專利名稱：采用無固定點(diǎn)浮法生產(chǎn)的平板玻璃的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及采用浮法生產(chǎn)平板玻璃，特別是平板玻璃陶瓷。
這些玻璃陶瓷是富含二氧化硅的材料，其中含有至少一種結(jié)晶相，是使用前體玻璃(或玻璃-母體)在陶瓷化熱處理后得到的。這些玻璃陶瓷具有非常低的線性膨脹系數(shù)，一般而言低于15×10-7K-1。這種玻璃陶瓷可以含有至少50質(zhì)量％二氧化硅。一個(gè)重要的玻璃陶瓷系列是同時(shí)含有SiO2、Al2O3和Li2O的玻璃陶瓷系列，其陶瓷化處理得到β鋰霞石或β鋰輝石或β石英。
這些半透明或不透明玻璃陶瓷具有實(shí)用性，特別用作焙燒板或防火板，更一般地在需要具有非常低線性膨脹系數(shù)的玻璃的用途中具有實(shí)用性。但是，這些玻璃陶瓷的缺陷是特別易于受熱反玻璃化，這樣通常給成型設(shè)備帶來許多維護(hù)問題。事實(shí)上，通常通過在金屬輥之間層壓成型生產(chǎn)這些玻璃陶瓷板或薄板，并且反玻璃化沉積物會(huì)損害所述輥的表面。這些輥因此應(yīng)該定期進(jìn)行校正(甚至每2-3天)，甚至更換。這些玻璃陶瓷成型設(shè)備因此通常設(shè)計(jì)得使維護(hù)問題變得非常容易，這樣涉及在生產(chǎn)同一過程中成型輥高度可達(dá)性。因此，本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員難以想象使用巨大的設(shè)備生產(chǎn)這些玻璃陶瓷，該設(shè)備的核心依然是在運(yùn)行過程中不能接近，例如玻璃的浮法裝置便是這種情況。事實(shí)上，這些設(shè)備的長(zhǎng)度達(dá)到幾十米，甚至幾百米，而寬度達(dá)到幾米，而啟動(dòng)和停止的過渡時(shí)間是值得考慮的。這樣一些設(shè)備因此應(yīng)該長(zhǎng)久運(yùn)行，維護(hù)時(shí)停止是災(zāi)難性的，rédhibitoire。采用在輥之間層壓成型生產(chǎn)玻璃陶瓷的這些通常成型設(shè)備也不能生產(chǎn)出非常寬的薄板。這種寬度限制到700mm以下。但是，今天需要更大寬度的玻璃板。同樣地，這種成型方法不能生產(chǎn)厚度小于3mm的非常薄的薄板。
本申請(qǐng)人有效地觀察到，不能像通常鈉鈣類玻璃經(jīng)常實(shí)施的那樣實(shí)施玻璃陶瓷浮法。事實(shí)上，在把玻璃倒到浮法金屬浴上的區(qū)域中不會(huì)不產(chǎn)生反玻璃化。應(yīng)提到在為了生產(chǎn)平板玻璃薄板而制造浮法玻璃帶時(shí)，把熔化玻璃倒在熔化金屬浴上，一般為錫浴或錫為主的合金浴，在浴上玻璃形成所述的連續(xù)帶，它逐漸冷卻，并用提取輥提取，再送到稱之隧道式爐的退火爐中。玻璃帶通過熔化金屬浴時(shí)玻璃帶覆蓋的區(qū)域充塞了加熱系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)，這些系統(tǒng)用作調(diào)節(jié)玻璃溫度，更確切地調(diào)節(jié)玻璃粘度，從而有可能將其拉制到需要的厚度，然后使其凝固。
位于浮法裝置縱向軸上的熔化漂浮材料中心區(qū)域與在金屬浴上上游最遠(yuǎn)的區(qū)域，事實(shí)上是漂浮材料速度很低或?yàn)榱愕膮^(qū)域。這種任選的區(qū)域?qū)Ψ床ＡЩ@得很有利，涉及玻璃陶瓷時(shí)尤其如此。反玻璃化導(dǎo)致生成晶體，從而會(huì)在同一地方積累，因此必需停止生產(chǎn)。
根據(jù)本發(fā)明，通過設(shè)計(jì)一種無漂浮熔化材料固定點(diǎn)的浮法裝置，可解決這個(gè)問題。因此，漂浮熔化材料的速度在其任何點(diǎn)都不為零。
US 3 843 345說明了一般使用金屬浴而沒有玻璃注入(或驟落)的玻璃浮法。就玻璃在金屬上通過而論，存在著玻璃/金屬/耐火材料三個(gè)必然固定的點(diǎn)(事實(shí)上一條線)。此外，在邊緣的玻璃速度似乎是零。這種設(shè)備因此不適合玻璃陶瓷的前體玻璃。
US 3 684 475說明了層壓玻璃帶通過金屬浴。因此這里不涉及熔化玻璃注入。在這些非常高的溫度下的這樣一種成型并不能得到寬和/或厚的薄玻璃板。
US 2002/0023463說明了一種特別的玻璃陶瓷組合物，它是可漂浮的，沒有表面結(jié)晶。
JP 2000281365摘要說明了錫由金屬浴邊緣從浮法容器的下游循環(huán)到上游。
作為其它的文件，可以列舉US 3 539 320、US 4 115 091、US 3 718 450。
