NO850858L

NO850858L - Elektrisk glassmelteovn

Info

Publication number: NO850858L
Application number: NO850858A
Authority: NO
Inventors: Charles Scheeler Dunn
Original assignee: Owens Corning Fiberglass Corp
Priority date: 1983-07-11
Filing date: 1985-03-04
Publication date: 1985-03-04
Also published as: FI76777B; FI850747A7; DE3475182D1; AU557857B2; JPS60501809A; IT8421089A1; EP0148197B1; ES8702866A1; DD232909A5; SU1344243A3; BR8406953A; ES532670A0; KR850001124A; CA1218099A; IN161895B; MX154568A; WO1985000357A1; FI850747L; FI76777C; FI850470L

Description

Ved elektrisk oppvarming av smeltet glass er det vanlig å ha glasset i en oppvarmingsbeholder slik som en smelteovn eller en forherd som er foret med et ildfast materiale. Oppvarmingselektrodene rager gjennom de ildfaste veggene, vanligvis enten sideveggene eller bunnen, idet den smeltede glassmassen er i kontakt med den ildfaste foringen. Elektrodene er naturligvis av motsatt polaritet og glasset blir oppvarmet mellom elektrodene ved hjelp av strømmen som flyter mellom elektrodene.

Mange forskjellige elektrodeanordninger har blitt fore-slått tidligere for å variere elektrodeoppvarmingsvirknin-gene i den smeltede glassmassen. En slik anordning anvender elektroder anbrakt på motstående sidevegger til en smelter eller forherd, idet elektrodene til hver sidevegg er av samme polaritet og elektrodene til motstående vegger er av den motsatte polaritet. Den resulterende termiske strømmen blir anvendt for å oppvarme hele den smeltede glassmassen.

En annen anordning for oppvarmingselektroder innbebærer innføringen av varmeelektroder av forskjellig polaritet gjennom en enkel ildfast foret vegg, vanligvis en bunn, f.eks. som vist i US-patentene nr. 3.757.020 og 3.392.237.

Den ildfaste foringen til slike ovner er nødvendigvis elektrisk ledende i en større eller mindre grad og den konvensjonelle elektriske ovnen krever anvendelse av et ildfast materiale som er mindre ledende enn det smeltede glasset. Uttrykt i elektrisk resistivitet må den elektriske effektive resistiviteten til det ildfaste materialet være tilstrekkelig relativt i forhold til resistiviteten til det smeltede glasset ved driftstemperaturer for glass-oppvarmingsapparatet for å unngå enhver merkbar kortslutning i oppvarmingsstrømmen gjennom det ildfaste materialet i stedet for gjennom det smeltede glasset. Av denne grunn har ildfaste materialer av zirkontypen med høy resistivi tet blitt anvendt ved elektriske glassoppvarmingsanordninger.

Ildfaste materialer av zirkontypen er imidlertid uforenlige med visse glasstyper, slik som E- og C-glassammensetninger, og er utsatt for erosjon fra slike smeltede glass-sammensetninger som strømmer gjennom oppvarmingsanordningen. Enhver elektrisk glassoppvarmingsanordning som anvender slike ildfaste materialer som er uforenlige med glassammensetninger har en opplagt kort levetid. Konvensjonelle elektriske glassoppvarmingsanordninger har følge-lig hatt en begrenset bruk ved kompatible, vanligvis lett-smeltende glass, f.eks. de glass som inneholder merkbare mengder av natriumoksyd eller lignende eller laveffektan-vendelser eller effektforsterkningsanvendelser som et supplement til primærforbrenningsoppvarming.

Anvendelsen av ildfaste materialer med høyere erosjonsmotstand, slik som ildfaste materialer av kromoksyd har ikke vært anvendt i praksis på grunn av at slike ildfaste materialer har en elektrisk resistivitet som er betydelig mindre enn resistiviteten til smeltet glass ved ovnsdrifttem-peraturene. Slike ildfaste materialer kortslutter og føl-gelig oppvarmer de elektriske strømmene som flyter gjennom det ildfaste materialet det ildfaste materialet, slik at oppvarmingsanordningens foring slites for mye og faller inn i det smeltede glasset som bevirker stening av glasset. Det ildfaste materialet smeltes eventuelt av oppvar-mingsstrømmen som flyter gjennom det ildfaste materialet.

Bruken av ildfast materiale av kromoksyd har således ikke vært praktisk selv om det har en levetid som kan være 7-10 ganger så stort som det konvensjonelle ildfaste materialet av zirkon når det er i berøring med smeltet E-glass, f.eks.

