專利名稱：用于制造玻璃的設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于制造玻璃的設備，更具體而言涉及一種如下的用于制造玻璃 的設備，該設備在通過浮法制造玻璃的過程中，可使浮槽(float bath)中的含揮發性錫的 氣流從浮渣箱返回至該浮槽的上游。
背景技術：
通常，使用浮法的浮法玻璃制造設備通過以下方式制造玻璃在將熔融玻璃持續 供應到儲存在浮槽中的熔融金屬(熔融錫或諸如此類)上的同時，形成具有一定寬度和 厚度的帶狀浮法玻璃，然后將該浮法玻璃拉向鄰近于浮槽的出口的冷卻退火爐(cooling lehr)。這里，熔融金屬包括例如熔融錫或熔融錫合金，并且熔融金屬被容納在充滿還原 氫氣(h2)和/或氮氣(n2)的浮槽中。此外，容納熔融金屬的浮槽豎直地伸長，同時其中還 容納有專用耐火材料。當熔融玻璃從浮槽的上游移至下游時，其在熔融金屬的表面上成型 為帶狀玻璃。然后，借助于安裝在一個浮渣箱處的提升輥，在設到浮槽的下游的一個分立位 置(下文中，其被稱為離開點)處將玻璃提起來遠離熔融金屬。其后，該玻璃經由浮渣箱被 傳送到一個退火爐以進行下一工序。此時，浮室(float chamber)中的熔融金屬是熱的(約為600-1100°C的溫度)，因 此，如N2、h2之類的氣體、熔融金屬中的少量02、H2O和s2與熔融玻璃起化學反應，一般生成 稱為浮渣的雜質。特別地，在下游的離開點附近的區域比上游冷，因此在該區域熔融金屬的 溶解性降低。因為這個原因，可能會易于生成如細金屬氧化物例如Sn02之類的雜質并且這 些雜質往往累積在該區域周圍。這樣的浮渣附著至熔融玻璃的下表面，然后在帶狀熔融玻 璃從離開點被提起來時，所述浮渣被拉出浮槽，這樣浮渣可能會導致劃痕或污點，這大大損 害在接下來的工序或最終工序中的玻璃質量。同時，由于浮槽中的正壓力，浮槽中的含揮發性錫的氣體流至浮槽的下游或流向 浮渣箱。流向浮渣箱的氣體在浮渣箱附近的冷區域以及位于浮槽的下游內的冷區域中冷 凝，在玻璃或熔融錫的表面上生成雜質。此外，盡管浮槽的內部保持處于正壓力下，但外部 空氣可通過浮渣箱流進浮槽的下游。在此過程中，外部空氣中所含的氧與浮槽中的揮發性 錫發生反應然后在冷區域中冷凝，隨之在熔融錫的表面上生成源于錫的浮動雜質。接下來， 通過提升輥將帶狀玻璃提起然后將其拉出浮槽。在此過程中，源于錫且粘附至熔融錫的表 面的浮動雜質與浮法玻璃一起被拉出，這會污染浮渣箱以及在冷卻工序中使用的多個輥的 表面，并且還降低成品玻璃的質量以及多個過程的穩定性。
發明內容
本發明被設計用于解決現有技術的問題，因此本發明旨在提供一種用于制造玻璃 的具有改進的結構的設備，在該結構中，惰性氣體被供應到浮渣箱中以保持浮渣箱的內部 處于正壓力下，使得浮槽中的含有揮發性錫的氣流返回至浮槽的進口端(或上游)，同時回 流氣體通過浮槽的兩個縱向側面被排出。另外，本發明還旨在提供一種用于制造玻璃的具有改進的結構的設備，該設備使 得外部空氣尤其是氧氣不被引入浮渣箱，以便保持浮渣箱的內部處于正壓力下。在本發明的一方面，提供了一種用于制造玻璃的設備，該設備包括浮槽，其用于 通過浮法將浮法玻璃形成為帶狀；以及，浮渣箱，該浮渣箱具有用于將玻璃帶從浮槽的出口 端拉出的提升輥，該設備包括回流構件，其安裝至浮渣箱以使含有揮發性錫并且從浮槽的 出口端朝浮渣箱流動的氣流返回至浮槽的進口 ；以及，氣體排出構件，其布置在浮槽處以將 通過所述回流構件流動的氣體穿過浮槽的至少一個縱向側面排到外部。優選地，該用于制造玻璃的設備還包括循環控制構件，該循環控制構件用于根據 由回流構件從浮槽的出口端供應至進口端的流體的量和/或溫度來確定所述氣體排出構 件的運行狀況。優選地，回流構件包括氣體供應單元，該氣體供應單元用于從浮渣箱通過浮槽的 出口端朝浮槽的進口端供應惰性氣體。