CN102056851A - 平板玻璃的制造装置及平板玻璃的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供能制造抑制了翘曲和残留应力的产生的品质良好的平板玻璃的平板玻璃的制造装置及平板玻璃的制造方法。本发明的玻璃板制造设备中，在成形部和退火部的边界部设置再加热防止单元。利用该再加热防止单元，可防止成形部内的氢气渗入至退火部，藉此可防止氢火焰的产生，因此可防止玻璃带的再加热。即，实施方式的玻璃板制造设备中，利用设置于成形部和退火部的边界部的再加热防止单元，可防止成形部内的氢气渗入至退火部，因此可防止因氢气的渗入而产生的氢火焰对玻璃带再次进行加热。

Description

平板玻璃的制造装置及平板玻璃的制造方法
技术领域
本发明涉及基于浮法的平板玻璃的制造装置及其制造方法，特别涉及将从呈还原气氛的熔融金属浴槽导出的高温的玻璃带搬运至呈氧化气氛的退火部来制造平板玻璃的平板玻璃的制造装置及平板玻璃的制造方法。
背景技术
以往，在建筑用平板玻璃、汽车用平板玻璃和显示器用平板玻璃等玻璃板领域内，已知基于使用锡槽(熔融锡浴槽)的浮法的平板玻璃的制造装置及制造方法(专利文献1)。
基于浮法的平板玻璃的制造方法是如下制法：向锡槽的熔融锡表面上供给熔融玻璃，将熔融玻璃在熔融锡浴上成形为连续的片状，将在熔融锡浴内成为规定宽度的连续玻璃板的高温玻璃带从熔融锡表面导出，将其退火后切割成规定尺寸的玻璃板。
玻璃带从熔融锡浴表面的导出利用被称作提升辊的辊在熔融锡浴的出口处将玻璃带提起后搬运来进行。下面将该提升辊的存在部位称作渣箱(dross box)。将该锡槽和渣箱的存在区域称作成形部。导出的玻璃带在与渣箱的下游侧的退火炉连通的连结部及退火炉中退火。下面将该连结部和退火炉的存在区域称作退火部。下面将在该退火部中支承并搬运玻璃带的辊称作退火辊。因为锡槽的熔融锡容易氧化，所以利用氮气(N2)和氢气(H2)的混合气体将锡槽的气氛保持在还原气氛(H2浓度：1～12％，氧气(O2)浓度：100ppm以下)且保持正压。此外，与锡槽连通的渣箱也保持在正压的还原气氛。而且，退火炉的氧化气氛的O2浓度为5～21％。
专利文献1：国际公开WO02/051767号公报
发明的揭示
另外，基于浮法的现有的平板玻璃的制造装置中，虽然利用间隔壁将呈还原气氛的成形部和呈氧化气氛的退火部分隔开，但为了使玻璃带从成形部向退火炉通过，在玻璃带的上表面和间隔壁之间设置有一定的间隙。
因此，存在如下问题：成形部的渣箱内的氢气通过所述间隙而渗漏至退火部，该氢气与高温的玻璃带附近的氧气反应而产生氢火焰，原本正逐渐冷却的玻璃带被氢火焰再加热。由于该玻璃带的再加热，会导致所制成的平板玻璃产生翘曲或残留应力，因此存在平板玻璃的品质下降的问题。特别是在等离子体显示器用、液晶显示面板用等显示器用平板玻璃或电子用途玻璃(太阳能电池覆盖玻璃、磁盘基板等)中，在其品质方面要求减小翘曲和残留应力。另外，在渣箱中，因为玻璃带的底面在其整个宽度方向范围内与提升辊连续地接触，所以不会因氢气从玻璃带的底面和提升辊之间渗漏至退火部而产生氢火焰。
本发明是鉴于上述事实而完成的发明，其目的是提供能制造抑制了翘曲和残留应力的产生的品质良好的平板玻璃的平板玻璃的制造装置及平板玻璃的制造方法。
为达到上述目的，本发明的平板玻璃的制造装置的发明是一种平板玻璃的制造装置，该装置是在保持于含氢气的还原气氛中的成形部内在锡槽上形成玻璃带，将该玻璃带搬运至氧化气氛的退火部进行退火，从而制造平板玻璃的平板玻璃的制造装置，其特征在于，在所述成形部和所述退火部的边界部设有再加热防止单元，该再加热防止单元防止由成形部内的氢气产生的氢火焰对玻璃带再次进行加热。
为达到上述目的，本发明的平板玻璃的制造方法的发明的特征在于，用所述制造装置对玻璃带进行退火，使退火部的玻璃带温度在成形部的玻璃带温度以下。