Foreliggende oppfinnelse foreslår en fremgangsmåte og anordning for elektrisk oppvarming av glass som anvender ildfaste materialer som har høy erosjonsresistans og lav elektrisk resistivitet ved avkjøling av det ildfaste materialet til en temperatur ved hvilken det ildfaste materia-lets resistivitet er øket og tendensen til kortslutning gjennom det ildfaste materialet er merkbart redusert.

Oppvarmingsanordningen kan være en smelteovn som har en smelteglassmasse anbrakt på et sjikt av en ikke-smeltet sats, idet massen har elektrodebærende sidevegger forbundet ved endeveggene og en bunn med elektroder til de motstående sidevegger som er av motsatt polaritet. Sidene, enden og bunnen er foret med et erosjonsmotstandsdyktig ildfast materiale, f.eks. et ildfast materiale av kromoksyd, hvilken elektrisk resistanse varierer inverst med driftstemperaturen og som har en elektrisk resistivitet ved temperaturen til det smeltede glasset som er mindre enn resistiviteten til det smeltede glasset.

Varmeanordningen kan alternativt være en forherd for transport av smeltet glass fra en smelteovn til en formingsanordning. Forherden har her sidevegger gjennom hvilke elektrodene strekker seg inn i den smeltede glass-strømmen for å kompensere for varmetap fra den smeltede glasstrømmen. Sidene og bunnen til forherden er fortrinnsvis foret med et lignende erosjonsresistant, lavresistivt ildfast materiale.

Som et tredje alternativ kan oppvarmingsanordningen være en smelteovn ved hvilken alle elektrodene rager gjennom en enkelt vegg, f.eks. bunnen. Slike bunninngående elektroder av forskjellig polaritet blir aktivert elektrisk for å oppvarme glasset over bunnen og bunnen så vel som sidene er foret med erosjonsmotstand, lavresistivt ildfast materiale .

Foreliggende oppfinnelse foreslår avkjøling av det ildfaste materialet med lav resistivitet for oppvarmingsanordningen som er effektivt anbrakt gjennom elektrodene, av forskjellig polaritet for å øke den elektriske resistiviteten til det ildfaste materialet og for å redusere tendensen av kortslutninger i det ildfaste materialet ved drift.

Ved en smelteovn, som ovenfor beskrevet, hvor elektrodene er båret av respektive sider har det ildfaste materialet en tendens til å kortsluttes primært gjennom endeveggene under det øvre nivået til det smeltede glasset. Ved av-kjøling av endeveggene blir resistiviteten til det ildfaste materialet for endeveggene øket og kortslutningen redusert. Likeledes kan bunnveggen bli avkjølt for å redusere tendens til kortslutning gjennom bunnen.

Ved en smelteovn med bunnelektroder har elektrodene til bunnen forskjellig polaritet og avkjølingen av bunnen vil redusere tendensen til kortslutning gjennom bunnen mellom elektroder av motsatt polaritet.

Ved en forherd øker avkjølingen av bunnen resistiviteten til det ildfaste materialet ved bunnen og reduserer kortslutningen av strømmen gjennom bunnen.

Ved økning av resistiviteten til det ildfaste materialet blir det mulig og praktisk å utnytte kromoksyd ildfast materiale og lignende ildfaste materialer av øket ero-sjonsresistanse på tross av deres iboende lave elektriske resistivitet slik at kapasiteten til oppvarmingsanordningen kan bli øket og oppvarmingen av smeltingsvirknings-graden til anordningen blir også øket. Avkjølingsgraden av sidene er tilstrekkelig til å øke den elektriske resistiviteten til det ildfaste materiale til en verdi ved hvilken kortslutningen gjennom det ildfaste materialet blir redusert, men ikke så mye at materialet reduserer temperaturen til det smeltede glasset som blir oppvarmet.

Dette er spesielt anvendbart ved glassmelteovner av den typen som har sidevegger med inngående elektroder siden det smeltede glasset blir oppvarmet primært over elektrodene ved hjelp av elektrodegenererte strømmer. Ved en slik ovn sirkulerer det smeltede glasset primært vertikalt oppover fra sentralrommet mellom elektrodene mot det overlig-gende satsteppet og så nedover langs ovnens sidevegger. Avkjølingen av endeveggene og bunnen ifølge foreliggende oppfinnelse avkjøler ikke materialmessig det smeltede glasset på grunn av dets hurtige, sirkulerende bevegelse så vel over bunnen som langs de ikke avkjølte sidevegger.

