JP4132198B2 - フロート板ガラス製造装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フロート法によって板ガラスを製造する製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のフロート板ガラス製造装置は、溶融金属（通常は溶融スズ又は溶融スズ合金。以下、溶融スズの場合について述べる。）で満たされた浴槽（以下、溶融スズ浴という。）、該溶融スズと接する雰囲気を還元状態に保つ溶融スズ上部構造（以下、上部構造という。）及び該溶融スズ浴と該上部構造の間に設置されるサイドシーリング壁からなる。サイドシーリング壁は通常１個以上のブロックから構成され、サイドシーリング壁の少なくとも一部は取り外し可能となっている。
【０００３】
フロート法による板ガラスの製造は、前記フロート板ガラス製造装置に溶融ガラスを連続的に流し入れ、サイドシーリング壁を取り外した部分から挿入したロール（以下、アシストロールという。）によって延伸力を与えながら、溶融ガラスを所望の厚さ・幅のガラスリボンに成形する。溶融スズ上部の上部構造とサイドシーリング壁によって囲われた溶融スズ浴の上部空間には、溶融スズの酸化を防止する目的で還元性ガス（通常は窒素ガス及び水素ガスの混合ガス）が供給されている。前記還元ガスを主体とし溶融スズ浴の上部空間に存在するガスを、以下、雰囲気という。
【０００４】
しかし、サイドシーリング壁又はその周囲の隙間から酸素が侵入し、前記還元性ガスによる還元作用が不十分であると、前記酸素は溶融スズ中に溶解し、溶融スズを汚染する。溶融スズ中の酸素濃度が高くなると、スズ酸化物が生成しやすくなり、その結果ガラスのスズ酸化物欠点が増加する。
【０００５】
溶融スズの酸化を防止するために、従来より、溶融スズ上部の雰囲気への酸素侵入の抑制を図るために、サイドシーリング壁周囲の隙間をなくす、等の対策がとられているが、酸素侵入の抑制はいまだ不十分である。また、所望のガラスの厚さ・幅を得るために挿入されるアシストロールは、種々の品種の生産に適宜対応できるようにアシストロール軸付近が可動となっており、アシストロール軸付近の隙間を完全になくすことも事実上不可能である。
【０００６】
一方、サイドシーリング壁又はその周囲の隙間からの侵入酸素によるスズ汚染を防止するために、雰囲気は還元性に保たれている。しかし、雰囲気にわずか数ｐｐｍの酸素が存在しても容易に溶融スズは汚染されるため、酸素による溶融スズ汚染を完全に排除することは著しく困難であった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記従来技術ではなしえなかった、溶融スズ浴中の溶融スズへの酸素溶解を抑制できるフロート板ガラス製造装置の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、溶融スズ上に溶融ガラスを連続的に供給し、該溶融ガラスを引っ張ることによって目標厚さのガラスリボンに成形するフロート板ガラス製造装置において、該製造装置は溶融スズを保持する溶融スズ浴と、上部構造と、該溶融スズ浴と該上部構造の間に設置されるサイドシーリング壁を備え、少なくとも溶融スズ温度が８００〜１０００℃である領域において、溶融スズ面が該溶融スズ面上部の雰囲気にさらされる部分とサイドシーリング壁外面との最短距離が４００ｍｍ以上であるフロート板ガラス製造装置、を提供する。
【０００９】
本発明者らは鋭意研究の結果、以下に列記することを見出し本発明にいたった。
（１）雰囲気の酸素は８００℃から１０００℃付近までの温度範囲においてもっとも顕著に溶融スズ中に溶解する。
（２）サイドシーリング壁周囲の隙間から侵入した酸素は、サイドシーリング壁付近を下降して溶融スズ表面に向かって流れる雰囲気中の気流に乗って溶融スズ表面に到達する。しかし、サイドシーリング壁から幅方向に十分離れた場所においては、溶融スズ上部空間の幅方向中心付近に形成されている上昇流の影響を受けながら、ガラスリボンの進行方向に向かって流れる還元ガスの気流に侵入酸素が乗り、その結果侵入酸素は還元反応を受け、溶融スズに溶解する酸素はほとんど存在しなくなる。従来のフロート板ガラス製造装置において、溶融スズへの酸素の溶解が認められなくなるのは、サイドシーリング壁外面との最短距離が４００ｍｍ以上の場合である。
