[發明專利]用于形成玻璃制品的設備和方法

在審

• 申請號: 202210812387.5
• 申請日: 2017-11-08
• 公開（公告）號: CN115180800A
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發明（設計）人: M·A·庫克;Z·D·加埃塔;李誠桓;D·A·諾勒;G·彼得斯
• 申請（專利權）人: 康寧股份有限公司
• 主分類號: C03B3/00
• 分類號: C03B3/00;C03B5/02;C03B5/04;C03B5/185
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 項丹

本申請涉及用于形成玻璃制品的設備和方法，提供了一種電助耐火熔化容器，其包括后壁、第一側壁、第二側壁、前壁和底壁，所述熔化容器包括從后壁延伸到前壁的縱向中心線，以及在第一側壁的內表面與第二側壁的內表面之間延伸且垂直于縱向中心線的總寬度。所述熔化容器還包括在后壁與前壁之間的長度L，以及在第一側壁與第二側壁之間且垂直于中心線的寬度W。多個電極通過熔化容器的底壁延伸到熔化容器的內部中，并且L/W在約2.0至約2.4的范圍內。

本發明專利申請是國際申請號為PCT/US2017/060556，國際申請日為2017年11月8日，進入中國國家階段的申請號為201780082566.5，發明名稱為“用于形成玻璃制品的設備和方法”的發明專利申請的分案申請。

相關申請的交叉引用

本申請要求2016年11月8日提交的系列號為62/419,115的美國臨時申請的優先權權益，本文以該申請的內容為基礎并將其全文納入本文，如同在下文完整闡述。

背景

技術領域

本發明一般涉及用于形成玻璃制品的設備和方法，特別是涉及用于熔化原料以產生熔融玻璃的設備和方法。

背景技術

大規模地制造玻璃制品，例如用于顯示裝置(例如電視機顯示器、計算機顯示器、手機顯示器、筆記本電腦和平板電腦顯示器等)制造的玻璃片，從原料的熔化開始來產生經過加熱的粘性物質(下文中稱為“熔融玻璃”或“熔體”)，其可在下游成形過程中形成為玻璃制品。將各原料(例如各種金屬氧化物、改性劑、助熔劑和澄清劑)混合并以連續、半連續或離散的方法投到熔化爐中，在該熔化爐中，將原料加熱到材料溶解的溫度。顯示品質的玻璃的化學組成使得熔化溫度較高，例如在約1525℃至約1575℃的范圍內，這要求大量的能量輸入。因此，除了采用位于熔融玻璃液位上方的熔化容器上部中的傳統燃燒器(即，碹頂燃燒器)，或者有時位于熔融玻璃表面下方的傳統燃燒器(即浸沒式燃燒器)之外，用于制造顯示器玻璃的熔化容器可以在熔融玻璃自身內采用熱效率更高的電助焦耳加熱。

在一些行業應用中，例如，在光學品質的玻璃的制造中，可以采用相對較小的熔化容器。在傳統的浮法玻璃制造操作中可以使用大的容器，相比于這種大的容器，小的熔化容器更便宜并且可以更好地控制。

為了節約成本，從同一套儀器生產更多的玻璃的壓力越來越大。甚至是對于較小的熔化操作，增加產量的最實用的方法是增加熔融玻璃從熔化容器出發而通過下游制造設備的流量。盡管如此，增加產量的需要使得要推動增加熔化容器的尺寸。然而，一些熔化容器的尺寸可存在限制，這些熔化容器例如至少部分通過電流來加熱的熔化容器，這至少是因為在熔化容器的寬度上電力點火(例如產生電流)所需的電壓對于制造人員和電力儀器自身變得越來越危險。另外，高壓具有燒穿熔化容器的耐火材料而非熔融玻璃的風險。繞過熔融玻璃并直接通過熔化容器壁的耐火材料的電流可引起熔化容器壁的過度加熱，并增加壁材料分解或溶解到熔融玻璃中的可能性。這種釋放的壁材料進而可能超過熔融玻璃內特定化學物質的溶解極限，并增加化學物質不會完全溶解和/或從熔融玻璃沉淀出的可能性，從而在最終的玻璃制品中形成缺陷。例如，溶解到熔融玻璃中的用于熔化容器壁的高氧化鋯耐火材料的氧化鋯量的增加可能導致氧化鋯從熔融玻璃中沉淀出來，隨后，當熔融玻璃在設備的下游部分中冷卻時，在熔體中形成氧化鋯晶體。無法解決這些問題中的一些問題至少部分是因為熔化設備的各個部件與熔融玻璃之間的不相容性所致，例如由電極材料與熔融玻璃中可包含的某些澄清劑之間的不相容性所致。反過來，可相容的電極材料可能需要限制熔化容器尺寸的物理設施(physical embodiments)，以避免超過上述電壓限制。

澄清劑和電極材料的改變使得先前在制定的安全協議中無法實現的新的熔化容器設計成為可能，但這是毫無歷史經驗的。因此，為了增加流量而改變熔化容器設計，例如改變熔化容器的寬度，導致熔化容器中的熔融玻璃的流體動力學發生了不可預見性的改變，并隨后增加了由熔融玻璃生產的玻璃制品中的缺陷。

因此，需要能夠支持高流量并且使缺陷減少的熔化容器設計。

發明內容