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DE10209738B4 - Apparatus for feeding molten glass via a spout-lip in the manufacture of float glass - Google Patents

Apparatus for feeding molten glass via a spout-lip in the manufacture of float glass Download PDF

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Abstract

Vorrichtung zum Zuführen von Glasschmelze über einen Überlaufstein bei der Herstellung von Floatglas, die von einer Glasschmelzwanne über einen einstellbaren Speiserkanal dem Überlaufstein zugeführt wird und über dessen Oberfläche geleitet auf die Zinnoberfläche eines Floatbades gelangt,
dadurch gekennzeichnet,
dass zumindest die mit der Glasschmelze (12.1) in Kontakt kommende Oberfläche des Überlaufsteines (20) mit einer nicht edlen, refraktären Metallschicht (22) überzogen ist, und
dass die nicht mit der Glasschmelze (12.1) in Kontakt kommende Unterseite der Metallschicht (22) mit einer gasdichten Oxidationsschicht versehen ist.
Apparatus for feeding molten glass via an overflow stone in the manufacture of float glass, which is supplied from a glass melting tank via an adjustable feeder channel to the overflow stone and passes over the surface thereof to the tin surface of a float bath,
characterized,
that at least the surface of the overflow brick (20) which comes into contact with the glass melt (12.1) is coated with a non-noble, refractory metal layer (22), and
the underside of the metal layer (22), which does not come into contact with the molten glass (12.1), is provided with a gas-tight oxidation layer.

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zuführen von Glasschmelze, insbesondere einer Borosilicatglasschmelze oder einer Aluminosilicatglasschmelze über einen Überlaufstein (Spout-Lip) bei der Herstellung von Floatglas, die von einer Glasschmelzwanne über einen einstellbaren Speiserkanal dem Überlaufstein zugeführt wird und über dessen Oberfläche geleitet auf die Zinnoberfläche eines Floatbades gelangt.The The invention relates to a device for feeding molten glass, in particular a borosilicate glass melt or an aluminosilicate glass melt over an overflow stone (Spout-Lip) in the manufacture of float glass from a glass melting tank over a adjustable feeder channel the overflow stone supplied will and over its surface directed to the tin surface a float bath arrives.

Bei der Herstellung von Floatglas nach dem Floatverfahren ist es üblich, dass das Glas in einer Glasschmelzwanne erschmolzen wird, in einem Läuterteil blasenfrei „geläutert" wird, in einem Speiserkanal zwischen der Glasschmelzwanne und dem Floatbad homogenisiert und konditioniert (Einstellung einer für die Formgebung notwendigen Viskosität) wird. Die konditionierte Glasschmelze fließt am Ende des Speiserkanals über einen Überlaufstein (Spout-Lip) auf das flüssige Zinn im Floatbad auf. In dem Floatbad erfolgt die Formgebung der Glasschmelze zu einem Glasband. Eine derartige Anlage ist prinzipiell in der US 3,843,346 beschrieben.In the production of float glass by the float process, it is customary that the glass is melted in a glass melting, is "bubble-free" in a refining bubble-free, homogenized and conditioned in a feeder channel between the glass melting tank and the float bath (setting a viscosity necessary for shaping The conditioned glass melt flows over an overflow stone (Spout-Lip) onto the liquid tin in the float bath at the end of the feeder channel US 3,843,346 described.

Dabei sind der Abstand der Unterkante des Überlaufsteines zur Oberfläche des Zinns sowie die Oberflächeneigenschaften des Überlaufsteines entscheidend für den Formgebungsprozess im Floatbad und damit für die Qualität des gefloateten Glases.there are the distance of the lower edge of the overflow stone to the surface of the Tin as well as the surface properties of the overflow stone crucial for the shaping process in the float bath and thus for the quality of the floated Glass.

Weist die mit der Glasschmelze in Kontakt kommende Oberfläche des Überlaufsteines Risse, Löcher oder Korrosionsprofile auf, führt dies zu Oberflächenfehlern im gefloateten Glas (Cross Distorsion).has the surface of the overflow stone coming in contact with the molten glass Cracks, holes or corrosion profiles on leads this to surface defects in the floated glass (Cross Distorsion).

