CN101993188A - 用于制造玻璃的设备 - Google Patents

Abstract

一种用于制造玻璃的设备包括：浮槽，其用于通过浮法将浮法玻璃形成为带状；以及，浮渣箱，其具有用于将玻璃带从浮槽的出口端拉出的提升辊。该设备还包括：回流构件，其安装至浮渣箱以将含有挥发性锡并且从浮槽的出口端朝浮渣箱流动的气流送回至浮箱的进口；以及，气体排出构件，其布置在浮槽处以将通过回流构件流动的气体穿过浮槽的至少一个纵向侧面排到外部。

Description

用于制造玻璃的设备

相关申请的交叉引用

本申请要求于2009年8月21日在韩国提交的韩国专利申请No.10-2009-0077762以及于2010年2月22日在韩国提交的韩国专利申请No.10-2010-0015853的优先权，上述申请的全部内容通过引用的方式纳入本文。

技术领域

本发明涉及一种用于制造玻璃的设备，更具体而言涉及一种如下的用于制造玻璃的设备，该设备在通过浮法制造玻璃的过程中，可使浮槽(float bath)中的含挥发性锡的气流从浮渣箱返回至该浮槽的上游。

背景技术

通常，使用浮法的浮法玻璃制造设备通过以下方式制造玻璃：在将熔融玻璃持续供应到储存在浮槽中的熔融金属(熔融锡或诸如此类)上的同时，形成具有一定宽度和厚度的带状浮法玻璃，然后将该浮法玻璃拉向邻近于浮槽的出口的冷却退火炉(cooling lehr)。

这里，熔融金属包括例如熔融锡或熔融锡合金，并且熔融金属被容纳在充满还原氢气(H₂)和/或氮气(N₂)的浮槽中。此外，容纳熔融金属的浮槽竖直地伸长，同时其中还容纳有专用耐火材料。当熔融玻璃从浮槽的上游移至下游时，其在熔融金属的表面上成型为带状玻璃。然后，借助于安装在一个浮渣箱处的提升辊，在设到浮槽的下游的一个分立位置(下文中，其被称为离开点)处将玻璃提起来远离熔融金属。其后，该玻璃经由浮渣箱被传送到一个退火炉以进行下一工序。

此时，浮室(float chamber)中的熔融金属是热的(约为600-1100℃的温度)，因此，如N₂、H₂之类的气体、熔融金属中的少量O₂、H₂O和S₂与熔融玻璃起化学反应，一般生成称为浮渣的杂质。特别地，在下游的离开点附近的区域比上游冷，因此在该区域熔融金属的溶解性降低。因为这个原因，可能会易于生成如细金属氧化物例如SnO₂之类的杂质并且这些杂质往往累积在该区域周围。这样的浮渣附着至熔融玻璃的下表面，然后在带状熔融玻璃从离开点被提起来时，所述浮渣被拉出浮槽，这样浮渣可能会导致划痕或污点，这大大损害在接下来的工序或最终工序中的玻璃质量。

同时，由于浮槽中的正压力，浮槽中的含挥发性锡的气体流至浮槽的下游或流向浮渣箱。流向浮渣箱的气体在浮渣箱附近的冷区域以及位于浮槽的下游内的冷区域中冷凝，在玻璃或熔融锡的表面上生成杂质。此外，尽管浮槽的内部保持处于正压力下，但外部空气可通过浮渣箱流进浮槽的下游。在此过程中，外部空气中所含的氧与浮槽中的挥发性锡发生反应然后在冷区域中冷凝，随之在熔融锡的表面上生成源于锡的浮动杂质。接下来，通过提升辊将带状玻璃提起然后将其拉出浮槽。在此过程中，源于锡且粘附至熔融锡的表面的浮动杂质与浮法玻璃一起被拉出，这会污染浮渣箱以及在冷却工序中使用的多个辊的表面，并且还降低成品玻璃的质量以及多个过程的稳定性。

发明内容

本发明被设计用于解决现有技术的问题，因此本发明旨在提供一种用于制造玻璃的具有改进的结构的设备，在该结构中，惰性气体被供应到浮渣箱中以保持浮渣箱的内部处于正压力下，使得浮槽中的含有挥发性锡的气流返回至浮槽的进口端(或上游)，同时回流气体通过浮槽的两个纵向侧面被排出。

