用于获得玻璃的方法和获得的玻璃技术

技术编号:7146341 阅读:202 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术的目的是用于获得玻璃的连续方法,其包括以下步骤:在炉的上游进料原材料,沿着该炉设置多个燃烧器,获得熔融玻璃体,然后,将所述熔融玻璃体引到位于远下游的炉区域,至少一个设置在该区域中的燃烧器用过化学计量的助燃剂进料,然后,成型玻璃板,所述玻璃板具有以在下面定义的重量范围内的含量包括以下组分的化学组成:SiO260-75%,Al2O30-10%,B2O30-5%,优选0,CaO5-15%,MgO0-10%,Na2O5-20%,K2O0-10%,BaO0-5%,优选0,SO30.1–0.4%,Fe2O3(总铁量) 0-0.015%,氧化还原0.1–0.3。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于获得玻璃的方法和获得的玻璃本专利技术涉及用于获得玻璃的方法和能够通过这种方法获得的玻璃组合物。它特别 地涉及用于制备物品(特别地呈平面玻璃板形式的物品)的钠-钙-硅玻璃组合物,所述 组合物提供给这些所述物品对可见光和红外辐射的高透射性质。它还涉及能够获得所述组 合物的方法。虽然不限于这种应用,本专利技术将更特别地通过参考在平面玻璃,尤其能够通过浮 法(prOC6d6 "float")获得的玻璃领域中的应用进行描述,所述漂浮法在于将熔融玻璃倾 倒在熔融金属(特别地为锡)浴上。在某些
中,使用的玻璃具有极其高的可见光和/或红外辐射透射(尤其 大于90%)是极其重要的。这是例如在其中玻璃以覆盖光电池或者太阳能电池的基材形式 进行使用的应用中的情况。事实上,在这种情况下,电池的量子效率可强烈地受到可见光或 者红外辐射的透射的甚至非常细小的降低的影响。在可见光或者红外线范围中的透射通常以透射因子形式表示,该透射因子在光谱 的某一部分内对于每个的波长的透射进行积分(同时考虑所确定的光谱分布和任选地人 眼的敏感性)。为了定量玻璃在可见光区中的透射,因此定义光透射因子(被称为光透射, 通常缩写成“IV”),其在380至780nm并且基于3. 2mm或者4mm的玻璃厚度根据标准ISO 9050 2003 (因此考虑如标准IS0/CIE 10526所定义的D65光源和如标准IS0/CIE 10527所 定义的 C. I.E. 1931 标准比色观测仪(observateur de reference colorimetrique)) 行计算。为了定量该玻璃在包括太阳可见光和红外线区(还被称为“近红外”)中的透射, 定义了能量传递因子(被称为”能量传递”缩写成“ΤΕ”),其根据标准ISO 9050进行计算 并基于3. 2mm或者4mm的玻璃厚度进行计算。根据标准ISO 9050,用于计算的波长范围为 300至2500nm。然而,通过将计算限制在400至IlOOnm的波长,一些值将在下文中给出。为了达到大于90%的IY和Te值,已知最大限度地降低在玻璃中的总氧化铁含量。 氧化铁,作为在用于玻璃制造工业中的大部分天然原材料(砂、长石、石灰石、白云石等等) 中的杂质存在,同时在可见光和近紫外区中吸收(由于铁离子1 3+的吸收),特别地在可见 光和近红外线区中吸收(由于亚铁离子1 2+的吸收)。使用普通的天然原材料,氧化铁总 重量含量为约0. 1%(IOOOppm)。然而大于90%的透射要求将氧化铁含量降低至低于0. 02% 或者200ppm,甚至低于0. 01%(100ppm),这使得需要选择特别纯的原材料并提高最终产品 的成本。为了更进一步提高玻璃的透射,还已知降低二价铁含量以有利于三价铁含量,并 因此氧化存在于玻璃中的铁。因此,寻找具有尽可能小的,理想地为零或者几乎零的“氧化 还原(r6dox)”的玻璃,该“氧化还原”被定义为!^0(亚铁)重量含量与总的氧化铁(用 !^e2O3形式表示)重量含量的比率。该数字可以为0-0. 9,零氧化还原对应于完全氧化的玻璃。包含正常氧化铁含量(大约IOOOppm或更高)的玻璃天然地具有大约0. 25的氧 化还原。另一方面包含少量(尤其低于200ppm,甚至低于150ppm)的氧化铁的玻璃具有表 现出高氧化还原(大于0.4,甚至大于0.5)的自然趋向。这种趋向可能是由于铁的氧化还原平衡的位移(作为氧化铁含量的函数)。对于可能地使氧化铁尽氧化已经提出了各种解决方案,这有助于获得非常低的, 低于0.2的氧化还原。例如从US 6,844,280已知向玻璃加入二氧化铈(CeO2)。然而二氧 化铈是昂贵的并且能够引起被称为“日晒作用(solarisation),,的过程,其中玻璃的透射 在吸收紫外线后显著地下降。