<Desc/Clms Page number 1>
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Flachglas
Die Erfindung betrifft die Herstellung von Flachglas, bei dem das Glas mit einem Bad aus schmelzflüssigem Metall in Berührung steht, wobei vorzugsweise das Glas in Bandform auf einem Bad aus schmelzflüssigem Metall vorwärtsbewegt wird.
Das schmelzflüssige Metall ist beispielsweise schmelzflüssiges Zinn oder eine Zinnlegierung, die ein höheres spez. Gewicht hat als Glas. Bei Verwendung eines Bades aus schmelzflüssigem Metall kann dieses Bad beispielsweise alle in den österr. Patentschriften Nr. 196572 und Nr. 218683 beschriebenen Eigenschaften haben.
Das schmelzflüssige Metall kann Verunreinigungen, beispielsweise Sauerstoff und/oder Schwefel enthalten. Es ist nun schon bekannt, in dem schmelzflüssigen Metall eine Spur eines Zusatzelementes aufrecht zu halten, mit dem eine in dem schmelzflüssigen Metall enthaltene Verunreinigung bevorzugt reagiert, so dass die Möglichkeit geschaffen ist, das schmelzflüssige Metall von Verunreinigungen frei zu halten. Hiefür ist es aber erforderlich, dafür zu sorgen, dass die Verunreinigungen auch zuverlässig aus dem schmelzflüssigen Metall entfernt werden, zu welchem Zweck die Erfindung vor allem vorsieht, dass eine schmelzflüssige Schicht einer Verbindung, die ein Reaktionsprodukt des Zusatzelementes mit einer Verunreinigung aus dem schmelzflüssigen Bad aufnimmt, mit einer Zone des schmelzflüssigen Metalls in Berührung gehalten wird.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird dabei vorteilhafterweise so vorgegangen, dass die schmelzflüssige Schicht auf einem begrenzten Bereich des Spiegels des schmelzflüssigen Metalls aufrecht gehalten wird und dass der mit dem schmelzflüssigen Metall in Berührung stehende Teil der Schicht kontinuierlich erneuert wird. Hiedurch wird an der Zwischenfläche zwischen der Schicht und dem schmelzflüssigen Metall ständig eine frische Oberfläche der Verbindung dem schmelzflüssigen Metall ausgesetzt.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird eine frische Oberfläche der schmelzflüssigen Verbindung dadurch ständig dem schmelzflüssigen Metall ausgesetzt, dass auf die schmelzflüssige Schicht ein gesteuerter elektrischer Strom zur Einwirkung gebracht wird, um eine elektrolytische Freigabe der Verunreinigung herbeizuführen, die dann aus der schmelzflüssigen Schicht entfernt wird. Dabei kann vorteilhafterweise das schmelzflüssige Metall als negative Elektrode für die Elektrolyse wirken, so dass das durch die Elektrolyse freigesetzte Zusatzelement wieder in das schmelzflüssige Metall zurückkehrt, um in diesem die gewünschte Menge des Zusatzelementes aufrecht zu erhalten.
Auf diese Weise wird ein Kreislauf erzeugt, so dass das Zusatzelement und die schmelzflüssige Schicht nur während einer normalen routinemässigen Kontrolle der Durchführung des Verfahrens ergänzt zu werden brauchen.
Die schmelzflüssige Schicht kann dabei aus einer Fluoridschmelze bestehen, die mindestens eine Veibindung des Zusatzelementes enthält und das genannte Reaktionsprodukt aus dem schmelzflüssigen Metall aufnimmt.
Als Alternative zu der elektrolytischen Freisetzung der Verunreinigung kann das dem schmelzflüssigen Metall entnommene Reaktionsprodukt auch dadurch entfernt werden, dass die schmelzflüssige Verbin-
<Desc/Clms Page number 2>
EMI2.1
<Desc/Clms Page number 3>
staltung so getroffen, dass der Taschenraum in einer Seitenwand der Wannenkonstruktion angeordnet und von dem Kopfraum durch eine Trennwand getrennt ist, die sich abwärts in das Badmetall erstreckt und mit dem Boden der Wannenkonstruktion einen Kanal bildet, über den der Taschenraum mit dem Bad in Verbindung steht.
Für die Erzielung einer Elektrolyse der schmelzflüssigen Schicht kann dabei vorgesehen sein, dass eine mit dem positiven Pol einer Stromquelle verbundene Elektrode in dem Taschenraum oberhalb des Spiegels des schmelzflüssigen Metalls angeordnet ist, die in die schmelzflüssige Verbindung eintaucht, und dass eine andere Elektrode von dem mit dem negativen Pol der Stromquelle verbundenen schmelzflüssigen Metall gebildet wird.
