用於生產浮法玻璃的浮槽及該浮槽的冷卻方法
2023-10-06 20:31:49 4
專利名稱：用於生產浮法玻璃的浮槽及該浮槽的冷卻方法
技術領域：
本發明涉及一種用於生產浮法玻璃的浮槽及該浮槽的冷卻方法。更具體地，本發明涉及這樣一種用於生產浮法玻璃的浮槽，其具有改進的結構以冷卻圍繞儲存金屬液的磚塊的底部外殼。本發明還涉及該浮槽的冷卻方法。
背景技術：
一般而言，使用浮法玻璃法生產浮法玻璃(也稱為片玻璃、平板玻璃或板玻璃)的設備用於通過如下方式生產具有預定寬度和厚度的條狀(或帶狀)浮法玻璃連續地將玻璃液供應到儲存在浮槽中的流動金屬液上；使玻璃液浮在金屬液上以形成液態玻璃帶；並在浮槽出口附近將玻璃帶拉起至退火爐。此處，金屬液包括，例如，錫液或錫合金液，並具有比玻璃液更大的比重。該金屬液被容納在填充有還原性氫氣(H2)和/或氮氣(N2)的浮室中。浮室包括儲存金屬液的底部和覆蓋底部的頂蓋。另外，儲存金屬液的底部(或者浮槽)具有水平延伸結構，並且包括高耐熱材料。玻璃液從浮槽的上遊側供應到金屬液的表面上，並且在向下遊側移動的同時形成液態玻璃帶。液態玻璃帶在設置於浮槽下遊側的位置(以下稱為移走點)處被提起，以從金屬液上移開，並被輸送至下一工序的退火爐。另一方面，浮室內的金屬液保持在高溫狀態(約600°C到1100°C )，並具有232°C 的熔點。因此，需要將浮槽的底部部分冷卻至預定溫度。否則，金屬液會與由碳鋼材料製成的底面外殼發生反應，從而在底面外殼中產生洞，這會使得金屬液漏到浮槽外。另外，在質量方面，如果浮槽的內部溫度變化(例如_5°C到+5°C )，則金屬液的流動發生變化，從而產生氣泡，這會導致浮法玻璃最終成品的表面缺陷——例如OBB (開口底部氣泡)或BOS (底部開口灰泡)。因此，就質量方面(尤其是0ΒΒ)講，用浮槽生產的浮法玻璃最終成品需要浮槽內部的溫度分布維持均勻。但是，常規浮槽系統通過使用鼓風機向底部外殼吹冷卻空氣來使浮槽的底部冷卻。利用這種鼓風機的冷卻裝置使用多個噴嘴。但是，這些噴嘴是任意布置的，而不考慮由位於所述噴嘴上方的底部外殼圍繞的磚塊的位置，因此，存在冷卻效率問題。
發明內容
本發明被設計為用於解決現有技術的問題，因此本發明的一個目的是提供一種用於生產浮法玻璃的浮槽，該浮槽具有改進的結構用於通過高效地利用浮槽的底部中磚塊之間的各間隙來使底部外殼的冷卻效果最大化。本發明的另一目的是提供一種浮槽的冷卻方法。
在一個方面中，提供一種用於生產浮法玻璃的浮槽，包括磚塊組件，其由多個磚塊構成，用於儲存金屬液，使得浮法玻璃能夠在浮在所述金屬液上的同時向前移動；底部外殼，用於形成所述磚塊組件的外側；以及，鼓風機，其被安裝為與所述底部外殼間隔開，用於朝向所述底部外殼供給冷卻空氣，其中所述鼓風機被布置為朝向所述磚塊之間的間隙噴射所述冷卻空氣。在另一方面中，提供一種用於生產浮法玻璃的浮槽，包括磚塊組件，其由多個磚塊構成，用於儲存金屬液，使得浮法玻璃能夠在浮在所述金屬液上的同時向前移動；底部外殼，用於形成所述磚塊組件的外側；以及，鼓風機，其被安裝為與所述底部外殼間隔開，用於朝向所述底部外殼供給冷卻空氣，其中所述鼓風機被布置為朝向相鄰磚塊的分界線的中心精確地噴射所述冷卻空氣。