DE10306881B4

DE10306881B4 - Floatbadwanne

Info

Publication number: DE10306881B4
Application number: DE10306881A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Lautenschläger; Andreas Morstein; Klaus Schneider; Steffen Mehrmann
Original assignee: Schott AG
Current assignee: Schott AG
Priority date: 2002-03-06
Filing date: 2003-02-19
Publication date: 2008-07-17
Anticipated expiration: 2023-02-20
Also published as: TW200400923A; DE10306881A1; KR20030074209A

Abstract

Floatbadwanne für eine Floatglas-Fertigungsanlage mit einem Bodengehäuse, in dem mehrere, aneinander gelegte Bodensteine aufgenommen sind, wobei oberhalb der Bodensteine ein Badbereich gebildet ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass auf die Bodensteine (11) ein oder mehrere Bleche aufgelegt sind, die zumindest auf ihrer dem Badbereich zugewandten Seite eine Beschichtung mit einem unedlen Metall aufweisen oder selbst aus diesem Metall bestehen, wobei das unedle Metall Wolfram oder eine Wolfram-Legierung ist, und
dass diese Bleche die Bodensteine (11) und die Stoßfugen (11.1) zwischen den aneinander gelegten Bodensteinen (11) überdecken.Float bath tub for a float glass production plant with a floor housing, in which a plurality of adjoining floor stones are accommodated, wherein a bath area is formed above the floor stones,
characterized,
that one or more sheets are placed on the bottom bricks (11), at least on their side facing the bath area have a coating with a base metal or even made of this metal, the base metal is tungsten or a tungsten alloy, and
that these sheets cover the bottom bricks (11) and the butt joints (11.1) between the adjacent bottom bricks (11).

Description

Die Erfindung betrifft eine Floatbadwanne für eine Floatglas-Fertigungsanlage mit einem Bodengehäuse, in dem mehrere, aneinander gelegte Bodensteine aufgenommen sind, und wobei oberhalb der Bodensteine ein Badbereich gebildet ist.The The invention relates to a float bath tub for a float glass manufacturing plant with a bottom case, in which several, adjoining ground stones are added, and wherein above the bottom bricks a bathing area is formed.

Flachglas für beispielsweise Architektur- und Automobilverglasungen wird heute nach dem Floatprozess hergestellt. Dabei fließt ein Kalk-Natron-Glas bei ca. 1100°C auf ein Bad mit flüssigem Zinn auf, erfährt in diesem seine Formgebung und wird als endloses Glasband abgezogen. Die hierbei verwendete Floatbadwanne weist üblicher Weise eine Stahlwanne auf, die mit feuerfesten Bodensteinen ausgekleidet ist. Auf den feuerfesten Bodensteinen befindet sich das flüssige Zinn in einer Schichtdichte von ca. 40–80 mm. Die feuerfesten Bodensteine haben beispielsweise die Abmessung von ca. 300 × 600 × 1000 mm. Da die feuerfesten Bodensteine eine geringere Dichte als das flüssige Zinn besitzen, müssen diese auf dem Boden der Stahlwanne mit Bolzen verbunden werden.flat glass for example Architectural and automotive glazing is today after the float process produced. It flows a soda-lime glass at about 1100 ° C on a bath with liquid Tin on, learns in this its shaping and is deducted as an endless glass band. The float bath used in this case usually has a steel tub On, which is lined with refractory bricks. On the refractory bricks, the liquid tin is in a layer density from about 40-80 mm. The refractory bricks, for example, have the dimension of about 300 × 600 × 1000 mm. Because the refractory bricks have a lower density than the liquid tin own, must These are connected to the bottom of the steel tub with bolts.

Die Länge eines gewöhnlichen Floatglases für Kalk-Natron-Glas beträgt ca. 50–60 m bei einer Breite von 5–6 m.The Length of one ordinary Float glass for Soda-lime glass is about 50-60 m at a width of 5-6 m.

