Uprawniony z patentu: Pilkington Brothers Limited, Liverpool (Wielka Brytania) Urzadzenie do wytwarzania szkla plaskiego Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do wy¬ twarzania szkla plaskiego na powierzchni roztopio¬ nego metalu, a w szczególnosci wytwarzania szkla gladkiego o grubosci wiekszej od grubosci jaka osiaga szklo rozplywajace sie swobodnie w kierun¬ ku poprzecznym na powierzchni roztopionego me¬ talu i tworzace wstege szkla przesuwajaca sie na¬ przód na powierzchni metalu, i chlodzona podczas tego przesuwania.Szklo grube, np. o grubosci od 7 do 15 mm, majace cechy gladkosci, to jest nie wykazujace zwichrowania, oraz majace plaskie i równolegle po¬ wierzchnie, oraz wysoki polysk, wytwarza sie w znanym urzadzeniu na powierzchni roztopionego metalu przez wylewanie regulowanej ilosci rozto¬ pionego szkla na powierzchnie cieklego metalu, przy czym warstwa plynnego szkla rozplywa sie po powierzchni cieklego metalu az do bocznych powierzchni ograniczajacych. Po tej wstepnej fa¬ zie, podczas której roztopione szklo zastyga na po¬ wierzchni metalu i osiaga pewien stopien plaskosci i wyrównania temperatury, szklo poczynajac od konca scianek ograniczajacych warstwe roztopione¬ go szkla po bokach, rozplywa sie w kierunku po¬ przecznym. Po osiagnieciu pozadanej grubosci, dal¬ sze poprzeczne rozplywanie sie szkla jest zahamo¬ wane za pomoca ograniczników z materialu nie zwilzalnego przez szklo, np. grafitu.W znanym urzadzeniu do wytwarzania szkla ograniczniki te przymocowane sa do wanny z roz- 10 20 25 30 topionym metalem w pewnej odleglosci od Jej scian bocznych i tworza biegnacy wzdluz wanny kanal o okreslonej szerokosci, która to szerokosc ka¬ nalu zalezy od grubosci szkla, jakie chcemy otrzy¬ mac oraz od ilosci roztopionego szkla wylewanego na powierzchnie metalu, jak równiez od ilosci szkla opuszczajacego wanne jako produkt koncowy.Brzegi tworzacej sie miedzy ogranicznikami war¬ stwy roztopionego szkla o z góry okreslonej gru¬ bosci slizgaja sie po nie zwilzanych przez szklo powierzchniach ograniczników. Celem zwiekszenia poslizgu krawedzi wstegi szklanej po ograniczni¬ kach w znanym urzadzeniu stosuje sie obieg czyn¬ nika chlodzacego.Ograniczniki wykonane sa z wegla w postaci grafitu i chlodzone sa ciecza chlodzaca, zazwyczaj woda, przepuszczana przez rury chlodzace stano¬ wiace integralna czesc ograniczników. Ograniczni¬ ki z rurami chlodzacymi rozciagaja sie wzdluz wanny na dlugosci, na której konieczne jest pro¬ wadzenie krawedzi wstegi szkla, az do miejsca, gdzie na skutek twardnienia ustala sie jego gru¬ bosc. Ponizej tego miejsca prowadzenie wstegi szklanej nie jest juz potrzebne. Po opuszczeniu ograniczników szklo przesuwa sie i chlodzi nadal az do miejsca, gdzie opuszcza ono wanne z roz¬ topionym metalem w postaci stalej, trwalej tasmy.Wada znanego urzadzenia do wytwarzania szkla jest to, ze ograniczniki posiadajace zasadniczo kon¬ strukcje rurowa z plaska powierzchnia grafitowa 80 2623 zwrócona w kierunku przesuwajacej sie wstegi szklanej, przez które stale przeplywa ciecz chlodza¬ ca, której -zadaniem jest -chlodzenie ograniczników i przyspieszenie-studzenia wstegi szklanej — rów¬ niez intensywnie chlodza kapiel metalowa, na któ¬ rej spoczywa warstwa szkla. To intensywne chlo¬ dzenie kapieli metalowej w otoczeniu ograniczni¬ ków, tzw. w poblizu