av eventuellt skum mot väggkonstruktionen som åtskiljer smältnings- och raffineringsavdelningarna och effek- tiv raffinering av smältan.

Alternativt eller dessutom kan smältan med fördel bringas att strömma över en andra tröskel anordnad mot uppströmsänden i uppströmsraffineringscellen. En sådan andra tröskel kan verka som en barriär, som begränsar volymen på det utrymme som upp- tages av ytreturströmmen och därmed även har den inverkan att öka dess hastighet. Strömstabilisering. skumkvarhållande och effektiv raffinering befordras åter. Omsorg måste emellertid íakttags då man använder detta särdrag medan det har den följ- den att den framåtgående strömmen som strömmar utmed botten på raffineringsvannan kommer att ha en höjd temperatur. Sådan ökning i temperatur bör ej vara så att den förorsakar oaccep- tabel erosion av botten i uppströmsraffineringscellen.

Smältan i uppströmsraffineringscellen uppvärmes med fördel av åtminstone en nedsänkt elektrod. Användningen av en sådan elektrod kommer att ha en inverkan på smältans densitet i dess omedelbara närhet och möjliggör därmed en mycket fin reglering av strömmarnas flödesmönster i smältan. Genom att placera en sådan elektrod vid eller något uppströms om källzonen kan särskilt placeringen av källzonen bättre definieras eller stabiliseras, för att så befordra en gynnsam cirkulation av smältan för raffinering och blandning av densamma. 465 920 vid vissa föredragna utföringsformer av uppfinningen injicie- ras gas i smältan vid källzonen i uppströmsraffineringscellen.

Det kan synas något motsägande att införa gas i smältan i raffineringsvannan. men man bör komma ihåg att ändamålet med raffinering är att avlägsna de ganska små gasbubblorna i smältan beroende på smältningsreaktioner. Mycket större gas- bubblor kan införas genom injiciering. Det inses att krafterna som förorsakar bubblor i smältan att stiga beror på kuben på bubblornas radie, under det att krafter som hindrar sådant uppstigande beror på kvadraten på deras radie. Sådana injicie- rade bubblor kommer att ha den inverkan att de stabiliserar läget för källzonen, begränsande de uppstigande strömmarna där att strömma i en mera nära vertikal riktning och snabbare och detta befordrar ett stabilt mönster av cirkulerande strömmar i smältan och sålunda raffinering av smältan. Sådan gasinjektion är även gynnsamm för att minska den erforderliga tiden för att ändra kompositionen av det glas som framställes. vid utföringsformar av uppfinningen där smältan uppvärmes av en eller flera nedsänkta elektroder och där gas injiceras såsom förut nämnts, föredrages det särskilt att smältan i upp- strömsraffineringscellen uppvärmes av åtminstone en nedsänkt elektrod placerad närmare uppströmsänden av den cellen än den eller en plats där gas injiceras i smältan. Användning av detta föredragna särdrag har befunnits befordra ett särskilt gynnsamt och stabilt flödesmönster för strömmar inom smältan i uppströmsraffineringscellen. smältan bringas med fördel att strömma från raffineringsvannan till konditioneringsvannan via en vannahals. Detta befordrar en begränsning av flöde mellan raffineringsvannan och kondi- tioneringsvannan, särskilt för att minska returströmmar från konditioneringsvannan till raffineringsvannan. vilket är gynn- samt för mönstret av strömflöde i ugnen. Sådan begränsning är även till fördel om man skulle önska att ändra från framställ- ningen av glas av en sammansättníng till glas av en annan sammansättning: sådan ändring kan åstadkommas snabbare med följande besparing av skrotglas med mellanliggande sammansätt- 465 920 10 ning.

Företrädesvis bringas smältan att strömma från raffineríngs- vannan till konditioneringsvannan under en flottör, anordnad i ' raffineringsvannans nedströmsände. Närvaron av en sådan flottör förorsakar smältan som inträder i konditíoneringszonen s att göra så från strömmar under ytan i raffineringsvannan och det ger en effektiv slutlig säkerhetsbarriär mot inträde av ytskum in i den konditioneringszonen. vid de mest föredragna utföringsformerna av uppfinningen hålles glasets maximitemperatur i raffineringsvannan högre än glasets maximitemperatur i smältningsvannan. Detta befordrar bränsleekonomi så till vida som smältningsvannan ej uppvärmes till de höga temperaturer som erfordras för att raffinera glaset.

Glasets maximitemperatur i raffineríngsvannan hâlles med för- del vid ett värde som är åtminstone 70°C högre än glasets maximitemperatur i smältningsvannan. Detta befordrar snabb raffinering av glaset. Raffineringshastigheten ökas faktiskt genom att öka temperaturen i raffineringsvannan, så att för den snabbaste raffineringen bör vannan drivas vid en tempera- tur så varm som det eldfasta materialet kan motstå av vilket den är uppbyggd. För att emellertid begränsa värmeförluster från raffineringsvannan bör sådan temperaturskillnad företrä- desvis ej var mer än 300°C. Man har funnit att då man använder någon given ugn och för någon given kvalitet och sammansätt- ning på glas ger upprätthållandet av en sådan temperaturskill- nad den största fördelen i bränsleekonomi.

Uppfinningen är tillämpbar på tillverkningen av flera olika glastyper. Det inses att de optimala temperaturer som skall upprätthållas i smältnings- och raffineringsvannorna kommer * att bero på den typ av glas som framställes. Borsilikatglas kommer t.ex. att erfordra högre temperaturer än soda-kalkglas för att uppnå en given kvalitet. Allmänna angivelser för alla typer av glas kan emellertid göras genom att hänvisa till 465 920 ll temperaturen vid vilket logaritmen (bas 10) för glasets visko- sitet i poises (l0P lika med l pascal sekund) har ett givet värde, säg N: detta betecknas med uttrycket "N/temperaturen".

I denna beskrivning kommer hänvisningar till N-temperaturen att följas av hänvisningar i parentes till aktuella tempera- turvärden, som är de motsvarande temperaturerna för soda-kalk- -glas.

