CH419470A - Einrichtung zum Schutz von mit der Glasschmelze in Berührung kommenden keramischen Teilen wie in Glasöfen und Glasmaschinen vor Erosion und Korrosion, und Verfahren zur Herstellung einer solchen Einrichtung - Google Patents

Description

  <B>Einrichtung zum Schutz von mit der Glasschmelze in Berührung kommenden keramischen</B>  <B>Teilen wie in Glasöfen und Glasmaschinen vor Erosion und Korrosion, und Verfahren zur</B>  <B>Herstellung einer solchen Einrichtung</B>    Die     Erfindung        betrifft    eine Einrichtung zum  Schutz von mit der     Glasschmelze    in Berührung kom  menden keramischen     Teilen    wie in Glasöfen und  Glasmaschinen vor Erosion und Korrosion und ein  Verfahren zur Herstellung einer solchen bei einem       Glasschmelzofen.     



  Aus der US Patentschrift 2.277.254 ist es be  kannt, die keramischen Teile von Glasöfen, Glas  häfen, Glasmaschinen usw. mit einer Schicht aus  Edelmetallen, wie Platin und Metallegierungen, wel  che Platin, Iridium, Gold, Palladium, Nickel,     Rho-          dium    und ähnliche Metalle     enthalten,    zu überziehen.  



  Solche Verkleidungen der keramischen Teile  sind jedoch nur dort tragbar, wo hochwertige Sonder  gläser, z. B. optische Gläser,     erschmolzen    werden.  Bei der Herstellung anderer Gläser muss aus     wirt-          schaftlichen    Gründen von solchen     Verkleidungen    ab  gesehen werden.  



  Andere Metalle als die der Platingruppe hat man  bisher für diesen Zweck nicht benutzt, da nur diese  Metalle bis zu ihrem     Schmelzpunkt    sowohl gegen  Oxydation als auch gegen die     Glasschmelze    wider  standsfähig sind, wie sich auch aus der deutschen  Patentschrift 809 337 ergibt.  



  Für andere Zwecke, nämlich zum Schutz der ke  ramischen     Ausmauerung    gegen Wärmestrahlung, hat  man gemäss der französischen     Patentschrift     1.067.852 die Auskleidung insbesondere des Bo  dens der Schmelzwanne     mit        Molybdän    bereits vorge  schlagen, ohne dass     hiemit    aber ein Schutz der ke  ramischen Teile der Glaswanne im Bereiche von       Glasschmelzenströmungen    beabsichtigt oder offen  bar ist;

       in    der genannten älteren Veröffentlichung ist    nicht     erkannt,    dass die Erosion und Korrosion der  keramischen Teile von     Glasschmelzwannen    vorwie  gend durch Strömungen der     Glasschmelze    verursacht  werden. Es ist ausserdem     bekannt,    die zum Aufhei  zen von     Glasschmelzen    dienenden Elektroden bei  elektrisch     beheizten    Glasöfen aus     Molybdän    herzu  stellen.  



       Erfindungsgemäss    zeichnet sich die Einrichtung  zum Schutz von mit der     Glasschmelze    in Berührung  kommenden keramischen Teilen vor Erosion und  Korrosion dadurch aus, dass die keramischen Tei  le, die den Strömungen der     Glasschmelze    ausgesetzt  sind, durch einen Schutzkörper aus einem schwer       schmelzbaren    Schwermetall     geschützt    sind.

   Der  Schutz wird bei einem Glasschmelzofen in der Weise  hergestellt, dass das Mauerwerk der Wanne     zunächst     nur bis zu einer Teilhöhe     erreicht    wird, dass alsdann  die Wanne beschickt und angefahren wird, bis sie et  wa bis zu dieser Höhe     mit        Glasschmelze    gefüllt ist,  dass alsdann die Winkelbleche in die     Glasschmelze     eingetaucht und dann in der vorgesehenen Höhe mit  dem dafür vorgesehenen     Teil    ihrer Fläche auf das  Mauerwerk angeordnet werden, und dass alsdann die  letzten     Steinlagen    bis zur vollen Höhe aufgebracht  und anschliessend die Wanne vollgefahren wird.  



