DE1015991B

DE1015991B - Method and apparatus for creating movement in a bath of molten glass

Info

Publication number: DE1015991B
Application number: DES35815A
Authority: DE
Inventors: Pierre Arbeit
Original assignee: Compagnie de Saint Gobain SA
Current assignee: Compagnie de Saint Gobain SA
Priority date: 1952-10-13
Filing date: 1953-10-09
Publication date: 1957-09-19

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Bewegungen in einem Bad geschmolzenen Glases Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung von Bewegungen in einem Bad geschmolzenen Glases während dessen Behandlung.Method and device for generating movement in a bath Molten Glass The invention relates to a method and apparatus for creating movement in a bath of molten glass while it is being treated.

Beim Schmelzen und Läutern von Glas ist es bekannt, in dem im Ofen befindlichen Glasbad ein Rühren oder Durchmischen des Glases dadurch herbeizuführen, daß im Ofen bzw. in bestimmten Abteilen des Ofens Gase in das Bad eingeführt werden. Die durch die Gase erzielbare Rührwirkung ist aber gering, weil die eintretenden Gase, da in keiner Weise gelenkt oder geführt, sich insbesondere unter dem Einfluß von Isonvektionsströmen in dem ganzen Bad bzw. in den Ofenabteilen zerstreuen.When melting and refining glass, it is known to be in the furnace stir or mix the glass in the bath, that gases are introduced into the bath in the furnace or in certain compartments of the furnace. However, the stirring effect that can be achieved by the gases is low because the occurring Gases, since in no way directed or guided, especially under the influence of isonvection currents in the whole bath or in the oven compartments.

Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, das Rühren oder Durchmischen des Glases in Schmelzöfen durch Einführen von Gasen zu verbessern und in einem beträchtlichen Maß zu intensivieren.The invention has set itself the task of stirring or mixing to improve the glass in melting furnaces by introducing gases and in a considerable amount Intensify measure.

Das Verfahren gemäß der Erfindung besteht darin, daß die Gase in einen innerhalb des Bades gebildeten, einen begrenzten Teil des Bades umschließenden rohrartigen Einsatz, der mit dem umgebenden Bad durch in verschiedenen Höhenlagen befindliche Öffnungen in Verbindung steht, derart eingeführt werden, daß zwischen der in dem Einsatzrohr befindlichen und der außerhalb derselben befindlichen Glasschmelze eine ständige Umlaufbewegung erzeugt wird, indem das durch die Gaseinführung leichter werdende, blasige Glas durch das außen liegende schwerere Glas, welches durch die unteren Verbindungsöffnungen in das Rohr eindringt, nach oben verdrängt wird und durch die oberen Verbindungsöffnungen in das umgebende Bad zurückgelangt.The method according to the invention is that the gases in a Tubular formed inside the bath, enclosing a limited part of the bath Use that is connected to the surrounding bathroom by being at different altitudes Openings is in communication, are introduced so that between the in the Insert tube located and the outside of the same located glass melt a constant orbital movement is generated by making the gas introduction easier developing, blistered glass through the heavier glass on the outside, which is through the penetrates lower connection openings in the pipe, is displaced upwards and returned through the upper connecting openings into the surrounding bath.

Auf diese Weise ergibt sich in dem Glas ein ständiger Umlauf, der aus einer. aufsteigenden Bewegung in dem Einsatzrohr und aus einer absteigenden Bewegung außerhalb des Rohres besteht. Dieser ständige Umlauf sichert in wirksamer Weise das gewünschte Durchrühren bzw. Durchmischen der Schmelze.In this way, there is a constant circulation in the glass, the from a. ascending movement in the insert tube and from a descending one There is movement outside the tube. This constant circulation ensures more effective Way the desired stirring or mixing of the melt.

