RO104573B1 - Method for glass coating - Google Patents

Description

Prezenta invenție se referă la un procedeu pentru acoperirea sticlei.

Este cunoscut faptul că acoperirile cu proprietăți dorite, pentru uz arhitectural, se realizează prin utilizarea unor reactanți gazoși, care se descompun pe suprafața sticlei fierbinți. Acoperiri cu siliciu, se efectuează prin piroliza unui gaz conținând silan pa suprafața sticlei fierbinți.

Este dificil de a se realiza o acoperire uniformă și de grosime prestabilită.

Este cunoscut un procedeu de acoperire a sticlei, prin care un amestec gazos care cuprinde cel puțin un reactant de acoperire este direcționat printr-o duză uzuală, la ieșirea gazului existând un număr Reynolds de minimum 2500, pe un substrat ce urmează a fi acoperit. Reactantul de acoperire, în gazul purtător, este direcționat către substratul de sticlă la un unghi de 90° față de suprafața substratului, printr-o duză alungită, extinzându-se peste lățimea nervurii substratului ce urmează a fi acoperit, gazul de acoperire epuizat .fiind extras printr-un dispozitiv de vacuum de pe cealaltă parte a duzei. Gazul de acoperire nu este trecut paralel cu suprafața sticlei.

Nu se fac referiri la utilizarea reactanților care să fie capabili de a reacționa între ei, înainte de a atinge suprafața sticlei fierbinți.

O acoperire uniformă este aplicată de pe un gaz reactant, prin efectuarea unei curgeri a gazului paralel cu suprafața sticlei, în condiții de curgere laminară. Nu se fac referiri la utilizarea unui amestec reactant, care să fie incapabil să reacționeze la atingerea suprafeței sticlei.

Este cunoscut un procedeu de acoperire a sticlei, prin care se utilizează un fluid mediu, conținând unul sau mai mulți reactanți, care pot fi în formă gazoasă sau lichidă și care sunt direcționați pe sticla fierbinte cu un singur curent sau mai mulți curenți, din care cel puțin . unul să aibă o viteză a componentului în direcția mișcării nervurii de sticlă și să fie înclinat față de suprafața nervurii la un unghi mediu de minimum 60°. Sticla trebuie să conțină un strat de structură omogenă care să aibă un aranjament regulat al cristalelor. Totuși, sunt necesari doi sau mai mulți componenți care să reacționeze împreună prin alimentare de curenți separați prin duze adiacente, fiecare duză fiind dispusă să asigure un curent reactant la un unghi ascuțit către suprafața sticlei astfel, încât reactanții să vină în contact unul cu altul în vecinătatea sticlei. O singură duză poate fi utilizată pentru alimentarea primului curent reactant, în timp ce un curent de aer, servind ca un al doilea reactant, să fie dirijat să curgă într-o zonă de reacție în primul curent. O conductă de evacuare, amplasată în avalul curentului zonei de acoperire, este necesară pentru evacuarea gazului din zona de acoperire. O nișă poate defini cu suprafața sticlei o curgere trecătoare peste sticlă, în afara zonei de impact a curentului sau curenților de gaz pe sticlă.

într-un alt procedeu de acoperire a sticlei se utilizează un mediu gazos care curge dea lungul unui substrat cu urmează a fi acoperit ca un strat liber de o turbulență substanțială, de-a lungul unei treceri de curgere definită în parte de suprafața sticlei. Trecerea curentului conduce la o conductă de evacuare prin care gazul rezidual este extras din sticlă. Reactanții gazoși sunt introduși într-un curent de trecere la un unghi adecvat către sticlă.

într-un alt procedeu de formare a unui înveliș de oxid de staniu pe o suprafață de sticlă se utilizează un mediu gazos, conținând tetraclorură de staniu, în concentrație corespunzătoare unei presiuni parțiale de minimum 2,5.10'³ at și presiune de vapori, în concentrație corespunzătoare unei presiuni parțiale de 10.10'³ at. Un curent purtător de azot conținând tetraclorură de staniu este făcută să curgă de-a lungul su104573 prafeței sticlei, care urmează să fie acoperită. Un alt curent de aer conținând vapori de apă este alimentat într-o poziție în care este în curgere de-a lungul acestei suprafețe. Un agent de dopare, cum ar fi acidul fluorhidric, poate fi alimentat la suprafață separat, sau amestecat cu aer umed. Curenții gazoși sunt preferabil alimentați pe suprafața sticlei la un unghi ascuțit de maximum 45°, curgând de-a lungul sticlei, la un strat liber de turbulență, în mod substanțial, de-a lungul curentului de trecere, care este definit în parte de suprafața sticlei, către o conductă de evacuare prin care gazul rezidual este extras din sticlă.

Sunt cunoscute duze dispuse în direcția curenților de gaz reactant pe sticla fierbinte, a cărei suprafață urmează să fie acoperită. în scopul evitării reacționării premature a gazului de acoperire utilizat, (de exemplu tetraclorură de staniu și vapori de apă, duza include trei conducte adiacente, fiecare având deschiderea constituită dintr-o fantă rectilinie. Conductele adiacente sunt aranjate una lângă alta cu fante aferente paralele și pereți laterali definiți de alte conducte ce converg spre o linie imaginară comună cu toate cele trei conducte adiacente. Duza este orientată astfel, încât fantele se extind peste nervura sticlei fierbinți ce urmează a fi acoperită cu linia imaginară, menționată mai sus în planul sticlei. Curenții laminari, aferenți amestecului reactant din conducte, converg de-a lungul liniei imaginare, pe suprafața sticlei. Distanța dintre duză și sticlă poate fi redusă ușor, în practică producându-se o relativă turbulență locală intensă, curentul de gaz intrând prin impact în sticlă, inițiindu-se amestecarea. Gazele reziduale sunt extrase din zona de acoperire prin conducta de evacuare deasupra și dedesubtul duzei.

