CN102260038B - 用于浮法玻璃的退火设备和退火方法 - Google Patents

用于浮法玻璃的退火设备和退火方法 Download PDF

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Abstract

一种用于浮法玻璃的退火设备，其连续地对在浮槽中成形的玻璃带进行退火。该退火设备包括：窑壳，具有用于所述玻璃带的入口和出口；多个窑辊，沿所述窑壳的宽度方向旋转地安装至所述窑壳；以及迷宫式密封件，分别安装在所述窑辊和所述窑壳的侧壁之间，以防止供入所述窑壳的亚硫酸气体排出。

Description

用于浮法玻璃的退火设备和退火方法
相关申请的互相参引
本申请要求2010年5月31日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2010-0050872的优先权，该申请的全部内容通过引用的方式纳入本文。
技术领域
示例性实施方案涉及用于浮法玻璃的退火设备和退火方法，更具体地，涉及连续地对由浮法工艺(floating process)产生的玻璃带进行退火的、用于浮法玻璃的退火设备和退火方法，其中改进了退火窑(lehr)的窑辊的密封结构。
背景技术
通常，浮法玻璃制造系统将玻璃熔液连续地供应到储存在浮槽(float bath)中的金属熔液(例如，锡熔液)上，形成具有一致宽度和厚度的条形(或带形)玻璃带，同时支撑玻璃熔液以浮在金属熔液上，以及将玻璃带拉向紧邻浮槽的出口的退火窑，从而生产玻璃板。
在此，金属熔液可以例如为锡熔液或锡合金熔液，具有比玻璃熔液更大的比重。金属熔液被容纳在充满还原性氢气(H2)和/或氮气(N2)的浮室中。另外，容纳金属熔液的浮槽在长度方向上是细长的，并且包括专门的防火材料。玻璃熔液从浮槽的上游侧移动到下游侧，并在金属液的表面上成形为玻璃带。然后，在设置于浮槽的下游侧的分离位置点(下文称为“离去点”)，通过安装到浮渣箱(dross box)的提升辊将玻璃带从金属熔液向上提起，并且将提起的玻璃带通过浮渣箱朝向退火窑传送，以进行下一步骤。同时，具有预定宽度的连续玻璃带被切割成具有预定大小的多块板(被称为“玻璃板”)。
含有挥发性锡并被容纳在浮槽中的气体由于浮槽中的正压力流向浮槽的下游侧，即流向浮渣箱。流向上述浮渣箱的气体在锡熔液的表面或玻璃的表面产生缺陷，所述气体在凝结后被带至浮渣箱附近以及浮槽下游侧的低温区域(通常，在780℃或780℃以下产生浮渣)。另外，即使将浮槽的内部保持正压力，上述含有锡的气体也可以流向浮槽的下游侧穿过浮渣箱。在此过程中，包含在外界空气中的氧气可以与浮槽中的挥发性锡在相对低温区域发生反应；如果在此状态下气体凝结，则基于锡的浮动杂质可以产生在锡的表面。在这种情况下，当带状玻璃被提升辊提起并且被拉出浮槽时，附着到锡熔液的表面的基于锡的浮动杂质与玻璃带的底面一起被移动和拉走。这种基于锡的浮动杂质可能污染浮渣箱以及污染在退火过程中使用的辊的表面。另外，如果玻璃移动穿过浮槽或者被退火，则基于锡的浮动杂质可以是在底面形成杂质的潜在因素。因此，基于锡的浮动杂质可损害退火工作的安全性，并且损害过程稳定性以及玻璃产品的质量。
另外，在传统的浮法玻璃制造设备中，亚硫酸气体被供入退火窑中。亚硫酸气体降低玻璃带的底部和窑辊之间的摩擦，从而防止玻璃产品产生缺陷。然而，由于窑辊和安装有窑辊的退火窑的壳体之间的空间非常大，亚硫酸气体可能泄漏到工作场地并危害人体。
发明内容
示例性实施方案用来解决现有技术的问题，因此这些示例性实施方案旨在提供用于浮法玻璃的退火设备和退火方法，其中改进了退火窑的窑壳的密封结构。
一方面，示例性实施方案提供一种用于浮法玻璃的退火设备，该退火设备连续地对在浮槽中成形的玻璃带进行退火，该退火设备包括：窑壳，具有用于所述玻璃带的入口和出口；多个窑辊，沿所述窑壳的宽度方向旋转地安装至所述窑壳；以及迷宫式(labyrinth)密封件，分别安装在所述窑辊和所述窑壳的侧壁之间，以防止供入所述窑壳的亚硫酸气体排出。