Erfindungsgemäss können in der Wannenkonstruktion Kanäle ausgebildet sein, die quer zur Längsrichtung des Bades in Abständen voneinander angeordnet sind und eine Verbindung zwischen der Tasche und dem Hauptteil des Bades herstellen, wobei in dem einen Kanal ein Fördermittel angeordnet ist, das einen Strom von schmelzflüssigem Metall durch diesen Kanal erzeugt, so dass schmelzflüssiges Metall durch den einen Kanal in den Taschenraum eintritt, diesen unter Umwälzung seines Inhaltes durchströmt und durch den andern Kanal in das Bad zurückkehrt.
Das Fördermittel besteht vorzugsweise aus einem Schaufelrad, das indem stromaufwärts angeordneten Kanal vorgesehen und mit einem Motor verbunden ist, der das Schaufelrad so antreiben kann, dass es schmelzflüssiges Metall aus der Tasche fördert.
Die Erhitzung des in der Tasche befindlichen schmelzflüssigen Metalls kann durch eine Aufwärtsströmung von erhitztem schmelzflüssigem Metall in den Taschenraum erfolgen. Um eine derartige Aufwärtsströmung zu erzeugen, kann im Boden der Tasche ein elektrisches Induktionsheizgerät angeordnet sein, das mit dem Taschenraum in Strömungsverbindung steht.
Um die von dem schmelzflüssigen Metall getragene Schicht so zu erhitzen, dass sie schmelzflüssig bleibt, können in dem Taschenraum an eine Wechselstromquelle anschliessbare Zusatzheizelektroden vorgesehen sein, die in die schmelzflüssige Schicht eintauchen.
Zum besseren Verständnis der Erfindung werden einige Ausführungsbeispiele derselben an Hand der Zeichnungen beschrieben.
In diesen zeigt Fig. 1 einen vertikalen Mittellängsschnitt durch eine erfindungsgemässe Vorrichtung mit einer langgestreckten Wannenkonstruktion, die ein Bad aus schmelzflüssigem Metall enthält, sowie mit einer darüber angeordneten Dachkonstruktion, wobei in einer Seitenwand der Wannenkonstruktion Taschen angedeutet sind, Fig. 2 in einem Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1 als Detail die Ausbildung einer der Taschen in der Seitenwand der Wanne, Fig. 3 in einer ähnlichen Darstellung wie Fig. 1 eine andere Ausführungsform der Erfindung, Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 3 und Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie V-V der Fig. 4.
In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugsziffern gleiche Teile.
In Fig. l ist eine Schmelzwanne eines kontinuierlichen Wannenofens zum Schmelzen von Glas mit 1 und ein Steuerschieber mit 2 bezeichnet. Die Schmelzwanne endet in einem Giesskanal, der einen Boden 3 und Seitenwände 4 besitzt, von denen eine gezeigt ist. Die Seitenwände 4 und der Boden 3 bilden einen im Querschnitt im wesentlichen rechteckigen Giesskanal.
Der Giesskanal 3,4 ist oberhalb des Bodens 5 einer Wannenkonstruktion angeordnet, deren Seitenwände 6 miteinander durch Stirnwände 7 und 8 verbunden sind, die mit den Seitenwänden 6 und dem Boden 5 einstückig sind. Diese Wannenkonstruktion enthält ein Bad 9 aus schmelzflüssigem Metall, beispielsweise aus Zinn oder einer Zinnlegierung, die ein höheres spez. Gewicht hat als Glas. Das Niveau des Badspiegels ist bei 10 angedeutet.
Die Wannenkonstruktion trägt eine Dachkonstruktion mit einem Dach 11, Seitenwänden lla und Stirnwänden 12 und 13, die am Eintritts-bzw. Austrittsende des Bades angeordnet sind. Die Dach- konstruktion bildet somit über dem Bad einen Tunnel und begrenzt einen über dem Bad angeordneten Kopfraum 14.
Die untere Fläche 15 der Stirnwand 12 begrenzt mit dem Spiegel des Bades einen Eintritt 16 von begrenzter Höhe für in Bandform auf dem Bad vorwärtszubewegendes Glas 17. Die Dachkonstruktion ist durch ein Dachelement 18 und Seitenwände 19 bis zu dem Schieber 2 verlängert.
Diese Teile 18 und 19 bilden eine Kammer, in welcher der Giesskanal angeordnet ist. Die untere Fläche der Stirnwand 13 der Dachkonstruktion begrenzt mit der Stirnwand 8 der Wannenkonstruktion einen Austritt 20 für das schliesslich erhaltene Glasband 21, das von dem Bad abgegeben wird.
