DK162764B - Fremgangsmaade til behandling af glas i en langstrakt glassmelteovn med en smeltetank og glassmelteovn med en smeltetank - Google Patents

Description

i

DK 162764 B

Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde af den art, der er angivet i krav l's indledning, og en glassmelteovn af den art, der er angivet i krav 9's indledning.

5 I en glassmelteovn er en stor smeltetank typisk afgrænset i det mindste delvis af vægkonstruktioner, som er tykke og kun tilvejebringer begrænset adgang til indholdet i smeltetanken. Bestanddele, som anvendes til fremstilling af glas, indføres i tanken og opvarmes deri for at tilvejebringe et bad af smeltet glas. Når noget af det 10 smeltede glas udtages fra badet til anvendelse i fabrikationspro cesser, tilsættes yderligere bestanddele til badet for at efterfylde badet og holde dets øverste overflade på et i det væsentlige konstant niveau.

15 Indholdet af smeltetanken eller "bassinet" i ovnen opvarmes i det mindste delvis ved anvendelse af et system af brænderdyser, der indsprøjter naturgas eller andet brændsel tværs over den øverste overflade af det smeltede glas for at danne, hvad der kan betragtes som et flammetæppe, der strækker sig over den største del af badet 20 af smeltet glas. For at optimere produktiviteten og minimere brændselsspild er det ønskeligt at opnå en flammedækning over ovnbassinets område, der er så ensartet som muligt, og at tilføre brændsel og oxygen til forbrændingszonen på en sådan måde, at der opnås fuldstændig forbrænding af brændslet.

25

Et iboende problem ved drift af en ovn af denne type er imidlertid, at karakteren af flammetæppet, der fremkommer, når forbrænding anvendes til at opvarme smeltet glas, afhængigt af en række forskellige faktorer, der varierer fra sted til sted hen over det 30 øverste af ovnbassinet, har vist sig at variere på en række måder, indbefattende sådanne egenskaber som flammekarakter, flammespredning, ensartethed af flammedækning, forbrændingseffektivitet, varmeoverføringshastighed og -virkningsgrad o.s.v. Faktorer, som bevirker disse variationer, kan indbefatte arten af forsyningen af 35 materialegas og/eller forbrændingsluft til et bestemt område, hvorvidt ledninger og/eller dyser er fuldt funktionsdygtige, delvis blokerede, deformerede, og/eller forringede i beskaffenhed o.s.v.

Uden hensyn til årsagen eller årsagerne til uensartethed af flamme-tæppesammensætningen og -karakteren er det imidlertid ønskeligt ud 2

DK 162764 B

fra synspunktet om opvarmning af glasset effektivt, at der træffes foranstaltninger til at forbedre flammekarakteren og opvarmningsydelsen. Selv om behovet for et effektivt middel til at tilvejebringe lokal forbedring strækker sig over hele forbrændingszonen, er 5 det specielt fremherskende i områder over ovnbassinet, hvor ufuldkommenheder i karakteren af flammetæppet har vist sig at være særlig udtalte.

Et andet problem vedrører den højde, som flammetæppet har tilbø-10 jelighed til at ligge i over den øverste overflade af badet af smeltet glas. Flammetæppets tendens til at ligge i en afstand over den øverste overflade af det smeltede glas kan hidrøre fra vekselvirkningen af en række faktorer indbefattende tilstedeværelsen af opadgående strømme af varme gasser, som træder ud fra badet, knap-15 heden på oxygen i forbrændingszonelaget, som ligger umiddelbart op til den øverste overflade af badet o.s.v. Uden hensyn til årsagerne, som kan forklare, hvorfor flammetæppet har tendens til at ligge på et sted i afstand over det smeltede glas, kan der imidlertid ikke være nogen diskussion om ønskeligheden i at tilvejebringe en egnet 20 fremgangsmåde og midler til at tvinge flammetæppet nedad for at forbedre flammepositionen og -dækningen og for derved at forbedre virkningsgraden af flammetæppet ved opvarmning af det smeltede glas.