Wird der Abstand der Unterkante des Überlaufsteines zur Oberfläche des Zinns im Floatbad infolge zunehmender Korrosion des Überlaufsteins zu groß, ändern sich die Zuführbedingungen der Glasschmelze in das Floatbad, wie zum Beispiel das Verhältnis Back-Flow: Front-Flow. Es entstehen dann Wet Back Bubbles.Becomes the distance of the lower edge of the overflow stone to the surface the tin in the float bath due to increasing corrosion of the overflow stone too big, change the feeding conditions the molten glass in the float bath, such as the ratio back-flow: Front-flow. It then creates wet back bubbles.

Bei den bekannten Vorrichtungen besteht der Überlaufstein aus einem feuerfesten keramischen Werkstoff. Üblicherweise wird als Material für den Überlaufstein schlickergegossene und gesinterte Kieselglaskeramik (fused Silica) verwendet. Dieses Material ist bei einer Herstellung von Kalk-Natron-Glas völlig ausreichend und bringt eine Lebensdauer für den Überlaufstein von 2 bis 3 Jahren.at the known devices, the overflow stone consists of a refractory ceramic material. Usually is used as material for the overflow stone Slip-cast and sintered silica glass ceramic (fused silica) used. This material is used in a production of soda-lime glass completely sufficient and brings a service life for the overflow stone of 2 to 3 years.

Bei der Herstellung von hochschmelzenden korrosiven Gläsern wie Borosilicatgläsern (alkaliarm und alkalifrei) und Aluminosilicatgläsern, beträgt die Lebensdauer eines Überlaufsteines aus diesem Material aber maximal nur 6 Monate, Es ist daher schon versucht worden, durch Einsatz anderer Materialien für den Überlaufstein die Lebensdauer desselben zu erhöhen. So ist schon vorgeschlagen worden, als Material für den Überlaufstein Fused Cast Al2O3 oder schmelzgegossenes Material mit 85 bis 97 Gew.% ZrO2 zu verwenden und derartige Überlaufsteine bei der Herstellung von Borosilicatgläsern, insbesondere alkaliarmen Borosilicatgläsern, einzusetzen. Die Lebensdauer des Überlaufsteines konnte damit auf 1 Jahr erhöht werden (JP 06-345467 A).In the production of refractory corrosive glasses such as borosilicate glasses (low alkali and alkali-free) and aluminosilicate glasses, the life of an overflow stone from this material but a maximum of only 6 months, It has therefore been tried to increase by using other materials for the overflow stone the same life , Thus, it has been proposed to use as material for the overflow stone fused cast Al 2 O 3 or melt-cast material with 85 to 97 wt.% ZrO 2 and to use such overflow stones in the production of borosilicate glasses, especially low-alkali borosilicate glasses. The service life of the overflow stone could thus be increased to 1 year (JP 06-345467 A).

Der Nachteil der bisher bekannten Materialien für einen Überlaufstein ist die infolge der Korrosion durch die Glasschmelze begrenzte Lebensdauer mit den bekannten Folgen für die Glasqualität (Distorsion usw.). Außerdem ist jede Korrosion eines keramischen Materials mit einer Blasenbildung und dem Ablösen von Korrosionsprodukten verbunden, welche die Glasqualität ebenso verschlechtern.Of the Disadvantage of the previously known materials for an overflow stone is due to the corrosion by the glass melt limited life with the known consequences for the glass quality (Distortion, etc.). Furthermore is any corrosion of a ceramic material with a blistering and the detachment connected by corrosion products, which the glass quality as well deteriorate.

Die in der JP 06-345467 A aufgeführten Materialien für einen Überlaufstein weisen zwar eine relativ gute Korrosionsbeständigkeit auf, sie sind jedoch empfindlich gegenüber Temperaturwechseln. Bei Temperaturwechseln kommt es leicht zu Abplatzungen in der Oberfläche, im Extremfall sogar zu Rissen mit den bekannten Qualitätsfehlern des Floatglases. Zudem sind diese Materialien extrem teuer.The in JP 06-345467 A listed Materials for an overflow stone Although they have a relatively good corrosion resistance, they are sensitive to Temperature changes. When temperature changes, it is easy to spalling in the surface, in extreme cases, even cracks with the known quality defects of the float glass. In addition, these materials are extremely expensive.

