浮法玻璃的成形装置和浮法玻璃的制造方法
【专利摘要】浮法玻璃的成形装置具有用于容纳熔融锡的浴槽，该成型装置用于使连续地供给至上述熔融锡上的熔融玻璃在上述熔融锡上流动而成形，其中，上述熔融锡的上表面具有没有被上述熔融玻璃覆盖的暴露部分，在该成形装置中设有将该暴露部分的上方的空间分隔为多个空间的分隔壁，该分隔壁具有：顶部，在该顶部与上述暴露部分之间形成空间；以及侧壁部，其沿着上述熔融玻璃的侧缘的至少一部分自上述暴露部分的上方插入到上述熔融锡中。
【专利说明】浮法玻璃的成形装置和浮法玻璃的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及浮法玻璃的成形装置和浮法玻璃的制造方法。
【背景技术】
[0002]浮法玻璃的成形装置具有用于容纳熔融锡的浴槽，该成型装置用于使连续地供给至熔融锡上的熔融玻璃在熔融锡上流动而成形为玻璃带。成形后的玻璃带被从熔融锡向斜上方拉起并被输送至退火炉。在退火炉内退火后的玻璃带被切断装置切断为规定的尺寸形状，从而得到作为产品的平板玻璃。
[0003]为了防止熔融锡被氧化，熔融锡的上方的空间充满还原性气体。作为还原性气体，通常使用含有氮气和氢气的混合气体。自与熔融锡隔开间隔地配置的顶面的孔供给还原性气体。
[0004]熔融锡的上方的空间略微含有自熔融锡挥发的锡蒸汽和自外部混入的氧。当锡蒸汽被氧化时，产生氧化锡颗粒，有时氧化锡颗粒掉落至熔融玻璃的上表面，会损害平板玻璃的品质。
[0005]因此，为了提高平板玻璃的品质等，提出设置将熔融锡的上方的空间分隔为多个空间的隔壁的方案(例如，参照专利文献I)。隔壁沿着熔融锡的上表面上的、被熔融玻璃覆盖的部分与没有被熔融玻璃覆盖的暴露部分之间的交界形成。由于自熔融锡的暴露部分挥发的锡蒸汽因被氧化而产生的氧化锡颗粒掉落至暴露部分却不会掉落至熔融玻璃的上表面，因此平板玻璃的品质良好。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1:日本国特开昭50 - 3414号公报
【发明内容】
_9] 发明要解决的问题
[0010]在熔融锡中溶入有自外部混入到熔融锡的上方的空间的氧。因此，熔融锡含有作为杂质的氧，当熔融锡的温度变低时，会在熔融锡中析出氧化锡颗粒。由于浴槽的侧砖
^卜''煉瓦)的温度低于熔融锡的温度，因此，氧化锡颗粒易于在浴槽的侧砖附近析出。氧化锡颗粒因比熔融锡轻而浮在熔融锡之上。氧化锡颗粒有时会附着于熔融玻璃的下表面。
[0011]本发明是考虑到上述问题而做出的，其目的在于，提供一种能够制得品质良好的平板玻璃的浮法玻璃的成形装置。
[0012]用于解决问题的方案
[0013]为了解决上述问题，本发明的一技术方案提供一种浮法玻璃的成形装置，其具有用于容纳熔融锡的浴槽，该成型装置用于使连续地供给至上述熔融锡上的熔融玻璃在上述熔融锡上流动而成形，其中，上述熔融锡的上表面具有没有被上述熔融玻璃覆盖的暴露部分，在该成形装置中设有将该暴露部分的上方的空间分隔为多个空间的分隔壁，该分隔壁具有:顶部，在该顶部与上述暴露部分之间形成空间；以及侧壁部，其沿着上述熔融玻璃的侧缘的至少一部分自上述暴露部分的上方插入到上述熔融锡中。
[0014]发明的效果
[0015]采用本发明，提供一种能够制得品质良好的平板玻璃的浮法玻璃的成形装置。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是表示本发明的一实施方式的浮法玻璃制造装置的概略结构的剖视图。
[0017]图2是表示一实施方式的成形装置的详细结构的剖视图。
[0018]图3是表示一实施方式的成形装置的下部构造的俯视图。
[0019]图4是图3的IV — IV剖视图。
[0020]图5是表示图4的变形例的剖视图。
[0021]图6是表示图4的另一变形例的剖视图。
