FI59083B - Elektrisk ugn foer smaeltning av glas - Google Patents

Description

E3C*1 ral nil KUULUTUSJULKAISU con «7

Vflr? W <") UTUACCNINOSSKIUFT =/083 C (45) Patent r.oddelat ^ (51) Kv.lk?/lntCI.3 G 03 B 5/02 SUOMI —FINLAND (21) Ρ«μλ«Ι»>Λ·ιμμ — PtMAtanteknlng 753^79 (22) H»k*ml»p*lvt — An*eknln|tda| 10.12.75 (23) Aikupllvl—.GIM|h«Uda| 10.12.75 (41) Tullut lulkitaktl — Bllvlt off until* 21.06.7β

Patentti· ja rakiitarihallitut .... ________ . . . .....

_ 1 (44) Nlhttvikclpunon {· kuuL|ulkalaun pvm. — ratant- och raglataratyralaan ' Amekan utkfd och uti.skriftan public·™* 27.02.8l

(32)(33)(31) ffjnrJattjr atuolkeua—Baflrd prlorltat 20.i2.7U

T§ekkoslovakia-Tjeckoslovakien(CS) PV 885O-7U

(71) Statni vyzkumny ustav sklafsk^, Hradec Kralov£, TSekkoslovakia-T j eckoslovaki en(CS) (72) Vaclav Susser, Hradec Krälove, Josef Vach, Hradec Kralove, Ivan Lädr,

Hradec Kralove, Jifi Auerbeck, Hradec Krälove, Tgekkoslovakia-Tjeckoslo-vakien(CS) (7U) Oy Kolster Ab (5U) Sähköuuni lasin sulattaniseksi - Elektrisk ugn för smältning av glas

Keksinnön kohteena on sähköuuni lasin sulattamiseksi, joka muodostuu nelikulmaisesta sulatustilasta, joka ainakin yhden läpivirtausaukon avulla on yhdistetty ainakin yhteen työtilaan, jolloin sulatustilassa on enemmän kuin kaksi pitkittäisriviä pystysuoria elektrodeja, jotka on upotettu pohjaan ja liitetty monivaihevirtalähteeseen.

Tsekkoslovakialaisen patenttijulkaisun n:o 118 306 mukaisesti on pystysuorien, kolmivaihevirralla syötettyjen elektrodien parit sovitettu noikittais-ryhroiin ja kanavaa lähinnä olevaan ryhmään syötetään enemmän energiaa kuin keskimmäisen ryhmän elektrodeihin, jolloin yksittäisten parien elektrodien välillä on jännitteen vaihesiirtymä, niin että kuumennusvirta ei virtaa ainoastaan yhden parin elektrodien välissä, ts. uunin poikkisuunnassa, vaan myös viereisen ja toisen parin elektrodien välissä, ts. uunin pituussuunnassa ja eri poikki-suunnissa. Käytettäessä tätä järjestelyä uuneissa, joiden sulatustehot ovat yli h-10 t/2h h, on lasisulan laadun mukaan parin elektrodien välinen etäisyys niin suuri , että uunin keskiosa kuumenee vähemmän kuin elektrodien ympärillä olevalla alueella uunin seinämien läheisyydessä.