Kjølingen av bunnen til forherden eller bunnveggen til en ovn som har bunninngående elektroder reduserer ikke mate-rialemessig på samme måte temperaturen til det smeltede glasset på grunn av at det oppvarmede smeltede glasset be-veges vertikalt oppover fra elektrodeendene og bort fra bunnen.

Dersom den smeltede glassmassen blir avkjølt i en uønsket grad, kan i ethvert tilfelle driftstemperaturen til oppvarmingsanordningen bli øket for å kompensere for enhver smeltet glasstemperaturreduksjon bevirket av avkjølingen av enhver sidevegg for økning av den ildfaste materialre-sistiviteten.

Avkjølingen av den ildfaste materialforingen er virksom for å redusere kortslutningsoppvarmingen av et ildfaste materialet til et nivå ved hvilket det ildfaste materialet ikke smelter eller ikke faller inn i den smeltede glassmassen, men ikke kan forhindre alle kortslutninger gjennom det ildfaste materialet. Den ubetydelige mengden av kortslutninger som kun forekommer gir en mindre grad av varme til det ildfaste materialet og hverken det ildfaste mate-rialets levetid og heller ikke anordningens oppvarmings-

effektivitet blir materialmessig påvirket.

Tendensen til kortslutning gjennom det ildfaste materialet er dessuten direkte klart lineært i forhold til avstanden gjennom hvilke strømmen må flyte. Primæroppvarmingsbanen er fra en elektrodetopp til motstående elektrodetopp av motsatt polaritet, mens kortslutningsbanen er perifer i forhold til dammen med smeltet glass og gjennom det ildfaste materialet. Hvor den ildfaste materialbanen er fra en elektrode gjennom enden til den andre elektroden eller fra en elektrode gjennom bunnen til motsatte elektrode, er banen for kortslutning alltid materialmessig større enn primær elektrode-til-elektrode oppvarmingsbane gjennom det smeltede glasset. Det er følgelig ikke nødvendig å redusere temperaturen til det ildfaste materialet til den grad teoretisk nødvendig for å forhindre enhver kortslutning.

Det ildfaste materialet må følgelig ikke bli avkjølt i en slik grad at dets elektriske resistivitet blir øket til den nummeriske verdien for den elektriske resistiviteten til glasset. Det er kun nødvendig å avkjøle det ildfaste materialet i en grad slik at dets elektriske resistivitet blir øket tilstrekkelig for å forhindre hovedsakelig kortslutning gjennom den ildfaste materialbanen sammenlignet med elektrode-til-elektrode strømbanen.

Oppfinnelsen skal nå beskrives nærmere med henvisning til tegningene, hvor: Fig. 1 viser et skjematisk planriss av en glassmelteovn ifølge foreliggende oppfinnelse som kan utføre fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse. Fig. 2 viser et vertikalt snitt langs planet 2-2 på

fig. 1.

Fig. 3 viser et vertikalt snitt langs planet 3-3 på

fig. 1.

Fig. 4 viser et vertikalt snitt lignende det på fig. 2,

som viser oppfinnelsen utført i en forherdkanal.

Fig. 5 viser et planriss lignende det på fig. 1, men viser oppfinnelsen ved en smelteovn som har bunninngående elektroder. Fig. 6 viser et vertikalt snitt av den versjon av oppfinnelsen vist på fig. 5. Fig. 7 viser en kurve som utgjør den relative elektriske resistiviteten til et ildfast materiale av kromoksyd og et smeltet E-glass ved forskjellige temperaturer. Fig. 8 viser en kurve som viser lignende den på fig. 7

den relative elektriske resistiviteten til et ildfast materiale av et annet kromoksyd og et smeltet C-glass.

Som vist på fig. 1 til 3 blir foreliggende oppfinnelse anbrakt i en smelteovn 10.

Nærmere bestemt innbefatter ovnen 10 periferiske ildfaste sidevegger 11, endevegger 12 og en bunn 13 dannet av et egnet ildfast materiale og fastholdt i en posisjon ved hjelp av egnede bæremetallrammer og fundament (som ikke er vist). Bunnen er forsynt med en generelt rektangulær ut-løpsåpning 14. Foringen 11 er et konvensjonelt ildfast materiale fortrinnsvis identifisert som ildfast materiale av sintret zirkon med hovesakelig følgende sammensetnin-ger:

De ildfaste sidene 11, endene 12 innbefattende bunnåpnin-gen 14 og foret med et eros jonsresistant, men ildfast materiale av lav resistivitet, fortrinnsvis ildfast materiale av tett kromoksyd, er betegnet med henvisningstallet 20 og innbefatter sideveggdelene 21, endeveggdelene 22, bunndelen 23 og en åpningsforingsdel 24, som i samvirke danner den fullstendige foringen for et indre rom 25 for en smeltet glassmasse. Det skal bemerkes at sideveggforin-gen 21 og endeveggforingen 22 strekker seg vertikalt gjennom rommet 25 med den smeltede glassmassen, men avsluttes kort før de øvre endene til sideveggene 11 og endeveggene 12. Den smeltede glassmassen i mellomrommet 25 er lagt oppå et teppe av en ikke-smeltet, partikkelformet glass-sats 26.

