用于光学品质玻璃的熔融玻璃递送装置制造方法及图纸

对熔融玻璃递送系统进行改进，使该系统与溢流下拉工艺相匹配。将澄清器不能去除的显著量的缺陷转移到玻璃板的不能用的进口和远边。在一个实施方式中，将搅拌装置从澄清器的出口再定位至进口。在另一个实施方式中，澄清器的基本形状优选从圆柱形变为双尖端（或鸥翼）形横截面，其中澄清器的尖端包含的玻璃将形成玻璃板的不能用的进口端。澄清器的一个或多个排放口优选位于这些尖端处，以使由排放口引起的任何同质缺陷转移到玻璃板的不能用的进口端。与圆柱形澄清器相比，澄清器横截面具有的高的宽高比能提高澄清效率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般性涉及光学品质玻璃的制造。更具体地，本专利技术尤其适合用于通过溢 流下拉法制造用于生产广泛应用于电视机和计算机显示器的TFT/LCD显示装置的玻璃板。
技术介绍
典型的玻璃制造工艺包括一系列的原料储存、混合和输送系统，玻璃熔化炉，熔融 玻璃递送系统，玻璃成形工艺，以及用于切割、清洁、包装和货运的成品玻璃处理系统。附图说明图1显示典型的“溢流工艺”制造系统(1)。熔化炉(2)将温度和化学组成基本均 勻的液体玻璃(16)输送至澄清器(3)，通过澄清器排放口(15)除去所有气态夹杂物，并输 送至搅拌装置(4)，也称作搅拌设备(4)。搅拌装置(4)包括一个或多个搅拌器，使玻璃完 全均质。在现有技术中，总是将搅拌装置(4)设置在澄清器(3)的后面，以除去可能在澄清 器(3)中产生的玻璃中的不均勻物质。然后，玻璃(16)传导通过冷却和调节部分(5)，进入圆筒体(bowl) (6)中，向下进 入下导管(7)，通过在下导管(7)和成形设备进口管(8)之间的连接件(14)，至溢流槽(9) 的进口。当从搅拌装置(4)流向溢流槽(9)时，玻璃(16)、尤其是形成玻璃表面的玻璃必须 保持均勻。圆筒体(6)将水平流动方向改变为垂直方向，并提供停止玻璃(16)流动的手段。 常提供针(13)来终止玻璃流动。下导管(7)具有两个主要功能。下导管(7)将玻璃从圆 筒体(6)传送至槽的进口管(8)并控制玻璃(16)进入板成形设备的流速。下导管(7)经 精心设计，能够通过保持在特定温度将所需玻璃(16)流速精确保持在要求的数值。澄清器 (3)、澄清器排放口(15)、搅拌装置(4)、冷却和调节部分(5)、圆筒体(6)、针(13)和下导管构成玻璃递送系统(10)，该系统将来自熔化炉的玻璃(16)调节并传送至溢流工艺的进 口管(8)的顶部。在下导管(7)和槽进口管(8)之间的连接件(14)允许取下玻璃板成形 设备进行维修，以及对工艺设备的热膨胀提供补偿。自熔化炉⑵流动的玻璃(16)处于高温(1500-160(TC )，并且是牛顿液体，但是 具有气态夹杂物缺陷并且不是均勻混合物。递送系统(10)将玻璃以均勻状态递送至处于 正确温度(约1225°c )的溢流成形工艺，有最少量的气态夹杂物或其他同质缺陷。来自递送系统(10)的熔融玻璃(16)的温度和化学组成必须基本均勻，该熔融 玻璃通过进口管(8)至板成形槽(9)进入板成形设备。在美国专利第3，338，696号，第 6，748，765号和第6，889，526号(这些专利通过参考结合于本文)中详细描述了玻璃板成 形设备，所述玻璃板成形设备是一种楔形成形装置(9)。然后，玻璃(16)向下流过该楔形成 形装置(9)的各侧，在尖角的底边缘合并，形成熔融玻璃板(11)。然后，将熔融玻璃板(11)冷却，形成厚度基本均勻的固体玻璃板(12)。当玻璃由原料熔化时具有许多截留气体的小气泡。对于所有要求光学性质的玻璃产品，这些气泡都被认为是缺陷。大小可以用眼看到或者影响产品功能的气泡都必须除 去。去除这些气泡的方法术语称作澄清或脱气(本文中称作澄清)。在由原料熔化为玻璃 之后，但在将玻璃成形为最终产品之前进行澄清。对于光学品质玻璃，这种澄清过程在“澄 清器”(或精炼器)中进行，澄清器由贵金属、通常是钼或钼合金构成。澄清过程是化学和 物理过程。在玻璃中加入称作澄清剂的化学品，使气泡从玻璃熔化炉和澄清器通过时体积 增大。在玻璃中作为氧化物存在的砷或锑是优选的澄清剂，但是它们都是有毒物质。