CN103702953A - 玻璃漂浮腔室 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于使玻璃在熔融金属浴上漂浮的腔室，包括上游壁(3)，下游壁(4)和两个侧壁(1,2)，用于沿前进方向从上游向下游驱动玻璃的辊子(8)，侧壁包括导致在玻璃的前进方向上腔室的宽度减少的肩部(21,22)，所述肩部(21,22)在侧壁的第一点(25,25')处开始，并终止于侧壁的第二点(26,26')处，所述点与金属浴的表面接触，穿过所述两个点(25,26)的竖直面(23)与平行于玻璃的前进方向并穿过第一点(25)的竖直面(24)形成在腔室内的角度，该角度大于150°。肩部(21,22)的几何特征减少从腔室出来的板带的侧向往复运动。

Description

玻璃漂浮腔室

技术领域

本发明涉及用于使玻璃在熔融金属的浴上漂浮的腔室，以及使用该腔室来生产平板玻璃。

背景技术

在玻璃漂浮腔室中，玻璃通过喷口尖端流到锡浴上。为了生产薄的玻璃（厚度小于所考虑的玻璃的平衡厚度，通常大约6mm），所述玻璃通过称为上辊的侧面齿轮的作用被横向且轴向地拉伸，并且通过漂浮腔室下游的退火炉被轴向地拉伸。为了生产厚玻璃（厚度大于所考虑的玻璃的平衡厚度，通常大约6mm），所述玻璃通过上辊的作用被横向地压缩且轴向地拉伸，并且通过退火炉被轴向地拉伸。因此，为了生产薄玻璃（厚度小于所考虑的玻璃的平衡厚度，通常大约6mm），在上辊区域之后，玻璃经历称为收缩的宽度上的缩小。为了减少所需的熔融金属(通常为锡)的量，以确保侧向致动器（诸如上辊）与下游板的接触，并限制金属（通常为锡）从其暴露表面的蒸发，漂浮腔室在用于倾倒并成形的区域的范围中具有大的宽度，并在更下游具有小的宽度。不同宽度的所述两个区域之间的连接由肩部提供，该肩部为了设计的简单在本领域技术人员称为“湾部”的上方延伸。“湾部”是所述设施的结构单元，其长度为3.048 m。其为漂浮腔室的纵向方向上唯一的测量单元。对于“纵向方向”理解为玻璃在腔室中流动的方向，所述方向平行于腔室的轴线和玻璃板带的轴线。当今漂浮腔室通过并置并组装长度总计3.048米（纵向方向上，即玻璃的流动方向）的单元（或块）而构造。考虑到漂浮腔室是必须多年不间断工作的大型设施，漂浮腔室的形状是极大标准化的。因此不会通过改变所述腔室的整体形状来冒风险。这是为什么漂浮腔室都具有非常类似的整体形状。尤其是，当它们在它们的侧壁中包括肩部时，所述肩部形成接近135°的角度（形成在肩部的上游壁和肩部之间的腔室内的角度）。

WO2005/073138, US5862169, US1054371教导了包括与玻璃的流动方向大致形成140°的角度的侧面肩部的漂浮腔室（形成在肩部的上游壁和肩部之间的腔室内的角度）。

US4843346教导了没有侧面肩部的漂浮腔室。此类腔室非常少见因为其非常不灵活。更具体地，其仅适合于生产具有等于或大于所考虑的玻璃的平衡厚度（通常大约6mm）的厚度的平板玻璃。

US4115091教导了在两个侧面上包括侧面肩部的漂浮腔室，所述肩部大致与玻璃的流动方向形成90°的角度。

在包括处于125-140°（形成在肩部的上游壁和肩部之间的腔室内的角度）的侧面肩部的漂浮腔室中已经观察到出来的玻璃板带被轻微的侧面往复运动所移动。所述轻微移动之前未得到解释并被接受为此类设施中的固有不稳定性。然而，由于其幅度为大约若干厘米，当切割边缘时需要允许稍微更大的容差，从而产生同样多的碎玻璃损耗。生产输出的损耗为大约1%。