根據(jù)本發(fā)明，可以使用通常的浮法裝置，該設(shè)備通常能為前體玻璃注入的地方提供一個(gè)低或零速度玻璃點(diǎn)或區(qū)域，但同時(shí)還能在這個(gè)地方對(duì)熔化金屬澆注進(jìn)行調(diào)整，以便取消所有的對(duì)于玻璃來說的固定點(diǎn)。調(diào)整熔化金屬的澆注，以便構(gòu)成一個(gè)玻璃運(yùn)動(dòng)區(qū)域。在浮起點(diǎn)處加入熔化金屬，不加入該熔化金屬時(shí)浮起點(diǎn)對(duì)于玻璃來說是固定的。優(yōu)選地，這種熔化金屬的性質(zhì)與浮法浴的熔化金屬性質(zhì)相同，并會(huì)與其混合。這種熔化金屬澆注在這個(gè)關(guān)鍵區(qū)域可使這種材料熔化，并阻止它不固定。因此，加到浮法裝置中的所有熔化玻璃材料都被帶到該設(shè)備出口，沒有在任何地方停滯，因此沒有在任何地方反玻璃化，希望生產(chǎn)玻璃陶瓷時(shí)，這是特別有利的。為了不擾亂玻璃流出相對(duì)于浮法裝置縱軸的對(duì)稱性，以相對(duì)于這個(gè)軸的對(duì)稱方式，實(shí)現(xiàn)澆注用于避免這些固定點(diǎn)的熔化金屬。優(yōu)選地，在例如相應(yīng)于玻璃澆注口寬度的至少50％，甚至玻璃澆注口寬度的至少80％的一定寬度進(jìn)行這種澆注。對(duì)于很大寬度的設(shè)備，因此涉及真正的簾或階式蒸發(fā)器。優(yōu)選地，澆注這種金屬，不要對(duì)金屬浴造成紊亂。于是，優(yōu)選的是將它倒入傾斜的耐火材料(例如用硅線石制成)平面上，所述的傾斜平面通到該金屬浴。這樣一來，這種金屬就平緩地倒入該浴中。
根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，為了避免因在設(shè)備頂部澆注金屬而有過量熔化金屬，在同一金屬浴的下游由至少一個(gè)點(diǎn)取出這種熔化金屬。有利地，正是至少部分取出的這同一金屬在浴頂澆注。在這種情況下，事實(shí)上，這種金屬至少部分在從上游到下游回路中循環(huán)，反之亦然。這種再循環(huán)還可能用于限制，甚至阻止在浴內(nèi)可能擾亂成型的自然再循環(huán)。優(yōu)選地，相對(duì)于該設(shè)備縱軸對(duì)稱地取出和再加入熔化金屬，以便不干擾整個(gè)設(shè)備的對(duì)稱運(yùn)行。因此，如果在這種設(shè)備下游一邊抽取金屬，則在這種設(shè)備另一邊，在相對(duì)于該設(shè)備縱軸的前面的對(duì)稱地方，按照同樣的流量也抽取金屬。在這種情況下，可以說從熔化金屬浴的側(cè)面部分并相對(duì)于縱軸對(duì)稱地抽取熔化金屬。對(duì)再加入也一樣，由于一般通過管道實(shí)現(xiàn)再加入，其管道軸是在該設(shè)備縱軸上，并且沿著縱軸，至少在玻璃上游最遠(yuǎn)點(diǎn)倒入金屬。正如已經(jīng)指出的，優(yōu)選地，這種金屬注入管道相對(duì)于在這個(gè)地方的金屬浴寬度是足夠?qū)挼?。可以用校?zhǔn)泵保證這個(gè)熔化金屬循環(huán)系統(tǒng)的對(duì)稱性。一般而言，可以通過供給這些泵的空氣壓力調(diào)節(jié)它們的流量。尋求保證溫度對(duì)稱和無玻璃薄板跳動(dòng)的牽引的調(diào)節(jié)。
根據(jù)本發(fā)明，將熔化金屬連續(xù)地加到位于該浴縱軸上的、在上游最遠(yuǎn)的玻璃浮起點(diǎn)。特別地，這種加入的熔化金屬可以至少部分地來自在下游位于較遠(yuǎn)的同一浴抽取點(diǎn)。
在上游倒入金屬的流量取決于這種設(shè)備的尺寸。該金屬流量足以阻止這種玻璃形成固定點(diǎn)。一般而言，在上游這個(gè)最遠(yuǎn)點(diǎn)的流量是0.05-5升/秒。
在一個(gè)實(shí)施方式中，在該金屬浴上展開的玻璃組合物是玻璃陶瓷前體玻璃。通過在薄板/板成型后的特定熱處理(所謂的陶瓷化)，一般而言，甚至在飄浮帶縱向和橫向切割后，獲得玻璃陶瓷的特定結(jié)構(gòu)。還可以將這種玻璃陶瓷的前體玻璃稱之″母體玻璃″。簡(jiǎn)化起見，在本申請(qǐng)的范圍內(nèi)可以簡(jiǎn)單稱之玻璃。
本發(fā)明涉及一種浮起玻璃帶的生產(chǎn)方法，特別是浮起玻璃陶瓷前體的生產(chǎn)方法，根據(jù)該方法，在熔化金屬浴上形成的帶向前進(jìn)，同時(shí)飄浮在這個(gè)浴上，這個(gè)帶固化充分時(shí)就從該浴取出。本發(fā)明能夠生產(chǎn)出不同厚度的玻璃，更具體地涉及生產(chǎn)薄帶，特別是厚度小于3mm的薄帶。
更特別地，本發(fā)明涉及一種平板玻璃的生產(chǎn)方法，該方法包括熔化玻璃在浮法裝置的熔化金屬浴上連續(xù)地浮起，所述的浮起玻璃逐漸地在所述金屬浴上形成行進(jìn)的帶，在該設(shè)備中沒有任何固定點(diǎn)。
一方面用這些提取輥，而任選地另一方面通過用磨輪磨光邊緣(稱之輥頂)的輥的作用，它們對(duì)帶上邊緣起作用，這樣通過對(duì)帶施加的拉伸力測(cè)定帶厚度。事實(shí)上，對(duì)于一定的追(tirée)，即對(duì)于每一定時(shí)間單位從爐出來的玻璃量，浮起玻璃帶厚度取決于隧道式爐中所述帶的速度和這里帶的寬度。
在浮法的罩進(jìn)口，在把這種玻璃倒到金屬上時(shí)，這種玻璃流體在其自身重量的作用下足以能在金屬表面上展開。有利地，在這個(gè)地方的溫度是這樣的，以致玻璃的動(dòng)態(tài)粘度為3-4.5泊。在玻璃陶瓷的前體玻璃情況下，玻璃在這個(gè)地方的溫度一般是1300-1450℃。
