專利名稱：在生產(chǎn)浮法玻璃時(shí)通過(guò)溢流磚(出液端)輸送玻璃熔體的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于在生產(chǎn)浮法玻璃時(shí)通過(guò)溢流磚(出液端)輸送玻璃溶液的裝置，該裝置從玻璃熔體槽通過(guò)可調(diào)的給料通道向溢流磚輸送，并通過(guò)其采用金屬層覆蓋的表面引導(dǎo)到達(dá)浮拋槽的錫表面上。
在按照浮法生產(chǎn)浮法玻璃時(shí)，通常玻璃在玻璃熔化槽中熔化，在精制裝置中無(wú)氣泡地“精制”，在玻璃熔煉槽和浮拋槽之間的給料通道中均化和預(yù)處理(調(diào)整到成型所要求的粘度)。預(yù)處理過(guò)的玻璃熔體在給料通道的末端通過(guò)溢流磚(出液端)在浮拋槽中的液態(tài)錫上漂浮。在浮拋槽中玻璃熔體形成玻璃帶。
在此方面，溢流磚底邊到錫表面的距離以及溢流磚的表面特性，對(duì)浮拋槽中的成型過(guò)程并因此對(duì)浮拋玻璃的質(zhì)量是關(guān)鍵的。
如果玻璃熔體與具有裂紋、孔或者腐蝕斷面的溢流磚表面進(jìn)行接觸，那么會(huì)導(dǎo)致浮法玻璃中的表面缺陷(交叉變形)。
如果溢流磚底邊到浮拋槽中的錫表面的距離由于溢流磚腐蝕增大而過(guò)大，會(huì)改變玻璃熔體向浮拋槽中的輸送條件，例如如回流正流之比，然后出現(xiàn)濕回流(wet back)氣泡。
在公知的裝置中，溢流磚是由耐火陶瓷材料構(gòu)成。作為溢流磚的材料，通常使用漿料澆注的和燒結(jié)的硅玻璃陶瓷(熔凝石英)或者熔化澆注的Al2O3。這種材料在生產(chǎn)鈣-氧化鈉玻璃時(shí)完全夠用，溢流磚的使用壽命為2至3年。
在生產(chǎn)高熔點(diǎn)的腐蝕性玻璃時(shí)，像硅酸硼玻璃(少堿和無(wú)堿)和鋁-硅酸鹽玻璃，由這種材料制的溢流磚的使用壽命最多僅6個(gè)月。因此對(duì)溢流磚已經(jīng)試驗(yàn)通過(guò)使用其他材料來(lái)提高其使用壽命。因此已提出，使用含有85％至97重量％的ZrO2的熔融澆注材料并在生產(chǎn)硅酸硼玻璃，特別是少堿的硅酸硼玻璃時(shí)使用這種溢流磚。溢流磚的使用壽命因此可以提高到約1年(JP 06-345467 A)。
迄今為止公知的溢流磚材料的缺點(diǎn)，由于受玻璃熔體腐蝕而制約的使用壽命而對(duì)玻璃質(zhì)量是有公知的后果(變形等)。此外，陶瓷材料的任何腐蝕都與氣泡形成和腐蝕產(chǎn)物的溶解有關(guān)，它們同樣惡化玻璃質(zhì)量。
JP 06-345467 A中列舉的用于溢流磚的材料雖然具有相對(duì)良好的耐腐蝕性，然而對(duì)溫度變化敏感。當(dāng)溫度變化時(shí)，在表面易于剝落，極端情況下甚至產(chǎn)生具有浮法玻璃公知的質(zhì)量缺陷的裂紋。此外，這種材料非常昂貴。
在構(gòu)成帶有金屬層的溢流磚時(shí)，特別是必須考慮到防止金屬層受到來(lái)自浮拋槽還原的成形氣體的侵蝕。此外，在選擇用于溢流磚的材料時(shí)，必須保證溢流磚和金屬層材料的熱膨脹系數(shù)相似。
如果溢流磚使用普通材料，像熔凝石英，Al2O2或者鋯，那么溢流磚具有和同金屬層一樣的明顯較小的熱膨脹系數(shù)。在使用溫度1200℃至1400℃時(shí)，它導(dǎo)致在金屬層中形成皺紋和裂紋，極端情況下導(dǎo)致溢流磚脫落。
本發(fā)明的目的在于，提供一種上述類(lèi)型的裝置，其中，溢流磚具有高至1400℃的高的耐溫性，對(duì)不同玻璃熔體有高耐腐蝕性，與玻璃熔體不產(chǎn)生不希望出現(xiàn)的相互作用，對(duì)溫度變化不敏感，并且不會(huì)向玻璃熔體中釋放腐蝕產(chǎn)物。
這一目的按照本發(fā)明而得以實(shí)現(xiàn)，即至少與玻璃熔體接觸的溢流磚表面用特定的非貴金屬的耐火金屬層覆蓋。
