CN104114505B - 平板玻璃制造装置和平板玻璃制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种平板玻璃制造装置，该平板玻璃制造装置具有用于容纳熔融金属的浴槽，用于使连续地供给至上述熔融金属上的熔融玻璃在上述熔融金属上流动而成形为玻璃带，其中，上述浴槽由碳或氮化硼形成。

Description

平板玻璃制造装置和平板玻璃制造方法
技术领域
本发明涉及平板玻璃制造装置和平板玻璃制造方法。
背景技术
平板玻璃制造装置具有用于容纳熔融金属(例如熔融锡)的浴槽，用于使连续地供给至熔融金属上的熔融玻璃在熔融金属上流动而成形为玻璃带(例如，参照专利文献1)。将成形的玻璃带自熔融金属向斜上方拉起并送至退火炉。通过切割装置将在退火炉内退火后的玻璃带切割成规定尺寸形状，从而得到作为产品的平板玻璃。也可以对平板玻璃实施研磨处理。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2010-202507号公报
发明内容
发明要解决的问题
浴槽形成为上方开放的箱状，由多块砖构成。在浴槽的上方设有用于对玻璃带、熔融金属加热的加热器。另一方面，为了抑制熔融金属自砖彼此之间的接缝(间隙)流出，在浴槽的下方设有用于将浴槽的整个下表面冷却至熔融金属的熔点以下的温度的冷却器。因而，加热器给予的热量被冷却器除去，因此能量的使用效率较差。
本发明是鉴于上述问题而做成的，其目的在于提供能量的使用效率良好的平板玻璃制造装置以及平板玻璃制造方法。
用于解决问题的方案
为了解决上述问题，本发明的一技术方案的平板玻璃制造装置具有用于容纳熔融金属的浴槽，用于使连续地供给至上述熔融金属上的熔融玻璃在上述熔融金属上流动而成形为玻璃带，其中，
上述浴槽由碳或氮化硼形成。
在本发明的一技术方案的平板玻璃制造装置中，优选的是，上述浴槽由碳形成，上述浴槽的表面的暴露部分的至少一部分由抗氧化膜覆盖。
在本发明的一技术方案的平板玻璃制造装置中，优选的是，该平板玻璃制造装置具有绝热构件，该绝热构件由用于包围上述浴槽的侧部的侧壁部和配置在上述浴槽的下方的底壁部构成。
优选的是，该平板玻璃制造装置具有空间形成构件，该空间形成构件用于在上述浴槽的底壁部与上述绝热构件的底壁部之间形成空间。
优选的是，该平板玻璃制造装置具有发热体，该发热体配置在上述空间内。
优选的是，该平板玻璃制造装置具有壳体，该壳体具有气密性，由用于包围上述绝热构件的侧部的侧壁部和用于覆盖上述绝热构件的下方的底壁部构成。
另外，本发明的另一技术方案的平板玻璃制造方法具有使连续地供给至浴槽内的熔融金属上的熔融玻璃在上述熔融金属上流动而成形为玻璃带的工序，
上述浴槽由碳或氮化硼形成。
在本发明的另一技术方案的平板玻璃制造方法中，优选的是，上述浴槽由碳形成，上述浴槽的表面的暴露部分的至少一部分由抗氧化膜覆盖。
在本发明的另一技术方案的平板玻璃制造方法中，优选的是，在上述浴槽的外侧配置有绝热构件，该绝热构件由用于包围上述浴槽的侧部的侧壁部和配置在上述浴槽的下方的底壁部构成。
优选的是，在上述浴槽的底壁部与上述绝热构件的底壁部之间形成有空间。
优选的是，在上述空间内配置有发热体。
优选的是，在上述绝热构件的外侧配置有壳体，该壳体具有气密性，由用于包围上述绝热构件的侧部的侧壁部和用于覆盖上述绝热构件的下方的底壁部构成。
在本发明的另一技术方案的平板玻璃制造方法中，优选的是，上述平板玻璃由以氧化物基准的质量％表示含有SiO2：50％～66％、Al2O3：10.5％～24％、B2O3：0～12％、MgO：0～8％、CaO：0～14.5％、SrO：0～24％、BaO：0～13.5％、ZrO2：0～5％、且MgO+CaO+SrO+BaO：9％～29.5％的无碱玻璃形成。