玻璃帶在熔化金屬浴上行進(jìn)時(shí)，所述的帶因此受到一種拉伸以減少其厚度。一般而言，在通常的厚度2-5mm下，對(duì)于每天500-600噸的追，帶速度每分鐘15-30米時(shí)達(dá)到這種拉伸。在熔化金屬浴上行進(jìn)玻璃帶的這樣一些追和速度在所述的帶下還會(huì)造成錫流朝向較冷的浴出口端，可以將其流稱之下游流。該帶隨著這個(gè)下游流帶動(dòng)金屬會(huì)撞在浴出口壁上，然后因反射而易于形成朝向浴上游的返回流，可以將其流稱之上游流。這個(gè)上游流在玻璃帶邊緣與浴側(cè)壁之間可能是特別重要的。這個(gè)較冷的上游流會(huì)與下游流混合造成擾亂，如湍流，提供低于下游流金屬溫度的金屬。顯然是，特別在拉伸區(qū)域中溫度這時(shí)尤其按照橫向區(qū)域變化很大，而該玻璃在拉伸區(qū)域中對(duì)這些溫度變化特別敏感。這些溫差是特別不利的，因?yàn)樗鼈兙植康馗淖兞瞬ＡУ恼扯?，因比這種拉伸可能是不均勻的。接著的玻璃帶變形，還有所述玻璃帶的側(cè)不穩(wěn)定性，這種不穩(wěn)定性周期性地從浴一側(cè)移動(dòng)到另一側(cè)。這樣一種不穩(wěn)定性特別可能擾亂在隧道式爐中的溫度，有些時(shí)候?qū)ν嘶鹩胸?fù)作用，甚至可能發(fā)展到導(dǎo)致破碎。
為了克服這種上游流的流動(dòng)缺陷，F(xiàn)R 2 254 527說明了在鈉鈣玻璃的情況下，在該玻璃帶下的橫向阻擋設(shè)計(jì)，以便阻止被浴出口壁反射的上游流在拉伸區(qū)域中與下游流混合。為此，在拉伸區(qū)域的下游端在玻璃帶下預(yù)備了第一個(gè)阻擋件；這種阻擋件只是讓一部分下游流在該帶下流過，并迫使上游流沿著所述帶的邊緣通過。與第一個(gè)阻擋件相隔的第二個(gè)阻擋件向著上游，并位于玻璃的最大加速區(qū)域，以同樣方式對(duì)這第二個(gè)地方起作用，因此只是讓一部分下游流在玻璃帶下流過，并強(qiáng)迫上游流沿著所述帶的邊緣通過。
FR 2 372 122還提出將位于阻擋件上游的固定偏向器與前面的橫向阻擋件結(jié)合起來，固定偏向器的功能在于攔截沿著浴側(cè)壁的金屬流。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，金屬浴配備一個(gè)或多個(gè)這些阻擋件，如果必要一個(gè)或多個(gè)這些固定偏向器，于是限制上游流的強(qiáng)度。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，這種帶行進(jìn)在熔化金屬浴上，一部分熔化金屬?gòu)脑∠掠味顺槿?，再加到上游浴中。根?jù)一個(gè)具體實(shí)施方案，抽取的熔化金屬量基本上相應(yīng)于由上述上游流，即玻璃帶行進(jìn)所伴隨的熔化金屬流在出口壁反射所產(chǎn)生的流所帶的熔化金屬的量。根據(jù)一個(gè)具體實(shí)施方案，本發(fā)明的方法幾乎能完全除去在該浴中返回流，因此幾乎能完全除去跟著發(fā)生的擾亂，特別是湍流。此外，與這種作用結(jié)合時(shí)，由于熔化金屬澆注在該浴上游而構(gòu)成以移動(dòng)方式接受玻璃的區(qū)域，所以在浮起玻璃上游的最遠(yuǎn)區(qū)域完全阻止了反玻璃化。
該熔化金屬可以在經(jīng)受熱處理后再加到這個(gè)浴中。事實(shí)上，抽取金屬的溫度優(yōu)選地調(diào)節(jié)到相應(yīng)于在已再加入抽取金屬浴區(qū)域中的金屬的溫度。于是不僅有可能防止這些湍流，而且也不會(huì)在再入金屬的地方造成溫度波動(dòng)。
可以在該浴側(cè)面部分，優(yōu)選地在每側(cè)對(duì)稱地抽取熔化金屬?？梢栽谠撛”砻娉槿∪刍饘佟＿€可以從在這些側(cè)面的浴底部或從底部抽取這種熔化金屬。優(yōu)選地，相對(duì)于浴縱軸對(duì)稱地進(jìn)行抽取，從而沒有擾亂在熔化金屬上行進(jìn)的玻璃帶軌跡。
可以完全在浴端部或在這個(gè)端部上游進(jìn)行抽取。
根據(jù)這個(gè)具體實(shí)施方案，抽取的熔化金屬可以同時(shí)-一方面部分地再加入到玻璃本體最上游區(qū)域中，以避免反玻璃化，以及-另一方面再加入到在浮法裝置進(jìn)口與出口之間的至少一個(gè)第二點(diǎn)。
根據(jù)一個(gè)變型，這個(gè)第二點(diǎn)(事實(shí)上，優(yōu)選地相對(duì)于浴縱軸對(duì)稱安排的一對(duì)第二點(diǎn))位于玻璃拉伸區(qū)域末端。這種選擇首先允許在不太阻塞的區(qū)域中進(jìn)行這種操作，因?yàn)樵趶纳厦鎺ё卟ＡУ淖詈筮吘壿佒笥龅竭@種情況。另外，選擇這個(gè)區(qū)域能夠限制增加金屬溫度而必需的能量，在這個(gè)區(qū)域中金屬的溫度一般是1200-800℃。
于是，根據(jù)這個(gè)具體實(shí)施方案，將抽取并再加入的金屬流分開，一方面加到位于該浴縱軸上的上游最遠(yuǎn)浮起點(diǎn)，另一方面加到位于在前面點(diǎn)與該抽取點(diǎn)之間的至少一個(gè)其它再加入點(diǎn)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方案，優(yōu)選地相對(duì)于浮法裝置縱軸對(duì)稱地，以幾乎零的速度把這種熔化金屬在這個(gè)第二點(diǎn)加到該浴(當(dāng)然，對(duì)于上游最遠(yuǎn)區(qū)域就不是這種情況)中。根據(jù)這個(gè)具體實(shí)施方案，有可能避免或至少完全限制因再加入熔化金屬體積而產(chǎn)生新的流。優(yōu)選選擇對(duì)稱再加入還能夠不擾亂由單側(cè)提供材料所帶來的玻璃帶軌跡。
