TWI386379B - Manufacture of floating glass and manufacturing method thereof - Google Patents

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Description

浮式玻璃之製造裝置及製造方法
本發明係關於一種浮式玻璃之製造裝置及製造方法。
浮式玻璃之製造係如下過程：將熔融玻璃連續供給至浮式玻璃錫槽中所裝滿之熔融錫的表面上，利用複數個加熱器加熱熔融玻璃，並且使熔融玻璃沿著熔融金屬之表面向特定方向流動，成形所需寬度、厚度之帶板狀玻璃帶，而獲得平板玻璃。若採用浮式成形，則生產性較高，另外平坦度優異，因此例如可廣泛地應用於建築用平板玻璃或顯示面板基板用玻璃之製造等，先前已提出有為了實現品質提昇之提案(例如參照專利文獻1)。
專利文獻1中所揭示之浮式玻璃之製造方法，係向調節自熔融爐所供給之熔融玻璃之流量的2個限流閘板、與熔融玻璃所形成之空間(限流閘板空間)中吹入氮氣，並將該限流閘板空間之壓力保持在高於自限流閘板至浮式玻璃錫槽為止之區間即流槽之壓力。藉由該壓力差，而防止自浮式玻璃錫槽所流入至流槽中之錫蒸氣流入至限流閘板空間，且防止錫蒸氣與氧氣反應所生成之錫石(SnO2 )結晶附著於作為可動部之限流閘板上。再者，若錫石結晶落入熔融玻璃中，則會成為玻璃之缺陷。
先行技術文獻
專利文獻
專利文獻1：日本專利特開平7-109130號公報
近年來，隨著顯示器之大型化，業界要求進一步提昇、穩定顯示品質，而對於其所使用之玻璃基板，要求進一步抑制缺陷等品質之提昇。因此，作為顯示器用玻璃，業界要求進一步抑制錫石結晶。
浮式玻璃錫槽與流槽係由前壁即前橫樑而隔開，但為了於開始生產等之時熔融玻璃向浮式玻璃錫槽中之流入量發生較大變化時，使熔融玻璃不會與前橫樑相接觸，而將前橫樑與熔融玻璃之間隔設置得較寬。又，流槽環境氣體溫度低於浮式玻璃錫槽環境氣體溫度，浮式玻璃錫槽環境氣體容易流入至流槽中。若浮式玻璃錫槽環境氣體中所含之錫蒸氣流入至流槽中，則會與自構成流槽之耐火磚等構造物之縫隙中流入之微量氧氣發生反應，而生成錫石結晶。
又，若浮式玻璃錫槽環境氣體中所含之氫氣流入至流槽中，則會使熔融玻璃之表面發生還原。藉此，例如會導致：變得容易發生PDP(plasma display panel，電漿顯示面板)基板用玻璃之黃變(於電極生成步驟中之銀漿煅燒後玻璃呈現黃色)等顯示器面板基板用玻璃之品質降低。
本發明係鑒於上述課題研究而成者，其目的在於提供一種可獲得高品質之玻璃的浮式玻璃之製造裝置及製造方法。
上述目的係由本發明之下述(1)之浮式玻璃之製造裝置及下述(2)之浮式玻璃之製造方法而實現。
(1)一種浮式玻璃之製造裝置，其特徵在於：其係使自熔融爐經由流槽而供給至浮式玻璃錫槽中之熔融玻璃沿著該浮式玻璃錫槽中所裝滿之熔融錫之表面流動，以成形為帶板狀之玻璃帶者，於穩定狀態時，將上述流槽與上述浮式玻璃錫槽隔開的前橫樑與熔融玻璃表面之間的前橫樑間隙為10 mm~40 mm，上述浮式玻璃錫槽環境氣體中之錫蒸氣濃度為3~10 mg/m3 ，氫氣濃度為4~10體積%，上述浮式玻璃錫槽環境氣體中之氮氣之供給量相對於每1 m3 之上述浮式玻璃錫槽環境氣體而為5~20 Nm3 /hr，上述流槽環境氣體中之錫蒸氣濃度為0.3~1 mg/m3 ，氫氣濃度為0~0.4體積%，上述流槽環境氣體中之氮氣之供給量相對於每1 m3 之上述流槽環境氣體而為超過20~1000 Nm3 /hr。
