KR101614980B1 - 행거 조립체 및 플로트 판유리 제조 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에서는, 장기에 걸쳐 안정적으로 사용할 수 있는 행거 조립체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
플로트 판유리 제조 장치용 플로트 배스 장치의 플로트 배스 루프에 있어서, 천정면을 형성하는 내화 벽돌을 매달기 위한 행거 조립체로서, 당해 행거 조립체의 적어도 일부는, 질화규소로 구성되고, 그 질화규소는, 실질적으로 알루미나 (Al2O3) 와 실리카 (SiO2) 를 함유하지 않고, 이트리아 (Y2O3) 를 함유하는 것을 특징으로 하는 행거 조립체.

Description

행거 조립체 및 플로트 판유리 제조 장치{HANGER ASSEMBLY AND DEVICE FOR PRODUCING FLOAT PLATE GLASS}
본 발명은, 행거 조립체에 관한 것으로서, 특히, 플로트법에 의한 판유리 제조용 플로트 배스 장치의 플로트 배스 루프에 있어서, 천정면을 형성하는 내화 벽돌을 매달기 위한 행거 조립체에 관한 것이다.
유리 제품을 제조하는 일 방법으로서 플로트법이 알려져 있다. 이 플로트법에서는,
(1) 플로트 배스로 불리는 용융 주석을 수용하는 욕조 내에, 용융 유리를 도입하고,
(2) 용융 주석 상에서, 용융 유리를 상류에서 하류를 따라 연속적으로 반송하고,
(3) 이 용융 유리를 냉각시키면서, 플로트 배스로부터 배출시킴으로써, 유리 제품이 제조된다.
통상, 플로트 배스의 상부에는, 플로트 배스 루프로 불리는 천정 부분이 설치된다. 이 플로트 배스 루프는, 하면 (즉 플로트 배스와 대면하는 측) 이 복수의 행거에 걸어맞춰진 내화물 벽돌로 구성되고, 즉 플로트 배스 루프는, 매단 구조로 되어 있다. 또, 행거는, 그 행거의 상부에, 그 행거를 매달기 위해 설치된 강재에 의해 지지되어 있다.
이와 같은 행거를 구성하는 부재의 재료로서 탄화규소 또는 질화규소를 사용하는 것이 제안되어 있다 (특허문헌 1).
일본 공개특허공보 평6-239631호
최근, 액정 패널 등의 표시 장치 등에 사용되는, 무알칼리 유리로 불리는 판유리 제품의 니즈가 확대되고 있다. 그러나, 이와 같은 유리 제품에는, 고융점인 것이 많아, 이와 같은 유리 제품을 제조할 때에 사용되는 플로트 배스의 표면 온도는 상승하는 경향이 있다. 또 이것에 수반하여, 행거 조립체가 노출되는 온도 역시 상승하는 경향이 있다.
이와 같은 상황에 대응하기 위해, 최근에는, 행거를, 복수의 부재의 조립체로 구성하는 경우가 증가되고 있다. 예를 들어, 행거는 지지 부재와, 이 지지 부재의 하측의 피지지 부재를, 걸어맞춤핀으로 걸어맞춤으로써 구성된다. 또한, 피지지 부재는, 행거의 다른 부재에 비하여 보다 고온에 노출되기 때문에, 피지지 부재의 재료로서 질화규소를 사용하는 케이스가 증가되고 있다.
그러나, 통상적인 경우, 행거 조립체의 피지지 부재를 구성하는 질화규소는, 소결시에 결합 촉진제로서 사용되는 산화물, 예를 들어 알루미나 (Al2O3) 와 실리카 (SiO2) 의 산화물 등을 함유하고 있다. 또, 이와 같은 산화물은 1100 ℃ ∼ 1200 ℃ 와 같은 온도 범위에서는, 연화되는 경향이 있다. 따라서, 질화규소로 구성된 피지지 부재 (특히, 유리의 표면과 근접하는 선단부) 는, 사용과 함께 크리프 변형되어, 최종적으로 파단될 위험성이 있다. 또, 플로트 배스의 표면 온도의 추가적인 상승에 의해, 이와 같은 크리프 변형의 문제는, 향후, 보다 현재화될 우려가 있다.
본 발명은, 이와 같은 문제를 감안하여 이루어진 것으로서, 본 발명에서는, 장기에 걸쳐 안정적으로 사용할 수 있는 행거 조립체를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또, 그러한 행거 조립체를 갖는 플로트 판유리 제조 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에서는,
플로트 판유리 제조 장치용 플로트 배스 루프에 있어서, 천정면을 형성하는 내화 벽돌을 매달기 위한 행거 조립체로서,
당해 행거 조립체의 적어도 일부는, 질화규소로 구성되고,
질화규소로 구성된 질화규소 재료는, 실질적으로 알루미나 (Al2O3) 와 실리카 (SiO2) 를 함유하지 않고, 이트리아 (Y2O3) 를 함유하는 것을 특징으로 하는 행거 조립체가 제공된다.
또 본 발명에서는,
내부에 용융 주석이 수용되는 플로트 배스와,
행거 조립체에 내화 벽돌을 걸어맞춤으로써 형성된 천정면을 갖는 플로트 배스 루프를 구비하는 플로트 판유리 제조 장치로서,
상기 행거 조립체는, 상기 서술한 바와 같은 특징을 갖는 행거 조립체로 구성되는 것을 특징으로 하는 플로트 판유리 제조 장치가 제공된다.
본 발명에서는, 장기에 걸쳐 안정적으로 사용할 수 있는, 플로트 판유리 제조 장치의 플로트 배스 장치의 플로트 배스 루프의 내화 벽돌을 매달기에 바람직한 행거 조립체를 제공할 수 있게 된다. 또, 그러한 행거 조립체의 사용에 의해, 장기간에 걸쳐 안정적인 플로트 판유리의 조업을 할 수 있는 플로트 판유리 제조 장치를 제공할 수 있다.
도 1 은 플로트법에 의해, 유리 제품을 제조할 때에 사용되는 플로트 판유리 제조 장치의 플로트 배스 장치의 일례를 모식적으로 나타낸 횡단면도이다.
도 2 는 본 발명에 의한 행거 조립체의 개략적인 단면도의 일례이다.
도 3 은 행거 조립체에 있어서, 핀의 지지 부재와 접촉하는 부분이, 지지 부재의 관통공의 하측 부분에 박힌 상태를 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 4 는 샘플의 평가 시험용 장치의 구성을 모식적으로 나타낸 단면도이다.
이하, 도면을 참조하여, 본 발명에 대하여 보다 상세하게 설명한다.
도 1 에 나타내는 바와 같이, 플로트 판유리 제조 장치의 플로트 배스 장치 (100) 는, 플로트 배스 (110) 와, 그 플로트 배스 (110) 의 상방에 설치된 플로트 배스 루프 (140) 를 갖는다. 이하, 일련의 플로트 판유리 제조 장치의 판유리의 성형 영역이 되는 플로트 배스 장치 부분을 플로트 판유리 제조 장치 또는 플로트 배스 장치로 칭한다.
플로트 배스 (110) 는, 내부에 용융 주석 (120) 이 수용되어 있다. 용융 주석 (120) 상에는, 용융 유리 (130) 가 공급되고, 이 용융 유리 (130) 는, 유리 리본 형상이 되어, 두께가 조정되면서 상류에서 하류를 향하여 진행한다. 도 1 의 예에서는, 용융 유리 (130) 는, 지면에 수직인 방향 (이하, 이 방향을 Y 방향이라고도 칭한다) 으로 진행한다. 따라서, 도 1 은, 플로트 판유리 제조 장치 (100) 를, 용융 유리 (130) 의 진행 방향 (Y 방향) 에 대해 평행한 방향에서 보았을 때의 단면도에 상당한다.