Sidene 11 og sideforingen 21 er gjennomhullet av oppvarmingselektroder 30 som er forbundet med en strømforsyning som antydet skjematisk på fig. 2. Elektrodene 30 som går gjennom endeveggen 11 og foringen 21 er av samme relative polaritet, mens elektrodene 32 som går gjennom den motstående sideveggen 11 og foringen 21 er av relativ motsatt polaritet. Strømmen tilført fra strømforsyningen 31 utgjør varmestrømmen til elektrodene 30 og 32 for å varme opp den smeltede glassmassen i rommet 25.

Som vist på fig. 1 og 2 er utløpsåpningen 14 omgitt av ildfaste deler 14 og 24 anbrakt i bunnen av ovnen og denne åpningen 14 kommuniserer gjennom en bøssingblokk 27 med en nedre formingsanordning 28, vist i form av en bøssing for dannelse av fiberglasstråder, hvilke tråder blir trukket nedover om en samlerull 29 til en konvensjonell vikler

(ikke vist).

Oppvarmingen av det smeltede glasset i rommet 25 forekommer primært mellom de innvendige endene til elektrodene 30 og 32 og varmet smeltet glass mellom elektroder stiger vertikalt inne i rommet 25 oppover i kontakt med undersiden til satsteppet eller laget 26 på grunn av konveksjons-strømmene generert av det varmeste glasset mellom elektrodeendene. Oppstigende varmt smelte glass strømmer så ut-over langs undersiden av satslaget 26 og så nedover langs de ytre veggforingene 21, 22 tilbake til elektrodene 30, 32.

Noe av det nedoverstrømmende glasset flyter forbi elektro-destedet nedover mot og gjennom utløpsåpningen 14 og bøs-singblokken 27 inn i formingsanordningen 28. På grunn av de stigende konveksjonsstrømmene generert mellom elektrodene 30 og 32, er det varmeste glasset med smeltet glassmasse i rommet 25 generelt over stedet for elektrodene 30 og 32 og dette glasset blir sirkulert og resirkulert av konveksjonen fra elektrodene 30 og 32 for å smelte satslaget 26. En mindre mengde av det termisk resirkulerte glasset lik med kapasiteten til bøssingene 20 flyter nedover forbi elektrodene. Denne glassmengden blir avkjølt ved suksessive isotermiske plan til ønsket temperatur for innføring i bøssingen. Glasset under elektrodene 30 og 32 er således generelt kaldere enn glasset over elektrodene 30 og 32 og dette kaldere glasset flyter gjennom de hovedsakelig isotermiske plan nedover gjennom utløpsåpningen 14 og bøssingblokken 27 inn i bøssingen 28.

Som vist på fig. 7 og 8 kan forskjellen ved elektrisk resistiviteter lett bli sikret. På fig. 7 er den elektriske resistiviteten for ildfast materiale C-1215 av høy-tetthetskromoksyd opptegnet vertikalt i forhold til temperaturen i både celsiusgrader og fahrenheitgrader som er vist i horisontalretningen. Den elektriske resistiviteten for E-glass er dessuten opptegnet på fig. 7. Som det fremgår av diagrammet på fig. 7 har E-glasset en elektrisk resistivitet på omkring 12 ohm pr. cm ved 1482°C (2700°F) mens det ildfaste materialet ved samme temperatur har en elektrisk resistivitet på kun omkring 2 ohm pr. cm. Det ildfaste materialet har en elektrisk resistivitet på omkring 12 ohm pr. cm ved en temperatur på 1100°C (2012°F). Det ildfaste materialet Monofrax E har likeledes en elektrisk resistivitet som er mindre enn det til E-glasset ved ovnsoppdrifttemperaturen, som vist på fig. 8.

Siden den elektriske resistiviteten til de ildfaste foringsdelene 21-24 er mindre enn den elektriske resistiviteten til det smeltede glasset i rommet 25, vil elektrodene 30 og 32 kortslutte gjennom det ildfaste materialet med lavere resistivitet før det flyter gjennom det smeltede glasset med høyere resistivitet, og strømmen fra strømforsyningen 31 vil varme opp det ildfaste materialet i steden for det smeltede glasset. Det ildfaste materialet vil følgelig bli oppvarmet og om ikke smeltet falle av ned i det smeltede glasset i rommet 25 og danneStener eller andre faststoffsuregelmessigheter i det smeltede glasset.

