DE1471826C - Verfahren zur Läuterung der Glasschmelze für die kontinuierliche Herstellung von Tafelglas - Google Patents
Verfahren zur Läuterung der Glasschmelze für die kontinuierliche Herstellung von TafelglasInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Läuterung der Glasschmelze für die kontinuierliche Herstellung
von Tafelglas, das in geläuterter Form als erstarrendes Glasband auf einer glatten Unterlage einem Kühlofen zugeführt wird, sowie Vorrichtungen zur Aus-
führung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Das Verfahren, Tafelglas kontinuierlich herzustellen
und dabei eine Oberflächenqualität zu erzielen, die einer Feuerpolitur vergleichbar ist, besteht bekanntlich
darin, eine noch formbare Glasschicht über oder durch ein Bad aus geschmolzenem Metall hindurchzüfuhren,
für welches Zinn und Zinnlegierungen mit Kupfer bereits um die Jahrhundertwende
verwendet wurden.
Bei den verschiedenen Ausführungsformen des
bekannten Verfahrens ist die Voraussetzung für die Oberflächenbehandlung eine möglichst weitgehende
Läuterung des im Schmelzofen roh geschmolzenen Glases, jedoch ist diese Vorbehandlung mit erheblichen
Nachteilen und beträchtlichem Aufwand ver- so bunden. Infolge des Volumens der bekannten Läuterungskammern
muß die Glasmasse verhältnismäßig lange Zeit darin zurückbehalten werden, bis die in
der Glasschmelze vorhandenen Gasbläschen zur Oberfläche aufsteigen können. Außerdem muß die
Glasschmelze eine bestimmte Viskosität haben und . hierzu auf ausreichend hohen Temperaturen gehalten
werden. Unter diesen Voraussetzungen ergibt sich leicht eine Lösung der hi der feuerfesten Materialauskleidung
der Läuterungskammer vorhandenen Stoffe und der Nachteil, daß auch das in der Glasschmelze
üblicherweise vorhandene Soda verdampft. Ein weiterer Nachteil ist die verhältnismäßig große
Wärmeenergie und die innerhalb der zu läuternden Glasschmelze.außerordentlich unterschiedliche Temperaturverteilung,
also die Schwierigkeit, ein Temperaturgefälle in senkrechter Richtung zu vermeiden
bzw. die zur Läuterung erforderliche Temperatur auch den untersten Schichten der Glasschmelze mitzuteilen.
Das genannte Temperaturgefälle hat ein entgegengesetztes Gefalle der Viskosität zur Folge,
so daß die Aufstiegsgeschwindigkeit der Gasblasen in nachteiliger Weise um so geringer ist, je tiefer
diese in der Glasschmelze liegen.
Nach der Läuterung wird die Glasschmelze in der
gewünschten Form ausgebreitet, dann zur Oberflächenbehandlung progressiv abgekühlt und dabei
über die Metallschmelze hinweggeführt, wobei. ein
möglichst laminarer Fluß angestrebt und deshalb Einflüsse auf die Randzonen der Glasschicht vermieden
sowie möglichst gleichmäßige Temperaturabstufungen eingehalten werden sollen. Insbesondere
muß ein Verlust der durch die Läuterung erreichten
Materialeigenschaften im Verlaufe der nachfolgenden Oberflächenvergütung sorgfältig vermieden
werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die
genannten Nachteile und Schwierigkeiten beim Läutern der Glasschmelze für die kontinuierliche Herstellung von !Tafelglas zu vermeiden und mit mög-
liehst geringem Fertigungsaufwand die bekannte Oberflächenvergütung durch ein flüssiges Metallbad
mit einwandfrei geläuterter Glasschmelze bis zum erstarrenden Band durchzuführen.