優選地，氣體排出構件包括多個通風管，該多個通風管安裝穿過浮槽的至少一個 縱向側壁。優選地，所述通風管中的每個都與放入在位于浮槽上方的頂蓋的下端和浮槽的上 端之間的文丘里管連通。優選地，所述通風管中的每個都具有與文丘里管連通的進口和伸長得長于頂蓋的 上端的出口。優選地，所述通風管以預定間隔相互間隔開以基本從浮槽的進口端擴展到中游。優選地，氣體排出構件包括被安裝為與浮槽連通的管，和安裝至該管的噴射器。優選地，該用于制造玻璃的設備還包括用于選擇性地打開或關閉所述管的把手。優選地，氣體供應單元包括傾斜供應管，該傾斜供應管從浮渣箱的上側向其下側 傾斜并被布置為延伸至浮槽的進口端。優選地，氣體供應單元包括多個第一水平供應管，該多個第一水平供應管分別安 裝在形成于浮渣箱中的簾(drape)之間并布置在玻璃帶上方；以及，多個第二水平供應管， 該多個第二水平供應管分別布置在玻璃帶下方，與第一水平供應管對稱。優選地，惰性氣體在被供應前被預熱至約600-850°C。如果使用本發明的玻璃制造設備，需將惰性氣體(氬氣、氮氣、二氧化碳等)供應 到浮渣箱中使得浮渣箱的內部保持在比浮槽的出口端(或下游)處的壓力相對較高的壓力 下，從而維持惰性氣體從浮渣箱朝向浮槽的流動以攔截來自浮槽中的含揮發性錫的氣體流 向浮渣箱。此外，這樣的氣體通過安裝至浮槽的側壁的強勁通風裝置(例如噴射器)被排 出浮槽，以降低所述氣體通過浮槽的下游被排到浮渣箱的可能性。例如，在如下的根據本發明的玻璃制造設備中，其中浮槽中的約30%的氣體通過浮槽的側壁被排出并且約70%的氣體流向浮槽的下游，預期流到浮槽的下游的氣體量可減 小至最低達約30%，通過浮槽的側壁排出的氣體量可增加至最高達約70%。
從下面參照附圖對實施方案的描述中，本發明的其它目的和方面將變得明顯，在 附圖中圖1是示意性示出根據本發明一優選實施方案的用于制造玻璃的設備的平面圖；圖2是示意性示出根據本發明該優選實施方案的用于制造玻璃的設備的基本組 成部分的側視圖；圖3是圖2的平面圖；圖4是沿線11-11'所取的圖1的截面圖；圖5A-5D是分別示出了根據本發明一優選實施方案的回流構件的氣體供應單元 的變體的側視圖；圖6是示出根據本發明一優選實施方案的氣體排出構件的另一實施例的立體圖； 以及圖7是圖6的截面圖。
具體實施例方式下文中，將參照附圖詳細描述根據本發明一優選實施方案的用于制造玻璃的設備。在描述之前，應理解，在說明書和所附權利要求書中所使用的術語不應被解釋為 限于其一般含義及字典含義，而應根據為了進行最佳說明允許發明人適當地定義術語的原 則，基于與本發明的技術方面相應的含義和概念進行解釋。因此，本文中給出的描述只是僅 為了說明目的的優選示例，并不意在限制本發明的范圍，因此應理解，在不偏離本發明的實 質和范圍的情況下可對其做出其它等同變化和修改。圖1是示意性示出根據本發明一優選實施方案的用于制造玻璃的設備的平面圖， 圖2是示意性示出根據本發明該優選實施方案的用于制造玻璃的設備的基本組成部分的 側視圖，圖3是圖2的平面圖，圖4是沿線n-ir所取的圖1的截面圖。參照圖1-4，該實施方案的玻璃制造設備100包括浮槽110、浮渣箱120、回流構件 130和氣體排出構件140。該實施方案的玻璃制造設備100用于通過所謂的浮法來制造玻璃，該設備包括覆 蓋所述浮槽110的上部的頂蓋112 (見圖4)以及密封浮室114(見圖4)，連同一個進口和一 個出口。浮槽110儲存熔融金屬M如熔融錫和熔融錫合金。從浮槽110的進口端或上游 (附圖的左側)供應熔融玻璃G，并將其移至浮槽110的出口端或下游(附圖的右側)。在 此過程中，形成帶狀玻璃。此外，由于浮槽110中的溫度梯度，熔融金屬M保持處于相對高的 溫度，并且當熔融金屬M從浮槽110的上游流向下游時，其也從浮槽110的中心流向兩側。 熔融玻璃G從上游移至下游，然后熔融玻璃G被拉向浮渣箱120以進行下一工序，使得在離 開點TO熔融玻璃G與熔融金屬M的表面隔開。