(2)一種浮式玻璃之製造方法，其特徵在於：其係使自熔融爐經由流槽而供給至浮式玻璃錫槽中之熔融玻璃沿著該浮式玻璃錫槽中所裝滿之熔融錫之表面流動，而成形為帶板狀玻璃帶者，於啟動時，使將上述流槽與上述浮式玻璃錫槽隔開的前橫樑與熔融玻璃表面之間的前橫樑間隙為超過40 mm且為100 mm以下，於穩定狀態時，將上述前橫樑間隙設為10 mm~40 mm，於穩定狀態時，將上述浮式玻璃錫槽環境氣體中之錫蒸氣濃度設為3~10 mg/m3 ，將氫氣濃度設為4~10體積%，將上述浮式玻璃錫槽環境氣體中之氮氣之供給量相對於每1 m3 之上述浮式玻璃錫槽環境氣體設為5~20 Nm3 /hr，且將上述流槽環境氣體中之錫蒸氣濃度設為0.3~1 mg/m3 ，將氫氣濃度設為0~0.4體積%，將上述流槽環境氣體中之氮氣之供給量相對於每1 m3 之上述流槽環境氣體設為超過20 Nm3 /hr且為1000 Nm3 /hr以下。
根據本發明，可適當保持將浮式玻璃錫槽環境氣體及流槽環境氣體各自之錫蒸氣濃度、氫氣濃度，而抑制流槽中生成錫石結晶，並且抑制熔融玻璃發生還原。藉此可獲得高品質之玻璃。
以下，參照圖式，對本發明之平板玻璃之製造方法之一實施形態進行詳細地說明。
圖1係表示本發明之浮式玻璃之製造裝置之一實施形態的剖面圖，圖2係圖1之浮式玻璃之製造裝置之主要部分的立體圖。
如圖1所示，本實施形態之浮式玻璃之製造裝置1，係使自未圖示之熔融爐於流道唇板(lip)2上流動而供給至浮式玻璃錫槽3中的熔融玻璃4，沿著浮式玻璃錫槽3中所裝滿之熔融錫5之表面流動，而成形為帶板狀之玻璃帶。玻璃帶係自浮式玻璃錫槽3之出口取出，其後利用未圖示之緩冷爐(lehr)進行緩冷，再於洗淨後切斷為特定之尺寸。
於熔融爐與浮式玻璃錫槽3之間，設置有控制於流道唇板2上流動之熔融玻璃4之流量的限流閘板6。經過限流閘板6而使流量獲得控制之熔融玻璃4，係於浮式玻璃錫槽3的前壁、即前橫樑12之近前，自流道唇板2之前端供給至浮式玻璃錫槽3中。
為了防止於熔融錫5之表面上流動之熔融玻璃4變質，而向浮式玻璃錫槽3內供給以氮氣等惰性氣體為主要成分之氣體，而抑制外部氣體(氧氣)流入至浮式玻璃錫槽3內。為了防止熔融錫5之蒸氣發生氧化而生成錫石結晶，該氣體中含有還原性之氫氣。又，浮式玻璃錫槽3之環境氣體中之氮氣之供給量相對於每1 m3 的浮式玻璃錫槽3之環境氣體為5~20 Nm3 /hr。供給至浮式玻璃錫槽3內之上述氣體係通過設置於浮式玻璃錫槽3之頂蓋構造11上之未圖示之管道而排出至外部。此時，熔融錫5之蒸氣亦同時被排出。於本實施形態中，藉由向浮式玻璃錫槽3內供給上述氣體，而使浮式玻璃錫槽3內之環境氣體保持為：錫蒸氣濃度為3~10 mg/m3 ，氫氣濃度為4~10體積%。
限流閘板6與前橫樑12之間係劃分為流槽7。
