!HU000003959T2! (19)
HU
(11) Lajstromszám:
E 003 959
(13)
T2
MAGYAR KÖZTÁRSASÁG Magyar Szabadalmi Hivatal
EURÓPAI SZABADALOM SZÖVEGÉNEK FORDÍTÁSA C03B 5/173
(21) Magyar ügyszám: E 04 714354 (22) A bejelentés napja: 2004. 02. 25. (96) Az európai bejelentés bejelentési száma: EP 20040714354 (97) Az európai bejelentés közzétételi adatai: EP 1599423 A1 2004. 09. 16. (97) Az európai szabadalom megadásának meghirdetési adatai: EP 1599423 B1 2008. 06. 04.
(51) Int. Cl.:
(30) Elsõbbségi adatok: 20030002373 2003. 02. 27.
(73) Jogosult: SAINT-GOBAIN GLASS FRANCE, 92400 Courbevoie (FR)
FR
(72) Feltalálók: Jeanvoine, Pierre, Poissy (FR); LEMAILLE, Maurice, Aviles (ES); GRIJALBA, Goicoechea Luis, Aviles (ES); RODRIGUEZ, CUARTAS Ramon, Aviles (ES) (54)
(2006.01) C03B 5/16 (2006.01) C03B 5/235 (2006.01) C03B 18/12 (2006.01) C03C 1/10 (2006.01) C03C 4/02 (2006.01) (87) A nemzetközi közzétételi adatok: WO 04078664 PCT/FR 04/000420
(74) Képviselõ: Sipos József, DANUBIA Szabadalmi és Jogi Iroda Kft., Budapest
Eljárás és berendezés üveg elõállítására üvegolvadékok összekeverésével
(57) Kivonat
HU 003 959 T2
A találmány tárgya eljárás homogén üveg elõállítására, amely eljárás magában foglalja egy folyékony elsõdleges üveg elsõdleges áramának elõállítását egy
olyan elsõdleges berendezéssel, amely egy elsõdleges kemencét tartalmaz, egy folyékony másodlagos üveg másodlagos áramának elõállítását egy olyan má-
1. ábra A leírás terjedelme 12 oldal (ezen belül 1 lap ábra) Az európai szabadalom ellen, megadásának az Európai Szabadalmi Közlönyben való meghirdetésétõl számított kilenc hónapon belül, felszólalást lehet benyújtani az Európai Szabadalmi Hivatalnál. (Európai Szabadalmi Egyezmény 99. cikk (1)) A fordítást a szabadalmas az 1995. évi XXXIII. törvény 84/H. §-a szerint nyújtotta be. A fordítás tartalmi helyességét a Magyar Szabadalmi Hivatal nem vizsgálta.
1
HU 003 959 T2
2
sodlagos berendezéssel, amely egy másodlagos kemencét tartalmaz, amely el van látva legalább egy merülõégõvel, emellett a másodlagos berendezés egy, a másodlagos kemence után elrendezett finomítóegységgel rendelkezik, és itt a másodlagos áram kisebb mennyiségû, mint az elsõdleges áram, és ez a két áram ezután a végleges üveg egyetlen összáramává
keveredik össze, ahol ugyanakkor a másodlagos üveg összetétele különbözik az elsõdleges üvegétõl, legalább egy olyan vegyület tartalmazott hányadának vonatkozásában, amely a végleges üveg fényelnyelõ tulajdonságát befolyásolja. A találmány tárgyát képezi továbbá egy berendezés is, amely alkalmas az eljárás megvalósítására.
A találmány olyan nagy termelékenységû és csekély átmeneti idejû üveggyártási eljárásra és berendezésre vonatkozik, amellyel nagyon homogén és optikai hibáktól mentes üveget, fõként síküveget lehet elõállítani, két különbözõ összetételû üvegolvadék összekeverésével. Egy üveg két különbözõ üvegalapanyagból történõ gyártása fõként színes üveg elõállítása céljából történik. Színes üveget különbözõ módokon lehet gyártani. Hozzá lehet adni szilárd üvegfrittet egy elsõdleges (fõ) üvegáramhoz, és ez az üvegfritt fokozatosan összeolvad és elkeveredik az elsõdleges üveggel. Az üvegfrittet hidegen, kis mennyiségben adagolva vezetik be egy, a kemence kimeneti csatornájában levõ színezõcellába, amely közvetlenül a formázógépek adagolója elõtt található. Az üvegfritt általában szilárd, darabos állagú, és tartalmazza azon pigment nagy részét, amely a végleges üveg színét fogja meghatározni. Ugyanakkor, még ha homogenizáló-eszközöket (keverõket) is használunk, igen nehéz hatékonyan összekeverni a két üvegáramot, így az elkészült üveg színe kevéssé lesz homogén, így számos alkalmazásra nem felel meg. Általában az ilyen fajta gyártás az öblösüveg termékekre (flakonok, palackok stb.) vagy a hengerelt síküveg (öntött üveg) termékekre, még általánosabban a kisméretû üvegtermékekre jellemzõ, ahol a szín homogenitására vonatkozó követelmények kevésbé szigorúak, mint a nagyméretû síküvegek esetében. Az US 3627504 számú szabadalmi irat üvegfritt hozzáadását írja le egy megolvadt üvegáramhoz. Az US 3445216 számú szabadalmi irat egy elsõdleges üvegáram és egy ráöntött üvegfritt összeolvadását ismerteti, ahol egy vékony réteg olvasztott üvegfritt folyik szét az említett elsõdleges üvegáramon, és az elsõdleges üvegáramra keresztirányban egy kocsi mozog, hogy az elsõdleges üvegáram szélességében szétterítse a megolvasztott színezett üvegfrittet. A JP–A–56120523 szabadalom két üveg külön legyártását és ezek keverõberendezés segítségével történõ összekeverését írja le. Az US 3486874 egy villamos kemence által végzett megolvasztást és egy színezett üvegnek egy elsõdleges üveghez való hozzáadását ismerteti, amelybõl öblösüveget szándékoznak gyártani. Színes síküveg gyártható úgy is, hogy egy színtelen üveg felületére ráhelyeznek legalább egy réteg színezett anyagot, így a színesnek látszó síküveg nem anyagában színezett, hanem a színét egy, a felszínen található külön rétegtõl kapja.
