Glazen oven

Potovens
Potovens zijn constructies opgebouwd uit vuurvaste materialen waarbij er geen contact is tussen de oven en het glas. Glas wordt gesmolten in verschillende potten gemaakt van vuurvaste materialen die bestand zijn tegen glasaantasting bij hoge temperaturen. De potten worden gevuld met een batch, die gedurende enkele uren wordt gesmolten en volgens een cyclus van 24 of 18-uur wordt bewerkt. Een gemiddelde pot kan 600-700 kg glas bevatten. Potovens worden gebruikt waarbij het glas met de hand en met de mond wordt gevormd. Een van de belangrijkste voordelen van dit systeem is dat er meerdere soorten glas tegelijkertijd kunnen worden gesmolten. Een pot kan voor ongeveer 30 smeltcycli worden gebruikt en produceert zo tussen de 18 en 21 ton glas.

Tankovens
Tankovens worden gebruikt waar een continue glasstroom nodig is om automatische glasvormmachines te voeden. Ze zijn zuiniger in het gebruik van brandstof en worden voornamelijk gebruikt voor de grootschalige productie van containers, vlakglas, elektrische lampen, buizen en huishoudelijk machinaal vervaardigd serviesgoed. Een grote floatglasoven kan een capaciteit hebben van 2,000 ton. Een tankoven bestaat uit een bad, gebouwd van een heel speciaal hoog vuurvast materiaal, dat bestand is tegen de chemische aantasting van gesmolten glas bij temperaturen boven de 1500 graden, en een bovenbouw waar verbranding plaatsvindt. De kwaliteit van de vuurvaste materialen die voor de bouw van het bad worden gebruikt, is dermate verbeterd dat waar zo'n 30 jaar geleden de levensduur van een oven ruim onder de 2 jaar lag, deze nu ruim 9 jaar is.

Regeneratieve verbrandingsovens
Regenerative combustion furnaces recover heat from the exhaust stream to preheat the incoming combustion air by alternatively passing the exhaust and combustion air through large stacks of latticework refractory brick (regenerators or checkers). There are two sets of regenerators, so that as one is being preheated by the exhaust gases the other is transferring heat to the incoming combustion air. The cycle is reversed approximately every 20 min. Most glass-container plants have either end-fired (burners at each end) or cross-fired (burners on each side) regenerative furnaces, and all flat glass furnaces are cross-fired with five or six ports on each side with two burners for each port. Combustion air preheat temperatures of up to 1400°C may be attained, leading to very high thermal efficiencies. A variant of the regenerative furnace is the recuperator, in which incoming combustion air is preheated continuously by the exhaust gas through a heat exchanger. Recuperative furnaces can achieve 800°C preheated air temperatures. This system is more commonly used in smaller furnaces (25–100 tons per day). For large-capacity installations (>500 ton per dag), worden bijna altijd kruisgestookte regeneratieve ovens gebruikt. Voor installaties met een gemiddelde capaciteit (100-500 ton per dag) komen regeneratieve eindpoortovens het meest voor.

Direct gestookte oven
Een direct gestookte oven gebruikt geen enkel type warmtewisselaar. De meeste direct gestookte verbrandingsovens gebruiken zuurstof in plaats van lucht als oxidatiemiddel. Dit wordt gewoonlijk zuurstof-brandstofsmelten genoemd. De belangrijkste voordelen van het autogeen smelten zijn een verhoogde energie-efficiëntie en een verminderde uitstoot van stikstofoxiden (NOx). Door lucht te verwijderen, wordt stikstof verwijderd, waardoor het volume van de uitlaatgassen met ongeveer tweederde wordt verminderd en daardoor de energie wordt verminderd die nodig is om een ​​gas te verwarmen dat niet bij de verbranding wordt gebruikt. Dit resulteert ook in een dramatische afname van de vorming van thermische NOx. Ovens die zijn ontworpen voor zuurstofverbranding kunnen echter geen warmteterugwinningssystemen gebruiken om de zuurstof voor te verwarmen. Aanvankelijk werden ovens die 100% zuurstofbrandstof gebruiken voornamelijk gebruikt in kleinere smelters (<100 tons per day), but there is a movement toward using oxy-fuel in larger, float glass plants.

Elektrische oven
Een elektrische oven gebruikt elektroden die in de oven worden geplaatst om het glas te smelten door weerstandsverhitting terwijl de stroom door het gesmolten glas gaat. Deze ovens zijn efficiënter, relatief eenvoudig te bedienen, hebben betere milieuprestaties ter plaatse en hebben lagere herbouwkosten in vergelijking met ovens op fossiele brandstoffen. Er kunnen echter fossiele brandstoffen nodig zijn wanneer de oven wordt opgestart en deze worden gebruikt om warmte te leveren aan het werkgedeelte of de voorhaard. Deze ovens komen het meest voor in kleinere toepassingen, omdat bij een bepaalde grootte de hoge elektriciteitskosten de verbeterde efficiëntie tenietdoen.