本發(fā)明還提供一種實(shí)施已提到方法所采用的設(shè)備。這種浮起玻璃帶的生產(chǎn)設(shè)備包括帶在其上行進(jìn)的熔化金屬浴，以及在該浴上游注入玻璃的設(shè)備和在該浴縱軸上在上游澆注熔化金屬的設(shè)備。
根據(jù)這個(gè)具體實(shí)施方案，這種設(shè)備還包括至少一個(gè)熔化金屬的抽取系統(tǒng)和至少一個(gè)將抽取孔與至少一個(gè)點(diǎn)或再加入?yún)^(qū)域連接的管道。
該金屬抽取系統(tǒng)可以是在金屬浴地基中的孔。
根據(jù)這個(gè)具體實(shí)施方案，該熔化金屬抽取系統(tǒng)是在浴下游端的溢流管，至少一個(gè)將溢流管系統(tǒng)與至少一個(gè)點(diǎn)或再加入?yún)^(qū)域連接的管道。
該溢流管系統(tǒng)可以由與浴連接并通過溢流口與其連接的槽或儲(chǔ)藏庫(kù)構(gòu)成，在溢流口的情況下，該管道是在浴外面的。這樣還能夠有利地在浴每側(cè)至少一個(gè)第二點(diǎn)(如已經(jīng)提到的，第一點(diǎn)是在縱軸上、在浮起玻璃上游的最遠(yuǎn)區(qū)域)再加入金屬，這是在上面進(jìn)行的。更有利地，本發(fā)明考慮使用具有喇叭口表面的溢流口類型設(shè)備，它有可能以幾乎為零的速度把金屬流再加到該浴的這個(gè)第二點(diǎn)。這個(gè)外管因熔化金屬而耐腐蝕；例如涉及氧化鋯/氧化鋁類的耐火材料。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)具體實(shí)施方案，溢流管系統(tǒng)和管道在浴中實(shí)施。特別地，這種管道可以在該浴中，在因此準(zhǔn)許在浴中與返回流接觸，而不與由玻璃帶行進(jìn)產(chǎn)生的熔化金屬流接觸的壁的存在下實(shí)施。
優(yōu)選地，根據(jù)這些具體實(shí)施方案的一個(gè)或另一個(gè)具體實(shí)施方案，本發(fā)明考慮到將這個(gè)管道與加熱元件結(jié)合起來。這些加熱元件有利地是感應(yīng)類加熱設(shè)備，特別是在用耐火材料制成的在浴外的管道的情況下。在浴中預(yù)備了返回管的情況下，還可能預(yù)備加熱設(shè)備，例如間接加熱所述管的電極。
于是，本發(fā)明還涉及通過至少一個(gè)外管道系統(tǒng)在從下游至少部分循環(huán)到上游的金屬浴上的浮法，在下游抽取的金屬經(jīng)加熱后再將它加到上游。
有利地，本發(fā)明還考慮到泵吸送系統(tǒng)，例如至少一臺(tái)用石墨制成的泵，該系統(tǒng)插在抽取系統(tǒng)和該區(qū)域與這個(gè)或這些再加入點(diǎn)之間。泵吸送系統(tǒng)能將熔化金屬循環(huán)到這個(gè)管道中，使得該浴中的熔化金屬水平依然不變。在有多臺(tái)泵的情況下，可以配備所述循環(huán)金屬流量的控制系統(tǒng)，從而保證系統(tǒng)的對(duì)稱性。根據(jù)這個(gè)具體實(shí)施方案，特別當(dāng)該管長(zhǎng)度較短時(shí)，與例如在該管內(nèi)受到熱處理相關(guān)的熔化金屬密度的變化能夠使熔化金屬有一定速度，從而得到同樣的結(jié)果。
由下面參照

圖1-8所描述的實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施例將體會(huì)到本發(fā)明的其它細(xì)節(jié)和有利特征，圖1，浮法生產(chǎn)玻璃帶所使用常見槽(現(xiàn)有技術(shù))上游部分的側(cè)面(a)和俯視(b)示意圖，其中包括熔化金屬浴；圖2，本發(fā)明設(shè)備側(cè)視圖示意圖；圖3，浮法經(jīng)典設(shè)備(現(xiàn)有技術(shù))俯視圖總示意圖；圖4，本發(fā)明實(shí)施方式俯視圖示意圖；圖5，本發(fā)明其它實(shí)施方式側(cè)視圖示意圖；圖6，本發(fā)明其它實(shí)施方式俯視圖示意圖；圖7，相應(yīng)于圖4情況的一部分設(shè)備圖切口邊部分視圖；以及圖8，圖7顯示的俯視圖。
在圖1上示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)采用浮法生產(chǎn)玻璃的加長(zhǎng)槽上游部分，側(cè)視圖(a)和俯視圖(b)。在調(diào)節(jié)所述澆注口與垂直阻擋件3(前爐閘門)之間的厚度和產(chǎn)量后把玻璃1澆注到該澆注口2(槽口)上，然后浮在金屬5上?？梢钥吹?，這種玻璃在該口下面形成尾端4。這些箭頭指明了熔化玻璃的運(yùn)動(dòng)。在以縱軸AA′對(duì)稱的這個(gè)尾端最上游6區(qū)域是固定點(diǎn)區(qū)域。這個(gè)區(qū)域?qū)ΨQ地位于在來自該設(shè)備每側(cè)的兩個(gè)玻璃流之間的軸AA′上。