Végül pedig színes síküveg gyártásához színezõanyagokat lehet beadagolni a kemence bemeneténél, az üvegképzõ anyagokkal együtt. Ugyanakkor, az ilyen típusú gyártás esetében, a színváltoztatás átmeneti ideje mindig igen hosszú, fõleg azért, mert igen nagy a különbség a kemencében levõ üvegmassza és a naponta legyártott üvegmassza mennyisége között (különösen a síküveget gyártó kemencék esetében). Igen gyakran több napot is eltarthat ez a folyamat, ami jelentõs üvegveszteséget eredményezhet, mert az átmeneti állapotban levõ üveg nem alkalmas értékesítésre. Különösképpen a színtelenítés (színes üvegbõl színtelen üveg visszanyerése) tart igen hosszú ideig. Valójában ebben az esetben nem lehet meggyorsítani a színtelen üveg visszanyerését, jóllehet amikor az üveget színezik, felülszínezést lehet alkalmazni (színezõanyagok hozzáadása, olyan mértékben, hogy ideiglenesen erõsebb színû legyen a végleges üveg színénél), ami meggyorsítja a színezés folyamatát. Ez a hosszú átmeneti idõ nagyobb jelentõségû az infravörös tartományban fényt elnyelõ színek esetében, mint például a zöld szín. Valójában az infravörös tartományban fényelnyelõ üvegek, mint a zöld autóipari üvegek, vagy a palackozó- és csomagolóipar által felhasznált zöld üvegek gyártása azt eredményezi, hogy a lángok általi hõátadás csökken a kemence alja felé, ami csökkenti az aljhoz közel esõ üveg hõmérsékletét, ezáltal növeli annak viszkozitását és fékezi mozgását. Mindebbõl a hajtószíjak fékezõdése és a maximálisan elérhetõ kihozatal csökkenése adódik. A zöld autóüveget 0,6% vas-oxiddal és 0,30 Fe2+ redoxszal (az Fe2+ «redox» az Fe2+ ionok mennyiségének aránya az összes vasion mennyiségéhez viszonyítva) egy úsztatott üveget (float üveget) gyártó kemencében gyártják, amelynek kihozatala körülbelül 10–15%-kal kevesebb mint a csak 0,1% vas-oxidot tartalmazó színtelen üvegé, és mindez ugyanakkora üvegzúzalék-tartalom mellett. Ezenfelül az üveg erõs fényelnyelõ tulajdonsága a kihozatal csökkentésére vagy a felhevítendõ üveg mélységének a korlátozására kényszerít. A hosszú átmeneti idõ problémája (ami a fentiekben az üveg színezésének a módosításával kapcsolatban lett tárgyalva) általános összefüggésben az üveg összetételének, és különösen az üveg fényelnyelõ képességének módosításakor jelenik meg. Valójában mihelyt az üveg összetételét meg akarjuk változtatni, különösen bizonyos hullámhosszú sugarak elnyelését, olyan módon, hogy az elsõdleges üveghez anyagokat adunk hozzá, nehézségekbe ütközünk, ha ezt a módo-
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 2
1
HU 003 959 T2
sítást úgy akarjuk végrehajtani, hogy a változások az anyagban homogének legyenek, és ennek a problémának a jelentõsége annál nagyobb, minél nagyobb a kihozatal, és ha az üvegbõl nagyméretû késztermék, különösen síküveg készül. A hosszú átmeneti idõk problémája általánosságban is jelentkezik. Egyébként ha egy keverék egy speciális vegyületje vagy adalék anyaga (jelen esetben, ami a fényelnyelõ képességet adja) gondot okoz, mint például, ha korrozív a tûzálló anyagokkal szemben, annak hozzáadása egy nagy kemence üvegképzõ anyagokat tartalmazó részéhez a nagyméretû kemence összességére negatív hatást fog kifejteni. Ebbõl a szempontból a találmány különösen lehetõvé teszi nagy mennyiségû tûzálló anyag megtakarítását (a nagyméretû elsõdleges berendezésnél) úgy, hogy az ártalmas anyagokat egy kisebb méretû másodlagos berendezés tárolja a gyártóberendezés lejjebb levõ részében (a formázóállomás adagolócsatornája, a formázóállomás maga, valamint egy esetleges keverékcella). Különösen alapanyagként felhasználhatunk fémtartalmú anyagokat, (például szennyezett, vagy kevéssé átválogatott üvegzúzalékokat, mint például a fémkupaktól fémmel szennyezett palackokból származó üvegcserép), mely utóbbiak például hajlamosak arra, hogy lerakódjanak a kemence alján, és beszivárogjanak a tûzálló anyagok tömítéseibe, azokat károsítsák, sõt, akár kilyukasszák. Ha az ártalmas anyagokat egy kisebb méretû másodlagos berendezés tárolja, összességében kevesebb hõálló anyag felhasználására van szükség. Úgyszintén, ha bizonyos különleges vegyületek (vagy adalék anyagok) az elsõdleges kemence számára túl magas hõmérsékletet igényelnek, akkor ezeket az anyagokat a végleges üveghez a másodlagos berendezés útján lehet hozzáadni, fõleg azért, mivel az el van látva nagy hõteljesítményû merülõégõkkel. A találmány megoldást kínál a fenti problémákra. A találmány értelmében csökkennek az összetétel megváltoztatása utáni átmeneti idõk, és egyébként nagy mennyiségû üveg kihozatala lehetséges, még az infravörös tartományban fényelnyelõ üvegek (különösen vas-oxid-tartalmú, általánosságban ferro-oxid és fémoxid keveréket tartalmazó zöld üvegek) esetében is. Valójában, a technika állása szerint alkalmazott klasszikus összeolvasztás esetén, ha az infravörös tartományban elnyelõ pigmentet beadagoljuk a kemence betáplálási zónájába (a kemencefejbe) a többi üvegképzõ anyaggal együtt, az atmoszferikus égõk nehezen melegítik fel a folyékony üveget teljes mélységében (az üveg saját, sugárzáselnyelõ tulajdonsága miatt), így csökkenteni kell a kihozatal mennyiségét, vagy pedig a folyékony üveg mélységét. A találmány szerint az elnyelõ alkotórészt a végleges üveghez elsõsorban az alacsonyabb kihozatalú másodlagos kemencében adjuk hozzá, így az elsõdleges kemence továbbra is nagy mennyiségeket termelhet, és itt nagy lehet az olvadt üveg mélysége. Így az elsõdleges kemence meg tudja õrizni nagy fajlagos kihozatalát, 1,4–2 tonna/nap.m2 mennyiséget, és egy nagy mélységû üvegolvadékkal üzemelhet, amely akár több mint
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 3
2
1 méter mély is lehet, mivel infravörös tartományban elnyelõ elem, mint például vas-oxid kerül be a másodlagos üvegárammal. A másodlagos kemence elõnyös módon merülõégõs típusú, mivel egy ilyen kemencének nagy fajlagos kihozatala van csekély térfogat mellett, ami szintén hozzájárul az átmeneti idõ csökkenéséhez. Ez az elõnye különösen jelentõs, ha összevetjük egy villamos kemencével. Ezenfelül, egy ilyen villamos kemence (általában Mo anyagú) elektródái gyorsan elhasználódnak a vassal erõsen terhelt másodlagos üveg jelenlétében, miként a jelen találmány is különösen ezzel az esettel foglalkozik. A jelen bejelentés keretében, az elsõdleges üveg módosítása egy másodlagos üveg hozzáadásával van megvalósítva, és ezen két üveg keverékét nevezzük végleges üvegnek. Ennek megfelelõen, a találmány tárgya berendezés és gyártási eljárás homogén végleges üveg elõállítására, ami magában foglalja egy folyékony elsõdleges üveg elõállítását egy olyan elsõdleges berendezéssel, amely egy elsõdleges üvegáramot (ún. „elsõdleges üveget”) létrehozó elsõdleges kemencét tartalmaz, egy folyékony másodlagos üveg elõállítását egy olyan másodlagos berendezéssel, amely egy másodlagos üvegáramot (ún. „másodlagos üveget”) létrehozó másodlagos kemencét tartalmaz, amely el van látva legalább egy merülõégõvel, emellett a másodlagos berendezés egy, a másodlagos kemence után elrendezett finomítóegységgel rendelkezik, és itt a másodlagos áram kisebb mennyiségû, mint az elsõdleges áram, ugyanakkor a másodlagos üveg összetétele különbözik az elsõdleges üvegétõl, legalább egy olyan vegyület tartalmazott hányadának vonatkozásában, amely a végleges üveg fényelnyelõ tulajdonságát befolyásolja, a két áram azután összekeveredik és így