DE1471946A1

DE1471946A1 - Verfahren und Einrichtung zur Herstellung von Flachglas

Info

Publication number: DE1471946A1
Application number: DE19631471946
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Pilkington Brothers Ltd
Current assignee: Pilkington Group Ltd
Priority date: 1962-10-17
Filing date: 1963-10-15
Publication date: 1969-05-08
Also published as: BE638796A; BE638797A; JPS4833012B1; JPS491284B1; NL134932C; BR6353778D0; AT254421B; NL299373A; SE302831B; GB1034333A; NL299371A; DE1471946B2; ES292608A1; DE1471945B2; GB1034332A; DE1471945A1

Description

b· λ -,!,eg V/Vh-1793

TJ. C4 42GS

Pilkington Brothers Limited

Unterlagen für die Offenlegungsschrift

Verfahren und Einrichtung zur Herstellung yon PlaoQglas

Sie Erfindung besieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Flaohglas, bei dem das Glas in Berührung mit einem Bad aus geschmolzenem Metall steht· Es ist bekannt, oberhalb des Bades eine Schutzgasatmosphäre aufrecht zu erhalten, duroh die die Bildung τοη Verunreinigungen für das Glas an der Oberfläche des Bades aus/ geschmolzenem Metall unterbunden wird· Diese Schutzgasatmosphäre ist jedooh nicht in der Lage, VerunreInigangen, die sich innerhalb des Bades aus geschmolzenem Metall befinden, zu entfernen, die in das Badmetall einwandern

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Unterlagen m7|1Abe.2Nr.18ate3d#*Xnd#rungte*i.v.4.e.t86r

können, beispielsweise mit dem auf das Bad zugespeisten Glas. Diese Verunreinigungen können bei der späteren Bildung des Glasbandes in die Oberfläche des Glases gelangen. Wenn es sloh in der Praxis hierbei auch nur um geringfügige Verunreinigungen handelt, so genügen diese doch, um fehler in . dem erzeugten flachglas zu zeitigen·

Die hauptsächlichsten Verunreinigungen dee Badmetalls sind Sauerstoff und Schwefel, die mit dem Badmetall reagieren können· Dies erfolgt an der mit der " Schutzgasatmosphäre in Berührung stehenden Oberfläche. Die dort gebildeten Verbindungen können bei den gegebenen Temperaturen verdampfen und anschliessend auf der oberen fläche des Glases kondensieren» Sie stellen Verunreinigungen des Glases dar. Die Gefahr des Eindringens dieser Verunreinigungen in das Glas erhöht sich mit der Konzentration dieser Reaktionsprodukte zwischen dem Badmetall und Schwefel oder Sauerstoff in der Schutzgasatmosphäre, und diese Kon-' zentration ist wiederum abhängig von dem Verunreinigungs-, grad des Badmetalls mit Schwefel oder Sauerstoff.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, diese in dem Badmetall enthaltenen Verunreinigungen zu entfernen.

Das erfindungsgemässe Verfahren besteht darin, dass zur Entfernung τοη Verunreinigungen des geeohmolzenen Metalls in form von Sauerstoff oder Schwefel,

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die mit dem geschmolzenen Metall reagierend in das Glas eindringende Verunreinigungen bilden können, ein gegen das geschmolzene Metall inertes Gas in das geschmolzene Metall eingeführt wird, während die Oberfläche des Bades von dem Glas bedeckt ist, so dass das Gas durch einen Teil des Bades nach oben perlt und die Verunreinigungen des geschmolzenen Metalls durch Verdampfung entfernt und deren Reaktion mit dem geschmolzenen Metall unterbindet.

In weiterer Ausgestaltung des Verfahrens werden als in das Bad eingeführtes Gas Wasserstoff oder Stickstoff oder eine Mischung von Wasserstoff und Stickstoff verwendet.

Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Einr-ticUung zur Herstellung von Flachglas in Bandform mit einem aus Seiten- und Stirnwänden gebildeten Behälter zur Aufnahme eines Bades aus geschmolzenem Metall und einer das Bad überdeckenden Haube mit Stirn- und Seitenwänden und mit einem Einlass und einem Auslass zur Zu- bzw. Abführung des Glases zum bzw. vom Bad. Diese zeichnet sich dadurch aus, dass an dem Badbehälter Einrichtungen zur Einführung eines gegen das geschmolzene Metall inerten Gases so vorgesehen sind, dass das Gas in form von Blasen durch das Bad aufsteigt, mit dessen Oberfläche das Glas während seiner Bildung zu einem Glasband in Berührung steht. Hierbei ist es zweckmässig, wenn in dem Badbehälter an jeder Seite eine Tasohe

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gebildet let» die geschmolzenes Metall dee Bade· aufnimmt und dass die Einrichtungen zur Zuführung dee Oases la dleeer Taeohe liegen, so dass das Gas In Blaeenfoxm duroh das la der !Easohe befindliche geschmolzene Metall aufsteigt.

Ia der Zeichnung sind Ausführungsbeiepiele wn Einrichtungen zur Durchführung des erfinduqgsgemässen Verfahrens dargestellt· Ia der Zeichnung ist

71g. 1 eine geschnittene Seitenansicht einer . Einrichtung zur Herstellung τοη flachglas mit einem Sehälter für ein Bad aas geschmolzenem Metall« dem ein gewalztes Gtlasband mit geregelter Geschwindigkeit zagpspeiet wird,

Flg. 2 eine Draufsicht auf das Bintrittsende dee Badbehälters la eiaer abgewandelten Aueftihrungsform,

TIg. 3 eine geschnittene Seitenansicht einer anderen Einrichtung zur Herstellung Ton Jlaohglas nach der Erfindung und Tig. 4 eine Draufsicht auf den Behälter der Aueführungeform gemäss Tig. 5.

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Sie Einrichtung nach Pig. 1 besteht aus einem kontinuierlich betriebenen Glasschmelzofen mit einem Vorherd 1, einem Hegelschieber 2 und einem Ausguss 3. Der Ausguss 3 besteht aus einer Lippe 4 und Seitenwänden 5 und hat einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt. Oberhalb des Ausgusses 3 ist in an sich bekannter Weise ein Deckel vorgesehen.

Mit dem Ausguss 3 arbeiten zwei wassergekühlte Gusswal zen 6 und 7 zusammen, die in Seitenrahmen 8 gelagert sind und durch nicht dargestellte Zahnradgetriebe angetrieben werden.

Im Bereich der oberen Gusswalze 6 ist ein senkrecht lii gender einstellbarer Schirm 10 vorgesehen, der die Gusswalze 6 gegen die Strahlungswärme des aus dem Vorherd 1 über den Ausguss 3 fliessenden geschmolzenen Glases 11 schützt.

Das geschmolzene Glas gelangt aus dem Ausguss 3 zwischer die Gusswalzen 6 und 7. Die obere Gusswalze 6 ist in Strömungerichtung des Glases etwas gegen die untere Gusswalze 7 versetzt, so dass das geschmolzene Glas 11 auf den oberen Teil der Gusswalze 7 flieset, die für das Glas eine nach unten und vorn gerichtete bogenförmige Giessrinne bildet, die sich in der gleichen Richtung wie das Glas vorwärtsbewegt. Auf diese Weise wird das geschmolzene Glas 11 von dem Ausguss 3 zwischen die Gusswalzen gezogen und zugleich verhindert, dass das geschmolzene Glas rückwärts unter den Ausguss 3 strömen kann.

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OWGiNAL INSPECTED

Die ein Glasband 22 bildenden Gusswaizen 6 und 7 sind über dem einen Ende eines Behälters für ein Bad 12 aus geschmolzenem Metall angeordnet. Dieses Metall besteht beispielsjweise aus geschmolzenem Zinn oder einer geschmolzenen Zinnlegierung, in der Zinn vorherrscht, Der einteilige Behälter besteht aus einem Boden 13, Seitenwänden 14 und Stirnwänden 15. Der Spiegel des Bades 12 aus geschmolzenem Metall ist mit 16 bezeichnet.

Der Badbehälter trägt eine Haube, die das Bad überdeckt. Die Haube besteht aus einem Dach 17, Stirnwänden 18 und 19 und Seltenwänden 20, so dass die Haube einen Tunnel über dem Bad 12 bildet, der durch die Stirnwände 18 und 19 begrenzt ist. Duroh die hintere Stirnwand 19 der Haube und die hintere Stirnwand 15 des Badbehälters wird ein Auslass 23 gebildet, durch den ein abgekühltes Glasband unbeschädigt aus dem Bad ausgetragen werden kann.

