專利名稱:溢流槽材料脫氣的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本申請(qǐng)涉及制造玻璃的方法。具體地說,本發(fā)明涉及制造玻璃的方法,其中,玻璃熔體必須接觸初始脫氣的耐火體。本發(fā)明適用于例如用作LCD玻璃基板的光學(xué)玻璃板的熔合成形中。
背景技術(shù):
在制造玻璃制品的方法(包括浮法、狹縫拉制法、壓制法、軋制法等)中,玻璃材料通常首先熔融,任選進(jìn)行澄清和均化,然后遞送至成形裝置成形為需要的形狀,然后冷卻。在熔融、澄清、均化、遞送和成形期間,通常使用包含耐火材料的設(shè)備或容器處理玻璃熔體。這些耐火材料包含陶瓷材料等,例如鋯石基陶瓷、氧化鋯基陶瓷、鈦酸鋁基陶瓷、其他氧化物基陶瓷、貴金屬等。許多這些材料通過顆粒燒結(jié)制造,顆粒燒結(jié)會(huì)導(dǎo)致在最終產(chǎn)品中形成和存在空隙與晶界縫隙,這些空隙和晶界縫隙會(huì)捕集氣體例如空氣。而且,將耐火材料第一次安裝在玻璃制造系統(tǒng)中時(shí),耐火材料的表面會(huì)吸附/吸收一定量的氣體。在玻璃生產(chǎn)周期的初始階段期間,當(dāng)耐火材料的表面接觸玻璃熔體時(shí),氣體會(huì)進(jìn)入玻璃熔體形成不利的缺陷。對(duì)于光學(xué)玻璃產(chǎn)品例如用于LCD顯示器的玻璃基板,玻璃中氣泡的容許水平非常低。因此,在玻璃生產(chǎn)周期的初始階段期間,通常因?yàn)椴环掀焚|(zhì)要求而不得不丟棄或再循環(huán)玻璃產(chǎn)品。這種受到耐火材料脫氣影響的生產(chǎn)周期第一階段稱為"脫氣階段"。毋庸置言,脫氣階段對(duì)玻璃制造系統(tǒng)的產(chǎn)量和生產(chǎn)率具有明顯影響。 在所有可用于制造適用于LCD顯示器基板的玻璃薄板的玻璃制造方法中,康寧有限公司(Corning Incorporated)(美國紐約州康寧(Corning, New York, U. S. A.))開發(fā)和改進(jìn)的熔合拉制法是優(yōu)選的方法,原因在于產(chǎn)品的高表面品質(zhì)、一致厚度和其他物理性質(zhì),不需要進(jìn)一步的下游表面研磨或拋光步驟,等等。美國專利第3338696和3682609號(hào)中描述了熔合法,其內(nèi)容通過參考結(jié)合于此。 與其他玻璃制造方法一樣,在熔合法中,在玻璃熔融、遞送、均化和成形步驟期間使玻璃熔體接觸初始脫氣的耐火材料。具體地說,在成形步驟期間,成形設(shè)備(稱為"溢流槽")具有較大表面積,玻璃熔體必須在該表面積上流過然后在該設(shè)備根部成形為玻璃板。在生產(chǎn)周期期間對(duì)溢流槽材料進(jìn)行初始脫氣,可能在其內(nèi)部捕集氣體,導(dǎo)致在玻璃板中形成氣泡。在通常的玻璃熔融條件下,脫氣階段可能長達(dá)幾個(gè)月,這是非常不利的。
因此,的確需要縮短玻璃制造過程期間的脫氣階段。本發(fā)明滿足了這個(gè)需求。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種制造玻璃制品的方法,該方法包括使玻璃熔體與初始脫氣的耐火體的表面接觸,包括在正常操作階段(normal operation phase)之前的脫氣階段,其中(i)在脫氣階段期間,接觸耐火體的玻璃熔體的平均粘度為ni, (ii)在正常操作階段期間,接觸耐火體的玻璃熔體的平均粘度為n2,并且(iii) n2/ni的比值至少為i.os,在一些實(shí)施方式中至少為i. io,在一些實(shí)施方式中至少為1.20,在一些實(shí)施方式中至少為1. 30,在一些實(shí)施方式中至少為1. 40,在一些實(shí)施方式中至少為1. 50,在一些實(shí)施方式中至少為1.60,在一些實(shí)施方式中至少為1. 70,在一些實(shí)施方式中至少為1.80,在一些實(shí)施方式中至少為1. 90,在一些實(shí)施方式中至少為2. 00。 在本發(fā)明方法的一些實(shí)施方式中,接觸玻璃熔體的耐火體包含陶瓷。 在本發(fā)明方法的一些實(shí)施方式中,接觸玻璃熔體的耐火體包含選自以下的陶瓷