根据本发明，因为可利用设置于成形部和退火部的边界部的再加热防止单元来防止成形部内的氢气渗入至退火部，所以不会产生由该氢气产生的氢火焰，因而可防止玻璃带的再加热。藉此，从成形部流向退火部的玻璃带被退火，其温度逐渐下降，因此能制造抑制了翘曲和残留应力的产生的品质良好的平板玻璃。
根据本发明，对于所述再加热防止单元，较好的是所述再加热防止单元的与所述玻璃带上表面接触的部分由耐热纤维片材构成。藉此，成形部的气氛和退火部的气氛被接触构件(耐热纤维片材)完全阻断，因此可防止成形部的氢气渗入至退火部。此外，作为耐热纤维，优选可耐受从锡槽的出口导出的玻璃带的温度(在应变点以上且在软化点以下的温度，具体而言，等离子体显示器用等的钠钙玻璃是510～840℃，液晶显示器用等的无碱玻璃是670～950℃)的材质的纤维，即能耐受950℃以上、特别是约1000℃以上的温度的材质的纤维。
根据本发明，较好的是所述耐热纤维片材是碳纤维或二氧化硅纤维。此外，从硬度低而不易损伤玻璃带的角度来看，与二氧化硅纤维相比更优选碳纤维。即使碳纤维附着于玻璃带的上表面，其也会在呈温度较高的氧化气氛的退火部的下游侧燃尽而消失，因此不会成为污染等缺陷。
耐热纤维不限于碳纤维、二氧化硅纤维，也可以是氧化铝纤维、碳化硅纤维、金属纤维等无机纤维。作为纤维片材，优选毡状的片材或者编织布或无纺布状的片材。具体而言，可使用例如碳纤维的毡状片材或碳纤维的编织布等。耐热纤维片材也可以是由不同材质的2种以上的无机纤维构成的纤维片材。
根据本发明的平板玻璃的制造装置及平板玻璃的制造方法，因为在成形部和退火部的边界部设有再加热防止单元，所以可防止由氢气产生的氢火焰对玻璃带再次进行加热，藉此可制造抑制了翘曲和残留应力的产生的品质良好的平板玻璃。本发明对显示器用平板玻璃的制造有效。
附图的简单说明
图1是表示实施方式的玻璃板制造设备的结构的剖视图。
图2是表示从渣箱通过退火部的玻璃带的温度变化的图。
图3是设置于图1的玻璃板制造设备的再加热防止构件的立体图。
实施发明的最佳方式
下面，按照附图对本发明的平板玻璃的制造装置及平板玻璃的制造方法的优选实施方式进行说明。
图1是采用本发明的平板玻璃的制造装置的基于浮法的玻璃板制造设备10的剖视图。以下说明中，以图1的玻璃带12的移动方向为基准，将其同方向侧称作下游侧(图1的箭头A方向)，将其反方向侧称作上游侧。
图1所示的玻璃板制造设备10从上游侧向下游侧设有成形部14和退火部16。成形部14由锡槽(熔融金属浴槽)18和渣箱20构成，退火部16由连结部21和退火炉22构成，退火炉22内设有支承、搬运玻璃带12的退火辊23。
锡槽18内收纳有高温的熔融锡24，通过向该熔融锡24的水平的浴面连续地供给熔融玻璃，从而朝锡槽18的出口19方向形成玻璃带12。玻璃带12在锡槽18的出口19处被渣箱20的提升辊26A、26B、26C从熔融锡24上提起，在渣箱20内搬运。然后，该玻璃带12从连结部21被搬出至退火炉22，在通过该退火炉22的过程中逐渐冷却而制成平板玻璃。众所周知，为锡的熔融温度以上的气氛的锡槽18和渣箱20需要保持还原(非氧化性)气氛，因此从未图示的喷嘴持续地供给氮气(N2)与氢气(H2)的混合气体，从而防止熔融锡24的氧化并保持正压。
另一方面，在成形部14和退火部16的边界部设有再加热防止单元32、即间隔壁15，以与该间隔壁15接触的形式在该间隔壁的下部设有与玻璃带12的上表面接触的耐热纤维片材30。利用该耐热纤维片材30，可防止因成形部14内的氢气渗入至退火部16而产生的氢火焰对玻璃带12再次进行加热。
