Способ получения плоского стеклана поверхности расплавленной металли-ческой ванны

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ.

Союз Советских

Социалистических

Республик

<,824891, (61) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 1509.72 (21) 1831360/29-33 (23) Приоритет - (32) 16.0971 (31) 4 326 9/7 1 (33) Великобритания (51)М. Кл.з

С 03 В 18/02

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений и открытий

Опубликовано 230481.Бюллетень Ио15 (53) УДК 666.1 (088. 8) Дата опубликования описания 23.0431 (Великобритания) (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЛОСКОГО СТЕКЛА

НА ПОВЕРХНОСТИ РАСПЛАВЛЕННОЙ

МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ВАННЫ

Изобретение относится к способам . получения листового стекла.

Известен способ получения плоского стекла на поверхности расплавленной металлической ванны, по которому формирование ленты листового стекла регулируют посредством твердого тела (1) .

Однако такой способ не обеспечивает смачиваемости стеклом твердого тела, поэтому качество верхней поверхности ленты стекла непосредственно связано с качеством закругленной нижней поверхности твердого тела. 15

Цель изобретения — повышение ка« чества стекла эа счет обеспечения сМачиваемости стеклом твердого тела. это достигается тем.,:что по пред- 20 ложенному способу получения плоского стекла на поверхности расплавленной металлической ванны, предусматривающему формирование ленты листового стекла регулированием посредством 2 твердого тела, через него пропускают электрический ток для нагревания стекла до 1250-1300 С.

На фиг. 1 схематически изображено устройство для получения плоского 30

2 стекла толщиною от 3 до 10 мм, вертикальный разрез; на фиг. 2 — часть устройства, в котором изготавливается стеклянная лента, аксонометрия; на фиг. 3 — то же, с изображением его связей с источниками электроэнергия, план; на фиг. 4 — разрез

A-А на фиг. 3; на фиг. 5 — устройство для осуществления предложенного .способа для получения стекла толщи ной от 1 до 2 мм или стеклянной фольги толщиной до О, 05 мм, в котором на края стеклянной ленты воздействуют поперечные силы; на фиг.

6 — то же, с изображением электрических связей с источником электроэнергии, план; на фиг. 7 — разрез

Б-Б на фиг. 6i на фиг, 8 — устройство для осуществления предложенного спосрба, обеспечивающее получение плоского стекла толщиной от 0,05 до 1 юн, аксонометрия; на фнг. 9 то же, с изображением электрических связей с источником электроэнергии, план; на фиг. 10 — устройство для ., осуществления предложенного способа, обеспечивающее получение стеклянной фольги толщиною от 0,005 мм до 0,1 ьве

1аксойометрия,на фиг. 11 — то ж, с изображением электрических связей

824891 с источником электроэнергии, план; на фиг. 12 — разрез B-В на фиг. 11; на фиг. 13 - устройство для осуществления .предложенного способа, обеспечивающее получение стеклянной фольги, твердое тело которого снабжено фланговыми электродами, аксонометрия;.

1на фиг. 14 - то же, с иэображением электрических связей с источником электроэнергии, план; на фиг. 15устройство для осуществления предложенного способа, твердое тело которого выполнено в виде балки с центральным и фланговыми участками, аксонометрия; на фиг. 16 — устройство для осуществления предложенного способа, твердое тело которого выполнено в виде балки с центральным участком и изолированными от него фланговыми участками, аксонометрия; на фиг. 17 — вид в плане на устройство, показанное на фиг. 16, r изображением электрических связей данного устройства с источником эл@ктроэнергии; на .фиг. 18 — устройство для осуществления предложенного способа, твердое тело которого погружено в жидкое стекло, аксонометрия; на фиг. 19 — вид в плане на устройство, показанное на фиг. 18, с изображением электрических связей данного устройства с источником электроэнергии; на фиг. 20 — разрез по линии Г-Г проекции на фиг. 19; на фиг. 21 — твердое тело, поперечное сечение; на фиг. 22 — твердое тело другой формы, поперечное сечение; на фиг. 23 — то же, еще один вариант, поперечное сечение, Ванна 1 жидкого металла имеет продолговатую форму и состоит из днища 2, боковых стенок 3, стенки 4 на входе в ванну и стенки 5 на выходе из ванны 1. За пределами стенки 5 с выпускным отверстием установлены тяговые валики 6, перемещающие стеклянную ленту 7 через выпускное отверстие 8. Выпускное отверстие 8 расположено между стенкой 5 и концом стенки 9 крышки 10, расположенной над емкостью и образующей объем 11 над ванной l c жидким металлом. Над стенкой 4 установлен желоб 12, предназначенный для заливки жидкого стекла на поверхность жидкого металла в ванне 1.

Желоб 12 является окончанием канала, соединяющего ванну с передним горном печи для выплавки стекла. Желоб имеет наклонный конец 13, край 14 которого расположен вблизи поверхности 15 жидкого металла. Желоб с наклонным концом имеют боковые упоры

16. Крышка 10 на входе в ванну 1 закрыта отсечной стенкой 17.