鋯石、氧化鋯、YP04、A1203、 Si02、 SiC、 SiN,以及它們的組合和混合物。 在本發(fā)明方法的一些實(shí)施方式中,該方法包括用于制造玻璃板的熔合下拉法,耐火體包括溢流槽。 在本發(fā)明方法的一些實(shí)施方式中,脫氣階段的持續(xù)時(shí)間足以使玻璃熔體覆蓋在正常操作階段期間將接觸玻璃熔體的耐火體表面的所有面積。 在本發(fā)明方法的一些實(shí)施方式中,脫氣階段包括使溢流槽相對(duì)于正常操作階段
期間的位置傾斜的步驟,傾斜角為e,-5°《e《5° 。在本發(fā)明方法的一些實(shí)施方式中,-5°《e《3° 。在本發(fā)明方法的一些實(shí)施方式中,脫氣階段包括第一傾斜步驟,其中-5°《e《o° ,以及第二傾斜步驟,其中o < e《5° 。 在本發(fā)明方法的一些實(shí)施方式中,n2 > 1000泊,在一些實(shí)施方式中n2 > 2000泊,在一些實(shí)施方式中n2 > 3000泊,在一些實(shí)施方式中n2 > 4000泊,在一些實(shí)施方式中n2 > 5000泊,在一些實(shí)施方式中n2 ^ 6000泊,在一些實(shí)施方式中n2^ 8000泊,在
一些實(shí)施方式中n2 > ioooo泊,在一些其他實(shí)施方式中n2 > isooo泊,在一些其他實(shí)施
方式中n2 > 18000泊,在一些實(shí)施方式中n2^ 20000泊。 在本發(fā)明方法的一些實(shí)施方式中,玻璃熔體在脫氣階段期間的平均流速為FR1,玻璃熔體在正常操作階段的平均流速為FR2, FR1/FR2的比值為0. 2_0. 8,在一些實(shí)施方式中為0. 3-0. 7,在一些其他實(shí)施方式中為0. 3-0. 5。 在本發(fā)明方法的一些實(shí)施方式中,對(duì)應(yīng)于玻璃熔體粘度n2的溫度L至少為IOO(TC,在一些實(shí)施方式中至少為105(TC,在一些實(shí)施方式中至少為IIO(TC,在一些實(shí)施方式中至少為120(TC,在一些實(shí)施方式中至少為1250°C。 在本發(fā)明方法的一些實(shí)施方式中,對(duì)應(yīng)于玻璃熔體粘度ni的溫度L至少為IOO(TC,在一些實(shí)施方式中至少為IIO(TC,在一些實(shí)施方式中至少為120(TC,在一些實(shí)施方式中至少為130(TC,在一些實(shí)施方式中至少為140(TC,在一些實(shí)施方式中至少為150(TC,在一些實(shí)施方式中至少為1600°C。 在本發(fā)明方法的一些實(shí)施方式中,對(duì)于玻璃熔體,對(duì)應(yīng)于粘度n 1的溫度1\和對(duì)應(yīng)于粘度n2的溫度幾具有以下關(guān)系1\-T2 > 5(TC,在一些實(shí)施方式中1\-T2 > IO(TC,在一些實(shí)施方式中T「T2 > 15(TC,在一些實(shí)施方式中T「T2 > 200°C。 在本發(fā)明方法的一些實(shí)施方式中,脫氣階段的持續(xù)時(shí)間為10-800小時(shí),在一些實(shí)施方式中為20-800小時(shí),在一些實(shí)施方式中為30-800小時(shí),在一些實(shí)施方式中為30-700小時(shí),在一些實(shí)施方式中為30-600小時(shí),在一些實(shí)施方式中為30-500小時(shí),在一些實(shí)施方式中為30-400小時(shí),在一些實(shí)施方式中為30-300小時(shí),在一些實(shí)施方式中為50-700小時(shí),在一些實(shí)施方式中為50-600小時(shí),在一些實(shí)施方式中為50-500小時(shí),在一些實(shí)施方式中為