Det föredrages att maximitemperaturen i raffineringsvannan hålles mellan 2,08 temperaturen (l450°C) och 1.85 temperaturen (1525°C). Alternativt eller dessutom föredrager man att maxi- mitemperaturen i smältningsvannan upprätthålles mellan 2,42 temperaturen (1350°C) och 2.16 temperaturen (1425°C). Genom dessa områden regleras maximitemperaturen, som erfordras i raffineringsvannan till stor del av den önskade kvaliten på det glas som framställes och maxímitemperaturen som erfordras i smältningsvannan bestämmas både av glaskvaliten och av när- varon eller frånvaron av smältningsacceleratorer såsom natriumsulfat, som kan inbegrips i satsen. Sålunda t.ex. vid smältning av glas för framställning av floatglas, skulle det vara önskvärt att arbeta mot de övre ändarna av de angivna temperaturområdena, men för tillverkning av t.ex. flaskglas skulle det vara tillräckligt att arbeta vid de nedre ändarna av dessa temperaturområden, särskilt om smältningsaccelerato- rer skulle inbegripas i satsmaterialet.

Som jämförelse kan det noteras att maximitemperaturen i kon- ventionell ugn där glas smältes och raffineras för framställ- ning av floatglas i en enda vanna är för en särskild satskom- position, mellan 1.85 temperaturen (l525°C) och 1,705 tempera- turen (1550°C). Föreliggande uppfinning kan användas för fram- ställning av floatglas av samma kvalitet från samma satskom- position under det att man arbetar inom temperaturområdena som omnämnts ovan. Därmed kan maximitemperaturen 1 raffinerings- zonen vara lägre och den i smältningszonen kan även vara lägre, än då man använder en vanlig process och detta minskade krav på hög temperaturer leder till ytterligare ekonomi i bränsleanvändningen. 465 920 12 Vid föredragna utföringsformer av uppfinningen täckes i huvud- sak hela smältans yta i smältningsvannan av osmält och delvis smält satsmaterial. Detta säkerställer koncentration av värme på satsmaterialet, som skall smältas och undviker i huvudsak närvaron av bara ytområden på smältan i smältningsvannan. Om sådana områden skulle finnas skulle det vara en direkt väg för strålning från vannöverbyggnaden till det eldfasta materialet som bildar vannans botten och detta skulle förorsaka överhett- ning av det materialet. Sådan överhettning skulle leda till ökad värmeförlust genom smältvannans botten och skulle även förkorta den användbara driftslivslängden på det eldfasta bottenmaterialet.

Den plana arean för raffineringsvannan är med fördel åtminsto- ne lika stor som motsvarande hos smältningsvannan. Användnin- gen av detta särdrag har befunnits vara särskilt gynnsamt för den ekonomiska tillverkningen av väl raffinerat glas.

Vid en del föredragna utföringsformer av uppfinningen matas smälta från konditioneringsvannan till en floatkammare. An- vändning av en floatkammare är särskilt fördelaktig för till- verkning av skivglas av hög kvalitet. Alternativt eller dess- utom kan smälta matas från konditioneringsvannan till en drag- maskin. Detta är särskilt lämpligt för tillverkning av skiv- glas, som är alltför tunt för att tillverkas konventionellt medelst floatprocessen.

Uppfinningen utsträcker sig även till ugn för tillverkning av glas och avser en kontinuerlig glassmältvannugn, som har en smältningsavdelning omfattande en vanna och en överbyggnad utrustad med uppvärmningsanordning för att mottaga och smälta råsatsmaterial, en separat raffineringsavdelning även om- fattande en vanna och överbyggnad utrustad med uppvärmningsan- ordning, anordningar begränsande ett genomlopp, som medger 465 920' 13 förbindelse mellan de nedre delarna av smältnings- och raffi- neringsvannorna och en konditioneringsvanna för att mottaga smälta från raffineringsvannan, och utmärkas av att raffine- ringsvannan är uppdelad i uppströms och nedströmsraffinerings- celler av en tvärgående tröskel och uppvärmningsanordningen i raffineringsavdelningen är anordnad att uppvärma smälta i upp- strömsraffineringscellen för att skapa en källzon placerat mot den cellens nedströmsände och en cirkulation av smälta i den cellen som matar källzonen.

En sådan ugn underlättar den ekonomiska framställningen av glas med en given sammansättning och kvalitet, t.ex. genom ett sätt såsom ovan definierats. Ugnskonstruktionen medger regle- rad cirkulation av smälta innehållen i uppströmscellen i raffineringsvannan, som är gynnsam för raffinering av glaset.

En sådan ugn är även ganska enkel att bygga. I motsats till ugnen som t.ex. som visas i franska patentet nr 2 550 523 (saint-Gobain vitrage SA) kan i huvudsak hela ugnen omfattande smältningsvannan. raffineringsvannan och konditioneringszonen konstrueras med dess botten på samma eller nästan samma nivå.

Emedan ugnen i det franska patentet 2 550 523 kräver en ver- tikal raffineringsskorsten, är det nödvändigt att bottnarna i smältnings- och konditioneringszonerna befinner sig på olika nivåer och detta i sin tur innebär väsentligt ytterligare arbete vid uppbyggnaden av stödkonstruktionen för konditione- ringszonen (och varje formgivande anordning'nedströms om kon- ditioneringszonen), som ej efordras för konstruktionen av en vannugn enligt föreliggande uppfinning.

Företrädesvis är medeldjupet i uppströmscellen i raffinerings- vannan mindre än den cellens längd. Detta befordrar bildning av ett kontinuerligt mönster av cirkulerande strömmar i en smälta i uppströmsdelen av den cellen och detta befordrar vidare raffinering och homogenisering av smältan i det områ- det.

Medellängden för uppströmscellen i raffineringsvannan är med fördel åtminstone lika med hälften av dess medelbredd och det 465 920 14 föredrages att den tvärgående tröskeln är ordnad på avstånd från uppströmsändväggen i raffineringsvannan på ett avstånd som är åtminstone lika med medelbredden på uppströmsraffine- ringscellen. Användningen av ett eller båda dessa särdrag har en gynnsam inverkan på strömflödesmönstret i smältan i det området av raffineringsvannan och det medger även rum för tillräcklig uppvärmning av den smältan utan att utsätta vägg- konstruktionen som åtskiljer smältnings- och raffineringsav- delningarna för sådan överdriven värme som skulle onödigtvis förkorta dess driftlivslängd beroende på erosion.

Företrädesvis är medelhöjden på den tvärgående tröskeln ovan- för botten på raffineringsvannans nedströmscell åtminstone tre femtedelar av medeldjupet i den nedströmscellen. En tröskel med sådan höjd är gynnsam för att stabilisera strömflödes- mönstren och för att befordra god raffinering av smälta som strömmar över densamma.

Raffineringsavdelningsöverbyggnaden är med fördel försedd med värmare, vilka betraktade som en grupp, är placerade närmare den tvärgående tröskeln än mot uppströmsänden i den avdel- ningen. Detta är ett mycket enkelt sätt att åstadkomma de erforderliga uppvärmningsanordningarna. Sådana värmare måste givetvis kompletteras med andra uppvärmníngsanordningar om så erfordras, t.ex. med uppvärmningselektroder, som sticker ned in i raffineringsvannan.

