Schnelles Schmelzen spart Energie / 27.03.2017

Einschmelzen von Spezialglas

Ablaufglas mit vielen Defekten bei schlechtem Einschmelzprozess. © SCHOTT AG

Der Glasschmelzprozess teilt sich prinzipiell in die vier Schritte Einschmelzen der Rohstoffe, Blasenentfernung, Homogenisierung und Heißformgebung auf. Bei den meisten technischen Glaswannen werden für den Einschmelzprozess etwa 75 Prozent der insgesamt eingesetzten Energie benötigt.

Ein Grund für diesen hohen Energieverbrauch ist unter anderem eine durchschnittliche Verweilzeit von 50 bis 90 Stunden in der Schmelzwanne, um ein vollständiges Aufschmelzen der Rohstoffe gewährleisten zu können. Die im Labor ermittelte relevante minimale Verweilzeit für die notwendige Glasqualität ist generell kürzer. Das bedeutet, dass der heutige Glasschmelzprozess nicht optimal ist und die Ausnutzung des zur Verfügung stehenden Schmelzraumes im Allgemeinen nur gering ist.

Beim Schmelzen 20 Prozent Energie sparen

Beispiel für unterschiedliches Aufschmelzverhalten bei seitlicher (links) und mittiger (rechts) Gemengeeinlage; hell: Glasschmelze, dunkel: Wand © SCHOTT AG

Im Projekt Eniglas sollen Ansätze identifiziert und bewertet werden, die zu einer Steigerung der Energieeffizienz des Einschmelzprozesses von mindestens 20% führen. Dafür wurde eine F&E- Versuchsschmelzanlage (Pilot Future Tank, PFT) mit getrenntem Einschmelz- und Läuterbereich entwickelt, um erstmals die einzelnen Prozessschritte unabhängig voneinander bewerten zu können.

 

Die Versuchsanlage ermöglicht es, bei Einschmelz- und Läuterprozess unterschiedliche Temperaturführungen getrennt voneinander einzustellen und auch den Einfluss verschiedener Energieträger auf die Glasqualität zu bewerten. Für die Charakterisierung der Glasqualität sind mehrere Entnahmestellen und Sensoren entlang des Schmelzprozesses an verschiedenen Positionen eingebaut.

 

Als ein wichtiger Einflussfaktor beim Einschmelzprozess konnte das Abschmelzverhalten des Gemenges bei verschiedenen Einlageverfahren identifiziert werden. Basierend auf den Ergebnissen wird ein Modell zur Beschreibung des Einschmelzprozesses und der Einschmelzqualität erarbeitet und in das Wannensimulationsmodell integriert.

Besseres Glas durch weniger Blasen

Die ersten Ergebnisse zeigen, dass die Glasqualität am Ende des Einschmelzvorganges einen großen Einfluss auf die nachgelagerten Prozesse besitzt. Die Blasigkeit am Ausgang des Einschmelzbereiches kann signifikant verringert werden, wenn mehr elektrische Energie in das Glas eingebracht wird. Dies konnte für verschiedene Glasarten gezeigt werden. Durch diese Prozessführung kann die spezifische Schmelzleistung in der Einschmelzwanne verbessert werden. Damit scheint es realisierbar, den Einschmelzprozess um etwa 20 % energieeffizienter zu gestalten.

Mehr zum Projekt

Vorhaben Eniglas: Energieeffizientes Einschmelzen von Spezialglas

Förderkennzeichen:
03ET1285A

Laufzeit:
2015-2017

Projektbeteiligte

Projektleitung
Schott AG

Downloads

Spezialglas energiesparend herstellen
BINE-Projektinfo 5/2014

Forschungsförderung

Das Informationssystem EnArgus bietet Angaben zur Forschungsförderung, so auch zu diesem Projekt.