优选的是，上述平板玻璃由以氧化物基准的质量％表示含有SiO2：58％～66％、Al2O3：15％～22％、B2O3：5％～12％、MgO：0～8％、CaO：0～9％、SrO：3％～12.5％、BaO：0～2％、且MgO+CaO+SrO+BaO：9％～18％的无碱玻璃形成。
发明的效果
采用本发明，提供能量的使用效率良好的平板玻璃制造装置以及平板玻璃制造方法。
附图说明
图1是表示本发明的一实施方式的平板玻璃制造装置的局部的剖视图。
图2是表示相邻的底壁用块彼此的连结形态的剖视图。
图3是表示第1变形例的相邻的底壁用块彼此的连结形态的剖视图。
图4是表示第2变形例的相邻的底壁用块彼此的连结形态的剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图说明用于实施本发明的形态。其中，在以下的附图中，对同一结构或对应的结构标注同一附图标记或对应的附图标记，并省略说明。另外，将玻璃带的输送方向上游侧作为上游侧、将玻璃带的输送方向下游侧作为下游侧来进行说明。
图1是表示本发明的一实施方式的平板玻璃制造装置的局部的剖视图。
平板玻璃制造装置10具有用于容纳熔融金属(例如熔融锡)M的浴槽21，用于使连续地供给至熔融金属M上的熔融玻璃G1在熔融金属M上流动而成形为玻璃带G2。将成形的玻璃带G2自熔融金属M向斜上方拉起并送至退火炉。通过切割装置将在退火炉内退火后的玻璃带切割成规定尺寸形状，从而得到作为产品的平板玻璃。也可以对平板玻璃实施研磨处理。
平板玻璃制造装置10还具有用于覆盖浴槽21的上方的顶部22。在顶部22设有用于向顶部22与浴槽21之间的空间供给还原性气体的气体供给通路24。并且，在气体供给通路24内贯穿有加热器25，加热器25的发热部25a配置在浴槽21的上方。
为了防止浴槽21内的熔融金属M氧化，气体供给通路24向浴槽21与顶部22之间的空间供给还原性气体。还原性气体例如含有氢气：1体积％～15体积％、氮气：85体积％～99体积％。为了防止自外部混入大气，浴槽21与顶部22之间的空间保持为高于大气压的气压。
加热器25例如沿着玻璃带G2的流动方向和宽度方向隔有间隔地排列有多个。将加热器25的输出控制为越靠玻璃带G2的流动方向上游侧、玻璃带G2的温度越高。并且，将加热器25的输出控制为使玻璃带G2的厚度在宽度方向上均等。
平板玻璃制造装置10的特征在于下部构造40。以下，说明平板玻璃制造装置10的下部构造40。下部构造40具有浴槽21、绝热构件41、空间形成构件42、发热体43、壳体44以及支承构件45等。
(浴槽)
浴槽21为上方开放的箱状，由多个侧壁用块26和多个底壁用块27构成。各侧壁用块26和各底壁用块27由碳(包括石墨、无定形碳)或氮化硼(BN)形成。
像这样，浴槽21由碳或氮化硼(BN)形成，因此与以往的由砖形成的情况相比，浴槽21与容纳在浴槽21内的熔融金属M之间的润湿性较低。因此，难以自浴槽21的接缝(间隙)流出熔融金属M，因此不需要用于将浴槽21的整个下表面冷却至熔融金属M的熔点以下的温度的冷却器。因此，能量的使用效率良好。
在浴槽21由碳形成的情况下，为了防止碳被烧毁，浴槽21的表面的暴露部分(不与熔融金属M接触的部分)的至少一部分由抗氧化膜覆盖则较好。抗氧化膜为碳化硅(SiC)、二氧化硅(SiO2)等的陶瓷膜则较好。作为抗氧化膜的形成方法，例如能够使用喷镀法。
图2是表示相邻的底壁用块彼此的连结形态的剖视图。其中，相邻的底壁用块27与侧壁用块26间的连结形态同相邻的底壁用块彼此的连结形态相同，因此省略图示。
