DE1596617A1

DE1596617A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Flachglas

Info

Publication number: DE1596617A1
Application number: DE19661596617
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Pilkington Brothers Ltd
Current assignee: Pilkington Group Ltd
Priority date: 1965-11-24
Filing date: 1966-11-18
Publication date: 1971-04-15
Also published as: ES345922A1; ES333617A1; DE1596617B2; NL6616352A; CS163160B2; FR1501489A; GB1123384A; LU52404A1; US3480420A; BE690144A

Description

P.-.t rtrin-v-Ü

Dipl.-l·^. K.V/alther

1 BERLIN 19

\ Bolivaral-ee 9

N TeL 3044265

Pilkington Brothers Limited, 201-211 tlartins Bank Building, V/ater Street, Liverpool 2, Lancashire/England

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Flachglas

Die Erfindung "bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Flachglas, "bei dem Glas längs eines Bades aus geschmolzenem Zinn fortbewegt wird. Das Glas wird hierbei während der Fortbewegung wärmebehandelt und soweit abgekühlt, dass es genügend verfestigt wird, um unbeschädigt von dem Bad aus geschmolzenem Metall ausgetragen zu werden« Einem Bad aus geschmolzenem Zinn ist ein Bad aus einer geschmolzenen Zinnlegierung, in der Zinn überwiegt, und die ein grösseres spezifisches Gewicht fels G-las hat gleichwertige

BAD CrJQlNAL

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In dem geschmolzenen Metall können Verunreinigungen^. B, Sauerstoff und/oder Schwefel, enthalten sein, die in das geschmolzene Metall entweder aus dem Raum oberhalb des Bades oder aus dem dem Bad zugespeisten Glas gelangen können, üs ist üblich, das Bad aus geschmolzenen! Zinn in einem langgestreckten Behälter unterzubringen, der von einer Haube überdeckt ist, die einen Kaum oberhalb des Bades umschliesst. In diesem Raum oberhalb des Bades wird eine Schutzgasatmosphäre mit Überdruck aufrechterhalten, durch die jedoch die Anwesenheit von Verunreinigungen, wie Sauerstoff und Schwefel, im geschmolzenen Zinn nicht unterbunden ist„

Die Erfindung bezweckt eine Verbesserung des Verfahrens durch eine kontinuierliche Reinigung des geschmolzenen Zinns,

Das erfindungsgemässe Verfahren besteht darin, dass das geschmolzene Zinn durch Umlauf durch eine Reinigungszone gereinigt wird, in der es einem Vakuum ausgesetzt wird, so dass in ihm enthaltenes Zinnoxyd oder Zinnsulfid ausdampft, dass das ausgedampfte Zinnoxyd oder Zinnsulfid gesammelt und das gereinigte Zinn dem Bad wieder zugeleitet wird β Durch den Umlauf des geschmolzenen Zinns durch die Reinigungszone gelingt es, den Anteil von Zinnoxyd und Zinnsulfid im Badmetall auf einen Kleinstwert zu halten.

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Bei einer bevorzugten Ausführuntsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Reinigung des Zinn in dem Bereich vorgenommen wird, in dem auf das Bad Glas zugespeist und eine Sch-icht aus geschmolzenem Glas gebildet wird. Ferner ist vorgesehen, dass durch das Vakuum in der üeinigungszone das au reinigende geschmolzene Zinn in die Leinigungs^one hochgehoben wird, aus der das gereinigte Zinn zum Bai zurückfliesst.

Das zu reinigende geschmolzene Zinn kann an jeder beliebigen Stelle des Bades abgezogen werden wie auch die Rückkehr des gereinigten Zinns an einer beliebigen Stelle des Bades erfolgen kann, Vorteilheft erfolgt dies neben der Bewegungsbahn des Glases limgs des Bades« Ls können Pumpeinrichtungeri vorgesehen sein, die den Strom des geschmolzenen Zinns durch die Reinigungszone erzwingen. Bei einer bevorzugten Verfahrensführung ist. vorgesehen, dass das zu reinigende Zinn in eine Tasche des Bades geleitet und aus dieser in die Reinigungszone hochgehoben wird.

Das Umwälzen des geschmolzenen Zinns durch die Reinigungszone kann dadurch unterstützt werden, dass der Zustrom des zu reinigenden Zinns von dem Rückstrom des gereinigten Zinns in das Bad in der Tasche getrennt voneinander erfolgt und in den Zustrom ein das Hochheben des zu reinigenden Zinns unterstützender Strom eines nicht oxydierenden Gases eingeleitet wird. Mn solches Gas kann Wasserstoff oder Kohlennxyd oder Stbkstoff oder irgendeine Ilischune;

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dieser drei Gase sein. Bei dieser Verfahrensführung, bei der der Umlauf des geschmolzenen Zinns durch ein nichtoxydierendes Gas unterstützt wird, muss das Vakuum, dem das geschmolzene Zinn in der Reinigungszone ausgesetzt ist, ausreichend sein, um kontinuierlich das durch das geschmolzene Zinn aufströmende Sas abzuziehen.

