BRPI0708699A2 - processo e dispositivo para extração de massa fundida de vidro de canais de escoamento - Google Patents

Abstract

PROCESSO E DISPOSITIVO PARA EXTRAçãO DE MASSA FUNDIDA DE VIDRO DE CANAIS DE ESCOAMENTO. A presente invenção refere-se a um processo e a um dispositivo para extração de massa fundida de vidro (3) de canais de escoamento (1), que são guiados para o transporte de vidro de produção de um forno de fusão a um ponto de retirada (8) para o vidro de produção, sendo que o canal de escoamento (1) apresenta uma guarnição interna (5a) resistente a vidro e sendo que ao ponto de retirada para o vidro de produção está pré-conectado um dispositivo de drenagem (20) para vidro de fundo. Para se poder retirar então eletros de aquecimento (22) da massa fundida de vidro (3) e, não obstante, exercer influência local e temporal sobre o perfil de temperatura dentro da seção transversal de fluxo se propõe, de acordo com a invenção, que a) a guarnição interna (5a) consista, ao menos na região do dispositivo de drenagem (20), em um material mineral do grupo dos compostos AZS e ZAC eletricamente condutor, fundido, e possua uma abertura de drenagem (23) para o vidro de fundo e acima da mesma uma fenda de drenagem (21), e que b) ao menos dois eletrodos (22) estejam dispostos em lados mutuamente contrapostos do canal de escoamento (1) e do dispositivo de drenagem, os quais são executados em forma de barra e com suas áreas frontais (22a) tão introduzidos na guarnição interna (5a) em direção à massa fundida de vidro (3) e sem contato com a massa fundida de vidro que a parte predominante dos fluxos de corrente é guiada pela massa fundida de vidro (3) e atinge uma placa de eletrodo (24), que fica disposta abaixo da abertura de drenagem (23).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "PROCESSOE DISPOSITIVO PARA EXTRAÇÃO DE MASSA FUNDIDA DE VIDRO DECANAIS DE ESCOAMENTO".

A presente invenção refere-se a um processo para extração demassa fundida de vidro de canais de escoamento, que são guiados para otransporte de vidro de produção de um forno de fusão para um ponto de reti-rada para o vidro de produção, sendo que o canal de escoamento apresentauma guarnição interna resistente a vidro, que está envolta em seu lado ex-terno por um invólucro de material termicamente isolante mineral, e sendoque ao ponto de retirada para o vidro de produção está pré-conectado umdispositivo de drenagem para vidro de fundo.

Para avaliação do estado atual da técnica e da invenção convémabordar detalhadamente, de um lado, dos elementos construtivos de canaisde escoamento aquecidos, que também são chamados de alimentadores oupré-soleira, e, de outro lado, dos componentes do trajeto de corrente e dosdesenvolvimentos a isso vinculados nesses canais de escoamento.

Tanto as áreas internas minerais dos canais de escoamento co-mo também as áreas externas metálicas de eletrodos de aquecimento têm apropriedade de ser mais ou menos fortemente atacadas pelas massas fundi-das de vidro usuais, sendo que os produtos reacionais são mais pesados doque as massas fundidas de vidro e se coletam como vidro de fundo impurono fundo do canal de escoamento. Especialmente danosos são aí os produ-tos reacionais do vidro com eletrodos de metal, que imergem diretamente namassa fundida de vidro. No vidro de fundo se depositam também outras im-purezas como pedrinhas e nódulos.

A massa fundida de vidro, que se encontra acima do vidro defundo e que é prevista para a fabricação de produtos, é portanto chamadade vidro de produção. Ela é continuamente extraída de um ponto de retirada,por exemplo, para a fabricação de vidro plano, ou às porções, por exemplo,como gotas ou "gobs" para a fabricação de garras e copos para beber.

Não sendo o vidro de fundo, que é separado por uma interfacedo vidro de produção, removido continuamente ou intermitentemente antesdo referido ponto de retirada para o vidro de produção por uma abertura dedrenagem, então o vidro de produção é contaminado pelo vidro de fundo efica inutilizável. Isso conduz, inclusive, a um prejuízo da transparência, porexemplo, devido a coloração e/ou formação de estrias, que devido ao seuaspecto são também chamadas nos círculos especializados de "Cat-Scratches".

