[发明专利]减少浮法玻璃中锡缺陷的方法与设备

说明书

本发明涉及减少板玻璃中缺陷的、特别是减少浮法所制玻璃中锡缺陷的方法与设备。

在用称作为“浮法”工艺形成板玻璃时，玻璃液被输送到浮抛成形室的金属液池上，同时减薄形成所需厚度的带。进入浮抛成形室中的玻璃液最初的温度较高，例如约2000°F(1110℃)，因而颇具流动性。此玻璃在通过上述浮抛室时即冷却到适合与减薄装置结合的状态，例如冷却到约1400～1700°F(760～930℃)，然后进一步冷却至使之可从此成形室拉出的尺寸稳定状态，通常约为1100°F(600℃)。上述金属液(通常为熔融态锡或其合金)和成形室中气氛的温度一般低于玻璃液的温度，通过把热量耗散到成形室的周围环境中，使玻璃液自然地很快冷却。

由这种浮法工艺来制造玻璃带时存在一些问题，它们有可能在玻璃带的上下表面上形成锡缺陷。具体地说，浮抛成形室中熔融的锡会迅速与此室气氛中的氧或熔解于此熔融锡中的氧反应形成氧化锡，蒸发并聚集于成形室的气氛内，并凝聚于成形室顶部结构的较冷部分之上。周知是在浮抛成形室中采用保护性气氛，通常是氮与氢的混合物，来防止熔融锡的氧化与污染。取决于此成形室中的工作条件，氢会与冷凝的氧化锌起反应，形成水蒸气与元素锡，而它们随即会从室顶结构坠落到热玻璃带的表面上形成缺陷。在由浮法制造板玻璃时除形成氧化锡外，熔融的锡还会与锡中的硫反应形成硫化锡，后者同样会蒸发、聚集到成形室中和凝聚到成形室顶结构的较冷部分上。硫化锡还有可能为氢还原，产生硫化氢与元素锡，它们随即又可能从室顶坠落到玻璃带上。

最好是减少浮抛成形室中氧化锡的形成来减少与锡有关的缺陷，以及使氢保持在成形室气氛之外以减少由于硫化锡的形成所造成的缺陷。此外，减少熔融锡中的氧据信能减少离子锡沿玻璃液/熔融锡界面扩散到玻璃带的底面中。离子锡的扩散会导致“起霜”现象，即板玻璃在加热与成形时表面出现皱褶，以及有碳酸钙的形成物沉积到玻璃带的下表面上。

本发明提供了减少浮法制玻璃中锡缺陷的方法。在浮抛过程，玻璃液输送到一封闭室的熔融锡池上而形成玻璃带。溶解于熔融锡中的氧气与锡形成氧化锡，蒸发并聚集于浮抛室中，在玻璃中形成缺陷。在本发明中，将氢气直接引入熔融锡内而与其中的氧气和氧化锡反应形成水与元素锡，使得熔融锡中的氧化锡量减少。在本发明的一个具体实施形式中，氢气是通过浸没于成形室熔融锡中一细长的多孔石墨件而引到熔融锡中的，此石墨件沿着玻璃带边缘选定部分的外侧延伸并定位。

图1是浮抛玻璃成形室的示意性纵剖图。

图2是包括有本发明特点的图1所示成形室的平面图。

图3是沿图2中3-3线截取的视图。

图4是体现有本发明特点的气体歧管的剖视图。

图5是沿图4中5-5线截取的剖面图。

图6与7是本发明另一些实施形式的与图5类似的剖视图。

下面所述的具体浮抛成形室的结构是那种特别适合本发明最佳实施形式的。但应认识到其它类型的成形室结构也可用于本发明。

在图1与2所示的装置中，熔窑14中所含的玻璃液12计量地输入例如美国专利No.4354866中所公开的在门槛18与垂直可调的炉闸门20之间的浮抛成形室16之内。成形室16内的玻璃液支承于一池金属液22通常是锡液之上，在两个侧挡墙26之间形成玻璃带24。带24在由沿着部分成形室16所定位的辊或拉边机28减薄至所需厚度与宽度后，即经出口30从成形室16撤出，并在出口处由提升辊32从玻璃液22上引。

成形室16包括顶部34、边墙36和具本项技术中周知常规结构的耐火材料槽38。沿成形室16的顶部34设置着电阻加热元件40。边墙36相分开地位于槽38的上方，提供了可由边部密封件42堵塞的通孔，如图3所示。辊式拉边机28与常规的先有技术边部冷却器44插过边部密封件42进入成形室16内，耐火材料槽38中盛放有金属液22。

本发明中最好是在成形室内将氢气直接引入熔融锡中，以减少氧化锡蒸气的形成。具体地说，锡中的氢气将减少熔融锡中形成水的氧，由此来防止氧化锡的形成。此外，氢将同熔融锡中业已形成的氧化锡反应，这样就能防止氧化锡蒸发和脱离开熔融锡。熔融锡中氧的减少也将减少扩散入玻璃带下表面中的离子锡量。