egy áramként a végleges üveg teljes áramát képezi. A végleges üveg összetétele különbözik az elsõdleges üvegétõl, mert azt a másodlagos üveg hozzáadásával módosítottuk. A leírt módosításból adódóan, a végleges üveg fényelnyelõ tulajdonsága különbözik az elsõdleges üveg ilyen tulajdonságától. A másodlagos üveg összetétele különbözik az elsõdleges üvegétõl, legalább egy vegyület vonatkozásában (amit a jelen bejelentésben «speciális vegyület» néven is említhetünk). Ily módon a találmány az összetétel legalább egy vegyület (vagy adalék anyag) tartalmazott hányadának a megváltoztatására vonatkozik, és ez a módosítás eredményezi a végleges üveget. A másodlagos üveg feladata lehet, hogy megnövelje a speciális vegyület tartalmazott hányadát az elsõdleges üvegben, amely esetben az említett vegyület aránya nagyobb a másodlagos üvegben, mint a végleges üvegben, és az említett vegyületet nagyobb arányban tartalmazza a végleges üveg, mint az elsõdleges üveg. Különösképpen, a másodlagos üveg lehet egy színezés céljára használt üveg, amelynek meg kell színeznie az elsõdleges üveget. Abban a helyzetben, amikor az elsõdleges üveg egy vegyületének a tartalmazott hányadát kívánjuk emelni a végleges üvegben, és az átmeneti idõ további csökkentését kívánjuk két olyan gyártási folyamat között, amely ugyanazt az elsõdleges
1
HU 003 959 T2
üveget használja, pillanatnyilag túl lehet adagolni ezt a bizonyos vegyületet a másodlagos üvegben a második gyártási folyamat kezdetén, hogy a végleges üvegben ezen vegyület tartalmazott hányada hamarabb kialakuljon. Utána szabályozott módon csökkentjük a vegyület tartalmazott hányadát a másodlagos üvegben, hogy a végleges üvegben a kívánatos tartalmazott hányadot be tudjuk tartani. A másodlagos üveg feladata lehet, hogy csökkentse a speciális vegyület tartalmazott hányadát az elsõdleges üvegben, amely esetben az említett vegyület tartalmazott hányada nagyobb az elsõdleges üvegben, mint a végleges üvegben, és az említett vegyületet nagyobb arányban tartalmazza a végleges üveg, mint az elsõdleges üveg. Különösképpen, az elsõdleges üveg lehet egy már színezett üveg, amelyet halványítani akarunk színtelen másodlagos üveg hozzáadásával. A teljes üvegáram általában egy üvegformázó munkaállomást lát el, ahol öblös- vagy síküveg készül. A formázó munkaállomás így elsõsorban lehet egy folyamatos üzemmódú síküvegformázó munkaállomás, mint például egy úsztatott üveget (float üveget) gyártó berendezés. Az ilyen berendezés síküveget állít elõ folyamatos üzemmódban nagy szélességû szalag formájában, amely szélesebb, mint 1 méter, általánosságban szélesebb, mint 2 méter, és még általánosabban szélesebb, mint 3 méter. Elõnyös módon összekeverésük pillanatában a két folyékony (megolvasztott) üvegáram hõmérséklete közel van egymáshoz, vagyis hõmérsékletükben nincs 100 °C¹nál nagyobb különbség, és viszkozitásuk is egymáshoz közeli. Általánosságban a két üvegáram hõmérséklete 1100 °C és 1300 °C, még inkább 1100 °C és 1200 °C között van. A végleges üveg tartalmaz egy olyan vegyületet, amely az üveget fényelnyelõvé teszi, ezért fényelnyelõ üvegnek is lehet nevezni. A találmány különösen egy elsõdleges üveg fényelnyelõ képességének a változtatását írja le, legyen ez annak csökkentése vagy növelése, és ezalatt az értendõ, hogy a csökkentés vele jár egy speciális vegyület tartalmazott hányadának a csökkentésével, míg az emelés együtt jár az említett vegyület tartalmazott hányadának növelésével. A másodlagos üveg elsõsorban módosítani tudja az elsõdleges üveg fényelnyelõ képességét. Mindenféle fényelnyelõ képesség érintett, vagyis a látható tartományban, vagy az UV tartományban, az infravörös tartományban, a röntgen¹, alfa¹, béta- gamma sugarak tekintetében, vagy legalább a fentiek közül két hullámhossz vonatkozásában. Ha az elsõdleges üveg fényelnyelõ képességét növelni akarjuk, ennél nagyobb fényelnyelõ képességû másodlagos üveget használunk, oly módon, hogy a végleges üveg fényelnyelõ képessége kisebb lesz, mint a másodlagos üvegé, de nagyobb, mint az elsõdleges üvegé. A három üveg fényelnyelõ képessége attól függ, hogy az egyes üvegek milyen mértékben tartalmazzák a fényelnyelõ tulajdonságot okozó vegyületet. Ennek megfelelõen a találmány tárgya lehet különösen egy üvegszínezési eljárás, amely során emelke-
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 4
2
dik egy bizonyos pigment aránya, amikor az elsõdleges üvegrõl áttérünk a végleges üvegre. Ha az elsõdleges üveg fényelnyelõ tulajdonságát akarjuk csökkenteni, annál kevésbé elnyelõ másodlagos üveget használunk, azért, hogy a végleges üveg fényelnyelõ képessége magasabb legyen, mint a másodlagos üvegé, de alacsonyabb mint az elsõdleges üvegé. A három üveg fényelnyelõ képessége attól függ, hogy az üvegek milyen mértékben tartalmazzák a fényelnyelõ tulajdonságot okozó vegyületet. Ennek megfelelõen, a találmány tárgya lehet különösen egy olyan üvegszíntelenítési eljárás, amelynek során csökken egy bizonyos pigment aránya, amikor az elsõdleges üvegrõl áttérünk a végleges üvegre. Ennek a lehetõségnek a következõk miatt van jelentõsége: ha egy elsõdleges kemence olyan elsõdleges üveget gyárt, amely nagy arányban tartalmaz valamely vegyületet (például 2 tömeg% vas-oxidot), ugyanakkor pont egy olyan végleges üvegre van szükség, amely az említett vegyületbõl kevesebbet tartalmaz (például a végleges üveg 1 tömeg% vas-oxidot), könnyen elõállíthatjuk ezt az üveget oly módon, hogy az elsõdleges üveghez hozzáadunk egy másodlagos üveget, amely még kevesebbet tartalmaz az említett vegyületbõl (például 0 tömeg% vas-oxidot), az elsõdleges kemence mûködésének megszakítása vagy megzavarása nélkül. Mihelyt a kívánt mennyiséget elõállítottuk, abbahagyjuk a másodlagos üveg hozzáadagolását, és újból folytatjuk az elõzõ gyártást, ismét az elsõdleges kemence mûködésének megszakítása vagy megzavarása nélkül. Miként az üvegfrittek alkalmazásakor a technika állásában leírtak szerint (színezéssel összefüggésben), az üveg összetételét (jelen esetben fényelnyelõ képességét) nem az olvasztókemencébe berakott alapanyagból kiindulva módosítjuk, hanem a kemence kimeneténél. Ugyanakkor, a jelen találmány szerint már nem használunk üvegfrittet, hanem másodlagos mátrix üveget (olyan vegyi összetételû anyag, amely nem tartalmaz olyan egyedi elemeket, mint az adalékok vagy a speciális vegyületek), amely azonos a gyártandó üveggel, vagy közel áll ahhoz, ezt a másodlagos üveget forró, olvasztott állapotban öntjük hozzá az elsõdleges üveghez, és ezt a másodlagos üveget egy külön berendezésben készítjük el, amely az elsõdleges kemence mellett, és jelen esetben a keverõcella közelében van. A másodlagos üveget készítõ berendezés többnyire kicsi lehet, fõleg azért, mert a merülõégõs technológiát alkalmazzuk, ami lehetõvé teszi, hogy ezt a berendezést az elsõdleges berendezés mellé helyezzük, az általános infrastruktúra módosítása nélkül. Ezen túlmenõen, színezés végzésekor az olyan színezõpigmentek használata, mint a színezõoxid, kevésbé költséges, mint az üvegfrittek használata. Az elsõdleges kemencét általában és elsõdlegesen legalább egy atmoszferikus égõ fûti (ez a fajta égõ nincs bemerítve), ami azt jelenti, hogy az ebben a kemencében elõállított hõenergiának legalább a felét atmoszferikus égõ szolgáltatja. Jelen esetben, az elsõdleges kemence lehet olyan is, hogy a fûtést kizárólag atmoszferikus égõk szolgáltatják.