Die Stahlwanne muss ständig gekühlt werden. Die Unterseite der Bodensteine muss unter der Schmelztemperatur des Zinns (231,9°C) gehalten werden, damit das flüssige Zinn die Bottom Blocks nicht unterspülen und in Kontakt mit der Stahlwanne geraten kann.The Steel tub must be constantly chilled become. The bottom of the bottom stones must be below the melting temperature of tin (231.9 ° C) be kept so that the liquid Do not submerge the bottom blocks and keep in contact with the tin Steel tub can get advised.

Die Bodensteine werden bei Temperaturen von 800°C bis 1050°C durch die Aufnahme von Na₂O und die Bildung von Nephelin (Alkalibursting) stark angegriffen. Durch das Alkalibursting kommt es zu Abplatzungen und zum Aufschwimmen von abgeplatzten Steinteilen. Das gefloatete Glas wird unbrauchbar. Im Extremfall muss der Fertigungsprozess unterbrochen und die Floatbadbodensteine ausgetauscht werden. Das Na₂O stammt aus dem schmelzflüssigen Glas und gelangt durch Diffusionsprozesse über das flüssige Zinn in die feuerfesten Bodensteine. Das flüssige Zinn löst bei ca. 1000°C ca. 3,5 ppm Natrium und ca. 1,7 ppm Sauerstoff.The groundstones are severely attacked at temperatures of 800 ° C to 1050 ° C by the absorption of Na ₂ O and the formation of nepheline (Alkalibursting). The Alkalibursting it comes to chipping and floating of chipped stone parts. The floated glass becomes unusable. In extreme cases, the production process must be interrupted and the Floatbadbodensteine be replaced. The Na ₂ O comes from the molten glass and passes through diffusion processes via the liquid tin in the refractory bricks. The liquid tin dissolves at approx. 1000 ° C approx. 3.5 ppm sodium and approx. 1.7 ppm oxygen.

Alle SiO₂-haltigen feuerfesten Werkstoffe nehmen mehr oder weniger Na₂O durch Diffusion über die in diesen Werkstoffen enthaltenen silicatischen Glas- beziehungsweise Schmelzphasen auf.All SiO ₂ -containing refractory materials absorb more or less Na ₂ O by diffusion via the silicate glass or melt phases contained in these materials.

Eine leichte Verbesserung wurde erreicht durch Bodensteine, die zwar nach wie vor Na₂O aufnehmen, aber durch einen speziellen Aufbau aus dichtem Schamottekorn und "alkalireicher Matrix" die durch die Nephelinbildung bedingte Volumenausdehnung weitgehend kompensieren können.A slight improvement has been achieved by means of groundstones, which still retain Na ₂ O but can compensate for the volumetric expansion caused by nepheline formation through a special construction of dense chamotte grain and "alkali-rich matrix".

Weiterhin wurde die Verwendung von Calciumaluminatsteinen als Alternative zu alkaliempflindlichen Schamottesteine vorgeschlgen. Diese konnten sich jedoch kommerziell nicht durchsetzen. Die Calciumaluminatgebundenen Floatbadbodensteine werden beschrieben in
Glass International (1994, S. 21–26: Tin Bath Bottom Blocks.) Furthermore, the use of calcium aluminate bricks has been proposed as an alternative to alkali purgeable firebricks. However, these could not prevail commercially. The calcium aluminate bound Floatbadbodensteine are described in
Glass International (1994, pp. 21-26: Tin Bath Bottom Blocks.)

In folgenden Patenten wird die Verwendung von Bodensteinen in Floatböden be schrieben: DE 1807732A Schmelzbehälter DE 1807731A Wanne für die Herstellung von gegossenem Flachglas JP 4910 132A Continous Sheet Glass Production Using Molten Metal Bath... US 5,007,950 Bottom Structure of Float Glass Tank FR 2673175 A1 Blocks of Refratory Materials... The following patents describe the use of floorstones in float floors: DE 1807732A melting tank DE 1807731A Pan for the production of cast flat glass JP 4910 132A Continuous Sheet Glass Production Using Molten Metal Bath ... US 5,007,950 Bottom Structure of Float Glass Tank FR 2673175 A1 Blocks of Refratory Materials ...