O altă duză cunoscută posedă o fază adiacentă sticlei, care este modelată pen tru realizarea curgerii gazelor din duză, preponderent în direcția curentului în jos.

Curgerile gazoase care sunt laminate când părăsesc conductele jetului, sunt orientate în direcția de mișcare a sticlei și substanțial paralel cu sticla. Astfel, ele ating sticla mult mai ușor, gradul de turbulență fiind scăzut, ceea ce face să ajute reducerea pierderilor de acoperire ce apar ocazional la dispozitive uzuale.

într-un alt procedeu curenții de gaz de acoperire sunt orientați pentru a curge, unul către altul înainte de contactarea substratului de sticlă, fie prin mișcarea lor unul către celălalt, înainte de contactarea suprafețelor substratului, fie prin mișcarea lor la diferite viteze, fie prin direcționarea lor la un unghi mare de 35°, sau prin combinarea acestor variante astfel, ca să se producă un amestec aproape instantaneu, prin virtutea efectului de amestecare care rezultă din șoc. în forma descrisă, gazele reactante sunt livrate printr-un set de duze paralele, terminându-se foarte aproape de suprafața sticlei, fiecare cuprinzând o conductă centrală pentru primul gaz reactant și o a doua conductă coaxială pentru al doilea gaz reactant. Praguri în conducte împart mișcările rotaționale opuse ale primului și celui de al doilea curent gazos astfel, încât curenții să fie amestecați substanțial instantaneu înainte ca fiecare curent gazos să contacteze gazul. Fiecare duză suplimentară comunică cu o a treia conductă coaxială cu primele două conducte, pentru îndepărtarea gazelor de reacție uzate din zona de reacție.

într-un alt procedeu, un precursor de acoperire și un gaz oxidant sunt introduși într-o zonă de amestecare deasupra sticlei, la capătul superior al zonei camerei de acoperire. Căldura este furnizată în zona de amestecare, precursorul de acoperire și gazul de oxidare fiind complet amestecați în această zonă și expuși la o înălțime adecvată pentin ca acoperirea să înceapă dintr-un amestec de vapori, substanțial . omogen. Amestecul curge apoi continuu prin camera de acoperire, în contact cu fața superioară a sticlei.

Este avantajos să se reducă înălțimea în direcția curentului descendent, laminând curgerea vaporilor de-a lungul camerei de acoperire. în unele variante, structura de acoperiș descrie o curbă, conducând într-o porțiune a curentului descendent deasupra sticlei. Curgerea descendentă a precursorului, încărcat cu vapori, în camera de acoperire este, în general, lină, fiind favorabilă pentru uniformitatea stratului format. Camera de acoperire are lungimea de minimum 5 m. Utilizarea unei astfel de lungimi a camerei este adecvată creșterii randamentului de acoperire, formându-se acoperiri de forme mici la o mișcare rapidă a substratului, constând dintr-o nervură de sticlă de plutire proaspăt formată.

Aceste procedee prezintă dezavantajul că, gazele utilizate industrial nu determină acoperiri mai mari de 200 nm grosime pe o nervură de sticlă în mișcare. De asemenea. în aceste procedee se utilizează mai multe duze multiplu legate în bloc.

Scopul prezentei invenții este realizarea unei acoperiri, substanțial uniforme, în vederea îmbunătățirii proprietăților arhitectonice ale sticlei.

Problema pe care o rezolvă invenția este stabilirea asocierii curenților de gaz pe suprafața sticlei, în scopul menționat mai sus.

Procedeul, conform invenției, înlătură dezavantajele menționate mai sus, prin aceea că se stabilește un prim curent de gaz reactant cuprinzând, de preferință, clorură de staniu în aer preîncălzit, de preferință la o temperatură cuprinsă între 300 și 354°C, de-a lungul suprafeței de sticlă fierbinți, într-o primă direcție generală, paralelă cu direcția de mișcare a suprafeței de sticlă, se stabilește un al doi lea curent dintr-un al doilea gaz reactant, de preferință cuprinzând 20% acid fluorhidric în aer preîncălzit, de preferință la o temperatură cuprinsă între 250 și 402°C-, într-o 5 a doua direcție generală într-un unghi, de preferință de circa 90°, față de prima direcție generală și față de suprafața sticlei, cel de-al doilea curent fiind introdus în primul curent de gaz la unghiul respectiv, 10 evitându-se o curgere în amonte a celui deal doilea gaz reactant în primul curent de gaz și, în final, curgerea amestecului de gaz combinat este direcționată de-a lungul suprafeței de sticlă fierbinți, în prima di15 recție generală menționată sub formă de curgere turbulentă, având un număr Reynolds de minimum 2500 și de preferință, de minimum 6000, printr-o zonă de acoperire a sticlei, curentul de gaz combinat fiind 20 dirijat prin zona de acoperire sub influența presiunii reduse la capătul în aval al zonei de acoperire.