Продолжение стенки 18 с боковыми стенками 3 образуют камеру 19, в которую заключен желоб 1?. Приспособление 20, служащее для закрытия камеры 19, соединено с желобом 12 регулирования потока жидкого стекла

21, стекающего на поверхность ванны .жидкого металла. Регуляторы 22 температуры погружены в жидкий металл, а регуляторы 23 температуры располоГ ены в ванне над поверхностью металла, что позволяет регулировать температуру ванны и жидкого стекла, перемещающегося вдоль ванны.

Объем 11 над ванной заполнен защитным ràýîì, например смесью азота и водорода, поступающей в ванну по трубам 24, которые соединены с коллектором 25, соединенным с источником неокисляющего защитного газа.

Газ, находящийся в этом объеме при повышенном давлении, выпускается наружу через выпускное отверстие ванны, что предотвращает попадание в ванну наружного воздуха. Жидкое

2О стекло, например из смеси углерода . натрия, известняка и двуокиси кремния, стекает по желобу 12 на поверхность жидкого металла с образованием довольно глубокого бассейна

26 жидкого стекла на поверхности ванны. Этот бассейн образуется как стеклом, протекающим вперед вдоль" ванны, так и жидким стеклом, расположенным под желобом у стенки 4 на входе ванны, Твердое тело 27 из жаропрочного материала расположено параллельно краю 14 желоба и образует отверстие

28 с изменяющимся поперечным сечением, через которое протекает жидкое стекло из бассейна 26. Жидкое стекло из этого бассейна удерживается от перемещения вперед по поверхности жидкого металла твердым телом 27.

Последнее представляет собой прямолинейную балку из жаропрочного металла, предпочтительно из жаропрочной нержавеющей стали. Балка 27 может быть изготовлена из углерода, молибдена, вольфрама, тантала, ниобия, иридия, рутения или палладия или окиси платины или олова, если в защитной атмосфере отсутствует водород. Балку устанавливают над поверхностью ванны с помощью стоек 29,соединенных с поперечной балкой 30, укрепленной в боковых стенках крышки. Нижняя поверхность балки 30 расположена над поверхностью жидкого металла на такой высоте, при которой между твердым телом и металлом образуется отверстие переменного поперечного сечения от 18 до 7 мм высотой, что обусловлено изменением уровня поверхности жидкого металла от нижнего уровня под желобом до верхнего уровня под твердым телом 27, вдоль которого вытягивается стеклянная лента.

824891

Изменение уровня в отверстии 28, воздействующее на горячее жидкое стекло, а также смачивание твердого тела жидким стеклом являются факторами, которые увеличивают вязкое торможение, сообщаемое жидкому стеклу при прохождении им в виде ленты через отверстие, причем лента 7 непрерывно образуется сразу же за отверстием 28, несколько ниже него.

Ниже твердого тела 27 расположен ,обратный электрод 31, изготовленный, например, из жаропрочной стали, который проходит над одной из боковых стенок 3. Электрод погружен в жидкий металл ванны на некотором расстоянии от оси стенки. Поперечную 15 балку 30 и стойку 29 изготавливают из проводящего электрический ток материала, например, стали. При этом один конец балки подсоединен проводом 32 к отпайке 33 обмотки 34 автотрансформатора, включенной параллельно основному источнику электроэнергии. Нейтральный вывод обмотки 34 соединен проводом 35 с обратным электродом 31, погруженным а ванну.

Смачиваемый задний электрод 36 из тугоплавкого металла, например молибдена, установлен на стенке 4 под желобом. Электрод 36 выполнен в виде перекладины L -образного попоперечного сечения, которая погруже30 на в бассейн с жидким стеклом 26 около стенки 4.С внешней стороны под желобом расположен электрический соединитель 37, соединяемый проводом 38.с подвижной отпайкой 39 35 обмотки 40 автотрансформатора, включенного параллельно основному источнику электроэнергии. Нейтральный вывод этого автотрансформатора соединен проводом 41 с обратным электро-4О дом 31. Между стенкой 4 емкости и нижней поверхностью желоба 12 герметично установлен ..электрод 36

С каждой стороны желоба 12 по краям бассейна 26 стационарно уста45 новлены ограничительные плитки 42, смачиваемые жидким стеклом. На каждой из указанных плиток. смонтирован молибденовый электрод 43

L --образной формы, погруженный в жидкое стекло и находящийся на некотором расстоянии от поверхности

15 жидкого металла. Стальная штанга

44 для электрического соединения подходит к каждому электроду 43 через боковую стенку ванны. Одна штанга 44 соединена посредством провода 45 с подвижной отпайкой 46 обмотки 47 автотрансформатора, включенного параллельно основному источнику питания, Нейтральный конец обмотки 47 соединен посредством провода 48 с обратным электродом 31, Другая штанга 44 подобным образом соединена посредством провода 49 с подвижной отпайкой. 50 обмотки 51 автотрансформа-ора, включенного параллельно основному источнику питания. Нейтральный конец этой обмотки соединен посредством провода 52 с обратным электродом 31.

Изменение положения отпайки 33 об- . мотки автотрансформатора 34 позволяет обеспечить независимое регулирова1ние уровня напряжения на проводе 32 и твердом теле 27, Это предусмотрено для регулирования тока нагрева через жидкое стекло, выходящее из отверстия 28, что позволяет обеспечить регулирование вязкости. При этом обеспечивается требуемая велФ чина вязкого торможения для перемещающегося в прямом направлении стекла. В результате стекло, благодаря поддержанию соответствующей низкой вязкости, легко преодолевает твердое тело 27.

