DE1596617A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Flachglas - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von FlachglasInfo
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Description
P.-.t rtrin-v-Ü
Dipl.-l·^. K.V/alther
1 BERLIN 19
\ Bolivaral-ee 9
N TeL 3044265
Pilkington Brothers Limited, 201-211 tlartins Bank Building,
V/ater Street, Liverpool 2, Lancashire/England
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Flachglas
Die Erfindung "bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Flachglas, "bei dem Glas längs eines
Bades aus geschmolzenem Zinn fortbewegt wird. Das Glas wird hierbei während der Fortbewegung wärmebehandelt und
soweit abgekühlt, dass es genügend verfestigt wird, um unbeschädigt von dem Bad aus geschmolzenem Metall ausgetragen
zu werden« Einem Bad aus geschmolzenem Zinn ist ein Bad aus einer geschmolzenen Zinnlegierung, in der Zinn
überwiegt, und die ein grösseres spezifisches Gewicht fels G-las hat gleichwertige
BAD CrJQlNAL
109816/019B
In dem geschmolzenen Metall können Verunreinigungen^.
B, Sauerstoff und/oder Schwefel, enthalten sein, die in das geschmolzene Metall entweder aus dem Raum oberhalb
des Bades oder aus dem dem Bad zugespeisten Glas gelangen können, üs ist üblich, das Bad aus geschmolzenen!
Zinn in einem langgestreckten Behälter unterzubringen, der von einer Haube überdeckt ist, die einen Kaum oberhalb
des Bades umschliesst. In diesem Raum oberhalb des Bades wird eine Schutzgasatmosphäre mit Überdruck aufrechterhalten,
durch die jedoch die Anwesenheit von Verunreinigungen, wie Sauerstoff und Schwefel, im geschmolzenen Zinn
nicht unterbunden ist„
Die Erfindung bezweckt eine Verbesserung des Verfahrens durch eine kontinuierliche Reinigung des geschmolzenen
Zinns,
Das erfindungsgemässe Verfahren besteht darin, dass das geschmolzene Zinn durch Umlauf durch eine Reinigungszone
gereinigt wird, in der es einem Vakuum ausgesetzt wird, so dass in ihm enthaltenes Zinnoxyd oder Zinnsulfid
ausdampft, dass das ausgedampfte Zinnoxyd oder Zinnsulfid gesammelt und das gereinigte Zinn dem Bad wieder zugeleitet
wird β Durch den Umlauf des geschmolzenen Zinns durch die Reinigungszone gelingt es, den Anteil von Zinnoxyd
und Zinnsulfid im Badmetall auf einen Kleinstwert zu halten.
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Bei einer bevorzugten Ausführuntsform des
Verfahrens ist vorgesehen, dass die Reinigung des Zinn in dem Bereich vorgenommen wird, in dem auf das Bad Glas
zugespeist und eine Sch-icht aus geschmolzenem Glas gebildet
wird. Ferner ist vorgesehen, dass durch das Vakuum in der üeinigungszone das au reinigende geschmolzene Zinn in die
Leinigungs^one hochgehoben wird, aus der das gereinigte
Zinn zum Bai zurückfliesst.
Das zu reinigende geschmolzene Zinn kann an jeder beliebigen Stelle des Bades abgezogen werden wie auch
die Rückkehr des gereinigten Zinns an einer beliebigen Stelle des Bades erfolgen kann, Vorteilheft erfolgt dies
neben der Bewegungsbahn des Glases limgs des Bades« Ls
können Pumpeinrichtungeri vorgesehen sein, die den Strom des
geschmolzenen Zinns durch die Reinigungszone erzwingen. Bei
einer bevorzugten Verfahrensführung ist. vorgesehen, dass
das zu reinigende Zinn in eine Tasche des Bades geleitet und aus dieser in die Reinigungszone hochgehoben wird.
Das Umwälzen des geschmolzenen Zinns durch die Reinigungszone kann dadurch unterstützt werden, dass der
Zustrom des zu reinigenden Zinns von dem Rückstrom des gereinigten
Zinns in das Bad in der Tasche getrennt voneinander erfolgt und in den Zustrom ein das Hochheben des zu reinigenden
Zinns unterstützender Strom eines nicht oxydierenden Gases eingeleitet wird. Mn solches Gas kann Wasserstoff
oder Kohlennxyd oder Stbkstoff oder irgendeine Ilischune;
BAD o^
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dieser drei Gase sein. Bei dieser Verfahrensführung, bei der der Umlauf des geschmolzenen Zinns durch ein nichtoxydierendes
Gas unterstützt wird, muss das Vakuum, dem das geschmolzene Zinn in der Reinigungszone ausgesetzt ist,
ausreichend sein, um kontinuierlich das durch das geschmolzene Zinn aufströmende Sas abzuziehen.