플로트 배스 루프 (140) 는, 대략 연직 방향 (도 1 의 Z 방향) 으로 연장되는 복수의 행거 조립체 (200) 와, 그 행거 조립체 (200) 의 하단(下端)에 걸어맞춰진 내화 벽돌 (150) 과, 행거 조립체 (200) 의 상단을 지지하는 강재 (160) 를 갖는다. 또, 플로트 배스 루프 (140) 의 측부는, 내화 벽돌제의 횡벽 (170) 으로 구성되어 있다.
행거 조립체 (200) 에 걸어맞춰진 내화 벽돌 (150) 은, 수평 방향 (X 방향, Y 방향) 으로 일치하도록 2 차원적으로 배치되어, 플로트 배스 루프 (140) 의 천정면 (180) 을 형성한다. 이 천정면 (180) 에는, 용융 유리 (130) 의 진행 방향과 대략 직교하는 방향 (도 1 의 X 방향) 을 따라, 복수의 히터 (190) 가 배치 형성된다. 또한, 실제의 플로트 판유리 제조 장치 (100) 에서는, 용융 유리 (130) 의 진행 방향 (Y 방향) 을 따라, 복수의 Y 좌표의 위치에, 도 1 에 나타내는 바와 같은 구조가 반복되고 있다.
다음으로, 도 2 를 참조하여, 행거 조립체 (200) 의 구성에 대해, 상세하게 설명한다.
도 2 는, 플로트 판유리 제조 장치 (100) 의 플로트 배스 루프의 내화 벽돌을 매달기 위해서 사용되는 행거 조립체 (200) 의 개략적인 단면을 나타낸 도면이다.
도 2 에 나타내는 바와 같이, 본 발명에 의한 행거 조립체 (200) 는, 지지 부재 (210) 와, 피지지 부재 (240) 와, 핀 (280) 으로 구성된다.
도 2 의 예에서는, 지지 부재 (210) 는 대략 원기둥 형상으로서, 일단(一端)이 상기 서술한 강재 (160) 에 접속되어 있다 (도 2 에는 나타나 있지 않다). 또, 지지 부재 (210) 의 다른 단부(端部) (215) 는, 2 개의 볼록부 (220) 를 갖고, 역 U 자형으로 형성되어 있다. 2 개의 볼록부 (220) 사이에는, 피지지 부재 (240) 를 삽입할 수 있는 치수의 공간 (242) 이 형성되어 있다. 또, 2 개의 볼록부 (220) 의 각각에는, 한 개의 핀 (280) 이 수평 방향 (도 2 의 X 방향) 을 따라 관통할 수 있도록, 관통공 (230) 이 설치되어 있다.
도 2 의 예에서는, 피지지 부재 (240) 는 대략 원기둥 형상으로서, 지지 부재 (210) 와 동축 방향 (도 2 의 Z 방향) 으로 연장된다. 피지지 부재 (240) 는, 제 1 단부 (245) 가 지지 부재 (210) 의 볼록부 (220) 사이 (즉 공간 (242)) 에 삽입될 수 있는 형상으로 되어 있다. 예를 들어, 도 2 의 예에서는, 피지지 부재 (240) 의 제 1 단부 (245) 는, 그 피지지 부재 (240) 의 연신 부분과 직경이 동등해져 있고, 이 직경은, 지지 부재 (210) 의 볼록부 (220) 끼리 사이의 간격보다 좁게 되어 있다.