Температура на входе в ванну, а также потока жидкого стекла 21, заливаемого в ванну, колеблется от

1000 до 1050 С, причем в бассейне

26 сохраняется такая же температура.

Путем регулирования обмотки автотрансформатора 40 с целью установления требуемого значения электроэнергии, передаваемой по проводу 38 для смачивания заднего электрода, осуществляется тепловое регулирование бассейна жидкого стекла, расположенного под желобом независимо от температуры стекла, протекающего через отверстие 28 под твердым телом 27. Таким образом, стекло, расположенное под желобом, имеет такую вязкость, при которой оно прилипает к электроду 36. Электрод 36 не только регулирует температуру стекла в бассейне 26, которое холоднее стекла, протекающего через отверстие 28, но также благодаря ему обеспечивается поддержание требуемой ширины смачивающего участка бассейна 26 и увеличение выходного потока жидкого стекла из этого участка по краям бассейна, который течет навстречу ограничительным плиткам 42.

Несвязанное соединение обмоток автотрансформаторов 47 и 51 позволяет осуществлять независимое регулирование мощности, рассеиваемой в жидком стекле по краям бассейна 26 в районе расположения электродов 43. Это способствует направлению краевых потоков 53 жидкого стекла, вытекающего из бассейна 26, вокруг концов твердого тела 27 для движения по краям ленты, что приводит к утолщению краев 54 и образованию поперечной реакции связи, препятствующей сужению вытягиваемой ленты. Тяговое усилие сообщается посредством тяговых валиков 6, протягивающих стекЯянную ленту 7 вдоль поверхности жидкого металла 15 из стекла, к

824891 торое вытекает через отверстие 28.

Например для производства стеклянной ленты толщиной 5 мм со скоростью

110 м/час жидкое стекло загружают с нагрузкой 70 т в неделю, Твердое тело 27 шириной 350 мм и толщиной

25 мм расположено поперек нанны н направлении потока стекла. Причем расположено оно на 9 мм выше нижнего ровня поверхности жидкого металла

15, служащего подложкой. Толщина

,используемой центральной части ленты

5 мм, а ширина 300 мм. Для получения ленты с такими показателями питание по проводу 32 к твердому телу 27 подводят от источника, обеспечинающего напряженйе 22 В, ток 450 А, мощность 10 кВ,а по проводу 38 к смачиваемому заднему электроду соответственно — 30 В, 200 А, б кВ. Питание электродов 43 осуществляется от источника, обеспечивающего на- 2Ц пряжение около 27 В, ток 48 А, мощность 1,5 кВ. Ток, протекающий берез отверстие 28 через расплавленное стекло под твердым телом 27, повышает температуру стекла по мере перемещения его через отверстие

Примерно до 1250 С вЂ” 1300 С, в результате чего вязкость стекла на этом участке составляет приблизительно 10 г/см.сек.

Тяговое усилие „передаваемое верхнему потоку стекла образующейся .лентой стекла 7, которая охлаждается по мере своего движения вдоль ванны, вызывает вытягивание ленты 7 из потока стекла с очень низким значением вязкости, вытекающего из отверстия 28. Поддержанию требуемой ширины изготавливаемой ленты способствуют краевые потоки 53 более холодного жидкого стекла, благодаря 40 которым образуются утолщенные края

54 получаемой ленты, за счет поперечной реакции связи, препятствующей сужению ленты. Нижняя .поверхность ленты образуется н результате кон- 4 такта с поверхностью расплавленного металла, что имеет место при вытягивании жидкого стекла из отверстия и преодолении вязкого торможения, используемого в качестве силы реакции при воздействии тяговых усилий совместно с усилиями, стремящимися сдержать прямой поток. В частности, имеются в виду резкий подъем уровня жидкого металла, воздействующий на стекло в том месте, где изменяется уровень ванны, а также силы поверхностного натяжения, имеющие место благодаря смачиванию верхней поверхности жидкого стекла твердого тела 27. Силы поверхностного Щ натяжения играют определяющую роль в формировании верхней поверхности ленты н месте расположения мениска

55, где жидкое стекло смачивает нижнюю поверхность твердого тела 27. б5

Вязкость охлаждаемого стекла н местах краевых потоков 53 приблизительно равна 10 г/см сек, вслед4 У стние чего образуются более толстые края 54, вязкость которых выше вязкости центральной части 56 ленты толщиной 5 мм.

Основными показателями при определении толщины центрального участка ленты 56 янляются скорость вытягивания ленты 7 иэ ванны и поддержание требуемой ширины лентыу высота твердого тела 27 над понерхностью жидкого металла, а следовательно, высота и конфигурация отверстия 28; электрическая мощность, рассеиваемая при нагревании стекла1 высота передней части потока жидкого стекла, которая удерживается от перемещения твердым телом 27; толщина твердого тела 27 в направлении потока стекла.

Образовавшуюся стеклянную ленту относительно быстро охлаждают, например в охлаждающей камере-охладителе 57, для затвердевания и фиксирования ленты требуемой толщины.