通过研究当玻璃沿其行进时在支撑玻璃的熔融金属的浴中的对流活动，对于此问题现在已经找到了原因。金属浴更具体地面临由玻璃驱动的金属的前向流（玻璃的行进方向）与金属的未覆盖表面的区域中的返回流之间的混合区域中的湍流的形成。识别出两组湍流，每组都靠近腔室的侧壁。所述两组湍流从下游到上游在腔室中前进，即，沿与玻璃板带的行进方向相反的方向。已经观察到在腔室中最下游的点处湍流是同相的，即，右边的湍流对应于左边的湍流，并且在距腔室的下游壁相同距离处。所述湍流组因而“同相地”在腔室中前进，但侧壁中的第一肩部导致反相：左边的湍流不再对应于右边的湍流，而是两组湍流之间有间隔。即便遇到又一个肩部，侧面上两组湍流之间的所述反相位依然被保持，直至它们结束在腔室的上游壁方向上的前进。湍流与熔融金属的不均衡温度相关。一个湍流的温度极大地高于两组湍流之间的温度。据估计此温度差为大约20℃。液体金属的这样的温度差对于玻璃的速度具有局部影响。因此，湍流的反相导致温度变化和玻璃的速度在其侧面边缘上的反相。因此，相对于腔室的纵向轴线对称地置于腔室的两侧上的上辊陷入在边缘处具有波动的速度的玻璃，速度的变化从板带的一边到另一边处于反相。边缘的速度对上辊对板带的此作用处于反相，这导致所述板带的所述往复侧向运动。

已经提出在金属浴内在熔融金属的未覆盖部分（未被玻璃覆盖的部分）的区域中放置通常称为“旗帜”的障碍物，以限制金属的未覆盖表面区域中的返回流。其效率是可觉察的但依然不够。

发明内容

本发明弥补了前述问题。已经发现能够通过消除金属浴中湍流的反相来消除板带的侧向运动。已经发现能够通过消除侧壁中太突然的肩部来消除金属浴中湍流的反相。根据本发明，没有消除用来减少腔室中金属浴的数量的肩部。更具体地，锡倾向于在对于使玻璃漂浮的这些温度下蒸发，并且有利的是减少腔室中熔融金属的暴露表面积。因而对于漂浮腔室的侧壁有利的是在腔室中在下游比在上游彼此更靠近。

本发明主要涉及一种用于使玻璃在熔融金属浴上漂浮的腔室，包括上游壁，下游壁和两个侧壁，用于沿前进方向从上游向下游驱动玻璃的辊子，侧壁包括导致腔室的宽度在玻璃的前进方向上减少的肩部，所述肩部在侧壁的第一点处开始，并终止于侧壁的第二点处，所述点与金属浴的表面接触，穿过所述两个点的竖直面与平行于玻璃的前进方向并穿过第一点的竖直面形成在腔室内的角度，该角度大于150°。

是此角度的高的值带来了当从上游向下游通过时（对应于玻璃在腔室中的位移的方向的项）漂浮腔室中侧壁之间距离上的减少的平滑渐变。此角度也优选地大于160°且甚至更优选地大于165°。通常，此角度小于175°。

肩部为使得当靠近腔室的轴线经过肩部时，也接近下游壁。

肩部通常为使得不管形成肩部的部分的该对不同的点如何，所述点都与熔融金属的表面接触，穿过所述两个点的竖直面与平行于玻璃的前进方向并且穿过点的其中一个或另一个的竖直面形成腔室内的角度，该角度大于150°且优选地大于160°。

通常，在玻璃离开腔室的点处（即在腔室的下游壁的区域中）两个侧壁之间的距离与两个侧壁之间的最大距离相比至少小20%且常至少小30%。两个壁之间的此最大距离通常在玻璃板带具有其最大宽度处的区域中。（壁之间且板带的）此最大宽度在成形区域中获得，在此处其上辊侧向地加宽板以生产薄玻璃（小于通常小于6mm厚玻璃的平衡高度）。更具体地，在此玻璃成形点处侧壁必须彼此隔开到最大的程度。玻璃板带的此最大宽度通常处于距上游壁5到30m之间的距离处。因此，本发明特别适合于生产具有小于6mm的厚度的平板玻璃。

