Устройство для изготовления листового стекла на поверхности расплавленного металла

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИСТОВОГО СТЕКЛА НА ПОВЕРХНОСТИ РАСПЛАВЛЕННОГО МЕТАЛЛА, включающее сливной лоток для подачи с регулируемой скоростью стекломассы, ванну, с расплавом металла, разделенную на зоны по крайней мере одной поперечной перегородкой и приспособление для перемещения ленты стекла вдоль ванны с расплавом, отличающ ее с -я тем, что, с целью повьшения качества стекла за счет регулирования температуры расплавленного металла , дно ванны с расплавом металла выполнено с углублением, расположенным по ширине в зоне с температурой 820-750с, причем его глубина вдвое больше глубины ванны на входной и выходной сторонах углубления. 2. Устройство по п. 1, о т л ичающееся тем, что в ванне с расплавом выполнено второе углубление , расположенное за первым по хаду СП движения ленты стекла, глубина которого меньше глубины первого углубления .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

9(@) С. 03 В 18/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ПАТЕНТ .К

14 2f 20 27

27 2f 2У. Qer. 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2548803/29-33 (22) 29.11.77 (31) 49918/76 (32) 30.11.76 (33) Великобритания (46) 07.06.84. Бюл. ¹ 21 (72) Джордж Альфред Дикинсон (Великобритания) (71) Пилкингтоя Бразерс Лимитед (Великобритания) ,(53) 666.97(088.8) (56) 1. Патент СССР № 619094> кл. С 03 В 18/02. 1974. (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИСТОВОГО СТЕКЛА НА ПОВЕРХНОСТИ РАСПЛАВЛЕННОГО МЕТАЛЛА, включающее сливной лоток для подачи с регулируемой скоростью стекломассы, ванну с расплавом металла, разделенную на зоны по крайней мере одной попереч..SU „„1097189 ной перегородкой и приспособление для перемещения ленты стекла вдоль ванны с расплавом, о т л и ч а ю щ е-. е с я тем, что, с целью повышения качества стекла за счет регулирования температуры расплавленного металла, дно ванны с расплавом металла выполнено с углублением, расположенным по ширине в зоне с температурой

820-750 С, причем его глубина вдвое больше глубины ванны на входной и выходной сторонах углубления.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что в ванне с расплавом выполнено второе углубле- ф ние, расположенное за первым по ходу ру движения ленты стекла, глубина которого меньше глубины первого углубления.

1097189

На фиг. 1 изображено устройство, план; на фиг. 2 — то же, продольное сечение; на фиг. 3 — то же, с лентой стекла; на фиг. 4 — фрагмент устройства по фиг. 1.

Устройс тво содержит ванну е расплавом олова с торцовой стенкой 1 на своем входном конце и торцовой стенкой 2 на своем выходном конце и параллельные боковые стены 3, проходящие от входного конца к зоне сужения, ограниченной сходящимися внутрь боковыми секциями стен 4, которые соединяют боковые стены 3 со следующими параллельными боковыми стенами 5, проходящими к выходному концу. Ванна может вместить между боковыми стенами 3 ее широкой части выше по потоку, чем зона сужения, максимально допустимый слой стекла, а между боковыми стенами 5 ее узкой

Изобретение относится к производству листового стекла.

Известно устройство для изготовления листового стекла, содержащее вайНу с расплавленным металлом, разделен-5 ную на зоны не доходящими до уровня металла поперечными перегородками, приспособления для подачи ленты стекла (1 ).

Недостатком данного устройства является деформируемость стекла за счет температурных колебаний расплавленного металла.

Цель изобретения — повышение качества стекла за счет регулирования температуры расплавленного металла.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для изготовления листового стекла на поверхности расплавленного металла, включающем ,сливной лоток для подачи с регулируемой скоростью стекломассы, ванну с расплавом металла, разделенную на зоны по крайней мере одной поперечной перегородкой и приспособление для перемещения ленты стекла вдоль ванны с расплавом, дно ванны с расплавом металла выполнено с углублением, расположенным по ширине в зоне с температурой 820-.750 С, причем его глубина вдвое больше глубины ванны на входной и выходной сторонах углубления.