Изменение скорости вращения тяговых валиков б вызывает изменение. толщины центральной части 56 ленты.

Согласно этому способу изготавливают стекло толщиной от 3 до 10 мм.

Благодаря тому, что лента образуется из стекла, которое находится при высокой температуре на понерхности ванны жидкого металла, обусловливается наличие у изготавливаемого стекла обработанной пламенем поверхности без повреждений. Утолщенные края ленты удаляют когда обжигают стекло.

Устройство, изображенное на фиг. 5-7, предназначено для производства более тонкого плоского стекла, например толщиной 1 или 2 мм, а также стеклянной фольги толщиною до 0,05 мм. Ограничительные плитки

42 в этом устройстве не достигают непосредственно боковых стенок 3 ванны, а утолщенные коая 54 стеклянной ленты связываются краеными валиками 58, установленных на валах 59, проходящих через боковые стенки ванны. Краевые валики 58 изготавливают из графита или жаропрочной нержавеющей стали в виде дисков с зубчатыми краями, которые врезаются н утолщенные края 54 стекла. Валы 59 расположены под углом 80 к направлению движения ленты, а краевые валики 58 расположены несколько ступенчато относительно боковых стенок, если смотреть в направлении движения стенок. В результате регулирующие ширину силы, воздействующие на утолщенные края

54 стекла, сообщают небольшие поперечные растягивающие усилия центральной части 56 ленты, увеличивая таким образом поперечные усилия

824891

10 валиков. Кроме того, краевые валики

58 обеспечивают стабильность краевых потоков 53 жидкого стекла вокруг. концов твердого тела 27 и противодействуют уменьшению толщины центральной части 56 ленты.

Сразу же после краевых валиков 5

58 в ванну жидкого металла погружают охладители 60. Каждый охладитель представляет собой стальную трубку зигзагообразной формы, соединенную с источником охлаждающей воды. Эти охладители эффективно отнимают тепло от утолщенных краев 54 ленты, что способствует поддержанию требуемой ширины ленты сразу-же после прохождения стеклом верхних валиков 58. 15

Охлаждающая камера-охладитель 57 расположена поперек внутреннего объема ванны непосредственно за охладителями 60 и имеет обширную поглощающую тепло поверхность. По пути про- 20 хождения стекла между краевыми валиками 58 стекло охлаждается. Назначение охладителей 57 и 60 состоит в том, чтобы обеспечить образование центральной части 56 ленты, в то 25 время как на ее края воздействует поперечная реакция связи с краевыми валками. Центральный участок ленты должен быть достаточно твердым для предотвращения уменьшения ширины ленты и деформации уже отвердевшей центральной части ленты тонкого стекла.

Нижняя поверхность 61 твердого тела 27 поднимается в направлении потока стекла, в результате образуется отверстие 28, которое расширяется так же в направлении потока стекла.

Отверстие 28 постепенно смещается по высоте, причем уклон нижней по- 40 верхности 61 твердого тела 27 предусмотрен с учетом уклона 62 поверхности жидкого металла под этим телом, который приобретает определенную форму при установившемся режиме работы. Ширина твердого тела 27-460 мм, а толщина — 50 мм.

Краевые валики 58 вращаются с окружной скоростью 820 м/ч, стеклянная лента 7 вытягивается из ванны производительностью 820 м/ч.

B табл. 1 приведены показатели, обеспечиваемые источниками электроэнергии.

Таблица 1

Электрод Напряже- Сила Мощность, ние, В тока, кВ

480 12,0

Твердое тело

Смачи в а емый задний электрод 30

120 3,6 65

Продолжение табл.1.

Напряже- Сила Мощность, ние, В тока, кВ

Электрод

Правый электрод (43) 40

1,0

Левый электрод (43) 36 56 2,0

Эти показатели приведены для ванны производительностью 18 т. в неделю при производстве стеклянной фольги шириною 520 мм и толщиною

0,1 мм.

Устройство, изображенное на фиг. 8-9, предназначено для производства плоского стекла толщиною

i1 — 0,05 мм. В этом устройстве твердое тело 27, выполненное из ,огнеупорного металла, предпочтитель,но из молибдена, имеет изогнутую форму и стационарно расположено над поверхностью жидкого металла на некотором расстоянии от. прОводящей электрический ток поперечной балки 30.

Нижняя поверхность твердого тела

27 расположена на высоте 7-18 мм над поверхностью ванны. Выпуклая форма позволяет предотвратить застой в бассейне 26 некоторых участков жидкого стекла, расположенных сзади твердого тела, а также способствует образованию утолщенных краев ленты за счет краевых потоков жидкого стекла 53. Кроме того, изогнутая поверхность твердого тела 27 способствует образованию тонкого стекла, вытягиваемого из потока стекла, протекающего ниже центрального участка отверстия 28 до начала.образования кромок ленты.

Над стеклом расположена охлаждающая камера, предназначенная для быстрого охлаждения стекла при прохождении им дуги твердого тела

27. Реакция поперечной связи, предотвращающая сужение ленты, создается краевыми валиками 58, установленными попарно на валах 59, которые проходят через боковые стенки ванны

1. Валы 59 установлены в боковых стенках под прямым углом к управлению движения стеклянной ленты и сообщают поперечные усилия реакции связи утолщенным краям ленты, тем самым регулируя и поддерживая требуемую ее ширину.

