JP2015516938A

JP2015516938A - フロートガラスを形成するための方法。

Info

Publication number: JP2015516938A
Application number: JP2015505679A
Authority: JP
Inventors: アリモヴィッチアブリアゾフカミル; ボリソヴィッチツィマロフアレクサンダー; パブロヴィッチシャロフヴラディミール
Original assignee: OTKRITOE AKTSIONERNOE OBSCHESTVO SARATOVSKIY INSTITUT STEKLA
Current assignee: OTKRITOE AKTSIONERNOE OBSCHESTVO SARATOVSKIY INSTITUT STEKLA
Priority date: 2012-04-23
Filing date: 2013-03-15
Publication date: 2015-06-18
Also published as: GB201415505D0; GB2515675A; RU2012116384A; DE112013002156T5; US20150068250A1; WO2013162418A1; RU2499772C1; GB2515675B

Abstract

本発明は、金属溶融物上にガラスを形成するための方法に関し、フロートガラスの品質を改善するために使用されてよい。本発明は、微小な欠陥を取り除くことによってフロートガラスの下方面の品質を高めることを可能にする。これを行なうために、ガラスリボンは、ガラスリボン上部の大気圧を下方よりガラスリボンに作用する圧力に対して下げることによって受け取りスラグ・チャンバ・シャフトより上に持ち上げられ、スラグチャンバ領域内に搬送する間、持ち上げられた位置に維持される。【選択図】図１

Description

本発明は、フロートガラスを形成するための方法に関し、フロートガラスの品質を向上させるために使用することができる。

現在のフロートガラス技術は、より高度な品質の生産製品を要求しており、より具体的にはゼロ欠陥レベルで、より高度なガラス表面強度を要求する。

フロートガラス製造の工程において、成形され６５０°から６００°Ｃまで冷却されたガラスリボンが、フロートバスから引き出され、スラグチャンバの受け取りシャフトによって焼きなまし炉シャフトに送られる。チャンバは、ガラスリボンがローラテーブルシャフトまで持ち上げられる際に、酸性化作用のある溶融したスズと酸素の混合物および硫化物による侵食からフローとバス吐出開口を保護するよう設計されると共に、ガラスリボンを溶融スズの表面から金属ローラに移送するために必要とされる温度および物理機械的条件を実現するように設計されている。ガラスリボンがフロートバスからローラ・テーブル・シャフトまで移動する際、スラグチャンバの受け取りシャフトおよび焼きなまし炉が半径方向に設置されることで均衡のとれた重量の分散を実現する。スラグチャンバの受け取りシャフトの温度は、５００°から５６０℃の範囲であり、よって高温のガラスリボンがより低温のシャフト表面と接触することにより、微小な欠陥−表面の亀裂、かき傷などが生じる。さらにシャフト表面に酸化スズの堅い膜が付着する結果として、下方フロートガラス面の微小な欠陥−ローラの傷跡、かすり傷などが生じる場合がある。これは、スラグチャンバであるにも関わらず、ガラスリボンが溶融スズの表面から持ち上げられている間微量の酸素が、吐出開口を通ってフロートバスに浸透するためであり、これは、溶融スズの開放面がかなり大きく、これによりガラスリボンの下の溶融スズの表面上に十分な量の酸化スズの蓄積を招くためである。酸化スズの一部分は、溶融スズより上に持ち上げられたガラスリボンの下方面に堆積し、その後フロートバスから外に運ばれ、頑丈な堅い膜の形態でシャフトの表面に付着する。これらは全て、ガラス面の品質の低下につながる。

下方フロートガラス面の品質を向上させる目的で、その欠陥を軽減させる様々な方法が提案されてきた。主にそれらは、フロートバスからの酸化スズの流出量を減少させ、ローラ・テーブル・シャフトにそれが付着するのを抑えるためにスラグチャンバおよび焼きなまし炉におけるローラテーブルシャフトの位置の様々な構造上の選択肢に関連している。