Das Entweichen des Gases aus dem geschmolzenen Zinn in der Reinigungszone kann zur Bildung von
Strahlen des geschmolzenen Zinns führen, die aus der Oberfläche des geschmolzenen Zinns treten, wodurch die Freigabe
der gelösten Verunreinigungen aus dem geschmolzenen Zinn unter der Wirkung des Vakuums unterstützt wird. Die
gelösten Gase, viie auch die in dem geschmolzenen Zinn enthaltenen Oxyde und Sulfide trennen sich von diesem leichter,
wenn das Gas mit einer Geschwindigkeit zugeführt wird, die die Bildung von Strahlen des geschmolzenen Zinns in
der Reinigungszone ermöglicht«
Um den erforderlichen niedrigen Druck ober-*
halb des geschmolzenen Zinns aufrecht zu erhalten, ist eine Vakuumpumpe vorgesehen, der ein Kondensator vorge-Lchaltet
ist, durch den die in der Reinigungszone aus dem Zinn entfernten gasförmigen Bestandteile kondensiert
werden, bevor sie von der Vakuumpumpe gefördert werden.
Die praktischen Versuche haben gezeigt, dass mit dem erfindungsgemäesen Verfahren eine genügend geringe
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Konzentration von Zinnoxyd und/oder Zinnsulfid in dem
Bad aus geschmolzenem Zinn auf einen Kleinstwert gehalten werden kann, selbst wenn die Reinigung des Zinns nur an
einer Stelle des Bades ausgeführt wird. i)s können j-edoch
auch mehrere Reinigungszonen vorgesehen werden, falls dies zweckmässig erscheint, so dass das gesamte Zinn einem
Reinigungsvorgang unterzogen wird.
Es ist erwünscht, das geschmolzene Zinn an einer Stelle des Bades abzuziehen, wo die Temperatur
des geschmolzenen Zinns etwa 8500O beträgt. Wird das geschmolzene
Zinn näher dem Auslassende des Bades entnommen, wo die Temperatur etwa 60O0O beträgt, so kann das abgezogene
Zinn in der Reinigungszone erhitzt werden, um das Ausdampfen der Verunreinigungen aus dem geschmolzenen Zinn
zu unterstützen.
Ferner wird in weiterer Ausgestaltung des erfindungagemässen Verfahrens vorgesehen, dass bei der
Zuleitung des zu reinigenden Zinns dieses mit einem Element in Berührung gebracht wird, zu dem Sauerstoff und Schwefel
eine grössere Affinität als au Zinn haben und Oxyde und Sulfide bilden, die in der Reinigungszone leicht von dem
geschmolzenen Zinn zu trennen sind. Pur diesen Zweck ist
besonders Kohlenstoff geeignet, der mit im geschmolzenen Zinn enthaltenen Sauerstoff Kohlenoxyd bildet, das in
der Reinigungszone leicht aus dem geschmoleenen Zinn
BAD Crac
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ausgetrieben werden kann. Es kann auch Phosphor verwendet
werden, der mit dem geschmolzenen Zinn bei der Zuleitung zur Reinigungszone in Berührung gebracht wird.
Schließlich ist nach einem weiteren Verfahrens,
schritt vorgesehen, dass durch das geschmolzene Zinn in der Reinigungszone ein reinigendes Gas geleitet wird.
Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen
Verföahrens mit einem langgestreckten Behälter zur Aufnahme
eines Bades aus geschmolzenem Zinn. Diese Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass oberhalb des Bades ein
Vakuumturm vorgesehen ist, der mit zwei Stutzen in das geschmolzene Zinn des Bades eintaucht und oberhalb der
Stutzen eine die Reinigungszone für das von dem zu reinigenden Zinn durchströmte darstellende Kammer enthält,
die über einen Kondensator mit einer Vakuumpumpe verbunden ist, und dass Einrichtungen vorgesehen sind, durch die
geschmolzenes Zinn durch den einen Stutzen in die Kammer eintretend und durch den anderen Stutzen zum Bad zurückkehrend
umgewälzt wird.
Der Vakuumturm kann ein einschachtiger Turm sein, dessen Boden in das geschmolzene Zinn der Tasche
eintaucht und in den das geschmolzene Zinn durch den Überdruck der Schutzgasatmosphäre in dem Raum oberhalb des
Bades und den Unterdruck der Vakuumpumpe gezwungen wird.
