搅拌系统和使玻璃熔融物均质化的方法技术方案

本发明专利技术涉及一种用于熔融玻璃的搅拌系统和一种搅拌容器（１）和一种搅拌器（３）。在这种情况下，搅拌器（３）具有轴（３０）和至少一个搅拌部件（４）。搅拌部件（４）被构成使搅拌器（３）能够通过搅拌器（３）相对于搅拌容器（１）的至少一个轴向或平移相对运动、搅拌器（３）相对于搅拌容器（１）的至少一个后续或同步相对旋转以及搅拌器（３）相对于搅拌容器（１）的进一步轴向或平移相对运动而被引入搅拌容器（１）中。在这种情况下，搅拌器（３）能够在操作状态下在搅拌容器（１）内旋转。此外，搅拌容器（１）包括至少两个从搅拌系统的内周向表面延伸的折流板（２），以及用于使玻璃熔融物均质化的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于熔融玻璃的搅拌系统、相应的搅拌容器和搅拌器、以及一种 用于组装这些部件和用于搅拌熔融玻璃的方法。本专利技术具体地涉及一种用于玻璃熔融物的 搅拌系统、搅拌元件、搅拌器和搅拌容器的结构设计，它们被制作成在它们的操作模式(也 就是说玻璃熔融物的均质化)中彼此匹配。
技术介绍
由贵金属和贵金属合金(比如优选地PGM(PGM等于钼族金属))组成的结构部件 被用在玻璃工业中，尤其用在用于熔化和热成形特殊玻璃的设备中。这些在熔融技术中使 用的设备部件，也称为PGM产品，服务于熔融、提纯、运送、均质化和分配液体玻璃。这样的结构部件基本上是由固体PGM材料或由耐高温材料(陶瓷耐热材料、金属 特殊材料)组成的结构，该结构具有例如以薄片金属或PGM表面涂层(例如由等离子喷涂 或火焰喷涂等施加)的形式存在的薄壁的防护性PGM覆层。承载玻璃熔融物的设备部件通常是贵金属片材结构，其被设计成薄壁的管系统。 熔融玻璃在1000°c到1700°C之间的温度下流过这些管系统。由于PGM材料的高熔点，PGM材料的特色是耐高温，并且还有就是它们的高机械强 度和耐磨性，因此特别适合于生产将与玻璃熔融物进行接触的设备或设备部件中的结构部 件。合适的材料是钼和钼合金和/或其它钼族金属，也可以选择性地包含少量贱金属作为 进一步合金化的部件或氧化添加剂。典型地，材料是提纯钼、钼铑合金和钼铱合金，其包含 小量精细分布的耐高温金属氧化物，具体地诸如二氧化锆或氧化钇，以提高强度和耐高温 蠕变。玻璃熔融过程分解成以下阶段熔融、提纯、调节、给料和成形。为了增加玻璃均质 化的程度，使用搅拌器。搅拌是调节的一部分并因此发生在提纯之后和给料之前。玻璃粘 度随温度的改变对所有玻璃技术都是至关重要的。为了达到均质化熔融，必须获得动态粘 度在该温度下为η⑴102dPa · S的温度。作为对比，在20°C，水具有0. OldPa · s的粘度， 橄榄油具有大约102dPa · s的粘度而蜂蜜具有大约104dPa · s的粘度。热处理，即玻璃的给 料和成形，根据具体处理在IO3到108dPa .s下进行。结果，玻璃在搅拌期间的粘度处于IO2 到104dPa · s之间。在…1450°C时，硼硅酸盐玻璃的动态粘度例如为η 103dPa · s。如上述数据所显示的温度和动态粘度，有效的玻璃搅拌存在技术上的挑战。搅拌是最重要的基本处理工程学操作之一。在其简单模式下，两个或多个部件彼 此联合并且通过借助搅拌工具引入流动动作而在彼此内部分布，以此来获得可能的最小单 元的容积中的一致组分。以下四个搅拌任务能够被界定均质化、悬浮、分散和热传递。可能通过混合器的壁发生热传递，即被混合的材料和周围介质之间的热交换，但 是热传递在用于玻璃的搅拌系统的设计中占次要地位。因为，在是玻璃的情况下，主相和附加相是液体，搅拌任务只是为了均质化。均质化是混合彼此可溶的固体或液体同时均衡浓度差别和/或温度差别。依次混合理论上是指正被混合的材料的成分的运送。在这种情况下，可能区分出 5个独立的基本操作，在某些环境下5个独立的基本操作可能一个引发另一个。分布混合分布、掺合、有序矩阵和随机矩阵基础上的颗粒互换。就物理角度而言， 重力和库仑摩擦力必须得克服。分散混合解体聚合体和团块。在这种情况下，由粘合应力导致的阻力必须得克 服。层混合拉伸、挤压、折叠和克服牛顿摩擦力。扰动混合在液体和气体中建立(多个)扰流。扩散混合由扩散造成的浓度均衡。例如静止流体。在混合高粘性体玻璃的情况下，这会导致涉及层混合和分布混合，该操作非常接 近揉搓。揉搓意味着高粘度的浆状物质的混合。所涉及的能量输入比混合低粘度的物质的 时候高很多倍。如果从流动行为的观点考虑“揉搓”的工作过程，缺乏扰动可以被提出作为 混合操作强度的特征。通过剪切、机械分割和挤压产生质量转移。在处理高粘度的液体的时候存在的困难在于层流动行为。对于任何混合过程，该 行为意味着待混合的相应流细丝和成分的交换存在问题。