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Title:
METHOD FOR PRODUCING GLASS, CONTROL DEVICE, AND SYSTEM FOR PRODUCING GLASS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/174428
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for producing glass, wherein an aggregate mixture of raw materials is melted to form glass, comprising the following steps: providing raw materials and shards in sub-mixtures, wherein a sand-containing sand mixture is provided as a first sub-mixture and a soda-containing soda mixture is provided as a second sub-mixture, separately from a main mixture containing the remaining raw materials provided as the third sub-mixture, and mixed separately from a main mixture containing the remaining raw materials as the third sub-mixture; heating at least one of the sub-mixtures in at least one thermal zone, in particular in a common thermal zone or in separate thermal zones; mixing the sub-mixtures to form an aggregate mixture; and supplying the aggregate mixture to a melting tank for melting.

Inventors:
HESSENKEMPER HEIKO (DE)
Application Number:
PCT/EP2017/057513
Publication Date:
October 12, 2017
Filing Date:
March 30, 2017
Export Citation:
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Assignee:
HESSENKEMPER HEIKO (DE)
International Classes:
C03B3/02; C03B1/00; C03C1/02
Domestic Patent References:
WO2009029616A12009-03-05
WO2009029616A12009-03-05
Foreign References:
US20120216574A12012-08-30
US4920080A1990-04-24
US3545988A1970-12-08
US2578110A1951-12-11
DE102010001327A12011-08-18
DE2905089A11980-08-28
EP0018226A11980-10-29
US4184861A1980-01-22
US20120216574A12012-08-30
DE102006055786A12008-06-05
DE2435193A11975-02-06
Attorney, Agent or Firm:
EISENFÜHR SPEISER PATENTANWÄLTE RECHTSANWÄLTE PARTGMBB (DE)
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Claims:
Ansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von Glas, wobei ein Gesamtgemenge von Rohstoffen zu Glas geschmolzen wird, aufweisend die Schritte:

Bereitstellen von Rohstoffen und Scherben in Teilgemengen (201 , 202, 203, 204, 205), wobei ein Sand enthaltendes Sandgemenge als erstes Teilgemenge (201 ) und ein Soda enthaltendes Sodagemenge als zweites Teilgemenge (202) separat von einem die übrigen Rohstoffe enthaltenden Hauptgemenge als drittem Teilgemenge (203) bereitgestellt, und separat von einem die übrigen Rohstoffe enthaltenden Hauptgemenge als drittem

Teilgemenge (203) vermischt werden,

Aufheizen wenigstens eines der Teilgemenge (203, 205) in wenigstens einer thermischen Zone (228, 242), insbesondere in einer gemeinsamen thermischen Zone oder in separaten thermischen Zonen (228, 242), - Mischen der Teilgemenge (203, 204, 205) zu einem Gesamtgemenge (206),

Zuführen des Gesamtgemenges (206) zum Schmelzen in eine Schmelzwanne

(254), dadurch gekennzeichnet, dass das Mengenverhältnis zwischen dem erstem Teilgemenge (201 ) und dem zweitem Teilgemenge (202) nahstöchiometrisch ist gemäß einer Festkörperreaktion zwischen Sand und Soda, das erste Teilgemenge (201 ) und das zweite Teilgemenge (202) vor dem Aufheizen zu einem Mischgemenge (205) als fünftes Teilgemenge vermischt werden, insbesondere vor einem gemeinsamen Aufheizen des ersten und/oder zweiten Teilgemenges (201 , 202) und/oder vor einem Aufheizen separat von dem dritten Teilgemenge (203) oder einem weiteren Teilgemenge, das fünfte Teilgemenge (205) separat aufgeheizt wird, insbesondere separat vom dritten Teilgemenge (203) und/oder separat von einem weiteren Teilgemenge aufgeheizt wird, beim separaten Aufheizen das fünfte Teilgemenge (205) auf eine für die Festkör- perreaktion zwischen Sand und Soda benötigte Reaktionstemperatur aufgeheizt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teilgemenge aus einer Gesamtheit von Teilgemengen (201 , 202, 203, 204, 205) und/oder das Gesamtgemenge (206) auf mindestens einer Transportstrecke aus einer Gesamtheit von Transportstrecken (220, 240, 250) befördert werden. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das fünfte Teilgemenge (205) mit einer Feuchtigkeit (226), insbesondere Wasser und/oder Natronlauge, beaufschlagt wird, wobei das Beaufschlagen während des Vermischens im ersten Mischer (222) oder im Anschluss an das Vermischen auf der Transportstrecke (220) erfolgt. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass Abwärme (256) zum Aufheizen des fünften Teilgemenges (205) genutzt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Abwärme aus den Abgasen eines Porenbrenners und/oder eines Strahlrohrheizsystems und/oder einer Schmelzwanne (254) gewonnen wird. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufheizen des fünften Teilgemenges (205) in eine Niedrigtemperaturphase bei einer Zwischentemperatur, insbesondere zwischen 150°C bis 550°C, und eine anschließende Hochtemperaturphase bei einer Reaktionstemperatur, insbesondere zwischen 550°C bis 1000°C, aufgeteilt ist. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in der Niedrigtemperaturphase das fünfte Teilgemenge (205) unter Nutzung von Abwärme (256) auf eine Zwischentemperatur, insbesondere unterhalb der für die Festkörperreaktion zwischen Sand und Soda benötigten Reaktionstemperatur aufgeheizt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass in der Hoch- temperaturphase das fünfte Teilgemenge (205) auf eine für die Festkörperreaktion zwischen Sand und Soda benötigte Reaktionstemperatur aufgeheizt wird, insbesondere oberhalb einer Zwischentemperatur aufgeheizt wird, insbesondere zwischen 700°C und 850°C aufgeheizt wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in der Hochtemperaturphase ein Heizmittel (234) zum Aufheizen des fünften Teilgemenges (205) genutzt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizmittel (234) ausgewählt wird aus einer Gruppe bestehend aus: einem Porenbrenner, einem Strahlrohrheizsystem, einer Mikrowellenheizung oder einer elektrischen Heizung.