Образованию центральной части

56 ленты способствует вращение краевых валиков 58 с одинаковой скоростью, при которой отсутствует заметное ускорение движения стекла

Ф при прохождении между верхними валиками 58..824891

:Стеклянная лента образуется

Ьез существенных повреждений центральной тонкой части 56 ленты.

Плоское стекло толщиною 1 мм изготавливают с использованием изогйутого твердого тела 27 из нержавеющей стали и краевых валиков 58.

Ширина твердого тела 540 мм, толщина 25 мм в направлении тока стекла.

Краевые валики 58 движутся с окружной скоростью 22,() м/ч, стеклянная лента 7 вытягива тся из ванны со 1О скоростью 190 м/ч.

В табл. 2 привед ны характеристики источника электро энергии.

Т а б л и ц а 2

Напряже- Сила Мощность

Электрод нне, В тока кВ

Твердое

420 9,25

Смачинаемый задний электрод

180 5,4

Правый электрод (43) 40 0,9

Левый электрод (43) 24

45 ),2

Эти показатели приведены для производства 40 r плоского стекла шириною 500 мм и толщиною 1 мм в неделю. устройство, изображенное на фиг, 10-12, предназначено дпя производства стеклянной фольги, толщи- 40 ною 0,1-0,005 мм, (особенно фольги толщиною 0,02 мм или 0,01 мм ипи

)0,005 мм). В устройстве используется изогнутое твердое тело 27, подобное твердому телу описанному н предыду- 45 щем примере. В данном устроистне, однако, отсутствуют краевые валики.

Для образования краевых по оков 5) предусмотрено более сложное нагревательное приспособление, благодаря воздействию которого образухтся утолщенные края 54 ленты, создающие требуемую поперечную реакцию вязи для поддержания заданной. ширины ленты, центральная часть 56 которой

,представляет собой изготавливаемую стеклянную фольгу.

С правой стороны от впускного отверстия ванны 1 расположены дне ограничительные плитки 63 и 64.

На плитке 63 установлен молибдено- Q) вый нагревательный электрод 65. Подобным образом на плитке 64 установлен электрод 66, предназначенный дгя осуществления нагревания. С ле- . вой стороны ванны Расположены ограничительные плитки 67 и 68 и молибденовые нагревательные:электроды

69 и 70. Край 71 стекла протекает. вокруг конца твердого тела 27. Для каждого из электродов 65,66,69 и 70 предусмотрен индивидуальный источник питания. Электрод 65 соединен пос- редством провода 72 с отпайкой 73 обмотки 74 автотрансформатора, Уо торый включен параллельно основному источнику питания. Нейтральный конец обмотки 74 соединен посредством провода 75 с обратным электродом

31. Подобным же образом электрод

66 соединен посредством провода 76 с отпайкой 77 обмотки 78 автотранс †. форматора, включенного параллельно . основному источнику питания. Нейтральный конец данной обмотки посредством провода 79 соединен с обратным электродом 31.

Точно таким же образом нагреватель ныи электрод 69 соединен посредством провода 80 с подвижной отпайкой 81 обмотки 82 автотрансформа- тора, который также включен параллельно основному источнику питания.

Нейтральный конец этой обмотки посредством провода 83 соединен с обратным электродом 31. Точно также нагревательный электрод 70 посредством провода 84 соединен с подвижной отпайкой 85 обмотки 86 автотрансформатора, который включен параллельно основному источнику питания. Нейтральный конец данной обмотки посредством провода 87 соединен с обратным электродом 31.

Данное устройство позволяет осуществлять индивидуальное регулирование нагревания краевых потоков, вытекающих из бассейна 26, вокруг концов твердого тела 27. Вследствие этого образуются утолшенные края

71, которые смачивают электроды 70 и таким образом создают поперечную реакцию связи, воздействующую на уже полученную стеклянную фольгу в пределах изогнутого твердОго тела

27 н момент времени, когда фольга выходит за пределы площади, ограниченной концами твердого тела 27.

Охладители 60 погружены в жидкий металл ванны вблизи концов твердого тела 27 для осуществления быстрого охлаждения утолщенных краев, что сгособствует поддержанию заданной ширины ленты. Кроме того, применен верхний охладитель 57, предназначенный для стабилизации размеров фольги.

В одном из примеров работы данного устройства, предназначенного для производства стеклянной фольги толщиной 0,1 мм, твердое тело 27 имеет ширину 520 мм и толщину 25 мм.

Лента стеклянной фольги с толстыми .У

14

824891

Электрод

Напряжение

Сила тока Мощность

A кВ

23,5

405

Твердое тело

9,5

Смачиваемый задний электрод

230

7,0

Нагревательный электрод

80

2,6

Нагревательный электрод

40

1,5

Нагревательный электрод

32

2,6

Нагревательный электрод

60 2,1

40 краями удаляется из ванны со скоростью 1400 м/ч. Толщина фольги равна 0,1 мм, а ширина центральной части 56 данной ленты — 516 мм. В

Устройство с фланговыми электродами, изображенное на фиг. 13.и

14, предназначено для изготовления стеклянной фольги с использованием изогнутого твердого тела 27. Перед твердым телом 27 расположены на3G гревательные электроды 43, которые несколько длиннее ранее описанных электродов. Ниже концов изогнутого твердоге тела 27 расположены две пары краевых валиков 58. Валы 59 расположены под прямым углом к направлению движения ленты стеклянной фольги.

