Floatglas-Produktionstechnologie Zinnbad

Das Zinnbad - endlose Faszination

Floatglas-Produktionstechnologie: Heißes Ende

Die Glasschmelze auf flüssiges Zinn als Trägermaterial fließen zu lassen – eine revolutionäre Idee von Sir Alistair Pilkington. Dieses „Floaten“ ist bis heute Grundlage der industriellen Flachglasherstellung.

Das geschmolzene Glas wird dem Floatbad zugeführt, das flüssiges Zinn unter Schutzgasatmosphäre enthält. Auf dem geschmolzenen Zinn fließt die Glasmasse und wird zu einem endlosen Band geformt. Durch Anpassung der Glasunterseite an die völlig ebene Oberfläche des Zinns und gleichzeitiges Heizen von oben bildet sich ein planparalleles, verzerrungsfreies Glasband von hoher optischer Qualität aus. Die Glastemperatur sinkt im Zinnbad von 1.050 Grad Celsius am Einlauf auf rund 600 Grad Celsius am Auslauf und das Glas verlässt das Zinnbad geformt und vorgefestigt.

Zinnbad-Komponenten aus einer Hand
Optimierung des Zinnbades durch Weiterentwicklung

Erhalten Sie alle Zinnbad-Komponenten von einem Lieferanten

Bestandteile des Zinnbads

CNUD EFCO GFT liefert das komplette Zinnbad mit allem, was dazu gehört. Neben Design und Konstruktion ist es auch die intelligente Zusammenstellung für einen optimalen Anlagenbetrieb entscheidend. Alle Komponenten werden im eigenen Haus gefertigt: das Zinnbad mit seinem hochkomplexen Equipment, die Top Roller und die Drossbox. Qualitätsrelevante Anlagenteile wie das Zinnbad-Dach, die Drossbox, Entlüftung und De-Drossing Pocket wurden auf Basis von Prozesssimulationen weiterentwickelt, um die Gesamteffizienz des Zinnbades zu optimieren.

Zinnbad

Zinnbad

So planen und konzipieren wir ein Zinnbad: Sie nennen uns die gewünschte Glaszusammensetzung, die Dicken und die Tonnage; wir beraten Sie entsprechend und entwickeln ein Zinnbad, das genau Ihren Bedürfnissen entspricht. Konkret heißt das:

  • Individuelle Gestaltung auf Basis der gewünschten Viskositätskurve des Glases.
  • Die Zinnströme werden im Vorfeld analysiert und mittels verschiedener Feuerfestmaterialien und Graphitbarrierestrukturen optimiert - alles für höchste Glasqualität. 
  • Auf Basis unserer Simulation können individuelle Zinnbadbodenprofile entwickelt werden, um Fehler in der optischen Glasqualität zu vermeiden.

Neben Zinnbädern für Standardglasanwendungen in der Automobilindustrie und Architektur bietet CNUD EFCO GFT auch spezielle Lösungen für Hochtemperaturgläser wie Hochaluminium- oder Borosilikatgläser an.

Zinnbaddach

Zinnbaddach

Das Zinnbaddach vervollständigt das Zinnbad; es dichtet es ab und erzeugt einen Überdruck im Zinnbad, um den Prozess von der Außenwelt abzuschirmen. Hier wird unter anderem die gleichmäßige Temperaturverteilung bestimmt, die für eine optimale Glasproduktion entscheidend ist. Darüber hinaus wird das Schutzgas zugeführt, um die atmosphärische Kontamination zu reduzieren und Defekte im Glas zu verhindern.

EFCO, das heute zu CNUD EFCO GFT gehört, war von Anfang an ein Zulieferer: Das britische Unternehmen Pilkington - einer der weltweit führenden Hersteller von Glas und Glasprodukten - hat das Floatglasverfahren in den 60er Jahren zur Marktreife gebracht und zunächst alle Komponenten der Produktionslinie selbst hergestellt. Die erste externe Komponente in diesem Prozess wurde von EFCO geliefert: es war das Zinnbaddach. Seitdem wurde diese wichtige Prozesskomponente kontinuierlich optimiert. Diese Wissensbasis trägt wesentlich zum umfassenden Know-how von CNUD EFCO GFT bei.

Top-Roller

Top-Roller

Die Top-Roller-Maschinen sind so konstruiert, dass die endgültige Glasdicke bereits im Zinnbad eingestellt ist. Standard bei CNUD EFCO GFT ist, dass alle fünf Freiheitsgrade der Top-Roller automatisiert sind: Rotation, Parallelhub, Spaltwinkel, Schwenkwinkel und Eindringung. Der Prozess wird vom Kontrollraum des Zinnbades aus ferngesteuert - ein manuelles Eingreifen ist nicht erforderlich.

In diesem Prozess steckt viel Potenzial für mehr Effizienz, und CNUD EFCO GFT arbeitet bereits daran: Die Top-Roller sind ein wichtiger Teil der kameragestützten Prozessautomatisierung, nämlich die Echtzeit-Überwachung der Prozessparameter und, falls erforderlich, die Nachjustierung durch die Top-Roller zur Stabilisierung des Glasbandes.

Entlüftungssystem

Entlüftungssystem

Die Entlüftung dient der rechtzeitigen Entfernung und Entsorgung von flüchtigen Zinnbestandteilen. Sie ist im Zinnbad nicht unbedingt zwingend erforderlich, trägt aber definitiv zu dessen Effizienz bei: Wenn flüchtiges Zinn in der kühleren Zone vom gasförmigen in den metallischen Zustand zurückkehrt, können die Metallpartikel (Zinntropfen) die Glasoberfläche kontaminieren und Defekte verursachen. Dies kann verhindert werden, indem die Strömungsrichtung der Atmosphäre vom Austrittsende weg und in Richtung der Entlüftungsrohre gelenkt wird.

