Effect of radiation on the melting of glass batch

Abstract

A model has been constructed to predict the temperature distribution and heat transfer in a glass batch blanket. On the basis of appropriate assumptions a mathematical model of the basic physical processes is developed which simulates the effects of the individual factors on the complex conversion process. The model is described by a partial differential equation in the unreacted batch and a nonlinear integrodifferential equation in the fused batch/molten glass layer. The solution of the equations together with the appropriate initial boundary and Interface conditions is obtained numerically. The model is used to determine the effect of radiation transfer in fused batch/molten glass layer and on the melting time of unpreheated and preheated batch. The effects of changes in the thermal conditions, blanket thicknesses, spectral absorption coefficient for the glass and glass melting model are investigated. Effet du rayonnement sur la fusion du mélange vitrifiable On a établi un modèle permettant de prévoir la distribution de température et le tranfert de la chaleur dans un tapis de composition. En partant d'hypothèses appropriées, on a développé un modèle mathématique des processus physiques de base, qui simule les effets des facteurs individuels sur le processus complexe de transformation. Le modèle est décrit par une équation différentielle partielle pour ce qui concerne le mélange non transformé, et par une équation intégrale différentielle non linéaire pour ce qui concerne le couche mélange fondu/fonte de verre. On obtient une résolution numérique des équations ainsi que des conditions initiales appropriées aux limites et à l'interface. Le modèle est utilisé pour déterminer l'effet du transfert par rayonnement dans la couche mélange fondu/fonte de verre sur la durée de fusion du mélange préchauffé ou non. On examine l'influence de variations des conditions thermiques, de l'épaisseur du tapis de composition, du coefficient d'absorption spectrale du verre et du modèle de fusion du verre. Strahlungseinfluß auf das Einschmelzen von Glasgemenge Es wurde ein Modell für die Vorhersage der Temperaturverteilung und der Wärmeübertragung in einem Glasgemengeteppich erstellt. Ausgehend von geeigneten Annahmen wurde ein mathematisches Modell der grundlegenden physikalischen Vorgänge entwickelt, das die einzelnen auf den Umwandlungsprozeß einwirkenden Größen berücksichtigt. Das Modell wird beschrieben durch eine partielle Differentialgleichung im Gemenge, in dem noch keine Reaktionen stattgefunden haben, und eine nichtlineare Integrodifferentialgleichung in der Schicht aus verschmolzenem Gemenge und geschmolzenem Glas. Die Lösung der Gleichungen unter Berücksichtigung der entsprechenden Anfangs-, Rand- und Übergangsbedingungen wird mit numerischen Verfahren erhalten. Das Modell wird angewendet zur Bestimmung des Einflusses der Strahlungsübertragung in der Schicht aus geschmolzenem Gemenge und Glasschmelze auf die Schmelzzeit von nicht vorgewärmtem und vorgewärmtem Gemenge. Der Einfluß von Änderungen der thermischen Verhältnisse, der Dicke des Gemengeteppichs, des spektralen Absorptionskoeffizienten für das Glas und das Glasschmelzmodell wird untersucht.