Se dau, în continuare, două exemple de realizare a procedeului, conform invenției, 25 în legătură și cu fig.l ... 4, care reprezintă:

- fig.l, secțiune transversală printr-o instalație pentru aplicarea unui strat pe suprafața sticlei;

- fig.2, porțiune finală, în elevație, în 30 direcția săgeții I, din fig.l, porțiune aferentă instalației prezentate în fig.l;

- fig.3, secțiune transversală, indicând un detaliu mai mare al unei diagrame de curgere, aferentă instalației din fig.l;

- fig.4, vedere laterală, secțiune transversală parțial despărțită ilustrând o configurație preferată pentru capătul inferior al celui de-al doilea dispozitiv de intrare

Exemplul 1. Se stabilește un prim curent 40 de gaz reactant cuprinzând, de preferință, clorură de staniu în aer preîncălzit, de preferință la o temperatură cuprinsă între 300 și 354°C, de-a lungul suprafeței de sticlă fierbinți, într-o primă direcție gene45 rală, paralelă cu direcția de mișcare a suprafeței de sticlă. Se stabilește, apoi, un al doilea curent dintr-un al doilea gaz reactant, de preferință cuprinzând 20% acid fluorhidric în aer preîncălzit, de preferință la o temperatură cuprinsă între 250 și 402°C, într-o direcție generală, într-un unghi, de preferință de circa 90° față de prima direcție generală și față de suprafața sticlei. Cel de-al doilea curent este introdus în primul curent de gaz la unghiul respectiv, evitându-se o curgere în amonte a celui de-al doilea gaz reactant în primul curent de gaz. în final, curgerea amestecului de gaz este direcționată de-a lungul suprafeței de sticlă fierbinți, în prima direcție generală menționată, sub formă de curgere turbulentă, numărul Reynolds fiind de minimum 2500 și, de preferință, de minimum 6000 printr-o zonă de acoperire a sticlei. Curentul de gaz combinat este dirijat prin zona de acoperire sub influența presiunii reduse la capătul în aval al zonei de acoperire.

Instalația, conform invenției, pentru aplicarea procedeului descris, este suspendată deasupra unei panglici de sticlă 1 care înaintează peste niște role (nereprezentate) de la stânga la dreapta.

Instalația de acoperire este suspendată de un suport 2, cuprinzând o placă orizontală 2a, pe suprafața superioară a acesteia, amplasându-se un număr de patru suporturi montate în față și cinci suporturi montate spre spate. în mod tipic, trei suporturi montate în față și trei montate spre spate sunt prevăzute pe lățimea instalației de acoperire. în fiecare caz, un suport este montat central și alte două suporturi sunt montate în apropierea suprafeței laterale de acoperire. în fiecare caz, un suport este montat central și alte două suporturi sunt montate în apropierea suprafeței laterale a instalației. Fiecare din suportureile montate 2b și 2c este suspendat de o bară răcită cu apă (nereprezentată) care se întinde pe lățimea panglicei de sticlă ce urmează a fi acoperită.

s

Partea inferioară a instalației cuprinde un număr adecvat, de blocuri de cărbune fasonate 3a, 3b, 3c, 3d, 3e și 3f care se întind transversal pe o lungime corespunzând cu lățimea suprafeței de sticlă de acoperit. Blocurile de cărbune definesc o cameră de acoperire 4 având un acoperiș 4a și 4b, de configurație în trepte. Acoperișul 4a al camerei de acoperire 4 este amplasat, deasupra unui canal de intrare 5a mai sus decât acoperișul 4b al camerei de acoperire 4 sub canalul de intrare 5a. Blocurile de cărbune menționate definesc, de asemenea, o primă intrare constituită dintrun prim canal de intrare vertical 5b pentru introducerea în camera de acoperire a unui prim gaz reactant. Un al doilea dispozitiv de intrare este constituit dintr-un al doilea canal de intrare vertical 5a, pentru introducerea în camera de acoperire a unui al doilea gaz reactant, o scurgere 5c în camera de acoperire între primul canal de intrare 5b și al doilea canal de intrare 5a, un canal de ieșire 5d pentru îndepărtarea gazelor folosite din camera de acoperire și o scurgere 5e în camera de acoperire 4, între al doilea canal de intrare 5a și canalul de ieșire 5d.

Fiecare din diferitele blocuri de cărbune este suspendat sub o placă orizontală 2d. Blocurile cuprind conducte (nereprezentate) pentru un fluid de transfer de căldură (apă de răcire) și în timpul funcționării instalației temperatura blocurilor de cărbune este reglată prin trecerea apei de răcire prin aceste conducte.

Camera de acoperire 4 are o latură deschisă care se întinde pe panglica de sticlă 1 de acoperit. La capătul superior de curgere al camerei de acoperire, blocurile de cărbune 3a și 3b definesc acest prim canal de intrare vertical 5b, prin care un prim reactant gazos este introdus în camera de acoperire. Sub primul canal de intrare, un al doilea canal de intrare vertical 5a este definit între blocurile de cărbune 3b și 3c pentru introducerea unui al doilea reactant gazos în camera de acoperire.

La capătul inferior de curgere al camerei de acoperire, blocurile de cărbune 3e și 3f definesc un canal de ieșire 5d pentru îndepărtarea gazelor folosite din camera de acoperire.

Primul gaz reactant este introdus prin primul canal de intrare 5b, dintr-o conductă de alimentare cu gaz (nereprezentată) printr-un distribuitor (ventilator) 6 și printr-o diafragmă de curgere a gazului 7. Distribuitorul ventilator 6 este definit între niște pereți în față și spate, 8a și 8b, în forma unui evantai întors, cu pereții din față și din spate convergând unul către altul în direcția de coborâre, pentru a forma la capătul de jos al evantaiului un șanț îngust 9 care se întinde pe lățimea panglicei de sticlă de acoperit.