[0022]图7是表示图3的变形例的俯视图。
[0023]图8是表示图4的又一变形例的剖视图。
【具体实施方式】
[0024]以下，参照【专利附图】
【附图说明】用于实施本发明的实施方式。另外，在以下的附图中，对相同或者相应的构成要素，标注相同或者相应的附图标记而省略说明。
[0025]图1是表示本发明的一实施方式的浮法玻璃制造装置的概略结构的剖视图。
[0026]浮法玻璃制造装置100包括:熔解装置200，其用于将玻璃原料10熔解而使其成为熔融玻璃12 ;成形装置300，其用于将自熔解装置200供给过来的熔融玻璃12成形为带状而成为玻璃带14 ;以及退火装置400，其用于对由成形装置300成形后的玻璃带14进行退火。
[0027]熔解装置200包括:熔解槽210，其用于容纳熔融玻璃12 ；以及燃烧器220，其用于在容纳于熔解槽210内的熔融玻璃12的上方形成火焰。投入到熔解槽210内的玻璃原料10在来自由燃烧器220形成的火焰的辐射热的作用下逐渐熔入熔融玻璃12。自熔解槽210向成形装置300连续地供给熔融玻璃12。
[0028]成形装置300包括用于容纳熔融锡310的浴槽320。成形装置300用于使连续地供给至熔融锡310上的熔融玻璃12在熔融锡310上向规定方向流动而成形为带状，从而成为玻璃带14。玻璃带14 一边向规定方向流动一边被冷却，并在浴槽320的下游区域被自熔融锡310拉起。自熔融锡310拉起后的玻璃带14被提升辊(U 7卜7々卜口一>) 510输送至退火装置400。
[0029]退火装置400用于对由成形装置300成形后的玻璃带14进行退火。退火装置400具有例如隔热构造的退火炉(> 7 )410和配置在退火炉410内的、用于将玻璃带14向规定方向输送的多个输送棍420。对于退火炉410内的气氛温度，自退火炉410的入口起越朝向出口去温度越低。退火炉410内的气氛温度通过设于退火炉410内的加热器440等进行调整。自退火炉410的出口输出后的玻璃带14被切割设备切断成规定的尺寸，从而得到作为产品的平板玻璃。
[0030]图2是表示一实施方式的成形装置的详细结构的剖视图。图3是表示一实施方式的成形装置的下部构造的俯视图。在图3中，X方向是与熔融玻璃的流动方向平行的方向，Y方向是与熔融玻璃的宽度方向平行的方向。X方向和Y方向相互正交。图4是图3的IV —IV剖视图。
[0031 ] 如图2和图4所示，成形装置300由用于容纳熔融锡310的浴槽320、沿着浴槽320的外周上缘设置的环状的上部侧壁324以及覆盖上部侧壁324的上侧开口部的顶面326等构成。在顶面326设有气体供给路径330 (参照图2)，该气体供给路径330用于向形成于顶面326与熔融锡310、熔融玻璃12之间的空间(以下，称作“成形装置300的上部空间”)供给还原性气体。另外，作为加热源的加热器332贯穿气体供给路径330。
[0032]气体供给路径330用于向成形装置300的上部空间供给还原性气体，以防止熔融锡310被氧化。还原性气体例如包括I体积％?15体积％的氢气、85体积％?99体积％的氮气。
[0033]成形装置300的上部空间成为比大气压高的气压，以限制大气从构成上部侧壁324的砖彼此之间的间隙等混入。供给至成形装置300的上部空间的还原性气体自形成于上部侧壁324的排出口等向外部放出。
[0034]为了调节熔融玻璃12的温度分布，例如，在熔融玻璃12的流动方向(X方向)和宽度方向(Y方向)上分别隔开间隔地设有多个加热器332。对加热器332的输出进行控制，使得熔融玻璃12的温度自上游侧起越朝向下游去越低。另外，对加热器332的输出进行控制，使得熔融玻璃12的厚度在宽度方向上达到均匀。
[0035]浴槽320由向上方敞开的箱状金属壳34以及设置在金属壳321内的底砖322和侧砖323构成。金属壳321用于防止大气从侧方、下方混入浴槽320内。多块底砖322呈二维排列且由排列成环状的多块侧砖323包围。