Ausserhalb des Austrittsendes der Wanne sind angetriebene Förderrollen 22 montiert, die etwas oberhalb des Niveaus des oberen Randes der Stirnwand 8 der Wanne angeordnet sind. Auf den Wal-
<Desc/Clms Page number 4>
zen 22 liegen angetriebene Walzen 23 auf. Die Walzen 22 und 23 wirken so zusammen, dass sie auf das Glasband 21, das sich zum Austritt 20 der Wanne hin bewegt, eine Bewegungskraft ausüben, welche die Vorwärtsbewegung des Glasbandes längs des Bades unterstützt. Das Band 21 wird von den Walzen in einen üblichen Kühlkanal abgegeben, in dem das Band in bekannter Weise entspannt wird.
Nach dem Verlassen des Kühlkanals wird das Band zu Scheiben der gewünschten Grösse geschnitten.
Aus dem Giesskanal 3,4 wird schmelzflüssiges Glas auf das Bad 9 aus schmelzflüssigem Metall gegossen. Der Schieber 2 regelt die Menge des über den Boden 4 des Giesskanals fliessenden schmelzflüssigen Glases. Der Giesskanal ist in einem solchen Abstand oberhalb des Badspiegels angeordnet, dass sich hinter dem von dem Giesskanal herunterfallenden Glas ein Absatz 24 aus schmelzflüssigem Glas bildet, der sich rückwärts bis zur Stirnwand 7 der Wannenkonstruktion erstreckt.
Die Temperatur des Bades wird von dem Eintritts- zum Austrittsende mit Hilfe von Temperaturreglern 25 geregelt, die in dem schmelzflüssigen Metallbad 9 untergetaucht sind. Zur Unterstützung der Temperaturregelung sind in dem Kopfraum 14 Heizstrahler 26 vorgesehen. Die Temperaturregler 25 und 26 am Eintrittsende des Bades sind so eingerichtet, dass sie am Eintrittsende eine Temperatur von etwa 10000C oder etwas darüber über eine solche Länge des Bades aufrecht erhalten, dass gewährleistet ist, dass das schmelzflüssige Glas längs des Bades in Form einer schwimmenden Schicht aus schmelzflüssigem Glas 17 vorwärtsbewegt wird, aus der ein schwimmender Körper aus schmelzflüssigem Glas 27 gebildet wird.
Die Breite der Wannenkonstruktion ist etwas grösser als die Breite des schwimmenden Körpers 27 auf dem Niveau des Badspiegels, so dass die schwimmende Schicht 17 bis zur Grenze ihres freien Fliessens ungehindert seitwärtsfliessen kann, um den schwimmenden Körper 27 aus schmelzflüssigem Glas zu bilden, der dann in Bandform längs des Bades vorwärtsbewegt wird.
Die in Abständen längs des Bades angeordneten Temperaturregler 25 und 26 halten ein derartiges Temperaturgefälle aufrecht, dass das Band bis zu einem Zustand abgekühlt wird (etwa auf 600 ), in dem es bei der Annäherung an das Austrittsende des Bades mit mechanischen Mitteln unversehrt dem Bad entnommen werden kann.
Die Dachkonstruktion 15 ist in Abständen mit Leitungen 28 versehen, die über Zweigleitungen 29 mit Verteilern 30 verbunden sind, über die in den Kopfraum 14 ein Schutzgas eingeleitet wird, um in dem im wesentlichen geschlossenen Kopfraum eine unter einem Überdruck stehende Schutzgasatmosphäre zu schaffen. Dieses Schutzgas ist ein Gas, das nicht imstande ist, mit dem Metall des Bades unter Bildung von das Glas verunreinigenden Stoffen zu reagieren, so dass die Badoberfläche an den Seiten des Bades und unter dem das Bad verlassenden, versteiften Band 21 geschützt wird. Ein Zutritt der Aussenatmosphäre durch den verengten Eintritt 16 und den verengten Austritt 20 wird im wesentlichen verhindert.
In dem schmelzflüssigen Metallbad 9 wird eine Spur eines Zusatzelementes aufrecht erhalten, das mit in dem Bad enthaltenen Verunreinigungen reagiert, beispielsweise mit Sauerstoff und/oder Schwefel, die in der Atmosphäre über dem Bad enthalten sein oder aus dem Glas, das dem Bad zugeführt wird, in dieses eintreten können. Zur Entfernung dieser Verunreinigungen aus dem Bad hat es sich als vorteilhaft erwiesen, in dem Bad eine Spur eines Zusatzelementes aufrecht zu erhalten, mit dem die Verunreinigungen gegenüber der Reaktion mit dem Metall des Bades bevorzugt reagieren.
