Browsing by Author "Mergler, Kurt Wilhelm"

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    Application of oxygen sensors in industrial glass melting tanks
    (Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1996) Baucke, Friedrich G. K.; Werner, Ralf D.; Müller-Simon, Hayo; Mergler, Kurt Wilhelm
    A comparative study of electrochemical oxygen sensors for glass melts employing zirconia solid electrolytes developed by Schott Glaswerke and by the HVG is reported. The sensors applied in a feeder Channel of a melting tank producing green glass yielded slightly different but reproducible results despite different constructions. The zirconia reference electrodes achieved more than one year active lifetime at 1200°C. Their potentials directly compared over extended periods agreed within less than 3 mV. The potential differences of the platinum measuring electrodes were traced to temperature gradients. Newly installed platinum electrodes show "induction periods" caused by convectional and diffusional equilibration of adhering surface with bulk melt. Unexpected sudden oxygen inhomogeneities of the melt were detected and explained.
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    Cathodic electrochemical protection of molybdenum electrodes in an all-electric melter
    (Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1998) Fleischmann, Bernhard; Mergler, Kurt Wilhelm
    During several research programmes the cathodic protection of molybdenum heating electrodes was tested step by step on an allelectric glass melting furnace over eight years. Starting with one pair at least, all 12 heating electrodes were superimposed with a negative direct voltage to reduce the corrosion of molybdenum. The molybdenum release of the electrodes could nearly be halved at the used furnace and with the glass melted. The molybdenum content of the glass was determined to compare the unprotected and the protected State, respectively, and to confirm the success of the cathodic protection.
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    Determination of the corrosion progress of zirconium oxide containing refractories based on the natural intrinsic gamma radiation of the material
    (Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 2001) Fleischmann, Bernhard; Baumann, Patrick; Mergler, Kurt Wilhelm
    The determination of the corrosion progress of refractory blocks is interesting for the operation of glass furnace tanks under safety and economic aspects. The measuring principle, based on the very small natural radiation of impurities of the zirconium raw materials for refractory production, has been known since the beginning of the seventies of the last century and could now be developed through improvements of measuring technology and sensors. Smaller changes to a laboratory test setup from medical technology were made both in the hardware and the software, to enable measurements of the intrinsie radiation of fused-cast AZS refractory materials in hot and dusty environment on glass melting furnaces during operation. A measuring schedule was developed and calibrating measurements were carried out with blocks of different zirconia content. First practical tests were made on cold glass furnaces. The final adaptation of the equipment was done with measurements on operating glass furnaces. The measurements of the corrosion progress and/or the residual thickness of refractory blocks based on the natural intrinsic gamma radiation could be done with the expected accuracy and can be used to support the operator of glass melting tanks.
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    Entwicklung eines leichten Sehrohres zur kurzfristigen Inspektion des Flammenraumes von Glasschmelzwannen
    (Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1982) Barklage-Hilgefort, Hansjürgen; Mergler, Kurt Wilhelm
    Für Beobachtungen in laufenden Glasschmelzöfen stehen bei der Hüttentechnischen Vereinigung der Deutschen Glasindustrie (HVG) verschiedene Ofenperiskope zur Verfügung, die durch Schrägvorausblick und Seitwärtsausblick eine Fülle von Beobachtungsmöglichkeiten eröffnen. Jedoch erfordern die bisher zur Verfügung stehenden Ofenperiskope für ihren Betrieb erhebliche Mengen an Kühlwasser und Spülluft, so daß lange Rüstzeiten für das Verlegen der hierfür notwendigen schweren Versorgungsschläuche benötigt werden. Um diesen Umständen Rechnung zu tragen, wurde von der HVG ein leichtes, nur mit Druckluft gekühltes Ofenperiskop entwickelt. Der Einsatz von Druckluft als Kühlmedium erweist sich als problemlos, wobei auch die benötigten Luftmengen in Grenzen gehalten werden können. Als Kühlluft reicht für das neue Gerät die Menge, die beim herkömmlichen Ofenperiskop allein als Spülluft benötigt wird. Gegenüber dem vorhandenen Periskop ergeben sich Einschränkungen in den Beobachtungsmöglichkeiten, die aber durch eine größere Flexibilität beim Einsatz ausgeglichen werden. Als Optik dient in Anlehnung an bereits vorliegende Erfahrungen ein modifiziertes