CN105307989B - 浮法玻璃制造方法及浮法玻璃制造装置 - Google Patents

浮法玻璃制造方法及浮法玻璃制造装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及浮法玻璃制造方法，其为通过流道控制闸板对在流道出口唇板上流动的熔融玻璃进行流量调整，并将该熔融玻璃连续地供给至浴槽内的熔融金属上，使所述熔融玻璃在所述熔融金属上流动，成形为规定板厚的玻璃带的浮法玻璃制造方法，其特征在于，所述浴槽的上方空间通过间隔壁被划分为上游侧的流道空间和下游侧的主空间；由加热源对所述熔融玻璃进行加热，该加热源设置在所述流道空间中的由所述流道控制闸板和所述间隔壁和所述熔融玻璃形成的熔融玻璃流入空间内。

Description

浮法玻璃制造方法及浮法玻璃制造装置
技术领域
本发明涉及浮法玻璃制造方法及浮法玻璃制造装置。
背景技术
浮法玻璃制造方法是向浴槽内的熔融金属(例如熔融锡)上连续地供给熔融玻璃，使供给的熔融玻璃在熔融金属上流动而成形为带板状的玻璃带(例如参照专利文献1)。浴槽的上方空间通过间隔壁(所谓的前横梁)被划分为下游侧的主空间和上游侧的流道空间。主空间比流道空间大很多，用于防止熔融金属的氧化，所以充满了还原性气体。在流道空间内，通过流道控制闸板对在流道出口唇板上流动的熔融玻璃进行流量调整，并将熔融玻璃连续地供给至浴槽内的熔融金属上。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2007-131525号公报
发明内容
本发明所要解决的技术问题
在制造薄的浮法玻璃的情况下，与熔融玻璃接触的一侧的流道控制闸板和流道出口唇板之间的间隔狭窄，通过其间的熔融玻璃的流量少。因此，熔融玻璃带入流道空间中的热较少，熔融玻璃在流道空间内冷却，熔融金属上的熔融玻璃在的流动性变差，浮法玻璃的板厚偏差变大。
本发明是鉴于上述技术问题而完成的发明，其目的是提供能减低浮法玻璃的板厚偏差的浮法玻璃制造方法。
解决技术问题所采用的技术方案
为了解决上述问题，根据本发明之一是提供一种浮法玻璃制造方法，
其为通过流道控制闸板对在流道出口唇板上流动的熔融玻璃进行流量调整，并将该熔融玻璃连续地供给至浴槽内的熔融金属上，使所述熔融玻璃在所述熔融金属上流动，成形为规定板厚的玻璃带的浮法玻璃制造方法，其中，所述浴槽的上方空间通过间隔壁被划分为上游侧的流道空间和下游侧的主空间；由加热源对所述熔融玻璃进行加热，该加热源设置在所述流道空间中的由所述流道控制闸板和所述间隔壁和所述熔融玻璃形成的熔融玻璃流入空间内。
发明的效果
根据本发明，可提供能减低浮法玻璃的板厚偏差的浮法玻璃制造方法。
附图说明
图1是表示本发明的一实施方式的浮法玻璃制造装置的主要部分的剖视图。
图2是沿图1的II-II线的剖视图。
图3是表示图1的浴槽内的熔融玻璃的流动的俯视图。
图4是表示图2的变形例的剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图说明用于实施本发明的形态。此外，各附图中，对相同的或相应的结构标以相同的或相应的符号，并省略其说明。
图1是表示本发明的一实施方式的浮法玻璃制造装置的主要部分的剖视图。图2是沿图1的II-II线的剖视图。图3是表示图1的浴槽内的熔融玻璃的流动的俯视图。
浮法玻璃制造装置将熔融玻璃2连续地供给至浴槽10内的熔融金属4上，使供给的熔融玻璃2在熔融金属4上流动，成形为带板状的玻璃带。浮法玻璃制造装置具有浴槽10、流道出口唇板14、侧墙16、17、流道控制闸板18、砖22、限流砖24、25、间隔壁26、加热源27、和砖加热源29。
浴槽10收纳熔融金属4。作为熔融金属4，可使用例如熔融锡。除熔融锡外，也可以使用熔融锡合金等，熔融金属4只要能使熔融玻璃2浮起即可。
浴槽10例如如图1所示，由朝上方开放的箱状的金属壳11、保护金属壳11的侧壁以避免与熔融金属4接触的侧墙砖12、和保护金属壳11的底壁以避免与熔融金属4接触的炉底砖13等构成。
