DE1807731A1 - Wanne fuer die Herstellung von gegossenem Flachglas - Google Patents

Description

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[ ·.:. JUfi. DIPL-CHEM. WAITER BEIL

ALFRED HOer.'EMER

DR. JUR. DiH.-C-r Λ. H.-J. WOLFF

DR. JUR. HAMS CüR. BEIL 7.N0V.

623 FRANKFURT AM MAIN-HOCHST

AOaONSTEASStM

unsere "Jo. 15 116

PPG lncUi3tries, Inc. Pittsburgh, Pa., V,.8t.A,

^Twanne für die Herstellung von gegossenen Flachglas

Bei dem Verfahren zur Herstellung von gegossenem Flachglas 30 v/le es heutzutage durchgeführt v;ir.d, wird eine Glasmenge auf ein flüssiges >Jad, im allgemeinen ein Bad aus geschmolzenem- Zinn, gegossen, auf welchem sich das Glas in Form eines Bandes ausbreiten lcann. Das Glas lcann dabei seine Gleichgewichtsstärke annehmen, die für ein Soda-Zalk-KiaBelaäure-Glas mit einer Zusammensetzung, die der von üblichem Platten- und Tafelglas entspricht, bei 0,539 cm liegt.. Es ist auch möglich zu erreichen, daß die Ctäriee des Glasea über oder unter der Gleichgewichtastärlce liegt*

In jedem Pail - d.h. unabhängig von der Glasstärke, die erzielt v/erden soll - befindet sieh da3 Bad aus geschmolzenem Zinn in einer langgestreckten V/aiine, die aus einer Stahlhaut besteht, welche mit feuerfesten 'lonblücken ausgekleidet ist. Da die feuerfesten Blöcke auf dem Zinn schv/inmen würden, werden in der Praxis die Blöcke an den Stahlwänden mit Schrauben befestigt. Dies wird so durchgeführt,

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daß mau wärmebeständige mit Schraubenwindungen versehotio Stehbolzen an der Innenseite dor VJ.nde anschweißt, ;;odon feuerfesten. Block durchbohrt, so daß wenigstens eine und im allgemeinen zwei oder mehrere durchgehende öffnungen vorhanden sind, von denen jede einen Stehbolzen mit einem Dujchmesaer von im allgemeinen 1,5 cm und einer Länge von im allgemeinen Io - 'Z'j cm, einen Dichtungsring und eine Mutter aufnimmt, und dann die öffnung mit feuerfestem i'on verschließt. Der feuerfeste l'on, der sun /'ersculies sen der Öffnung verwendet \/irä, ist eine Stampfmischung und soll dazu dienen, eine Berührung des Bolzens, des !Dichtungsringes und der Mutjer mit dem geschmolzenen Zinn des Bades und damit eine mögliche 'Verunreinigung des Zinns zu verhindern. Die feuerfesten Blocke werden auf einem Bett aus körnigem Ausgleichsmaterial, z. 13. Sand u.a., ausgerichtet.

iiin typisches Bad von "beispielsweise 45 m Lange und ausreichender Breite, so daß ein Glasband mit einer Breite von 254 cm erzeugt werden kann, leana ungefähr 450 feuerfeste Blöcke verschiedener Großen und I'ormen enthalten, deren Länge und Breite im allgemeinen unterschiedlich bis au 61 χ 91 cm betragen kann. Die Stärke der Blocke verändert sich im allgemeinen zwischen 15 und 50 cm oder mehr, vas von ihrer Anordnung in der Wanne abhängt. Im allgemeinen ist das Ende der wanne, an dem das Glas auf das Zinn gegossen v/ird, tiefer als das Ausgangsende der Wanne; die feuerfesten 3eitenvcinde sind so gestaltet, daß die V.anne einen trogähnlichen. Behälter gleicht.

Jeder einzelne feuerfeste Block v/eist Durchbohrungen auf, so daß er wenigstens zwei Bolzen aufnehmen kann; die größeren Blocke sind zur Aufnahme von 4 Stehbolzen vorgerichtet. Infolgedessen sind an eine typische Stahlwand mehr als 900 und ggfs. I400 oder mehr Stehbolzen geschweißt; dieselbe Anzahl locher muß in'die Blöcke gebohrt v/erden; die BIÖcIb müssen in Form geschnitten und schließlich dicht nebeneinander an der Stahlwand befestigt werden. Die Dichtungsringe und Muttern müssen, von Hand auf die Schraubenbolzen gesetzt und auch von Hand festgezogen v/erden. Alles in allem ist also ein erheblicher Aufwand an Arbeit und Zeit erforderlich, um

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fertigzustellen., ύβ. lot leicht einzusehen,, öaß ci:-.e lionkosten ausschließlich der Ι-ία te rial; los to ti sehr hoch'sind.