1 1. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der im ersten Teilgemenge (201 ) enthaltene Sand feinkörniger Sand ist, insbesondere der feinkörnige Sand eine Korngröße unter 1 mm aufweist und bevorzugt folgende, nach Gewichtsprozent festgelegte Korngrößenverteilung aufweist: 95 % < 1 mm, 25 % < 0,25 mm, 1 % < 0, 125 mm.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die im zweiten Teilgemenge (202) enthaltene Soda leichte Soda ist, insbesondere die leichte Soda eine Schüttdichte unter 0,8 kg/dm3 aufweist und bevorzugt eine Schüttdichte zwischen 0,5 kg/dm3 und 0,65 kg/dm3 aufweist.

13. Steuereinrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 12.

14. Anlage (200) zur Glasherstellung ausgebildet zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 12.

15. Anlage (200) nach Anspruch 14 aufweisend eine Schmelzwanne (254), eine erste Vorwärmstrecke (261 ) und eine zweite Vorwärmstrecke (262), sowie einen Mischer (222, 252), insbesondere aufweisend eine Steuereinrichtung nach Anspruch 13.

Description:
Verfahren zur Herstellung von Glas, Steuereinrichtung, Anlage zur Herstellung von Glas

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Glas. Weiter betrifft die Erfindung eine Steuereinrichtung und eine Anlage zur Glasherstellung, die ausgebildet sind zur Durchführung des Verfahrens.

Innerhalb der Glasherstellung spielen die Prozesse in der Schmelzwanne eine dominante ökonomische und ökologische Rolle. In diesem Hochtemperatur-Prozess sind die ersten Prozessschritte, die Gemengehaufenreaktionen, die energieintensivsten. Um hier Energieeinsparungen zu erreichen, existieren unterschiedliche Ansätze.

Ein Ansatz besteht darin, durch die Vorwärmung von Gemenge und Scherben mit Abwärme 10 - 15 % Energieeinsparung zu erreichen. Dieser Ansatz ist weitläufig verbreitet. Beispielsweise ist bereits in US 2,578, 1 10 ein Ansatz offenbart, mittels dessen durch Vorwärmen des in Form von Briketts kompaktierten Glasrohstoffes die Schmelzzeit verkürzt und somit die zur Aufschmelzung benötigte Wärmemenge zu verringert werden kann. Jedoch sind generell bei dem Ansatz der Vorwärmung neben unterschiedlichen Problemen insbesondere Anbackungen zu berücksichtigen, wie sie auch aus der konventionellen Silolagerung des Gemenges vor der Wanne bekannt sind. Einen weiteren Ansatz stellt eine separate Vermischung von Soda und Sand dar, welche einen chemischen Umweg, die Route über eine Na-Ca-Verbindung zum Glas, vermeiden soll. Dieser Ansatz ist unter dem Oberbegriff„Selective Batching" bekannt. Ein Ansatz zur Vermeidung unkontrollierter Reaktionen zwischen Schmelze und zugeführtem Rohmate- rial und Erhöhung der Schmelz- bzw. Energieeffizienz durch die kontrollierte Zugabe der einzelnen Rohstoffe ist in WO 2009/029616 offenbart.

