專利名稱：平板玻璃、尤其可轉(zhuǎn)變成玻璃陶瓷的浮法玻璃的制造方法
浮法玻璃的制造方法幾十年來是眾所周知的。該方法的一般過程是讓液態(tài)玻璃通過一個(gè)流入唇連續(xù)流到浮選池的熔融金屬上，在該處，玻璃在浮選池上擴(kuò)展開來，直至達(dá)到它的大約7毫米的平衡厚度為止；如欲生產(chǎn)0.5至大約5毫米厚的玻璃帶，則玻璃帶在浮選池上被繼續(xù)拉引。
液態(tài)玻璃流到浮選池上的部位形成一個(gè)凸緣(“洋蔥”“凸緣”)。液態(tài)玻璃的絕大部分向前流向浮選池的出口，但一部分也向后流動(dòng)并從該處向側(cè)邊流動(dòng)。玻璃向后在其中流動(dòng)的浮選槽的這部分叫做濕背區(qū)。浮法玻璃的濕背區(qū)近似于漏斗狀并向浮選槽的出口方向敞口。該漏斗的兩邊一般由瓷磚、即限制磚(Restrictor-tiles)組成。該漏斗的窄邊構(gòu)成浮選槽的前壁或在該前壁前面放置一塊瓷磚，這塊瓷磚叫濕背磚。
玻璃液流向后流動(dòng)的部分撞到濕背磚和限制磚上，從該處轉(zhuǎn)向并以玻璃的主要部分向浮選槽的出口方向流動(dòng)。
人們?cè)缫颜J(rèn)識(shí)以在濕背區(qū)產(chǎn)生的玻璃堵塞可導(dǎo)致玻璃內(nèi)的缺陷。在玻璃堵塞處，玻璃在浮選池上的停留時(shí)間比直接流向出口的玻璃的停留時(shí)間長。這會(huì)導(dǎo)致不同的粘度，因?yàn)樵谶@種情況下，玻璃本身冷卻較嚴(yán)重，但也可產(chǎn)生玻璃失透現(xiàn)象或分解現(xiàn)象。
所以為了重新降低濕背區(qū)的粘度，通過通電流來加熱該濕背區(qū)內(nèi)的玻璃帶邊緣條已是眾所周知的(例如DE-PS 1 596 590)。
DE-A-2 218 275提出了另一種方法，該方法是在濕背區(qū)內(nèi)借助整個(gè)導(dǎo)流體的特殊造型來改善液態(tài)玻璃的流動(dòng)速度。此外，根據(jù)該文獻(xiàn)可在玻璃和型磚之間用一個(gè)氣墊來支承玻璃。但在這種情況下，氣體也會(huì)到達(dá)玻璃下方并導(dǎo)致玻璃帶內(nèi)的擾動(dòng)和浮選池內(nèi)的不希望有的紊流。
如果用可結(jié)晶的玻璃種類來實(shí)施這些方法，則制成的產(chǎn)品一般不能滿足高的要求。亦即在為了拉引玻璃帶而必須以相當(dāng)?shù)偷睦鋮s速度工作的溫度范圍內(nèi)已產(chǎn)生結(jié)晶，所以玻璃稍后的陶瓷化受到在玻璃帶拉引過程中以不希望的方式所形成的結(jié)晶體的負(fù)面影響，亦即對(duì)它在轉(zhuǎn)化成玻璃陶瓷時(shí)為了晶核形成首先在精確的溫度下精確保持一段確定的時(shí)間、以便隨后在較高的溫度下可從已形成的晶核中生長晶體的過程產(chǎn)生不利的影響。
濕背磚和限制磚可起不均勻晶核的作用，這種晶核由于長時(shí)間停留在濕背區(qū)而可導(dǎo)致在邊緣中有缺陷的晶體形成，這又會(huì)在稍后的陶瓷化過程中導(dǎo)致不均勻性，特別是導(dǎo)致玻璃帶的嚴(yán)重扭曲，而這則可導(dǎo)致玻璃在冷卻爐中破裂。
迄今為止這個(gè)問題用兩種方法來解決一是研發(fā)了不容易形成這類缺陷的玻璃品種；二是通過池金屬的有目的的流動(dòng)來避免不希望的結(jié)晶或晶核形成。
US-A-3,684,475用一臺(tái)循環(huán)泵來產(chǎn)生相應(yīng)于金屬池上的玻璃帶的速度的池金屬層流，通過該層流避免了邊緣區(qū)內(nèi)的池金屬的部均勻的速度并由此避免尤其邊緣區(qū)內(nèi)的不均勻的結(jié)晶。WO 2005/0 731 38 A1也是在濕背區(qū)引入池金屬流來使“洋蔥”的向后擴(kuò)展減小到這樣的程度，即在濕背磚上玻璃不再可能形成固定點(diǎn)。但由于沒有這個(gè)固定點(diǎn)，玻璃帶位置難于保持穩(wěn)定，玻璃帶難于進(jìn)行限定的造形。此外，由此也阻礙了來自流入唇的雜質(zhì)由于流動(dòng)環(huán)境被引入邊緣區(qū)而不進(jìn)入產(chǎn)品中。
EP 0 850 888 A1提出了一種類似的方法。這里是在浮選池中在玻璃帶的邊緣區(qū)內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)垂直流來控制浮選池上的玻璃帶的邊緣位置。
