Zur Verdampfung aus Glasschmelzen

Abstract

The dependence of volatilization processes for glass compositions of practical interest (soda-`lime-silica, borosilicate, lead crystal and binary sub-systems) was investigated both experimentally and theoretically in terms of composition of both furnace atmosphere and melt. Flow mechanisms as well as thermodynamic and chemical aspects were considered. In general an unknown proportionality factor is needed to relate thermodynamic predictions to the observed rates of volatilization. This proportionality factor is partly determined by flow of the furnace atmosphere and partly by another term which was determined experimentally for the systems investigated. Α method for estimating rates of volatilization from an actual melting unit by using the operating Parameters is given. Other experimental observations of importance in practice, e. g. the lacking influence of SO2 on sodium volatilization from soda-lime-silica melts, are discussed. Les processus d'evaporation dans des fontes de verres de differentes compositions usuelles (verre sodocalcique, verre borosilicate, verre au plomb et sous-systemes binaires) ont ete etudies experimentalement et theoriquement en fonction de la composition de l`atmosphere du four et de la fonte. On a tenu compte aussi bien des aspects thermodynamiques chimiques que de la mecanique des fluides. En general, la thermodynamique fournit des previsions justes des quantites evaporees à un facteur de proportionnalite inconnu pres. Ce facteur est en partie determine par les courants gazeux dans l'atmosphere du four, en partie par un autre terme dont il faut tenir compte et que l'on a determine experimentalement dans les systemes etudies. On presente un procede qui permet de determiner les quantites evaporees dans la fonte lorsque l'on connait les parametres de fonctionnement d'une installation de fusion. En outre, on fait part de beaucoup d'observations experimentales, par exemple l'influence manquante de SO2 sur l'vaporation du sodium dans les fontes sodocalciques, qui sont d'un grand interet dans la pratique. Verdampfungsvorgänge aus Glasschmelzen verschiedener praxisorientierter Zusammensetzungen (Kalk-Natronglas, Borosilicatglas, Bleikristallglas und binäre Untersysteme) wurden experimentell und theoretisch in ihrer Abhängigkeit von der Zusammensetzung von Ofenatmosphäre und Schmelze untersucht. Dabei wurden sowohl die thermodynamisch-chemischen als auch die strömungsmechanischen Gegebenheiten berücksichtigt. Im allgemeinen liefert die Thermodynamik bis auf einen unbekannten Proportionalitätsfaktor zutreffende Vorhersagen der verdampften Mengen. Der Proportionalitätsfaktor ist zum Teil durch den Strömungszustand der Ofenatmosphäre bestimmt, zum Teil muß ein weiterer Term berücksichtigt werden, der für die untersuchten Systeme experimentell bestimmt wurde. Es wird ein Verfahren mitgeteilt, das es gestattet, bei Kenntnis der Betriebsparameter eines technischen Aggregates die aus der Schmelze verdampfenden Mengen zu bestimmen. Daneben werden viele experimentelle Beobachtungen, z. B. der fehlende SO2-Einfluß auf die Natriumverdampfung aus Kalk-Natronglasschmelzen, mitgeteilt, die für den praktischen Betrieb von Bedeutung sind.