圖2表示本發(fā)明設(shè)備的側(cè)視圖。如上述一樣，這種玻璃在用阻擋件3校正厚度后澆注到口2，以便再讓金屬5飄浮在該浴上。尾端4在澆注口2下面形成。根據(jù)本發(fā)明，與浴5同樣性質(zhì)的熔化金屬始終澆注在區(qū)域6，因此避免形成對(duì)于熔化玻璃來說的固定點(diǎn)。管道系統(tǒng)7提供這種熔化金屬，在它沒有達(dá)到金屬浴本身之前將它澆注到傾斜平面201上，這樣避免在液態(tài)金屬浴中出現(xiàn)湍流。
圖3表示沒有本發(fā)明特定設(shè)備的通常浮法裝置。本發(fā)明可達(dá)到使這類裝置適合于玻璃陶瓷類的玻璃浮起。因此，本發(fā)明可以采用同樣的裝置，而且在上游并相對(duì)于裝置縱軸AA′對(duì)稱的最遠(yuǎn)區(qū)域或點(diǎn)還有熔化金屬進(jìn)口，因此也利用浮起的玻璃。該槽包括分別在該槽進(jìn)口和出口的側(cè)壁8和端壁9和10。裝有熔化錫5浴的槽有較小寬度的下游部分11。由分配管12將熔化玻璃倒入進(jìn)口端的浴上，分配管12結(jié)束于澆注口并放置在槽進(jìn)口壁上面。在這些圖上未示出的溫度調(diào)節(jié)器裝在該浴頂上。這些調(diào)節(jié)器確定了玻璃的熱狀態(tài)，同時(shí)將玻璃保持在可變形狀態(tài)，直到拉伸區(qū)域結(jié)束。
該浴在生產(chǎn)玻璃中包括在圖3示出的多個(gè)區(qū)域，并且可以按照下述方式加以區(qū)分-在上游，在熔化金屬浴上澆注玻璃之后的玻璃展開區(qū)域I；-區(qū)域II，在該區(qū)域形成的玻璃帶在提取輥12和邊緣輥13作用下受到朝向外部的縱向力。在這個(gè)區(qū)域，開始拉伸玻璃并變?。?區(qū)域III，在該區(qū)域玻璃帶在提取輥12作用下達(dá)到確定的形狀；區(qū)域II和III整個(gè)構(gòu)成了拉伸區(qū)域。
-凝固的玻璃帶逐漸被冷卻的結(jié)晶區(qū)域IV。
倒在熔化金屬浴上后，玻璃在區(qū)域I最大自由地展開。它于是形成帶14，該帶在槽外的提取輥12的作用下向下游移動(dòng)。
然后，在提取輥12與滾花邊緣輥13拉伸聯(lián)合作用下得到所希望的厚度，這些滾花邊緣輥一般而言是用鋼制成的，并且相對(duì)于與帶前進(jìn)方法垂直稍微傾斜。這些邊緣輥通過軸15與馬達(dá)16連接，它們通常根據(jù)其位置以不同的速度帶動(dòng)這些邊緣輥，這種速度往下游是增加的。在與玻璃帶變薄相反的力的形成過程中，這些輥貼著玻璃帶邊緣。這種玻璃帶于是在這些邊緣輥區(qū)域中受到拉伸。這種玻璃帶然后因提取輥拉伸而達(dá)到所要求的厚度。
玻璃帶在該浴上移動(dòng)造成在該帶下面有朝向槽下游的熔化金屬流，并且這種金屬流用下游流表示。
這種下游流會(huì)撞上槽的出口面，反射形成一種上游流。在這個(gè)圖上用實(shí)線箭頭表示該下游流，用虛線箭頭表示該上游流(在區(qū)域IV中)。
在圖4上示出了表示半-熔化金屬浴17的簡(jiǎn)圖的上部分視圖。根據(jù)本發(fā)明，一部分熔化金屬可以從浴下游端抽取并用管18輸送。該金屬部分沿著浴上游的整個(gè)寬度相對(duì)于縱軸AA′對(duì)稱地(因此從圖4只是看到熔化金屬再加入寬度的一半)再加到在區(qū)域6(在6的金屬流用箭頭表示)。其它再加入?yún)^(qū)域可以位于浴的不同點(diǎn)19。本發(fā)明還考慮到進(jìn)行熱處理的可能性，更確切地升高溫度，將抽取金屬的溫度調(diào)到接近于該再加入?yún)^(qū)域的溫度；這樣一種操作還能夠限制因溫度變化而引起的擾亂。在圖4分成兩個(gè)再加入點(diǎn)6和19的情況下，有可能考慮例如沿著該管進(jìn)行逐漸加熱處理；根據(jù)這種實(shí)施方式，這種熱調(diào)節(jié)以能達(dá)到在點(diǎn)19的抽取金屬熔化溫度相應(yīng)于在這個(gè)再加入點(diǎn)19的浴溫度，熔化金屬依然輸送時(shí)，這種熱處理就一直繼續(xù)進(jìn)行直到點(diǎn)6，在這個(gè)點(diǎn)6的金屬溫度相應(yīng)于在再加入?yún)^(qū)域的浴溫度。根據(jù)其它的實(shí)施實(shí)例，可能的是只考慮在輸送直到點(diǎn)6的金屬進(jìn)行熱處理，因?yàn)檎J(rèn)為在點(diǎn)19再加入金屬的溫度是這樣的它不擾亂再加入浴區(qū)域，這種溫度是很大的。采用的加熱設(shè)備可以是本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的任何設(shè)備，有利地感應(yīng)加熱設(shè)備，采用用耐火材料制成的管18時(shí)尤其如此。根據(jù)本發(fā)明，在這個(gè)圖4說明的設(shè)備有利地在浴的兩個(gè)邊緣對(duì)稱地實(shí)施，以便熔化金屬的抽取和再加入不擾亂玻璃帶的行進(jìn)軌跡。
還可能的是考慮一種泵吸送設(shè)備，例如如前面提到的用石墨制成的泵。這樣一種泵能夠保證在管18內(nèi)輸送抽取的金屬。根據(jù)其它實(shí)施方式，更特別地考慮加熱時(shí)，在管18內(nèi)熔化金屬密度變化可足以保證輸送抽取金屬，如在前面也已經(jīng)提到的。