相邻的底壁用块27A、27B由螺栓28连结在一起则较好。螺栓28贯穿一侧的底壁用块27A并螺纹固定于另一侧的底壁用块27B。螺栓28由与底壁用块27A、27B所使用的碳相同的碳形成则较好。
相邻的底壁用块27A、27B的相对面29A、29B彼此为铅垂的平面且彼此接触则较好。
为了可靠地防止熔融金属M流出，在相邻的底壁用块27A、27B之间配置有用于密封间隙的耐热性密封构件31则较好。耐热性密封构件31由对熔融金属M的耐腐蚀性较高且在使用时能够变形的材料形成则较好。作为具体例，能够列举出在使用温度下软化的玻璃。耐热性密封构件31支承于槽部32A、32B则较好，该槽部32A、32B形成于相邻的底壁用块27A、27B的相对面29A、29B中的至少一者(在图2中为两者)。
(绝热构件)
绝热构件41配置在浴槽21的外侧。绝热构件41与浴槽21不同，不与熔融金属M接触，因此不要求对熔融金属M的耐腐蚀性。作为绝热构件41的材料，能够使用例如热传导率较低的陶瓷棉、玻璃棉等纤维状的绝热材料。
绝热构件41为上方开放的箱状，由用于包围浴槽21的侧部的环状的侧壁部41a和配置在浴槽21的下方的底壁部41b构成。像这样，通过在浴槽21的外侧配置绝热构件41，能够高效地对浴槽21加热。
对于绝热构件41的底壁部41b的厚度，上游部分41c的厚度较厚、下游部分41d的厚度较薄则较好。由于在下游部分41d进行放热，因此能够缩短为了使玻璃带G2的温度降低至能够自熔融金属M拉起的温度而使玻璃带G2流动的距离。
(空间形成构件)
为了抑制自浴槽21向绝热构件41的热传导，空间形成构件42在浴槽21的底壁部21b与绝热构件41的底壁部41b之间形成空间S。另外，浴槽21的环状的侧壁部21a比绝热构件41的环状的侧壁部41a小，在浴槽21的侧壁部21a与绝热构件41的侧壁部41a之间也形成有空间。
在绝热构件41由纤维材料形成且较柔软的情况下，空间形成构件42如图1所示那样贯穿绝热构件41并固定于壳体44的底壁部44b则较好。空间形成构件42隔有间隔地设有多个则较好。另外，在绝热构件41为块状的烧结体且较硬的情况下，空间形成构件42作为隔离件配置在绝热构件41的底壁部41b与浴槽21的底壁部21b之间则较好。
空间形成构件42用于承载浴槽21的荷重并传递浴槽21的热量。因此，空间形成构件42由承载强度和耐热性较高的材料(例如，碳化硅、耐热合金等)形成。空间形成构件42也可以由多种材料形成，例如可以是，空间形成构件42的上部分由碳化硅形成，空间形成构件42的下部分由耐热合金形成。
(发热体)
发热体43由加热器等构成，配置于浴槽21的底壁部21b与绝热构件41的底壁部41b之间的空间S。能够自下方高效地对浴槽21加热。
发热体43沿水平方向隔有间隔地排列有多个则较好。将各发热体43的输出设定为越靠下游侧、各发热体43的输出越高则较好。
(壳体)
壳体44为上方开放的箱状，配置在绝热构件41的外侧，由用于包围绝热构件41的侧部的环状的侧壁部44a和用于覆盖绝热构件41的下方的底壁部44b构成。壳体44具有气密性，用于抑制因外部空气的进入导致熔融金属M被氧化。壳体44例如是通过焊接将多块金属板(不锈钢板或者铁板等)焊在一起而形成的。在壳体44的内侧粘贴有绝热构件41则较好。
(支承构件)
支承构件45固定于地面Fr，为用于支承壳体44的柱状的构件。支承构件45的热量被地面Fr吸收，因此不要求支承构件45具有高耐热性。支承构件45由承载强度较高的材料构成。作为支承构件45的材料，能够列举出例如不锈钢(SUS)、铸铁等。
(平板玻璃制造方法)
如图1所示，平板玻璃制造方法具有使连续地供给至浴槽21内的熔融金属(例如熔融锡)M上的熔融玻璃G1在熔融金属M上流动而成形为玻璃带G2的工序。将成形的玻璃带G2自熔融金属M向斜上方拉起并送至退火炉。通过切割装置将在退火炉内退火后的玻璃带切割成规定尺寸形状，从而得到作为产品的平板玻璃。也可以对平板玻璃实施研磨处理。