또, 피지지 부재 (240) 의 제 1 단부 (245) 는, 핀 (280) 이 관통하는 관통공 (250) 을 갖는다. 이 관통공 (250) 은, 피지지 부재 (240) 의 제 1 단부 (245) 를, 지지 부재 (210) 의 볼록부 (220) 사이의 공간 (242) 에 삽입하고, 일방의 볼록부 (220) 에 형성된 관통공 (230) 에 핀 (280) 을 삽입했을 때에, 딱, 핀 (280) 이 관통공 (250) 을 통과하여, 지지 부재 (210) 의 단부 (215) 의 타방의 볼록부 (220) 에 형성된 관통공 (230) 을 관통하도록 형성된다. 따라서, 지지 부재 (210) 와 피지지 부재 (240) 의 각 관통공 (230, 250) 에, 핀 (280) 을 관통시킴으로써, 지지 부재 (210) 와 피지지 부재 (240) 가 일체화되어, 행거 조립체 (200) 를 구성할 수 있다.
피지지 부재 (240) 의 제 2 단부 (260) 는, 예를 들어, 직육면체 형상의 훅 부재 (265) 가 형성된 구조로 되어 있고, 이 훅 부재 (265) 에, 상기 서술한 내화물 벽돌 (150) 이 걸어맞춰진다.
그런데, 이와 같은 플로트 판유리 제조 장치 (100) 에 있어서, 유리 리본 형상으로 성형된 용융 유리 (130) 의 최고 온도는, 최종적으로 얻어지는 제품에 따라 상이하지만, 대체로 1000 ℃ ∼ 1100 ℃ 의 범위이다. 단, 최근에는, 액정 패널 등의 표시 장치 등에 사용되는, 무알칼리 유리로 불리는 유리 제품의 니즈가 확대되고 있다. 이와 같은 유리 제품에는, 고융점인 것이 많고, 최근, 용융 유리 (130) 의 최고 온도는, 서서히 상승하는 경향이 있다 (예를 들어 1200 ℃). 이것에 수반하여, 행거 조립체 (200) 가 노출되는 온도 역시 상승하는 경향이 있다. 예를 들어, 행거 조립체 (200) 중 가장 고온에 노출되는 피지지 부재 (240) 의 제 2 단부 (260) 는, 예를 들어 1100 ℃ ∼ 1200 ℃ 의 온도에 노출될 수 있다.
또, 통상적인 경우, 플로트 판유리 제조 장치 (100) 내에는, 용융 주석 (120) 의 산화를 억제하기 위해, 환원성 분위기로 된다. 그 때문에, 플로트 판유리 제조 장치 (100) 내의 플로트 배스의 상부 공간은 수소와 질소의 혼합 가스 분위기로 된다. 따라서, 행거 조립체 (200) 는, 내화 벽돌 (150) 을 걸어맞춤 지지한 상태 (즉 인장 응력이 부하된 상태) 에서, 매우 고온의 환원성 분위기에 노출되어 있게 된다.
이와 같은 환경에서의 사용에 대응하기 위해, 종래에는 행거 조립체 (200) 의 지지 부재 (210) 의 재료로서 내열성의 니켈기 합금이 사용된다. 또, 보다 고온에 노출되는 행거 조립체 (200) 의 피지지 부재 (240) 및 핀 (280) 의 재료로서 질화규소 (Si3N4) 를 사용하는 케이스가 증가되고 있다.
그러나, 통상적인 경우, 질화규소 재료는, 소결시에 결합 촉진제로서 사용되는 산화물, 예를 들어 알루미나 (Al2O3) 와 실리카 (SiO2) 의 산화물 등을 함유하고 있다. 이와 같은 산화물은 1100 ℃ ∼ 1200 ℃ 와 같은 온도 범위에서는, 연화되는 경향에 있다.
따라서, 질화규소 재료로 구성된 피지지 부재 (240) 및 핀 (280) 은, 사용과 함께 크리프 변형되어, 최종적으로 파단될 위험성이 있다. 특히, 피지지 부재 (240) 의 제 2 단부 (260) 는, 용융 유리 (130) 의 표면에 가장 가까워, 온도가 높기 때문에, 크리프 변형될 가능성이 매우 높다. 또한 용융 유리 (130) 의 추가적인 온도 상승에 의해, 이와 같은 크리프 변형의 문제는, 향후, 보다 현재화될 우려가 있다.
