09 - Anlagentechnik zur großtechnischen Glasproduktion

Question 1

Es gibt Glasofen für…

Answer 1

• Kontinuierliches Schmelzen für großtechnische Anwendungen > 10 t/d.
• Diskontinuierliches
  Schmelzen („Pot-Furnaces“ und „Day-tanks“, Energieverbräuche ca. 15-20 MJ/kg (sehr hoch!)) für bis zu ca. 10 t/d
• Kapazität 100kg/d (diskontinuierlich) bis 1.000.000kg/d (kontinuierlich)
• Arbeitstemperatur 1450-1700 Grad
• Öfen werden spezifisch für die jeweilige Glassorte gebaut
• Beheizung: Gas, Öl, Elektrisch, Oxy-Fuel. Pet-Coke
• WANNE = OFEN (Ix ist schwul)

Question 2

Kontinuierliche Glasschmelzöfen

Answer 2

\+ Behältergals
\+ Flachglas (Float  Rolled)
\+ Tableware = "Gebrauchglas"
\+ Faser und Glaswolle
\+ Spezialglas (Röhren, Display)
- Handgefertigte Gläser
- Vitreous silica = reines Quarzglas
- Optische Glasfasern

Question 3

Kontinuierliche Glasschmelzöfen Charakteristika

Answer 3

• Typische Maße: Länge 8-50m, Breite 5-20m, Glasbadtiefe 0,6-1,8m
• Wanne/Ofen wird kontinuierlich mit Rohstoffen beladen
• Beheizung durch den Brennraum über der Schmelze oder, wenn elektrisch durch in der Schmelze liegende Elektroden
• Oxidationsmittel: Luft oder O2. Luftvorheizung in Regeneratoren oder Rekuperatoren
• Alle Grundprozesse finden zurselben Zeit in unterschiedlichen Zonen der Wanne statt
• Ofenreise 5-15 Jahre
• große VERWEILZEITUNTERSCHIEDE udn große Einflüsse auf die Glasqualität durch Flusswege
• Konvektionsströme unterstützt durch Bubling, Wall oder Elektroden

Question 4

Feuerungsarten

Answer 4

Seite 10

Question 5

Kontinuierliche Glasschmelzöfen - Typen

Answer 5

Seite 22, wichtig?

Question 6

Aufgaben einer Schmelzwanne

Answer 6

• Innen: Korrosionsbeständig
• Außen: Isolation
• Speiser: - HEIZEN des kalten Glases an den Seiten und KÜHLEn des Glases im Zentrum -> Homogenisierung der Temperaturen im Glas und dabei das Glas von Tthroat auf T3 abkühlen

Question 7

U-Flammen Wanne / “End-Port fired”

Answer 7

• Bis zu 450 t/d normal 300
• Schmelzleistung 2-3,5 t/m^2
• Energieeffizienz 3-4 GJ/tGlass
• Fokus auf Kosteneffizienz
• Schmelz- und Läutertemperatur < 1600 Grad
• Lebensdauer bis zu 15a
• Flamme hat eine U-Form(“dreht” an der Frontwand) und hat eine lange Verweilzeit im Brennraum
• Oft für Behälterglas

Question 8

Regeneratoren

Answer 8

• Flammen/Abgaswechsel ist nötig -> Abgas wärmt Ferfestmaterial auf, wenn es aus der Wanne gezogen wird. Dann wird Brennseite gewechselt und die kalte Luft strömt durch das erwärmte Feuerfest und heizt sich auf-
• Hoher Invest
• Hohe Effizienz

Question 9

Regenerator- Effizienz

Answer 9

• mittelere Wäremkapazität der Luft ist etwa 0,9 * Wärmekapazität des Abgases
• Luftstrom ist ca. 0,8/0,85 * Abgasstrom
• > Theor. max. Efiizienz des Regenerators: 0,9*0,85= 0,76 oder 76%
• meisten Regeneratoren haben eine Effizienz von 55-60%
• Regenerator starker Korrosion ausgesetzt und verliert daher über die Laufzeit an Effizienz

Question 10

Rekuperator

Answer 10

• ist ein Wärmetauscher der im kontinuierlichen, direkten Gegenstromprinzip arbeitet (keine WEchselfeuerung möglich)
• niedrigere Luftvorwärmtemperaturen als ein Regenerator
• geringer Invest im Vergleich zum Regenerator
• Abgastemperatur ca- 1450 Grad
• Luftvorwärmung 700-800 Grad

Question 11

X-fired / querbeheizt / Cross-fired Wanne

Answer 11

• oft Float- und Flachglaswannen
• “offenes” Design, kein Durchlass um Verwirbelungen zu vermeiden
• bis zu 1000 t/d
• Schmelzleistung 2-3 t/m^3
• Energieeffizienz 5-6 GJ/tGlass
• Fokus auf Glasqualität
• Schmelz und Läutertemp. < 1650 Grad
• Lebensdauer bi zu 15a
• Folie Seite 56

Question 12

Rohstoff- und Scherbenvorwärmung

Answer 12

• Abgas aus dem Regenerator / Rekuperator wird verwendet, um das Gemenge vorzuwärmen bis auf ca. 250-375 Grad -> 10-25% Energieeinsparung
• reine Scherbenvorwärmung ist bedeutend einfacher als reine Gemengenvorwärmung