CN105377778A - 浮法玻璃制造装置以及使用该装置的浮法玻璃制造方法 - Google Patents

浮法玻璃制造装置以及使用该装置的浮法玻璃制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种浮法玻璃制造装置，其具备收容熔融金属的浴槽，在上述浴槽的上方、从入口壁延伸至出口壁为止的顶部，在上述熔融金属的液面上流动的玻璃带的流动方向上有间隔地设置的、通过从上述顶部的下表面突出而对用上述顶部、上述浴槽、上述入口壁以及上述出口壁围成的成形空间进行分隔的多个间隔壁；从上述入口壁开始计数，第一个间隔壁的上游端和上述入口壁的上游端之间的水平方向距离为上述基准距离的3.5～6.5倍，上述第一个间隔壁的下端和上述顶部的下表面之间的上下方向距离为上述基准距离的0.4～0.9倍，在形成于上述第一个间隔壁和上述入口壁之间的第一空间的侧壁上设置从上述第一空间向上述成形空间的外部对气体进行排气的排气部。

Description

浮法玻璃制造装置以及使用该装置的浮法玻璃制造方法
技术领域
本发明涉及浮法玻璃制造装置以及使用该装置的浮法玻璃制造方法。
背景技术
浮法玻璃制造方法具备使玻璃带在浴槽内的熔融金属(例如熔融锡)的液面上流动、成形为板状的成形工序(例如，参照专利文献1)。为了抑制熔融金属的氧化，浴槽和顶部之间的成形空间充满还原性气体。成形空间含有少量从熔融金属蒸发的气体。该气体以至少为单体以及化合物的至少一种的形态来含有从熔融金属蒸发的金属元素。作为化合物，可例举金属氧化物、金属硫化物等。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本国专利特开昭50-3414号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
以往，从熔融金属蒸发的气体冷却形成液滴和粒子等异物，存在该异物落到玻璃带的上表面而产生大量缺陷的问题。
本发明是鉴于上述问题而完成的发明，其目的在于提供减少了缺陷数量的浮法玻璃制造装置。
解决技术问题所采用的技术方案
为了解决上述技术问题，本发明之一是提供一种浮法玻璃制造装置，其具备
收容熔融金属的浴槽，和
位于上述浴槽的上游部的上方的入口壁，和
位于上述浴槽的下游部的上方的出口壁，和
在上述浴槽的上方、从上述入口壁延伸至上述出口壁为止的顶部，和
在上述熔融金属的液面上流动的玻璃带的流动方向上有间隔地设置的、通过从上述顶部的下表面突出而对用上述顶部、上述浴槽、上述入口壁以及上述出口壁围成的成形空间进行分隔的多个间隔壁；
如果将上述熔融金属的液面中没有被上述玻璃带覆盖的露出部分和上述顶部的下表面之间的上下方向距离作为基准距离，
则从上述入口壁开始计数，第一个间隔壁的上游端和上述入口壁的上游端之间的水平方向距离为上述基准距离的3.5～6.5倍，
则上述第一个间隔壁的下端和上述顶部的下表面之间的上下方向距离为上述基准距离的0.4～0.9倍，
在形成于上述第一个间隔壁和上述入口壁之间的第一空间的侧壁上设置从上述第一空间向上述成形空间的外部对气体进行排气的排气部。
发明的效果
本发明之一提供减少了缺陷数量的浮法玻璃制造装置。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式的浮法玻璃制造装置的成形装置的截面图。
图2是沿图1的II-II线的截面图。
图3是沿图1的III-III线的截面图。
图4是表示本发明的第二实施方式的成形装置的下部结构的平面图。
图5是沿图4的V-V线的成形装置的截面图。
图6是表示第一变形例的突出壁和玻璃带的位置关系的平面图。
图7是表示第二变形例的成形装置的主要部分的截面图。
图8是表示第三变形例的成形装置的主要部分的截面图。
图9是表示第四变形例的成形装置的主要部分的截面图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。另外，在附图中，对相同或对应的构成要素标注相同或对应的符号，省略说明。本说明书中，“宽度方向”是指与成形工序中的玻璃带的流动方向垂直的方向。
[第一实施方式]
图1是表示本发明的第一实施方式的浮法玻璃制造装置的成形装置的截面图。图2是沿图1的II-II线的截面图。图2中，为了便于理解附图，将加热器、上部侧壁以及拉边机的图示省略。图3是沿图1的III-III线的截面图。
浮法玻璃制造装置具备成形装置10。成形装置10使玻璃带14在浴槽20内的熔融金属11的液面上流动，成形为板状。玻璃带14在浴槽20的下游区域内从熔融金属11中被拉起，从形成于浴槽20和出口壁28之间的出口送至退火炉中。退火炉内，通过将经退火的玻璃带14切断而得到板状的浮法玻璃。
