DD206136A1 - Auslass fuer silikatische schmelze - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Auslass, dessen Auslassrohr an einem Beheizungsstromkreis angeschlossen und von unten in die Schmelze eingefuehrt ist. Es ist mit einer Kuehleinrichtung verbunden. Das Ziel besteht darin, unerwuenschte Beeinflussung der Schmelze durch den Auslass, insbesondere ihre Kristallisation zu vermeiden. Die notwendige Kuehlung soll keinen Einfluss auf das auslaufende Glas haben, auf Beheizung der Schmelze oder des Auslasses von aussen wird verzichtet. Der Auslass muss einfach aufgebaut und wartungsarm sein. Die Aufgabe wird geloest, indem in das einseitig geschlossene Auslassrohr eine auswechselbare Auslassduese eingesetzt wird, die dicht unter der Schmelzenoberflaeche steht. Die Kuehleinrichtung, als Hohlflansch oder Rohr ausgebildet, kuehlt nur den Boden des Aggregats. Beide Seiten der Auslassduese sind kegelfoermig. Der Durchmesser ihrer Auslassbohrung steht zum Innendurchmesser des Auslassrohres in einem Verhaeltniss von mindestens 1:2. Der Auslass ist anwendbar bei moeglicher undosierter Schmelzentnahme nahe der Schmelzenoberflaeche, insbesondere bei aggressiven, leichtkristallisierenden Schmelzen geringer Zaehigkeit. Fig. 1

Description

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Titel der Erfindung

Auslaß für silikatische Schmelzen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen Auslaß für silikatische Schmelzen, ZoB. Emaille, dessen elektrisch leitfähiges, an einen Beheizungsstromkreis angeschlossenes Auslaßrohr durch den Boden eines Schmelzaggregates in die Schmelze eingeführt und in seinem unteren Teil mit einem Kühlorgan verbunden iste

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Verschiedene silikatische Schmelzen, wie bestimmte Gläser, Glaskeramiken oder Fritten für Glasuren und Emaillen müssen vielfach bei hoher Temperatur und sehr geringer Zähigkeit aus dem Schmelzaggregat oder der Zuteileinrichtung ausgetragen werden» Sie sind oft chemisch aggressiv und neigen zur Verdampfung oder Kristallisation.

Zur Lösung dieser Aufgabe werden keramische oder metallische Überläufe oder Auslässe benutzte

Die Verwendung von feuerfesten, keramischen Werkstoffen für mit der ausfließenden Schmelze in Berührung kommende Teile hat den Nachteil, daß diese, besonders bei chemisch aggressiven Schmelzen, schnell verschleißen,

Metallische Konstruktionen sind oft kompliziert, auf die Verwendung von Edelmetallen angewiesen und müssen zumeist gekühlt werden₀ Gleichzeitig ist es aber in vielen Fällen unumgänglich, die Schmelze vor dem Auslaß auf eine bestimmte Temperatur zu bringen oder im Auslaß und unmittelbar beim Verlassen des Auslasses auf einer bestimmten Temperatur zu halten_e

Es ist bekannt, diese Temperatur durch Gasbeheizung, elektrische Widerstandsbeheizung mittels Heizwicklung oder indem der Auslaß unmittelbar den vom Strom durchflossenen Widerstand bildet, durch induktive Heizung sowie direkte elektrische Beheizung unter Ausnutzung des Jouleeffekts zu beeinflussen»

Aus DE-OS 2 426 328 ist ein Auslaß am tiefsten Punkt der Wanne bekannt, dessen rohrförmige Elektrode, durch die das Glas austritt, auf einem von Kühlwasser durchflossenen Kanal aufsitzt und an einem Stromkreis zur direkten elektrischen Beheizung des Glases angeschlossen ist.

Bekannt ist weiterhin aus DE-OS 2 532 619 ein in die Schmelze hineinreichender Auslaß einer elektrisch direkt beheizten Schmelzwanne, dessen erstes Auslaßteil vor Korrosion durch eine keramische Abschirmung geschützt wird und dessen zweites, sich daran anschließendes Auslaßteil von einer Kühlung umgeben ist»

Derartige Konstruktionen haben den Nachteil, daß die Schmelze bei ihrem Auslauf durch gekühlte Metallteile fließt. Deren Kühlungseinfluß führt zu thermischen Inhomogenitäten in der Schmelze und beeinträchtigt deren Qualität beträchtlich.

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Bei bestimmten Schmelzen kommt es zur qualitätsmindernden Kristallbildung.