浮室114中的環境由氮氣和氫氣的混合氣體組成，該混合氣體保持處于與外部大 氣相比相對較高的壓力下。借助于電熱器(未示出)，熔融金屬M和帶狀熔融玻璃G被保持 處于約800-1300°C的溫度下。熔融玻璃G是無堿玻璃或鈉鈣玻璃。用于在浮槽110內產生 熔融金屬M流的原理和結構以及如何放置、形成、移動和排出熔融玻璃G在本領域已是眾所 周知的，這里不作詳細描述。浮渣箱120被布置為鄰近于浮槽110的下游處的出口端。此外，例如三個提升輥 122布置在浮渣箱120中。這樣的提升輥122將熔融玻璃G——其被移到存儲在浮槽110 中并在其中流動的熔融金屬M的表面上——在設到下游的一個分離位置處從熔融金屬M上 提起，然后將該熔融玻璃G供應至布置在浮渣箱120的出口處的退火爐150。提升輥122依 靠馬達(未示出)以預定速度旋轉，并且提升輥122被間隔布置在不同水平位置，使得可輕 易拉出熔融玻璃G。回流構件130用于使含有揮發性錫的氣體——其從浮槽110的下游流向浮渣箱 120——流回所述浮槽110的上游。回流構件130安裝至浮渣箱120。回流構件130包括裝在浮渣箱120中的多個管、具有噴嘴的氣體供應單元132，以 及鼓風裝置如馬達和鼓風機，以便通過浮槽Iio的下游的出口從浮渣箱120供應惰性氣體 到上游。必要時，回流構件130可被布置為從浮渣箱120朝浮槽110傾斜。在另一情況下， 回流構件130可具有其操作范圍可根據待制造的玻璃的寬度而被改變的管路系統(未示 出)或諸如此類。在又一情況下，回流構件130可通過浮槽110下游處的出口將惰性氣體 I G如氬氣、氮氣和二氧化碳供應至上游，使得浮槽110中的正流向浮槽110的下游的氣體 回流。回流構件130中使用的惰性氣體的壓力可被設置得比浮槽110的下游處的壓力相對 高例如約1. 0-2. 0個大氣壓。此外，惰性氣體IG優選在被供應到浮渣箱120中之前被預先 加熱(例如，預熱到約600-850°C)。惰性氣體的預熱優選以本領域眾所周知的方式實現。 此外，浮渣箱120中的壓力Pd和浮槽110中的壓力Pf具有以下關系Pd彡Pf。圖5A-5D是分別示出根據本發明的多個優選實施方案的回流構件和氣體供應單 元的變體的側視圖。如圖1、2和5A中所示，回流構件130的氣體供應單元具有從浮渣箱120的上側向 下側傾斜、并且延伸朝向浮槽110的出口的傾斜供應管134。該傾斜供應管134可通過其端 部噴射氣體。在另一情況下，也可在位于浮槽110的朝向出口的部分側面的端部周圍形成 多個氣體噴射孔(未示出)。如圖1、2和5B中所示，氣體供應單元132包括多個第一水平供應管135和多個第 二水平供應管137，該多個第一水平供應管各自安裝在形成于浮渣箱120中的簾136之間并 布置在玻璃G上方，該多個第二水平供應管各自布置在玻璃G下方，與第一水平供應管135 對稱。第一水平供應管135和第二水平供應管137優選地具有氣體噴射孔(未示出)，使得 氣體分別從上側和下側被噴射向浮槽110的出口。此外，形成于第一水平供應管135和第 二水平供應管137中的氣體噴射孔優選地被形成為朝向中心部分，或者相應地形成在玻璃 G的上、下表面處。如圖5C中所示，氣體供應單元132可被配置為直接在浮渣箱120的側面124處噴 射氣體。在另一情況下，如圖5D中所示，氣體供應單元132的管可不存在任何聯接而是相互分離地從兩側朝中心延伸。這些實施方案的氣體供應單元132還優選地采用氣體噴射孔 用于從浮渣箱120向浮槽110的出口噴射氣體。再次參照圖1和2，氣體排出構件140用于將流向浮槽110的側面的氣體排到外 部。這樣的氣體排出構件140分別布置在浮槽110的兩側，使得氣體排出構件140與浮槽 110的內部連通。