JP4766303B2 - Float plate glass manufacturing apparatus and float plate glass manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、構造物及びフロート板ガラス製造装置、並びに気泡浮上抑制方法及びフロート板ガラス製造方法に係り、特に、成形物として板ガラスを製造するのに好適な構造物及びフロート板ガラス製造装置、並びに気泡浮上抑制方法及びフロート板ガラス製造方法に関する。 The present invention relates to a structure, a float plate glass manufacturing apparatus, and a bubble floating suppression method and a float plate glass manufacturing method, and more particularly to a structure, a float plate glass manufacturing apparatus, and a bubble floating suppression suitable for manufacturing a plate glass as a molded product. The present invention relates to a method and a float plate glass manufacturing method.
フロート法による板ガラスの製造装置は、浴槽に収容された溶融金属、例えば溶融錫上に溶融ガラスを連続供給して溶融錫上を浮遊進行させ、この時に平衡厚さに達した或いは平衡厚さに向かっているガラスリボンを、溶融錫浴の出口方向、すなわち溶融錫浴の出口に隣接して設けられているレヤー(下流徐冷部)の方向に引っ張ることにより一定幅の帯状板ガラスを製造する装置である。このようなフロート法による板ガラスの製造装置では、下流への引っ張りに加えて、溶融錫上で平衡厚さに達した或いは平衡厚さに向かっている溶融ガラスリボンの両エッジ部上面を溶融錫の上流側において所定長さに渡り、回転するトップロールによって幅方向に引き伸ばすことにより、平衡厚さよりも薄い板ガラスを製造する。 The apparatus for producing plate glass by the float process continuously supplies molten glass on a molten metal contained in a bathtub, for example, molten tin, and floats on the molten tin. At this time, the equilibrium thickness is reached or reached. An apparatus for producing a strip-shaped plate glass having a constant width by pulling the glass ribbon facing toward the outlet of the molten tin bath, that is, toward the layer (downstream annealing portion) provided adjacent to the outlet of the molten tin bath It is. In such an apparatus for producing sheet glass by the float process, in addition to pulling downstream, the upper surface of both edges of the molten glass ribbon that has reached or reached the equilibrium thickness on the molten tin is made of molten tin. A plate glass thinner than the equilibrium thickness is produced by stretching in the width direction by a rotating top roll over a predetermined length on the upstream side.
トップロールを使用した板ガラスの製造装置では、トップロールの延伸時にガラス表面にうねりが生じる場合がある。そこで、このようなトップロールを用いず非接触で溶融ガラスリボンの幅方向のエッジ近傍における溶融錫の浴面レベルを、その周囲における溶融錫の浴面レベルよりも低くして、溶融ガラスリボンが幅方向に狭まることを防止し、エッジの保持を行う板ガラスの製造装置が提案されている(例えば、特許文献1)。 In an apparatus for producing sheet glass using a top roll, undulation may occur on the glass surface when the top roll is stretched. Therefore, the molten glass ribbon level in the vicinity of the edge in the width direction of the molten glass ribbon without using such a top roll is set lower than the molten tin bath level in the vicinity thereof, so that the molten glass ribbon A plate glass manufacturing apparatus that prevents the sheet from being narrowed in the width direction and holds an edge has been proposed (for example, Patent Document 1).
図5、図6には、前記エッジ保持を非接触で行う板ガラスの製造装置の従来例が示されている。 5 and 6 show a conventional example of a sheet glass manufacturing apparatus that performs the edge holding in a non-contact manner.
図5に示す平面図において、浴槽1に溜められた溶融錫2上に、溶融ガラスリボン3がレヤー方向(図5のX方向)に引っ張られながら流されている。溶融ガラスリボン3は、溶融錫浴の高温域において、そのエッジ4、4が溶融ガラスリボン3の幅方向に狭まり又は広がることにより平衡厚さに達しようとする。ここでは、溶融ガラスリボン3のエッジ4が幅方向に狭まろうとする場合のエッジ保持について説明する。
In the plan view shown in FIG. 5, the
図6は図5のC−C断面図であり、同図において浴槽1の溶融錫2中には、断面L字状の構造物である樋状体6が溶融ガラスリボンのエッジに沿って浸漬した状態で配設されている。この樋状体6は、上部開口部6Aが形成された鉛直流路6Bと、下部開口部6Cが形成された水平流路6Dとから成っている。また、浴槽1の底部で樋状体6の水平流路6Dの下方にはリニアモータ7が設置され、このリニアモータ7によって樋状体6中の溶融錫2に駆動力(磁界)が与えられ、溶融錫2が矢印A方向に流動される。これにより、浴面5に対して略垂直な方向であって、浴槽1の底に向かう矢印B方向の溶融錫2の流れが発生するので、溶融ガラスリボン3のエッジ4の下方に負圧が発生し、この負圧によって、エッジ4近傍の溶融錫2の浴面レベルがその周囲の浴面レベルよりも低くなる。そして、この低くなった浴面5の凹部5Aに溶融ガラスリボン3のエッジ4が流入し、エッジの下方が凸状部となりエッジ4の厚さが溶融ガラスリボン3の中央部よりも厚くなる。このエッジ4の厚み偏差により、表面張力に基づいて溶融ガラスリボン3が幅方向に狭まろうとする矢印Eの力が発生しないので、溶融ガラスリボン3のエッジ4が凹部5Aに保持され、平衡厚さよりも薄い板ガラスが製造される。
FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG. 5. In the same figure, a rod-like body 6, which is a L-shaped structure, is immersed in the molten tin 2 of the
ところで、浴槽1の溶融錫2中に浸漬された断面L字状の構造物である樋状体6を形成する材質としては、溶融錫2との反応性が低いか又は反応しないこと、高温域における高温耐性が良いこと、樋状体6を形成する際の加工性に優れていること、リニアモータ7で溶融錫2に駆動力を与える場合には非磁性であることが要求され、これらの条件を満足する材質としては黒鉛が好ましい。
しかしながら、図7に示すように、黒鉛製の樋状体6を溶融錫2中に浸漬させると、溶融錫2の温度が約900°C以上において、溶融錫2中に微量溶存する例えば酸素あるいは水素と黒鉛とが反応しガスを発生する。発生するガスは最初小さな気泡8として樋状体6の表面に付着しているが、次第に大きくなって浮力が大きくなり、樋状体6から離れて浮上する。この浮上した気泡8が溶融ガラスリボン3を乱したり、溶融ガラスリボン3の下面に泡を発生させたり、凹凸を発生させたりする等の不具合を発生させる虞がある。特に、板厚が0.7mm程度の薄板であって、平坦度が求められる液晶表示装置等のFPD用の板ガラスには影響が大きい。
However, as shown in FIG. 7, when the graphite rod 6 is immersed in the molten tin 2, when the temperature of the molten tin 2 is about 900 ° C. or more, for example, oxygen or a small amount dissolved in the molten tin 2 Hydrogen and graphite react to generate gas. The generated gas is initially attached to the surface of the rod-shaped body 6 as small bubbles 8, but gradually increases to increase the buoyancy and float away from the rod-shaped body 6. The floated bubbles 8 may cause problems such as disturbing the
このような問題は、何もフロート法板ガラスの製造に限らず、金属板やその他の板材を製造する場合等においても同様であり、発生するガスが気泡8となって浮上すると不具合のある全てのケースについて解決すべき問題である。 Such a problem is not limited to the production of the float process plate glass, but is also the same in the case of producing a metal plate or other plate material. It is a problem to be solved about the case.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、浴槽内に溜められた溶融金属中に浸漬配置された構造物と、溶融金属中の溶存気体等とが反応してガスが発生しても、該ガスが気泡となって溶融金属中を浮上するのを抑制することができるので、溶融金属上で成形する成形物に気泡による欠点を与えないようにできる構造物及びフロート板ガラス製造装置、並びに気泡浮上抑制方法及びフロート板ガラス製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and a structure is immersed in a molten metal stored in a bathtub, and a dissolved gas in the molten metal reacts to generate gas. However, since it is possible to suppress the gas from rising into the molten metal as a bubble, a structure and a float plate glass manufacturing apparatus that can prevent the molded object molded on the molten metal from being caused by bubbles It is another object of the present invention to provide a method for suppressing bubble levitation and a method for producing float glass.
浴槽内に溜められた溶融金属中に浸漬配置された、該溶融金属と非親和性(該溶融金属と反応しない又は反応しにくい)の材質からなる多孔性の構造物であって、該構造物はその内部に大気(例えば、フロート板ガラス製造設備ではフロートバス内、以下同様)空間に連通した空洞路が形成されている。 Immersed disposed molten metal retained in the bath tub, a said porous structure made of a material of the molten metal and the non-affinity (said do not react with molten metal or hard reaction), the structure things atmosphere therein (e.g., in the float glass manufacturing facility in the float bath, the same applies hereinafter) that has a cavity passage communicating is formed in the space.
前記構造物によれば、構造物の内部に、大気空間に連通した空洞路を形成したので、構造物の外面の溶融金属と接する面にて発生するガスは空洞路を介して大気空間に放出される。これにより、構造物外面に発生するガスが気泡となって浮上するのを抑制できるので、溶融金属上で成形する成形物に気泡の発生、気泡による凹凸の発生を防止することができる。 According to the structure, releasing the interior of the structure, since a cavity passage communicating with the air space, the gas generated in the surface in contact with the molten metal of the outer surface of the structure through the hollow passage to the air space Is done. Accordingly, since it prevent the gas generated in the structure outer surface floats as bubbles, air bubbles in the molded product to be molded on the molten metal, Ru can be prevented from occurring uneven due to the air bubbles.