  Auf der     beiliegenden    Zeichnung ist der Erfin  dungsgegenstand in verschiedenen     Ausführungsbei-          spielen    dargestellt, und zwar zeigen:       Fig.    1 einen Querschnitt einer teilweise gezeig  ten ausgemauerten Glaswanne in einem ersten Aus  führungsbeispiel,       Fig.    2 eine Variante zu     Fig.    1,           Fig.    3 einen     Querschnitt    einer teilweise darge  stellten, ausgemauerten Glaswanne in einem zweiten  Ausführungsbeispiel,       Fig.    4 einen ebensolchen Querschnitt in einem       dritten    Ausführungsbeispiel,

         Fig.    5     einen    ebensolchen Querschnitt     einer    Va  riante zu     Fig.    4,       Fig.    6 einen ebensolchen Querschnitt in einem       vierten        Ausführungsbeispiel,          Fig.    7     einen    ebensolchen     Querschnitt        in    einem       fünften        Ausführungsbeispiel,    und       Fig.    8     einen    ebensolchen Querschnitt in einem  sechsten     Ausführungsbeispiel.     



       In        Fig.    1 bezeichnen 1 zwei     Mauerwandsteine    ei  ner     Ausmauerung    einer Glaswanne. In deren Fuge 2  ist ein     Winkelblech    3 eingesetzt, dessen nach unten  weisender Schenkel an der     Innenwand    der Glaswanne       resp.    der     Mauerwandsteine    anliegt. Der     Glasschmel-          zenoberflächenspiegel    4 liegt kurz oberhalb des     Win-          kelbleches    3.

   Bei der Variante nach     Fig.    2 ist der  nach     unten    weisende Schenkel des     Winkelblechs    3 von  der Innenwandung     in        einem        Abstand    zu den Mauer  steinen angeordnet.     Als    Abstand ist zumindest 0,5  cm zweckmässig. Nach     Fig.    3 ist der freie Schenkel  des Winkelbleches 3 nach oben gerichtet und endet  kurz unterhalb des Glasspiegels 4.

   Diese     Ausführung     ist bei hohen Schwankungen des Glasspiegels 4       zweckmässig.    Die Befestigung des horizontalen Schen  kels vom     Winkelblech    3 kann durch die Ofenatmo  sphäre nicht beschädigt werden, da die im Betrieb  normalerweise auftretenden Höhenschwankungen des  Glasspiegels nicht so gross sind, um dieselbe freizu  legen. Nach     Fig.    4 ist ein ebenes Blech 5 im Bereich  der Fuge 2 mit nicht besonders     gezeichneten.    Stif  ten     in    den     Mauersteinen    1 befestigt.

   Diese     Stiften    be  stehen wie das Blech 5 selbst aus     Molybdän.    Nach       Fig.    5 ist das ebene Blech 5 mittels nicht gezeichne  ter     Stiften    in einem Abstand zur     Innenwandung    der  Mauersteine 1 angeordnet. In     Fig.    6 besitzt der ho  rizontale Schenkel 3' des     Winkelbleches    3 von oben  nach unten gerichtete Vorsprünge. Diese     sind    durch  wellenförmigen oder     zickzackartigen    Verlauf des ho  rizontalen Schenkels 3' gebildet.

   Nach     Fig.    7 sind  die an den Mauersteinen 1     in    Art von Nut und Fe  der     Vorsprung    und Gegenvertiefung la,     1b    vorgese  hen. Der     Horizontalschenkel    des Winkelbleches 3  besitzt diesen Vorsprung und Gegenvertiefung, ent  sprechend vertiefte und das gegenseitige Ineinander  greifen     ermöglichende        Passteile    3". Die     Ausführung     nach     Fig.    8 dient zugleich zum Schützen der Fuge 2.