2 59083 USA-patenttijulkaisussa n:o 3 395 237 on selitetty sähköuuni, jossa on parillinen luku pystysuoria sauvaelektrodeja, jolloin jokaista paria syötetään riippumattoman sähkösyöttöpiirin avulla, jokaisessa piirissä on oleellisesti vakion jännitteen omaava lähde ja jokaisella elektrodiparilla on itsenäinen virransäätö. Tämä mainittu elektrodien järjestely ja niiden syöttö ei tarjoa mahdollista hyvin ohjattavaa virtausta läpivirtausaukkoon. Tämä voi vaikuttaa epäsuotuisasti lasimassan homogeenisuuteen. Lisäep.äkohtana on myös kytkennän monimutkaisuus käytettäessä suurta lukumäärää muuntajayksiköitä. Sitä paitsi esiintyy uuneissa mainitulla järjestelyllä uuninpohjan liian korkeaa ylikuumenemista elektrodien alapäiden alueella. Tämän epäkohdan kumoamiseen pyrittiin USA-patenttijulkaisun 3 MO 321 mukaisesti, jonka kohteena on uuni, jossa sulatusosan pohjassa oleva kanava aukeaa läpivirtausaukkoon, jonka pohja on alempana kuin sulatusosan pohja. Pystysuorat elektrodit on sovitettu uunin kehälle, jolloin elektrodien järjestely ja syöttö aiheuttaa virtaamisen poikki-suunnassa ja osittain uunin kehää pitkin. Uuninpohjan liiallisen kuumenemisen estämiseksi on elektrodit sovitettu kuumuutta kestävää materiaalia oleviin kappaleisiin, joka materiaali on vastustuskykyäsempi syöpymistä vastaan kuin uunin-pohjaan käytetty materiaali. Kappaleet kohoavat pohjan tason yläpuolelle. Tämä elektrodien järjestely on sopiva mitoitukseltaan pienehköille uuneille, elektrodien liitäntäjärjestelmä sähkövirran lähteeseen ei kuitenkaan salli parhaiden olosuhteiden aikaansaamista lasimassan virtaamista varten. Elektrodeja varten olevien kappaleiden täytyy olla hyvin kuumuutta kestävää materiaalia, mikä nostaa kustannuksia. Sitä paitsi syntyy epätasainen pohja, jossa voi olla paikkoja, joissa lasimassa liikkuu heikosti.

Vastaavanlaisen ratkaisun kuvailevat USA-patenttijulkaisut 3 63b 588 ja 3 758 020, jossa elektrodit on sovitettu kolmeen kuumuutta kestävää materiaalia olevaan kappaleeseen kunkin uuninpuoliskon nurkkiin, joiden väliin muodostuneet, toisiinsa nähden ristikkäin kulkevat kanavat on johdettu pitkittäissuuntaiseen pääkanavaan, joka pohjan alapuolella aukeaa läpivirtausaukkoon.

USA-patentti julkaisun 3 63*+ 588 mukaisesti tapahtuu elektrodinpi timien jäähdytyksen ohella vielä erityinen niiden kappaleiden jäähdytys, joihin elektrodit on sisäänrakennettu, joten rakenne, sen kokoaminen ja käyttö tulevat oleellisesti monimutkaisiksi.

Brittiläisessä patenttijulkaisussa n:o 1 319 060 on selitetty uuni, jossa pystysuorat sauvaelektrodit on sovitettu kappaleissa, jotka kohoavat uunin-pohjasta riveihin, jotka rajoittavat kuumennetut alueet kanavien sivuihin nähden, jotka kanavat on liitetty yhteiseen läpivirtausaukkoon. Kappaleiden ja elektrodi -rivien väliset kanavat muodostavat samoin hyvin epätasaisen pohjan johon liittyvät jo mainitut epäkohdat.

3 59083

Tsekkoslovakialaisessa patenttijulkaisussa n:o 125 ^5T on selitetty vastaavanlainen sähköuuni kuin patenttijulkaisussa 118 306, jossa uunin sulatus-osan ja työosan välissä on leveä läpivirtausaukko. On todettu, että läpivirtaus-aukon leveyden pelkkä sopiva mitoittaminen ratkaisee ennen kaikkea ainoastaan eteenpäin virtaukseen liittyvät ongelmat ja estää kuolleiden nurkkien muodostumisen sulatustilassa.