Das Entweichen des Gases aus dem geschmolzenen Zinn in der Reinigungszone kann zur Bildung von Strahlen des geschmolzenen Zinns führen, die aus der Oberfläche des geschmolzenen Zinns treten, wodurch die Freigabe der gelösten Verunreinigungen aus dem geschmolzenen Zinn unter der Wirkung des Vakuums unterstützt wird. Die gelösten Gase, viie auch die in dem geschmolzenen Zinn enthaltenen Oxyde und Sulfide trennen sich von diesem leichter, wenn das Gas mit einer Geschwindigkeit zugeführt wird, die die Bildung von Strahlen des geschmolzenen Zinns in der Reinigungszone ermöglicht«

Um den erforderlichen niedrigen Druck ober-* halb des geschmolzenen Zinns aufrecht zu erhalten, ist eine Vakuumpumpe vorgesehen, der ein Kondensator vorge-Lchaltet ist, durch den die in der Reinigungszone aus dem Zinn entfernten gasförmigen Bestandteile kondensiert werden, bevor sie von der Vakuumpumpe gefördert werden.

Die praktischen Versuche haben gezeigt, dass mit dem erfindungsgemäesen Verfahren eine genügend geringe

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Konzentration von Zinnoxyd und/oder Zinnsulfid in dem Bad aus geschmolzenem Zinn auf einen Kleinstwert gehalten werden kann, selbst wenn die Reinigung des Zinns nur an einer Stelle des Bades ausgeführt wird. i)s können j-edoch auch mehrere Reinigungszonen vorgesehen werden, falls dies zweckmässig erscheint, so dass das gesamte Zinn einem Reinigungsvorgang unterzogen wird.

Es ist erwünscht, das geschmolzene Zinn an einer Stelle des Bades abzuziehen, wo die Temperatur des geschmolzenen Zinns etwa 850⁰O beträgt. Wird das geschmolzene Zinn näher dem Auslassende des Bades entnommen, wo die Temperatur etwa 60O⁰O beträgt, so kann das abgezogene Zinn in der Reinigungszone erhitzt werden, um das Ausdampfen der Verunreinigungen aus dem geschmolzenen Zinn zu unterstützen.

Ferner wird in weiterer Ausgestaltung des erfindungagemässen Verfahrens vorgesehen, dass bei der Zuleitung des zu reinigenden Zinns dieses mit einem Element in Berührung gebracht wird, zu dem Sauerstoff und Schwefel eine grössere Affinität als au Zinn haben und Oxyde und Sulfide bilden, die in der Reinigungszone leicht von dem geschmolzenen Zinn zu trennen sind. Pur diesen Zweck ist besonders Kohlenstoff geeignet, der mit im geschmolzenen Zinn enthaltenen Sauerstoff Kohlenoxyd bildet, das in der Reinigungszone leicht aus dem geschmoleenen Zinn

BAD Crac

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ausgetrieben werden kann. Es kann auch Phosphor verwendet werden, der mit dem geschmolzenen Zinn bei der Zuleitung zur Reinigungszone in Berührung gebracht wird.

Schließlich ist nach einem weiteren Verfahrens, schritt vorgesehen, dass durch das geschmolzene Zinn in der Reinigungszone ein reinigendes Gas geleitet wird.

Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verföahrens mit einem langgestreckten Behälter zur Aufnahme eines Bades aus geschmolzenem Zinn. Diese Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass oberhalb des Bades ein Vakuumturm vorgesehen ist, der mit zwei Stutzen in das geschmolzene Zinn des Bades eintaucht und oberhalb der Stutzen eine die Reinigungszone für das von dem zu reinigenden Zinn durchströmte darstellende Kammer enthält, die über einen Kondensator mit einer Vakuumpumpe verbunden ist, und dass Einrichtungen vorgesehen sind, durch die geschmolzenes Zinn durch den einen Stutzen in die Kammer eintretend und durch den anderen Stutzen zum Bad zurückkehrend umgewälzt wird.

Der Vakuumturm kann ein einschachtiger Turm sein, dessen Boden in das geschmolzene Zinn der Tasche eintaucht und in den das geschmolzene Zinn durch den Überdruck der Schutzgasatmosphäre in dem Raum oberhalb des Bades und den Unterdruck der Vakuumpumpe gezwungen wird.