1
HU 003 959 T2
Az elsõdleges kemence egy olyan olvasztókemence, amely általában magában foglal egy olvasztózónát és egy finomítózónát, amely az olvasztózóna után található. Ez az elsõdleges kemence általában 200–600 m2 alapfelületû, különösen 300 és 500 m2 között. Jelen esetben ezt követõen az olvasztókemencét egy hõkezelést végzõ «kondicionálózóna» követheti, amelynek az alapfelülete 50¹tõl 300 m2¹ig terjedhet, a berendezés nagyságától függõen. Az elsõdleges berendezés, amely magában foglalhat egy hõkezelõvel kiegészített elsõdleges kemencét, 250–900 m2 alapfelületû lehet. A másodlagos kemence, amely a másodlagos üveget állítja elõ, magában foglal legalább egy merülõégõt. Ezt a másodlagos kemencét elõnyösen elsõsorban legalább egy merülõégõ fûti, ami azt jelenti, hogy az ebben a kemencében elõállított hõenergiának legalább egy részét, különösen legalább a felét merülõégõk szolgáltatják. A másodlagos kemence lehet olyan is, hogy a fûtést kizárólag merülõégõk szolgáltatják Ténylegesen a bemerítéses tüzelés technológiája elõnyös, elõször azért, mert fajlagos kihozatala növelhetõ (például meghaladhatja a 15 tonna/nap.m2 kihozatalt szodokalciumos üvegzúzalékból), és ez a kihozatal például 5–20 tonna/nap.m2 lehet, ami rövid átmeneti idõt (áttérés egyik gyártási szakaszról a másikra, például egyik színrõl a másikra) eredményez, mert nagymértékben csökken a kemencében tartózkodó üveg tömege a termelt üveghez képest: ez azért elõnyös, mert a másodlagos kemence átmeneti ideje az, ami végsõ soron meghatározza az egész berendezés átmeneti idejét. A merülõégõs technológia szintén elõnyös a találmány szempontjából, a miatt az erõteljes keverõképesség miatt, ami a bemerített tüzelés technológiájának a sajátossága, ami a másodlagos üveg homogenitásának javulását eredményezi. A merülõégõ által biztosított hatékony konvekciós hõáramlás miatt nem jelent különösebb nehézséget az infravörös fényben nagymértékben fényelnyelõ üvegek megolvasztása, ami különösen kívánatos, mivel a színes üvegek általában nagy mennyiségben tartalmaznak olyan színezõanyagokat, mint a vas-oxid. Valójában, ha a fûtés fõként sugárzó hõvel történik (az atmoszferikus égõk és a bemerített elektródák esete) az olvasztás alatt álló üvegben nagy hõmérséklet-különbségek figyelhetõk meg, ami árt az üveg homogenitásának. Végezetül, a merülõégõs kemence koncepciója egyszerû, mert kevés a helyigénye és nincs nagy hõmérsékletû felépítménye. Példaként említve a bemerített tüzelésû kemencének, amely 100 tonna/nap mennyiségû szodokalciumos üvegzúzalékot olvaszt meg, az alapfelülete lehet mindössze 6 m2. A másodlagos kemence egy olvasztókemence, amely általában 1–50 m2, akár 6 m2 ¹nél is kisebb alapfelületû lehet. A két üvegáram összekeverése elõtt a másodlagos üveget egy finomítócellában (vagy «finomítóban») finomítják. A finomító alapfelülete 1–50 m2 lehet. Ily módon a másodlagos berendezés, amely egy másodlagos kemencét foglal magában, amit egy finomító követ, 2–100 m2 alapfelületû lehet.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 5
2
A legalább egy merülõégõt tartalmazó kemencéknél a legalkalmasabb finomítási eljárás az alacsony nyomáson végzett finomítás, amelyet a WO99/35099 számú szabadalmi leírás ismertet. Az átmeneti idõ rövidítése céljából az olyan finomítási eljárás a legjobb, amely a legkevesebb benn tartózkodó üveget tartalmazza. Elõnyös az alacsony nyomáson végzett finomítás, amely lehet statikus, vagy történhet dinamikus, forgómozgást végzõ berendezés segítségével is. A másodlagos üveg beleömölhet abba a csatornába, amely az elsõdleges üvegáramot a formázó munkaállomás felé szállítja. Jelen esetben a másodlagos és az elsõdleges üveg egyaránt beleömölhet a keverõcellába (amit színezõcellának is lehet nevezni, mivel az összetétel változtatása megfelel egy színváltoztatásnak), amely a formázó munkaállomás elõtt található. Minden esetben a két üveg keverékét a végleges üvegen belül keverõk segítségével homogenizáljuk, mielõtt elérné a formázó munkaállomást. A keverõcella egy nagyjából négyzetes vagy négyszög alapú rekesz (lásd az alábbiakban), amely el van látva megfelelõ teljesítményû keverõkkel, hogy a homogenizálás hatékony legyen. Ennek a cellának a mérete és a keverõk száma a termeléstõl függ. Munkahõmérséklete általában 1100 °C¹tól 1300 °C¹ig terjed, és elsõsorban 1200 °C körül. A keverõk (esetlegesen lehetnek a keverõcellában) leginkább függõlegesek lehetnek, és többszintû keverõlapátsort tartalmazhatnak, amely lapátok egymással ellenkezõ irányban vannak megdöntve, hogy egyidejûleg végezhessenek függõleges és vízszintes keverést. Ezek a keverõk lehetnek például ródiumozott felületû platinából, tûzálló fémötvözetekbõl, szerkezeti kerámiákból (alumínium-oxid, cirkon-mullit, mullit stb.). Ebben az utóbbi két esetben platina plazmabevonattal látjuk el a keverõket, hogy az üveggel való érintkezéskor fennmaradjon azok tehetetlensége, a megfelelõ védõrétegek lerakódása után. A másodlagos üvegolvadékot úgy vezetjük be az elsõdleges üvegbe, hogy elkerülhetõ legyen a buborékok képzõdése. A végleges üvegnek, melyet az elsõdleges és a másodlagos üveg összekeverése után nyerünk, homogénnek kell lennie (különösen a színében) azért, hogy megfeleljen a termékre vonatkozó elõírásoknak, és ez a feltételrendszer meglehetõsen nagy követelményeket támaszt azokkal a síküvegekkel kapcsolatban, melyeket az építõ- vagy a jármûiparban használnak fel. A másodlagos üveg általában legfeljebb 20, egyes esetekben 0,5–20, nagyobb általánosságban 1–15, vagy akár 2–10 százalékát teszi ki a végleges üveg tömegének. A végleges üvegmassza minõségének a megõrzésére és fõként, hogy a lehetõ legkevesebb buborék legyen benne, ajánlott, hogy a két összekeverendõ üveg anyaga koherens legyen oxidáció-redukció tekintetében: eszerint, ha egy fém egy ionja vonatkozásában redoxnak nevezzük az ionnak a fém teljes mennyiségéhez viszonyított arányát (molekulárisan, vagy tömegarányban), a különbözõ ionok redoxai egyrészt az el-