発生するガスが空洞路を介して大気空間に放出されるメカニズムは次のように推察される。大気空間に連通する空洞路の圧力はほぼ大気圧となる一方、ガスが発生する溶融金属中は大気圧よりも大きな圧力が加わっている。従って、この空洞路と溶融金属中との圧力差によって、構造物表面に付着している気泡が構造物から離れて浮上する前に、気泡中のガスが多孔性の構造物を透過して空洞路に移動し、空洞路を介して大気空間に放出される。 The mechanism by which the generated gas is released to the atmospheric space through the hollow path is assumed as follows. While the pressure in the hollow passage communicating with the atmospheric space is almost atmospheric pressure, a pressure larger than the atmospheric pressure is applied in the molten metal in which gas is generated. Therefore, the gas in the bubbles permeates through the porous structure before the bubbles adhering to the surface of the structure rise from the structure due to the pressure difference between the hollow path and the molten metal. It moves to the road and is released to the atmospheric space through the hollow path.
尚、ここで言う大気空間とは大気圧の状態にある空間であり、大気空間の気体成分は問題としない。 In addition, the atmospheric space said here is the space in the state of atmospheric pressure, and the gas component of atmospheric space does not matter.
前記多孔性の構造物の気孔率は5〜40%である。これは、多孔性の構造物の気孔率が5%未満では発生するガスが構造物を透過して空洞路に移動しにくくなり、発生するガスが気泡となって浮上するのを十分に抑制することができないためである。一方、気孔率が40%を超えると、構造物の強度が弱くなり、また溶融金属の侵入の虞もあるためである。また、気孔率の更に好ましい範囲は20〜30%の範囲である。 The porosity of the pre-Symbol porous structure Ru 5-40% der. This is because if the porosity of the porous structure is less than 5%, the generated gas does not easily pass through the structure and move to the hollow path, and the generated gas is sufficiently prevented from rising as bubbles. It is because it cannot be done. On the other hand, if the porosity exceeds 40%, the strength of the structure is weakened and there is a risk of molten metal intrusion. Further, a more preferable range of the porosity is 20 to 30%.
前記構造物の表面から前記空洞路までの壁の厚みが1mm以上、100mm以下である。これは、構造物の表面から空洞路までの厚みが100mmを超えて厚すぎると、発生するガスが構造物を透過して空洞路に移動しにくくなり、発生するガスが気泡となって浮上するのを十分に抑制することができないためである。また、厚みが1mm未満では構造物の強度が確保できないためである。この場合の構造物の表面から空洞路までの厚みとは、構造物の表面から空洞路までの距離で表される厚みを言う。
また、前記厚みは1.5mm以上、50mm以下であることがより好ましく、2mm以上、30mm以下であることが最も好ましい。
Before SL wall thickness from the surface of the structure to the hollow path is 1mm or more, Ru der below 100 mm. This is because if the thickness from the surface of the structure to the hollow passage exceeds 100 mm and is too thick, the generated gas is difficult to move through the structure and move to the hollow passage, and the generated gas rises as bubbles. This is because it cannot be sufficiently suppressed. Moreover, it is because the intensity | strength of a structure cannot be ensured if thickness is less than 1 mm. The thickness from the surface of the structure to the hollow path in this case refers to the thickness represented by the distance from the surface of the structure to the hollow path.
The thickness is more preferably 1.5 mm or more and 50 mm or less, and most preferably 2 mm or more and 30 mm or less.
前記構造物は、黒鉛を材質とする。黒鉛を材質とした構造物とすることにより、溶融金属との反応性が低く又は反応せず、また高温域における高温耐性が良く、更に加工性に優れている。 Before Symbol structure, graphite and material. With structure was made of black lead, not reactive low or reaction with the molten metal, also better high temperature resistance in a high temperature range and is excellent further in the processability.
前記構造物の前記大気空間に連通する連通口部分(前記構造物が大気に突出している部分)は、前記構造物よりも酸化しにくい材質で形成された酸化防護部材によって大気空間中の酸素から防護されている。これは、構造物の大気空間に連通する連通口部分が常時大気空間中の酸素に触れていると、連通口部分の構造物が酸化されて浸食され、長い期間には連通口部分が溶融金属中に埋没してしまう虞がある。連通口部分が溶融金属中に埋没すると、空洞路が大気空間に連通しなくなるので、発生するガスが構造物を透過して空洞路に移動しなくなり、発生するガスが気泡となって浮上するのを抑制できなくなるためである。酸化防護部材の材質としては、レンガやセラミックス系の材料、例えば炭化ケイ素(SiC)、窒化ケイ素(SiN)、これらの複合材等を好適に使用することができる。 The communication port portion which communicates with the atmosphere space before Symbol structure (portion where the structure is projected to the atmosphere), the oxygen in the air space by the oxidation protective member formed of a hard material to oxidation than said structure that it has been protected from. This is because, when the communication port portion communicating with the atmospheric space of the structure is constantly in contact with oxygen in the atmospheric space, the structure of the communication port portion is oxidized and eroded, and the communication port portion is molten metal for a long period of time. There is a risk of being buried inside. If the communication port is buried in the molten metal, the hollow path will not communicate with the atmospheric space, so the generated gas will not pass through the structure and move to the hollow path, and the generated gas will rise as bubbles. It is because it becomes impossible to suppress. As the material of the oxidation protection member, brick or ceramic materials such as silicon carbide (SiC), silicon nitride (SiN), or a composite material thereof can be preferably used.