Zur Lösung der genannten Aufgabe kann man den Aufwand für eine Läuterungskammer sehr weitgehend vermeiden, wenn man diesen Arbeitsvorgang
unmittelbar der Oberflächenbehandlung vorschaltet und dazu gemäß der Erfindung die in einem
Schmelzofen roh geschmolzene Glasmasse ungeläutert und zu einer ebenen Schicht ausgebreitet, zunächst
durch eine Läuterungszone über eine glatte Fläche geführt und in einer den Abmessungen des
herzustellenden Tafelglases entsprechenden Schicht auf einer zur raschen Läuterung geeigneten Temperatur
gehalten, dann in der gleichen Form in einer Entstarrungszone gleichmäßig abgekühlt und danach
in bekannter Weise als erstarrendes Band dem Kühlofen zugeführt wird.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren · ergibt sich
grundsätzlich der Vorteil, daß die Masse des in geschmolzenem Zustand zu haltenden Glases, insbesondere
bei den zur Läuterung erforderlichen Temperaturen, auf diejenige Menge verringert ist, die
sich unmittelbar durch den Fertigungsablauf bei der Herstellung des Tafelglases ergibt. Infolgedessen
kann die Berührung der Glasmasse mit dem Material einer keramischen Ofenauskleidung auf die für den
rohen Schmelzvorgang erforderlichen Temperaturbereiche begrenzt und vor allem die eigentliche Läuterung
bei den entsprechend höheren Temperaturen ohne die vorstehend genannten Nachteile durchgeführt
werden. Die erforderliche Aufstiegszeit für in der Glasschmelze enthaltene Gasbläschen ist bei gegebenen
Temperaturen außerordentlich gering, weil die Aufstiegswege bei Tafelglas sehr klein sind. Man
kann Schmelzöfen mit senkrecht angeordneter Schmelzwanne und ohne Läuterungskammer zur
Herstellung von Tafelglas verwenden, die bei gleicher
Kapazität geringere Oberflächen, weniger Raumbedarf und einen erheblich geringeren Heizbedarf
haben.
Um die Glasschmelze nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zu behandeln, kann das ungeläuterte
Glas mit allen bisher bekannten Vorrichtungen geformt und ausgebreitet werden, beispielsweise
durch Breitwalzen oder nach den bekannten Verfahren durch Ziehen in waagerechter Richtung oder
auch in senkrechter Richtung nach unten. Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens
besteht nun darin, daß sich bei geeigneter Bemessung
der Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens eine Ausbreitung der Glasmasse auf die ge-"
wünschten Abmessungen unmittelbar an den Schmelzofen anschließen kann und infolge der zur Läuterung
erforderlichen Temperaturen zu einer sehr gleichmäßigen Ausbreitung der Schmelze auf der glatten
und ebenen Oberfläche in der Läuterungszone schon von selbst ergibt. Vorrichtung zur Ausführung des
Verfahrens zum Ausbreiten der Glasmasse in Form eines Bandes, zur Läuterung und zur Erstarrung
dieses Bandes, bestehend aus einenr' Schmelzofen, einem Erstafrungsofen und einer Vorrichtung zum
Verschieben des Erstarrungsglases, ist vorteilhaft so ausgestaltet, daß mit dem im wesentlichen eine Läuterungszone
nicht aufweisenden Schmelzofen der Eingang einer Läuterungszone verbunden ist, die im
ganzen durch eine ebene und waagerechte Oberfläche, eine Vorrichtung zur Herstellung einer bandförmigen
Schicht aus flüssigem Glas mit einer der herzustellenden Glastafel entsprechenden Dicke und
durch einen aus Boden, Decke und Seitenwände gebildeten und mit einer Heizeinrichtung versehenen
Raum für die Aufrechterhaltung der zur Läuterung des Glasbandes erforderlichen Temperatur sowie
durch einen Auslaß als Verbindung von der Läute-
3 4
rungszone mit dem Ofenteil der Erstarrungszone ge- wünschten Geschwindigkeit abzukühlen, damit es
bildet ist. " · . . . rasch aus der sogenannten Entglasungszone austritt.