Företrädesvis finnes en sådan värmare placerad för att upp- värma material som strömmar ovanför den tvärgående tröskeln.

Detta är gynnsamt för att säkerställa uppvärmning och raffi- nering av framåt strömmande ytström av smältan, som strömmar tvärs över den tröskeln.

Botten eller åtminstone del av smältningsvannan är med fördel på en högre nivå än botten av åtminstone del av raffinerings- vannan. Detta medger användning av en smältningsavdelning med mindre kapacitet, som kan ge värdefulla besparingar i bränsle- förbrukning, under det att samtidigt ett visst mått av skydd M 465 920 15 medges för botten i uppströmscellen i raffineringsvannan mot överhettning och erosion, beroende på smältans djup som befin- ner sig ovan densamma i drift.

Företrädesvis står genomloppet i förbindelse med uppströms- raffineringscellen via en stigande passage. Detta är verksamt för att förhindra returströmmar som strömmar uppströms från raffineringscellen tillbaka in i smältningsvannan och är där- för gynnsam för värmeekonomi och även för att befordra en snabbare övergång från tillverkning av glas med en sammansätt- ning till glas av en annan sammansättning. vid vissa sådana utföringsformer föredrages det att genomlop- pet befinner sig under nivån för raffineringsvannans botten.

Det är ganska enkelt att sänka ugnens bottennivå i det ganska lilla området, nödvändigt för att begränsa ett sådant genom- lopp. Förutom att ha en gynnsam inverkan på smältans flödes- mönster mellan skuggväggen och den tvärgående tröskeln såsom tidigare antytts medger sänkning av genomloppets nivå på detta sätt det eldfasta materialet som begränsar genomloppet att hållas vid en lägre temperatur och sålunda göra det eldfasta materialet mindre benäget för erosion.

Aternativt eller dessutom kan en andra tröskel finnas mot upp- strömsänden av raffineringsvannan. En sådan andra tröskel är mycket lätt att installera och kan ha en liknande gynnsam inverkan på smältans flödesmönster. Sådan tröskel kan även verka för att skugga genomloppsområdet från värmarna i raffi- neringszonen och sålunda återigen förlänga driftlivslängden för det eldfasta materialet som begränsar genomloppet. Det inses att den andra tröskeln i sig själv kommer att exponeras för ganska kraftig uppvärmning vid ugnens drift. så att den bör tillverkas av ett eldfast material av ganska hög kvalitet.

Användningen av en sådan tröskel kan även ha inverkan av att öka temperaturen på strömmarna som strömmar utmed botten i uppströmsraffíneringscellen mellan de två trösklarna och man bör därmed överväga huruvida det är nödvändigt att göra den delen av botten av en högre eldfast kvalitet än som man annars 465 920 16 skulle göra. Åtminstone en värmningselektrod finnes med fördel för nedsänk- ning i smältan i uppströmsraffineríngscellen. Användningen av en sådan elektrod medger en mycket fin reglering av ström- flödesmönstret i smältan. Genom att placera en sådan elektrod vid eller något uppströms om källzonen kan särskilt placerin- gen av källzonen bättre definieras eller stabiliseras och därmed befordra en gynnsam och fördelaktig cirkulation av smältan för raffinering och blandning av densamma.

I vissa föredragna utföringsformer av uppfinningen finnes anordningar för att injicera gas i raffineringsvannan vid källzonen. Detta stabilisera: källzonen och har en fördelaktíg inverkan på strömcirkulationsmönstret i smältan. vid utföringsformer av uppfinningen där smältan uppvärmes medelst en eller flera nedsänkta elektroder och där gas injiceras såsom förut nämnts föredrager man det särskilt att åtminstone en sådan värmningselektrod finnes på ett ställe närmare uppströmsänden av den cellen än placeringen eller en placering av sådana gasinjiceringsanordningar. Användning av detta föredragna särdrag har befunnits befordra ett särskilt gynnsamt och stabilt mönster av strömflöden inom smältan i uppströmsraffineringscellen.

Raffineringsvannan är företrädesvis ansluten till konditione- ringsvannan via en vannahals. En sådan vannahals är mycket enkel att konstruera och dess användning har en gynnsam in- verkan på flödesmönstret i smältan, särskilt för att minska returströmmar och på den hastighet med vilken en ändring kan företagas från framställning av glas med en sammansättning till glas med annan sådan.

En flottör är med fördel anordnad i raffineringsvannans ned- strömsände. En sådan flottör kan förhindra varje material som flyter ovanpå smältan att flyta vidare nedströms. Om en sådan flottör finnes placerad i en vannahals mellan raffineringsvan- 465 920 17 nan och konditioneringsvannan kan den göras kortare än om den är placerad i själva raffineringsvannan.

Planytan i raffineringsvannan är med fördel åtminstone så stor som motsvarande hos smältningsvannan. Användandet av detta särdrag har befunnits vara särskilt gynnsamt för den ekono- miska tillverkningen av väl raffinerat glas.

Uppfinningen är särskilt lämplig för framställning av en hög- kvalitativ smälta, som är lämplig för att formas till skivor, t.ex. medelst floatprocessen. vid föredragna utföringsformer, är konditioneringsvannan därför ansluten för att mata smält glas till en floatkammare.

Alternativt eller dessutom föredrager man att konditionerings- vannan är ansluten för att mata smält glas till en dragmaskin.

Sådana utföringsformer är särskilt lämpliga för framställning av skivglas, som är tunnare än som lämpligen kan tillverkas medelst floatprocessen.

Uppfinningen kommer nu att ytterligare beskrivas med hänvis- ning till bifogade schematiska ritningar där: fig. 1 och 2 resp. visar plan- och sidovyer i sektion av en kontinuerlig glassmältningsvannugn enligt uppfinningen, som omfattar en smältavdelning, en raffineringsavdelning och en konditioneringsvanna, fig. 3 en förstorad sidovy i tvärsektion av raffineringsavdel- ningen i vannugnen enligt fig. l, fig. 4 en sidovy i tvärsektion av raffineringsavdelningen i ett första alternativt utförande av vannugnen, fig. 5 och 6 resp. plan- och sidovyer i tvärsektion av en andra alternativ utföringsform av vannugnen, fig. 7 en sidovy i tvärsektion av ett tredje alternativt ut- 465 920 18 förande av vannugn, fig. 8 och 9 resp. plan- och sidovyer i tvärsektion av en fjärde alternativ utföringsform av vannugn, fig. 10 och 11 resp. plan- och sidovyer i tvärsektion av en femte alternativ utföringsform av vannugn, fig. 12 och 13 resp. plan- och sidovyer i tvärsektion av en sjätte alternativ utföringsform av vannugn och fig. 14 visar slutligen en sidovy i tvärsektion av en sjunde alternativ utföringsform av vannugn.

