CN111606552B - 提高浮法超薄电子玻璃下表质量的气封系统及其调节方法 - Google Patents
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Abstract
一种提高浮法超薄电子玻璃下表质量的气封系统及其调节方法，包括设置在锡槽出口唇板上方的气封装置，气封装置通过固定吊件与渣箱顶罩固定；气封装置包括气封出气端腔体，气封出气端腔体底部设有若干出气孔，气封出气端腔体两端连接有气体管路，气体管路上设有气体加热装置。本发明可有效的控制锡槽污染的气氛进入渣箱，提高渣箱洁净程度，提高玻璃下表质量。
Description
技术领域
本发明属于浮法超薄电子玻璃生产设备领域，特别涉及一种提高浮法超薄电子玻璃下表质量的气封系统及其调节方法。
背景技术
现今世界玻璃制造商们在开发玻璃新技术方面，均向节能、环保、信息、生物等领域发展。随着世界高科技产业的不断发展,国际市场对超薄玻璃的需求正日益上升,尤其是平板显示器和手机用超薄玻璃基板。未来市场对平板显示器用超薄玻璃基片的需求平均每年将以20%的速度增长。平板显示器要求重量轻、体积小、便于携带,这使得超薄玻璃成为不可缺少的基片材料。
所谓超薄玻璃是相对普通平板玻璃厚度而言的，一般厚度在2mm以下为薄玻璃，而厚度1.1mm以下称之为超薄玻璃。厚度小于0.5mm的超薄玻璃具有良好的挠性，而厚度小于0.1mm的超薄玻璃具有可弯曲性能，又可称为柔性玻璃。如此薄的高铝玻璃在原料、熔化、锡槽、退火方面存在高难度的技术和门槛，工艺运行的稳定性和玻璃的产质量直接关系的企业的运行成本和收益率。
目前市场各手机品牌的中高端自研项目对玻璃下表质量要求越来越高，中低端质量超薄电子玻璃产量趋于饱和，下表质量的提升成为提高企业受益的关键，成为超薄电子玻璃行业的主要研究的重要方向。
为达到理想的产质量，工艺配置、工艺运行、现场管理、细节优化等各方面都需要进行精心、精准、精细的操作。渣箱作为浮法玻璃重要的工艺控制点，渣箱内的工艺环境控制对下表质量有重要影响。超薄玻璃下表锡缺陷一直时困扰浮法玻璃质量的难题，主要原因为浮法玻璃成型以熔融锡液为浮托介质，锡槽中锡的氧化物及玻璃本体挥发物随锡槽中保护气一同进入渣箱，对渣箱及过渡辊造成污染，导致浮法玻璃下表质量提升成为行业难点。
发明内容
鉴于背景技术所存在的技术问题，本发明所提供的提高浮法超薄电子玻璃下表质量的气封系统及其调节方法，可有效的控制锡槽污染的气氛进入渣箱，提高渣箱洁净程度，提高玻璃下表质量。
为了解决上述技术问题，本发明采取了如下技术方案来实现：
一种提高浮法超薄电子玻璃下表质量的气封系统，包括设置在锡槽出口唇板上方的气封装置，气封装置通过固定吊件与渣箱顶罩固定；气封装置包括气封出气端腔体，气封出气端腔体底部设有若干出气孔，气封出气端腔体两端连接有气体管路，气体管路上设有气体加热装置。
优选的方案中，所述的气封出气端腔体通过气封结构吊挂竖梁与气封结构吊挂横梁连接，气封结构吊挂横梁位于气封出气端腔体上方；气封结构吊挂横梁通过气封结构高度调节竖梁与高度调节变向器连接，高度调节变向器通过高度调节传动杆驱动，高度调节传动杆通过驱动装置驱动转动。
优选的方案中，所述的高度调节变向器用于安装在渣箱上箱体吊挂横梁上，气封结构高度调节竖梁贯穿渣箱上箱体吊挂横梁设置；气封结构高度调节竖梁和高度调节变向器的数量均为多个；多个高度调节变向器之间通过高度调节传动杆传动。
优选的方案中，所述的驱动装置为高度手动调节器，多个高度调节变向器均由高度手动调节器同步调节。
优选的方案中，所述的出气孔为圆孔，圆孔的孔径为1-10mm ，孔间距为10-80mm。
优选的方案中，所述的圆孔的孔径为2-5mm ，孔间距为20-50mm。
优选的方案中，所述的圆孔的孔径为2mm ，孔间距为25mm；若干圆孔呈矩形排列，若干圆孔构成的矩形区域的长度等于锡槽宽度，矩形区域的宽度为三排圆孔的宽度。
优选的方案中，所述的提高浮法超薄电子玻璃下表质量的气封系统的调节方法，包括如下步骤：
S1：调节气封装置的高度，使出气孔与玻璃板上表面的距离保持在100mm±20mm；
S2：开启加热装置，让加热装置预热，使加热装置周围的环境温度提升至850℃以上；