Aus der US 3,305,339 A ist eine Floatglasanlage bekannt, bei der die Glasschmelze dem Floatbad über eine schiefe Ebene zugeleitet wird. Die schiefe Ebene ist mit einer Beschichtung, bestehend aus Molybdän oder Wolfram, überzogen.From the US 3,305,339 A a float glass plant is known in which the molten glass is fed to the float bath on an inclined plane. The inclined plane is coated with a coating consisting of molybdenum or tungsten.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der Eingang erwähnten Art zu schaffen, bei der der Überlaufstein eine hohe Temperaturbeständigkeit bis 1400°C, eine hohe Korrosionsbeständigkeit gegenüber verschiedenen Glasschmelzen, keine unerwünschte Wechselwirkung mit der Glasschmelze aufweist, unempfindlich gegenüber Temperaturwechseln ist und keine Korrosionsprodukte in die Glasschmelze abgibt.It Object of the invention, a device of the type mentioned input to create at the overflow stone a high temperature resistance up 1400 ° C, a high corrosion resistance across from different glass melts, no unwanted interaction with the Has glass melt, is insensitive to temperature changes and does not release any corrosion products into the molten glass.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, dass zumindest die mit der Glasschmelze in Kontakt kommende Oberfläche des Überlaufsteines mit einer nicht edlen, refraktären Metallschicht überzogen ist, und dass die nicht mit der Glasschmelze in Kontakt kommende Unterseite der Metallschicht mit einer gasdichten Oxidationsschicht versehen ist.These Task is solved according to the invention in that at least the with the molten glass coming into contact surface of the overflow stone with a not noble, refractory Coated metal layer is, and that does not come in contact with the molten glass Bottom of the metal layer provided with a gas-tight oxidation layer is.

Mit der Metallschicht aus nichtedlem Refraktärmetall werden für die mit der Glasschmelze in Kontakt kommende Oberfläche eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit erreicht und damit die Nachteile bekannter Materialien für Überlaufsteine vermieden. Dabei kann nach einer besonders einfachen Ausgestaltung vorgesehen sein, dass die Metallschicht aus Molybdän- oder Wolframblech gebildet ist.The metal layer of non-refractory refractory metal achieves excellent corrosion resistance for the surface in contact with the molten glass and thus avoids the disadvantages of known materials for overflow bricks. It can be after a particularly simple Design be provided that the metal layer is formed of molybdenum or tungsten sheet.

Diese Metallschicht kann auf einem Überlaufstein aus schlickergegossener und gesinterter Kieselglaskeramik aufgebracht sein. Dabei hat sich als völlig ausreichend erwiesen, dass die Metallschicht auf einem Überlaufstein aus schlickergegossener und gesinterter Kieselglaskeramik (Fused Silica) aufgebracht ist. Dieser Träger für die Metallschicht ist nicht nur billig, sondern auch auf Temperaturwechsel unempfindlich. Die Befestigungsstellen für die Metallschicht können dann auch so gelegt werden, dass sie nicht mit der Glasschmelze in Kontakt kommen.These Metal layer can on an overflow stone applied from Schlickergegossener and sintered silica glass ceramic be. It turned out to be completely sufficiently proven that the metal layer on an overflow stone from slip-cast and sintered silica glass ceramic (Fused Silica) is applied. This carrier for the metal layer is not only cheap, but also insensitive to temperature changes. The Mounting points for the metal layer can then be placed so that they do not melt with the glass get in touch.

Die Metallschicht muss weiterhin so ausgeführt sein, dass die nicht mit der Glasschmelze in Kontakt kommende Unterseite der Metallschicht mit einer gasdichten Oxidationsschicht versehen ist.The Metal layer must continue to be designed so that not with the glass melt coming into contact bottom of the metal layer is provided with a gas-tight oxidation layer.

Der Schutz der Oberseite der Metallschicht gegen Oxidation ist durch die überfließende Glasschmelze gegeben. Die auf der Unterseite der Metallschicht, die nicht mit der Glasschmelze in Kontakt kommt, aufgebrachte gasdichte Oxidationsschutzschicht bringt nicht nur den Schutz gegenüber Oxidation, sondern auch gegenüber dampfförmigem Zinn, das im Floatbad, insbesondere im Bereich der Unterkante des Überlaufsteines auftritt.Of the Protection of the top of the metal layer against oxidation is through the overflowing glass melt given. The on the bottom of the metal layer that does not match the glass melt comes into contact, applied gas-tight oxidation protection layer not only brings protection against oxidation, but also across from vaporous Tin, in the float bath, especially in the area of the lower edge of the overflow stone occurs.

Die Metallschicht aus Molybdän- oder Wolframblech hat gegenüber Borosilicat- und Aluminosilicatgläsern eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit, so dass mit einer derartigen Metallschicht versehene Überlaufsteine gerade bei der Herstellung von Floatglas mit derartigen Glasschmelzen geeignet sind.The Metal layer of molybdenum or tungsten sheet has opposite Borosilicate and aluminosilicate excellent corrosion resistance, so with a Such metal layer provided overflow stones just in the Production of float glass with such glass melts are suitable.