Durch das Einsatzrohr wird der Teil des Bades, in «-elchen die Gase eingeführt werden, genau begrenzt und damit verhütet, daß die Gase sich im ganzen Glasbad zerstreuen. Die Gase arbeiten also auf einem lokalisierten Teil und haben in diesem eine entsprechend starke Wirkung. Für ein und dieselbe Gasmenge ist die von dieser- beeinflußte Glasmenge verhältnismäßig klein, und infolgedessen wird diese Glasmenge bedeutend leichter und ihre Aufwärtsbewegung in dem Einsatzrohr viel schneller als bei den bekannten Verfahren, bei denen sich die eingeführten Gase im Bad zerstreuen.The part of the bath where the gases pass through the insert pipe are introduced, precisely limited and thus prevented that the gases in the whole Scatter glass bath. So the gases work on a localized part and have in this a correspondingly strong effect. For one and the same amount of gas is the the amount of glass affected by this is comparatively small, and consequently becomes this amount of glass is significantly lighter and its upward movement in the insert tube much faster than with the known processes in which the introduced ones Dissipate gases in the bathroom.

Die im Glasbad erzeugten Bewegungen können dazu dienen, bei der Läuterung das Entweichen der Gasblasen zu begünstigen oder das Glas während der Läuterung oder in einer anderen Behandlungsphase zu homogenisieren. Die Bewegungen können ebenfalls dazu benutzt werden, den Wärmeaustausch zwischen verschiedenen Schichten des Glasbades und insbesondere zwischen dem Bad und den in der Schmelzzone des Ofens auf der Badoberfläche schwimmenden Rohstoffen oder auch zwischen dem Bad und einer äußeren, von oben auf das Bad wirkenden Wärmequelle zu begünstigen.The movements generated in the glass bath can be used for purification to favor the escape of the gas bubbles or the glass during the refining or to homogenize in another treatment phase. The movements can can also be used to control the heat exchange between different layers of the glass bath and in particular between the bath and those in the melting zone of the furnace Raw materials floating on the bath surface or between the bath and a external heat source acting on the bath from above.

Das den mit Gas zu beschickenden Teil des Bades begrenzende Einsatzrohr wird vorzugsweise durch den Boden des Ofens in das Bad eingeführt und ist in diesem senkrecht oder schräg stehend angeordnet.The insert pipe delimiting the part of the bath to be charged with gas is preferably introduced into and is in the bath through the bottom of the furnace arranged vertically or at an angle.

Das Einsatzrohr kann zur Veränderung der Lage der von seinem oberen offenen Ende gebildeten Austrittsöffnung mit Bezug auf die Badoberfläche in der Höhe verstellbar sein, und ebenso kann man die Rohre, die das Gas in das Einsatzrohr einführen, verstellbar anordnen, um ihre Mündung in eine gewünschte Lage zu den Glaseintrittsöffnungen des Einsatzrohres zu bringen. Hierdurch ist die Möglichkeit gegeben, die Zonen des Glases, in denen durch die eingeführten Gase eine Rührbewegung erzeugt werden soll, je nach Wunsch oder Bedarf mehr oder weniger in die Nähe der Badoberfläche, der Mitte oder des Bodens zu verlegen. Bei Elektrodenschmelzöfen kann das Einsatzrohr aus einem elektrisch leitenden Werkstoff, wie Kohle oder Graphit, hergestellt werden und als Elektrode zum Hindurchleiten eines elektrischen Stromes durch das Glasbad zwischen dem die Elektrode bildenden Rohr und einer oder mehreren anderen Elektroden dienen. Dabei kann das die Elektrode bildende Rohr so bemessen werden, daß sich in dem Glasbad in der Nähe des Rohres eine Konzentration der elektrischen Energie ergibt. Diese Konzentration bewirkt einen an der Außenfläche des Kanalrohres in seiner Längsrichtung aufsteigenden Glasstrom, so daß sich diese Wirkung derjenigen der Gase hinzufügt und man auf diese Weise besonders starke Bewegungen hervorrufen kann.The insert tube can be used to change the position of its upper one outlet opening formed with respect to the bath surface in the open end Height adjustable, and likewise you can adjust the tubes that carry the gas into the insert tube introduce, adjustably arrange to their mouth in a desired position to the Bring glass inlet openings of the insert tube. This makes the possibility given, the zones of the glass in which a stirring movement by the gases introduced should be generated, depending on the desire or need, more or less in the vicinity of the To lay the bath surface, the middle or the floor. With electrode melting furnaces the insert tube can be made of an electrically conductive material such as carbon or graphite, and as an electrode for passing an electric current through the glass bath between the tube forming the electrode and one or more serve other electrodes. The tube forming the electrode can be dimensioned in this way be that in the glass bath near the tube there is a concentration of electrical Energy yields. This concentration causes one on the outer surface of the sewer pipe in its longitudinal direction rising glass stream, so that this effect of those of the gases and in this way you can produce particularly strong movements can.