Um outro círculo de problemas reside na seleção e na forma es-pacial dos materiais minerais do canal de escoamento, também em posiçãoespacial geométrica para com os eletrodos. Consistindo a guarnição internado canal de escoamento, de maneira em si conhecida, em um material fun-dido do grupo dos materiais AZS ou ZAC, também conhecidos como siste-mas de três materiais, como por exemplo AI2O3-ZrO2-SiO2, então sua condu-tibilidade elétrica se situa em torno de 20 vezes o valor de materiais mineraisusuais, como são empregados para o invólucro termicamente isolante docanal de escoamento. Isso tem por conseqüência o fato de que os trajetosde corrente passam, de preferência por esses materiais, mas novamentedevem ser determinadas a forma espacial dos materiais e as coordenadasespaciais desses trajetos de corrente, a partir do respectivo eletrodo, dentrodesses materiais, bem como as passagens e cursos dos trajetos de correntepara a massa fundida de vidro e na mesma. Elas estão, novamente, contu-do, em interação com as coordenadas espaciais das temperaturas,

Disso resultam então também as relações entre as intensidadesde corrente parciais, em escoamento, pelos materiais minerais, de um lado,e pela massa fundida de vidro, de outro lado, e os rendimentos de aqueci-mento locais, disso novamente dependentes. As condutibilidades elétricasou as resistências específicas, tanto para o vidro como também para os ma-teriais minerais, são extremamente dependentes da temperatura em umafaixa de temperatura entre 700 e 1700°C, a saber, por várias potências de-cimais. Os resultados se baseiam, portanto, em exames muito numerosos,intensivos e de alto custo, até se chegar a uma solução ótima. Também avelocidade de alterações de temperatura na faixa da abertura de drenagemtem um papel importante.Do Comunicado HVG N9 1671 e de uma conferência de 20 deabril de 1988 bem como da DE 40 06 229 C2 é conhecido pré-conectar emum alimentado de uma instalação de fusão de vidro a uma saída de fundopara vidro de produção fundido e seus produtos finais uma assim chamadaabertura de drenagem (uma segunda saída de fundo) para vidro de fundo,que nos produtos finais produziria estrias, assim chamadas "Cat-Scratches".Intermediariamente1 pode-se prever também um limiar de fundo, que deveimpedir a passagem do vidro de fundo pesado para a saída de produto. A-quecimentos diretamente correspondentes, sua regulagem e coordenadasespaciais de temperaturas não são contudo abordados.

Da EP 0 329 930 B1 de 1989 e do trabalho de H. Lutz sob o títu-lo "CONTI-DRAIN, eine Lósung von Sorg bei zirkonhaltigen Schlieren in derProduktion", publicado em Glas-Ingenieur 1.99, páginas 47 a 50, é aindaconhecido dispor sob um bocal para a saída do vidro de fundo contendo zír-cônio, formando estrias, um eletrodo para a conexão a um transformadorcom ajustador de corrente alternada, sendo que a potência é regulada porum sensor em função da temperatura, que fica disposto nas proximidades dasaída de fundo. Mas está expressamente indicado que um contra-eletrododeve estar disposto diretamente na massa fundida de vidro. Como para es-ses contra-eletrodos, no entanto, deve ser empregado um metal como mo-libdênio - ainda que também de alto ponto de fusão -, não se pode evitar queos eletrodos se dissolvam gradativamente no vidro, o que é conhecido econduz a impurezas do vidro. Isso é novamente contraproducente e de certaforma é pior a emenda do que o soneto. Esses documentos designam apossibilidade de domínio das correlações também como vagas e amplamen-te não esclarecidas e incompletas.

A propósito, cabe ainda observar o seguinte: O aquecimentoelétrico direto com eletrodos de metal, como eletrodos de molibdênio ou dezircônio, não é problemático sobretudo com vidro branco. Na superfície doseletrodos têm lugar reações complexas, que levam à formação de uma ca-mada de contato. Essa camada consiste em vários componentes, fundamen-talmente, porém em combinações entre os metais e oxigênio ou enxofre.Embora em princípio se trate de uma camada fina, alterações nas condiçõesoperacionais podem levar a que seja removida uma parte da camada e apa-reça no vidro de produção como estrias escuras. Freqüentemente, ocorremtambém bolhas de oxigênio nessas reações como fenômeno simultâneo ouconsecutivo.