浴槽21由碳或氮化硼形成，因此与以往的由砖形成的情况相比，浴槽21与容纳在浴槽21内的熔融金属M之间的润湿性较低。因此，难以自浴槽21的接缝流出熔融金属M，不需要用于将浴槽21的整个下表面冷却至熔融金属M的熔点以下的温度的冷却器。因此，能量的使用效率良好。
为了抑制热量流出，在浴槽21的外侧配置有绝热构件41则较好，该绝热构件41由用于包围浴槽21的侧部的环状的侧壁部41a和用于覆盖浴槽21的下方的底壁部41b构成。为了抑制自浴槽21向绝热构件41的热传导，在浴槽21的底壁部21b与绝热构件41的底壁部41b之间形成有空间S则较好。
在空间S内配置发热体43则较好。能够自下方高效地对浴槽21加热。发热体43沿水平方向隔有间隔地排列有多个则较好。将各发热体43的输出设定为越靠下游侧、各发热体43的输出越高则较好。
为了防止混入外部空气(氧气)，在绝热构件41的外侧配置有壳体44则较好，该壳体44具有气密性，由用于包围绝热构件41的侧部的环状的侧壁部44a和用于覆盖绝热构件41的下方的底壁部44b构成。能够抑制熔融金属M氧化。壳体44例如是通过焊接将多块金属板焊在一起而形成的。在壳体44的内侧粘贴有绝热构件41则较好。
(平板玻璃)
平板玻璃的玻璃种类能够根据平板玻璃的用途选择。例如在LCD用的玻璃基板的情况下，使用无碱玻璃。另外，在PDP用的玻璃基板的情况、车辆用的窗玻璃、建筑物用的窗玻璃的情况下，使用钠钙玻璃。在显示器用的护罩玻璃的情况下，主要使用可化学强化的碱式硅酸盐玻璃。在光掩模用的基板的情况下，主要使用热膨胀系数较低的石英玻璃。
无碱玻璃例如以氧化物基准的质量％表示含有SiO2：50％～66％、Al2O3：10.5％～24％、B2O3：0～12％、MgO：0～8％、CaO：0～14.5％、SrO：0～24％、BaO：0～13.5％、ZrO2：0～5％、且MgO+CaO+SrO+BaO：9％～29.5％。无碱玻璃的碱金属氧化物的含有量的总量为0.1％以下较好。
优选的是，无碱玻璃以氧化物基准的质量％表示含有SiO2：58％～66％、Al2O3：15％～22％、B2O3：5％～12％、MgO：0～8％、CaO：0～9％、SrO：3％～12.5％、BaO：0～2％、且MgO+CaO+SrO+BaO：9％～18％。
平板玻璃的化学成分利用市场贩卖的荧光X线分析装置(例如，理学电气工业株式会社制，ZSX100e)测量。
[第1变形例]
本变形例与上述实施方式在以下方面不同、即：在上述实施方式中，相邻的底壁用块27A、27B的相对面29A、29B分别为铅垂的平面，相对于此，在本变形例中，在相对面中的一个相对面形成有凸部，在另一个相对面形成有凹部。以下，以不同点为中心进行说明。
图3是表示第1变形例的相邻的底壁用块的连结形态的剖视图，是与图2相当的图。
如图3所示那样通过将形成于一个相对面29A的凸部33A插入形成于另一个相对面29B的凹部34B而将相邻的底壁用块27A、27B连结起来则较好。在本变形例中，不需要图2所示的螺栓28。
[第2变形例]
本变形例与上述实施方式在以下方面不同、即：在上述实施方式中，相邻的底壁用块27A、27B的相对面29A、29B分别为铅垂的平面，相对于此，在本变形例中，相对面29A、29B分别具有水平部分。以下，以不同点为中心进行说明。
图4是表示第2变形例的相邻的底壁用块的连结形态的剖视图，是与图2相当的图。
相邻的底壁用块27A、27B的相对面29A、29B分别具有水平部分36A、36B则较好。在彼此相对的水平部分36A、36B之间，熔融金属M在重力作用下的流出较慢。在该情况下，耐热性密封构件31支承于形成在水平部分36A、36B中的至少一者的槽部37A则较好。
