UN METODO DE DESGASIFICACION AL VACIO PARA FLUJO DE VIDRIO FUNDIDO.

Un método de desgasificación al vacío para vidrio fundido que incluye:

alimentar, bajo una atmósfera de presión P [mmHg], vidrio fundido a una cámara de vacío capaz de dar al vidrio fundido una presión en el rango de 38 [mmHg]-(P-50) [mmHg] para realizar desgasificación en el vidrio fundido, incluyendo dicha cámara de vacío un recipiente de desgasificación al vacío en que el vidrio fundido se pasa en un estado horizontal y se desgasifica, y

descargar el vidrio fundido después de haber sido desgasificado de la cámara de vacío a una tasa de flujo de Q [tonelada/h] en la atmósfera de presión P [mmHg]

caracterizado porque un tiempo de permanencia del vidrio fundido en la cámara de vacío es del rango de 0,12-4,8 horas, que se obtiene dividiendo el peso W [tonelada] del vidrio fundido que fluye en la cámara de vacío por la tasa de flujo Q [tonelada/h] del vidrio fundido; y donde

una profundidad H [m] del vidrio fundido en el recipiente de desgasificación al vacío y el peso W [tonelada] del vidrio fundido que fluye en la cámara de vacío cumplen la fórmula siguiente (1):

(1);0,010 m/tonelada < H/W < 1,5 m/tonelada

y

un área superficial S1 [m2] del vidrio fundido en el recipiente de desgasificación al vacío (12; 22; 32) y la tasa de flujo Q [tonelada/h] de un flujo de vidrio fundido cumplen la fórmula siguiente (2):

(2).0,24 m2 -h/tonelada < S1/Q< 12 m2 -h/tonelada

Un método de desgasificación al vacío para flujo de vidrio fundido.

La presente invención se refiere a un método de desgasificación al vacío para flujo de vidrio fundido capaz de sacar burbujas de forma adecuada y efectiva de un flujo continuo de vidrio fundido obtenido fundiendo materiales de vidrio.

Hasta ahora, ha sido común utilizar un procedimiento de refinado para quitar burbujas generadas en vidrio fundido obtenido fundiendo materiales brutos de vidrio en un horno de fusión, antes de formar el vidrio fundido por un aparato formador, con el fin de mejorar la calidad de los productos de vidrio formados.

Se conoce un método tal que, en el procedimiento de refinado, se añade previamente un agente de refinado, tal como sulfato de sodio (Na₂SO₄) a materiales brutos de vidrio y el vidrio fundido obtenido fundiendo los materiales brutos conteniendo un agente de refinado se almacena y mantiene a una temperatura predeterminada durante un período predeterminado, durante el que crecen burbujas en el vidrio fundido por la ayuda del agente de refinado, suben a la superficie del vidrio fundido, y se quitan las burbujas.

Además, se conoce un método de desgasificación al vacío donde el vidrio fundido se introduce en una atmósfera de vacío bajo una presión reducida; bajo dicha condición de presión reducida, crecen burbujas en un flujo continuo de vidrio fundido y suben a la superficie del vidrio fundido donde las burbujas se rompen y quitan, y el vidrio fundido se saca de la atmósfera de vacío.

En dicho método de desgasificación al vacío, el flujo de vidrio fundido se forma bajo una presión reducida donde las burbujas contenidas en el vidrio fundido crecen en un tiempo relativamente corto y suben a la superficie usando la flotabilidad de las burbujas formadas en el vidrio fundido, seguido de romper las burbujas en la superficie del vidrio fundido. De esta forma, el método puede quitar burbujas efectivamente de la superficie del vidrio fundido. Con el fin de quitar burbujas efectivamente de la superficie del vidrio fundido, hay que proporcionar una velocidad de ascenso alta de las burbujas de modo que las burbujas lleguen a la superficie del vidrio fundido bajo una condición de presión reducida. De otro modo, las burbujas son descargadas junto con el flujo de vidrio fundido, con el resultado de que el producto de vidrio final contiene burbujas y es defectuoso.