Elektrodestrømmen vil ikke kortsluttes gjennom sideveggene 11 og det ildfaste materialet 21 til sideveggene siden der ikke er noe merkbar elektrisk strøm mellom elektrodene ved samme polaritet anbrakt i sideveggene.

For å forhindre kortslutning gjennom den ildfaste foringen 22 til endeveggene 12 og den ildfaste foringen 23 til bunnen 13 er foringen 24 til åpningen 14 og den nedre bøs-singblokken 27 områder som fortrinnsvis er vannavkjølt til en temperatur ved hvilken den elektriske resistiviteten til det ildfaste materialet blir øket merkbart. Dette blir tilveiebrakt ved hjelp av varmevekslere 35 montert på det ytre av endeveggene 12 og varmeveksleren 36 montert på den ytre bunnflaten til bunnen 13. Disse varmevekslerne er av enhver konvensjonell konstruksjon og fortrinnsvis av den typen som sørger for labyrintpassasje gjennom hvilke kjø-levannet blir ført angitt med retningspilene på fig. 1, 2 og 3. Ved avkjøling av sideveggene 12 og bunnen 13 blir den ildfaste foringen av kromoksyd avkjølt i en grad slik at den elektriske resistiviteten til foringen blir merkbart øket og kortslutningen gjennom foringen blir minimalisert .

Som det fremgår av glassirkulasjonsdiagrammet på fig. 2 og 3 og ovenfor nevnte beskrivelse blir det varmeste glasset og det hurtigste sirkulasjonsglasset anordnet over planet til elektroder 30 og 32. De mest strenge erosjons- og kortslutningsproblemen finnes i det øvre området av ovnen 10, mens det smeltede glasset strømmer kjøligere hovedsakelig i isotermiske soner av relativt rolig karakter langs ovnsbunnen 23 og gjennom utløpsåpningen 14 og bøssingblok-ken 27. Det er følgelig mulig å fore disse områdene med et ildfast materiale av kompatibelt zirkon eller lignende ikke-vannavkjølt ildfast materiale av høy resistivitet om ønskelig.

Ved den versjon av oppfinnelsen vist på fig. 4 blir samme prinsippene som beskrevet i forbindelse med fig. 1 til 3 anvendt på en forherd 40 som er en enkel glasskanal, som forbinder en smelteanordning og formingsanordning gjennom hvilke smeltet glass strømmer. På fig. 4 er forherdside-veggene 41 og bunnen 42 dannet av et egnet ildfast materiale, fortrinnsvis av zirkon, som beskrevet i forbindelse med fig. 1 til 3 og sideveggene 40 og bunnen 42 er foret med hhv. foringer 43 og 44 dannet av et erosjonsmotstandsdyktig ildfast materiale med lav elektrisk resistivitet, som også beskrevet i forbindelse med fig. 1-3, fortrinnsvis et ildfast materiale av kromoksyd slik som de tidligere her beskrevet. Sideveggene 41 og 43 er gjennomhullet av motstående elektrisk aktiverbare elektroder 45 ved hjelp av hvilke den smeltede glassmassen 46 som strømmer gjennom forherden blir oppvarmet for å kompensere for ethvet varmetap deri.

I samsvar med prinsippene ved foreliggende oppfinnelse og for å forhindre kortslutning gjennom bunnveggens ildfaste foring 44 er en varmeveksler 50 forsynt med full overfla-tekontakt med undersiden av bunnen 42, idet denne varmeveksleren er av samme type som de tidligere beskrevet i forbindelse med fig. 1-3. Varmeveksleren 50 avkjøler bunnen 42 og bunnforingen 44 i en slik grad at den elektriske resistiviteten til foringen 44 blir hovedsakelig øket og tendensen til kortslutning mellom elektrodene 45 av den elektriske strømmen gjennom foringen 44 blir redusert.

Ved den utførelsesformen av oppfinnelsen vist på fig. 5 og 6 er prinsippene ved foreliggende oppfinnelse anvendt på en glassmelteovn som har elektroder som går inn gjennom bunnen. Ovnen 60 innbefatter nærmere bestemt sidevegger 61 og en bunn 62 av ildfast materiale, idet hver sidevegg 61 og bunn 62 er forsynt med en eros jonsmotstandsdyktig foring 63 og 64, fortrinnsvis et ildfast materiale av kromoksyd som tidligere beskrevet. En av sideveggene 61 og dens foring 63 er forsynt med en utløpsport 65 gjennom hvilken smeltet gass strømmer fra den smeltede glassmassen 66 begrenset av sideforingene 63 og bunnforingene 64. Den smeltede glassmassen 66 er dekket av et lag av en partikkelformet ikke-smeltet glassats 67.