I fíg. 1 och 2 omfattar en kontinuerlig glassmältningsvannugn en smältavdelning 1 innefattande en vanna 2, som står i smält- flödesförbindelse med en vanna 3 i en raffineringsavdelning 4 via ett nedsänkt genomlopp 5 under en väggkonstruktion 6, som utgör nedströmsändväggen i smältníngsvannan 2 och uppströms- ändväggen av raffineringsvannan 3. På raffineringsvannans 3 botten är en tvärgäende tröskel 7 placerad, som uppdelar raffineringsvannan 3 i uppströms- och nedströmsraffinerings- celler 8 och 9. vid den visade utföringsformen är längden på uppströmsraffineringscellen 8 större än dess djup och den längden är även större än bredden på uppströmsraffinerings- cellen 8. vid nedströmsänden av raffineringsvannan 3 finnes en vannahals 10, som ger förbindelse med en konditioneringsvanna 11. där smält glas kan avdragas och matas till glasformande anordning, ej visad. Sådan glasformande anordning kan omfatta. och gör det företrädesvis, en floatkammare och/eller en plan glasdragningsmaskin. Konditioneringsvannans 11 utlopp som visas är faktiskt konstruerat för att mata till en floatkam- mare. Sådan formgivande anordning kan alternativt eller dess- utom taga formen av en eller flera valsningsmaskiner för fram- ställning av ornamentglas eller formmaskiner för framställning av glasflaskor eller annan ihålig vara. Det inses emellertid att kvalitetskrav för ornamentglas och ihålig vara vanligen ej är så höga som de som ställes på skivglas. 465 920 19 En andra valfri tröskel 12 finnes på ett kort avstånd ned- ströms om genomloppet 5 för att definiera en stigande passage 13 genom vilket smältan inträder i raffíneringsvannan 3. För 3 detta ändamål är överdelen på denna andra tröskel 12 lokali- serad på en nivå som är högre än genomloppets 5 överdel.

Smältytenivån representeras i fig. 2 av linje 14. En flottör 15 är placerad vid nedströmsänden av raffineringsavdelningen 4 vid inträde till vannahalsen 10.

I fig. 3 och 4 är de delar som även visas i fig. 1 eller 2 givna samma hänvisningsbeteckningar. Fig. 3 och 4 visar även hur väggkonstruktionen 6 skiljer atmosfärerna inneslutna av överbyggnaderna 16-och 17 resp. på smältnings- och raffine- ringsavdelningarna.1 och 4. Nedströmsändbrännaren 18 för varje smältningsavdelning 1 visas även och tre tvärgående brännare 19, 20, 21 i varje raffineringsavdelning.4, av vilka den ned- ströms 21 är placerad över den tvärgående tröskeln 7. Dessa brännare 19, 20, 21 är placerade och justerade till att upp- rätthålla en källzon representerad av pil 22 i uppströmscellen 8 av raffineringsvannan 3, som befinner sig uppströms om den tvärgående tröskeln 7. men närmare den tröskeln än till vägg- konstruktionen 6.

Vid utföringsformen som visas i fig. 1. 2 och 3 befinner sig botten 23 i smältningsvannan 1 på samma nivå som botten 24 i uppströmscellen 8 av raffineringsvannan 3. uppströms om den tvärgående tröskeln 7 och denna nivå är något högre, t.ex. omkring 0,3 m än nivån på botten 25 i raffineringsvannan 3 nedströms om den tvärgående tröskeln 7, som fortsätter att bilda botten på vannahalsen 10 och konditioneringszonen 11. vid drift med utföringsformen som visas i fig. 3 kommer ett iframåtgående flöde av smälta att bildas genom genomloppet 5 och upp genom den stigande passagen 13. På grund av utform- ningen av denna stigande passage kan i huvudsak icke något returflöde från raffineringsvannan 3 till smältníngsvannan 2 förekomma under förutsättning att raffineringsvannan hålles 465 920 20 varmare än smältningsvannan, så att smältan i raffineringsvan- nan är mindre tät än den som inträder i densamma. Smältan som strömmar upp genom den stigande passagen 13 kommer att strömma över den andra tröskeln 12 som en ström under ytan emedan den är svalare än den smälta som tidigare exponeras för brännaren 19 till 21 och den kommer därför även att bilda en sjunkande ström på nedströmssídan om den andra tröskeln 12 och mata ett framåtgående flöde av smälta in i uppströmsraffineringscellen 8 mellan de två trösklarna, ledande mot källzonen 22. På grund av att smältan där befinner sig vid sitt varmaste och minst täta tillstånd kommer den att bilda en stigande ström, som kommer att strömma utåt i alla riktningar tvärs över smältans yta. Del av det ytflödet kommer att utgöras av returytströmmar, som strömmar tillbaka mot väggkonstruktionen 6. vinkeln mot vägg- konstruktionen 6 vid källzonen 22 kommer klart att vara mindre ju större avståndet är mellan dem. som resultat kan ytretur- strömmarna riktade bakåt mot väggkonstruktionen i den visade utföringsformen ha en tillräcklig komponent i ugnens längd- riktning för att stänga in mot väggkonstruktionen eventuella bubblor, som stiger till smältans yta i uppströmsraffinerings- cellen 8 uppströms om källzonen. Ytreturströmmar, som strömmar mot väggkonstruktionen kommer att lätt kylas vid kontakt med den väggkonstruktionen och/eller vid kontakt med smälta in- trädande i uppströmsraffineringscellen från smältningsvannan och de kommer därför att gå nedåt för att förena sig med färsk införd smälta och cirkulera tillbaka ned mot den andra tröskeln 12 och utmed botten 24 till källzonen 22. Ytströmmar som strömmar nedströms från källzonen 22 kommer att strömma över den tvärgående tröskeln 7 in i nedströmscellen 9 i raffineringsavdelningen 4 och därefter genom vannahalsen 10 till konditioneringsvannan 11. I konditioneringsvannan 11 (ej visad i fig. 3) kommer smälta som kommer i kontakt med sido- och ändväggarna även att kylas och bilda sjunkande strömmar och dessa kommer att mata bottenreturströmmar som strömmar utmed botten 25. Flöde av dessa strömmar tillbaka in i raffineringsvannan 3 kommer att begränsas genom närvaron av vannahalsen 10, men icke desto mindre kommer en del smälta i dessa strömmar. som kommer att strömma för att bilda en 465 920 21 stigande ström vid nedströmssidan av den tvärgående tröskeln 7 och denna kommer att strömma upp över den tröskeln och sjunka för att mata basen på källzonen 22 från nedströmsänden. När- varon av denna returström över tröskeln tvingar en mycket grund framåtgående ytström över tröskeln så att smälta i den framåtgående strömmen väl exponeras för värme från nedströms- brännaren 21 över tröskeln 7. Detta strömsystem befordrar god blandning och raffinering av smältan i raffineringsvannan.