成形装置10例如图1～3所示，具有浴槽20、出口唇板(日文：スパウトリップ)22、堰(日文：ツイール)23、限流砖(日文：リストリクタータイル)24、25、入口壁26、出口壁28、顶部30、上部侧壁32、33、供气流路34-1～34-6、加热器36、拉边机40、间隔壁42-1～42-5、以及排气流路44-1～44-6等。
浴槽20如图1～3所示，收容熔融金属11。作为熔融金属11，例如能够使用熔融锡或熔融锡合金，只要可使玻璃带14浮起即可。
出口唇板22如图1所示，向熔融金属11的液面上连续供给熔融玻璃12。熔融玻璃12通过出口唇板22和堰23之间被供至熔融金属11的液面上，成为玻璃带14。
为了使熔融玻璃12的流量可变，使堰23相对于出口唇板22在上下方向上自由移动。出口唇板22和堰23的间隔越大则熔融玻璃12的流量越多。
限流砖24、25如图2所示与玻璃带14接触，限制玻璃带14的宽度。限流砖24、25向着下游扩开。因此，在限流砖24、25之间，玻璃带14一边向下游流动一边延展宽度。在限流砖24、25的更下游侧，玻璃带14以与浴槽20的侧壁隔开间隔的方式流动，可在浴槽20的侧壁彼此之间自由地改变宽度。
入口壁26如图1所示位于浴槽20上游部上方。例如，入口壁26配置于出口唇板22的更下游侧，配置于限流砖24、25上方。如图2所示，在入口壁26的更上游侧，熔融金属11的液面的全部被玻璃带14覆盖。另一方面，在入口壁26的更下游侧，熔融金属11的液面的大部分被玻璃带14覆盖，但熔融金属11的液面的一部分没有被玻璃带14覆盖。
出口壁28如图1所示位于浴槽20下游部上方。
顶部30如图1所示设于浴槽20上方，从入口壁26延伸至出口壁28为止。由于抑制了熔融金属11的液面中没有被玻璃带14覆盖的露出部分的氧化，因此用浴槽20、顶部30、入口壁26以及出口壁28围成的成形空间50可以不用还原性气体充满。为了减少外部气体的混入，成形空间50的气压可以高于大气压。
上部侧壁32、33如图3所示将浴槽20的侧壁和顶部30之间的间隙堵塞，抑制外部气体的混入。上部侧壁32、33从入口壁26延伸至出口壁28为止。上部侧壁32、33中形成有穿过拉边机40的旋转轴的贯通孔、以及排气流路44-1～44-6的端部等。
加热器36如图1所示穿过顶部30的供气流路34-1～34-6、加热器36的发热部配置于成形空间50中。加热器36从上方对熔融金属11以及玻璃带14进行加热。加热器36在玻璃带14的流动方向(X方向)以及宽度方向(Y方向)上有间隔地设置多个。以越是下游侧则玻璃带14的温度变得越低的方式来控制加热器36的输出。
拉边机40如图3所示成对使用，按压玻璃带14的宽度方向端部，对玻璃带14在宽度方向上施加张力。多对拉边机40沿着玻璃带14的流动方向有间隔地配置。
拉边机40在前端部具有与玻璃带14接触的旋转构件。在多对拉边机40对玻璃带14施加张力的期间，玻璃带14一边向下游方向流动，一边缓慢冷却变硬。
为了抑制热量而导致的劣化，拉边机40可在内部具有制冷剂流路。流经制冷剂流路的水等制冷剂通过吸收拉边机40的热量并运至外部来冷却拉边机40。
间隔壁42-1～42-5如图1所示，通过从顶部30向下方突出来分隔成形空间50，可在玻璃带14的流动方向上有间隔地设置多个。各间隔壁42-1～42-5如图3所示可从一方上部侧壁32延伸至另一方上部侧壁33，可横穿成形空间50。成形空间50可通过多个(图1中为5个)间隔壁42-1～42-5来分隔为多个(图1中为6个)空间50-1～50-6。
另外，本实施方式的多个间隔壁42-1～42-5可以是相同形状、相同尺寸，也可以是不同形状、不同尺寸。此外，间隔壁的数量在图1中是5个，但只要是2个以上即可。
各空间50-1～50-6中，介由形成于各自顶部的供气流路，从成形装置10的外部供给气体。另外，以下可将成形装置10的外部替换为成形空间50的外部。该气体为了限制熔融金属11的液面的露出部分的氧化，可以是还原性气体。还原性气体例如含有1～15体积％的氢气和85～99体积％的氮气。还原性气体可在由顶盖外壳(日文：ルーフケーシング)31以及顶部30围成的预热空间53中被预热后，介由供气流路34-1～34-6供至空间50-1～50-6。另外，预热空间53内的气体不仅介由供气流路34-1～34-6，还介由形成顶部30的砖的接缝等流入空间50-1～50-6内。
预热空间53可用多个(图1中为5个)分割壁43-1～43-5分隔为多个(图1中为6个)空间53-1～53-6，使向各空间50-1～50-6的气体的供给量可独立调整。分割壁可在玻璃带14的流动方向上有间隔地配置多个，也可在各间隔壁的正上方各设置1个。
另外，本实施方式的各空间50-1～50-6中，介由形成于各自的顶部的供气流路供给相同种类的气体，但也可以供给不同种类的气体。此外，本实施方式中，间隔壁的数量和分割壁的数量可以为相同数量，也可以是不同数量。
在多个空间50-1～50-6中的最上游的空间50-1中，除了形成于其顶部的供气流路34-1之外，可介由形成于堰23和入口壁26之间的出口空间27，从成形装置10的外部供给气体。