Die Entfernung von Verunreinigungen von dem Bad erfolgt nach dem erfindungsgemässen Verfahren.
In einer oder beiden Seitenwänden 6 der Wannenkonstruktion sind Taschen 31 für das schmelzflüssige Metall des Bades ausgebildet. In Fig. 1 sind zwei Taschen 31 angedeutet, doch können auch mehr als zwei Taschen vorgesehen sein, die in gleichmässigen Abständen an einer oder beiden Seitenwänden 6 angeordnet sind. Eine dieser Taschen ist in Fig. 2 im Detail dargestellt.
Gemäss Fig. 2 wird diese Tasche durch einen Fortsatz des Bodens 5 der Wannenkonstruktion gebildet. Dieser Fortsatz ist abwärtsgestuft, wie bei 32 in Fig. 2 angedeutet ist. Die Seitenwand 6 der Wannenkonstruktion bildet eine Trennwand, die sich abwärts in das Badmetall 9 zu dem Boden 5 der Wannenkonstruktion hin erstreckt und mit diesem Boden 5 einen Kanal 34 bildet, über den die Tasche 31 mit dem Hauptteil des Bades 9 in Verbindung steht. Die schlitzförmige Gestalt des Kanals 34 ist ebenfalls in Fig. l gezeigt.
Die Tasche 31 hat eine mit dem Boden 33 einstückige Aussenwand 35, die eine Decke 36 trägt, die sich zwischen dem oberen Rand der Wand 35 und der Seitenwand lla der Dachkonstruktion erstreckt. Diese Seitenwand lla ruht direkt auf der Seitenwand der Wannenkonstruktion. Über dem in der Tasche 31 befindlichen schmelzflüssigen Metall ist daher ein Kopfraum 37 vorhanden, der mit einer Leitung 38 verbunden ist, so dass die Schutzgasatmosphäre durch den Kopfraum 37 strömen kann.
<Desc/Clms Page number 5>
In der Tasche wird eine Schicht 39 eines Fluorids eines Zusatzelementes für das Bad örtlich begrenzt gehalten. Diese Schicht wird von der Oberfläche des in der Tasche befindlichen schmelzflüssigen Metalls getragen. Das Produkt der Reaktion zwischen dem Zusatzelement und Verunreinigungen in dem schmelzflüssigen Metall steigt als Schlacke zur Oberfläche des in der Tasche befindlichen schmelzflüssigen Metalls auf. Auf der Oberfläche des in der Tasche befindlichen schmelzflüssigen Metalls wird eine Schicht 39 einer Verbindung getragen, welche dieses Produkt aus dem schmelzflüssigen Metall aufnimmt. Wenn die Schicht 39 eine schmelzflüssige Schicht eines Fluorids eines Zusatzelementes ist, wird das Reaktionsprodukt in der Fluoridschicht 39 gelöst.
In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird in dem schmelzflüssigen Metall des Bades eine Spur Aluminium aufrecht erhalten und Aluminiumoxyd, das dadurch gebildet wird, dass in dem schmelzflüssigen Metall enthaltener Sauerstoff nicht mit dem schmelzflüssigen Metall, sondern mit dem Aluminium reagiert, steigt zur Oberfläche des in der Tasche befindlichen schmelzflüssigen Metalls auf.
Auf der Oberfläche des in der Tasche befindlichen schmelzflüssigen Metalls wird eine Schicht aus Natriumaluminiumfluorid (Kryolith), in der etwas Aluminiumoxyd gelöst ist, örtlich begrenzt gehalten.
Auf einem elektrisch leitenden Träger 41, der die Aussenwand 35 der Tasche durchsetzt, ist in dem Kopfraum 37 eine Elektrode, vorzugsweise eine Kohleelektrode, montiert. Die Elektrode 40 ist so eingestellt, dass das untere Ende der Elektrode in die Fluoridschicht 39 eintaucht, ohne das in der Tasche befindliche schmelzflüssige Metall zu berühren.
Der elektrische Anschluss an das in der Tasche befindliche schmelzflüssige Metall erfolgt über eine horizontal angeordnete zweite Kohlestange 42, die in der Seitenwand 35 in der Nähe des Bodens 33 der Tasche montiert ist. Anschlussteile 43 und 44 dienen zum Anschluss an eine Gleichstromquelle, die so an die Anschlussteile 43 und 44 angeschlossen ist, dass die Elektrode 40 eine positive Elektrode und das in der Tasche 31 befindliche Metall eine negative Elektrode ist.