Et yderligere problem består i at forbedre og opretholde god for-25 brændingsvirkningsgrad. Selv om dette problem er blevet behandlet ved en stor mangfoldighed af forslag indbefattende den foreslåede anvendelse af anordninger af forskellige typer til injicering af oxygen ved separate brændersteder for at behandle flammemønstrene i forbrændingszoneområder, der betjenes af udvalgte brændere, er der 30 stadig et behov for et relativt simpelt og billigt system, som er tilstrækkeligt fleksibelt til at klare de komplekse behov for en forbrændingszone i en gi assmelteovn, såsom ved tilvejebringelse af lokal forbedring af forbrændingen og ved kontrolleret indføring af oxygen.

35

Formålet med opfindelsen er at afhjælpe de ovenfor nævnte ulemper ved den kendte teknik, og dette opnås ved at udøve den indledningsvis nævnte fremgangsmåde som angivet i krav l's kendetegnende del og ved at indrette den indledningsvis nævnte glassmelteovn som angivet 4 3

DK 162764 B

i krav 9's kendetegnende del.

Den foreliggende opfindelse afhjælper ulemperne, som optræder i de tidligere anvendte glassmelteovne uden udstrakt eller kostbar 5 modifikation af ovnkonstruktionen. Forbedringen opnås ved tilvejebringelse af mindst én simpel lanse af rørtype til injicering af én eller flere strømme af oxygen eller oxygenindeholdende gasser, såsom oxygenberiget luft, gennem et hul, der er dannet i ovnvæggen eller -væggene, eller dannet i sidevægge af porte til tilførsel af for-10 brændingsluft til brændere (dyser som injicerer brændsel såsom naturgas), hvor lanserne er indstillelige for at tillade operatører at styre strømmene af oxygenindeholdende gasser, som afgives fra lanserne, og at styre deres indflydelse på flammetæppet, som søger at ligge i en afstand oven over badet af smeltet glas i en glas-15 smelteovn.

Et særligt træk ved den udførelsesform for opfindelsen, der fremgår af krav 2, ligger i indføringen af oxygen eller en oxygenindeholdende gas ikke nødvendigvis der, hvor flammer fra brændere mest 20 overvejende er beliggende, men snarere i en del af forbrændingszonen, hvor flammer helst skal være beliggende for optimal opvarmning af det smeltede glas eller faste gi asfremstil1 ingsbestanddele, som flyder på legemet af smeltet glas i bassinet i ovnen. Den således benyttede metode er at trække tæppet af flammer nedad til det sted, 25 hvor det vil gøre mest nytte, nemlig i nærheden af den øverste overflade af det smeltede glas og ved den samme proces at berige flammerne med supplerende strømme af oxygen eller gasser beriget med oxygen for forbedret forbrændingsvirkningsgrad i denne vigtige del af forbrændingszonen.

30 I udøvelsen af opfindelsen kan indgå, at der bores huller gennem ovnvæggene i en glassmelteovn i et niveau, som ligger under det normale niveau af flammetæppet, men lidt over niveauet af den øverste overflade af badet af smeltet glas. Lanser indsættes i 35 hullerne for at injicere strømme af oxygen ud over den øverste overflade, d.v.s. ind i et lag af forbrændingszonen, som ligger umiddelbart over det smeltede glas. Én eller flere lanser kan tilvejebringes for hver brændselsdyse.

DK 162764B

4

Der kan endvidere indsættes lanser i huller tilvejebragt i portsidevægge. Én eller flere lanser kan tilvejebringes i hver portsidevæg.

5 Lanserne, som anvendes til at bevirke oxygeninjektion, er fortrinsvis af en tyndvægget type, som muliggør, at lanserne indstilles for at tilvejebringe ønskede retninger og egenskaber ved strømmen, der, hvis det sker korrekt, fordelagtigt påvirker graden af opvarmning, som tilvejebringes af flammerne over overfladen af smeltet glas.

10 Indstilling af lanserne udføres 1) ved bøjning af det langstrakte rør, som danner lansen, for at rette strømmen af gas, som afgives fra lansen, ind, og 2) ved at vælge lansediameter eller lanseafgangsåbningsstørrelse og/eller lanseafgangsåbningsform for at tilvejebringe ønskede 15 strømningshastigheder for hver af lanserne og inden for visse grænser gastilførselstryk.