450-400小時(shí),在一些實(shí)施方式中為50-300小時(shí),在一些實(shí)施方式中為50-250小時(shí)。
本發(fā)明的一種或多種實(shí)施方式具有一種或多種以下優(yōu)點(diǎn)。通過升高在脫氣階段中與耐火材料接觸的玻璃熔體的溫度,可以降低玻璃熔體的粘度。玻璃熔體的粘度較低能促進(jìn)玻璃熔體對(duì)耐火體表面的潤濕,促進(jìn)玻璃熔體滲透進(jìn)耐火體中可能存在的敞開孔隙和空隙中,使被耐火體捕集或吸收/吸附的氣體釋放、浮起、排出和逃逸,從而將顯著降低玻璃產(chǎn)品產(chǎn)量的耐火體脫氣時(shí)間縮短。從本質(zhì)上說,脫氣階段期間玻璃熔體的較高溫度和較低粘度能縮短脫氣時(shí)間,較早地進(jìn)入正常操作階段,并提高玻璃制造系統(tǒng)的總體產(chǎn)量。而且,通過使溢流槽在脫氣階段傾斜,或向上或向下傾斜,或兩者組合,進(jìn)一步加強(qiáng)玻璃熔體對(duì)耐火體表面的潤濕。另外,通過降低玻璃熔體在脫氣階段期間的流速,減少玻璃材料的浪費(fèi),進(jìn)一步提高玻璃制造方法的產(chǎn)量。本發(fā)明能特別有益地用于制造具有高表面和體相品質(zhì)的光學(xué)玻璃板的熔合拉制法。 本領(lǐng)域技術(shù)人員在考慮下述示例實(shí)施方式的詳細(xì)描述之后,本發(fā)明的其他特征和
優(yōu)點(diǎn)將是顯而易見的。 附圖簡要說明 以下參考示出本發(fā)明示例實(shí)施方式的附圖,更具體地描述本發(fā)明的各方面。
圖1是說明本發(fā)明示例玻璃制造系統(tǒng)的流程圖。 圖2是制造玻璃平板的溢流下拉熔合法中的溢流槽的透視圖。 圖3是圖2所示的溢流槽在水平位置的側(cè)視圖。 圖4是圖2所示的溢流槽在第一傾斜位置的側(cè)視圖。 圖5是圖2所示的溢流槽在第二傾斜位置的側(cè)視圖。 詳細(xì)說明 如前所述,夾雜在耐火材料中或其表面上的氣體在玻璃制造過程期間可以進(jìn)入接觸耐火體表面的玻璃熔體中。用玻璃熔體置換該氣體可以減少隨時(shí)間變化的脫氣量。玻璃填充進(jìn)耐火體的孔隙和空隙中或置換在耐火體表面吸收/吸附的氣體的速率取決于玻璃熔體的溫度和粘度,以及耐火體的溫度。玻璃熔體的粘度越低,或溫度越高,則玻璃熔體就能越快地流過表面,從而玻璃熔體能越快地潤濕任何自由表面,包括敞開的孔隙和空隙的表面。氣體的溫度越高,玻璃熔體的粘度越低,則玻璃熔體中的氣體就能越快地浮起,最終從玻璃熔體的表面逃逸。縮短脫氣階段并盡可能早地進(jìn)入正常操作階段是特別有利和有益的。如本文所用,"正常操作階段"表示在生產(chǎn)周期中的一個(gè)階段,該階段中,對(duì)生產(chǎn)周期的目標(biāo)產(chǎn)量,可以容許耐火體的脫氣。應(yīng)當(dāng)注意,對(duì)于指定的玻璃組成,正常操作階段根據(jù)設(shè)備和生產(chǎn)率目標(biāo)變化。因此,可以在不同玻璃生產(chǎn)線的正常操作階段中,在略微變化的操作
條件(玻璃熔體的溫度、流速、粘度等)下生產(chǎn)基本相同的玻璃板。 在本發(fā)明中,在生產(chǎn)周期的脫氣階段期間,將玻璃和耐火體都加熱至高于正常操