scian zbiornika zawierajace¬ go kapiel powoduje wytworzenie sie niekorzystne¬ go gradientu temperatury w kierunku poprzecznym do kierunku przesuwania sie wstegi szklanej. Róz¬ nice temperatury w kierunku poprzecznym wywo¬ luja bardzo szkodliwy wplyw na jakosc wytwarza¬ nej wstegi szklanej.Celem wynalazku jest usuniecie wyzej opisanych wad znanego urzadzenia do wytwarzania szkla.Zadaniem wynalazku jest opracowanie urzadze¬ nia o takiej konstrukcji ograniczników, która za¬ pewnilaby zredukowanie róznic temperatury kapieli metalowej w poprzek wstegi szklanej, miedzy in¬ nymi przez zmniejszenie do minimum absorpcji ciepla z kapieli metalowej.Zadanie wynalazku rozwiazano przez opracowa¬ nie urzadzenia, w którym ogranicznik ma element, tworzacy kanal i zaopatrzony w zwezone przedlu¬ zenie skierowane do dolu, i tworzace stope zanu¬ rzona w kapieli, podczas gdy dolna powierzchnia elementu, tworzacego kanal pozostaje ponad po¬ wierzchnia kapieli metalowej, plaska powierzchnia stopy jest dolnym przedluzeniem plaskiej bocznej powierzchni ogranicznika, a wybranie wewnetrzne ogranicznika zawiera rowek wglebiony w stopie w poblizu jej plaskiej powierzchni dla ulatwienia odprowadzania ciepla z tej powierzchni w czasie gdy cieply srodek chlodzacy przeplywa przez punk¬ ty w srodku ogranicznika, a sama kapiel metalowa jest chlodzona tylko w minimalnym stopniu.Cecha urzadzenia wedlug wynalazku jest równiez to, ze na powierzchni dolnej ogranicznika znajduje sie nakladka ogniotrwala zmniejszajac do minimum absorpcje ciepla promieniujacego z kapieli stopio¬ nego metalu* W korzystnym wykonaniu urzadzenia wedlug wy¬ nalazku cala powierzchnia dna ogranicznika pokry¬ ta jest izolacja termiczna.Wynalazek obejmuje równiez urzadzenie, stoso¬ wane przy wytwarzaniu plaskiego szkla, obejmuja¬ ce pare wyzej opisanych ograniczników nie zwilza¬ nych przez szklo, ustawionym w pewnej odleglosci od siebie na wannie z roztopionym metalem i two¬ rzacych wzdluz wanny kanal ograniczajacy po bo¬ kach warstwe roztopionego szkla, przesuwajaca sie wzdluz wanny z metalem.Przedmiot wynalazku przedstawiono w przykla¬ dach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia urzadzenie do wytwarzania szkla w widoku z góry, po zdjeciu stropu zakrywajacego wanne od góry, fig. 2 — urzadzenie do wytwarza¬ nia szkla w przekroju poprzecznym wzdluz linii II—II, oznaczonej na fig. 1, fig. 3 — ogranicznik w przekroju, fig. 4 — inny przyklad wykonania ogranicznika w przekroju.Roztopiony metal 1 znajduje sie w wannie wyko¬ nanej jako jefdmolilty pojemnik z materialu ogniotrwa¬ lego i majacej sciany boczne 2, dno 3, sciane kon- 262 4 cowa 4 przy wlocie i sciane koncowa 5 przy wylo¬ cie z wanny.Wylew 6 wystaje z pieca do topienia szkla ponad koncowa sciana 4 w ukladzie stosowanym w sposo- 5 bie flotacyjnym, przy czym próg 7 umieszczony jest w pewnej odleglosci ponad poziomem powierzchni roztopionego metalu, tak ze splyw roztopionego szkla 8 ponad progiem 7, regulowany zastawka 9, zapewnia wylewanie roztopionego szkla na powierz- 10 chnie metalu 1 w sposób sterowany. W sasiedztwie sciany 4 wanny znajduja sie scianki 10 po obu stronach wylewu, pelniace role przedluzen bocz¬ nych scianek 11 wylewu. Roztopione szklo 12 do¬ starczane do wanny znajduje sie poczatkowo mie- 15 dzy wewnetrznymi pionowymi powierzchniami 13 scianek ograniczajacych 