I frånvaro av den valfria andra tröskeln 12, kommer smälta som strömmar genom genomloppet 5 tendera att strömma som en fram- åtgående bottenström direkt till basen på källzonen 22. Ater- igen kommer returytströmmar att alstras och upprätthållas, men eftersom dessa returströmmar ej kommer att hindras genom när- varon av den andra tröskeln, kan de gå ned till basen på vägg- konstruktionen och sedan förena sig med den framåtgående bottenströmmen som matar basen på källzonen. I detta fall kan det finnas en lätt returström genom genomloppet.

Med närvaron av den andra tröskeln 12, tenderar botten 24 på uppströmsraffineringscellen 8 att vara varmare än då den tröskeln ej finnes. Detta kommer givetvis att leda till en ökad erosionshastighet på botten 24, även i en sådan utsträck- ning att dess driftlivslängd avkortas oacceptabelt. Det kan ej alltid vara möjligt att kompensera för denna tillräckligt genom att minska värmningen av uppströmsraffineringscellen 8 med hänsyn till de temperaturer, som är nödvändiga för att åstadkomma tillräcklig avgasning av smältan. Ett sätt att kompensera skulle vara att göra botten 24 av en högre eldfast kvalitet än som skulle erfordras om den andra tröskeln ej skulle finnas. Ett annat sätt för kompensering skulle vara att sänka bottens 24 nivå i uppströmsraffineringscellen, t.ex. till nivån för botten 25 i nedströmsraffineringscellen 9. Det ytterligare smältdjupet i uppströmsraffineringscellen 8 skulle då ha en ökande skärmande verkan på botten 24 mot strålnings- värme från brännarna 19 till 21. vid utföringsformen enligt fig. 4 sluttar botten 23 i smält- 465 920 22 ningsvannan 2 ned i sin nedströmsände såsom visas vid 26 för att bilda ett nedsänkt genomlopp 5 under nivån för botten 24 i uppströmsraffineringscellen 8. Genomloppsbotten 27 är an- sluten till uppströmsraffineringscellbotten 24 medelst en vägg 28, som med väggkonstruktíonen 6 begränsar en stigande passage 13 för smältan för att inträda i raffineringsvannan från smältningsvannan. En tröskel 29 är anordnad i smältningsvannan 2 vid skarven mellan de horisontella och lutande delarna 23 och 26 i vannbotten för att uppmuntra ett stigande smältflöde i smältningsvannan 2 och sålunda hämma någon direkt framåt- gående bottenflöde av delvis smält material från smältnings- vannan in i genomloppet. Vid denna utföringsform är flödes- mönstret nedströms om den omedelbara närheten av genomloppet mycket liknande det i utföringsformen enligt fig. 3 utan den valfria andra tröskeln. Man bör emellertid lägga märke till att det kommer att.finnas mycket liten, om någon. möjlighet för glas att bilda en returström. som strömmar tillbaka genom genomloppet från raffineringsvannan. Man bör lägga märke till att en sådan andra tröskel skulle kunna anordnas i den ut- föringsform som visas i fig. 4, om så önskas, t.ex. ovanför genomloppsändväggen 28. vid utföringsformen enligt fíg. 4 befinner sig bottnarna 24, 25 i uppströms och nedströmsraffineringscellerna 8 och 9 på samma nivå, en nivå som är lägre, t.ex. 30 cm lägre än nivån för den horisontella bottendelen 23 i smältningsvannan.

En specifik utföringsform av kontinuerlig glassmältningsvann- ugn konstruerad i enlighet med fig. 1 till 3 för framställning av glas med en kapacitet av 50 ton per dag har följande dimen- sioner. bredd smältningsvanna 2 4.0 m bredd på genomlopp 5 0,7 m bredd på raffineringsvanna 3 4.0 m bredd på vannahals 10 - 1.2 m bredd på konditioneringsvanna 11 3,6 m djup i smältningsvanna 2 0,9 m höjd på genomlopp 5 0,3 m 465 920 23 djup på uppströmsraffineringcell 8 0,9 m djup på nedströmsraffineringscell 9 1,2 m djup på vannahals 10 1,2 m djup på konditioneringsvanna 11 1,2 m djup på smälta ovanför tvärgående tröskel 7 0,3 m djup på smälta ovanför andra tröskel 12 0,3 m längd på smältningsvanna 2 4,5 m längd på genomlopp 5 1,2 m längd upptagen av passage 13 0,6 m längd upptagen av tvärgående tröskel 7 0.6 m längd mellan trösklar i upp- strömscell 8 3,5 m längd upptagen av andra tröskel 12 0,6 m längd på nedströmsraffineringscell 9 4,0 m längd på vannahals 10 3,0 m längd på konditioneringsvanna 11 6,0 m För framställningen av högraffinerat soda-kalkglas av vanlig sammansättning kan en sådan ugn drivas med en maximismälttem- peratur i smältningsvannan av omkring 1375°C (2.33 temperatu- ren) under det att maxímitemperaturen på smältan i raffine- ringsvannan är omkring 1475°C (2,0 temperaturen). vid utföringsformen visad i fig. 5 och 6 är smältavdelningen 1 av den ändeldade eller nästskoflamtypen, där brännaröppningar såsom 30 finnes i chargeringsändväggen 31. Ett flertal elekt- roder 32 är nedsänkta i smältan i smältningsvannan 2 för att ge kompletterande värmeenergi för att smälta satsen. Botten 23 i smältningsvannan 22 och botten 24 i uppströmsraffinerings- cellen 8 befinner sig på samma nivå så att smältan inträder í raffineringscellen genom ett rakt genomlopp 5. Botten 25 i nedströmsraffineringscellen 9, vannahalsen 10 och konditio- neríngsvannan 11 befinner sig även på samma nivå.