В рассматриваемом устройстве имеются фланговые электроды 88, расположенные между одним концом твердого тела 27 и соседней боковой стенкой 3 ванны. Каждый электрод

88 изолирован от твердого тела

27 изолятором; изолирующим элементом 89, например силлиманитом. 45

Фланговые электроды 88 более мелкие по сравнению с твердым телом 27, вследствие чего нижние поверхности фланговых электродов 88 расположены еще выше над поверхностью жидкого металла по сравнению с нижней поверхностью изогнутого твердого тела 27, что образует проход

90 для краевых потоков 53 жидкого стекла, вытекающего из бассейна

26 в риде ленты с утолщанными краями 54. Краевые потоки 53, протекающие под электродами 88, смачивают эти электроды,и электрические изоляторы 89.

Температура краевых потоков в 60 этих местах регулируется индивидуально посредством ропускания электри-! ческого тока через краевые потоки

53 и ванну. Для осуществления этого левый фланговый электрод 88 соединен 55

1 этом случае достигается производительность 25 т в неделю.

В табл. 3 приведены показатели для источников электроэнергии.

Таблица 3 посредством провода 91 с подвижной отпайкой 92 обмотки.93 автотрансформатора, включенного параллельно основному источнику питания. Нейтральная сторона данной обмотки посредством провода 94 соединена с обратным электродом 31. Подобным образом правый фланговый электрод

88 посредством провода 95 соединен с подвижной отпайкой 96 обмотки 97 автотрансформатора,,включенного параллельно основному источнику питания. Нейтральная сторона данной обмотки посредством провода 98 соединена с обратным электродом 31.

Нагревание потоков 53 жидкого стекла, протекающих под фланговыми электродами 88,интенсифицирует смачивание стеклянными потоками 53 фланговых электродов, что способствует поддержанию заданной ширины ленты стеклянной фольги, образованной в пределах дуги твердого .тела .27 °

Для обеспечения заданной ширины сверху расположены краевые валики

58. Стеклянная фольга быстро охлаждается и стабилизируется посредством обширных охлаждающих труб (охлади-! телей 99), погруженных в ванну и ! проходящих под всей площадью стеклянной фольги между краевыми валиками 58. Эти обширные охладители 99 действуют совместно с верхней охлаждающей камерой 57, установленной сразу же после охладителей 99 и предназначенной для быстрого охлаж-. дения образующейся ленты стеклянной фольги с утолщенными краями, перемещение которой затем продолжается вдоль ванны.

В одном из примеров работы этого устройства стеклянная фольга толщиною 0,01 мм и шириною 500 мм извле824891

16

Таблица 4

Электрод

Напряжение, В

450

Твердое тело

Смачиваемый задний электрод

250

Нагревательные электроды

90 4,0

1,8 60

Электрод.Напряжение, В

360 7,6

Твердое тело

Смачиваемый задний электрод 36

200

9,0

Нагревательный электрод

125

5,1

Нагревательный электрод

2,4

27

Нагревательный электрод

5,4

110

Нагревательный электрод

80 2,2

27 кается из ванны со скоростью

5000 м/ч. Краевые валики 58 приводятся so вращение с такой же окружной скоростью 5000 м/ч, Твердое тело 27 представляет собой изогнутую балку шириною 500 мм в направлении

Фланговые электроды . 30

При таких показателях установки 20 стеклянная фольга толщиною 0,1 мм и шириною 500 мм производится со скоростью 25 т в неделю.

Устройство, изображенное на фиг.15, предназначено для производства 25 стеклянной фольги, например толщиною 0,1-0,005 мм. В данном устройстве твердое тело выполнено и форме балки с центральным участком 100, параллельным краю желоба 14, и фланговыми участками 101, которые неподвижно крепятся к концам центрального участка и наклонены под углом

25 к направлению движения потока стекла. Все твердое тело представляет собой единую конструкцию из

35 жарапрочной нержавеющей стали, подУстройство, изображенное на фиг. 16 и 17 предназначено для производства стекла толщиной oò 0,1 60 до 0,005 мм, твердое тело имеет ту же самую форму, которая была описана в предыдущем примере, но при этом фланговые участки выполнены в ниде раздельных электродов, изолирован- 65 поперек ванны и толщиною 25 мм н направлении стеклянного потока. Нижняя поверхность твердого тела 27 имеет уклон вверх.

В табл. 4 приведены электрические характеристики источников питания

Сила тока, Мощность, A кВ вешенную посредством стоек 29. Все твердое тело подсоединено к источнику тока. На участке .краевых потоков, вытекающих из бассейна 26,.расположены пары, боковых нагревательных электродов 65, 66 и 69, 70.

При работе этого устройства д тяпроизводства стеклянной фольги толщиною 0,1 мм и шириною 480 мм скорость извлечения ленты из ванны равна 1300 м/ч. при этом производительность стеклянной фольги равна

26 т. в неделю.