De fato, da DE 24 61 700 C3 desde 1974 é conhecido excluir aação direta dos eletrodos de metal sobre o vidro e, em seu lugar, utilizar en-tre os eletrodos e a massa fundida de vidro determinados revestimentos ex-ternos cerâmicos ou guarnições internas dos alimentadores, tecnicamentechamados de ZAC. As resistências elétricas desses materiais cerâmicos têmum coeficiente de temperatura negativo, isto é, as condutibilidades aumen-tam com temperatura crescente, como em vidro também. Com distribuiçõesde temperatura irregulares devido à variação de equilíbrios térmicos entreaquecimento e resfriamento resultam, no entanto, coordenadas espaciaismuito distintas para os distintos trajetos de corrente. Alguns trajetos de cor-rente entre eletrodos, atrás das regiões de superfície do revestimento exter-no e sob as mesmas, são de fato indicados, mas não os trajetos de correntee suas possibilidades de controle e regulagem para com um eletrodo anular,que fica disposto abaixo da saída de fundo para o vidro de produção. Não éindicada, porém, uma abertura de drenagem pré-conectada e aquecível.

Da DE 2 017 096 A1 é conhecido, para a descarga regulável devidro, prever abaixo de uma abertura de fundo de um alimentador uma dis-posição em série coaxial, vertical, de eletrodos anulares, pelos quais tam-bém pode ser ainda guiada uma barra de eletrodos concêntrica. Como mate-rial para os eletrodos é indicado molibdênio, que também entra em contatocom a massa fundida, ainda que apenas depois de deixar o alimentador.Também é indicado que tal sistema pode ser aplicado ou sob um alimenta-dor para a drenagem do vidro de superfície, portanto do vidro de produção,ou no fundo de cubo para a drenagem do vidro de fundo. A prática experi-mental indicou, no entanto, que essa possibilidade de escolha não é dadadevido às distintas circunstâncias no local de emprego. Especialmente, faltanesse sistema, apesar do contato do vidro, a ampla realimentação térmicana corrente em fusão no alimentador ou no canal de escoamento.

Frente a isso, a invenção tem por objetivo indicar um processopara extração de massa fundida de vidro de canais de escoamento e umdispositivo com eletrodos para isso, que estejam em interação elétrica e tér-mica tanto com uma abertura de drenagem e seu contra-eletrodo anular, emque os eletrodos de um lado estão excluídos da influência direta da massafundida de vidro, mas em que as extremidades de eletrodo ativas têm, nãoobstante, uma influência local e temporal sobre o perfil de temperatura den-tro da seção transversal de fluxo da massa fundida de vidro no canal de es-coamento e/ou acima da abertura de drenagem.

O objetivo colocado é alcançado no processo indicado no iníciode acordo com a invenção pelo fato de que

a) a guarnição interna consiste, ao menos na região do dispositi-vo de drenagem, em um material mineral do grupo dos compostos AZS eZAC eletricamente condutor, fundido, sendo que na guarnição interna estádisposta uma abertura de drenagem para o vidro de fundo e acima dessaabertura de drenagem uma fenda de drenagem que se estende transversal-mente à direção de escoamento, e

b) ao menos dois eletrodos estão dispostos em lados mutua-mente contrapostos do canal de escoamento e do dispositivo de drenagempara o vidro de fundo, os quais são executados em forma de barra e comsuas áreas frontais tão introduzidos na guarnição interna em direção à mas-sa fundida de vidro e sem contato com a massa fundida de vidro que a partepredominante dos fluxos de corrente é guiada pela massa fundida de vidro ealcança uma placa de eletrodo, que está disposta abaixo da abertura dedrenagem, nesse trajeto, de tal maneira que o vidro de fundo é mais inten-samente aquecido do que o vidro de produção que se encontra acima.

Com isso, é plenamente atingido o objetivo proposto. Especial-mente, os eletrodos, de um lado, são excluídos da influência imediata damassa fundida de vidro; de outro lado, porém, as extremidades de eletrodoativas têm, não obstante, uma influência local e temporal sobre o curso dotrajeto de corrente e o perfil de temperatura dentro da seção transversal defluxo da massa fundida de vidro no canal de escoamento e/ou acima da a-bertura de drenagem.

Em outras configurações do processo de acordo com a invençãoé especialmente vantajoso que - individualmente ou em combinação:

- os eletrodos mutuamente contrapostos fiquem dispostos acimade um plano horizontal virtual, em que no canal de escoamento é mantidauma interface entre o vidro de produção e o vidro de fundo, e/ou

- os eletrodos mutuamente contrapostos fiquem dispostos abaixode um plano horizontal virtual, em que no canal de escoamento é mantidauma interface entre o vidro de produção e o vidro de fundo.