Ved udøvelse af opfindelsen kan der anvendes radialt rettede flangeorganer, som er anbragt på hver af de langstrakte lanser i nærhe-20 den af deres afgangsender, så at flangen, efter at en lanse er blevet korrekt placeret, og rigtigheden af dens afgivelse af oxygen eller oxygenberiget gas er blevet til sikret, kan spændes udløseligt på plads på sin tilhørende lanse for tætsluttende at dække og effektivt lukke åbne dele af et hul, som er blevet boret gennem 25 ovnvæggen for at installere lansen. Uønsket tab ved stråling og/eller konvektion bliver således forhindret, og indsugning af uønskede gasser i ovnen gennem huller bliver minimeret.

En særlig egenskab ved opfindelsen ligger i anvendelsen af lanser 30 med tyndvægget konstruktion. Medens anvendelsen af en tyndvægget lanse naturligvis muliggør, at lansen bøjes lettere, end hvad der ville være tilfældet, hvis lanserne var dannet med en væg af tykkere tværsnit af det samme materiale, opnås der også andre fordele. En sådan fordel er, at minimering af vægtykkelsen af en lanse gør det 35 lettere at afkøle lansen, så at den ikke overopvarmes under brugen og lider skade forårsaget af varmen. Ved anvendelse af lanser af tyndvægget konstruktion (typisk dannet af rustfrit stål) sker afkøling af lansen både ved hjælp af indre gasstrømme af oxygen eller anden oxygenberiget gas (eller af en skyllegas,såsom nitrogen, 5

DK 162764 B

der anvendes til at opretholde positivt tryk i lansen, når oxygenstrømmen er afbrudt under ovndrift) eller ved hjælp af udvendige strømme af omgivende køleluft.

5 I ovne af den regenerative type bliver tilførsler af lanseinjiceret oxygen styret periodisk for at svare til periodiseringen af brænderne, hvorved der, når en brænder på den ene side af ovnen er ude af drift, lukkes for dens tilførsel af injiceret oxygen. Når oxygenstrømmen gennem en lanse afbrydes, opretholdes der imidlertid i 10 en foretrukken praktisk udførelsesform en lav strømningshastighed af en anden gas, såsom nitrogen, gennem lansen både for at afkøle lansen og for at undgå, at uønskede partikler og lignende træder ind i lansens afgangsende.

15 Et bemærkelsesværdigt aspekt ved den foreliggende opfindelse er, at opfindelsens særlige træk sædvanligvis kan implementeres ved relativt lave installationsomkostninger i eksisterende ovnkonstruktioner, ikke kun for at undgå mangler i henseende til ovnydelse, men også for at forbedre forbrændingsvirkningsgraden og den samlede 20 driftsvirkningsgrad af ovnen. Ved forsøg udført på eksisterende ovne har systemet ifølge den foreliggende opfindelse udvist en evne til at forbedre ovnproduktionskapaciteten en hel del ud over, hvad ovnen oprindeligt var konstrueret til.

25 Opfindelsen skal herefter forklares nærmere under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 viser et forkortet lodret billede i form af et tværsnit i en del af en glassmelteovn, som viser konstruktionen og 30 monteringen af en lanse i henhold til den foreliggende opfindelse, fig. 2 et lodret billede i større målestok af dele af apparatet i fig. 1, hvor lansen er afkortet, fig. 3 et lodret billede i større målestok af en lanse, som i sin 35 yderste ende har en indsats, der afgrænser en lavaldyse, fig. 4 et lodret billede i større målestok af indsatsen vist i fig.

3.

I henhold til den foretrukne udførelsesform for den foreliggende 6

DK 162764 B

opfindelse injiceres oxygen gennem lanser ved relativt høje hastigheder på i indbyrdes afstand liggende ovnvægsteder oven over men tæt ved den øverste overflade af smeltet glas i en ovn og tjener til at trække den af brændere frembragte flamme ned mod overfladen af det 5 smeltede glas for bedre at overføre varmen af flammen til glasset. Specielle tyndvæggede lanser er tilvejebragt for at bevirke oxygeninjektion, idet den tyndvæggede karakter af lansen gør lanserne tilstrækkeligt fleksible til at bøjes efter behov for at sætte lansen i stand til samtidigt direkte at afgive strømme af oxygen 10 mest effektivt for både at trække flammen ned mod det smeltede glas for at forbedre overføringen af varmeenergi fra flammen til glasset og for at tilvejebringe oxygenstrømmen, som behøves for at forbedre karakteren af selve forbrændingsaktiviteten. Strålings- og konvektionsskærme tilvejebringer radialt rettede flanger, som er anbragt 15 på lanserne for at dække hullerne i ovnvæggene, der er boret for at installere lanserne. Skærmene forhindrer udslip af varmeenergi og uønsket konvektion af gasser gennem de borede huller.

