PL145200B1 - Electric glass melting furnace in particular for melting borosilicates - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest elektryczny piec do topienia szkla, zwlaszcza do topienia borokrzemianów.Znany jest z opisu patentowego Wielkiej Brytanii nr 835 201 piec elektryczny ogrzewany na przeciwleglych scianach komory topienia z umieszczonymi w poblizu dna elektrodami plytowymi.W piecu tym uzyskuje sie temperatury do 1650°C. W piecu tym mozliwe jest topienie szkla borokrzemianowego. W praktyce uzyskuje sie wydajnosc topienia szkla borokrzemianowego do 1,5 tony na 1 m2 na dobe. Dalsze zwiekszenie wydajnosci powoduje niedostateczna przemiane masy stalej szkla w mase ciekla.Znany jest z opisu wynalazczego ZSRR nr 500 188 piec elektryczny posiadajacy komore topienia poziomo podzielona na dwie strefy. Strefa do poczatkowego topienia wsadu, o wiekszej powierzchni i wezsza od drugiej strefy, ogrzewana dwoma albo czterema — zaleznie od wydajnosci elektrodami pretowymi umieszczonymi w czolowej scianie. Nizsza strefa do topienia i oczyszczania szkla ma mniejsza powierzchnie, ale posiada wieksza glebokosc niz pierwsza i jest ogrzewana dwoma elektrodami plytowymi umieszczonymi w scianach. Zasilanie elektrod kazdej strefy jest zapewnione niezaleznymi, oddzielnymi dwufazowymi obwodami elektrycznymi, zas w przypadku uzycia czterech elektrod pradem trójfazowym. Tenpiec ma skomplikowana konstrukcje komory topienia i nadaje sie dla malej wydajnosci wytopu. Umieszczenie pretowych elektrod w czolowej scianie komory topienia ogranicza calkowita powierzchnie tej komory, poniewaz aktywne wydlu¬ zenie molibdenowych elektrod pretowych jest ograniczone ich dlugoscia ze wzgledów techni¬ cznych. Stosowanie oddzielnych zródel zasilania elektrod stwarza dodatkowe niebezpieczenstwo stanowiace wzajemne oddzialywanie tych dwóch zródel.Znanyjest elektryczny piec do topienia szkla, posiadajacy komore do topienia o prostokatnym przekroju, polaczona z komora obróbki kanalem dennym, który przebiega wzdluz osi komory, zas ogrzewany jest elektrodami plytowymi rozmieszczonymi w poblizu dna komory do topienia oraz elektrodami pretowymi rozmieszczonymi ponad elektrodami plytowymi.2 145 260 Celem wynalazku jest wyeliminowanie lub ograniczenie niedogodnosci wystepujacych w znanych rozwiazaniach, poprzez opracowanie nowej konstrukcji pieca, w wyniku czego prady konwekcyjne we wsadzie zapewniaja intensywna homogenizacje topionego szkla.Poddanie roztopionego szkla wplywom pradów konwekcyjnych powoduje, ze konwekcyjne krazenie stanowi wielokrotnosc stracenia roztopionego szkla, na skutek czego piec staje sie bardziej ustabilizowany i mniej zalezny od stracania roztopionego szkla.Elektryczny piec do topienia szkla wedlug wynalazku ma zarówno elektrody plytowe jak i elektrody pretowe umieszczone na przeciwleglych scianach komory do topienia szkla. Stosunek ilosci elektrod plytowych do ilosci elektrod pretowych miesci sie w granicach od 1:1 do 3:1.Zarówno elektrody plytowe jak i elektrody pretowe umieszczone sa po jednej stronie scian i polaczone zjedna wspólna faza dwufazowego regulowanego zródla pradu.Piec do topienia wyposazony w taka kombinacje elementów, ze wspomnianym rozmieszcze¬ niem i stosunkiem liczb elektrod plytowych i pretowych, zapewnia korzystne i postepujace krazenie roztopionego szkla, wraz z jego intensywnym mieszaniem, oraz korzystna wymiana ciepla. Kon¬ strukcja tego pieca posiada zwiekszona jednostkowa wydajnosc do przynajmniej 2 ton na 1 m2/dobe.Wydajnosc tego pieca jest bardzo elastyczna. Dla okreslonego wytopu szkla i odpowiedniej kombinacji elektrod, przy zachowaniu tego samego zródla mocy, wydajnosc wytapiania moze zmienic sie w granicach ± 20% przy zachowaniu wlasciwej jakosci szkla, poprzez stosowanie odpowiedniej regulacji zródla zasilania elektrycznego.