Alle bekannten keramischen Bodensteine nehmen mehr oder weniger Na₂O durch Diffusion über die Glasphase auf. Das "Alkalibursting" beim Floaten von alkalihaltigen Gläsern bedingt eine negative Beeinträchtigung der Glasqualität hinsichtlich "aufschwimmender Teilchen", Kratzer auf der Unterseite des gefloateten Glases, sowie eine Unterbrechung der Fertigung und ein Wechsel der Bodensteine sind nicht zu verhindern.All known ceramic tiles absorb more or less Na ₂ O by diffusion through the glass phase. The "Alkalibursting" when floating of alkaline glasses causes a negative effect on the glass quality of "floating particles", scratches on the underside of the floated glass, and an interruption of production and a change of the ground stones are unavoidable.

Die US 4,233,047 beschreibt ein Reparaturverfahren für beschädigte Bodensteine einer Floatbadwanne, in der flüssiges Zinn gehalten ist. Die Bodensteine bestehen aus einem Material, das leichter ist, als das flüssige Zinn (Dichte Zinn: 6,5 g/cm³; Dichte Bodenstein: 2,1 g/cm³). Deshalb würden diese aufschwimmen, wenn sie nicht auf dem Boden befestigt wären. Die Bodensteine sind daher mittels Stahlbolzen, die auf dem Boden der Floatbadwanne angeschweißt sind, befestigt.The US 4,233,047 describes a method of repairing damaged floor tiles of a float bath tub in which liquid tin is held. The bottom stones are made of a material that is lighter than that liquid tin (density tin: 6.5 g / cm ³ ; density bottom stone: 2.1 g / cm ³ ). Therefore, they would float if they were not attached to the ground. The bottom bricks are therefore fastened by means of steel bolts welded to the bottom of the float bath tub.

Während des Fertigungseinsatzes kann es vorkommen, dass sich von den Bodensteinen Abplatzungen lösen. Diese Abplatzungen entstehen vornehmlich in einem Badbereich, mit einer Temperatur im Bereich zwischen 800 und 1050°C. Die Bodensteine nehmen Na₂O auf und es bildet sich Nephelin (Alkalibursting). Das Alkalibursting verursacht dann die Abplatzungen. Die abgeplatzten Steinteile schwimmen auf und beschädigen das gefloatete Glasband. Das Glasband wird unbrauchbar. Im During the production process, it can happen that flakes dissolve from the bottom stones. These spallings occur primarily in a bath area, with a temperature in the range between 800 and 1050 ° C. The groundstones absorb Na ₂ O and nepheline (alkali bursting) is formed. The alkali burring then causes the flakes. The chipped stone pieces float up and damage the floated glass ribbon. The glass ribbon becomes unusable. in the

Extremfall muss der Fertigungsprozess unterbrochen und die Bodensteine müssen ausgetauscht werden.extreme case the production process has to be interrupted and the tiles have to be replaced become.

Die US 4,233,047 schlägt nun ein Reparaturverfahren für die beschädigten Bodensteine vor. Dabei werden auf die beschädigten Bodensteine Schamottplatten aufgelegt. Diese Schamottplatten können nun aber nicht mehr mit dem Floatbadgehäuse verschraubt und so fixiert werden. Um ein Aufschwimmen zu verhindern, weisen die Schamottplatten Hohlräume auf, die mit Metallen hoher Dichte gefüllt werden (zum Beispiel Wolfram, Molybdän oder Tantal). Damit erhält die Schamottplatte eine höhere Dichte als das flüssige Zinn.The US 4,233,047 now proposes a repair procedure for the damaged tiles. It is placed on the damaged floor tiles chamotte tiles. These masonry slabs can now no longer be screwed to the Floatbadgehäuse and fixed so. To prevent floating, the masonry slabs have cavities filled with high density metals (eg tungsten, molybdenum or tantalum). This gives the firebrick a higher density than the liquid tin.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Floatbadwanne der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei der für die Bodensteine eine deutlich verbesserte Verschleißsituation erreicht ist.It Object of the invention, a float bath tub of the type mentioned to create at the for the Floor stones a significantly improved wear situation is reached.