I henhold til en anden foretrukken udførelsesform er lanserne 20 installeret i portsidevægge. Dette er ofte tilfældet, når brændsel sdyser til opvarmning af glasset er indsat i portsidevægge eller over eller under porte til indføring af forbrændingsluft. Lanserne, som er indsat gennem huller i portsidevægge, kan danne en vinkel på mindre end 90® med portsidevæggen og er rettet ind mod smeltetanken.

25 Sædvanligvis er denne vinkel ca. 20® til ca. 60®, fortrinsvis mindre end 50®. Hullerne, som er fremstillet i portsidevæggene for indsætning af lanser, kan være parallelle med ovnsidevæggen, dvs. vinkelret på portsidevæggen, eller danne en vinkel på mindre end 90® og være rettet ind mod ovnsmeltetanken.

30

Som vist i fig. 1 er dele af en sædvanlig glassmelteovn angivet generelt ved 10. Ovnen 10 har en smeltetank eller et bassin 12, der delvis er afgrænset af en lodret væg 14 og en bundkonstruktion 16.

Et bad 20 af smeltet glas er indeholdt i bassinet 12, og det smel-35 tede glas har en øverste overflade 22.

Selv om materialerne, der danner en typisk ovn, er af mere kompliceret beskaffenhed end den forenklede konstruktion vist på tegningen, vil det forstås, at de særlige egenskaber ved ovnkonstruktionen 7

DK 162764 B

er velkendte og af en sædvanlig art, som ligger uden for den foreliggende opfindelses omfang.

Som vist i fig. 1, dannes et flammetæppe 30, når brændsel fra et 5 system af med indbyrdes afstand liggende brændere 40 injiceres i forbrændingszonen 18. F1ammetæppet 30 søger at ligge i en afstand over den øverste overflade 22 af det smeltede bad 20.

Det er ganske sædvanligt for flammemønstret, som danner forskellige 10 zoner af flammetæppet 30, at variere i forbrændingseffektivitet og i virkningsgraden, hvorved varmeenergi overføres til det hosliggende indhold af smeltetanken 12. Problemet med forbrændingsineffektivitet og forkert flammemønsterplacering afhjælpes af den foreliggende opfindelse ved tilvejebringelse af et relativt simpelt og billigt 15 system, som kan anvendes efter behov til at forbedre forbrændingsvirkningsgraden og til på gunstig måde at modificere fl ammemønster-positionen og -formen.

I henhold til den foretrukne udføre!sesform for den foreliggende 20 opfindelse er der tilvejebragt lanser 100 (hvoraf en er vist i fig.

1), som injicerer strømme 102 af oxygen, som strækker sig gennem huller 104, der er dannet i ovnvæggene 14. Der er typisk boret et hul 104 i en afslutningsstendel af en ovnvæg på et sted lidt over den øverste overflade 22 af det smeltede glas 20 i bassinet 12. En 25 lanse 100 er installeret i hullet 104 og er indstillet således, at den på ønsket måde vil ændre formen og positionen af flammemønstrene i nærheden af oxygenstrømmen, som den indfører, f.eks. ved at trække flammerne 30 nedad mod den øverste overflade 22 og ved at berige forbrændingen med oxygen for at tilsikre fuldstændig forbrænding af 30 brændselet.

Ved afprøvning af forskellige lansepositioner samt forskellige oxygenafgivel ses-strømningshastigheder til anvendelse sammen med hver af lanserne 100 er de mål, der tilsigtes, ganske ligefremme.