锡是 另一种常用的澄清剂，但是其作为澄清剂的效率较低，它能化学还原钼，并产生微小颗粒， 最终破坏钼壁。铈也可以用作澄清剂，但会使玻璃颜色变黄。这些都是最常用的澄清剂，但 是在本领域也有其他的澄清剂。光学品质玻璃是独特的，因为流程的分裂经常产生同质缺陷。这类缺陷称作条痕， 在产品中产生光学畸变。澄清器经常设计成有挡板，如本文所讨论的。挡板和澄清器排放 口(15)产生明显的分流。因此，在现有技术中，将搅拌装置(4)在流程中设置在澄清器(3) 的后面，使来自澄清器的非均勻物均质化。澄清器和搅拌装置都在约1600°C的高温下运行。 自搅拌装置排出的玻璃是基本均勻的，但是搅拌装置(4)本身可以产生均质缺陷，本文中 对其进行讨论。为尽可能减少不均勻物的进一步形成，对冷却和调节管(5)、圆筒体(6)和 下导管(7)的玻璃接触表面进行仔细精整(平滑)，以尽可能减少流程分裂。在递送系统 中，要求保持流动均勻，没有静止或循环流的区域，并且与大气的接触尽可能少。接触大气 可能导致一些玻璃化学物质挥发，因此改变玻璃的组成和性质，并可能引入同质缺陷。玻璃 在递送系统中的温度必须保持高于玻璃的液相线温度，以防止玻璃发生重结晶(失透)，这 可能是一种光学缺陷。在许多设计中圆筒体具有自由表面，圆筒体可能是条痕和失透缺陷 的来源。设计的澄清设备能优化从熔融玻璃去除气泡的过程。澄清器通常是非常大型的， 因为玻璃接触表面是由钼或钼合金构成，因此导致极高的制造成本。在现有技术的澄清过 程中，气泡上升至澄清设备(澄清器)的顶部，通过澄清器排放口(15)消散在大气中。除 去的气泡的尺寸是澄清器尺寸和设计以及熔融玻璃的粘度(流动性)的变量。在玻璃工业 中，这些气泡如果较小(直径小于约1毫米)则称作微气泡(seed)，如果较大则称作水泡。 微气泡因为其直径小因而更难以从玻璃中去除，因此是主要关注的对象。在澄清器的流入端底部进入该澄清器的玻璃微气泡必须在流出端上升至澄清器 的顶部，通向大气的排放口位于该流出端。玻璃中的微气泡垂直速度与玻璃的粘度成反比， 与微气泡的直径的平方成正比，与玻璃密度的平方成正比。玻璃粘度是温度的强逆函数，因 此将玻璃温度升高至实际最高值的做法增大了指定尺寸微气泡的垂直速度。对光学产品中 的微气泡的检测是其可视面积的强函数，因此可以利用微气泡的直径平方作为质量判据。 对指定玻璃，玻璃密度在澄清过程中的变化是次级效应(second order effect) 0在明显降低玻璃粘度所需的约1600°C的很高温度下，即使最高品质的耐火材料也 会被玻璃缓慢溶解。这会导致污染并还可能在玻璃中产生另外的微气泡。在现有技术中， 使用圆柱形钼或钼合金(在此为钼)管用于接触玻璃的所有表面(壁)，使玻璃不会被耐火 材料壁分解所污染。圆柱形管的外部通常用耐火材料(砖)支承，所述耐火材料具有合适的强度和绝热性质。澄清器中的玻璃必须保持在要求的升高温度。此外，进入澄清器流入 端的玻璃通常必须加热至要求的澄清温度。这可以通过在(气体或电)加热的燃烧室中的 钼外壳和难熔澄清器组合件或者通过电加热完成。电加热澄清器可以通过以下方式完成 通过外部安装的电绕线(通常由钼构成)或者使电流直接通过圆柱形钼管，因此利用管的 电阻来产生热。通常采用的自二十世纪上半叶开始实施的现有技术设计是圆柱形钼管，其具有内 部挡板或者没有内部挡板。迄今对挡板设计的主要创新是改变流程和截留微气泡达到最佳 微气泡去除。现有技术包括具有内部自由表面或没有内部自由表面的澄清器设计。图2A是现有技术典型的具有挡板的澄清器。熔融玻璃(16)在玻璃进口端(23)进 入具有挡板的澄清器(21)，并从出口(24)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种熔融玻璃递送系统，该系统包括：ａ）搅拌装置，其从熔化炉接受熔融玻璃；和ｂ）澄清器，其从搅拌装置接受熔融玻璃；其中，在玻璃进入澄清器之前，搅拌装置将玻璃均匀化。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：RB皮特布拉多，
申请(专利权)人：康宁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]