S3：向气封装置内通入氮气，调节出气温度至800℃±50℃；
S4：单侧气体管路的氮气流量调整为100-250Nm³/h，氮气压力设置为0.05-0.40MPa。
优选的方案中，所述的调节气封装置安装在0.7mm超薄电子玻璃生产线的出口唇板上方；氮气压力设置为0.25-0.40MPa；单侧气体管路的氮气流量调整为130-200Nm³/h。
优选的方案中，所述的单侧气体管路的氮气流量调整为180Nm³/h；氮气压力设置为0.25MPa；出气孔与玻璃板上表面的距离保持在110mm；加热装置出气温度为800℃±20℃。
本专利可达到以下有益效果：
本发明提供的锡槽出口气封系统，通过锡槽出口气封控制锡槽内气体流向，减少锡槽中污染的气氛进入渣箱，污染玻璃下表面，减少玻璃挫伤、锡印等缺陷，有效提高玻璃下表质量。
此发明可有效提高锡槽出口密封，减少锡槽中污染的气氛进入渣箱，提高渣箱洁净程度，有效控制玻璃下表锡缺陷，提高玻璃质量，同时匹配温度控制系统，可根据不同的玻璃工艺差异调节使用气的温度，保证生产安全；匹配高度调节系统和应急一键抬起系统，可根据生产需要调节气封系统距离玻璃板的高度；匹配气体流量及压力调节系统，可更加精确的控制气封效果及稳定性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
图1为本发明安装示意图；
图2为本发明三维结构图;
图3为本发明安装位置剖面图；
图4为本发明气体流量与氧化亚锡浓度关系曲线图；
图5为本发明气体压力与氧化亚锡浓度关系曲线图；
图6为本发明出气孔高度与氧化亚锡浓度关系曲线图；
图7为本发明出气孔方案一结构图；
图8为本发明出气孔方案二结构图；
图9为本发明出气孔方案三结构图；
图10为本发明出气孔方案四结构图；
图11为本发明出气孔方案五结构图；
图12为本发明出气孔方案六结构图；
图13为本发明出气孔方案七结构图；
图14为本发明针对7种出气孔结构与氧化亚锡浓度关系的柱状对比图。
图中：气封装置1、锡槽出口唇板2、过渡辊3、玻璃板4、锡液5、锡槽顶罩6、渣箱顶罩7、加热装置8、气封出气端腔体9、气体管路10、气封结构吊挂横梁11、结构水平度调节螺栓12、气封结构吊挂竖梁13、高度手动调节器14、高度调节传动杆15、高度调节变向器16、渣箱上箱体吊挂横梁17、渣箱上箱体吊挂竖梁18、气封结构高度调节竖梁19、渣箱上箱体20、渣箱下箱体21、辊道传动系统22。
具体实施方式
实施例1：
优选的方案如图1至图3所示，一种提高浮法超薄电子玻璃下表质量的气封系统，包括设置在锡槽出口唇板2上方的气封装置1，气封装置1通过固定吊件与渣箱顶罩7固定；气封装置1包括气封出气端腔体9，气封出气端腔体9底部设有若干出气孔，气封出气端腔体9两端连接有气体管路10，气体管路10上设有气体加热装置8。
过渡辊3输入端设有过渡辊3，过渡辊3用于运输玻璃板4，锡槽内设置有锡液5，玻璃板4漂浮在玻璃板4上，锡槽上方设有锡槽顶罩6，锡槽顶罩6与渣箱顶罩7连接。如图3所示，渣箱包括渣箱上箱体20和渣箱下箱体21，渣箱内设有过渡辊3，过渡辊3由辊道传动系统22驱动，渣箱上箱体20通过渣箱上箱体吊挂竖梁18连接。
进一步地，气封出气端腔体9通过气封结构吊挂竖梁13与气封结构吊挂横梁11连接，气封结构吊挂横梁11位于气封出气端腔体9上方；气封结构吊挂横梁11通过气封结构高度调节竖梁19与高度调节变向器16连接，高度调节变向器16通过高度调节传动杆15驱动，高度调节传动杆15通过驱动装置驱动转动。气封结构吊挂竖梁13顶端装设有气封结构水平度调节螺栓12，气封结构水平度调节螺栓12用于调节气封结构吊挂横梁11水平度。
进一步地，高度调节变向器16用于安装在渣箱上箱体吊挂横梁17上，气封结构高度调节竖梁19贯穿渣箱上箱体吊挂横梁17设置；气封结构高度调节竖梁19和高度调节变向器16的数量均为多个；多个高度调节变向器16之间通过高度调节传动杆15传动。优选的，高度调节变向器16数量为两个。
进一步地，驱动装置为高度手动调节器14，多个高度调节变向器16均由高度手动调节器14同步调节。
进一步地，出气孔为圆孔，圆孔的孔径为1-10mm ，孔间距为10-80mm。
