攪拌系統和使玻璃熔融物均質化的方法技術方案

本發明專利技術涉及一種用于熔融玻璃的攪拌系統和一種攪拌容器（１）和一種攪拌器（３）。在這種情況下，攪拌器（３）具有軸（３０）和至少一個攪拌部件（４）。攪拌部件（４）被構成使攪拌器（３）能夠通過攪拌器（３）相對于攪拌容器（１）的至少一個軸向或平移相對運動、攪拌器（３）相對于攪拌容器（１）的至少一個后續或同步相對旋轉以及攪拌器（３）相對于攪拌容器（１）的進一步軸向或平移相對運動而被引入攪拌容器（１）中。在這種情況下，攪拌器（３）能夠在操作狀態下在攪拌容器（１）內旋轉。此外，攪拌容器（１）包括至少兩個從攪拌系統的內周向表面延伸的折流板（２），以及用于使玻璃熔融物均質化的方法。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種用于熔融玻璃的攪拌系統、相應的攪拌容器和攪拌器、以及一種 用于組裝這些部件和用于攪拌熔融玻璃的方法。本專利技術具體地涉及一種用于玻璃熔融物的 攪拌系統、攪拌元件、攪拌器和攪拌容器的結構設計，它們被制作成在它們的操作模式(也 就是說玻璃熔融物的均質化)中彼此匹配。
技術介紹
由貴金屬和貴金屬合金(比如優選地PGM(PGM等于鉬族金屬))組成的結構部件 被用在玻璃工業中，尤其用在用于熔化和熱成形特殊玻璃的設備中。這些在熔融技術中使 用的設備部件，也稱為PGM產品，服務于熔融、提純、運送、均質化和分配液體玻璃。這樣的結構部件基本上是由固體PGM材料或由耐高溫材料(陶瓷耐熱材料、金屬 特殊材料)組成的結構，該結構具有例如以薄片金屬或PGM表面涂層(例如由等離子噴涂 或火焰噴涂等施加)的形式存在的薄壁的防護性PGM覆層。承載玻璃熔融物的設備部件通常是貴金屬片材結構，其被設計成薄壁的管系統。 熔融玻璃在1000°c到1700°C之間的溫度下流過這些管系統。由于PGM材料的高熔點，PGM材料的特色是耐高溫，并且還有就是它們的高機械強 度和耐磨性，因此特別適合于生產將與玻璃熔融物進行接觸的設備或設備部件中的結構部 件。合適的材料是鉬和鉬合金和/或其它鉬族金屬，也可以選擇性地包含少量賤金屬作為 進一步合金化的部件或氧化添加劑。典型地，材料是提純鉬、鉬銠合金和鉬銥合金，其包含 小量精細分布的耐高溫金屬氧化物，具體地諸如二氧化鋯或氧化釔，以提高強度和耐高溫 蠕變。玻璃熔融過程分解成以下階段熔融、提純、調節、給料和成形。為了增加玻璃均質 化的程度，使用攪拌器。攪拌是調節的一部分并因此發生在提純之后和給料之前。玻璃粘 度隨溫度的改變對所有玻璃技術都是至關重要的。為了達到均質化熔融，必須獲得動態粘 度在該溫度下為η⑴102dPa · S的溫度。作為對比，在20°C，水具有0. OldPa · s的粘度， 橄欖油具有大約102dPa · s的粘度而蜂蜜具有大約104dPa · s的粘度。熱處理，即玻璃的給 料和成形，根據具體處理在IO3到108dPa .s下進行。結果，玻璃在攪拌期間的粘度處于IO2 到104dPa · s之間。在…1450°C時，硼硅酸鹽玻璃的動態粘度例如為η 103dPa · s。如上述數據所顯示的溫度和動態粘度，有效的玻璃攪拌存在技術上的挑戰。攪拌是最重要的基本處理工程學操作之一。在其簡單模式下，兩個或多個部件彼 此聯合并且通過借助攪拌工具引入流動動作而在彼此內部分布，以此來獲得可能的最小單 元的容積中的一致組分。以下四個攪拌任務能夠被界定均質化、懸浮、分散和熱傳遞。可能通過混合器的壁發生熱傳遞，即被混合的材料和周圍介質之間的熱交換，但 是熱傳遞在用于玻璃的攪拌系統的設計中占次要地位。因為，在是玻璃的情況下，主相和附加相是液體，攪拌任務只是為了均質化。均質化是混合彼此可溶的固體或液體同時均衡濃度差別和/或溫度差別。依次混合理論上是指正被混合的材料的成分的運送。在這種情況下，可能區分出 5個獨立的基本操作，在某些環境下5個獨立的基本操作可能一個引發另一個。分布混合分布、摻合、有序矩陣和隨機矩陣基礎上的顆粒互換。就物理角度而言， 重力和庫侖摩擦力必須得克服。分散混合解體聚合體和團塊。在這種情況下，由粘合應力導致的阻力必須得克 服。層混合拉伸、擠壓、折疊和克服牛頓摩擦力。擾動混合在液體和氣體中建立(多個)擾流。擴散混合由擴散造成的濃度均衡。例如靜止流體。在混合高粘性體玻璃的情況下，這會導致涉及層混合和分布混合，該操作非常接 近揉搓。揉搓意味著高粘度的漿狀物質的混合。所涉及的能量輸入比混合低粘度的物質的 時候高很多倍。如果從流動行為的觀點考慮“揉搓”的工作過程，缺乏擾動可以被提出作為 混合操作強度的特征。通過剪切、機械分割和擠壓產生質量轉移。在處理高粘度的液體的時候存在的困難在于層流動行為。