Durch eine auf das Auslaßrohr wirkende Beheizung oder eine von außen wirkende Gasbeheizung entstehen ebenfalls thermische, bei Gasbeheizung zusätzlich chemische Inhomogenitäten in der Schmelze. *'

Durchsatzänderungen sind bei derartigen Auslassen nur in engen Grenzen durch Änderung der Schmelztemperatur möglich· Der Ersatz verschlissener Auslaßteile ist während des Betriebs nicht mögliche

Ziel der Erfindung

Es ist das Ziel der Erfindung, einen unkompliziert aufgebauten, wartungsarmen Auslaß zu schaffen, der keine unerwünschte Beeinflussung der Eigenschaften der Schmelze hervorruft.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, den Auslaß so zu gestalten, daß ein notwendiges Kühlorgan keinen Einfluß auf die hindurchfließende Schmelze hat, auf eine von außen oder im Auslaß auf die Schmelze wirkende Beheizung verzichtet werden kann und Durchsatzänderungen sowie Ersatz von verschlissenen Teilen während des Betriebes möglich sind«

Die Aufgabe wird gelöst, indem das Auslaßrohr durch den Boden des Schmelzaggregates bis dicht unter die Oberfläche der Schmelze eingeführt wird· Es besteht aus einem elektrisch leitfähigen Werkstoff und ist an einen Stromkreis zur direkten elektrischen Beheizung der Schmelze angeschlossen. In seinem unteren Ende ist e"s mit einem Kühlorgan verbundene

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Das in der Schmelze befindliche obere Ende des Auslaßrohres ist mit einer Abschlußplatte verschlossen, in deren axiale Bohrung die oben pilzförmige Auslaßdüse eingesetzt ist« Ihr unteres kegel- oder kugelförmiges Ende ragt in das Auslaßrohr hinein und bildet eine Abtropfkante β Der Durchmesser der axialen Auslaufbohrung der Auslaßdüse und der Innendurchmesser des Auslaßrohres stehen in einem Verhältnis von mindestens 1 i2.

Das Kühlorgan ist ein am Boden des Schmelzaggregates anliegender Hohlflansch, oder ein Kühlmittelkanal innerhalb der Wandung des Auslaßrohres bzw₀ in dessen Verlängerung, wobei es dann in den Boden hineinreicht. Im Inneren des Auslaßrohres befindet sich ein Schutzgas»

Durch die Anordnung des Auslaßrohres weit in die Schmelze hinein und durch seinen Anschluß an ein mit einer oder mehreren Hilfselektroden gebildetes regelbares Beheizungssystem zur direkten elektrischen Beheizung der Schmelze wird erreicht, daß an der Abtropfkante die Schmelze die erforderliche Auslauftemperatur aufweist. Die räumliche Trennung von Auslaßdüse und Kühlorgan, in Verbindung mit der Einhaltung eines Verhältnisses zwischen dem Düsendurchmesser und dem Auslaßrohrinnendurchmesser von mindestens 1:2 bewirken, daß die Schmelze nicht gekühlte Metallteile durchfließt, die Kühlung keinen Einfluß auf die Schmelze hat, die Gefahr einer Kristallisation also nicht besteht₀ Durch den erfindungsgemäßen Auslaß kann auf eine von außen auf die Schmelze wirkende Beheizung vollständig verzichtet werden. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht in der Auswechselbarkeit der Düse von oben während des Betriebes»

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Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird an zwei Ausführungsbeispielen erläutert.

Es zeigen:

Pig, 1 einen Längsschnitt durch einen Speiserkopf mit dem durch einen Hohlflansch gekühlten Auslaß;

Figo 2 einen Längsschnitt durch einen Speiserkopf mit dem durch ein rohrförmiges Kühlorgan gekühlten Auslaß.

In Pig. 1 ist durch den keramischen Boden 2 einer Schmelzen-Zuteileinrichtung, im Beispiel ein Speiser, das Auslaßrohr 31 dessen Außendurchmesser auf den Durchmesser des Bohrloches im keramischen Boden 2 abgestimmt ist, in die Schmelze 1 eingeschoben. In der axial durchbohrten Abschlußplatte 12 des Auslaßrohres 3 ist die Auslaßdüse 5 eingesteckt, deren oberer Kegel bis wenige Millimeter unter die Schmelzoberfläche reicht. Sie liegt mit der Dichtfläche 11 auf der Abschlußplatte 12o Die Ausbildung der Auslaßdüse 5 als Kegel oder ähnliche Form auf dem oberen, in der Schmelze 1 befindlichen Ende, verhindert eine unerwünschte Abkühlung der Schmelze 1 an der Auslaßdüse 5·» Die Schmelze 1 läuft durch die axiale Bohrung der Auslaßdüse 5 aus. Durch die Ausbildung des unteren Endes der Auslaßdüse 5» das in den Innenraum des Auslaßrohres 3 hineinreicht, ζ·Β₀ als Kegel, wird eine Abtropfkante 6 gebildet« In Verbindung mit dem Verhältnis von 1:2 zwischen dem Durchmesser der Auslaßbohrung und dem Innendurchmesser des Auslaßrohres 3 läuft die Schmelze 1 frei, senkrecht nach unten ab«,