GB 1 158 958 A描述了一種方法，這里的限制磚由一種透氣材料制成，高壓氣體對(duì)著玻璃從中吹出，以減少限制磚上的摩擦。這種方法的特大缺點(diǎn)是氣體可到達(dá)玻璃表面下方，這種情況是有悖于優(yōu)質(zhì)玻璃帶的產(chǎn)生的。
本發(fā)明的目的是提出一種簡(jiǎn)單易行的浮法方法，該浮法方法也在易于結(jié)晶的玻璃(例如制造玻璃陶瓷片用的綠色玻璃)的浮選時(shí)，可在很大程度上防止邊緣區(qū)的不希望的玻璃失透，所以既不在玻璃帶內(nèi)產(chǎn)生增加的應(yīng)力，又不在冷卻爐內(nèi)出現(xiàn)破裂。特別是為了確保玻璃帶在濕背區(qū)內(nèi)的恒定位置，在濕背區(qū)可繼續(xù)使用經(jīng)驗(yàn)證的濕背磚和限制磚來獲得玻璃帶的可靠的造形。
這個(gè)目的是通過權(quán)利要求1中所述的方法來實(shí)現(xiàn)的。
令人驚奇地表明通過在濕背區(qū)內(nèi)在與液態(tài)玻璃接觸的限定壁上產(chǎn)生一層浮選池金屬液膜使玻璃沿著限定壁導(dǎo)向的速度提高，從而在漂浮過程的繼續(xù)進(jìn)展中幾乎不發(fā)生晶核或晶體的形成或者說可能性很小，所以不再由此引發(fā)缺陷效應(yīng)。此外，通過這些液膜防止了玻璃與濕背磚和限制磚直接發(fā)生接觸，所以這些磚不會(huì)引發(fā)結(jié)晶。
DE 1 212 690描述了一種厚玻璃、即厚度大于大約7毫米平衡厚度的玻璃的浮選方法。這種方法是通過玻璃被堵塞在漂浮槽的側(cè)壁來避免玻璃的自然攤開。為了在側(cè)壁上減少玻璃的摩擦，在壁和玻璃之間產(chǎn)生一層由熔融的氧化物或金屬組成的潤滑膜。多余的金屬通過槽邊緣流入收集槽中。但這之所以可能，是因?yàn)椴ＡЬ哂械暮穸却笥谄胶夂穸?。這種方法不適合制造厚度低于平衡厚度的平板玻璃，因?yàn)槭紫炔ＡР慌c浮法玻璃槽的側(cè)壁接觸；其二，由于厚度太小，也不可能通過槽邊緣溢出金屬。
根據(jù)浮法過程的工藝條件，濕背區(qū)的玻璃只與前壁或一塊裝在前壁前面的成形件即濕背磚接觸。但更多的情況是，除了這塊濕背磚外，還在玻璃熔液的流動(dòng)方向上加設(shè)兩個(gè)成形件(限制磚)，后者引導(dǎo)濕背區(qū)的還有玻璃流動(dòng)方向上的玻璃熔液一段短的距離。全部與液態(tài)玻璃接觸的限定面都必須用液膜加熱，以免在限定面上出現(xiàn)晶核形成。所謂限定面指的是玻璃熔液碰到的全部面、成形件等等。這些面不必由陶瓷制成，而是也可用合適的金屬制成或用具有一層金屬覆層的陶瓷成形件。但出于費(fèi)用原因，這類成形件一般都由耐火陶瓷制成。
如果構(gòu)成限定面的物體使用一種開孔材料或至少在其面向玻璃的表面使用一層這種材料層，則產(chǎn)生液膜的液體或者說液態(tài)金屬通過這些孔流入，就可最有利地在玻璃和限定面之間產(chǎn)生液膜。
液體的流入是從背面進(jìn)行的。
因?yàn)檫@種液體是由浮選池的金屬制成的，并因而具有高的比重和相當(dāng)高的粘度，所以孔隙率和孔徑尺寸都不是很關(guān)鍵的。
應(yīng)優(yōu)選使用一種孔隙率為30％至70％和孔徑為0.02至1.0毫米的開孔材料。當(dāng)然也可不用多孔材料而用一種設(shè)有許多孔或槽的材料，待形成膜的液態(tài)金屬可通過這些孔或槽流到表面。
輸送液體的壓力相當(dāng)?shù)停挥?.05至1巴，它自然與孔徑尺寸和厚度或者說要流經(jīng)的材料內(nèi)的壓力降有關(guān)。
作為多孔材料可用任一種對(duì)液體、對(duì)周圍大氣和對(duì)存在的溫度反應(yīng)遲鈍的材料。優(yōu)選用多孔陶瓷，例如Al2O3，ZrO2、鋁硅酸鹽，但多孔金屬例如鎢燒結(jié)金屬、多孔石墨和類似材料也是很適合的。
由于要形成膜的液體由浮選池的金屬組成，所以要流出的液膜可容易地回流到浮選池中，且用來產(chǎn)生液膜所需的液體也可取自浮選池。液體最好進(jìn)行過濾，以去掉固體粒子。用普通的泵、例如象浮選池金屬循環(huán)時(shí)所用的電磁液體金屬泵來進(jìn)行池液體從池經(jīng)凈化設(shè)備到多孔材料的循環(huán)。
要形成膜的液體溫度通常應(yīng)相當(dāng)于濕背區(qū)浮選池的溫度，亦即溫度應(yīng)大約為1000℃至1300℃的范圍。但如果要形成膜的液體以超過濕背區(qū)的浮選池溫度直到150℃的溫度被擠壓通過多孔材料時(shí)，也是有利的。這樣，與要形成膜的液體產(chǎn)生接觸的玻璃層就可較長時(shí)間地保溫，這對(duì)避免晶(核)形成是特別有效的。
