用于制造玻璃、玻璃陶瓷的方法及其用途
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種制造不含氣泡的玻璃的方法，其中使用除了任何不可避免的原料雜質(zhì)之外不含砷、不含銻且不含錫的玻璃混合物和作為澄清劑的至少一種硫酸鹽化合物。使包含澄清劑的所述玻璃混合物在熔化槽(1)中熔化，在所述熔化槽(1)的第一區(qū)域(10)中發(fā)生熔化并實(shí)施初級澄清，在所述第一區(qū)域(10)中將平均熔化溫度(T1)設(shè)定為T1>1580℃并將熔體的平均停留時間(t1)設(shè)定為t1>2小時。在所述熔化槽(1)的第二區(qū)域(20)中實(shí)施二次澄清，在所述第二區(qū)域(20)中將平均熔化溫度(T2)設(shè)定為T2>1660℃并將熔體的平均停留時間(t2)設(shè)定為t2>1小時，且在實(shí)施二次澄清時將由所述硫酸鹽化合物分解形成的(SO3)的比例至少降至小于0.002重量％。在所述二次澄清之后實(shí)施高溫澄清。
【專利說明】用于制造玻璃、玻璃陶瓷的方法及其用途
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于制造玻璃、特別是LAS玻璃和不含堿的鋁硅酸鹽玻璃的方法 以及用于制造玻璃陶瓷的玻璃。
[0002] 本發(fā)明還涉及玻璃和玻璃陶瓷及其用途。
【背景技術(shù)】
[0003] 為了制造玻璃，將混合物或配合料引入爐熔化槽中并將所述配合料熔化，首先將 所述混合物轉(zhuǎn)化至配合料團(tuán)聚相階段，其也稱作原始熔化，其描述了配合料的熔化過程。
[0004] 由此形成配合料蓋層，在其下面熔體以逆時針主流量渦流的形式移動。熱熔體流 從該流量渦流部分分離并向頂部升高。該點(diǎn)稱作熱源點(diǎn)。爐熔化槽中的源點(diǎn)標(biāo)記著從爐槽 的第一區(qū)域到第二區(qū)域的遷移。
[0005] 在 "GLAStechnische Fabrikationsfehler [技術(shù)玻璃制造缺陷]"， H. Jepsen-Marwedel和R. Briickner編著，第4版，Springer出版公司中描述,在爐烙化槽中 的高溫影響下，在配合料的表面上形成薄熔體層，其厚度僅為約幾個毫米且其在重力影響 下流動。由于從配合料內(nèi)部噴出氣體，所述氣體形成大氣泡并可能造成所述熔體層布滿孔， 所以新形成的玻璃熔體被從配合料推開。
[0006] 配合料基本因在配合料覆蓋物下面透過的玻璃流而受熱并熔化。在配合料下面上 在熱熔體前端形成的反應(yīng)氣體透入多孔配合料層并通過中空空間流到頂部。
[0007] 配合料層內(nèi)部的溫度緩慢升高，從而為熔體反應(yīng)過程保留足夠的時間。關(guān)于單獨(dú) 的玻璃體系，配合料團(tuán)聚相中的反應(yīng)不同。然而，通常，首先由于固-固反應(yīng)，所以更高反應(yīng) 性組分形成固體溶液和共熔相，其然后還由于形成熔體而加速較低反應(yīng)性配合料組分之間 的其它反應(yīng)。
[0008] 在原始熔化期間，高達(dá)約1400°C，形成硅酸鹽的反應(yīng)終止，隨后，剩余的石英顆粒、 A1203顆粒和含鋯的顆粒溶解。關(guān)于溶解速率，除了溫度之外，未溶解的顆粒的量及其尺寸 也代表決定因素。
[0009] 可以以最高達(dá)50%或更高的濃度將陶瓷碎片、優(yōu)選對玻璃類型特定的陶瓷碎片添 加到配合料。
[0010] 將與原料結(jié)合的最高達(dá)20重量％的氣體引入具有配合料的爐熔化槽中。由于這 些原料特別是碳酸鹽發(fā)生分解，所以釋放巨量氣體，主要量的所述氣體在配合料團(tuán)聚相和 原始熔化期間被排放入爐氣氛內(nèi)。在原始熔化之后仍保持為氣泡形式的約〇. 001至〇. 1體 積％的釋放的量的氣體剩余物、以及仍保持為溶于熔體中的氣體，必須除去或必須減少至 在隨后的澄清過程期間不再具有破壞性的程度。
[0011] 首先在溶解砂粒和含鋯的顆粒的過程期間，在其上出現(xiàn)小氣泡，所述小氣泡也必 須從玻璃熔體除去。
[0012] 澄清的目的是除去仍存在的氣泡，從而降低溶解的氣體的濃度并勻化熔體，所述 溶解的氣體會造成后吹。為了該目的，在玻璃技術(shù)中使用熱、機(jī)械和化學(xué)澄清法或其組合。
[0013] 用于澄清的所有技術(shù)工藝措施的目的是降低氣泡的上升速率v并由此降低氣泡 上升的時間。根據(jù)Stokes由下式給出具有直徑d的氣泡的上升速度v :
[0014]
【權(quán)利要求】