Ein Stromfluss zwischen der Elektrode 40 und dem in der Tasche 31 befindlichen schmelzflüssigen Metall bewirkt eine Elektrolyse der Schicht 39. Diese Schicht oder wenigstens ihr stromdurchflossener Teil befindet sich im schmelzflüssigen Zustand. Dieser Zustand ist gewährleistet, wenn sich die Tasche 31 in genügendem Abstand vom Austrittsende des Bades in einem Bereich befindet, in dem die Temperatur des schmelzflüssigen Metallbades hoch genug ist, um die Schicht schmelzflüssig zu halten. Man kann die Tasche auch erhitzen, um die Schicht im schmelzflüssigen Zustand zu erhalten.
In dem Bad können auch andere Zusatzelemente verwendet werden, beispielsweise Lithium, Natrium, Kalium, Magnesium, Calcium, Strontium, Barium, Cer, Mangan, Eisen, Zink, Bor, Silicium, Titan, Zirkon, Niob oder Tantal. Die Schicht 39 kann aus einem einfachen Fluorid bestehen, beispielsweise bei Verwendung von Calcium als Zusatzelement aus Calciumfluorid oder bei Verwendung von Magnesium als Zusatzelement aus Magnesiumfluorid. Zum Herabsetzen des Schmelzpunktes der Schicht 39 oder um die Elektrolyse zu erleichtern, kann eine andere Verbindung, beispielsweise Natriumchlorid, zugesetzt werden.
In zwei ändern bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemässen Verfahrens wird Bor als Zusatzelement verwendet und besteht die Schicht aus einem Gemisch von Kaliumfluorborat (KBF4) und Kaliumchlorid sowie gelöstem Boroxyd bzw. wird Magnesium als Zusatzelement verwendet und es besteht die Schicht 39 aus einem Gemisch von Magnesiumfluorid, Bariumfluorid und Natriumfluorid sowie gelöstem Magnesiumoxyd. Man kann auch Lithiumkaliumfluorid verwenden.
Bei einem Stromfluss zwischen der Elektrode 40 und dem in der Tasche 31 befindlichen schmelzflüssigen Metall erfolgt eine Elektrolyse der Schicht 39. Von der Schicht aufgenommene Oxydschlacke wird zersetzt und das Zusatzelement wird von der Fluoridschicht freigesetzt und kehrt in das in der Tasche befindliche schmelzflüssige Metall zurück, so dass an der Zwischenfläche dem schmelzflüssigen Metall eine frische Oberfläche des Fluorids ausgesetzt wird und frische Schlacke aus dem schmelzflüssigen Metall aufnimmt.
Das Zusatzelement wird durch Diffusion über das ganze Bad aus schmelzflüssigem Material verteilt.
Auf diese Weise wird in dem Bad eine Gesamtkonzentration des Zusatzelementes in einem Bereich von der Grössenanordnung von 0, 01 - 0, 050/00 aufrecht erhalten.
Infolge der kontinuierlichen Entfernung von Verunreinigungen aus der Tasche oder den Taschen hat die indem Hauptteil des Bades vorhandene Schlacke die Tendenz, in die Tasche oder Taschen zu wandern, wo die Schlacke durch Lösung in der Schicht 39 entfernt wird. Es hat sich gezeigt, dass der zugeführte Gleichstrom zwischen der Elektrode 40 und dem in der Tasche befindlichen schmelzflüssigen Metall in bekannter Weise so gesteuert werden kann, beispielsweise auf eine Stromstärke von 100 A bei 5 V, dass der Gehalt des schmelzflüssigen Bades an Verunreinigungen auf einem gewünschten Minimum gehalten wird.
<Desc/Clms Page number 6>
Das während der Elektrolyse entwickelte Gas, beispielsweise Sauerstoff, eventuell mit Spuren von Chlor oder Fluor, wird mit Hilfe der durch die Leitung 38 strömenden Schutzgasatmosphäre aus dem Kopfraum 37 entfernt. Da der Kopfraum 37 über der Tasche von dem Kopfraum 14 über dem Bad vollständig getrennt ist, besteht keine Gefahr, dass in Gasform in den Kopfraum 37 abgegebene Verunreinigungen in das Bad aus schmelzflüssigem Metall zurückgelangen.
Um die Aufnahme von Reaktionsprodukten aus dem schmelzflüssigen Metall durch die Fluoridschicht und die Einführung von neu freigesetztem Zusatzmetall in das Bad zu erleichtern, kann das Badmetall durch die Taschen 31 umgewälzt werden. Diese Ausführungsform der Erfindung ist in den Fig. 3-5 dargestellt. In einer oder beiden Seitenwänden 6 der Wannenkonstruktion sind Taschen 31 zur Aufnahme von schmelzflüssigem Badmetall ausgebildet. In Fig. 3 sind zwei Taschen 31 angedeutet, doch können auch mehr als zwei Taschen vorgesehen sein, die in gleichmässigen Abständen an einer oder beiden Seitenwänden 6 der Wannenkonstruktion angeordnet sind. Eine dieser Taschen ist in den Fig. 4 und 5 im Detail dargestellt.