流道出口唇板14如图1所示，形成向浴槽10内的熔融金属4上供给熔融玻璃2的供给通路。侧墙16、17如图2所示，以夹着流道出口唇板14的方式设置，防止在流道出口唇板14上流动的熔融玻璃2向左右(图2中、Y方向)溢出。
流道出口唇板14及侧墙16、17优选由以重量％计ZrO2为85％以上97％以下、剩余部分是以SiO2为主体的玻璃质的热熔融耐火物构成。热熔融耐火物是将耐火物的原料在高温下熔融并使其重结晶而得的。热熔融耐火物的ZrO2主要作为斜锆石晶体而存在。热熔融耐火物的剩余部分是以SiO2作为主体的玻璃质，存在于ZrO2的斜锆石晶体的晶界，将热熔融耐火物致密化。该玻璃质的部分除含有SiO2以外，还可以含有微量的Al2O3、Na2O、P2O5等。该热熔融耐火物的耐热性优异，可抑制由其与熔融玻璃2的反应等引起的泡的产生，此外，还可抑制在熔融玻璃2的流动方向上产生的微细的纹路。在熔融玻璃2的玻璃是无碱玻璃、特别是含有硼酸的无碱玻璃的情况下效果明显。
流道控制闸板18对在流道出口唇板14上流动的熔融玻璃2的流量进行调整。流道控制闸板18设置为相对于流道出口唇板14可上下自由移动。与熔融玻璃2接触的一侧的流道控制闸板18和流道出口唇板14的间隔越窄，在流道出口唇板14上流动的熔融玻璃2的流量就越少。
流道控制闸板18由耐火物构成。在流道控制闸板18上可形成有防止流道控制闸板18和熔融玻璃2接触的保护膜19。保护膜19由例如铂或铂合金形成。
砖22设置在流道出口唇板14的下方，与熔融金属4上的熔融玻璃2接触。砖22由耐火物构成，例如由上述热熔融耐火物构成。
限流砖24、25如图3所示，自砖22朝下游倾斜地延伸，且朝着下游扩展。各限流砖24、25与熔融金属4上的熔融玻璃2接触。各限流砖24、25由耐火物构成，例如由上述热熔融耐火物构成。
流道出口唇板14、侧墙16、17、砖22及限流砖24、25可以全部由上述热熔融耐火物构成，但只要它们中的至少一个由上述热熔融耐火物构成即可。
间隔壁26如图1所示，将浴槽10的上方空间30划分为上游侧的流道空间32和下游侧的主空间34。间隔壁26由耐火物构成。
流道空间32包括由流道控制闸板18和间隔壁26和熔融玻璃2形成的熔融玻璃流入空间32a。熔融玻璃流入空间32a在流道控制闸板18和间隔壁26之间形成，且形成于熔融玻璃2的上方。
在流道空间32内供给到熔融金属4上的熔融玻璃2如图3所示，形成沿下游方向流动的主流42、和朝向砖22而沿上游方向反向流动的支流44。支流44包括与流道出口唇板14接触的部分。该支流44朝向砖22反向流动后，沿着砖22向左右分开流动。然后，支流44沿着左右的限流砖24、25向下游方向流动，在主流42的宽度方向端部合流。因此，由于与耐火砖面接触而产生的熔融玻璃中所含的组成上异质的部分在玻璃带的两侧边缘部聚集。玻璃带的两侧边缘部因为在退火后被切除，不作为产品，所以可得到品质良好的浮法玻璃。
主空间34比流道空间32大很多。为了防止熔融金属4的氧化，主空间34中充满还原性气体。还原性气体可以是例如氮气和氢气的混合气体，包含85～98.5体积％的氮气、1.5～15体积％的氢气。从主空间34的耐火砖的接缝和加热部的孔供给还原性气体。
浮法玻璃制造方法如图1所示，通过流道控制闸板18对在流道出口唇板14上流动的熔融玻璃2进行流量调整，将熔融玻璃连续地供给至浴槽10内的熔融金属4上，使熔融玻璃2在熔融金属4上流动，并通过间隔壁26和熔融金属4之间。以主空间34中的熔融玻璃2的粘度换算计，在相当于104.5～107.5dPa·s的范围内，一边用拉边机按压玻璃带的两侧边缘部一边使其沿规定方向(图1中的X方向)流动，成形为规定的板厚。在主空间34中成形为规定板厚的玻璃带在主空间34的下游区域内从熔融金属4中被提升后，在退火炉内退火，被切割成规定的尺寸。由此，得到浮法玻璃。
对浮法玻璃的用途没有特别限定，可被用作例如液晶面板及有机EL面板等具有曲面的平板显示器的基板。该情况下，玻璃带的宽度方向(图2中的Y方向)的中央部的板厚优选为0.3mm以下，更优选0.2mm以下，特别优选0.1mm以下。另外，玻璃带的宽度方向是指与玻璃带流动的方向正交的方向。玻璃带的宽度方向的中央部是指距离玻璃带的宽度方向的中心在该宽度方向上为25％以内的范围。玻璃带的宽度方向的中央部的板厚通过将在退火炉内退火后的玻璃带冷却至室温后测定。