1. 一種制造玻璃的方法， 其中使用除了不可避免的原料雜質(zhì)之外不含砷、銻和錫的玻璃配合料，并將至少一種 硫酸鹽化合物用作澄清劑， 其中使包含所述澄清劑的所述玻璃配合料在爐熔化槽（1)中熔化， 其中在所述熔化槽（1)的第一區(qū)域（10)中發(fā)生熔化并實(shí)施初級澄清，其中在所述第一 區(qū)域（10)中，將平均熔化溫度?\設(shè)定為1\>15801：并將所述熔體的平均停留時間&設(shè)定為 心>2小時， 其中在所述熔化槽（1)的第二區(qū)域（20)中實(shí)施二次澄清，其中在所述第二區(qū)域（20) 中，將平均熔化溫度T2設(shè)定為T2>1660°C，并將所述熔體的平均停留時間t 2設(shè)定為t2>l小 時，其中在進(jìn)行二次澄清期間將由所述硫酸鹽化合物分解形成的S0 3的比例至少降至小于 0. 002重量％，和 其中在所述二次澄清之后實(shí)施高溫澄清。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，特征還在于 將至少一種堿金屬硫酸鹽和/或至少一種堿土金屬硫酸鹽添加到所述玻璃配合料作 為一種或多種澄清劑。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，特征還在于添加 Na2S04作為澄清劑。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，特征還在于將BaS04和/或CaS04用作一種或多 種澄清劑。
5. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的方法，特征還在于 以對應(yīng)0. 05至1重量％ S03的量將所述硫酸鹽化合物添加到所述配合料。
6. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的方法，特征還在于 在至少1750°C的溫度下實(shí)施所述高溫澄清。
7. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的方法，特征還在于 將所述高溫澄清實(shí)施至少12分鐘的時間段。
8. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的方法，特征還在于 在所述第一區(qū)域（10)中，以氧化方式實(shí)施熔化。
9. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的方法，特征還在于 以0至3重量％的濃度將硝酸鹽添加到所述玻璃配合料。
10. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的方法，特征還在于 制造透明的無色玻璃。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1至9中的一項(xiàng)所述的方法，特征還在于 通過添加著色組分制造透明的有色玻璃。
12. -種制造玻璃陶瓷的方法， 其中根據(jù)權(quán)利要求1至11中的一項(xiàng)所述的制造玻璃，且其中利用熱處理將所述玻璃轉(zhuǎn) 化成玻璃陶瓷。
13. 玻璃或玻璃陶瓷，特征在于 所述玻璃或所述玻璃陶瓷除了不可避免的原料雜質(zhì)之外不含As、Sb和Sn ; 具有〈2個/kg的氣泡濃度；和 具有〈0. 002重量％的S03比例。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的玻璃或玻璃陶瓷，特征還在于 所述玻璃或所述玻璃陶瓷具有如下組成（單位為重量％):
15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的玻璃或玻璃陶瓷，特征還在于 所述玻璃或所述玻璃陶瓷具有如下組成（單位為重量％):
16. 根據(jù)權(quán)利要求13至15中的一項(xiàng)所述的玻璃或玻璃陶瓷，特征還在于 具有4mm層厚度的所述玻璃或玻璃陶瓷根據(jù)CIE顏色系統(tǒng)具有>87%的透光率Y并根 據(jù)CIE-LAB顏色系統(tǒng)具有色度C*〈4。
17. 根據(jù)權(quán)利要求13至15中的一項(xiàng)所述的玻璃或玻璃陶瓷，特征還在于 所述玻璃或所述玻璃陶瓷以最高達(dá)1. 5重量％的比例具有來自如下著色組分中的至 少一種添加物：V、Cr、Mn、Fe、Co、Cu、Ni、Ce、Se 的化合物。
18. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的透明有色的玻璃陶瓷的用途或由根據(jù)權(quán)利要求1所述方法 的玻璃制造的玻璃陶瓷的用途，其用于玻璃陶瓷爐灶面。
19. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的透明、無色的玻璃或者根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法制造的 玻璃或者由根據(jù)權(quán)利要求1所述方法的玻璃制造的透明、無色玻璃陶瓷的用途，其用于建 筑物、車輛和個人保護(hù)領(lǐng)域中的安全玻璃，以及用于顯示器的視窗，和用作硬盤基底，和用 于玻璃陶瓷爐灶面，和用于壁爐的觀察面板。
【文檔編號】C03C10/12GK104144890SQ201380010589
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2013年2月18日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月22日
【發(fā)明者】弗蘭克-托馬斯·倫特斯, 卡琳·瑙曼, 烏爾里?！は蚣{, 弗里德里希·西貝斯, 克里斯蒂安·穆勒, 克勞斯·舍恩貝格爾, 艾維林·魏斯 申請人:肖特公開股份有限公司