Gemäss Fig. 4 ist in einem Fortsatz 60 des Bodens 5 der Wannenkonstruktion eine Tasche 31 zur Aufnahme von schmelzflüssigem Metall ausgebildet. Diese Tasche besitzt einen Boden 61, eine auf dem Boden 61 ruhende Aussenwand 62 und Seitenwände 63. Die Wände 62 und 63 tragen eine Decke 64, die sich zwischen dem oberen Rand der Wand 62 und der Seitenwand 1la der Dachkonstruktion erstreckt. Diese Seitenwand lla ruht direkt auf der Seitenwand 6 der Wannenkonstruktion. Über dem in der Tasche 31 befindlichen schmelzflüssigen Metall ist daher ein Kopfraum 65 vorhanden, der mit einer Leitung 38 verbunden ist, so dass die Schutzgasatmosphäre durch den Kopfraum 65 strömen kann.
Die Tasche 31 steht mit dem Hauptteil des Bades über nachstehend beschriebene Kanäle in Strömungsverbindung, die sich von dem Hauptteil des Bades durch die Seitenwand 6 der Wannenkonstruktion schräg abwärts erstrecken.
In dem Taschenraum wird eine Schicht 67 aus einer Fluoridschmelze der vorstehend beschriebenen Art gehalten, die von der Oberfläche des in der Tasche befindlichen, schmelzflüssigen Metalls getragen wird. Die Schicht ist von einem aus Kohlenstoff bestehenden Rahmen 68 umgeben, der innen eine dünne Auskleidung 69 aus einem feuerfesten, vorzugsweise nichtporösen Material besitzt. Der Kohlenstoffrahmen 68 ist für die Fluoridschmelze undurchlässig, und die Auskleidung 69 wirkt als eine elektrisch isolierende Schicht, die verhindert, dass durch die Salzschicht 67 fliessender Strom durch den Kohlenstoffrahmen geht, was unerwünscht wäre.
In dem Kopfraum 65 ist eine Elektrode 70, vorzugsweise eine Kohleelektrode, montiert, die sich aufwärts durch die Decke 64 der Tasche erstreckt. Die Elektrode 70 ist so eingestellt, dass das untere Ende der Elektrode in die Schicht 67 eintaucht, aber das schmelzflüssige Metall in der Tasche 31 nicht berührt.
Fig. 5 zeigt eine Verbindungsstange 71, die in einer Seitenwand eines der in den Taschenraum führenden Kanäle montiert ist und mit dem schmelzflüssigen Metall in Verbindung steht. Die Elektrode 70 und die Stange 71 sind so an eine Gleichstromquelle angeschlossen, dass die Elektrode 70 eine positive Elektrode und das in der Tasche 31 befindliche schmelzflüssige Metall eine negative Elektrode ist.
Der Stromfluss zwischen der Elektrode 70 und der Stange 71 durch die Fluoridschicht und das in der Tasche 31 befindliche schmelzflüssige Metall bewirkt eine Elektrolyse der Fluoridschmelze und der gelösten Schlacke, da sich die Schicht 67 im schmelzflüssigen Zustand befindet. Dieser Zustand ist gewährleistet, wenn sich die Tasche 31 an einer Stelle des Bades befindet, an der die Temperatur des schmelzflüssigen Metallbades hoch genug ist, um die Schicht schmelzflüssig zu halten.
Am Austrittsende des Bades oder in der Nähe desselben kann jedoch die Temperatur des schmelzflüssigen Metalls nicht ausreichen, um die Schicht im schmelzflüssigen Zustand zu erhalten. Damit auch unter derartigen Bedingungen die Schicht im schmelzflüssigen Zustand erhalten wird, sind in der Decke 64 Zusatzheizelektroden 72 und 73 montiert. Diese Elektroden werden von Isolierhülsen 74 gehalten, die das Dach 64 durchsetzen. Die Elektroden 72 und 73 tauchen auf beiden Seiten der Hauptelektrode 70 in die Schicht 67 ein und sind an eine Wechselstromquelle angeschlossen. Der Wechselstrom fliesst zwischen den Elektroden durch die Verbindung und erhält die Schicht 67 im schmelzflüssigen Zustand. Zur Erhitzung der Schicht 67 kann man einen Strom von 100 bis 400 A und eine Leistung von 5 kW verwenden.