Por esta razón, se considera que la presión en la atmósfera de presión reducida para desgasificación al vacío deberá ser lo más pequeña posible para que se formen burbujas y la velocidad de ascenso se deberá incrementar, por lo que se mejora el efecto de la desgasificación al vacío.

Sin embargo, cuando disminuye la presión en la atmósfera de presión reducida para desgasificación al vacío, a veces se generan numerosas burbujas nuevas en el vidrio fundido y las burbujas suben a la superficie del vidrio fundido formando una capa de espuma flotante sin romperse. Una parte de la capa de espuma puede ser descargada junto con el flujo de vidrio fundido dando lugar a un defecto en el producto de vidrio. Cuando se forma una capa de espuma, la temperatura de la superficie superior del vidrio fundido disminuye. La capa de espuma apenas tiende a romperse, por lo que la capa de espuma aumentará. Como resultado, el interior del aparato de desgasificación al vacío se llena de burbujas que no se rompen. La capa de espuma que llena completamente el aparato puede estar en contacto con impurezas en el techo del aparato; así, introduce las impurezas en el producto de vidrio final. En consecuencia, una disminución excesiva de la presión en la atmósfera para desgasificación al vacío no es preferible para un tratamiento efectivo para desgasificación al vacío.

Además, la velocidad de ascenso de las burbujas en vidrio fundido se determina por la viscosidad del vidrio fundido así como el tamaño de la burbuja. Consiguientemente, se considera que la disminución de la viscosidad del vidrio fundido, o la elevación de la temperatura del vidrio fundido puede elevar efectivamente burbujas a la superficie. Sin embargo, cuando la temperatura del vidrio fundido se eleva excesivamente, se produce una reacción activa con el material del recorrido de flujo, tal como ladrillos refractarios, con los que el vidrio fundido entra en contacto. Puede dar lugar a la aparición de nuevas burbujas y a la disolución de una parte de material del recorrido de flujo al vidrio fundido, dando lugar así a un deterioro de la calidad de los productos de vidrio. Además, cuando se eleva la temperatura del vidrio fundido, la resistencia del material del recorrido de flujo disminuye, por lo que la duración de servicio del recorrido de flujo se acorta y se requiere un equipo extra, tal como un calentador para mantener la temperatura alta del vidrio fundido. Como resultado, con el fin de realizar un tratamiento apropiado y efectivo de desgasificación al vacío, es difícil disminuir excesivamente la presión para desgasificación al vacío y también elevar excesivamente la temperatura del vidrio fundido.

En el método de desgasificación al vacío donde se imponen varias restricciones, se han reportado las condiciones siguientes para la desgasificación efectiva (SCIENCE AND TECHONOLOGY OF NEW GLASSES, octubre 16-17, 1991, páginas 75-76).

En un aparato de desgasificación al vacío 40 para llevar a la práctica un método de desgasificación al vacío para un flujo de vidrio fundido como el representado en la figura 4, el número de burbujas (densidad de burbujas) en vidrio fundido disminuye a aproximadamente 1/1.000, cuando vidrio fundido a 1.320ºC a pasa en el aparato a una tasa de flujo de 6 [tonelada/día] donde una presión en un recipiente de desgasificación al vacío 42 es 0,18 atm (136,8 mmHg) y un tiempo de permanencia del vidrio fundido en el recipiente de desgasificación al vacío 42 bajo tal atmósfera de presión reducida es 50 minutos.

A saber, dicho tratamiento de desgasificación al vacío se lleva a cabo en un aparato de desgasificación al vacío del tipo de balanza de mesa 40 de la forma siguiente. El vidrio fundido obtenido fundiendo materiales brutos de vidrio se introduce desde un pozo situado hacia arriba 47 en el recipiente de desgasificación al vacío 42 bajo una presión reducida mediante un tubo de subida 44 por una bomba de vacío (no representada), por lo que se forma un flujo de vidrio fundido en una dirección sustancialmente horizontal. Entonces, el vidrio fundido se pasa en el recipiente de desgasificación al vacío 42 bajo una presión reducida para quitar las burbujas del vidrio fundido, y posteriormente, el vidrio fundido es alimentado mediante un tubo de bajada 46 a un pozo situado hacia abajo 48 donde la temperatura del vidrio fundido se mantiene de modo que tenga la viscosidad de 1.000 poises.