優選地，所述鼓風機包括以預定距離與所述底部外殼間隔開布置的多個噴嘴組件，以及各噴嘴組件包括中心噴嘴，朝向相鄰磚塊的分界線的中心；長邊噴嘴單元，被布置為與所述中心噴嘴間隔並朝向所述磚塊的長邊的分界線；以及，短邊噴嘴單元，被布置為與所述長邊噴嘴單元成直角相交，並朝向所述磚塊的短邊的分界線。優選地，所述鼓風機包括以預定距離與所述底部外殼間隔開布置的多個噴嘴組件，以及各噴嘴組件包括放射狀噴嘴單元，所述放射狀噴嘴單元能從所述磚塊的分界線的中心沿徑向方向在預定半徑範圍內噴射冷卻空氣。在另一方面中，提供一種對用於生產浮法玻璃的浮槽進行冷卻的方法，其中圍繞磚塊組件的底部外殼通過自安裝在所述底部外殼下方的多個噴嘴組件供給的空氣被冷卻， 所述磚塊組件能夠儲存金屬液，使得浮法玻璃能夠在浮在所述金屬液上的同時向前移動， 以及其中該方法包括這樣設定所述鼓風機的位置，使得朝向所述磚塊組件的磚塊的間隙精確地噴射冷卻空氣。在另一方面中，提供一種冷卻用於生產浮法玻璃的浮槽的方法，其中圍繞磚塊組件的底部外殼通過自安裝在所述底部外殼下方的多個噴嘴組件供給的空氣被冷卻，所述磚塊組件能夠儲存金屬液，使得浮法玻璃在浮在所述金屬液上的同時向前移動，以及該方法包括這樣設定所述鼓風機的位置，使得朝向相鄰磚塊的分界線的中心精確地噴射冷卻空氣。用於生產浮法玻璃的浮槽及該浮槽的冷卻方法可提高冷卻效率，因為所述鼓風機的用於噴射冷卻空氣的噴嘴的中心被定位為相應於底部磚塊的分界線的中心，使得從所述噴嘴噴射的冷卻空氣在相對短的時間內冷卻底部磚塊的分界線的間隙。因此，從鼓風機的噴嘴噴射的冷卻空氣就能高效地冷卻底部外殼。因此，如果高效地冷卻浮槽的底部外殼，則可進一步提高浮法玻璃最終成品的質量，並確保穩定的工序。
根據參照附圖的各實施方案的以下描述，本發明的其他目的和方面將變得明了， 附圖中圖1是示意性地示出本發明的一個優選實施方案的用於生產浮法玻璃的浮槽的主視圖2是圖1的浮槽的側視圖；圖3是示意性地示出本發明的一個優選的優選實施方案的鼓風機的噴嘴組件的布置圖案的平面圖；圖4是示出圖3的鼓風機的噴嘴組件和磚塊組件的位置關係的示意圖；圖5是示出圖4的噴嘴組件的配管狀態的示意圖；圖6是圖4的噴嘴組件的側視圖；圖7是圖6的噴嘴組件的主視圖；圖8是示意性地示出本發明的另一實施方案的鼓風機的布置圖案的平面圖；圖9是示出圖8的鼓風機所使用的單個噴嘴組件的立體圖；以及圖10是示出從圖9的噴嘴組件噴射出的冷卻空氣的噴射圖案的示意圖。
具體實施例方式在下文中，將參考附圖詳細描述本發明的優選實施方案。在描述之前，應理解的是，在本說明書和所附權利要求書中所使用的術語不應被解讀為受限於常規含義和詞典含義，而應在允許發明人對術語進行適當定義以供最佳解釋的原則基礎上，基於與本發明的技術方案相應的含義和概念進行詮釋。因此，這裡所進行的描述僅僅是處於闡釋目的的優選實施例，而不意在限制本發明的範圍，因此，應理解，在不背離本發明的主旨和範圍的前提下，其他等效物或變型可用於本發明。以下，參照附圖對本發明的優選實施方案的用於生產浮法玻璃的浮槽及該浮槽的冷卻方法進行詳細說明。圖1是示意性地示出本發明的一個優選實施方案的用於生產浮法玻璃的浮槽的主視圖，圖2是圖1的浮槽的側視圖。