还已知加入氧化锑Gb2O3)或者三氧化二砷(As2O3)(传统上 用作玻璃精制剂的氧化物),它们具有氧化铁的特定性质。SId2O3的用途例如描述在申请US 2006/249199或者FR2317242中。这些氧化物然而被证明是与玻璃的浮法不相容的。看起 来在为锡浴的非氧化所需的还原性条件下,这些氧化物的一部分挥发然后原样地凝结在玻 璃板上,产生不希望的浊度。还提出氧化钒和氧化锰以使铁氧化。通过化学方法的使玻璃氧化具有高成本和/或与玻璃浮法不相容。而且,非常氧 化的玻璃的制备已经证明明显地降低炉的使用寿命。非常氧化的玻璃浴(因此具有在红外 线中的高透射)的很高的辐射热导率产生高得多的炉膛温度。结果是提高的构成该炉的炉 膛的耐火材料的腐蚀和该炉的寿命的降低。本专利技术的目的是提供可以获得具有中间氧化还原的极透明玻璃的较低成本的不 使用化学氧化手段的方法。目的还是提供具有低的氧化铁含量和中间氧化还原的玻璃板。为此,本专利技术的目的是用于获得玻璃的连续方法,其包括以下步骤 -在炉的上游进料原材料,沿着该炉设置多个燃烧器,-获得熔融玻璃体(masse de verre fondu),然后-将所述熔融玻璃体引到位于远下游的炉区域,至少一个设置在该区域中的燃烧器 用过化学计量的助燃剂进料,然后-成型玻璃板,所述玻璃板具有以在下面定义的重量范围内的含量包括以下组分的 化学组成SiO260-75%Al2O3 0-10%B2O3 0-5%,优选0 CaO5-15% MgO0-10% Na2O5-20% K2O0-10%BaO0-5%,优选 SO30, 0. 1 - 0. 4% FeO3 (总铁量)0-0. 015%, 氧化还原 0. 1 - 0. 3。在全文中,百分比是重量百分比。该熔化炉通常由耐火材料,通常地为陶瓷(如二氧化硅、氧化铝、氧化锆、氧化铬 或者氧化铝、氧化锆和二氧化硅的固溶体)组成。炉通常包括由形成该炉的侧壁(前壁和 后壁和炉膛)的支承墙支撑的拱顶。在连续熔化方法中,可以区分出该炉上游部分,其对应 于原料的装炉区域,然后远下游区域熔化区(在其中原材料被转化为熔融玻璃),然后精 制区域(在其中熔融玻璃浴被除去任何气体夹杂物),然后是被称为“braise”的冷却区域(在其中玻璃被逐渐地冷却至成型温度),最后是在成型区域之前的热调节区域(其中该玻 璃保持在它的成型温度)。成型区域不是该炉的组成部分。燃烧器被理解为表示至少一个燃料(通常气态的,如天然气或者丙烷,或者液体 如燃料油)的注入器和至少一个用于助燃剂(通常空气或者氧)的注入器任何结合,设置 该结合使得在燃料和助燃剂之间可以产生燃烧火焰。本专利技术人已经证明在该炉的下游部分中过化学计量的助燃剂的燃烧可以获得低 氧化铁含量和中等氧化还原的玻璃,该玻璃以前不能获得。该结果是特别地令人惊奇的,因 为通常认为的是在炉中,考虑到大体积玻璃(相对于低自由表面积),通过在玻璃表面区 域处维持更含氧的气态氛围使玻璃浴氧化是不可能的。该炉优选地包括多个设置在该炉的侧壁区域中的架空(Mriens)燃烧器,所述燃 烧器中每一个能够相对于该炉的轴横向地产生火焰。“架空燃烧器”理解为表示产生位于该 熔融玻璃浴上面的火焰并且能够通过辐射加热该玻璃浴的燃烧器。该炉还可能具有其它类 型燃烧器,尤其能通过传导加热该玻璃浴的燃烧器,例如位于拱顶中和/或在壁(Pignon)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于获得玻璃的连续方法,其包括以下步骤:- 在炉的上游装料原材料,沿着该炉设置多个燃烧器,- 获得熔融玻璃体,然后- 将所述熔融玻璃体引向位于远下游的炉区域,至少一个设置在该区域处的燃烧器用过化学计量的助燃剂进料,然后- 成型玻璃板,所述玻璃板具有以在下面定义的重量范围内的含量包括以下组分的化学组成:SiO2           60-75%Al2O3          0-10%B2O3        0-5%,优选0CaO        5-15%MgO0-10%Na2O           5-20%K2O        0-10%BaO        0-5%,优选0,SO3        0.1–0.4%Fe2O3(总铁量)  0-0.015%,氧化还原      0.1–0.3。

【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:O辛托拉
申请(专利权)人:法国圣戈班玻璃厂
类型:发明
国别省市:FR

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