玻璃熔液均質化的方法和設備的製作方法

2023-05-02 09:28:56

專利名稱：玻璃熔液均質化的方法和設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種使熔融玻璃均質化的方法以及實施此方法的設備。
生產最高質量的玻璃要求在高溫下長時間足夠地均勻。藉助於攪拌器機械式地均質化是已知的，其中，陶瓷攪拌器或用耐熱和耐氧化金屬製造的或用貴金屬及其鉑族合金製造的攪拌器，在高溫下在給料器通道中，在給料器通過攪拌室中和在給料器頭部，通過旋轉運動攪拌熔融的玻璃。此外，還已知具有一種旋轉運動和垂直運動的組合的攪拌器。
在專利文件DE3535792A1、DE-AS2743289、DE-OS2500793、DE AS1496443、DD159171和DD153546中，說明了使玻璃熔液均質化的已知的現有技術。
在已知的均質化方法和它們的設備中，尤其經過長時間後均質化程度不夠。
在使用陶瓷的攪拌器材料時，經過長時期後由於攪拌器磨損使玻璃均質化的品質不斷下降，與此同時，由於陶瓷材料的磨損使玻璃的缺陷增多。這隻有通過更多地使用貴金屬、通過使用多個攪拌器或通過頻繁地更換磨損的陶瓷攪拌器來解決。
本發明的目的是，提供一種方法，它通過使均質化設備使用最少的材料即使在高溫下也能長時間地保持玻璃的最佳均質化，與此同時不會因材料磨損而汙染玻璃；以及設計一種實施此方法的設備，這一設備使所有均質化的零件結構簡單，攪拌器便於更換，以及材料成本及運行費用合理。
按本發明為達到上述目的，使熔融玻璃藉助於一個專門設計的攪拌器，在一個圓柱形的攪拌室內與攪拌器的轉速有關地，同時水平和垂直地，隨著或逆向取料流，進行均質化和攪拌。在這種情況下，玻璃沿攪拌室的整個高度直至浸入的攪拌室蓋石均質化，以及，在自由的玻璃表面上的玻璃被迫與在攪拌室蓋石下面的玻璃層進行混合。
為了達到最佳的均質化，由攪拌室和攪拌器組成的攪拌裝置，在因生產條件所限此熔融的玻璃直至給料器頭必然強烈冷卻時，應將其裝在給料器通道的一開始處。在盡最大可能保持溫度不變或直至給料器頭使熔融玻璃少量冷卻的情況下，合乎目的的做法是將攪拌裝置安置在給料器頭前面的不遠處。
按本發明在高度上錯開排列攪拌室進口通道和出口通道時，可以獲得最佳的均質化。在攪拌室上最好有一個處於低位的進口，和有一個或多個最多三個在相同或不同高度上的出口。其中，出口通道的流動橫截面積有不同的大小，但總是小於進口通道的流動橫截面積。按本發明實際上的攪拌室沿其全部高度設計為圓柱形或輕度錐形，長度與直徑之比最好為1∶1至最大3∶1。
攪拌室進口通道始終設在給料器通道中央，並通過它與攪拌室過渡石連接。為避免在給料器進口與攪拌裝置之間的給料器通道中形成有含波筋的底部玻璃，按本發明攪拌室底在整個給料器通道中處於最低水平面。
按此方法，在攪拌室上最好在上部設一至三個攪拌室出口通道，它們按對稱或不對稱排列，必要時安排在沿特殊的攪拌室過渡石不同的高度上。最高的攪拌室出口水平面最好在正常的玻璃液面之下50…90毫米。為避免在攪拌室內有大的自由玻璃表面，攪拌室直接用陶瓷耐火材料的攪拌室蓋石覆蓋，陶瓷耐火材料在與玻璃接觸區有貴金屬護層，這些蓋石最好略微地浸沒在玻璃浴中。
最好用貴金屬或鉑族的貴金屬合金製造的攪拌器，由圓柱形的具有圓形封閉底部的攪拌器軸和攪拌器附件組成，按本發明攪拌器附件最好是圓柱形空心攪拌棒、實心材料制的具有攪拌麵的攪拌棒或片狀攪拌器附件。所有的攪拌器附件掠過整個攪拌室體積包括攪拌室進口和出口通道在內。攪拌器附件的長度最好是圓柱形攪拌室直徑的0.5…0.95倍，其中，一個攪拌器的所有攪拌器附件有相同的長度。
