DE1471946B2

DE1471946B2 - Verfahren und Einrichtung zur Herstellung von Flachglas

Info

Publication number: DE1471946B2
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: 1969-10-30
Also published as: BE638796A; BE638797A; JPS4833012B1; JPS491284B1; NL134932C; BR6353778D0; AT254421B; NL299373A; SE302831B; GB1034333A; NL299371A; DE1471946A1; ES292608A1; DE1471945B2; GB1034332A; DE1471945A1

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Tasche gebildet ist, die geschmolzenes Metall des

Herstellung von Flachglas, bei dem das Glas in Be- Bades aufnimmt, und daß die Einrichtungen zur Zu-

rührung mit einem Bad aus geschmolzenem Metall führung des Gases in dieser Tasche liegen, so daß

steht. Es ist bekannt, oberhalb des Bades eine Schutz- das Gas in Blasenform durch das in der Tasche be-

gasatmosphäre aufrechtzuerhalten, durch die die BiI- 5 findliche geschmolzene Metall aufsteigt,

dung von Verunreinigungen für das Glas an der In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele von

Oberfläche des Bades ausgeschmolzenem Metall Einrichtungen zur Durchführung des erfindungs-

unterbunden wird. Diese Schutzgasatmosphäre ist je- gemäßen Verfahrens dargestellt. In der Zeichnung ist

doch nicht in der Lage, Verunreinigungen, die sich F i g. 1 eine geschnittene Seitenansicht einer Ein-

innerhalb des Bades aus geschmolzenem Metall be- ίο richtung zur Herstellung von Flachglas mit einem

finden, zu entfernen, die in das Badmetall einwandern Behälter für ein Bad aus geschmolzenem Metall, dem

können, beispielsweise mit dem auf das Bad züge- ein gewalztes Glasband mit geregelter Geschwindig-

speisten Glas. Diese Verunreinigungen können bei keit zugespeist wird,

der späteren Bildung des Glasbandes in die Ober- Fig. 2 eine Draufsicht auf das Eintrittsende des fläche des Glases gelangen. Wenn es sich in der 15 Badbehälters in einer abgewandelten Ausführungs-Praxis hierbei auch nur um geringfügige Verunreini- form,

gungen handelt, so genügen diese doch, um Fehler F i g. 3 eine geschnittene Seitenansicht einer ande-

in dem erzeugten Flachglas zu zeitigen. ren Einrichtung zur Herstellung von Flachglas nach

Die hauptsächlichsten Verunreinigungen des Bad- der Erfindung und

mantels sind Sauerstoff und Schwefel, die mit dem ²⁰ F i g. 4 eine Draufsicht auf den Behälter der Aus-Badmetall reagieren können. Dies erfolgt an der mit führungsform gemäß Fig. 3.

der Schutzgasatmosphäre in Berührung stehenden Die Einrichtung nach Fig. 1 besteht aus einem Oberfläche. Die dort gebildeten Verbindungen kön- kontinuierlich betriebenen Glasschmelzofen mit nen bei den gegebenen Temperaturen verdampfen einem Vorherd 1, einem Regelschieber 2 und einem und anschließend auf der oberen Fläche des Glases 25 Ausguß 3. Der Ausguß 3 besteht aus einer Lippe 4 kondensieren. Sie stellen Verunreinigungen des GIa- und Seitenwänden 5 und hat einen im wesentlichen ses dar. Die Gefahr des Eindringens dieser Verunrei- . rechteckigen Querschnitt. Oberhalb des Ausgusse 3 ist nigungen in das Glas erhöht sich mit der Konzen- in an sich bekannter Weise ein Deckel vorgesehen, tration dieser Reaktionsprodukte zwischen dem Bad- Mit dem Ausguß 3 arbeiten zwei wassergekühlte metall und Schwefel oder Sauerstoff in der Schutz- 30 Gußwalzen 6 und 7 zusammen, die in Seitenrahmen 8 gasatmosphäre, und diese Konzentration ist wiederum gelagert sind und durch nicht dargestellte Zahnradabhängig von dem Verunreinigungsgrad des Bad- getriebe angetrieben werden,
metalls mit Schwefel oder Sauerstoff. i_m Bereich der oberen Gußwalze 6 ist ein senk-