A invenção refere-se também a um dispositivo para extração demassa fundida de vidro de canais de escoamento, que são guiados para otransporte de vidro de produção de um forno de fusão a um ponto de retiradapara o vidro de produção, sendo que o canal de escoamento apresenta umaguarnição interna resistente a vidro, que está envolta em seu lado externopor um invólucro de um material termicamente isolante mineral, e sendo queao ponto de retirada para o vidro de produção está pré-conectado um dispo-sitivo de drenagem para vidro de fundo.

Para atingimento do mesmo objetivo e com as mesmas vanta-gens, esse dispositivo é caracterizado de acordo com a invenção pelo fatode que:

a) a guarnição interna consiste, ao menos na região do dispositi-vo de drenagem, em um material mineral do grupo dos compostos AZS eZAC eletricamente condutor, fundido, sendo que na guarnição interna estádisposta uma abertura de drenagem para o vidro de fundo e acima dessaabertura de drenagem uma fenda de drenagem que se estende transversal-mente ao canal de escoamento, e

b) ao menos dois eletrodos estão dispostos em lados mutua-mente contrapostos do canal de escoamento e do dispositivo de drenagempara o vidro de fundo, os quais são executados em forma de barra e comsuas áreas frontais tão introduzidos na guarnição interna em direção à mas-sa fundida de vidro e sem contato com a massa fundida de vidro que a partepredominante dos fluxos de corrente é guiada pela massa fundida de vidro ese encontra em comunicação com uma placa de eletrodo, que fica dispostaabaixo da abertura de drenagem.

Em outras configurações do processo de acordo com a invençãode modo especialmente vantajoso - individualmente ou em combinação -:

- os eletrodos mutuamente contrapostos ficam dispostos acimade uma abertura de entrada para o vidro de fundo,

- os eletrodos mutuamente contrapostos ficam dispostos abaixode uma abertura de entrada para o vidro de fundo,

- acima da abertura de drenagem na guarnição interna está exe-cutada uma fenda de drenagem, que - vista em direção de corte transversaldo canal de escoamento - está estreitada da abertura de entrada, passandopor dois trechos de desnível, até a abertura de drenagem,

- os trechos de desnível ficam alinhados a um ângulo "a" entre15 e 45 graus para com a horizontal, e/ou

- os eixos dos eletrodos ficam alinhados com uma componentede direção horizontal ao eixo (A-A), que se estende pela abertura de drenagem.

Dois exemplos de execução do objeto da invenção e seus mo-dos de ação e outras vantagens serão explicados detalhadamente a seguircom auxílio das figuras 1 a 6.

Mostram:

Figura 1 - um corte longitudinal central vertical pela extremidadedistante aberta de um canal de escoamento,

Figura 2 - uma seção transversal vertical ao longo da linha Il-Ilna figura 1 por um primeiro exemplo de execução da invenção, em que oseletrodos ficam dispostos acima da abertura de entrada de uma fenda dedrenagem,

Figura 3 - uma seção transversal vertical análoga à figura 2 porum segundo exemplo de execução da invenção, em que os eletrodos ficamdispostos abaixo da abertura de entrada de uma fenda de drenagem,

Figura 4 - uma vista em perspectiva dos componentes na regiãoda fenda de drenagem e da abertura de drenagem,

Figura 5 - um recorte ampliado da figura 3 na região da aberturade drenagem, e

Figura 6 - um diagrama, em que estão registradas as resistên-cias específicas em Ohm χ cm para alguns materiais fundidos como ZAC1711 e ZAC 1681 e para alguns tipos de vidro na faixa de temperatura emquestão entre 800 e 1500°C.

Na figura 1 está representada a extremidade de um canal deescoamento 1, cujo início aqui não mostrado está unido com um forno defusão de vidro. Está assim predeterminada uma direção de escoamento 2para a massa fundida de vidro 3, que possui um nível de massa fundida 4. Ocanal de escoamento 1 possui uma guarnição interna 5, 5a resistente a vi-dro, sendo que a guarnição interna 5a forma uma região parcial, que consis-te em um material mineral fundido do grupo dos compostos AZS e ZAC.

A propósito, escreve o Dr. Eng. Illig em "ABC Glas", DeutscherVerlag für Grundstoffindustrie Leipzig, 1991, o seguinte à página 23: PedrasAZS - Pedras de silicato de alumínio e zircônio - produtos refratários conten-do zircônio. Às páginas 235/236 sob "pedras fundidas" que são especial-mente apropriadas na fundição de vidro. E à página 303, sob "produtos re-fratário contendo zircônio", que são especialmente apropriados na região debase de cubas e pré-soleiras para massas fundidas de vidro.