出口空间27中，可从上方以及侧方的至少一方供给气体。该气体可以是惰性气体、还原性气体的任一种。出口空间27中不连接排气流路，供至出口空间27的气体的大部分通过入口壁26的下方供至最上游的空间50-1。
在各空间50-1～50-6的侧壁(即上部侧壁32、33)中，形成作为从各空间向成形装置的外部对气体进行排气的排气部的排气流路。各排气流路44-1～44-6(图2参照)将各排气流路所连接的空间的气体排出至成形装置10的外部。各排气流路44-1～44-6可利用各排气流路所连接的空间和成形装置10的外部的气压差来排出气体，也可利用泵等的吸引力来排出气体。
接着，再次参照图1～3，对使用上述构成的浮法玻璃装置的浮法玻璃制造方法进行说明。
浮法玻璃制造方法具有使玻璃带14在浴槽20内的熔融金属11的液面上流动、成形为板状的成形工序。成形工序中，用拉边机40对通过熔融金属11的液面和入口壁26之间的玻璃带14的宽度方向端部进行按压。
另外，成形空间50含有从浴槽20内的熔融金属11蒸发的气体。该气体以至少为单体以及化合物的至少一种的形态来含有从熔融金属11蒸发的金属元素。作为化合物，可例举金属氧化物、金属硫化物等。以下，将该气体称为含金属气体。含金属气体容易在浴槽20的高温区域中产生，容易在浴槽20的上游区域产生。
如果能够抑制从上游区域向下游区域的含金属气体的流动，则可抑制含金属气体的冷却。从而，可减少因含金属气体的冷却所能够形成的液滴或粒子等异物的数量。其结果是，可减少由于异物落到玻璃带14的表面而产生的缺陷的数量。
于是，本实施方式的成形装置10为了抑制从上游区域向下游区域的含金属气体的流动，满足以下(1)～(3)的条件。
(1)从入口壁26开始计数，第一个间隔壁42-1的上游端和入口壁26的上游端之间的水平方向距离L1为基准距离H0的3.5～6.5倍。此处，基准距离H0为熔融金属11的液面的露出部分和顶部30的下表面之间的上下方向距离。此外，水平方向距离L1为玻璃带14的流动方向上的距离。
如果水平方向距离L1为基准距离H0的6.5倍以下，则第一个间隔壁42-1和入口壁26之间隔短，由于成形空间50的上层和下层的温度差而产生的对流容易切断，对流的速度十分缓慢。水平方向距离L1优选基准距离H0的6.0倍以下，更优选基准距离H0的5.5倍以下。
此外，如果水平方向距离L1在基准距离H0的3.5倍以上，则间隔壁和分割壁的数量变少，可将成形装置10的结构简略化。水平方向距离L1优选基准距离H0的4.0倍以上，更优选基准距离H0的4.5倍以上。
为了使水平方向距离L1可变，第一个间隔壁42-1可相对于顶部30在水平方向上移动。
(2)第一个间隔壁42-1的下端和顶部30的下表面之间的上下方向距离H1为基准距离H0的0.4～0.9倍。
如果上下方向距离H1为基准距离H0的0.4倍以上，则成形空间50的上层中的X方向的流动容易切断。由于成形空间50的上层和下层的温度差而产生的对流主要由从下层向上层的流动、上层中的X方向的流动、从上层向着下层的流动、以及下层中的X方向的流动构成。这些流动中，上层中的X方向的流动的大部分被切断，可抑制对流。
此外，如果上下方向距离H1为基准距离H0的0.9倍以下，则可从成形空间50的最上游监视第一个间隔壁42-1的更下游的玻璃带。上下方向距离H1优选基准距离H0的0.8倍以下，更优选基准距离H0的0.7倍以下。
为了使上下方向距离H1可变，第一个间隔壁42-1可相对于顶部30在上下方向上移动。
(3)在形成于第一个间隔壁42-1和入口壁26之间的空间50-1(以下称为“第一空间50-1”)的侧壁上设置排气流路44-1。通过设置排气流路44-1，可使第一空间50-1中向成形装置10的外部的气体的排出量Qout1达到从成形装置10的外部的气体的供给量Qin1的0.5～1.5倍。Qout1优选为Qin1的0.7～1.3倍。
此处，Qin1指从上方、侧方以及上游的至少任一方(本实施方式中是从上方以及上游)向第一空间50-1供给的气体的标准流量(Nm3/小时)。从下游的气体的供给量不包括在Qin1中。从上游(即出口空间27)的气体的供给量包括在Qin1中是由于从成形装置10的外部供至出口空间27的气体的大部分直接供至了第一空间50-1。另外，从侧方对第一空间50-1供给气体的情况下，供气流路可设在上部侧壁32、33上。
Qin1(Nm3/hr)与时间的积(Nm3)例如为第一空间50-1的体积V1(m3)的5～30倍，优选10～25倍，更优选15～20倍。第一空间50-1的体积V1可使H1和L1和W1相乘来近似地进行计算。W1表示第一空间50-1的宽度。
另一方面，Qout1指从第一空间50-1向上方、侧方的至少任一方(本实施方式中是从侧方)排出的气体的标准流量(Nm3/小时)。向下游以及上游的气体的排出量不包括在Qout2中。另外，向上游(即出口空间27)的气体的排出量为微量。这是由于出口空间27不连接排气流路的缘故。另外，从第一空间50-1向上方排出气体的情况下，排气流路可设在顶部30。