即，实施方式的玻璃板制造设备10中，利用设置于成形部14和退火部16的边界部的再加热防止单元32，可防止成形部14内的氢气渗入至退火部16，因此可防止因氢气的渗入而产生的氢火焰对玻璃带12再次进行加热。藉此，可防止因成形部14内的氢气渗入至退火部16而产生的氢火焰对玻璃带12再次进行加热，可对玻璃带12进行退火，使退火部16的玻璃带12的温度在成形部14的玻璃带12的温度以下。藉此，所制成的平板玻璃成为抑制了翘曲和残留应力的产生的品质良好的平板玻璃。
图2是表示从渣箱20通过退火部16的等离子体显示面板用玻璃带的温度变化的图。图2的纵轴表示玻璃带12的温度，横轴表示从熔融金属浴18的出口19朝退火炉22的方向的距离。此外，图2中，实线表示在成形部14和退火部16的边界部配置了实施方式的再加热防止单元32时的玻璃带12的温度变化，双点划线表示因为未在所述边界部配置再加热防止单元32、所以产生了氢火焰而对玻璃带12再次进行加热时的温度变化。
图2的实线所示的形态中，可防止因成形部14内的氢气渗入至退火部16而产生的氢火焰对玻璃带12再次进行加热，可对玻璃带12进行退火，使退火部16的玻璃带12的温度在成形部14的玻璃带12的温度以下。因此，成为抑制了翘曲和残留应力的产生的品质良好的平板玻璃。
相对地，双点划线所示的形态中，因为在成形部14和退火部16之间产生氢火焰，所以已从650℃逐渐降温的玻璃带被该氢火焰加热，被再加热至650～660℃。因此，成为产生翘曲和残留应力的平板玻璃。该再加热的峰值温度与该峰值温度所对应的实线所示的形态的温度之差约为40℃。此外，对于作为等离子体显示器用玻璃带的钠钙玻璃，如图2所示，锡槽18的出口19处的玻璃带的出口温度约为650℃，而例如作为液晶显示面板用玻璃带的无碱玻璃的出口温度约为750℃。无碱玻璃的再加热的峰值温度与该峰值温度所对应的温度之差也约为40℃。
另外，耐热纤维片材30较好的是如图3所示在玻璃带12的上表面与玻璃带12的整个宽度方向连续地接触的接触构件。藉此，成形部14的气氛和退火部16的气氛被完全阻断，因此能可靠地防止成形部14的氢气渗入至退火部16。此外，耐热纤维片材30的设置位置较好是最下游侧的提升辊26C的正上方。
作为实施例，对从锡槽连续地导出的钠钙玻璃和无碱玻璃的玻璃带使用再加热防止单元来进行退火。因为可防止氢火焰对玻璃带再次进行加热，退火部的玻璃温度在成形部的玻璃温度以下，所以玻璃带的翘曲和残留应力减小。
产业上利用的可能性
本发明可用于通过浮法来制造建筑用平板玻璃、汽车用平板玻璃和显示器用平板玻璃等平板玻璃。
另外，在这里引用2008年6月6日提出申请的日本专利申请2008-149616号的说明书、权利要求书、附图和摘要的所有内容作为本发明说明书的揭示。
符号的说明
10…玻璃板制造设备，12…玻璃带，14…成形部，15…间隔壁，16…退火部，18…锡槽，19…出口，20…渣箱，21…连结部，22…退火炉，24…熔融锡，26A、26B、26C…提升辊，30…耐热纤维片材，32…再加热防止单元

Claims (4)

1.一种平板玻璃的制造装置，该装置是在保持于含氢气的还原气氛中的成形部内在锡槽上形成玻璃带，将该玻璃带搬运至氧化气氛的退火部进行退火，从而制造平板玻璃的平板玻璃的制造装置，其特征在于，
在所述成形部和所述退火部的边界部设有再加热防止单元，该再加热防止单元防止由成形部内的氢气产生的氢火焰对玻璃带再次进行加热。
2.如权利要求1所述的平板玻璃的制造装置，其特征在于，所述再加热防止单元的与所述玻璃带上表面接触的部分由耐热纤维片材构成。
3.如权利要求2所述的平板玻璃的制造装置，其特征在于，所述耐热纤维片材是碳纤维或二氧化硅纤维。
4.一种平板玻璃的制造方法，其特征在于，用权利要求1～3中的任一项所述的平板玻璃的制造装置对玻璃带进行退火，使退火部的玻璃带温度在成形部的玻璃带温度以下。
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