對于任何混合過程，該 行為意味著待混合的相應流細絲和成分的交換存在問題。在層流的情況下，由粘性(剪切 應力、剪切)導致的力占據優勢。為了達到限定的混合結果，層流影響整個容器體積是先決條件。在高粘度的情況下，這對于玻璃是很普遍的，只有強制給料能夠保證足夠質量的 均質化。在玻璃工業的現有技術中，設備部件也就是攪拌器負責玻璃熔融物在坩鍋或攪拌 部或攪拌室中的均質化。攪拌容器總是具有帶“光滑”壁的圓筒形或略呈圓錐形的形狀。在 連續熔融過程中，玻璃從頂部或底部在側向通過入口管被供入攪拌容器。隨后玻璃在與入 口不同的高度處在側向借助于出口管或通過容器的底部離開。入口和出口之間的高度差使 得可能在連續的玻璃熔融過程中分配攪拌元件的強制給料效果，因為整個體積的玻璃必須 穿過攪拌容器。結果，攪拌任務是影響整個容器體積的層混合和分布混合的一項任務。DE102004034798 Al涉及一種用于玻璃熔融物的攪拌系統。在該參考文獻中，設有 具有軸和至少兩組槳的攪拌器，其中所述軸限定縱向軸線。槳分別包括槳葉和至少一個開 口，該槳葉平行于縱向軸線排列。至少兩組槳彼此相隔一定距離定位在軸上。還設有至少 一組折流板，該折流板定位在兩組槳之間。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種改進的或替換的用于熔融玻璃的攪拌容器、相應的攪 拌系統以及組裝這些部件和用于攪拌熔融玻璃的方法。該目的由權利要求的主題實現。本專利技術具體地涉及一種帶有攪拌器和攪拌容器的攪拌系統。攪拌器和容器的幾何 形狀制造成彼此匹配，并且因此在它們的操作模式中彼此匹配，以便實現最優的攪拌結果。 圓筒形或略呈圓錐形的攪拌容器的壁具有多個附接的或整體的結構形式的折流板，所述折流板被設計成二維或三維元件，三維元件有可能被設計形成攪拌容器的壁的一部分。這會 產生如下優點容器的表面積增加，這導致玻璃改進的剪切。此外，液體由折流板引向容器 的中間，或被更好地供給到攪拌器。這確保了攪拌器作用在玻璃的整個體積上。根據本專利技術的用于熔融玻璃的攪拌容器具有縱向軸線。在這種情況下，攪拌容器 可以具有直線和/或曲線形狀。除了其它表面以外，攪拌容器具有可以采取不同形狀的內 周向表面。內表面可以由一種或多種金屬形成。內周向表面具有至少兩個或更多個折流板， 所述折流板遠離攪拌容器的內周向表面或攪拌容器的壁延伸進入攪拌容器更深的內部。折 流板沿縱向軸線布置在不同位置或布置在攪拌容器的不同高度或圍繞縱向軸線以從縱向 軸線偏移一個角度的方式布置。折流板可以圍繞縱向軸線在縱向軸線的一個位置和/或相鄰位置處相對于彼此 偏移60°、90°、120°或180°的角度。不規則的間隔同樣也是可以的。可以設置多個折流板，在沿縱向軸線的相應位置上，分別附接在至少兩組、每組至 少兩個的折流板上，相鄰組的折流板布置成相對于彼此偏移。本專利技術的另一個可替換的或附加方面涉及一種用于熔融玻璃的具有縱向軸線和 內周向表面的攪拌容器，所述內周向表面具有至少一個折流板，該折流板從內周向表面延 伸進入攪拌容器的內部。在這種情況下，折流板具有基本隨著遠離攪拌容器的內周向表面 而至少部分地收窄或變細、或呈錐形的輪廓(當橫向于縱向軸線考慮時)。從內周向表面到攪拌容器的內部，折流板的輪廓可以至少基本或完全收窄。在本專利技術的又一個方面的情況下，至少兩個優選三個折流板本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于熔融玻璃的攪拌系統，該攪拌系統具有攪拌容器（１）和攪拌器（３），其中所述攪拌系統包括：ａ．具有軸（３０）和至少一個攪拌元件（４）的至少一個攪拌器（３），ｂ．所述攪拌元件（４）被形成為使得所述攪拌器（３）能夠通過攪拌器（３）相對于攪拌容器（１）的至少一個軸向和／或平移相對運動，攪拌器（３）相對于攪拌容器（１）的至少一個后續或同步相對旋轉以及攪拌器（３）相對于攪拌容器（１）的進一步軸向和／或平移相對運動而被引入攪拌容器（１）中，ｃ．其中所述攪拌器（３）在操作狀態下能夠在攪拌容器（１）中旋轉，并且攪拌容器（１）包括：ｄ．縱向軸線（４９），和ｅ．內周向表面（１０），ｆ．所述內周向表面（１０）具有至少兩個折流板（２），所述至少兩個折流板（２）從所述內周向表面（１０）或所述內周向表面的壁向所述攪拌容器（１）的內部中延伸，ｇ．所述折流板（２）還具有遠離所述攪拌容器（１）的內周向表面（１０）、基本橫向于所述縱向軸線（４９）至少部分地收窄的輪廓。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：R辛格，
申請(專利權)人：尤米科爾股份公司及兩合公司，
類型：發明
國別省市：DE[德國]