另外，本发明还旨在提供一种用于制造玻璃的具有改进的结构的设备，该设备使得外部空气尤其是氧气不被引入浮渣箱，以便保持浮渣箱的内部处于正压力下。

在本发明的一方面，提供了一种用于制造玻璃的设备，该设备包括：浮槽，其用于通过浮法将浮法玻璃形成为带状；以及，浮渣箱，该浮渣箱具有用于将玻璃带从浮槽的出口端拉出的提升辊，该设备包括：回流构件，其安装至浮渣箱以使含有挥发性锡并且从浮槽的出口端朝浮渣箱流动的气流返回至浮槽的进口；以及，气体排出构件，其布置在浮槽处以将通过所述回流构件流动的气体穿过浮槽的至少一个纵向侧面排到外部。

优选地，该用于制造玻璃的设备还包括循环控制构件，该循环控制构件用于根据由回流构件从浮槽的出口端供应至进口端的流体的量和/或温度来确定所述气体排出构件的运行状况。

优选地，回流构件包括气体供应单元，该气体供应单元用于从浮渣箱通过浮槽的出口端朝浮槽的进口端供应惰性气体。

优选地，气体排出构件包括多个通风管，该多个通风管安装穿过浮槽的至少一个纵向侧壁。

优选地，所述通风管中的每个都与放入在位于浮槽上方的顶盖的下端和浮槽的上端之间的文丘里管连通。

优选地，所述通风管中的每个都具有与文丘里管连通的进口和伸长得长于顶盖的上端的出口。

优选地，所述通风管以预定间隔相互间隔开以基本从浮槽的进口端扩展到中游。

优选地，气体排出构件包括被安装为与浮槽连通的管，和安装至该管的喷射器。

优选地，该用于制造玻璃的设备还包括用于选择性地打开或关闭所述管的把手。

优选地，气体供应单元包括倾斜供应管，该倾斜供应管从浮渣箱的上侧向其下侧倾斜并被布置为延伸至浮槽的进口端。

优选地，气体供应单元包括：多个第一水平供应管，该多个第一水平供应管分别安装在形成于浮渣箱中的帘(drape)之间并布置在玻璃带上方；以及，多个第二水平供应管，该多个第二水平供应管分别布置在玻璃带下方，与第一水平供应管对称。

优选地，惰性气体在被供应前被预热至约600-850℃。

如果使用本发明的玻璃制造设备，需将惰性气体(氩气、氮气、二氧化碳等)供应到浮渣箱中使得浮渣箱的内部保持在比浮槽的出口端(或下游)处的压力相对较高的压力下，从而维持惰性气体从浮渣箱朝向浮槽的流动以拦截来自浮槽中的含挥发性锡的气体流向浮渣箱。此外，这样的气体通过安装至浮槽的侧壁的强劲通风装置(例如喷射器)被排出浮槽，以降低所述气体通过浮槽的下游被排到浮渣箱的可能性。

例如，在如下的根据本发明的玻璃制造设备中，其中浮槽中的约30％的气体通过浮槽的侧壁被排出并且约70％的气体流向浮槽的下游，预期流到浮槽的下游的气体量可减小至最低达约30％，通过浮槽的侧壁排出的气体量可增加至最高达约70％。

附图说明

从下面参照附图对实施方案的描述中，本发明的其它目的和方面将变得明显，在附图中：

图1是示意性示出根据本发明一优选实施方案的用于制造玻璃的设备的平面图；

图2是示意性示出根据本发明该优选实施方案的用于制造玻璃的设备的基本组成部分的侧视图；

图3是图2的平面图；

图4是沿线II-II′所取的图1的截面图；

图5A-5D是分别示出了根据本发明一优选实施方案的回流构件的气体供应单元的变体的侧视图；

图6是示出根据本发明一优选实施方案的气体排出构件的另一实施例的立体图；以及

图7是图6的截面图。

具体实施方式

下文中，将参照附图详细描述根据本发明一优选实施方案的用于制造玻璃的设备。

在描述之前，应理解，在说明书和所附权利要求书中所使用的术语不应被解释为限于其一般含义及字典含义，而应根据为了进行最佳说明允许发明人适当地定义术语的原则，基于与本发明的技术方面相应的含义和概念进行解释。因此，本文中给出的描述只是仅为了说明目的的优选示例，并不意在限制本发明的范围，因此应理解，在不偏离本发明的实质和范围的情况下可对其做出其它等同变化和修改。