若攪拌器附件的長度處於下限值，則攪拌器可根據旋轉方向和輸送方向在攪拌室內最好朝攪拌室進口通道方向設置為非對稱的。
攪拌器附件尤其是圓柱形攪拌棒，按本發明單個或成組地沿整個攪拌室高度設計成螺旋狀的，並向上或向下與取料流動同向或反向地輸送熔融玻璃。最好有最大數量的攪拌器附件，因為大量彼此靠得很近的攪拌器附件即使在攪拌器轉速很低時也能進行最佳的均質化。
在攪拌器下部設在下部攪拌棒之間並最好設在下部攪拌棒端頭之間的片狀攪拌器附件，對於含波筋的底部玻璃的均質化特別有效。為了避免在攪拌器軸與攪拌室蓋石之間環形間隙中形成劣質玻璃，按本發明在向上和向下輸送的攪拌器中，在正常的玻璃液面高度，在攪拌器軸上裝多個螺旋狀和片狀附件。通過這些附件，存在於間隙中的熔融的劣質玻璃被向下輸送，並與此同時不斷地由來自攪拌室低層的玻璃取代。
按本發明方案的優點主要是結構簡單以及此均質化設備對於不同使用場合的可通用性。此外，按本發明的方案還可使用於作為攪拌和使各種有色玻璃均質化的設備，尤其是在需要經常更換顏色的情況下。
按本發明的方法及附屬於此方法的設備的優點主要在於，在攪拌室內自由的玻璃表面處通過不斷地使表面玻璃和來自攪拌室低層的玻璃混合避免形成劣質玻璃，並因而送往進一步加工的是改善了均質性和質量的玻璃。
此均質化設備結構設計的其他優點如下它可以在沒有攪拌器的情況下用作玻璃分配裝置，以及，多個攪拌室出口通道按不同的排列方式和在不同的高度上，保證有滿足進一步加工要求的最佳玻璃分配。
均質化設備的貴金屬護面保證在全部使用期間保持玻璃有恆定的質量，不會產生附加的玻璃汙染。
因為按本發明的均質化設備由多個構件組成，所以很容易滿足顧客提出的針對不同的玻璃再加工方法的特殊要求。
下面藉助於


本發明；其中圖1按本發明的設備最佳實施形式剖面；圖2具有不同排列方式的攪拌室出口通道的攪拌室。
圖1表示了一個給料器通道1，它在攪拌室7的前面和後面具有相同的結構。在給料器通道1和具有攪拌室進口和出口通道4；5的攪拌室7的外殼石之間，設有特殊形狀的具有攪拌室過渡通道2；3的過渡石。熔融的玻璃通過攪拌室過渡通道2進入攪拌室進口通道4並進入真正的攪拌室7。攪拌室7下面通過攪拌室底石6和上面通過攪拌室蓋石8封閉，攪拌室底石6具有在整個給料器通道1中的最低的底部水平面。攪拌器9在攪拌室7內使熔融玻璃均質化，圍繞著它的攪拌器軸10在中部裝有所謂的攪拌棒11，它們具有一種螺旋狀的結構12，在攪拌器軸10的下部裝有多個片狀的攪拌器附件13。
攪拌室7、攪拌室底石6、攪拌室進口通道4和攪拌室出口通道5以及還有攪拌室蓋石8，都有貴金屬護面14。
在攪拌室蓋石8與攪拌器軸10之間，固定有多個設計為螺旋狀的片狀的攪拌器附件15，所以在攪拌器軸10與攪拌室蓋石8之間自由的玻璃浴表面處的玻璃，不斷強制性地與攪拌室蓋石8下面的玻璃混合。
圖2A表示了一個攪拌室7，它有一個攪拌室進口通道4和一個在對面的攪拌室出口通道5。
在圖2B中，攪拌室7有一個攪拌室進口通道4和兩個在對面的對稱排列的攪拌室出口通道5。
圖2C表示的攪拌室7，它有一個攪拌室進口通道4和兩個與進口通道成直角延伸的攪拌室出口通道5。
圖2D表示的攪拌室7，有分別在不同的水平面高度上的一個攪拌室進口通道4和兩個攪拌室出口通道5。
權利要求