Hohlkörperprüfgerät, wobei auf ein weitgehend der Serie entsprechendes Gerät mit 9,5 mm Durchmesser zurückgegriffen wurde. Durch Abwinkein der Blickrichtung um 15° zur Geräteachse wird eine erhebliche Erweiterung der Βeobachtungsmöglichkeiten erreicht. Development of a lightweight periscope for rapid inspection of the combustion space of glass tank furnaces Various periscopes are available at the Hüttentechnische Vereinigung der Deutschen Glasindustrie (HVG) for observations in operating furnaces and through oblique and sideways viewing they open up a wide range of possibilities of observation. However, the previously available furnace periscopes require appreciable quantities of cooling water and flushing air to overcome the difficulties of protection arising with long times of insertion. To take account of these circumstances the HVG has developed a lightweigth periscope cooled only by compressed air. The use of compressed air as the coohng medium is almost free from problems and the quantities of air used can be kept within limits. The new periscope needs only as much cooling air as was used for flushing out in the earher periscope. Compared to the water cooled periscope there arise some limitations in the possibilities of observing, which are compensated by a greater flexibility. The optical head uses existing experience with a modified hollow body testing apparatus which, together with the other elements is reduced to a diameter of 9,5 mm. By turning the direction of viewing by up to 15° from the axis of the apparatus extension of the possibilities of observation is achieved. Mise au point d'un périscope léger pour l'inspection rapide de la flamme des bassins de fusion du verre Pour les observations dans les fours de fusion du verre continus on dispose à la Hüttentechnische Vereinigung der Deutschen Glasindustrie (HVG) de différents périscopes de four qui offrent énormément de possibilités d'observations dans les sens vertical et latéral. Pourtant les périscopes de four dont on dispose actuellement ont besoin, pour fonctionner, d'importantes quantités d'eau pour les refroidir et d'air pour les nettoyer, de telle sorte que des temps de montage assez longs sont nécessaires pour la pose des lourds tuyaux d'ahmentation. Pour tenir compte de ceci la HVG a mis au point un périscope de four léger refroidi uniquement par air comprimé. L'emploi d'air comprimé comme réfrigérant ne pose pas de problème et permet de maintenir les quantités d'air nécessaires dans certaines limites. La quantité d'air de refroidissement utilisée par le nouvel appareil correspond à celle qui était nécessaire pour le nettoyage des anciens périscopes de four. Par rapport au périscope existant, il y a des restrictions quant aux possibilités d'observation mais ces restrictions sont compensées par une plus grande flexibilité lors de l'utilisation. Comme optique, on utilise, en s'appuyant sur les expériences acquises jusqu'à présent, un appareil de contrôle creux modifié, pour lequel on a recours à un dispositif de 9,5 mm de diamètre correspondant largement à la série. En dirigeant l'angle de visée à 15° par rapport à l'axe de l'appareil, on accroît considérablement les possibilités d'observation.
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    Industrial experience with a cathodic electrochemical method to reduce the molybdenum electrode corrosion
    (Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1993) Fleischmann, Bernhard; Mergler, Kurt Wilhelm; Barklage-Hilgefort, Hansjürgen
    In an industrial all-electric glass tank a cathodic dc voltage was superimposed on the ac heating voltage at two molybdenum electrodes for about 8 months to reduce the corrosion through the formation of a protective layer. One starting electrode could be used as counter electrode for the cathodic protection of the molybdenum heating electrodes. A platinum electrode was installed as reference electrode to carry out electrochemical measurements (impedance measurements, current-potential curves). After an 8 months' running time a reduction of molybdenum corrosion of about 25 % could be proved due to the cathodic protection in comparison with unprotected heating electrodes. The results of the electro chemical investigations on the industrial glass tank showed to a certain extent deviations from the former laboratory tests.
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    On-line determination of the iron concentration in industrial amber glass melts
    (Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1995) Müller-Simon, Hayo; Mergler, Kurt Wilhelm
    A sensor has been developed in order to measure the concentration of polyvalent elements on-hne in industrial glass melts. The sensor has been tested on iron in an amber glass melt. A method has been developed in order to determine the area of the measuring electrode, which can change due to glass level variation. The accuracy of the iron determination by means of the voltammetric sensor has been found half the accuracy of x-ray fluorescence analysis.