Durch eine derartige Erhitzung wird die Schicht auf einer Temperatur von etwa 7500C gehalten, wenn die Temperatur des im Taschenraum befindlichen schmelzflüssigen Metalls etwa 6200C beträgt. Infolge dieser Erhitzung kann die Erfindung bis ganz zum kalten Ende des Bades An-
<Desc/Clms Page number 7>
wendung finden. Ferner wird dadurch die Auswahl der geeigneten Fluoridschmelzen vergrössert und die Elektrolyse erleichtert.
Infolge der Zusatzheizung für die Schicht 67 kann eine schmelzflüssiges Metall enthaltende Tasche 31 an jeder Stelle der Badlänge angeordnet werden, an der eine Entfernung von Verunreinigungen aus dem schmelzflüssigen Metall besonders erwünscht ist. Ferner wird durch diese Erhitzung die Elektrolyse der Fluoridschmelze unterstützt, u. zw. auch dann, wenn die Temperatur des schmelzflüssigen Metalls genügt, um die Schicht im schmelzflüssigen Zustand zu erhalten. Es hat sich manchmal als vorteilhaft erwiesen, die Temperatur des im Taschenraum 31 befindlichen schmelzflüssigen Metalls höher zu halten als die allgemeine Badtemperatur in dem Bereich, in dem die Tasche angeordnet ist.
Man kann in dem Taschenraum auch in der nachstehend beschriebenen Weise eine Aufwärtsströmung von schmelzflüssigem Metall erzeugen, so dass an der Zwischenfläche zwischen dem schmelzflüssigen Metall und der Schicht 67 in vorteilhafter Weise erhitztes schmelzflüssiges Metall umgewälzt wird.
Vorzugsweise besteht das schmelzflüssige Metall überwiegend aus schmelzflüssigem Zinn und hat die Schicht 67 dieselbe Beschaffenheit wie die vorstehend beschriebene Schicht 39.
Der Boden der Tasche hat eine Vertiefung 75, in der ein Induktionsheizgerät 76 montiert ist. welches zwei Schenkel 77 und 78 aufweist und eine Aufwärtsbewegung des erhitzten schmelzflüssigen Metalls im Taschenraum bewirkt. Das schmelzflüssige Metall wird in dem Heizgerät so erhitzt, dass ständig eine Aufwärtsströmung von erhitztem Metall zur Unterseite der Schicht 67 stattfindet. Diese Bewegung trägt dazu bei, die Schicht im schmelzflüssigen Zustand zu erhalten. Die Bewegung des schmelzflüssigen Metalls an der Zwischenfläche zwischen der Schicht 67 und dem schmelzflüssigen Metall unterstützt ferner den Transport der in dem Bad gebildeten Schlacke zu der Zwischenfläche, an der sie von der Fluoridschmelze aufgenommen wird, sowie die sofortige Verdünnung des freigesetzten Zusatzelementes und seine Diffusion in das schmelzflüssige Metall.
Der Taschenraum 31 steht mit dem Hauptteil des Bades über zwei Kanäle 79 und 80 in Verbindung, die sich von der Tasche schräg aufwärts zum Bad erstrecken. Gemäss Fig. 1 sind die Kanäle 79 und 80 quer zur Längsrichtung des Bades im Abstand voneinander angeordnet, wobei der Kanal 79 stromabwärts von dem Kanal 80 und der Kanal 80 schräg stromaufwärts führt. Der Kanal 79 durchsetzt die Seitenwand der Wannenkonstruktion. Der Kanal 80 ist L-förmig und durchsetzt eine der Seitenwände 63 der Tasche.
Auf der Abtriebswelle 82 eines Getriebes 83, das von einem ausserhalb der Tasche montierten Motor 84 getrieben wird, ist in dem Kanal 80 ein Fördermittel 81 in Form eines Schaufelrades montiert. Dieses Schaufelrad 81 ist am Umfang mit Schaufeln versehen und fördert das schmelzflüssige Metall in der Richtung des Pfeiles 85 durch den Kanal 80. Dadurch wird schmelzflüssiges Metall in dem Taschenraum 31 umgewälzt, wobei Metall durch den Kanal 79 in die Tasche gesaugt wird, wie durch den Pfeil 86 angedeutet ist. Durch diese Strömung des schmelzflüssigen Metalls wird Oxydoder Sulfidschlacke aus dem Hauptteil des Bades in den Taschenraum transportiert und das Zusatzelement, das durch die Elektrolyse freigesetzt wurde, sofort verdünntund in den Hauptteil des Bades mitgenommen.