Das als Elektrode dienende Einsatzrohr braucht nicht ganz aus einem elektrisch leitenden Werkstoff zu bestehen. Es genügt auch, das Rohr mit einem Mantel aus elektrisch leitendem Werkstoff, beispielsweise aus Graphit oder einem von Glas nicht angreifbaren Metall, wie Platin, Molybdän oder Wolfram, zu versehen. Das Rohr kann irgendeinen geeigneten Ouerschnitt besitzen. Vornehmlich ist es zylindrisch. Es kann aber auch einen nach oben zum Austritt hin sich erweiternden Querschnitt erhalten, so daß es auf eine Zone entsprechend größerer Ausdehnung wirkt.The insert tube serving as an electrode does not need to come entirely from one electrically conductive material to exist. It is also enough to cover the pipe with a jacket made of electrically conductive material, for example graphite or one of glass to provide non-vulnerable metal, such as platinum, molybdenum or tungsten. The pipe can have any suitable cross-section. It is mainly cylindrical. However, it can also have a cross section that widens upwards towards the exit obtained so that it acts on a zone of a correspondingly larger extent.

An die Öffnungen des Einsatzrohres, durch die das umgebende Glas in das Rohr eintritt, können ein oder mehrere Kanäle angeschlossen werden, die mit ihrem anderen Ende in irgendeinen gewünschten Abstand von dem Einsatzrohr münden. Durch diese Kanäle läßt sich Glas aus einer kälteren Zone des Bades, beispielsweise aus einer durch die Ofenwände gekühlten Zone, dem Einsatzrohr zuführen.At the openings in the insert tube through which the surrounding glass enters Entering the pipe, one or more ducts can be connected to that with their other end open at any desired distance from the insert tube. Through these channels can glass from a colder zone of the bath, for example from a zone cooled by the furnace walls, to the insert pipe.

Durch diese Anordnung ist es möglich, den Wirkungsbereich der Bewegungen, die in dem Glasbad durch die Einführung der Gase in das Einsatzrohr hervorgerufen werden, in gewünschter Weise zu vergrößern.This arrangement makes it possible to limit the range of action of the movements, caused in the glass bath by the introduction of the gases into the insert tube are to enlarge in the desired manner.

In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele von Vorrichtungen zur Ausübung des Verfahrens gemäß der Erfindung dargestellt.Various exemplary embodiments of devices are shown in the drawing for practicing the method according to the invention.

Abb. 1 ist ein senkrechter Schnitt und Abb. 2 ein waagerechter Teilschnitt einer Ausführung, bei der das aus Graphit bestehende Einsatzrohr a derart angeordnet ist, daß es in einer Büchse b aus Graphit, die fest im Boden c des Ofens angebracht ist, senkrecht verschoben werden kann. Das Rohr c, ist an seinem oberen Ende offen und besitzt in einem unteren Teil nahe dem Boden des Ofens eine Öffnung d. In der Achse des Einsatzrohres a ist ein Rohr e zur Einführung des Gases angeordnet. Das in das Rohr d durch die Öffnung d eintretende Glas erneuert das im Innern des Rohres sich befindende Glas in dem Maße, wie letzteres, welches von Blasen des eingeführten Gases durchsetzt und infolgedessen leichter wird, unter der Wirkung des von dem umgebenden Glases ausgeübten hydrostatischen Druckes hochsteigt.Fig. 1 is a vertical section and Fig. 2 is a partial horizontal section an embodiment in which the insert tube a made of graphite is arranged in this way is that it is in a box b made of graphite, which is firmly attached to the bottom c of the furnace can be moved vertically. The tube c is open at its upper end and has an opening d in a lower part near the bottom of the furnace. In the A tube e for introducing the gas is arranged on the axis of the insert tube a. That Glass entering tube d through opening d renews that inside the tube located glass to the same extent as the latter, which of bubbles of the imported Gas permeates and, as a result, becomes lighter under the action of the surrounding glass rises exerted hydrostatic pressure.