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Vom oberen Teil des Vakuuinturms kann aus dessen Reinigungszone eine Leitung zum Bad angeschlossen sein, durch die ein mehr oder weniger grosser Umlauf des gefjchmolzenen Linns erfolgt. Bei einer bevorzugten Ausflihrun.jsform ist ;edoch vorgesehen, dass bei einem Behälter mit einer Ausnehmung zur Aufnahme einer Tasche aus geschmolzenem Zinn diese Ausnehmung durch eine Trennwand in zwei Teile unterteilt ist, die beide mit dem Hauptteil des Badbehälters verbunden sind und in die je einer der Stutzen des Vakuumturmes ragt. Ferner ist es zweckmässig, wenn an den einen Stutzen nahe dem Boden der Kammer des Vakuumturmes eine Zuleitung für ein das Umwälzen des geschmolzenen Zinns durch die Kammer bewirkendes nicht oxydierendes Gas angeschlossen ist_e

Der Vakuumturm kann an jeder beliebigen

Stelle des Badbehälters vorgesehen sein, in dem Temperaturen zwischen 1100 und 600 C herrschen, üs wurde jedoch gefunden, dass das Abziehen der Verunreinigungen aus dem geschmolzenen Zinn bei einer Temperatur des geschmolzenen Zinns oberhalb 85O⁰C leichter durchzuführen ist. Aus diesem Grunde ist vorgesehen, dass die Innenwand der Stutzen mit Futtern aus Kohlenstoff versehen ist. Die Verwendung von Futtern aus Kohlenstoff hat den zusätzlichen Vorteil, dass in dem geschmolzenen Zinn gelöster Sauerstoff mit dem Kohlenstoff reagiert und Kohlenoxid bildet, das aus dem geschmolzenen Zinn in der Reinigungszone leicht entfernt werden kann_e q/\$ CFJQiN

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Bei einer anderen Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung ist vorgesehen, dass der eine Stutzen im oberen Bereich der Kammer dös Vakuumturms in einer Dftse endet,aas der das geschmolzene Zinn in die Kammer eingespritzt wird und dass zwischen der Düse und dem Spiegel des in der Kammer befindlichen geschmolzenen Zinns ein Paket von Raschigringen vorgesehen ist, durch das das ausgespritzte Zinn zum Boden der Kammer fliesst, und dass im Bereich des Spiegels des geschmolzenen Zinns in der Kammer unterhalb des Pakete der Raschigringe eine Zuleitung eines Reinigungsgases endet, das im Gegenstrom zum geschmolzenen Zinn zum oberen Teil der Kammer aufsteigt.

In der Zeichnung sind Ausflihrungsbeispiele von Vorrichtungen zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens dargestellt. In der Zeichnung ist

Fig. 1 ein Schnitt nach der Linie I-I der

Pig. 2 durch einen Teil eines Behälters für ein Bad aus geschmolzenem Zinn im Bereich einer Ausnehmung zur Aufmahme einer Tasche aus geschmolzenem Zinn, Pig. 2 ein senkrechter Schnitt nach der Linie

H-II der Pig» I, Pig. 3 ein der Pig. 2 ähnlicher Schnitt durch

eine abgewandelte Ausführungsform und Fig. 4 ein der Pig. 2 ähnlicher Schnitt durch eine weitere Ausführungsform dar Erfin-

^dung· BAD ORIGINAL

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In äen Zeichnungen haben gleiohe oder ähnliche Teile gleiche Bezugszeichen,

Bei der in Flg. 1 und 2 dargestellten Vorrichtung ist ein Bad 1 aus geschmolzenem Zinn oder einer Legierung, in der Zinn vorwiegt und die ein grösseres spezifisches Gewicht als Glas hat, in einem langgestreckten Behälter enthalten, der Seitenwände 2 und eine Sohle 3 aufweist. Glas wird am einen Ende des Bades aus geschmolzenem Zinn mit geregelter Geschwindigkeit entweder in Form eines ausgewalzten Glasbandes zugespeist, das während der Fortbewegung längs des Bades wärmebehandelt wird, oder in Form eines gewalzten Glasbaues, das auf der Oberfläche geschnolζenen Zinns geschmolzen wird, um eine Schicht aus geschmolzenem Glas zu bilden, die sich in Querrichtung ungehindert auf dem geschmolzenen Zinn ausbreiten kann. Dieser schwimmende Körper aus geschmolzenem Glas wird dann in Bandform längs des Bades fortbewegt.

In abgewandelter Weise kann ein Glasband auch durch Zuspeisen geschmolzenen Glases zum Bad aus geschmolzenem Zinn gebildet werden, das auf dessen Oberfläche in Querrichtung sich ungehindert ausbreiten kann und dann in Bandform als sohwimmender Körper aus geschmolzenem Glas fortbewegt wird.