[0036]如图3所示，浴槽320内的熔融锡310的上表面自上游侧起依次包括宽度较大的宽区域Z1、宽度逐渐变窄的中间区域Z2以及宽度较窄的窄区域Z3。在为含碱玻璃的情况下，宽区域Zl的温度设定为700°C以上。另外，在为无碱玻璃的情况下，宽区域Zl的温度设定为900°C以上。
[0037]如图3和图4所示，浴槽320内的熔融锡310的上表面具有没有被熔融玻璃12覆盖的暴露部分311和被熔融玻璃12覆盖的部分312 (参照图4)。暴露部分311如图3所示那样位于熔融玻璃12的宽度方向两侧。
[0038]如图3和图4所示，成形装置300还包括用于将暴露部分311的上方空间327分隔为多个空间328、329(参照图4)的分隔壁340、350。分隔壁340、350以不妨碍熔融玻璃12的流动的方式与熔融玻璃12分开配置,并隔着熔融玻璃12对称地配置。由于分隔壁340、350为大致相同构造，因此，以下，作为代表而说明一方的分隔壁340。
[0039]如图4所示，分隔壁340例如是向下方敞开的箱形状，并覆盖熔融锡310的暴露部分311的一部分。分隔壁340用于抑制自熔融锡310的暴露部分311挥发的锡蒸汽的扩散并减少产生氧化锡颗粒。另外，分隔壁340对自构成上部侧壁324的砖彼此之间的间隙等混入的氧气与熔融锡310之间的接触进行限制，以抑制熔融锡310中的氧浓度的增加。另夕卜，分隔壁340自熔融锡310的上方插入到熔融锡310中，从而将自加热器332接收到的热量传导至熔融锡310。
[0040]分隔壁340具有:顶部341，在该顶部341与熔融锡310的暴露部分311之间形成空间328(以下，也称作“处理空间328”)；以及侧壁部342，其沿着熔融玻璃12的侧缘的至少一部分形成。另外，分隔壁340具有:相对壁部343，其与侧壁部342大致相对；盖部344，其闭塞处理空间328的上游侧的开口部；以及盖部345，其闭塞处理空间328的下游侧的开口部。
[0041]顶部341与覆盖上部侧壁324的上侧开口部的顶面326分开配置并自浴槽320的侧砖323向浴槽320的内侧延伸。顶部341接收自上方掉落的氧化锡颗粒314而防止熔融锡310被污染。
[0042]形成于顶部341与暴露部分311之间的空间328可以是用于对熔融锡310进行净化处理的处理空间。净化处理是用于去除熔融锡310中的作为杂质的氧的处理，对此详见后述。在净化处理中，具有如下处理:使自熔融锡310挥发的氧化锡蒸汽中生成含有氧的气体(例如水蒸汽或一氧化碳气体)和锡液滴，将含有氧的气体向处理空间328的外部排出。
[0043]侧壁部342与熔融玻璃12分开配置，以不妨碍熔融玻璃12的流动。侧壁部342自上方插入到熔融锡310的上表面的暴露部分311中。侧壁部342可以与浴槽320的底砖322分开，以使浴槽320内的熔融锡310因对流而达到均质。
[0044]相对壁部343固定于侧砖323的凹部。相对壁部343自上方插入到暴露部分311中。相对壁部343的与熔融锡310接触的接触面同侧砖323的与熔融锡310接触的接触面平齐。
[0045]盖部344、345自上方插入到暴露部分311中。
[0046]另外，在熔融锡310中溶入有自外部混入到成形装置300的上部空间的氧。因此，熔融锡310含有作为杂质的氧，当熔融锡310的温度变低时，会析出氧化锡颗粒。由于浴槽320的侧砖323的温度低于熔融锡310的温度，因此，氧化锡颗粒314易于在浴槽320的侧砖323附近析出。氧化锡颗粒314因比熔融锡310轻而浮在熔融锡310之上。
[0047]在本实施方式中，侧壁部342沿着熔融玻璃12的侧缘的至少一部分形成并自上方插入到熔融锡310的上表面的暴露部分311中。侧壁部342用于拦截浮在熔融锡310之上的氧化锡颗粒而抑制该氧化锡颗粒绕到熔融玻璃12的下表面。因此，使平板玻璃的品质良好。