Ein ebenfalls weiterer Ansatz sieht vor, mittels des Einsatzes feinkörniger Rohstoffe die Reaktivität erhöhen, was zu Schmelzleistungssteigerungen bzw. zur Reduktion des spezifischen Energieverbrauchs beitragen würde. Diesem Ansatz steht jedoch die Verstaubung, das„carry over" entgegen, das zu erheblichen Schäden in der Regeneration und damit auch zur Senkung des Wirkungsgrad dieser Anlage führen würde. Um hier den aktuellen Kompromiss zwischen Korngröße und Verstaubung zu feinkörnigen Rohstoffe zu verschieben, existiert die Möglichkeit der Gemenge-Kompaktierung. In DE 10 2010 001 327 A1 ist ein Verfahren zur Gemenge-Agglomerierung offenbart, wel- ches ein Agglomerieren, beispielsweise durch Aufbaugranulieren oder Kompaktieren, von Glasrohstoffen und Feinscherben unter Zugabe wenigstens eines Bindemittels vorsieht. Allerdings ist allgemein festzuhalten, dass das Kompaktieren einen bestimmten Aufbereitungsaufwand benötigt und sich daher bisher nicht durchgesetzt hat.

Weiterhin existiert eine Vielzahl an Ansätzen zur Energierückgewinnung bei dem Vor- wärmen von Glasrohstoffen vor der Schmelze. Beispielsweise ist in DE 29 05 089 A1 ein Verfahren offenbart, in dem die Abgase, die aus der zur Erzeugung der Schmelzwärme durchgeführten Verbrennung entstehen, unter anderem zur Vorwärmung der Glasrohstoffe durch direkten Wärmeaustausch eingesetzt werden. Ein ähnlicher Ansatz ist in EP 0 018 226 A1 offenbart, in dem eine Vorrichtung zum Vorheizen von Glasrohstoffen in agglomerierter Form durch den direkten Kontakt mit heißen Abgasen beschrieben wird. In US 4,184,861 ist weiterhin ein Verfahren offenbart, welches die Rückgewinnung von Abgaswärme zum Vorwärmen agglomerierter Glasrohstoffe über einen Wärmetauscher realisiert.

Das deutsche Patent- und Markenamt hat in der Prioritätsanmeldung folgenden Stand der Technik recherchiert: US 2012/216574 A1 , DE 10 2006 055 786 A1 , DE 24 35 193 A1.

Es hat sich gezeigt, dass bisherige Maßnahmen zur Erzielung von Energieeinsparungen beim Glasschmelzprozess unter Erhalt der Glaseigenschaften, dem wirtschaftlichen Einsatz von Rohstoffen und einem schonenden Einsatz der technischen Anlagen noch verbesserungswürdig sind.

An dieser Stelle setzt die Erfindung an, deren Aufgabe es ist, in verbesserter Weise ein Verfahren zur Herstellung von Glas sowie eine Steuereinrichtung und eine Anlage zur Glasherstellung anzugeben. Insbesondere sollen trotz der Vorwärmung der Gemenge vor der Schmelze und des Einsatzes feinkörniger Rohstoffe vorteilhafte Energieeinsparungen unter Vermeidung der oben beschriebenen Probleme erzielt werden können. Insbesondere sollen Anbackungen sowie Schäden der technischen Anlagen durch Verstaubung vermieden werden. Betreffend das Verfahren zur Herstellung von Glas wird die Aufgabe durch die Erfindung mittels einem Verfahren des Anspruchs 1 gelöst. Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Herstellung von Glas, wobei ein Gesamtgemenge von Rohstoffen zu Glas geschmolzen wird, aufweisend die Schritte Bereitstellen von Rohstoffen und Scherben in Teilgemengen, wobei ein Sand enthaltendes Sandgemenge als erstes Teilgemenge und ein Soda enthaltendes Sodagemenge als zweites Teilgemenge separat von einem die übrigen Rohstoffe enthaltenden Hauptgemenge als drittem Teilgemenge bereitgestellt, und separat von einem die übrigen Rohstoffe enthaltenden Hauptgemenge als drittem Teilgemenge vermischt werden, Aufheizen wenigstens eines der Teilgemenge in wenigstens einer thermischen Zone, insbesondere in einer gemeinsamen thermischen Zone oder in separaten thermischen Zonen, Mischen der Teilgemenge zu einem Gesamtgemenge, Zuführen des Gesamtgemenges zum Schmelzen in eine Schmelzwanne.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Mengenverhältnis zwischen dem erstem Teilgemenge und dem zweitem Teilgemenge nahstöchiometrisch ist gemäß einer Festkörperreaktion zwischen Sand und Soda, das erste Teilgemenge und das zweite Teilge- menge vor dem Aufheizen zu einem Mischgemenge als fünftes Teilgemenge vermischt werden, insbesondere vor einem gemeinsamen Aufheizen des ersten und/oder zweiten Teilgemenges und/oder vor einem Aufheizen separat von dem dritten Teilgemenge oder einem weiteren Teilgemenge, das fünfte Teilgemenge separat aufgeheizt wird, insbesondere separat vom dritten Teilgemenge und/oder separat von einem weiteren Teilge- menge aufgeheizt wird, beim separaten Aufheizen das fünfte Teilgemenge auf eine für die Festkörperreaktion zwischen Sand und Soda benötigte Reaktionstemperatur aufgeheizt wird. Die Erfindung führt im Rahmen der Aufgabenstellung auch auf eine Steuereinrichtung des Anspruchs 13 und Anlagen zur Glasherstellung der Ansprüche 14 und 15. Die Steuereinrichtung dient insbesondere der Steuerung sämtlicher am Verfahren beteiligten Bestandteile in automatisierter Weise. Die Anlage zur Glasherstellung bildet hierbei die Gesamtheit der für das Verfahren benötigten Bestandteile.

Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass es bei der Erreichung signifikanter Energieeinsparungen zur Vermeidung von Anbackungen und Schäden an den technischen Anlagen durch Verstaubung erforderlich ist, die dem Schmelzprozess zuzuführenden Rohstoffanteile in Teilgemenge zu separieren und getrennt vorzubehandeln, bevor sie vermischt und dem Schmelzofen zugeführt werden.

Die Erfindung hat erkannt, dass das separate Vermischen von Sand und Soda zu einem Mischgemenge, getrennt von einem die übrigen Rohstoffe enthaltenden Hauptgemenge, vorteilhaft ist. Hierbei hat die Erfindung erkannt, dass, im Rahmen der energetisch vorteilhaften Vorwärmung, eine separate Aufheizung des Mischgemenges Festkörperreakti- onen zwischen Sand und Soda hervorruft. Dies führt zu einer Karbonatisierung der Soda, welche die beschriebenen Anbackungsprobleme bei der Vorwärmung, welche insbesondere durch die Abgabe von Kristallwasser entstehen, eliminiert. Durch die mittels der Nutzung von Abwärme oder des Einsatzes eines aktiven Heizmittels durchgeführte Vorwärmung kann ein energetischer Eintrag in die Schmelzwanne geleistet werden. Dies ist zum einen der Fall, weil die endotherme Na 2 0-Si0 2 -Reaktion durch die Vorwärmung aus der Schmelzwanne ausgelagert wird. Diese Reaktion benötigt eine Energie von ca. 40 kWh pro Tonne und entspricht damit 4 % des normalen spezifischen Energieverbrauchs. Weiterhin führt die Vorwärmung des Gemenges zusätzlich zu einem thermischen Energieeintrag in die Schmelzwanne. Die Erfindung hat weiterhin erkannt, dass durch die Aufheizung des Sand-Soda- Mischgemenges als fünftes Teilgemenge und die damit hervorgerufene Festkörperreaktionen zwischen Sand und Soda, chemische Umwege über eine Natrium-Calcium-Route verhindert werden. Dies ermöglicht den Einsatz von leichter Soda und feinkörnigem Sand, der unter normalen Bedingungen zur Verstaubung führen würde. Hierdurch werden mehrere Vorteile erzielt.

Zum einen führt die Umgehung der Natrium-Calcium-Route zu einer beschleunigten Gemengehaufenreaktion und damit zu einem beschleunigten Schmelzprozess, insbesondere zu einer Verkürzung der Restquarzlösezeit. Weiterhin ermöglicht das Verfahren den Einsatz feinkörniger Rohstoffe, insbesondere Sand, da diese durch die erhöhte Reaktivität die in der Vorwärmung hervorgerufene Festkörperreaktion begünstigen. Die Festkörperreaktion wiederum führt zu einer Steigerung der Korngrößen, welche die Verstaubung, das sogenannte„carry over", vermeidet und außerdem zu einem erhöhten Wärmetransport in der Schmelzwanne führt.