1.藉助於攪拌器在給料器通道中或在攪拌室內使熔融玻璃均質化的方法，其特徵為通過沿攪拌室的整個高度直至浸入玻璃中的攪拌室蓋石，水平和垂直地不斷改變熔融玻璃的流動方向使熔融玻璃均質化，以及，在攪拌器軸與攪拌室蓋石之間處於玻璃浴自由表面處的玻璃，被迫與在攪拌室蓋石下面的玻璃混合。
2.實施按照權利要求1所述方法的設備由在給料器通道中或在攪拌室內的攪拌器組成，其特徵為繞其軸線旋轉的攪拌器(9)沿設計為圓柱形容器的攪拌室(7)的整個高度，具有一些形式上為攪拌棒(11)的攪拌器附件和/或片狀的攪拌器附件(13)，它們按相同或不同的方式排列和設計；以及，在攪拌室蓋石(8)之間的攪拌器軸(10)上裝有設計為螺旋狀和片狀的攪拌器附件(15)。
3.按照權利要求2所述的設備，其特徵為攪拌器(9)沿攪拌室(7)的整個高度，在中部和上部最好有攪拌棒(11)，在下部最好有片狀的攪拌器附件(13)。
4.按照權利要求2所述的設備，其特徵為攪拌棒(11)單個地或成組地有一種螺旋狀的結構(12)。
5.按照權利要求2所述的設備，其特徵為攪拌棒(11)的長度和片狀攪拌器附件(13)的長度與攪拌室(7)直徑有一個最好為0.5…0.95∶1的尺寸比例。
6.按照權利要求2所述的設備，其特徵為攪拌室(7)有一個攪拌室進口通道(4)和一至三個攪拌室出口通道(5)，它們按相同和/或不同的高度排列以及安排為對稱的和/或不對稱的結構。
7.按照權利要求2和6所述的設備，其特徵為攪拌室進口通道(4)和攪拌室出口通道(5)最好具有矩形截面。
8.按照權利要求2和6所述的設備，其特徵為攪拌室進口通道(4)最好安排在攪拌室(7)的下部，攪拌室出口通道(5)在對面最好安排在攪拌室(7)的上部。
9.按照權利要求2和6所述的設備，其特徵為在給料器通道(1)與攪拌室進口通道(4)或攪拌室出口通道(5)之間的特殊的攪拌室過渡石有一個形狀相配的最有利於流動的攪拌室過渡通道(2，3)。
10.按照權利要求2所述的設備，其特徵為攪拌室底石(6)在整個給料器通道(1)中具有最深的底部水平面。
11.按照權利要求2所述的設備，其特徵為在攪拌室出口通道(5)中最高的玻璃水平面最好在正常的玻璃液面的水平面以下50…90毫米。
12.按照權利要求2所述的設備，其特徵為攪拌室(7)的長度與直徑之比最好為1∶1至3∶1。
13.按照權利要求2至12所述的設備，其特徵為所有的與在攪拌室(7)內、攪拌室進口通道(4)內、攪拌室出口通道(5)內的熔融玻璃接觸的尤其用陶瓷材料制的表面上以及在攪拌室蓋石(8)上，具有貴金屬或鉑族貴金屬構成的合金護面(14)。
14.按照權利要求1至13所述的設備，其特徵為有或沒有攪拌器(9)的攪拌室(7)，可作為具有多個對稱和/或不對稱排列以及位於相同和/或不同高度上的攪拌室出口通道(5)的玻璃分配裝置，最好可用作為兩個取料器的排出裝置，或可用作為多個取料器的取料分路器。
全文摘要
一種使熔融玻璃均質化的方法及其設備，其目的是提供一種使用均質化設備在高溫下使玻璃均質化的方法，該設備由一些構件組成，這些構件可按積木式原理用最少量的材料來替換。此方法的特徵在於，玻璃的均質化是不斷改變流動方向的結果。該設備包括一個攪拌器，帶有攪拌器附件，這些附件為攪拌棒形式，和有片狀和/或螺旋狀附件，以及安排在相同和/或不同的高度上。
文檔編號C03B5/00GK1163602SQ95196235
公開日1997年10月29日 申請日期1995年11月15日 優先權日1995年11月15日
發明者安德烈亞斯·屈默翎, 克裡斯蒂安·施維格 申請人:伊爾默瑙玻璃技術有限公司