Es wird also ein Glasband 4 längs des Bades aus geschmolzenem Zinn zum Auslassende des Bades in

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Richtung des Pfeiles 5 fortbewegt und hierbei soweit abgekühlt, dass es genügend verfestigt ist, um am Auslassende des Bades unbeschädigt mechanisch ausgetragen werden zu können. Oberhalb des Spiegels 6 des Bades aus geschmolzenem Zinn ist ein durch eine Haube begrenzter Raum für ein unter Überdruck stehendes Schutzgas gebildet. Als Schutzgas wird ein Gas verwendet, das chemisch nicht mit dem Zinn des Bades reagiert, um Verunreinigungen für das Glas zu bilden. Das Schutzgas schützt die Badoberfläche, die beiderseits des Glasbandes 4 und unterhalb des Glasbandes am Austragsende freiliegt. In der Schutzgasatmosphäre oberhalb des Bades können jedoch Verunreinigungen z.B. Sauerstoff und/oder Schwefel enthalten sein, wie auch diese Verunreinigungen in das Bad aus geschmolzenem Zinn aus dem zu dem Bad zugespeisten Glas einwandern können« Diese Verunreinigungen reagieren mit dem geschmolzenen Zinn des Bades und die gebildeten Reaktionsprodukte, beispielsweise Zinnoxyd oder Zinnsulfid, stellen Verunreinigungen für das Glas dar, die bei der Fortbewegung des Glases längs des Bades in dieses eindringen können.

Durch das erfindungsgemässe Verfahren werden diese Verunreinigungen des Badmetalls auf ein Mindestmass verringert, indem sie kontinuierlich aus dem geschmolzenen Zinn des Bades entfernt werden. Hierzu wird geschmolzenes

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Zinn des Bades durch eine Reinigungszone umgewälzt, in •der das geschmolzene Zinn einem Vakuum ausgesetzt ist, so dass die gelösten Verunreinigungen aus dem geschmolzenen Zinn entfernt werden. Das gereinigte Zinn wird dann in das Bad zurückgeleitet. Es hat sich als zweckmässig er.wiesen, diese Reinigung-des geschmolzenen Zinns in einejj Bereich des Bades vorzunehmen, wo die Temperatur des geschmolzenen Zinns oberhalb 850⁰G liegt, jedoch kann das erfindungsgemässe Verfahren an jeder anderen Stelle längB des Badbehälters durchgeführt werden. Wird "beispielsweise geschmolzenes Zinn am Austragsende des Bades zur Reinigung abgezogen, wo die Temperatur etwa 600⁰C "beträgt, so kann das geschmolzene Zinn in der Reinigungszone durch dort vorgesehene Heizeinrichtungen auf etwa 850⁰C erhitzt werden.

Wie Fig. 1 zeigt, ist an einer Seitenwand 2 des Badbehälters eine Ausnehmung gebildet, die eine Tasche aus geschmolzenem Zinn enthält. Die Ausnehmung hat Seitenwände 5, eine Stirnwand 8 und eine Sohle S, die eine Verlängerung der Sohle 3 des Badbehälters darstellt, und ist oben durch einen Deckel 10 verschlossen, der sich über die Seitenwände 7 und die Stirnwand 8 erstreckt.

Die ^aache aus geschmolzenem Zinn in der

Ausnehmung ist in zwei Teile durch eine mittlere Trennwand . 11 unterteilt, die sich von der Stirnwand 8 der Ausnehmung zur Seitenwand 2 des Badbehälters über die ganze Höhe der

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Ausnehmung erstreckt. Die beiden Kammern 12 und 13 der Tasche aus geschmolzenem Zinn stehen getrennt voneinander mit dem Hauptteil des Badbehälters durch Kanäle 14 bzw. in Verbindung, wobei der zwischen ihnen liegende Teil der Seitenwand des Badbehälters so geformt ist, dass er den Zu- bzw· Abstrom des geschmolzenen Zinns unterstützt. Oberhalb der Ausnehmung ruht auf einem Rahmen

17 ein Vakuumturm, der zwei hohle Stutzen 18 und 19 aufweist, die in das geschmolzene Zinn in den Kammern 12 bzw. 13 tauchen. Beide Stutzen 18 und 19 stehen mit einer oberen Kammer 20 des Vakuumturms in Verbindung, die die Reinigungs zone flir das zu reinigende Zinn des Bades darstellt. Die Stutzen 18 und 19 sind etwa 1,5 m lang, so dass, wenn der Druck in der Kammer auf etwa 0,01 ram QS durch eine Vakuumpumpe abgesenkt wird, das geschmolzene Zinn in der Kammer 20 etwa eine Höhe von 15 cm hat, die durch das Vakuum und den überdruck im Raum oberhalb des Bades aus geschmolzenem Zinn bedingt ist. Beide Stutzea

18 und 19 bestehen aus Stahlröhren mit einem dicken Futter 21 aus Kohlenstoff, so dass Bohrungen 22 bzw. 23 in den Stutzen mit einem Durchmesser von etwa 2,5 cm entstehen. Die Stahlhiilsen der Stutzen haben an den oberen Enden Flansche 24, die mit Flanschen 26 von Anschlusstücken eines äusseren Stahlgehäuses 27 flir die Kammer 20 verbunden sind,