_ 7 _ BAD ORIGINAL
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Vom oberen Teil des Vakuuinturms kann aus dessen Reinigungszone eine Leitung zum Bad angeschlossen sein, durch die
ein mehr oder weniger grosser Umlauf des gefjchmolzenen Linns erfolgt. Bei einer bevorzugten Ausflihrun.jsform ist
;edoch vorgesehen, dass bei einem Behälter mit einer Ausnehmung
zur Aufnahme einer Tasche aus geschmolzenem Zinn diese Ausnehmung durch eine Trennwand in zwei Teile
unterteilt ist, die beide mit dem Hauptteil des Badbehälters verbunden sind und in die je einer der Stutzen
des Vakuumturmes ragt. Ferner ist es zweckmässig, wenn
an den einen Stutzen nahe dem Boden der Kammer des Vakuumturmes
eine Zuleitung für ein das Umwälzen des geschmolzenen Zinns durch die Kammer bewirkendes nicht oxydierendes
Gas angeschlossen iste
Der Vakuumturm kann an jeder beliebigen
Stelle des Badbehälters vorgesehen sein, in dem Temperaturen
zwischen 1100 und 600 C herrschen, üs wurde jedoch
gefunden, dass das Abziehen der Verunreinigungen aus dem geschmolzenen Zinn bei einer Temperatur des geschmolzenen
Zinns oberhalb 85O0C leichter durchzuführen ist. Aus
diesem Grunde ist vorgesehen, dass die Innenwand der Stutzen mit Futtern aus Kohlenstoff versehen ist. Die
Verwendung von Futtern aus Kohlenstoff hat den zusätzlichen Vorteil, dass in dem geschmolzenen Zinn gelöster Sauerstoff
mit dem Kohlenstoff reagiert und Kohlenoxid bildet, das aus dem geschmolzenen Zinn in der Reinigungszone leicht
entfernt werden kanne q/\$ CFJQiN
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Bei einer anderen Ausführungsform einer
Vorrichtung nach der Erfindung ist vorgesehen, dass der eine Stutzen im oberen Bereich der Kammer dös Vakuumturms
in einer Dftse endet,aas der das geschmolzene Zinn in die
Kammer eingespritzt wird und dass zwischen der Düse und dem Spiegel des in der Kammer befindlichen geschmolzenen
Zinns ein Paket von Raschigringen vorgesehen ist, durch das das ausgespritzte Zinn zum Boden der Kammer fliesst, und
dass im Bereich des Spiegels des geschmolzenen Zinns in der Kammer unterhalb des Pakete der Raschigringe eine Zuleitung
eines Reinigungsgases endet, das im Gegenstrom zum geschmolzenen Zinn zum oberen Teil der Kammer aufsteigt.
In der Zeichnung sind Ausflihrungsbeispiele
von Vorrichtungen zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens dargestellt. In der Zeichnung ist
Fig. 1 ein Schnitt nach der Linie I-I der
Pig. 2 durch einen Teil eines Behälters für ein Bad aus geschmolzenem Zinn im
Bereich einer Ausnehmung zur Aufmahme einer Tasche aus geschmolzenem Zinn, Pig. 2 ein senkrechter Schnitt nach der Linie
H-II der Pig» I, Pig. 3 ein der Pig. 2 ähnlicher Schnitt durch
eine abgewandelte Ausführungsform und
Fig. 4 ein der Pig. 2 ähnlicher Schnitt durch eine weitere Ausführungsform dar Erfin-
dung· BAD ORIGINAL
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In äen Zeichnungen haben gleiohe oder ähnliche
Teile gleiche Bezugszeichen,
Bei der in Flg. 1 und 2 dargestellten Vorrichtung ist ein Bad 1 aus geschmolzenem Zinn oder einer
Legierung, in der Zinn vorwiegt und die ein grösseres spezifisches Gewicht als Glas hat, in einem langgestreckten
Behälter enthalten, der Seitenwände 2 und eine Sohle 3 aufweist. Glas wird am einen Ende des Bades
aus geschmolzenem Zinn mit geregelter Geschwindigkeit entweder in Form eines ausgewalzten Glasbandes zugespeist,
das während der Fortbewegung längs des Bades wärmebehandelt wird, oder in Form eines gewalzten Glasbaues,
das auf der Oberfläche geschnolζenen Zinns
geschmolzen wird, um eine Schicht aus geschmolzenem Glas zu bilden, die sich in Querrichtung ungehindert auf
dem geschmolzenen Zinn ausbreiten kann. Dieser schwimmende
Körper aus geschmolzenem Glas wird dann in Bandform längs des Bades fortbewegt.
In abgewandelter Weise kann ein Glasband auch durch Zuspeisen geschmolzenen Glases zum Bad aus
geschmolzenem Zinn gebildet werden, das auf dessen Oberfläche in Querrichtung sich ungehindert ausbreiten kann
und dann in Bandform als sohwimmender Körper aus geschmolzenem
Glas fortbewegt wird.
Es wird also ein Glasband 4 längs des Bades
aus geschmolzenem Zinn zum Auslassende des Bades in
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Richtung des Pfeiles 5 fortbewegt und hierbei soweit
abgekühlt, dass es genügend verfestigt ist, um am Auslassende des Bades unbeschädigt mechanisch ausgetragen
werden zu können. Oberhalb des Spiegels 6 des Bades aus geschmolzenem Zinn ist ein durch eine Haube begrenzter
Raum für ein unter Überdruck stehendes Schutzgas gebildet. Als Schutzgas wird ein Gas verwendet, das chemisch nicht
mit dem Zinn des Bades reagiert, um Verunreinigungen für das Glas zu bilden. Das Schutzgas schützt die Badoberfläche,
die beiderseits des Glasbandes 4 und unterhalb des Glasbandes am Austragsende freiliegt. In der
Schutzgasatmosphäre oberhalb des Bades können jedoch Verunreinigungen z.B. Sauerstoff und/oder Schwefel enthalten
sein, wie auch diese Verunreinigungen in das Bad aus geschmolzenem Zinn aus dem zu dem Bad zugespeisten
Glas einwandern können« Diese Verunreinigungen reagieren mit dem geschmolzenen Zinn des Bades und die gebildeten
Reaktionsprodukte, beispielsweise Zinnoxyd oder Zinnsulfid,
stellen Verunreinigungen für das Glas dar, die bei der Fortbewegung des Glases längs des Bades in dieses eindringen
können.