Fire elektroder 70 rager oppover gjennom bunnen 62 gjennom bunnforingen 64 inn i den smeltede glassmassen 66 og disse elektrodene blir aktivert av en strømforsyning (ikke vist) for å bevirke aktivisering av elektrodene med smeltestrøm av motsatt polaritet. Antall elektroder og deres geometri-ske anordning, som vist på fig. 5 og 6 er skjematisk og ment kun å vise en av et utall velkjente kommersielt til-gjengelige elektrodeanordninger som går inn gjennom bunnen. Egnede elektrodeanordninger og egnede strømforsynin- ger for slike elektroder er velkjente og beskrevet f.eks. i US-patentene nr. 3.683.093, 3.395.237 og 3.836.689 blant mange andre.

Siden elektrodene 70 er av motsatt polaritet og blir båret av fellesbunnene 62 og 64 til ovnen 60 blir kortsluttet gjennom bunnforingen 64 av lav resistivitet forhindret ved avkjøling av bunnen 62 ved hjelp av en varmeveksler 65 i fullstendig flate-til-flate kontakt med undersiden av bunnen 62 og som mottar kjølevann for sirkulasjon der igjennom som ovenfor beskrevet. Ved avkjøling av bunnen 62 og foringen 64 for bunnen, blir bunnens resistivitet øket i en slik grad at den vesentlige kortslutningen gjennom bunnen 64 ikke forekommer av denne grunn og slik som tidligere beskrevet.

Ved en ovn av den typen vist på fig. 5 og 6 blir det kal-deste glasset i ovnen det tilliggende bunne 62 og 64, siden det oppvarmede glasset fra elektrodene 70 stiger i ovnen og strømmer ved konveksjon bort fra bunnen. Glasset tilført til formingsanordningen (ikke vist) gjennom åpningen 65 er dessuten ved en temperatur som er vesentlig mindre enn temperaturen til glasset ved de øvre endene til elektrodene 70. Siden den elektriske resistiviteten til både den smeltede glassmassen 66 og bunnforingen 64 varierer inverst og eksponensialt med temperaturen, fremgår det at glass ved primærstrømningsbanen mellom elektrodene er ved en hovedsakelig høyere temperatur enn den til temperaturen for foringen 64. Denne temperaturforskjellen kan gå fra omkring 156°C til omkring 267°C. Dersom varmeveksleren 65 avkjøler foringen 64 i en større grad, så vil denne temperaturforskjellen øke også ytterligere og den relative resistiviteten til foringen 64 blir øket i en grad slik at kortslutningen gjennom foringen 64 vil bli minimalisert. Foreliggende oppfinnelse, som kan anvende enhver glassammensetning, er spesielt anvendbar for glass med lavt fluksinnhold, slik som fiberglassammensetninger med relativt høyt smeltepunkt. Hvor glassammensetningen som blir smeltet er E-glass er det varmeste glasset, dvs. glasset over elektroden 30 generelt ved en temperatur i størrel-sesorden av 1482°C til 1538°C, mens glasset som går inn i bøssingen 28 er vesentlig kaldere generelt ved en temperatur i størrelsesorden av 1260°C til 1343°C. En typisk E-glassammensetning er som følgende:

Andre glasstyper enn E-glass kan bli anvendt ved foreliggende oppfinnelse. C-glass kan f.eks. bli dannet til fibre ved bøssingen 28. En typisk C-glassammensetning har føl-gende sammensetning:

Den ildfaste foringen for det smeltede glassrommet 25 må være forenbart med glasset som blir smeltet, dvs. det ildfaste materialet må være inert til glassammensetningen ved driftstemperaturen til oppvarmingsanordningen og den må motstå erosjon av glass spesielt ved områdene over elektroder hvor det smeltede glasset blir hurtig sirkulert ved hjelp av termiske konveks jonsstrømmer generert av varmen tilført til det smeltede glasset mellom elektrodespissene.