또, 행거 조립체 (200) 의 핀 (280) 은, 피지지 부재 (240) 와 동일한 질화규소 재료로 구성된다. 따라서, 핀 (280) 에 있어서도, 동일한 문제가 발생할 수 있다.
여기에서, 핀 (280) 은, 용융 유리 (130) 의 표면으로부터는, 비교적 떨어져 있어 피지지 부재 (240) 정도의 고온에는 노출되지 않을 것으로 예상된다. 그러나, 핀 (280) 은, 그 핀의 거의 중심에 위치하는 비교적 협소한 영역에서, 피지지 부재 (240) 전체를 지지할 필요가 있다. 이 때문에, 핀 (280) 에 있어서는, 피지지 부재 (240) 에 비하여, 보다 낮은 온도여도, 크리프 변형, 나아가서는 파단이 발생할 가능성은 충분히 있다.
또, 파단에는 이르지 않아도, 고온에 의해, 핀 (280) 의 강도가 저하된 경우, 도 3 에 모식적으로 나타내는 바와 같이, 핀 (280) 의 지지 부재 (210) 와 접촉하는 부분이, 지지 부재 (210) 의 관통공 (230) 의 하측 부분에 박혀, 핀 (280) 이 지지 부재 (210) 의 관통공 (230) 에 고착될 우려가 있다. 일반적으로, 행거 조립체는, 정기적으로 점검되어 비교적 손상이 심한 피지지 부재 (240) (및 핀 (280)) 은 지지 부재 (210) 보다 짧은 간격으로 교환된다. 그러나, 도 3 에 나타내는 바와 같은 상태에서, 핀 (280) 이 지지 부재 (210) 와 고착되면, 피지지 부재 (240) 를 교환할 수 없게 된다는 문제가 발생한다.
이들의 문제를 해결하기 위해, 본 발명에서는, 행거 조립체 (200) 의 피지지 부재 (240) 및 핀 (280) 은, 실질적으로 알루미나 (Al2O3) 와 실리카 (SiO2) 를 함유하지 않고, 이트리아 (Y2O3) 를 함유하는 질화규소의 소결체의 재료로 구성된다. 특히, 본 발명에 있어서는, 이트리아는, 질화규소에 대해 3 ∼ 10 질량% 함유하는 것이 바람직하다. 또, 알루미나 (Al2O3) 와 실리카 (SiO2) 를 함유시키지 않음으로써, 크리프 변형 방지 효과를 높일 수 있다. 또, 상기한 훅 부재 (265) 도, 상기한 피지지 부재 및 핀과 동일한 질화규소 재료에 의해 구성되는 것이 바람직하다. 이 경우, 훅 부재는 피지지 부재와 일체 성형하여 제조할 수 있다.
이와 같은 질화규소 재료는, 상기 서술한 바와 같은 알루미나 (Al2O3) 및/또는 실리카 (SiO2) 의 산화물, 또는 혼합 산화물을 함유하는 질화규소 재료에 비하여, 고온에서도 연화가 잘 발생하지 않는다는 특징을 갖는다. 따라서, 이와 같은 질화규소 재료에 의해 구성된 피지지 부재 (240) 및 핀 (280) 에서는, 고온에서의 내크리프 특성이나 내변형성이 유의하게 향상된다.
따라서, 본 발명에 의한 행거 조립체 (200) 는, 무알칼리 유리와 같은 고융점 유리 제품의 제조 공정에 있어서도, 장기에 걸쳐 안정적으로 사용할 수 있다. 또, 핀 (280) 이 지지 부재 (210) 와 고착되는 것도 유의하게 억제된다. 따라서, 행거 조립체 (200) 의 정기적인 메인터넌스시에, 피지지 부재 (240) 및/또는 핀 (280) 을 적정하게 교환할 수 있다.