氣體排出構件140引導氫氣和氮氣的混合氣體——在浮槽110的熱區域 中其含有揮發性錫及其混合物一從浮槽110流出，以便防止由于錫基團(tingroup)而有 雜質移到浮槽110的冷區域。以這種方式，可防止這樣的雜質在玻璃或熔融錫的表面上冷 凝。氣體排出構件140用于將通過圍繞浮室114的上部耐火體的鋼殼或安裝在上部耐 火體和下部結構之間的密封箱144形成的氣體排出。氣體排出構件140可使氣體由于浮槽110中的正壓力而自然流出。然而，如稍后 說明的，還可能的是，通過使用空氣文丘里管、噴射器或鼓風機將浮槽110中的氣體強制排 出。這種所謂的循環通風系統142優選分別地安裝到每一部分的上部結構或側密封箱的 壁。換句話說，氣體排出構件140優選包括安裝通過浮槽110的至少一個縱向側壁的多個通 風管。這里，氣體排出構件140優選地密集布置至浮槽110的兩個縱向側壁，或從浮槽110 的上游和下游沿著整個長度密集布置。作為一種替代方案，所述通風管中的每個都優選地 與放入在位于浮槽110上方的頂蓋的下端和浮槽110的上端之間的文丘里管連通。在另一 情況下，所述通風管中的每個都優選地具有與文丘里管連通的進口和伸長得長于頂蓋的上 端的出口。此外，還可能的是，所述通風管以預定間隔相互間隔開以基本從浮槽110的進口 端擴展到中游。圖6是示出根據本發明一優選實施方案的氣體排出構件的另一實施例的立體圖， 圖7是圖6的截面圖。圖1-4中使用的相同參考符號表示具有相同功能的相同元件。參照圖6和7，該實施方案的氣體排出構件240包括吸氣管210和噴射器230，所 述吸氣管210與浮槽110的側壁202間隔布置以穿過浮槽110，使得吸氣管210與浮槽110 的內部連通，所述噴射器230具有與吸氣管210的一端連通的進氣口 242和與排氣管220 連通的出氣口 244，并且所述噴射器安裝至浮槽110的待要布置在吸氣管210的一側的側 壁202。吸氣管210具有常見的管狀，使得吸氣管210的一端被用法蘭連至穿過浮槽110 或密封箱144 (見圖4)的側壁202形成的孔204，另一端連接至噴射器230的進氣口 242。 該吸氣管210可用其它結構如軟管、管道、導管和通道代替，如對本領域技術人員來說明顯 的。此外，把手250可旋轉安裝到吸氣管210的一側，以便出于維護吸氣管210和/或噴射 器230的目的而選擇性地打開或關閉吸氣管210、或者控制通過吸氣管210的流體的量。噴射器230裝備有內部元件(未示出)使得噴射器230通過進氣口 242連接到吸 氣管210的另一端以吸收流經吸氣管210的氣體。噴射器230可以是本領域中任何廣泛已 知的噴射器，或者是稍后將知曉的噴射器。用法蘭連接至排氣管220的下端的出氣口 244 被布置在噴射器230的上部，如上文所述。浮槽110中的氣體借助于噴射器230的運作而 通過吸氣管210、噴射器230和排氣管220的流動如圖7中的箭頭A所示。不同于在前的實 施方案，具有這種噴射器230的通風系統或氣體排出構件240使得可將浮室中的氣體強制 排出。參照圖1和2，在本發明的一優選實施方案中，玻璃制造設備100還包括循環控制構件160，該循環控制構件用于根據由回流構件130從浮槽110的下游供應到上游的流體的 量和溫度來確定氣體排出構件140的運行狀況。循環控制構件160可監測從回流構件130 供應/移動到浮槽110的上游的惰性氣體的溫度和/或流量，然后根據所述溫度來調整惰 性氣體的流量或者控制流量同時保持浮槽110的內部處于達一定水平的正壓力下。因此， 循環控制構件160可在最佳條件下在浮槽110中產生回流。下文中，將說明根據本發明一優選實施方案的玻璃制造設備的運行。利用由安裝在浮渣箱120處的回流構件130通過位于浮槽110的下游的出口所供 應的朝向上游的惰性氣體，浮槽110中的含有揮發性錫并流至浮槽110的下游的氣體被回 流，同時流到浮槽110的兩側的氣體通過氣體排出構件140從浮槽110排出。