由非貴金屬耐火金屬所構(gòu)成的金屬層與玻璃熔體接觸的溢流磚表面具有優(yōu)良的耐腐蝕性，并由此提高溢流磚的使用壽命。此外，防止腐蝕產(chǎn)物進(jìn)入玻璃熔體，并且對(duì)于選擇用于溢流磚的材料來(lái)說(shuō)，要使熱膨脹系數(shù)更為有利的配合。這樣，對(duì)金屬層可選擇鉑或者鉑合金和對(duì)溢流磚選擇鋁酸鎂-尖晶石，并達(dá)到相似的熱膨脹狀態(tài)。因此，可輕易地避免在金屬層中形成皺紋和裂紋。熱膨脹系數(shù)處于10至14×10-6K-1的范圍內(nèi)。
作為金屬層，含有鉑和10重量％銠的合金以及含有鉑和5重量％金的合金證明是非常適宜的。
為防止鉑受到來(lái)自浮拋槽的還原氣氛的影響，在溢流磚下通過(guò)噴嘴供給溫度800至1200℃的氣態(tài)氮。
該裝置特別適用于按照浮法生產(chǎn)用于平面顯示器的基質(zhì)玻璃的浮法設(shè)備。
恰恰是鉑及其合金對(duì)硅酸硼玻璃和硅酸鋁玻璃具有突出的耐腐蝕性。
若是硅酸硼玻璃則成分含有55％-65重量％的SiO212％-20重量％的Al2O3≥5重量％的B2O30-5重量％的BaO3-9重量％的CaO1-5重量％的MgO1-5重量％的SrO時(shí)特別適用，并且按照本發(fā)明構(gòu)成的溢流磚在無(wú)皺紋和無(wú)裂紋表面情況下具有較高的使用壽命，它對(duì)于提高浮法玻璃帶的表面質(zhì)量具有重要意義。
下面借助附圖中示出的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)說(shuō)明。其中

圖1示出用于在從玻璃熔體槽向具有溢流磚的浮拋槽的過(guò)渡區(qū)中生產(chǎn)浮法玻璃的浮法裝置，以及圖2示出在帶有僅一個(gè)阻斷板的浮法裝置時(shí)的具有溢流磚的過(guò)渡區(qū)細(xì)節(jié)。
如按照?qǐng)D1原理圖所示，玻璃在玻璃熔體槽10中熔化并輸送到給料通道11，其中，精制的玻璃熔體12的量可通過(guò)對(duì)溢流磚20的給料通道11末端上配置的玻璃量調(diào)節(jié)裝置14(Front Tweel)進(jìn)行調(diào)節(jié)。
給料通道11配有一切斷裝置13(Back Tweel)，利用它可以完全中斷向溢流磚20輸送玻璃熔體12。
如圖2更清楚地示出，通過(guò)溢流磚20上面輸送的玻璃熔體12.1的量，通過(guò)玻璃量調(diào)節(jié)裝置14(Front Tweel)而配量。溢流磚20的上面是用金屬層22覆蓋。該層是由鉑或者鉑合金構(gòu)成。它借助于鉑-或者鉑合金銷(xiāo)釘固定在從側(cè)面限制溢流磚20的側(cè)磚上。這里，固定位置要這樣設(shè)置，使它不與在被覆的溢流磚20上流動(dòng)玻璃熔體12.1接觸。在該位置上需要特別強(qiáng)調(diào)的是，在本發(fā)明的范圍內(nèi)，金屬層22或者像現(xiàn)有的可以由單獨(dú)的構(gòu)件構(gòu)成，或者該金屬層與溢流磚20整體構(gòu)成?？梢哉J(rèn)為，金屬層22蒸鍍到溢流磚20上或者以其他方式涂覆在溢流磚20上。
玻璃熔體12.1到達(dá)浮拋槽，浮拋槽有前置壁15和槽底部件17并容納液態(tài)錫18。流動(dòng)的玻璃熔體12.1在液態(tài)錫18上形成玻璃帶12.1，通過(guò)提升輥從浮拋槽中拉出。
溢流磚20的底邊到浮拋槽中液態(tài)錫18表面的距離必須合理。這里，溢流磚20可以設(shè)置在浮拋槽的前置壁15上。在溢流磚20的下面設(shè)置噴嘴21，通過(guò)溫度800至1200℃的氣態(tài)氮，可進(jìn)行溢流磚20和浮拋槽之間的過(guò)渡。由此，鉑涂層不是由玻璃熔體覆蓋的部分防止還原的浮拋槽氣氛。
溢流磚20和浮拋槽之間的過(guò)渡區(qū)借助于前遮蓋件19向下對(duì)料通道11覆蓋。液態(tài)錫18在由前置壁15和槽底部件17的浮拋槽中構(gòu)成，用于漂浮的玻璃帶12.2的液態(tài)載體，玻璃帶通過(guò)瓷磚16與浮拋槽的前置壁15分開(kāi)。
