BRPI0606599A2 - método de fusão de vidro que reduz a corrosão por álcali em um forno de fusão de vidro com queimadores de oxi-combustìvel - Google Patents

Abstract

MéTODO DE FUSãO DE VIDRO QUE REDUZ A CORROSãO POR áLCALI EM UM FORNO DE FUSãO DE VIDRO COM QUEIMADORES DE OXI-COMBUSTìVEL. Um forno de fusão de vidro é aquecido por combustão de combustível, tendo uma relação atómica de hidrogênio para carbono de 0,9 ou menos.

Description

"MÉTODO DE FUSÃO DE VIDRO QUE REDUZ A CORROSÃO PORÁLCALI EM UM FORNO DE FUSÃO DE VIDRO COM QUEIMADORESDE OXI-COMBUSTÍVEL"

Campo Da Invenção

A presente invenção refere-se à manufatura de vidro.

Fundamentos Da Invenção

Na manufatura de vidro, os materiais de produção de vidro sãofornecidos dentro de um forno de fusão de vidro e fundidos em vidro emfusão, que é então vertido em moldes para produzir produtos tais como, porexemplo, frascos de vidro. Os materiais de produção de vidro para vidro desoda-cal-silicato incluem areia, carbonato de sódio, cal e oxidantes embateladas, tais como sulfato de sódio (impuro) (sulfato de cálcio, CaS04) e/ounitro (nitrato de sódio, NaN03, e nitrato de potássio, KN03), a fim decontrolar o estado redox do vidro.

Os materiais de produção de vidro são fundidos no forno porcalor fornecido pela combustão de combustível e oxidante. O vapor d'águaresultante da combustão reage com óxidos alcalinos dentro do vidro em fusão,para formar hidróxidos alcalinos, que vaporizam para fora do vidro fundido.Estes hidróxidos alcalinos, tais como hidróxido de sódio, NaOH, reagem comas paredes refratárias do forno e provocam corrosão refratária e tambémreagem na(s) passagem(s) de chaminé do forno com bióxido de enxofre,(S02) e oxigênio, para formar sulfato de sódio, Na2S04 e outros compostos desulfato e sulfito, que formam particulados e com freqüência requeremprecipitadores eletrostáticos ou recintos de saco, para assegurar que eles nãosejam emitidos para a atmosfera.

A corrosão acelerada é experimentada nos tijolos refratários desílica da coroa dos fornos de fusão de vidro, que são convertidos emcombustão de oxi-combustível (isto é, combustão em que o oxidante tem umteor de oxigênio mais elevado, com freqüência muito mais elevado do que odo ar). Em particular, severa perda de coroa de sílica é observada em algunsfornos de fusão de vidro, tais como em fusão de vidro para painéis de TV.Geralmente acredita-se que a causa principal da corrosão acelerada é a maiselevada concentração de espécies voláteis de álcali, tais como hidróxido de sódio (NaOH) e hidróxido de potássio (KOH), associadas com combustão deoxi-combustível.

Na combustão de oxi-combustível o nitrogênio contido no arde combustão está muito ausente, de modo que o volume dos produtos decombustão é tipicamente reduzido para 1/3 a lA daquele dos produtos decombustão da queima do ar convencional. Assim, as concentrações dasespécies alcalinas aumentariam três a quatro vezes se a mesma quantidade deespécies alcalinas voláteis fossem geradas na queima convencional de ar.

A corrosão acelerada encurta a vida do forno e resulta emreparos dispendiosos do forno. Além disso, a corrosão aumenta os defeitos do vidro em alguns tanques de vidro, devido ao gotejamento de escória dentro dobanho de vidro. Os tijolos refratários resistentes à corrosão, tais como tijolosde alumina e alumina-zircônia-sílica (AZS) têm sido usados para aliviar estacorrosão. Por exemplo, AZS é com freqüência usado para as paredes laterais eparedes do orifício da chaminé dos fornos de vidro, para controlar osproblemas de corrosão. Os tijolos de sílica são o material refratário maislargamente usado para a coroa dos fornos, porque eles são mais leves, menoscondutivos de calor e substancialmente menos dispendiosos do que os tijolosde alumina e AZS. Há também preocupação de que os defeitos aumentadosdo vidro, causados por "pedras refratárias" de zircônia, poderiam ocorrer quando o AZS fosse usado para a coroa. Quando sílica é usada como omaterial que compõe a coroa do forno, a corrosão que provoca o gotejamentode escória dentro do banho de vidro não resulta necessariamente em defeitosdo vidro. Isto ocorre porque a sílica é a principal composição do vidro.