또한, 피지지 부재 (240) 및 핀 (280) 을 구성하는 질화규소 재료는, 이트리아 (Y2O3) 외, 추가로 란타노이드 (L), 악티노이드 (A), 티탄 (Ti), 지르코늄 (Zr), 하프늄 (Hf), 및 규소 (Si) 로 이루어지는 군에서 선정된, 적어도 하나의 금속의 산화물을 함유해도 된다. 이러한 산화물은, 이러한 산화물의 함유 비율을 합량으로, 질화규소에 대해 2 질량% ∼ 18 질량% 로 하는 것이 바람직하다.
란타노이드 (L) 에는, 주기율표의 57 번에서 71 번까지의 원소, 예를 들어, 란탄 (La), 세륨 (Ce), 및 에르븀 (Er) 이 포함된다. 또, 악티노이드 (A) 에는, 주기율표의 89 번에서 103 번까지의 원소, 예를 들어, 토륨 (Th) 이 포함된다.
특히, 피지지 부재 (240) 및 핀 (280) 을, 이트리아 (Y2O3), 산화지르코늄 (ZrO2) 및 산화에르븀 (Er2O3) 의 군에서 선택되는 적어도 1 종을 함유하는 질화규소 재료로 구성한 경우, 매우 양호한 내크리프 특성이 얻어진다. 이러한 산화물을 함유하는 경우에는, 이러한 산화물의 함유 비율을 합량으로, 질화규소에 대해 2 질량% ∼ 12 질량% 로 하는 것이 바람직하다.
또, 피지지 부재 (240) 및 핀 (280) 을 구성하는 질화규소 재료는, 실온에서의 영률에 대한 실온에서의 굽힘 강도의 비가 0.003 이상인 것이 바람직하다. 또, 본 발명의 질화규소 재료는, 실온에서의 영률에 대한 1200 ℃ 에서의 굽힘 강도의 비가 0.002 이상인 것이 바람직하다. 이 경우, 상기 서술한 바와 같은 지지 부재 (210) 에 대한 핀 (280) 의 고착을, 유의하게 억제할 수 있다.
실시예
이하, 본 발명의 실시예에 대해 설명한다.
(실시예 1)
질화규소 재료의 샘플을 사용하여, 고온에서의 내크리프 특성의 평가 시험을 실시하였다. 평가 시험은, 고온에서의 4 점 굽힘 시험으로 하여, 이하의 방법으로 실시하였다.
먼저, 폭 10 ㎜×길이 100 ㎜×두께 2 ㎜ 의 직사각형 형상의 질화규소 재료의 샘플을 준비하였다. 이 샘플은, Si3N4 를 주성분으로 하고, 결합 촉진제로서 Y2O3 을 (이트리아의 함유 비율 : 6 질량%) 갖는 질화규소 소결체이다. 또 이 샘플은, 실온에서의 영률에 대한 실온에서의 굽힘 강도의 비가 0.0033 이고, 실온에서의 영률에 대한 1200 ℃ 에서의 굽힘 강도의 비가 0.0025 이다.
다음으로, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 굽힘 시험용 전기로 (410) 에, 샘플 (420) 을, 100 ㎜×10 ㎜ 의 상표면이 수평이 되도록 설치하였다. 이 전기로 (410) 내에서는, 샘플 (420) 은, 샘플의 장변의 중앙 근방에, 단변의 폭 방향에 걸쳐서 2 개의 지지 (A, B) 가 배치되고, 샘플 (420) 의 양단측 근방에, 다른 2 개의 지지 (C, D) 가 배치되도록 하여 설치된다. 지지 (A, B) 는, 샘플 (420) 의 상표면측에 배치되고, 지지 (C, D) 는, 샘플 (420) 의 하표면측에 배치된다. 지지 (A 와 B) 사이의 거리는 10 ㎜ 이다. 또, 지지 (C 와 D) 사이의 거리는, 80 ㎜ 이다. 또한, C 점에서 그 단부까지의 거리는, 10 ㎜ 이고, D 점에서 그 단부까지의 거리도 10 ㎜ 이다.