1
HU 003 959 T2
sõdleges üvegben, másrészt a másodlagos üvegben ne mutassanak 0,1-nél nagyobb különbséget. Példaként ami a vasat mint fémet illeti, ha az Fe2+ ion redoxa az elsõdleges üvegben 0,2, akkor kívánatos, hogy az Fe2+ ion redoxa a másodlagos üvegben 0,2±0,1 legyen. Kívánatos, hogy a két üveg akkor legyen összekeverve, amikor közel van egymáshoz a hõmérsékletük, vagyis hogy legfeljebb 100 °C hõmérséklet-különbség legyen közöttük. Általánosságban az összekeverés pillanatában az elsõdleges és a másodlagos üvegnek a hõmérséklete egyaránt 1100–1300 °C, de különösen 1100 és 1200 °C közé esik. A törekvés a két üveg hõmérsékletének és redoxának a közelítésére abból adódik, hogy a túl nagy különbség újabb buborékképzõdéshez vezethet a keverékben. A másodlagos kemence legalább egy merülõégõt tartalmaz, amely merülõégõ elõnyösen csökkenti a szulfátszintet (általában az SO3 százalékában van megadva) a másodlagos üvegben. Ténylegesen, az égésgázok által termelt víz, amely égésgázok hatékonyan keverik a másodlagos üveget, majdnem teljes mértékben megtisztítja a másodlagos üveget a szulfátoktól. Így a másodlagos üveg nem lehet olyan buborékok képzõdésének az oka, melyek az SO2-gáz felszabadulásából adódnak. A másodlagos üveget fel lehet használni a végleges üveg redoxának befolyásolására. Tulajdonképpen a szulfát oldhatóságának a határát egy üvegben egy lefelé ívelõ görbével lehet ábrázolni, mivel a redox (különösen az Fe2+) növekszik. Így a nemkívánatos SO2 buborékok általában akkor keletkeznek, amikor emelkedik a redox. Ezért van az, hogy általában nem tanácsos két különbözõ redoxú üveget összekeverni. A merülõégõs kemence használata másodlagos üveg elõállítására megoldást nyújt erre a problémára. Valójában, mivel a másodlagos üveg meg van tisztítva a szulfáttól, a másodlagos üveg megint felhígítja valamilyen módon az elsõdleges üvegben levõ szulfátot, és eltávolodik az oldhatósági határtól. A buborékok kialakulásának a veszélye tehát csökkent. Ez rugalmasságot ad az eljárásnak, mert profitálni lehet ebbõl a felhígulási jelenségbõl, hogy kismértékben növeljük a végleges üveg redoxát úgy, hogy olyan másodlagos üveget készítünk, amelynek a redoxa valamivel nagyobb. Fõképpen a merülõégõs technológia lehetõvé teszi a másodlagos üveg elõállítási hõmérsékletének a csökkentését, más fûtési technológiákkal, például a villamos fûtéssel összehasonlítva. Ez elõnyös, mert lehetõvé teszi, hogy sokkal rövidebb idõ alatt csökkentsük a két üveg összekeverési hõmérsékletét, ami elõnyös módon alacsonyabb, mint a két, összekeverendõ üveg gyártási hõmérséklete. Ténylegesen, a hõmérséklet csökkentésével még jobban távolodunk a szulfát oldódási határától. Így a találmány tárgyát képezõ eljárás, amely merülõégõs technológiát alkalmaz a másodlagos kemence esetében, lehetõvé teszi vas-oxiddal színezett üveg gyártását, zöldtõl a kékig terjedõ színekben, annak köszönhetõen, hogy az Fe2+ redoxát igen nagy mértékben lehet változtatni. Így a találmány különösen egy olyan eljárásra vonatkozik, amely szerint a másodlagos kemence majdnem
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 6
2
teljesen megtisztítja a másodlagos üveget az alapanyagokban levõ szulfátoktól, és ahol a másodlagos üveg vastartalma nagyobb, mint az elsõdleges üvegé, és Fe2+ redoxa is nagyobb, mint az elsõdleges üvegé. A találmány tárgya tehát elsõsorban egy olyan eljárás, amelynek értelmében a másodlagos üveg szinte semmi szulfátot nem tartalmaz, míg az elsõdleges üveg szulfáttartalma az SO3 tömegszázalékában kifejezve 0,2-tõl 0,35¹ig terjed, ugyanakkor a másodlagos üveg Fe2+ redoxa és vastartalma nagyobb, mint az elsõdleges üvegé. Példaként említve egy elsõdleges üveget készíthetünk egy külsõ égõkkel ellátott kemencében, az alábbi jellemzõkkel: – 0,24% SO3, – redox Fe2+: 0,23 – Fe¹tartalom: 900 ppm, tömegarányban kifejezve, – elõállítási hõmérséklet: 1450 °C, – a végleges üveg százalékos mennyisége: 90% és egy másodlagos üveget merülõégõs kemencében, az alábbi jellemzõkkel: – 0% SO3, – redox Fe2+: 0,36 – Fe¹tartalom: 4,3 tömeg% – elõállítási hõmérséklet: 1200 °C, – a végleges üveg százalékos mennyisége: 10%. Ezt a két üveget 1150 °C¹on keverjük össze a végleges üveg gyártásához, amelynek a jellemzõi a következõk lesznek: – 0,22% SO3, – redox Fe2+: 0,34 – Fe¹tartalom: 0,51 tömeg%. Jelenleg egy külsõ égõkkel mûködõ klasszikus kemencében nem lehet ilyen magas redoxú üveget elõállítani, a redox szabályozásának a nehézsége miatt. Az elsõdleges üveget gyártó kemencét általában por alakú, klasszikus üvegképzõ anyagokkal táplálják, jelen esetben üvegzúzalékkal. Az üvegzúzalék mennyisége általában az elsõdleges kemencébe betáplált alapanyagok tömegének 5–25%¹át teszi ki. A másodlagos üveget elõállító kemencét többféle módon lehet táplálni, így üvegzúzalékkal, például visszaforgatott hulladékkal (vagyis az ugyanazon a berendezésen korábban gyártott üveg vágásakor vagy törésekor keletkezett hulladékkal), klasszikus üvegképzõ keverékekkel, melyek általában por alakúak, az elsõdleges üveg áramából a keveredési pont elõtt kivett üvegolvadékkal, színezõ üvegfrittel, különösen, ha króm-oxiddal kívánunk színezni, vagy a fentiek közül legalább két módszer kombinálásával. A másodlagos kemence táplálására, bizonyos esetekben (ha nem kell újrahasznosítani a visszaforgatott üvegzúzalékot) elõnyösen használható az elsõdleges üvegbõl a két áram keveredési pontja elõtt, például az elsõdleges kemencét követõ hõkezelõben kivett üveg. A másodlagos kemence számára biztosítandó energia így jelentõsen csökken. A színezõanyagok (vagy pigmentek), amelyek speciális vegyületként különbözõ töménységben használhatók az elsõdleges üvegben és a másodlagos üveg-
