10. Energetische Betrachtung des Schmelzprozesses + 11. Anlagentechnik Flashcards
1
Q
Welchen Energiebedarf gibt es in einer Glaswanne?
A
- tatsächlich benötigte Energie zum Aufschmelzen eines Gemenges,
- Verlusttherme,
2
Q
Wovon wird die Schmelzeffizienz bestimmt?
A
Wieviel Energie kann durch die Wärmequellen zur Verfügung gestellt werden?
- Höhere Energiedichte und transfer in die Brennkammer,
- Höhere Energiedichte und Transfer in die Schmelze durch Boosting, Konvektion,
Wie schnell kann diese Energie in das Gemenge eingebracht UND im Gemenge transportiert werden?
- Gemenge-Vorbehandlung,
- Tliq-Absenkung durch entsprechende Chemie,
- Dünne Gemengedecke,
3
Q
Schmelzöfen
Glaswanne
A
- kontinuierliches und diskontinuierliches Schmelzen,
- unterschiedliche Kapazitäten möglich,
- werden spezifisch für die jeweilige Glassorte gebaut,
- Beheizung: Gas, Öl, Elektrisch, Petrolkoks,
- Oxidationsmittel: Luft oder reiner Sauerstoff,
- Art und Aufbau wird bestimmt durch:
Rohstoff, Scherben, Gemenge, Produktanforderung, - alle grundlegende Prozessschritte finden zur selben Zeit in unterschiedlichen Zonen statt (Zonen voneinander getrennt),
4
Q
Eigenschaften einer Wanne
A
- besteht aus Feuerfestmaterial,
- wird kontin. mit vorgemischten Gemenge beladen,
- beladung des Gemenges erfolgt durch das Dog-House,
- Wärmeleitung erfolgt vom Brennraum mittels meist fossiler Verbrennung mit reinem Sauerstoff oder vorgewärmter Luft (Regenerator/Rekuperator) oder durch Elektroden,
- alle grundlegende Prozessschritte finden zur selben Zeit in unterschiedlichen Zonen statt (Zonen voneinander getrennt),
- Lebensdauer: 5-15 Jahre
5
Q
Wofür wird die Glaswanne nicht eingesetzt?
A
- Hand geformte Glas,
- Quarzglas,
- Optische Glasfasern.
6
Q
Welche Schmelzwannentypen gibt es?
A
- Regenerative Endport-Wanne/U-Flammenwanne,
- Regenerative Querbrenner-Wanne,
- Rekuperative Endport-Wanne,
- Rekuperative Querbrenner-Wanne,
- Luft-Sauerstoffwanne
7
Q
Luft-Gas Schmelzwanne:
A
- Vorgewärmte Luft (regenerativ oder rekuperativ) mit dem Brenngas gemischt und verbrannt,
- Es liegt hohe thermischer Ballast und hohe NOx-Emissionen vor,
8
Q
Sauerstoff-Gas/Oxy-Gas Schmelzwanne:
A
- Reiner O2 wird mit dem Gas umgesetzt -> geringere NOx Emissionen,
- theoretisch etwas höhere Flammentemperatur
- agressiveres Abgas,
9
Q
Anforderung Feuerfestmaterial Regenerator
A
- mechanische Stabilität,
- chemische Stabilität ( Korrosionsschutz),
- thermische Stabuilität (thermische Belastug aufgrund Flammenwechchselzyklus)
- > entscheidend für die Effizienz,
- > Feuerfestqualität +Belastungstemperatur nimmt von oben nach unten ab,
10
Q
Arten des Feuerfest Materials und die Vorteile:
A
- > Aluminium-Zirkonium-Silicate-Stein (AZS),
- > Sinter-Steine/ Chromit-Steine (Schamottsteine)
- keine Porosität,
- hohe Dichte,
- hohe Beständigkeit bzw. hohe Verschleißfestigkeit gegenüber der jeweiligen Glaschemie,
11
Q
Was ist Entscheidend für das Feierfestmaterial:
A
- wie gut und schnell das Feuerfestmaterial in Abhängigkeit von seinen Materialeigenschaften die die Wärme des Abgases aufnehmen und wieder an die Luft abgeben kann,
- gleichmäßige Belegung des Regenerators mit dem Abgas und der Luft, um eine gleichmäßige Aufwärmung der Gitter zu gewährleisten,
12
Q
U-Flammenwanne/Endportwanne mit Regenerator:
A
- für Hohlglas
- zwei alternierend arbeitende Brennersysteme notwendig,
- heiße Abgase wird durch eine Feuerfestvergitterung des Regenerators des anderen Systems gegleitet und wärmt diese auf,
- anschließend wird das Brennersystem gewechselt und das System mit den aufgeladenen Regenerator wird verwendet,
- kalte Luft strömt in den Regenerator, wärmt sich über die Gitterung auf, wird mit dem Brenngas gemischt und verbrannt,
- Verbrennungsgase haben lange Verweilzeit im Oberofen
-> Feuerwechsel: alle 15-30 minuten
(hohe Investment)
13
Q
Welche Regeneratorgitterung gibt es?
A
- Klassische Gitterung,
- Kreuzstein Gitterung,
- Topfstein Gitterung.
14
Q
Querbeheizte Wanne mit Rekuperator
A
- direkter Wärmeaustauscher im Gegenstom Prinzip,
- Betrieb stabiler, da er ohne Flammenwechsel betrieben wird,
- geringer Investment,
- nicht Energie effizient,
- nierigere Vorwärmtemperatur im Vgl. zu Regenerator,
- erlauben eine genauere Temperatureinstellung über die Länge der Wanne im vgl. zu U-Flammen,
- offenes Design zwischen Schmelzen und Arbeitswanne, um Turbulenzen znd Schlieren zu vermeiden —> aus dem Grund geschichtete Glasqualität,
- Skimmer im Halsbereich regelt Glashöhe und Rückfluss,
- Floatglas-Scheiben haben eine deutlich grünliche Färbung durch das Fe(II)
15
Q
Warum ist das Fe(II)-Anteil in Floatglasscheiben erwünscht?
A
Da er die Absorption der Wärme-strahlung von der Flamme verbessert,