Die Graphitbüchse b wird durch einen Kühlmantel f mit Wasserumlauf gekühlt.The graphite liner b is circulated through a cooling jacket f with water chilled.

Bei der in Abb. 1 gezeigten Ausführung ist das Einsatzrohr ca so eingestellt, daß die von seinem oberen offenen Ende gebildete Austrittsöffnung sich in einem geringen Abstand unter der Oberfläche des Bades befindet. Die Abb. 3 und 4 zeigen in einem senkrechten Teilschnitt und in einer Draufsicht eine Ausführung, bei der das Einsatzrohr a. als Elektrode wirken soll und zu diesem Zweck auf seiner ganzen Länge von einem Graphitmantel ä umgeben ist.In the version shown in Fig. 1, the insert tube is set approx. that the outlet opening formed by its upper open end merges into one small distance below the surface of the bath. Figs. 3 and 4 show in a vertical partial section and in a plan view an embodiment in which the insert tube a. intended to act as an electrode and for this purpose on its whole Length is surrounded by a graphite jacket ä.

Die Abb. 5 und 6 zeigen in einem senkrechten und in einem waagerechten Schnitt eine Ausführung, bei der das Einsatzrohr h einen nach oben sich erweiternden Querschnitt aufweist und die Glaseintrittsöffnung i mit einem Kanal j in Verbindung steht, dessen anderes Ende an einer Stelle des Ofens mündet, an der das Glas kälter ist.Figs. 5 and 6 show in a vertical and in a horizontal Section of an embodiment in which the insert tube h an upwardly widening Has cross section and the glass inlet opening i with a channel j in connection the other end of which opens at a point in the furnace where the glass is colder is.

Claims

PATENT CLAIMS 1. A method for generating movements in a bath of molten glass by introducing gases into the bath, characterized in that the gases in a formed within the bath, a limited part of the bath enclosing tubular insert which is connected to the surrounding bath by in Different heights located openings is in communication, are introduced so that between the located in the insert tube and the gt'e half of the same located glass melt c =

constant orbital movement is generated.

2. Apparatus for exercising the Verf s according to claim 1, characterized in that the insert tube (a, lt) delimiting the part of the bath to be charged with gas is introduced through the bottom of the furnace into the bath and is arranged in this upright or inclined.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the insert tube (a, h) for changing the position of the outlet opening formed by its upper open end with respect to the bath surface is adjustable in height and also the tubes (e), which for Introduction of the gas into the insert tube are adjustable in order to bring their mouth in a desired position to the glass inlet openings (d, i) of the insert tube.

4. Device according to claims 2 or 3, characterized in that that the insert tube (h) has an upwardly widening shape.

5. Device according to one of claims 2 to 4, characterized in that the deep Inlet openings (il of the insert tube (h) supply channels f are connected, which extend to any remote locations of the bath.

6. Device according to one of claims 2 to 5 for a furnace operating with heating or melting electrodes, characterized in that the insert tube (a, h) is designed as an electrode and for this purpose made of an electrically conductive material such as graphite or through glass non-vulnerable metal, or is provided with a jacket made of such a material. Considered publications: German Patent Specifications Nos. 303 993, 306 308, 709409; French patent specification No. 711976.