如果上述(1)～(2)的条件成立，则第一空间50-1中的对流的速度十分缓慢。因此，如果上述(3)的条件成立，则从成形装置10的外部供至第一空间50-1的气体的大部分可直接排出至成形装置10的外部。几乎没有从第一空间50-1向下游侧的低温空间的含金属气体的流出。因而可减少由于含金属气体的冷却所能够形成的液滴或粒子等异物的数量，可减少异物落到玻璃带14的表面而产生的缺陷的数量。
此外，本实施方式的成形装置10为了进一步抑制从上游区域向下游区域的含金属气体的流动，满足以下(4)～(6)的条件。
(4)从入口壁26开始计数，第一个间隔壁42-1的上游端和第二个间隔壁42-2的上游端之间的水平方向距离L2与水平方向距离L1相同，为基准距离H0的3.5～6.5倍，优选4.0～6.0倍，更优选4.5～5.5倍。
为了使水平方向距离L2可变，第一个间隔壁42-1以及第二个间隔壁42-2的至少一方可相对于顶部30在水平方向上移动。
(5)第二个间隔壁42-2的下端和顶部30的下表面之间的上下方向距离H2与上下方向距离H1相同，为基准距离H0的0.4～0.9倍，优选0.4～0.8倍，更优选0.4～0.7倍。
为了使上下方向距离H2可变，第二个间隔壁42-2可相对于顶部30在上下方向上移动。
(6)在形成于第一个间隔壁42-1和第二个间隔壁42-2之间的空间50-2(以下称为“第二空间50-2”)的侧壁上设置排气流路44-2。通过设置排气流路44-2，在第二空间中与第一空间50-1相同，可使向成形装置10的外部的气体的排出量Qout2达到从成形装置10的外部的气体的供给量Qin2的0.5～1.5倍。Qout2优选达到Qin2的0.7～1.3倍。
此处，Qin2指从上方以及侧方的至少任一方(本实施方式中是从上方)向第二空间50-1供给的气体的标准流量(Nm3/小时)。从上游以及下游的气体的供给量不包括在Qin2中。
Qin2(Nm3/小时)与时间的积(Nm3)例如为第二空间50-2的体积V2(m3)的5～30倍，优选10～25倍，更优选15～20倍。第二空间50-2的体积V2可使H2和L2和W2相乘来近似地进行计算。W2表示第二空间50-2的宽度。
另一方面，Qout2指从第二空间50-1向上方、侧方的至少任一方(本实施方式中是从侧方)排出的气体的标准流量(Nm3/小时)。向上游以及下游的气体的排出量不包括在Qout2中。
并且，本实施方式的成形装置10为了再进一步抑制从上游区域向下游区域的含金属气体的流动，可满足以下(7)～(9)的条件。
(7)从入口壁26开始计数，第n(n为3以上的自然数)个间隔壁的上游端和第n+1个间隔壁之间的水平方向距离Ln与水平方向距离L1相同，为基准距离H0的3.5～6.5倍，优选4.0～6.0倍，更优选4.5～5.5倍。
(8)第n个间隔壁的下端和顶部30的下表面之间的上下方向距离Hn与上下方向距离H1相同，为基准距离H0的0.4～0.9倍，优选0.4～0.8倍，更优选0.4～0.7倍。
(9)在形成于第n个间隔壁和第n+1个间隔壁之间的空间(以下称为“第n空间”)的侧壁上形成排气流路44-n。通过设置排气流路44-n，在第n空间中与第一空间50-1相同，可使向成形装置10的外部的气体的排出量Qoutn达到从成形装置10的外部的气体的供给量Qinn的0.5～1.5倍。Qoutn优选为Qinn的0.7～1.3倍。
此处，Qinn指从上方以及侧方的至少一方(本实施方式中从上方)向第n空间供给的气体的标准流量(Nm3/小时)。从上游以及下游的气体的供给量不包括在Qinn中。
Qinn(Nm3/小时)与时间的积(Nm3)例如为第n空间的体积Vn(m3)的5～30倍，优选10～25倍，更优选15～20倍。第n空间的体积Vn可使Hn和Ln和Wn相乘来近似地进行计算。Wn表示第n空间的宽度。
另一方面，Qoutn指从第n空间中向上方、侧方的至少任一方(本实施方式中是从侧方)排出的气体的标准流量(Nm3/小时)。向上游以及下游的气体的排出量不包括在Qoutn中。
所制造的浮法玻璃例如可以是无碱玻璃。无碱玻璃是实质上不含有碱金属氧化物(Na2O、K2O、Li2O等)的玻璃。在无碱玻璃中，碱金属氧化物的含量的合计量可在0.1质量％以下。
无碱玻璃例如以氧化物基准的质量％表示，含有SiO2：50～73％、Al2O3：10.5～24％、B2O3：0～12％、MgO：0～8％、CaO：0～14.5％、SrO：0～24％、BaO：0～13.5％、ZrO2：0～5％、MgO+CaO+SrO+BaO：8～29.5％。
无碱玻璃在同时实现高形变点和高溶解性的情况下，优选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％、MgO+CaO+SrO+BaO：9～18％。