Außerdem kann die erfindungsgemäße Vorrich- In der Erstarrungszone wird das Glas vorzugsweise
tung sehr ähnlich, jedoch in der Form abgewandelt von einem Bad aus geschmolzenem Metall getragen,
sein, daß die glatte Fläche in der Läuterungszone 5 um dem Glasband auf seinen Oberflächen das Ausaus einem ebenen Blech, vorzugsweise aus Molybdän, sehen der Feuerpolitur zu verleihen. Das Bad aus
besteht, das waagerecht auf einem Boden aus feuer- geschmolzenem Metall muß auf der gleichen Höhe
festem keramischem Material aufruht und mit Rän- liegen wie die waagerechte Oberfläche der Affinierzone
dem zur seitlichen Begrenzung der aufgenommenen und kann die gleiche Breite oder eine größere Breite
Glasschicht versehen ist. Die steuerbare Abstufung io wie dieselbe aufweisen. Im ersten Fall muß die Erder
Glastemperaturen in der Erstarrungszone und starrungszone mit Einrichtungen versehen sein, welche
die in bekannter Weise am erstarrten und über ent- das Anhaften des erstarrten Glases an den Längswänsprechende
Förderrolle ablaufenden Glasband an- den der Wanne verhindern, die das Bad aus geschmolgreifenden
Zugvorrichtungen erlauben eine sehr sorg- zenem Metall enthält. Das Bad wird jedoch gegen
fältige Einregelung des Verfahrensablaufes, und 15 Oxydation durch das Glasband geschützt, welches
zwar ohne die erfindungsgemäße Läuterung der un- dasselbe vollständig bedeckt. Im zweiten Fall muß
mittelbar am Ausgang des Schmelzofens ausgebrei- die Erstarrungszone Einrichtungen zur Führung des
teten Glasschmelze zu beeinträchtigen. Glasbandes aufweisen sowie auch noch andere Ein-
In der Läuterungszone kann man dem Verfah- richtungen, welche die durch das Glasband nicht be-
rensablauf entsprechend hohe Temperaturen erzeu- 20 deckten seitlichen Abschnitte der Oberfläche des
gen, bei welcher die Glasmasse außerordentlich Bades aus geschmolzenem Metall gegen Oxydation
rasch geläutert wird. Die Aufrechterhaltung der schützen.
Temperaturen wird bei Strahlungsheizung durch die Die Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens
Reflexion an der Trennfläche des Glases mit der gemäß der Erfindung weist in der Affinierzone des in
darunterliegenden Metalloberfläche begünstigt. Nach as dünner Schicht ausgebreiteten Glases eine ebene und
Bedarf können unmittelbar die heißen Gase des waagerechte Metalloberfläche auf.
Schmelzofens zur Temperaturerhöhung herangezo- Bei einer ersten Äusführungsform besteht diese gen werden. Entsprechend gestaffelte Heizeinrichtun- Metalloberfläche aus einem Blech, das auf einem gen können insbesondere auch innerhalb der flüssi- Boden aus feuerfestem keramischem Material aufruht, gen Metallbäder sowie als Kühleinrichtung dienende 3° Dieses Blech ist an den Längsrändem der Oberfläche Umlaufkanäle für Kühlflüssigkeit dicht unterhalb des vorzugsweise erhöht, um einen Kanal zu'bilden, in flüssigen Metalls angeordnet werden. Das flüssige welchem sich die Glasschicht während der Affinierung Metall hat bekanntlich eine außerordentlich hohe verschiebt. Das Blech besteht aus einem Metall, das Wärmeleitfähigkeit und infolgedessen praktisch kei- feuerfest und gegen den Angriff des Glases widernen Temperaturgradienten auch an der Oberfläche. 35 standsfähig ist, vorzugsweise aus Molybdän.