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese recht liegender einstellbarer Schirm 10 vorgesehen,

in dem Badmetall enthaltenen Verunreinigungen zu 35 der die Gußwalze 6 gegen die Strahlungswärme des

entfernen. aus dem Vorherd 1 über den Ausguß 3 fließenden ge-

Das erfindungsgemäße Verfahren besteht darin, schmolzenen Glases 11 schützt.

daß zur Entfernung von Verunreinigungen des ge- Das geschmolzene Glas gelangt aus dem Ausguß 3 schmolzenen Metalls in Form von Sauerstoff oder zwischen die Gußwalzen 6 und 7. Die obere: Guß-Schwefel, die mit dem geschmolzenen Metall reagie- 40 walze 6 ist in Strömungsrichtung des Glases etwas rend in das Glas eindringende Verunreinigungen bil- gegen die untere Gußwalze 7 versetzt, so daß das den können, ein gegen das geschmolzene Metall iner- geschmolzene Glas 11 auf den oberen Teil der Gußtes Gas in das geschmolzene Metall eingeführt wird, walze 7 fließt, die für das Glas eine nach unten und während die Oberfläche des Bades von dem Glas be- vorn gerichtete bogenförmige Gießrinne bildet, die deckt ist, so daß das Gas durch einen Teil des Bades 45 sich in der gleichen Richtung wie das Glas vorwärts nach oben perlt und die Verunreinigungen des ge- bewegt. Auf diese Weise wird das geschmolzene Glas schmolzenen Metalls durch Verdampfung entfernt 11 von dem Ausguß 3 zwischen die Gußwalzen ge- und deren Reaktion mit dem geschmolzenen Metall zogen und zugleich verhindert, daß das geschmolzene unterbindet. Glas rückwärts unter den Ausguß 3 strömen kann.

In weiterer Ausgestaltug des Verfahrens werden 50 Die ein Glasband 22 bildenden Gußwalzen 6 und 7

als in das Bad eingeführtes Gas Wasserstoff oder sind über dem einen Ende eines Behälters für ein

Stickstoff oder eine Mischung von Wasserstoff und Bad 12 aus geschmolzenem Metall angeordnet. Dieses

Stickstoff verwendet. Metall besteht beispielsweise aus geschmolzenem

Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Einrich- Zinn oder einer geschmolzenen Zinnlegierung, in der

tung zur Herstellung von Flachglas in Bandform mit 55 Zinn vorherrscht. Der einteilige Behälter besteht aus

einem aus Seiten- und Stirnwänden gebildeten Be- einem Boden 13, Seitenwänden 14 und Stirnwänden

hälter zur Aufnahme eines Bades aus geschmolze- 15. Der Spiegel des Bades 12 aus geschmolzenem

nem Metall und einer das Bad überdeckenden Haube Metall ist mit 16 bezeichnet.

mit Stirn- und Seitenwänden und mit einem Einlaß Der Badbehälter trägt eine Haube, die das Bad und einem Auslaß zur Zu- bzw. Abführung des GIa- 60 überdeckt. Die Haube besteht aus einem Dach 17, ses zum bzw. vom Bad. Diese zeichnet sich dadurch Stirnwänden 18 und 19 und Seitenwänden 20, so daß aus, daß an dem Badbehälter Einrichtungen zur Ein- die Haube einen Tunnel über dem Bad 12 bildet, führung eines gegen das geschmolzene Metall inerten der durch die Stirnwände 18 und 19 begrenzt ist. Gases so vorgesehen sind, daß das Gas in Form von Durch die hintere Stirnwand 19 der Haube und die Blasen durch das Bad aufsteigt, mit dessen Ober- 65 hintere Stirnwand 15 des Badbehälters wird ein Ausfläche das Glas während seiner Bildung zu einem laß 23 gebildet, durch den ein abgekühltes Glasband Glasband in Berührung steht. Hierbei ist es zweck- unbeschädigt aus dem Bad ausgetragen werden mäßig, wenn in dem Badbehälter an jeder Seite eine 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 Kammer zwischen der Zwischenwand 27 und der hinteren Stirnwand 19 unterteilt ist. In die Hauptkammer wird über Leitungen 20 α eine Schutzgasatmosphäre unter Druck eingeleitet. Die Leitungen 20 α erstrecken sich nach unten durch das Dach 17 und werden von außerhalb der Haube liegenden Zuleitungen gespeist.