特許番号ＧＢ１０１７７５２ＩＰＣＣ０３Ｂ１８／００は、焼きなまし炉の前方ローラテーブルシャフトを多段式に上げることで、フロートガラス面の品質を向上させる方法を開示している。フロートガラスの品質を向上させる目的で、特許番号ＲＦ２３０２３８０ＩＰＣＣ０３Ｂ１８／００では、ガラスリボンが、フロートバスから引き出され、湾曲部を備えた焼きなまし炉のシャフトの上を搬送されるが、これは、スラグチャンバおよび焼きなまし炉におけるシャフトを連続して持ち上げ、その後、焼きなまし炉のシャフトをフロートバスの出口下枠のレベルまで滑らかに下げることによるものである。ガラスリボンを引っ張るこの方法によって、フロートバス内のガラスリボンを持ち上げる高さを低下させ、これによりガラスリボンの下の溶融スズの開放表面積を縮小し、下方ガラス面の品質を向上させることが可能になる。係る方法の主たる欠点は、該解決策ではシャフト表面に対する酸化スズの付着を有意に減少させることができず、従って下方ガラス面上でのロールマーク、亀裂、小さなチッピングの形成などを阻止することができないため、下方ガラス面の品質の改善がわずかである、ということである。

下方ガラス面の欠点を効果的に減少させるために、ガス炉床システムを利用するフロートガラス製造の様々な方法が提案されてきた。

特許番号ＤＥ１０２００４０５９７２７ＩＰＣＣ０３Ｂ３２／００は、均一な圧力および温度分散でガラスリボンをガス炉床ベッド上で非接触式に保持し搬送するための方法および装置を開示する。提案される方法の主たる欠点は、その実装が複雑であることである。

本願の方法に最も近いのは、ａ．ｃ．番号２９９４７０ＩＰＣＣ０３Ｂ１８／０２において開示されるフロートガラスを製造するための方法である。第１の段階において、ガラスリボンは、８５０°から７５０℃の範囲の温度でフロートバス内で形成され、第２の段階は、ガス炉床システムの温度が調節されたチャンバ内で行なわれ、その後ガラスリボンは引っ張り装置−焼きなまし炉シャフトに送られる。

ガラスリボンの硬化部分のかなりの部分が、溶融金属面からガス炉床ベッドに移動され、これは、溶融スズ酸化の工程が集中的に行なわれるフロートバスにおける冷却区域の有意な縮小につながる。さらにガラスリボンは、ガス炉床システムから焼きなまし炉シャフトまで水平方向に搬送され、これもまた、下方フロートガラス面の欠陥の削減に貢献している。

提案される方法の欠点は、ガス炉床システムにわたる供給ガスの差であり、ガス炉床システムにおけるチャネルの閉塞によりガラスリボンの変形が生じることである。

ＧＢ１０１７７５２ＲＦ２３０２３８０ＤＥ１０２００４０５９７２７

本発明の目的は、下方フロートガラス面の品質を向上させることである。本発明の技術的な成果は、受け取りスラグ・チャンバ・シャフトによって生じる下方フロートガラス面の微小な欠陥をなくすことである。

この課題は、フロートガラスを形成するための方法によって達成され、この方法は、ガラス溶融ステップを含み、溶融したガラスがフロートバスへと吐出し、溶融金属面上にガラスリボンを形成し、ガラスリボンは、受け取りスラグ・チャンバ・シャフトおよび焼きなまし炉シャフトによってフロートバスから搬送される間、ガラスリボン上部の大気圧を下方よりガラスリボンに作用する圧力に対して低下させることによって、スラグチャンバ領域で搬送する際、持ち上げられた位置に維持される。受け取りスラグ・チャンバ・シャフトの領域におけるガラスリボン上部の大気圧は、ガラスリボンを受け取りシャフトより上に持ち上げ、搬送する間シャフトより上にそれらを維持することを可能にするために一定量だけ低下する。受け取りスラグ・チャンバ・シャフトの領域におけるガラスリボン上部の大気圧の低減は、真空システムに接続された１つまたは複数のポンピング装置によって行なわれる。スラグチャンバの受け取りシャフトより上にガラスリボンを持ち上げる作業は、ポンピング装置によって行なわれるガラスリボン上方面に対する局所的な空気／ガス混合気体の加圧作用によって制限される。スラグチャンバにおけるガラスリボン上部の大気圧の低下は、空気／ガス混合気体のポンピング作用と、局所的な加圧作用との組み合わせによって生じる。

スラグ・チャンバ・シャフトとの接触を避けるフロートバス内の溶融金属から焼きなまし炉シャフトへのガラスリボンの移動は、ガラスリボンが受け取りスラグ・チャンバ・シャフト面と接触することに関連する、例えば亀裂、小さなチッピングおよびロールマークなどの欠陥を軽減することによって下方ガラス面の品質を有意に高める。