本発明は、前記目的を達成するために、溶融金属が溜められた該溶融金属浴の溶融金属面上に溶融ガラスを連続供給して溶融ガラスリボンを形成し、該ガラスリボンを溶融金属面上を浮遊進行させて目標厚みの板ガラスを製造する装置であって、前記溶融ガラスリボンのエッジに沿って溶融金属を略鉛直方向に吸引することによって浴面に凹部を形成し、凹部に前記エッジを流入させて保持しながら板ガラスに成形するフロート板ガラス製造装置において、前記凹部を形成するために、前記金属溶融中に該溶融金属と非親和性の材質からなる多孔性の構造物が浸漬配置され、該構造物はその内部に大気空間に連通した空洞路が形成されるとともに、前記溶融ガラスリボンのエッジを非接触で保持する樋状体であり、該構造物の外面の溶融金属と接する面にて発生するガスを前記空洞路内に導くフロート板ガラス製造装置を提供する。この樋状体は、溶融ガラスリボンのエッジに沿って溶融金属を略鉛直方向に吸引することによって浴面に凹部を形成し、凹部に前記エッジを流入させて非接触で保持する。これは、溶融ガラスリボンのエッジを保持する際にトップロールのように接触式の保持手段を使用すると板ガラスの平坦性が損なわれることから、図5及び図6で説明した上述の非接触式の保持手段である樋状体が使用されることが好ましい。しかし、この樋状体を製作する上で、溶融金属との非反応性、高温耐性、加工容易性、非磁性等の条件から、樋状体の材質として黒鉛が使用されるが、前記したように溶融金属中の溶存ガス等、例えば酸素あるいは水素と反応してガスを発生する。また、構造物を樋状体とした場合には、樋状体は溶融ガラスリボンのエッジの真下付近にある。従って、気泡が浮上すると、気泡が溶融ガラスリボンに衝突する機会が多いので、本発明の効果が特に有効に発揮される。よって、成形される板ガラスに気泡による凹凸の発生を抑えることができるので、表面平坦性、板厚安定性に優れた板ガラスを製造することができる。 In order to achieve the above object, the present invention continuously supplies molten glass onto a molten metal surface of the molten metal bath in which molten metal is stored to form a molten glass ribbon, and the glass ribbon is formed on the molten metal surface. Is a device for manufacturing a plate glass having a target thickness by floating, forming a recess in the bath surface by sucking molten metal in a substantially vertical direction along the edge of the molten glass ribbon, and forming the edge in the recess. In the float sheet glass manufacturing apparatus for forming into the sheet glass while flowing and holding, in order to form the recess, a porous structure made of a material having a non-affinity with the molten metal is immersed and arranged during the melting of the metal, said structure together with hollow passage communicating with the air space is formed therein, wherein Ri gutter-like bodies der to hold the edges of the molten glass ribbon without contact, the molten metal of the outer surface of said structure Providing float glass manufacturing apparatus for guiding a gas generated in the contact surface to the cavity passage. This bowl-like body forms a recess in the bath surface by sucking the molten metal in the substantially vertical direction along the edge of the molten glass ribbon, and holds the edge in a non-contact manner by flowing the edge into the recess. This is because the flatness of the plate glass is impaired when a contact-type holding means such as a top roll is used to hold the edge of the molten glass ribbon, so that the non-contact type described above with reference to FIGS. 5 and 6 is used. It is preferable to use a rod-shaped body that is a holding means. However, graphite is used as the material of the rod-like material in terms of non-reactivity with molten metal, high-temperature resistance, ease of processing, non-magnetic properties, etc. The gas reacts with dissolved gas in the molten metal, for example, oxygen or hydrogen to generate gas. Further, when the structure is a bowl-like body, the bowl-like body is near the edge of the molten glass ribbon. Therefore, when the bubbles rise, there are many opportunities for the bubbles to collide with the molten glass ribbon, so that the effect of the present invention is particularly effectively exhibited. Therefore, since the generation | occurrence | production of the unevenness | corrugation by a bubble can be suppressed in the plate glass shape | molded, the plate glass excellent in surface flatness and plate | board thickness stability can be manufactured.
浴槽内に溜められた溶融金属中に浸漬配置された、該溶融金属と非親和性の材質からなる多孔性の構造物の内部に、大気空間に連通した空洞路が形成され、該構造物の外面の溶融金属と接する面にて発生するガスを空洞路内に導くことによって、構造物外面にて気泡となって浮上するのを抑制する。 Immersed disposed molten metal retained in the bath tank, the interior of the porous structure made of a material of the molten metal and the non-affinity, hollow passage communicating with the air space is formed, said structure by directing gas generated in at the surface in contact with the molten metal of the outer surface in the cavity path, it suppresses the floats as bubbles in the structure outer surface.