作階段期間溫度的溫度,使脫氣階段期間玻璃熔體的平均粘度ni低于正常操作階段期間玻璃熔體的平均粘度n2,其中n2/ni至少為i.05。在一些實(shí)施方式中,n2/ni>i. io,在一些其他實(shí)施方式中n2/ni > 1.20,在一些其他實(shí)施方式中n2/ni > 1.30,在一些其他實(shí)施方式中n2/ni > 1.40,在一些其他實(shí)施方式中n2/ni > 1.50,在一些其他實(shí)施方式中n2/ni > 1.60,在一些其他實(shí)施方式中n2/ni > 1.70,在一些其他實(shí)施方式中n2/ni > 1.80,在一些其他實(shí)施方式中n2/ni > 1.90,在一些其他實(shí)施方式中n2/ni > 2.oo。 在進(jìn)行本發(fā)明時(shí),玻璃熔體和整個(gè)玻璃熔融、遞送和成形系統(tǒng)都可以加熱至高于它們?cè)谝恍?shí)施方式中的正常操作溫度的溫度。這些實(shí)施方式對(duì)于開始新系統(tǒng)的生產(chǎn)周期可能是有益的,新系統(tǒng)中全部耐火體第一次接觸玻璃熔體。在其他實(shí)施方式中,將部分玻璃制造系統(tǒng)以及與其接觸的玻璃熔體加熱至高于正常操作溫度的脫氣溫度同時(shí)將系統(tǒng)其他部分的溫度保持在正常操作溫度、或者甚至低于正常操作溫度可能是有益的。在生產(chǎn)周期之后更換或重建部分玻璃制造系統(tǒng)時(shí),這些實(shí)施方式可能是有益的。玻璃制造系統(tǒng)可以包括多個(gè)配備有獨(dú)立熱控制裝置的區(qū),這些裝置能對(duì)玻璃熔體和僅在單獨(dú)一個(gè)區(qū)中的系統(tǒng)進(jìn)行差溫加熱(differential heating)。還可以在多個(gè)區(qū)中至少部分地同時(shí)進(jìn)行脫氣階段,以不同于其正常操作溫度的程度升高這些區(qū)中的溫度。 以下將就耐火體是制造玻璃板的熔合拉制法的溢流槽的情況對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述。但是,本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解,可以將本發(fā)明應(yīng)用于熔合拉制玻璃制造系統(tǒng)的其他部分,以及應(yīng)用于其他玻璃制造方法,例如浮法、狹縫拉制法、壓制法、澆注法、軋制法等,只要是存在與玻璃熔體接觸的耐火材料的脫氣問題的方法。 參見圖l,顯示使用下拉熔合法制造玻璃板102的示例玻璃制造系統(tǒng)100的示意圖。玻璃制造系統(tǒng)100包括熔融容器104、澄清容器106、混合容器108(例如攪拌室108)、遞送容器110(例如碗110)和成形容器112(例如溢流槽112)。熔融容器104是如箭頭114所示引入玻璃批料并熔融形成熔融玻璃116的位置。澄清容器106(例如澄清管106)從熔融容器104接受熔融玻璃116(在這點(diǎn)未顯示)并從熔融玻璃116中去除氣泡。澄清容器106通過澄清器至攪拌室的連接管118連接至混合容器108(例如攪拌室108)?;旌先萜?08通過攪拌室至碗的連接管120連接至遞送容器110。遞送容器110將熔融玻璃116遞送通過下導(dǎo)管122至進(jìn)口 124并進(jìn)入成形容器112(例如溢流槽112)中,成形為玻璃板102。成形容器112(例如溢流槽112)由鋯石耐火材料制造。 參見圖2,顯示玻璃制造系統(tǒng)100中使用的溢流槽112的透視圖。溢流槽112包括開口 (進(jìn)口 ) 130,其接受熔融玻璃116,該熔融材料流入槽132中、然后溢流并從兩側(cè)134a和134b向下流動(dòng)、然后在稱作根部的位置136熔合在一起。兩側(cè)134a和134b在根部136處會(huì)合,熔融玻璃116的兩個(gè)溢流壁在根部再接合,然后向下拉制并冷卻成形為玻璃板102。