KR800001039B1 - 판유리 제조법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

판유리 제조법

제1도는 용융금속조내로 주입되는 용융유리에 횡방향으로 측면제한을 가하기 위한 유리받이를 가진 부유법에 사용되는 탱크에서 지붕을 제거했을 때의 평면도

제2도는 제1도의 유입구를 확대한 평면도

제3도는 제2도의 3-3선을 따라 절단했을 때의 단면도

본 발명은 용융유리를 조절된 속도로 용융금속조에 공급하고 유리를 용융금속조를 따라 리본의 형태로 전진시키면서, 폭과 두께를 감소시켜 소기의 폭과 두께에 도달되면 이들의 폭 및 두께를 고정시키기 위하여 냉각시켜 판유리를 제조하는 부유식 판유리 제조방법에 관한 것이다.

약 2.5m의 폭을 가진 평판유리를 상업적 규모로 대량 제조하려면 용융금속조로부터 배출되는 평판유리의 속도를 증가시킬 필요가 있는데 예를들면 주당 3,000내지 4,500t의 유리를 생산하는 공장에서는 용융금속조로부터 배측되는 유리의 속도를 시간당 500내지 600m와 같은 고속으로 처리하지 않으면 안된다.

유리가 용융금속조상에서 변형 가능한 상태일때에 유리의 배출속도를 증가시키면 유리리본의 두께와 폭이 지나치게 축소되는 현상을 초래한다. 그러나, 용융금속조중 유리의 온도가 높은 대역(이하“고온대역”이라함)에서 유리의 냉각속도를 증가시킴으로서, 이러한 현상을 다소 감소시킬 수 있으나, 냉각속도를 너무 증가시키면 유리가 뒤틀리는 경향이 있다.

다량의 생산조건하에서 5.5내지 8mm의 두께를 가진 부유유리를 생산할 경우 평판유리의 소기의 폭과 두께를 유지하려면, 용융금속조 단부(端部)의 고온대역에서 유리를 급냉함은 좋지않다는 것을 발견하였다. 본 발명의 주목적은 이러한 결점을 해소하고 5.5내지 8의 두께를 가진 부유유리를 다량 생산할 수 있는 신규한 방법을 얻고저 함에 있다.

본 발명의 또다른 목적은 폭이 대략 2.5m이고, 두께가 6mm인 부유유리의 제조방법을 제공하는데 있다. 본 발명의 특징은 대량생산 조건하에서 평판유리의 폭을 조절함에 있어서 첨단견인 롤러(marginaledge roll)를 사용하지 않고 다시말하면 평판유리의 측단부(側端部)를 표시하는 롤로를 사용하지 않고 5.5mm내지 8mm 두께의 부유유리를 제조할 수 있는 점이다.

두께가 5.5mm내지 8mm인 리본(Ribbon)형 평판유리를 용융금속상에서 제조하는 본 발명의 방법을 설명하면 다음과 같다.

용융금속욕(Molten metal bath)을 따라 용융유리층이 전진 공급되도록 용융유리를 금속욕에 붓고 견인력의 존재하에 380m/hr 이상의 고속으로 상기 금속욕으로부터 배출되는 용융유리층을 측면제한(Laterally confirming)시킴에 있어서, 시초배출(始判配出) 가속도를 가속하여 금속욕으로부터 새로 방향으로(Longitudinally)연신 배출되는 용융유리표층을 측면 제한하고 용융유리 평판층을 소기의 두께보다 두껍게 형성시킨후 욕으로부터 배출되는 평판층의 속도를 고속화한여 유리평판층이 소기의 두께범위로 감소되면 전진 평판유리의 양측단부(兩側端部)에 걸려 있는 특면제한을 해제하여 두께가 5.5내지 8mm인 리본형 평판유리를 효율적으로 제조한다. 용융유리의 초기 전진시 금속욕상의 용융유리를 측면 제한하므로서 유리가 금속욕에 도입되는 즉시 용융유리가 고속으로 전진하도록 가속시킬 수 있게 한다. 용융유리층이 추가로 가속되면 용융유리폭의 무모한 손실이 없이 소기의 두께로 감소한다.