一个侧壁中的肩部导致肩部的上游壁与肩部本身之间壁的方向上的变化。此方向变化是逐步的，即，其导致没有壁的陡峭肩部的朝向腔室的纵向中间轴线的接近。通常，肩部沿纵向方向从壁的直部开始，并且沿纵向方向终止于壁的更远的直部处。在纵向方向上，肩部的长度大于4m且优选地大于5m，或者甚至大于10m并且甚至大于20m且甚至大于30m。通常，在纵向方向上，肩部的长度小于80m。肩部的长度可小于60m。通过不在一个“湾部”上产生肩部而是在两个湾部的距离（6.096m）上产生肩部，已经获得了明显的改善。因此，根据本发明，肩部的长度通常为纵向方向上至少两个湾部（12.192m）。肩部本身通常是壁的直区段。

通常，肩部在距上游壁为腔室的上游壁和下游壁之间总距离的多于25%的距离处开始。通常，肩部在距上游壁为腔室的上游壁和下游壁之间总距离的少于75%的距离处终止。不用说肩部在上游“开始”并且在下游“终止”。

通常，腔室相对于纵向中间轴线对称。这意味着一个侧壁中的肩部通常对应于另一个侧壁中与其对称的肩部。每个侧壁因而均包括根据本发明的肩部，所述两个肩部定位成相对于腔室的纵向轴线彼此对称。

有可能在根据本发明的腔室的金属浴中放置旗帜。

本发明也涉及一种用于生产平板玻璃的方法，包括在根据本发明的腔室中使玻璃漂浮。本发明可应用于薄玻璃和厚玻璃（分别比熔融金属上的熔融玻璃的平衡厚度薄或厚）。最终的平板玻璃通常具有0.05mm和30mm之间的厚度。尤其是，玻璃可通过漂浮腔室中的有齿辊子的作用横向并轴向地拉伸，以便获得比熔融金属上的熔融玻璃的平衡厚度更薄的玻璃。因此，根据本发明的方法特别适合于生产具有小于6mm的厚度（在0.05和6mm之间）的平板玻璃。通常，两个侧壁之间的距离在腔室的下游壁的区域中与玻璃板带具有其最大宽度处的区域中两个侧壁之间的距离相比少20%，或者甚至少30%。通常，玻璃板带的此最大宽度位于距上游壁5到30m之间的距离处。

根据本发明的漂浮腔室的形状更精确地随玻璃板带的形状，这减少了玻璃板和腔室的侧壁之间未被玻璃覆盖的锡的暴露表面。边缘上暴露表面的宽度的减少使得能够将下游和上游的锡流集中到一起，这改善了锡内通过自然传导和对流的传递。这导致上游和下游锡流之间的温度差降低，并从而导致造成不稳定性的温度的临时振荡的幅度降低。

具体实施方式

图1显示了根据现有技术的漂浮腔室。所述腔室相对于其纵向中间轴线AA’是对称的，并且包括两个侧壁1和2，上游壁3以及下游壁4。熔融玻璃5从上游倾倒到金属浴6上，并且向下游被上辊8拉伸且驱动，以形成玻璃板带7。在下游凝固的玻璃板带通过下游壁4离开腔室。所述板带是如双方向箭头16所示的往复横向运动的源头。此运动能够被本发明所消除。侧壁各自包括两个肩部9，10，9’和10’。所有的所述肩部都是一样的并且导致纵向方向上图1中由“b”所示的湾部的长度上腔室的宽度（侧壁之间的距离）的突然减少。所述肩部在侧壁中形成肩部的上游壁和肩部本身之间大约135°的角度α。湍流在下游形成在金属浴中并且向上游移动。湍流组11和11’在它们处于距下游壁相同距离处时是同相的（呈点划线的直线段显示了它们的对齐）。这同样适用于湍流组12和12’。然而，在已经通过肩部10和10’之后，观察到湍流组13, 14和15不再同相。