    Das Blech 3 ist gekröpft, so dass     ein        T-Profil    ent  steht. der durch     Kröpfung    entstandene     horizontale     Schenkel ist     in    die Fuge 2 eingesetzt. Der horizon  tale Schenkel weist dabei zwei im Abstand zueinan  der liegende Teile auf. Die beiden Teile des hori  zontalen Schenkels können     zusätzlich    mit Vorsprün  gen, Noppen, Sicken und dergleichen versehen sein,    wie durch     Fig.    6 und 7 angedeutet.

   Es können selbst  redend auch andere     Blechprofile,    wie beispielsweise  ein     reines        T-Profil    verwendet werden, um die gleichen  Aufgaben zu     erfüllen.     



  Mittels der     berschriebenen        Einrichtung    werden  die keramischen Teile, die den Strömungen der Glas  schmelze ausgesetzt     sind,    durch Schutzkörper aus       Molybdän,        Wolfram,    mit Legierungen oder Verbin  dungen derselben geschützt. Die Schutzkörper sind  Blechelemente, welche auf oder vor den genannten  keramischen Teilen angeordnet sind, wie in den ver  schiedenen, oben beschriebenen     Ausführungen    er  läutert. Keramische Teile z. B.     Glaswannensteine,     Glashäfen sind     vorteihaft    in Höhe kurz unterhalb  der     Spiegellinie    durch die Schutzkörper geschützt.

    Schwimmer,     Ringe,    Stiefel,     überlaufrinnen    und/oder  -kanten,     feeder    und     Plunger,    Ziehdüsen, Pfeifen,       Durchflüsse    usw. die mit der     Glasschmelze    in     Be-          rührung        kommen,    können durch gleiche oder     ähnli-          che    Schutzkörper aus     Molybdän,        Wolfram    oder der  gleichen vor Erosion und Korrosion geschützt wer  den.  



  Vorteilhaft     wird    durch Bedecken oder     überdek-          ken    eine aus sehr schwer     schmelzbarem        Schwermetall     bestehende Blechverkleidung geschaffen, die den  Schutzkörper bildet.  



  Bekanntlich sind ein weiterer     Angriffspunkt    der       Glasschmelze        in    Glaswannen die Fugen des Mauer  werkes, die daher vor diesen direkt am Mauerwerk  anliegenden Schutzkörpern     resp.    Blechen geschützt  werden.  



  Ist der Schutzkörper durch Aufspritzen von flüs  sigem     Schwermetall    auf die keramischen     Teile    her  gestellt, ist es vorteilhaft, die Poren dieser kerami  schen Teile vor dem Aufbringen des Metalls zu     ver-          schliessen,    z. B. durch Verglasen der Oberfläche, um  die Oxydation des Metalls durch Luftsauerstoff, der  durch die Steine     dringt,    zu verhindern und um ein       Eindringen    der Metalle     in    die Poren und damit     einen          unnötig    hohen Verbrauch zu vermeiden.

   Die aufge  spritzte Metallschicht erhält, wie bereits     erwähnt,     zweckmässig einen Überzug aus einer keramischen  Masse z. B. Tonerde oder     Zirkonsilikat,    um     ihre     Oxydation während des     Auftemperns    der Wanne, so  lange sie noch nicht mit     Glasschmelze    gefüllt ist, zu       verhindern.     



  Bei Blechen ist es     darüberhinaus    auch noch mög  lich, diese zur     Verhinderung    der     Korrosion    durch       Luftsauerstoff    und Ofenatmosphäre möglichst bei  ganz oder     teilweise    gefüllter Wanne     einzubringen.     Dies kann so geschehen, dass man zunächst das  Mauerwerk nur bis zu einer     bestimmten    Höhe auf  fährt, alsdann die     Wanne        beschickt    und     aufheizt,    bis  die     Glasschmelze    die Höhe der     Aufmauerung    etwa  erreicht hat,

   alsdann das oder die Bleche oder Win  kelbleche     in    die     Glasschmelze    taucht und     mit    den  hierfür vorgesehenen Teilen oben auf das Mauerwerk       auflegt    und nunmehr die restliche     Steinlage    bzw. die  restlichen Steinlagen     auflegt    und     anschliessend    die  Wanne voll     mit        Glasschmelze        vollfährt    (füllt).      Werden nur die unterhalb der Spiegellinie des  Glases liegenden Teile mit Metall geschützt, ist es  geboten, die über den Schutz hinausragenden kera  mischen Teile aus hochwiderstandsfähigem kerami  schem Material zu errichten, z.

