DE1596590C - Verfahren und Vorrichtung zur Steue rung der Temperatur einer Schicht aus ge schmolzenem Glas auf einem Bad aus geschmol zenem Metall - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur troden an den Begrenzungswänden so angeordnet Steuerung der Temperatur einer Schicht aus ge- sind, daß sie neben diesen in das auf dem Bad aus schmolzenem Glas auf einem Bad aus geschmolze- geschmolzenem Metall schwimmende geschmolzene nem Metall, bei dem ein Teil des Glases in Beruh- Glas eintauchen und die Elektroden mit das Badrung mit Begrenzungswänden steht. ' 5 metall berührende Elektroden in einem elektrischen Das dem Bad mit geregelter Geschwindigkeit zu- Heizstromkreis liegen, der Regler für den Heizstrom gespeiste geschmolzene Glas bildet zunächst eine enthält. Bei einer bevorzugten Ausführungsform Schicht aus geschmolzenem Glas, die zwischen seit- sitzen die in das geschmolzene Glas tauchenden Eleklichen Begrenzungswänden fortbewegt wird, bis sie troden an Begrenzungswänden, die sich in Fortbewesich anschließend ungehindert in Querrichtung zur io gungsrichtung des geschmolzenen Glases im Bereich Bildung eines Glasbandes gleichmäßiger Dicke aus- der Einrichtungen zur Zuspeisung des geschmolzenen breitet. Dies wird erleichtert, wenn bereits während Glases zum Bad erstrecken. > der Bewegung zwischen den Begrenzungswänden eine Hierbei ist es vorteilhaft, wenn die in das geweitgehende Vergleichmäßigung der Dicke der schmolzerie Glas tauchenden Elektroden aus elek- \ Schicht erzielt wird. Dem steht aber die über die 15 trisch leitendem Werkstoff bestehen und an der dem i Breite der Schicht unterschiedliche Viskosität des geschmolzenen Glas zugewandten Seite der Begren-Glases entgegen, da an den Berührungsflächen mit den zungswände mit Abstand von dem geschmolzenem Begrenzungswänden ein örtlicher-Wärmeentzug ein- Metall des Bades befestigt sind. Zur Erhöhung der tritt, durch den im Randstreifen des Glases die Tem- Feinfühligkeit der Regelung ist es vorteilhaft, wenn peratur sinkt und die Viskosität zunimmt. Ferner ist 20 mindestens zwei voneinander getrennte Elektroden es üblich, das Zuspeisen des geschmolzenen Glases mit je einem eigenen elektrischen Heizstromkreis vorzum Bad so vorzunehmen, daß sich unter dem Aus- gesehen sind. . ' ' guß eine in entgegengesetzter Richtung liegende Schließlich ist vorgesehen, daß an der Stirnwand Wulst aus geschmolzenem Glas bildet, die sich bis am Einlaßende des Badbehälters eine in die diese zu der am Einlaßende des Bades befindlichen Stirn- 25 berührende, beim Zuspeisen des geschmolzenen GIa- ^; wand des Badbehälters erstreckt, so daß auch an die- ses zum Bad gebildete Wulst aus geschmolzenem | ser e% örtlicher Wärmeentzug eintritt. Dieser unter- " Glas tauchende Elektrode angeordnet ist, der ein stützt ein Entglasen in diesem Bereich, so daß aus elektrischer Heizstromkreis zugeordnet ist. j ihm Verunreinigungen in das Glas und das endgültig In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer gefertigte Glasband eingeführt werden können. Um 30 Vorrichtung nach der Erfindung dargestellt. In der dies zu vermeiden, ist auch hier eine Abnahme der Zeichnung ist

Temperatur des Randstreifens des geschmolzenen Fig. 1 ein Mittellängsschnitt durch eine Vorrich-

Glases zu verhindern. tung nach der Erfindung, die aus einem langgestreck-

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese ten Behälter für ein Bad aus geschmolzenem Metall, Nachteile zu beheben und dadurch eine verbesserte 35 einer das Bad überdeckenden Haube und im Bereich Verfahrensführung für die Herstellung-von Floatglas des Einlaßendes des Bades angeordneten Elektroden zu ermöglichen. · besteht,

Das erfindungsgemäße Verfahren besteht darin, F i g. 2 eine Draufsicht zu F i g. 1,

daß die Temperatur und damit die Viskosität des Fig. 3 ein Teilquerschnitt durch den Badbehälter j

Glases in den Randstreifen im Bereiche der Begren- 40 im Bereich der Elektroden, |

zungswände durch Hindurchleiten eines elektrischen Fig. 4 ein Schnitt nach der Linie IV-IV der

Heizstromes durch das Glas der Randstreifen zum Fig. 2 mit den elektrischen Stromkreisen für die I Badmetall geregelt wird, so daß Wärmeverluste am Elektroden und (J

Rand unterbunden oder zum mindesten wesentlich --Fig. 5 ein Teillängsschnitt durch das Einlaßende ] verringert werden. . 45 des Behälters für das geschmolzene Metall.

