DE1771389C3 - Vorrichtung zum Herstellen von Flachglas - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Herstellen von Flachglas auf einem Bad aus geschmolzenem Metall mit einem langgestreckten Behälter für das Bad, der mit einem Aluminium und Silizium enthaltenden feuerfesten Werkstoff verkleidet ist, der 45 bis H0% Aluminiumoxid und 55 bis 20% Silikat enthält.

Üblicherweise wird der Behälter für das Bad aus Blöcken des feuerfesten Werkstoffs gebildet, die von einem äußeren Metallgehäuse zusammengehalten sind. Über dem Bad wird eine Schutzgasatmosphäre, die üblicherweise aus Wasserstoff und Stickstoff besteht, aufrechterhalten. In dem porigen feueifesten Werkstoff tritt eine thermische Strömung in Form molekularer Ströme infolge des Wärmegefälles vom Bad zur Außenfläche ein. Diese molekurlaren Ströme hängen einmal von der Größe der Gasmoleküle und zum anderen von der Größe der Poren in dem feuerfesten Werkstoff ab. Der Größenverteilung der Poren kommt daher eine wesentliche Bedeutung zu, da bei einen nicht ausreichenden Durchtritt von Stickstoff durch den feuerfesten Werkstoff ein E>ruckaufbau eintritt, durch den ein Übertritt von Gasblasen in das Badmetall bewirkt wird, rhe in diesem nach oben aufsteigend die untere Fläche des auf dem Bad abgestützten Glasbandes treffen können und dessen Oberflächeneigenschaften schädlich beeinflussen.

Ferner wurde festgestellt, daß die üblicherweise verwendeten feuerfesten Werkstoffe dazu neigen, an den mit dem geschmolzenen Metall in Berührung stehenden Oberflächen der Blöcke glasige Anwüchse zu bilden. Lösen sich diese von den Blöcken beiden herrschenden hohen Temperaturen, insbesondere am heißeren Einlaßende des Bades, an dem das Glas mit etwa 1000 C zugespeist wird, so steigen diese /ut Badoberfläche auf, wo sie den Ablauf des Verfahrens stören können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese

Nachteile /u vermeiden und geht von der Erkenntnis aus daß dies durch Wahl einer bestimmten Porosität des' .feuerfesten Werkstoffs erreichbar ist.

Die Aufgabe wird dadurch gelost, daß der feuerfeste Werkstoff regelmäßig verteilte Poren einer ein-

heitlicheii Größenverteilung zwischen 0,02 und 100 Mikron enthüll.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Durch die erfindungsgemüß vorgesehene Porosität

■5 sind in dem feuerfesten Werkstoff eine ausreichende Anzahl kleiner Poren fur den Durchtrat des Wasserstoffs und eine ausreichende Anzahl größerer Puren für den Durchtritt des Stickstoffs geschaffen, so daß die durch den feuerfesten Werkstoff hindurchtretcn-

den Gase im wesentlichen die Zusammensetzung der Schutzgasatmosphäre haben und Druckanstiege innerhalb des feuerfesten Werkstoffs unterbunden sind. In der Zeichnung ist eine Vorrichtung nach der Erfindung in schematisier Weise dargestellt. Es /ei*:!

Fi". 1 einen Miudlüngüschniti durch einen Behälter.

Fig. 2 eine Draufsicht auf Fig. 1 mit weggelassener Haube.

Ein vorherd eines kontinuierlich betriebenen

3c C ilasschmcl/ofcns hai einen Regelschieber 2 zu einem Ausguß im wesentlichen rechteckigen Querschnitt-.,, der aus einer Lippe 3 und Seitenwänden 4 besieht. Über dem Ausguß kann in bekannter Weise ein Dekkel vorgehen sein. Der Ausguß liegt oberhalb des

Bodens 5 eines einteiligen Behälters, der Stirnwände 7 und 8 sowie Scitcnwande 6 aufweist. Dieser Behälter ist an den Innenflachen mit Blöcken aus feuerfestem Werkstotf verkleidet, die nachstehend im einzelnen beschrieben werden. Der gesamte Boden 5 des Behälters ist mit feuerfesten Blöcken 9 bekleidet. Nach oben erstrecken sieh längs der Seitenwände 6 Blöcke 10, die bis über den Spiegel des in dem Behälter enthaltenen Bades aus geschmolzenem Metall ragen. Am Auslaßende des Bades ist ein nach oben ver-

jungter Block 11 vorgesehen, der über den Spiegel des Bades hinausragt und im Bereich eines Auslasses 12 für das Glas endet. In gleicher Weise ist am Eintrittsende des Behälters ein feuerfester Block 12' vorgesehen der sich bis über den Spiegel des Bades er-

streckt, jedoch unterhalb der vorderen Stirnwand 7 endet, auf der der Ausguß aufliegt.