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:The The invention will be described with reference to an embodiment shown in the drawing explained in more detail. It demonstrate:

1 eine Floatanlage zur Herstellung von Floatglas im Übergangsbereich von der Glasschmelze zum Floatbad, der einen Überlaufstein aufweist, und 1 a float plant for the production of float glass in the transition region from the molten glass to the float bath, which has an overflow stone, and

2 den Übergangsbereich mit dem Überlaufstein in Einzelheiten. 2 the transition area with the overflow stone in details.

Wie das Prinzipbild nach 1 zeigt, wird das Glas in einer Glasschmelzwanne 10 erschmolzen und einem Speiserkanal 11 zugeführt, in dem die geläuterte Glasschmelze 12 im Pegelstand mit einem dem Überlaufstein 20 am Ende des Speiserkanals 11 zugeordneten Glasmengen-Einstelleinrichtung 14 (Front Tweel) einstellbar ist.Like the schematic after 1 shows, the glass is in a glass melting tank 10 melted and a feeder channel 11 supplied in which the refined glass melt 12 in the water level with a the overflow stone 20 at the end of the feeder channel 11 assigned glass quantity adjustment 14 (Front tweel) is adjustable.

Bei größeren Floatanlagen ist dem Speiserkanal 11 eine Absperreinrichtung 13 (Back Tweel) zugeordnet, bei dem die Zuführung der Glasschmelze 12 zum Überlaufstein 20 vollständig unterbrochen werden kann.For larger float plants is the feeder channel 11 a shut-off device 13 (Back Tweel), in which the supply of molten glass 12 to the overflow stone 20 can be completely interrupted.

Wie die 2 deutlicher zeigt, wird die über die Oberseite des Überlaufsteines 20 zugeführte Glasschmelze 12.1 in der vertikalen Abmessung durch Verstellen der Glasmengen-Einstellrichtung 14 (Front Tweel) eingestellt. Die Oberseite des Überlaufsteines 20 ist mit einer Metallschicht 22 abgedeckt, die aus Molybdän- oder Wolframblech ausgebildet ist und mittels Molybdän- oder Wolfram-Stiften in den den Überlaufstein 20 seitlich begrenzenden Seitensteinen befestigt ist. Dabei können die Befestigungsstellen so gelegt werden, dass sie nicht mit der über den verkleideten Überlaufstein 20 fließenden Glasschmelze 12.1 in Kontakt kommt.As the 2 shows more clearly that is over the top of the overflow stone 20 supplied glass melt 12.1 in the vertical dimension by adjusting the glass amount setting direction 14 (Front tweel). The top of the overflow stone 20 is with a metal layer 22 covered, which is formed of molybdenum or tungsten sheet and by means of molybdenum or tungsten pins in the overflow stone 20 attached laterally limiting side stones. The attachment points can be placed so that they do not interfere with the over-clad overflow stone 20 flowing glass melt 12.1 comes into contact.

Die Glasschmelze 12.1 gelangt in das Floatbad, das mit der Anfangswand 15 und den Bodenelementen 17 angedeutet ist und flüssiges Zinn 18 aufnimmt. Die zufließende Glasschmelze 12.1 bildet über den flüssigen Zinn 18 ein Glasband 12.2, das über Ausziehrollen aus dem Floatbad abgezogen wird.The glass melt 12.1 gets into the float bath, which is with the initial wall 15 and the floor elements 17 is indicated and liquid tin 18 receives. The inflowing glass melt 12.1 forms over the liquid tin 18 a glass band 12.2 which is pulled out of the float bath via extraction rollers.

Entscheidend ist dabei, dass die Unterkante des Überlaufsteines 20 den richtigen Abstand zur Oberfläche des flüssigen Zinns 18 im Floatbad einnimmt. Der Überlaufstein 20 kann dabei auf der Anfangswand 15 des Floatbades angeordnet sein und eine Düse 21 aufweisen, über die gasförmiger Stickstoff mit einer Temperatur von 800 bis 1200°C dem Übergang zwischen Überlaufstein 20 und Floatbad zuführbar ist.It is crucial that the lower edge of the overflow stone 20 the right distance to the surface of the liquid tin 18 in the float bath. The overflow stone 20 can do it on the initial wall 15 the float bath and a nozzle 21 have, via the gaseous nitrogen at a temperature of 800 to 1200 ° C the transition between overflow stone 20 and Floatbad can be supplied.

