CN1006379B - 拉制玻璃带的方法和设备 - Google Patents

Abstract

一种由硅酸硼玻璃或微晶玻璃一类结晶性灵敏的玻璃来拉制玻璃带的方法，此方法系将熔体(6)从玻璃熔炉熔化池经引上室(1)的料道(2)上引，使玻璃带(4)基本上以引上室(1)的宽度垂直向上拉制出来。对设置在玻璃熔体镜面区内拉制平面两侧上的至少两条贵金属带(16)通电，来加热在引上室(1)内的熔体(6)。加热是分段式的，因而在引上室纵向拉制平面的两侧可以有效地避免形成结晶。另外，引上室(1)还可用滑动盖板(21、22)分段地盖起来。

Description

本发明涉及一种用硼硅酸盐玻璃或微晶玻璃一类结晶性灵敏的玻璃拉制玻璃带一方法，其中，使玻璃熔炉熔化池中的熔体经料道流入引上室，大致相当于引上室的全宽度垂直向上拉制成玻璃带，熔体在此引上室内要加热。

美国专利No.1615841公开了一种拉制玻璃带的方法，其中令熔炉内的熔体通过一条小截面的料道进入引上室，由此处垂直向上拉出一条玻璃带。引上室用金属板形式的两个电极加热，此两块金属板置于玻璃带边缘的两侧。电极由引上室底部经整个侧壁伸至其边缘。这种加热方式的缺点在于：熔体的液面部分和其余部分不能分别加热，而这正是结晶性灵敏玻璃所必要的。由于电极装在前侧，在沿着带宽的板根部就不可能加热。而由于只有一个加热电源，就不可能分段加热。

引上室用两个构件盖住，构件固定在纵向拉引平面附近的两侧。

熔体经由一个不加热的封闭料道导入，此料道通入引上室内熔体液面的下部。

英国专利No.673981公开了另一种方法，在引上室内板根部和引上室壁之间的玻璃表面附近两侧设有一加热区。用一个框架浸入熔体中，此框架平行地地伸到纵向拉引平面的两侧，并在液面上方形成一个拱形面，以防止热辐射逸出。

在板根两侧的加热区可通过煤气或电加热来调节其温度，但在不同部位上则不能调节加热。通过这两个加热区，能使板根部和引上室壁之间玻璃表面冷膜的连续性中断。引上室壁部则不受直接加热影响。引上 室可用分段式可调的滑板盖住。

用上述方法不能把引上室壁在玻璃熔体液面高度处及其下部加热到一方面能可靠地防止形成结晶，另一方面又能使玻璃熔体不致加热到过分的程度。

美国专利No.1741886也公布了料道加热的方法。这时的引上室和料道是间接地在玻璃液流过的耐火砖结构外侧用热气体加热的。

用上述这些已知方法都不能制作所需要的特别是硼硅酸盐玻璃或微晶玻璃质的玻璃带，这是因为它们都不能避免在引上室侧壁的侧向拉引平面上形成结晶。

例如，加工微晶玻璃时，在引上室壁部使熔体截断处的温度不能低于某一定值（例如1380℃），否则熔体就要结晶。另一方面，熔体在流向板根的途中又要冷却到拉引时所需的温度，这一温度可比前述温度低400℃左右。

要使熔体从引上室壁截断处以足够高的温度顺利均匀地流到板根处，并在途中能充分地冷却到合适的拉引温度，而同时兼顾这两个方面是很困难的。

本发明的一个目的是针对上述问题提供一种方法，用这种方法对于容易挥发和结晶的玻璃和微晶玻璃，可加工成高性能的带或板而不会产生条纹。本发明的另一目的则是提供一套实现此方法的合用拉制装置。

本发明考虑问题的出发点是，把与空气接触的熔体自由表面尽可能减少，即使不能避免接触，也要能监控熔体的温度，假若能做到这一点，则上述目的也就达到了。

具体地说，本发明的目的即在于：要对从自由表面把熔体的温度冷却到拉制温度时进行控制，使熔体在从引上室壁截断处或在该点流向拉伸根部的途中避免形成结晶。

本发明的上述目的是通过下列途径来实现的：对于引上室内的熔体 在其液面范围内用部分浸入此熔体的贵金属带通入电流加热。此外，还在熔体的截断部到引上室壁之间的液面上方导入冷空气流，而在该截断部还可采用例如辐射发热管另行软胶。

用以上方法可在引上室内形成一个显著低于静态玻璃液面的动态玻璃液面，例如，可低于200mm。这种动态玻璃液面在引上室内形成了一个还没有成为玻璃带的熔体自由表面。从引上室壁上使熔体溶化之处都可进行加热，以便使熔体即使在有更长停留时间的地方，也不会形成结晶或浊化。要使熔体在所有接触面上都要保持到这样的高温，以使之不致结晶化。

由于在熔体镜面上导入了冷空气流来控制流到板根去的熔体温度，因而不至在引上室壁的截断部造成太强的冷却作用。这样，本方法就特别适合用于拉制微晶玻璃带。

为了防止在引上室壁区域内的截断部因辐射和冷空气而造成过分冷却，在熔体的此种截断部位处加热是有好处的。最好从上部对准这一截断部用辐射发热管进行此种加热。

本发明还涉及到一个与本发明方法有关的实施装置，即一个引上室、一个与玻璃熔炉熔化池相联的料道和一个装在引上室上方的拉制装置，其中的料道在其整个长度范围内是封闭的，位于引上室中熔体镜面（7）之下，且有一个较该引上室的宽度窄的截面。