Die Kanäle 79 und 80 sind längs der Seitenwand der Wanne in einem so grossen Abstand voneinander angeordnet, dass eine beträchtliche Rückumwälzung von schmelzflüssigem Metall von dem Kanal 80 zu dem Kanal 79 vermieden wird. Dazu trägt auch die Tatsache bei, dass der Kanal 80 schräg von dem Kanal 79 wegführt. Durch Umsteuerung des Motors 83 kann gegebenenfalls die Strömungsrichtung des schmelzflüssigen Metalls im Taschenraum umgesteuert werden.
Die Entfernung der Verunreinigung von dem schmelzflüssigen Metall wird dadurch gesteuert, dass in bekannter Weise der Gleichstrom gesteuert wird, der zwischen der Elektrode 70 und der Stange 71 fliesst.
Das Zusatzelement, das in das im Taschenraum befindliche schmelzflüssige Metall freigesetzt worden ist, wird auf diese Weise sofort durch das im Taschenraum befindliche schmelzflüssige Metall verdünnt und dann aus dem Taschenraum in den Hauptteil des Bades mitgenommen. In dem Bad reagiert das Zusatzelement mit Verunreinigungen unter Bildung von Schlacke, die in den Taschenraum transportiert und nach Auflösung in der Schmelze elektrolysiert wird.
Auf diese Weise wird zwischen der Aufnahme von Schlacke durch die in der oder den Taschen befindliche schmelzflüssige Verbindung und der Freisetzung des Zusatzelementes durch die Elektrolyse ein Gleichgewicht hergestellt, so dass in dem Bad die geforderte Gesamtkonzentration des Zusatzelementes beispielsweise in einem Bereich der Grössenordnung von 0, 01 bis 0, 050/00 aufrecht erhalten werden kann.
EMI7.1
<Desc/Clms Page number 8>
z. B. die Fluoridschicht, kontinuierlich dekantiert und durch eine frische Schicht aus schmelzflüssigem Fluorid ersetzt wird, so dass die gelöste Schlacke von dem Fluorid mitgenommen wird, das aus der Tache dekantiert wird, und in jeder Tasche der Oberfläche des schmelzflüssigen Metalls ständig eine frische Oberfläche aus dem schmelzflüssigen Fluorid ausgesetzt wird.
In diesem Dekantierungsverfahren können auch andere Verbindungen verwendet werden, nämlich Verbindungen, die zwar Schlacke aus dem schmelzflüssigen Metall aufnehmen, die aber nicht so elektrolysiert werden können, dass die Verunreinigung einwandfrei von dem Zusatzelement getrennt wird. Beispielsweise können Schichten aus Lithiumkaliumchlorid, Natriumkaliumchlorid oder Calciumbariumchlorid verwendet werden. Die schmelzflüssige Schicht, die Schlacke aufgenommen hat, wird dekantiert, und in jeder Tasche wird frische schmelzflüssige Verbindung über die Oberfläche des schmelzflüssigen Metalls umgewälzt, so dass die schmelzflüssige Verbindung an der Zwischenfläche ständig erneuert wird und von der schmelzflüssigen Schicht aufgenommene Reaktionsprodukte von der Zwischenfläche wegtransportiert werden.
In allen diesen Ausführungsbeispielen eines ohne Elektrolyse durchgeführten Verfahrens zur Entfernung von Verunreinigungen von dem schmelzflüssigen Metall wird die von den Taschen entfernte schmelzflüssige Verbindung einer Behandlung unterworfen, durch welche die von der schmelzflüssigen Verbindung mitgeführte Schlacke entfernt wird. Dann kann die schmelzflüssige Verbindung im Kreislauf zur Erneuerung der schmelzflüssigen Schichten verwendet werden, die in den Taschen von dem schmelzflüssigen Metall getragen werden.
Die Erfindung kann auf jedes Verfahren zur Herstellung von Flachglas in Bandform Anwendung finden, in welchem Verfahren das Glas über schmelzflüssigem Metall vorwärtsbewegt wird, beispielsweise auch auf ein Verfahren, in dem ein gewalztes Glasband auf ein Bad aus schmelzflüssigem Metall aufgegeben wird.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Flachglas, bei dem das Glas mit einem Bad aus schmelzflüssigem Metall in Berührung steht, in dem eine Spur eines Zusatzelementes aufrecht erhalten wird, mit dem eine in dem schmelzflüssigen Metall enthaltene Verunreinigung bevorzugt reagiert, dadurch gekenn- zeichnet, dass eine schmelzflüssige Schicht einer Verbindung, die ein Reaktionsprodukt des Zusatzelementes mit einer Verunreinigung aus dem schmelzflüssigen Bad aufnimmt, mit einer Zone des schmelzflüssigen Metalls in Berührung gehalten wird.
EMI8.1