參照圖1和圖2，該實施方案的用於生產浮法玻璃的浮槽100包括磚塊組件110， 其中多個磚塊B連接至彼此使得金屬液M容納在其中；鋼質的底部外殼120，其被安裝為包圍磚塊組件110的外側；以及，鼓風機130，其能向底部外殼120噴射冷卻空氣，從而冷卻底部外殼120。本實施方案的浮槽100用於憑藉所謂的浮法來生產浮法玻璃，並具有浮室118，該浮室118包括底部112，以及頂蓋116，頂蓋116覆蓋底部112的上部部分並安裝有電阻加熱元件114。浮室118具有帶有入口 111和出口 113的密封結構。底部112儲存金屬液M，諸如錫液、或錫合金液。來自熔爐14被供應通過入口 111 的玻璃液G，通過門檻117和水平控制閘門119計重，並被引入浮室118。在玻璃液G從浮室118的上遊側(附圖的左側部分)移動至下遊側(附圖的右側部分)的過程中，金屬液M 隨著玻璃液G流動。另外，金屬液M由於浮室118內部溫度梯度的作用而從保持較高溫度的浮室118的上遊側流至下遊側，同時沿長度方向從浮室118的中心流至浮室118的兩側。 玻璃液G在從上遊側向下遊側移動的同時形成具有期望厚度和寬度的玻璃帶G，且被安裝在浮室118的出口 113處的提升輥115牽拉，從而在移走點離開金屬液M的表面。玻璃帶 G通過提升輥115並被輸送至下一個工序的退火爐(未圖示)。浮室118的內部填充有氮氣和氫氣的混合氣體。該混合氣體保持在比大氣壓稍高的壓力下。金屬液M和帶狀的玻璃液G通過電阻加熱元件114保持在約800至1300°C。玻璃液G為非鹼性玻璃或鈉鈣玻璃等。金屬液M在浮室118中形成流動的原理或結構以及玻璃液G的投入、帶狀化、移動或排出作為浮法工藝已經是在本領域中熟知的，因此，本文中省略對它們的詳細說明。磚塊組件110例如通過聯接多個磚塊B (諸如耐火磚塊)構成。磚塊組件110可分為底部襯砌磚塊，其直接儲存金屬液M ；以及底部絕緣磚塊，其以與底部外殼120的內表面接觸的方式布置以圍繞底部襯砌磚塊。在這種情形中，在底部襯砌磚塊和底部絕緣磚塊之間可以填充有無機粘合劑。在磚塊組件110的磚塊B之間設有預定間隙，優選地，考慮由加熱所引起的磚塊伸長來適當確定這些間隙。另外，單個磚塊M應具有對抗金屬液M的耐蝕性、對抗玻璃液G中所含的K2O或Na2O的耐鹼性，適應於玻璃產品的溫度變化的抗散裂性等。另外，磚塊組件110包括形成浮室118的底部112的底部磚塊B，和形成浮室118的側面的側面磚塊B。底部外殼120分為底面外殼122，其被安裝以圍繞底部磚塊B的外周；以及，側面外殼124，其被安裝與底面外殼133聯接，以圍繞側面磚塊B。優選地，底部外殼120由剛度和厚度足以支撐磚塊組件110的普通金屬製成。鼓風機130包括噴嘴組件132，所述噴嘴組件132以預定圖案間隔地布置在支撐浮槽100的支撐框架(未示出)和浮槽100的底部112(即，下部外殼120的下表面)之間。 鼓風機130利用通過噴嘴組件132噴射的冷卻空氣使底部外殼120冷卻。鼓風機130由驅動源(例如風扇134)驅動。也就是說，被浮室118內部的高溫環境加熱的磚塊組件110和底部外殼120通過鼓風機130被冷卻。在玻璃帶G的質量方面￠0 ，為了維持浮槽100的均勻的溫度分布，優選地，鼓風機130的噴嘴組件132以預定圖案設計。