Raffineringsavdelningen 4 tväreldas genom att använda tre 465 920 24 brännaröppningar 19, 20 och 21 på varje sida. Nedströmsbrän- naröppningen 21 som visas. är placerad ovanför tävrgâende tröskel 7 åtskiljande uppströms och nedströmsraffineringscel- lerna 8 och 9. Tillsatsvärmeenergi tillföres till uppströms- raffineringscellen 8 med användning av tillsatselektroder 33, som sticker ut uppåt genom botten 24 i den cellen, av vilka en elektrod är placerad i huvudsak i mitten av cellen 8 och två är placerade mot uppströmsändväggkonstruktionen 6 i raffine- ringsavdelningen. Användning av sådana tillsatselektroder 33 i uppströmsraffineringscellen 8 är gynnsam för att befordra ett önskvärt och stabilt flödesmönster av konvektionsströmmar i smältan i den cellen.

Längden på uppströmsraffineringscellen 8, dvs. avståndet mellan den tvärgående tröskeln 7 och uppströmsändväggen 6 är större än dess bredd och dess bredd är i sin tur större än djupet på smältan i den cellen. Smältningsvannan 2 och raffi- neringsvannan 3 har samma bredd. Smältans djup ovanför den tvärgående tröskeln 7 är omkring en fjärdedel av smältans totala djup i vannugnen.

Raffinerad smälta, som lämnar nedströmsraffineringscellen 9 passerar under flottör 15 för att inträda i vannahalsen 10 och strömmar sedan in i konditioneringsvannan 11 till ugnens utloppsände, här visad som en tappsnyt 34 för att tillföra smält glas till en valsningsmaskin eller floatkammare (ej visad).

En särskild utföringsform för kontinuerlig glassmältningsvann- ugn konstruerad i enlighet med fig. 5 och 6 förframställning av glas med en kapacitet av 250 ton per dag har en smältnings- 2 (8,5 m x 10,5 m) i plan yta, en 2 (8,5 m x 17,4 m) i plan 2 vanna 2, som är 89 m raffineringsvanna 3, som är 148 m yta och en konditioneringsvanna ll, som är 120 m i plan yta. vid ugnen i fig. 7 är smältningsavdelningen 1 korseldad och elektroderna 32 sticker upp genom botten 23 för att ge kom- 465 920 25 pletterande energi för smältning av satsen. Nivån på botten 23 i smältningsvannan är nedsänkt i sin nedströmsände, så att genomloppet 5 befinner sig under nivån för smältningsvannans botten. Botten 24 i uppströmsraffíneringscellen 8 är i nivå med botten i genomloppet liksom även botten 25 nedströms raffineringscellen och botten i vannahalsen 10 och botten i konditioneringstanken ll är.

Raffineringsavdelningen 4 till ugnen enligt fig. 7 är i huvud- sak samma konstruktion som den som visas i fig. 5 och 6, med undantag för anordnandet av tillsatselektroder 33 i uppströms- raffineringscellen. I fig. 7 finnes en rad av fyra vertikala åelektroder 33 placerade närmare tröskeln 7 än uppströmsändvåg- gen 6. Elektroderna 33 kan t.ex. vara placerade i huvudsak utmed en neutral linje i cellen 8, dvs. den tvärgående linjen som passerar genom källzonen (jämför 22 i fig. 3 och 4). An- vändning av sådana elektroder befordrar uppåtstigande flöde av smälta vid källzonen och ger en bättre definition av eller ombestämmer placeringen av den källzonen och befordrar sålunda god blandning och raffinering av smältan.

Vid lämnande av raffineringsvannan 3 inträder smältan i vanna- halsen 10 gående under en bryggvägg 35. som går klar för smältans yta och passerar sedan till konditioneringsvannan 11 där den kan matas till någon önskad glasformningsanordning.

Längden på uppströmsraffineringscellen 8, dvs. avståndet mellan den tvärgående tröskeln 7 och uppströmsändväggen 6 är större än dess bredd och dess bredd är i sin tur större än djupet på smältan i den cellen. Smältningsvannan 2 och raffi- neringsvannan 3 har samma bredd. Smältans djup ovanför tvär- gående tröskeln 7 är omkring två femtedelar av det totala djupet på smältan i uppströmsraffineringscellen 8.

En särskild utföringsform av kontinuerlig glassmältningsvann- ugn konstruerad i enlighet med fig. 7 har för framställning av glas med en kapacitet av 500 ton per dag en smältningsvanna 2. som är 141 m2 (10 m x 14,1 m) i plan yta, en raffinerings- A 465 920 26 Vanna 3, som är 234 m2 (10 m x 23,4 m) i plan yta, och en konditioneringsvanna 11, som är 160 m2 i plan yta. vid utföringsformerna enligt fig. 8 och 9 är konstruktionen på smältningsavdelningen 1 i huvudsak såsom beskrivits med hän- visning till fig. 1 och 2. Hela ugnens botten befinner sig på samma nivå och smältan inträder i raffineringsavdelningen 4 genom ett rakt genomlopp 5.

Raffineringsavdelningen 4 är av i huvudsak liknande konstruk- tion som den som beskrivits med hänvisning till fig. 5 och 6, där huvudskillnaderna ligger i anordnandet av tillsatselektro- der 33 och anordnandet av gasinjektorer 36 i uppströmsraffine- ringscellen 8. Utmed den cellens neutrala linje, sticker en rad av tre gasinjektorer 36 uppåt genom botten 24. Den centra- la injektorn 36 är.placerad för att definiera källzonen. På vertikalt avstånd placerade par 33a. 33b av tillsatselektroder sticker in i smältan i raffineringscellen 8 genom dess sido- väggar. vid varje sida av raffineringscellen är ett par 33a av tillsatselektroder lokaliserade placerade på ringa avstånd uppströms om den neutrala linjen och det andra paret 33b år placerade på ringa avstånd nedströms om den linjen. Detta arrangemang av gasinjektorer och tillsatselektroder år i hög grad gynnsamt för att erhålla en väl definierad källzon och ett stabilt flödesmönster i smältan för god blandning och raffinering. u vid en variant är nedströmsparen av tillsatselektroder 33b utelämnade och vid en annan variant är ytterligare uppströms- par av tillsatselektroder 33 anordnade nära de antydda lägena 33a. Dessa arrangemang är även i hög grad gynnsamma för att uppnå god raffinering och blandning av smältan. vid utträde från raffineringsvannan 3. inträder smâlten i en vannahals 10, som är relativt ganska trängre än vannahalsarna 10 hos tidigare beskrivna utföringsformer. Därmed finnes icke någon flottör 15 eller bryggvägg 35 vid vannahalsens 10 inträ- de vid denna utföringsform. Från vannahalsen 10 passerar 465 920 27 smältan in i en konditioneringsvanna 11, försedd med två ut- lopp för att mata två glasformningsmaskiner, t.ex. dragnings- maskiner.