Durch das erfindungsgemässe Verfahren werden diese Verunreinigungen des Badmetalls auf ein Mindestmass
verringert, indem sie kontinuierlich aus dem geschmolzenen Zinn des Bades entfernt werden. Hierzu wird geschmolzenes
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Zinn des Bades durch eine Reinigungszone umgewälzt, in
•der das geschmolzene Zinn einem Vakuum ausgesetzt ist, so dass die gelösten Verunreinigungen aus dem geschmolzenen
Zinn entfernt werden. Das gereinigte Zinn wird dann in das Bad zurückgeleitet. Es hat sich als zweckmässig
er.wiesen, diese Reinigung-des geschmolzenen Zinns in einejj
Bereich des Bades vorzunehmen, wo die Temperatur des geschmolzenen Zinns oberhalb 8500G liegt, jedoch kann das
erfindungsgemässe Verfahren an jeder anderen Stelle längB
des Badbehälters durchgeführt werden. Wird "beispielsweise
geschmolzenes Zinn am Austragsende des Bades zur Reinigung abgezogen, wo die Temperatur etwa 6000C "beträgt, so kann
das geschmolzene Zinn in der Reinigungszone durch dort vorgesehene Heizeinrichtungen auf etwa 8500C erhitzt
werden.
Wie Fig. 1 zeigt, ist an einer Seitenwand 2 des Badbehälters eine Ausnehmung gebildet, die eine Tasche
aus geschmolzenem Zinn enthält. Die Ausnehmung hat Seitenwände 5, eine Stirnwand 8 und eine Sohle S, die eine
Verlängerung der Sohle 3 des Badbehälters darstellt, und ist oben durch einen Deckel 10 verschlossen, der sich über
die Seitenwände 7 und die Stirnwand 8 erstreckt.
Die ^aache aus geschmolzenem Zinn in der
Ausnehmung ist in zwei Teile durch eine mittlere Trennwand . 11 unterteilt, die sich von der Stirnwand 8 der Ausnehmung
zur Seitenwand 2 des Badbehälters über die ganze Höhe der
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159661?
Ausnehmung erstreckt. Die beiden Kammern 12 und 13 der
Tasche aus geschmolzenem Zinn stehen getrennt voneinander mit dem Hauptteil des Badbehälters durch Kanäle 14 bzw.
in Verbindung, wobei der zwischen ihnen liegende Teil der Seitenwand des Badbehälters so geformt ist, dass er
den Zu- bzw· Abstrom des geschmolzenen Zinns unterstützt. Oberhalb der Ausnehmung ruht auf einem Rahmen
17 ein Vakuumturm, der zwei hohle Stutzen 18 und 19 aufweist,
die in das geschmolzene Zinn in den Kammern 12 bzw. 13 tauchen. Beide Stutzen 18 und 19 stehen mit einer
oberen Kammer 20 des Vakuumturms in Verbindung, die die Reinigungs zone flir das zu reinigende Zinn des Bades
darstellt. Die Stutzen 18 und 19 sind etwa 1,5 m lang, so dass, wenn der Druck in der Kammer auf etwa 0,01 ram QS
durch eine Vakuumpumpe abgesenkt wird, das geschmolzene Zinn in der Kammer 20 etwa eine Höhe von 15 cm hat, die
durch das Vakuum und den überdruck im Raum oberhalb des Bades aus geschmolzenem Zinn bedingt ist. Beide Stutzea
18 und 19 bestehen aus Stahlröhren mit einem dicken Futter
21 aus Kohlenstoff, so dass Bohrungen 22 bzw. 23 in den Stutzen mit einem Durchmesser von etwa 2,5 cm entstehen.
Die Stahlhiilsen der Stutzen haben an den oberen Enden Flansche 24, die mit Flanschen 26 von Anschlusstücken
eines äusseren Stahlgehäuses 27 flir die Kammer 20 verbunden sind,
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Auch die Kammer 20 hat ein dickes Futter
aus Kohlenstoff, durch die die Bohrungen 22 und 23 der Stutzen hindurchtreten. Der Stutzen 18, der in die Kammer
12 der Tasche eintaucht, die in Richtung der Vorwärtsbewegung des Glasbandes längs des Badbehälters stromaufwärts
liegt, ist mit einer Zweigleitung 29 dicht oberhalb des Deckels 10 der Ausnehmung verbunden. Diese
Zweigleitung 29 besteht ebenfalls aus einem Stahlrohr mit einem Anschlussflansch 30 und enthält ein Putter 31
aus Kohlenstoff. Die Zweigleitung 29 ist mit einer Quelle eines nichtoxydierenden Gases verbunden, das über die
Bohrung 32 der Zweigleitung 29 in die Bohrung 22 des Stutzens 18 eingeleitet wird. Die Kammer 20 des Vakuumturms
ist durch einen Deckel 33 verschlossen, der über einen äusseren Flansch 34 mit einem Flansch 35 des
Stahlgehäuses 27 verbunden ist und ebenfalls mit einem lutter aus Kohlenstoff verkleidet ist. Der Deckel 33
hat einen Auslass 36 mit einem Futter 37 aus Kohlenstoff, das etwas in die Kammer 20 nach unten ragt.