作为浮法玻璃的玻璃种类，可例举例如无碱玻璃、钠钙玻璃等。
此外，在制造板厚薄的浮法玻璃的情况下，与熔融玻璃2接触的一侧的流道控制闸板18和流道出口唇板14之间的间隔狭窄，通过其间的熔融玻璃2的流量少。因此，熔融玻璃2带入流道空间32内的热量少。
本实施方式中，通过在流道空间32中的熔融玻璃流入空间32a内设置的加热源27对熔融玻璃2进行加热。可抑制供给至熔融金属4上之前的熔融玻璃2的温度下降，熔融玻璃2在熔融金属4上容易流动。因此，熔融玻璃2在熔融金属4上容易变得平坦，可减小浮法玻璃的板厚偏差。
为了提高支流44的流动性，使支流44的流动变得稳定，砖加热源29对砖22进行加热。砖加热源29通过对砖22进行加热，从而对熔融金属4上的熔融玻璃2进行加热。
砖加热源29可以将砖22周边的熔融玻璃2加热至比玻璃的失透温度高10～50℃的温度。可防止在砖22周边的熔融玻璃的失透。
砖加热源29可以由电加热器构成，例如可由SiC加热器构成。作为SiC加热器的替代，也可以使用将金属发热体埋设在Al2O3及Si3N4等陶瓷中而得的陶瓷加热器。
砖加热源29被放置在例如砖22上。此外，砖加热源29也可被埋设在砖22的内部。
若设置砖加热源29，则可使支流44的流动变得稳定，所以在支流44和主流42合流时，熔融玻璃的流动变得稳定。
加热源27对流道空间32(具体而言是熔融玻璃流入空间32a)进行加热，将流道空间32的温度保持在规定的温度范围内，将流道空间32内的熔融玻璃2的温度保持在规定的温度范围内。流道空间32内的熔融玻璃2的温度范围以熔融玻璃2的粘度换算计，是相当于例如103.8～104.65dPa·s的范围，优选是以熔融玻璃2的粘度换算计相当于104.1～104.3dPa·s的范围。
加热源27可以由电加热器构成，例如可由SiC加热器构成。作为SiC加热器的替代，也可以使用将金属发热体埋设在Al2O3及Si3N4等陶瓷中而得的陶瓷加热器。
加热源27优选设置在比流道出口唇板14更靠近下游侧的位置。加热源27不仅可以对在流道出口唇板14上流动的熔融玻璃2进行加热，还能够对在熔融金属4上流动的熔融玻璃2进行加热。
加热源27具有与熔融玻璃2的宽度方向(图2中的Y方向)平行的发热部28。发热部28的长轴方向、熔融玻璃2的宽度方向、以及流道出口唇板14的宽度方向被设置为相互平行。
从流道出口唇板14供给至熔融金属4上的熔融玻璃2的宽度扩展。熔融金属4上的熔融玻璃2的宽度比流道出口唇板14的宽度更宽。
于是，本实施方式中，发热部28的长度L比流道出口唇板14的宽度W更长。可以高效地加热熔融金属4上的熔融玻璃2。
发热部28的长度L优选比该发热部28正下方的熔融玻璃2的宽度(图2中的Y方向)长。在与熔融玻璃2接触并将熔融玻璃2的热的夺取的限流砖24、25之间，可调整熔融玻璃2的流动性的平衡。即，在一方的限流砖24附近和另一方的限流砖25附近，可以同等程度地调整熔融玻璃2的流动性。其结果是，在比限流砖24、25更靠近下游侧的位置，可抑制玻璃带在宽度方向(图2中的Y方向)上摇动，减少玻璃带的厚度不均匀。
发热部28对通过下方的熔融玻璃2在整个宽度方向上进行加热，所以发热部28可以在俯视时在宽度方向上横贯熔融玻璃2。
加热源27除了具有发热的发热部28以外，可以具有向发热部28供电的供电部。
图4是表示图2的变形例的剖视图。本变形例的加热源的发热部由多个发热体构成，这点与图2所示的加热源27的发热部28不同。以下，以该不同点为中心进行说明。
加热源127的发热部128在与熔融玻璃2的宽度方向平行的方向上被分割为多个发热体128A～128E。多个发热体128A～128E隔开间隔独立地通电。可以调整在流道出口唇板14上流动的熔融玻璃2的宽度方向上的温度分布，且可减少熔融玻璃2的宽度方向上的厚度不均匀。