圖5表示熔化金屬浴側(cè)面部分視圖，該圖說明了與前面類似的設(shè)備，按照該設(shè)備，不再通過浴側(cè)面而是通過其底，通過管18抽取熔化金屬。這個(gè)圖示出了泵20和加熱設(shè)備，但它們的任選的，如圖4的情況。泵20有利地配備在管18前端，而加熱設(shè)備51配備在剛好在再加入?yún)^(qū)域6前的所述管18尾端。再加入金屬澆注到傾斜平面52，然后與金屬浴53重聚。
圖6說明了本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式，根據(jù)這個(gè)方式，一方面因壁23存在而在浴5中產(chǎn)生的管27，另一方面通過管道系統(tǒng)18將抽取的熔化金屬送到上游，該管道系統(tǒng)18將所有熔化金屬送到上游區(qū)域6，從而避免形成對(duì)于玻璃來說的固定點(diǎn)。泵61保證通過管道系統(tǒng)18提升熔化金屬。在這個(gè)圖6上，首先觀察到玻璃帶1，它在由壁8限定的熔化金屬浴5上行進(jìn)。該玻璃帶帶動(dòng)熔化金屬會(huì)產(chǎn)生用箭頭26表示的下游流。在該浴端，這個(gè)下游流轉(zhuǎn)變成上游流。如前面所解釋的，這種轉(zhuǎn)變?cè)谠《艘蛉刍饘俦粡椈囟匀划a(chǎn)生，為此通過合理考慮到的浴底幾何形狀把這種熔化金屬引向管27。這個(gè)圖6還示出加熱元件，例如在浴上面的輻射元件，對(duì)抽取的熔化金屬進(jìn)行熱再調(diào)節(jié)，將再加到浴中的點(diǎn)29的溫度調(diào)節(jié)到可能最接近這個(gè)點(diǎn)的浴溫度。正如前面的實(shí)施情況，這些加熱元件是任選的，有利地，再加入點(diǎn)非常接近上游的情況時(shí)有這些加熱元件。同樣地，可以在一個(gè)這樣實(shí)施例中加入泵，它放在管27前端很有利。
圖7和8表示可能相應(yīng)于圖4實(shí)施方式，即側(cè)面抽取熔化金屬的設(shè)備簡(jiǎn)圖。這些圖示出了浴37的下游部分，熔化金屬抽取點(diǎn)30和較上游的再加入點(diǎn)31。溢流管設(shè)備33以連接方式裝在浴壁32中。這種設(shè)備33自然地接受由玻璃帶所帶動(dòng)的熔化金屬，并且它們由浴的下游端阻擋，然后將它送到直到泵34，最后到管35中。溢流管設(shè)備33基本上是由一個(gè)傾斜平面36構(gòu)成的，它有利于帶動(dòng)過量的熔化金屬，從而不會(huì)在浴37中看到出現(xiàn)上游流。泵34有利地是用石墨制成的泵，如在前面提到的所有實(shí)施方式中的泵是任選的。還可能的是往這種設(shè)備添加一個(gè)也任選的加熱系統(tǒng)。
在浴37的再加入點(diǎn)31，有利地配備一種在這些圖未示出的設(shè)備，它們能夠以幾乎為零的速度再加入熔化金屬；例如涉及具有喇叭口表面的溢流口。
將增添熔化金屬的管道系統(tǒng)分開，以便給在最上游并置于軸上的再加入點(diǎn)6供料，從而避免生成對(duì)于玻璃來說的固定點(diǎn)。
以與本發(fā)明其它實(shí)施方式的同樣方式，圖7和8上的系統(tǒng)有利地安排在浴的每側(cè)，主要是為了不擾亂在抽取區(qū)域和在再加入?yún)^(qū)域的玻璃帶軌跡。
當(dāng)然，不管所選擇的本發(fā)明實(shí)施方式怎樣，為了確定采用浮法生產(chǎn)玻璃帶的設(shè)備良好運(yùn)行而必需的熔化金屬總體積，都應(yīng)該考慮特別是由熔化金屬循環(huán)設(shè)備所產(chǎn)生的較大體積。
根據(jù)本發(fā)明的這些實(shí)施方式還具有其它的優(yōu)點(diǎn)；人們知道在采用浮法生產(chǎn)玻璃帶的系統(tǒng)中，會(huì)產(chǎn)生在浴下游區(qū)域再見到的雜質(zhì)，這些雜質(zhì)可能污染玻璃帶的內(nèi)表面。本發(fā)明能夠抽取在下游區(qū)域的熔化金屬，從而同時(shí)抽取這些雜質(zhì)，或者除去它們，或者然后將它們?cè)偌拥捷^上游的浴中，它們隨著熔化抽取金屬輸送。這些雜質(zhì)再加到浴的上游，因此在還原氣氛下再加到較熱的區(qū)域，會(huì)引起它們還原，因此使它們消失。本發(fā)明的方法因此還能處理除去雜質(zhì)的熔化金屬。
本發(fā)明的方法還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是實(shí)施簡(jiǎn)單，尤其能適合于現(xiàn)有的設(shè)備，而不必進(jìn)行很大的使用加工。
浮法玻璃帶，特別是玻璃陶瓷前體的厚度可以是1-30mm，更特別地1.5-25mm，寬度50-500cm，更特別地60-460cm。
從成型設(shè)備出來，該帶通過隧道式爐將其逐漸冷卻，其后帶被切成包括兩個(gè)主要面和一個(gè)側(cè)面的板。這些板的每個(gè)主要面可以有表面積0.15m2-20m2。特別地，每個(gè)主要面可以有長(zhǎng)度0.4-6m，寬度0.4-3.5m。
這些板然后經(jīng)受特定的陶瓷化熱處理，將它們轉(zhuǎn)化成玻璃陶瓷。作為實(shí)例，對(duì)于SiO2-Al2O3-Li2O基玻璃陶瓷，一般而言可以按照下述方式進(jìn)行陶瓷化處理；a)以速度30-80℃/分將溫度升高直到成核作用范圍，一般而言接近玻璃轉(zhuǎn)化范圍；b)在15-25分鐘內(nèi)通過成核范圍(670-800℃)；c)以速度15-30℃/分將溫度升高直到陶瓷化段，一般而言是900-1100℃；d)保持陶瓷化段溫度達(dá)10-25分鐘；e)快速冷卻直到室溫。
