浮拋槽的製作方法
2023-05-06 09:38:01
專利名稱：浮拋槽的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於浮法玻璃生產設備的浮拋槽，它有槽底外殼，外殼內容納多個毗連置放的槽底磚，其中，在槽底磚的上部構成用於容納液態錫的熔體區，其中，熔體區在熔體入口和熔體出口之間延伸。
目前，例如用於建築物和汽車上的平板玻璃是按照浮法生產。
但是，為製造特殊平板玻璃，例如像防火玻璃，光電薄層的基質和生物晶片以及顯示器使用的薄玻璃，目前也使用浮法。
玻璃在熔化槽中熔化，並在精製裝置中無氣泡地「精製」。在連接於熔化槽後面的一槽中，液態玻璃藉助攪拌器均化，並通過調整確定的玻璃溫度以達到成型所要求的粘度(預處理)。
預處理過的玻璃熔體通過溢流磚(出液端)在浮拋槽中的液態錫上浮拋。玻璃在浮拋槽中形成無盡的玻璃帶。玻璃帶在浮拋槽出口處連續拉出，在輥式冷卻爐中消除應力並在切割區內成型。為了使液態錫不氧化成氧化錫，浮法過程必須在氮氫混合氣(5-10體積百分比H2，90-95體積百分比N2)的還原氣氛下。浮拋槽本身由鋼槽組成，鋼槽砌有耐火的槽底磚。槽底磚通常的尺寸約300mm×600mm×1000mm。因為槽底磚具有小於液態錫的密度，所以，必須將其固定在鋼槽底部的鋼螺栓上。
液態錫會在槽底磚之間的接縫處滲入，並一直到達底槽的鋼槽底部。
為防止液態錫與鋼槽底部直接接觸甚至液態錫衝蝕槽底磚，槽底磚的底面必須保持在低於231.9℃(錫的熔化溫度)上。
一般是測量鋼製容器的外部溫度，並藉助於冷卻空氣保持在低於150℃的溫度上。對於矽硼酸玻璃，槽底磚上面的溫度處於1250℃和650℃之間。
相界SN固態-SN液態處於槽底磚的接縫之間。
因為不能將錫溫度保持恆定，所以相界SN固態-SN液態也不能固定在槽底磚接縫的內部。
下列專利中介紹了浮拋槽底的槽底結構OS DE 1807732 熔融容器
OS DE 1807731 製造澆注平板玻璃的槽JP 740 10 132 連續平板玻璃生產使用的熔融金屬槽……US 5.007.950 浮法玻璃槽的底部結構FR 2673175 耐火材料磚……值得注意的是，在矽酸硼-特殊玻璃情況下，變化的錫溫度和特別是相界SN固態-SN液態的移動導致錫釋放氣體。
這些氣體以小氣泡的形式上升在液態錫中，並在浮拋玻璃中導致玻璃缺陷。這種玻璃缺陷是下面有明顯的氣泡並處於玻璃帶的下面。這些氣泡始終在熔體入口範圍內浮拋槽的最熱區內形成。
在按照浮法生產矽酸硼平板玻璃時，在那裡的錫溫度最高達1250℃。
本發明的目的在於，提供一種上述類型的浮拋槽，其中，明顯降低浮法玻璃中下面明顯的浮拋槽氣泡形成的危險。
這一目的由此得以實現，即至少部分槽底磚在其朝向熔體區的面上，至少在區域上用鎢或者鎢合金的塗層覆蓋，並且塗層區域從熔體入口開始並在玻璃的輸送方向上延伸。
用該塗層防止在熔體入口的臨界區內形成的氣泡進入熔體區。它們被收集在塗層的下面。在本發明中可以這樣認為，非貴金屬鎢在本應用範圍內在液態錫中沒有明顯的溶解性。因此，鎢材料也不會向錫溶液中釋放對玻璃質量產生負面影響的雜質。