Infolgedessen sind die Behandlungstemperaturen der Bei anderen Ausführungsformen wird die Metall-Glasschicht über die Läuterungszone bis zum Aus- oberfläche durch die Oberfläche eines Bades aus gegarig für das erstarrte Glasband in jedem Querschnitt schmolzenem Metall gebildet, das in einer Wanne aus der Glasmasse nahezu gleich. Die im Bereich der feuerfestem keramischem Material enthalten ist. Das Trennwand unterhalb der Metalloberfläche zweck- 4° Bad kann aus Silber oder einer Silberlegierung bemäßig vorgesehene Schwelle im Form eines Quer- stehen, wie z.B. aus einer Legierung von Silber mit dammes trennt die beiden Zonen verschiedener Ar- Kupfer oder Zinn. Das Bad kann aber auch aus beitstemperaturen sehr wirksam. Der Temperatur- Zinn oder einer Zinnlegierung bestehen, wie z. B. aus verlauf in der Durchgangsrichtung ist in der Läute- einer Legierung von Zuin mit Kupfer oder Blei. . rungszone praktisch ein konstanter Temperaturwert, 45 Wenn als Bad aus geschmolzenem Metall Zinn der im Bereich der Trennwand bzw. Schwelle zu- oder eine Zinnlegierung verwendet wird, erstreckt sich nächst abnimmt und dann mit einstellbarer Neigung das Bad vorzugsweise über die ganze Länge der.Affibis auf den gewünschten Endwert am Ausgang der nierzone und der Erstarrungszone. Wenn jedoch für Erstarrungszone sehr einzuregeln ist über die Heiz- das Bad Silber oder eine Silberlegierung verwendet einrichtungen bzw. über die Temperatur oder Menge 50 wird, kann sich das Bad nur über die Affinierzone des flüssigen Kühlmittels der Kühleinrichtungen. In- erstrecken, und in der Erstarrungszone muß ein Bad folge ihrer geringen Dicke ist die erfindungsgemäß aus einem Metall verwendet werden, das einen niegeläuterte Glasmasse auch bezüglich ihrer Viskosität drigeren Schmelzpunkt aufweist wie z.B. Zinn oder außerordentlich gleichmäßig im Zustand von weniger eine Zinnlegierung. Diese beiden Bäder können in als 104 Poise. Das Aufsteigen der Gasbläschen ist 55 einer einzigen Wanne enthalten und, voneinander unter diesen Voraussetzungen außerordentlich rasch durch einen Querdamm getrennt sein, der fast bis zui möglich, und die Glasschicht kann auf der glatten Oberfläche der Bäder ansteigt. Die Verwendung eines waagerechten Metallfläche oder Metallschmelze in solchen Dammes ist auch zu empfehlen, wenn in der der Läuterungszone laminar fließen bzw. gleiten. In- Affinierzone ein Bad aus Zinn oder einer Zinnlegiefolgedessen kann die Glasschicht beim erfindungs- 60 rung verwendet wird, weil das thermische Verhalten gemäßen Verfahren energiesparend und zuverlässig des Bades aus geschmolzenem Metall in dieser Zone geläutert werden. von jenem des Bades in der Erstarrungszone sehr yer-
Schmelzofens zur Temperaturerhöhung herangezo- Bei einer ersten Äusführungsform besteht diese gen werden. Entsprechend gestaffelte Heizeinrichtun- Metalloberfläche aus einem Blech, das auf einem gen können insbesondere auch innerhalb der flüssi- Boden aus feuerfestem keramischem Material aufruht, gen Metallbäder sowie als Kühleinrichtung dienende 3° Dieses Blech ist an den Längsrändem der Oberfläche Umlaufkanäle für Kühlflüssigkeit dicht unterhalb des vorzugsweise erhöht, um einen Kanal zu'bilden, in flüssigen Metalls angeordnet werden. Das flüssige welchem sich die Glasschicht während der Affinierung Metall hat bekanntlich eine außerordentlich hohe verschiebt. Das Blech besteht aus einem Metall, das Wärmeleitfähigkeit und infolgedessen praktisch kei- feuerfest und gegen den Angriff des Glases widernen Temperaturgradienten auch an der Oberfläche. 35 standsfähig ist, vorzugsweise aus Molybdän.