（３）前記温度範囲の溶融スズ面を酸素不透過材料で覆うことによって溶融スズへの酸素溶解をほとんど無視できる程度にまで抑制できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明においては、溶融スズ面が該溶融スズ面上部の雰囲気にさらされる部分とサイドシーリング壁外面との最短距離を４００ｍｍ以上とする。４００ｍｍ未満では、サイドシーリング壁周囲の隙間から侵入した酸素は、サイドシーリング壁付近を下降して溶融スズ表面に向かって流れる雰囲気中の気流に乗って溶融スズ表面に到達し、溶融スズに溶解する、すなわち、溶融スズは酸素で汚染される。
【００１１】
本発明は、少なくとも溶融スズ温度が８００〜１０００℃である領域において実施される。８００℃未満の領域では雰囲気への酸素侵入が少なく、カーボン板設置の効果が小さい。１０００℃超では、侵入酸素は雰囲気中の還元性ガスによってほとんど還元され、侵入酸素はほとんど残存しない。
【００１２】
次に、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。なお、アシストロールは図面中に表示していない。
図１は、本発明の実施形態の一例の溶融スズ浴幅方向の部分断面図である。
図１において、溶融スズ面が該溶融スズ面上部の雰囲気にさらされる部分とは、溶融スズ２を保持する溶融スズ浴の側壁を構成する煉瓦（以下、側壁煉瓦という。）３とガラスリボン１の間の溶融スズ面である。また、溶融スズ温度は８００〜１０００℃の範囲にあり、溶融スズ浴底部煉瓦を４で示す。
【００１３】
図示したように、サイドシーリング壁５の外面と、側壁煉瓦３と溶融スズ２の接触面との距離は５００ｍｍである。
前記距離を５００ｍｍとすることにより、サイドシーリング壁の厚さは通常は１００〜３００ｍｍ程度であるので、サイドシーリング壁５の内面と、側壁煉瓦３と溶融スズ２の接触面との距離は２００〜４００ｍｍ程度となる。
【００１４】
図２及び図３は、本発明の実施形態の他の例である。
図２は溶融スズ浴平面図である。溶融ガラスは同図の左方から連続的に供給され、右方から引っ張り出され、その間に目標厚さのガラスリボン１に成形される。側壁煉瓦３とガラスリボン１との間の溶融スズ面は、溶融スズ温度が８００〜１０００℃であり溶融スズ浴長手方向の全長の約７０％に相当する範囲において、酸素不透過材料であるカーボンの板（以下、カーボン板という。）６で覆われている。
【００１５】
カーボン板６はタングステンのピン７によって、隣接する側壁煉瓦３又はカーボン板６と連結されているが、連結の方法は何ら限定されない。また、使用されるカーボン板６の厚みも何ら限定されない。
【００１６】
前記範囲において溶融スズ面はガラスリボン１とカーボン板６によって覆われている。これにより、サイドシーリング壁５又はその周囲の隙間から侵入した酸素とカーボン板６で覆われた部分の溶融スズとの接触は防止される。
【００１７】
図３は溶融スズ浴幅方向の部分断面図（図２のＡ−Ａ部分断面図）である。カーボン板６はタングステンのピン７によって、隣接する側壁煉瓦３と連結されている。
【００１８】
酸素不透過材料としては、１３００℃以上の耐熱性を有する、カーボン、炭化物、窒化物及び金属材料からなる群から１種以上を選択できる。ここでいう１３００℃以上の耐熱性とは、１３００℃未満において、融解又は昇華が起らず、またほとんど揮発せず、また雰囲気中のガス成分とほとんど反応しないことをいう。溶融ガラス、溶融スズのいずれとも反応しないカーボン、又は炭化ケイ素等の炭化物を用いることが好ましい。
また、酸素不透過材料としては気孔率が１０％未満の緻密な材料が好ましい。
【００１９】
酸素不透過材料は、側壁煉瓦と連結して設置し、できるだけガラスリボンに近づけるようにする必要がある。その際、溶融スズの上に浮かべて設置することが好ましい。
酸素不透過材料の設置は、フロート板ガラス製造装置を運転中であっても作業が可能であり、したがって、前記酸素不透過材料の劣化や破損が生じても運転を停止することなく修復できる。
【００２０】
品種変更が多いために溶融スズ面が雰囲気にさらされる部分の大きさを頻繁に変化せざるを得ない場合は、図２及び図３で示した発明の利用は困難である。しかしこの場合も、図１で示した発明は有効に使用できる。
【００２１】
本発明を実施する方法としては、図１に示すように側壁煉瓦を大きくする方法が容易であるが、大きくするのに煉瓦を用いることには限定されず、前記した、１３００℃以上の耐熱性を有する、カーボン、炭化物、窒化物及び金属材料からなる群から選ばれた１種以上のものも使用できる。
なお、溶融スズ浴を構成する側壁煉瓦、底部煉瓦、等の煉瓦構造・煉瓦種類、又はサイドシーリング壁の構造・材料は、何ら限定されない。
【００２２】
