DE1771299B1

DE1771299B1 - Anlage zum Schmelzen von Glas

Info

Publication number: DE1771299B1
Application number: DE19681771299D
Authority: DE
Inventors: Sokolov Boris A; Poljak Vera V; Timoskov Jakov V; Trojankin Jurij V
Original assignee: GNII STEKLA
Current assignee: GNII STEKLA
Priority date: 1968-04-17
Filing date: 1968-05-02
Publication date: 1971-01-07
Also published as: GB1179536A; US3563722A; BE714085A; FR1577431A

Description

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Die Erfindung betrifft eine Anlage zum Schmelzen daß sich schwer schmelzbare Ansätze bilden können, von Glas, mit einer zylindrischen Kammer, in deren die einen normalen Ablauf des technologischen Voroberem Teil gleichmäßig am Umfang verteilte und ganges stören. Die Schmelze, die aus der Zyklontangential zu ihren Innenwänden gerichtete Brenner kammer in das Becken gelangt, enthält gewöhnlich für die Zuführung des Brennstoff-Gas-Gemisches an- 5 Einschlüsse von ungenügend durchgeschmolzenen geordnet sind und mit einer unter dieser Kammer Teilen der schwer schmelzbaren Gemengeteile des gelegenen Wanne zum Schmelzen, Läutern und Ab- Beschickungsgutes (Quarz, Pigmatit usw.), und es ist kühlen der Glasmasse. deshalb ein nachfolgendes Fertigschmelzen und wei-

Eine Anlage dieser Art ist bekannt. Die Glas- teres Erhitzen der Glasmasse zum Zwecke der Homomasse, die in einer solchen Anlage hergestellt wird, io genisierung in der Wanne erforderlich, ist inhomogen, da sich das aus mehreren Komponen- Außerdem führt ein Abgaswirbel von hoher Tem-

ten bestehende Glasbeschickungsgut beim Einsetzen peratur Teilchen des staubartigen Beschickungsgutes durch das Gewölbe der Kammer sehr weitgehend in und Tropfen der geschmolzenen Glasmasse noch mit, die einzelnen Komponenten aufteilt. die in der Zone des weiteren Schmelzens zum Zwecke

Da ein Teil des Na₂O von den Rauchgasen ab- 15 der Homogenisierung auf dem Gewölbe und den geführt wird, weicht die Zusammensetzung der her- Wänden des Beckens abgesetzt werden, zustellenden Glasmasse von der vorgegebenen Zu- Es findet deshalb in den bekannten Zyklonanlagen

sammensetzung ab. zum Glasschmelzen eine verstärkte Zerstörung der

Aus der deutschen Patentschrift 1219 636 ist ein feuerfesten Ausmauerung des Gewölbes und der Ofen zum Erschmelzen von Glas bekannt, bei dem 20 Wände der Wanne statt, wodurch die Lebensdauer die Glasschmelzkammer ein besonders ausgestaltetes, der Anlage reduziert und die Glasqualität verschlechkompliziertes Profil aufweist, das sich von einem ein- tert werden. A

fachen Zylinderprofil unterscheidet. Durch die obere Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter

Stirnfläche dieser Kammer werden Glasgemenge, Beseitigung der aufgezeigten Mängel, eine Anlage Gas und Luft eingeleitet. Der gemeinsame Einlaß für 25 zum Schmelzen von Glas zu schaffen, die es gestattet, diese Komponenten ist nicht Tangential, sondern eine Glasmasse hoher Qualität unter maximaler Ausunter einem Winkel zur Wand angeordnet. Das Be- nutzung der mechanischen Energie und der Wärmeschickungsgut wird in den Luftstrom eingeführt und energie der Heißgase der Zyklonkammer herzuerst danach wird eine Rohrleitung für das Gas hin- stellen.