다음으로, 대기 중에서, 샘플 (420) 을 1200 ℃ 까지 승온한 후, 지지 (A, B) 사이에, 상방으로부터 최대 굽힘 응력이 18 ㎫ 가 되도록 하중을 가하고, 이 상태에서 500 시간 유지하였다. 그 후, 하중을 제거하여 샘플 (420) 을 실온까지 냉각 (노랭) 시켰다.
그 후, 샘플 (420) 을 전기로 (410) 로부터 꺼내, 시험 후의 샘플의 휨을 측정하였다.
측정의 결과, 휨량은 최대에서도 0.1 ㎜ 미만이었다.
(비교예 1)
다른 조성의 질화규소 재료의 샘플을 사용하여 동일한 평가를 실시하였다. 사용 샘플은, 결합 촉진제로서 Al2O3 및 SiO2, 또 MgO 를 갖는 것이다. 또 이 샘플은, 실온에서의 영률에 대한 실온에서의 굽힘 강도의 비가 0.0027 이고, 실온에서의 영률에 대한 1200 ℃ 에서의 굽힘 강도의 비가 0.0017 이다. 이 샘플의 Al2O3, SiO2, 및 MgO 의 함유량은, 질화규소에 대해 각각 8 질량%, 3 질량%, 2 질량% 이다.
측정의 결과, 휨량은 9 ㎜ 에 달하고 있었다. 이 결과로부터, 실시예 1 의 샘플에서는, 종래의 질화규소에 비하여 변형 강도가 유의하게 개선되는 것이 나타났다.
(장시간 사용 후의 평가)
도 1 에 나타낸 플로트 배스 장치를 사용하여, 판유리의 제조를 실시하였다. 행거 조립체에는 도 2 의 구조인 것을 사용하였다. 행거 조립체에 있어서, 지지 부재는 니켈기 합금제로 하고, 피지지 부재 및 핀은 상기 서술한 실시예 1 에 사용한 조성의 질화규소 재료로 구성하였다.
본 발명의 플로트 유리 제조 장치로 제조되는 판유리의 조성의 일례를 이하에 나타낸다.
산화물 기준의 질량 백분율로, 50 ∼ 66 % 의 SiO2, 10.5 ∼ 22 % 의 Al2O3, 0 ∼ 12 % 의 B2O3, 0 ∼ 8 % 의 MgO, 0 ∼ 14.5 % 의 CaO, 0 ∼ 24 % 의 SrO, 0 ∼ 13.5 % 의 BaO, MgO+CaO+SrO+BaO 의 양 : 9 ∼ 29.5 % 를 함유하는 무알칼리 유리.
또한, 사용한 플로트 배스 장치의 가동 중, 행거 조립체의 피지지 부재의 제 2 단부측의 온도는, 대체로 1100 ℃ ∼ 1300 ℃ 의 범위였다 (계산치).
플로트 배스 장치를 가동시키고 나서 약 5 년 경과 후에, 플로트 배스 장치의 점검을 실시한다. 그 결과, 플로트 배스 루프의 천정면의 처짐은, 거의 관찰되지 않는다. 또 어느 행거 조립체에 있어서도, 구성 부재에 파단은 전혀 발생하지 않는다.
산업상 이용가능성
본 발명에 의하면, 플로트 배스 장치의 플로트 배스 루프의 천정면을 형성하는 내화 벽돌을 매달기 위한 행거 구조체의 내열성, 내크리프 특성을 향상시킬 수 있기 때문에, 장기간에 걸쳐 안정적으로 판유리를 생산할 수 있고, 특히 보다 고온도에 있어서 판유리의 성형이 요구되는 유리판의 제조에 유용하다.