35 For det første skal oxygentilførselen være en sådan, at den på rette måde forbedrer forbrændingsvirkningsgraden for at give maksimal varmeenergi fra forbrændingen af en given brændselsmængde. For det andet skal oxygenet tilføres ved en lanseafgangshastighed, som er tilstrækkelig både til at minimere spredning af oxygenet, når det 8

DK 162764 B

bevæger sig til det ønskede sted, og til at bevirke en hvilken som helst ønsket grad af flammemønstermodifikation. Endvidere skal orienteringsretningen af lansen være en sådan, at den bringer oxygen til at strømme langs en bane, der er rettet således, at den bevirker 5 en ønsket type af omplacering og/eller ændring af flammemønstret således, at flammerne trækkes nedad mod den øverste overflade 22. Da et flammemønster søger at følge en bane for en injiceret oxygen-strøm, kan det fremkommende flammemønster 30, ved at strømningsvejen 102 rettes hen over den øverste overflade 22, rettes nedad mod 10 indholdet i smeltetanken 12.

Med henvisning til fig. 2 er den indvendige diameter 125 af lansen 100 og/eller diameteren af dens afgangsåbning 130 valgt ved forsøg for at tilvejebringe en injiceret oxygenstrøm, der er passende for 15 hver lanseplacering. Lanserne 100 er typisk installeret med indbyrdes afstande på nogle få fod (å 30 cm) langs længden af en ovnvæg 14. I det tilfælde hvor lanserne er installeret i ovnporte, kan en eller flere lanser være anbragt i portene. Lanser kan naturligvis være installeret både i borede huller og i brænderporte.

20

Lansen 100 er på tegningen vist at omfatte et langstrakt rørformet organ med tyndvægget konstruktion, der, som fagmanden vil indse, kan være fremstillet af rustfrit stål eller et andet varmemodstandsdyg-tigt materiale. En endehætte 132 er fortrinsvis svejset over af-25 gangsenden 120 af lansen 100 for at tilvejebringe en afgangsåbning 130, der er mindre i diameter end den indvendige diameter 125 af lanserøret 100, og hvis åbningen 130 skal udvides for at tilvejebringe forøget strømning, kan den udbores efter behov, og der vil ikke være noget behov for at udskifte den for anvendelse af en 30 erstatningslanse. Lansen 100 vil typisk have en indvendig diameter på fra ca. 9 mm til ca. 19 mm. Afgangsåbningen 130 vil typisk have en størrelse på fra ca. 5 mm til ca. 15 mm. Strømningshastigheden af oxygen, som afgives fra en hvilken som helst lanse under drift af ovnen 10, vil typisk ligge i området fra ca. 200 til ca. 700 stan-35 dard m pr. time (ca. 700 til ca. 2400 standard kubikfod pr. time) med en relativt høj afgangshastighed, der typisk overstiger ca. 70 m/s.

Et radialt rettet flangeorgan 150 er bevægeligt anbragt på lansen 9

DK 162764 B

100. Flangeorganet 150 er en svejset rustfri stålenhed af et ringformet organ 152, der er dannet af et plademateriale, og et rørformet organ 154, som det ringformede organ 152 er svejset på. Et eller flere med gevind forsynede fastgørelsesorganer 156 strækker sig 5 gennem det rørformede organ 154 og tilvejebringer midler til installering af flangeorganet 150 på lanserøret 100 på et sted ret tæt ved afgangsendeområdet af lansen 100.

En egnet sædvanlig monteringskonsol, angivet generelt ved 175, 10 tjener til understøtning af lansen 100 fra en egnet eksisterende konstruktion 177, som typisk danner en del af ovnen 10, således som fagmanden vil indse.

Lanser med åbninger 130 blev afprøvet på en sidefyret regenerativ 15 flydegi astank med seks porte og normeret til 450 t/dag. Efter indsætning af de foreliggende lanser blev der opnået en produktionsforøgelse på 7,1% og en reduktion i specifikt brændselsforbrug på 6,7%.

20 Som vist i fig. 3 er lansen 100 forsynet med en indsats 60, som har en afgangsåbning 62, der er udformet som en lavaldyse. Indsatsen 60 er svejset til lanselegemet 50 ved afgangsenden af lansen 100 eller holdes på plads af andre egnede midler. Hvis indsatsen 60 er slidt ned af varmen, som frembringes i ovnen under driften, kan lansen 100 25 afskæres foran indgangsenden af lavaldyseindsatsen for således at afkorte lansen med et lille stykke, og en ny indsats kan anbringes i afgangsenden af den afkortede lanse 100. Indsatserne 60 er fremstillet af varmemodstandsdygtigt materiale, såsom rustfrit stål, f.eks. 316 rustfrit stål.