進而參照圖2，將浮式玻璃錫槽3與流槽7隔開的前橫樑12，具有固定於頂蓋構造11上的前橫樑本體21、與安裝於前橫樑本體21上的前橫樑間隙調整板22。前橫樑間隙調整板22係由設置於前橫樑本體21上之導框23所支撐，而可以接近或遠離在浮式玻璃錫槽3之熔融錫5之表面上流動之熔融玻璃4的方式進行升降。再者，於圖2中，關於前橫樑12以外之劃分流槽7之耐火構造物，省略了圖示。
於本實施形態之浮式玻璃之製造裝置1中，於生產開始時等啟動時、即於熔融玻璃4向浮式玻璃錫槽3中之流入量(噸/小時)之變化率超過±5%時，前橫樑間隙調整板22之下邊緣與熔融玻璃4之間的前橫樑間隙24係設定為超過40 mm~100 mm。藉此，即使流入量發生變化，亦可避免熔融玻璃4與前橫樑間隙調整板22接觸，而使熔融玻璃4平穩地流入至浮式玻璃錫槽3中。變化率可根據自浮式玻璃錫槽3中抽出之玻璃帶的抽出量(噸/小時)進行把握。
並且，於穩定狀態時、即熔融玻璃4向浮式玻璃錫槽3中之流入量(噸/小時)之變化率在±5%以內時，降下前橫樑間隙調整板22，而使前橫樑間隙調整板22之下邊緣與熔融玻璃4之間的前橫樑間隙24變窄。藉此，可抑制浮式玻璃錫槽3之環境氣體通過該前橫樑間隙24而向流槽7流入。此時的前橫樑間隙24較好的是10 mm~40 mm，更好的是10 mm~30 mm。又，向流槽7內供給以氮氣等惰性氣體為主要成分之氣體，而抑制外部氣體(氧氣)向流槽7內流入。流槽7之環境氣體中之氮氣之供給量相對於每1 m3 之流槽7之環境氣體為超過20~1000 Nm3 /hr，較好的是50~500 Nm3 /hr。藉此，流槽7內之環境氣體保持為：錫蒸氣濃度為0.3~1 mg/m3 ，氫氣濃度為0~0.4體積%。藉由使流槽7之環境氣體保持為上述濃度，可抑制流槽7中生成錫石結晶，並且抑制熔融玻璃4發生還原。
考慮到耐火性、耐熱性、耐氧化性等，前橫樑間隙調整板22例如可由磚、碳、塗佈有碳化矽(SiC)之碳而形成，尤其好的是塗佈有耐氧化性優異之碳化矽之碳。
如以上所說明，根據本實施形態之浮式玻璃之製造裝置1，可適當保持浮式玻璃錫槽環境氣體及流槽環境氣體各自之錫蒸氣濃度、氫氣濃度，抑制流槽7中生成錫石結晶，並且抑制熔融玻璃4發生還原。藉此可獲得高品質之玻璃。
再者，本發明並不限定於上述實施形態，可自由地進行適當之變形、改良等。此外，上述實施形態中之各構成要素之材質、形狀、尺寸、數值、形態、數量、配置位置等若可實現本發明則為任意，並無限定。
實施例
其次，為了確認本發明之效果，使用圖1之製造裝置，於穩定狀態且於表1之條件下，進行PDP基板用玻璃之浮式成形，並以肉眼評價玻璃板表面上之每單位面積所附著之錫石結晶。再者，於進入穩定狀態前之啟動時，係升降塗佈有碳化矽之碳製的前橫樑間隙調整板，而以前橫樑間隙達到90 mm之方式進行設定，因此可使啟動時之熔融玻璃平穩地流入至浮式玻璃錫槽中。
實施例之玻璃板與比較例之玻璃板相比，由錫石結晶之附著所引起之缺陷減少至1/5以下。又，如表1所示，流槽中之氫氣濃度降低，由此得知可獲得抑制PDP基板用玻璃發生黃變等作為顯示器面板基板用玻璃之高品質的玻璃。又，使用圖1之製造裝置可長時間進行玻璃之浮式成形，可穩定獲得高品質之玻璃。
以上，參照特定實施形態對本發明進行了詳細地說明，但熟悉此技藝者當然明瞭於不脫離本發明之精神與範圍之前提下可實施各種變更或修正。本申請案係基於2008年7月28日提出申請之日本專利申請案2008-193716者，其內容作為參照而併入本文中。