1
HU 003 959 T2
ben a jelen találmánynál, általában nagyon olvadékony oxidok (vas, kobalt, nikkel… oxidjai). Abban az esetben, ha a végleges üvegnek króm-oxidot kell tartalmaznia, ezt a másodlagos kemencében lehet hozzáadni, üvegfritt alakjában, hogy a minimálisra csökkenjen annak a veszélye, hogy fel nem olvadt anyagok legyenek a végleges üvegben. A krómoxid általában csak arra használatos, hogy az üvegnek zöld vagy sárga elszínezõdést adjon, így kék üveg elõállításakor a kobalt-oxidon felül ez az anyag is jelen van. A másodlagos üveg olvasztókemencéje elõnyös módon tartalmaz egy hõvisszanyerõ rendszert, így a kemencét az általa fejlesztett füstgázok fûtik, azoké az alapanyagoké (mint a üvegzúzalék), amelyekkel tápláljuk (a füstgázoknak a betáplált alapanyagokkal ellenáramú keringetése). Ilyen módon energiát takarítunk meg, ami különösen azért elõnyös, mert a kemence éghetõ gázzal és tiszta oxigénnel mûködik, ami a bemerített tüzelés legegyszerûbb megoldása. A jelen találmány szerinti eljárás és berendezés általában tartalmaz a két üveg összekeveredési pontja, jelen esetben egy keverõcellában levõ összekeveredési pontja után egy formázó munkaállomást, amely lehet egy float üveget gyártó kemence, egy lamináló munkaállomást és egy öblösüveg-formázó munkaállomást. Az elsõdleges üveg általában legalább 55 tömeg% szilícium-dioxidot tartalmaz (SiO2). Az elsõdleges üveg általában kevesebb mint 5 tömeg% alumínium-oxidot tartalmaz. Az elsõdleges üveg általában tartalmaz: 65–75 tömeg% SiO2¹t, 10–15 tömeg% Na2O¹ot, 7–11 tömeg% CaO¹t (az olvasztásnál folyósító szerepe van). Az elsõdleges üveg tartalmazhatja a továbbiakat is: – 0–5 tömeg% B2O3 – 0–5 tömeg% MgO – 0–2 tömeg% alumínium-oxid – 0–2 tömeg% vas-oxid – 0–200 ppm (tömegarányban) szelén (fémes formában) – 0–500 ppm (tömegarányban) kobalt-oxid – 0–1000 ppm (tömegarányban) króm-oxid – 0–1000 ppm (tömegarányban) réz-oxid – 0–2000 ppm (tömegarányban) nikkel-oxid – 0–1 tömeg% volfrám-oxid – 0–2 tömeg% cérium-oxid – 0–2 tömeg% titán-oxid – 0–2500 ppm (tömegarányban) urán-oxid. A másodlagos üveg általában legalább 50 tömeg%, és méginkább legalább 55 tömeg% SiO2¹t tartalmaz. A másodlagos üveg általában kevesebb mint 5 tömeg% alumínium-oxidot tartalmaz. A másodlagos üveg általában tartalmaz: – 50–75 tömeg% SiO2 ¹t, – 8–15 tömeg% Na2O¹t, – 0–5 tömeg%B2O3¹t, – 0–2 tömeg% alumínium-oxidot. Az a vegyület, amely az elsõdleges üvegben és a másodlagos üvegben eltérõ tartalmazott hányaddal
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 7
2
fordul elõ, lehet pigment, amely legalább a következõk egyike: – egy fém oxidja (más, mint Si, Na, B és Al), mint például a vas, a króm, a kobalt, a réz, a nikkel, a cirkónium, a titán, a mangán, a prazeodímium, a cink, a cérium, a neodímium, az erbium, a vanádium és a volfrám oxidja, valamint – a szelén (fémes alakjában). Jelen esetben az a vegyület, amelynek tartalmazott hányada más az elsõdleges üvegben és a másodlagos üvegben, lehet az ólom-oxid, akár igen nagy mennyiségben is (például 30 tömegszázalékban). Ténylegesen, az ólom-oxid egy üvegben a röntgensugarak elnyelésére szolgálhat. Mivel ez az oxid különösen korrozív a hõálló anyagokkal szemben, különösen elõnyös módon a végleges üvegbe a másodlagos berendezésen keresztül vezetjük be, mert így ártalmas hatását a kisebb másodlagos berendezésben fejti ki, és megkíméli az elsõdleges berendezést. Ily módon kevesebb tûzálló anyagot használunk fel. Természetesen nem kizárt, hogy az elsõdleges üveg szintén tartalmaz ólomoxidot. Jelen esetben, a speciális vegyület általában a másodlagos üvegben, 20 ppm-tõl (tömegarányban) 30 tömegszázalékig van jelen. A találmány szerint, az elsõdleges üvegben és a másodlagos üvegben eltérõ mértékben jelen levõ vegyület lehet egy fém-oxid, más, mint az Si, Na, B és Al oxidja. Ez az oxid a másodlagos üveg puszta szemmel is látható színezésébõl származhat, és az említett oxidot a másodlagos üveg nagyobb mértékben tartalmazza, mint ugyanazt az oxidot az elsõdleges üveg (az elsõdleges üveg akár nem is tartalmazza ezt az oxidot). Ezek szerint a speciális vegyület lehet egy olyan pigment, amelyet a másodlagos üveg nagyobb mértékben tartalmaz, mint ugyanazt a pigmentet az elsõdleges üveg, és tartalmazott hányada elégséges ahhoz, hogy a végleges üveget szemmel láthatóan megszínezze. A másodlagos üvegben vagy az elsõdleges üvegben vagy a végleges üvegben levõ mindegyik speciális vegyület az oldhatósági határánál kisebb mértékben van jelen az említett üvegben, ahol az említett határ az üveg összetételétõl függhet. Így, amikor az elnyelõ képesség növelésérõl van szó, a másodlagos üveg általában a következõ elemekbõl legalább egyet tartalmaz, az alábbi mennyiségekben: – vas-oxid 0–30, és különösen 0,5–20 tömegszázalékban, szelén 0–1,5 tömegszázalékban, és különösen 20 ppm-tõl (tömegarányban) 1 tömegszázalékig, – kobalt-oxid 0–2 tömegszázalékban, és különösen 20 ppm (tömegarányban) 2 tömegszázalékig, – króm-oxid 0¹tól 2 tömegszázalékban, és különösen 20ppm-tõl (tömegarányban) 2 tömegszázalékig, – nikkel-oxid 0–5 tömegszázalékban, és különösen 50 ppm-tõl (tömegarányban) 5 tömegszázalékig, – cérium-oxid 0–15 tömegszázalékban, és különösen 0,5-tól 10 tömegszázalékig.
