用于加热金属容器的设备和方法技术

揭示一种制造熔融玻璃的设备和方法。设备包括用于输送熔融玻璃的容器和至少一个凸缘(100)，该至少一个凸缘构造成通过凸缘(100)供给电流至容器，凸缘(100)包括完全环绕容器以封闭回路延伸的第一环(112)，第一环(112)包含第一部分(118)和第二部分(128)，所述第一部分包括第一厚度，所述第二部分包括第二厚度，第二厚度与第一厚度不同，其中，第一部分(118)与第二部分(128)在凸缘(100)的平面中重叠，使得至少一部分的第一部分的(118)位于至少一部分的第二部分(128)与容器壁之间，且第一部分或第二部分都未完全环绕容器延伸。还揭示一种使用所揭示凸缘制造玻璃的方法。当容器包括两个凸缘时，每个与电极部分(116)相连，电流绕着容器更均匀分布，这防止了热点。

Equipment and methods for heating metal containers

A device and method for manufacturing molten glass is disclosed. The equipment includes a container for conveying molten glass and at least one flange (100), which is constructed to supply a current to a container through a flange (100), a flange (100) including a first ring (112) that completely surrounds the container with a closed loop, and the first ring (112) includes the first part (118) and the second part (128), and the first part of the first part. Including the first thickness, the second part includes the second thickness, and the second thickness is different from the first thickness, in which the first part (118) and the second part (128) overlap in the plane of the flange (100), so that the first part of at least part of the (118) is located between the second part (128) of at least one part of the part and the container wall, and the first part is in the first part. Or the second part is not completely encircled by the container. A method of making glass using the disclosed flange is also disclosed. When the container includes two flanges, each is connected to the electrode part (116), and the current is distributed more evenly around the container, which prevents hot spots.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于加热金属容器的设备和方法相关申请交叉引用本申请根据U.S.C§119要求2015年10月21日提交的美国临时申请系列第62/244,462号的优先权权益，本文以该申请作为基础其内容以全文引用的方式并入本文。