本発明は、前記目的を達成するために、溶融金属が溜められた該溶融金属浴の溶融金属面上に溶融ガラスを連続供給して溶融ガラスリボンを形成し、該ガラスリボンを溶融金属面上を浮遊進行させて目標厚みの板ガラスを製造する方法であって、前記溶融ガラスリボンのエッジに沿って溶融金属を略鉛直方向に吸引することによって浴面に凹部を形成し、凹部に前記エッジを流入させて保持しながら板ガラスに成形するフロート板ガラス製造方法において、前記凹部を形成するために、前記溶融金属中に該溶融金属と非親和性の材質からなる多孔性の構造物を浸漬配置し、該構造物の外面の溶融金属と接する面にて発生するガスを前記構造物の内部に形成された空洞路内に導いて、構造物外面にて気泡となって浮上するのを抑制しながら前記板ガラスを製造することを特徴とするフロート板ガラス製造方法を提供する。
In order to achieve the above object , the present invention continuously supplies molten glass onto a molten metal surface of the molten metal bath in which molten metal is stored to form a molten glass ribbon, and the glass ribbon is formed on the molten metal surface. In which a concave portion is formed in the bath surface by sucking molten metal in a substantially vertical direction along the edge of the molten glass ribbon, and the edge is formed in the concave portion. In the float sheet glass manufacturing method of forming into a sheet glass while being allowed to flow and hold, in order to form the concave portion, a porous structure made of a material having an affinity for the molten metal is immersed in the molten metal, The gas generated on the surface in contact with the molten metal on the outer surface of the structure is guided into a hollow path formed inside the structure, and the bubbles are prevented from rising as bubbles on the outer surface of the structure. Providing float glass manufacturing method characterized by the production of glass.
本発明によれば、溶融金属が溜められた該溶融金属浴の溶融金属面上に溶融ガラスを連続供給して溶融ガラスリボンを形成すると共に、該溶融ガラスリボンのエッジに沿って溶融金属を略鉛直方向に吸引することによって浴面に凹部を形成し、凹部に前記エッジを流入させて保持しながら板ガラスに成形する。この凹部を形成するために、溶融金属中に該溶融金属と非親和性の材質からなる多孔性の構造物を浸漬配置するが、該構造物の外面の溶融金属と接する面にてガスが発生するので、その発生するガスを構造物の内部に形成された空洞路内に導いて、構造物外面にて気泡となって浮上するのを抑制しながら前記板ガラスを製造する。これにより、発生するガスが気泡となって浮上して溶融ガラスリボンに衝突しないので、溶融ガラスリボンに不具合を与えることがない。 According to the present invention, the molten glass is continuously supplied onto the molten metal surface of the molten metal bath in which the molten metal is stored to form the molten glass ribbon, and the molten metal is substantially removed along the edge of the molten glass ribbon. A concave portion is formed on the bath surface by sucking in the vertical direction, and the edge is poured into the concave portion and formed into a sheet glass while being held. In order to form this recess, a porous structure made of a material that is incompatible with the molten metal is immersed in the molten metal, but gas is generated on the outer surface of the structure in contact with the molten metal. Therefore, the generated glass is produced while guiding the generated gas into a hollow path formed inside the structure and suppressing bubbles from rising on the outer surface of the structure. Thereby, since the generated gas floats as a bubble and does not collide with the molten glass ribbon, there is no problem with the molten glass ribbon.
本発明に係る構造物及びフロート板ガラス製造装置、並びに気泡浮上抑制方法及びフロート板ガラス製造方法によれば、浴槽内に溜められた溶融金属中、特に溶融錫中に浸漬配置された構造物と、溶融金属中の溶存気体とが反応してガスが発生しても、該ガスが気泡となって浮上するのを抑制することができる。これにより、溶融金属上で成形する成形物に気泡による損傷を与えないようにできる。 According to the structure and float plate glass manufacturing apparatus, the bubble levitation suppression method and the float plate glass manufacturing method according to the present invention, the structure immersed in the molten metal stored in the bathtub, particularly in the molten tin, Even when dissolved gas in the metal reacts to generate gas, the gas can be suppressed from rising as bubbles. Thereby, it can be prevented that the molded object shape | molded on a molten metal is damaged by a bubble.
従って、本発明をフロート法による板ガラスの製造に適用すれば、表面平坦性、板厚安定性に優れた板ガラスを製造することができる。 Therefore, if the present invention is applied to the production of plate glass by the float process, a plate glass excellent in surface flatness and plate thickness stability can be produced.
以下添付図面に従って本発明に係る構造物及びフロート板ガラス製造装置、並びに気泡浮上抑制方法及びフロート板ガラス製造方法の好ましい実施の形態について詳説する。 DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of a structure and float plate glass manufacturing apparatus, a bubble levitation suppression method, and a float plate glass manufacturing method according to the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.