[0048]在分隔壁340上，以贯穿分隔壁340的方式形成有用于自处理空间328的外部向其内部供给还原性气体的供给口 347。供给口 347与供给管346相连接。供给管346的还原性气体含有例如氢气(H2)或乙炔气体(C2H2)15与氢气相比，乙炔气体的还原能力较高且净化作用较强，故此优选。为了防止处理空间328的温度降低，供给管346的还原性气体也可以是在向处理空间328供给之前被加热后的高温气体，也可以在供给管346上卷绕带式加热器。可以是，自供给管346供给至处理空间328内的还原性气体经由以贯穿分隔壁340的方式在分隔壁340上形成的排气口而自与排气口相连接的排气管348 (参照图3)向成形装置300的外部排出。既可以利用成形装置300的外部与处理空间328之间的气压差来进行排气，也可以利用与排气管348相连接的真空泵等吸气源来进行排气。供给口 347和排气口的设置位置并不限定于图示的位置。
[0049]供给管346的还原性气体也可以是含有氮气(N2)等非活性气体的混合气体，在该情况下，供给管346的还原性气体优选含有乙炔气体。乙炔气体的比重高于氢气的比重且与非活性气体之间的比重差较小，因此易于遍布处理空间328的下方，从而适合于位于处理空间328的下方的熔融锡310的净化。另外，为了削减成本，供给管346的还原性气体也可以使用与气体供给路径330的还原性气体相同种类的气体。
[0050]供给管346的还原性气体(例如H2)在处理空间328内与自熔融锡310挥发的氧化锡蒸汽(SnO)反应而生成锡蒸汽(Sn)和水蒸汽(H2O)。当处理空间328内的锡的蒸汽量超过饱和蒸汽量时，新生成的锡蒸汽成为锡液滴而掉落至浴槽320内的熔融锡310之上。氧化锡蒸汽(SnO)自熔融锡310的挥发在700°C以上时容易发生、在800°C以上时显著发生、在1000°C以上时尤其显著发生。
[0051]另外，自供给管346供给至处理空间328内的还原性气体与熔融锡310中的氧反应而生成水蒸汽。该水蒸汽连同还原性气体一起被自排气管348向成形装置300的外部排出。处理空间328的气压可以设定为高于其余空间329的气压。限制混入到其余空间329内的氧气流入到处理空间328中。
[0052]优选自供给管346向处理空间328供给的还原性气体中的氢气浓度(体积％)高于自气体供给路径330向成形装置300的上部空间供给的还原性气体中的氢气浓度(体积％)。与没有设置供给管346的情况相比，处理空间328内的气氛的还原能力较高。自供给管346向处理空间328供给的还原性气体也可以在实质上仅由氢气构成，该还原性气体可以具有99体积％以上的氢气浓度。自供给管346向处理空间328供给的还原性气体中的乙炔气体浓度(体积％ )也可以低于自气体供给路径330向成形装置300的上部空间304供给的还原性气体中的氢气浓度(体积％ )。只要与没有设置供给管346的情况相比，使处理空间328内的气氛的还原能力较高即可。
[0053]分隔壁340也可以由沿着熔融玻璃12的流动方向(X方向)连续配置的多个块状物361?368构成。由于能够以块为单位设置各块状物361?块状物368，因此易于进行设置作业。
[0054]分隔壁340也可以由碳(C)形成。碳具有还原能力且在氧浓度较低的环境下生成一氧化碳气体(CO)。例如，碳与处理空间328内的氧化锡蒸汽(SnO)反应而生成锡蒸汽(Sn)和一氧化碳气体(CO)。当处理空间328内的锡的蒸汽量超过饱和蒸汽量时，新生成的锡蒸汽成为锡液滴而掉落至浴槽320内的熔融锡310之上。另外，碳与熔融锡310中的氧反应而生成一氧化碳气体。该一氧化碳气体连同还原性气体一起经由排气管348而向成形装置300的外部排出。在450°C以上时，易于促进在碳的作用下进行的还原反应。