Det har blitt funnet at ildfast materiale av tett kromoksyd, slik som det fremstilt av Corhart Refractories of Louisville, Kentucky under handelsnavnet "C-1215 Chromix Oxide Refractory" er forenbart med E-glass. Dette ildfaste materialet har sammensetningen:

Det ildfaste materialet ovenfor kan bli anvendt med C-glass av ovenfor nevnte sammensetning. Også forenlig med ' C-glass, men ikke med E-glass, er et ildfast materiale solgt av The Carborundum Company of Falconer, New York, under handelsnavnet "Monofrax E". Dette ildfaste materialet har sammensetningen:

Som ovenfor nevnt blir ovenfor definerte ildfaste materiale og andre lignende ildfaste materialer anvendt som opp-varmingsanordningsforinger 21, 22, 23 og 24 på grunn.av deres forenlighet med de ønskede glassammensetningene og deres høye motstandsevne mot smeltet glass som sirkulerer inne i rommet 25 og som flyter gjennom utløpet 14 og bøs-singblokken 27 inn i bøssingen 28, spesielt ved hevede temperaturer ved hvilke glass blir smeltet og kondisjonert i ovnen 10. Den elektriske resistiviteten til de ildfaste materialene for foringene ved driftstemperaturene til ovnen 10, er imidlertid mindre enn den elektriske resistiviteten til den smeltede glassmassen i rommet 25 og som flyter gjennom ovnen 10 inn i bøssingen 28.

Claims

Fremgangsmåte for å oppvarme smeltet glass, karakterisert ved

a) anbringelse av en smeltet glassmasse i en oppvarmingsanordning med plassbegrensende sider og bunn forsynt med en ildfast foring, idet den ildfaste foringen har en elektrisk resistivitet som avtar med økningen i dens temperatur og ved at ved temperaturen for det smeltede glasset er den mindre elektrisk resistiv enn det smeltede glasset,

b) elektrisk oppvarming av den smeltede glassmassen ved oppvarming av elektroder med motsatt polaritet neddykket i smeltet glass, og

c) avkjøling av den ildfaste foringen til disse veggene mellom elektroder av motsatt polaritet for å øke vesentlig den elektriske resistiviteten til foringen.
2.

Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at elektrodene strekkes gjennom motsatte sidevegger til oppvarmingsanordningen, idet elektrodene til hver av respektive sidevegger alle er av samme polaritet og elektrodene til motstående vegg er av motsatt polaritet,

idet de motsatte sideveggene forbindes med avstandsende-vegger og endeveggene avkjøles.
3 .

Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at alle elektrodene strekker seg gjennom en enkel apparatvegg idet denne veggen avkjøles.
4.

Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at som oppvarmingsanordning anvendes en forherd for transport av smeltet glass til et formingssted, idet elektroder som strekker seg gjennom motstående sidevegger til forherden, elektrodene til respektive sidevegger alle gir samme polaritet og elektrodene til motstående sidevegger gir motsatt polaritet og forherdbunnen avkjøles.
5.

Elektrisk aktivert glassmelteovn, karakterisert ved at den innbefatter:

a) en ovn med side- og endevegger forsynt med smeltet glasskontaktende overflater dannet av ildfast materiale av kromoksyd,

b) flere elektrisk aktiverbare elektroder båret av sideveggene og som rager inn i den smeltede glassmassen, idet elektrodene båret av hver sidevegg alle er av samme polaritet, og

c) varmevekslerinnretning i varmevekslerforhold med endeveggene og virksom for å avkjøle det ildfaste materialet av kromoksyd til en temperatur ved hvilken dets resistivitet er materialmessig øket og kortslutning gjennom det ildfaste materialet er i hovedsaken elimi-nert .
6.

Elektrisk aktivert glassoppvarmingsanordning, karakterisert ved at den innbefatter:

a) en beholder for smeltet glass som har vegger foret med et ildfast materiale som har en elektrisk resistivitet som varierer inverst med temperaturen til det ildfaste materialet, og at ved temperaturen til det smeltede glass har det en elektrisk resistivitet som er mindre enn den elektriske resistiviteten til det smeltede glasset,

b) flere elektrisk aktiverbare elektroder av forskjellig polaritet som strekker seg gjennom i det minste en vegg til beholderen for å bli neddykket i den smeltede glassmassen, og

c) innretning for å avkjøle det ildfaste materialet til de veggene som er anbrakt mellom elektrodene av forskjellig polaritet for å redusere temperaturen til det derimellom anbrakte ildfaste materialet til en temperatur ved hvilken den elektriske resistiviteten til det derimellom anbrakte ildfaste materialet blir hovedsakelig øket.
7.