Seria muito desejável prover-se um método de fusão de vidro,em que os tijolos de sílica pudessem ser usados para revestir a coroa do fornosob combustão de oxi-combustível e em que a volatilização da espécie deálcali fosse reduzida, para minimizar a corrosão da coroa e emissões departiculados.

BREVE SUMÁRIO DA INVENÇÃO

As vantagens da invenção são fornecidas em um método defusão de vidro que reduz a corrosão por álcali em um forno de fusão de vidrocom queimadores de oxi-combustível, compreendendo:

(A) fornecer materiais de produção de vidro, incluindo espéciealcalina dentro do forno de fusão de vidro;

(B) fornecer combustível e oxidante dentro do forno, atravésdos queimadores de oxi-combustível, em que a relação atômica de hidrogêniopara carbono, no combustível fornecido através de um ou mais dosqueimadores de oxi-combustível, seja menor do que 0,9; e

(C) combustar o combustível e oxidante ali, para fornecercalor para os materiais de produção de vidro, para formar vidro fundido.

Como aqui usado, "materiais de fusão de vidro" compreendequalquer um dos seguintes materiais e suas misturas: areia (a maior parteSi02), soda calcinada (a maior parte Na2C03), calcário (a maior parte CaC03e MgC03), feldspato, bórax (borato de sódio hidratado), outros óxidos,hidróxidos e/ou silicatos de sódio e potássio e vidro (tal como pedaços devidro sólidos reciclados) previamente produzidos por fusão e solidificação dequalquer um dos precedentes.

Como aqui usado, "queimador de oxi-combustível" significaum queimador através do qual são alimentados combustível e oxidante tendoum teor de oxigênio maior do que o teor de oxigênio do ar e, preferivelmente,tendo um teor de oxigênio de pelo menos 50 por cento em volume e, maispreferivelmente, mais do que 90 por cento em volume.

Como aqui usado, "combustão de oxi-combustível" significacombustão de combustível com oxidante, tendo um teor de oxigênio maior doque o teor de oxigênio do ar e, preferivelmente, tendo um teor de oxigênio depelo menos 50 % em volume e, mais preferivelmente, maior do que 90 % emvolume.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

A invenção é realizada em um forno de fusão de vidro dequalquer projeto eficaz. Tipicamente, o forno de fusão de vidro tem um fundoe lados que definem no interior do forno uma câmara para reter vidro fundido.O formato particular do fundo não é crítico, embora, na prática geral, seja preferido que pelo menos uma parte do fundo seja planar e seja horizontal ouinclinada na direção do fluxo do vidro fundido através do forno. Todo ou umaparte do fundo pode, em vez disso, ser curva. O formato particular tem umaentrada, comumente conhecida como "casa de cachorro", tipicamente em umaparede em uma extremidade do forno, através da qual materiais de produção de vidro ou vidro fundido escoam para dentro do forno, e uma saída,comumente conhecida como "estrangulamento", tipicamente em uma paredena extremidade do forno, oposta à parede contendo a entrada, através da qualvidro fundido pode escoar para fora do forno. O forno também terá um teto,também referido como coroa. Há também uma ou mais chaminés, através das quais os produtos da combustão do combustível e oxigênio podem fluir parafora do interior do forno. A chaminé ou chaminés são tipicamente localizadasna coroa, ou elevada(s) em uma ou mais paredes.

O fundo, lados e coroa do forno devem ser produzidos dematerial refratário, que possa reter sua integridade estrutural sólida nas temperaturas em que serão expostos, isto é, tipicamente 1300 a 1700 graus C.Tais materiais são largamente conhecidos no campo da construção deaparelhos de elevada temperatura. Exemplos incluem sílica, alumina fundidae AZS.

O forno de produção de vidro é também equipado com um oumais queimadores, um ou mais dos quais é/são queimadores de oxi-combustível. Preferivelmente, para facilidade de construção, facilidade deoperação e controle satisfatório das operações, todos os queimadores sãoqueimadores de oxi-combustível. Entretanto, se desejado, os queimadorescomburidos no ar podem estar presentes também.