进一步地，圆孔的孔径为2-5mm ，孔间距为20-50mm。
进一步地，圆孔的孔径为2mm ，孔间距为25mm；若干圆孔呈矩形排列，若干圆孔构成的矩形区域的长度等于锡槽宽度，矩形区域的宽度为三排圆孔的宽度。
为保证锡槽出口玻璃板不因极冷造成出口断板安全事故，气体需加热至玻璃板温度，气体管路进入渣箱前经过加热系统，气体温度最高可升高至800℃，满足浮法玻璃出口温度要求，气体温度设置出口温度±100℃以内，±50℃以内较优，±20℃以内更优，气体加热系统装有热偶检测气体温度，加热功率依据温度设定值及热偶反馈温度自动调节，实现气体温度设定值±1℃控制。
气封结构可根据生产需求调节气封出口端与玻璃板高度，高度调节有两套系统，一套为手动调节，一套为电动调节。手动调节：需人工调节高度手动调节器，调节量经过高度调节传动杆和高度调节变向器，传达至高度调节竖梁，实现气封结构整体高度手动调节。电动调节有传动电机和减速及驱动，电动调节实现点动升降，每次点动调节精度为1mm，匹配高度调节紧急停止和一键应急抬起功能。
实施例2：
优选的方案中所述的提高浮法超薄电子玻璃下表质量的气封系统的调节方法，包括如下步骤：
S1：调节气封装置1的高度，使出气孔与玻璃板上表面的距离保持在100mm±20mm；
S2：开启加热装置8，让加热装置8预热，使加热装置8周围的环境温度提升至850℃以上；
S3：向气封装置1内通入氮气，调节出气温度至800℃±50℃；
S4：单侧气体管路10的氮气流量调整为100-250Nm³/h，氮气压力设置为0.05-0.40MPa。
气体流量、气体压力、气封结构出口端出气孔分布、气封结构距离玻璃板高度等相关参数，结合试验分析图来说明：
如图4所示，使用0.2MPa氮气，气封系统出气孔为单排长条孔出气，气封结构出气孔高度距离玻高度为100mm，进行气体流量调节实验。调整每侧通入气量50-400Nm³/h，监测渣箱内气氛中氧化亚锡浓度，对比不同氮气流量下的气封效果。对比结果如图4所示，50→180Nm³/h气量调节，渣箱气氛中的氧化亚锡浓度明显降低；180→250Nm³/h气量调节，渣箱气氛中到氧化亚锡浓度降低趋势但变化幅度明显减小；250→400Nm³/h流量调节，渣箱气氛中到氧化亚锡浓度无明显变化。实验结果：单一变量调节，气体流量50-400Nm³/h均可起到气封效果，100-250Nm³/h气封效果较优，130-200Nm³/h气封效果更优，180Nm³/h流量气封效果最佳。
如图5所示，使用单侧180Nm³/h氮气量，气封系统出气孔为单排长条孔出气，气封结构出气孔高度距离玻高度为100mm，进行不同氮气压力调节实验。调整压力为0.05-0.5MPa，监测渣箱内气氛中氧化亚锡浓度，对比不同氮气压力下的气封效果。对比结果如图5所示，0.05→0.25MPa压力调节，渣箱气氛中的氧化亚锡浓度明显降低；0.25→0.4MPa压力调节，渣箱气氛中到氧化亚锡浓度降低趋势但变化幅度明显减小；0.4→0.5MPa压力调节渣箱气氛中到氧化亚锡浓度无明显变化，但板型因气体压力过大，0.7mm超薄电子玻璃实验出口玻璃板明显变形，有下表沿口擦伤。实验结果：单一变量调节，气体压力0.05-0.5MPa均可起到气封效果，0.1-0.3MPa气封效果较优，0.2-0.25MPa气封效果更优，0.25MPa流量气封效果最佳。
如图6所示，使用单侧180Nm³/h，0.25MPa氮气量，气封系统出气孔为单排长条孔出气，进行不同高度距离玻高度调节实验。调整高度为10-300mm，监测渣箱内气氛中氧化亚锡浓度，对比不同氮气压力下的气封效果。对比结果如图6所示，10-110mm高度调节，渣箱气氛中的氧化亚锡浓度无明显变化，但10-100mm高度，因高度过低气体对玻璃板型影响大，0.7mm超薄电子玻璃实验出口玻璃板明显变形，有下表沿口擦伤；110-200mm高度调节，渣箱气氛中到氧化亚锡浓度明显升高趋势；200-300mm高度调节，渣箱气氛中到氧化亚锡浓度升高趋势，但变化幅度明显减少。实验结果：单一变量调节，高度10-30mm均可起到气封效果，100-200mm气封效果较优，100-150mm气封效果更优，110mm流量气封效果最佳。