.yenäi) vcrcis-i d:.c feuerfest an x'eile aus yon, die far das Λ'-αα iiotv/enuig sind _r in situ gegossen. Un dies zu erreichen, vreraca. eine Ansah! jj;.v.cn_f. .-ji.o:: u. "L. ';loieao:c ode:: unternc/nicä-licher .binge an den :3ouen der- otaliiwanue 2ürioli\;üißt. '."-.".hrriö "bei den "bisber■. oe'cannteu "„amieakoiistr-'/V.t-.u.v.eia riotir r.lc 9ί>-· Mit acliraubem/iticiiiLigoii verseliene lüolseti "vorlianden sein Eiüsnen,. I-..aim Sie Aiiaahl der Hak en- und so v/eiter, die außerdem Jceiiie Schraiibem/indungeii aufweisen massen., "bei der erfinäungsgemäßen IConstrübti>n gleict/oder kleitier sein,, ώ'χη gießToares ÄiorfosteG Material Viird direL't gegen aie Staiilv/and uiid- um die HaLun bis cu der gev/ünscliten Ötärlze gegossen, i;oliei es niclit notv/end.".g ist (vn.e "bisher) aviiaclion der '„'and und. den Llopiceii ein Ausgloiciismatc.rial su verwenden. Im allgeiViOiuea i/st es günstig,, die '.^;a.nne in eine Anzahl von Abschnitten su unterteilen,, die eine geeignete 3?.orr.i aufvoineii, etwa in der Art v/ie beim j3etoiißt:'-'ai3enba.u abv/echselude zuschnitte begrenzter Breite und Leinte ,tu einer 13eit gegossen, v/er α en, v/orauf die JiOrrien qafc-iernt und die übrigen 'JeHe üu einer anderen Zeit gegossen werden, AlIe₁ Unterschiede in. der Stärke oder OberflUehenl-Ontur 3:ünneu dv.rch in geeignefe· l/eise gestaltete und angeordnete Formen ausgeglichen werden. :

wegen der thermischen Ausdehnung des feuerfesten.Materials während der Benutzung ist es günstig,. Terbindungsfugen swischen den gegossenen Blöcken vorzusehen. Ba die benachbarten Seile gegeneinander gegossen werden, besteht eine Methode zur Ermoglichung einer Ausdehnung darin,, ein. Aluminiums.ilikat-FasermaiErial als Fugentrennmaierial zu veriirenden« !Typische Aluminium^Silikatfasern sind die Handelsprodulcte "Fiberfrax" von der Firr<a '-Ehe Oarborunäum Company und "Itaowool" von der !""irma Ulte. Babeock & wilcox Ooiupany.

_JiS. ist leicht einzusehen, daß das "Verfahren des Gießens des feuerfesten Materiales in situ erheblich die Kosten für die Konstruktion einer (rießwann© für die Flußglasherstellung verx'ingert, v/eil das Bohren eier Blöcke, das Anordnen .der Blocke und das Installieren

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'Kef £''/■* der BlÜDjie mit der Befestigung der Schrauben wechselt und v/eil außerdem weniger Bolzen verwendet -werden können. An den Bolzen oder Haken brauchen keine Schraubenwindungeii vorhanden sein. Mit Hilfe des erfindungsgemäß en 'Verfahrens läßt sich ein Bad ksnstruieren, welches weniger Verbindungsstellen zwischen den einzelnen Abschnitten aufweist; dies ist sehr erwünscht, weil dann weniger ■Stellen vorhanden sind, durch die das geschmolzene Zinn an die äußere Stahlwand gelangen und verunreinigt werden kann. Das an der Stelle gegossene Material läßt sich auf jede beliebige Stärke brin* gen, die für die feuerfeste Auskleidung erwünscht ist.

'Das Aushärten des feuerfesten Materiales ist ein einfacher Vor« gang. Der Badbehälter muß auf eine !Temperatur erhitzt werden, die oberhalb der Schmelztemperatur des Zinns und oberhalb der Schmelztemperatur des Glases liegt. Zinn schmilzt bei 232⁰O; das Glas v/eist am Eintrittsende eine Temperatur von etwa 1150 ö und am Ausgangs.ende eine Temperatur von etwa 540 ö auf. Bin kontrolliertes Vorheizen genügt zum Aushärten des feuerfesten Materiales; sobald beim Vorheizen eine Temperatur von et¹
das Zinn in die Wanne gefüllt v/erden.

beim Vorheizen eine Temperatur von etwa 260⁰C erreicht ist, kann

Die Erfindung wird anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. In diesen Zeichnungen bedeuten:

Pig. 1 eine Draufsicht auf ein typisches Bad für die Herstellung von flachem Gußglas, indem man Teile der in situ gegossenen feuerfesten Auskleidung erkennt;'

3?ig. 2 eine Draufsicht entsprechend der in Pig. 1 dargestellten, in welcher man die fertige in situ gegossene feuerfeste Auskleidung erkennt;

Pig. 3 einen Schnitt in der Ebene 3-3 in Pigur 1, in welchem man die Bolzen oder Haken erkennt, um die das feuerfeste Material gegossen ist;

Pig. 4 einen Teillängsschnitt durch das Glaseintrittsende eines Bades für die Herstellung Von flachem Gußglas, der zur Erläuterung des Glasherstellungsverfahrens angefügt ist.