无碱玻璃在特别希望获得高形变点的情况下，优选以氧化物基准的质量％表示，含有SiO2：54～73％、Al2O3：10.5～22.5％、B2O3：0～5.5％、MgO：0～8％、CaO：0～9％、SrO：0～16％、BaO：0～2.5％、MgO+CaO+SrO+BaO：8～26％。
这些无碱玻璃的成形温度比通常的钠钙玻璃的成形温度高100℃以上。因此，从熔融金属11蒸发的含金属气体的量多，对通过间隔壁42-1～42-5来切断因成形空间50的上层和下层的温度差而产生的对流而言意义重大。
[第二实施方式]
第二实施方式的成形装置和上述第一实施方式的成形装置具有不同的下部结构，具有大致相同的上部结构。以下，以第二实施方式的成形装置的下部结构为中心进行说明。
图4是表示本发明的第二实施方式的成形装置的下部结构的平面图。图5是沿图4的V-V线的成形装置的截面图。
浴槽120与图1所示的浴槽20同样构成。浴槽120如图5所示收容熔融金属111，使玻璃带114在熔融金属111的液面上流动。浴槽120包括在上方开口的金属制的外壳161、以及设置在外壳161内的底砖162以及侧砖163。外壳161用于防止外部气体的混入。外壳161的下表面暴露于外部气体，自然冷却。底砖162保护外壳161的内侧底面，侧砖163保护外壳161的内侧侧面。多个底砖162在X方向以及Y方向上二维排列。多个侧砖163以围绕多个底砖162的方式沿着外壳161的内侧侧面排列为四角环状。
浴槽120内的熔融金属111的液面如图4所示，从上游侧依次具备宽度较宽的宽区域Z1、宽度缓慢变窄的中间区域Z2和宽度较窄的窄区域Z3。为含碱玻璃时，宽区域Z1的温度设为700℃以上。此外，为无碱玻璃时，宽区域Z1的温度设为900℃以上。
浴槽120内的熔融金属111的液面如图5所示，包括没有被玻璃带114覆盖的露出部分和被玻璃带114覆盖的被覆部分。露出部分如图4所示存在于被覆部分的宽度方向两侧。
突出壁170从浴槽120的侧砖163的上部突出，在与熔融金属111的液面的露出部分之间形成间隙178。突出壁170例如为板状，可水平地设置在熔融金属111的上方。
尚，本实施方式的突出壁170可相对于熔融金属111的液面水平设置，也可例如相对于熔融金属111的液面倾斜设置。
突出壁170限制比突出壁170更上方的空间中从外部混入的氧气与熔融金属111的接触，抑制熔融金属111中的氧浓度的增加。此外，突出壁170承接从上方落下的异物117，防止异物117向熔融金属111掉落。
供气管158介由突出壁170的贯通孔从成形装置的外部、换而言之从成形空间50的外部向间隙178供给还原性气体。供气管158的还原性气体包括例如作为具有还原力的气体的氢气。
另外，供气管158的还原性气体可以是进一步包括氮气等惰性气体的混合气体，为了减少成本，可以是与图1所示的供气流路34-1～34-6的还原性气体相同种类的气体。供气管158的还原性气体可以是不会将熔融金属111和玻璃带114冷却的高温气体，可以在供气管158上包裹带式加热器。
供气管158通过对间隙178供给还原性气体，可将与熔融金属111的液面的露出部分接触的气氛的组成调整为所希望的组成。因此，如后详述，可抑制从熔融金属111的液面的露出部分蒸发的金属氧化物气体的扩散，此外可减少熔融金属111中的氧浓度。
供气管158供至间隙178的还原性气体与从熔融金属111的液面的露出部分蒸发的金属氧化物气体反应，生成金属元素气体和水蒸气。如果间隙178中的金属元素气体的量超过饱和蒸气量，则新生成的金属元素气体液化，金属元素的液滴落到熔融金属111上。另一方面，水蒸气如图1所示通过排气流路44-1～44-6被排气至成形装置的外部。
这样，供气管158供至间隙178的还原性气体将从熔融金属111的液面的露出部分蒸发的金属氧化物气体分解，抑制金属氧化物气体的扩散。因此，可抑制由金属氧化物气体的冷却而产生的金属氧化物粒子落到玻璃带114上。在熔融金属111为熔融锡的情况下，从其液面的一氧化锡(SnO)等氧化锡的蒸发容易在700℃以上发生，在800℃以上则显著，在1000℃以上则特别显著。
此外，供气管158供至间隙178的还原性气体与熔融金属111的液面的露出部分接触，与熔融金属111中的氧反应，生成水蒸气。该水蒸气如图1所示通过排气流路44-1～44-6被排气至成形装置的外部。
这样，供气管158供至间隙178的还原性气体减少了熔融金属111中的氧浓度。因此，可减少从熔融金属111的液面的露出部分蒸发的金属氧化物气体的量。
供气管158供至间隙178的还原性气体中的氢气浓度(体积％)优选高于图1所示的供气流路34-1～34-6供至成形空间50的还原性气体中的氢气浓度(体积％)。与不设供气管158的情况相比，与熔融金属111的液面的露出部分接触的气氛的还原力高。从供气管158供至间隙178的还原性气体可实质上仅由氢气构成，可具有99体积％以上的氢气浓度。