Der Übergangsbereich zwischen dem Überlaufstein 20 und dem Floatbad ist zum Speiserkanal 11 hin mittels einer Frontabdeckung 19 abgedeckt. Das flüssige Zinn 18 bildet in dem Floatbad aus der Anfangswand 15 und den Bodenelementen 17 einen flüssigen Träger für das gefloatete Glasband 12.2, das über eine Fliese 16 von der Anfangswand 15 des Floatbades getrennt ist.The transition area between the overflow stone 20 and the float bath is to the feeder channel 11 out by means of a front cover 19 covered. The liquid tin 18 forms in the float bath from the initial wall 15 and the floor elements 17 a liquid carrier for the floated glass ribbon 12.2 that about a tile 16 from the initial wall 15 the float bath is separated.

Der Überlaufstein 20 besteht aus schlickergegossener und gesinterter Kieselglaskeramik (Fused Silica). Das Grundmaterial ist daher kostengünstig und weist mit der Metallschicht eine Korrosionsbeständigkeit auf, die die Lebensdauer des zusammengesetzten Überlaufsteines wesentlich erhöht. Die Unterseite der Metallschicht wird mit einer gasdichten Oxidationsschicht versehen, die die Metallschicht nicht nur gegen Oxidation, sondern auch gegen Zinndämpfe schützt, die im Floatbad auftreten.The overflow stone 20 consists of slip-cast and sintered silica glass ceramics (fused silica). The base material is therefore inexpensive and has with the metal layer on a corrosion resistance, which significantly increases the life of the composite overflow stone. The underside of the metal layer is provided with a gas-tight oxidation layer, which protects the metal layer not only against oxidation, but also against tin vapors that occur in the float bath.

Mit dem zusammengesetzten Überlaufstein wird auch beim Einsatz in Floatanlagen für Borosilicatglas und Aluminosilicatglas eine Lebensdauer für den Überlaufstein von 2 bis 3 Jahren erreicht.With the composite overflow stone When used in float systems for borosilicate glass and aluminosilicate glass, a service life for the overflow stone of 2 to 3 years is achieved.

Claims (4)

Vorrichtung zum Zuführen von Glasschmelze über einen Überlaufstein bei der Herstellung von Floatglas, die von einer Glasschmelzwanne über einen einstellbaren Speiserkanal dem Überlaufstein zugeführt wird und über dessen Oberfläche geleitet auf die Zinnoberfläche eines Floatbades gelangt, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die mit der Glasschmelze (12.1) in Kontakt kommende Oberfläche des Überlaufsteines (20) mit einer nicht edlen, refraktären Metallschicht (22) überzogen ist, und dass die nicht mit der Glasschmelze (12.1) in Kontakt kommende Unterseite der Metallschicht (22) mit einer gasdichten Oxidationsschicht versehen ist.Device for feeding molten glass via an overflow stone in the manufacture of float glass, which is supplied from a glass melting tank via an adjustable feeder channel the overflow stone and passes over the surface passes on the tin surface of a float bath, characterized in that at least with the molten glass ( 12.1 ) coming into contact surface of the overflow stone ( 20 ) with a non-noble, refractory metal layer ( 22 ) and that not with the molten glass ( 12.1 ) coming in contact underside of the metal layer ( 22 ) is provided with a gas-tight oxidation layer. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallschicht (22) aus Molybdän- oder Wolframblech gebildet ist.Device according to claim 1, characterized in that the metal layer ( 22 ) is formed of molybdenum or tungsten sheet. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallschicht (22) auf einem Überlaufstein (20) aus schlickergegossener und gesinterter Kieselglaskeramik aufgebracht ist.Device according to claim 1 or 2, characterized in that the metal layer ( 22 ) on an overflow stone ( 20 ) is applied from Schlickergegossener and sintered silica glass ceramic. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Molybdän- oder Wolframblech eine Dicke von 4 bis 8 mm aufweist und mit Stiften aus Molybdän oder Wolfram in den den Überlaufstein (20) seitlich abschließenden Seitensteinen befestigt ist.Apparatus according to claim 2 or 3, characterized in that the molybdenum or tungsten sheet has a thickness of 4 to 8 mm and with pins of molybdenum or tungsten in the overflow stone ( 20 ) is secured laterally closing side stones.
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