Mainitut epäkohdat kumotaan esillä olevan keksinnön mukaisella uunilla, tai niitä vähennetään ainakin oleellisesti siten, että elektrodien jokainen pitkittäisrivi muodostuu ainakin kahdesta ryhmästä vierekkäisiä elektrodeja, elektrodiryhmien lukumäärä on sama jokaisessa rivissä ja elektrodiryhmien välinen jännitteen vaihesiirtymä on yhtä kuin nolla, rivin jokaisen ryhmän elektrodit on liitetty syöttölähteen yhteiseen pinteeseen ja jokaisen läpivirtausaukon lähelle sovitetun ja monivaihevirran yhteiseen syöttölähteeseen liitetyn rivin ainakin yksi elektrodiryhmä on kytketty suuremmalle jännitteelle kuin saman rivin elektrodien jäljelle jäävä ryhmä tai ryhmät. Tällöin on läpivirtausaukon tai -aukkojen ekvivalentti halkaisija 0,2-0,3 kertaa sulatustilan kostutetun poikkileikkauksen ekvivalentti halkaisija kohtisuoraan uunin pituusakseliin nähden. Elektrodien sovittaminen pitkittäisriveihin, jotka muodostuvat ryhmistä, joiden välinen jännitteen vaihesiirtymä on yhtä kuin nolla, ja yhdessä ryhmässä olevien elektrodien liittäminen syöttölähteen yhteiseen pinteeseen mahdollistavat lasimassan tasaisen kuumenemisen elektrodirivien välissä uunin poikkisuunnassa ja tällöin mahdollistetaan liittämällä jokaisen lähinnä läpivirtausaukkoa sijaitsevan rivin elektrodiryhmistä ainakin yksi suuremmalle jännitteelle sellaisen lämpögradientin muodostuminen, että lasimassa ei pääse suoraan läpivirtausaukkoon, vaan kääntyy läpivirtausaukkoa vastapäätä olevan seinän suuntaan ja virtaa vasta täältä läpivirtausaukkoon ja edelleen uunin työtilaan. Läpivirtausaukon keksinnön mukaisella järjestelyllä saadaan aikaan lasimassan paluuvirta työtilasta sulatustilaan. Tämä paluuvirta jäähdyttää sulatustilan pohjan siten, ettei pohjan päällystettä tarvitse suojata syöpymistä vastaan erityisellä lisäjäähdytyk-sellä elektrodien alueella, eikä tarvitse muodostaa monimuotoista pohjaa erityistä kuumuutta kestävää materiaalia olevista kappaleista. Elektrodien kytkemisen ja läpivirtausaukon sovittamisen ansiosta syntyy uunissa virtaus, virtaaminen, joka parantaa läpivirtausaukkoon syötetyn lasimassan homogeenisuutta.

Keksinnön kohteen suoritusesimerkkiä selitetään seuraavassa oheisen piirustuksen yhteydessä, jossa kuvio 1 esittää uunin pohjapiirrosta tasoa pitkin, joka kuviossa 2 on merkitty kirjaimilla B-B ja kuvio 2 esittää tämän uunin pitkittäisleikkausta kuviossa 1 kirjaimilla A-A merkittyä tasoa pitkin.

k 59083 Tässä esitetty uuni 1 muodostuu sulatustilasta 2 ja työtilasta 3, jotka on erotettu osittain toisistaan jäähdytetyllä erotusseinällä h, joka määrää näiden molempien tilojen väliset läpivirtausaukot 5. Sulatustilassa 2 on neljä pitkittäisriviä 6,7,8,9 pystysuoria sauvaelektrodeja. Kuitenkin myös levyelektrodien sovittaminen on mahdollista. Jokainen rivi 6,7,8,9 muodostavat elektrodiryhmät 61-63, 71_73, 81-83, 91-93. Esimerkkinä olevan suoritusmuodon mukaisesti muodostuvat ryhmät kahdesta elektrodista, mutta ryhmä voi kuitenkin muodostua myös useammista elektrodeista tai yhdestä ainoasta elektrodista. Elektrodiryhmien 61-63, 71-73, 81-83, 91_93 lukumäärä jokaisessa rivissä on kulloinkin sama. Rivin 6-9 ryhmien 61, 71, 81, 91 elektrodit on liitetty syöttö-lähteen 11* yhteiseen pinteeseen 10, 11, 12, 13. Ryhmät 62-92 ja 63-93 on liitetty syöttölähteisiin vastaavalla tavalla kuin ryhmät 61-91. Yksittäisten ryhmien 61-63, 71-73, 81-83, 91-93 välillä ei muodostu jännitteen vaihesiirtymää, mutta kuitenkin ainakin ryhmät 61—91 on liitetty syöttölähteen il* suuremmalle jännitteelle kuin jäljelle jäävät ryhmät 62-92 ja 63“93. Läpivirtausaukot on tehty sellaisiksi, että niiden ekvivalentti halkaisija d^ on 0,2-0,3 kertaa sulatus-tilan 2 läpi kohtisuoraan uunin 1 pituusakseliin nähden olevan kostutetun poikkileikkauksen ekvivalentti halkaisija d^..