此外，本变形例的加热源127的发热部128可以与熔融玻璃2的宽度方向(图4中的Y方向)平行，也可以不平行，例如可以是倾斜的。
以上对浮法玻璃制造方法和浮法玻璃制造装置的实施方式等进行了说明，但本发明不限定于上述实施方式等，在专利申请的权利要求书记载的本发明的技术思想的范围内可以进行各种变形和改良。
本专利申请要求基于2013年6月20日向日本专利局提出申请的日本专利申请2013-129546号的优先权，并将日本专利申请2013-129546号的全部内容引用至本专利申请中。
符号说明
2 熔融玻璃
4 熔融金属
10 浴槽
14 流道出口唇板
16、17 侧墙
18 流道控制闸板
22 砖
24、25 限流砖
26 间隔壁
27 加热源
28 发热部
29 砖加热源
30 浴槽的上方空间
32 流道空间
32a 熔融玻璃流入空间
34 主空间

Claims (9)

1.浮法玻璃制造方法，其为通过流道控制闸板对在流道出口唇板上流动的熔融玻璃进行流量调整，并将该熔融玻璃连续地供给至浴槽内的熔融金属上，使所述熔融玻璃在所述熔融金属上流动，成形为规定板厚的玻璃带的浮法玻璃制造方法，其特征在于，
所述浴槽的上方空间通过间隔壁被划分为上游侧的流道空间和下游侧的主空间，
在所述流道出口唇板的下方设置与所述熔融金属上的熔融玻璃接触的砖，
还设置自所述砖朝下游倾斜地延伸、且朝下游扩展的与所述熔融金属上的熔融玻璃接触的限流砖，
由加热源对所述熔融玻璃进行加热，该加热源设置在所述流道空间中的由所述流道控制闸板和所述间隔壁和所述熔融玻璃形成的熔融玻璃流入空间内，
所述加热源被设置在比所述流道出口唇板更靠近下游侧的位置，具有与所述熔融玻璃的宽度方向平行的发热部，
所述发热部的长度比所述流道出口唇板的宽度长，也比该发热部的正下方的所述熔融玻璃的宽度长。
2.如权利要求1所述的浮法玻璃制造方法，其特征在于，所述加热源的发热部在与所述熔融玻璃的宽度方向平行的方向上被分割为多个发热体，该多个发热体隔开间隔排列。
3.如权利要求1或2所述的浮法玻璃制造方法，其特征在于，通过砖加热源对所述砖进行加热。
4.如权利要求1或2所述的浮法玻璃制造方法，其特征在于，所述板厚在所述玻璃带的宽度方向的中央部为0.3mm以下。
5.如权利要求1或2所述的浮法玻璃制造方法，其特征在于，所述流道出口唇板、夹着所述流道出口唇板的侧墙、所述砖、以及所述限流砖中的至少一个由以重量％计ZrO2为85％以上97％以下、剩余部分是以SiO2为主体的玻璃质的热熔融耐火物构成。
6.浮法玻璃制造装置，其具有：
收纳熔融金属的浴槽，
形成向该浴槽内的熔融金属上供给熔融玻璃的供给通路的流道出口唇板，
对在该流道出口唇板上流动的熔融玻璃的流量进行调整的流道控制闸板，
将所述浴槽的上方空间划分为上游侧的流道空间和下游侧的主空间的间隔壁，
设置在所述流道出口唇板的下方的与所述熔融金属上的熔融玻璃接触的砖，
自所述砖朝下游倾斜地延伸、且朝下游扩展的与所述熔融金属上的熔融玻璃接触的限流砖，和
在所述流道空间中的由所述流道控制闸板和所述间隔壁和所述熔融玻璃形成的熔融玻璃流入空间内设置的加热源；
所述加热源被设置在比所述流道出口唇板更靠近下游侧的位置，具有与所述熔融玻璃的宽度方向平行的发热部，
所述发热部的长度比所述流道出口唇板的宽度长，也比该发热部的正下方的所述熔融玻璃的宽度长，
使自所述流道出口唇板供给的所述熔融玻璃在所述熔融金属上流动，成形为规定板厚的玻璃带。
7.如权利要求6所述的浮法玻璃制造装置，其特征在于，所述加热源的发热部在与所述熔融玻璃的宽度方向平行的方向上被分割为多个发热体，该多个发热体隔开间隔排列。
8.如权利要求6或7所述的浮法玻璃制造装置，其特征在于，具有对所述砖进行加热的砖加热源。
9.如权利要求6或7所述的浮法玻璃制造装置，其特征在于，所述流道出口唇板、夹着所述流道出口唇板的侧墙、所述砖、以及所述限流砖中的至少一个由以重量％计ZrO2为85％以上97％以下、剩余部分是以SiO2为主体的玻璃质的热熔融耐火物构成。
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