図1は、フロート板ガラス製造装置10の平面図が示されている。液晶用等のFPD用のガラスは、一般に約0.7mmの板厚が要求され、また、平坦度も高精度に要求される。板ガラス製造装置10は、樋状体12を利用したエッジ22を非接触で保持する方式のフロート板ガラス製造装置10が適用され、このフロート板ガラス製造装置10によれば、FPD用の板ガラスとして要求される板厚と平坦度を満足した板ガラスを製造することができる。
FIG. 1 shows a plan view of a float glass
フロート板ガラス製造装置10の樋状体12(構造物)は、図2に示す浴槽14の溶融ガラスリボン20の下部に配設され、浴槽14に溜められた溶融錫(溶融金属)16に浸漬配置されると共に、溶融ガラス炉から浴槽14の図1に示した供給口18へ連続供給された溶融ガラスリボン20の両エッジ22、22に沿って配置される。また、溶融ガラスリボン20は、溶融錫面上を図1のX方向であるレヤーの方向に引っ張られながら進行し、浴槽14の溶融ガラスリボン20の高温域(ソーダライムガラスでは約930〜1300℃)及び成形域(ソーダライムガラスでは約800〜約930℃)においてエッジ22、22が浴面24(図2)の凹部26に保持されている。また、凹部26によってエッジ22、22が保持された溶融ガラスリボン20は、板厚、幅が調整され、その後、安定した状態で浴槽後段に送られ、冷却されて前記のレヤーへ送られる。尚、実施の形態のガラスはソーダライムであり、前記高温域における溶融錫16は、電気ヒータによって加熱されている。尚、浴槽14は耐火煉瓦で造られている。
A bowl-shaped body 12 (structure) of the float
図2は、図1のF−F断面図である。これらの図に示すように、樋状体12は断面略L字状に形成されると共に、上部開口部28が形成された鉛直流路30と、下部開口部32が形成された水平流路34とからなる。また、浴槽14の底部で樋状体12の水平流路34の下方にはリニアモータ40が設置され、このリニアモータ40によって水平流路34内の溶融錫16に駆動力が与えられ、溶融錫16が樋状体12の鉛直流路30と水平流路34とにおいて矢印Hで示す方向に流動する。この動作により、浴面24に対して略垂直な方向であって、浴槽14の底に向かう溶融錫16の流れが発生するので、溶融ガラスリボン20のエッジ22の下方に負圧が発生し、この負圧によって、エッジ22近傍の溶融錫16の液面レベルがその周囲の液面レベルよりも低くなる。そして、この低くなった浴面24の凹部26に溶融ガラスリボン20のエッジ22が流入する。これにより、溶融ガラスリボン20のエッジ22が凹部に保持されるので、溶融ガラスリボンの幅広化(溶融ガラスリボンが幅方向に狭まることを防止)ができ、その幅広状態を維持することができ、平衡厚さよりも薄い板ガラスが製造される。
2 is a cross-sectional view taken along line FF in FIG. As shown in these drawings, the bowl-shaped
リニアモータ40は、溶融錫16を直接駆動でき、流量制御が容易である利点がある。リニアモータ40は、櫛歯状の一次鉄心にコイルを形成し、このコイルに三相交流電圧を印加し、コイルを順次磁化することにより、一定の方向に移動する磁界を発生する。このリニアモータ40は、樋状体12の浴槽14底面の下方に配置され、樋状体12の水平流路34内にある溶融錫16に対して駆動力(付勢力)を作用するような位置に配置されている。これにより、鉛直流路30及び水平流路34内の溶融錫16は、リニアモータ40の駆動力によって、矢印Hの如く溶融ガラスリボン20のエッジ22の直下から浴槽14の側壁15に向かって流動し、矢印Iの如く流動の向きを変える。また、鉛直流路30の上部開口部28にて発生している吸引力により、縁部浴槽14Aの溶融錫16及び中央部浴槽14Bの溶融錫16は、上部開口部28側に導かれて上部開口部28に吸引される。これによって、浴面24に安定した凹部26が形成され、エッジ22の形状が安定するので、エッジ22が凹部26に安定して保持される。
The
樋状体12を形成する材質としては、溶融錫16との反応性が低いか又は反応しないこと、高温域における高温耐性が良いこと、樋状体12を形成する際の加工性に優れていること、リニアモータ40で樋状体12に磁界を作用させるため、非磁性であることが要求され、これらの条件を満足する材質としては黒鉛が使用されるのが一般的である。
As the material for forming the rod-shaped
しかし、黒鉛製の樋状体12を溶融錫16中に浸漬させると、溶存気体が溶融錫に存在する場合、溶融錫16の温度が約900°C以上において、溶融錫16中に微量溶存する溶存気体、例えば酸素あるいは水素と黒鉛とが反応しガスを発生する。発生するガスは最初小さな気泡46(図4参照)として樋状体12の外表面に付着しているが、次第に大きくなって浮力が大きくなり、樋状体12の外表面から離れて浮上する。この浮上した気泡46が溶融ガラスリボン20の下面に到達すると、溶融ガラスリボン20の下面に泡を発生させたり、凹凸を発生させたり、その他の不具合を発生させ、成形される板ガラスに欠点を生じさせてしまうという虞がある。
However, when the
そこで、本発明では、浴槽14内に溜められた溶融錫16中に浸漬配置された気孔率5〜40%の多孔性の黒鉛製の樋状体12の内部に、大気空間に連通した空洞路42(42A,42B,42C)を形成し、この空洞路42によって発生するガスが気泡46となって浮上するのを抑制するようにした。
Therefore, in the present invention, a hollow passage communicating with the atmospheric space is formed inside the porous graphite-made
図3は図1のK−K断面であり、空洞路42は、鉛直流路30、水平流路32と重ならない樋状体12の部分に複数形成される。 FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line KK in FIG.