Die Haube hat ferner in der Nähe des Austrittsendes des Bades eine Zwischenwand 27, so dass der Raum oberhalb des Bades in eine mittlere oder Hauptkammer zwischen der vorderen Stirnwand 18 und der Zwischenwand 27 und eine zweite gammer zwischen der Zwischenwand 27 und der hinteren Stirnwand 19 unterteilt ist. In die Hauptkammer wird über Leitungen 20a eine Schutzgasatmosphäre unter Druck eingeleitet, Die Leitungen 20a erstrecken sich nach unten duroh das Dach 17 und werden von ausserhalb der Haube liegenden Zuleitungen gespeist.

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Der kleineren Kammer zwischen der Zwischenwand 27 und der hinteren Stirnwand 19 wird über eine Leitung 20b eine Schutzgasatmosphäre anderer Zusammensetzung zugeleitet.

Die vordere Stirnwand 18 der Haube erstreckt sich in den Badbehälter nach unten und bestimmt einen Einlass 21, durch den das von den Gusswalzen 6 und 7 gebildete Glasband 22 auf das Bad gelangt. Die Haube hat dort einen Ansatz 24, der zusammen mit dem Schirm 10 und der Stirnwand 18 sowie Seitenwänden 25, die auf den Seitenwänden 14 des Badbehälters sitzen, eine Kammer umschliessen, in der die Gusewalzen 6 und 7 liegen. Dieser Kammer wird eine Schutzgasatmosphäre über eine leitung 20c zugeleitet.

Im Ausftferungsbeispiel der Pig. 1 sind längs des Bades Temperaturregeleinrichtungen vorgesehen, die aus Heizeinriohtungen 26 bestehen, welche im Dach befestigt sind, und aus Heizeinrichtungen 29, die innerhalb des Bades liegen. Das Temperaturgefälle längs des Bades wird so eingeregelt, dass das Glasband beim Verlassen des Bades ebene zueinander parallele Oberflächen hat und einen der Peuerpolierung gleichen Glanz aufweist. Diese Eigenschaften werden entweder durch oberflächliches Aufschmelzen der Oberfläche des Glases während der Fortbewegung längs des Bades erzielt oder dadurch, dass die Temperatur des Bades am Einlass auf mindestens 1.000⁰G gehalten wird, so dass aus dem durch die Gusswalzen gebildeten Glasband 22 eine Schicht 2β geschmolzenen Glases entsteht. Diese wird über

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einen genügend langen Weg längs des Bades in flüssigem Zustand gebalten, um die Slidung eines schwimmenden Körpers 30 aus geschmolzenem Glas zu ermöglichen, der fortschreitend fortbewegt Bandform annimmt und bis zum Austrittsende des Bades auf eine Temperatur von etwa 600⁰C abgekühlt wird, so dass das Bad unbeschädigt von,Austragswalzen 37 ausgetragen werden kann. Die Austragewalzen 37 sind am Auslass 23 angeordnet und liegen etwas oberhalb der unteren flächen des Auslasses.

Durch den Boden 13 des Badbehälters erstrecken sich Einlasekanäle 32, durch die ein inertes Gas in das geschmolzene Metall des Bades 12 eingeleitet wird. Von den Einlasskanälen steigen also Gasblasen durch das geschmolzene Metall des Bades zu dessen Spiegel 6. Das durch die Einlasskanäle zugeleitete Gas ist eines der Bestandteile der Schutzgasatmosphäre, z.B. Wasserstoff. Zweckmässig sind in dem Bereich, an dem die Gasblasen aus dem Bad aufsteigen, Absaugeeinrichtungen im Raum oberhalb des Bades vorgesehen.

Pig. 2 zeigt eine abgewandelte Bauform des Eintrittsendes des Bades. Hier wird das geschmolzene Glas vom Ausguss 3 unmittelbar auf das Bad aus geschmolzenem Metall zugeleitet, wobei es einige Zentimeter frei naoh unten fällt und anschliessend längs des Bades 12 fortbewegt wird.

Fig. 2 zeigt die Lage der Einlasskanäle 32. Ia abgewandelter Weise kann die Zuführung der Schutzgasatmosphäre zu dem Raum oberhalb des Bades so erfolgen, dass die einzelnen Bestandteile getrennt zugeleitet werden und z.B. der Wasserstoff duroh das Bad hinduroh in Blasenform in den Raum oberhalb des Bades geleitet wird, wozu es über die Einlasskanal· 32 zugespeist wird. Der Stickstoff wird duroh die Leitung 20a zugeleitet.