두께범위가 5.8내지 6.2mm, 폭이 2.4내지 2.8mm인 평판형 판유리를 제조하는 경우, 용융유리는 주당 3250t의 비율로 금속욕에 도입하고 시간당 380내지 500m의 속도로 평판유리를 금속욕으로부터 배출시키게 된다.

본 발명의 방법에 따르면 두께 약6mm, 폭 약 2.5mm인 판유리를 대량 생산할 수 있는데 예를들면 용융유리를 금속욕에 주당 3250t의 속도로 도입하고 평판을 시간당 480m의 속도로 금속욕으로부터 배출시켜 두께 5.8내지 6.2mm, 폭 2.4내지 2.6인 평판유리를 제조할 수 있다.

또 한편 용융유리를 주당 4500t의 속도로 금속욕에 가하고 형성된 평판을 시간당 550m의 속도로 금속욕으로부터 배출시켜서 두께 범위가 5.8내지 6.2mm이고 폭이 약 3.3m인 평판유리를 제조할 수 있다.

본 발명은 용융금속욕을 포함하는 장방형의 탱크구조물, 금속욕을 따라 전진하는 용융유리층이 조절된 속도로 공급되도록 탱크구조물의 한쪽 첨단에서 용융유리를 배출하는 장치, 유리층의 가장자리를 측면 제한하기 위한, 탱크구조물의 반대편 측면에 배열된 유리받이(Fender)장치, 유리가 습윤되지 않는 물질로 되어 있으며 욕을 따라 전진하는 유리의 하향 전진방향과 3°의 각도를 이루고 있는 유리받이에 장치된 유리의 접촉면, 및 유리에 견인력을 부여하고 욕으로부터 소기의 두께의 평판유리를 배출시키기 위한 탱크 구조물의 단부에 장설된 견인장치등의 두께 5.5내지 8mm의 판유리 제조장치를 제시한다.

본 발명의 방법을 별첨 도면을 참고로하여 상술하면 다음과 같다.

도면에 표시된(1)의 숫자는 용융금속조인데 이들은 용융주석이나 용융주속합금(주석의 함량이 많음)으로 되어 있으며, 유리의 비중보다 더 큰 비중을 갖고 있다. 용융금속조는 길이가 긴 탱크내에 설치되어 있는데, 이들 탱크는 측벽(2), 저벽(3) 및 측벽(4) 및 (5)로 형성되어 있고 이 측벽에는 유출구(6)와 배출구가 장착되어 있다.

탱크의 입구에는 경사면을 갖는 벽(7)이 장착되어 있고, 이들의 경사면은 유출구로부터 용융유리가 낙하하여 용융금속조 표면에 도달되는 용융유리를 안내한다. 유출구 6은 입구첨단벽 상에서 뻗어나가면서 첨단벽의 중간위치에 놓여 있으며, 유리용융로 전면 연장부를 형성한다. 유입꼭지의 첨단을 통과하는 용융유리는 트윌(Tweel)로 유량이 조절된다. 탱크구조물의 입단에는 경사면(Splayed surface)을 갖는 제한벽 7이 장설되어 있고 이들의 경사면은 유입꼭지로부터 유리가 하향으로 낙하할때 금속욕 표면에 도달되는 용융유리가 접촉하게 된다.

용융유리는 1100℃의 고온으로 용융금속조에 도달되고, 이러한 고온유리는 낙하한후 약 2m 길이를 가진 유리받이(Fender)(9)와(10)에 의하여 횡방향으로 측면 제한을 받으며 98)로 표시한 바와같이, 배출구쪽으로 용융금속조를 따라 전진하게 한다. 제3도에 도시한 바와같이, 유리받이(9)와 (10)은 탄소로 되어 있으며, 이들 각개의 유리받이는 전면이 평판으로된 중공의 홈통의 단면을 가지고 있다. 이들 유리받이의 전면(평판형으로 되어있음)은 용융금속조를 따라 전진하는 용융유리층(8)의 가장자리와 접촉되기는 하지만 용융유리가 묻어나지는 않는다. 지주(12)는 탱크저면(3)위에 세워진 것으로서 유리받이를 지지한다.