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Auch die Kammer 20 hat ein dickes Futter aus Kohlenstoff, durch die die Bohrungen 22 und 23 der Stutzen hindurchtreten. Der Stutzen 18, der in die Kammer 12 der Tasche eintaucht, die in Richtung der Vorwärtsbewegung des Glasbandes längs des Badbehälters stromaufwärts liegt, ist mit einer Zweigleitung 29 dicht oberhalb des Deckels 10 der Ausnehmung verbunden. Diese Zweigleitung 29 besteht ebenfalls aus einem Stahlrohr mit einem Anschlussflansch 30 und enthält ein Putter 31 aus Kohlenstoff. Die Zweigleitung 29 ist mit einer Quelle eines nichtoxydierenden Gases verbunden, das über die Bohrung 32 der Zweigleitung 29 in die Bohrung 22 des Stutzens 18 eingeleitet wird. Die Kammer 20 des Vakuumturms ist durch einen Deckel 33 verschlossen, der über einen äusseren Flansch 34 mit einem Flansch 35 des Stahlgehäuses 27 verbunden ist und ebenfalls mit einem lutter aus Kohlenstoff verkleidet ist. Der Deckel 33 hat einen Auslass 36 mit einem Futter 37 aus Kohlenstoff, das etwas in die Kammer 20 nach unten ragt.

Der Auslass 36 hat aussen einen· Flansch 38, an dem ein Flansch 39 eines Krümmer40 angeschlossen ist_e Mit dem Krümmer 40 ist ein Krümmer 41 verbunden, der mit einem Einlass 42 eines wassergekühlten Kondensators verbunden ist.

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Der Kondensator 43 ist von üblicher Bauart und hat einen äusseren Wassermantel 44» dem über einen Linlass 45 Kühlwasser am unteren imde zuströmt und aus dem oben über einen Auslass 46 das Wasser wieder abströmt. Durch das Innere des Kondensators erstrecken sich Kühlrohre 47» die mit dem äusseren Wassermantel 44 in Verbindung stehen. Durch den Einlass 42 eintretendes Gas umströmt die Kühlrohre 47 und die Innenfläche des Wassermantels 44 und gelangen kondensiert zu einem Auslass 48, an den eine an sich bekannte Vakuumpumpe 49 angeschlossen ist.

Bei laufender Vakuumpumpe 49 wird der Druck innerhalb der Kammer 20 auf etwa 1 mm QS abgesenkt. Dies bewirkt, dass geschmolzenes Zinn beide Stutzen 18 und 19 unter dem Einfluss des auf die Oberfläche des Bades aus geschmolzenem Zinn einwirkenden Druckes anfüllt und in die Kammer 20 bis zu einer Höhe von 15 cm eindringt. Um einen Umlauf des geschmolzenen Zinns von der Kammer 12 der Tasche aufwärts durch den Stutzen 18 in die Kammer 20 und abwärts durch den Stutzen 19 in die Kammer 13 der Tasche zu bewirken, wird durch die Zweigleitung 29 mit genügender Geschwindigkeit Gas zugeleitet, so dass das Zinn in dem Stutzen 18 mitgenommen wird. Beispielsweise kann durch die Zweigleitung 29 ein Gasstrom von 7 Lit. pro Minute zugeführt werden. Das Gas kann auf die Temperatur des geschmolzenen Zinns aufgeheizt werden. Es wird ein nichtoxydierendes Gas, beispiä-sweise ein inertes Gas wie Stickstoff oder ein reduzierendes Gas wie Wasserstoff

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oder Kohlenoxyd verwendete Es ist auch möglich, irgend eine Mischung dieser drei Gase zu benutzen.

Das durch den Stutzen 18 in die Kammer 20 eintretende geschmolzene Zinn wird dort gereinigt, indem aus seinem Spiegel 50 die Verunreinigungen ausdampfen. Infolge des geringen Druckes erfolgt dieses Abscheiden leicht, worauf die ausgedampften Verunreinigungen durch die Vakuumpumpe 49 abgezogen werden.

Ist die Gaszuleitung durch die Zweigleitung 29 ausreichend kräftig, so brechen die aufströmenden Gasblasen die Oberfläche des geschmolzenen Zinns auf, wodurch eine grössere Fläche des geschmolzenen Zinns zur Aufdampfung der Verunreinigungen freiliegt. Die durch den Auslaes 36 abgezogenen Verunreinigungen kondensieren im Kondensator 43» indem sie gesammelt werden, während die abgezogenen Gase wie Wasserstoff kontinuierlich durch die Vakuumpumpe 49 abgesaugt werden.

Da infolge des in der Kammer 20 herrschenden Vakuums in dieser Kammer nur eine gewisse Höhe des geschmolzenen Zinns eingehalten werden kann, fliesst gereinigtes Zinn aus der Kammer 20 zur Kammer 13 der Tasche über den Stutzen 19 ab und gelangt dann über den Kanal 15 in den Hauptteil des Bades aus geschmolzenem Zinn zurück. Auf diese Weise ist eine dauernde Umwälzung des geschmolzenen Zinns bewerkstelligt, wobei zu reinigendes Zinn durch den

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Kanal 14- und den Stutzen 18 zur Kammer 20 fliesst, in der das Zinn gereinigt wird und dann über den Stutzen 19 und den Kanal 15 zurückkehrt. Mit der erfindungsgemässen Vorrichtung kann ein stündlicher Durchsatz von 20 Tonnen zu reinigendem Zinn erzielt werden.