zugeführt, wobei diese Mischung durch die Rohr- 30 Diese Aufgabe wird mit einer Anlage der eingangs leitungen transportiert und gemeinsam eingeleitet angegebenen Art gelöst, die erfindugnsgemäß dawird. Die Öffnung im unteren Teil der Kammer ist durch gekennzeichnet ist, daß in jedem der Brenner zylindrisch, d. h. sie erweitert sich nicht konisch, und eine Rohrleitung für die Zuführung des Glasgemenges sie mündet direkt im Gewölbe des Kanals, in wel- angeordnet ist, die in der Öffnung des Brenners endet, chem Schmelze und Gase abgeführt werden. Auch 35 und daß sich am unteren Ende der zylindrischen bei einem derartig ausgestalteten Ofen ist eine Auf- Kammer ein sich nach unten erweiternder Austritt teilung des Beschickungsgutes in seine einzelnen anschließt, der in die Schmelzkammer der Wanne Komponenten bei der Bewegung im Gasstrom durch hineinreicht und über der Oberfläche der Glasmasse die Rohrleitung nicht zu vermeiden, wodurch der endet. Durch die vorliegende Erfindung wird der Ablauf des gesamten technologischen Prozesses ver- 40 Brennstoffverbrauch wesentlich reduziert und die schlechtert wird. Dauer der Betriebsfähigkeit der Anlage zwischen den

Aus der deutschen Patentschrift 1 227 202 ist ein Reparaturen verlängert.

Verfahren zur Einführung von Ausgangsmaterialien Ferner gestattet es die vorgeschlagene Anlage zum m

in Zyklonöfen zum Schmelzen von Gas und eine Vor- Schmelzen von Glas, eine homogene Glasmasse her- ™ richtung zur Durchführung dieses Verfahrens be- 45 zustellen.

kannt. Die Ausgangsmaterialien werden in zwei Das wird dadurch erreicht, daß bei einer gemeinunterschiedlichen physikalischen Zuständen, nämlich samen Zuführung von Beschickungsgut und Brenneinem flüssigen Zustand für die leicht schmelzbaren stoff-Luft-Gemisch tangential zur Innenwand der Materialien und einem festen Zustand für die stärker Zyklonkammer das Beschickungsgut beim Austritt hitzebeständigen Materialien eingeführt. Die Vor- 50 aus den Brennerdüsen unmittelbar an die Wand der richtung weist im oberen Ofenteil und in Richtung Kammer gelangt, ohne daß es vorher dabei ander Achse des Zyklonofens zur Einführung der flüs- geschichtet, d. h. in seine Komponenten aufgeteilt sigen Fraktion eine Öffnung und auf der Innenwand wird.

und seitlich zum Ofen zur tangentialen Einführung Im folgenden wird die Erfindung durch die Be-

der festen Fraktion des Gemenges mehrere Öffnungen 55 Schreibung eines Ausführungsbeispieles der Anlage auf. Gegebenenfalls können die Fraktionen mit den zum Glasschmelzen an Hand der Zeichnungen er-Verbrennungsgasen gemischt werden. Bei dieser läutert. Es zeigt

bekannten Vorrichtung erfolgt die Einfuhr des ge- F i g. 1 die Anlage zum Glasschmelzen im Längssamten Beschickungsgutes nicht parallel mit dem schnitt und Brennstoff-Luft-Strom durch eine besondere Rohr- 60 F i g. 2 die Anlage zum Glasschmelzen in Drauf leitung, so daß auch hier eine Aufteilung in die ein- sieht.

zelnen Komponenten nicht vermieden wird. Es Die in den Figuren dargestellte Anlage zum Glaskommt hinzu, daß die untere Öffnung des Zyklon- schmelzen weist eine senkrechte zylindrische Kamofens konisch zusammenläuft und über ein zylin- mer 1 (F i g. 1 und 2) mit wassergekühlten Wänden drisches Stück mit der Glasschmelzwanne verbunden 65 sowie eine Wanne 2 für Schmelzen, Läuterung und ist. Der untere Teil dieser Verbindung ist unmittelbar Abkühlung der Glasmasse auf. im Gewölbe des Beckens angeordnet. Die senkrechte zylindrische Kammer 1 mit wasser-

Den bekannten Glasschmelzanlagen ist gemeinsam, gekühlten Wänden ist mit vier Brennern 3 versehen,

die tangential zum Umfang des oberen Teiles der Kammer angeordnet sind. Diesen Brennern werden durch die Rohrleitungen 4,5 und 6 entsprechend Beschickungsgut, Brennstoff und Luft zugeführt.