Schließlich führt der Einsatz von leichter Soda zu Kostenvorteilen. Im Gegensatz der unter normalen Bedingungen zur Vermeidung von Verstaubung eingesetzten schweren Soda, ist leichte Soda ca. 10 % günstiger. Da die Gesamtgemengekosten zu ca. 70 % durch die Kosten für Soda definiert werden, ergibt sich hierdurch eine Ersparnis der Gesamtgemengekosten von ca. 7 %.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen und geben im Einzelnen vorteilhafte Möglichkeiten an, das oben erläuterte Konzept im Rahmen der Aufgabenstellung sowie hinsichtlich weiterer Vorteile zu realisieren.

Insbesondere ist vorgesehen, dass mindestens ein Teilgemenge aus einer Gesamtheit von Teilgemengen und/oder das Gesamtgemenge auf mindestens einer Transportstrecke aus einer Gesamtheit von Transportstrecken befördert werden. Konkret können diese Transportstrecken beispielsweise durch Förderbänder gebildet werden.

Vorteilhaft ist weiterhin vorgesehen, dass das Sand-Soda-Mischgemenge als fünftes Teilgemenge gemäß des ersten Anspruchs (siehe auch Fig. 2 für eine beispielhafte Beschreibung der Teilgemenge) mit einer Feuchtigkeit, insbesondere Wasser und/oder Natronlauge, beaufschlagt werden, wobei das Beaufschlagen während des Vermischens im ersten Mischer oder im Anschluss an das Vermischen auf der Transportstrecke unter Berücksichtigung der Stöchiometrie des Glases erfolgt. Dies hat den Vorteil, dass die Entmischung der vermischten Teilgemenge während des Transports durch die Befeuch- tung, insbesondere vor der Festkörperreaktion, verhindert wird.

Vorteilhaft ist weiterhin vorgesehen, dass Abwärme zum Aufheizen des fünften Teilgemenges genutzt wird. Dies führt zu dem Vorteil, dass Wärmeenergie aus bereits vorhandener Abwärme, beispielsweise von den Abgasen aus einem Schmelzofen, für eine erste Aufheizung der Teilgemenge rekuperativ genutzt werden kann und diese Energie somit nicht zusätzlich erzeugt werden muss. Zur Nutzung der Abwärme kann insbesondere ein Wärmetauscher eingesetzt werden. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Abwärme aus den Abgasen eines Porenbrenners und/oder eines Strahlrohrheizsystems und/oder einer Schmelzwanne gewonnen wird.

Insbesondere ist vorgesehen, dass das Aufheizen des fünften Teilgemenges in eine Niedrigtemperaturphase und eine anschließende Hochtemperaturphase aufgeteilt ist. Diese Aufteilung soll eine energieeffiziente Nutzung verschiedener Wärmequellen bei der Aufheizung der Teilgemenge ermöglichen. Dies ist insbesondere der Fall, wenn die aus der Abwärme gewonnene Energie nicht ausreicht, um das fünfte Teilgemenge auf die zur Erreichung der für die Festkörperreaktion benötigten Reaktionstemperatur, insbesondere zwischen 700°C und 850°C, aufzuheizen. Insbesondere ist vorgesehen, dass in der Niedrigtemperaturphase das fünfte Teilgemenge unter Nutzung von Abwärme auf eine Zwischentemperatur unterhalb der für die Festkörperreaktion zwischen Sand und Soda benötigten Temperatur aufgeheizt wird.

Im Rahmen einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass in der Hochtemperaturphase das fünfte Teilgemenge auf eine für die Festkörperreaktion zwischen Sand und Soda benötigte Reaktionstemperatur aufgeheizt wird, insbesondere oberhalb einer Zwischentemperatur aufgeheizt wird, insbesondere zwischen 700°C und 850°C aufgeheizt wird.

Im Rahmen einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass in der Hochtemperaturphase ein Heizmittel zum Aufheizen des fünften Teilgemenges genutzt wird. Dies führt zu dem Vorteil, dass das vorzuwärmende Teilgemenge, nachdem es eine mit der rekuperativen Nutzung der Abgaswärme maximal mögliche Zwischentemperatur erreicht hat, weiter aufgeheizt werden kann auf eine im Rahmen des Verfahrens benötigte Reaktionstemperatur.

Insbesondere ist weiterhin vorgesehen, dass das Heizmittel ausgewählt wird aus einer Gruppe bestehend aus: einem Porenbrenner, einem Strahlrohrheizsystem, einer Mikrowellenheizung oder einer elektrischen Heizung. Hierbei führen insbesondere strömungsarme Heizmittel zu dem Vorteil, dass eine Verstaubung der Teilgemenge gering gehalten wird.