Além disso, escreve W. Trier em "Glasschmelzõfen Konstruktionund Betriebsverhalten", Springer-Verlag, 1984 - página 66 sob "4.2.4 pedrasfundidas fluentes" com emprego dos termos pedras de corundo-óxido dezircônio (pedras KZ) igualmente especialmente apropriadas para cubas defusão de vidro eletricamente aquecidas devido à resistência elétrica relati-vamente baixa. Figura 4.3 à página 68 em forma de diagrama as dependên-cias de temperatura de resistências elétricas específicas para pedras de cu-ba e vidros na faixa de temperatura entre 800 e 1500°C. A tabela 4.4 "Com-posição química e mineralógica, propriedades físicas de pedras fundidas",Grupo corundo-óxido de zircônio, à página 67 contém sob "pedra KZ" entreoutros os dados ER 1681 e ER 1711. Observação: Para isso são emprega-das também as designações ZAC 1681 e ZAC 1711.

O canal de escoamento 1 possui uma parte inferior 1a e umaparte superior 1b, que são delimitadas entre si por uma junta de separação1c. Logo abaixo dessa junta de separação 1c se encontra o nível de massafundida 4. A parte superior 1b está igualmente estruturada em várias cama-das, o que aqui não precisa ser detalhadamente explicado, e é aquecida porduas fileiras mutuamente contrapostas de queimadores de gás 10, que estãoaqui indicados por suas embocaduras. Na direção de escoamento 2 se-guem-se uma abertura de medição 11, uma chaminé de gás de descarga 12para gases de combustão dos queimadores de gás 10 e duas aberturas demedição 13 e 14. As aberturas de medição podem ser empregadas para aintrodução de pirômetros ou termoelementos. Com 15 está designado umcompartimento livre para a montagem de um cursor de bloqueio.

A guarnição interna 5, 5a possui áreas de fundo 5b e duas pare-des laterais 6 mutuamente contrapostas e é envolta abaixo e lateralmentepor um invólucro 7 de um material termicamente isolante mineral usual. Nofinal do canal de escoamento 1 se encontra um ponto de retirada 8 para ovidro de produção, que fica disposto rebaixado relativamente à área de fun-do 5b, sendo que foram deixados de lado dispositivos de controle para umaemissão contínua ou às porções da massa fundida de vidro. A parte interior1a total do canal de escoamento 1 é retida por uma armação de suporte 9.

A esse ponto de retirada 8 para o vidro de produção está pré-montado um dispositivo de drenagem 20 para o acima chamado vidro defundo. Elemento essencial é uma fenda de drenagem 21, que se estendetransversalmente à direção de escoamento 2 e possui um plano de simetriaIl-Il perpendicular, que está apenas indicado na figura 1. Variantes do princí-pio de construção são detalhadamente explicadas nas figuras 2, 3, 4 e 5, emque são ainda empregadas as referências até então.

No exemplo de execução segundo a figura 2, estão dispostosdois eletrodos 22 horizontais, mutuamente contrapostos, com suas áreasfrontais 22a acima da abertura de entrada 21a da fenda de drenagem 21.Dessa abertura de entrada 21a conduzem dois trechos de desnível 21b seestendendo simétricos em nível para a abertura de drenagem 23 cilíndrica,abaixo da qual está disposta uma placa de eletrodo 24 em forma de anelcircular com um conduto de conexão 25. As áreas frontais 22a estão sobuma força de pressão devido a uma mola de pressão na extremidade exteri-or dos eletrodos 22. Pela curta distância das áreas frontais 22a relativamen-te à área de separação entre a guarnição interna 5a e a massa fundida devidro 3 fluem partes essenciais das correntes de massa fundida em trajetocurtíssimo para a massa fundida de vidro 3 e dali pela fenda de drenagem21 e pela abertura de drenagem 23 para a placa de eletrodo 24.

Como a massa fundida de vidro na faixa de temperatura usualpara esse processo possui um coeficiente de resistência elétrica ainda me-nor do que o material da guarnição interna 5a a sua temperatura mais baixa,se desenvolve uma parte considerável do calor de corrente na região defundo do canal de escoamento 1 e especialmente dentro da fenda de drena-gem 21, o que conduz a um escoamento nitidamente melhor do vidro defundo contendo zircônio perturbador, cuja viscosidade a temperaturas com-paráveis é maior do que a viscosidade do vidro de produção.