本公开涉及一种加热金属容器的设备，更具体来说，涉及一种加热金属容器的设备，该金属容器构造成输送材料，且容纳于其中的材料通过该容器直接电加热。材料可以是例如熔融玻璃。
技术介绍
在商业规模上的玻璃制造一般而言是在耐火陶瓷熔融炉中进行，其中原生材料(批料)被添加至熔融炉，并被加热到批料经受化学反应以产生熔融玻璃的温度。可以使用许多加热批料的方法，包含燃气燃烧器、电流或二者。在所谓的混合工艺中，来自一或更多个燃气燃烧器的气焰最初加热该批料。当批料的温度提高并形成熔融玻璃时，材料的电阻降低，因此可通过安装在熔融炉的侧壁和/或底板中的电极将电流引入到熔融玻璃中。电流从熔融玻璃内部加热，而燃气燃烧器从熔融玻璃上方加热。在一些实施方式中，可运用浸沉燃烧方式。熔融玻璃的下游处理(例如，澄清与均质化)可在熔融炉结构的某些部分中进行，或在位于熔融炉下游并以导管连接至熔融炉的其他容器中进行。为了在输送熔融玻璃时维持熔融玻璃的适当温度，可加热熔融玻璃。在一些过程中(如澄清过程中)，熔融玻璃可在澄清容器中加热至大于熔炉温度的温度，以促成从熔融玻璃更完全地移除气泡。在熔融炉下游的制造设备的其他部分中，可冷却熔融玻璃，同时流经一或更多个导管，以让熔融玻璃具有适合成形的粘度。然而，可通过控制热能增加的方式限制冷却，以避免过快的冷却速度。对于光学质量玻璃的制造而言(例如，适合作为显示器玻璃的玻璃，用于诸如电视、计算机监视器、平板和智能手机等之类的装置中使用的显示面板制造)，下游加工装备一般由贵金属形成，如铂族金属。铂和/或其合金特别适用于熔融玻璃加工装备的制造，因为其具有可加工性、具有高熔化温度，并展现出良好的耐腐蚀性。在传统上，熔融炉下游的金属容器(包括导管与其他加工装备)通过外部电加热元件加热，例如安装于环绕容器放置的耐火绝缘材料中的线圈。这些线圈经常是铂线圈或铂合金。尽管这可满足于小体积的操作，但应理解，如果熔融玻璃的体积必须增加(例如在以每小时或每天为基础下)时，则可利用简单增加熔融玻璃通过加工装备的流速的方式，以避免与增加新的制造装备相关联的显著基建花费。然而，流动体积的增加可能需要较大的热能通量。在一些时候，这难以通过外部加热元件来实现。因此，玻璃制品的现代大尺寸玻璃制造，特别是利用熔融玻璃通过贵金属容器的方式所制造的玻璃制品，是通过在容器自身中建立电流以加热容器并因此加热容器内的熔融玻璃的方式，进行所谓的熔融玻璃直接加热。其他的考虑包括在将熔融玻璃引入系统之前，初始系统准备期间的下游金属加工装备的预先加热。在这些情况下，在将熔融玻璃引入容器之前，可能需要大电流以实现所需温度。对容器的连接必须能够承载此电流，而不对于容器或连接组件造成有害影响。在其最基本的实施方式中，下游加工装备可包含金属容器，金属容器包括至少二个连接至其的凸缘。凸缘接着与电流源电连接，且通常包括介于凸缘主体与电缆(例如，总线)之间的电极部分，其将电流从能源传送至凸缘。常规的凸缘设计可能并未充分环绕容器周界以分布电流，简单来说，这通常是因为没有考虑凸缘中的电流，这可能环绕容器产生热点。这对于非圆形容器可能特别有问题，例如具有椭圆形横截面的导管。因此，需要一种凸缘设计，当凸缘连接至容器时，环绕容器更均匀地分布电流，以避免容器壁中的热点与其中熔融玻璃的不均匀加热。
技术实现思路
本文所述的凸缘用于附连至玻璃制造设备中的容器。凸缘的功能是将电流分布至凸缘所附连的容器的壁，例如金属导管，从而加热容器以及可能存在于容器中的熔融玻璃。根据本说明书的凸缘包括由贵金属形成的具有抵抗高温能力的第一环，如铂族金属或其合金中的一种。适合的贵金属包括铂族金属，铂、铑、铱、钌、钯和锇，及其合金。根据本公开的第一环包含至少二个个别(individual)部分，其厚度可以不同。个别部分在材料上也可以不同，而使得个别部分展现出不同的材料电阻。同时，尽管第一环以封闭回路绕着容器整体延伸，但是第一环的个别部分的任一者都未完全环绕整个容器延伸。因此，个别部分是分离区域，其中一个部分可以具有与另一部分不同(即，比它小或比它大)的厚度。例如，本文所述的实施方式，从容器的中心沿着一个角位置朝外无限延伸的线可以只与第一环的一个部分交叉。