下面結(jié)合附圖來進(jìn)一步說明本發(fā)明。附圖示出

圖1是按本發(fā)明的一種浮法設(shè)備的濕背區(qū)的縱截面；圖2是有濕背磚和限制磚的漂浮槽的濕背區(qū)的俯視圖。
圖1示意示出了浮法玻璃設(shè)備的流入?yún)^(qū)(濕背區(qū))。液態(tài)玻璃1通過流入唇2流到金屬池3上，而該金屬池則支承在一個(gè)槽4中。從圖可以看出，流到該金屬池上的玻璃形成一個(gè)凸緣6，該凸緣連接到一個(gè)由一塊瓷磚7(濕背磚)構(gòu)成的壁8上。壁8是多孔的，并用泵P使液態(tài)池金屬9擠壓通過這些孔，于是該池金屬在壁8和凸緣6之間形成一層膜，該膜防止凸緣6的玻璃直接與瓷磚7(濕背磚)產(chǎn)生接觸。在瓷磚7內(nèi)設(shè)置了一個(gè)分配通道10，該分配通道用于保證熔融的金屬在該瓷磚內(nèi)的均勻分布。
圖2是濕背區(qū)的俯視圖，并為圖示清晰起見，略去了流入唇。圖中可以看到濕背磚7具有用于液態(tài)池金屬的輸入管11和布置在濕背磚內(nèi)的、虛線示出的分配通道10。呈漏斗狀沿玻璃流動(dòng)方向擴(kuò)展的限制磚12和12’連接在濕背磚7的兩側(cè)，該限制磚也與熔融玻璃保持接觸，并同樣通過輸入管13、13’和分配通道14、14’供給液態(tài)金屬。
權(quán)利要求
1.容易結(jié)晶的平板玻璃的制造方法，在這種方法中，液態(tài)玻璃在一臺(tái)浮法玻璃設(shè)備內(nèi)按眾所周知的方式被連續(xù)地澆注到一個(gè)金屬池上并在該處形成一條具有所要求寬度和厚度的帶，且玻璃流在澆注區(qū)的范圍內(nèi)撞到濕背磚和/或限制磚上，其特征為，在濕背磚和/或限制磚與玻璃流之間，在澆注區(qū)的范圍內(nèi)產(chǎn)生由浮選池金屬制成的膜，該膜阻止液態(tài)玻璃與濕背磚和/或限制磚之間的直接接觸。
2.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征為，澆注一種用于玻璃陶瓷的母體玻璃(Vorluferglas)作為液態(tài)玻璃。
3.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征為，使用一種瓷磚作為至少一個(gè)限定壁，該瓷磚由一種開孔材料制成或在其面向玻璃的一面具有由開孔材料制成的層，產(chǎn)生液膜的液體被擠壓通過該材料的孔。
4.按權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，使用一種金屬，特別是使用浮選池的金屬作為產(chǎn)生用于液體膜的液體。
5.按權(quán)利要求1至4中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法，其特征在于，使用了三個(gè)限定壁。
6.按權(quán)利要求3所述的方法，其特征為，在限定磚內(nèi)設(shè)置有一個(gè)液體的分配通道。
7.按權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的方法，其特征為，所用的液體具有一個(gè)介于澆注區(qū)內(nèi)池金屬溫度與高出到150℃溫度之間的溫度。
8.平板玻璃、尤其玻璃陶瓷的母體玻璃，其按前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的方法進(jìn)行制造。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種平板玻璃、尤其可轉(zhuǎn)變成玻璃陶瓷的浮法玻璃的制造方法，其中在濕背磚和必要時(shí)限制磚與玻璃流之間產(chǎn)生一層特別是由浮選池金屬構(gòu)成的液膜。這些磚最好用多孔材料制成，產(chǎn)生膜的液體被擠壓通過該材料的孔。
文檔編號(hào)C03B18/00GK1962500SQ20061014632
公開日2007年5月16日 申請(qǐng)日期2006年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月10日
發(fā)明者B·洛弗爾貝恩, A·朗斯多夫, C·庫納特, F·－T·蘭特斯, U·蘭格, W·施米德鮑爾 申請(qǐng)人:肖特股份有限公司