Durch diese Beheizung der Randstreifen wird bei Die Vorrichtung besteht gemäß F i g. 1 und 2 aus

seitlicher Begrenzung des geschmolzenen Glases eine . einem Vorherd 1 eines kontinuierlich arbeitenden im wesentlichen gleichmäßige Viskosität des Glases Glasschmelzofens, dem ein Regelschieber 2 zugeordüber die Breite der Schicht erreicht. An der einlaß- net ist. Der Vorherd 1 endet in einem Ausguß 3, der seitigen Stirnwand des Badbehälters wird eine aus- so aus einer Lippe 4 und Seitenwänden 5 bestehend reichend hohe, ein Entglasen verhindernde Tempera- einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt auftur gewährleistet. weist. Oberhalb des Ausgusses ist in an sich bekann-

Eine feinfühlige Regelung der Viskosität über die ter Weise eine Abdeckung vorgesehen. Breite der Schicht kann dadurch unterstützt werden, Der Ausguß 3 liegt oberhalb einer Stirnwand eines

daß mehrere voneinander getrennte elektrische Heiz- 55 Behälters für ein Bad 6 aus geschmolzenem Metall, ströme durch beide Ränder des geschmolzenen Glases »beispielsweise Zinn oder einer Zinnlegierung mit geleitet werden. ■ größerem spezifischen Gewicht als Glas. Der Bad-

Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur behälter wird durch einen Boden 7, Seitenwände 8 Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. und Stirnwände 9 gebildet: Der Spiegel des Bades 6 Diese weist einen langgestreckten Behälter für ein 60 aus geschmolzenem Metall ist mit 10 bezeichnet. Bad aus geschmolzenem Metall, Einrichtungen zur Oberhalb des Badbehälters ist eine Haube vorge-

Zuspeisung von geschmolzenem Glas mit geregelter sehen, die aus einem Dach 11, Stirnwänden 12 und Geschwindigkeit auf das Bad und zur Fortbewegung Seitenwänden 13 besteht, so daß ein tunnelartiger längs des Bades, Temperaturregeleinrichtungen, die Raum oberhalb des Bades gebildet wird. In diesem die thermischen Bedingungen des fortbewegten Glas- 65 Raum oberhalb des Bades wird eine Schutzgasatmobandes bestimmen und Begrenzungswände auf, mit spähre unter Überdruck eingeführt. Dies erfolgt denen ein Teil des geschmolzenen Glases in Beruh- durch Stutzen 14 und Verteilerrohre 15, die an eine rung steht und kennzeichnet sich dadurch, daß Elek- Zuleitung 16 für das Schutzgas angeschlossen sind.

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Der Überdruck des Schutzgases in dem Raum ober- Arm 32 des Halteblocks 29 sichert, daß die Elektrode halb des Bades verhindert den Eintritt von Außenluft 23 in der richtigen Lage an der Vorderwand des in diesen Raum. Pfeilers 17 liegt und mit ihrer unteren Kante 28 ober-

Am Einlaßende des Bades enthält der Badbehälter halb des Spiegels 10 des Bades 6 aus geschmolzenem Pfeiler 17 aus hochfeuerfestem Werkstoff, die sich 5 Metall, aber innerhalb des Randes des Körpers 20 über die volle Tiefe des Badbehälters erstrecken und aus geschmolzenem Glas liegt. .
mit diesem aus einem Teil gebildet sein können. Die Das nach außen geführte Ende der Tragstange 34

einwärts gerichteten Flächen 18 der Pfeiler 17 sind ist mit einer Isolierung35 (Fig. 4) versehen, wo die zur Längsrichtung des Badbehälters geneigt und be- Tragstange 34 durch eine Seitenwand 8 des Badbegrenzen einen sich allmählich erweiternden Kanal 19, io hälters nach außen geführt ist. '
der unterhalb des Ausgusses3 am Einlaßende des Fig. 4 zeigt die Anordnung der zwei beiderseits Bades beginnt. Die Flächen 18 wirken als Begren- des Körpers 20 aus geschmolzenem Glas liegenden zungswände, die Verlängerungen der Seitenwände S Elektroden 23. Das andere Paar Elektroden 24 ist in des Ausgusses 3 darstellen. Die Flächen 13 begren- gleicher Weise ausgestaltet und angeordnet. Auch zen das geschmolzene Glas, das auf das Bad als Kör- 15 diese haben die Form rechteckiger Platten, beispielsper 20 aus geschmolzenem Glas zugespeist wird und weise aus Molybdän, die in den Rand des geschmolsich längs des Kanals 19 zwischen den Begrenzungs- zenen Glases eintauchen. Die Elektroden 24 sind an wänden 18 fortbewegt. Die vordere Stirnwand 12 der einem Halteblock 26 befestigt, der mit einer Trag-Haube endet dicht oberhalb der Pfeiler 17 und be- stange 37 aus hochhitzebeständigem Stahl verbunden stimmt dadurch einen Einlaß 21, durch den das ge- 20 ist. Die Tragstange 37 ist in gleicher Weise in den schmolzene Glas 20 längs des Bades 6 aus geschmol- Seitenwänden 8 des Badbehälters gelagert wie die zenem Metall fortbewegt wird. . Tragstange 34. . ...

Der Ausguß 3 überragt die Stirnwand 9 des Bad- Zwischen den Halteblöcken 29 und 36 sind an dem

behälters und liegt oberhalb des Spiegels 10 des Bades Pfeiler 17 Abs'tandsziegel 38 und 39 befestigt, damit aus geschmolzenem Metall, so'daß beim Zuspeisen 25 der richtige Abstand zwischen den Halteblöcken 29 des Glases zum Bad dieses mehrere Zentimeter im und 36 und damit der Elektroden 23 und 24 an der frrqien Fall zurücklegt. Die untere Fläche des ge- Vorderseite jeder Begrenzungswand 18 gewährleischmolzenen Glases, die mit der Lippe des Ausgusses stet ist. . 1

in Berührung stand, fließt nach rückwärts unter den Es ist für jede der Elektroden ein besonderer

Ausguß und bildet dort eine Wulst 22 aus geschmol- ₃₀ Stromkreis vorgesehen, insgesamt also vier. Zwei zenem Glas. dieser Stromkreise für die Elektroden 23 sind sche-

Das auf das Bad 6 von dem Ausguß 3 zugespeiste matisch in Fi g. 4 dargestellt In abgewandelter Weise Glas versucht sich sofort auf der Oberfläche des ge- könnten auch je ein Paar von Elektroden 23 und 24 schmolzenen Metalls auszubreiten. Die Begrenzungs- einen gemeinsamen Stromkreis haben..
wände 18 der Pfeiler 17 begrenzen jedoch anfänglich 35 Jeder Stromkreis besteht aus einem Einspulendieses Ausbreiten. ■ · ·"■" transformator 40, dessen Primärwicklung 41 mit

Um die Wärmeverluste an den Rändern des Kör- einer Wechselstromquelle verbunden ist. Die Sekunpers 20 aus geschmolzenem Glas infolge des Wärme- därwicklung 43 jedes Einspulentransformators 40 hat austausches zwischen dem Glas und den Begrenzungs- einen Schleifkontakt 44, der mit der Tragstange 34 wänden 18 auf ein möglichst kleines Maß zu begren- 4° verbunden ist, während das eine Ende der Sekundärzen und um die thermischen Bedingungen des Kör- wicklung 43 über einen Leiter 45 mit einer Elektrode pers 20 aus geschmolzenem Glas zu steuern, werden 46 verbunden ist, die in das Bad aus geschmolzenem erfindungsgemäß die Ränder des Körpers aus ge- Metall eingetaucht ist.
schmolzenem Glas elektrisch geheizt. '. Der von den beiden Einspulentransformatoren 40

Bei der dargestellten Ausführungsform sind je ein 45' gelieferte Strom tritt durch die Ränder des Körpers Paar von Elektroden 23 und 24 an jeder Begren- 20 aus geschmolzenem Glas von der Elektrode 23 zungswand 18 angeordnet. Eine der Elektroden 23 zum geschmolzenen Metall des Bades über. Gleiche ist in größerem Maßstabe in Fig. 3 dargestellt Die Ströme fließen auch über die Elektroden24. Das geElektrode 23 besteht aus einer rechteckigen Platte mit schmolzene Metall des Bades ergibt einen guten elekkeilförmigem Querschnitt. Sie ist aus einem elektrisch 50 trischen Kontakt mit der unteren Fläche des Glases, leitenden Werkstoff gebildet, der von geschmolzenem Bei Verwendung verschiedener voneinander unab-Glas nicht angegriffen wird. Ein bevorzugter Werk- hängiger Stromkreise über die Elektroden 23 und 24 stoff ist Molybdän. Die Rückfläche 26 der Elektrode kann der Stromdurchgang durch die beiden Ränder 23 liegt bündig gegen die Begrenzungswand 18 des des Glasbandes willkürlich gesteuert werden, indem Pfeilers 17 an, während die Vorderfläche 27 der 55 die Schleifkontakte 44 am Einspulentransformator Elektrode 23 nach unten geneigt zur schmaleren entsprechend eingestellt, werden. Diese voneinander unteren Kante 28 der Elektrode verläuft. unabhängige Einstellung der elektrischen Ströme