No exemplo de execução segundo às figuras 3 e 5, dois eletro-dos 26 horizontais, mutuamente contrapostos, estão dispostos com suasáreas frontais 26a abaixo da abertura de entrada 21 a da fenda de drenagem21. Também dessa abertura de entrada 21a conduzem dois trechos de des-nível 21b se estendendo simetricamente em nível para a abertura de drena-gem 23 cilíndrica, abaixo da qual está disposta uma placa de eletrodo 24 emforma de anel circular com um conduto de conexão 25. As áreas frontais 26ase encontram sob uma força de pressão devido a uma mola de pressão naextremidade exterior dos eletrodos 26. Pela curta distância das áreas fron-tais 26a relativamente à área de separação entre a guarnição interna 5a e amassa fundida de vidro 3 fluem partes essenciais das correntes de fusão emtrajeto curtíssimo para a massa fundida de vidro 3 na fenda de drenagem 21e pela abertura de drenagem 23 para a placa de eletrodo 24, o que está re-presentado na figura 5 por linhas cheias.

De modo especialmente preferido, os eixos horizontais dos ele-trodos 22 e 26 - respectivamente à mesma altura - se estendem no plano desimetria Il-Il (figura 1), e é evidente que os princípios de construção das figu-ras 2 e 3 também podem ser combinados entre si, isto é, à fenda de drena-gem 21 estariam então associados dois pares de eletrodos 22 ou 26. Emprincípio, as figuras 2 e 3 coincidiriam.

Como a massa fundida de vidro na faixa de temperatura usualpara esses processos possui um coeficiente de resistência elétrica aindamenor do que o material da guarnição interna 5a, a sua temperatura inferior,desenvolve uma parte considerável do calor de corrente dentro da fenda dedrenagem 21, o que conduz a um escoamento nitidamente melhor do vidrode fundo contendo zircônio perturbador, cuja viscosidade a temperaturascomparáveis é maior do que a viscosidade do vidro de produção.

A figura 4 mostra, com manutenção das referências até agora,uma vista em perspectiva dos componentes na região da guarnição interna5a com a fenda de drenagem 21 em forma de fenda e sua abertura de en-trada 21a. Pode-se ver que o comprimento da fenda de drenagem 21 trans-versalmente à direção longitudinal ou de fluxo do canal de escoamento éessencialmente tão grande quanto a largura da área de fundo horizontal eplana na mesma direção. Dessa maneira, ao vidro de fundo é bloqueado otrajeto para o ponto de retirada 8 para o vidro de produção. As passagens daárea de fundo 5b para as duas paredes laterais 6 são bem arredondadas.Tal guarnição interna 5a pode também ser designada de pedra de drena-gem.

Na figura 5 está representado adicionalmente o seguinte: Ostrajetos de corrente partindo dos dois eletrodos 26 de igual polarização estãorepresentados por linhas cheias curvas. A transmissão de corrente funda-mental para a guarnição interna 5a se dá através das áreas frontais 26a doseletrodos 26 posicionados sob tensão de mola na direção da seta. Como amaioria das massas fundidas de vidro sempre apresentam ainda menor re-sistência elétrica específica do que com igual temperatura baixa da guarni-ção interna 5a, a maior parte da corrente total flui pela superfície do lado devidro da guarnição interna 5a diretamente para o vidro 3 e através deste emdireção à abertura de drenagem 23 e à placa de eletrodo 24. Apenas umafração relativamente pequena da corrente flui pela guarnição interna 5a. Ovidro, que se encontra nas proximidades imediatas das áreas frontais 26a eda guarnição interna 5a e o vidro na fenda de drenagem 21 dirigem a corren-te diretamente para a abertura de drenagem 23 e para a placa de eletrodo24. O ângulo de ajuste "a" dos trechos de desnível 21b importa no desenhoem 24 graus e pode ser selecionado entre 15 e 45 graus.

Isso leva às seguintes vantagens adicionais: Primeiramente, nãohá mais eletrodos de metal, que são envoltos pelo vidro e corroídos. Assim,na superfície dos eletrodos não ocorrem mais reações complexas, que con-duzem à formação de uma camada de contato. Essa camada consiste emvários componentes, fundamentalmente, porém, em compostos entre molib-dênio ou zircônio e oxigênio ou enxofre. Embora em princípio se trate decamadas finas, alterações nas condições operacionais podem fazer com queuma parte das camadas seja removida e apareça no vidro de produção co-mo estrias escuras. Freqüentemente ocorrem nessas reações também bo-lhas de oxigênio como fenômeno simultâneo e consecutivo.