Insbesondere ist vorgesehen, dass der im ersten Teilgemenge enthaltene Sand feinkör- niger Sand ist, insbesondere der feinkörnige Sand eine Korngröße unter 1 mm aufweist und bevorzugt folgende, nach Gewichtsprozent festgelegte Korngrößenverteilung auf- weist: 95 % < 1 mm, 25 % < 0,25 mm, 1 % < 0, 125 mm. Alternativ kann der Sand auch, beispielsweise abhängig vom Anwendungsgebiet, andere als feinkörnig geltende Korngrößen aufweisen.

Weiterhin ist insbesondere vorgesehen, dass die im zweiten Teilgemenge enthaltene Soda leichte Soda ist, insbesondere die leichte Soda eine Schüttdichte unter 0,8 kg/dm 3 aufweist und bevorzugt eine Schüttdichte zwischen 0,5 kg/dm 3 und 0,65 kg/dm 3 aufweist. Weiterhin kann die Soda, beispielsweise abhängig vom Anwendungsgebiet, andere als leicht geltende Schüttdichten aufweisen.

Ausführungsformen der Erfindung werden nun nachfolgend anhand der Zeichnung be- schrieben. Diese soll die Ausführungsformen nicht notwendigerweise maßstäblich darstellen, vielmehr ist die Zeichnung, wo zur Erläuterung dienlich, in schematisierter und/oder leicht verzerrter Form ausgeführt. Im Hinblick auf Ergänzungen der aus der Zeichnung unmittelbar erkennbaren Lehren wird auf den einschlägigen Stand der Technik verwiesen. Dabei ist zu berücksichtigen, dass vielfältige Modifikationen und Änderungen betreffend die Form und das Detail einer Ausführungsform vorgenommen werden können, ohne von der allgemeinen Idee der Erfindung abzuweichen. Die in der Beschreibung, in der Zeichnung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Weiterbildung der Erfindung wesentlich sein. Zudem fallen in den Rahmen der Erfindung alle Kombinatio- nen aus zumindest zwei der in der Beschreibung, der Zeichnung und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale. Die allgemeine Idee der Erfindung ist nicht beschränkt auf die exakte Form oder das Detail der im folgenden gezeigten und beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen oder beschränkt auf einen Gegenstand, der eingeschränkt wäre im Vergleich zu dem in den Ansprüchen beanspruchten Gegenstand. Bei angege- benen Bemessungsbereichen sollen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als Grenzwerte offenbart und beliebig einsetzbar und beanspruchbar sein. Der Einfachheit halber sind nachfolgend für identische oder ähnliche Teile oder Teile mit identischer oder ähnlicher Funktion gleiche Bezugszeichen verwendet.

Ausführungsformen der Erfindung werden nun nachfolgend anhand der Zeichnung be- schrieben. Diese soll die Ausführungsformen nicht notwendigerweise maßstäblich darstellen, vielmehr ist die Zeichnung, wo zur Erläuterung dienlich, in schematisierter und/oder leicht verzerrter Form ausgeführt. Im Hinblick auf Ergänzungen der aus der Zeichnung unmittelbar erkennbaren Lehren wird auf den einschlägigen Stand der Technik verwiesen. Dabei ist zu berücksichtigen, dass vielfältige Modifikationen und Änderungen betreffend die Form und das Detail einer Ausführungsform vorgenommen werden können, ohne von der allgemeinen Idee der Erfindung abzuweichen. Die in der Beschreibung, in der Zeichnung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Weiterbildung der Erfindung wesentlich sein. Zudem fallen in den Rahmen der Erfindung alle Kombinationen aus zumindest zwei der in der Beschreibung, der Zeichnung und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale. Die allgemeine Idee der Erfindung ist nicht beschränkt auf die exakte Form oder das Detail der im folgenden gezeigten und beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen oder beschränkt auf einen Gegenstand, der eingeschränkt wäre im Vergleich zu dem in den Ansprüchen beanspruchten Gegenstand. Bei angegebenen Bemessungsbereichen sollen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als Grenzwerte offenbart und beliebig einsetzbar und beanspruchbar sein. Der Einfachheit halber sind nachfolgend für identische oder ähnliche Teile oder Teile mit identischer oder ähnlicher Funktion gleiche Bezugszeichen verwendet. Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in:

Fig. 1 einen Ablaufplan einer bevorzugten Ausführung des Verfahrens gemäß dem

Konzept der Erfindung, und in Fig. 2 eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführung des Verfahrens.