Durch die beschriebene Weise werden Zinnoxyd und Zinnsulfid leicht von dem geschmolzenen Zinn getrennt, so dass der Gehalt des Zinns im Bad auf einen niedrigen Wert gehalten werden kann, beispielsweise 2 bis 6 Teile je Million. Wird dem geschmolzenen Zinn, wenn es der Reinigungszone zugeleitet wird, eine Spur von Phosphor zugesetzt, so bilden sich flüchtige Phosphoroxyde oder Phosphorsulfide. Der Phosphor kann dem geschmolzenen Zinn in der Kammer 12 der Tasche zugesetzt werden, so dass die Verunreinigung des geschmolzenen Zinns mit dem Phosphor reagiert bevor das geschmolzene Zinn in dem Stutzen 18 nach oben steigt.

Auch Kohlenstoff reagiert mit den Verunreinigungen des geschmolzenen Zinns und bildet leicht entfernbare Verbindungen, Für diesen Zweck können die Futter aus Kohlenstoff allein ausreichen. Zusätzlich kann die Oberfläche des geschmolzenen Zinns in der Kammer 12 der Tasche mit einer Schicht aus körnigem Kohlenstoff versehen werden, um die Umwandlung von im geschmolzenen Zinn gelöstem Sauerstoff in Kohlenoxyd zu beschleunigen. Die Stutzen 18

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und 19 haben Füsse aus Kohlenstoff, die in das geschmolzene Zinn der Tasche eintauchen und die gegen den Körper der Stutzen durch niedrig schmelzende Glasdichtungen abgedichtet sind.

Bei höheren Temperaturen, beispielsweise in der Grössenordnung von 1000⁰C , findet die Bindung des Sauerstoffs durch Kohlenstoff so schnell statt, dass Futter aus Kohlenstoff in der Vorrichtung entbehrlich sind. In diesem Falle werden Siliziumkarbidfutter verwendet und auf die Oberfläche 50 des geschmolzenen Zinns in der Kammer 20 KohlestUckchen gebracht.

Bei der beschriebenen bevorzugten Ausführung sform wird das Umwälzen des geschmolzenen Zinns durch das in das geschmolzene Zinn eingeführte Gas bewirkt. Bei einer einfacheren Ausfuhrungsform einer Vorrichtung enthält der Vakuumturm nur einen einzigen Schacht, in den geschmolzenes Zinn beispielsweise 1,5 m hoch durch den Aufrechterhaltenen Unterdruck eingezogen wird. Der Unterdruck oberhalb des gesfhmolzenen Zinns veranlasst die Verunreinigungen des geschmolzenen Zinns kontinuierlich zu verdampfen. In diesem Falle ist eine vom oberen Ende des Vakuumturms abgehende Leitung für das gereinigte geschmolzene Zinn vorgesehen, die dieses zur Tasche oder unmittelbar in das Bad zurückleitet. In diesem Falle muss ein Schaufelrad oder eine andere Pumpeinrichtung Torgesehen werden, um das zu reinigende Zinn durch die Reinigungszone zu wälzen.

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In diesem Falle kann ebenfalls Gas ae Boden des Vakuumturras eingeführt werden, um die Um-wälzung zu unterstützen.

Eine abgewandelte Ausführungsforra der

Kammer 20 ist in Fig. 3 dargestellt. Die Stutzen 18 und 19 haben bei dieser Ausführungsform Bohrungen 22 und 23 kleinen Durchmessers, so dass das Gas kräftiger von der Oberfläche 50 des in der Kammer enthaltenen geschmolzenen Zinns austritt. Dieses wird entsprechend den Pfeilen 55 in die ^mmer 20 hochgerissen. Die Decke der Kammer 20 ist leicht gewölbt und trägt eine nach unten gerichtete Prallwand 56, die den Auslass 57 gegen die Strahlen des geschmolzenen Zinns abschirmt.

Das geschmolzene Zinn fällt auf die Oberfläche 50 in der Kammer 20 zurück, während die ausgedampften Verunreinigungen durch den Auslass 57 entsprechend den eingezeichneten Pfeilen 58 abgesaugt werden»

In Fig. 4 ist eine andere Ausführungsform
einer Vorrichtung nach der Erfindung dargestellt, bei der zusätzlich zu dem dem geschmolzenen Zinn zugeleiteten Gas zur Unterstützung des ttmwälzens des geschmolzenen Zinns ein Reinigungsgas in die obere Kammer des Vakuumturms
eingeführt wird.