また、図１で例示した発明を実施するには、通常はフロート板ガラス製造装置の運転を停止して修理改造を行うことが必要になるが、製造するガラスリボンの幅が溶融スズ浴の幅に比べて十分小さいときには、図２及び図３で例示した発明の実施の形態に準拠した方法、例えば側壁煉瓦と連結したカーボン板を溶融スズに浮かべる方法も採用できる。
【００２３】
【発明の効果】
本発明により、侵入酸素と接触する可能性がもっとも高い場所における溶融スズ面の雰囲気への露出が減少し、溶融スズへの酸素溶解を抑止できる。
本発明によれば、溶融スズへの侵入酸素の溶解を防止できるフロート板ガラス製造装置を提供できる。また、その結果としてガラスへのスズ酸化物付着欠点の生成を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の溶融スズ浴幅方向の部分断面図
【図２】本発明の他の実施形態の溶融スズ浴平面図
【図３】図２のＡ−Ａ部分断面図
【符号の説明】
１：ガラスリボン
２：溶融スズ
３：側壁煉瓦
４：溶融スズ浴底部煉瓦
５：サイドシーリング壁
６：カーボン板
７：タングステンのピン
【発明の属する技術分野】
本発明は、フロート法によって板ガラスを製造する製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のフロート板ガラス製造装置は、溶融金属（通常は溶融スズ又は溶融スズ合金。以下、溶融スズの場合について述べる。）で満たされた浴槽（以下、溶融スズ浴という。）、該溶融スズと接する雰囲気を還元状態に保つ溶融スズ上部構造（以下、上部構造という。）及び該溶融スズ浴と該上部構造の間に設置されるサイドシーリング壁からなる。サイドシーリング壁は通常１個以上のブロックから構成され、サイドシーリング壁の少なくとも一部は取り外し可能となっている。
【０００３】
フロート法による板ガラスの製造は、前記フロート板ガラス製造装置に溶融ガラスを連続的に流し入れ、サイドシーリング壁を取り外した部分から挿入したロール（以下、アシストロールという。）によって延伸力を与えながら、溶融ガラスを所望の厚さ・幅のガラスリボンに成形する。溶融スズ上部の上部構造とサイドシーリング壁によって囲われた溶融スズ浴の上部空間には、溶融スズの酸化を防止する目的で還元性ガス（通常は窒素ガス及び水素ガスの混合ガス）が供給されている。前記還元ガスを主体とし溶融スズ浴の上部空間に存在するガスを、以下、雰囲気という。
【０００４】
しかし、サイドシーリング壁又はその周囲の隙間から酸素が侵入し、前記還元性ガスによる還元作用が不十分であると、前記酸素は溶融スズ中に溶解し、溶融スズを汚染する。溶融スズ中の酸素濃度が高くなると、スズ酸化物が生成しやすくなり、その結果ガラスのスズ酸化物欠点が増加する。
【０００５】
溶融スズの酸化を防止するために、従来より、溶融スズ上部の雰囲気への酸素侵入の抑制を図るために、サイドシーリング壁周囲の隙間をなくす、等の対策がとられているが、酸素侵入の抑制はいまだ不十分である。また、所望のガラスの厚さ・幅を得るために挿入されるアシストロールは、種々の品種の生産に適宜対応できるようにアシストロール軸付近が可動となっており、アシストロール軸付近の隙間を完全になくすことも事実上不可能である。
【０００６】
一方、サイドシーリング壁又はその周囲の隙間からの侵入酸素によるスズ汚染を防止するために、雰囲気は還元性に保たれている。しかし、雰囲気にわずか数ｐｐｍの酸素が存在しても容易に溶融スズは汚染されるため、酸素による溶融スズ汚染を完全に排除することは著しく困難であった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記従来技術ではなしえなかった、溶融スズ浴中の溶融スズへの酸素溶解を抑制できるフロート板ガラス製造装置の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、溶融スズ上に溶融ガラスを連続的に供給し、該溶融ガラスを引っ張ることによって目標厚さのガラスリボンに成形するフロート板ガラス製造装置において、該製造装置は溶融スズを保持する溶融スズ浴と、上部構造と、該溶融スズ浴と該上部構造の間に設置されるサイドシーリング壁を備え、少なくとも溶融スズ温度が８００〜１０００℃である領域において、溶融スズ面が該溶融スズ面上部の雰囲気にさらされる部分とサイドシーリング壁外面との最短距離が４００ｍｍ以上であるフロート板ガラス製造装置、を提供する。
【０００９】
本発明者らは鋭意研究の結果、以下に列記することを見出し本発明にいたった。
（１）雰囲気の酸素は８００℃から１０００℃付近までの温度範囲においてもっとも顕著に溶融スズ中に溶解する。