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    Vergleich verschiedener Meßverfahren zur Bestimmung des Abgasqueraustausches in Glasschmelzwannen
    (Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1986) Müller-Simon, Hayo; Barklage-Hilgefort, Hansjürgen; Mergler, Kurt Wilhelm
    Die aus Helium-Impfmessungen ermittelte Queraustauschmatrix ist relativ unempfindhch gegenüber kleineren Veränderungen der Brennerbeaufschlagung. Ist die Queraustauschmatrix einmal bestimmt, lassen sich die Abgasvolumenströme in den einzelnen Kammern aus den Brennstoff- und Verbrennungsluftmengen gut berechnen. Eine Abhängigkeit zwischen den mit der Helium-Impfmessung gemessenen Austauschströmen und den Austauschströmen, die aus der Druckverteilung im Oberofen und den Brennerimpulsen errechnet wurden, konnte nicht eindeutig nachgewiesen werden. Mit dem Prinzip des Prandtlschen Staurohrs wurde der Zusammenhang zwischen Staudruck im Brennerhals und Strömungsgeschwindigkeiten untersucht. Eine Abhängigkeit konnte auch mit einer einfachen Meßanordnung gefunden werden.
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    Vergleichende UV-Beobachtungen an erdgas- und schwerölbeheizten U-Flammenwannen
    (Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1981) Barklage-Hilgefort, Hansjürgen; Mergler, Kurt Wilhelm
    Die beim zunehmenden Einsatz von Erdgas häufig aufgetretenen Schwierigkeiten durch den verschleppten Ausbrand und die damit verbundene Gefährdung des Feuerfestmaterials führten zur Entwicklung der Flammenbeobachtung im Bereich der UV-Strahlung. Es stellte sich die Frage, ob die Strahlung tatsächlich direkt mit den energetisch relevanten Reaktionen im Zusammenhang steht. Aus diesem Grunde wurden Untersuchungen zum Ausbrandverhalten von Erdgas und schwerem Heizöl mit begleitenden UV-Untersuchungen durchgeführt. Aus meßtechnischen Gründen erwiesen sich U-Flammenwannen als optimal für derartige Untersuchungen, da nur hier eine Probenahme entlang der gesamten Brennstrecke zur Untersuchung der Flammengase auf reaktionsfähige Bestandteile möglich ist. Die im UV strahlenden Flammenpartien enthalten CO und H₂ in erheblichem Umfang, so daß die UV-Strahlung als zuverlässiges Indiz für Verbrennungsreaktionen betrachtet werden kann. Ein weiterer Aspekt ist die ΝΟₓ-Bildung im Verlauf der Verbrennung. Die Meßergebnisse zeigen, daß die Bildung von ΝΟₓ stark von der lokalen Gaszusammensetzung abhängt. Comparative UV observations on natural gas and heavy oil horseshoe fired tank furnaces The increasing use of natural gas and the frequently occurring difficulties due to less complete combustion and the consequent risks to refractories have led to the development of ultra-violet flame observation. This raises the question whether the UV radiation is directly related to the energetically relevant reactions. For this reason investigations of combustion behaviour have been made of natural gas and heavy oh firing using UV equipment. On technological grounds horseshoe flame furnaces were chosen as the most suitable for this work because scanning of the whole flame path to investigate the reactive components in the flame gases is possible from one sample probe position. The parts of the flame emitting UV radiation contain CO and H₂ in appreciable proportions so that the UV radiation can be used as an indicator for the combustion reactions. A further important aspect is the formation of ΝΟₓ during combustion. The results obtained indicate that formation of ΝΟₓ is strongly dependent on the local gas composition. Observations comparées, dans l'ultraviolet, des flammes dans les bassins de fours à boucle chauffés au gaz naturel et au fuel lourd Les difficultés souvent recontrées avec l'emploi croissant de gaz naturel, à savoir l'abaissement du coefficient des gaz effectivement brûlés, et le danger que cela représente pour les réfractaires, ont orienté les recherches dans l'observation des flammes dans le domaine des ultraviolets. Le problème était de savoir s'il existe vraiment un rapport direct entre le rayonnement et les réactions correspondantes du point de vue énergétique. C'est pour cette raison qu'ont été effectuées, de pair avec des études dans l'ultraviolet, des études sur le comportement du coefficient de gaz naturel et de fuel lourd effectivement brûlés. Pour de telles mesures, les bassins des fours à boucle se sont révélés les plus intéressants, car c'est seulement dans ce cas qu'il est possible de prélever des gaz réactifs sur toute la longueur de la flamme pour étudier les gaz de flammes. Les parties de flammes qui émettent dans l'ultraviolet contiennent CO et H₂ en grande quantité, si bien que le rayonnement ultraviolet peut être considéré comme un bon indice pour l'observation des réactions de la combustion. En outre, ΝΟₓ se forme au cours de la combustion. Les résultats des mesures montrent que la formation de ΝΟₓ dépend fortement de la composition chimique locale des gaz.
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    Visuelle Beobachtung nichtleuchtender Flammen in heißen Ofenräumen im UV-Bereich
    (Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1978) Voss, Hans-Jörg; Mergler, Kurt Wilhelm
    Zur Sichtbarmachung nichtleuchtender Flammen in heißen Ofenräumen wird die von der Reaktionszone der Flamme ausgehende Strahlung im UV-Bereich herangezogen. Mit schmalbandigen optischen Filtern wird die UV-Information der Flamme vom im sichtbaren und IR-Bereich stark strahlenden Hintergrund getrennt. Den optischen Zugang zum Verbrennungsraum ermöglicht ein UV-durchlässiges Ofenperiskop. Die Kombination eines UV-Bildwandlers oder einer UV-Fernsehkamera mh dem Ofenperiskop oder die Verwendung UV-empfindlichen Filmmaterials bei der direkten Fotografie liefert die bildliche Darstellung der entleuchteten Flamme über eine Abbildung der feldweisen Verteilung der UV-abstrahlenden OH-Radikale der Reaktionszonen. Mit dem beschriebenen Verfahren lassen sich auch bei nichtleuchtenden Flammen Aussagen gewinnen über Flammenlänge, Flammenlage, Ausbrand und Strahlungsverhalten der Flamme. Das im sichtbaren Bereich nicht mehr strahlende Ende technischer Flammen zeigt ebenfalls ein mehr oder weniger starkes UV-Leuchten. Dies läßt auf noch ablaufende Reaktionsvorgänge in diesem Bereich schließen. Die allgemein praktizierte Technik bei der Einstellung von Flammen über ihre sichtbare Abbildung ist zu überdenken. Visual Observation of non-luminous flames in hot furnaces using the ultra-violet range The ultra-violet radiation from the reaction zone of a flame may be used to make a non-luminous flame visible in hot furnaces. By using narrow band optical filters the UV signal from the flame can be separated from the strongly radiative visible and infra red background. Optical access to the combustion space is obtained by a furnace periscope transparent to ultra-violet radiation. This, together with a UV image Converter, UV television camera or UV sensitive film for direct photography, allows examination of the non-luminous flame from the distribution of the UV emitting OH radicals in the reaction zone. The method described permits information to be gained about flame length, flame position, degree of combustion and radiation from non-luminous flames. The invisible tip of normal flames also emits some UV light which gives additional information about reactions still occurring in this region. The usefulness of the habituel method for the regulation of flames based on their visible picture is to be considered. Observation visuelle de flammes non lumineuses dans l'ultraviolet à l'intérieur de fours chauds Les radiations ultraviolettes émises dans la zone de réaction de la flamme permettent de visuahser les flammes non lumineuses dans les fours chauds. Des filtres optiques à bande étroite permettent de séparer information UV de la flamme, du fond émettant dans le visible et l'infrarouge. Un périscope perméable aux ultraviolets assure l'accès optique à la chambre de combustion. La combinaison d'un periscope avec un transformateur d'images UV ou une caméra de télévision ou l'utillsation de pellicules sensibles aux ultraviolets pour la photographie directe permet de représenter la flamme non lumineuse par la répartition des radicaux OH émetteurs d'ultraviolets dans les zones de réaction. Le procédé décrit permet d'obtenir des renseignements sur la longueur, la position, la combustion et les caractéristiques de rayonnement de la flamme. Le bout, non émetteur dans le visible, des flammes techniques présente également une incandescence plus ou moins forte dans l'ultraviolet. Ceci permet de tirer des conclusions sur les processus de réaction en cours dans cette zone. II faut doncremettre en question les méthodes habituelles de réglage des flammes basées sur l'aspect de la partie visible de la flamme.
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    Voltammetric sensor for glass tanks
    (Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1992) Zink, Marianne; Rüssel, Christian; Müller-Simon, Hayo; Mergler, Kurt Wilhelm
    Voltammetric methods formerly solely applied to laboratory experiments were used for measurements in a green glass tank. The applied experimental parameters had to be restricted to step times of 20 ms or more using square-wave voltammetry and frequencies of 35 s^-1 or lower using alternating current voltammetry. Within these limitations, the voltammetric sensor used was fairly suitable for these measurements. The adjustment of the electrode area, i.e. the dip-in length of the electrodes, could easily be controlled by conductivity measurements between the electrodes. The obtained voltammetric curves were fairly similar to those obtained from laboratory experiments and were predominantly affected by the iron concentration of the glass melt.