Der kleineren Kammer zwischen der Zwischenwand 27 und der hinteren Stirnwand 19 wird über eine Leitung 20 b 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 Gußwalzen 6 und 7 liegen. Dieser Kammer wird eine Schutzgasatmosphäre über eine Leitung 20 c zugeleitet.

Im Ausführungsbeispiel der F i g. 1 sind längs des Bades Temperaturregeleinrichtungen vorgesehen, die aus Heizeinrichtungen 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 Feuerpolierung 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 1000° C gehalten wird, so daß aus dem durch die Gußwalzen gebildeten Glasband 22 eine Schicht 28 geschmolzenen Glases entsteht. Diese wird über einen genügend langen Weg längs des Bades in flüssigem Zustand gehalten, um die Bildung 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 600° C abgekühlt wird, so daß das Bad unbeschädigt von Austragswalzen 37 ausgetragen werden kann. Die Austragswalzen 37 sind am Auslaß 23 angeordnet und liegen etwas oberhalb der unteren Flächen des Auslasses.

Durch den Boden 13 des Badbehälters erstrecken sich Einlaßkanäle 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, in dem die Gasblasen aus dem Bad aufsteigen, Absaugeinrichtungen im Raum oberhalb des Bades vorgesehen.

F i g. 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 nach unten fällt und anschließend längs des Bades 12 fortbewegt wird.

Fig. 2 zeigt die Lage der Einlaßkanäle 32. In 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 durch das Bad hindurch in Blasenform in den Raum oberhalb des Bades geleitet wird, wozu es über die Einlaßkanäle 32 zugespeist wird. Der Stickstoff wird durch die Leitung 20 α zugeleitet.

In der Praxis wird die Menge an Wasserstoff, die durch die Einlaßkanäle 32 zugeführt wird, etwas größer 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 F i g. 3 und 4 dargestellte abgewandelte Ausführungsform einer Vorrichtung ähnelt im grundsätzlichen Aufbau der Vorrichtung nach F i g. 1.

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.

Der Badbehälter trägt eine Haube, die der in F i g. 1 dargestellten entspricht. Jedoch sind die Seitenwände 20 der Haube ebenfalls mit Taschen 40 versehen, die ausgerichtet zu den Taschen 38 in den Seitenwänden des Badbehälters liegen. Diese Taschen enthalten Absaugeinrichtungen 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 Volumteilen Stickstoff und 1 Volumteil Wasserstoff, dauernd in das geschmolzene Metall durch die Einlaßkanäle 32 und die Zuspeiseeinrichtungen 39 eingeführt. Das zugeführte 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 Durchlaufs 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 Gasmischung auch im Bereich der Taschen 38 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 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 600° C, so daß der Wasserstoff nicht im selben Ausmaße mit den Verunreinigungen reagieren kann. Die 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 Einlasses des Badbehälters wird der Reduktionsprozeß überwiegen, während der Verdampfungsprozeß in dem kälteren Austrittsende des Behälters vorherrsehen wird.

Die Höhe des geschmolzenen Zinns in den Taschen 38 der Seitenwände des Badbehälters ist größer als die Höhe des geschmolzenen Zinns im eigentlichen Bad 12, wie dies in F i g. 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 Volumprozent Stickstoff und 5 Volumprozent Wasserstoff, während im mittleren Teil, also in der Hauptkammer, das Verhältnis 99,5 Volumprozent Stickstoff und 0,5 Volumprozent Wasserstoff beträgt.

In abgewandelter Weise kann. an Stelle der Zu-Speiseeinrichtungen 39 in den Taschen 38 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.

Durch die erfindungsgemäßen 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.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Flachglas, bei dem das Glas in Berührung mit einem Bad aus geschmolzenem Metall steht, dadurchgekennzeichnet, daß zur Entfernung von Verunreinigungen des geschmolzenen Metalls in Form von Sauerstoff oder Schwefel, 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.

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- und 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 in F i g. 1 und 3; 39 in 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.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen