CN1962500A - 平板玻璃、尤其可转变成玻璃陶瓷的浮法玻璃的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种平板玻璃、尤其可转变成玻璃陶瓷的浮法玻璃的制造方法，其中在湿背砖和必要时限制砖与玻璃流之间产生一层特别是由浮选池金属构成的液膜。这些砖最好用多孔材料制成，产生膜的液体被挤压通过该材料的孔。
Description
浮法玻璃的制造方法几十年来是众所周知的。该方法的一般过程是：让液态玻璃通过一个流入唇连续流到浮选池的熔融金属上，在该处，玻璃在浮选池上扩展开来，直至达到它的大约7毫米的平衡厚度为止；如欲生产0.5至大约5毫米厚的玻璃带，则玻璃带在浮选池上被继续拉引。
液态玻璃流到浮选池上的部位形成一个凸缘(“洋葱”“凸缘”)。液态玻璃的绝大部分向前流向浮选池的出口，但一部分也向后流动并从该处向侧边流动。玻璃向后在其中流动的浮选槽的这部分叫做湿背区。浮法玻璃的湿背区近似于漏斗状并向浮选槽的出口方向敞口。该漏斗的两边一般由瓷砖、即限制砖(Restrictor-tiles)组成。该漏斗的窄边构成浮选槽的前壁或在该前壁前面放置一块瓷砖，这块瓷砖叫湿背砖。
玻璃液流向后流动的部分撞到湿背砖和限制砖上，从该处转向并以玻璃的主要部分向浮选槽的出口方向流动。
人们早已认识以在湿背区产生的玻璃堵塞可导致玻璃内的缺陷。在玻璃堵塞处，玻璃在浮选池上的停留时间比直接流向出口的玻璃的停留时间长。这会导致不同的粘度，因为在这种情况下，玻璃本身冷却较严重，但也可产生玻璃失透现象或分解现象。
所以为了重新降低湿背区的粘度，通过通电流来加热该湿背区内的玻璃带边缘条已是众所周知的(例如DE-PS 1 596 590)。
DE-A-2 218 275提出了另一种方法，该方法是在湿背区内借助整个导流体的特殊造型来改善液态玻璃的流动速度。此外，根据该文献可在玻璃和型砖之间用一个气垫来支承玻璃。但在这种情况下，气体也会到达玻璃下方并导致玻璃带内的扰动和浮选池内的不希望有的紊流。
如果用可结晶的玻璃种类来实施这些方法，则制成的产品一般不能满足高的要求。亦即在为了拉引玻璃带而必须以相当低的冷却速度工作的温度范围内已产生结晶，所以玻璃稍后的陶瓷化受到在玻璃带拉引过程中以不希望的方式所形成的结晶体的负面影响，亦即对它在转化成玻璃陶瓷时为了晶核形成首先在精确的温度下精确保持一段确定的时间、以便随后在较高的温度下可从已形成的晶核中生长晶体的过程产生不利的影响。
湿背砖和限制砖可起不均匀晶核的作用，这种晶核由于长时间停留在湿背区而可导致在边缘中有缺陷的晶体形成，这又会在稍后的陶瓷化过程中导致不均匀性，特别是导致玻璃带的严重扭曲，而这则可导致玻璃在冷却炉中破裂。
迄今为止这个问题用两种方法来解决：一是研发了不容易形成这类缺陷的玻璃品种；二是通过池金属的有目的的流动来避免不希望的结晶或晶核形成。
US-A-3,684,475用一台循环泵来产生相应于金属池上的玻璃带的速度的池金属层流，通过该层流避免了边缘区内的池金属的部均匀的速度并由此避免尤其边缘区内的不均匀的结晶。WO 2005/0 731 38 A1也是在湿背区引入池金属流来使“洋葱”的向后扩展减小到这样的程度，即在湿背砖上玻璃不再可能形成固定点。但由于没有这个固定点，玻璃带位置难于保持稳定，玻璃带难于进行限定的造形。此外，由此也阻碍了来自流入唇的杂质由于流动环境被引入边缘区而不进入产品中。
EP 0 850 888 A1提出了一种类似的方法。这里是在浮选池中在玻璃带的边缘区内产生一个垂直流来控制浮选池上的玻璃带的边缘位置。
GB 1 158 958 A描述了一种方法，这里的限制砖由一种透气材料制成，高压气体对着玻璃从中吹出，以减少限制砖上的摩擦。这种方法的特大缺点是气体可到达玻璃表面下方，这种情况是有悖于优质玻璃带的产生的。
本发明的目的是提出一种简单易行的浮法方法，该浮法方法也在易于结晶的玻璃(例如制造玻璃陶瓷片用的绿色玻璃)的浮选时，可在很大程度上防止边缘区的不希望的玻璃失透，所以既不在玻璃带内产生增加的应力，又不在冷却炉内出现破裂。特别是为了确保玻璃带在湿背区内的恒定位置，在湿背区可继续使用经验证的湿背砖和限制砖来获得玻璃带的可靠的造形。
这个目的是通过权利要求1中所述的方法来实现的。
令人惊奇地表明：通过在湿背区内在与液态玻璃接触的限定壁上产生一层浮选池金属液膜使玻璃沿着限定壁导向的速度提高，从而在漂浮过程的继续进展中几乎不发生晶核或晶体的形成或者说可能性很小，所以不再由此引发缺陷效应。此外，通过这些液膜防止了玻璃与湿背砖和限制砖直接发生接触，所以这些砖不会引发结晶。
DE 1 212 690描述了一种厚玻璃、即厚度大于大约7毫米平衡厚度的玻璃的浮选方法。这种方法是通过玻璃被堵塞在漂浮槽的侧壁来避免玻璃的自然摊开。为了在侧壁上减少玻璃的摩擦，在壁和玻璃之间产生一层由熔融的氧化物或金属组成的润滑膜。多余的金属通过槽边缘流入收集槽中。但这之所以可能，是因为玻璃具有的厚度大于平衡厚度。这种方法不适合制造厚度低于平衡厚度的平板玻璃，因为首先玻璃不与浮法玻璃槽的侧壁接触；其二，由于厚度太小，也不可能通过槽边缘溢出金属。
根据浮法过程的工艺条件，湿背区的玻璃只与前壁或一块装在前壁前面的成形件即湿背砖接触。但更多的情况是，除了这块湿背砖外，还在玻璃熔液的流动方向上加设两个成形件(限制砖)，后者引导湿背区的还有玻璃流动方向上的玻璃熔液一段短的距离。全部与液态玻璃接触的限定面都必须用液膜加热，以免在限定面上出现晶核形成。所谓限定面指的是玻璃熔液碰到的全部面、成形件等等。这些面不必由陶瓷制成，而是也可用合适的金属制成或用具有一层金属覆层的陶瓷成形件。但出于费用原因，这类成形件一般都由耐火陶瓷制成。
如果构成限定面的物体使用一种开孔材料或至少在其面向玻璃的表面使用一层这种材料层，则产生液膜的液体或者说液态金属通过这些孔流入，就可最有利地在玻璃和限定面之间产生液膜。
液体的流入是从背面进行的。
因为这种液体是由浮选池的金属制成的，并因而具有高的比重和相当高的粘度，所以孔隙率和孔径尺寸都不是很关键的。
应优选使用一种孔隙率为30％至70％和孔径为0.02至1.0毫米的开孔材料。当然也可不用多孔材料而用一种设有许多孔或槽的材料，待形成膜的液态金属可通过这些孔或槽流到表面。
输送液体的压力相当低，只有0.05至1巴，它自然与孔径尺寸和厚度或者说要流经的材料内的压力降有关。
作为多孔材料可用任一种对液体、对周围大气和对存在的温度反应迟钝的材料。优选用多孔陶瓷，例如Al2O3，ZrO2、铝硅酸盐，但多孔金属例如钨烧结金属、多孔石墨和类似材料也是很适合的。
由于要形成膜的液体由浮选池的金属组成，所以要流出的液膜可容易地回流到浮选池中，且用来产生液膜所需的液体也可取自浮选池。液体最好进行过滤，以去掉固体粒子。用普通的泵、例如象浮选池金属循环时所用的电磁液体金属泵来进行池液体从池经净化设备到多孔材料的循环。
要形成膜的液体温度通常应相当于湿背区浮选池的温度，亦即温度应大约为1000℃至1300℃的范围。但如果要形成膜的液体以超过湿背区的浮选池温度直到150℃的温度被挤压通过多孔材料时，也是有利的。这样，与要形成膜的液体产生接触的玻璃层就可较长时间地保温，这对避免晶(核)形成是特别有效的。
下面结合附图来进一步说明本发明。附图示出：
图1是按本发明的一种浮法设备的湿背区的纵截面；
图2是有湿背砖和限制砖的漂浮槽的湿背区的俯视图。
图1示意示出了浮法玻璃设备的流入区(湿背区)。液态玻璃1通过流入唇2流到金属池3上，而该金属池则支承在一个槽4中。从图可以看出，流到该金属池上的玻璃形成一个凸缘6，该凸缘连接到一个由一块瓷砖7(湿背砖)构成的壁8上。壁8是多孔的，并用泵P使液态池金属9挤压通过这些孔，于是该池金属在壁8和凸缘6之间形成一层膜，该膜防止凸缘6的玻璃直接与瓷砖7(湿背砖)产生接触。在瓷砖7内设置了一个分配通道10，该分配通道用于保证熔融的金属在该瓷砖内的均匀分布。
图2是湿背区的俯视图，并为图示清晰起见，略去了流入唇。图中可以看到湿背砖7具有用于液态池金属的输入管11和布置在湿背砖内的、虚线示出的分配通道10。呈漏斗状沿玻璃流动方向扩展的限制砖12和12’连接在湿背砖7的两侧，该限制砖也与熔融玻璃保持接触，并同样通过输入管13、13’和分配通道14、14’供给液态金属。
Claims (8)
1.容易结晶的平板玻璃的制造方法，在这种方法中，液态玻璃在一台浮法玻璃设备内按众所周知的方式被连续地浇注到一个金属池上并在该处形成一条具有所要求宽度和厚度的带，且玻璃流在浇注区的范围内撞到湿背砖和/或限制砖上，其特征为，在湿背砖和/或限制砖与玻璃流之间，在浇注区的范围内产生由浮选池金属制成的膜，该膜阻止液态玻璃与湿背砖和/或限制砖之间的直接接触。
2.按权利要求1所述的方法，其特征为，浇注一种用于玻璃陶瓷的母体玻璃(Vorluferglas)作为液态玻璃。
3.按权利要求1所述的方法，其特征为，使用一种瓷砖作为至少一个限定壁，该瓷砖由一种开孔材料制成或在其面向玻璃的一面具有由开孔材料制成的层，产生液膜的液体被挤压通过该材料的孔。
4.按权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，使用一种金属，特别是使用浮选池的金属作为产生用于液体膜的液体。
5.按权利要求1至4中一项或多项所述的方法，其特征在于，使用了三个限定壁。
6.按权利要求3所述的方法，其特征为，在限定砖内设置有一个液体的分配通道。
7.按权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征为，所用的液体具有一个介于浇注区内池金属温度与高出到150℃温度之间的温度。
8.平板玻璃、尤其玻璃陶瓷的母体玻璃，其按前述权利要求任一项所述的方法进行制造。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |