浮法玻璃的制造方法、浮法玻璃及制造设备的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种在玻璃下表面上形成润滑层的方法，使用该方法来制造浮法玻璃的方法，以及该种方法所制得的浮法玻璃和相应的制造设备。所述浮法玻璃的制造方法，包括：向容纳有熔融金属的熔融金属浴槽的水平浴面连续地供给熔融玻璃而形成玻璃带，将所述玻璃带从所述浴面提起，并通过多个输送辊输送到缓冷炉；在玻璃带提起和输送的过程中，于氧化环境下向玻璃带下表层供应SO2气体和水蒸气，以在所述玻璃带的下表层形成润滑层。本申请所述制造方法和设备可以在有效提高SO2气体与玻璃中碱金属、碱土金属等氧化物的反应速度的同时，避免玻璃带下表面出现各种杂质；同时可实现有效减少玻璃底部缺陷总数(6个/m2)、减少玻璃底部划伤深度(80μm以下)。
【专利说明】浮法玻璃的制造方法、浮法玻璃及制造设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种在玻璃下表面上形成润滑层的方法，使用该方法来制造浮法玻璃的方法，以及该种方法所制得的浮法玻璃和相应的制造设备。
【背景技术】
[0002]在浮法玻璃的制造中，首先向容纳有熔融金属的浴槽的水平浴面连续的供给熔融玻璃而形成玻璃带，然后将玻璃带从熔融金属浴槽出口提起并拉出到熔融金属浴槽外。利用将该玻璃带从浴槽的出口提起的拉伸力使其成形为目标厚度。然后，利用输送辊输送玻璃带并将其送入缓冷炉中，在缓冷炉内输送的同时进行缓冷。之后，将玻璃带切割为预定的长度，由此制造板状的浮法玻璃。
[0003]不过在浮法玻璃的制造中，将玻璃带从熔融金属的浴面提起时，熔融金属有时会附着在玻璃带的下面而被从熔融金属浴槽中带出，并附着在提升辊的外周面上。附着的熔融金属在提升辊的外周面上生成氧化物凸部，或者腐蚀提升辊的外周面而产生凹部或微小的缺陷，从而可能在玻璃带上产生污染或缺陷。
[0004]为了防止这样的 提升辊外周面上的氧化物的生成或外周面的腐蚀，以往常采取以下措施:
[0005]1、使用辊主体部由石英形成的提升辊；通过用石英形成辊主体部，能够在一定程度上抑制熔融金属或其氧化物的附着。
[0006]2、在输送辊的表面形成有碳膜或在玻璃带下表面形成硫酸盐润滑层，利用碳膜或硫酸盐润滑层的阻隔作用，减少玻璃带与输送辊之间的摩擦。
[0007]实际生产过程中，多采用在玻璃带下表面形成硫酸盐润滑层的方式，该方式的实现通常为在玻璃带提起和输送的过程中，向玻璃带下表面供应SO2气体，于氧化环境下同玻璃带内的碱金属氧化物或碱土金属氧化物反应生成硫酸盐润滑层并附着在玻璃带的下表面。
[0008]但在实际生产过程中，由于该反应本身的诸多限制因素，例如该反应所需时间较长，导致硫酸盐润滑层的形成速度和厚度不能达到理想值；同时，由于该反应速度较慢，通常需要通过供应过量的SO2气体，才可达到生产所需，但此时，过量的SO2气体会逐渐腐蚀设备,造成生产成本过高。
[0009]另外，SO2气体能否通过反应生成硫酸盐润滑层，还与玻璃本身类型相关。并不是所有的玻璃中都含有碱金属氧化物成分，例如LCD的玻璃；此类玻璃中应当是碱土金属氧化物与SO2气体反应生成不易溶于水的硫酸盐润滑层。由于SO2与碱土金属氧化物反应速度明显低于其与碱金属氧化物反应速度，此时需要使用过量的SO2气体，导致更多的额外增加生产成本。
[0010]为了解决上述问题，现已有一些改进的方法，例如可参考以下文件:
[0011]1、专利号为 200780025869.X
[0012]2、专利号为 201280009890.1[0013]前者为采用在玻璃下表面供应SO2气体之前，先向玻璃下表面供应含有碱金属的无机物质，以避免生成不易清洗的硫酸盐润滑层，同时减少SO2气体的供应量。后者为采用在氧化环境下同时供应SO2气体和SO2气体氧化催化剂，所述氧化催化剂属于金属氧化物，该方法可以利用催化剂的作用较快的将SO2气体氧化，从而促进其与玻璃中碱金属、碱土金属等氧化物的反应速度。