[0055]碳与熔融玻璃12之间的润湿性良好，因此，在熔融玻璃12因熔融玻璃12的流动的变化而与分隔壁340相接触的情况下，不易妨碍熔融玻璃12的流动。
[0056]通过如此设置，能够在处理空间328内进行去除熔融锡310中的氧的净化处理
(1)?(3)。(I)通过自熔融锡310挥发的氧化锡蒸汽(SnO)与还原性气体之间的反应而生成锡蒸汽和水蒸汽，由锡蒸汽液化而成的锡液滴返回到熔融锡310，将水蒸汽向外部排出。
(2)通过熔融锡310中的氧与还原性气体之间的反应而生成水蒸汽，将水蒸汽向外部排出。
(3)通过自熔融锡310挥发的氧化锡蒸汽(SnO)与碳之间的反应而生成锡蒸汽和一氧化碳气体，由锡蒸汽液化而成的锡液滴返回到熔融锡310，将一氧化碳气体向外部排出。另外，只要进行上述净化处理(I)?(3)中的、至少任意I个净化处理即可，可以不进行全部的净化处理。
[0057]在此，在假设不将侧壁部342插入到熔融锡310中且在侧壁部342与熔融锡310之间形成有间隙的情况下，与本实施方式的情况相比，还原性气体难以积存在处理空间328内，从而难以获得上述净化处理(I)的效果和上述净化处理(2)的效果。另外，不能获得对浮在熔融锡310之上的氧化锡颗粒进行拦截的效果。因此，在本实施方式中，将侧壁部342插入到熔融锡310中。
[0058]分隔壁340的X方向尺寸LI (参照图3)优选为熔融锡310的X方向尺寸L2 (参照图3)的50%以上，更优选为70%以上，进一步优选为90%以上。若为50%以上，则能够充分获得对浮在熔融锡310之上的氧化锡颗粒进行拦截的效果。另外，分隔壁340的X方向尺寸LI为熔融锡310的X方向尺寸L2的100%以下。
[0059]分隔壁340的自侧砖323突出的部分的Y方向尺寸Yl同该侧砖323与熔融玻璃310之间的Y方向尺寸Y2之比(Y1/Y2)的平均值优选为1/2以上，更优选为7/10以上。另夕卜，上述比(Y1/Y2)的平均值优选为9/10以下。
[0060]分隔壁340可以设于高温的宽区域Z1。宽区域Zl的温度为作为氧化锡蒸汽(SnO)的通常开始挥发的温度的700°C以上，因此，促进自氧化锡蒸汽生成含有氧的气体(例如水蒸汽或一氧化碳气体)和锡液滴的反应。
[0061]顶部341与暴露部分311之间的间隔H(参照图4)优选为2mm?35mm。更优选为5mm?25mm,进一步优选为5mm?10mm。若间隔H为2mm以上，则能够充分确保用于净化处理的还原性气体的量。另外，若间隔H为35mm以下，则处理空间328的换气效率良好，且分隔壁340的刚性良好。
[0062]若处理空间328的每小时的换气次数过少，则不能充分地进行净化处理，若过多，则会增加成本，因此每小时的换气次数优选为3次?20次，更优选为8次?10次。在此，换气次数是通过在I小时期间内向处理空间328供给的还原性气体的在标准状态(I个气压，25°C )下的体积(Nm3)与处理空间328的体积之比而算出的。
[0063]以上，说明了本发明的实施方式，本发明不限定于上述实施方式，而能够在权利要求书记载的本发明主旨的范围内进行各种变形、变更。
[0064]例如，上述实施方式的分隔壁340分别与供给管346和排气管348相连接，但也可以不与供给管346和排气管348相连接。即使分隔壁340不与供给管346相连接，也能够至少谋求:(I)对自熔融锡310的暴露部分311挥发的锡蒸汽的扩散进行抑制，(2)对自上部侧壁324的间隙等混入的氧气与熔融锡310之间的接触进行限制，(3)限制在熔融锡310中产生的氧化锡颗粒附着于熔融玻璃。另外，即使分隔壁340不与供给管346和排气管348相连接，例如，若如图7所示那样在分隔壁340上穿设有开口部349，则能够使还原性气体在被分隔壁340分隔的处理空间328与其余空间329之间往来，因此能够利用处理空间328内的还原性气体进行净化处理。开口部349也可以穿设在分隔壁340的顶部341。另外，开口部349的穿设位置并不限定于图示的位置。另外，若分隔壁340为多孔质并具有透气性，则也可以不在分隔壁340上穿设开口部。在分隔壁340为多孔质并具有透气性、且在分隔壁340上穿设有开口部349的情况下，分隔壁340的内壁面的开口率优选为1%?15%。若开口率小于1%，则还原性气体的往来不充分。若开口率大于15%，则自上部侧壁324的间隙等混入的氧气容易进入到处理空间328内，从而不能充分获得上述(2)的效果。