（２）サイドシーリング壁周囲の隙間から侵入した酸素は、サイドシーリング壁付近を下降して溶融スズ表面に向かって流れる雰囲気中の気流に乗って溶融スズ表面に到達する。しかし、サイドシーリング壁から幅方向に十分離れた場所においては、溶融スズ上部空間の幅方向中心付近に形成されている上昇流の影響を受けながら、ガラスリボンの進行方向に向かって流れる還元ガスの気流に侵入酸素が乗り、その結果侵入酸素は還元反応を受け、溶融スズに溶解する酸素はほとんど存在しなくなる。従来のフロート板ガラス製造装置において、溶融スズへの酸素の溶解が認められなくなるのは、サイドシーリング壁外面との最短距離が４００ｍｍ以上の場合である。
（３）前記温度範囲の溶融スズ面を酸素不透過材料で覆うことによって溶融スズへの酸素溶解をほとんど無視できる程度にまで抑制できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明においては、溶融スズ面が該溶融スズ面上部の雰囲気にさらされる部分とサイドシーリング壁外面との最短距離を４００ｍｍ以上とする。４００ｍｍ未満では、サイドシーリング壁周囲の隙間から侵入した酸素は、サイドシーリング壁付近を下降して溶融スズ表面に向かって流れる雰囲気中の気流に乗って溶融スズ表面に到達し、溶融スズに溶解する、すなわち、溶融スズは酸素で汚染される。
【００１１】
本発明は、少なくとも溶融スズ温度が８００〜１０００℃である領域において実施される。８００℃未満の領域では雰囲気への酸素侵入が少なく、カーボン板設置の効果が小さい。１０００℃超では、侵入酸素は雰囲気中の還元性ガスによってほとんど還元され、侵入酸素はほとんど残存しない。
【００１２】
次に、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。なお、アシストロールは図面中に表示していない。
図１は、本発明の実施形態の一例の溶融スズ浴幅方向の部分断面図である。
図１において、溶融スズ面が該溶融スズ面上部の雰囲気にさらされる部分とは、溶融スズ２を保持する溶融スズ浴の側壁を構成する煉瓦（以下、側壁煉瓦という。）３とガラスリボン１の間の溶融スズ面である。また、溶融スズ温度は８００〜１０００℃の範囲にあり、溶融スズ浴底部煉瓦を４で示す。
【００１３】
図示したように、サイドシーリング壁５の外面と、側壁煉瓦３と溶融スズ２の接触面との距離は５００ｍｍである。
前記距離を５００ｍｍとすることにより、サイドシーリング壁の厚さは通常は１００〜３００ｍｍ程度であるので、サイドシーリング壁５の内面と、側壁煉瓦３と溶融スズ２の接触面との距離は２００〜４００ｍｍ程度となる。
【００１４】
図２及び図３は、本発明の実施形態の他の例である。
図２は溶融スズ浴平面図である。溶融ガラスは同図の左方から連続的に供給され、右方から引っ張り出され、その間に目標厚さのガラスリボン１に成形される。側壁煉瓦３とガラスリボン１との間の溶融スズ面は、溶融スズ温度が８００〜１０００℃であり溶融スズ浴長手方向の全長の約７０％に相当する範囲において、酸素不透過材料であるカーボンの板（以下、カーボン板という。）６で覆われている。
【００１５】
カーボン板６はタングステンのピン７によって、隣接する側壁煉瓦３又はカーボン板６と連結されているが、連結の方法は何ら限定されない。また、使用されるカーボン板６の厚みも何ら限定されない。
【００１６】
前記範囲において溶融スズ面はガラスリボン１とカーボン板６によって覆われている。これにより、サイドシーリング壁５又はその周囲の隙間から侵入した酸素とカーボン板６で覆われた部分の溶融スズとの接触は防止される。
【００１７】
図３は溶融スズ浴幅方向の部分断面図（図２のＡ−Ａ部分断面図）である。カーボン板６はタングステンのピン７によって、隣接する側壁煉瓦３と連結されている。
【００１８】
酸素不透過材料としては、１３００℃以上の耐熱性を有する、カーボン、炭化物、窒化物及び金属材料からなる群から１種以上を選択できる。ここでいう１３００℃以上の耐熱性とは、１３００℃未満において、融解又は昇華が起らず、またほとんど揮発せず、また雰囲気中のガス成分とほとんど反応しないことをいう。溶融ガラス、溶融スズのいずれとも反応しないカーボン、又は炭化ケイ素等の炭化物を用いることが好ましい。
また、酸素不透過材料としては気孔率が１０％未満の緻密な材料が好ましい。
【００１９】
酸素不透過材料は、側壁煉瓦と連結して設置し、できるだけガラスリボンに近づけるようにする必要がある。その際、溶融スズの上に浮かべて設置することが好ましい。
酸素不透過材料の設置は、フロート板ガラス製造装置を運転中であっても作業が可能であり、したがって、前記酸素不透過材料の劣化や破損が生じても運転を停止することなく修復できる。