Der Auslass 36 hat aussen einen· Flansch 38,
an dem ein Flansch 39 eines Krümmer40 angeschlossen iste
Mit dem Krümmer 40 ist ein Krümmer 41 verbunden, der mit einem Einlass 42 eines wassergekühlten Kondensators
verbunden ist.
- 14 BAD CRlGJNAL
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Der Kondensator 43 ist von üblicher Bauart und hat einen äusseren Wassermantel 44» dem über einen Linlass
45 Kühlwasser am unteren imde zuströmt und aus dem oben über einen Auslass 46 das Wasser wieder abströmt. Durch
das Innere des Kondensators erstrecken sich Kühlrohre 47» die mit dem äusseren Wassermantel 44 in Verbindung stehen.
Durch den Einlass 42 eintretendes Gas umströmt die Kühlrohre 47 und die Innenfläche des Wassermantels 44 und
gelangen kondensiert zu einem Auslass 48, an den eine an sich bekannte Vakuumpumpe 49 angeschlossen ist.
Bei laufender Vakuumpumpe 49 wird der Druck innerhalb der Kammer 20 auf etwa 1 mm QS abgesenkt. Dies
bewirkt, dass geschmolzenes Zinn beide Stutzen 18 und 19 unter dem Einfluss des auf die Oberfläche des Bades aus
geschmolzenem Zinn einwirkenden Druckes anfüllt und in die Kammer 20 bis zu einer Höhe von 15 cm eindringt. Um einen
Umlauf des geschmolzenen Zinns von der Kammer 12 der Tasche aufwärts durch den Stutzen 18 in die Kammer 20
und abwärts durch den Stutzen 19 in die Kammer 13 der Tasche zu bewirken, wird durch die Zweigleitung 29 mit
genügender Geschwindigkeit Gas zugeleitet, so dass das Zinn in dem Stutzen 18 mitgenommen wird. Beispielsweise
kann durch die Zweigleitung 29 ein Gasstrom von 7 Lit.
pro Minute zugeführt werden. Das Gas kann auf die Temperatur des geschmolzenen Zinns aufgeheizt werden. Es wird
ein nichtoxydierendes Gas, beispiä-sweise ein inertes Gas
wie Stickstoff oder ein reduzierendes Gas wie Wasserstoff
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- 15 - BAD ORfQINAt
oder Kohlenoxyd verwendete Es ist auch möglich, irgend eine
Mischung dieser drei Gase zu benutzen.
Das durch den Stutzen 18 in die Kammer 20 eintretende geschmolzene Zinn wird dort gereinigt, indem
aus seinem Spiegel 50 die Verunreinigungen ausdampfen. Infolge des geringen Druckes erfolgt dieses Abscheiden
leicht, worauf die ausgedampften Verunreinigungen durch die Vakuumpumpe 49 abgezogen werden.
Ist die Gaszuleitung durch die Zweigleitung 29 ausreichend kräftig, so brechen die aufströmenden Gasblasen
die Oberfläche des geschmolzenen Zinns auf, wodurch eine grössere Fläche des geschmolzenen Zinns zur Aufdampfung
der Verunreinigungen freiliegt. Die durch den Auslaes 36 abgezogenen Verunreinigungen kondensieren im Kondensator 43»
indem sie gesammelt werden, während die abgezogenen Gase wie Wasserstoff kontinuierlich durch die Vakuumpumpe 49 abgesaugt
werden.
Da infolge des in der Kammer 20 herrschenden Vakuums in dieser Kammer nur eine gewisse Höhe des geschmolzenen
Zinns eingehalten werden kann, fliesst gereinigtes Zinn aus der Kammer 20 zur Kammer 13 der Tasche über den
Stutzen 19 ab und gelangt dann über den Kanal 15 in den Hauptteil des Bades aus geschmolzenem Zinn zurück. Auf
diese Weise ist eine dauernde Umwälzung des geschmolzenen Zinns bewerkstelligt, wobei zu reinigendes Zinn durch den
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Kanal 14- und den Stutzen 18 zur Kammer 20 fliesst, in
der das Zinn gereinigt wird und dann über den Stutzen 19 und den Kanal 15 zurückkehrt. Mit der erfindungsgemässen
Vorrichtung kann ein stündlicher Durchsatz von 20 Tonnen zu reinigendem Zinn erzielt werden.