Die Elektrode 23 ist an einem winkligen Halte- kann dazu benutzt werden, um die Gestalt des Körblock 29 befestigt, indem sie mit ihrer Rückfläche an pers aus geschmolzenem Glas, der sich längs der Beeiner Fläche 30 eines Arms 31 des Halteblocks 29 60 grenzungswände 18 bewegt, auszugleichen, insbesonmittels nicht dargestellter Schrauben befestigt ist. Sie dere, wenn Glas mit einer Stärke von 7 mm und mehr könnte aber auch an der Fläche 30 des Halteblocks hergestellt wird. Die dünnere. Seite des Körpers aus 29 angeschweißt sein. Der andere Arm 32 des Halte- geschmolzenem Glas kann durch Erhöhen der zugeblocks 29 greift nach unten in eine Ausnehmung 33 führten Leistung verstärkt werden und umgekehrt,
im Pfeiler 17. Der Halteblock 29 besteht aus einem 65 Unter bestimmten Betriebsbedingungen kann eine hochhitzebeständfgen Stahl. Er ist mit einer Trag- voneinander unabhängige Steuerung der zugeführten stange 34 ebenfalls aus hochhitzebeständigem Stahl Ströme entbehrlich sein, so daß beide Paare von verschweißt. Der in die Ausnehmung 33 eingreifende Elektroden in einem gemeinsamen Stromkreis liegen.

In diesem Falle verläuft der Strom über das eine Paar der Elektroden durch den einen Rand des Glases,· das geschmolzene Metall durch den anderen Rand des Glases zurück zu dem anderen Paar von Elektroden. . .

Die Größe des zugeführten Stromes ist von der Dicke des Körpers 20 aus geschmolzenem Glas, der Eintauchtiefe der Elektroden in das Glas und der Temperatur des Glases abhängig. ^:

Es wurde festgestellt, daß eine Leistung von etwa 2 bis H) kW in jedem Rand des Körpers 20 aus geschmolzenem Glas im allgemeinen die erwünschte Erhitzung über eine Breite von etwa 12 mm ergibt. '-Beispielsweise kann ein Strom in der Größenordnung, -von 200A und 50 V durch jeden Rand des Glaskörpers treten. Unter anderen Betriebsbedingungen können wesentlich höhere Ströme verwendet werden, beispielsweise Ströme bis zu 500 A.

Das geschmolzene Glas, das zwischen den Begrenzungswänden 18. fließt, setzt sich sehr rasch auf der Oberfläche nach der Zuspeisung über den Ausguß 3, so daß es ebene Oberflächen sowohl auf der Unterfläche, die mit dem geschmolzenen Metall in Berührung steht, als auch auf der obern Fläche des Kör-pers20 aus geschmolzenem Glas annimmt. Das Setzen des geschmolzenen Glases auf dem Bad wird durch_die erfindungsgemäße gesteuerte örtliche Erhitzuhj*. an den Rändern des Körpers aus geschmolzenem Glas unterstützt, so daß im Bereich der Begrenzungswände 18 die Viskosität des Glases mindcstens in der Größenordnung gehalten werden kann, die in der Mitte des -Glaskörpers 20 herrscht. Hierdurch werden Wärmeverluste an den Rändern des Glases verhindert und ferner ergeben sich über die Breite des geschmolzenen Glaskörpers 20 - gleich-.mäßigere thermische Bedingungen.

. Unter besonderen Umständen, beispielsweise wenn ein Strom von etwa 200 A durch die Randteile des ' Glases geleitet wird, kann deren Temperatur etwa 1300° C erreichen, wenn das geschmolzene Glas auf das Bad mit einer Temperatur von etwa 1000° C zugespeist worden ist. Es ergibt sich somit ein schmaler Randstreifen von etwa 12 mm Breite sehr heißen Glases, der sich längs der Begrenzungswände 18 bewegt. Hierdurch wird die verzögernde Haftkraft zwi-. sehen dem Körper 20 aus geschmolzenem Glas und den feuerfesten Wänden 18 verringert.

