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用强化起泡工艺对玻璃或类似物质进行真空澄清制造技术

技术编号:1461966 阅读:290 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
在玻璃液或类似物质熔液进入一真空澄清槽时,通过改变引入的液流来强化前者的起泡效应,改变的目的是去增大这类熔液的表面积和/或延长它通过一真空预留空间的时间,以提高它暴露于真空下的程度。(*该技术在2008年保护过期,可自由使用*)

Vacuum cleaning of glass or similar substance by strengthening foaming process

In the liquid glass or similar material melt into a vacuum tank, to strengthen the effect of the introduction of foaming by changing the fluid flow, the purpose is to change the increase of melt surface area and / or extend its reserved space through a vacuum time, to increase its exposure to the vacuum degree.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在真空下进行玻璃液澄清的作业中来强化泡沫的生成。在普遍转让的美国专利申请编号894143(1986年8月7日提交)中,业已公开了一种方法与设备,其中通过将玻璃液引入真空室的上方予留空间内,来促进在真空澄清室中形成泡沫。此玻璃液一旦遇到减压便立即起泡,业已发现,使玻璃液起泡并非如以前所认为的那样是一个问题,而是极其有利于从玻璃液中除去已分解的和裹入的气体。此外还发现在澄清室液面上形成泡沫,且最好在其原有的泡沫层上产生泡沫是有利的,这样得以使这种泡沫处于该室的最低压力影响下。由于为这类泡沫薄膜中的玻璃液提供了大的表面区,就可从此液相中大大加速除去气体的过程。这样,这些很薄的玻璃液膜就会处于此真空室中这类泡沫的低压支配下。但是在某些条件下,并非所有引入的玻璃液流都能在进到真空空间中立即起泡的。在这样的情形下,液流的表面部分可能快速起泡,但其中央部分则可能以无泡的方式贯穿原有的泡沫层,甚至进到其下方的玻璃液中。要是引入的玻璃液并不在所说泡沫层上起泡,就未必会暴露在此真空澄清室的最低压力下,而有可能处在低于最佳澄清的那些条件下,因为即便是在较轻的上述这种泡沫层中,压力也会在较低的高度下大大增加。任何穿透下方玻璃液的所引入的玻璃会冒很大的风险,它将不会暴露在足够的真空下去进行澄清,而且有可能被带入到输出的玻璃液流内,将使原会成为合格产品的质量降低。通过在真空室中提供较低的压力和/或减缓上述玻璃液流的速率,有可能改善引入之玻璃液的起泡状况,但我们要求的是,在提高所引入的玻璃液流起泡度的同时,不会改变出料量和压力之类的预定参数。先有技术中所提出的通过真空来澄清玻璃,一般都是去避免使玻璃液起泡而不是去增强它。在上述的未决申请之前,是不把玻璃液注入到一真空室之上部空间的。因此,在先有技术中是并未对在这种澄清作业中来强化泡沫形成工艺有过启示的。本专利技术的基本目的是使玻璃液在进入真空澄清室时,来提高它的起泡程度。这可用下述方式实现,即增加此玻璃液在真空预留空间中所渡过的时间,和/或在一定的真空度与一定的玻璃液温度下减小此玻璃液流于真空预留空间中的厚度。相反,本专利技术的起泡强化装置则允许以较低的真空度或较低的温度来保持一定的起泡度。本专利技术中采取了如下两种并非相互排斥的方法(1)可使引入的玻璃液流分散成一批较小的液流或使之改造成较薄的液流,(2)可使玻璃液流迟缓地通过此真空预留空间。在上述第一种方法中,进入真空预留空间的玻璃液流可通过使之分股或散开而减薄。由于这种液流的起泡是从它的外表面向内部进展的,所以减薄其厚度就可使整个厚度在较少的时间内起泡。最优的情况是,完全起泡的时间减到少于此液流落到真空室中所保留的玻璃液面上时所需的时间,而最好是少于它落至处在该液面上泡沫层内所需的时间。所要求的这一特定厚度将是玻璃温度、真空压力与液流速率的函数。此液流的细分股数则又视此厚度的要求而定。减薄液流的厚度即使在已完全起泡的情况下也是有利的,因为当所形成的这类气泡处在液流表面邻近时,将远比它处在较厚液流的内部时,能使破裂之气泡中的气体更快地从泡沫中排出。在上述的第二种方法中,进入的玻璃液流暂时难以直接下落流过真空预留空间。