Primul gaz reactant ce iese din șanțul 9, la baza distribuitorului 6, este trecut prin diafragma de curgere a gazului 7 montat sub distribuitorul ventilator 6.

Diafragma de curgere a gazului 7 este ilustrată mai amănunțit în fig.3, și cuprinde perechi de pereți alungiți, opuși 7a, 7b și 7d, 7e care definesc o cameră alungită 7f. Pereții aliungiți 7a, 7b și 7d, 7e se întind, transversal, peste panglica de sticlă care urmează să fie acoperită, pereții 7a și 7d fiind pereți de ascendență, iar pereții 7b și 7c fiind pereți de descendență.

Pereții terminal opuși 7g sunt prevăzuți la fiecare capăt al camerei elongate 7f, fiecare perete terminal 7g fiind dispus paralel cu direcția de mișcare a panglicei de sticlă.

La capătul de intrare a diafragmei de curgere a gazului 7 este dispusă o diafragmă de intrare 10, cuprinzând o placă alungită de intrare 10a, care este amplasată în camera 7f. Placa de intrare 10a este bine fixată între niște perechi de plăci orizontale 10b și 10c, fiecare pere10 che de plăci 10b și 10c fiind atașate, de pildă, prin lipire de un perete alungit respectiv 7a, 7b și de distribuitorii ventilator 6. Plăcile din fiecare pereche 10b și 10c, sunt strâns conectate prin conectori filetați lOd. Garnituri 10c (nereprezentate) sunt dispuse între fiecare perete de plăci 10b, 10c și placa de intrare 10a.

Un rând de deschideri 11 este amplasat de-a lungul lungimii plăcii de intrare 10a, deschiderile 11, conectând intrarea 11a cu restul camerei 7f. Deschiderile 11 sunt săruri circulare și .au, de preferință, un diametru de 2 ... 10 mm. într-o variantă de execuție deosebit de preferată, găurile 11 au un diametru de 4 mm, cu centre dispuse la 20 mm distanță. Rândul de găuri 11 este dispus pe o parte a curentului ascendent a camerei alungite 7f, adică rândul de găuri a curentului ascendent a camerei alungite 7f. adică rândul de găuri 11 este mai aproape de peretele de ascendență 7a decât de peretele de descendență 7b a camerei 7f.

Adiacent ieșirii 11b, a diafragmei de curgere a gazului 7, este dispusă o restricție de ieșire lOe. Restricția de ieșire lOe este de mare măsură, de aceeași construcție ca și restricția de intrare 10. în sensul că cuprinde o placă alungită de ieșire 10f care este fixată etanș între două perechi opuse de plăci lOg și lOh. placa superioară a fiecăreia din aceaste perechi de plăci lOg și lOh fiind conectată, de pildă, prin lipire de un perete alungit, respectiv 7d și 7e.

Plăcile lOg și 10b sunt separate de placa de ieșire lOfprin garnituri (nereprezentate). Plăcile lOg și lOh sunt conectate etanș prin conectori filetați lOi care, de asemenea, strâng puternic plăcile lOg și lOh și prin aceasta diafragma de curgere a gazului 7, de placa 2d de care sunt suspendate blocurile de grafit 3a, 3b. Placa de ieșire 1 Of este prevăzută cu un rând de găuri 11c care, de preferință, au un diametru de 2 ... 10 mm și, într-o variantă de execuție deosebit de preferată, au un diametru de 4 mm și centre la distanță de 10 ram. .Rândul de găuri 11c este dispus pe partea de ascendență a camerei alungite 7f.

Un deflector 12 de curgere a gazului este montat la ieșirea 11b a diafragmei de curgere a gazului 7 sub placa de ieșire lOf. Deflectorul de curgere a gazului 12 cuprinde un perete alungit 12a în formă de L, care este integral cu partea inferioară a perechii de plăci lOg și este dispus adiacent cu găurile 11c. Brațul liber 12b al peretelui 12a, în formă de L, se întinde în sus către placa de ieșire lOf, pentru a defini între ele un gol 12c prin care gazul reactant din găurile lle trebuie să treacă, după ce au fost deflectate prin niște brațe orizontale 12d ale membrului 12a, sub formă de L.

Scopul deflectoiului de curgere de gaz 12 constă în îndepărtarea anumitor creșteri localizate în curentul de gaz, care pot apărea. Astfel, se remarcă tendința curentului de gaz de a deveni mai intens în imediata vecinătate a fiecăreia din găurile 11c în placa de ieșire lOf. Prezența deflectoiului de curent de gaz 12 nivelează aceste intensități mărite localizate ale curgerii. în unele cazuri, poate fi posibil să se omită deflectorul de curgere de gaz 12 de la diafragma de curgere a gazului.

O restricție intermediară lOk este dispusă între restricțiile de intrare și de ieșire 10 și lOe. Restricția intermediară lOk are aceeași construcție ca și restricția de intrare 10, și cuprinde o placă alungită intermediară lOm cu un rând de găuri lld. Placa intermediară l()m este fixată etanș între niște perechi opuse de plăci orizontale 10η și 10o care sunt atașate, de pildă, prin lipirea, de pereții alungiți 7a, 7d și 7b, 7c respectiv. Garnituri (nereprezentate) sunt dispuse între plăcile 10η și 10ο și placa intermediară lOm. Plăcile 10η și 10o sunt strâns conectate împreună prin conectori filetați lOp. Rândul de gă12 uri lld al plăcii intermediare lOm este în contrast cu placa de intrare și cea de ieșire 10a și lOf, dispus pe o parte de descendență a camerei alungite 7f, adică rândul de găuri lld este mai aproape de pereții de descendență 7b și 7c decât de pereții de ascendență 7a și 7d aferenți camerei 7f. Acest aranjament are ca rezultat rândul de găuri ale plăcii alungite, în poziția adiacentă față de linia care desparte găurile.