En särskild utföringsform av kontinuerlig glassmältningsvann- ugn konstruerad i enlighet med fig. B och 9 för framställning av glas med en kapacitet av 100 ton per dag har en smältnings- vanna 2, som är 36 m2 (Gm x öm) i plan yta och en raffine- ringsvanna 3, som är 59 m2 (6m x 9,8m) i plan yta.

Fig. 10 och ll visar en utföringsform av kontinuerlig glas- smältningsvannugn, som är särskilt lämplig för tillverkning av glas vid ganska höga produktionshastigheter, t.ex. 600 ton per dag. Hela ugnsbotten befinner sig på en och samma nivå. Smält- ningsavdelning 1 är av liknande konstruktion som den som be- skrives med hänvisning till fig. 1 och 2 och smältan passerar från smältningsvannan 2 in i raffineringsvannan 3 via ett rakt genomlopp 5. som är relativt mycket bredare än genomloppen 5 hos tidigare beskrivna utföringsformer. Raffineringsvannan 3 är bredare än smältningsvannan 2.

Raffineringsavdelningen 4 är korseldad och på grund av dess höga konstruktiva kapacitet är den försedd med fyra brännar- öppningar på varje sida. Nedströmsändbrännaren 21 av dessa' brännare är placerad för att värma smältan nedströms om den tvärgående tröskeln 7 liksom även smälta som strömmar över den tröskeln. Tröskeln 7 upptar ungefär 2/3 av smältans totala djup och är placerad på ett avstånd från uppströmsändväggen 6 i raffineringsvannan, som är omkring två gånger smältans djup och approximativt 5/6 av bredden på raffineringsvannan.

En rad av fyra gasinjektorer 35 är anordnade utmed uppströms- raffineringscellens 8 neutrala linje. En förskjuten tvärgående rad av tre tillsatselektroder 33 sticker upp genom den cellens botten vid ett ställe, som är nära men uppströms om neutrala linjen. En andra rad av tillsatselektroder 33c finnes företrä- desvis uppströms om den första. Om så önskas skulle en sådan andra rad av tillsatselektroder kunna vara placerad nedströms 465 920 28 om neutrala linjen.

En särskild utföringsform av kontinuerlig glassmältningsvann- ugn konstruerad i enlighet med fig. 10 och 11 för framställ- ning av glas med en kapacitet av 600 ton per dag har en smält- níngsvanna 2, som är 150 mz i plan yta. en raffineringsvanna 3, som även är 150 m2 i plan yta och en kondítioneringsvanna 11, som är 160 m2 i plan yta.

Fig. 12 och 13 visar en kontinuerlig glassmältningsvannugn i enlighet med föreliggande uppfinning.

I smältningsavdelningen 1 smältes satsmaterial av kontinuer- ligt arbetande sidobrännare 118, vilkas flammor begränsas till att slicka materialets yta i vannan tack vare en sänkt del 116 av smältvanneöverbyggnaden. Bränslet som matas till brännarna kan vara olja eller gas. Flammor och avgaser drages sedan upp genom skorsten 117.

Smältflödet från smältvannan 2 till raffineringsvannan 3 regleras av en tröskel 29 i smältvannan och ett sänkt smalt genomlopp 5 såsom beskrives med hänvisning till fig. 4. Botten 23 i smältningsvannan befinner sig på samma nivå som bottnarna i de andra ugnsavdelningarna.

I raffineringsavdelningen är kontinuerligt arbetande sido- brännare 119, 120, 121 anordnade på varje sida och avgaser och flammor drages bort från raffineringsavdelningen genom en skorsten 122. Det är lämpligt att använda gasbrännare i :affi- neringsavdelningen. Uppströmsändväggen 6 i raffineringsavdel- ningen 4 är sned. Den tvärgäende tröskeln 7 är placerad så att medellängden på uppströmsraffineringscellen är större än dess bredd. Den cellens bredd är i sin tur större än dess djup.

Tröskeln upptar ungefär 4/5 av smältans djup.

En tvärgående rad av tre tillsatselektroder 33 sticker upp genom cellens 8 botten vid den neutrala linjen. En andra rad -av tillsatselektroder kan anordnas uppströms om den första om 465 920 29 så önskas.

Smält raffinerat glas, som lämnar raffineringsvannan 3 passe- rar genom vannahalsen 10, in i en konditioneringsvanna ll och därifrån direkt in i dragningsvannan 123 hos en horisontell glasdragningsmaskin.

En särskild utföringsform av en kontinuerlig glassmältnings- vannugn konstruerad i enlighet med fig. 12 och 13 för fram- ställning av glas med en kapacitet av 50 ton per dag har en smältningsvanna 2, som är 20 m2 (4m x Sm) i plan yta och en 2 (4m x 8,3m) i plan yta. raffineringsvanna 3, som är 33 m Fig. 14 visar en ytterligare utföringsform av ugn för konti- nuerlig framställning av smält glas. I fig. 14 är smältavdel- ningen av kupoltyp, där smältníng ästadkommes genom ett fler- tal vertikala elektroder 124. som går genom botten 23 i smält- ningsvannan 2 för att lämna värmeenergi för smältning av sats- material 125. som sprides jämnt över ytan på det smälta mate- rialet i vannan 2. Smältningsvannan 2 står i förbindelse med raffineríngsvannan 3 via ett nedsänkt genomlopp 5 (jämför fig. 13, ehuru ingen tröskel finnes i smältningsvannan). Konstruk- tionen av raffineringsavdelningen 4, vannahalsen 10 och kon- ditioneringsvannan är samma som i utföringsformen visad i fig. 12 och 13, ehuru utloppsänden på ugnen visas försedd med en tappningssnyt 34 för att mata en float-kammare eller gjut- maskin.

Claims (23)

465 920 30 Patentkrav

1. sätt vid tillverkning av glas där råmaterial matas som en sats till en kontinuerlig glassmältningsvannugn, vilket sätt omfattar smältníng av satsen i en smältningsvanna (2) och låta smâltan passera till en raffineringsvanna (3) via ett nedsänkt genomlopp (5), värmning av smältan i raffineringsvannan (3) för att avgasa densamma, leverans av smält raffinerat glas till en konditioneringsvanna (11) och där bringa detsamma till en önskad arbetstemperatur, k ä n n e t e c k n a t av att raffineringsvannan (3) är uppdelad i uppströms och nedströms raffineringsceller (8, 9) av en tvärgående tröskel (7) och smältan i uppströmsraffíneringscellen (8) uppvärmes för att -skapa en kâllzon (22) placerad mot nedströmsänden (7) av den cellen och en cirkulation av smälta i cellen. som matar käll- zonen.