在层流的情况下，由粘性(剪切 应力、剪切)导致的力占据优势。为了达到限定的混合结果，层流影响整个容器体积是先决条件。在高粘度的情况下，这对于玻璃是很普遍的，只有强制给料能够保证足够质量的 均质化。在玻璃工业的现有技术中，设备部件也就是搅拌器负责玻璃熔融物在坩锅或搅拌 部或搅拌室中的均质化。搅拌容器总是具有带“光滑”壁的圆筒形或略呈圆锥形的形状。在 连续熔融过程中，玻璃从顶部或底部在侧向通过入口管被供入搅拌容器。随后玻璃在与入 口不同的高度处在侧向借助于出口管或通过容器的底部离开。入口和出口之间的高度差使 得可能在连续的玻璃熔融过程中分配搅拌元件的强制给料效果，因为整个体积的玻璃必须 穿过搅拌容器。结果，搅拌任务是影响整个容器体积的层混合和分布混合的一项任务。DE102004034798 Al涉及一种用于玻璃熔融物的搅拌系统。在该参考文献中，设有 具有轴和至少两组桨的搅拌器，其中所述轴限定纵向轴线。桨分别包括桨叶和至少一个开 口，该桨叶平行于纵向轴线排列。至少两组桨彼此相隔一定距离定位在轴上。还设有至少 一组折流板，该折流板定位在两组桨之间。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种改进的或替换的用于熔融玻璃的搅拌容器、相应的搅 拌系统以及组装这些部件和用于搅拌熔融玻璃的方法。该目的由权利要求的主题实现。本专利技术具体地涉及一种带有搅拌器和搅拌容器的搅拌系统。搅拌器和容器的几何 形状制造成彼此匹配，并且因此在它们的操作模式中彼此匹配，以便实现最优的搅拌结果。 圆筒形或略呈圆锥形的搅拌容器的壁具有多个附接的或整体的结构形式的折流板，所述折流板被设计成二维或三维元件，三维元件有可能被设计形成搅拌容器的壁的一部分。这会 产生如下优点容器的表面积增加，这导致玻璃改进的剪切。此外，液体由折流板引向容器 的中间，或被更好地供给到搅拌器。这确保了搅拌器作用在玻璃的整个体积上。根据本专利技术的用于熔融玻璃的搅拌容器具有纵向轴线。在这种情况下，搅拌容器 可以具有直线和/或曲线形状。除了其它表面以外，搅拌容器具有可以采取不同形状的内 周向表面。内表面可以由一种或多种金属形成。内周向表面具有至少两个或更多个折流板， 所述折流板远离搅拌容器的内周向表面或搅拌容器的壁延伸进入搅拌容器更深的内部。折 流板沿纵向轴线布置在不同位置或布置在搅拌容器的不同高度或围绕纵向轴线以从纵向 轴线偏移一个角度的方式布置。折流板可以围绕纵向轴线在纵向轴线的一个位置和/或相邻位置处相对于彼此 偏移60°、90°、120°或180°的角度。不规则的间隔同样也是可以的。可以设置多个折流板，在沿纵向轴线的相应位置上，分别附接在至少两组、每组至 少两个的折流板上，相邻组的折流板布置成相对于彼此偏移。本专利技术的另一个可替换的或附加方面涉及一种用于熔融玻璃的具有纵向轴线和 内周向表面的搅拌容器，所述内周向表面具有至少一个折流板，该折流板从内周向表面延 伸进入搅拌容器的内部。在这种情况下，折流板具有基本随着远离搅拌容器的内周向表面 而至少部分地收窄或变细、或呈锥形的轮廓(当横向于纵向轴线考虑时)。从内周向表面到搅拌容器的内部，折流板的轮廓可以至少基本或完全收窄。在本专利技术的又一个方面的情况下，至少两个优选三个折流板本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于熔融玻璃的搅拌系统，该搅拌系统具有搅拌容器（１）和搅拌器（３），其中所述搅拌系统包括：ａ．具有轴（３０）和至少一个搅拌元件（４）的至少一个搅拌器（３），ｂ．所述搅拌元件（４）被形成为使得所述搅拌器（３）能够通过搅拌器（３）相对于搅拌容器（１）的至少一个轴向和／或平移相对运动，搅拌器（３）相对于搅拌容器（１）的至少一个后续或同步相对旋转以及搅拌器（３）相对于搅拌容器（１）的进一步轴向和／或平移相对运动而被引入搅拌容器（１）中，ｃ．其中所述搅拌器（３）在操作状态下能够在搅拌容器（１）中旋转，并且搅拌容器（１）包括：ｄ．纵向轴线（４９），和ｅ．内周向表面（１０），ｆ．所述内周向表面（１０）具有至少两个折流板（２），所述至少两个折流板（２）从所述内周向表面（１０）或所述内周向表面的壁向所述搅拌容器（１）的内部中延伸，ｇ．所述折流板（２）还具有远离所述搅拌容器（１）的内周向表面（１０）、基本横向于所述纵向轴线（４９）至少部分地收窄的轮廓。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：R辛格，
申请(专利权)人：尤米科尔股份公司及两合公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]