용융금속은 중심부로 공급되어 리이나 유도전동기(13)과(14)에 의해 용융금속조의 측방으로 흘러가도록 한다. 리니아 유도전동기(13)과 (14)는 탱크의 측벽(2)와 유리받이(9)와 (10)사이의 용융금속조 상방에 각각 장설되어 있다. 즉, 리니아 유도전동기(13)과 (14)는 지지봉(15)와 (16)에 장착되어 있으며, 지지봉(15)와 (16)은 탱크의 측벽(2)에 고설된 것으로 용융금속조의 상방에 위치한 전동기의 저면을 지지하고 있다. 내화물 케이징과 냉각수가 순환하는 나선형 파이프를 사용하여 상기한 전동기를 열로부터 보호한다. 전동기는 지주(15)와 (16)에 의하여 전원과 연결된다. 전동기와 용융금속의 표면과의 높이를 조절하여 유리층이나 유리받이 밑의 용융금속이 조의 측방으로 유동하게 한다. 조절판(17)과 (18)은 전동기와 협동하여 용융유리층(8)의 바로 밑에 있는 용융금속의 유동을 조정한다.

각개의 유리받이(9)와 (10)에는 그의 내부 홈통에 냉각 파이프가 장착되어 있고, 냉각 파이프는 제3도에 (19)와 (20)으로 표시되어 있다. 홈통내의 용융주석은 유리받이의 표면(11)이 고속으로 냉각되도록 파이프(19)와 (20) 그리고 유리받이의 탄소사이의 열접촉자 역할을 하여 유리받이 상면(11)에 용융유리가 달라붙지 않도록 한다.

도면에 도시한 바와같이 냉각파이프(19)와 (20)을 사용하여 유리받이(9)와 (10)이 약간 벌어지게 할 수 있으며, 유리의 전진방향에 대하여 약 3°벌어지게 함이 좋다.

지붕은 통상 탱크의 상부를 덮고 있으며, 용융금속의 표면과 지붕사이의 공간에 95%의 질소와 5%의 수소로된 기체를 공급하여 용융금속을 보호한다. 또 공지된 방법으로 몇몇개의 냉각기가 평판유리의 상방에 설치되어 있어서 전진하는 유리를 적당하게 냉각시키는 역할을 한다.

본 발명 방법을 사용하면 가장자리를 롤러 기타 어떠한 장치와 접촉시킴이 없이 두께가 6mm이고 폭이 2.5m인 판유리를 시간당 480m와 주당 3200t의 처리능력으로 대량 생산할 수 있는데, 이와같이 유리의 가장자리가 깨끗하기 때문에 유리의 가장자리를 절단 제거해야할때와 같은 손실을 방지할 수 있다.

용융유리를 유출구(6)로부터 용융금속조 표면에 공급하여 절연타일(7)사이의 공간을 통과시킨후 용융유리가 측방으로 제한을 받으며 전진하게 되면 용융유리(8)은 측방이 제한되었기 때문에 급가속을 받게 된다. 이러한 가속은 공지의 방법으로 롤라(5)로 배출구쪽으로 최종리본(8)을 끌어다니기 때문에 생긴다. 유리층이 유리받이(9)와 (10)를 지날때에 시간당 250m의 속도로 가속을 받으며, 유리받이를 지날때 용융유리 두께는 약 9.5mm이며, 이때의 유리의 온도는 약 1020°이다.