In der Praxis wird die Menge an Wasserstoff, die duroh die Einlasskanäle 32 zugeführt wird, etwas grosser sein als die Menge, die in der Schutzgasatmosphäre benötigt wird. Der Wasserstoff wird bei seinem Durchtritt durch das Bad nämlich mit Verunreinigungen des Bades reagieren, so z.B. mit Sauerstoff, der in dem geschmolzenen Metall des Bades enthalten sein kann.

Die in den Rig. 3 und 4 dargestellte abgewandelte Aueführungsform einer Vorrichtung ähnelt im grundsätzlichen Aufbau der Vorrichtung nach Pig. I.

In den Seitenwänden 14 des Badbehälters ist hier eine Reihe von Taschen 38 gebildet. In jeder Tasche sind Zuspeiseeinrichtungen 39 für das in das Bad aus geschmolzenem Metall einzuführende Gas vorgesehen. Ferner sind Einlasskanäle 32 in der Nähe der Stirnwände 15 des Badbehälters vorgesehen, um auch dort Gas durch das Bad hindurch einzuführen.

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Der Badbehälter trägt eine Haube, die der la Fig. 1 dargestellten entspricht. Jedo cfa sind die Seitenwände 20 der Haube ebenfalls mit Taschen 40 versehen, die ausgerichtet zu den !Paschen 38 in den Seitenwänden des Badbehälters liegen. Diese Taschen enthalten Absaugeeinrichtungen 41, durch die Gas aus dem Raum oberhalb des Bades abgesaugt wird.

Während der Bildung des zum Austrittsende des Bades fortbewegten Glasbandes wird eine Mischung aus Stickstoff und Wasserstoff, z.B. 4 Volumenteilen Stickstoff und einem Volumenteil Wasserstoff, dauernd in das geschmolzene Metall durch die Eialasskanäle 32 und die Zuspeiseeinrichtungen 39 eingeführt. Das eugeführte Gas steigt in Blasenform durch das geschmolzene Zinn am Einlass- und Auslassende des Bades in dem Bereich, wo das Glas nicht mit dem Bad in Berührung steht, auf. Während des Durchlaufe des Glases längs des Bades,bei dem aus dem Glasband 22 eine Schicht 28 geschmolzenen Glases und der schwimmende Körper 30 aus geschmolzenem Glas gebildet wird, wird die Gaemiechung auch im Bereich der Taschen 3ö zugeleitet. Die Verunreinigungen, die in dem geschmolzenen Zinn innerhalb dieser Taschen vorhanden sein können, werden hierdurch entfernt, so dass in den Taschen ein Zinn grösserer Reinheit gebildet wird. Dieses reinere Zinn strömt aus den Taschen 38 in den übrigen Teil des Bades, wodurch das Bad von den Verunreinigungen

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"befreit wird und die Bildung von Verunreinigungen für das Glas an der Oberfläche des geschmolzenen Zinns verhindert wird. Der Durchtritt des Gases durch das geschmolzene Zinn erfolgt jedoch an solchen Stellen, die nicht mit dem Glas in unmittelbarer Berührung stehen.

Das in das geschmolzene Zinn am Eintrittsende des Bades eingeführte Gas hat eine erhöhte Temperatur, so dass der in diesem enthaltene Wasserstoff mindestens mit einem Teil der Verunreinigungen, wie Sauerstoff und Schwefel, im geschmolzenen Zinn reagiert. Am Austragsende des Bades indessen ist die Temperatur niedriger, etwa in der Grössenordnung von 600⁰C, so dass der Wasserstoff nicht im selben Ausmasse mit den Verunreinigungen reagieren kann. Sie Verunreinigungen des geschmolzenen Metalls werden jedoch von dem Gas mitgenommen und durch den Auslass 23 abgeführt.

In gleicher Weise enthält das Gas, das in die Räume oberhalb der Taschen 38 gelangt, Verunreinigungen, wie Sauerstoff und Schwefel, und Reaktionsprodukte dieser Stoffe, die durch die Absaugeeinrichtungen 41 in den Taschen 40 der Haube entfernt werden.