以上，对本发明的实施方式及其变形例进行了说明，但本发明并不限定于上述的实施方式等。能够在不脱离本发明的范围的前提下对上述的实施方式等施加各种变形以及置换。
本申请基于2012年2月8日提出申请的日本特许出愿2012-024752，在此作为参照引用其内容。
附图标记说明
10、平板玻璃制造装置；21、浴槽；21a、浴槽的侧壁部；21b、浴槽的底壁部；26、侧壁用块；27、底壁用块；41、绝热构件；41a、绝热构件的侧壁部；41b、绝热构件的底壁部；42、空间形成构件；43、发热体；44、壳体；44a、壳体的侧壁部；44b、壳体的底壁部；G1、熔融玻璃；G2、玻璃带；M、熔融金属；S、空间。

Claims (10)

1.一种平板玻璃制造装置，该平板玻璃制造装置具有用于容纳熔融金属的浴槽，用于使连续地供给至上述熔融金属上的熔融玻璃在上述熔融金属上流动而成形为玻璃带，其中，
上述浴槽由碳或氮化硼形成，
该平板玻璃制造装置具有绝热构件，该绝热构件由包围上述浴槽的侧部的侧壁部和配置在上述浴槽的下方的底壁部构成，
该平板玻璃制造装置具有空间形成构件，该空间形成构件用于在上述浴槽的底壁部与上述绝热构件的底壁部之间形成空间。
2.根据权利要求1所述的平板玻璃制造装置，其中，
上述浴槽由碳形成，上述浴槽的表面的暴露部分的至少一部分由抗氧化膜覆盖，相邻的所述浴槽的底壁部是由一个形成于所述浴槽的底壁部的相对面的凸部插入另一个形成于所述浴槽的底壁部的相对面的凹部而相连结。
3.根据权利要求1所述的平板玻璃制造装置，其中，
该平板玻璃制造装置具有发热体，该发热体配置在上述空间内。
4.根据权利要求1-3中的任意一项所述的平板玻璃制造装置，其中，
该平板玻璃制造装置具有壳体，该壳体具有气密性，由包围上述绝热构件的侧部的侧壁部和覆盖上述绝热构件的下方的底壁部构成。
5.一种平板玻璃制造方法，其中，
该平板玻璃制造方法具有使连续地供给至浴槽内的熔融金属上的熔融玻璃在上述熔融金属上流动而成形为玻璃带的工序，
上述浴槽由碳或氮化硼形成，
在上述浴槽的外侧配置有绝热构件，该绝热构件由包围上述浴槽的侧部的侧壁部和配置在上述浴槽的下方的底壁部构成，
在上述浴槽的底壁部与上述绝热构件的底壁部之间形成有空间。
6.根据权利要求5所述的平板玻璃制造方法，其中，
上述浴槽由碳形成，上述浴槽的表面的暴露部分的至少一部分由抗氧化膜覆盖。
7.根据权利要求5所述的平板玻璃制造方法，其中，
在上述空间内配置有发热体。
8.根据权利要求5-7中的任意一项所述的平板玻璃制造方法，其中，
在上述绝热构件的外侧配置有壳体，该壳体具有气密性，由包围上述绝热构件的侧部的侧壁部和覆盖上述绝热构件的下方的底壁部构成。
9.根据权利要求5-7中的任意一项所述的平板玻璃制造方法，其中，
上述平板玻璃由以氧化物基准的质量％表示含有SiO2：50％～66％、Al2O3：10.5％～24％、B2O3：0～12％、MgO：0～8％、CaO：0～14.5％、SrO：0～24％、BaO：0～13.5％、ZrO2：0～5％、且MgO+CaO+SrO+BaO：9％～29.5％的无碱玻璃形成。
10.根据权利要求9所述的平板玻璃制造方法，其中，
上述平板玻璃由以氧化物基准的质量％表示含有SiO2：58％～66％、Al2O3：15％～22％、B2O3：5％～12％、MgO：0～8％、CaO：0～9％、SrO：3％～12.5％、BaO：0～2％、且MgO+CaO+SrO+BaO：9％～18％的无碱玻璃形成。
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