另外，本实施方式的供气管158的还原性气体含有作为具有还原力的气体的氢气，但只要是具有还原力的气体则不限于氢气。例如，供气管158的还原性气体作为具有还原力的气体可含有乙炔气体(C2H2)。乙炔气体具有比氢气高的还原力。在该情况下，供气管158供至间隙178的还原性气体中的乙炔浓度(体积％)可低于图1所示的供气流路34-1～34-6供至成形空间50的还原性气体中的氢气浓度(体积％)。与不设供气管158的情况相比，只要与熔融金属111的液面的露出部分接触的气氛的还原力变高即可。
供气管158可在玻璃带114的流动方向上具有间隔地设置多个。在供气管158的供给口存在于图1所示的第一空间50-1的情况下，供气管158的气体的供给量包括在Qin1中。此外，在供气管158的供给口存在于图1所示的第二空间50-2的情况下，供气管158的气体的供给量包括在Qin2中。
来自各供气管158的气体的供给量、例如Qin1的0.01～10％，是不会对第一空间50-1中的气体的流量带来影响的程度的流量。来自各供气管158的气体的供给量优选为Qin1的0.05～1％，更优选为Qin1的0.1～0.5％。
突出壁170用碳(C)形成，只要暴露在供气管158供至间隙178的还原性气体中即可。碳具有还原力，在氧浓度低的环境下产生一氧化碳气体(CO)。碳与从熔融金属111蒸发的金属氧化物气体反应，生成金属元素气体和一氧化碳气体。如果间隙178中的金属元素气体的量超过饱和蒸气量，则新生成的金属元素气体液化，其液滴落到浴槽120内的熔融金属111上。另一方面，一氧化碳气体如图1所示通过排气流路44-1～44-6被排气至成形装置的外部。
这样，用碳形成的突出壁170将从熔融金属111蒸发的金属氧化物气体分解，抑制金属氧化物气体的扩散。因此，可抑制由金属氧化物气体的冷却而产生的金属氧化物粒子落到玻璃带114上。碳的还原反应在450℃以上容易进行。
此外，用碳形成的突出壁170与玻璃带114浸润性良好。因此，在玻璃带114的流动混乱、玻璃带114与突出壁170接触的情况下，玻璃带114的流动性不易下降。
突出壁170可如图4所示被分割为沿着玻璃带114的流动方向(X方向)连续配置的多个块170-1～170-6。由于块170-1～170-6能够分别设置，因此设置作业容易。
突出壁170也可设于高温的宽区域Z1的上方。宽区域Z1的温度比从熔融金属111开始蒸发金属氧化物气体的温度高。
突出壁170的X方向尺寸X1可以是熔融金属111的X方向尺寸(图1中X2)的10％以上，优选30％以上，更优选50％以上，进一步优选70％以上，特别优选90％以上。
突出壁170可设在从上方观察的情况下不与玻璃带114重叠的位置上。操作者可确认玻璃带114的侧端的位置。为了充分得到供至间隙178的还原性气体的效果，突出壁170的前端和玻璃带114的侧端之间的Y方向上的间隔Y1(参照图5)例如为150mm以下，优选100mm以下，更优选50mm以下，特别优选25mm以下。此外，为了确认玻璃带114的侧端的位置，间隔Y1例如大于0mm，优选10mm以上，更优选15mm以上。
为了抑制后述的换气次数的增加，突出壁170的下表面和熔融金属111的液面的露出部分之间的间隔h1(参照图5)例如为100mm以下，优选50mm以下，更优选25mm以下，进一步优选10mm以下。此外，为了防止向成形装置的熔融玻璃的供给量的混乱而导致的突出壁170和玻璃带114的接触，上述间隔h1可大于作为玻璃带的平衡板厚的7mm。玻璃带的平衡板厚是指没有外力的自然状态下的玻璃带的板厚。
间隙178的每1小时的换气次数过少则净化处理不充分，过多则成本增加，因此优选3～20次，更优选8～10次。此处，换气次数以1小时期间、供至间隙178的还原性气体的标准状态(1气压、25℃)下的体积(Nm3)与间隙178的体积之比来表示。
图6是表示第一变形例的突出壁和玻璃带的位置关系的平面图。第一变形例的突出壁270用来替代图4以及图5所示的突出壁170。
突出壁270的前端部从上方观察的情况下具有与玻璃带114重叠的部分和不与玻璃带114重叠的部分两者，为凹凸形状。这样，玻璃带114的侧端中的不需要位置确认的部分可隐藏在突出壁270之下。
突出壁270的前端部中的从上方观察的情况下与玻璃带114重叠的部分的Y方向尺寸Y2在150mm以下，优选100mm以下，更优选50mm以下，特别优选25mm以下。如果上述Y方向尺寸Y2在150mm以下，则可抑制玻璃带114暴露在从图5所示的供气管158供给的还原力强的还原性气体中。
突出壁270的前端部中的从上方观察的情况下不与玻璃带114重叠的部分和玻璃带114的侧端之间的Y方向上的间隔Y3与图5所示的间隔Y1相同，例如为150mm以下，优选100mm以下，更优选50mm以下，特别优选25mm以下。此外，间隔Y3例如大于0mm，优选为10mm以上，更优选15mm以上。