然而，对于沿着不同角位置延伸的另一线而言，该线可以穿过第一环的两个部分的宽度。因此，第一环的部分以边缘对边缘方式沿着边缘的某些区域重叠，但任一部分都未完全环绕容器延伸。第一环中所含的所述多个部分(特别是当第一环是凸缘的最内环时)的功能是以如下方式引导电流：避免电流沿着凸缘的电极部分与(附连至容器，并与第一凸缘间隔的)另一凸缘的电极部分之间的最短传导路径，亦即沿着电极与容器之间的线性路径，以及沿着最靠近电极部分的位置的容器壁，的高集中方式。例如，如果二个间隔开的凸缘的电极部分都取向在容器顶部，则凸缘之间的最短传导路径是沿着容器顶部。本公开的实施方式引导电流朝向容器的侧部与底部，从而降低在凸缘顶部处与容器顶部处的电流。应理解，虽然以玻璃制造设备的上下文描述了本文所揭示的原理和示例性实施方式，但是可涉及用于对金属容器中输送或容纳的其他材料进行加工的其他设备。因此，在一个实施方式中，揭示了用于加工材料的设备，其包含：容器，该容器包含壁，该容器布置成输送材料。凸缘附连至容器，并构造成传送电流至容器壁，凸缘包含以封闭回路完全环绕容器延伸的第一环，第一环包括包含第一厚度的第一部分与包含第二厚度的第二部分，第二厚度与第一厚度不同。容器在垂直于容器纵轴的平面中的横截面形状可为圆形或椭圆形。例如，在一些实施方式中，容器可以是澄清容器。在一些实施方式中，材料是熔融玻璃。第一环的第一部分与第二部分在凸缘的平面重叠，因此第一部分位于第二部分与容器壁之间，且第一部分或第二部分中的任一个都未完全环绕容器延伸。在一些实施方式中，第一环的第一部分的厚度不同于第二部分的厚度。例如，第一环的第一部分的厚度可以小于第一环的第二部分的厚度。凸缘可进一步包含环绕第一环以封闭回路延伸的第二环。第二环的厚度可以大于第一环的第一或第二部分中的任一个或两个的厚度。第二环可以是最外环。第一环可包含第一金属，而第二环包含与第一金属不同的第二金属。例如，第一环可包含铂族金属或其合金，而第二环可包含例如镍、铜或其合金，但不受此限制。在一些实施方式中，第一环可以是铂－铑合金。根据本公开的例子，从凸缘平面中的容器的中心线延伸且垂直于中心线的第一径向线可以穿过第一环的第一部分，而不与第一环的第二部分交叉。第一径向线可以与容器的短轴平行。第一环可进一步包含第三部分，其中第三部分并未完全环绕容器延伸。在示例性实施方式中，第三部分可位于第一部分与第二部分之间。在另一实施方式中，描述了一种制造玻璃的设备，其包括容器，该容器包含壁和附连至容器的凸缘。容器在垂直于容器纵轴的平面中的横截面形状可以是圆形或椭圆形。在一些实施方式中，例如，容器可以是澄清容器。凸缘构造成传送电流至容器壁。凸缘可包含第一环，第一环完全环绕容器延伸，并以封本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于加工熔融材料的设备，其包括：包括壁的容器，所述容器布置成传输所述熔融材料；以及凸缘，其与所述容器附连并且构造成向容器壁传递电流，所述凸缘包括绕着所述容器以封闭回路完全延伸的第一环，所述第一环包括第一部分和第二部分，所述第一部分包含第一厚度以及所述第二部分包含不同于所述第一厚度的第二厚度，其中，所述第一部分和第二部分在凸缘的平面内交叠，使得所述第一部分位于所述第二部分与容器壁之间，以及所述第一部分或者所述第二部分都没有完全绕着所述容器延伸。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.21 US 62/244,4621.一种用于加工熔融材料的设备，其包括：包括壁的容器，所述容器布置成传输所述熔融材料；以及凸缘，其与所述容器附连并且构造成向容器壁传递电流，所述凸缘包括绕着所述容器以封闭回路完全延伸的第一环，所述第一环包括第一部分和第二部分，所述第一部分包含第一厚度以及所述第二部分包含不同于所述第一厚度的第二厚度，其中，所述第一部分和第二部分在凸缘的平面内交叠，使得所述第一部分位于所述第二部分与容器壁之间，以及所述第一部分或者所述第二部分都没有完全绕着所述容器延伸。