所述退火设备还可以包括安装至所述迷宫式密封件的收集嘴，所述收集嘴收集通过所述迷宫式密封件排出的亚硫酸气体。
另一方面，示例性实施方案提供一种用于浮法玻璃的退火方法，该退火方法在安装有窑辊的窑壳中连续地对在浮槽中成形的玻璃带进行退火，该退火方法包括：将亚硫酸气体供入所述窑壳以降低所述玻璃带的底部和窑辊之间的摩擦，并减少出现在玻璃带的表面的缺陷；以及通过安装在所述窑辊的外圆周的迷宫式密封件来密封所述窑壳和所述窑辊之间的间隙，以使得供入所述窑壳的亚硫酸气体不从所述间隙排出。
所述退火方法还包括收集由所述迷宫式密封件密封的亚硫酸气体。
根据示例性实施方案的用于浮法玻璃的退火设备和退火方法在窑辊和壳体之间使用迷宫式密封件，以构建用于收集泄漏气体的结构，以使得窑壳中的亚硫酸气体基本不泄漏到工作场地，从而降低所用亚硫酸气体的绝对量并防止环境污染。
附图说明
从参照附图对实施方案进行的以下描述中会明白本发明的其他目的和方面，在附图中：
图1是示意性地示出根据示例性实施方案的一种用于浮法玻璃的退火设备的侧视图；以及
图2是示意性地示出图1中用于浮法玻璃的退火设备的剖视图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细描述根据示例性实施方案的用于浮法玻璃的退火设备和退火方法。
在进行描述之前，应理解，本说明书和附带的权利要求书中所用的术语不应理解为限制于通用含义和字典中的含义，而应在允许发明人恰当地为术语限定最好的解释的原则基础上，基于与本发明的技术内容相对应的含义和概念进行解释。因此，本文中进行的描述仅是优选实施例，仅起到说明目的，并不旨在限制本发明的范围。因此，应理解，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明进行其他等同和改进。
图1是示意性地示出根据示例性实施方案的一种用于浮法玻璃的退火设备的侧视图；以及图2示意性地示出图1中用于浮法玻璃的退火设备的剖视图。
参见图1和2，根据本实施方案的用于浮法玻璃的退火设备100包括窑壳130，该窑壳紧邻浮渣箱(dross box)120安装，该浮渣箱用于拉出由浮槽(float bath)110成形的玻璃带G。多个窑辊132安装至窑壳130。
浮槽110储存金属熔液M，诸如锡熔液、锡合金液或类似物。金属熔液M从浮槽110的上游侧(图中左部)供应并移动到下游侧(图中右部)。在该过程中，使玻璃带成形。另外，金属熔液M从浮槽110的上游侧(由于浮槽110中的温度梯度，上游侧保持在相对高的温度)浮动到下游侧，并且也从浮槽110的中心浮动到其两侧。玻璃熔液G从上游侧移动到下游侧。在此之后，在离去点TO，朝浮室的顶部拉动玻璃熔液G远离金属熔液M的槽表面，并同时将玻璃熔液拉向浮渣箱120，以进行下一过程。
浮槽110包括氮气和氧气的混合气体。该混合气体保持在比大气压力稍高的压力。金属熔液M和带状玻璃熔液G通过电加热器(未示出)保持在约800℃至1300℃。玻璃熔液G是非碱性玻璃、钠钙玻璃或类似物。在浮槽110中产生金属熔液M流动的原理或结构、以及放置玻璃熔液G、使玻璃熔液G成形为带状、移动或排放玻璃熔液G的方法在现有技术中已公知为“浮法工艺(floating process)”，在此对它们不进行详细描述。
浮渣箱120紧邻浮槽110的下游端布置。在浮渣箱120中布置有三个提升(lift-out)辊122。提升辊122在下游侧的分离位置处将玻璃熔液G从金属熔液提起，以使得玻璃熔液G被供应到布置在浮渣箱120的出口处的窑壳130，其中所述玻璃液G从浮槽110的上游侧供应、在金属熔液M的表面上移动并向浮槽110的下游侧移动。提升辊122分别通过电机(未示出)以预定速度旋转并相互间隔，处于不同的水平位置，以使得玻璃熔液G可以容易拉出。