應(yīng)當(dāng)理解,溢流槽112和玻璃制造系統(tǒng)100可以具有不同于圖1和2中所示的構(gòu)造和組件,但仍然視為落在本發(fā)明范圍內(nèi)。 可以使用耐火陶瓷和耐火金屬之類的耐火材料制造使玻璃板成形的溢流槽。因?yàn)橐话銓⒉A垠w加熱至升高的溫度,所以要求溢流槽在升高的操作溫度下具有熱性質(zhì)和機(jī)械性質(zhì),以保證延長的穩(wěn)定生產(chǎn)周期。溢流槽材料的一種重要性質(zhì)是熱蠕變率,該性質(zhì)影響溢流槽隨時(shí)間的下垂。由于溢流槽是一種拉長的結(jié)構(gòu),所以少量下垂隨時(shí)間的積累會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品品質(zhì)明顯劣化。可以使用Zr02、 ZrSi04、 Ti02、 SiC、 SiN、 Al2(Ti03) 、 YP04等之類的耐火陶瓷材料制造溢流槽。例如PCT專利公開WO 2006/073841 (
公開日2006年7月13日)、PCT專利公開WO 02/44102 (
公開日2002年6月6日)中提供了用于熔合拉制玻璃制造法的溢流槽的制造材料和方法,這些文獻(xiàn)的內(nèi)容通過參考全文結(jié)合于此。
當(dāng)新的或再磨光的溢流槽第一次用于生產(chǎn)周期中時(shí),要求其在正常操作階段開始前經(jīng)歷初始脫氣階段,這樣才能持續(xù)和穩(wěn)定地生產(chǎn)具有所需水泡內(nèi)含物水平的玻璃板。因此,將裝載入溢流槽的玻璃熔體加熱至高于正常操作階段期間其溫度T2的溫度1\。通過玻璃熔體、溢流槽熱控制系統(tǒng)或者這兩者將溢流槽有益地加熱至高于正常操作階段期間其溫度的溫度。如上討論的,玻璃熔體的較低粘度將促進(jìn)接觸玻璃熔體的溢流槽表面的潤濕,占據(jù)溢流槽中的敞開孔隙和空隙,排出被溢流槽夾帶、吸收或吸附的氣體,導(dǎo)致縮短脫氣階段,使正常操作階段期間將要生產(chǎn)的玻璃板中的氣泡缺陷減少。 在脫氣階段期間,要求使玻璃熔體接觸并潤濕將在正常操作階段期間接觸玻璃熔體的溢流槽的全部表面。在一些實(shí)施方式中,玻璃熔體完成潤濕整個(gè)表面越快,就能越快完成脫氣階段。因此,除了將玻璃熔體加熱至較高溫度和較低粘度之外,本發(fā)明進(jìn)一步包括加快玻璃熔體在溢流槽表面上流動(dòng)的各種途徑。 —種這樣的加快玻璃熔體在溢流槽表面上流動(dòng)的途徑涉及使溢流槽相對(duì)于其在正常操作階段期間的正常位置傾斜。在一些實(shí)施方式中,在正常操作期間,使溢流槽根部保持基本水平是非常有利的,即,使其基本垂直于重力矢量的方向,從而生產(chǎn)具有一致厚度和均勻性質(zhì)的玻璃板。為了加快玻璃熔體在溢流槽表面上的流動(dòng),以及加快全部表面尤其是堰表面的潤濕,要求使溢流槽的根部相對(duì)于其在正常操作階段期間的水平位置傾斜??梢酝ㄟ^將溢流槽的一端相對(duì)于另一端升高或降低進(jìn)行傾斜。如果將一端設(shè)計(jì)成相對(duì)于另一端固定(即使兩端都能相對(duì)于第三參考物體移動(dòng)),則將另一端設(shè)計(jì)成可傾斜端。當(dāng)相對(duì)于其在正常操作階段期間的位置升高可傾斜端時(shí),認(rèn)為傾斜角e (即溢流槽根部與水平線(或
正常操作階段期間的溢流槽根部)之間的角度)是正的,當(dāng)降低可傾斜端時(shí),認(rèn)為傾斜角e
是負(fù)的。由于溢流槽可能大而笨重,所以-5°至5°的傾斜角是有利的,在一些實(shí)施方式中為-5°至3° 。在一些實(shí)施方式中,要求對(duì)溢流槽進(jìn)行-5°《e <0(向下傾斜)的第一
傾斜步驟以及0< e《5° (向上傾斜)的第二傾斜步驟。這種兩步驟傾斜操作可以加快