Über dem Behälter befindet sich eine Haube, die aus einem Dach 13, Seitenwänden 14 und Stirnwänden 15 und 16 am Einlaß- bzw. Auslaßende des Bades besteht. Die Haube begrenzt einen Tunnel oberhalb des Bades, in dem eine Schutzgasatmosphäre unter Überdruck aufrechterhalten wird. Zu diesem Zwecke sind Stutzen 17 im Dach 13 mit Abstand voneinander vorgesehen, die über Zweigleitungen 18 mit Zuleitungen 19 für das Schutzgas verbunden sind. Das Schutzgas enthält einen reduzierenden Bestandteil, beispielsweise 5% Wasserstoff, und besteht im übrigen aus einem inerten Gas, z. B. Stickstoff, das chemisch mit dem ßadmetall nicht reagiert, so daß keine Vcrunreinigungen für das Glas entstehen können. Hierdurch ist die freiliegende Fläche des Bades geschützt. Da das Schutzgas mit Überdruck im Tunnel gehalten wird, ist der Eintritt von Außenluft durch den gedros-

selten Einlaß 20 unterhalb der Stirnwand 15 der Haube und im Bereich des Auslasses 12 im wesentlichen verhindert.

Außerhalb des Auslasses 12 sind angetriebene Förderwalzen 21 vorgesehen, die oberhalb der oberen Fläche der Stirnwand 8 des Behälters liegen und eine Zugkraft auf das Glasband ausüben, das lungs des Bades zum Auslaß des Bades hin bewegt wird. Das Glasband wird in üblicher Weise /u einem Tunnelkühlofen weitergeleitet, in dem das Glas in bekannter Weise geglüht wird.

Λ if das Bad 22 aus geschmolzenem Metall wird Cilas von der Lippe 3des Ausgusses zugeleitet, wobei der Regelschieber 2 den Zustrom des Glases regelt. Die Lippe 3 liegt senkrecht über dem Spiegel des Bades, so dab die Zuspeisung des Glases im freien Fall liber mehrere Zentimeter erfolgt, so daß sich eine Wulst 23 ι.ί... geschmolzenem Glas bildet, die sieh nach rückwärts bi. gegen den Verkleidungsblock 12' erstreckt. Der Block 12' endet oberhalb der oheicii Fläche- der WnKi 23.

' Die Temperatur i^s Bades wird vom Einlad- /um Auslaßende durch 'l-inpcrajurregeleinrichiungen 24, die in das Bad 22 eingetaucht sind, und durch Strahlungsheizer 25 im Tunnel oberhalb des Bades geregelt. Diese sind so ausgelegt, daß sie eine Temperatur von etwa 1000 C über eine genugende lange des Bades am Einlaßende aufrechterhalten, so daß das geschmolzene Glas längs, des Bades als schwimmende Schicht fortbewegt zu einem schwimmenden Körper 26 aus geschmolzenem G!as .ungebildet wird. Die Breite des Behälters zwischen den Innenflächen der Blocke IO an den Seitenwänden ist großer als die Breite des schwimmenden Korpers 26 im Bereich des Spiegels des Bades, so daß der schwimmende Korper 26 sich ungehindert in Querrichtung ausbreiten kann, bis er die Grenzen des freien Querflusses ei reicht. Hicra'if wird das Glas in Bundform längs des Bades weiterbewegt und abgekühlt, so daß es im Bereich des Auslasses 12 des Behälters etwa eine Temperatur von 6(10' C aufweist. Es kann dann durch die Förde ρλ al ze η 21 aus dem Bad ausgetragen werden. Das so gebildete Glasband 27 wird dann weiter bearbeitet.

Außer Zinn können auch noch andere Metalle fur das Bad verwendet werden. Das geschmolzene Metall des Bades kann ferner eine Spur eines zusätzlichen Metalls enthalten, um mit Verunreinigungen, die in das gesciimolzene Metall gelangen können, zu reagieren, wie beispielsweise Sauerstoff oder Schwefel, die entweder aus dem zugespeisten Cilas oder aus der Schutzgasatmosphäre in das Bad gelangen können.