在陶瓷化循環(huán)結(jié)束后，這種玻璃板含有玻璃陶瓷結(jié)構(gòu)的特征結(jié)晶相。
本發(fā)明還涉及平板玻璃陶瓷的生產(chǎn)方法，該方法包括本發(fā)明無固定點(diǎn)的浮法，得到平板玻璃，它再進(jìn)行陶瓷化處理，得到所述的平板玻璃陶瓷。
本發(fā)明還涉及實(shí)施已描述方法的設(shè)備，，更具體地生產(chǎn)浮起玻璃帶的設(shè)備，根據(jù)其設(shè)備，這種帶在熔化金屬浴上行進(jìn)，其特征在于它包括把熔化金屬基本上加到在浴縱軸上的浮起玻璃上游最遠(yuǎn)點(diǎn)的設(shè)備。這種加入設(shè)備優(yōu)選地是這樣的，以致熔化金屬移動(dòng)到與金屬浴相碰的點(diǎn)。更特別地，這種加入設(shè)備可以包括耐火材料傾斜平面，所述的傾斜平面通到該金屬浴，結(jié)果待加入的熔化金屬首先澆注到這個(gè)傾斜平面上，然后倒入該浴中。特別地，這種設(shè)備可以包括至少一個(gè)管道系統(tǒng)，它抽取浴中的金屬供料，并把所述的抽取金屬提升到位于浴的縱軸上的、在玻璃上游的最遠(yuǎn)點(diǎn)。還可能包括至少一個(gè)與該管道系統(tǒng)相連的在浴下游端的溢流管系統(tǒng)，該溢流管系統(tǒng)用于抽取熔化金屬。溢流管系統(tǒng)可以是一個(gè)與浴連接并通過溢流口與其連接的槽，該管是在浴外的。優(yōu)選地，相對(duì)于浮法裝置縱軸對(duì)稱地進(jìn)行熔化金屬取出和再加入。
本發(fā)明還涉及玻璃陶瓷板(平板)，它的尺寸(寬度或長(zhǎng)度)至少大于75cm，甚至大于80cm，更甚至大于100cm，大于200cm，一般而言小于600cm。特別地，這種板可以是很薄的，即厚度小于3mm，甚至厚度小于2.5mm，尤其甚至小于2mm，另外一般而言厚度大于0.8mm。
所有類型的玻璃陶瓷前體玻璃都可以按照本發(fā)明進(jìn)行加工，其中包括含有1.5重量％以上ZnO，甚至1.6重量％以上ZnO的玻璃陶瓷前體玻璃。
合適的是，本發(fā)明就生產(chǎn)玻璃陶瓷所作的更具體描述也可應(yīng)用于非-玻璃陶瓷類的玻璃。還合適的是，浮法浴的金屬循環(huán)可以獨(dú)立實(shí)施而與在浮法浴頂部再加入無關(guān)。更特別地，描述了與生產(chǎn)玻璃陶瓷的玻璃和其它對(duì)結(jié)晶敏感的玻璃相關(guān)的熔化金屬循環(huán)(一般而言在錫基上)，但是這種循環(huán)方法也應(yīng)用于任何浮法容器，不管這種生產(chǎn)玻璃怎樣，以便受益于除避免結(jié)晶之外的優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.平板玻璃的生產(chǎn)方法，該方法包括熔化玻璃在浮法裝置的熔化金屬浴上連續(xù)地浮起，所述的玻璃以熔化態(tài)倒在該熔化金屬上，在所述的金屬浴上逐漸形成行進(jìn)的帶，同時(shí)在該裝置中沒有任何的固定點(diǎn)。
2.根據(jù)上述權(quán)利要求所述的方法，其特征在于在熔化金屬浴上浮起的玻璃是玻璃陶瓷的前體玻璃。
3.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于把這種熔化金屬加到該裝置中，以便它構(gòu)成一個(gè)對(duì)熔化玻璃來說的移動(dòng)接受區(qū)域。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于在浮起點(diǎn)處加入熔化金屬，不加入該熔化金屬時(shí)該浮起點(diǎn)對(duì)于熔化玻璃來說是固定的。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于把熔化金屬加到位于浴縱軸上的在最上游的浮起點(diǎn)。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于把熔化金屬連續(xù)地加到位于浴縱軸上并在最上游玻璃浮起點(diǎn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3至6中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于加入的熔化金屬至少部分地來自于位于下游的同一浴的抽取點(diǎn)。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求所述的方法，其特征在于將抽取和再加入的金屬流分開，以便一方面供應(yīng)位于該浴縱軸上且在最上游的浮起點(diǎn)，另一方面供應(yīng)位于在前面點(diǎn)與該抽取點(diǎn)之間的至少一個(gè)其它再加入點(diǎn)。
9.根據(jù)上述兩項(xiàng)權(quán)利要求中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于被抽取的金屬經(jīng)再加熱后將其再加入。