兩側(cè)溢流槽表面的潤濕。 在脫氣階段期間生產(chǎn)的玻璃可能因?yàn)槊摎鈫栴}和不夠優(yōu)化的溢流槽操作條件而產(chǎn)生各種缺陷。但是,并不排除在脫氣階段期間尤其是在末期,生產(chǎn)的玻璃可能符合一些應(yīng)用的品質(zhì)要求。但是在一些實(shí)施方式中,在脫氣階段期間生產(chǎn)的玻璃品質(zhì)低下,應(yīng)當(dāng)盡可能減少產(chǎn)量。為此,要求將脫氣階段期間的玻璃熔體平均流速(FR1)降低至普通操作階段期間的流速(FR2)的20-80 %,在一些實(shí)施方式中為30-70 %,在一些實(shí)施方式中為30-50%。
正常操作階段期間玻璃熔體的溫度(T2)和粘度(n2)取決于一些因素,包括玻璃組成、方法生產(chǎn)率、玻璃產(chǎn)品要求的厚度和其他屬性等等。在本發(fā)明方法的一些實(shí)施方式中,當(dāng)玻璃用于制造LCD玻璃基板時(shí),對(duì)應(yīng)于玻璃熔體粘度n2的溫度L至少為IOO(TC,在一些實(shí)施方式中至少為105(TC,在一些實(shí)施方式中至少為IIO(TC,在一些實(shí)施方式中至少為120(TC,在一些實(shí)施方式中至少為1250°C。 在脫氣階段期間玻璃熔體的溫度(T》和粘度(n 1)取決于一些因素,包括玻璃組成、玻璃遞送和成形設(shè)備的高溫容限等等。在本發(fā)明方法的一些實(shí)施方式中,對(duì)應(yīng)于玻璃熔體粘度nl的溫度1\至少為IOO(TC,在一些實(shí)施方式中至少為IIO(TC,在一些實(shí)施方式中至少為120(TC,在一些實(shí)施方式中至少為130(TC,在一些實(shí)施方式中至少為140(TC,在一些實(shí)施方式中至少為150(TC,在一些實(shí)施方式中至少為1600°C。經(jīng)常使用鉑或其合金作為生產(chǎn)高品質(zhì)光學(xué)玻璃的玻璃熔體處理設(shè)備,原因在于鉑或其合金的耐高溫性和耐氧化性。如果在遞送和處理玻璃熔體時(shí)使用鉑或鉑合金,則不能將玻璃熔體加熱至超過鉑或其合金出故障的溫度。 脫氣階段和正常操作階段之間較大的溫度差異會(huì)更大程度地加快脫氣階段。在本
發(fā)明方法的一些實(shí)施方式中,對(duì)于玻璃熔體,對(duì)應(yīng)于粘度ni的溫度L和對(duì)應(yīng)于粘度n2的溫度T2具有以下關(guān)系T「T2 > 5(TC,在一些實(shí)施方式中T「T2 > 100°C ,這些一些實(shí)施方式中T「T2 > 15(TC,在一些實(shí)施方式中1\-T2 > 200°C。但是,要維持系統(tǒng)穩(wěn)定性,在一些實(shí)施方式中要求玻璃系統(tǒng)或其組件例如溢流槽不會(huì)加熱至太高的溫度。即,在一些實(shí)施方式中要求T「T2《250。C,在一些實(shí)施方式中T「T2《200°C ,在一些實(shí)施方式中T「T2《150°C,在一些實(shí)施方式中T「T2《100。C,在一些實(shí)施方式中T「T2《80°C。 通過使脫氣溫度(T》高于正常操作階段期間的溫度(T》,關(guān)于^ = T2的情況,可以顯著縮短脫氣階段。由于1\ = T2時(shí)的脫氣階段可能非常冗長(例如超過5周),甚至略微縮短脫氣階段都會(huì)導(dǎo)致顯著延長系統(tǒng)的生產(chǎn)周期并提高總體產(chǎn)量。