Durch die beschriebene Weise werden Zinnoxyd und Zinnsulfid leicht von dem geschmolzenen Zinn
getrennt, so dass der Gehalt des Zinns im Bad auf einen niedrigen Wert gehalten werden kann, beispielsweise
2 bis 6 Teile je Million. Wird dem geschmolzenen Zinn, wenn es der Reinigungszone zugeleitet wird, eine Spur von
Phosphor zugesetzt, so bilden sich flüchtige Phosphoroxyde oder Phosphorsulfide. Der Phosphor kann dem geschmolzenen
Zinn in der Kammer 12 der Tasche zugesetzt werden, so dass die Verunreinigung des geschmolzenen Zinns
mit dem Phosphor reagiert bevor das geschmolzene Zinn in dem Stutzen 18 nach oben steigt.
Auch Kohlenstoff reagiert mit den Verunreinigungen des geschmolzenen Zinns und bildet leicht entfernbare
Verbindungen, Für diesen Zweck können die Futter aus Kohlenstoff allein ausreichen. Zusätzlich kann die Oberfläche
des geschmolzenen Zinns in der Kammer 12 der Tasche mit einer Schicht aus körnigem Kohlenstoff versehen werden,
um die Umwandlung von im geschmolzenen Zinn gelöstem Sauerstoff in Kohlenoxyd zu beschleunigen. Die Stutzen 18
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und 19 haben Füsse aus Kohlenstoff, die in das geschmolzene Zinn der Tasche eintauchen und die gegen den Körper der
Stutzen durch niedrig schmelzende Glasdichtungen abgedichtet sind.
Bei höheren Temperaturen, beispielsweise in der Grössenordnung von 10000C , findet die Bindung des
Sauerstoffs durch Kohlenstoff so schnell statt, dass Futter aus Kohlenstoff in der Vorrichtung entbehrlich sind.
In diesem Falle werden Siliziumkarbidfutter verwendet und auf die Oberfläche 50 des geschmolzenen Zinns in der Kammer
20 KohlestUckchen gebracht.
Bei der beschriebenen bevorzugten Ausführung sform
wird das Umwälzen des geschmolzenen Zinns durch das in das geschmolzene Zinn eingeführte Gas bewirkt. Bei
einer einfacheren Ausfuhrungsform einer Vorrichtung enthält
der Vakuumturm nur einen einzigen Schacht, in den geschmolzenes Zinn beispielsweise 1,5 m hoch durch den Aufrechterhaltenen
Unterdruck eingezogen wird. Der Unterdruck oberhalb des gesfhmolzenen Zinns veranlasst die Verunreinigungen
des geschmolzenen Zinns kontinuierlich zu verdampfen.
In diesem Falle ist eine vom oberen Ende des Vakuumturms abgehende Leitung für das gereinigte geschmolzene Zinn
vorgesehen, die dieses zur Tasche oder unmittelbar in das Bad zurückleitet. In diesem Falle muss ein Schaufelrad
oder eine andere Pumpeinrichtung Torgesehen werden, um das zu reinigende Zinn durch die Reinigungszone zu wälzen.
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In diesem Falle kann ebenfalls Gas ae Boden des Vakuumturras
eingeführt werden, um die Um-wälzung zu unterstützen.
Eine abgewandelte Ausführungsforra der
Kammer 20 ist in Fig. 3 dargestellt. Die Stutzen 18 und
19 haben bei dieser Ausführungsform Bohrungen 22 und 23
kleinen Durchmessers, so dass das Gas kräftiger von der Oberfläche 50 des in der Kammer enthaltenen geschmolzenen
Zinns austritt. Dieses wird entsprechend den Pfeilen 55 in die ^mmer 20 hochgerissen. Die Decke der Kammer 20
ist leicht gewölbt und trägt eine nach unten gerichtete Prallwand 56, die den Auslass 57 gegen die Strahlen des
geschmolzenen Zinns abschirmt.
Das geschmolzene Zinn fällt auf die Oberfläche 50 in der Kammer 20 zurück, während die ausgedampften
Verunreinigungen durch den Auslass 57 entsprechend den eingezeichneten Pfeilen 58 abgesaugt werden»
In Fig. 4 ist eine andere Ausführungsform
einer Vorrichtung nach der Erfindung dargestellt, bei der zusätzlich zu dem dem geschmolzenen Zinn zugeleiteten Gas zur Unterstützung des ttmwälzens des geschmolzenen Zinns ein Reinigungsgas in die obere Kammer des Vakuumturms
eingeführt wird.
einer Vorrichtung nach der Erfindung dargestellt, bei der zusätzlich zu dem dem geschmolzenen Zinn zugeleiteten Gas zur Unterstützung des ttmwälzens des geschmolzenen Zinns ein Reinigungsgas in die obere Kammer des Vakuumturms
eingeführt wird.