Al doilea gaz reactant se aduce la al doilea canal de intrare 5a de la o a doua conductă de alimentare cu gaz (nereprezentată) printr-un alt distribuitor ventilator 6a care este în aceeași construcție ca și distribuitorul ventilator 6 și apoi printr-o diafragmă de curent de gaz 7h care este de aceeași construcție ca și diafragma în curent de gaz 7.

Gazele de ieșire ce vin din canalul de ieșire 5d. printr-un canal 7i, într-o unitate de distanțare 7k și apoi într-un ventilator de ieșire 6b, cuprinzând o față în forma unui evantai și pereți în spate 8c și 8d. Ventilatorul de ieșire împinge gazele reziduale, gazele reactante neintrate în reacție și gazele de transport la o conductă de evacuare (nereprezentată).

înălțimile respective ale blocurilor de cărbune 3a, 3b și 3c care definesc primul canal de intrare 5b și al doilea canal de intrare 5a, sunt alese în așa fel. încât acoperișul 4a și 4b al camerei de acoperire 4 este prevăzut cu o configurație în trepte a punctului de întâlnire al celui de-al doilea canal 5a și al camerei de acoperire, acoperișul 4a al camerei de acoperire pe partea de ascendență a canalului de intrare 5a fiind la un nivel mai mare decât acoperișul 4b al camerei de acoperire pe partea de descendență a celui de-al doilea canal de intrare 5a și, așa cum se poate vedea din fig.l, linia descrisă de o secțiune transversal longitudinală, făcută prin tavan, este discontinuă și are o configurație în trepte. Astfel, partea ¹³ inferioară ă blocului 3c se poate alege în mod tipic a fi cu 10 nlm mai mică decât partea inferioară a blocului 3b. Ca rezultat, baza peretelui de ascendență 5e al celui de-al doilea canal de intrare poate fi cu 10 mm mai mare decât baza peretelui de descendență 5f al celui de-al doilea canal de intrare 5a, formând astfel un gol de intrare 5g cu o configurație în trepte. Un astfel de șanț de intrare în trepte 5g minimalizează cantitatea de material de acoperire solid, depus pe pereții laterali ai celui de-al doilea canal de intrare 5a în vecinătatea șanțului de intrare 5g. Se consideră că treapta funcționează prin îndreptarea curentului prin reactant gazos către suprafața de sticlă și evitarea curgerii primului reactant gazos prin deschiderea celui de-al doilea canal de intrare cu riscul eventual al reacției locale cu depunere de material de acoperire pe suprafețele verticale în deschiderea canalului de intrare.

într-o variantă de execuție deosebit de preferată, colțul de ascendență inferior al blocului de cărbune 3c este format ca o suprafață de formă convexă 5h (așa cum se vede în fig.4), având în mod tipic o rază de curbură de 10 mm pentru un șanț de intrare în trepte 5g care are o înălțime de 10 mm. Raza de curbură trebuie să fie suficient de mică pentru a menține efectul treptei pentru evitarea unor deranjamente ce apar mai ales la depunerile în deschiderea celui de-al doilea canal de intrare.

în funcționare, instalația de acoperire, conform invenției, este suspendată deasupra unei panglici de sticlă 1 care este pusă în mișcare pe niște role (nereprezentate) de la stânga la dreapta. Instalația de acoperire este suspendată la o înălțime adecvată deasupra panglicii de sticlă 1, în așa fel încât blocul de cărbune 3f, la capătul de descendență a instalației, să fie ținut la o înălțime de 10 mm, deasu14 pra suprafeței panglicii de sticlă de urmează să fie acoperită. Un prim gaz reactant, diluat, în general, într-un gaz de transport, este dus la distribuitorul ventilator 6 și la 5 diafragma de gaz 7, care prevăd o distribuție uniformă a gazului pe toată lățimea sticlei de acoperit. Gazul fiind evacuat, diafragma de gaz 7 trece prin primul canal de intrare 5b și în camera de acoperire 4 și 10 traversează într-o primă direcție paralelă cu sticla de-a lungul drumului de curgere 5c în camera 4 către baza celui de-al doilea canal de intrare 5a. Al doilea gaz reactant, diluat, în general, într-un gaz de transport 15 este trecut la distribuitorul ventilator 6a și la diafragma de gaz 7h în așa fel încât să se asigure obținerea unei distribuții uniforme a celui de-al doilea reactant gazos pe toată lățimea sticlei.

Gazul ce iese de la baza diafragmei 7h trece, prin al doilea canal de intrare 5a. în curentul primului gaz reactant în camera de acoperire, determinând o curgere combinată a reactanților gazoși pe suprafața de 25 sticlă, de-a lungul drumului de curgere 5h, unde cele două gaze reactante reacționează, depunând o acoperire pe suprafața de sticlă fierbinte. într-un anumit mod de funcționare condițiile de curgere ale ga30 zului se pot controla, creând un curent turbulent al celui de-al doilea gaz reactant prin al doilea canal de intrare 5a și al reactanților gazoși combinați de-a lungul drumului de curgere 5h, evitându-se curge35 rea ascendentă a celui de-al doilea gaz reactant în curentul primului gaz reactant, de-a lungul drumului de curgere 5c, gazele de scăpare (gaze de transport, gaze reactante neintrate în reacție și gaze reziduale) 40 din reacție fiind îndepărtate din zona de acoperire prin conducta de evacuare 5d cu ajutorul unei presiuni reduse, aspirația dintr-un ventilator de ieșire, nereprezentat, aplicată prin ventilatorul de ieșire 6b cu45 prinzând un curent întors divergent în sus și pereți din față și din spate 8c și 8d, în formă de evantai. Presiunea redusă nu îndepărtează numai gazul din zona de acoperire, dar induce, de asemenea, un curent de atmosferă externă pe sub extremitățile de ascendență și de descendență 8e și 8f ale instalației de acoperire.