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony na rysunku schematycznie w przykladzie wykona¬ nia, na którym na fig. 1 uwidoczniono w przekroju wzdluznym piec elektryczny do topienia szkla, fig. 2 — piec z fig. 1 w widoku z góry i przekroju wzdluz plaszczyzny A-A, fig. 3 — komore do topienia z wzajemnym polaczeniem elektrod przedstawiona w przekroju wzdluz plaszczyzny B-B z fig.l.Piec 1 do topienia szkla zawiera komore 2 do topienia i czesciowo uwidoczniona schematy¬ cznie komore robocza 3, które ze soba sa polaczone zaglebionym kanalem 4.Komora 2 do topienia posiada sklepienie 5, boczne sciany 6, czolowe sciany 7 i dno 8 z kanalem 9 przebiegajacym wzdluz osi pieca 1. Urzadzenie ogrzewajace zawiera elektrody plytowe 10 i elektrody pretowe 11. Elektrody plytowe 10 sa umieszczone w poblizu dna 8 na bocznych scianach 6 komory do topienia, na przyklad w ilosci 10 plyt, elektrody pretowe 11, na przyklad w liczbie 6 pretów, sa umieszczone w górnej polowie bocznych scian 6. Wszystkie elektrody plytowe 10 i wszystkie elektrody pretowe 11 umieszczone najednej bocznej scianie 6 sa polaczone z tym samym dwufazowym wspólnym zródlem 12 zasilania elektrycznego, które moze byc regulowane.Topienieprzebiega w sposób nastepujacy. Ladunek zawierajacy wsad szkla i zlom szklany jest równomiernie rozdzielany na calej powierzchni komory 2 topienia, tworzac tak zwana zimna warstwe (fig. 1), przy czym topienie przebiega zasadniczo w kierunku pionowym w sensie pozytyw¬ nego gradienta temperatury, podczas gdy temperatura wzrasta z glebokoscia. Stopiona i oczy¬ szczona masa szkla kanalem laczacym 9 podawana jest do komory roboczej 3. Nizszy rzad elektrod plytowych 10 tworzy w przestrzeni pomiedzy plytami 10 jednostajne shomogenizowane pole dostarczanej energii elektrycznej, przy czym najwyzsza temperatura wystepuje na górnych krawe¬ dziach elektrod plytowych 10. Elektrody plytowe dostarczaja do topionego szkla okolo 70 do 90% calkowitej dostarczanej energii, reszta jest dostarczana elektrodami pretowymi 11, które tworza i podtrzymuja pionowy konwekcyjny przeplyw. Dzieki takiemu rozmieszczeniu oraz dzieki stosun¬ kowi liczby elektrod plytowych 10 do liczby elektrod pretowych 11 (fig. 1 i 2) uzyskuje sie w rozwiazaniu wedlug wynalazku efektywne konwekcyjne krazenie roztopionego szkla, na skutek czego roztopione szklo jest w duzym stopniu shomogenizowane. Konwekcyjne krazenie stanowi wielokrotnosc stracania roztopionego szkla, na skutek czego piec jest ustabilizowany i w nieduzym stopniu zalezy od stracania roztopionego szkla.Elektrody plytowe tworza bariere cieplna zapobiegajaca jakiemukolwiek przenikaniu pradów konwekcyjnych do glównego strumienia stracania.Piec jest w szczególnosci skonstruowany do topienia trudnotopliwego szkla, zwlaszcza szkla borokrzemianowego. W przypadku innych gatunków szkla, które ma byc stopione, trzeba zmienic ksztalt geometryczny i wymiary pieca, wlaczajac w to i zródlo mocy. Z powodu rozpietosci wydajnosci topienia, roztopione szklo moze byc przerabiane mechanicznie lub recznie.145 200 3 Zastrzezenie patentowe Elektryczny piec do topienia szkla, zwlaszcza do topienia borokrzemianów, posiadajacy komore do topienia o prostokatnym przekroju, polaczona z komora obróbki kanalem dennym, przebiegajacym wzdluz osi komory, wyposazony w elektrody plytowe rozmieszczone w poblizu dna komory do topienia oraz elektrody pretowe rozmieszczone ponad elektrodami plytowymi, znamienny tym, ze zarówno elektrody plytowe (10) jak i elektrody pretowe (11) umieszczone sa na przeciwleglych scianach (6) komory do topienia (2), a stosunek ilosci elektrod plytowych (10) do ilosci elektrod pretowych (11) miesci sie w granicach od 1:1 do 3:1, przy czym zarówno elektrody plytowe (10) jak i elektrody pretowe (11) umieszczone sa po jednej stronie scian (6) i polaczone z jedna wspólna faza dwufazowego regulowanego zródla pradu (12).Y777 11. 12.K CNtnnnnnnnnnn 3^ fig 1145206 Pracownia Poligraficzna UPPRL. Naklad 100 egz.Cena 400 zl PL PL PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Elektryczny piec do topienia szkla, zwlaszcza do topienia borokrzemianów, posiadajacy komore do topienia o prostokatnym przekroju, polaczona z komora obróbki kanalem dennym, przebiegajacym wzdluz osi komory, wyposazony w elektrody plytowe rozmieszczone w poblizu dna komory do topienia oraz elektrody pretowe rozmieszczone ponad elektrodami plytowymi, znamienny tym, ze zarówno elektrody plytowe (10) jak i elektrody pretowe (11) umieszczone sa na przeciwleglych scianach (6) komory do topienia (2), a stosunek ilosci elektrod plytowych (10) do ilosci elektrod pretowych (11) miesci sie w granicach od 1:1 do 3:1, przy czym zarówno elektrody plytowe (10) jak i elektrody pretowe (11) umieszczone sa po jednej stronie scian (6) i polaczone z jedna wspólna faza dwufazowego regulowanego zródla pradu (12). Y777 11. 12. K CNtnnnnnnnnnn 3^ fig 1145206 Pracownia Poligraficzna UPPRL. Naklad 100 egz. Cena 400 zl PL PL PL