Jeder der Stutzen 18 und 19 hat einen Fuss aus Kohlenstoff, Der Stutzen 18 hat einen Fuss 60 an
seinem unteren Ende, der eine Hingnut 61 in der oberen
Fläche enthält. In diese greift die Stahlhülse des
seinem unteren Ende, der eine Hingnut 61 in der oberen
Fläche enthält. In diese greift die Stahlhülse des
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Stutzensl8, die durch eine Dichtung 62 aus niedrigschmelzendem aias abgedichtet wird. In dem Fuss 60
ist ein Kanal 63 gebildet, der über ein Rohr 64 mit einer Quelle eines nicht oxydierenden Gases verbunden ist.
Der andere Stutzen 19 hat ebenfalls einen Fuss 66 aus Kohle, in dessen oberer Fläche eine Hingnut 67 vorgesehen
ist. In diese greift die "Stahlhülse des Stutzens 19 ein, die mit einer Dichtung 68 aus niedrigschmelzendem Glas
abgedichtet ist. Die Füsse 60 und 66 sind ein Teil der Futter 69 und 70 aus Kohlenstoff, die von Büchsen 71
bzw. 72 aus feuerfestem Werkstoff umgeben sind, die wiederum von den Stahlhülsen umschlossen sind.
Das Futter 69 des Stutzens 18 erstreckt sich über den Boden der Kammer 20 nach oben und endet
in einer Düse 74 unterhalb des Deckels der Kammer 20. Gegenüber der Düse 74 ist in dem Deckel ein Halteblock
für eine Prallplatte 76 eingesetzt. Die Prallplatte 77 lenkt den aus der Düse 74 austretenden Strahl geschmolzenen
Zinns um.
In der Kammer 20 reicht das geschmolzene Zinn bis zu einem Spiegel 50, über dem bis zu einer Höhe 79
Raschigringe 80 als Paket eingesetzt sind, die aus Kohlenstoff bestehen. Auf dem Paket der Raschigringe liegt
eine Verteilerplatte 81, die sich über das gesamte Paket erstreckt«, Sie enthält mehrere über die Platte verteilte
Durchlässe 82 zum Durchtritt geschmolzenen Zinns,das durch
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die Düse 74 in den Raum oberhalb der Platte gelangt und über den ganzen Bereich der Platte 81 verteilt wird. Das
geschmolzene Zinn flieset dann durch das PaketJBO der
Raschigringe zum Boden der Kammer 20. Die Platte,81 hat
ferner einen grossen Durchbruch 83» durch den das Reinigungsgas austreten kann.
Der Stutzen 19 ist an dem Boden der Kammer angeschlossen und hat dort ein gelochtes Sieb 85» durch
das der Einlass 84 der Bohrung 23 geschützt ist. Über die Bohrung 23 ±»i der Stutzen 19 fliesst das gereinigte geschmolzene
Zinn zum Bad zurück. Das über das Rohr 64 zugeleitete
nichtoxydierende Gas hebt unterstützt durch das "Vakuum in der Kammer 20 das zu reinigende geschmolzene
Zinn an, das durch die Düse 74 in Form einer Fontäne austritt, Der austretende Strahl ist gegen die PraTLplatfce
76 gerichtet, so dass eine schnelle Freigabe des Gases in dem Raum oberhalb der Platte 81 eintritt, wobei zugleich
flüchtige Verunreinigungen des geschmolzenen Zinss infolge des Vakuums an dieser Stelle ausdampfen Diese
werden über die Leitung 40 und die nicht dargestellte Vakuumpumpe über den Kondensator abgesaugt.
Eine zusätzliche Reinigung des geschmolzenen Zinns erfolgt innerhalb des Pakets 80 der Raschigringe.
Hierzu ist in einer öffnung 88 des Deckels der Kammer abgedichtet ein Rohr 87 eingesetzt, das sich durch das
Paket 80 der Raschigringe bis in den Bereich des Spiegels
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des geschmolzenen Zinns am Boden der Kammer 20 erstreckt.
Dort enthält das Rohr 87 Attetrittilöcher 891 so dase das
Reinigungsgas im Sinne der einge«eielaneten Pfeile im
Gegenstrom gegen das herabflieesende geschmolzene Zinn
nach oben steigt. Als Reinigungegas kann das gleiche Qa*
verwendet werden, das auch zur Unterstützung des Umwälzens des geschmolzenen Zinns verwendet wird. Zur Steuerung
der Zufuhr dient ein Ventil 90 in der Leitung 87·
Durch diesen vergrösserten Kontakt zwischen dem Reinigungsgas und dem geschmolzenen Metall wird der
Anteil flüchtiger Verunreinigungen des geschmolzenen Metalls weiterhin verringert. Diese werden·von dem Reinigungsgas
mitgenommen und gelangen über die Auslassöffnung 83 zur leitung 40,
Die Vergrösserung der Berührungsfläche
zwischen dem Gas und dem geschmolzenen Metall erfordert
die Verwendung einer Vakuumpumpe grösserer Leistung und dies kann durch Verwendung von zwei oder mehr Pumpen
ein erreicht werden. In abgewandelter Weise kann/Dampfe j ektor
anstelle einer Vakuumpumpe verwendet werden, um die Geschwindigkeit zu erhöhen, mit der die Reinigung des
geschmolzenen Zinns erfolgen kann. Bei Verwendung eines . Dampfejektors kann ein Kondensator 43 entbehrlich sein,
weil die flüchtigen Verunreinigungen den Wirkungsgrad des Dampfe j ektcrcs nicht beeinflussen, wenn sie nicht
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kondensiert sind·
Die Erfindung ermöglichtιdie Heinheit des Bades
aus geschmolzenem Zinn oder einer Zinnlegierung wesentlich au verbessern, so das« die Möglichkeit, dass Verun
reinigungen in das längs des geschmolzenen Zinns fortbewegte Glas eintreten, beträchtlich verringert ist.