Jeder der Stutzen 18 und 19 hat einen Fuss aus Kohlenstoff, Der Stutzen 18 hat einen Fuss 60 an
seinem unteren Ende, der eine Hingnut 61 in der oberen
Fläche enthält. In diese greift die Stahlhülse des

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Stutzensl8, die durch eine Dichtung 62 aus niedrigschmelzendem aias abgedichtet wird. In dem Fuss 60 ist ein Kanal 63 gebildet, der über ein Rohr 64 mit einer Quelle eines nicht oxydierenden Gases verbunden ist. Der andere Stutzen 19 hat ebenfalls einen Fuss 66 aus Kohle, in dessen oberer Fläche eine Hingnut 67 vorgesehen ist. In diese greift die "Stahlhülse des Stutzens 19 ein, die mit einer Dichtung 68 aus niedrigschmelzendem Glas abgedichtet ist. Die Füsse 60 und 66 sind ein Teil der Futter 69 und 70 aus Kohlenstoff, die von Büchsen 71 bzw. 72 aus feuerfestem Werkstoff umgeben sind, die wiederum von den Stahlhülsen umschlossen sind.

Das Futter 69 des Stutzens 18 erstreckt sich über den Boden der Kammer 20 nach oben und endet

in einer Düse 74 unterhalb des Deckels der Kammer 20. Gegenüber der Düse 74 ist in dem Deckel ein Halteblock für eine Prallplatte 76 eingesetzt. Die Prallplatte 77 lenkt den aus der Düse 74 austretenden Strahl geschmolzenen Zinns um.

In der Kammer 20 reicht das geschmolzene Zinn bis zu einem Spiegel 50, über dem bis zu einer Höhe 79 Raschigringe 80 als Paket eingesetzt sind, die aus Kohlenstoff bestehen. Auf dem Paket der Raschigringe liegt eine Verteilerplatte 81, die sich über das gesamte Paket erstreckt«, Sie enthält mehrere über die Platte verteilte Durchlässe 82 zum Durchtritt geschmolzenen Zinns,das durch

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die Düse 74 in den Raum oberhalb der Platte gelangt und über den ganzen Bereich der Platte 81 verteilt wird. Das geschmolzene Zinn flieset dann durch das PaketJBO der Raschigringe zum Boden der Kammer 20. Die Platte,81 hat ferner einen grossen Durchbruch 83» durch den das Reinigungsgas austreten kann.

Der Stutzen 19 ist an dem Boden der Kammer angeschlossen und hat dort ein gelochtes Sieb 85» durch das der Einlass 84 der Bohrung 23 geschützt ist. Über die Bohrung 23 ±»i der Stutzen 19 fliesst das gereinigte geschmolzene Zinn zum Bad zurück. Das über das Rohr 64 zugeleitete nichtoxydierende Gas hebt unterstützt durch das "Vakuum in der Kammer 20 das zu reinigende geschmolzene Zinn an, das durch die Düse 74 in Form einer Fontäne austritt, Der austretende Strahl ist gegen die PraTLplatfce 76 gerichtet, so dass eine schnelle Freigabe des Gases in dem Raum oberhalb der Platte 81 eintritt, wobei zugleich flüchtige Verunreinigungen des geschmolzenen Zinss infolge des Vakuums an dieser Stelle ausdampfen Diese werden über die Leitung 40 und die nicht dargestellte Vakuumpumpe über den Kondensator abgesaugt.

Eine zusätzliche Reinigung des geschmolzenen Zinns erfolgt innerhalb des Pakets 80 der Raschigringe. Hierzu ist in einer öffnung 88 des Deckels der Kammer abgedichtet ein Rohr 87 eingesetzt, das sich durch das Paket 80 der Raschigringe bis in den Bereich des Spiegels

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des geschmolzenen Zinns am Boden der Kammer 20 erstreckt. Dort enthält das Rohr 87 Attetrittilöcher 89₁ so dase das Reinigungsgas im Sinne der einge«eielaneten Pfeile im Gegenstrom gegen das herabflieesende geschmolzene Zinn nach oben steigt. Als Reinigungegas kann das gleiche Qa* verwendet werden, das auch zur Unterstützung des Umwälzens des geschmolzenen Zinns verwendet wird. Zur Steuerung der Zufuhr dient ein Ventil 90 in der Leitung 87·

Durch diesen vergrösserten Kontakt zwischen dem Reinigungsgas und dem geschmolzenen Metall wird der Anteil flüchtiger Verunreinigungen des geschmolzenen Metalls weiterhin verringert. Diese werden·von dem Reinigungsgas mitgenommen und gelangen über die Auslassöffnung 83 zur leitung 40,