本発明の方法が、以下の図面によって図示されている。

本発明の概略的な全体図であり、この場合１はガラス炉、２はフロートバス、３は溶融スズ、４はガラスリボン、５は受け取りスラグ・チャンバ・シャフト、６はスラグチャンバ、７は、ガラスリボンより上の真空生成器、８は焼きなまし炉シャフト、９は焼きなまし炉である。フロート・ガラス・リボンに適用される力の分散の概略図であり、この場合４はガラスリボン、５はスラグチャンバの受け取りシャフト、７はガラスリボンより上の真空生成器である。Ｐは、スラグチャンバ内の真空領域におけるガラスリボン重力である。Ｆ１、Ｆ２は、ガラスリボンがローラ・テーブル・シャフトによって引っ張られる際にガラスリボンに加えられ、ガラスリボン中心線に対向する力である。ガラスリボンの持ち上げられた部分に加えられる力の分散を概略的に表す図であり、この場合４はガラスリボン、５は受け取りスラグ・チャンバ・シャフト、７はガラスリボンより上の真空生成器である。Ｐは、スラグチャンバ内の真空領域におけるガラスリボン重力である。Ｆ１、Ｆ２は、ガラスリボンがローラ・テーブル・シャフトによって引っ張られる際にガラスリボンに加えられ、ガラスリボン中心線に対向する力である。Ｆ３は、ガラスリボンが持ち上げられ、スラグチャンバ内の真空領域におけるこの位置に維持される際に形成される結果として生じる引っ張り力である。Ｆ４は、スラグチャンバ内の真空領域において形成される力である。局所的な空気の加圧ステップを含む本発明の方法の概略図であり、この場合、２はフロートバス、３は溶融スズ、４はガラスリボン、５は受け取りスラグ・チャンバ・シャフト、６はスラグチャンバ、７は、ガラスリボンより上の真空生成器、８は焼きなまし炉シャフト、９は焼きなまし炉、１０は、上方ガラスリボン面に圧力を加える局所的な空気／ガス混合気のためのユニットである。

本発明を以下の実施例によって例示する。

ガラス炉１からの溶融ガスが、溶融スズ面３上でガスを通さない大気で満たされたフロートバス２に送られ、ここでガラスリボン４が形成される。その後ガラスリボンは、受け取りスラグ・チャンバ・シャフト５に送られる。スラグチャンバは、２つの独立した部分、すなわち下方部分６と、ガラスリボンより上の真空生成器を備える上方部分７とを備える。スラグチャンバの後、ガラスリボンは、焼きなまし炉シャフト８に搬送され、焼きなまし炉９に進入する（図１）。

ガラスリボンがスラグ・チャンバ・シャフトによって搬送される間、スラグチャンバ内のガラスリボンの一部は、ガラスリボンの重力Ｐならびに釣り合い力である引っ張り力Ｆ１およびＦ２によって影響を受ける（図２）。

ユニット７が、スラグチャンバ６内でガラスリボン４より上に位置決めされ、それは、ダクトとガラスリボンの間の空間から空気を送り込むためのダクトを備えるいくつかのブロックを含む。

ダクトの数は、ガラスリボンにわたって、かつ真空領域にそって均一な空気／ガス混合気のポンピングを行なうことができるように選択される。

第１の試験においては、空気／ガス混合気のためのポンピングを行うダクトが利用された。２０，０００ｍ^３／ｈの性能を有する全ての空気ポンピングダクトの同時発生的な作用によって、スラグチャンバの下方部分におけるシャフト５より上のガラスリボンの一部を持ち上げることが可能になるのに対して、ガラスリボンとシャフトの間の下方のエアギャップは、３ｍｍから１０ｍｍの範囲であり、下方ダクト面と上方ガラスリボン面の間の上方のエアギャップは、０．５ｍｍから３ｍｍの範囲である。空気／ガス混合気のポンピング作用の強度および安定性は、ダクト内に設置されたダンパーによって調節された。

ガラスリボンの一部は、スラグ・チャンバ・シャフト５より上に持ち上げられ、真空状態が生成される限りガラスリボンに作用する力によってこの位置に維持される。

ガラスリボンの一部が移動レベルより上に持ち上げられる際、ガラスリボンの持ち上げられた部分の両側に対する引っ張り力Ｆ１およびＦ２は、それぞれの方向を水平方向に下方から変化させ、ガラスリボン４の一部の持ち上げ作用を阻止する直線状に下向きに向けられた結果として生じる力Ｆ３を生成する（図３）。

力Ｆ３は、ガラスリボン４の一部を持ち上げる作用によって増大する。ガラスリボン４の一部は、上向きに向けられ真空生成の工程において形成される大気圧に対して不均衡な力Ｆ４によって持ち上げられる。