在本發(fā)明方法的一些實(shí)施方式中,脫氣階段的持續(xù)時(shí)間為10-800小時(shí),在一些實(shí)施方式中為20-800小時(shí),在一些實(shí)施方式中為30-800小時(shí),在一些實(shí)施方式中為30-700小時(shí),在一些實(shí)施方式中為30-600小時(shí),在一些實(shí)施方式中為30-500小時(shí),在一些實(shí)施方式中為30-400小時(shí),在一些實(shí)施方式中為30-300小時(shí),在一些實(shí)施方式中為50-700小時(shí),在一些實(shí)施方式中為50-600小時(shí),在一些實(shí)施方式中為50-500小時(shí),在一些實(shí)施方式中為50-400小時(shí),在一些實(shí)施方式中為50-300小時(shí),在一些實(shí)施方式中為50-250小時(shí)。
本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式 以下非限制性實(shí)施例進(jìn)一步說明要求權(quán)利的本發(fā)明。 因此例如,在一些具體實(shí)施方式
中,要減少玻璃板中脫氣水泡的數(shù)量,在將玻璃遞送至溢流槽112之前,將溢流槽112和遞送容器110加熱至超過正常操作溫度。然后以約為正常操作期間粘度的50%的粘度將熔融玻璃遞送至溢流槽112,同時(shí)參照?qǐng)D3中所示的直線140將溢流槽112以水平位置放置??梢詫⒃撐恢梅Q為零參照位置,使溢流槽的根部136平行于水平線或垂直于重力方向。 在一些實(shí)施方式中,對(duì)于具體選擇的玻璃組成,在脫氣階段期間,當(dāng)玻璃熔體沖刷至溢流槽表面時(shí)其粘度約為8000泊。 加熱粘性玻璃以實(shí)現(xiàn)最低液相線粘度的溫度時(shí)溫度升高過程應(yīng)當(dāng)不會(huì)對(duì)溢流槽和玻璃遞送系統(tǒng)造成不希望的損壞。例如,通過Pt系統(tǒng)遞送玻璃時(shí),玻璃熔體的最高溫度以及由此產(chǎn)生的玻璃熔體的最低粘度受到Pt可操作溫度范圍的限制。 在一些實(shí)施方式中,通過溢流槽一端的進(jìn)口將玻璃熔體引入溢流槽中。相對(duì)端稱為"受壓端"144。"向下傾斜"表示溢流槽的受壓端144低于進(jìn)口端146,或者溢流槽112的根部136相對(duì)于水平線成負(fù)角,如圖4中所示。向上傾斜時(shí),溢流槽的受壓端144高于進(jìn)口端146。溢流槽的根部相對(duì)于水平線成正角,如圖5中所示。 加熱熔融玻璃并以約為正常操作階段期間的正常操作粘度的50%的粘度遞送至溢流槽112時(shí),立刻將溢流槽112向下傾斜至如圖4中所示的向下傾斜位置。使粘性玻璃流動(dòng)并覆蓋溢流槽的一些面積,持續(xù)12-48小時(shí)。在此向下傾斜期間,溢流槽上向著與入口處130相對(duì)的端部144處的部分(例如約三分之一 )被玻璃熔體覆蓋。在向下傾斜操作中,-5°《e <0° ,在一些實(shí)施方式中-3°《e <0° 。 在保持向下傾斜位置預(yù)定時(shí)間之后,使溢流槽向上傾斜并在12-24小時(shí)內(nèi)升高溫度至粘度為操作粘度的約66%,使溢流槽的遞送玻璃的端部130處的部分(約1/3)被玻璃
潤濕。向上傾斜位置,為o。 < e《5° ,在一些實(shí)施方式中o。 < e《3° 。雖然將溢流
槽112保持該位置12-24小時(shí),但是仍然有殘余玻璃接觸溢流槽的初始潤濕的表面,并繼續(xù)與溢流槽112的孔隙中的空氣交換。 在向下傾斜步驟結(jié)束時(shí),使溢流槽處于操作位置,使玻璃熔體和溢流槽處于操作溫度。還可以調(diào)節(jié)玻璃熔體的流速以適應(yīng)正常操作階段的需要。這時(shí)開始正常生產(chǎn)過程,提供包含的缺陷數(shù)盡可能少的玻璃板。 雖然以上揭示了結(jié)合本發(fā)明所述原理的示例實(shí)施方式,但是本發(fā)明的內(nèi)容并不限于所揭示的實(shí)施方式。例如,本發(fā)明并不限于6個(gè)組件,更少或更多的組件也落在本發(fā)明范圍之內(nèi)。另外,本申請(qǐng)意圖覆蓋使用本發(fā)明一般原理的各種變化、應(yīng)用或修改形式。而且,本申請(qǐng)意圖覆蓋本發(fā)明所屬領(lǐng)域已知或慣例實(shí)施的不同于本文揭示的內(nèi)容。