BAD ORIGINAL

Man erkennt in den Zeichnungen eine Wanne 10, die eine äußere Stahlhaut 12 und eine feuerfeste Auskleidung 14 aufweist. Die fouoriestc Auskleidung besteht aus einem Oberteil, Seitenwänden und einem Boden; der Boden ist aus einer größeren Zahl von-Absclinittan 16 konstruiert, auf die noch näher eingegangen, wird. Der Boden hat eine tDgähnliche Kontur,- damit er das Bad aus geschmolzenem Zinn 18 (vgl. Fig. 4) aufnehmen kann, auf welches die Glasmasse aus einem Sclimelatank 20 über ein Paar feuerfeste:·.¹ Kämme 22, 24, d^e zur Kontrolle des Fließons dienen, und über eine Lippe 26 -aufgebracht w.'-rd, so daß sieb ein Glasband 20 bilden kann. Durch die Köpfteile 30 wird eine Kiscuung aus iJtic·.:- stoff und wasserstoff, z.B. 35yi> Stickstoff und 5,j '..'r.ssorstofx augeführt, so daß eine geeignete Atmosphäre aufrechterhalten wird, in der eine Oxidation des Bades und die Biluun;;: von Schlacke auf dem letzteren veriniden wird; die Schlacke konnte an dem Glas haften und damit die Qualität des letzteren verschlechtern. Das Glasband wird a'uf seinem 'vag zum anderen Ende des Bades abgekühlt, am Ausgangsende 32 aus der i/anne entfernt und auf FÖrderrollen34 in einen i'emperofen (nicht geneigt) geleitet. .

Der Boden der Manne besteht aus Teilen oder Abschnitten 16 aus feuerfestem Material, die an Ort und Stelle gegossen cind. In Fig. 1 sind abwechselnde Abteilungen aus gegossenem feuerfesten Material dargestellt, wobei die einzelnen Abschnitte durch Formen 36 getrennt sind. Die Formen können aus Holz, -Hetall oder anderem Material hergestellt Mn, wobei e3 nur darauf ankommt, daß d:^:.e Mischung für das feuerfeste Material nicht an ihnen haftet.

Vor dem Gießen der Abschnitte v/ird eine größere Zahl von Haken, Ankern o.a. 38, die im allgemeinen aus Stahl bestehen, an den Boden der Stahlhaut angeschweißt, so daß sie vollständig von dem gegossenen feuerfesten Material eingebettet v/erden. Die-se Ha^en, Anker usw. halten die Abschnitte 16 in ihrer Stellung fest, selbst dann, wenn geschmolzenes Zinn durch die ITahtstellen unter die Abschnitte gerät»obwohl das.feuerfeste Material im allgemeinen eine ger ngere Dichte aufweist als das Zinn. .

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Man. erkennt aus ]?igur 1 , -daß eine größere Zahl von abwechselnden Abschnitten Ί 6Λ aus feuex'f estern Material gegossen siiad; die gegossenen feuerfesten Ab schnitte können aushllr-teii, vorauf die lovmen entfernt und die restlichen Au se an It te 1Uj gegen die Abschnitte 16A gegossen './erden. .1)3 ist nicht notwendig, tinß alle Abschnitte 16A oder 1 5ΐ3 zur? gleichen Zeit oder am soloen. !i'a.j gegossen werden, .üs l:ünnen 'i'eile gegossen werden, und das ciioßen kann in einer oder in mehrerer. !Lichtungen fortschreiten. Sobald das Giesnen beendet ist, wie dies in Pigur ?. dargestellt int, besteht de:-.· })oden aus einer I&he von Abschnitten, die ia allgeaoinen et\ra. gleiche Große und Gestalt auiv/eifjeu.:i;ein GIe3en der oiiiijelnon .abschnitte oder Blocke hat sich die VibrationstecimiC-: oev/ührt.Aus den Zeichnungen laßt sich ohne weitere -:tel:lui'-.Aii£ nlleo j,ühe;:-e -entnehmen; es i:Junen mehr oder weniger Uluclne vorliandea sein als dargestellt, was von. den ..bnossungen der 'wanne und auch von der Große der Abschnitte abhängt.