图2显示了根据本发明的漂浮腔室。所述腔室相对于其纵向中间轴线AA’是对称的，并且包括两个侧壁1和2，上游壁3以及下游壁4。熔融玻璃5从上游倾倒到金属浴6上，并且向下游被上辊8拉伸且驱动，以形成玻璃板带7。在下游凝固的玻璃板带通过下游壁4离开腔室。横向壁每个都包括肩部21和22。所述肩部导致在从上游向下游前进时侧壁的接近。所述肩部比图1的情况平缓得多。在纵向方向上，每个肩部都具有大约5个湾部的长度（图2中标为5b）。肩部分别在点25和25’处开始，并且分别终止于点26和26’处。竖直面23经由其中一个肩部的起始点25和终止点26通过（在玻璃的横向方向上左侧壁）。其与平行于玻璃的行进方向并经由第一点25穿过的竖直面24形成角度α，所述角度为腔室内的角度。所述角度大于150°。见到每个肩部在距上游壁为上游壁和下游壁之间的距离的多于25%的距离处开始。还见到每个肩部在距上游壁为腔室的上游壁和下游壁之间总距离的少于75%的距离处终止。

Claims (16)

1.一种用于使玻璃在熔融金属浴上漂浮的腔室，包括上游壁，下游壁和两个侧壁，用于沿前进方向从上游向下游驱动玻璃的辊子，侧壁包括导致在玻璃的前进方向上腔室的宽度减少的肩部，所述肩部在侧壁的第一点处开始，并终止于侧壁的第二点处，所述点与金属浴的表面接触，其特征在于，穿过所述两个点的竖直面与平行于玻璃的前进方向并穿过第一点的竖直面形成在腔室内的角度，所述角度大于150°。

2.如前一权利要求所述的腔室，其特征在于，所述角度大于160°且优选地大于165°。

3.如前述权利要求之一所述的腔室，其特征在于，所述角度小于175°。

4.如前述权利要求之一所述的腔室，其特征在于，两个侧壁之间的距离在所述腔室的下游壁的区域中与两个侧壁之间的最大距离相比小20%，或者甚至小30%。

5.如前述权利要求之一所述的腔室，其特征在于，所述肩部在纵向方向上的长度大于4m且优选地大于5m。

6.如前一权利要求所述的腔室，其特征在于，所述肩部在纵向方向上的长度大于10m。

7.如前述权利要求之一所述的腔室，其特征在于，所述肩部在纵向方向上的长度小于80 m。

8.如前述权利要求之一所述的腔室，其特征在于，所述肩部在距上游壁为腔室的上游壁和下游壁之间总距离的多于25%的距离处开始，并且所述肩部在距上游壁为腔室的上游壁和下游壁之间的总距离的少于75%的距离处终止。

9.如前述权利要求之一所述的腔室，其特征在于，在一个侧壁上的肩部对应于在另一个侧壁中与其对称的肩部。

10.如前述权利要求之一所述的腔室，其特征在于，其相对于纵向中间轴线是对称的。

11.一种用于制造平板玻璃的方法，包括使玻璃在如前述权利要求之一所述的腔室中漂浮。

12.如前一权利要求所述的方法，其特征在于，所述玻璃在漂浮腔室中的有齿辊子的作用下被横向且轴向地拉伸。

13.如前述方法权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述平板玻璃具有小于其在熔融金属上的平衡厚度的厚度。

14.如前述方法权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述平板玻璃具有小于6mm的厚度。

15.如前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，两个侧壁之间的距离在腔室的下游壁的区域中与玻璃板带具有其最大宽度处的区域中两个侧壁之间的距离相比小20%，或者甚至小30%。

16.如前述方法权利要求之一所述的方法，其特征在于，玻璃板带的最大宽度位于距上游壁5到30m之间的距离处。

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