1．．．浮式玻璃之製造裝置
3．．．浮式玻璃錫槽
4．．．熔融玻璃
5．．．熔融錫
6．．．限流閘板
7．．．流槽
12．．．前橫樑
21．．．前橫樑本體
22．．．前橫樑間隙調整板
24．．．前橫樑間隙
圖1係表示本發明之浮式玻璃之製造裝置之一實施形態的剖面圖；及圖2係圖1之浮式玻璃之製造裝置之主要部分的立體圖。
1．．．浮式玻璃之製造裝置
2．．．流道唇板
3．．．浮式玻璃錫槽
4．．．熔融玻璃
5．．．熔融錫
6．．．限流閘板
7．．．流槽
11．．．頂蓋構造
12．．．前橫樑
24．．．前橫樑間隙

Claims (5)

  1. 一種浮式玻璃之製造裝置，其特徵在於：其係使自熔融爐經由流槽供給至浮式玻璃錫槽中之熔融玻璃沿著該浮式玻璃錫槽中所裝滿之熔融錫之表面流動，以成形為帶板狀之玻璃帶者，於穩定狀態時，將上述流槽與上述浮式玻璃錫槽隔開的前橫樑與熔融玻璃表面之間的前橫樑間隙為10 mm~40 mm，上述浮式玻璃錫槽環境氣體中之錫蒸氣濃度為3~10 mg/m3 ，氫氣濃度為4~10體積%，上述浮式玻璃錫槽環境氣體中之氮氣之供給量相對於每1 m3 之上述浮式玻璃錫槽環境氣體為5~20 Nm3 /hr，上述流槽環境氣體中之錫蒸氣濃度為0.3~1 mg/m3 ，氫氣濃度為0~0.4體積%，上述流槽環境氣體中之氮氣之供給量相對於每1 m3 之上述流槽環境氣體為超過20 Nm3 /hr且為1000 Nm3 /hr以下。
  2. 如請求項1之浮式玻璃之製造裝置，其中上述前橫樑具有位置被固定之耐火製的前橫樑本體、與以可升降之方式而設置於該前橫樑本體上的前橫樑間隙調整板，於啟動時，上述前橫樑間隙為超過40 mm且為100 mm以下。
  3. 如請求項2之浮式玻璃之製造裝置，其中上述前橫樑間隙調整板係由塗佈有碳化矽(SiC)之碳製造。
  4. 一種浮式玻璃之製造方法，其特徵在於：其係使自熔融爐經由流槽而供給至浮式玻璃錫槽中之熔融玻璃沿著該浮式玻璃錫槽中所裝滿之熔融錫之表面流動，以成形為帶板狀之玻璃帶者，於啟動時，將上述流槽與上述浮式玻璃錫槽隔開的前橫樑與熔融玻璃表面之間的前橫樑間隙設為超過40 mm且為100 mm以下，於穩定狀態時，將上述前橫樑間隙設為10 mm~40 mm，於穩定狀態時，將上述浮式玻璃錫槽環境氣體中之錫蒸氣濃度設為3~10 mg/m3 ，將氫氣濃度設為4~10體積%，將上述浮式玻璃錫槽環境氣體中之氮氣之供給量相對於每1 m3 之上述浮式玻璃錫槽環境氣體設為5~20 Nm3 /hr，且將上述流槽環境氣體中之錫蒸氣濃度設為0.3~1 mg/m3 ，將氫氣濃度設為0~0.4體積%，將上述流槽環境氣體中之氮氣之供給量相對於每1 m3 之上述流槽環境氣體設為超過20 Nm3 /hr且為1000 Nm3 /hr以下。
  5. 如請求項4之浮式玻璃之製造方法，其中上述前橫樑具有位置被固定之耐火製的前橫樑本體，於上述前橫樑本體上，以可升降之方式設置有前橫樑間隙調整板，升降上述前橫樑間隙調整板來調整上述前橫樑間隙。
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