Instalația descrisă mai sus se poate face să funcționeze perioade de timp prelungite, fără o blocare nedorită a celui de-al doilea canal de intrare, aceasta datorită depunerii materialului de acoperire în canalul de intrare, facilitându-se prin aceasta producerea de acoperiri uniforme pe panglica de sticlă cu mare randament.

Instalația, conform invenției, este îndeosebi folosită cu succes pentru producerea de acoperiri cu oxid de staniu, reflectând raze infraroșii prin folosirea, de pildă, de clorură stanică ca prim gaz reactant și vapori de apă ca al doilea gaz reactant. Pentru îmbunătățirea reflectivității de infraroșu a acoperirii, în gazele de reacție se pot include un dopant ca o sursă de antimoniu sau fluor. Aplicând aparatura din invenție, se mai pot utiliza, de asemenea, și alte acoperiri: oxid de titan sau nitrură de titan. Pentru aplicarea unei acoperiri de oxid de titan, ca prim gaz reactant se poate folosi tetraclorură de titan, vaporii de apă. constând din al doilea gaz reactant. Pentru obținerea unei acoperiri de nitrură de titan, ca prim gaz reactant se poate folosi tetraclorură de titan, iar ca al doilea gaz reactant se folosește amoniac.

O nervură de 4 mm, de sticlă suspendată, înaintează printr-ο instalație de acoperire, ilustrată în fig.l ... 3, cu o viteză a nervurii de 540 m/h. Instalația de acoperire este amplasată înainte de intrare într-un cuptor de răcire. Temperatura sticlei sub instalația de acoperire este de 580°C. Un prim curent de gaz reactant, cuprinzând tetraclorură stanică în aer. pre16 încălzit la 354°C ca purtător este alimentat într-un distribuitor, tip ventilator 6. Clorura stanică este alimentată cu un debit adecvat, iar aerul uscat a fost limitat la un debit, de asemenea prestabilit, în condiții normale de temperatură și presiune. Primul gaz reactant trece prin distribuitorul tip ventilator 6, iar gazul - curge printr-o diafragmă 7 care îl distribuie pe lățimea camerei de acoperire 4, pentru a asigura o curgere substanțial uniformă a primului gaz reactant peste lățimea acestei camere de acoperire, la intrarea canalului 5b. Gazul ce iese din canalul de intrare 5b, combinat cu aerul introdus prin partea superioară 8e, curge într-o primă direcție generală, paralelă cu sticla, de-a lungul canalului de curgere 5c spre al doilea canal de intrare 5b și spre zona de acoperire 5h. Numărul lui Reynolds este la ieșirea din canalul de intrare 5b de 1300.

Un al doilea gaz reactant. conținând 20% acid fluorhidric, în aer, la o temperatură de 402°C, este alimentat în dispozitivul tip ventilator 6a. Acidul fluorhidric este alimentat cu un debit de 34 kg/h, iar aerul este alimentat cu un debit de 620 m’/h (măsurate în condiții normale de presiune și temperatură). Al doilea gaz. reactant trece prin distribuitorul tip ventilator 6a și prin diafragma de gaz 7h, care distribuie gazul peste lățimea aparatului de acoperire și asigură o curgere substanțială, uniformă, a celui de-al doilea gaz reactant peste lățimea aparatului de acoperire la canalul de intrare 5a. Gazul ieșit din cel de-al doilea canal de intrare, este curent turbulent și se combină cu primul curent al primului gaz reactant, stabilit peste suprafața sticlei. Numărul Reynolds al gazului de ieșire din canalul de intrare 5a se calculează și se stabilește la 4750.

La introducerea celui de-al doilea curent de gaz din canalul de intrare 5a, în curentul stabilit de curgere, din canalul de intrare

5b, de-a lungul canalului de curgere 5c, gazele reactante se amestecă rapid pentru a produce o curgere combinată prin camera de acoperire 4. Numărul Reynolds, al curentului combinat prin camera de acoperire, se calculează și este de 7600, având în vedere efectul curgerii gazului indus sub partea inferioară 8e. Curgerea ascendentă a celui de-al doilea gaz reactant în primul curent de gaz reactant se evită, prin limitarea vitezei celui de-al doilea curent prin canalul de intrare 5a, cu menținerea unei viteze suficient de ridicată la extracția prin canalul de evacuare 5d.

Gazul de acoperire este extras din sticla fierbinte prin canalul de evacuare 5d și prin sistemul ventilator 6b, prin aplicarea unei presiuni reduse (7,5 mbar sub presiunea atmosferică) la capul dispozitivului ventilator 6b.

Acest procedeu conduce la o acoperire corespunzătoare uniformă de oxid de staniu dopat cu fluor pe o grosime medie de 270 mm și o grosime de 250 ... 275 mm (exceptând vârfurile) prin utilizarea unei zone de acoperire 5h, relativ scurtă, de aproximativ 75 cm lungime, între canalul de intrare 5a și canalul de evacuare 5d. Sticla acoperită prezintă culori de reflexie iradiante, care, în zona apropiată variației grosimii de acoperire, pot fi suprimate prin utilizarea unui inhibitor (absorbant) de culoare, dispus sub strat.