Smeltend
Het batchmengsel wordt afgeleverd aan de smeltoven waar de batch wordt verwarmd tot ongeveer 1580 graden (2875 graden F). Isolatie, speciale luchtstroomkenmerken en verwarming van de verbrandingslucht zorgen ervoor dat de oven met een maximaal brandstofverbruik kan werken met een verwaarloosbare uitstoot van verontreinigende stoffen. De batch wordt gesmolten door fossiele brandstoffen, aardgas of stookolie.
De smeltoven bestaat uit vuurvaste stenen, zowel in standaard- als speciale vormen, steun- en bindstaal, isolatie, het brandstofverbrandingssysteem, temperatuursensoren en de nodige bedieningselementen. Het ontwerp van de oven is aangepast om te voldoen aan de specifieke tonnagedoelstellingen van de fabriek.
Vanuit de smelter stroomt het glas door het taillegebied, waar roerders het glas homogeniseren tot aan het werkgedeelte. De taille is een met vuurvast materiaal bekleed kanaal dat de smelter met het werkuiteinde verbindt.

Verbranding van de smelter
Een oven maakt gebruik van regeneratoren om afvalwarmte op te slaan die zich in de uitlaatgassen bevindt die ontstaan ​​tijdens een stookcyclus van de oven. De restwarmte wordt vervolgens gebruikt om de verbrandingslucht voor te verwarmen tijdens de volgende stookcyclus, wat resulteert in een aanzienlijke verbetering van het brandstofverbruik.
De eerste cyclus begint met bakken vanaf de noordkant van de oven. De brandstof, aardgas of stookolie, wordt in de oven gebracht via verschillende branders die zich onder de poorten bevinden. Wanneer de brandstof de smelter binnenkomt, wordt deze gemengd met verbrandingslucht die er doorheen is gereisd en is voorverwarmd door de regenerator. De brandstof-luchtverhouding en de totale hoeveelheid brandstof naar elke brander en poort worden zeer nauwkeurig gecontroleerd. Wanneer het brandstof-luchtmengsel de smelter binnenkomt, wordt de brandstof ontstoken door de intense hitte van de smelter en ontstaat er een continue vlam die zich bijna over de gehele breedte van de smelter uitstrekt. De uitlaatgassen van de verbranding verlaten de smelter via de poorten aan de zuidkant van de smelter, maken een bocht van 90 graden en stromen naar beneden door de zuidregenerator. Regeneratoren zijn vuurvaste constructies met een oppervlakte van 11 x 3 meter en een hoogte van 10 meter. In de regeneratoren wordt een matrix van vuurvaste stenen gestapeld van onder naar boven tot aan de poort. De stenen nemen warmte op terwijl de afgassen door de openingen in de steenmatrix stromen. Aan de onderkant van de regenerator bevindt zich een met vuurvast materiaal bekleed uitlaatkanaal dat de uitlaatgassen via een omkeerklep naar de schoorsteen leidt voor afvoer. Het afvalgas dat door de regenerator stroomt, verwarmt de steen (checkers) tot 650 graden aan de onderkant van de checker-matrix en tot 1320 graden aan de bovenkant van de matrix.
Wanneer de schijven van de Zuid-regenerator de gewenste maximale temperatuur hebben bereikt, draait de oven om. Dit betekent dat de brandstoftoevoer aan de noordkant wordt gestopt en aan de zuidkant wordt gestart, waarbij de omkeerklep van positie verandert, zodat het noordelijke uitlaatkanaal open is naar de schoorsteen en het zuidelijke uitlaatkanaal gesloten is naar de schoorsteen en open is naar de schoorsteen. toevoer van verbrandingslucht die door de Zuid-regenerator naar boven kan stromen, warmte kan opnemen en kan worden gecombineerd met brandstof van de Zuid-poortbranders om verbranding aan de smelter te leveren.
Een regeneratieve oven verandert periodiek de stookrichting, meestal elke 15 tot 20 minuten, om een ​​deel van de warmte die verloren gaat in de uitlaatgassen terug te winnen en daardoor efficiënter te laten werken.

Verfijning
De raffinaderij is een uitbreiding van de smelter met een oppervlakte van 13 x 9,5 m (123,5 m2). Wanneer alle grondstoffen volledig zijn gesmolten, kunnen grote hoeveelheden gassen die in het glas achterblijven belletjes, zaden of blaren vormen. Het doel van de raffinaderij is om deze gasvormige insluitsels te verwijderen.

Vormen
Nadat het glas is verfijnd, is het gesmolten glas klaar om in de gewenste vorm te worden gevormd. Dit wordt gedaan door een metalen staaf, een zogenaamde verzamelaar, in de oven te dompelen en aan het uiteinde een klodder gesmolten glas te verzamelen. Vervolgens geeft de glaswerker het glas vorm door in de plooi te blazen, waarbij gebruik wordt gemaakt van luchtdruk om de gewenste vorm te creëren.

Koeling
Nadat het glas is gevormd, wordt het gedurende enkele uren of zelfs dagen langzaam afgekoeld tot kamertemperatuur. Dit gebeurt in een proces dat gloeien wordt genoemd en dat spanningen in het glas helpt voorkomen door het geleidelijk en gelijkmatig te laten afkoelen. Het afgewerkte glas is vervolgens klaar om naar wens te worden gepolijst, gesneden of anderszins afgewerkt.