图7是表示第二变形例的成形装置的主要部分的截面图。第二变形例的成形装置在图4以及图5所示的突出壁170之外，还具有从突出壁170的下表面突出的作为壁的垂直壁179。其他结构与图4以及图5所示的成形装置相同。
垂直壁179从突出壁170的下表面突出，相对于熔融金属111的液面垂直。另外，也可以在突出壁170的下表面突出设置相对于熔融金属111的液面倾斜的壁。
垂直壁179如图7所示可以从突出壁170的前端向下方延伸。另外，垂直壁179也可以从突出壁170中的前端和基端的中途向下方延伸。
垂直壁179可沿着玻璃带114的侧缘，从突出壁170的上游端形成到下游端。
供气管158如上所述，介由突出壁170的贯通孔从成形装置的外部向间隙178供给还原性气体。供气管158的还原性气体包括例如作为具有还原力的气体的氢气。
供气管158的前端部所连接的突出壁170的贯通孔位于支持突出壁170的侧砖163和垂直壁179之间。玻璃带114不易暴露于通过供气管158供至间隙178的还原力高的还原性气体。
垂直壁179可设在从上方观察的情况下不与玻璃带114重叠的位置上。垂直壁179和玻璃带114的侧端之间的Y方向上的间隔Y4与图5所示的间隔Y1相同，例如为150mm以下，优选100mm以下，更优选50mm以下，特别优选25mm以下。此外，间隔Y4例如大于0mm，优选为10mm以上，更优选15mm以上。
另外，本实施方式的垂直壁179突出设置在图4以及图5所示的突出壁170的下表面，但也可以突出设置在图6所示的突出壁270的下表面。在该情况下，垂直壁179可以在从上方观察的情况下具有与玻璃带114重叠的部分。该部分在从上方观察的情况下从玻璃带114的侧端向玻璃带114的宽度方向内侧突出。其突出距离与图6所示的Y方向尺寸Y2相同，为150mm以下，优选100mm以下，更优选50mm以下，特别优选25mm以下。
垂直壁179以不妨碍熔融金属111以及玻璃带114的流动的方式设置在熔融金属111以及玻璃带114的更上方。垂直壁179的下端和熔融金属111的液面的露出部分之间的间隔h2优选50mm以下，更优选25mm以下，进一步优选10mm以下。此外，间隔h2从没有外力的自然状态下的玻璃带的平衡板厚为约7mm的方面考虑，优选大于7mm。
图8是表示第三变形例的成形装置的主要部分的截面图。第三变形例中，在上述第二变形例的突出壁170上连接作为排气部的排气管159。另外，排气管159可与图4或图5所示的突出壁170、或者上述第一变形例的突出壁270连接。
排气管159与突出壁170连接，介由突出壁170的贯通孔从间隙178向成形装置的外部排出气体。流通该气体的突出壁170的贯通孔位于支承突出壁170的侧砖163和垂直壁179之间。
排气管159可在玻璃带114的流动方向上具有间隔地设置多个。在排气管159的开口部存在于图1所示的第一空间50-1的情况下，排气管159的气体的排气量包括在Qout1中。此外，在排气管159的开口部存在于图1所示的第二空间50-2的情况下，排气管159的气体的排气量包括在Qout2中。
设置排气管159的开口部的空间的侧壁上可设置排气流路，也可不设置。即，图1所示的各空间50-1～50-6的气体可通过排气流路44-1～44-6以及排气管159的任一个被排出至成形装置的外部，也可以从两者排出至成形装置的外部。
图9是表示第四变形例的成形装置的主要部分的截面图。第四变形例的突出壁370用于代替上述突出壁170、270。突出壁370具有用碳形成的突出壁主体371、以及保护突出壁主体371的抗氧化膜372。
突出壁主体371用碳形成。为了抑制碳的烧失，在突出壁主体371的表面上设有抗氧化膜372。
抗氧化膜372用碳化硅(SiC)等陶瓷形成。作为抗氧化膜372的形成方法，例如有喷镀法等。抗氧化膜372可以覆盖突出壁370的表面整体。
另外，在突出壁370的下表面突出设置垂直壁的情况下，垂直壁可以由用碳形成的垂直壁主体、以及保护垂直壁主体的抗氧化膜构成。在该情况下，突出壁主体和垂直壁主体也可以一体形成。
实施例
实施例1～4中，使用图1～3所示的成形装置制造浮法玻璃板。实施例1～4中，除了改变Qout1/Qin1以及Qin1/V1以外，在相同的制造条件下制造浮法玻璃板。制造条件示于表1～3。表1示出H1～H5与H0的比。表2示出L1～L5与H0的比。表3示出Qout1/Qin1以及Qin1/V1。
表1
H1/H0 H2/H0 H3/H0 H4/H0 H5/H0
实施例10.67 0.67 0.67 0.67 0.83
实施例2 0.67 0.67 0.67 0.67 0.83
实施例3 0.67 0.67 0.67 0.67 0.83
实施例4 0.67 0.67 0.67 0.67 0.83
表2
L1/H0 L2/H0 L3/H0 L4/H0 L5/H0
实施例1 5.3 4.6 5.6 3.7 5.0
实施例2 5.3 4.6 5.3 3.7 5.0