Exemplul 2. Procedeul descris, în cadrul exemplului 1, se repetă cu următoarele modificări. în primul gaz reactant. tetraclorura stanică se alimentează cu un debit de 74 kg/h, iar aerul, preîncălzit la 300°C, se alimentează cu un debit de 180 m³/h (măsurați în condiții normale de temperatură și presiune). Numărul lui Reynolds al gazului de ieșire din canalul de intrare 5b se calculează la 1900. Al doilea gaz reactant cuprinde abur și, suplimentar, 20% acid fluorhidric și aer preîncălzit la o temperatură de 250^uC. Abu

1« rul se alimentează cu o viteză de 120 kg/h, acidul fluorhidric cu un debit de 35 kg/h, iar aerul cu o viteză de 576 m³/h (măsurați în condiții noimale de presiune și temperatură). Numărul Reynolds al gazului de ieșire din canalul de ieșire 5b se calculează la 6100, iar numărul Reynolds al curentului combinat, prin camera de acoperire, se calculează și este de 8400. Presiunea redusă, utilizată la scoaterea gazului uzat din suprafața sticlei, este 5 mbar, sub presiune atmosferică.

Procedeul conduce la o acoperire corespunzătoare, uniformă, cu oxid de staniu dopat cu fluor, având o grosime de 303 ... ... 320 mm. Sticla acoperită prezintă o iradiere reflactantă verzuie care, în variațiile grosimilor de acoperire apropiate, poate fi ușor suprimată prin utilizarea unui suprimator de culoare utilizat sub stratul depus.

Astfel, se poate vedea că se realizează o grosime relativă (200 mm de acoperire cu un grad satisfăcător de uniformitate în zona de acoperire care poate fi mai mică de 2 m în lungime (de preferință mai mică de 1 m lungime).

Acoperirile, de grosimi relativ subțiri (200 mm), pot fi avantajos obținute într-o cameră de acoperire relativ scurtă, așa cum s-a descris mai sus. printr-un procedeu în care amestecul de gaze reactante este făcut să curgă, de-a lungul suprafeței sticlei fierbinți, în general într-o direcție paralelă cu direcția de mișcare a sticlei, ca un curent turbulent.

Se asigură un proces pentru depozitarea (depunerea) unui strat pe o nervură în mișcare din sticlă fierbinte, din cel puțin două gaze reactante ce reacționează împreună.

Procedeul cuprinde stabilirea unui prim curent, de un prim gaz reactant, de-a lungul suprafeței de sticlă fierbinți, într-o primă direcție generală, substanțial paralelă cu direcția de mișcare a sticlei, stabilirea unui al doilea curent dintr-un al doilea - gaz reactant cu un curent turbulent într-o a doua direcție generală, dispusă la un unghi față de prima direcție generală și suprafața sticlei, introducerea unui al doilea curent în primul curent la un unghi prestabilit în timpul împiedicării curgerii ascendente al celui de-al doilea gaz reactant în primul curent și direcționarea curenților gazoși de acoperire, combinați de-a lungul suprafeței sticlei fierbinți în prima direcție generală, ca un curent turbulent prin zona de acoperire.

Gazul de acoperire uzat din zona de acoperire este, preferabil, extras din sticla fierbinte.

Fiecare din cele două curgeri de gaz pot cuprinde unul sau mai mulți reactanți de acoperire și un gaz purtător, de exemplu, azot sau aer, deși este de dorit să se împiedice amestecarea, în cadrul fie a primului, fie a celui de-al doilea curent, gaze ce vor reacționa împreună și produce un depozit solid nebinevenit pe sticlă sau pe instalația de acoperire înaintea amestecării primului cu cel de-al doilea curent.

Al doilea curent este asigurat ca un curent turbulent, așa cum este necesar să se atingă un grad satisfăcător de amestecare cu primul curent, care este deja în contact cu sticla. Turbulența celui de-al doilea curent rezultă din amestecarea rapidă a gazelor și permite o acoperire uniformă satisfăcătoare de depus în zona de acoperire.

Expresia de turbulență însumează o curgere în care fluctuațiile, ce sunt întâmplătoare atât în spațiu cât și în timp, în direcție și viteză, sunt supraimpuse pe condițiile curgerii medii. Curgerea turbulentă cerută poate fi atinsă prin operarea la un număr Reynolds suficient de mare (în general cel puțin 2500) sau prin operare la un număr oarecare mai scăzut Reynolds și supunerea curgerii la o suficientă turbulență ascendentă încât să se asigure turbulența. Deși numerele Reynolds sub 2500 pot fi utilizate astfel, încât curgerea să fie supusă unei turbulențe ascendente, un număr Reynolds de cel puțin 1700 este₄ de obicei, necesar pentru atingerea turbulenței impuse, cu toate că curgerea turbulenței se poate asigura chiar și la numere Reynolds mai mici dacă se aplică cuplu suficient.

Curgerea combinată este, de obicei, la numere Reynolds de minimum 2500. și preferabil minimum 6000.