   B. aus schmelzge  gossenen Steinen.  



  Es ist auch möglich, das Metall, aus welchem der  Schutzkörper besteht zu     schmelzen    und dann auf  die zu schützenden keramischen Teile aufzuspritzen  oder auch das Metall aus Lösungen auszufällen.  



  Wichtig ist, dass der Schutzkörper, der eine  Verkleidung oder Bedeckung ist, unterhalb des       Oberflächenspiegels    der     Glasschmelze    bleibt.     Wenn     sich der Schutzkörper über den Oberflächenspiegel  hinaus erstreckt, dann soll mindestens der hinausra  gende Teil mit einem besonderen und besonders kor  rosionsfesten Überzug oder mit mehreren solchen  Überzügen versehen werden.  



  Beim beschriebenen     Erfindungsgegenstand    han  delt es sich um den Korrosionsschutz im Bereiche  der Strömung der     Glasschmelze,    wie sie z. B. kurz  unterhalb des Oberflächenspiegels besonders stark  auftritt.  



  Da schwer     schmelzende    Schwermetalle, wie     Moly-          dän,    in Anwesenheit von Sauerstoff und in der Ofen  atmosphäre schon bei relativ niedrigen Temperatu  ren korrodieren, sind diese nur innerhalb der Glas  schmelze anzuordnen     resp.    zu benutzen. Es ist fer  ner möglich, die Schwermetalle zur Verhinderung  der Korrosion noch mit einem keramischen Überzug  zu versehen, der bei 1400 C haften bleibt. Als sol  cher ist ein     Überzug    geeignet, der z. B. aus Tonerde,       Zirkonsilikat    oder dergleichen besteht.  



  Eine weitere Möglichkeit, um das Schwermetall  vor dem Luftsauerstoff zu schützen, besteht darin,  es an seiner     Oberfläche    in oxydationsbeständige Ver  bindungen zu überführen bzw. mit solchen zu über  ziehen, z. B.     Molybdändisilicid.     



  Um zu verhindern, dass die Schutzkörper aus  Schwermetall, die auf keramische Körper aufge  bracht sind, welche mit der Aussenluft in Verbindung  stehen, durch den durch den Stein dringenden Sauer  stoff oxydiert werden, sind sie abzudichten.  



  Es reicht bei Glaswannen und Glashäfen bereits  aus, wenn nur der Bereich kurz unterhalb der Spie  gellinie durch direkt vor dem Mauerwerk oder in kur  zem Abstand vor diesem angeordnete     Schwermetall-          Bleche    geschützt wird, da die Erosion und Korrosion  von     Glaswannensteinen    im wesentlichen im Bereich  der     Spiegellinie    erfolgt. Diese     Schwermetall-Bleche     überdecken den Bereich der im Betrieb entstande  nen Korrosionslinie der     Glasschmelze.        Im    allge  meinen reicht aber ein etwa bis 10 cm unterhalb  der Spiegellinie reichender Schutzkörper aus.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE I. Einrichtung zum Schutz von mit der Glas schmelze in Berührung kommenden keramischen Teilen vor Erosion und Korrosion, dadurch gekenn zeichnet, dass die keramischen Teile, die den Strö- mungen der Glasschmelze ausgesetzt sind, durch ei nen Schutzkörper aus einem schwer schmelzbaren Schwermetall geschützt sind.