Die Vergrösserung der Berührungsfläche

zwischen dem Gas und dem geschmolzenen Metall erfordert die Verwendung einer Vakuumpumpe grösserer Leistung und dies kann durch Verwendung von zwei oder mehr Pumpen

ein erreicht werden. In abgewandelter Weise kann/Dampfe j ektor anstelle einer Vakuumpumpe verwendet werden, um die Geschwindigkeit zu erhöhen, mit der die Reinigung des geschmolzenen Zinns erfolgen kann. Bei Verwendung eines . Dampfejektors kann ein Kondensator 43 entbehrlich sein, weil die flüchtigen Verunreinigungen den Wirkungsgrad des Dampfe j ektcrcs nicht beeinflussen, wenn sie nicht

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kondensiert sind·

Die Erfindung ermöglichtιdie Heinheit des Bades aus geschmolzenem Zinn oder einer Zinnlegierung wesentlich au verbessern, so das« die Möglichkeit, dass Verun reinigungen in das längs des geschmolzenen Zinns fortbewegte Glas eintreten, beträchtlich verringert ist.

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Claims

Patentansprüche :

1. Verfahren zur Herstellung von Flachglas, bei dem Glas längs eines_Bades aus geschmolzenem Zinn fortbewegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das geschmolzene Zinn durch Umlauf durch eine Reinigungsz-one gereinigt wird, in der es einem Vakuum ausgesetzt wird, so dass in ihm enthaltenes Zinnoxyd und/oder Zinnsulfid ausdampft, dass das ausgedampfte Zinnoxyd und/oder Zinnsulfid gesammelt und das gereinigte Zinn dem Bad wieder zugeleitet wird*

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigung des Zinns in dem Bereich vorgenommen wird, in dem auf das Bad Glas zugespeist und eine Schicht aus geschmolzenem Glas gebildet wird*

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, dass durch das Vakuum in der Reinigungszone das zu reinigende geshmolzene Zinn in die Reinigungszone hochgehoben wird, aus der das gereinigte Zinn zum Bad zurückfließet«

4.Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das zu reinigende Zinn in eine Tasche

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des Bades geleitet und aus dieser in die Reinigungszone hochgehoben wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Zustrom des zu reinigenden Zinns und der Abstrom des gereinigten Zinns in das Bad in der Tasche voneinander getrennt erfolgt und in den Zustrom ein das Hochheben des zu reinigenden Zinns unterstützender Strom eines nicht reduzierendes Gases eingeleitet wird.

6, Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Zuleitung des zu reinigenden Zinns dieses mit einem Element in Berührung gebracht wird, zu dem Sauerstoff und Schwefel eine grösse~ re Affinität als zu Zinn haben und Oxyde und Sulfide bilden, die in der Reinigungszone Mcht von dem geschmolzenen Zinn zu trennen sind.

7· Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass durch das geschmolzene Zinn in der Reinigungszone ein reinigendes Gas geleitet wird.

8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprache 1 bis 7 mit einem langgestreckten Behälter zur Aufnahme eines Bades aus geschmolzenem Zinn, da&durch gekennzeichnet, dass oberhalb des Bades ein Vakuumturm vorgesehen ist, der mit zwei Stutzen in das geschmolzene Zinn dee Bades eintaucht und oberhalb der Stutzen eine die Reinigungszone für das zu reinigende Zinn darstellende Kammer enthält, die über einen Kondensator

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mit einer Vakuumpumpe verbunden ist, und dass Einrichtungen vorgesehen sind, durch die geschmolzenes Zinn durch den einen Stutzen in die Kammer eintretend und durch den anderen Stutzen zum Bad zurückkehrend umgewälzt wird,

9. Vorrichtung naoh Anspruch 8, Bai der der Badbehälter eine Ausnehmung zur Aufnahme einer Tasche aus geschmolzenem Zinn aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass diese Ausnehmung durch eine Trennwand in zwei Teile unterteilt ist, die beide mit dem Hauptteil des Badbehäl-

in
ters verbunden sind und7d"ie je einer der Stutzen des

Vakuumturms ragt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9_f dadurch gekennzeichnet, dass ,an den einen Stutzen nahe dem Boden der Kammer des Vakuumturms eine Zuleitung für ein das Umwälzen des geschmolzenen Zinns durch die Kammer bewirkendesnichtoxydierendes Gas angeschlossen ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis

10, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenwand der Stutzen mit futtern aus Kohlenstoff versehen ist.

12 ₀ Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis

11, dadurch gekennzeichnet, dass der eine Stutzen im oberen Bereich der Kammer des Vakuumturmes in einer Düse endet, aus der geschmolzenes Zinn in die Kammer eingespritzt wird, und dass zwischen der Düse und dem Spiegel des in der

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Kammer befindlichen geschmolzenen Zinns ein Paket von Raschigringen vorgesehen ist, durch das das ausgespritzte Zinn zum Boden der Kammer fliesst, und dass im Bereich des Spiegels des geschmolzenen Zinns in der Kammer unterhalb des Pakets der Raschigringe eine Zuleitung eines Reinigungsgases endet, das im G-egenstrom zum geschmolzenen Zinn zum oberen Teil der Kammer aufsteigt.

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