以此方式，可 減少從浮槽的下游流至浮渣箱的氣體的量、所形成的雜質(外來物)的量，以及附著到玻璃 的底部的雜質的量，所述雜質會與玻璃一起被拉出。同時，本發明不限于上述實施方案，合適的修改和改進也是可能的。另外，浮槽 的材料、形狀、尺寸、構造、數量和布置；熔融金屬、熔融玻璃、分離地點、回流構件的氣體 供應管以及氣體排出可在可獲得的范圍內根據需要選擇——要是可實現本發明的目的的 話——而不受特別限制。本發明已被詳細描述。但是，應理解，盡管上述詳細說明書和具體實施例說明了本 發明的優選實施方案，但其僅是為了說明而給出，因為根據此詳細描述，在本發明的主旨和 范圍內的各種變化和修改都將對本領域技術人員而言變得明了。
權利要求
用于制造玻璃的設備，該設備包括浮槽，其用于通過浮法將浮法玻璃形成為帶狀；以及，浮渣箱，其具有用于將玻璃帶從所述浮槽的出口端拉出的提升輥，該設備包括回流構件，其安裝至浮渣箱以將含有揮發性錫并且從浮槽的出口端朝浮渣箱流動的氣流送回至浮箱的進口；以及，氣體排出構件，其布置在浮槽處以將通過所述回流構件流動的氣體穿過浮槽的至少一個縱向側面排到外部。
2.根據權利要求1所述的用于制造玻璃的設備，還包括循環控制構件，該循環控制構 件用于根據由所述回流構件從浮槽的出口端供應至進口端的流體的量和/或溫度來確定 所述氣體排出構件的運行狀況。
3.根據權利要求1或2所述的用于制造玻璃的設備，其中所述回流構件包括氣體供應 單元，該氣體供應單元用于從所述浮渣箱穿過所述浮槽的出口端朝向所述浮槽的進口端供 應惰性氣體。
4.根據權利要求1或2所述的用于制造玻璃的設備，其中所述氣體排出構件包括安裝 穿過浮槽的至少一個縱向側壁的多個通風管。
5.根據權利要求4所述的用于制造玻璃的設備，其中所述通風管中的每個都與放入在 位于浮槽上方的頂蓋的下端和浮槽的上端之間的文丘里管連通。
6.根據權利要求5所述的用于制造玻璃的設備，其中所述通風管中的每個都具有一個 與文丘里管連通的進口和一個伸長得長于頂蓋的上端的出口。
7.根據權利要求4所述的用于制造玻璃的設備，其中所述通風管以預定間隔相互間隔 開以基本從浮槽的進口端擴展到中游。
8.根據權利要求1所述的用于制造玻璃的設備，其中氣體排出構件包括被安裝為與浮槽相連通的管；和安裝至該管的噴射器。
9.根據權利要求8所述的用于制造玻璃的設備，還包括用于選擇性地打開或關閉所述 管的把手。
10.根據權利要求2所述的用于制造玻璃的設備，其中所述氣體供應單元包括傾斜供 應管，該傾斜供應管從浮渣箱的上側向其下側傾斜并被布置為延伸至浮槽的進口端。
11.根據權利要求2或9所述的用于制造玻璃的設備，其中所述氣體供應單元包括多個第一水平供應管，該多個第一水平供應管分別安裝在形成于浮渣箱中的簾之間并布置在浮法玻璃上方；以及，多個第二水平供應管，該多個第二水平供應管分別布置在浮法玻璃下方，與所述第一 水平供應管對稱。
12.根據權利要求1所述的用于制造玻璃的設備，其中所述惰性氣體在被供應前被預 熱至約 600-850°C。
全文摘要
一種用于制造玻璃的設備包括浮槽，其用于通過浮法將浮法玻璃形成為帶狀；以及，浮渣箱，其具有用于將玻璃帶從浮槽的出口端拉出的提升輥。該設備還包括回流構件，其安裝至浮渣箱以將含有揮發性錫并且從浮槽的出口端朝浮渣箱流動的氣流送回至浮箱的進口；以及，氣體排出構件，其布置在浮槽處以將通過回流構件流動的氣體穿過浮槽的至少一個縱向側面排到外部。
文檔編號C03B18/00GK101993188SQ20101026219
公開日2011年3月30日 申請日期2010年8月23日 優先權日2009年8月21日
發明者樸熙俊, 林藝勳, 羅相業, 金吉鎬, 閔庚勳 申請人:株式會社Lg化學