Fig. 1 zeigt einen Ablaufplan einer vorzugsweisen Ausprägung des Verfahrens. Zu Beginn des Verfahrens steht die Bereitstellung eines Sandgemenges als erstes Teilgemenge in Schritt 1 10, die Bereitstellung eines Sodagemenges als zweites Teilgemenge in Schritt 120 sowie die Bereitstellung eines Hauptgemenges als drittes Teilgemenge in Schritt 130, wobei das Hauptgemenge die übrigen Rohstoffe, insbesondere Restsand, Dolomit und Feldspat, beinhaltet. Weiterhin wird in Schritt 140 ein Scherbengemenge als viertes Teilgemenge bereitgestellt.

Nach Schritt 1 10 und Schritt 120 erfolgt in Schritt 1 12 durch einen ersten Mischer die Vermischung des ersten und zweiten Teilgemenges in einem nahstochiometrischen Verhältnis zu einem Mischgemenge als fünftes Teilgemenge. Dieses kann in Schritt 1 14 mit einer Feuchtigkeit, insbesondere Natronlauge (NaOH) und/oder Wasser, beaufschlagt werden. Die Beaufschlagung des Mischgemenges mit Feuchtigkeit dient insbesondere dazu, eine Entmischung der beiden zuvor vermischten Teilgemenge zu verhindern und erfolgt möglichst unmittelbar nach der Vermischung auf der Transportstrecke oder bereits in dem ersten Mischer. Hierbei erfolgt die Zugabe von Natronlauge unter Berücksichti- gung der Stöchiometrie des Glases.

Im Anschluss an die Vermischung des ersten und zweiten Teilgemenges in Schritt 1 12 und gegebenenfalls die Beaufschlagung mit Feuchtigkeit in Schritt 1 14 erfolgt in Schritt 1 16 durch Nutzung der Abgasabwärme die Vorwärmung des fünften Teilgemenges, in der das fünfte Teilgemenge auf eine für die Festkörperreaktion zwischen Sand und Soda benötigte Reaktionstemperatur, insbesondere 700°C - 850°C, aufgeheizt wird. Alternativ kann Schritt 1 16 in eine Niedrigtemperaturphase und eine Hochtemperaturphase eingeteilt werden. Dies kann beispielsweise der Fall sein, wenn die aus der Abwärme gewinnbare Energie nicht ausreicht, das fünfte Teilgemenge auf die für die Festkörperreaktion zwischen Sand und Soda benötigte Temperatur aufzuheizen. Während in der Niedrigtemperaturphase die Energie zum Aufheizen aus der Abwärme gewonnen wird, erfolgt in der Hochtemperaturphase das Aufheizen des fünften Teilgemenges mittels eines Heizmittels auf die für die Festkörperreaktion zwischen Sand und Soda benötigte Temperatur. Als Ergebnis des Schrittes 1 16 entsteht durch eine Festkörperreaktion eine Sand-Soda-Verbindung gemäß der Reaktionsgleichung Na 2 C0 3 + Si0 2 = Na 2 Si0 3 + C0 2 . Nach der Bereitstellung des dritten Teilgemenges in Schritt 130 erfolgt in Schritt 132 in einer im Rahmen der Erfindung nicht näher spezifizierten Weise die Vorwärmung des dritten Teilgemenges.

Im Anschluss daran werden in Schritt 152 das dritte Teilgemenge, das vierte Teilgemenge und das fünfte Teilgemenge in geeigneter Weise zu einem Gesamtgemenge als ein sechstes Teilgemenge vermischt, beispielsweise durch einen Extruder. In Schritt 154 wird das sechste Teilgemenge schließlich dem Schmelzofen zugeführt.