30

Lavallanser (dvs. lanser 100 med lavaldyser) blev installeret i en glassmelteovn for at opnå en højere hastighed og en mindre divergent oxygenstrømning. Tabel I i forbindelse med fig. 4 viser dimensionen af dyseindsatserne 60. Den høje hastighed af oxygenet ved anvendelse 35 af laval dyser frembringer et lavere tryk der, hvor oxygenet strømmer mellem flammen og glasset, hvilket bringer de omgivende gasser indbefattende flammen til at trækkes ned mod glasset. Oxygenstrømmen divergerer langsommere end ved en sædvanlig lanse, såsom lansen 100 i fig. 2 med en afgangsåbning 130, så at den høje hastighed af

DK 162764B

10 strømmen opretholdes længere ind i glassmeltetanken. Den høje hastighed over en længere afstand bevirker en forøgelse af blandingen, hvilket spreder forbrændingen og afkorter flammen. Denne effekt modvirkes ved anvendelse af brænderspidser med større diameter, 5 hvilket nedsætter blandingen igen. Den resulterende virkning er, at flammen forlænges igen, samtidig med at den holdes tættere til glasset end ved sædvanlige lanser.

Tabel I

10

Dimensioner for fire forskellige indsatser 60 (se fig. 4)

Nr. 1 Nr. 2 Nr. 3 Nr. 4 15 A 16,5 16,5 16,5 16,5 B 5,0 6,6 8,4 10,3 C 30,0 30,0 35,0 35,0 D 7,6 9,1 10,2 12,1 20 _

Dimensionerne angivet i tabel I er i mm.

Når B (Tabel I) forøges, som ved indsatserne nr. 3 og nr. 4, bliver 25 krumningen af indsnævringen ofret for at holde A konstant. Dette medfører ikke nogen skadelige virkninger.

Forøget blanding viser sig også i røggasblandinger. Med de oprindelige lanser var det nødvendigt at arbejde med røggasoxygenniveauer 30 mellem 3 og 4% for at bringe brændselsmaterialerne ned til 0,1% og derunder. Med lanserne med lavaldyser kan dette niveau af forbrændingsmaterialer opnås med 2% overskudsoxygen og derunder.

Det første sted, hvor en 1 avail anse blev installeret, var i en port, 35 hvor flammen var meget høj. Kronetemperaturen steg fra 1627°C til 1649°C (2960 til 3000°F) over en kørsel med en 15 minutters vending.

Når den modsatte side var tændt, forblev temperaturen på 1632°C (2970°F). Til sammenligning blev flammen optimeret ved indstilling af brænderspidserne og de sædvanlige lanser, dvs. lanser 100 med

DK 162764 B

π åbninger 132, som var på plads. Der blev ikke iagttaget nogen forbedring i kronetemperaturen. Når midterlansen blev erstattet med en lavallanse, blev flammen meget kortere og tættere ved glasset.

5 Større brænderspidser blev installeret, hvilket forlængede flammen.

Det endelige resultat var en bredere flamme, som giver bedre flammedækning af glasset med en flamme, som var meget tættere ved glasset. Kronetemperaturen var konstant ved 1632*C _(2970*F), når den ene eller anden side brændte.

10

Med lanser udstyret med laveldyser er flammen lige så bred som med de oprindelige lanser men kun ca. halvt så høj. Det nederste af flammen ligger stadig tæt på glasset, men det øverste af flammen er længere borte fra kronen, hvilket medfører reduktion i den maksimale 15 kronetemperatur, og at mere energi rettes mod glasset. Yderligere 1 avel 1 anser blev installeret i porte, hvor forbedringen af flamme formen var ønsket. Den ret hurtigt divergerende oxygenstrøm fra de sædvanlige lanser kan skubbe omgivende gasser bort og efterlade et "hul" i flammen. Når 1 avail anser indsættes på disse steder, er 20 "hullet" ikke længere til stede, og flammen bevæger sig tættere til glasset og bort fra kronen. Efter installering af laval lanser faldt brændselsforbruget med 85 m /time (3000 kubikfod/time) i den ovenfor nævnte sidefyrede regenerative ovn med seks porte og med 57 m /time (2000 kubikfod/time) i en anden, lignende ovn.