1
HU 003 959 T2
Amikor az elnyelõképesség növelésérõl van szó egy speciális vegyülettel összefüggésben, a másodlagos üveg az említett vegyületet nagyobb mennyiségben tartalmazza, mint az elsõdleges üveg (az elsõdleges üveg akár nem is tartalmazza ezt a vegyületet), olyan módon, hogy a végleges üvegben emelkedjen ennek a vegyületnek a mennyisége, az elsõdleges üveghez viszonyítva. Különösen, a másodlagos üveg elégséges mennyiségben tartalmazhat vas-oxidot azért, hogy a végleges üveget szabad szemmel láthatóan zöldre színezze. Ha a végleges üveg lesz zöldre színezve a másodlagos üveg vas-oxid-tartalmának köszönhetõen, ez különösen azt jelenti, hogy ha az elsõdleges üveg már tartalmazza a vas-oxidot, a másodlagos üveg abból többet tartalmaz (nagyobb tartalmazott hányad), oly módon, hogy a végleges üveg a szabad szemnek hangsúlyosabb zöld színt mutasson, mint az elsõdleges üveg. Az elsõdleges üveg magában foglalhat egy fémiont, amely más, mint az Si, Na, B és Al, és az említett iont a másodlagos üveg szintén tartalmazza, ugyanakkor az elsõdleges üvegben levõ ezen ion és a másodlagos üvegben levõ ezen ion redoxának a különbsége nem több, mint 0,1. Az elsõdleges üveg és a másodlagos üveg között eltérés van legalább egy vegyület tartalmazott hányada vonatkozásában. Ez a különbség általában a két üveg legnagyobb arányú alkotórészének legalább a 10 tömegszázaléka, de egészen 100 százalékig elmehet. Példaként, ha egy speciális vegyület 0 százalékban fordul elõ a két üveg egyikében, és 20 százalékban a másikában, akkor a különbség 20–0=20, ami 100 százaléka a legnagyobb tartalmazott hányadnak. A találmány tárgya különösképpen olyan síküveg, amely vas-oxidot tartalmaz, és amely vas-oxid az üvegnek teljes kiterjedésében homogén zöld színt ad, valamint egy olyan síküveg, amely vas-oxidot tartalmaz, és amely vas-oxid az üvegnek teljes kiterjedésében (anyagában) homogén kék színt ad. Olvasztott fémet tartalmazó fürdõvel ellátott float üveget gyártó munkaállomáson ez az üveg több, mint 2 méter széles szalagban gyártható. Az 1. ábra nagyon vázlatosan a találmány egy megvalósítási módját szemlélteti. Az ábra nem tartalmazza az alapanyagok beadagolását a kemencébe. Az elsõdleges berendezés egy 1 kemencét és egy 3 hõkezelõt tartalmaz. Az 1 kemence atmoszferikus égõkkel van ellátva, táplálása por alakú üvegképzõ anyagokkal és/vagy üvegzúzalékkal történik, és ez a kemence egy elsõdleges üveget állít elõ, amely egy 2 összeszûkülõ szakaszon keresztül folyik át a 3 hõkezelõbe (itt történik a hõkezelés), és ez az elsõdleges üveg a 4 csatornán keresztül egy float üveget formázó 5 munkaállomást táplál, síküveg elõállítása céljából. A 4 csatorna a merülõégõkkel ellátott 6 kemencébõl egy másodlagos üveget kap, amely üveg a 7 ponton finomításon megy keresztül. A másodlagos berendezés magában foglalja a 6 kemencét és a 7 finomítót. A két üveg (elsõdleges és színezett) a mechanikus homoge-
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 8
2
nizálóeszközökkel (keverõkkel) ellátott 4 csatornában keveredik össze, mielõtt elérné az 5 munkaállomást, amelynek csak a kezdete van feltüntetve az ábrán. A következõkben színezett autóüveg gyártására vonatkozó példákat ismertetünk. Példák A találmány szerinti berendezés egy elsõdleges kemencébõl áll (amit olvasztónak is nevezünk), amely átlós irányban atmoszferikus égõkkel van ellátva, alapfelülete 350 m2, az üvegolvadék mélysége 1,5 m, valamint áll egy másodlagos kemencébõl, amely merülõégõkkel van ellátva, és az alapfelülete 3 m2, és a két üvegáram egy színezõcellában keveredik össze, amelynek az alapfelülete kb. 24 m2 és amelyben két vagy több sor keverõlapát van, ahol a keverõlapátok külsõ átmérõje 500 mm. Az elsõdleges kemence folyamatos üzemmódban gyengén színezett üveget állít elõ, amelynek a vasoxid-tartalma 0,6%, Fe 2+ redoxa 0,30, kihozatala 600 tonna/nap. A folyamatos üzemmód kedvezõen befolyásolja az üveg minõségét és a kemence élettartamát. Hogy a végleges üveg vas-oxid-tartalma 0,85% legyen, hozzáadagolunk napi 30 tonna másodlagos üveget, amelynek a vas-oxid-tartalma 5,85%. Ehhez napi 28 tonna üvegzúzalékra van szükség, ami lehet egyrészt az elõzõ gyártás közben keletkezett hulladék, másrészt az elsõdleges kemencébe adagolva a 0,6% vas-oxid-tartalmú üveg eléréséhez szükséges mennyiség. A teljes kemence kihozatala így most 630 tonna/nap: klasszikus olvasztás esetében (klasszikus olvasztásról beszélhetünk, ha a színezõanyagokat a beadagolótérben adják hozzá) ezt a mennyiséget körülbelül 560 tonna/nap értékre kellene csökkenteni. Ha 1% vas-oxid-tartalommal egy színárnyalatot kívánunk elõállítani, a másodlagos kemence kihozatalát körülbelül 46 tonna/nap értékre kell szabályozni, ugyanolyan mértékû vas-oxid hozzáadása mellett (az alapfelület ebben az esetben körülbelül 4,5 m2), vagy ezt az értéket 9%¹ra kell emelni, 30 tonna/nap kihozatal mellett. Az elsõ esetben a teljes kihozatal eléri a 646 tonna/nap értéket, míg klasszikus olvasztás esetében (csak egyetlen olvasztókemence) nem haladná meg az 550 tonna/nap értéket. A szín kialakulása a másodlagos kemencében való áthaladáskor megy végbe: a benn tartózkodó üveg aránya körülbelül 7,5 tonna a 50 tonna/nap kihozatalnál, 0,15 napra vetítve. A szín kialakulása (amit felülszínezéssel tovább lehet csökkenteni) végbemegy körülbelül 0,15×3=0,45 nap alatt. Ezalatt elõnyös módon a másodlagos kemencében levõ üveget nem vezetjük be az elsõdleges kemencébe. A szín kialakulása vagy a színtelenítés az elsõdleges kemencében így maximálisan fél nap nagyságrendû, ami sokkal elõnyösebb, mint szokásos 3–5 nap a klasszikus megoldás esetében, vagyis egy azonos összkihozatalú kemencénél, ahol az abban levõ üvegáramhoz a formázás elõtt színezõ üvegfrittet adnak hozzá.