[0014] 综合来看，现有改进方法中前者并未解决SO2气体通过反应生成硫酸盐润滑层的速度问题，而后者虽然一定程度上解决了此问题，但其通过利用金属氧化物等催化剂的方式，此类金属氧化物被供应到玻璃下表面时，由于温度过高，催化剂容易附着在玻璃下表面上，造成玻璃下表面不能平整，有突起物质的杂质，影响玻璃品质。
【发明内容】
[0015]有鉴于此，本发明提供一种浮法玻璃的制造方法及其制造设备，所述制造方法和设备可以在有效提高SO2气体与玻璃中碱金属、碱土金属等氧化物的反应速度的同时，避免玻璃带下表面出现各种杂质；同时可实现有效减少玻璃底部缺陷总数(6个/m2)、减少玻璃底部划伤深度(80μm以下)。
[0016]为解决以上技术问题，本申请提供的第一方面的技术方案是一种浮法玻璃的制造方法，包括:
[0017]向容纳有熔融金属的熔融金属浴槽的水平浴面连续地供给熔融玻璃而形成玻璃带，将所述玻璃带从所述浴面提起，并通过多个输送辊输送到缓冷炉；
[0018]在玻璃带提起和输送的过程中，于氧化环境下向玻璃带下表层供应SO2气体和水蒸气，以在所述玻璃带的下表层形成润滑层。
[0019]优选的，所述润滑层为碱金属硫酸盐和/或碱土金属硫酸盐。
[0020]优选的，向玻璃带供应的SO2气体和水蒸气至少在被供应到玻璃下表层时为气体状态。
[0021]优选的，在玻璃带提起和输送的过程中，向玻璃带附近通入润湿的SO2气体，以在玻璃带下表面形成SO2气体和水蒸气。
[0022]本申请还提供前述任一项所述的浮法玻璃的制造方法制备所得的浮法玻璃。
[0023]本申请还提供一种浮法玻璃的制造设备，包括:
[0024]用于容纳熔融金属、并且熔融玻璃被连续地供给到所述熔融金属的水平浴面而形成玻璃带的熔融金属浴槽；
[0025]用于使所述玻璃缓冷的缓冷炉，和用于将所述玻璃带从所述熔融金属浴槽输送到缓冷炉的输送辊；
[0026]用于玻璃带供应SO2气体和水蒸气的气体供应装置。
[0027]优选的，所述气体供应装置设置有SO2气体喷嘴和水蒸气喷嘴，所述SO2气体喷嘴和水蒸气喷嘴距离玻璃带为150mm以内。
[0028]优选的，所述气体供应装置为独立的SO2气体供应装置和水蒸气气体供应装置。
[0029]优选的，所述气体供应装置采用SO2气体通入含水液体内后，将携带有水分的SO2气体供应给玻璃带，以利用玻璃带附近的温度形成SO2气体和水蒸气。
[0030]优选的，所述SO2通入含水液体内的速度为200_500L/h。[0031]优选的，所述含水液体的温度为40~60°C。
[0032]优选的，所述含水液体为水、水溶液中的任一种，所述水溶液为亚硫酸溶液或亚硫酸钠溶液。
[0033]本发明与现有技术相比，其详细说明如下:
[0034]本发明所述浮法玻璃的制造方法主要采用以下步骤:
[0035]向容纳有熔融金属的熔融金属浴槽的水平浴面连续地供给熔融玻璃而形成玻璃带，将所述玻璃带从所述浴面提起，并通过多个输送辊输送到缓冷炉；
[0036]在玻璃带提起和输送的过程中，于氧化环境下向玻璃带供应SO2气体和水蒸气，以在所述玻璃带的下表层形成润滑层。
[0037]本发明主要采用将现有直接对玻璃从熔融金属浴槽被拉入退火窑的过程内仅通入SO2气体的方式，改进为本申请中所述地在玻璃带提起和输送的过程中，于氧化环境下向玻璃带供应SO2气体和水蒸气，以在所述玻璃带的下表层形成润滑层。本申请浮法玻璃的制造方法利用了在向玻璃下表面供应SO2气体时，同时供应水蒸气，从而利用水蒸气催化SO2气体与碱金属、碱土金属氧化物等的反应速度。该反应的化学式可列举如下:
[0038]S02+H20+l/202 = H2SO4
[0039]Na20+H2S04 = Na2S04+H20 [0040]CaCHH2SO4 = CaS04+H20
[0041]综合来说，现有技术采用了对SO2气体利用金属氧化物催化剂氧化的作用来缩短氧化时间，最终提高整体反应速度；而本申请则是利用水蒸气的作用，促使SO2气体更快的在氧化环境下反应生成硫酸气体，从而增大气体酸性，更有利于促进最终生成硫酸盐的反应速度。