Os queimadores de oxi-combustível são dispostos de modoque as chamas que eles sustentam fiquem no interior do forno, acima dasuperfície do vidro fundido. Tipicamente, os queimadores podem serlocalizados em uma ou mais paredes do forno (pelo que significam os lados, aparede adjacente ao ponto de entrada dos materiais de produção de vidro paradentro do forno e a parede adjacente ao ponto de saída do vidro fundido doforno). Os queimadores podem ser orientados de modo que o eixo geométricodas chamas que eles sustentam estenda-se para dentro, paralelo à superfície dovidro fundido, ou de modo que as chamas estendam-se do queimador em uma direção pra a superfície do vidro fundido. Combinações de diferentesorientações podem também ser empregadas. Exemplos preferidos incluemprover iguais números de queimadores em cada uma das paredes laterais deum forno, voltadas uma para a outra ou em ziguezague. Os queimadorespodem todos ficar na mesma altura acima da superfície de topo do vidro fundido ou as alturas podem ser variadas para fornecer uma diferentedistribuição do calor de combustão.

Cada queimador de oxi-combustível é disposto de modo que ooxidante e o combustível sejam alimentados de fontes adequadas fora doforno para dentro e através do queimador, de modo que o combustível eoxidante emerjam do queimador (separadamente ou misturados) no interiordo forno, onde eles queimam e geram calor para fundir os materiais deprodução de vidro e manter a fusão de vidro no estado fundido.

O oxidante alimentado para os queimadores de oxi-combustível é gasoso e deve ter um mais elevado teor de oxigênio do que oar, isto é, mais elevado do que 22 % em volume, porém o teor de oxigêniopreferido do oxidante é de pelo menos 50 % em volume e, maispreferivelmente, pelo menos 90 % em volume. Assim, ar enriquecido comoxigênio pode ser empregado como o oxidante, como o pode o oxigênio demais elevada pureza, produzido no local ou comprado de um fornecedorcomercial.

O combustível deve conter carbono, hidrocarbonetos ou outroscompostos contendo tanto hidrogênio como carbono, em uma relação atômicade hidrogênio para carbono (a "relação H/C") de não mais do que 0,9, quedistingue o combustível dos combustíveis convencionalmente usados paraestas finalidades, tais como gás natural ou óleo combustível. Preferivelmente,a relação H/C é de 0,6 ou menos e, mais preferivelmente, 0,4 ou menos.

Os benefícios da invenção podem ser realizados em quaisquerqueimadores em que a relação H/C do combustível alimentado ao queimador(incluindo qualquer gás de transporte, como examinado abaixo) não é mais doque 0,9. E uma forma de realização preferida, todos os queimadores que estãooperando no forno de vidro são alimentados com combustível tendo umarelação H/C de não mais do que 0,9. Em outras formas de realizaçãopreferidas, os queimadores podem operar nas regiões relativamente maisquentes do forno de vidro são alimentados com combustível em uma relaçãoH/C de não mais do que 0,9 e outros queimadores operando no mesmo fornode vidro são alimentados com combustível tendo uma relação H/C maior doque 0,9.

Entre os combustíveis gasosos, o CO (monóxido de carbono) éo mais preferido, porém não é prontamente disponível em quantidades e emlocais, fazendo seu uso regular como um combustível não econômico para amaioria dos fornos de vidro. O singás com uma baixa relação em mol deH2/CO é uma alternativa. Por exemplo, o singás pode ser produzidooxidando-se parcialmente o coque ou carvão de petróleo com oxigênio e C02ou vapor em uma planta no local, localizada em uma planta de vidro. Os gasessubprodutos, que contêm monóxido de carbono, tais como gases de refinaria,gás desprendido de um forno de produção de aço de oxigênio básico, gás dealto forno e gás de forno de coque de usinas siderúrgicas integradas, podemser empregados, se o teor de hidrogênio (incluindo H2 gasoso e hidrogênioatômico ligado em outras moléculas) for suficientemente baixo. Entretanto,encanar gases subprodutos de relativamente baixo Btu para plantas de vidropode não ser econômico. O gás de combustão, isto é, os produtos gasosos dacombustão dentro do forno de vidro, pode ser reciclado e usado como combustível em mistura com outras substâncias combustíveis.