2. Sätt enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a t av att smältans ytnivå så regleras att längden på uppströmsraffi- neringscellen (8) är större än medeldjupet på småltan i den cellen.

3. sätt enligt något av de föregående patentkraven, k ä n _ n e t e c k n a t av att ytan (14) på smältan regleras så, att smältans medeldjup ovanför tvärgående tröskeln (7) högst är 2/5 av smältans medeldjup i nedströmsraffineringscellen (9).

4. Sätt enligt något av de föregående patentkraven, k ä n - n e t e c k n a t av att raffineringsvannan (3) uppvärmes åtminstone delvis av värmare (19. 20. 21) respektive (119. 120, 121) som uppvärmer smältan kraftigast vid ett ställe mot nedströmsänden av uppströmsraffineringscellen (8).

5. Sätt enligt patentkravet 4, k ä n n e t e c k n a t av att det finns en värmare (21) respektive (121) placerade för att värma smältan ovanför den tvärgående tröskeln (7).

6. Sätt enligt något av de föregående patentkraven, k ä n - n e t e c k n a t av att smältan 1 uppströmsraffineringscel- 465 920 31 len uppvärmes av åtminstone en nedsänkt elektrod (33).

7. Sätt enligt något av de föregående patentkraven, k ä n - n e t e c k n a t av att gas injiceras (36) in i smältan vid källzonen (22) i uppströmsraffineringscellen (8).

8. Sätt enligt något av de föregående patentkraven, k ä n _ n e t e c k n a t av att smältans maxímitemperatur i raffi_ neringsvannan (3) hålles högre än smältans maximitemperatur i smältningsvannan (2) och företrädesvis hålles smältans maximi_ temperatur i raffineringsvannan (3) vid ett värde, som är åtminstone 70°C högre än smältans maximitemperatur i smält- ningsvannan (2).

9. Sätt enligt något av de föregående patentkraven, k ä n _ n e t e c k n a t .av att maximitemperaturen i raffinerings_ vannan (3) hålles mellan 1450°C och 1525°C..

10. En kontinuerlig glassmältningsvannugn uppvisande en smältningsavdelning (1) omfattande en vanna (2) och överbygg- nad (16) utrustad med uppvärmningsanordning (18) för att upp- taga och smälta råsatsmaterial, en separat raffineringsavdel_ ning (4) även omfattande en Vanna (3) och överbyggnad (17) utrustad med värmningsanordningar (19, 20, 21 respektive 119, 120, 121), anordning begränsande ett genomlopp (5). som medger förbindelse mellan de nedre delarna av smältnings_ och raffl- neringsvannorna (2, 3) och en konditioneríngsvanna (11) för att mottaga smälta från raffineringsvannan (3), k ä n n e _ t e c k n a d av att raffineringsvannan (3) är uppdelad i uppströms och nedströms raffineringsceller (8, 9) av en tvär- gående tröskel (7) och värmningsanordningarna (19, 20, 21 respektive 119, 120, 121) i raffineringsavdelningen (4) är anordnade att värma smälta i uppströmsraffíneringscellen (8) för att skapa en källzon (22) placerad mot den cellens ned- strömsände (7) och en cirkulation av smälta i den cellen, som matar källzonen. .I 465 920 32

11. Ugn enligt patentkravet 10, k ä n n e t e c k n a d av att medeldjupet i uppströmscellen (8) till raffineringsvannan (3) är mindre än den cellens längd.

12. Ugn enligt patentkravet 10 eller 11, k ä n n e - t e c k n a_d av att medellängden på uppströmscellen (8) i raffineringsvannan (3) år åtminstone lika med hälften av dess medelbredd.

13. Ugn enligt patentkravet 12, k ä n n e t e c k n a d av att den tvärgående tröskeln (7) är ordnad på avstånd från raffineringsvannans (3) uppströmsändvägg (6) med ett avstånd, som är åtminstone lika med medelbredden hos uppströmsraffine- ringscellen (8).

14. Ugn enligt något av patentkraven 10 - 13. k ä n n e - t e c k n a d av att medelhöjden på den tvärgående tröskeln (7) ovanför botten (25) i nedströmscellen (9) till raffine- ringsvannan (3) är åtminstone 3/5 av medeldjupet i den ned- strömscellen.

15. Ugn enligt något av patentkraven 10 - 14, k ä n n e - t e c k n a d av att raffineringsavdelningens överbyggnad (17) är försedd med värmare (19, 20, 21) respektive (119, 120, 121). vilka tagna som grupp är placerade närmare den tvärgåen- de tröskeln (7) än till den avdelningens uppströmsände (6).

16. Ugn enligt patentkravet 15, k ä n n e t e c k n a d av att en sådan värmare (21) respektive (121) är placerad att värma material som strömmar ovanför den tvärgående tröskeln (7).

17. Ugn enligt något av patentkraven 10 _ 16, k ä n n e - t e c k n a d av att genomloppet (5) står i förbindelse med uppströmsraffineringscellen (8) via en stigande passage (13).

18. Ugn enligt patentkravet 17. k å n n e t e c k n a d av att genomloppet (5) är under nivån för botten (24) i upp- 465 920 33 strömsraffineringscellen.

19. Ugn enligt patentkravet 17 eller 18. k ä n n e - t e c k n a d av att en andra tröskel (12) är anordnad mot uppströmsänden (6) i uppströmsraffineringscellen_

20. Ugn enligt något av patentkraven 10 - 19, k ä n n e - t e c k n a d av att åtminstone en värmningselektrod (33) finnes för neddoppning i smältan i uppströmsraffíneringscellen (8).

21. Ugn enligt något av patentkraven 10 - 20, k ä n n e _ t e c k n a d av att anordningar (36) finnes för att injicera gas in i raffineringsvannan (3) vid kållzonen (22).

22. Ugn enligt patentkraven 20 och 21, k ä n n e t e c k - n a d av att åtminstone en sådan värmningselektrod (33a) är anordnad på ett ställe närmare uppströmsänden (6) i den cellen än placeringen av sådan gasinjiceringsanordning (36).

23. Ugn enligt något av patentkraven 10 - 22, k ä n n e - t e c k n a d av att den plana ytan hos raffineringsvannan (3) är åtminstone lika stor som den hos smältningsvannen (2).