Кроме того, в ванне с расплавом выполнено второе углубление, расположенное за первым по ходу движения 35 ленты стекла, глубина которого меньше глубины первого углубления. части ниже по потоку эоны сужения полученную ленту стекла максимально нужной ширины.

Расплавленное натриево-известновое стекло подают на ванну во входном конце посредством выпивания из лотка 6, который проходит над стенкой 1. Регулирующее устройство 7 регулирует скорость истечения расплавленного стекла из лотка на поверхность ванны 8.

Согласно способу плавающей ленты терморегуляторы установлены в конструкции свода (не показан), который установлен поверх ванны и ограничивает верхнее пространство над ванной, в которой поддерживается защитная атмосфера. Температурные условия на впускном конце ванны таковы, что расплавленному стеклу 9, поступающему на ванну, дают возможность свободно растекаться без ограничения в поперечном направлении во время первой стадии его прохождения вдоль ванны. Температура стекла составляет 990 С, когда достигается максимальное растекание, а толщина стекла составляет примерно 7 мм. Слой расплавленного стекла продвигается вперед в виде ленты 10, стекло имеет вязкость 10 4Я П и постепенно охлаждается во время его первоначального продвижения вдоль ванны, а его вязкость медленно увеличивается.

Терморегуляторы в конструкции св6да устанавливают температурный режим, которому подвергается стекло, причем стекло поддерживается в деформируемом состоянии в зоне продольного вытягивания ленты, в которой стекло постепенно утоньшается, а его скорость возрастает под воздействием гриводных роликов 11, расположенных за выхоцной торцовой стенкой ванны. По мере увеличения вязкости происходит увеличение воздействия продольно направленной силы тяги, создаваемой роликами 1.1, для вытягивания ленты стекла.

Постепенное и пропорциональное уменьшение ширины и толщины стекла регулируется с помощью верхних роликов, которые входят в зацепление с верхними поверхностями краев ленты стекла, Пока стекло находится в маловязком состоянии, края ленты захватываются парой наклонных верхних роликов

12, установленных друг против друга на валах 13, которые проходят через

Стекло ускоряется и лента утоньшается в зоне, расположенной выше по потоку от зоны сужения ванны. Нижний конец этой эоны утоньшения обычно находится в зоне сужения или вбли3 10971 боковые стены ванны 3 и приводятся в движение моторами 14. Верхние ролики 12 выполнены из накатанного или зубчатого графита, нержавеющей стали или из мягкой стали с внутренним во- 5 дяным охлаждением. Оси роликов наклонены под углом к линии, которая перпендикулярна направлению движения ленты стекла вдоль ванны. Благодаря этому силы, направленные наружу и вдоль, действуют на края обрабатываемой ленты, причем компоненты силы, действующей наружу, создают ограничения против нежелательной потери ширины. Небольшое утоньшение ленты

15 начинает происходить в этой зоне.

Следующие аналогичные пары верхних роликов 15-19 установлены на некоторых расстояниях вдоль ванны на соответствующих валах 20-24 и приводятся в движение моторами 25-29, причем верхние ролики каждой пары находятся друг против друга. С помощью таких пар верхних роликов осуществляется регулирование постепенного .уменьшения ширины и толщины ленты.

При прохождении стекла за пределами последней пары роликов 19 его температура опускается ниже 880 С, что соответствует вязкости 10 П..

После того, как стекло пройдет последнюю пару роликов 19, его шири° на и толщина будут уменьшаться до тех пор, пока оно не достигнет положения в зоне сужения ванны или вблизи нее, где его вязкость при данном температурном режиме становится настолько высокой, что лента сохраняет свою конечную ширину и толщину и достигает своей конечной выпуск- 40 ной скорости, которая является эффективной поверхностной скоростью роликов 11.