[0042]本申请通过上述浮法玻璃的制造方法来生产浮法玻璃后，玻璃带下表面硫酸盐润滑层的生成速度加快，所得硫酸盐润滑层更有利于对玻璃带下表面产生充分的润滑作用；同时，由于没有采用现有技术中的碱金属物质或金属氧化物等物质，而是利用水蒸气的作用，所得玻璃带下表面平整，不会出现添加的其他杂质附着在玻璃下表面等问题。另外，本申请所得玻璃带下表面的缺陷和划伤数量整体分布较为均匀，不会出现因润滑层形成较缓慢，导致的玻璃带一侧底部缺陷和划伤数量分布较多的质量问题；本申请所述浮法玻璃的制造方法除可以改善玻璃带下表面缺陷和划伤的整体分布外，所得玻璃带下表面的缺陷总数较少并且划伤深度较浅。
【专利附图】
【附图说明】
[0043]图1是现有仅通入SO2气体来形成润滑层的传统浮法玻璃的制造方法所采用的设备连接示意图；
[0044]图2是本申请第一种实施方式浮法玻璃的制造方法所采用的设备连接示意图；
[0045]图3是本申请第二种实施方式浮法玻璃的制造方法所采用的设备连接示意图；
[0046]图1-图3中，标识1:熔融金属；2:熔融金属浴槽；3:通队装置；4:下渣箱；5:退火窑；6:通入502管；7:玻璃带；8:输送辊；6-1:水蒸气气体供应装置；6-2:S02气体供应装置；2-6:润湿SO2气体供应管；10:含水液体；11:储液装置；12 =SO2气体输入口。
[0047]图4是对照实验I中采用实施例1所得浮法玻璃的下表面的扫描图，图中可明确表示出玻璃的南、北区的下表面缺陷的位置、数量分布以及划痕深度；其中扫描图中的竖短线表示缺陷或划痕；
[0048]图5是对照试验I中采用实施例3所得浮法玻璃的下表面的扫描图，图中可明确表示出玻璃的南、北区的下表面缺陷的位置、数量分布以及划痕深度；其中扫描图中的竖短线表示缺陷或划痕。
【具体实施方式】
[0049]本申请浮法玻璃的制造方法，包括:
[0050]向容纳有熔融金属的熔融金属浴槽的水平浴面连续地供给熔融玻璃而形成玻璃带，将所述玻璃带从所述浴面提起，并通过多个输送辊输送到缓冷炉；
[0051]在玻璃带提起和输送的过程中，于氧化环境下向玻璃带下表层供应SO2气体和水蒸气，以在所述玻璃带的下表层形成润滑层。
[0052]本申请可以优选采用在玻璃带提起和输送的过程中，向玻璃带附近通入润湿的SO2气体，以在玻璃带下表面形成SO2气体和水蒸气。本申请若通过采用通入润湿的SO2气体的形式来达到向玻璃带下表层供应SO2气体和水蒸气的方式，可以有效的控制SO2气体和水蒸气的体积比，所制得的浮法玻璃的下表面的缺陷数量明显更低，且划痕深度更浅。
[0053]为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
[0054]实施例1—仅在氧化环境下通入SO2气体形成润滑层:
[0055]向容纳有熔融金属的熔融金属浴槽的水平浴面连续地供给熔融玻璃而形成玻璃带，将所述玻璃带从所述浴面提起，并通过多个输送辊输送到缓冷炉，在玻璃带提起和输送的状态下，玻璃带底部形成有润滑层；所述润滑层的形成为采用以下方式:仅在氧化环境下供应SO2的方式，设备可参考附图1的装置设备。
[0056]实验例2—本申请第一种实施方式:在氧化环境下通入SO2+水蒸气两种气体形成润滑层
[0057]向容纳有熔融金属的熔融金属浴槽的水平浴面连续地供给熔融玻璃而形成玻璃带，将所述玻璃带从所述浴面提起，并通过多个输送辊输送到缓冷炉，在玻璃带提起和输送的状态下，玻璃带底部形成有润滑层；所述润滑层的形成为采用以下方式:在氧化环境下向玻璃带下表面供应SO2和水蒸气两种气体，设备可参考附图2的装置设备。附图2中对于水蒸气气体供应装置6-1和SO2气体供应装置6-2仅为部分示例；本实施方式主要为采用分别向玻璃带7下表面供应水蒸气和SO2气体的方式，可以采用供应水蒸气和SO2的水蒸气气体供应装置6-1和SO2气体供应装置6-2分别位于距玻璃带7下表面150_以内(如附图2所示)，还可采用两者气体供应装置的水蒸气喷嘴(喷管)或SO2气体喷嘴(喷管)位于距玻璃带7下表面150mm以内，优选80mm以内。另外,可以优选采用水蒸气气体供应装置6-1位于SO2气体供应装置6-2前端，或者是水蒸气喷嘴(喷管)位于SO2气体喷嘴(喷管)前端的方式，以便快速地促进SO2与玻璃中物质的反应。
[0058]实施例3—本申请第二种实施方式:在氧化环境下通入润湿的SO2气体形成润