Zum Gießen der SeitenbUcke 16¹J sind nur veiterc JiOi'iien mit veränderter Hohe erforderlich. Die- iüeitenbldclie i-:>Jaaen mit zwei Hohen gegossen v/erden, "./enn die Porci entsprechend entworfen ist. Auch die i'iefe der Bodenabscn.nitte kann verscliiedan sein, wie man aus !Figur 4 erkennt, wobei diese Unterschiede ebenfalls durch geeignete Formen erreicht werden korinen.

Uin typisches gicßbarss, feuerfest3vT 1-js.terial, v/elches für die Zwecke der Erfindung geeignet ist, wird von der i'iraa T^he Babcock ω 'iilcox Company unter der Handelsbeseichnunr I-AOÖASi¹ hergestellt. DiOOASi¹ weist■-folgende"chemische Analyse (auf Oxydbasis) auf:

33,4'/' 60,0 .j

Siliziumoxyd Aluminiumoxyd j?errioxyd ---"""" 2itanoxyd

Oalciumoxyd Magnesiumoxyd Alkali als

Dieses Material weist eine thermische Leitfähigkeit von 1279,4

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BAD ORIGINAL

kcal/li/m'"/°G/iii auf und Ms zu einer G-rense von 165ü°O brauchbar. Wach den G-icSen v/ird die Wanne auf höhere ^Temperatur erhitzt,
-wodurch das feuerfeste Material in situ aushärtet-.

Andere gießbare feuerfeste Materialien mit hohem Aluini η iurnoxyd-(;ehalt, die e"oeufalls verwendet v/erden können, sind beisjpielswei-GC j3üf_ti KäOölBKES 32, B&W IC4OCKE'f3il ?.C-, B&V EAOGKSIIi 11; diese Materialien v/eisen folgende Zusamme nc et'jung auf:

	SiO0	KftÖGKEiHii 32	KAOGlLBiCE 28	EAOGKBiDE 11
S ilia iumoscy d	Al2O3	2G,4	39,5	20,5
AlfUiiiniumoxyd	j?eü~	65,8	50,5	62,7
jVerriorcyd	ICiO2	1,0	3,1	. 0,9
itütniidxya	UaO	2,2	2,0	1,7
Calciumoxid	HgO	2,4	4,7	5,9
Maenesiumoxyd	Ka2O	Spurcn	0,1	0,1
Alkali als	0,2	- 0,1	0,2

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BAD

Claims (1)

1. i'at en"$arin ra-üc lie

   1) Verfahren zur Herstellung von gegossenem Flachglas, Vjei welchem die Glasmasse von geschmolzenem Metall, welches sich in einer mit einer feuerfesten Auskleidung versehenen Wanne "befindet, getragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß'die feuerfeste Auskleidung der'./anne in situ, gegossen wird.

   2) Vorrichtung· zur Herstellung von gegossenem !flachglas, zu weIctor eine mit einem feuerfesten Material ausgekleidete ^T„anne gehört, in v/elcher sich das geschmolzene Metall befindet, von welchem die Glasmasse getragen wird-, dadurch gekennzeichnet, daß die feuerfeste· Auskleidung de.·.· Wanne an Ort und iJtello durch Gießen hergestellt worden ist.

   5) Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke der in"situ gegossenen Auskleidung an verschiedenen Stellen unterschiedlich ist.*

   4) Verfahren zur Herstellung einer Wanne für die Aufnahme des geschmolzenen Metallbades bei der Herstellung von gegossenem Flachglas, dadurch gekennzeichnet, daß man eine lange Metallwanne herstellt, an einer der Wände der Wanne eine größere Zahl von Metallhaken befestigt und anschließend einen feuerfesten Ton so in die Wanne gießt, daß er die Metallhakeu. umgibt und den Boden der Wanne und wenigstens- einen Teil der Seiten- und Endwände der Wanne bedeckt, vebei die Auskleidung aus feuerfestem Ton so geformt wird, daß sie das geschmolzene Bad aufnehmen kann.

   5) Verfahren nach Anspruch 4> dadurch gekennzeichnet, daß die feuerfeste Auskleidung aus Ton in Abschnitten gegoss erywird.

   6) Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Trennmaterial gegen die bereits gegossenen Abschnitte angebracht wird, während die übrigen und benachbarten Abschnitte gegossen werden.

   9O983S709W ^ bad oronal

   7) Yorfahreii nach Anspruch 6, dadurch gelzenazelehnet, daß das uirermmaterial aus einein Aliiminoeilikati'asermaterial bestoht.

   PU:!.* PPG- industr-on, Inc.

   Pittsburgh, I^;a. , V. St.A

   lie c he s a nv/a 11

   9098 35/0900 bad originaa.

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