図3に示すように、樋状体12の内部には、鉛直方向の鉛直空洞路42A、水平方向の水平空洞路42B、及び鉛直空洞路42Aと水平空洞路42Bを含む面に対して直交方向(図3の表裏方向)の直交空洞路42Cから成る空洞路42が形成されている。直交空洞路42Cは、特に、樋状体12のうちの溶融ガラスリボン20のエッジ22下方部分に形成されている。これは、溶融ガラスリボン20のエッジ22下方で、前記反応したガスが気泡となって浮上すると、成形される板ガラスの下面に気泡が衝突する機会が多くなるためである。また、樋状体12のうちのエッジ22から離れた部分には、溶融錫16の浴面24上に突出した突出部12Aが形成され、この突出部12Aに空洞路42が大気空間に連通する連通口42Dが形成される。これにより、気泡浮上抑制機能を備えた構造物である樋状体12が形成される。
As shown in FIG. 3, the vertical direction of the vertical
このように、樋状体12の内部に空洞路42を形成することにより、溶融錫16中に溶存する酸素あるいは水素と樋状体12の材質である黒鉛とが反応して発生するガスが溶融錫中を気泡46となって浮上するのを抑制できる。これにより、溶融錫16上で成形する板ガラスに気泡46による欠点を与えないようにできる。
Thus, by forming the
発生するガスが空洞路42を介して大気空間に放出されるメカニズムは、以下のメカニズムであろうことが推察される。即ち、黒鉛で形成された樋状体12は多孔性を有する。また、樋状体12の内部に大気空間に連通した空洞路42を形成することで、空洞路42はほぼ大気圧となる。一方、ガスが発生する溶融錫16中では、ガスが発生する場所の深さ分だけの溶融錫16の重さが大気圧に加算されるので、発生するガスの気泡46には大気圧よりも大きな圧力が加わる。この空洞路42と溶融錫16中との圧力差によって、樋状体12表面に付着している気泡46が樋状体12表面から離れて浮上する前に、気泡46中のガスが図4の矢印Kのごとく多孔性の樋状体12を透過して空洞路42に移動し、図4の空洞路42を介して連通口42Dから浴面24上の大気空間に放出されるものと推察される。この場合、黒鉛で形成された樋状体12の気孔率は、気孔率が5〜40%であることが好ましい。この理由は、樋状体12の気孔率が5%未満では気泡中のガスが樋状体12を透過して空洞路42に移動しにくくなり、発生するガスが気泡となって浮上するのを十分に抑制することができないためである。一方、気孔率が40%を超えると、樋状体12の強度が弱くなり、また溶融錫の侵入の虞があるためである。また、気孔率の更に好ましい範囲は20%〜30%の範囲である。更には、樋状体12の表面から空洞部42までの壁の厚みが1〜100mmの範囲であることが好ましく、より好ましくは1.5〜
50mmの範囲、最も好ましくは2〜30mmの範囲である。この理由は、樋状体12の表面から空洞部42までの厚みが100mmを超えて厚すぎると、気泡8中のガスが樋状体12を透過して空洞路42に移動しにくくなり、発生するガスが気泡となって浮上するのを十分に抑制することができないためである。また、壁の厚みが1mm未満では樋状態12の強度が確保できない。この場合の樋状体12の表面から空洞部42までの厚みとは、樋状体12表面から空洞路42までの距離で表される厚みを言う。
It is surmised that the mechanism by which the generated gas is released into the atmospheric space through the
It is in the range of 50 mm, most preferably in the range of 2-30 mm. The reason for this is that if the thickness from the surface of the rod-shaped
また、図3には示さなかったが、連通口42Dに吸引手段を連結して空洞路42内を負圧にし、これにより空洞路42と溶融錫16中との圧力差を積極的に大きくするようにしてもよい。また、空洞路42の断面形状は特に限定されず、任意の形状でよい。
Although not shown in FIG. 3, suction means is connected to the
ところで、浴面24の溶融錫16が酸化されて生じる錫酸化物が板ガラスに付着すると、板ガラスの欠点の一要因になるので、浴面24上の大気空間は、窒素ガスと水素ガスとの混合ガスによる非酸素状態の雰囲気が形成されることが好ましい。しかし、この場合にも混合ガスの中には僅かな酸素が残存しており、更には外部からの侵入もあるため、連通口42Dが形成された突出部12Aの黒鉛が酸化されて浸食され、長い期間には突出部12Aが溶融錫16中に埋没してしまう。突出部12Aが溶融錫16中に埋没すると、溶融錫で密閉されて空洞路42が大気空間に連通しなくなるので、発生するガスが樋状体12を透過して空洞路42に移動しなくなり、発生するガスが気泡となって浮上するのを抑制できなくなる。尚、大気空間とは一般的には空気層の空間であるが、ここで言う大気空間とは、大気圧の圧力状態の空間という意味で使用しており、大気空間内の気体成分は問題としない。
By the way, if tin oxide generated by oxidation of the
そこで、本発明では、樋状体12の突出部12Aが黒鉛よりも酸化しにくい材質で形成された酸化防護キャップ44によって酸素から防護されるようにした。酸化防護キャップ44は、樋状体12の突出部12Aにそれぞれ設けられ、図1には溶融錫16の浴面24から大気空間に露出された複数の酸化防護キャップ44が示されている。
Therefore, in the present invention, the protruding