Em segundo lugar, o canal de escoamento 1 e especialmentesua fenda de drenagem 21 estão inteiramente livres pelas embutidas pertur-badoras e prejudiciais, de modo que o vidro de fundo e suas estrias possamfluir desimpedidamente por toda a largura e simetricamente da área de fundo5b e também das paredes laterais 6 desimpedidamente para a abertura dedrenagem 23.

A figura 6 mostra um diagrama com valores de temperatura de800 a 1500°C das abscissas e valores para a resistência elétrica específicaentre 1 e 105 Ohm χ cm para diversos materiais minerais e tipos de vidro,que ocorrem em um forno de vidro, sobre a ordenada. Cabe assinalar que aordenada está subdividida em potências decimais e que as curvas para ZAC1681 e ZAC 1711 se encontram a uma menor distância acima das curvaspara determinados vidros do que outros materiais minerais da construção deforno de vidro. As designações ZAC 1681 e ZAC 1711 são ademais análo-gas aos dados de Trier ER 1681 e ER 1711. Em oposição a isso, os valoresde silimanita e zirconmulita se situam 1 a 2 potências decimais acima dosmateriais fundidos mencionados, de modo que não se pode mais falar decondutores elétricos.

O material ZAC 1681 consiste em cristais sólidos, que são man-tidos coesos com um "vidro". Esse vidro forma cerca de 20% das pedrastotais e é responsável inclusive pela fração principal da condutibilidade elé-trica. Isso permite concluir, por sua vez, que a corrente não é conduzida uni-formemente por uma pedra, mas sim por um pequeno volume da fase devidro, que assim é forçosamente aquecida um pouco mais fortemente do quea massa principal da pedra. Contudo, apesar desse fato, as temperaturasdentro da guarnição interna 5a quando da operação se situam bem abaixodas temperaturas, às quais em geral essa fase de vidro poderia se tornarlíquido e móvel.

Resumindo, a invenção refere-se a um processo e a um disposi-tivo para extração de massa fundida de vidro (3) de canais de escoamento(1), que são conduzidos a um ponto de retirada (8) para vidro de produção,sendo que o canal de escoamento (1) apresenta uma guarnição interna (5a)resistente a vidro e sendo que ao ponto de retirada (8) para o vidro de pro-dução está pré-conectado um dispositivo de drenagem (20) para vidro defundo. Para então se poder retirar eletrodos de aquecimento (22, 26) damassa fundida de vidro (3) e, não obstante, se exercer uma influência local etemporal sobre o perfil de temperatura dentro da seção transversal de fluxo,propõe-se de acordo com a invenção que

a) a guarnição interna (5a) consista, ao menos na região do dis-positivo de drenagem (20), em um material mineral eletricamente condutor,fundido, e possua abertura de drenagem (23) para o vidro de fundo e acimadela uma fenda de drenagem (21), e

b) ao menos dois eletrodos (22, 26) estejam dispostos em ladosmutuamente contrapostos do canal de escoamento (1) e do dispositivo dedrenagem (20), que com suas áreas frontais (22a) sejam tão introduzidos naguarnição interna (5a) em direção à massa fundida de vidro (3) que uma par-te essencial dos fluxos de corrente é guiada pela massa fundida de vidro (3)e alcança uma placa de eletrodo (24)LISTA DE REFERÊNCIAS

1 canal de escoamento 1a parte inferior 1b parte superior 1c junta de separação 2 direção de escoamento 3 massa fundida de vidro 4 nível de massa fundida 5 guarnição interna 5a guarnição interna (pedra de drenagem) 5b área de fundo 6 paredes laterais 7 invólucro 8 ponto de retirada 9 armação de suporte 10 queimador de gás 11 abertura de medição 12 chaminés de gás de descarga 13 abertura de medição 14 abertura de medição 15 compartimento livre 20 dispositivo de drenagem 21 fenda de drenagem 21a abertura de entrada 21b trecho em desnível 22 eletrodos 22a áreas frontais 23 abertura de drenagem 24 placa de eletrodo 25 conduto de conexão 26 eletrodos26a áreas frontais

Claims (9)