10. W poczatkowej fazie przesuwania sie naprzód miedzy tymi powierzch¬ niami 13 roztopione szklo tezeje na powierzchni metalu, osiagajac pewien stopien plaskosci i rów- 20 noleglosci swych powierzchni oraz wyrównanie temperatury z temperatura roztopionego metalu.Dla przejrzystosci pominieto na rysunku strop, któ¬ ry jest ustawiony nad wanna w znany sposób. W stropie znajduje sie otwór wlotowy, przez który 25 doprowadza sie roztopione szklo 12 na powierzch¬ nie kapieli metalowe] wzdluz wanny, oraz wylot, przez który odbiera sie gotowa tasme szkla ponad koncowa sciana 5 wanny. W przestrzeni nad wan¬ na utrzymywana jest atmosfera ochronna, której so gazy uchodza na zewnatrz przez otwory wlotowy i wylotowy dla szkla.Roztopione szklo 12, znajdujace sie na powierz¬ chni metalu w czasie przesuwania sie naprzód miedzy wewnetrznymi powierzchniami 13 scianek 35 ograniczajacych 10, ma temperature okolo lOOO^C i jest wobec tego w stanie cieklym. Gdy roztopione szklo dochodzi do konca scianek 10, wyplywa obok nich swobodnie na zewnatrz, osiagajac w tym po¬ przecznym rozplywie na powierzchni roztopionego 40 metalu cechy flotacyjne. Warstwa szkla znajdujaca sie poczatkowo miedzy sciankami 10 jest grubsza od szkla, jakie mamy otrzymac. Grubosc przesuwaja¬ cej sie naprzód masy roztopionego szkla zmniejsza sie stopniowo w miare tego, jak zachodzi rozplyw 45 poprzeczny szkla. Po osiagnieciu zadanej grubosci dalszy rozplyw poprzeczny szkla zostaje zahamowa¬ ny za pomoca dwu szeregów nie nawilzanych szklem ograniczników 14 i 15, zanurzonych dolnymi czesciami w metalu, umieszczonych w pewnej od- 50 leglosci od scian bocznych 2 i tworzacych kanal, wzdluz którego przesuwa sie naprzód ruchem cia¬ glym roztopionego szkla. Ta warstwa szkla 16 ma grubosc taka, jaka ma miec koncowy produkt.Brzegi warstwy 16 slizgaja sie po powierzchniach 55 17 i 18 chlodzonych i nie zwilzanych szklem ogra¬ niczników 14 i 15. Po dojsciu do konca dwu rzedów tych ograniczników temperatura szkla wynosi oko¬ lo 780°C. W tej temperaturze lepkosc szkla jest taka, ze tasma szkla zachowuje swoja postac. Na- 60 stepnie szklo, o z góry okreslonej grubosci, ochla¬ dza sie dalej do temperatury okolo 600°C, w której to temperaturze unosi sie je z powierzchni metalu i wyprowadza z wanny przez wylot nad sciana kon¬ cowa 5 na walki przenosnika 19. 65 Kazdy ogranicznik stanowi grafitowy element 2080 262 rtig. 3 o plaskiej powierzchni zewnetrznej stykaja¬ cej sie ze szklem, mocowanym wspornikami 21 do bocznej sciany 2 wanny. Plaska powierzchnia 17 -ogranicznika przedstawionego na fig. 3 rozciaga sie w dól, gdzie przechodzi w powierzchnie stopy 22 wystajacej w do* z dolnej scianki 23 elementu 20 i zanurzonej w roztopionym metalu 1.Tasma grubego szkla 16 plywa na powierzchni metalu, a glebokosc zanurzenia stopy 22 w rozto¬ pionym metalu jest wystarczajaca dla zapobiezenia jakiejkolwiek mozliwosci przenikniecia roztopione¬ go szkla z warstwy 16 pod stopa 22. Wybranie we¬ wnetrzne 24, rozciagajace sie wzdluz ogranicznika i nadajace mu ksztalt ceownika, obejmuje równiez rowek 25 wglebiony w stope 22 tak, ze dno 26 tego rowka przypada w poblizu tej czesci przedniej po¬ wierzchni 17 ogranicznika, która styka sie z war¬ stwa roztopionego szkla. Wybranie 24 jest wypel¬ nione roztopiona cyna 27, w której zanurzona jest rura chlodzaca 28. Pewna