В зоне сужения или вблизи нее обычное натриево-известковое стекло 45 имеет вязкость 10 П, соответствуl ющую температуре 750 С, и находится в состоянии, в котором не может происходить последующих изменений размеров под действием приложенной тяги. 5р

Лента охлаждается дальше во времени прохождения между боковыми стенками

5 к выходному концу ванны.

89

4 зи нее, а положение максимального ускорения стекла обычно смещено вверх по потоку к последней паре верхних роликов 19. При ускорении ленты в зоне.утоньшения происходит прогрессивное увеличение захвата расплавленного металла ванны при поверхностном течении вперед, которое движется к выходному концу ванны. Это поверхностное течение вперед происходит над противоположным по направлению обратным потоком более холодного металла от выпускного конца ванны и расплавленный металл непрерывно втягивается под ленту, чтобы компенсировать металл, который захвачен. Обратный поток более холодного расплавленного металла вдоль дна ванны создает градиенты температуры между верхней частью и дном по глубине ванны, которые особенно вредны в зоне ванны, где происходит утоньшение быстро ускоряющейся ленты и, в частности, в зоне между последней парой роликов

19 и зоной сужения. Для борьбы с этим эффектом противоположно направленный обратный поток более холодного расплавленного металла направляют в более глубокую зону ванны, чем глубина ванны вблизи этой более глубокой зоны.

Продольное сечение FI, ванны обеспечивает различную глубину ванны в различных участках по ее длине (фиг.2).

На входном конце ванны дно ограничивает первоначальную зону 30, более глубокую, чем мелкая зона 31, следующая ниже по потоку, причем зона 31 занимает основную длину ванны по потоку от сужения и ограничивает всю зону утоньшения. Первоначальная зона

30 может иметь глубину, которая примерно в полтора раза больше глубины эоны 31, расположенной ниже. Например, зона 30 можеть иметь глубину

83 мм, а зона 31 — 58 мм.

Зона 31 проходит вниз по потоку до некоторого положения вблизи зоны сужения, например, до положения, отстоящего выше по потоку на один или на два от линии, соединяющей верхние концы боковых стен 4 сужения.

В этом положении начинается более глубокая зона ванны. Более глубокое дно ванны, которое определяет углубленную зону 32, имеет форму выемки, проходящей по всей ширине ванны. Температура в указанной зоне

1097189

820-750ОC. Эта углубленная зона 32 включает зону сужения и проходит вниз по потоку на расстояние, примерно, 3 м за линию, соединяющую нижние концы боковых стен 4 сужения, Углубленная эона 32 проходит, например, вдоль ванны расстояние 7,5 м и обеспечивает резервную зону для поступления потока более холодного расплавленного металла, который. проходит в противоположном потоку направлении над полом при захвате более горячего расплавленного металла продвигаемой лентой стекла. Глубина зоны 32 вдвое превышает глубину ванны в соседней зоне 31, расположенной выше по потоку.

Например, когда глубина зоны 31 составляет 58 мм, глубина ванны в резервной зоне 32 может быть 108 мм.

Ниже по потоку от. углубления 32 дно сиона поднимается, например, на длине около 3 м для создания зоны 33, имеющей такую же глубину, как и зо" на 31, От зоны 33 к выпускному концу ванны уровень дна таков, что создается зона 34, имеющая ту же глубину ванны, что и зона 30 впускного конца ванны.

В месте изменения дна уровня ступенька в полу может быть скошена (фиг. 2).

Эффект резервной зоны увеличивает" ся за счет создания на участке выше ,по потоку от более глубокой зоны 32 ванны поперечного барьера 35, который выступает вверх из дна.. Барьер 35 представляет собой углеродный стержень с выступающим прямоугольным поперечным сечением и имеет основание

36 в виде ласточкина хвоста (фиг. 3), которое эаклинено в соответствующую канавку 3?, имеющую форму ласточкина хвоста, выполненную поперек резервуара ванны в дне на нижнем по потоку

45 конце участка 31, т,е. в районе нижнего по потоку конца зоны утоньшений.