图1是示意性示出根据本发明一优选实施方案的用于制造玻璃的设备的平面图，图2是示意性示出根据本发明该优选实施方案的用于制造玻璃的设备的基本组成部分的侧视图，图3是图2的平面图，图4是沿线II-II′所取的图1的截面图。

参照图1-4，该实施方案的玻璃制造设备100包括浮槽110、浮渣箱120、回流构件130和气体排出构件140。

该实施方案的玻璃制造设备100用于通过所谓的浮法来制造玻璃，该设备包括覆盖所述浮槽110的上部的顶盖112(见图4)以及密封浮室114(见图4)，连同一个进口和一个出口。

浮槽110储存熔融金属M如熔融锡和熔融锡合金。从浮槽110的进口端或上游(附图的左侧)供应熔融玻璃G，并将其移至浮槽110的出口端或下游(附图的右侧)。在此过程中，形成带状玻璃。此外，由于浮槽110中的温度梯度，熔融金属M保持处于相对高的温度，并且当熔融金属M从浮槽110的上游流向下游时，其也从浮槽110的中心流向两侧。熔融玻璃G从上游移至下游，然后熔融玻璃G被拉向浮渣箱120以进行下一工序，使得在离开点TO熔融玻璃G与熔融金属M的表面隔开。

浮室114中的环境由氮气和氢气的混合气体组成，该混合气体保持处于与外部大气相比相对较高的压力下。借助于电热器(未示出)，熔融金属M和带状熔融玻璃G被保持处于约800-1300℃的温度下。熔融玻璃G是无碱玻璃或钠钙玻璃。用于在浮槽110内产生熔融金属M流的原理和结构以及如何放置、形成、移动和排出熔融玻璃G在本领域已是众所周知的，这里不作详细描述。

浮渣箱120被布置为邻近于浮槽110的下游处的出口端。此外，例如三个提升辊122布置在浮渣箱120中。这样的提升辊122将熔融玻璃G——其被移到存储在浮槽110中并在其中流动的熔融金属M的表面上——在设到下游的一个分离位置处从熔融金属M上提起，然后将该熔融玻璃G供应至布置在浮渣箱120的出口处的退火炉150。提升辊122依靠马达(未示出)以预定速度旋转，并且提升辊122被间隔布置在不同水平位置，使得可轻易拉出熔融玻璃G。

回流构件130用于使含有挥发性锡的气体——其从浮槽110的下游流向浮渣箱120——流回所述浮槽110的上游。回流构件130安装至浮渣箱120。

回流构件130包括装在浮渣箱120中的多个管、具有喷嘴的气体供应单元132，以及鼓风装置如马达和鼓风机，以便通过浮槽110的下游的出口从浮渣箱120供应惰性气体到上游。

必要时，回流构件130可被布置为从浮渣箱120朝浮槽110倾斜。在另一情况下，回流构件130可具有其操作范围可根据待制造的玻璃的宽度而被改变的管路系统(未示出)或诸如此类。在又一情况下，回流构件130可通过浮槽110下游处的出口将惰性气体I G如氩气、氮气和二氧化碳供应至上游，使得浮槽110中的正流向浮槽110的下游的气体回流。回流构件130中使用的惰性气体的压力可被设置得比浮槽110的下游处的压力相对高例如约1.0-2.0个大气压。此外，惰性气体IG优选在被供应到浮渣箱120中之前被预先加热(例如，预热到约600-850℃)。惰性气体的预热优选以本领域众所周知的方式实现。此外，浮渣箱120中的压力Pd和浮槽110中的压力Pf具有以下关系：Pd≥Pf。

图5A-5D是分别示出根据本发明的多个优选实施方案的回流构件和气体供应单元的变体的侧视图。

如图1、2和5A中所示，回流构件130的气体供应单元具有从浮渣箱120的上侧向下侧倾斜、并且延伸朝向浮槽110的出口的倾斜供应管134。该倾斜供应管134可通过其端部喷射气体。在另一情况下，也可在位于浮槽110的朝向出口的部分侧面的端部周围形成多个气体喷射孔(未示出)。