Anordning ifølge krav 6, karakterisert ved at anordningen er en glassmelteovn, at beholderen har side-, ende- og bunnvegger foret med det ildfaste materialet, at elektroder strekker seg gjennom sideveggene med elektroder på hver sidevegg av samme polaritet og at elektroder til motstående sidevegger har forskjellig polaritet og at endeveggen og bunnen er forsynt med avkjølings-innretninger.
8.

Anordning ifølge krav 6, karakterisert ved at elektroder av forskjellig polaritet strekker seg gjennom bunnen kun til beholderen og at bunnen er forsynt med avkjølingsinnretninger.
9.

Anordning ifølge krav 6, karakterisert ved at beholderen er en forherd, at elektroder strekker seg gjennom forherdens sidevegger og at bunnen er forsynt med avkjølingsinnretninger.
10.

Fremgangsmåte for å oppvarme et glass i en glassoppvarmingsanordning med ildfast foring som ved anordningens driftstemperatur har en elektrisk resistivitet mindre enn resistiviteten til glasset som blir oppvarmet, karakterisert ved

a) elektrisk oppvarming av det smeltede glasset ved hjelp av elektroder ført inn gjennom den ildfaste foringen til motstående sidevegger i anordningen, idet elektrodene til en gitt vegg er av samme polaritet og elektroden til motstående vegg er av en annen polaritet,.og

b) opprettholdelse av ikke-elektrodebærende vegger til anordningen ved en temperatur mindre enn temperaturen til det smeltede glasset og ved hvilken resistiviteten til den ildfaste foringen for de ikke-elektrodebærende vegger er vesentlig øket.
11.

Fremgangsmåte for oppvarming av glass, karakterisert ved

a) opprettholdelse av en smeltet glassmasse i kontakt med motstående ildfaste vegger gjennomhullet av oppvarmingselektroder og forbundet med en forbindelsesild-fast vegg med ingen elektroder, idet elektrodene til motstående vegger er av en annen polaritet, og idet det ildfaste materialet til veggen har en elektrisk resistivitet som er mindre enn resistiviteten til glasset ved temperaturen til det smeltede glasset, og

b) avkjøling av forbindelsesveggen til en temperatur (a) som er mindre enn temperaturen til det smeltede glasset og (b) som materialmessig øker resistiviteten til forbindelsesveggen til en verdi ved hvilken merkbar kortslutning gjennom forbindelsesveggen ikke forekommer .
12.

Anordning for oppvarming av en smeltet glassmasse, et opp-varmingsrom definert ved side-, ende- og bunnperiferiske vegger, karakterisert ved at varmeelektroder av samme polaritet er hver båret av sidevegger og rager inn i rommet, idet elektroder til motstående vegger er av motsatt polaritet, en ildfast foring for de perifere veggene, idet foringen har en elektrisk resistivitet (a) som varierer inverts med foringstemperaturen og (b) den ved driftstemperaturen til anordningen er mindre enn resi stiviteten til det smeltede glasset, og at varmevekslerinnretning i varmevekslende forhold med enden og bunnperi-ferveggen for avkjøling av foringen og ende- og bunnveg-gene.
13.

Fremgangsmåte for å redusere kortslutningen i en elektrisk aktivert glassoppvarmingsanordning med avstand anbrakte elektroder av motsatt polaritet og ildfast foring av relativ lav elektrisk resistivitet gjennom hvilke elektrodene strekker seg som innbefatter trinnet med avkjøling av de delene av den ildfaste foringen som er anbrakt mellom elektroder av motsatt polaritet i en grad tilstrekkelig for at materialet øker den elektriske resistiviteten til foringsdelene.
14.

Fremgangsmåte for drift av en elektrisk oppvarmet glass-oppvarmingsovn med et varmerom omgitt av ildfaste vegger mindre enn alle som bærer oppvarmingselektroder av motsatt polaritet, karakterisert ved avkjøling av ikke-elektrodebærende ildfaste vegger til ovnen til en ut-strekning tilstrekkelig (a) for at materialet øker den elektriske resistiviteten til de avkjølte veggene og (b) for å redusere kortslutningen der igjennom.
15.

Fremgangsmåte for oppvarming av glass, karakterisert ved at den innbefatter

a) definering av en smeltet glassmasse i kontakt med siden, endeveggen og bunnen til et ildfast materiale av kromoksyd,

b) oppvarming av massen av elektroder som rager gjennom sideveggene inn i massen, idet elektrodene til hver sidevegg er av samme polaritet og elektroder av motsatte sidevegger er av motsatt polaritet,

c) avkjøling av det ildfaste materialet av kromoksyd til endeveggene og bunnen kun til en temperatur ved hvilken den elektriske resistiviteten til det ildfaste materialet av kromoksyd blir materialmessig øket.