25

Tabel II viser placeringen af 1 aval1anserne i den ovenfor nævnte ovn, udgangsdiameter af de anvendte lavallanser og strøm og hastighed af oxygenet. Port nr. 1 befinder sig ved ovnens indfyldningsen-de. To lanser blev anvendt ved port nr. 1, 4 og 5 og tre lanser ved 30 port nr. 2 og 3.

35

Tabel II

12

DK 162764 B

Laval1ansekonfigurati on 5 Afgangsdiameter Strøm Hastighed

Port mm m3/sek m3/sek Højre side 10 2C 7,6 43,9 268 3C 9,1 58,9 251 3D 9,1 62,3 266 5U 10,2 97,6 332 5D 10,2 97,6 332 15

Venstre side 1U 9,1 66,8 285 2U 7,6 37,4 229 3U 7,6 47,9 293 20 3C 9,1 58,0 248 5U 10,2 102,1 347 5D 10,2 102,1 347 U = opstrøms port, C = portcentrum, D = nedstrøms port 25

De viste strømningshastigheder for port nr. 5 var de maksimalt opnåelige strømme med dyser med en afgangsdiameter på 10,2 mm. Tilstedeværelsen af forbrændingsmaterialer i røggasserne under anvendelse af disse oxygenstrømme tilskyndede til fremstilling af ^ større dyser med en afgangsdiameter på 12,1 mm. De fremkomne strømme og hastigheder er vist i tabel III.

35

Tabel III

13

DK 162764 B

Ændringer foretaget på lavallansekonfigurationen i Tabel II

5 Afgangsdiameter Strøm Hastighed 3 3

Port mm m /sek m/sek Højre side 5U 12,1 141,6 342 5D 12,1 141,6 342

Venstre side 5U 12,1 107,6 260 5D 12,1 107,6 260 lo U * opstrøms port, C = portcentrum, D = nedstrømsport

Som det fremgår af tabel II og III, er overlydshastigheder opnåelige ved anvendelse af lavallanserne ifølge den foreliggende opfindelse.

De fordelagtige virkninger af disse lavallanser synes at skyldes den langsomt divergerende beskaffenhed af oxygenstrømmen i ovnen.

Udtrykket "oxygen", som er anvendt heri, skal forstås at indbefatte oxygenrig gas med rimelig renhed. Udtrykket "oxygen" er bestemt til at indbefatte oxygen af kommercielle renhedsgrader (typisk ca. 99% rent) samt oxygen, som kan være fremstillet ved sådanne økonomiske processer som tryksvingabsorption (typisk ca. 90% renhed). Udtrykket "oxygen" kan også indbefatte andre oxygenrige gasblandinger, hvor 3q oxygen er den overvejende bestanddel (typisk med mindst ca. 75% oxygenrenhed, idet resten af blandingen i det væsentlige er inaktive gasser).

Udtrykket "ovnvægåbning" eller lignende udtryk, som er anvendt i de 35 efterfølgende patentkrav, skal indbefatte "åbning i ovnportsidevæg", "portsidevægåbning" eller lignende udtryk. Udtrykket "ovnvægåbning" skal ikke opfattes begrænset til en åbning i ovnsidevæggen 14.

Claims (13)