Koska läpivirtausaukon samanlaisen pinnan kautta ei sen muodon ollessa erilainen virtaa sama määrä lasimassaa, täytyy vertaamiseen käyttää ekvivalentteja halkaisijoita, joiden perustana on läpivirtausaukon ympyränmuotoinen muoto.

Ekvivalentti halkaisija d määrätään suhteesta d= UP , jolloin P on poikkileikkauksen pinta ja £ sen kehä. Siten on esimerkiksi poikkileikkaukseltaan nelikulmion muotoisen läpivirtausaukon, jonka sivu a = 0,1* m, ekvivalentti halkaisija d = 0,1* m. Läpivirtausaukolla, jolla on samansuuruinen poikkileikkaus-pinta, ja joka on muodoltaan suorakulmio sivujen pituuksien ollessa a = 0,8 m ja b = 0,2 m, on ekvivalentti halkaisija d = 0,32 m. On todettu, että paluuvirran aikaansaamiseksi, jolla on riittävä jäähdytyskyky uunin 1 pohjaa varten ja homogenisoiva vaikutus tarvittavan virtauksen muodostumisen yhteydessä, tulee läpivirtausaukkojen 5 ekvivalenttien halkaisijoiden d^ suhteen sulatustilan 2 läpi kohtisuoraan uunin 1 pituusakseliin nähden olevan kostutetun poikkileikkauksen ekvivalenttiin halkaisi jaan d^_ olla mainitulla alueella. Sulatustilan 2 läpi ulottuvaa kostutettua poikkileikkausta rajoittaa pohja, sivuseinämien osa, joka kostuu lasimassasta, ja sulatustilassa 2 olevan lasimassan pinta. Mainittujen rajojen puitteissa määritellään läpivirtausaukon ekvivalentti halkaisija d^ ottamalla huomioon lasimassan määrä, jotka vaikuttavat paluuvirran suuruuteen.

Uuni toimii seuraavalla tavalla: Sähköuuniin 1 syötetään sulatustilan 2 pinnalle lasiannos, joten muodostuu 5 59083 eristyskerros, joka estää, lämmönhukan .lasimassan pinnalta. Kytkemällä säh^g^ virta selitetyn kytkennän mukaisesti syntyy lasimassassa ohmista lämpöä, jo^Q aiheuttaa kasvavan lasimassavirran seinämiä pitkin läpivirtausaukkojen 5 yläpuolella ja ehkäisee siten ei-riittävästi sulatetun ja kirkastetun lasimassan sisääntunkeutumisen läpivirtauskanaviin 5 ja edelleen työtilaan 3. Lasimassa-virrat palaavat takaisin läpivirtausaukkoja 5 vastapäätä olevalle seinämälle ja suuntautuvat vasta sen jälkeen uunin 1 alaosaan läpivirtausaukkoihin 5 ja edelleen sisään työtilaan 3. Samanaikaisesti kohoaa lasimassan homogeenisuus sulatustilassa 3. Lasisula otetaan työtilasta 3 käsin tai koneilla käsi. teit ä-väks i.