溢流磚20由鋁酸鎂尖晶石構(gòu)成，它與由鉑和10重量％的銠或者鉑和5重量％的金構(gòu)成的金屬層，具有類(lèi)似的熱膨脹系數(shù)(10-14)×10-6K-1。這種合適的熱膨脹系數(shù)保證在1200℃至1400℃的溫度下，金屬層沒(méi)有皺紋或者裂紋形成，并對(duì)漂浮的玻璃帶12.2形成具有提高的表面質(zhì)量的一種出色的表面。在溢流磚20的底面，通過(guò)噴嘴21供給溫度800至1200℃的氣態(tài)氮，以便保護(hù)鉑不受來(lái)自浮拋槽的還原性氣氛的影響。
金屬層的底面也可以有氣密性的擴(kuò)散阻斷層，以便保護(hù)金屬層不受從浮拋槽出來(lái)的錫蒸氣和還原的成形氣體的影響。
依據(jù)本發(fā)明的裝置特別適用于按照浮法生產(chǎn)平面顯示器的玻璃基質(zhì)。為此使用的硅酸硼玻璃最好具有以下成分55-65重量％的SiO212-20重量％的Al2O3≥5重量％的B2O30-5重量％的BaO3-9重量％的CaO1-5重量％的MgO1-5重量％的SrO
權(quán)利要求
1.一種用于在生產(chǎn)浮法玻璃時(shí)，通過(guò)溢流磚(出液端)輸送玻璃熔體的裝置，其特征在于，至少與玻璃熔體(12.1)接觸的溢流磚(20)表面采用特定的耐火金屬層(22)覆蓋。
2.按權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，不與玻璃熔體(12.1)接觸的金屬層(22)的底面具有氣密性的擴(kuò)散阻斷層。
3.按權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，金屬層(22)由鉑或者鉑合金組成。
4.按權(quán)利要求1至3之一所述的裝置，其特征在于，溢流磚(20)由熱膨脹系數(shù)(WAK)為10至14×10-6K-1的材料構(gòu)成。
5.按權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，溢流磚(20)由鋁酸鎂尖晶石構(gòu)成，它具有的熱膨脹特性，與由鉑和其合金構(gòu)成的金屬層(22)的熱膨脹特性相適應(yīng)。
6.按權(quán)利要求3至5之一所述的裝置，其特征在于，金屬層(22)由含鉑和10重量％的銠或者含鉑和5重量％的金的合金組成。
7.按權(quán)利要求1至6之一所述的裝置，其特征在于，在溢流磚(20)的下面，通過(guò)噴嘴(21)可以導(dǎo)入優(yōu)選溫度為800至1200℃的氮。
8.按權(quán)利要求1至7之一所述的裝置，其特征在于，該裝置是在按照浮法生產(chǎn)用于平面顯示器的基質(zhì)玻璃時(shí)使用。
9.按權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，涉及含有下列成分的硅酸硼玻璃55-65重量％的SiO212-20重量％的Al2O3≥5重量％的B2O30-5重量％的BaO3-9重量％的CaO1-5重量％的MgO0-5重量％的SrO
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于在生產(chǎn)浮法玻璃時(shí)通過(guò)溢流磚(出液端)輸送玻璃熔體的裝置，該裝置從玻璃熔體槽通過(guò)可調(diào)的給料通道向溢流磚輸送，并通過(guò)其采用金屬層覆蓋的表面引導(dǎo)到達(dá)浮拋槽的錫表面上。按照本發(fā)明，至少溢流磚與玻璃熔體接觸的表面采用貴金屬的耐火的金屬層覆蓋，不僅溢流磚的使用壽命大大提高，而且由于得到提高的表面特性，浮法玻璃的表面質(zhì)量也得到優(yōu)化。并且，金屬層和溢流磚的材料具有良好配合的熱膨脹系數(shù)，以至避免在金屬層中形成皺紋和裂紋。
文檔編號(hào)C03B18/00GK1446764SQ0312503
公開(kāi)日2003年10月8日 申請(qǐng)日期2003年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月6日
發(fā)明者格哈德·勞滕施拉格, 克勞斯·施耐德, 安德烈亞斯·莫斯坦, 尤維·艾科恩, 斯蒂芬·梅爾曼 申請(qǐng)人:艙壁玻璃公司