酸化防護キャップ44の材質としては、例えばレンガやセラミックス系の材質、とくに炭化ケイ素(SiC)や窒化ケイ素(SiN)を好適に使用することができる。また、酸化防護キャップ44は、例えば逆凹状に形成され、樋状体12の突出部12Aに形成された連通口42Dと大気空間とを繋ぐ貫通孔44Aが形成される。酸化防護キャップ44の内周面にはネジが刻設され、突出部12Aの外周面に刻設されたネジに螺合される。これにより、浴面24上に突出した突出部12Aは酸化防護キャップ44により酸素から防護されるので、突出部12Aが混合ガス中に残存する酸素で浸食されることが防止される。酸化防護キャップ44と突出部12Aとの結合は、ネジ構造に限るものではなく、結合部に隙間等が形成されないように結合できる方法であれば、どのような方法でもよい。
As a material of the
尚、本発明の実施の形態では、成形物の製造装置として、板ガラスを製造するフロート法板ガラスの製造装置の例で説明したが、本発明は板ガラスの製造装置に限るものではない。本発明は、浴槽内に溜められた溶融金属中に浸漬配置される構造物が、溶融金属中の溶存気体と反応してガスを発生する材質で形成された多孔性の構造物であり、発生するガスが気泡となって浮上すると不具合がある全てのケースに適用できる。 In the embodiment of the present invention, the example of the float glass plate manufacturing apparatus for manufacturing plate glass has been described as the molded product manufacturing apparatus. However, the present invention is not limited to the plate glass manufacturing apparatus. The present invention is a porous structure formed of a material in which a structure immersed in a molten metal stored in a bathtub reacts with a dissolved gas in the molten metal to generate a gas. It can be applied to all cases where there is a problem if the gas that rises as bubbles rises.
10…板ガラス製造装置、12…樋状体、12A…突出部、14…浴槽、16…溶融錫、18…供給口、20…溶融ガラスリボン、22…エッジ、24…浴面、26…凹部、28…上部開口部、30…鉛直流路、32…下部開口部、34…水平流路、40…リニアモータ、42…空洞路、42A…鉛直空洞路、42B…水平空洞路、42C…直交空洞路、44…酸化防護キャップ、46…気泡
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記凹部を形成するために、前記金属溶融中に該溶融金属と非親和性の材質からなる多孔性の構造物が浸漬配置され、該構造物はその内部に大気空間に連通した空洞路が形成されるとともに、前記溶融ガラスリボンのエッジを非接触で保持する樋状体であり、該構造物の外面の溶融金属と接する面にて発生するガスを前記空洞路内に導くことを特徴とするフロート板ガラス製造装置。In order to form the concave portion, a porous structure made of a material having a non-affinity with the molten metal is immersed during the melting of the metal, and a hollow path communicating with the air space is formed in the structure. In addition, it is a saddle-like body that holds the edge of the molten glass ribbon in a non-contact manner, and guides the gas generated on the outer surface of the structure in contact with the molten metal into the hollow passage. Float glass manufacturing equipment.
前記凹部を形成するために、前記金属溶融中に該溶融金属と非親和性の材質からなる多孔性の構造物を浸漬配置し、該構造物の外面の溶融金属と接する面にて発生するガスを前記構造物の内部に形成された空洞路内に導いて、構造物外面にて気泡となって浮上するのを抑制しながら前記板ガラスを製造することを特徴とするフロート板ガラス製造方法。In order to form the concave portion, a porous structure made of a material that is incompatible with the molten metal is immersed in the molten metal, and a gas generated on the surface of the outer surface of the structure in contact with the molten metal In the hollow path formed inside the structure, and the plate glass is manufactured while suppressing bubbles from rising as bubbles on the outer surface of the structure.
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