[0065]另外，为了抑制分隔壁340被烧毁，也可以如图8所示那样在分隔壁340之上形成例如防氧化膜371。防氧化膜371由碳化硅(SiC)等陶瓷形成。作为防氧化膜371的形成方法，具有例如喷镀法等。防氧化膜371可以覆盖分隔壁340的整个表面。
[0066]另外，上述实施方式的分隔壁340为向下方敞开的箱形状并由相对壁部343固定于侧砖323，但也可以不设置相对壁部343。例如，如图5所示，分隔壁340A也可以由顶部341A固定于侧砖323。另外，如图6所示，为了缩窄顶部341B与熔融锡310之间的间隔H(参照图4)，分隔壁340B在顶部341B处形成有台阶。
[0067]本申请要求基于2012年5月28日向日本特许厅提交的日本特愿2012 — 121348号的优先权，将日本特愿2012 - 121348号的全部内容引入到本国际申请中。
[0068]附图标记说明
[0069]100、浮法玻璃制造装置；200、熔解装置；300、成形装置；310、熔融锡；311、暴露部分；320、浴槽；327、空间(暴露部分的上方的空间)；328、空间(处理空间)；340、分隔壁；341、顶部；342、侧壁部；346、供给管；348、排气管；361?368、块状物；371、防氧化膜；400、退火装置。
【权利要求】
1.一种浮法玻璃的成形装置，其具有用于容纳熔融锡的浴槽，该成型装置用于使连续地供给至上述熔融锡上的熔融玻璃在上述熔融锡上流动而成形，其中， 上述熔融锡的上表面具有没有被上述熔融玻璃覆盖的暴露部分， 在该成形装置中设有将该暴露部分的上方的空间分隔为多个空间的分隔壁， 该分隔壁具有:顶部，在该顶部与上述暴露部分之间形成空间；以及侧壁部，其沿着上述熔融玻璃的侧缘的至少一部分自上述暴露部分的上方插入到上述熔融锡中。
2.根据权利要求1所述的浮法玻璃的成形装置，其中， 在上述分隔壁连接有用于自形成于上述顶部与上述暴露部分之间的空间的外部向该空间的内部供给还原性气体的供给管。
3.权利要求1或2所述的浮法玻璃的成形装置，其中， 在上述分隔壁连接有用于将形成于上述顶部与上述暴露部分之间的空间的气体向上述成形装置的外部排出的排气管。
4.根据权利要求2所述的浮法玻璃的成形装置，其中， 上述还原性气体含有氢气(H2)。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的浮法玻璃的成形装置，其中， 上述分隔壁由碳形成。
6.根据权利要求5所述的浮法玻璃的成形装置，其中， 在上述分隔壁上形成有防氧化膜。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的浮法玻璃的成形装置，其中， 上述分隔壁为多孔质并具有透气性，或者具有连通被上述分隔壁分隔的上述多个空间的开口部。
8.—种浮法玻璃的制造方法，其中， 使用权利要求1至7中任一项所述的浮法玻璃的成形装置来制造平板玻璃。
【文档编号】C03B18/16GK104245607SQ201380017451
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2013年5月8日 优先权日:2012年5月28日
【发明者】伊贺元一, 伴信之 申请人:旭硝子株式会社