滑层
[0059]采用本申请所述的浮法玻璃的制造方法，向容纳有熔融金属的熔融金属浴槽的水平浴面连续地供给熔融玻璃而形成玻璃带，将所述玻璃带从所述浴面提起，并通过多个输送辊输送到缓冷炉，在玻璃带提起和输送的状态下，玻璃带底部形成有芒硝膜；所述芒硝膜的形成为采用以下方式:将SO2通入含水液体后，将携带有水分的润湿502气体通入，利用玻璃带附近的温度，以便在玻璃带下表面供应SO2气体和水蒸气，设备可参考附图3。本实施方式主要采用了利用润湿的SO2气体来向玻璃带下表层供应SO2气体和水蒸气的方式，与实施例2不同的是，本实施方式并非直接供应SO2气体和水蒸气，而是首先将SO2气体通入储液装置11中的含水液体10内，将气体鼓泡而产生的润湿SO2气体通过润湿SO2气体供应管2-6供应到距玻璃带7下表面150mm以内，优选80mm以内。
[0060]实施例4——对照试验I
[0061]制备以下三种玻璃品种:
[0062]a、含碱金属、不含碱土金属的玻璃品种；
[0063]b、不含碱金属、含碱土金属的玻璃品种；
[0064]C、碱金属和碱土金属都含有的玻璃品种。
[0065]每个实施例1-3分别用于制备上述a-c的浮法玻璃，所得浮法玻璃的下表面的缺陷结果由基恩士超景深三维显微VHX-2000进行测量；所得各结果列表于下:
[0066]表一:对照试验I采用实施例1浮法玻璃检测结果
[0067]
【权利要求】
1.一种浮法玻璃的制造方法，包括: 向容纳有熔融金属的熔融金属浴槽的水平浴面连续地供给熔融玻璃而形成玻璃带，将所述玻璃带从所述浴面提起，并通过多个输送辊输送到缓冷炉；其特征在于: 在玻璃带提起和输送的过程中，于氧化环境下向玻璃带下表层供应SO2气体和水蒸气，以在所述玻璃带的下表层形成润滑层。
2.根据权利要求1所述的浮法玻璃的制造方法，其特征在于:所述润滑层为碱金属硫酸盐和/或碱土金属硫酸盐。
3.根据权利要求1所述的浮法玻璃的制造方法，其特征在于:向玻璃带供应的SO2气体和水蒸气至少在被供应到玻璃下表层时为气体状态。
4.根据权利要求3所述的浮法玻璃的制造方法，其特征在于:在玻璃带提起和输送的过程中，向玻璃带附近通入润湿的SO2气体，以在玻璃带下表面形成SO2气体和水蒸气。
5.权利要求1-3任一项所述的浮法玻璃的制造方法制备所得的浮法玻璃。
6.一种浮法玻璃的制造设备，包括: 用于容纳熔融金属、并且熔融玻璃被连续地供给到所述熔融金属的水平浴面而形成玻璃带的熔融金属浴槽； 用于使所述玻璃缓冷的缓冷炉，和用于将所述玻璃带从所述熔融金属浴槽输送到缓冷炉的输送棍； 用于玻璃带供应SO2气体和水蒸气的气体供应装置。
7.根据权利要求5所述的浮法玻璃的制造设备，其特征在于:所述气体供应装置设置有SO2气体喷嘴和水蒸气喷嘴，所述SO2气体喷嘴和水蒸气喷嘴距离玻璃带为150_以内。
8.根据权利要求5所述的浮法玻璃的制造设备，其特征在于:所述气体供应装置设置有喷出润湿的SO2气体喷嘴，所述喷出润湿的SO2气体喷嘴距离玻璃带为150mm以内。
9.根据权利要求5所述的浮法玻璃的制造设备，其特征在于:所述气体供应装置为独立的SO2气体供应装置和水蒸气气体供应装置。
10.根据权利要求5所述的浮法玻璃的制造设备，其特征在于:所述气体供应装置采用SO2气体通入含水液体内后，将携带有水分的SO2气体供应给玻璃带，以利用玻璃带附近的温度形成SO2气体和水蒸气。
11.根据权利要求8所述的浮法玻璃制造设备，其特征在于:所述SO2通入含水液体内的速度为200-500L/h。
12.根据权利要求8所述的浮法玻璃制造设备，其特征在于:所述含水液体的温度为40~60。。。
13.根据权利要求8所述的浮法玻璃制造设备，其特征在于:所述含水液体为水、水溶液中的任一种，所述水溶液为亚硫酸溶液或亚硫酸钠溶液。
【文档编号】C03C23/00GK103936301SQ201410181885
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年4月30日 优先权日:2014年4月30日
【发明者】云仕东, 王洪成, 杨云, 王永康, 宋纯才 申请人:成都光明光电股份有限公司