Diese Aufgabe wird durch gelöst, dass auf die Bodensteine ein oder mehrere Bleche aufgelegt sind die zumindest auf ihrer dem Badbereich zugewandten Seite eine Beschichtung mit einem unedlen Metall aufweisen oder selbst aus diesem Metall bestehen, wobei das unedle Metall Wolfram oder eine Wolfram-Legierung ist, und dass diese Bleche die Bodensteine und die Stoßfugen zwischen den aneinander gelegten Bodensteinen überdecken. Das unedle Metall besitzt, anders als zum Beispiel edle Refraktärmetalle (Platin, Platinlegierungen), die positive Eigenschaft, dass es keine oder nur geringe Wechselwirkungen mit dem Zinn und gegebenenfalls den im Zinn gelösten Verunreinigungen eingeht. Damit gibt das unedle Metall auch selbst keine Verunreinigungen in das Zinnbad ab. Weiterhin werden die Bodensteine derart abgeschirmt, dass ein verringerter oder kein Angriff des Zinns mehr auftritt. Falls eventuelle Abplatzungen an den Bodensteinen auftreten, verhindert die Schicht aus unedlem Metall die Ableitung in das flüssige Zinn. Als unedles Material wird Wolfram oder eine Wolfram-Legierung verwendet. Dieses ist thermisch und mechanisch ausreichend stabil, so dass es im Floatbadprozess eingesetzt werden kann. Weiterhin ist es unempfindlich gegenüber Temperaturwechsel und kann in der reduzierenden Umgebung des Zinnbades (pO₂ im Zinn 10^–15–10^–30 bar) ohne weiteres verwendet werden.This object is achieved by the fact that one or more sheets are placed on the ground stones are at least on their side facing the bath area have a coating with a base metal or even made of this metal, the base metal is tungsten or a tungsten alloy, and that these sheets cover the bottom stones and the butt joints between the adjacent groundstones. The base metal has, in contrast to noble refractory metals (platinum, platinum alloys), the positive property that it has little or no interaction with the tin and possibly dissolved in the tin impurities. Thus, the base metal itself does not impart any impurities in the tin bath. Furthermore, the bottom bricks are shielded so that a reduced or no attack of the tin occurs more. If any spalling occurs on the bottom bricks, the layer of base metal prevents the discharge into the liquid tin. As base material tungsten or a tungsten alloy is used. This is thermally and mechanically sufficiently stable, so that it can be used in the float bath process. Furthermore, it is insensitive to temperature changes and can readily be used in the reducing environment of the tin bath (pO ₂ in the tin 10 ^-15 -10 ^-30 bar).

Die verwendeten Bleche lassen sich einfach handhaben und verbauen. Sie sorgen für eine großflächige Abdeckung der Bodensteine. Darüber hinaus lassen sie sich je nach Materialbeschaffenheit auch verformen, um bedarfsweise auch den an die Bodensteine angeschlossenen Seitenwandbereich des Radbereichs zu verkleiden.The Used sheets are easy to handle and obstruct. she take care of a large-area cover the ground stones. About that In addition, depending on the nature of the material, they can also be deformed, if necessary, also connected to the bottom stones side wall area to disguise the wheel area.