14 DK 162764 B

1. Fremgangsmåde til behandling af glas i en langstrakt glassmelteovn (10) med en smeltetank (12), der indeholder et legeme (20) af 5 smeltet glas, en forbrændingszone (18) beliggende i hovedsagen oven over smeltetanken (12) og med forbrændingsorganer (40) til forbrænding af brændsel for at tilvejebringe et flammetæppe (30) oven over smeltetanken (12), kendetegnet ved placering af et afgangsendeområde af en 10 tyndvægget lanse (100) med et langstrakt rørformet legeme (50) gennem et hul (104) i en væg (14) af ovnen (10) over legemet (20) af smeltet glas, tilførsel til lansen (100) af en oxygenindeholdende gas for at injicere en strøm (102) af gassen gennem en åbning (130, 62. i afgangsendeområdet af lansen (100) langs en i det væsentlige 15 lineær strømningsbane ved en tilstrækkelig hastighed til at minimere spredning af den injicerede strøm (102) af gassen og dirigering af strømningsbanen hen over ovnen (10) mellem flammetæppet og legemet (20) af glas for således at trække flammer (30) fra flammetæppet mod en udvalgt del af forbrændingszonen, som ligger over den øverste 20 overflade (22) af glasset.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at lansen (100) indstilles ved bøjning af det tyndvæggede, rørformede legeme (50) af lansen (100) belig-25 gende i afstand fra afgangsendeområdet af lansen (100) for at rette afgangsendeområdet ind for således at orientere afgangsendeområdet af lansen (100) i en retning, som viser sig at bringe strømmen af gas, der udgår derfra, til at ændre formen af flammemønstret (30) i ovnen (10), hvorved virkningsgraden, hvormed disse flammer (30) 30 overfører varmeenergi til det smeltede glas (20), forbedres.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at en strålingsskærm (150) anbringes imod den udvendige overflade af ovnvæggen (14) for at spærre for 35 uønsket gasstrøm og strålevarmetab gennem ovnvægsåbningen (104), hvilken strålingsskærm (150) er bevægeligt anbragt på lanselegemet (50).

4. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af kravene 1-3, 15 DK 162764 B kendetegnet ved, at strømningshastigheden af gas, som afgives fra lansen (100) ind i forbrændingszonen (18), indstilles ved indstilling af størrelsen af afgangsåbningen (130, 62) eller ved indstilling af trykket af den oxygenindeholdende gas, som føres til 5 lansen (100).

5. Fremgangsmåde ifølge et eller flere af kravene 1-3, kendetegnet ved, at afgangsåbningen (130, 62) er en åbning (62), der er udformet som en laval dyse. 10

6. Fremgangsmåde ifølge krav 5, kendetegnet ved, at gassen, som afgives til ovnen (10), har en overlydshastighed, når den forlader laval dysen.

7. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af kravene 1-6, kendetegnet ved, at den oxygen indeholdende gas har et oxygenindhold på 75% efter rumfang eller mere.

8. Fremgangsmåde ifølge krav 7, 20 kendetegnet ved, at den oxygen indeholdende gas har et oxygenindhold på mindst 90%, fortrinsvis mindst 99% efter rumfang.

9. Glassmelteovn med en smeltetank (12), der indeholder et legeme (20) af smeltet glas, forbrændingsorganer (40) til forbrænding af 25 brændsel for at tilvejebringe et flammetæppe (30) oven over smeltetanken (12) og en lanse (100) med et langstrakt, rørformet legeme (50) med et spidst endeområde, der har en afgangsåbning (130, 62) til afgivelse af en strøm af gas ind i ovnen (10), hvilken lanse (100) er anbragt i et hul (104) i en væg af ovnen (10), 30 kendetegnet ved, at lansen (100) er tyndvægget og derved bøjelig og let afkølelig, og at vægåbningen (104) er beliggende over overfladen af det smeltede glas og under forbrændingsorganerne (40).

10. Ovn ifølge krav 9, 35 kendetegnet ved, at den yderligere omfatter afskærmningsorganer (150), som er bevægeligt og indstilleligt anbragt på det rørformede legeme (50) af lansen (100) for således at kunne indstilles på et sted i nærheden af ovnvægsåbningen (104) for i det væsentlige at lukke ovnvægsåbningen (104), idet 16 DK 162764 B afskærmningsorganerne (150) tjener til at tilvejebringe en strålings- og konvektionsskærm, der begrænser lækage gennem ovnvægsåbningen (104).

11. Ovn ifølge krav 9 eller 10, kendetegnet ved, at afgangsåbningen (130, 62) er udformet som en laval dyseåbning (62).

12. Ovn ifølge krav 9 eller 10, 10 kendetegnet ved, at en indsats (60), som afgrænser en laval dyseåbning (62) er anbragt i spidsendeområdet af lanselegemet (50).

13. Ovn ifølge krav 12, 15 kendetegnet ved, at indsatsen (60) er en gi ideindsats, der er svejset på plads. 20 25 30 35