Os combustíveis sólidos, adequados para uso nesta invenção,incluem coques de petróleo, hulha e carvões de baixa cinza e elevadocarbono. Entre os diferentes carvões, os carvões de mais elevada classificaçãotêm mais baixas relações H/C. As relações atômicas H/C dos antracitos,carvões betuminosos, carvões sub-betuminosos e lignitas são de cerca de0,25-0,56, 0,64-0,85, 0,82-0,86 e 0,76-0,91, respectivamente. Os coques ehulhas são produtos residuais de processos térmicos (isto é, pirólise) demateriais carbonáceos e têm baixos teores de hidrogênio. O coque de petróleoé um material sólido com um elevado teor de carbono, que é produzido comoum sub-produto do processo de refino de óleo e permanece após produtos taiscomo querosene, diesel e combustíveis de jato, gasolina, óleo combustível easfalto serem recuperados do óleo bruto. O coque de petróleo é comfreqüência disponível como um combustível de baixo custo e tipicamente temrelações H/C entre 0,3 e 0,7, dependendo do teor de matéria volátil. O coque de carvão e petróleo tipicamente têm teores de cinza de 5 - 20% e 0,1 - 1%,respectivamente em peso. Para uso nos fornos de fusão de vidro, oscombustíveis com baixo teor de cinza são preferidos para diminuir o risco deque a cinza do combustível misture-se dentro da fusão de vidro e influencie aqualidade do vidro, bem como para diminuir o risco de corrosão refratária pordeposição de cinza. Assim, o coque de petróleo é um combustível preferidodesta invenção.

Quando o combustível é gasoso, ele é simplesmentealimentado através de tubulação convencional de sua fonte para dentro eatravés do queimador de oxi-combustível. O combustível gasoso e o oxidantesão alimentados através do queimador em taxas relativas entre si, de modoque a quantidade de oxigênio alimentado seja de 100% a 120% da quantidadeestequiométrica necessária para completa combustão do combustível.

Quando o combustível for sólido, tal como coque de petróleo,ele deve ter um tamanho médio de partícula bastante pequeno para facilitarser alimentado em transportadores mecânicos ou misturado e transportado emuma corrente escoando de gás de transporte e para facilitar sua combustãodevido à elevada relação de área de superfície para massa. Assim, em geral, ocombustível sólido deve ser pulverizado em um apropriado pulverizadorconvencional em um tamanho médio de partícula de, por exemplo, 70%menos malha 200. Equipamento de pulverização adequado para esta tarefa éfamiliar e prontamente disponível no campo de combustão de combustívelsólido.

As partículas do combustível sólido são então alimentadasdentro e através do queimador de oxi-combustível. Preferivelmente, ocombustível é alimentado em uma corrente fluindo de gás de transporte. O aré um gás de transporte adequado e é, naturalmente, prontamente disponível. Aquantidade de ar ou outro gás de transporte requerido para transportar coqueou carvão pulverizado é tipicamente de cerca de 0,3 a 1 libra (0,14 a 0,454 kg)de gás de transporte por libra (0,454 kg) de combustível. Entretanto, o uso dear como o gás de transporte aumentaria a concentração de nitrogênio dentrodo forno significativamente e resultaria em quantidades aumentadas de óxidosde nitrogênio nos gases de combustão. É assim preferido utilizar-se gás detransporte que contenha menos nitrogênio do que o ar. Preferivelmente, o gásde transporte contém menos do que 10% de nitrogênio em volume. Ooxigênio não é recomendado como um gás de transporte, visto que suamistura com o combustível apresenta um potencial risco de explosão. O gásnatural ou outro combustível gasoso, tal como singás contendo baixonitrogênio, é um gás de transporte preferido para o combustível sólido. O gásresidual reciclado do forno de fusão de vidro (que preferivelmente foi esfriadoa uma temperatura abaixo de sua temperatura ao deixar o forno de vidro) étambém um gás de transporte preferido para o combustível sólido. Vapor ouCO2 pode ser usado também. Entretanto, o vapor não é um gás de transporte preferido, visto que aumentaria a concentração de H20 dentro do forno. Emcasos em que uma parte do gás de transporte é combustível, a relação atômicaH/C da combinação do combustível e do gás de transporte não deve ser maisdo que 0,9.