Um den gefährdeten Stoßbereich zwischen den Bodensteinen zu schützen, sind die Stoßfugen, die zwischen den aneinander gelegten Bodensteinen gebildet sind, von Blechen aus unedlem Metall überdeckt.Around the endangered joint area to protect between the ground stones, are the butt joints, which are formed between the adjacent groundstones covered by sheets of base metal.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltungsvariante der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Wolfram einen maximalen O₂-Gehalt von ≤ 20 ppm aufweist. Besonders geeignet ist dabei auch ein Material, das sich dadurch auszeichnet, dass das Wolfram aus einem Sintermaterial gebildet ist, welches durch Reduktion von Wolframoxid hergestellt ist.According to a preferred embodiment variant of the invention, it is provided that the tungsten has a maximum O ₂ content of ≦ 20 ppm. In this case, a material which is distinguished in particular by the fact that the tungsten is formed from a sintered material which is produced by the reduction of tungsten oxide is particularly suitable.

Zur Überdeckung der Bodensteine kann es vorgesehen sein, dass das unedle Metall unter Zwischenlage einer Tragschicht die Bodensteine überdeckt. Eine mögliche Ausgestaltungsvariante der Floatbadwanne kann dadurch gekennzeichnet sein, dass auf die Bodensteine ein oder mehrere Bleche aufgelegt sind.To cover The base stones may be provided that the base metal interspersed with the interposition of a base course, the bottom stones. A possible Design variant of Floatbadwanne can characterized be that placed on the bottom stones one or more sheets are.

Bevorzugterweise weisen die Bleche eine Stärke im Bereich zwischen 0,5 mm und 3 mm auf. Die Formate sollten im Bereich zwischen 1,5 m² und 2,5 m² gelegen sein.Preferably, the sheets have a thickness in the range between 0.5 mm and 3 mm. The formats should be in the range between 1.5 m ² and 2.5 m ² .

Der Angriff des Zinns auf die Bodensteine findet vornehmlich im kritischen Temperaturbereich zwischen 800°C und 1050°C statt. Erfindungsgemäß wird daher vornehmlich vorgeschlagen, dass zumindest die Bodensteine, die im Badbereich einer Temperatur im Bereich zwischen 800°C und 1050°C ausgesetzt sind, mit dem unedlen Metall überdeckt sind.The attack of the tin on the ground stones takes place mainly in the critical temperature range between 800 ° C and 1050 ° C instead. According to the invention, therefore, it is principally proposed that at least the bottom bricks which are exposed in the bath area to a temperature in the range between 800 ° C. and 1050 ° C., covered with the base metal.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:The Invention will be described below with reference to an illustrated in the drawings embodiment explained in more detail. It demonstrate:

1 eine Floatbadwanne in prinzipieller Darstellung und in Draufsicht, 1 a float bath tub in a basic representation and in plan view,

2 die Darstellung gemäß 1 im Vertikalschnitt und 2 the representation according to 1 in vertical section and

3 eine vergrößerte Detaildarstellung eines Bereiches der 2 3 an enlarged detail of a range of 2

In der 1 ist eine Floatbadwanne einer Flachglasfertigungsanlage gezeigt, wie sie üblicher Weise für die Fertigung von Kalk-Natron-Glas verwendet wird. Die Floatbadwanne weist ein Bodengehäuse 10 aus Stahlblech auf. Dieses bildet zwischen einem Badeingang 15 und einem Badausgang 16 einen Badbereich. In das Bodengehäuse 10 sind hierzu eine Vielzahl von Bodensteinen 11 eingestellt. Die Bodensteine 11 sind dabei dicht, unter Bildung von Stoßfugen 11.1 aneinander gestellt, wie dies die 3 erkennen lässt. Wie die 3 weiter erkennen läßt, sind auf die Bodensteine 11 an ihrer Oberseite Bleche 12 aufgelegt. Diese sind aus Wolfram-Material gefertigt. Die Bleche 12 haben dabei ein vorzugsweises quadratisches Format von 2 m². Im Bereich des Badrandes sind die Bleche bedarfsweise größenmäßig entsprechend angepasst. Sie sind derart auf die Bodensteine 11 aufgelegt, dass sie die Stoßfugen 11.1 zwischen den Bodensteinen 11 überdecken.In the 1 is a Floatbadwanne a flat glass manufacturing plant shown as it is commonly used for the production of soda-lime glass. The float bath tub has a bottom housing 10 made of sheet steel. This forms between a bath entrance 15 and a bathroom exit 16 a bath area. In the bottom case 10 are a variety of floor stones 11 set. The bottom stones 11 are tight, with the formation of butt joints 11.1 put together like this 3 lets recognize. As the 3 continue to recognize are on the bottom stones 11 Sheets on top 12 hung up. These are made of tungsten material. The sheets 12 have a preferred square format of 2 m ² . In the area of Badrandes the sheets are, if necessary, adjusted in size accordingly. They are so on the bottom stones 11 put up that they the butt joints 11.1 between the bottom stones 11 cover.