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Claims (11)
1. Verfahren zur Herstellung von Flachglas, bei dem Glas längs eines_Bades aus geschmolzenem Zinn
fortbewegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das geschmolzene Zinn durch Umlauf durch eine Reinigungsz-one
gereinigt wird, in der es einem Vakuum ausgesetzt wird, so dass in ihm enthaltenes Zinnoxyd und/oder Zinnsulfid
ausdampft, dass das ausgedampfte Zinnoxyd und/oder Zinnsulfid gesammelt und das gereinigte Zinn dem Bad wieder
zugeleitet wird*
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigung des Zinns in dem
Bereich vorgenommen wird, in dem auf das Bad Glas zugespeist und eine Schicht aus geschmolzenem Glas gebildet
wird*
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass durch das Vakuum in der Reinigungszone das zu reinigende geshmolzene Zinn in die
Reinigungszone hochgehoben wird, aus der das gereinigte
Zinn zum Bad zurückfließet«
4.Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das zu reinigende Zinn in eine Tasche
- 24 109816/0195
des Bades geleitet und aus dieser in die Reinigungszone hochgehoben wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Zustrom des zu reinigenden Zinns und
der Abstrom des gereinigten Zinns in das Bad in der Tasche voneinander getrennt erfolgt und in den Zustrom ein das
Hochheben des zu reinigenden Zinns unterstützender Strom eines nicht reduzierendes Gases eingeleitet wird.
6, Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Zuleitung des zu
reinigenden Zinns dieses mit einem Element in Berührung gebracht wird, zu dem Sauerstoff und Schwefel eine grösse~
re Affinität als zu Zinn haben und Oxyde und Sulfide bilden, die in der Reinigungszone Mcht von dem geschmolzenen
Zinn zu trennen sind.
7· Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass durch das geschmolzene Zinn
in der Reinigungszone ein reinigendes Gas geleitet wird.
8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprache 1 bis 7 mit einem langgestreckten
Behälter zur Aufnahme eines Bades aus geschmolzenem Zinn, da&durch gekennzeichnet, dass oberhalb des Bades ein
Vakuumturm vorgesehen ist, der mit zwei Stutzen in das geschmolzene Zinn dee Bades eintaucht und oberhalb der
Stutzen eine die Reinigungszone für das zu reinigende Zinn
darstellende Kammer enthält, die über einen Kondensator
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mit einer Vakuumpumpe verbunden ist, und dass Einrichtungen
vorgesehen sind, durch die geschmolzenes Zinn durch den einen Stutzen in die Kammer eintretend und durch den
anderen Stutzen zum Bad zurückkehrend umgewälzt wird,
9. Vorrichtung naoh Anspruch 8, Bai der der
Badbehälter eine Ausnehmung zur Aufnahme einer Tasche aus geschmolzenem Zinn aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass
diese Ausnehmung durch eine Trennwand in zwei Teile unterteilt ist, die beide mit dem Hauptteil des Badbehäl-
in
ters verbunden sind und7d"ie je einer der Stutzen des
ters verbunden sind und7d"ie je einer der Stutzen des
Vakuumturms ragt.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9f
dadurch gekennzeichnet, dass ,an den einen Stutzen nahe dem Boden der Kammer des Vakuumturms eine Zuleitung für
ein das Umwälzen des geschmolzenen Zinns durch die Kammer bewirkendesnichtoxydierendes Gas angeschlossen ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis
10, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenwand der Stutzen mit futtern aus Kohlenstoff versehen ist.
12 0 Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis
11, dadurch gekennzeichnet, dass der eine Stutzen im
oberen Bereich der Kammer des Vakuumturmes in einer Düse
endet, aus der geschmolzenes Zinn in die Kammer eingespritzt wird, und dass zwischen der Düse und dem Spiegel des in der
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Kammer befindlichen geschmolzenen Zinns ein Paket von
Raschigringen vorgesehen ist, durch das das ausgespritzte
Zinn zum Boden der Kammer fliesst, und dass im Bereich des Spiegels des geschmolzenen Zinns in der Kammer unterhalb
des Pakets der Raschigringe eine Zuleitung eines Reinigungsgases endet, das im G-egenstrom zum geschmolzenen
Zinn zum oberen Teil der Kammer aufsteigt.
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GB (1) | GB1123384A (de) |
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