Untersuchung des Einschmelzverhaltens von pelletiertem Gemenge zur Glasherstellung

Abstract

Es wurden Einschmelzuntersuchungen in einer Modellwanne an pelletiertem Gemenge unterschiedlicher Pelletgröße (5 bis 15 mm Pelletdurchmesser) und zum Vergleich an Pulvergemenge durchgeführt. Die Gemengezusammensetzung entsprach der für Wirtschaftsglas. Wegen der Vergleichbarkeit der einzelnen Einschmelzuntersuchungen wurde für ein in allen Fällen konstantes Energieangebot sowohl badseitig als auch oberofenseitig gesorgt. Die Beurteilung des Einschmelzverhaltens erfolgt über Temperatur- und Leitfähigkeitsmessungen innerhalb der Gemengeschicht. Es konnte festgestellt werden, daß im Fraktionsbereich 10 bis 12,5 mm Pelletdurchmesser eine optimale Pelletgröße vorliegt, bei der eine Schmelzzeitverkürzung gegenüber Normal-gemenge von 40 % erreicht wurde. Allerdings sind Schmelzen aus pelletiertem Gemenge blasenreicher als aus Normalgemenge. Hinsichtlich der Optimierung des Einschmelzprozesses genügt es deshalb nicht, allein die Einschmelzzeit zu berücksichtigen, vielmehr muß auch die Läuterungszeit für eine verarbeitungsfähige Schmelze mit in Betracht gezogen werden. Wird der Gewinn an Einschmelzzeit kompensiert durch eine Verlängerung der Läuterungszeit, ist eine Leistungssteigerung natürlich nicht erreicht worden. Nur dann, wenn ein kleiner Bruchteil des Gewinns an Einschmelzzeit durch eine etwas verlängerte Läuterungszeit verlorengeht, kann von einer echten Leistungssteigerung gesprochen werden. Diese wiederum muß in einem vernünftigen Verhältnis zum Kostenaufwand durch die Pelletierung stehen. Investigation of the melting behaviour of pelleted glass batch The melting behaviour of different sizes of pellets (5 to 15 mm) has been studied in a model tank furnace and compared with ordinary free-flowing batch. The glass was a typical commercial composition. In comparing melting behaviour an attempt was made to operate with constant heat flux from both the combustion space and the melt. Melting behaviour was studied by making temperature and con-ductivity measurements in the batch layer. It was shown that the Optimum pellet size lay between 10 and 12,5 mm diameter and this decreased batch-free time by 40 % compared with normal batch. Melts from pellets contained more seed than those from normal batch, optimizing the melting process must therefore consider refining as well as melting; if a gain in melting involves longer refining time there may be no net gain in production. Only when longer refining represents a small fraction of the gain in melting will use of pellets be advantageous. Careful consideration of the cost of making pellets is also necessary. Etude du comportement à la fusion de mélange vitrifiable aggloméré On effectue, dans un four modèle, des études sur la fusion de mélange compacté en agglomérés de différentes grosseurs (diamètres : 5 à 15 mm) ainsi que des études comparatives sur mélange pulvérulent. La composition du mélange est celle d'un verre commercial. Afin de pouvoir comparer les différents essais, on a assuré un apport d'énergie constant dans tous les cas, tant au niveau du bain qu'à celui des super-structures du four. L'appréciation du comportement à la fusion est faite sur base des mesures de température et de conductibilité dans la couche de composition. On peut constater que la dimension optimale des agglomérés est située dans un domaine compris entre 10 et 12,5 mm de diamètre, permettant une diminution de 40 % du temps de fusion par rapport au mélange normal. Toutefois les fontes réalisées à partir de mélange aggloméré contiennent plus de bulles que celles obtenues avec des mélanges normaux. Pour optimiser le processus de fusion, il ne suffit donc pas de considérer uniquement la durée de la fusion mais plutôt de tenir compte de la durée d'affinage, c'est-à-dire du temps nécessaire pour obtenir un verre fondu qui peut être travaillé. Si le gain en durée de fusion est compensé par un allongement de la durée d'affinage, on n'aboutit évidemment pas à un meilleur rendement. Lorsque seule, une petite fraction du gain en durée de fusion est reperdue par une durée d'affinage légèrement allongée, on peut alors parler d'une veritable amélioration de rendement. Il faut encore que celle-ci puisse se comparer favorablement au coüt supplémentaire de la pelletisation.