Bei der dargestellten Ausführungsform kann sich das Glas nach Verlassen des Kanals 19, also Loslösung von den Begrenzungswänden 18. in Querrichtung frei ausdehnen bis zur Grenze des freien Flusses unter dem Einfluß der Schwerkraft und der Oberflächenspannung, wodurch ein schwimmender Körper 47 aus geschmolzenem Glas gebildet wird, der sich fortschreitend längs des Bades fortbewegt und hierbei bis zum Auslaßende des Bades, wo die Temperatur etwa 60O" C beträgt, so weit abgekühlt wird, daß er als Band unbeschädigt mechanisch- durch angetriebene Austragswalzen 48 ausgetragen werden kann. Die Austragswalzen 48 sind dicht oberhalb des Auslaßendes des Badbehälters angeordnet. Die Austragswalzen 48 üben auf das Glas eine Zugkraft aus.

Die erfindungsgemäße örtliche Heizung kann an jeder Stelle des Bades vorgenommen werden, wo das Glas genügend heiß ist. um einen guten elektrischen Kontakt an seiner oberen Fläche zu ermöglichen.

In Fig. 5 ist am vorderen Ende des Bades 6 aus geschmolzenem Metall mindestens eine aus Molybdän gebildete Elektrode 50 mit Tragstange 51 vorgesehen, die in die Wulst 22 aus geschmolzenem Glas eintaucht, die sich unter dem Ausguß 3 entgegen der Fortbewegungsrichtung des zugespeisten Glases bildet. Die Tragstange 51 ist hierbei in der vorderen Stirnwand 9 des Badbehälters in der gleichen Weise befestigt wie dies in den Fig. 3 und 4 für die Tragstangen 34 dargestellt ist. Der Stromdurchgang durch den Wulst 22 aus geschmolzenem Glas wird ebenfalls geregelt. Hierdurch wird der Neigung zum Entglasen in dem Wulst 22 entgegengewirkt.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Steuerung der Temperatur einer Schicht aus geschmolzenem Glas auf einem Bad aus geschmolzenem Metall, bei dem ein Teil des Glases in Berühung mit Begrenzungswänden steht, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur und damit die Viskosität des Glases in den Randstreifen im Bereich der Begrenzungswände durch- hindurchleiten eines elektrischen Heizstromes durch das Glas der Randstreifen zum Badmetall so geregelt wird, daß. Wärmeverluste am Rand unterbunden oder zum mindesten wesentlich verringert werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Schicht aus geschmolzenem Glas durch in ihrer Fortbewegungsrichtung liegende Begrenzungswände begrenzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere voneinander getrennte elektrische Heizströme durch beide Ränder des geschmolze-

• nen Glases geleitet werden.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2 mit einem langgestreckten Behälter für ein Bad aus geschmolzenem Metall, Einrichtungen zur Zuspeisung von geschmolzenem Glas mir geregelter Geschwindigkeit auf das Bad und zur Fortbewegung längs des Bades, Temperaturregeleinrichtungen, die die thermischen Bedingungen des fortbewegten Glases bestimmen und Begrenzungswänden, mit denen einen Teil des geschmolzenen Glases in Berührung steht, dadurch gekennzeichnet, daß Elektroden (23, 24, 50) an den Begrenzungswänden (17, 9) so angeordnet sind, daß sie neben diesen in das auf dem Bad (6) aus geschmolzenem Metall schwimmende geschmolzene Glas eintauchen, und die Elektroden mit das Badmetall berührenden Elektroden (46) in einem elektrischen Heizstromkreis (40 bis 45) liegen, der Regler (43, 44) für den Heizstrom enthält.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die in das geschmolzene Glas tauchenden Elektroden (23, 24) an Begrenzungswänden (17) sitzen, die sich in Fortbewegungsrichtung des geschmolzenen Glases im Bereich der Einrichtungen zur Zuspeisung des geschmolzenen Glases zum Bad erstrecken.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die in das geschmolzene Glas tauchenden Elektroden (23) aus elektrisch leitendem Werkstoff bestehen und an der dem geschmolzenen Glas zugewandten Seite der Begrenzungswände (17) mit Abstand von dem geschmolzenem Metall des Bades (6) befestigt sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an jeder Begrenzungswand (17) mindestens zwei voneinander getrennte Elek-

troden (23, 24) mit je einem eigenen elektrischen Heizstromkreis vorgesehen sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der Stirnwand (9) am Einlaßende des Badbehälters eine in die diese be-

rührende, beim Zuspeisen des geschmolzenen Glases zum Bad gebildete Wulst (22) aus geschmolzenem Glas tauchende Elektrode (50) angeordnet ist, der ein elektrischer Heizstromkreis zugeordnet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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