如图7-13所示，使用单侧180Nm³/h，0.25MPa氮气量，气封结构出气孔高度距离玻璃板100mm，进行不同出气孔结构组合调节实验。调整出气孔形状、大小及孔间距，实验结果出气各种方案出气孔均能达到减少渣箱氧化亚锡浓度效果，通过调试，圆孔效果优于长条孔，孔径大小1-10mm较优，2-5mm更优，2mm效果最佳；孔间距10-80mm较优，20-50mm更优，25mm最佳。
如图14所示，经过实验调试，锡槽出口气封系统使用后，渣箱内氧化亚锡浓度减少约80%，玻璃下表质量得到明显提升。
Claims (7)
1.一种提高浮法超薄电子玻璃下表质量的气封系统，其特征在于：包括设置在锡槽出口唇板（2）上方的气封装置（1），气封装置（1）通过固定吊件与渣箱顶罩（7）固定；气封装置（1）包括气封出气端腔体（9），气封出气端腔体（9）底部设有若干出气孔，气封出气端腔体（9）两端连接有气体管路（10），气体管路（10）上设有气体加热装置（8）；
气封出气端腔体（9）通过气封结构吊挂竖梁（13）与气封结构吊挂横梁（11）连接，气封结构吊挂横梁（11）位于气封出气端腔体（9）上方；气封结构吊挂横梁（11）通过气封结构高度调节竖梁（19）与高度调节变向器（16）连接，高度调节变向器（16）通过高度调节传动杆（15）驱动，高度调节传动杆（15）通过驱动装置驱动转动；
所述的提高浮法超薄电子玻璃下表质量的气封系统的调节方法，包括如下步骤：
S1：调节气封装置（1）的高度，使出气孔与玻璃板上表面的距离保持在100mm±20mm；
S2：开启加热装置（8），让加热装置（8）预热，使加热装置（8）周围的环境温度提升至850℃以上；
S3：向气封装置（1）内通入氮气，调节出气温度至800℃±50℃；
S4：单侧气体管路（10）的氮气流量调整为100-250Nm³/h，氮气压力设置为0.05-0.40MPa；
调节气封装置（1）安装在0.7mm超薄电子玻璃生产线的出口唇板（2）上方；氮气压力设置为0.25-0.40MPa；单侧气体管路（10）的氮气流量调整为130-200Nm³/h。
2.根据权利要求1所述的提高浮法超薄电子玻璃下表质量的气封系统，其特征在于：高度调节变向器（16）用于安装在渣箱上箱体吊挂横梁（17）上，气封结构高度调节竖梁（19）贯穿渣箱上箱体吊挂横梁（17）设置；气封结构高度调节竖梁（19）和高度调节变向器（16）的数量均为多个；多个高度调节变向器（16）之间通过高度调节传动杆（15）传动。
3.根据权利要求2所述的提高浮法超薄电子玻璃下表质量的气封系统，其特征在于：驱动装置为高度手动调节器（14），多个高度调节变向器（16）均由高度手动调节器（14）同步调节。
4.根据权利要求1所述的提高浮法超薄电子玻璃下表质量的气封系统，其特征在于：出气孔为圆孔，圆孔的孔径为1-10mm ，孔间距为10-80mm。
5.根据权利要求4所述的提高浮法超薄电子玻璃下表质量的气封系统，其特征在于：圆孔的孔径为2-5mm ，孔间距为20-50mm。
6.根据权利要求5所述的提高浮法超薄电子玻璃下表质量的气封系统，其特征在于：圆孔的孔径为2mm ，孔间距为25mm；若干圆孔呈矩形排列，若干圆孔构成的矩形区域的长度等于锡槽宽度，矩形区域的宽度为三排圆孔的宽度。
7.根据权利要求1所述的提高浮法超薄电子玻璃下表质量的气封系统的调节方法，其特征在于：单侧气体管路（10）的氮气流量调整为180Nm³/h；氮气压力设置为0.25MPa；出气孔与玻璃板上表面的距离保持在110mm；加热装置（8）出气温度为800℃±20℃。
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Citations (9)
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2020
- 2020-05-15 CN CN202010413309.9A patent/CN111606552B/zh active Active
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