Numărul Reynolds, este o cantitate adimensională pentru o curgere de gaz prin conductă și se poate calcula prin formula:

Numărul Reynolds = W-o-Jl η unde W = viteza de curgere a gazului în conductă: σ = densitatea gazului în conductă; η = viscozitatea dinamică a gazului curgător în conductă; L = diametrul hidraulic al conductei = x suprafața sarcinii transversale a conductei perimetrul umectat al conductei Prima curgere poate fi o curgere turbu- 35 lentă sau o curgere laminară. Este preferabilă, în echicurent cu direcția de mișcare a sticlei și, deși este în direcție substanțial general paralelă cu direcția de mișcare a sticlei, poate converge într-o 40 oarecare măsură spre sau divergent dinspre sticlă. Mai mult, nu este esențial pentru curgerea combinată să fie paralelă cu sticla. Curgerea medie de-a lungul sticlei poate converge într-o oarecare măsură sau să fie divergentă într-o oarecare măsură cu sticla, cu condiția ca să fie substanțial echicurentă sau în contracurent cu direcția de mișcare a sticlei și în contact cu sticla în zona de acoperire.

Curgerea ascendentă a reactantului, a celui de-al doilea gaz în curentul primului ²¹ reactant gazos trebuie împiedicată substanțial. Asemenea curgere descendentă duce la o depunere neuniformă a materialului de acoperire, deasupra locului la care curgerea celui de-al doilea reactant gazos este introdus în curentul primului reactant gazos. Asemenea curgere ascendentă este de împiedicat, în scopul înlăturării depunerii locale de material ce duce la o neuniformitate în învelișul rezultant.

în scopul împiedicării substanțiale a oricărei curgeri ascendente a celui de-al doilea reactant gazos în primul reactant gazos, a doua curgere este preferabil stabilită și inclusă în primul curent gazos la un unghi nu mai mare de circa 90°, față de primul curent. în practică, este preferabil să se utilizeze un unghi de aproximativ 90°, deoarece utilizarea acestui unghi minimalizează depunerea de material de acoperire la evacuarea conductei prin care trece al doilea curent gazos, în timp ce împiedică curgerea ascendentă a celui de-al doilea reactant gazos în primul curent de curgere.

Dispozitive, celule cu valțuri de curenți turbionari, sunt capabile să conducă la acoperirea neuniformă, și, deci, trebuie evitate. în practică, utilizarea curgerii turbulente ușurează asemenea dispozitive. Ele pot fi reduse, în continuare, prin creșterea vitezei de curgere a celui de-al doilea gaz reactant, introdus în curentul primului gaz reactant și prin operarea cu viteză a curgerii combinate, mai scăzută decât viteza celui de-al doilea curent gazos, gazul din a doua curgere curgând dirijat de-a lungul suprafeței sticlei.

Procedeul, conform prezentei invenții, este, în special, util pentru producerea acoperirilor ce reflectă raze infraroșii (depuneri de oxid de staniu, de exemplu, clorură stanică, ca prim reactant gazos și vapori de apă ca reactant al doilea gazos). Pentru a mări reflectivitatea infraroșie a acoperirii, un dopant, cum este o sursă de fluorui'ă de stibiu, poate fi inclusă în gazele de reacție. Alte acoperiri, cum ar fi cele de oxid de titan sau nitrură de titan pot fi, de asemenea, utilizate prin aplicarea mijloa5 celor conform prezentei invenții. Pentru aplicarea acoperirii de oxid de titan se poate utiliza tetraclorură de titan, ca prim reactant gazos, în timp ce vaporii de apă sunt utilizați ca un al doilea reactant gazos. 10 Pentru a se obține o acoperire de nitrură de titan, tetraclorura de titan poate fi utilizată ca prim reactant, în timp ce amoniacul este utilizat ca un al doilea reactant gazos.

Procedeul, conform invenției, prezintă 15 avantajul realizării unei, acoperiri uniforme a sticlei.

Claims (2)

1. 20 1. Procedeu pentru acoperirea sticlei, prin depunerea pe suprafața unei benzi în mișcare de sticlă fierbinte a produselor rezultate din reacția a cel puțin două gaze de reacție, caracterizat prin aceea că, în 25 scopul realizării unei acoperiri substanțial uniforme, în vederea îmbunătățirii proprietăților arhitectonice a sticlei, se stabilește un prim curent de gaz reactant cuprinzând, de preferință, clorură de staniu în aer 30 preîncălzit, de preferință la o temperatură cuprinsă între 300 și 354C, de-a lungul suprafeței de sticlă fierbinți, într-o primă direcție generală paralelă cu direcția de mișcare a suprafeței de sticlă, se stabilește 35 un al doilea curent dintr-un al doilea gaz reactant, de preferință cuprinzând 20% acid fluorhidric în aer preîncălzit, de preferință la o temperatură cuprinsă între 250 și 402°C, într-o a doua direcție generală într40 un unghi, de preferință de circa 90, față de prima direcție generală și față de suprafața sticlei, cel de-al doilea curent fiind introdus în primul curent de gaz la unghiul respectiv, evitându-se o curgere în amonte 45 a celui de-al doilea gaz reactant în primul curent de gaz, și în final, curgerea ameste104573 ²³ cului de gaz combinat este direcționată, de-a lungul suprafeței de sticlă fierbinți, în prima direcție generală menționată sub formă de curgere turbulentă, având un număr Reynolds de minimum 2500 și, de 5 preferință, de minimum 6000, printr-o zonă de acoperire a sticlei, curentul de gaz combinat fiind dirijat prin zona de acoperire sub influența presiunii reduse la capătul în aval al zonei de acoperire.
2. 2. Procedeu, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că, se utilizează vapori de apă în amestec cu al doile gaz reactant.

   (56)Referințe bibliografice

   Brevete Anglia nr.1454377; 1507996; 1516032; 1524326; 2026454