2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第一环的第一部分的厚度小于所述第一环的第二部分的厚度。3.如权利要求1或2所述的设备，所述设备还包括绕着所述第一环以封闭回路延伸的第二环。4.如权利要求3所述的设备，其特征在于，所述第二环的厚度大于所述第二部分的厚度。5.如权利要求3或4所述的设备，其特征在于，所述第一环包括第一金属，以及所述第二环包括不同于所述第一金属的第二金属。6.如权利要求3-5中任一项所述的设备，其特征在于，所述第二环是最外环。7.如权利要求1-6中任一项所述的设备，其特征在于，在凸缘的平面中，第一径向线从所述容器的中心线延伸并与其垂直，所述第一径向线穿过所述第一环的第一部分而没有与所述第一环的第二部分相交。8.如权利要求7所述的设备，其特征在于，所述第一径向线与所述容器的次轴平行。9.如权利要求1-8中任一项所述的设备，其特征在于，所述第一环还包括置于所述第一部分与第二部分之间的第三部分，其中，所述第三部分没有完全绕着所述容器延伸。10.如权利要求1-9中任一项所述的设备，其特征在于，所述熔融材料是熔融玻璃。11.如权利要求1-10中任一项所述的设备，其特征在于，所述第一环包含铂。12.如权利要求3-11中任一项所述的设备，其特征在于，所述第二环包含镍。13.如权利要求1所述的设备，所述设备还包括最外环，其中，所述最外环的厚度随着绕着所述容器的角度位置发生变化。14.如权利要求13所述的设备，所述设备还包括与所述最外环附连的电极，并且所述最外环与所述电极相邻的部分比所述最外环与所述电极相对的部分厚。15.如权利要求1所述的设备，其特征在于，在垂直于所述容器的纵轴的平面内，所述容器的横截面形状是椭圆形。16.如权利要求15所述的设备，其特征在于，所述容器是澄清容器。17.一种用来制造玻璃的设备，其包括：包括壁的容器；凸缘，所述凸缘与所述容器附连并且构造成将电流传递到容器壁，所述凸缘包括：绕着所述容器完全延伸并且与容器壁以封闭回路附连的第一环，所述第一环包括第一部分和第二部分，所述第一部分包括第一厚度以及所述第二部分包括不同于所述第一厚度的第二厚度，其中，所述第一部分和第二部分分别绕着小于整个所述容器延伸，以及在所述凸缘的平面内，从所述容器的中心线延伸并且与其垂直的径向线同时穿过所述第一部分和第二部分的宽度；以及绕着所述第一环以封闭回路完全延伸的第二环。18.如权利要求17所述的设备，其特征在于，所述第一环包括第一金属，以及所述第二环包括不同于所述第一金属的第二金属。19.如权利要求17或18所述的设备，其特征在于，所述第一环包括第三部分，所述第三部分包括的第三厚度不同于所述第一厚度和第二厚度，以及其中，所述第三部分没有绕着所述容器完全延伸。20.如权利要求17-19中任一项所述的设备，其特征在于，所述第二环与所述第一环绕着第一环的整个周界发生接触，以及其中，所述第一部分和第二部分都接触了所述第二环。21.如权利要求17所述的设备，其特征在于，在垂直于所述容器的纵轴的平面内，所述容器的横截面形状是椭圆形。22.如权利要求17所述的设备，其特征在于，所述容器是澄清容器。23.一种制造电加热容器的方法，所述电加热容器包括电凸缘，所述电凸缘构造成向与其附连的容器供给电流，在基本垂直于所述容器的中心线的平面内，所述电凸缘包住了所述容器，所述方法包括：(a)对所述电凸缘进行参数化，所述电凸缘包括：第一环和第二环，所述第一环包括第一金属以及所述第二环包括不同于所述第一金属的第二金属，在凸缘的平面内，所述第一环包括不同厚度的多个径向交叠部分，其中，所述径向交叠部分中没有一个完全绕着所述容器延伸，该参数化包括确定所述径向交叠部分的厚度、形状和位置；(b)对于通过凸缘供给到容器的预定总电流，计算第一位置处的第一环中的电流密度；以及(c)如果在容器的顶部处的...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·德安格利，C·C·何，
申请(专利权)人：康宁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US