如图1、2和5B中所示，气体供应单元132包括多个第一水平供应管135和多个第二水平供应管137，该多个第一水平供应管各自安装在形成于浮渣箱120中的帘136之间并布置在玻璃G上方，该多个第二水平供应管各自布置在玻璃G下方，与第一水平供应管135对称。第一水平供应管135和第二水平供应管137优选地具有气体喷射孔(未示出)，使得气体分别从上侧和下侧被喷射向浮槽110的出口。此外，形成于第一水平供应管135和第二水平供应管137中的气体喷射孔优选地被形成为朝向中心部分，或者相应地形成在玻璃G的上、下表面处。

如图5C中所示，气体供应单元132可被配置为直接在浮渣箱120的侧面124处喷射气体。在另一情况下，如图5D中所示，气体供应单元132的管可不存在任何联接而是相互分离地从两侧朝中心延伸。这些实施方案的气体供应单元132还优选地采用气体喷射孔用于从浮渣箱120向浮槽110的出口喷射气体。

再次参照图1和2，气体排出构件140用于将流向浮槽110的侧面的气体排到外部。这样的气体排出构件140分别布置在浮槽110的两侧，使得气体排出构件140与浮槽110的内部连通。气体排出构件140引导氢气和氮气的混合气体——在浮槽110的热区域中其含有挥发性锡及其混合物——从浮槽110流出，以便防止由于锡基团(tingroup)而有杂质移到浮槽110的冷区域。以这种方式，可防止这样的杂质在玻璃或熔融锡的表面上冷凝。

气体排出构件140用于将通过围绕浮室114的上部耐火体的钢壳或安装在上部耐火体和下部结构之间的密封箱144形成的气体排出。

气体排出构件140可使气体由于浮槽110中的正压力而自然流出。然而，如稍后说明的，还可能的是，通过使用空气文丘里管、喷射器或鼓风机将浮槽110中的气体强制排出。这种所谓的循环通风系统142优选分别地安装到每一部分的上部结构或侧密封箱的壁。换句话说，气体排出构件140优选包括安装通过浮槽110的至少一个纵向侧壁的多个通风管。这里，气体排出构件140优选地密集布置至浮槽110的两个纵向侧壁，或从浮槽110的上游和下游沿着整个长度密集布置。作为一种替代方案，所述通风管中的每个都优选地与放入在位于浮槽110上方的顶盖的下端和浮槽110的上端之间的文丘里管连通。在另一情况下，所述通风管中的每个都优选地具有与文丘里管连通的进口和伸长得长于顶盖的上端的出口。此外，还可能的是，所述通风管以预定间隔相互间隔开以基本从浮槽110的进口端扩展到中游。

图6是示出根据本发明一优选实施方案的气体排出构件的另一实施例的立体图，图7是图6的截面图。图1-4中使用的相同参考符号表示具有相同功能的相同元件。

参照图6和7，该实施方案的气体排出构件240包括吸气管210和喷射器230，所述吸气管210与浮槽110的侧壁202间隔布置以穿过浮槽110，使得吸气管210与浮槽110的内部连通，所述喷射器230具有与吸气管210的一端连通的进气口242和与排气管220连通的出气口244，并且所述喷射器安装至浮槽110的待要布置在吸气管210的一侧的侧壁202。吸气管210具有常见的管状，使得吸气管210的一端被用法兰连至穿过浮槽110或密封箱144(见图4)的侧壁202形成的孔204，另一端连接至喷射器230的进气口242。该吸气管210可用其它结构如软管、管道、导管和通道代替，如对本领域技术人员来说明显的。此外，把手250可旋转安装到吸气管210的一侧，以便出于维护吸气管210和/或喷射器230的目的而选择性地打开或关闭吸气管210、或者控制通过吸气管210的流体的量。

喷射器230装备有内部元件(未示出)使得喷射器230通过进气口242连接到吸气管210的另一端以吸收流经吸气管210的气体。喷射器230可以是本领域中任何广泛已知的喷射器，或者是稍后将知晓的喷射器。用法兰连接至排气管220的下端的出气口244被布置在喷射器230的上部，如上文所述。浮槽110中的气体借助于喷射器230的运作而通过吸气管210、喷射器230和排气管220的流动如图7中的箭头A所示。不同于在前的实施方案，具有这种喷射器230的通风系统或气体排出构件240使得可将浮室中的气体强制排出。