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權(quán)利要求
一種用于制造玻璃制品的方法,該方法包括使玻璃熔體接觸初始脫氣的耐火體的表面,包括在正常操作階段之前的脫氣階段,其中(i)在脫氣階段期間,接觸耐火體的玻璃熔體的平均粘度為η1,(ii)在正常操作階段期間,接觸耐火體的玻璃熔體的平均粘度為η2,以及(iii)η2/η1的比值至少為1.05。
2. 如權(quán)利要求l所述的制造玻璃制品的方法,其特征在于,接觸玻璃熔體的耐火體包含選自以下的陶瓷鋯石、氧化鋯、YP04、 A1203、 Si02、 SiC、 SiN、及其組合和混合物。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的制造玻璃制品的方法,其特征在于,該方法是用于制造玻璃板的熔合下拉法,耐火體包括溢流槽。
4. 如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的制造玻璃制品的方法,其特征在于,脫氣階段的持續(xù)時(shí)間足以使玻璃熔體覆蓋耐火體中將在正常操作階段期間與玻璃熔體接觸的表面的全部面積。
5. 如權(quán)利要求3或4所述的制造玻璃制品的方法,其特征在于,脫氣階段包括使溢流槽相對(duì)于正常操作階段期間的位置傾斜的步驟,傾斜角為e,-5°《e《5° 。
6. 如權(quán)利要求5所述的制造玻璃制品的方法,其特征在于,脫氣階段包括第一傾斜步驟,其中-5°《e <o° ,以及第二傾斜步驟,其中o < e《5° 。
7. 如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的制造玻璃制品的方法,其特征在于,玻璃熔體在脫氣階段期間的平均流速為FR1,玻璃熔體在正常操作階段期間的平均流速為FR2, FR1/FR2的比值為0. 2-0.8。
8. 如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的制造玻璃制品的方法,其特征在于,對(duì)應(yīng)于玻璃熔體粘度n 2的溫度T2至少為IOO(TC 。
9. 如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的制造玻璃制品的方法,其特征在于,對(duì)于玻璃熔體,對(duì)應(yīng)于粘度n 1的溫度1\和對(duì)應(yīng)于粘度n 2的溫度T2具備以下關(guān)系TrT2 > 50°C 。
10. 如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的制造玻璃制品的方法,其特征在于,脫氣階段的持續(xù)時(shí)間為10-800小時(shí)。
全文摘要
一種縮短使由引入溢流槽的熔融玻璃材料制造的玻璃板中的缺陷最少所需要的時(shí)間的方法。該方法包括將玻璃熔體加熱至使脫氣階段的溫度高于正常操作階段、使脫氣階段的粘度低于正常操作階段的步驟,由此加快脫氣階段。
文檔編號(hào)C03B5/16GK101774749SQ200910225830
公開日2010年7月14日 申請(qǐng)日期2009年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月24日
發(fā)明者D·J·利布奈 申請(qǐng)人:康寧股份有限公司