1
HU 003 959 T2
SZABADALMI IGÉNYPONTOK 1. Eljárás homogén üveg elõállítására, amely eljárás magában foglalja egy folyékony elsõdleges üveg elsõdleges áramának elõállítását egy olyan elsõdleges berendezéssel, amely egy elsõdleges kemencét tartalmaz, egy folyékony másodlagos üveg másodlagos áramának elõállítását egy olyan másodlagos berendezéssel, amely egy másodlagos kemencét tartalmaz, amely el van látva legalább egy merülõégõvel, emellett a másodlagos berendezés egy, a másodlagos kemence után elrendezett finomítóegységgel rendelkezik, és itt a másodlagos áram kisebb mennyiségû, mint az elsõdleges áram, és ez a két áram ezután a végleges üveg egyetlen összáramává keveredik össze, ahol ugyanakkor a másodlagos üveg összetétele különbözik az elsõdleges üvegétõl, legalább egy olyan vegyület tartalmazott hányadának vonatkozásában, amely a végleges üveg fényelnyelõ tulajdonságát befolyásolja. 2. Az elõzõ igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a másodlagos áram az összáramnak legfeljebb a 20%¹át teszi ki. 3. Az elõzõ igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a végleges üveg árama folyamatosan egy úsztatott üveget (float üveget) gyártó berendezésbe van betáplálva, hogy síküveggé legyen alakítva. 4. Az elõzõ igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a síküveg szélessége nagyobb, mint 2 méter. 5. Az elõzõ igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a síküveg szélessége nagyobb, mint 3 méter. 6. Az elõzõ igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az elsõdleges üveg legalább 55 tömeg% szilícium-dioxidot, és kevesebb, mint 5 tömeg% alumínium-oxidot tartalmaz. 7. Az elõzõ igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a másodlagos üveg összetétele különbözik az elsõdleges üvegétõl, legalább egy vegyület tartalmazott hányada vonatkozásában, amely vegyület jelenléte a másodlagos üvegben tömegét tekintve 20 ppm-tõl 30 tömeg%¹ig terjed. 8. Az elõzõ igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a másodlagos üveg összetétele különbözik az elsõdleges üvegétõl, legalább egy vegyület tartalmazott hányada vonatkozásában, amely vegyület az alábbi pigmentek közül van kiválasztva: – egy fém oxidja, amely fém a következõk közül kiválasztva: vas, króm, kobalt, réz, nikkel, cirkónium, titán, mangán, prazeodímium, cink, cérium, neodímium, erbium, vanádium és volfrám, valamint – szelén. 9. Az elõzõ igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a másodlagos üveg összetétele különbözik az elsõdleges üvegétõl, legalább egy vegyület tartalmazott hányada vonatkozásában, amely vegyület egy olyan pigment, amelybõl a másodlagos üveg tartalma nagyobb, mint az elsõdleges üvegé, és ez a tartalom ebbõl a pigmentbõl elégséges ahhoz,
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 9
2
hogy szabad szemmel láthatóan megszínezze a végleges üveget. 10. Az elõzõ igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a másodlagos üveg összetétele különbözik az elsõdleges üvegétõl, legalább egy olyan vegyület tartalmazott hányada vonatkozásában, amely vegyület egy olyan vas-oxid, amely a zöldtõl a kékig terjedõen színezi meg az üveget. 11. Az elõzõ igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a másodlagos kemencét az alábbiakban leírtak közül legalább két anyaggal tápláljuk: üvegzúzalék, por alakú üvegképzõ nyersanyagegyüttes, az elsõdleges üveg áramából a keveredési pont elõtt kivett üvegolvadék, színezõ üvegfritt. 12. Az elõzõ igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az összekeverés pillanatában mind az elsõdleges, mind pedig a másodlagos üveg hõmérséklete 1100–1200 °C. 13. Az elõzõ igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a másodlagos kemencében majdnem teljesen megtisztítjuk a másodlagos üveget az üvegképzõ nyersanyagokban levõ szulfátoktól, ahol a másodlagos üvegnek nagyobb a vastartalma, mint az elsõdleges üvegé, és Fe2+ redoxa nagyobb, mint az elsõdleges üvegé. 14. Az elõzõ igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a másodlagos üveg szinte semmi szulfátot nem tartalmaz, míg az elsõdleges üveg szulfáttartalma az SO3 tömegszázalékában kifejezve 0,2-tõl 0,35¹ig terjed, ugyanakkor a másodlagos üveg Fe2+ redoxa és vastartalma nagyobb, mint az elsõdleges üvegé. 15. Az elõzõ igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a másodlagos üveg 0,5–20 tömeg% vas-oxidot tartalmaz. 16. Az elõzõ igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az elsõdleges kemence 1,4–2 tonna/nap.m2 fajlagos kihozatallal dolgozik, ahol az olvasztott üveg mélysége nagyobb, mint 1 méter, és hogy a másodlagos kemence 5–20 tonna/nap.m2 fajlagos kihozatallal dolgozik. 17. Az elõzõ igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a másodlagos kemence alapfelülete 1–50 m2, és hogy az elsõdleges kemence alapfelülete 200–600 m2. 18. Üveggyártási eljárás eltérõ fényelnyelõ tulajdonságú végleges üvegek elõállítására, ahol mindegyik végleges üveget az elõzõ igénypontok egyike szerinti eljárással készítjük, ugyanazt az elsõdleges üveget használjuk a végleges üvegekhez, és a végleges üvegek fényelnyelõ tulajdonságát a másodlagos üvegeken végrehajtott módosítás adja. 19. Berendezés homogén üveg elõállítására, elsõsorban az elõzõ igénypontok egyike szerinti eljárással, amely berendezés magában foglal egy olyan elsõdleges berendezést, amely egy elsõdleges üvegáramot elõállító elsõdleges kemencét tartalmaz, továbbá egy olyan másodlagos berendezést, amely egy másodlagos üvegáramot elõállító másodlagos kemencét tartalmaz, amely legalább egy merülõégõvel van fûtve,
1
HU 003 959 T2
emellett a másodlagos berendezés egy, a másodlagos kemence után elrendezett finomítóegységgel rendelkezik, és ebben a berendezésben a két üvegáram ezt követõen egyetlen összárammá összekeveredik, amely a homogén végleges üveget képezi. 20. Az elõzõ igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a két áram megfelelõ teljesítményû keverõk által van összekeverve, hogy létrejöjjön a homogén végleges üveg. 21. A berendezésre vonatkozó elõzõ igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy
2
az elsõdleges kemence elsõsorban legalább egy atmoszferikus égõ által van fûtve. 22. A berendezésre vonatkozó elõzõ igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy 5 a két áram összekeverési pontja után magában foglal egy folyamatos üzemmódban mûködõ, síküvegformázó munkaállomást. 23. A berendezésre vonatkozó elõzõ igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy 10 a másodlagos kemence alapfelülete 1–50 m2 és hogy az elsõdleges kemence alapfelülete 200–600 m2.
10
HU 003 959 T2 Int. Cl.: C03B 5/173
11
Kiadja a Magyar Szabadalmi Hivatal, Budapest Felelõs vezetõ: Törõcsik Zsuzsanna Windor Bt., Budapest