参照图1和2，在本发明的一优选实施方案中，玻璃制造设备100还包括循环控制构件160，该循环控制构件用于根据由回流构件130从浮槽110的下游供应到上游的流体的量和温度来确定气体排出构件140的运行状况。循环控制构件160可监测从回流构件130供应/移动到浮槽110的上游的惰性气体的温度和/或流量，然后根据所述温度来调整惰性气体的流量或者控制流量同时保持浮槽110的内部处于达一定水平的正压力下。因此，循环控制构件160可在最佳条件下在浮槽110中产生回流。

下文中，将说明根据本发明一优选实施方案的玻璃制造设备的运行。

利用由安装在浮渣箱120处的回流构件130通过位于浮槽110的下游的出口所供应的朝向上游的惰性气体，浮槽110中的含有挥发性锡并流至浮槽110的下游的气体被回流，同时流到浮槽110的两侧的气体通过气体排出构件140从浮槽110排出。以此方式，可减少从浮槽的下游流至浮渣箱的气体的量、所形成的杂质(外来物)的量，以及附着到玻璃的底部的杂质的量，所述杂质会与玻璃一起被拉出。

同时，本发明不限于上述实施方案，合适的修改和改进也是可能的。另外，浮槽的材料、形状、尺寸、构造、数量和布置；熔融金属、熔融玻璃、分离地点、回流构件的气体供应管以及气体排出可在可获得的范围内根据需要选择——要是可实现本发明的目的的话——而不受特别限制。

本发明已被详细描述。但是，应理解，尽管上述详细说明书和具体实施例说明了本发明的优选实施方案，但其仅是为了说明而给出，因为根据此详细描述，在本发明的主旨和范围内的各种变化和修改都将对本领域技术人员而言变得明了。

Claims (12)

1.用于制造玻璃的设备，该设备包括：浮槽，其用于通过浮法将浮法玻璃形成为带状；以及，浮渣箱，其具有用于将玻璃带从所述浮槽的出口端拉出的提升辊，该设备包括：

回流构件，其安装至浮渣箱以将含有挥发性锡并且从浮槽的出口端朝浮渣箱流动的气流送回至浮箱的进口；以及，

气体排出构件，其布置在浮槽处以将通过所述回流构件流动的气体穿过浮槽的至少一个纵向侧面排到外部。

2.根据权利要求1所述的用于制造玻璃的设备，还包括循环控制构件，该循环控制构件用于根据由所述回流构件从浮槽的出口端供应至进口端的流体的量和/或温度来确定所述气体排出构件的运行状况。

3.根据权利要求1或2所述的用于制造玻璃的设备，其中所述回流构件包括气体供应单元，该气体供应单元用于从所述浮渣箱穿过所述浮槽的出口端朝向所述浮槽的进口端供应惰性气体。

4.根据权利要求1或2所述的用于制造玻璃的设备，其中所述气体排出构件包括安装穿过浮槽的至少一个纵向侧壁的多个通风管。

5.根据权利要求4所述的用于制造玻璃的设备，其中所述通风管中的每个都与放入在位于浮槽上方的顶盖的下端和浮槽的上端之间的文丘里管连通。

6.根据权利要求5所述的用于制造玻璃的设备，其中所述通风管中的每个都具有一个与文丘里管连通的进口和一个伸长得长于顶盖的上端的出口。

7.根据权利要求4所述的用于制造玻璃的设备，其中所述通风管以预定间隔相互间隔开以基本从浮槽的进口端扩展到中游。

8.根据权利要求1所述的用于制造玻璃的设备，其中气体排出构件包括：

被安装为与浮槽相连通的管；和

安装至该管的喷射器。

9.根据权利要求8所述的用于制造玻璃的设备，还包括用于选择性地打开或关闭所述管的把手。

10.根据权利要求2所述的用于制造玻璃的设备，其中所述气体供应单元包括倾斜供应管，该倾斜供应管从浮渣箱的上侧向其下侧倾斜并被布置为延伸至浮槽的进口端。

11.根据权利要求2或9所述的用于制造玻璃的设备，其中所述气体供应单元包括：

多个第一水平供应管，该多个第一水平供应管分别安装在形成于浮渣箱中的帘之间并布置在浮法玻璃上方；以及，

多个第二水平供应管，该多个第二水平供应管分别布置在浮法玻璃下方，与所述第一水平供应管对称。

12.根据权利要求1所述的用于制造玻璃的设备，其中所述惰性气体在被供应前被预热至约600-850℃。

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