168579. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és olvasztókád üveg vagy hasonló szilikátanyagok olvasztására és tisztulásának megvalósítására

3 168579 4 Abból a megfigyelésből kiindulva, hogy a legnagyobb hőmérséklet a tisztuláshoz, és nagy energiamennyiségek a tisztulótér felett fekvő nyersolvasztótérben az üvegképződéshez szükségesek, találmányunk eljárás, melynél az anyag olvasztható- 5 sága szerint, nehezen olvadó anyagoknál, például boroszilikátüveg vagy alumíniumboroszilikát esetén az összes villamosenergia 30—70%-át, a könnyebben olvadó anyagoknál, például alkálimészüvegnél és ólomüvegnél az összes villamosenergia 40%-ig ter- 10 jedő hányadát a tisztulótérbe tápláljuk be és közvetlenül minden átfolyó tartománya előtt az olvadékot az olvadékfürdő teljes mélységben legfeljebb 40C°-kal jobban felhevítjük, mint a szomszédos tartományokban. Találmányunk szerint a villamos- 15 energiát két-két egymástól 90° -kai eltolt egyfázisú rendszerből álló kétfázisú rendszeren tápláljuk be. A találmány további jellemzője, hogy az összenergia vezérlése a nyersolvadék alatti tisztulótérben levő olvadék hőmérsékletének függvényében 20 történik. Az eljárás foganatosítására szolgáló olvasztókád jellemzője a négy vagy több, de párosszámú függőlegesen, és/vagy négy vagy több, de párosszámú vízszintesen bevezetett elektródából álló fűtőcsoport elrendezése. A függőlegesen be- 25 vezetett elektródák párhuzamosan vannak kapcsolva a hozzájuk tartozó vízszintesen bevezetett elektródákkal. A vízszintesen fekvő elektródák részére legelőnyösebbnek a nyersolvadék alatti tisztulótér bizonyul, mert itt van szükség a tisztuláshoz a 30 legmagasabb hőmérsékletre és az üvegképződéshez a legnagyobb energiamennyiségre, és mert így az elektródakorrózió különösen a most szokásos molibdénelektróda használata mellett messzemenően korlátozható. 35 A találmányt egy kiviteli példa nyomán rajz segítségével ismertetjük: Az 1. ábra egy függőleges és vízszintes elektródákkal felszerelt, egy átfolyöval ellátott olvasztó- 40 kád BB vízszintes metszete. A 2. ábra az l.ábra szerinti olvasztókád A A függőleges metszete az üvegáramlás lefolyásának és a hőszállításnak a megvilágításával. A 3. ábra BB vízszintes metszet egy az 1. és 45 2. ábrán féltüntetett típusú olvasztókádhoz és az elektródák villamoskapcsolása. A 4. ábra két átfolyóval ellátott olvasztókád CC vízszintes metszete. Az 5. ábra a 4. ábra szerinti olvasztókád DD 50 függőleges metszete. Az 1. ábra szerinti olvasztókád az 1 olvasztótérből és 2 munkatérből áll, amelyek a 3 átfolyóval vannak egymással összekötve. Az olvasztókád körül 4 szigetelés van. Az 5 keverék a 6 olvadék- 55 fürdőt egyenletesen takarja. Az olvasztókád fűtésére a 6 olvadékfürdőbe nyúló nyolc 7—14 függőleges elektróda és nyolc 15—22 vízszintes elektróda szolgál. Minden függőlegesen bevezetett elektróda párhuzamosan van kapcsolva a hozzátartozó víz- 60 szintes elektródával. Például a 7 függőleges elektróda a 15 vízszintes elektródával. A 7, 8, 9, 10 függőleges elektródák egy fűtőcsoportot képeznek. Ha a 9, 10 függőleges elektródákkal tengelypárhuzamosan két további 11, 12 függőleges elektró- 65 dát vezetünk, további fűtőcsoport keletkezik a 9, 10, 11, 12 függőleges elektródákból. Ily módon az elektródák összerakását az olvasztókádnagyság követelményeinek megfelelően folytatni lehet, és ez olyan kapcsoláshoz vezet, amellyel minden nagyságú olvasztókád és elsősorban azok amelyek építéstechnikailag eló'nyösebben derékszögű vagy négyzetes alaprajzúak, az áramlási holtterek kiküszöbölésével céltudatosan fűthetők, mint ahogy az az 1. ábrából érthetően kitűnik. A 23 tisztulótérben elrendezett 15-22 vízszintes elektródák segítségével a találmányi gondolatnak megfelelően, a nehezen beolvadó üvegek esetén mint a boroszilikátüvegnél és alumíniumboroszilikátüvegnél, a beolvaszthatósági fok szerint 30-70%-os energiahányadot, a könnyebben beolvadó üvegek, például alkálianódaüvegek és ólomüvegek esetén 40%-ig terjedő energiahányadot a 23 tisztulótérben a fölöttelevő üvegképződési réteg közvetlen felmelegítésére táplálunk be. Hogy a 3 átfolyó előtt a megolvadt üvegnek a 2. ábra szerinti felfelé áramlását elérjük, a 3 átfolyó tartományában levő 9, 10, 11, 12 függőleges elektródák több energiát kapnak mint a szomszédos terek, 7, 8, 13, 14 függőleges elektródái. Az 5. ábrán ez a felfeléáramlás látható egy két 3 átfolyóval ellátott olvasztókád esetén. Az összenergia vezérlését a 23 tisztulótérben elhelyezett 24 mérőérzékelő működteti. Az energiabetáplálás villamos kapcsolási vázlata a 3. ábrán látható. A 7-14 vízszintes elektródák és 15-22 függőleges elektródák egy Skott-kapcsolás szerinti a három fázist két fázissá alakító 25 transzformátorcsoporton át vannak a 35 háromfázisú hálózatra kötve. Az átlósan szembelevő elektródákat mindig azonos egyfázis rendszerek táplálják. A 25 transzformátorcsoport primer tekercseit feszültségbeállítás céljából a 26, 27, 28 transzduktorokon át táplálják. Az energiahozzávezetésnek és vele a 3 átfolyó előtti tartomány hőmérsékletének a megemelésére az ottlevő 9, 10, 11, 12 függőleges elektródákat 17, 18, 19, 20 vízszintes elektródákat nagyobb feszültséggel látjuk el, ezért azok hozzávezetésében a 31, 32, 33, 34 feszültségemelő transzformátorokat helyeztük el, amelyeket a feszültségbeállítás céljából a 29, 30 transzduktorokon át a 25 transzformátorcsoport segédtekercsei táplálnak. (Jobb áttekinthetőség céljából nem tüntettük fel a rajzokon a 29, 30 transzduktorok és a 31, 32, 33, 34 feszültségemelő transzformátorok közötti vezetékeket.) Szabadalmi igénypontok: 1. Eljárás üveg vagy hasonló szilikátanyagok olvasztására és tisztulásának megvalósítására, amelynél egymással egy vagy több átfolyóval összekötött olvasztó- és munkatérből álló olvasztókádban vízszintesen és/vagy függőlegesen elrendezett elektródák útján az olvadékon villanyáramot vezetünk át és amelynél az olvadási folyamat a keverékkel takart felülettől lefelé megy végbe, azzal jellemezve, hogy az anyag olvaszthatósága szerint, nehezen olvasztható anyagok, például boroszilikátüveg vagy alumíniumboroszilákátüveg esetén az összes villanyenergia 30-70%-át, könnyebben olvasztható 2