依據一種可行的發明變體可以具有，塗層區至少在熔體入口和直至玻璃輸送方向5米之間的部分區域內延伸。在該區域內通常形成氣泡。取決於浮法玻璃的種類，塗層區的延伸可以變化。在大量的應用中，在第一個熔體槽跨(Bad-Bays)(熔體入口直至玻璃輸送方向約3米的區域)範圍內覆蓋槽底磚就足夠了。
優選是至少1250℃錫溫度所處的臨界熔體區應具有塗層。如果塗層設置在熔錫溫度處於1150℃和1250℃之間範圍內的熔體槽區內的話，則會達到特別好的效果。
依據本發明，塗層直接與槽底磚表面部分接觸。然而也可以想像，塗層在支承層的中間層下面覆蓋槽底磚。
一優選的發明變體的特徵在於，在槽底磚上置放一個或多個板，板至少在其朝向熔體區一面上具有由鎢或者鎢合金構成的塗層，或者這些板由鎢或者鎢合金製成。在此方面，這些板優選具有0.5mm和3mm之間範圍內的板厚度。1.5m2至2.5m2之間範圍內的表面尺寸的規格板可以很好阻隔。有利的是，這些板的各側都覆蓋。
因為特別是在槽底磚的結合縫區域內液態錫中會出現很強的溫度變化，所以，一優選的發明變體具有，塗層區域內部的塗層覆蓋在毗連置放的槽底磚之間所構成的接合縫。
如果塗層的鎢材料具有≤20ppm的最大O2含量，或塗層的鎢由通過氧化鎢還原產生的燒結材料構成，那麼鎢材料會特別適合於本發明的應用。燒結材料也可以含有H2。
本發明的主題還有藉助於浮法生產玻璃的方法，其中，使用依據保護權利要求1至11的浮拋槽。在此方面，對具有B2O2≥5重量百分比的矽酸硼玻璃產生特別優良的玻璃質量。這裡，特別是玻璃可以由下列成分構成55至65重量％的SiO215至20重量％的Al2O35至12重量％的B2O30至5重量％的BaO3至9重量％的CaO1至5重量％的MgO0至5重量％的SrO下面藉助附圖中示出的實施例對本發明作詳細說明。其中
圖1示出浮拋槽的原理圖和頂視圖，圖2示出依據圖1圖示的縱剖面和圖3示出圖2一區域的放大詳圖。
圖1示出平板玻璃生產設備的一浮拋槽，它以通常方式那樣用於生產矽酸硼玻璃的玻璃帶14。浮拋槽具有鋼板製成的槽底外殼10。它在熔體入口15和熔體出口16之間構成一熔體區。為此，大量槽底磚11安置在槽底外殼10內。槽底磚11，以形成接合縫11.1情況下緊密毗連置放，如從圖3可看出。如從圖3還可看出，在槽底磚11的上面以區域似的在其上面置放板12。該板由鎢材料製成。在此方面，板12最好為例如2平方米規格的正方形。在熔體邊緣的區域內，根據需要確定板的尺寸。它這樣置放在槽底磚11上，使它覆蓋槽底磚11之間的接合縫11.1。與此相應，板12的接口12.1設置在槽底磚11的轉向熔體區的上面區域內。
如從圖1可以看出，板12僅設置在部分熔體區內。它是錫13中的溫度處於1250℃和1150℃(臨界溫度範圍)之間的區域。其他熔體區同樣可以至少局部地用板12覆蓋，以便防止在這裡槽底磚11磨損而造成鹼爆裂的後果。
如從圖1可以看出，臨界溫度範圍設置在0號和1號槽跨區域內。1號槽跨在約3米的玻璃輸送方向的長度範圍上延伸。在錫熔體中有關氣泡形成的臨界溫度區構成浮拋槽中最熱的區域。在這裡，錫溫度會變化。氣泡形成發生在SN固態-SN液態之間發生相界移動的接合縫11.1的區域內。在本實施例中，槽底磚11的上面置放一塊板12。然而，也可以使用毗連結合的多塊板12。錫中可能形成的氣泡被收集在多個板12/單個板12的下面，因此不會到達玻璃區域內。