O combustível sólido e o oxidante são tipicamente alimentadosatravés de passagens separadas através do queimador, em taxas relativas entresi, de modo que a quantidade total de oxigênio alimentado seja de 100% a120% da quantidade estequiométrica necessária para completa combustão docombustível sólido. Entretanto, se o combustível sólido for alimentado comgás de transporte, qualquer parte do mesmo sendo combustível, então o oxidante e o combustível de tal gás de transporte devem ser alimentados emtaxas relativas entre si, de modo que a quantidade de oxigênio alimentado sejade 100% a 120% da quantidade estequiométrica necessária para completacombustão tanto do combustível como da parte combustível do gás detransporte. Contrariamente, se o combustível sólido for alimentado com oxigênio contendo gás de transporte tal como ar, então a quantidade deoxidante principal alimentado separadamente através do queimador deve serreduzida, de modo que a quantidade do oxigênio total alimentado seja de100% a 120% da quantidade estequiométrica necessária para completacombustão do combustível.Como é bem sabido, o número de queimadores, seu localdentro do forno de fusão de vidro e a quantidade do combustível alimentado ecomburido dentro do forno (que proveja a quantidade de calor de combustão)são determinados por projeto convencional pelo tamanho do forno e aquantidade de material a ser fundido nele.

A presente invenção fornece numerosas vantagens.Uma vantagem significativa é que a corrosão mediada porálcali das superfícies internas do forno, especialmente a coroa de sílica, ésignificativamente reduzida. Sem pretendermos ficar presos a qualquer teoriaparticular de explicação, a corrosão das superfícies de sílica refratárias de umforno de vidro de oxi-combustível acredita-se ser causada principalmente pelovapor de NaOH dentro do forno, que é formado pela volatilização reativa doNa20 do vidro e H20 da atmosfera do forno. A taxa de corrosão da coroa desílica, desta maneira, seria reduzida reduzindo-se a concentração de NaOHdentro da atmosfera do forno. A presente invenção reduz a concentração deH20 da atmosfera do forno, desse modo reduzindo a taxa de formação e avolatilização do NaOH.

Mais especificamente, a combustão de oxi-combustível de umcombustível com uma baixa relação H/C resulta em uma concentração deH20 muito mais baixa na atmosfera do forno, em comparação com oresultado da combustão de oxi-combustível do combustível com uma maiselevada relação H/C, tal como gás natural. Por exemplo, a concentração deH20 nos produtos de combustão de oxi-combustível de coque de petróleocom uma relação de H/C de 0,3 é de cerca de 13%, enquanto que em umforno aquecido por oxigênio de gás natural, a concentração de H20 teóricacom 2% de 02 em excesso é de cerca de 65% (os efeitos do C02 e H20desprendidos da decomposição dos materiais de produção de vidro édesprezível nestes cálculos). Assim, aplicando-se as apropriadas equaçõespara equilíbrios de reação controlada por transferência de massa, a pressão devapor de equilíbrio de NaOH, na superfície da fusão de vidro, é reduzida napresente invenção em um fator de cerca de 2 (= a raiz quadrada de 65/17).

Outra vantagem significativa da presente invenção é que asemissões de particulados pelo forno são também reduzidas significativamente.

Tais particulados acredita-se compreenderem predominantemente Na2S04 eserem formados por reação de NaOH volatilizado dentro da atmosfera doforno com óxidos de enxofre. Assim, a redução na formação de NaOH dentroda atmosfera do forno, provida pela prática da presente invenção, tambémreduz este trajeto para formação de materiais particulados.

A presente invenção é também de fácil instalação nasexistentes instalações de produção de vidro. Muitos fornos de fusão de vidroforam convertidos em aquecimento por oxi-gás durante os maiores reparos deforno, e a capacidade, número e colocação dos queimadores de oxi-combustível são bem conhecidos daqueles hábeis na arte. E o fornecimento de alimentações adequadas de combustível e oxigênio é também bem conhecidoe convencional neste campo.

Não se espera que a presente invenção apresente problemas emoperação ou na qualidade do produto de vidro. O teor típico de cinza do coquede petróleo é de 0,2 - 0,8% e as impurezas metálicas principais são tipicamente vanádio (5 a 5000 ppm), ferro (50 - 2000 ppm) e/ou níquel (10 -3000 ppm). Não se espera que eles criem problemas de qualidade do vidropara a maior parte dos vidros, visto que a maioria destas espécies seriavolatilizada e escaparia do forno com o gás residual. Além disso, com apresente invenção, a queima do oxigênio é usada sem regeneradores, de modoque as preocupações de corrosão relativas aos regeneradores são evitadas.