窑壳130将在浮槽110中成形的玻璃带G退火，所述玻璃带G从浮槽110连续供应。窑壳130具有入口131和出口133，穿过该入口131供应玻璃带G，穿过该出口133排出退火的玻璃带G。窑壳130的内部是密封的。多个窑辊132安装在窑壳130的宽度方向上。另外，通过亚硫酸气体供应构件140将亚硫酸气体填充在窑壳130中，所述亚硫酸气体供应构件140可以是管道型或软管型。每个窑辊132的旋转轴136被形成为穿过窑壳130的侧壁134，以使得旋转轴136的两端可以旋转，同时被轴承135支撑在框架(未示出)上。在此，窑辊132可以通过诸如电机的驱动源(未示出)而进行旋转。
迷宫式密封件150安装在窑壳130的侧壁134和窑辊132的旋转轴136之间。迷宫式密封件150防止供入窑壳130的亚硫酸气体从窑壳130排出。迷宫式密封件150以精巧复杂的图案提供流体移动路径，以防止流体直接泄漏。在该实施方案中，迷宫式通道152(具有不均匀结构并且平行于窑辊132的旋转轴136布置)用作迷宫式密封件150。迷宫式密封件150具有紧邻窑壳130的侧壁134的第一表面154，以及可以安装到第一表面154的第一O型环155。迷宫式密封件150还具有第二表面156和第二O型环157，该第二表面156面向窑辊132的旋转轴136，该第二O型环157可以安装到第二表面156。同时，窑壳130是指用在普通浮法工艺中使用的“退火窑”，除非另有所指。
在改进的实施方案中，形成在迷宫式密封件150中的通道152可以采用穿过密封件主体151而形成的任意通道，并且对本领域普通技术人员来说显而易见的是，可以使用本领域中已知或可能知道的任意迷宫式通道结构。
在根据该示例性实施方案的用于浮法玻璃的退火设备100中，迷宫式密封件150还包括收集嘴160；通过迫使亚硫酸气体泄漏的更慢或者借助于迷宫式密封件150的通道152阻止泄漏，该收集嘴160用于收集可能通过窑壳130的侧壁134的开口泄漏的亚硫酸气体，以使得所收集的亚硫酸气体被储存在单独的容器(未示出)中。收集嘴160可以与塞子(stopper)(未示出)一起安装，所述塞子与迷宫式密封件150的通道152连通，并且选择性地开启或关闭；或者收集嘴160可以通过单独路径(未示出)与所述容器连接。虽然在图2中仅是出窑壳130的一侧，但是对本领域普通技术人员来说显而易见的是，迷宫式密封件150安装在窑辊132的两端。因此，迷宫式密封件150具有连接通道153，该连接通道穿过密封件主体151将收集嘴160与通道152连通。
下文会描述根据示例性实施方案的用于浮法玻璃的退火方法。
首先，将在浮槽110中成形的浮法玻璃带G移动到窑壳130，窑辊132安装到该窑壳。在该过程中，通过亚硫酸气体供应构件140来供应亚硫酸气体，该亚硫酸气体供应构件安装至窑壳130的下部。亚硫酸气体降低浮法玻璃带G的底部和窑辊132之间的摩擦，并减少在浮法玻璃带G的表面上产生的缺陷。
然后，供入窑壳130的亚硫酸气体可以通过窑辊132和窑壳130的侧壁134之间的间隙排出。然而，安装在窑辊132的外圆周表面的迷宫式密封件150将该间隙密封并且防止亚硫酸气体自由排出。
另外，由迷宫式密封件150密封且通过密封件主体151的通道152泄漏的亚硫酸气体可以通过收集嘴160收集，并且被送到一容器(未示出)。
根据一改进的实施方案，迷宫式密封件150也可以安装在提升辊122(其安装至浮渣箱120)和浮渣箱的外壁之间，如对本领域普通技术人员来说显而易见的。
本发明已得到详细描述。然而，应理解，上面的详细描述以及具体实施例，虽然代表本发明的优选实施方案，但仅作为举例的方式给出，这是因为通过上述详细描述，在本发明的范围内进行各种改变和改进对本领域技术人员来说是显而易见的。