10.根據(jù)權(quán)利要求7至9中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于在熔化金屬浴的側(cè)面部分并相對(duì)于其縱軸對(duì)稱地抽取熔化金屬。
11.根據(jù)權(quán)利要求7至10中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于在浴的側(cè)面部分以幾乎為零的速度并相對(duì)于其縱軸對(duì)稱地部分地實(shí)現(xiàn)再加入熔化金屬。
12.平板玻璃陶瓷的生產(chǎn)方法，該方法包括上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，該方法得到平板玻璃，這種玻璃然后進(jìn)行陶瓷化處理，以得到所述的平板玻璃陶瓷。
13.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于在倒入玻璃的地方，它的動(dòng)態(tài)粘度是3-4.5泊。
14.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于在倒入玻璃的地方，它的溫度是1300-1450℃。
15.浮起玻璃帶的生產(chǎn)設(shè)備，根據(jù)這種設(shè)備，帶在熔化金屬浴上行進(jìn)，其特征在于它包括基本上在位于浴縱軸上且在浮起玻璃最上游點(diǎn)加入熔化金屬的設(shè)備。
16.根據(jù)上述權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于該加入設(shè)備是這樣的熔化金屬在與金屬浴相遇的點(diǎn)移動(dòng)。
17.根據(jù)上述設(shè)備權(quán)利要求中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于它包括耐火材料傾斜平面，所述的傾斜平面通到金屬浴，以便待加入的熔化金屬首先澆注到該傾斜平面上，然后倒入該浴中。
18.根據(jù)上述設(shè)備權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于它包括至少一個(gè)管道系統(tǒng)，它抽取浴中的金屬供料，并把所述的抽取金屬添加到位于浴的縱軸上明在玻璃最上游的點(diǎn)。
19.根據(jù)上述設(shè)備權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于它包括至少一個(gè)在浴下游端用于抽取熔化金屬的并與該管道系統(tǒng)連接的溢流管系統(tǒng)。
20.根據(jù)上述設(shè)備權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于這個(gè)溢流管系統(tǒng)是一個(gè)與浴連接并通過溢流口與該浴連接的槽，該管在浴的外面。
21.根據(jù)權(quán)利要求18至20中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于相對(duì)于浮法裝置縱軸對(duì)稱地取出和再加入金屬。
22.平板玻璃，特別是玻璃陶瓷前體類的平板玻璃，或平板玻璃陶瓷，它們是采用上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法生產(chǎn)的。
23.平板玻璃陶瓷，它的尺寸至少大于75cm。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的平板玻璃陶瓷，它的尺寸至少大于80cm。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的平板玻璃陶瓷，它的尺寸至少大于200cm。
26.玻璃陶瓷板，特別是根據(jù)上述板權(quán)利要求中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的平板玻璃陶瓷，它的厚度小于3mm。
27.根據(jù)板權(quán)利要求26所述的平板玻璃陶瓷，它的厚度小于2.5mm。
28.根據(jù)板權(quán)利要求27所述的平板玻璃陶瓷，它的厚度小于2mm。
全文摘要
本發(fā)明涉及平板玻璃的生產(chǎn)方法和設(shè)備，該方法包括熔化玻璃(1)在浮法裝置的熔化金屬浴(5)上連續(xù)地浮起，所述的浮起玻璃在所述的金屬浴上逐漸形成行進(jìn)的帶，而在該裝置中沒有任何的固定點(diǎn)。為此，可以把熔化金屬倒在能形成固定點(diǎn)，特別是在位于該浴縱軸上并在上游最遠(yuǎn)浮起點(diǎn)的地方(6)。這種玻璃可以是玻璃陶瓷的前體玻璃?？梢陨a(chǎn)出大尺寸的玻璃陶瓷板，該玻璃陶瓷板的尺寸甚至大于75cm，甚至非常薄的玻璃陶瓷板，例如3mm以上。
文檔編號(hào)C03B32/02GK1914125SQ200580003392
公開日2007年2月14日 申請(qǐng)日期2005年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月28日
發(fā)明者A·－F·科博－赫狄拉, C·古拉斯, M·勒邁勒 申請(qǐng)人:法國(guó)圣戈班玻璃廠