고속으로 전진하는 동안 유리가 옆으로 퍼져서 폭이 증가될 수 있는 점도가 낮을때에는 유리리본은 냉각되면서 계속 가속되어 진다. 제1도에 도시된 바와같이, 실제 유리의 폭은 약간 증가하는데, 유리가 유리받이(9)와 (10)을 떠날때는 3m의 폭이나 A로 표시된 지점에 도달할때는 3.7m로 폭이 넓어진다. 이 지점에서의 유리온도는 약 980°이며, 유리의 두께는 약 7.65mm이다. 이러한 형태로 평판유리가 계속 전진하여서 평판(8)가 생성될때까지 폭 및 두께가 감소하고 탄소 유리받이(9)와 (10)의 효과로 인하여 폭이 2.5m이고 두께가 5.8mm이며, 시간당 480m의 속도로 판유리를 효과적으로 생산하게 된다.

목적하는 두께로 두께가 감소하기 시작할때는 이미 유리리본을 고속도로 가열되었기 때문에 지나친 폭의 감소는 생기지 않는다(도면중 A지점과 C지점 사이의 유리폭 참조). C지점에는 880℃에서 리본의 최종폭인 5.8mm가 달성된다. 결과적으로 용융유리에 측방에서의 제한이 제거된후, 전진하는 동안 39% 두께의 감측이 일어난 반면, 폭은 불과 13%만이 감소되었다. 상술한 바와같이, 본 발명에서는 유리의 가장자리에 롤라등에 의하여 힘을 가하지 않기 때문에 적은 손실로 가장자리가 깨끗한 유리를 제조할 수 있다.

주당 4500t의 대량생산을 할때에는 길이가 4정도(엄격히 말해서 3.7m)이며, 3°가량 벌려진 유리받이(9) 및 (10)을 사용하여 두께가 6mm, 폭이 3.3m의 유리리본을 시간당 550m로 생산한다.

대량 생산체에 적합하도록 하기 위하여는, 최종 유리리본의 배출속도를 시간당 380m 이상으로 하여야 하며, 시간당 380내지 500m로 할수도 있다.

본 발명은 두께범위가 5.5대지 8mm인 판유리의 제조에 사용할 수 있다.

본 발명의 방법은 특히 두께 6mm(공차범위 5.8내지 6.2mm), 폭 2.5내지 3.3mm인 판유리 제조에 적합하며, 상기한 범위내에서 폭의 조절은 유리받이(9)와 (10)사이의 거리와 유리받이의 각도 및 전진하는 유리의 온도구배를 조절함으로서 폭을 조절할 수 있다.

따라서, 본 발명은 표준 건측융에 적합한 폭을 가지며, 두께가 6mm인 판유리를 부유법에 의하여 대량 생산할 수 있는 효율적인 방법을 제공하는 것이다. 용융금속조의 고온대역에서만 유리가 서서히 냉각되어 리본의 가장자리에 롤라를 사용하여 힘을 가할 필요가 없기 때문에, 본 발명으로 생산할 판유리에는 뒤틀림이 없고 또 가장자리가 깨끗한 유리를 제조할 수 있는 것이 큰 특징이다.

Claims (1)

1. 용융금속욕(Molten metal bath)을 따라 용융유리층을 전진시키고 견인력의 존재하에 380m/hr 이상의 고속으로 상기 금속욕으로부터 배출되는 용융유리층을 측면제한(Laterally confining)시킴에 있어서, 시초배출(始初配出) 가속도를 가속하여 금속욕으로부터 세로 방향으로(Longitudinally) 연신배출되는 용융유리표층을 측면 제한하여 소기(所期)의 두께보다 두꺼운 용융유리 평판층을 형성시키고 욕으로부터 배출되는 평판층의 속도를 고속화하여 유리평판층이 소기의 두께범위로 감소되면 전진 평판유리의 가장 자리에 걸려있는 측면제한을 해제함을 특징으로하는 두께가 5.5내지 8mm인 리본(Ribbon)형 평판유리를 제조하는 방법.

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