板12由耐火材料鎢構成。這種材料在錫中表現出無明顯的溶解性，以至於在裝入板12的情況下，只有極其微弱的程度的熔體雜質或者根本沒有。
因為鎢的密度(19.1g/cm3)明顯高於錫密度(6.5g/cm3)，可以不用把板12固定在槽底部。
特別適合使用的鎢材料具有≤20ppm的最大O2含量。
權利要求
1.用於浮法玻璃生產設備的浮拋槽，它有槽底外殼，外殼內容納多個毗連置放的槽底磚，其中，在槽底磚的上部構成容納液態錫的熔體區，其中，熔體區在熔體入口和熔體出口之間延伸，其特徵在於，至少部分槽底磚(11)在其面向熔體區的面上，至少在區域上用鎢或者鎢合金的塗層覆蓋，塗層區從熔體入口開始並在玻璃的輸送方向上延伸。
2.按權利要求1所述的浮拋槽，其特徵在於，塗層區至少在熔體入口和直至玻璃輸送方向5米之間的部分區域內延伸。
3.按權利要求1所述的浮拋槽，其特徵在於，塗層設置在錫溫度最高達1250℃的熔體區內。
4.按權利要求3所述的浮拋槽，其特徵在於，塗層設置在錫溫度處於1150℃和1250℃之間範圍內的熔體區內。
5.按權利要求1至4之一所述的浮拋槽，其特徵在於，塗層在支承層的中間層下面覆蓋槽底磚(11)。
6.按權利要求1至5之一所述的浮拋槽，其特徵在於，在槽底磚(11)上置放一個或多個板(12)，板至少在其朝向熔體區的面上具有由鎢或者鎢合金的塗層，或者這些板(12)由鎢或者鎢合金製成。
7.按權利要求1至6之一所述的浮拋槽，其特徵在於，這些板(12)具有0.5mm和3mm之間的板厚度。
8.按權利要求1至7之一所述的浮拋槽，其特徵在於，這些板(12)是在1.5m2和2.5m2之間範圍內的表面規格。
9.按權利要求1至8之一所述的浮拋槽，其特徵在於，塗層區域內的塗層覆蓋在毗連置放的槽底磚(11)之間構成的接合縫(11.1)上。
10.按權利要求1至9之一所述的浮拋槽，其特徵在於，塗層的鎢材料具有≤20ppm的最大O2含量。
11.按權利要求1至10之一所述的浮拋槽，其特徵在於，塗層的鎢由通過氧化鎢還原產生的燒結材料構成。
12.一種用於在按權利要求1至11所述的浮拋槽中浮拋玻璃的方法，其特徵在於，熔化含量至少為5重量％的B2O3的矽酸硼玻璃。
13.按權利要求12所述的方法，其特徵在於，矽酸硼玻璃由下列成分構成55至65重量％的SiO215至20重量％的Al2O35至12重量％的B2O30至5重量％的BaO3至9重量％的CaO1至5重量％的MgO0至5重量％的SrO
全文摘要
本發明涉及用於浮法玻璃生產設備的浮拋槽，它有槽底外殼，外殼內容納多個毗連置放的槽底磚，其中，在槽底磚的上部構成用於接受液體錫的熔體區，其中，熔體區在熔體入口和熔體出口之間延伸。為了避免浮拋的狀玻璃帶中氣泡情況下得到提高的玻璃質量，依據本發明，至少部分槽底磚在其朝向溶液區的面上，至少以區域性用鎢或者鎢合金的塗層覆蓋，塗層區從熔體入口開始並在玻璃的輸送方向上延伸。
文檔編號C03B18/00GK1451618SQ0312503
公開日2003年10月29日 申請日期2003年3月6日 優先權日2002年3月6日
發明者格哈德·勞滕施拉格, 安德烈亞斯·莫斯坦, 克勞斯·施耐德, 史蒂芬·梅爾曼 申請人:艙壁玻璃公司