В табл. 5 приведены требования к источникам электроэнергии, необходимые для работы данного устройства. !

Таблица 5

Сила тока, Мощность

A кВ ных от центрального участка 100.

С левой стороны наклоненный фланговый участок 102 изолирован от центрального участка 100 блоком 10 из изолирующего электрически огнеупорного материала, например, силлиманита. Подобным образом флангоный участок 104 с правой стороны от

824891

18 центрального участка 100 изолирован посредством изолирующего блока 105.

Для центрального участка 100 н каждого флангового участка 1.02 и

104 предусмотрены отдельные электрические выводы от источника. электропитания. Центральный участок запитывается от обмотки автотрансформатора 34. Фланговый участок 102 твердого тела 27 посредством провода 106 соединен с подвижной отпайкой 107 обмотки 108 автотрансформатора, включенной параллельно основному источнику питания, при этом нейтральная сторона этой обмотки посредством проводд 109 соединена с обратным электродом 31. Другой 35 фланговый участок 104 посредством провода 110 соединен с подвижной отпайкой 111 обмотки 112 автотрансформатора, включенной параллельно основному источнику питания, при 20 этом нейтральная сторона этой обмотки посредством провода 113 соединена с обратным электродом

31.

Данное устройство позволяет осуществлять независимое регулирование температуры жидкого стекла, протекающего под центральным участком и по сторонам электродной балки.

Такое регулирование температуры служит дополнением к регулированию температуры краевых потоков 53, осуществляемому посредством боковых

Таблица 6

Напряжение, В

Электрод

Централь ный участок твердого тела

250

Фланговые участки твердого тела

150

2,5

200

5 0

Нагревательный электрод

100

4,0

Нагревательный электрод

125

5,0

Нагревательный электрод

4,0

100

Нагревательный электрод

125, 5,0

40 собой штангу из жаропрочной нержавеющей стали, имеющую U-образную

40 форму с прямолинейной нижней частью, служащей погруженным электродом.

Верхние изогнутые участки 115данного твердого тела поднимаются .вверх через боковые потоки жидкого

65 стекла, после чего вновь изгибаются

Смачиваемый задний нагревательный электрод 30

Устройство, изображенное на фиг. 18, 19 и 20 предназначено для производства тонкого стекла. Поток жидкого стекла, вытекающий из бассейна 26, регулируется посредством прямолинейного твердого тела 114, которое полностью погружено в жидкое стекло. Это тело представляет нагревательных электродов 65, 66 и

69, 70, которые расположены по сторонам бассейна жидкого стекла 26, удерживаемого от перемещения вперед твердым телом 27.

В месте расположения (несколько ниже) концов фланговых участков 102 и 104 по сторонам ленты погружены оловянные охладители. Наряду с ними предусмотрен также верхний охладитель

57, который способствует стабилизации ленты стеклянной фольги. Кроме того, в случае необходимости могут быть предусмотрены краевые валики

58,- располагаемые сразу же за фланговыми участками 102 и 104. Краевые валики 58 захватывают утолщенные края ленты, вращаясь с такой же скоростью, которая способствует производительности печи.

В одном из примеров работы такого устройства по производству стеклянной фольги толщиною 0,1 мм и шириною 500 мм твердое тело имело центральный участок с шириной 350 мм и толщиной в направлении потока стекла 25 мм. Каждый их фланговых . участков твердого тела 102 и 104 имеет толщину также 25 мм в направ лении потока. Лента стеклянной фольги извлекается из ванны со скоростью

1000 M/÷.

В табл. 6 приведены затраты электроэнергии, необходимые для данного устройства.

Сила тока, Мощность, A кВ

824891

15

Т а б л и ц а 7

Напря-. Сила жение, тока

В А

Электрод

Мощность, кВ 45

10. 450 4, 5

Твердое тело

Смачиваемый задний электрод

30 250 7,5

Правый электрод

36 56 2,0

Левый электрод

60 2,1

Стекло, толщиною 3 мм и шириною

400 мм, изготавливалось при производительности 25 т. в неделю и скорости удаления ленты из ванны 50 м/ч.

Желательно, чтобы нижняя поверхность твердого тела, за исключением последнего примера, имела уклон 65 и проходят через боковые стенки .ванны. Высота,. на которой расположен прямолинейный участок этого электрода над поверхностью жидкого металла 15, регулируется, что позволяет регулировать толщину изготавливаемой стеклянной ленты. В бас5 сейне 26 имеются отдельные подогреватели, предназначенные для регулирования краевых потоков, протекающих вокруг участков 115 описываемого твердого тела, Ниже этого твердого

1тела в жидкий металл погружены охладители 60, а также имеется верхний охладитель 57, которые предназначены для обеспечения стабилизации изготавливаемой стеклянной фольги.

Потоки жидкого стекла, вытекающие из бассейна 26, проходят выше и ниже прямолинейного участка данного твердого тела 114. Нижняя поверхность тонкого стекла образуется при наличии контакта с поверхностью жидкого металла, а верхняя поверхность ленты тонкого стекла вытягивается из обработанной пламенем поверхности жидкого стекла, которое приобретает плоскую форму, свободную от дефектов, в горячем бассейне

26. Ток подогрева протекает от твердого тела в направлении поверхности ванны. Образующееся при этом тепло служит также для подогревания потока, проходящего над электродом.