Claims (2)

1.一种用于浮法玻璃的退火设备，该退火设备连续地对在浮槽中成形的玻璃带进行退火，该退火设备包括：
窑壳，具有用于所述玻璃带的入口和出口；
多个窑辊，沿所述窑壳的宽度方向旋转地安装至所述窑壳，其中每个窑辊都包括旋转轴，所述旋转轴的两个端部穿过所述窑壳的侧壁的开口向外突出；
迷宫式密封件，分别安装为围绕所述旋转轴的两个突出的端部，其中每个迷宫式密封件都具有紧邻相应侧壁的第一表面和面向相应旋转轴并具有不均匀结构的第二表面，以防止供入所述窑壳的亚硫酸气体排出，其中第一O型环被插入在所述第一表面和所述相应侧壁之间，第二O型环被插入在所述第二表面和所述相应旋转轴之间；以及
安装至所述迷宫式密封件的收集嘴，所述收集嘴收集通过所述迷宫式密封件排出的亚硫酸气体，
其中每个迷宫式密封件都具有连接通道，该连接通道穿过所述密封件的主体与相应的收集嘴连通。
2.一种用于浮法玻璃的退火方法，该退火方法在窑壳中连续地对在浮槽中成形的玻璃带进行退火，所述窑壳包括：多个窑辊，所述窑辊沿所述窑壳的宽度方向旋转地安装，其中每个窑辊都包括旋转轴，所述旋转轴的两个端部穿过所述窑壳的侧壁的开口向外突出；迷宫式密封件，分别安装为围绕所述旋转轴的两个端部，其中每个迷宫式密封件都具有紧邻相应侧壁的第一表面和面向相应旋转轴并具有不均匀结构的第二表面，其中第一O型环被插入在所述第一表面和所述相应侧壁之间，第二O型环被插入在所述第二表面和所述相应旋转轴之间；以及，安装至所述迷宫式密封件的收集嘴，所述收集嘴收集通过所述迷宫式密封件排出的亚硫酸气体，其中每个迷宫式密封件都具有连接通道，该连接通道穿过所述密封件的主体与相应的收集嘴连通；该退火方法包括以下步骤：
将亚硫酸气体供入所述窑壳以降低所述玻璃带的底部和窑辊之间的摩擦，并减少出现在玻璃带的表面的缺陷；
通过旋转所述窑辊来移动玻璃带，同时通过安装在所述窑辊的外圆周的所述迷宫式密封件来密封所述窑壳和所述窑辊之间的间隙，以使得供入所述窑壳的亚硫酸气体不从所述间隙排出；以及
通过使用收集嘴来收集由所述迷宫式密封件排出的亚硫酸气体。
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