Dementsprechend sind die Stöße 12.1 der Bleche 12 in dem, dem Badbereich zugekehrten Oberseitenbereich der Bodensteine 11 angeordnet.Accordingly, the shocks 12.1 the sheets 12 in the, the bath area facing upper side area of the ground stones 11 arranged.

Wie die 1 erkennen lässt, sind die Bleche 12 lediglich in einem Teil des Badbereiches angeordnet. Dies ist der Bereich, in dem eine Temperatur im Zinn 13 zwischen 800°C und 1050°C (kritischer Temperaturbereich) vorherrscht. Der übrige Badbereich muss nicht mit den Blechen 12 überdeckt werden, da hier ein Verschleiß der Bodensteine 11 nicht oder nur noch eingeschränkt erfolgt. Im Falle der in den Zeichnungen dargestellten Floatbadwanne ist der kritische Temperaturbereich zwischen dem sogenannten zweiten und dem neunten Bay angeordnet. Es erstreckt sich über die Länge "l".As the 1 recognize, are the sheets 12 arranged only in a part of the bath area. This is the area where a temperature in the tin 13 between 800 ° C and 1050 ° C (critical temperature range) prevails. The rest of the bathroom area does not have to with the sheets 12 be covered, since here is a wear of the ground stones 11 not or only to a limited extent. In the case of the float bath tub shown in the drawings, the critical temperature range is arranged between the so-called second and ninth bays. It extends over the length "l".

Die Bleche 12 aus Wolfram verhindern das in der Beschreibungseinleitung beschriebene "Alkalibursting". Damit ist verhindert, dass von den Bodensteinen 11 Steinbestandteile abplatzen und über das Zinn 13 an das Glasband 14 gelangen und hier Beschädigungen verursachen können.The sheets 12 made of tungsten prevent the described in the introduction "Alkalibursting". This prevents that from the bottom stones 11 Flake off stone components and over the tin 13 to the glass band 14 and cause damage here.

Claims

Float bath tub for a float glass production plant with a floor housing in which a plurality of adjoining floor stones are accommodated, wherein above the floor stones a bath area is formed, characterized in that the floor stones ( 11 ) are laid on one or more sheets, at least on their side facing the bath area have a coating with a base metal or even made of this metal, the base metal is tungsten or a tungsten alloy, and that these sheets the bottom bricks ( 11 ) and the butt joints ( 11.1 ) between the adjacent groundstones ( 11 cover).

Float bath tub according to claim 1, characterized in that the tungsten has a maximum O ₂ content of ≤ 20 ppm.

Float bath tub according to claim 1 or 2, characterized that the tungsten is formed of sintered material by reduction made of tungsten oxide.

Float bath tub according to one of claims 1 to 3, characterized in that the sheets with the interposition of a support layer, the bottom bricks ( 11 cover).

Float bath tub according to one of claims 1 to 4, characterized in that the sheets have a plate thickness in the range between 0.5 mm and 3 mm.

Float bath tub according to one of claims 1 to 5, characterized in that the sheets have a top area between 1.5 m ² and 2.5 m ² .