圖3是示意性地示出本發明的一個優選實施方案的鼓風機的噴嘴組件的布置圖案的平面圖，圖4是示出圖3的鼓風機的噴嘴組件和磚塊組件的位置關係的示意圖，圖5是示出圖4的噴嘴組件的配管狀態的示意圖，圖6是圖4的噴嘴組件的側視圖。參照圖3，本實施方案的鼓風機130包括主通路136，泵134安裝至主通路136 ； 輔助通路138，其從主通路136分支；以及，噴嘴組件132，其分別安裝至輔助通路138的末端。各輔助通路138沿浮槽100的長度方向以規則間隔配置。位於各輔助通路138上的各噴嘴組件132沿底部112的寬度方向以規則間隔布置。根據浮槽100的寬度可調節噴嘴組件的位置和數目。在主通路136上安裝有用於使通路穩定運行的壓力計131等。在各輔助通路138上安裝有閥133，用於選擇性地開啟/關閉相應的通路。圖3中的參考標記1 表示浮渣箱，在該處安裝有用於將在浮室118內部形成的玻璃帶G引出至退火爐(未圖示) 的提升輥115。參照圖4，各噴嘴組件132布置為其中心與由相鄰磚塊B的界線形成的間隙BS的中心C相一致。本實施方案中使用的各噴嘴組件132具有中心噴嘴151，朝向相鄰磚塊B 的間隙BS的中心C ；長邊噴嘴153，布置為從中心噴嘴151向形成於磚塊B的長邊之間的長邊間隙BSL噴射冷卻空氣；以及，短邊噴嘴155，布置為以直角與長邊噴嘴153相交，以向形成於磚塊B的短邊之間的短邊間隙BSS噴射冷卻空氣。如圖5所示，分支管153安裝在輔助通路138末端以將輔助通路分支為對應於浮槽100的底部尺寸的形狀。在分支管135末端安裝有用於控制通過噴嘴組件132排出的冷卻空氣的量的節氣閥137。如圖6所示，長邊噴嘴153包含以中心噴嘴151為基準互相對向而設置的兩對噴嘴，這些噴嘴分別安裝在與輔助通路138連通的第一分支管152的末端和第二分支管IM 的末端。如圖7所示，短邊噴嘴155包含以中心噴嘴151為基準互相對向而設置的一對噴嘴，這些噴嘴安裝在與輔助通路138連通的第三分支管156的末端。如果使用具備圖3至圖7所示的噴嘴組件132的鼓風機130，則各噴嘴組件132的中心噴嘴151、長邊噴嘴153、以及短邊噴嘴155位於相應於相鄰磚塊B的間隙BS的中心C、 長邊縫隙BSL、以及短邊縫隙BSS的位置，以集中冷卻所述間隙的上部區域，由此提高底部外殼120的冷卻效率。在磚塊B之間的間隙BS中，錫液固化而以固態存在於外殼120的底部區域，並且錫液以液態存在於與底部間隔一定距離的位置，這形成固-液界面。此處，如果底部外殼120的溫度變化，則固-液界面的高度變化。在該情況中，由於固態和液態的氣體飽和度的差異產生氣泡，這就會成為給玻璃質量帶來致命影響的一個原因。因此，通過使用本發明的優選實施方案的噴嘴圖案進行有效冷卻，能改善玻璃的質量。另一方面，長邊噴嘴153和短邊噴嘴155的數目可以根據磚塊的長度和布置進行多種選擇，這對本領域的技術人員來說是顯而易見的。圖8是示意性地示出本發明的另一實施方案的鼓風機的布置圖案的平面圖，圖9 是示出圖8的鼓風機所使用的單個噴嘴組件的立體圖，以及圖10是示出從圖9的噴嘴組件噴射出的冷卻空氣的噴射圖案的示意圖。以與圖3至圖7中相同的參考標記示出的相同部件與圖3至圖7中的部件具有相同功能。