czesc cyny moze byc zestalona w poblizu powierzchni tej rury. Ta osta¬ tnia rozciaga sie wzdluz ogranicznika i, jak to przed¬ stawiono na fig. 1, gdzie kazdy ogranicznik skla¬ da sie z trzech takich elementów ceowych, kazdy -odcinek ma swoja wlasna rure chlodzaca z króccem wlotowym 29 i wylotowa 30.Do kazdej z rur chlodzacych 28 przyspawany jest plaskownik 31 przytwierdzony z kolei srubomi 32 do górnych brzegów elementu 20.Wode chlodzaca dostarcza sie w regulowanej ilosci i temperaturze przez rury, roztopiona zas «cyna, wypelniajaca wybranie w kazdym ogranicz¬ niku, zapewnia doskonale przewodnictwo cieplne i wymiane ciepla miedzy grafitowymi sciankami -ogranicznika, bedacymi dobrym przewodnikiem cie¬ pla i ciecza krazaca w rurze chlodzacej.Obecnosc rowka 25 wglebionego w stope 22 za¬ pewnia dostateczne chlodzenie powierzchni 18 sty¬ kajacej sie ze szklem, dzieki doskonalej przewod¬ nosci cieplnej grafitu oraz przewodnictwu ciepla przez roztopiona cyne do rury chlodzacej. Zapew¬ nia to maksimum odbierania ciepla* powierzchni 17 stykajacej sie z brzegiem warstwy roztopionego szkla, podczas gdy odbieranie ciepla z kapieli roz¬ topionej cyny 1 jest minimalne, gdyz ogranicza sie tylko do tego ciepla, które jest odbierane przez ;stope 22, zanurzona w roztopionym metalu.Dolna powierzchnia 23 elementu ceowego jest zaopatrzona w nakladke ogniotrwala 33 z materialu •ognioodpornego i izolujacego cieplnie, która zmniej¬ sza absorbcje ciepla, wypromieniowywanego z po¬ wierzchni roztopionego metalu, przez powierzchnie 23 elementu grafitowego.W innej odmianie rozwiazania urzadzenia wedlug wynalazku, przedstawionej na fig. 4, okladzina ogniotrwala 33 jest znacznie grubsza i pokrywa cala dolna powierzchnie ogranicznika. Okladzina ta ma ksztalt stopniowany, tak ze nakladka pod stopa 22 jest ciensza, niz pod elementem ceowym 23.Okladzina 33 zanurzona jest calkowicie w roztopio¬ nym metalu i zapewnia izolacje cieplna zarówno •dolnej powierzchni elementu ceowego, jak i spodu -stopy celem unikniecia odbierania zbyt duzej ilosci ^ciepla roztopionemu metalowi.Dwa rzedy ograniczników 14 i 15 sa identycznej budowy, tak ze po obu stronach wanny zapewnio¬ ne jest dostateczne ochlodzenie plaskich powierz¬ chni 17 i 18 materialu nie zwilzanego przez szklo, s stykajacych sie z brzegami warstwy roztopionego szkla, o z góry ustalonej grubosci, które jest prze¬ suwane wzdluz wanny, tym samym zapewniajac dobra wspólprace miedzy brzegami warstwy szkla i plaskimi powierzchniami ograniczników bez ich 10 zwilzania, podczas gdy odbieranie ciepla od roz¬ topionego metalu jest symetryczne i tak niewielkie, ze nie ma to dostrzegalnego wplywu na stan rów¬ nowagi cieplnej panujacy w roztopionym metalu, w szczególnosci zas na równomierny rozklad ciep- 15 lny osiagany na calej szerokosci warstwy 16 rozto¬ pionego szkla, przesuwanego wzdluz wanny miedzy ogranicznikami.Wynalazek zapewnia zatem nie tylko polepszenie jakosci grubszego szkla, np. o grubosci od 7 do 20 30 mm, wytwarzanego sposobem flotacyjnym dla grubszych szkiel, lecz równiez umozliwia uzyskanie duzej przepustowosci urzadzenia, gdyz miejscowe ochladzanie brzegów warstwy szkla ulatwia slizga¬ nie tych brzegów po ochlodzonych powierzchniach 25 ograniczników i tym samym umozliwia uzyskanie duzej szybkosci tasmy szkla bez uszczerbku dla jego jakosci. PL PL PL