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Durch diese Anordnung des Auslaßrohres 3 und der Auslaßdüse 5 mit der Abtropfkante 6 innerhalb der Schmelze 1 und die Möglichkeit des Anlegens einer BeheizungQspannung zwischen dem Auslaßrohr 3 und einer Hilfselektrode 7 ist gewährleistet, daß die Schmelze 1 an der Abtropfkante 6 stets eine ausreichende Temperatur erreicht, um die in die Bohrung der Auslaßdüse 5 eintretende Schmelze 1 ungehindert ablaufen lassen zu können· Der elektrische Anschluß 8 dient zur Beheizung. Zweckmäßigerweise wird an den Auslaß das Erdpotential der Beheizung angelegt. Bei Anwendung von korrosionsgefährdetem Werkstoff, ZeB. Molybdän, für das Auslaßrohr 3 wird durch die Schutzgaszuführung 9 Schutzgas in das Innere des Auslaßrohres 3 eingeleitet.

Das Kühlorgan 4 steht mit dem unteren Ende des Auslaßrohres 3 in Verbindung und ist als Hohlflansch ausgebildet, an dem Stutzen 10 für die Kühlmittelzuführung bzw« -abführung angeordnet sind. Der Hohlflansch liegt außen am Boden 2 an« Aufgabe des Kühlorgans 4 ist es, den Boden 2 soweit zu kühlen, daß zwischen Bohrloch und Auslaßrohr 3 keine Schmelze 1 austritt· Eine Verringerung des Durchmessers der Dichtfläche 11 gegenüber dem Außendurchmesser der Auslaßdüse 5 bewirkt auf einfache Weise, daß die Auslaßdüse 5 zum Auswechseln von oben mit üblichem Werkzeug ergriffen werden kann» Für Reparaturzwecke und zur Durchsatzänderung ist die Auslaßdüse während des Betriebes wechselbar, bedingt durch den geringen Glasstand und die relativ kleine öffnung nach Entfernen der Auslaßdüse 5„

In Pig. 2 unterscheidet sich der dargestellte erfindungsgemäße Auslaß in der Ausführung des Kühlorgans 4 von dem der Fig«, 1 · Das Kühlorgan 4 bildet hier der in der Wandung des Auslaßrohres 3 angeordnete Kühlmittelkanal 13o

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Sie iat im Beispiel in bekannter V/eise als Doppelwendel ausgebildet, kann jedoch auch die Form eines Doppelmantels besitzen· Das Kühlorgan 4 reicht in· die Bohrung des Bodens 2 hinein. Es hat jedoch genügend Abstand zur Auslaßdüse 5 und ist so ausgelegt, daß es keinen Einfluß auf die durch die Auslaßdüse 5 auslaufende Schmelze besitzt·

Claims (4)

1. Erfindungsansprüche

   1β Auslaß für silikatische Schmelzen, ζ_βΒ· Emaille, dessen elektrisch leitfähiges, an einen Beheizungsstromkreis angeschlossenes Auslaßrohr durch den Boden eines Schmelzaggregates in die Schmelze eingeführt und in seinem unteren Teil mit einem Kühlorgan verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das bis dicht unter die Oberfläche der Schmelze reichende Auslaßrohr (3) am oberen Ende mit einer, eine axiale Bohrung aufweisende Abschlußplatte (12) verschlossen und in der axialen Bohrung eine pilzförmig ausgebildete, in das Auslaßrohr (3) ragende Auslaßdüse (5) angeordnet ist und daß der Durchmesser der Bohrung der Auslaßdüse (5) zum Innendurchmesser des Auslaßrphres (3) in einem Verhältnis von mindestens 1:2 steht«.
2. 2«, Auslaß nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlorgan (4) als Hohlflansch oder Kühlmittelkanal (13) ausgebildet ist·

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3. 3· Auslaß nach Punkt 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende der Auslaßdüse (5)» welches der Schmelze
   abgewandt ist, kegel- oder kugelförmig ausgebildet
   ist,
4. °4„ Auslaß nach Punkt 1 bis 3₉ dadurch gekennzeichnet, daß sich in dem Auslaßrohr (3) ein Schutzgas befindete

   Hierzu 2 Seiten Zeichnung