El vidrio fundido es muestreado en la entrada del tubo de subida 44 y la salida del tubo de bajada 46 para comprobar la densidad de burbujas contenidas en cada muestra del vidrio fundido. Como resultado, la densidad de burbujas contenidas en el vidrio fundido en el pozo situado hacia arriba 47 antes de la desgasificación al vacío es 150 [número/kg] y la densidad de burbujas contenidas en el vidrio fundido en el pozo situado hacia abajo 48 es 0,1 [número/kg]. Así, se reconoce que el número de las burbujas disminuye a aproximadamente 1/1.000. También se ha referido que no se forma una capa de espuma en la superficie del vidrio fundido, aunque la presión en el recipiente de desgasificación al vacío 42 se ponga a un nivel bajo de 0,18 atm.

Dicho informe describe el método de desgasificación al vacío donde se logra una desgasificación al vacío efectiva cuando una presión en el recipiente de desgasificación al vacío 42 es 0,18 atm (136,8 mmHg) y el tiempo de permanencia en el recipiente de desgasificación al vacío 42 es 50 minutos. Sin embargo, no describe varios requisitos condicionales para la desgasificación al vacío con el fin de obtener resultados efectivamente superiores de la desgasificación al vacío.

En particular, un tratamiento de desgasificación al vacío se deberá realizar dentro de un tiempo relativamente corto bajo una atmósfera de presión reducida. Consiguientemente, en tales condiciones donde la presión en el atmósfera reducida no se puede bajar excesivamente y la temperatura del vidrio fundido puede no ser excesivamente alta, como se ha mencionado anteriormente, es importante determinar el tiempo de permanencia del flujo de vidrio fundido bajo la atmósfera de presión reducida.

Cuanto más largo es el tiempo de permanencia...

1. Un método de desgasificación al vacío para vidrio fundido que incluye:

alimentar, bajo una atmósfera de presión P [mmHg], vidrio fundido a una cámara de vacío capaz de dar al vidrio fundido una presión en el rango de 38 [mmHg]-(P-50) [mmHg] para realizar desgasificación en el vidrio fundido, incluyendo dicha cámara de vacío un recipiente de desgasificación al vacío en que el vidrio fundido se pasa en un estado horizontal y se desgasifica, y

descargar el vidrio fundido después de haber sido desgasificado de la cámara de vacío a una tasa de flujo de Q [tonelada/h] en la atmósfera de presión P [mmHg]

caracterizado porque un tiempo de permanencia del vidrio fundido en la cámara de vacío es del rango de 0,12-4,8 horas, que se obtiene dividiendo el peso W [tonelada] del vidrio fundido que fluye en la cámara de vacío por la tasa de flujo Q [tonelada/h] del vidrio fundido; y donde

una profundidad H [m] del vidrio fundido en el recipiente de desgasificación al vacío y el peso W [tonelada] del vidrio fundido que fluye en la cámara de vacío cumplen la fórmula siguiente (1):

(1);0,010 m/tonelada < H/W < 1,5 m/tonelada

y

un área superficial S₁ [m²] del vidrio fundido en el recipiente de desgasificación al vacío (12; 22; 32) y la tasa de flujo Q [tonelada/h] de un flujo de vidrio fundido cumplen la fórmula siguiente (2):

(2).0,24 m² -h/tonelada < S₁/Q< 12 m² -h/tonelada

2. El método de desgasificación al vacío para vidrio fundido según la reivindicación 1, donde la cámara de vacío incluye un tubo de bajada (12; 26; 36a) conectado al recipiente de desgasificación al vacío para descargar el vidrio fundido a su través, y un área superficial S₂ [m²] en sección transversal de recorrido de flujo del tubo de bajada (16; 26; 36a) en la porción donde el tubo de bajada (16; 26; 36a) está conectado al recipiente de desgasificación al vacío y una tasa de flujo Q [tonelada/h] del vidrio fundido cumplen la fórmula siguiente (3):

(3).0,008 m²•h/tonelada <S₂/Q < 0,96 m²•h/tonelada