Die Verkleidung der Behälterwände erfolgt mit einem Aluminium und Silizium enthaltenden feuerfesten Werkstoff, aus dem die Blöcke 9, 10, 11 und 12' gebildet sind.

Die feuerfesten Blöcke bestehen aus Werkstoff mit hohem Aluminiumoxidgehalt, der'mindestens 45% beträgt und bis zu W)% gewählt werden kann. Der Silikatanteil des feuerfesten Stoffes beträgt höchstens 55'?. Ein Bereich von 20 bis 55% Silikat im feuerfesten Werkstoff wurde als wirkungsvoll festgestellt, wobei diese in gebundener Form als Silikat enthalten !St.

Bei bestimmten Betriebsbedingungen ist es erwünscht, daß der feuerfeste Werkstoff keine freie

ίο Kieselsäure enthält, und dies kann dadurch erzielt werden, daß er aus einem Werkstoff, beispielsweise einem Ton, gebildet wird, der keine freie Kieselsäure enthalt.

Eine andere wichtige Eigenschaft des feuerfesten Werkstoffs für die Blöcke besteht darin, daß der Gehalt an Alkalimetallen in Form von Oxiden nicht mehr als \"( beträgt. Üblicherweise können Natrium- und Kaliumoxide auftreten.

Ein feuerfester Werkstoff dieser Eigenschaften

jo wurde für die Auskleidung des Badbehälters deshalb gewählt, weil hohen Aluminiumoxidgehalt aufwei- -.endc feuerfeste Werkstoffe schlechte glasbildende Eigenschaften mit den im geschmolzenen Metall enthaltenen Elementen aufweisen, zu denen Natrium gehört, das in das geschmolzene Metall aus dem es berührenden Glas gelangen kann. Alkalimetalle im feuerfesten Werkstoff wirken bei einem glasbildenden Vorgang als Flußmittel. Aus dem gleichen Grunde ist es notwendig, daß der Eisenoxidgehalt in Form von

Fe,(), im feuerfesten Werkstoff weniger als \'7i und vorzugsweise weniger als 0.5% beträgt. Der Aluminiumoxidgehall kann verringert werden, indem ein Teil des Gehaltes an Aluminium und Silizium durch Z.irkonsilikat ersetzt wird.

Der feuerfeste Werkstoff weist eine besonders gewählte Porosität auf. Die Poren sind regelmäßig in dem feuerfesten Werkstoff verteilt und weisen eine einhei'.liehe Großemerteih'ng zwischen 0,02 bis 100 Mikron auf. Fs ist zweckmäßig, wenn mehr als

2>"r des Gesamtvolumens der Poren aus Poren mit einen, größeren Durchmesser als 5 Mikron bestehen. Der poröse feuerfeste Werkstoff gestattet, auf die Außenseite der Verklebung einen Saugdruck auszuüben, durch den die Reinhaltung des Bades unter-

stützt wird. Der Saugdruck wird in diesem Falle in einem Raum zwischen den Blöcken der Auskleidung und der Innenwandung des Behälters aus Metall aufrechterhalten.

Bei Verwendung derartiger Verkleidungsblöcke für den Behälter ist die Neigung zur Bildung von glasigen Anwüchsen am Boden und den Wänden des Behälters, die mit dem Badmetall in Berürhung stehen, verringert und selbst bei Eindringen eines Elementes in das Badmelall, das die Bildung von glasigen Anwüch-

sen erleichtert, wird dies durch den feuerfesten Werkstoff verhindert oder doch stark verringert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Palentansprüche;

1. Vorrichtung zum Herstellen von Flachglas auf einem Bad aus geschmolzenem Metall, auf dem Glas in Bandform fortbewegt wird, mit einem langgestreckten Behälter für das Bad, der mit einem Aluminium und Silizium enthaltenden feuerfesten Werkstoff verkleidet ist, der 45 bis K(Fi Aluminiumoxid und 55 bis 20% Silikat enthüll, dadurch gekennzeichnet, daß der feuerfeste Werkstoff regelmäßig verteilte Poren einer einheitlichen Größenverteilung zwischen 0,02 und 100 Mikron enthält.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehr als 25% des Gesamtvolumens der Poren aus Poren besteht, deren Durchmesser grüßer als 5 Mikron ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der feuerfeste Werksloff nicht mehr als 1 °/r Alkalimetalle in O.xidform enthält.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Eisengehalt in Form von Fe₂O₃ des feuerfesten Werkstoffs weniger als 1% beträgt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Eisengehalt in Form von Fe_?O₃ des feuerfesten Werkstoffs weniger als 0,5% betragt.