实施例3 5.3 4.6 5.3 3.7 5.0
实施例4 5.3 4.6 5.3 3.7 5.0
表3
Qout1/Qin1 Qin1/V1(1/小时)
实施例1 0.9 19
实施例2 1.0 14
实施例3 0.8 22
实施例4 0.7 23
另一方面，比较例1中，除了不使用图1所示的间隔壁以外，在与实施例1相同的条件下制造浮法玻璃板。
实施例1～4所得到的浮法玻璃板的缺陷的数量是比较例1所得到的浮法玻璃板的缺陷的数量的1/10以下。
以上，对浮法玻璃的成形装置的实施方式等进行了说明，但本发明不限于上述实施方式等，能够在权利要求书所记载的范围内进行各种变形以及改良。
例如，上述实施方式的突出壁170用碳形成，但也可以用陶瓷形成，只要突出壁170的材料是具有耐热性的材料即可。
本申请要求2013年8月22日向日本专利局提出申请的日本专利特愿2013-171983号的优先权，并将日本专利特愿2013-171983号的全部内容纳入本申请。
符号说明
10成形装置
11熔融金属
12熔融玻璃
14玻璃带
20浴槽
22出口唇板
26入口壁
28出口壁
30顶部
42-1～42-5间隔壁
50成形空间

Claims (12)

1.一种浮法玻璃制造装置，其特征在于，具备：
收容熔融金属的浴槽，和
位于所述浴槽的上游部的上方的入口壁，和
位于所述浴槽的下游部的上方的出口壁，和
在所述浴槽的上方、从所述入口壁延伸至所述出口壁为止的顶部，和
在所述熔融金属的液面上流动的玻璃带的流动方向上有间隔地设置的、通过从所述顶部的下表面突出而对用所述顶部、所述浴槽、所述入口壁以及所述出口壁围成的成形空间进行分隔的多个间隔壁；
如果将所述熔融金属的液面中没有被所述玻璃带覆盖的露出部分和所述顶部的下表面之间的上下方向距离作为基准距离，
则从所述入口壁开始计数，第一个间隔壁的上游端和所述入口壁的上游端之间的水平方向距离为所述基准距离的3.5～6.5倍，
所述第一个间隔壁的下端和所述顶部的下表面之间的上下方向距离为所述基准距离的0.4～0.9倍，
在形成于所述第一个间隔壁和所述入口壁之间的第一空间的侧壁上设置从所述第一空间向所述成形空间的外部对气体进行排气的排气部。
2.如权利要求1所述的浮法玻璃制造装置，其特征在于，
从所述入口壁开始计数，第一个间隔壁的上游端和第二个间隔壁的上游端之间的水平方向距离为所述基准距离的3.5～6.5倍，
所述第二个间隔壁的下端和所述顶部的下表面之间的上下方向距离为所述基准距离的0.4～0.9倍，
在形成于所述第一个间隔壁和所述第二个间隔壁之间的第二空间的侧壁上设置从所述第二空间向所述成形空间的外部对气体进行排气的排气部。
3.如权利要求1或2所述的浮法玻璃制造装置，其特征在于，
从所述浴槽的侧砖的上部突出的突出壁在与所述熔融金属的液面的所述露出部分之间形成间隙，
设置介由所述突出壁的贯通孔从所述成形空间的外部向所述间隙供给还原性气体的供气管。
4.如权利要求3所述的浮法玻璃制造装置，其特征在于，通过所述供气管供至所述间隙的还原性气体中的氢气浓度比通过所述顶部的供气流路供至所述成形空间的还原性气体中的氢气浓度高。
5.如权利要求3或4所述的浮法玻璃制造装置,其特征在于，
设置从所述突出壁的下表面突出的壁，
所述供气管的前端部所连接的所述突出壁的贯通孔位于支承所述突出壁的侧砖和从所述突出壁的下表面突出的壁之间。
6.如权利要求3～5中任一项所述的浮法玻璃制造装置，其特征在于，所述突出壁用碳形成，暴露在通过所述供气管供至所述间隙的还原性气体中。
7.如权利要求3～5中任一项所述的浮法玻璃制造装置，其特征在于，所述突出壁具有用碳形成的突出壁主体、和保护该突出壁主体的抗氧化膜。
8.如权利要求1～7中任一项所述的浮法玻璃制造装置，其特征在于，所制造的浮法玻璃为无碱玻璃。
9.一种浮法玻璃制造方法，它是使用权利要求1～8中任一项所述的浮法玻璃制造装置的浮法玻璃制造方法，其特征在于，
所述第一空间中，向所述成形空间的外部的气体的排出量为从所述成形空间的外部的气体的供给量的0.5～1.5倍。
10.一种浮法玻璃制造方法，它是使用权利要求2所述的浮法玻璃制造装置的浮法玻璃制造方法，其特征在于，
所述第一空间中，向所述成形空间的外部的气体的排出量为从所述成形空间的外部的气体的供给量的0.5～1.5倍，
所述第二空间中，向所述成形空间的外部的气体的排出量为从所述成形空间的外部的气体的供给量的0.5～1.5倍。
11.一种浮法玻璃制造方法，其特征在于，使用权利要求3所述的浮法玻璃制造装置，
通过所述供气管供至所述间隙的还原性气体中的氢气浓度比通过所述顶部的供气流路供至所述成形空间的还原性气体中的氢气浓度高。
12.一种浮法玻璃制造方法，其特征在于，使用权利要求1所述的浮法玻璃制造装置，所制造的浮法玻璃为无碱玻璃。
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