   1I. Verfahren zur Herstellung einer Einrichtung nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass das Mauerwerk der Wanne zunächst nur bis zu einer Teilhöhe errichtet wird, dass alsdann die Wan ne beschickt und angefahren wird, bis sie etwa bis zu dieser Höhe mit Glasschmelze gefüllt ist, dass als dann die Winkelbleche (3, 5) in die Glasschmelze eingetaucht und dann in der vorgesehenen Höhe mit dem dafür vorgesehenen Teil ihrer Fläche auf das Mauerwerk angeordnet werden, und dass alsdann die letzten Steinlagen bis zur vollen Höhe aufgebracht und anschliessend die Wanne vollgefahren wird. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Einrichtung nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der Schutzkörper aus Molyb- dän besteht. 2. Einrichtung nach Patentanspruch I und Un teranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schutzkörper durch Bleche (3, 5) gebildet ist, die vor den keramischen Teilen (1) angeordnet sind. 3. Einrichtung nach Patentanspruch I und Un teransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitbleche (3, 5) kurz unterhalb des Spiegels (4) der Glasschmelze direkt vor dem Mauerwerk ange ordnet sind 4. Einrichtung nach Patentanspruch I und Unter ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitbleche (3, 5) in kurzem Abstand vor dem Mauerwerk angeordnet sind. 5.

   Einrichtung nach Patentanspruch I und Un teransprüchen 1 bis 3 oder 4, dadurch gekennzeich net, dass die Bleche (3, 5) den Bereich der im Be trieb entstandenen Korrosionsrinne überdecken. 6. Einrichtung nach Patentanspruch I und Unter ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch kurz un terhalb der Spiegellinie angebrachte Winkelbleche (3), deren einer Schenkel in eine Mauerwerkfuge (2) eingelegt ist, während der andere Schenkel nach un ten oder nach oben weist (Fig. 2 und 3). 7. Einrichtung nach Patentanspruch I und Un teransprüchen 1 bis 3 und 5, dadurch gekennzeich net, dass der in die Fuge (2) eingelegte Schenkel in gebrochener Linie verläuft. B.

   Einrichtung nach Patentanspruch I und Un teransprüchen 1, 2, 6 und 7, für die Fugen von Glasschmelzöfen, dadurch gekennzeichnet, dass vor den Fugen (2) direkt an das Mauerwerk anliegende Bleche (3, 5) angeordnet sind (Fig. 4). 9. Einrichtung nach Patentanspruch I und Un teransprüchen 1, 2 und 5 bis 8, gekennzeichnet durch gekröpfte Bleche (3), wobei der vorspringende Teil in die Fugen (2) eingelegt ist (Fig. 8). 10.

   Einrichtung nach Patentanspruch I und Un teransprüchen 1, 2 und 5 bis 9, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Bleche (3, 5) zwecks Verhinderung eines Angriffs durch die Ofenatmosphäre mit einem keramischen Überzug versehen sind. 11. Einrichtung nach Patentanspruch I und Un teransprüchen 1, 2 und 5 bis 10, dadurch gekenn zeichnet, dass ein Überzug aus einer bei 1400 C noch fest auf dem Molybdän haftenden Masse vor gesehen ist.

   12. Einrichtung nach Patentanspruch I und Un teransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Metall des Schutzkörpers an seiner Ober fläche eine oxydationsbeständige Verbindung besitzt.

   13. Einrichtung nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die mit der Aussenluft in Be- rührung kommenden keramischen Teile (1) zwecks Verhinderung der Oxydation durch den Luftsauer stoff durch Verglasung abgedichtet sind. 14.

   Einrichtung nach Patentanspruch I und Un teransprüchen 1, 2 und 5 bis 13, dadurch gekenn zeichnet, dass oberhalb der Winkelbleche (3, 5) plattenartige Körper aus hochkorrosionsfestem ke ramischem Material angeordnet sind. 15. Einrichtung nach Patentanspruch I und Un teransprüchen 1, 2 und 5 bis 14, dadurch gekenn zeichnet, dass die plattenartigen Körper aus hoch korrosionsfestem keramischem Material auswech selbar angeordnet sind.