Infolgedessen sind die Behandlungstemperaturen der Bei anderen Ausführungsformen wird die Metall-Glasschicht über die Läuterungszone bis zum Aus- oberfläche durch die Oberfläche eines Bades aus gegarig für das erstarrte Glasband in jedem Querschnitt schmolzenem Metall gebildet, das in einer Wanne aus der Glasmasse nahezu gleich. Die im Bereich der feuerfestem keramischem Material enthalten ist. Das Trennwand unterhalb der Metalloberfläche zweck- 4° Bad kann aus Silber oder einer Silberlegierung bemäßig vorgesehene Schwelle im Form eines Quer- stehen, wie z.B. aus einer Legierung von Silber mit dammes trennt die beiden Zonen verschiedener Ar- Kupfer oder Zinn. Das Bad kann aber auch aus beitstemperaturen sehr wirksam. Der Temperatur- Zinn oder einer Zinnlegierung bestehen, wie z. B. aus verlauf in der Durchgangsrichtung ist in der Läute- einer Legierung von Zuin mit Kupfer oder Blei. . rungszone praktisch ein konstanter Temperaturwert, 45 Wenn als Bad aus geschmolzenem Metall Zinn der im Bereich der Trennwand bzw. Schwelle zu- oder eine Zinnlegierung verwendet wird, erstreckt sich nächst abnimmt und dann mit einstellbarer Neigung das Bad vorzugsweise über die ganze Länge der.Affibis auf den gewünschten Endwert am Ausgang der nierzone und der Erstarrungszone. Wenn jedoch für Erstarrungszone sehr einzuregeln ist über die Heiz- das Bad Silber oder eine Silberlegierung verwendet einrichtungen bzw. über die Temperatur oder Menge 50 wird, kann sich das Bad nur über die Affinierzone des flüssigen Kühlmittels der Kühleinrichtungen. In- erstrecken, und in der Erstarrungszone muß ein Bad folge ihrer geringen Dicke ist die erfindungsgemäß aus einem Metall verwendet werden, das einen niegeläuterte Glasmasse auch bezüglich ihrer Viskosität drigeren Schmelzpunkt aufweist wie z.B. Zinn oder außerordentlich gleichmäßig im Zustand von weniger eine Zinnlegierung. Diese beiden Bäder können in als 104 Poise. Das Aufsteigen der Gasbläschen ist 55 einer einzigen Wanne enthalten und, voneinander unter diesen Voraussetzungen außerordentlich rasch durch einen Querdamm getrennt sein, der fast bis zui möglich, und die Glasschicht kann auf der glatten Oberfläche der Bäder ansteigt. Die Verwendung eines waagerechten Metallfläche oder Metallschmelze in solchen Dammes ist auch zu empfehlen, wenn in der der Läuterungszone laminar fließen bzw. gleiten. In- Affinierzone ein Bad aus Zinn oder einer Zinnlegiefolgedessen kann die Glasschicht beim erfindungs- 60 rung verwendet wird, weil das thermische Verhalten gemäßen Verfahren energiesparend und zuverlässig des Bades aus geschmolzenem Metall in dieser Zone geläutert werden. von jenem des Bades in der Erstarrungszone sehr yer-
Die Erstarrungszone, in welcher die Glasschicht schieden ist. Die Wanne, die das Bad aus geschmolverfestigt
werden muß, um ein Glasband zu bilden, zenem Metall zur Läuterung der Glasschicht enthält,
das noch genügend formbar ist, um am Auslaß dieser 65 umfaßt, wie bekannt, auch Legierungen von Silber
Zone von einem Walzenförderer aufgenommen zu und Zinn, braucht also eine ausreichend temperaturwerden,
kann auf irgendeine Weise ausgebildet wer- feste Blechauskleidung. Diese besteht zweckmäßig
den, wenn sie nur fähig ist, das Glas mit der ge- aus Molybdän und verhindert Verluste des geschmol-
Claims (10)
1. Verfahren zur Läuterung der Glasschmelze für die kontinuierliche Herstellung von Tafelglas,
das in geläuterter Form als erstarrendes Glasband ·..·. .;.'■ auf einer glatten Unterlage einem Kühlofen zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet,