Visto que o coque de petróleo pode tipicamente conter 2 a 8%de enxofre, poder-se-ia ter que lidar com emissões de óxidos de enxofregasosos (SOx) (embora, pelas razões citadas acima, não se espera queemissões de particulados de sulfato sejam um problema). Um sistema depurificação pode ser necessário para capturar emissões de SOx. Uma maneirade limitar as emissões de SOx é empregar-se combustão de oxi-combustívelem somente alguns dos queimadores do forno de fusão de vidro, enquantousando-se queimadores comburidos com ar no resto dos queimadores doforno. Em tais conversões parciais, prefere-se usar combustível com umabaixa relação H/C nas áreas do forno, enquanto a volatilização por álcali émais severa. O ponto quente do forno ou a zona próxima da mais elevadatemperatura da coroa é onde a volatilização por álcali é mais severa. Assim,prefere-se usar um combustível de baixo teor de hidrogênio na zona maisquente do forno, enquanto aquecendo-se o resto do forno com umcombustível convencional, tal como gás ou óleo natural. Nos fornos de vidroproduzindo vidros de alta qualidade, entretanto, o uso de queima decombustível sólido próximo ou a jusante da zona de refinação poderiainfluenciar a cor do vidro, devido a reações da fusão de vidro, cinza e carvãonão-queimado. Em tal caso, prefere-se utilizar um combustível com umarelação atômica H/C de 0,9 ou menos na extremidade de carga do forno,enquanto aquecendo-se o resto do forno com um combustível convencional,tal como gás ou óleo natural.

O emprego de carvão de pedra na presente invenção, quando oproduto de vidro é destinado para uso como recipientes transparentes, poderequerer medidas adicionais para remover contaminantes dos produtos decombustão. Na queima de carvão de pedra, o teor de cinza típico é de cerca de5 a 10% e as concentrações de metais de transição traço parecemsignificativas para vidro de recipiente, devido às especificações de cor dovidro. Admitindo-se 100% de captura da cinza de carvão na fusão de vidro, osmetais de transição poderiam ser ferro (100 a 1000 ppm), titânio (10 - 100ppm), cobalto, níquel, vanádio, cromo, manganês, cobre (0,1 - 2 ppm). Parafornos de vidro de fibra de lã, entretanto, a descoloração não seria umproblema.Quaisquer preocupações de que a combustão de coque oucarvão no forno de vidro poderia afetar a carga redox do produto de vidro,devido a carvão não-queimado na cinza, podem ser facilmente tratadas (emcombustão carvão-ar de caldeiras, 1 a 10% de carvão não-queimado da cinza(UBC) são comuns. Se o mesmo nível de UBC for encontrado em um fornode fusão de vidro, poder-se-ia teoricamente introduzir cerca de 0,2 a 2 lb(0,091 a 0,908 kg) de carvão por 0,907 t de vidro). Embora o redox do vidropossa ser compensado pela adição de oxidantes em batelada (tipicamente,nitro e sulfatos), prefere-se ter combustão quase completa do carvão docombustível. Combustão quase completa pode prontamente ser conseguidanesta invenção. Com combustão de oxi-combustível, espera-se que UBC sejareduzido significativamente, uma vez que a temperatura do forno de fusão devidro é muito elevada e, especialmente, uma vez que a permanência típica dogás em um forno de vidro aquecido com oxi-combustível é de cerca de 30segundos, em comparação com 2 segundos em uma caldeira aquecida porcarvão-ar.

Mais melhorias de projeto de forno, para reduzir avolatilização por álcali da superfície da fusão de vidro, podem ser combinadascom a presente invenção. Por exemplo, a coroa pode ser elevada a uma altura tal como 5,5 a 9 pés (1,68 m a 2,74 m) acima da superfície superior do vidrofundido, especialmente em conjunto com o posicionamento dos queimadoresdas paredes do forno, em alturas de 1,5 a 3 pés (0,46 m a 0,93 m) acima dasuperfície superior do vidro fundido.

É também vantajoso empregarem-se queimadores de baixo momento, o que significa queimadores em que o oxidante é alimentado emuma velocidade menor do que 300 pés/seg (91 m/s), preferivelmente menordo que 150 pés/s (46 m/s), mais preferivelmente menor do que 75 pés/seg (23m/s) e o combustível é alimentado em uma velocidade menor do que 600pés/s (183 m/s), preferivelmente menor do que 300 pés/seg (91 m/s), maispreferivelmente menor do que 150 pés/s (46 m/s).

A condição da atmosfera do forno preferida é ter-se umaconcentração de H20 menor do que 40% próximo da superfície do vidrofundido, mais preferivelmente menor do que 25% e, muitíssimopreferivelmente, menor do que 15%. Isto pode ser conseguido com a presenteinvenção e, especialmente, em conjunto com outras técnicas para obterem-sebaixas concentrações de H20 próximas da superfície da fusão de vidro.

Por exemplo, é também vantajoso injetarem-se uma ou maiscamadas de gás próximo da superfície do vidro fundido, para proteger asuperfície do vidro fundido de reação adversa com a atmosfera contígua. Aatmosfera pode ser oxidante, obtida estabelecendo-se uma camada deoxigênio ou ar enriquecido por oxigênio entre a superfície de vidro fundido eas chamas que são suportadas pelos queimadores. A atmosfera pode serredutora, obtida estabelecendo-se uma camada de hidrocarboneto(s) gasoso(s)no espaço entre a superfície de vidro fundido e as chamas que são sustentadaspelos queimadores.

As técnicas supracitadas são descritas na Patente U.S. No.5.528.809, Patente U.S. No. 5.924.858 e Patente U.S. No. 6.253.578.

Claims (12)

1. Método de fusão de vidro que reduz a corrosão por álcali emum forno de fusão de vidro com queimadores de oxi-combustível,caracterizado pelo fato de compreender:(A) fornecer materiais de produção de vidro, incluindo espéciealcalina, dentro do forno de fusão de vidro;(B) fornecer combustível e oxidante dentro do forno, atravésdos queimadores de oxi-combustível, em que a relação atômica de hidrogêniopara carbono, no combustível fornecido através de um ou mais dosqueimadores de oxi-combustível, seja menor do que 0,9; e(C) combustar o combustível e oxidante ali, para fornecercalor para os materiais de produção de vidro, para formar vidro fundido.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de a relação atômica do hidrogênio para carbono, no combustível providoatravés de um ou mais dos queimadores de oxi-combustível, ser menor do que 0,6.

3. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de a relação atômica de hidrogênio para carbono, no combustível providoatravés de um ou mais dos queimadores de oxi-combustível, ser menor do que 0,5.

4. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de dito combustível compreender monóxido de carbono.

5. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de dito combustível compreender coque de petróleo.

6. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de dito combustível ser sólido.

7. Método de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelofato de dito combustível ser injetado dentro do forno, em mistura com gás detransporte, que contém menos do que 10% de nitrogênio em volume.

8. Método de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelofato de dito combustível ser injetado dentro do forno com gás de transporte,pelo menos uma parte do qual é gás residual esfriado de dito forno de fusãode vidro.

9. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de a relação atômica de hidrogênio para carbono, no combustível providoatravés de todos os queimadores de oxi-combustível, ser menor do que 0,9.

10. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de ditos queimadores de oxi-combustível, fornecidos com ditocombustível com a relação atômica de hidrogênio para carbono menor do que-0,9, serem colocados na área mais quente do forno e outros queimadores deoxi-combustível de dito forno de fusão de vidro serem comburidos com umcombustível com a relação atômica de hidrogênio para carbono maior do que-0,9.

11. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de ditos queimadores de oxi-combustível, providos com ditocombustível com uma relação atômica de hidrogênio para carbono menor doque 0,9, serem colocados na extremidade de carga do forno e outrosqueimadores de oxi-combustível de dito forno de fusão de vidro seremcomburidos com um combustível com uma relação atômica de hidrogêniopara carbono maior do que 0,9.

12. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de dito combustível ser provido dentro do forno em mistura com gásde transporte, pelo menos uma parte da qual é combustível, e a relação atômica do hidrogênio para carbono da mistura de combustível e gás detransporte ser menor do que 0,9.