Fig. 2 stellt schematisch eine bevorzugte Weiterbildung des Verfahrens dar. Hierzu wird in einer Anlage zur Glasherstellung 200 in einer ersten Vorwärmstrecke 261 ein erstes, Sand enthaltendes Teilgemenge 201 aus einem Silo 21 1 bereitgestellt sowie ein zweites, Soda enthaltendes Teilgemenge 202 aus einem Silo 212 bereitgestellt. Das erste Teilgemenge 201 und das zweite Teilgemenge 202 werden daraufhin einem ersten Mischer 222 zugeführt, in dem die beiden Teilgemenge zu einem Mischgemenge als fünftes Teilgemenge 205 vermischt werden. Das fünfte Teilgemenge 205 wird auf einer ersten Transportstrecke 220 befördert. Im Anschluss an das Mischen durch den ersten Mischer 222 erfolgt eine Beaufschlagung des fünften Teilgemenges 205 mit Feuchtigkeit 226, beispielsweise Wasser oder Natronlauge, durch ein geeignetes Beaufschlagungsmittel 224. Das Beaufschlagungsmittel 224 kann beispielsweise durch eine Sprüheinheit gebildet sein. Anschließend wird das fünfte Teilgemenge 205 über die erste Transportstrecke 220 in eine Vorwärmzone 228 befördert. In dieser Vorwärmzone 228 wird das fünfte Teilgemenge 205 mittels Abwärme 256, beispielsweise aus einer Schmelzwanne 254, auf die für die Festkörperreaktion zwischen Sand und Soda benötigte Temperatur aufgeheizt. Hierzu kann beispielsweise ein Wärmetauscher 230 eingesetzt werden. Für den Fall, dass die aus der Abwärme gewinnbare Energie nicht ausreicht, das fünfte Teilgemenge auf die für die Festkörperreaktion zwischen Sand und Soda benötigte Temperatur aufzuheizen, kann optional zusätzlich ein Heizmittel 234 eingesetzt werden. Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Heizmittel strömungsarm ist, d. h. eine Verwirbelung bzw. Verstaubung des aufzuheizenden Teilgemenges durch Luft- bzw. Gasströme vermieden wird.

In einer zweiten Vorwärmstrecke 262 wird ein die übrigen Rohstoffe beinhaltendes drittes Teilgemenge 203 aus einem Silo 213 bereitgestellt und mittels einer zweiten Transportstrecke 240 einer Vorwärmzone 242 zugeführt. Weiterhin wird ein viertes, Scherben beinhaltendes Teilgemenge 204 aus einem Silo 214 bereitgestellt. Im Anschluss werden das dritte Teilgemenge 203, das vierte Teilgemenge 204 und das fünfte Teilgemenge 205 durch einen zweiten Mischer 252 zu einem Gesamtgemenge als sechstes Teilgemenge 206 vermischt und auf einer Gesamtgemengetransportstrecke 250 einer Schmelzwanne 254 zugeführt.

Bezugszeichen

1 10 Bereitstellen erstes Teilgemenge

1 12 Vermischen erstes und zweites Teilgemenge zu fünften Teilgemenge

1 14 Beaufschlagen mit Natronlauge und/oder Wasser

1 16 Aufheizen fünftes Teilgemenge in Niedrigtemperaturphase

1 18 Aufheizen fünftes Teilgemenge in Hochtemperaturphase

120 Bereitstellen zweites Teilgemenge

122 Aufheizen zweites Teilgemenge in Niedrigtemperaturphase

124 Aufheizen zweites Teilgemenge in Hochtemperaturphase

130 Bereitstellen drittes Teilgemenge

132 Aufheizen drittes Teilgemenge

140 Bereitstellen viertes Teilgemenge

152 Vermischen drittes, viertes und fünftes Teilgemenge zu sechstem Teilgemenge

154 Zuführen sechstes Teilgemenge in Schmelzofen

200 Anlage zur Glasherstellung

201 Erstes Teilgemenge, Sand enthaltendes Teilgemenge, Sandgemenge

202 Zweites Teilgemenge, Soda enthaltendes Teilgemenge, Sodagemenge

203 Drittes Teilgemenge, die übrigen Rohstoffe enthaltendes Hauptgemenge

204 Viertes Teilgemenge, Scherben enthaltendes Teilgemenge

205 Fünftes Teilgemenge, Sand-Soda-Mischgemenge, Mischgemenge

206 Sechstes Teilgemenge, Gesamtgemenge

21 1 Sand beinhaltendes Silo

212 Soda beinhaltendes Silo

213 Übrige Glasrohstoffe beinhaltendes Silo 214 Scherben beinhaltendes Silo

220 Erste Transportstrecke für das fünfte Teilgemenge

222 Erster Mischer

224 Beaufschlagungsmittel

226 Feuchtigkeit

228 Vorwärmzone der ersten Transportstrecke

230 Erster Wärmetauscher

234 Erstes Heizmittel

240 Zweite Transportstrecke für das dritte Teilgemenge

242 Vorwärmzone der zweiten Transportstrecke

250 Dritte Transportstrecke für das sechste Teilgemenge

252 Zweiter Mischer für das Gesamtgemenge

254 Schmelzwanne

256 Abwärme, Abgaswärme, Abwärme der Schmelzwanne