또한, 2009년 6월 24일에 출원된 일본 특허출원 2009-150313호의 명세서, 특허 청구의 범위, 도면 및 요약서의 전체 내용을 여기에 인용하여, 본 발명의 개시로서 도입하는 것이다.
100 플로트 판유리 제조 장치
110 플로트 배스
120 용융 주석
130 용융 유리
140 플로트 배스 루프
150 내화 벽돌
160 강재
170 횡벽
180 천정면
190 히터
200 행거 조립체
210 지지 부재
215 지지 부재의 단부
220 볼록부
230, 250 관통공
240 피지지 부재
242 공간
245 피지지 부재의 제 1 단부
260 피지지 부재의 제 2 단부
265 훅 부재
280 핀
410 전기로
420 샘플.

Claims (9)

  1. 플로트 판유리 제조 장치용 플로트 배스 루프에 있어서, 천정면을 형성하는 내화 벽돌을 매달기 위한 행거 조립체로서,
    당해 행거 조립체는 지지부재와 피지지부재를 핀에 의해 걸어고정시킴으로써 구성되고,
    상기 지지 부재는, 내열성 니켈기 합금으로 구성되고,
    당해 행거 조립체의 적어도 일부는, 질화규소로 구성되고,
    질화규소로 구성된 질화규소 재료는, 알루미나 (Al2O3) 와 실리카 (SiO2) 를 함유하지 않고, 이트리아 (Y2O3) 를 함유하는 것을 특징으로 하는 행거 조립체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 질화규소 재료는, 이트리아 (Y2O3) 를, 질화규소에 대해 3 ∼ 10 질량% 함유하는 행거 조립체.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 질화규소 재료는, 추가로
    란타노이드 (L), 악티노이드 (A), 티탄 (Ti), 지르코늄 (Zr) 및 하프늄 (Hf) 으로 이루어지는 군에서 선정된, 적어도 1 종의 금속의 산화물을 함유하는 것을 특징으로 하는 행거 조립체.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 질화규소 재료는, 추가로 란타노이드 (L), 악티노이드 (A), 티탄 (Ti), 지르코늄 (Zr) 및 하프늄 (Hf) 으로 이루어지는 군에서 선정된, 적어도 1 종의 금속의 산화물을, 이 1 종의 금속 산화물, 혹은 이들의 복수의 합량으로, 질화규소에 대해 2 ∼ 18 질량% 함유하는 행거 조립체.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 질화규소 재료는, 산화지르코늄 (ZrO2) 및/또는 산화에르븀 (Er2O3) 을 함유하는 것을 특징으로 하는 행거 조립체.
  6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 질화규소 재료는, 산화지르코늄 (ZrO2) 및 산화에르븀 (Er2O3) 을, 질화규소에 대해 2 ∼ 12 질량% 함유하는 행거 조립체.
  7. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 질화규소 재료는, 실온에서의 영률에 대한 실온에서의 굽힘 강도의 비가 0.003 이상이고, 실온에서의 영률에 대한 1200 ℃ 에서의 굽힘 강도의 비가 0.002 이상인 것을 특징으로 하는 행거 조립체.
  8. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 피지지 부재는, 상기 지지 부재보다 상기 내화 벽돌에 근접하고 있고,
    상기 피지지 부재는, 상기 질화규소 재료로 구성되고,
    상기 핀은, 상기 질화규소 재료로 구성되는 것을 특징으로 하는 행거 조립체.
  9. 내부에 용융 주석이 수용되는 플로트 배스와,
    행거 조립체에 내화 벽돌을 걸어맞춤으로써 형성된 천정면을 갖는 플로트 배스 루프를 구비하는 플로트 판유리 제조 장치로서,
    상기 행거 조립체는, 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 행거 조립체로 구성되는 것을 특징으로 하는 플로트 판유리 제조 장치.
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