这样,此玻璃液流就会在最低的压力区保持较长的时间,因而就能于此液流落入玻璃液池或前述泡沫层上时,有较长的时间在此整个液流中进行起泡。缓流入的这种玻璃液流是通过在真空预留空间内于液流路程中设置一障碍物来实现的。这种障碍物能依靠为此玻璃液形成一较长的流程来达到它的目的,即可以对此玻璃液流设立一阻挡件而使其减速,或在该预留空间内提供一贮存器来暂时保存一定量的引入的玻璃流。在多数情形下,可以同时获得若干或全部这些效果的,而在最佳的实施例中,细分与延缓液流这两者都予以实现。细分玻璃液流的装置可包括一批通向真空澄清室的入口,但由于这类入口一般涉及到价昂的耐火金属构件、阀门器件与密封部件,故最好采用单一的入口同时在真空室内细分液流。于是,可将细分或延缓玻璃液流的装置吊挂于真空室上部内从此入口排送玻璃液的路程中。最好让起泡强化装置安装在尽可能的高处,得以使落下的泡沫有最长的时间暴露在真空预留空间的低压下。这种装置最好由铂之类不污染的耐火材料制成,同时可以取例如板状、碗状、屏状或篮状等形式。在此种装置中最好设有细分液流的多孔部件。可以一上一下的设置两个或多个起泡强化装置,相续地来影响玻璃液流。本专利技术上述的几个方面或其它方面,可以根据附图和下面对最佳实施例所作的详细描述中获得更明确的认识。附图说明图1是一玻璃的熔化与澄清系统的垂直剖面图,此系统中包括一真空澄清室,而本专利技术是对该室的一项改进。图2是用来将玻璃液输至真空澄清室的一种管子的放大的横剖面图,依本专利技术的一个实施例,它设有一些缝口。图3是在玻璃液流路中的有一网件的另一种入口管的横剖面图。图4是在此流路中的有一带小孔之接受器的又一种入口管的实施例之侧视图。图5是这样一种入口管的侧视图,在其出口端的下方装有一种笼状构件。图6是一种部分剖开的多孔杯形件之顶视图,它适合用来约束进入真空澄清室的玻璃液流。图7是图6中之装置的横剖面侧视图。图8是依据本专利技术一最佳实施例的附接在一出料管上的两级起泡强化装置之横剖面图。图9是与本专利技术另一实施例的入口管相组合之起泡强化装置的支架构件之侧视图。图10是类似于图9所示装置的一种锥状改型的侧视图。图11是依据本专利技术一实施例取槽状结构之起泡强化装置的侧视图。图12是图11中之槽的实施例沿12-12线截取的横剖面图。本专利技术在这里是对制造玻璃来描述的。应知这里的玻璃一词是用在其最广义意下的,包括属“玻璃质的”或“类玻璃状”的材料,因为这种最终的玻璃化状态在本专利技术中并非一关键因素。另一方面,本专利技术最可能的应用是在制造高质量的透明玻璃产品方面,在这里,从玻璃中消除气泡与灰泡非常重要。此外,本专利技术的优点特别关联到玻璃之连续的、大规模的(例如出料量大于10吨/日或9公吨/日)工业性生产,特别是观察窗用玻璃的这种生产。在最佳实施例中,提供了一种可在工业生产规模的连续制造玻璃过程中来利用真空澄清工艺之设备。当熔化玻璃时所需的绝大部分热能已传给了熔融态玻璃,因而只需很少的或不需有热能供给真空室内所含的玻璃液时,这之后便可让玻璃液流入此真空澄清室内。除了必须补偿通过室壁造成的热损失外,在此真空澄清阶段最好不作更多的加热。在有充分高的出料率情况下,除了所流入的玻璃液本身外,此真空室可以完全不需加热。在本专利技术的最优实施例中,首先将配合料在特别适合于这道工序的一个部段使之液化,此已液化的料然后输至第二段,在此将固体颗粒完全溶解,而已液化之配合料的温度则升高到一可提供澄清所需粘度的温度。继后,将此熔融的配合料通到真空室。结果是,在该熔融态料进行真空处理之前,其中的大部分气体副产物就被驱出,而从此澄清区就分离出最大的气体逸出区,这样,此配合料就不会在熔化的初期阶段与正在澄清下的部分熔体混合。由于配合料进入真空澄清段之前,进行熔化时所需的绝大部分或全部热已经满足,因而基本上可不必在澄清段加热,也就免于使澄清区中的玻璃液作过多的对流。由于这一结果,就减少了对澄清室壁的侵蚀,也有可能减少此玻璃液中澄清不完全的部分与澄清较良好的部分混合。由真空辅助的这种澄清过程能够采用较低本文档来自技高网...

【技术保护点】
熔化与澄清玻璃质材料或类似材料的一种方法,它包括:产生出此类材料的熔融体;将一股此种熔融体材料的液流引到一定体积的此种熔融体材料的上方空间,在此空间维持一足以使至少部分的这种熔融体材料起泡的负压;提供条件使上述液流以异于单一圆柱 形的形状沿着至少一部分它的路程通入上述空间,以增强此液流与上述负压的接触。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:罗纳德李施文宁格赖特蒙哥马利韦尔顿博伊德斯蒂芬道森约瑟夫米歇尔马蒂萨拉里约翰谢利斯塔克
申请(专利权)人:PPG工业公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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