【００２０】
品種変更が多いために溶融スズ面が雰囲気にさらされる部分の大きさを頻繁に変化せざるを得ない場合は、図２及び図３で示した発明の利用は困難である。しかしこの場合も、図１で示した発明は有効に使用できる。
【００２１】
本発明を実施する方法としては、図１に示すように側壁煉瓦を大きくする方法が容易であるが、大きくするのに煉瓦を用いることには限定されず、前記した、１３００℃以上の耐熱性を有する、カーボン、炭化物、窒化物及び金属材料からなる群から選ばれた１種以上のものも使用できる。
なお、溶融スズ浴を構成する側壁煉瓦、底部煉瓦、等の煉瓦構造・煉瓦種類、又はサイドシーリング壁の構造・材料は、何ら限定されない。
【００２２】
また、図１で例示した発明を実施するには、通常はフロート板ガラス製造装置の運転を停止して修理改造を行うことが必要になるが、製造するガラスリボンの幅が溶融スズ浴の幅に比べて十分小さいときには、図２及び図３で例示した発明の実施の形態に準拠した方法、例えば側壁煉瓦と連結したカーボン板を溶融スズに浮かべる方法も採用できる。
【００２３】
【発明の効果】
本発明により、侵入酸素と接触する可能性がもっとも高い場所における溶融スズ面の雰囲気への露出が減少し、溶融スズへの酸素溶解を抑止できる。
本発明によれば、溶融スズへの侵入酸素の溶解を防止できるフロート板ガラス製造装置を提供できる。また、その結果としてガラスへのスズ酸化物付着欠点の生成を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の溶融スズ浴幅方向の部分断面図
【図２】本発明の他の実施形態の溶融スズ浴平面図
【図３】図２のＡ−Ａ部分断面図
【符号の説明】
１：ガラスリボン
２：溶融スズ
３：側壁煉瓦
４：溶融スズ浴底部煉瓦
５：サイドシーリング壁
６：カーボン板
７：タングステンのピン
Claims (3)
- 溶融スズ上に溶融ガラスを連続的に供給し、該溶融ガラスを引っ張ることによって目標厚さのガラスリボンに成形するフロート板ガラス製造装置において、該製造装置は溶融スズを保持する溶融スズ浴と、上部構造と、該溶融スズ浴と該上部構造の間に設置されるサイドシーリング壁を備え、少なくとも溶融スズ温度が８００〜１０００℃である領域において、溶融スズ面が該溶融スズ面上部の雰囲気にさらされる部分とサイドシーリング壁外面との最短距離が４００ｍｍ以上であるフロート板ガラス製造装置。
- サイドシーリング壁外面からの最短距離が４００ｍｍ未満である溶融スズ面が酸素不透過の材料で覆われている請求項１記載のフロート板ガラス製造装置。
- 酸素不透過の材料が、１３００℃以上の耐熱性を有する、カーボン、炭化物、窒化物及び金属材料からなる群から選ばれた１種以上の材料である請求項２記載のフロート板ガラス製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08704698A JP4132198B2 (ja) | 1998-03-31 | 1998-03-31 | フロート板ガラス製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08704698A JP4132198B2 (ja) | 1998-03-31 | 1998-03-31 | フロート板ガラス製造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11278856A JPH11278856A (ja) | 1999-10-12 |
| JP4132198B2 true JP4132198B2 (ja) | 2008-08-13 |
Family
ID=13904009
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP08704698A Expired - Fee Related JP4132198B2 (ja) | 1998-03-31 | 1998-03-31 | フロート板ガラス製造装置 |
Country Status (1)
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1998
- 1998-03-31 JP JP08704698A patent/JP4132198B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH11278856A (ja) | 1999-10-12 |
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