Die Besonderheit des Entlüftungssystems von CNUD EFCO GFT besteht darin, dass die Absaugung kontrolliert erfolgt und somit keinen negativen Einfluss auf die empfindlichen Druckverhältnisse im Zinnbad hat.

De-Drossing Pocket (DDP)

De-Drossing Pocket (DDP)

Das De-Drossing-Pocket am Ende des Zinnbades verhindert das Anhaften von Zinnschlacke an der Unterseite des Glasbandes, während es aus dem Zinnbad in Richtung Drossbox gehoben wird. Sie ist seitlich angebracht, um die Schlacke zu entfernen, die sich im Auslaufbereich ansammelt.

Das kontaminierte Zinn wird durch einen feuerfesten Kanal geleitet. Die auf dem Zinn schwimmende Schlacke bleibt an einem Wehr hängen, wird aufgestaut und kann entfernt werden. Das System wird in der Regel von einem Linearmotor angetrieben, der elektromagnetische Felder und damit einen Fluss in Richtung der Schlacketasche erzeugt. Alternativ kann ein Paddelsystem verwendet werden, das den Kühleffekt im Prozess reduziert - wichtig bei der Herstellung von Spezialglas, wo Kühleinträge vermieden werden müssen.

Zusammen mit der Drossbox trägt sie immens zur Qualität des Glases bei.

Drossbox

Drossbox

Die Drossbox ist die Schnittstelle und Schleuse zwischen dem Zinnbad und dem Kühlofen. Hier wird zum ersten Mal das auf dem Zinn schwimmende Glas durch drei motorisch angetriebene Rollen herausgehoben und dem Kühlofen zugeführt. Die Drossbox hat auch die wichtige Aufgabe, das Zinnbad atmosphärisch abzudichten. Dies geschieht durch Graphitleisten unterhalb der angetriebenen Walzen und durch Vorhänge oberhalb des Glases.

Zu den besonderen Merkmalen der CNUD EFCO GFT Drossbox gehören der einstellbare Druck auf die Graphitleisten und eine einstellbare Rollenhöhe. Darüber hinaus ist die Drossbox nicht geschweißt, sondern mittels einer Spannvorrichtung befestigt, die nach dem Aufheizen des Zinnbades auf 620 °C fest fixiert wird. Auf diese Weise wird die physikalisch bedingte Wärmeausdehnung berücksichtigt, ohne die Konstruktion zu verformen. Weitere Vorteile sind geringere Wärmeverluste und eine homogenere Wärmeverteilung innerhalb der Drossbox.

Kamerasysteme

Kamerasysteme

Es wäre ideal, wenn Sie den Produktionsprozess mit eigenen Augen verfolgen könnten. Da dies aufgrund der hohen Temperaturen und der Schutzatmosphäre nicht möglich ist, geben Ihnen unsere Kamerasysteme im Zinnbad Einblick in den Prozess und machen ihn sichtbar. Die Verteilung des Glasbandes im Zinnbadeinlauf, die Top-Roller-Maschinen, die Verengung des Glasbandes und die Aushebekurve vor der Drossbox - alles ist visuell nachvollziehbar.

Pro Zinnbad kommen 18 bis 20 Kameraperiskope mit HD-Technik zum Einsatz; je nach Anzahl der Top-Roller können es auch mehr sein. Sie sind wichtige Komponenten der Prozessautomatisierung; insbesondere tragen sie zur Optimierung der Top-Roller-Spur und damit zur Reduzierung von Kantenverlusten bei.

Kompakte Abmessungen des Zinnbades

„Kein Platz wird verschwendet: Unser Zinnbad ist 6 bis 9 Meter kürzer, da der Kühlbereich optimiert ist. Dadurch können wir Zinnbäder anbieten, die trotz ihrer kompakten Abmessungen die gleiche Ausbeute erzielen.“

 

Statement Bernhard Katter Zinnbad
Bernhard Katter Managing Director and Technical Director Tin Bath bei German Floatglass Technology GmbH

Kürzeres Zinnbad mit klaren Vorteilen:

Geringe Investitionskosten

Das kompakte Zinnbad reduziert die Investitionskosten auf ganzer Linie. Ein kleineres Gebäude, weniger Stahlbau, Platz und Zinn (10 - 15 Prozent): Das alles summiert sich zu erheblichen Einsparungen.

Weniger laufende Kosten

Neben der Anfangsinvestition wird auch der Ressourcenverbrauch reduziert. Weniger Wärmeverluste, benötigte Inertgase und niedrigere Verluste durch atmosphärische Leckagen sowie weniger Glasfehler sowie die kleinere freie Zinnoberfläche: Das sind Vorteile, von denen Sie über den gesamten Lebenszyklus der Anlage profitieren.

Höhere Produktionskapazität

Bei einer Kaltreparatur, d.h. bei bestehender Glasanlage und vorhandenem Platz, lässt sich die Tonnage der Glasproduktionslinie erhöhen – Sie produzieren also mehr Glas bei gleicher Zinnbadgröße. Was und wie viel im konkreten Fall machbar ist, wird von uns geprüft und individuell berechnet.

Service für die Glasbranche

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Konstruktion und Inbetriebnahme einer neuen Glasproduktionslinie sind nur die ersten Schritte zu einer guten Kundenbeziehung. Genauso wichtig ist ein professioneller Service im täglichen Betrieb: Wir wollen, dass Ihre Investition ohne Unterbrechung rentabel ist - deshalb stehen wir Ihnen über den gesamten Lebenszyklus der Anlage mit Rat und Tat zur Seite.

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Bernhard Katter Grenzebach