1. Processo para extração de massa fundida de vidro (3) de ca-nais de escoamento (1), que são guiados para o transporte de vidro de pro-dução de um forno de fusão para um ponto de retirada (8) para o vidro deprodução, sendo que o canal de escoamento (1) apresenta uma guarniçãointerna (5, 5a) resistente a vidro, que está envolta em seu lado externo porum invólucro (7) de um material termicamente isolante mineral, e sendo queao ponto de retirada (8) para o vidro de produção está pré-conectado umdispositivo de drenagem (20) para vidro de fundo, caracterizado pelo fato dequea) a guarnição interna (5a) consiste, ao menos na região do dis-positivo de drenagem (20), em um material mineral do grupo dos compostosAZS e ZAC eletricamente condutor, fundido, sendo que na guarnição interna(5a) está disposta uma abertura de drenagem (23) para o vidro de fundo eacima dessa abertura de drenagem (23) uma fenda de drenagem (21) quese estende transversalmente à direção de escoamento (2), eb) ao menos dois eletrodos (22, 26) estão dispostos em ladosmutuamente contrapostos do canal de escoamento (1) e do dispositivo dedrenagem (20) para o vidro de fundo, os quais são executados em forma debarra e com suas áreas frontais (22a, 26a) tão introduzidos na guarniçãointerna (5a) em direção à massa fundida de vidro (3) e sem contato com amassa fundida de vidro que a parte predominante dos fluxos de corrente éguiada pela massa fundida de vidro (3) e alcança uma placa de eletrodo(24), que está disposta abaixo da abertura de drenagem (23), nesse trajeto,de tal maneira que o vidro de fundo é mais intensamente aquecido do que ovidro de produção que se encontra acima.

2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de que os eletrodos (22) mutuamente contrapostos ficam dispostos aci-ma de um plano horizontal virtual, em que no canal de escoamento (1) émantida uma interface entre o vidro de produção e o vidro de fundo.

3. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de que os eletrodos (26) mutuamente contrapostos ficam dispostos abaixo de um plano horizontal virtual, em que no canal de escoamento (1) émantida uma interface entre o vidro de produção e o vidro de fundo.

4. Dispositivo para extração de massa fundida de vidro (3) decanais de escoamento (1), que são guiados para o transporte de vidro deprodução de um forno de fusão a um ponto de retirada (8) para o vidro deprodução, sendo que o canal de escoamento (1) apresenta uma guarniçãointerna (5, 5a) resistente a vidro, que está envolta em seu lado externo porum invólucro (7) de um material termicamente isolante mineral, e sendo queao ponto de retirada (8) para o vidro de produção está pré-conectado umdispositivo de drenagem (20) para vidro de fundo, caracterizado pelo fato dequea) a guarnição interna (5a) consiste ao menos na região do dis-positivo de drenagem (20) em um material mineral do grupo dos compostosAZS e ZAC eletricamente condutor, fundido, sendo que na guarnição interna(5a) está disposta uma abertura de drenagem (23) para o vidro de fundo eacima dessa abertura de drenagem (23) uma fenda de drenagem (21) quese estende transversalmente ao canal de escoamento (1), eb) ao menos dois eletrodos (22, 26) estão dispostos em ladosmutuamente contrapostos do canal de escoamento (1) e do dispositivo dedrenagem (20) para o vidro de fundo, os quais são executados em forma debarra e com suas áreas frontais (22a, 26a) tão introduzidos na guarniçãointerna (5a) em direção à massa fundida de vidro (3) e sem contato com amassa fundida de vidro que a parte predominante dos fluxos de corrente éguiada pela massa fundida de vidro (3) e se encontra em comunicação comuma placa de eletrodo (24), que fica disposta abaixo da abertura de drenagem (23).

5. Dispositivo de acordo com a reivindicação 4, caracterizadopelo fato de que os eletrodos (22) mutuamente contrapostos ficam dispostosacima de uma abertura de entrada (21a) para o vidro de fundo.

6. Dispositivo de acordo com a reivindicação 4, caracterizadopelo fato de que os eletrodos (26) mutuamente contrapostos ficam dispostosabaixo de uma abertura de entrada (21a) para o vidro de fundo.

7. Dispositivo de acordo com a reivindicação 4, caracterizadopelo fato de que acima da abertura de drenagem (23) na guarnição interna(5a) está executada uma fenda de drenagem (21), que - vista em direção decorte transversal do canal de escoamento (1) - está estreitada da aberturade entrada (21a), passando por dois trechos de desnível (21b), até a abertu-ra de drenagem (23).

8. Dispositivo de acordo com a reivindicação 7, caracterizadopelo fato de que os trechos de desnível (21b) ficam alinhados a um ângulo"a" entre 15 e 45 graus para com a horizontal.

9. Dispositivo de acordo com a reivindicação 4, caracterizadopelo fato de que os eixos dos eletrodos (22, 26) ficam alinhados com umcomponente de direção horizontal ao eixo (A-A), que se estende pela abertu-ra de drenagem (23).