Besteht das durch das geschmolzene Zinn hindurch zugeführte Gas aus einer Mischung aus Stickstoff und Wasserstoff, so tritt sowohl eine Verdampfung der Verunreinigungen als auch eine Reduktion dieser Verunreinigungen ein. Im Bereich des

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Einlasses des Badbehälters wird der Reduktionsprozess überwiegen, während der Verdampfungsprozess in dem kälteren Austrittsende des Behälters vorherrschen wird.

Die Höhe des geschmolzenen Zinns in den Taschen 38 der Seitenwände des Badbetaälters ist grosser als die Höhe des ge-

schmolzenen Zinns im eigentlichen Bade 12, wie dies in fig. 3 angedeutet ist. Auf diese Weise wird eine längere Berührungszeit zwischen geschmolzenem Zinn und dem Gas erreicht, wodurch die Entfernung der Verunreinigungen unterstützt wird.

Die in den Raum oberhalb des Bades eingeführte Schutzgasatmosphäre besteht vorzugsweise aus einem überwiegenden Teil von Stickstoff mit einer geringen Beimischung von Wasserstoff. Im Bereich der Eintritts- und Austrittsöffnung des Bades beträgt das Verhältnis beispielsweise 95 Vol# Stickstoff und 5 Vol# Wasserstoff, während im mittleren Teil, also in der Hauptkammer, das Verhältnis 99,5 Vol# Stickstoff und 0,5 Vol# Wasserstoff beträgt.

In abgewandelter Weise kann an Stelle der Zuspeiseeinrichtungen 39 in den Taschen 33 das geschmolzene Zinn, nachdem es in die Taschen eingetreten ist, in einem Kanal nach unten fallen, beispielsweise in Form eines Schleiers oder von Tropfen, um eine grosse Oberfläche für einen nach oben geleiteten Gasstrom zu bieten. Das reinere Zinn am Boden dieses Kanals wird dann in das Bad wieder eingespeist.

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Durch die eründangsgemässen Massnahmen wird der Zutritt von ungebundenem Sauerstoff in den Raum oberhalb des Bades über das geschmolzene Metall des Bades verringert.

Durch Verfahren nach der Erfindung hergestelltes Glas weist einen der Feuerpolierung gleichen Glanz auf und ist frei von Fehlern, die bei den bekannten Walz- und Ziehverfahren bisher üblich sind.

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Claims

Patentansprücbe:

1. Verfahren zur Herstellung von Flachglas,

bei dem das Glas In Berührung mit einem Bad aus geschmolzenem Metall steht, dadurch gekennzeichnet, dass zur Entfernung von Verunreinigungen des geschmolzenen Metalls inForm von Sauerstoff oder Schwefel, die mit dem geschmolzenen Metall reagierend in das Glas eindringende Verunreinigungen bilden können, ein gegen das geschmolzenei Metall inertes Gas in das geschmolzene Metall eingeführt wird, während die Oberfläche des Bades von dem Glas bedeckt ist, so dass das Gas durch einen Teil des Bades nach oben perlt und die Verunreinigungen des geschmolzenen Metalles durch ^Verdampfung entfernt und deren Reaktion mit dem geschmolzenen Metall unterbindet.

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2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als in das Bad eingeführtes Gas Wasserstoff oder Stickstoff oder eine Mischung von Wasserstoff und Stickstoff verwendet werden.

3. Einrichtung zur Herstellung von Flachglas

in Bandform mit einem aus Seiten- und Stirnwänden gebildeten Behälter zur Aufnahme eines Bades aus geschmolzenem Metall und einer das Bad überdeckenden Haube mit Stirn- f and Seitenwänden und mit einem Einlass und einem Auslass zur Zu- bzw. Abführung des Glases zum bzw. vom Bad, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Badbehälter Einrichtungen (32, Fig.l und 3; 39, Fig. 3) zur Einführung eines gegen das geschmolzene Metall inerten Gases so vorgesehen sind, dass das Gas in Form von Blasen durch das Bad aufsteigt, mit dessen Oberfläche das Glas während seiner Bildung zu einem Glasband in Berührung steht.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Badbehälter an jeder Seite eine ' Tasche (38) gebildet ist, die geschmolzenes Metall des Bades (12) aufnimmt und dass die Einrichtungen (39) zur Zuführung des Gases in dieser Tasche liegen, so dass das Gas in Blasenform durch das in der Tasche befindliche geschmolzene Metall aufsteigt.

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