參照圖8至圖10，本實施方案的鼓風機230與前述實施方案不同，其在各輔助通路 138末端設有束型的放射狀噴嘴組件沈0。放射狀噴嘴組件260包括安裝在噴嘴體262中央的第一噴嘴264 ；以及，多個第二噴嘴沈6，其圍繞第一噴嘴264沿徑向方向布置。在一個替代性實施方案中，如本領域普通技術人員明顯可理解的，放射狀噴嘴組件260可具有噴嘴蓋(未圖示)，所述噴嘴蓋具有多個隨機噴嘴孔並附接至噴嘴體262的末端。放射狀噴嘴組件260用於從磚塊B的分界線BS的中心C在預定半徑範圍內沿徑向方向噴射冷卻空氣。換言之，本實施方案的放射狀噴嘴組件260允許從磚塊B的間隙BS 的中心C大約以預定半徑(至少為磚塊長邊的長度的1/2)噴射冷卻空氣，由此，不僅冷卻磚塊B的間隙BS而且冷卻相鄰的磚塊B。因此，與前述實施方案相比，該實施方案的冷卻效果更好。即使在該情況下，如本領域普通技術人員明顯可理解的，可適當調節所供給冷卻空氣的流率和放射狀噴嘴組件沈0的尺寸。然後將描述本發明的優選實施方案的用於生產浮法玻璃的浮槽的冷卻方法。在對用於生產浮法玻璃的浮槽進行冷卻的方法中，圍繞磚塊組件Iio的底部外殼120通過供應自安裝在底部外殼120下方的多個噴嘴組件132的空氣而被冷卻，所述磚塊組件110能夠儲存金屬液M，使得浮法玻璃在浮在金屬液M上的同時向前移動，其中，噴嘴組件132的噴嘴151、153和155被配置為對應於磚塊組件110的磚塊B之間形成的間隙BS並且布置在底部外殼120下方，用於尤其冷卻磚塊B的間隙BS，從而提高冷卻效率。在本發明的另一實施方案的浮槽的冷卻方法中，鼓風機230具有放射狀噴嘴組件沈0，放射狀噴嘴組件260能夠向相鄰磚塊B的間隙BS的中心精確地噴射冷卻空氣，使得冷卻空氣從中心沿徑向方向在預定半徑範圍內延伸，由此更高效地冷卻底部外殼120。另一方面，因為在玻璃帶G成形過程中可能導致的BOS的水平通過高效地冷卻浮
槽100的底部外殼120而被降低，所以投入浮室118的玻璃液G可形成質量更好的浮法玻
^^ ο已經詳細描述本發明。然而，應理解，這些詳細說明和具體實施例在表示本發明的
優選實施方案的同時，僅以示例方式給出，因為根據該詳細說明，在本發明的主旨和範圍內
各種改變和變型對於本領域技術人員都將變得明了。附圖標記
M: B: 110 112 114 116 118 120 124 132 135 137 151 155 262 266
頂蓋浮室
底部外殼
分支管
節氣閥
噴嘴體
G:破璃液、破璃帶BS:間隙111入口113出口115提升輥117門檻119水平控制閘門122底面夕卜殼130、230:鼓風機134泵136主通路138輔助通路153長邊噴嘴260放射狀噴嘴組件264第一噴嘴
權利要求
1.一種用於生產浮法玻璃的浮槽，其特徵在於，包括磚塊組件，其由多個磚塊構成，用於儲存金屬液，使得浮法玻璃能夠在浮在所述金屬液上的同時向前移動；底部外殼，用於形成所述磚塊組件的外側；以及鼓風機，其被安裝為與所述底部外殼間隔開，用於朝向所述底部外殼供給冷卻空氣， 其中所述鼓風機被布置為朝向所述磚塊之間的間隙噴射所述冷卻空氣。