ガラスリボンが搬送される際、ガラスリボン４の一部は、受け取りスラグ・チャンバ・シャフト５より上に持ち上げられ、持ち上げられた位置に維持され、この場合、これらの力は、式Ｆ４＝Ｐ＋Ｆ３に従って均衡される。

真空領域の後、ガラスリボンは、焼きなまし炉９内の焼きなまし炉シャフト８に搬送され、最終段階において、ガラスリボンは切断され、ガラスの試料が選択された。さらに、この試験の前に基準ガラス試料が選択されていた。

下方面の微小な欠陥の品質管理作業が、視覚的手段によって行なわれた。下方面のガラス強度が、プレート曲げテストによって評価された。試料分析によって、機械的な下方面の欠陥の有意な軽減と、強度が１．４倍増大したことが示された。

フロートガラスの製造工程は、実施例１に記載されるものと同様である。２回目の試験では、全ての作動空気ポンピングダクトに加えて（２０，０００ｍ^３／ｈの性能を有する）、空気／ガス混合気が上方ガラスリボン面に対して局所的に加圧されることで、上方エアギャップを調整し、ガラスリボンをローラ・テーブル・シャフトより上に維持した。空気の加圧作用は、６，０００ｍ^３／ｈの性能を有する空気加圧装置によって行なわれる。

ガラスリボン４は、溶融スズ３で満たされたフロートバス２からスラグチャンバ６に搬送され、そこでガラスリボンは、装置７によってスラグ・チャンバ・シャフト５より上に持ち上げられ、この装置７は、空気／ガス混合気を送り込むためのユニットと、６，０００ｍ^３／ｈの性能を有する空気を加圧するための追加のユニットとを備える。

試験領域におけるガラスリボンの一部は、３ｍｍから１０ｍｍまで変動する特定の高さでスラグチャンバ６のシャフト５より上に持ち上げられ、そこに維持され、装置７と上方ガラスリボン面４との間の上方エアギャップは、０．５ｍｍから３ｍｍの範囲内である。

局所的な空気の加圧作業は、ガラスリボンが持ち上げられる際に主に必要とされ、この空気ポンピング様式は、上方ガラスリボン面４が、装置７の下方面に付着する可能性が少ないため実現され、それはまた、一貫した装備の性能にも貢献している。

真空領域の後、ガラスリボンは、焼きなまし炉内の焼きなまし炉シャフト８まで移動され、最終段階において、ガラスリボンは切断され、ガラスの試料が分析するために選択された。

選択された試料の下方面の品質管理ならびに基準試料の品質管理が、試験１と同様に行なわれた。試料分析はまた、機械的な下方面の欠陥の有意な軽減と、強度が１．４倍増大したことを示した。

実施例１および２における本発明の実施形態は、特許請求の範囲および本発明の詳細な記載によって定義される本発明の範囲を制限するものではない。

Claims

フロートガラスを形成するための方法であって、
ガラス溶融ステップを含み、溶融したガラスがフロートバスへと吐出し、溶融金属面上にガラスリボンを形成し、ガラスリボンは、受け取りスラグ・チャンバ・シャフトおよび焼きなまし炉シャフトによって前記フロートバスから搬送され、前記ガラスリボンは、前記ガラスリボン上部の大気圧を、下方より前記ガラスリボンに作用する圧力に対して低下させることによって、前記受け取りスラグ・チャンバ・シャフトの面より上に持ち上げられ、前記スラグチャンバ領域内で搬送する間この位置に維持される方法。
前記受け取りスラグ・チャンバ・シャフトの領域において前記ガラスリボン上部の大気圧を、一定量だけ低下することによって、前記ガラスリボンを前記受け取りシャフトより上に持ち上げ、搬送する間持ち上げられた位置に維持する、請求項１に記載の方法。
前記受け取りスラグ・チャンバ・シャフトの領域における前記ガラスリボン上部の大気圧の低減が、真空システムに接続された１つまたは複数のポンピング装置によって行なわれる、請求項１に記載の方法。
ガラスリボンを前記スラグチャンバの前記受け取りシャフトより上に持ち上げる作業が、ポンピング装置によって行なわれる前記ガラスリボン上方面に対する局所的な空気／ガス混合気体の加圧作用によって制限される、請求項１に記載の方法。
スラグチャンバ内の前記ガラスリボン上部の大気圧の低下が、空気／ガス混合気体のポンピング作用と、局所的な加圧作用との組み合わせによって生じる、請求項１に記載の方法。