Плоская вершина стержня составляет, примерно, 50 мм в длину в направлении движения ленты и отделена от уровня поверхности ванны 8 на достаточное расстояние, чтобы ограничивать поток расплавленного металла в этом участке прямым потоком, захваченным нижней стороны ленты, и обратными . потоками вдоль ленты от более глубокой зоны 32 ванны. Барьер 35 гарантирует то, что нижние слои захваченного расплавленного металла переднего потока сначала направлены вниз, а затем вверх по потоку (фиг. 3, стрелка 38). Обычно верхняя поверхность барьера 35 расположена на расстоянии

6-15 мм ниже уровня понерхности ванны, причем оптимальное расстояние зависит от скорости и ускорения лен ты.

Потоки расплавленного металла 39 направлены наружу и оказывают положительный эффект на температуру расплавленного металла вдоль ленты эа счет перемешивания или смешивания с более холодными противоположно направленными обратными потоками иэ резервной эоны.

В показанных вариантах барьер 35 проходит поперек ванны и заходит за края ленты, но не доходит до боковых стен 3 ванны. Концы барьера

35 таким образом отделены от боковых стен 3, ограничивая каналы для протинотока расплавленного металла (фиг. 4, стрелка 40), текущих иэ резервной зоны 32 снизу от барьера, огибающих его края и поступающих в зону выше по потоку, чем барьер.

Барьер 35 препятствует непосредственному обратному протеканию расплавленного металла вдоль дна ванны в зону, расположенную выше по потоку места барьера, но позволяет противотокам огибать края барьера иэ бо1 лее глубокой зоны ванны, посредством чего устанавливается поперечный доступ к зоне ванны, поддерживающей ленту при ее утоньшении при ускорении стекла вьппе по потоку места расположения барьера.

Барьер 37 находится на участке непосредственно ныше по потоку верхнего конца углубленной зоны ванны.

Например,.барьер 37 может находиться в 150 мм от верхнего конца углубленной зоны 32. Противоположно направленный поток (фиг. 3 и 4, стрелки 41) более холодного расплавленного металла, движущийся вдоль дна ванны в направлении против потока к барьерному участку, поступает н углубленную зону 32 с большей глубиной, расположенную непосредственно ниже по потоку, чем барьер 35. Это уменьшает скорость более холодного обратного потока, посредством чего обеспечивается время для смешивания расплавленного металла обратного потока с расплавленным металлом, заключенным в более глубо1097189

Л

70,79 Я J5 о

hL

4Эу2. J

ВНИИПИ

Тираж 469

Заказ 3855/43

Подписное кой зоне ванны. Расплавленный металл в углубленной зоне 32 действует эффективно, как буфер.

11ополнение расплавленного металла, уносимого ускоряющимся стеклом, обес- 5 печивается за счет обратных потоков

40 расплавленного металла из углубленной зоны 32 вокруг краев барьера

35 и в зоне выше него по потоку, причем установленный поперечный проход дает возможность этим обратным потоком втянуться под ленту.

Наличие более глубокой зоны 32 ванны, в которую поступает обратный холодный поток расплавленного металла, гарантирует то, что противотоки расплавленного металла вдоль ленты вокруг краев барьера 35 имеют сравнительно небольшую разницу температуры между поверхностью расплавленного металла и расплавленным металФилиал ППП."Патент", . 2У г. Ужгород, ул.. Проектная, 4 лом ниже поверхности, Такая небольшая разность температур между верхней и нижней частями расплавленного металла уменьшает вред локальных температурных отклонений в расплавленном металле, на котором лежит лента из стекла во время ее ускорения, посредством чего сводятся до минимума искажения на нижней поверхности ленты.

Предлагаемое устройство особенно эффективно для получения способом плавающей ленты стекла толщиной 1,53,0 мм, его можно также испольэовать для получения стекла большей толщины, при такой производительности и ско,рости ленты, когда происходит вредное движение расплавленного металла, например, для получения стекла толщиной вплоть до 55 мм и больше.