- daß die in einem Schmelzofen (1) roh geschmolzene Glasmasse (2) ungeläutert und zu einer
ebenen Schicht ausgebreitet, zunächst durch eine Läuterungszone (3) über eine glatte Fläche(10
bzw. 14) geführt und in einer den Abmessungen
des herzustellenden Tafelglases entsprechenden Schicht (12) auf einer zur raschen Läuterung geeigneten
Temperatur gehalten, dann in der gleichen Form in einer Entstarrungszone gleichmäßig
abgekühlt und danach in bekannter Weise als erstarrendes Band (19) dem Kühlofen zur
geführt wird. ' v.1'·" . ;
2. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1 zum Ausbreiten der Glasmassein
Form eines Bandes, zur Läuterung und zur Er- ίο
starrung dieses Bandes, bestehend aus einem Schmelzofen, einem Erstarrungsofen und einer
Vorrichtung zur Verschiebung des Glasbandes, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem im wesentlichen
eine Läuterüngszone nicht aufweisenden Schmelzofen (1) der Eingang einer Läuterungszone (3) verbunden ist, die im ganzen durch eine
ebene und waagerechte Oberfläche (10, 14), eine
Vorrichtung (8) zur Herstellung einer bandförmigen Schicht aus flüssigem Glas mit einer der her- ao
zustellenden Glastafel entsprechenden Dicke und durch einen aus Boden (5), Decke (6) und Seitenwände
gebildeten und mit einer Heizeinrichtung (9) versehenen Raum für die Aufrechterhaltung
der zur Läuterung des GlasTiandes erforderlichen Temperatur sowie durch einen Auslaß als Verbindung
von der Läuterungszone (3) mit dem Ofenteil der Erstarrungszone (4) gebildet ist. f
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die glatte Oberfläche in der
Läuterungszone (3) aus einem ebenen Blech (10), vorzugsweise aus Molybdän, besteht, das waagerecht auf einem Boden (5) aus feuerfestem keramischem
Material aufruht.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge-.
kennzeichnet; daß das Blech (10) an den Längsrändern der waagerechten Oberfläche zur Bildung
eines Kanals für die Glaschicht (12) hochgezogen ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ebene Oberfläche durch ein
aus flüssigem Metall bestehendes Bad gebildet ist, das sich in einer Wanne aus keramischem feuer-:
festem Material befindet.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das flüssige Metallbad aus Silber,
gegebenenfalls in Form einer Legierung aus Kupfer oder Zinn, besteht.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß das flüssige Metallbad aus Zinn, gegebenenfalls aus einer Legierung aus
Zinn und Kupfer oder Blei; besteht.
8. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Erstarrung
des Glasbandes ein flüssiges Metallbad (16) aufweist, das sich an das flüssige Metallbad (16) der
Läuterungszone (3) anschließt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 5 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Bad aus geschmolzenem Metall der Läuterungszone (3) und daß
das flüssige Metallbad (16) der. Erstarrungszöne (4) in einer einzigen Wanne vorgesehen sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Wanne zur Aufnahme des geschmolzenen Metallbades für die Läuterungszone (3) und die Erstarrungszöne (4) mit einem in
den Boden der Wanne eingesetzten Querdamm
(23) versehen ist, der bis unterhalb der Oberfläche des aus geschmolzenem Metall bestehenden Bades
ansteigt und als Trenndamm zwischen dem geschmolzenen Metallbad der Läuterungszone und
demjenigen der Erstarrungszone dient.
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