В одном из примеров работы такого устройства по производству стекла, толщиною 3 мм и шириною 35

400 мм, погруженное твердое тело имеет ширину 480 мм и выполнено в виде штанги из нержавеющей стали с диаметром 12 мм, В табл. 7 приведен режим электро- 40 питания установки. вверх, а углы нижней части были бы круглыми. Вязкость стекла, протекающего под твердым телом, поддерживается на заданном уровне посредством тока подогрева, величина которого обеспечивает свободное прохождение стекла под твердым телом.

Точное местонахождение мениска стекла, вытекающего из-под электродной балки, мбжет быть установлено точно путем задания определенной формы нижнему краю твердого тела в виде носа 116, который смачивается мениском жидкого стекла.

В другом варианте формы твердого тела, изображенном на фиг. 22 соответствующем настоящему изобретению, нижняя кромка носа 116 имеет поднимающуюся вверх изогнутую нижнюю поверхность 117.

Вместо конструкции, в которой осуществляется пропускание тока между нижней поверхностью твердого тела и поверхностью жидкого металла, может быть использована конструкция твердого тела, изображенная на фиг. 23, в которой оно состоит из двух параллельных балок 118 и 119, изготавливаемых обычно из молибдена, которые отделены друг от друга полосовым разделительным элементом

120 из изолирующего огнеупорного материала, например силлиманита.

Для этих двух балок предусмотрены отдельные электрические выводы 121 и

122. Один из этих выводов соединен с подвижной отпайкой питающего автотрансформатора, а другой вывод соединен с нейтральной стороной этого трансформатора. Электрический ток протекает между нижними поверхностями балок 118 и 119 через стекло,протекающее через отверстие под данным твердым телом, посредством чего осу ществляется нагревание стекла, приобретающего при этом требуемое значение вязкости. .В другом варианте воплощения настоящего изобретения твердое тело, которое регулирует прямой поток жидкого стекла, вытекающего из бассейна 26, выполнено из непроводящего электрический ток материала, например чистой двуокиси кремния, огнеупорного материала, содержащего 80Ъ двуокиси кремния или алюмо-силикатного огнеупорного материала, например силлиманита, в котором имеется нагревательная проволока. Твердое тело; имеющее контакт с жидким стеклом, нагревает стекло, протекающее под этим элементом до приобретения им требуемого низкого значения вязкости.

Помимо силлиманита могут использоваться и другие материалы, являющиеся электрическими изоляторами для изолирующих элементов 89 и изолирующих блоков 103 и 105. В ка.824891

21

Формула изобретения

71 честве огнеупорных материалов можно испольэовать широко известные алюмосиликаты.

В кажцом из вышеописанных примеров питание электроэнергией осуществляется от промышленной сети с частотою 50 гц, Частоту источника питания можно изменять, например, до значений 500 гц или 1000 гц или еще больших.

В каждом из выше описанных устройств толстые края ленты сразу же обжигаются после извлечения ленты из ванны, в результате чего образуется непрерывная лента плоского стекла или стеклянной фольги, пригодная для дальнейшего использования. Стек- f5 лянная фольга, например, может иметь требуемое непрерывное покрытие смолой, после чего покрытая фольга .превращается в чешуйки, пригодные для использования в качестве армиI рующего материала для смол и замазок.

Таким образом, в соответствии с настоящим изобретением разработан способ производства плоского стекла с толщиною, например от 10 мм до 1 мм, а также плоского стекла с меньшей толщиной, например стеклянной фольги толщиною 0,005 мм.

Этот способ позволяет изготавливать плоское стекло или стеклянную фольгу в тех же самых установках при очень малых нагрузках, при этом голщина изготавливаемого стекла изменяется посредством изменения тягового усилия, а также скоростью 35 поступления стекла в ванну. Кроме того, толщина изготавливаемого стекла изменяется в зависимости от тем.пературы стекла, протекающего через отверстие 28 и вытягиваемого из бассейна 26 жидкого стекла, расположенного на входе в ванну 1.

Предлагаемый способ позволяет повысить качество стекла за счет того, что верхняя поверхность ленты стекла формируется не в контакте стекла с твердым телом, KcLK по из« вестному способу, а ниже по потоку.

Верхняя поверхность формируется с мениска стекла, который вытягивается с нижней по потоку стороны твердого тела. Движущаяся вперед полоса стекла под твердым элементом нагревается, в результате чего и обеспечивается смачивание стеклом твердого тела.

Способ получения плоского стекла на поверхности расплавленной металлической ванны, по которому формирование ленты листового стекла регулируют посредством твердого тела, отличающийся тем, что, с целью повышения качества стекла за счет обеспечения смачиваемости стеклом твердого тела, через него пропускают электрический ток для нагревания стекла до 1250 -1300 С.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 269439, кл. С 03 В 18/02, 1965 (прототип) °

824891

5 gg 07

Тираж 520 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушдыая иаб., д. 4/5

Заказ 2168/8б

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Ю. Конырин

Редактор Л. Белоусова Техред Н.Майороы Корректор О. Билак