Jeder der Brenner 3 ist mit einer stutzenartigen Öffnung 7 für die gemeinsame Zuführung von Beschickungsgut und Brennstoff-Luft-Gemisch durch die Düse des Brenners 3 in die Zyklonkammer 1 versehen.

Der untere Teil der Zyklonkammer ist in Form eines sich nach unten ausweitenden trichterartigen Austritts 8 ausgeführt und tief in die Wanne 2 heruntergelassen, so daß der Spalt α zwischen der Kante dieses Austrittes und der Oberfläche der Glasmasse ein intensives Durchmischen der Glasmasse durch den Abgaswirbel gewährleistet.

Das Becken 2 besteht aus den Zonen 9,10 und 11 für das Schmelzen, die Läuterung und die Abkühlung der Glasmasse. Die Seitenwände der Wanne weisen in der den Austritt 8 umgebenden Zone 9 einen Kanal 12 für die Wasserkühlung auf, die die Wände der Wanne gegen die zerstörende Wirkung der Schmelze schützt.

Die Schmelzzone 9 ist von der Zone 10 der Klärung durch eine wassergekühlte Scheidewand 13 abgetrennt. Die Läuterungszone 10 ist von der Kühlzone 11 für die Glasmasse in der Wanne 2 durch die Scheidewand 14 abgetrennt.

Die Abgase ziehen durch den Rauchkanal 15 ab. Die oben beschriebene Anlage hat folgende Arbeitsweise: Das durch die Rohrleitung 4 in die Brenner 3 eingeführte Beschickungsgut wird zusammen mit dem Brennstoff-Luft-Gemisch durch die Brennerdüsen in die Zyklonkammer 1 eingeblasen. Hier werden die Teilchen des Beschickungsgutes vom absteigenden Wirbel hoher Temperatur, der von den Flammen erzeugt wird, mitgenommen, durch die Zentrifugalkraft gegen die Wände der Kammer 1 geschleudert, durchgeschmolzen und als Schmelze in die Wanne 2 und die Schmelzzone 9 geleitet.

Der Abgaswirbel, der aus dem Trichter 8 austritt, gewährleistet ein intensives Durchmischen der Glasmasse in der Schmelzzone 9 der Wanne 2 und trägt so zur Herstellung einer homogenen Glasmasse bei.

Aus der Schmelzzone 9 der Wanne 2 gelangt die Glasmasse in die Läuterungszone 10, wo dieser Vorgang in einer dünnen Schicht stattfindet. Die Scheidewand 13 verhindert, daß die Oberflächenschicht der Glasmasse aus der Schmelzzone 9 in die Läuterungszone 10 übertritt.

Die Abgase sind von der oberen Schicht der Glasmasse der Kühlzone 11 und der Läuterungszone 10 getrennt, wodurch verschiedene Gaszustände erzeugt und Homogenität der abzukühlenden Glasmasse gewährleistet werden.

Die Abgase umspülen die Oberfläche der Schmelze, geben dabei einen Teil ihrer Wärme an die Glasmasse ab und werden dann durch den Rauchkanal abgeleitet.

Die hergestellte Glasmasse ist homogen, weil bei der gemeinsamen Zuführung von Beschickungsgut und Brennstoff-Luft-Gemisch tangential zur Innenwand der Zyklonkammer 1 die Teilchen des Beschickungsgutes beim Austritt aus den Brennerdüsen 3 unmittelbar an die Wände der Kammer 1 gelangen, ohne daß sie vorher abgeschichtet werden.

Claims

Patentanspruch:

Anlage zum Schmelzen von Glas mit einer zylindrischen Kammer, in deren oberem Teil gleichmäßig am Umfang verteilte und tangential zu ihren Innenwänden gerichtete Brenner für die Zuführung des Brennstoff-Gas-Gemisches angeordnet sind und mit einer unter dieser Kammer gelegenen Wanne zum Schmelzen, Läutern und Abkühlen der Glasmasse, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem der Brenner (3) eine Rohrleitung (4) für die Zuführung des Glasgemenges angeordnet ist, die in der Öffnung (7) des Brenners (3) endet, und daß sich am unteren Ende der zylindrischen Kammer (1) ein sich nach unten erweiternder Austritt (8) anschließt, der in die Schmelzkammer der Wanne (2) hineinreicht und über der Oberfläche der Glasmasse endet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen COPY