2.根據權利要求1所述的用於生產浮法玻璃的浮槽，其特徵在於，所述鼓風機包括以預定距離與所述底部外殼間隔開布置的多個噴嘴組件，以及各所述噴嘴組件包括中心噴嘴，朝向相鄰磚塊的分界線的中心；長邊噴嘴單元，被布置為與所述中心噴嘴間隔並朝向所述磚塊的長邊的分界線；以及短邊噴嘴單元，被布置為與所述長邊噴嘴單元成直角相交，並朝向所述磚塊的短邊的分界線。
3.根據權利要求1所述的用於生產浮法玻璃的浮槽，其特徵在於，所述鼓風機包括以預定距離與所述底部外殼間隔開布置的多個噴嘴組件，以及各噴嘴組件包括放射狀噴嘴單元，所述放射狀噴嘴單元能從所述磚塊的分界線的中心沿徑向方向在預定半徑範圍內噴射冷卻空氣。
4.一種用於生產浮法玻璃的浮槽，其特徵在於，包括磚塊組件，其由多個磚塊構成，用於儲存金屬液，使得浮法玻璃能夠在浮在所述金屬液上的同時向前移動；底部外殼，用於形成所述磚塊組件的外側；以及鼓風機，其被安裝為與所述底部外殼間隔開，用於朝向所述底部外殼供給冷卻空氣， 其中所述鼓風機被布置為朝向相鄰磚塊的分界線的中心精確地噴射所述冷卻空氣。
5.根據權利要求4所述的用於生產浮法玻璃的浮槽，其特徵在於，所述鼓風機包括以預定距離與所述底部外殼間隔開布置的多個噴嘴組件，以及各噴嘴組件包括中心噴嘴，朝向相鄰磚塊的分界線的中心；長邊噴嘴單元，被布置為與所述中心噴嘴間隔並朝向所述磚塊的長邊的分界線；以及短邊噴嘴單元，被布置為與所述長邊噴嘴單元成直角相交，並朝向所述磚塊的短邊的分界線。
6.根據權利要求4所述的用於生產浮法玻璃的浮槽，其特徵在於，所述鼓風機包括以預定距離與所述底部外殼間隔開布置的多個噴嘴組件，以及各噴嘴組件包括放射狀噴嘴單元，所述放射狀噴嘴單元能從所述磚塊的分界線的中心沿徑向方向在預定半徑範圍內噴射冷卻空氣。
7.一種對用於生產浮法玻璃的浮槽進行冷卻的方法，其特徵在於，圍繞磚塊組件的底部外殼通過自安裝在所述底部外殼下方的多個噴嘴組件供給的空氣被冷卻，所述磚塊組件能夠儲存金屬液，使得浮法玻璃在浮在所述金屬液上的同時向前移動，以及該方法包括這樣設定所述鼓風機的位置，使得朝向所述磚塊組件的磚塊的間隙精確地噴射冷卻空氣。
8.一種對用於生產浮法玻璃的浮槽進行冷卻的方法，其特徵在於，圍繞磚塊組件的底部外殼通過自安裝在所述底部外殼下方的多個噴嘴組件供給的空氣被冷卻，所述磚塊組件能夠儲存金屬液，使得浮法玻璃在浮在所述金屬液上的同時向前移動，以及該方法包括這樣設定所述鼓風機的位置，使得朝向相鄰磚塊的分界線的中心精確地噴射冷卻空氣。
9.由根據權利要求7所述的方法生產的浮法玻璃。
10.由根據權利要求8所述的方法生產的浮法玻璃。
全文摘要
一種用於生產浮法玻璃的浮槽，包括磚塊組件，由多個磚塊構成，用於儲存金屬液，使得浮法玻璃能夠在浮在所述金屬液上的同時向前移動；底部外殼，用於形成所述磚塊組件的外側；以及，鼓風機，其被安裝為與所述底部外殼間隔開，用於朝向所述底部外殼供給冷卻空氣。所述鼓風機這樣布置，使得朝向所述磚塊之間的間隙噴射所述冷卻空氣。
文檔編號C03B18/16GK102372419SQ20111022840
公開日2012年3月14日 申請日期2011年8月10日 優先權日2010年8月11日
發明者全宰漢, 文元載, 樸熙俊, 申東信, 羅相業, 金於賢, 金洋漢, 金錠德, 韓鎮 申請人:株式會社Lg化學