按照发明的装置结构，此装置至少有二个贵金属带组成的加部件，此种加热部件，位于熔体的镜面区域内，延伸到纵向拉制平面对侧，基本上遍及于引上室的整个宽度。

本发明的适当实施方法和更详细的装置结构由所附权利要求书给出。

本发明的装置将按照附图上作进一步阐述。

图1为本发明装置的纵剖面图，

图2为该装置的顶视图，

图3为搅拌构件在料道内的局部纵剖面图，而

图4为配置有冷却设备的本发明装置的纵面图。

图1和2中示明有一引上室1，经料道2与图上未画出的玻璃熔炉熔化池相联。引上室1的上方装有一个在图上未画出位于引上通路筒3中属已知构型的引上装置。通过引上通路3、玻璃带4由引上室1中的熔体6垂直上拉，此时在玻璃带的下端部形成一个根部5。

由图2和3可见，料道2分成在熔化池侧的部分2a和在引上室侧的部分2b，二者通过在高处的联接通道8a和8b以及一个垂直安装的具圆形横截面的搅拌室9相联。搅拌室9中有一搅拌器10，它由轴11和搅拌桨12组成。轴11由搅拌室向上引出，并与一个在图上未画出的驱动机构相联。

由图2可见，料道2比引上室1的宽度要小得多，而引上室的宽度基本上与可以拉制的玻璃带4的宽度相等。料道2的即它的2a和2b两部分时高度大约相当于通道的宽度，因而此料基本上呈一正方形的横截面。为便于均匀流动，也可将此料道作成圆形截面。

由图1可见，料道2的整个横截面都位于引上室1中玻璃熔体镜面7的下部。此外，还可以看到，料道2是以电极13的形式进行加热。料道2与引上室1同样都采用了耐火材料衬里。

引上室1用通电流的贵金属带16作为加热装置，后者至少与两个加热电源相联，因此在此引上室的整个宽度上至少有两个部分可以进行不同的加热。

为了冷却流向根部5的玻璃层，如图4所示，在引上室壁（35）相对两侧设有二个耐火材料制成的内构件39，它们插入于引上室1内并有一个流动通道31和一个集合通道15，内构件39往下伸延的部分则形成一个空气导壁（34），使熔体上方形成一个空气室，与流动通道31相通并与狭缝14相联。此流动通道31经内构件39联到拉伸炉壁35上的集合通道15。 在两个集合通道15旁连有在图上未画出的鼓风机支架。用这种方式通过狭缝14产生一股冷却空气，它的作用主要是冷却从截断部36流向根部5的熔体。

如图所示，这两个内构件39各由二个分离的成形块18和19组成，并把流动通道31夹于其中。通过鼓入不同的空气量，以抵销液面7区域内的温差。用阀23调节狭缝38的宽度，下部成形块19在内部的末端有一斜面，在该斜面上安装了一个截断部用的热辐射发热管（20）。

冷却器42用来冷却从截断部36流动到根部的熔体，该冷却器对称地装在拉制平面的两侧。

此外，引上室1在其对峙的两侧还有二块滑动盖板21和22，滑动盖盖板21和22装在拉宽方向的池墙中，并可在水平方向稍作移动。滑动盖板21和22还可进一步分解成21a，21b及22a，22b等部分（图2）。

在图1，2和4中还有两对导辊24用来防止玻璃带在其宽度范围内扭缩变形。

显而易见，采用本装置时玻璃熔体在其液面7区内会形成一个从液面本身到根部5一个自由表面。截断部36与镜面7高度一致，熔体在引上室截断部处切断，该截断部系用加热带16加热，并在此处不发生结晶化和浊化。当然，在上述引上室1和流入通道2所有用耐火材料壁的地方都要保持一定的高温，以免形成结晶。这可用电极17a到f来加热，可按引上室的宽度设置3到9个电极并装配相同数量的加热电源。熔体自截断部36熔断后以短暂的停留时间流入根部5。从截断部36到根部5的途中，要相应调节滑动盖板21和22和通道31中的气流使熔体冷却，但又要防止使之过冷而形成结晶。按此即可拉制出高质量无条纹的玻璃带，且特别适合于拉制容易挥发的硼硅酸盐玻璃或微晶玻璃，这是因为用这种装置时，熔体从熔化池到拉成玻璃带的过程只需很短时间，并可准确调节自由表面区。

Claims (20)

1、结晶性灵敏的玻璃拉制玻璃带的方法，其中，从玻璃熔体拉制出玻璃带的方法包括以下步骤：

将玻璃熔炉熔化池中的熔体通过一条料道供入引上室；

在引上室以与熔体液面顶部垂直向上的方向拉制玻璃带并以基本上同于所述引上室的整个宽度通过；

在引上室中拉制平面的两对侧提供至少两个分离的加热区，以便在所述熔体离开所述引上室的相应壁的截断点，沿着引上室的内部宽度，间接加热玻璃熔体，以致足以防止玻璃结晶；

在拉制平面的每一侧独立地控制每一加热区，以致在玻璃带每一侧的加热室内部宽度可至少在两个区域进行不同的加热；以及

在所述设计水平面上冷却熔体液面，以致冷却流到熔体根部的熔体玻璃层(在此处由熔体拉制成玻璃带)。

2、如权利要求1所述方法，其特征为，熔体在引上室内液面的下部用附加电极直接加热。

3、如权利要求1所述方法，其特征为，此种熔体在料道中也是用电极直接加热。

4、如权利要求1所述方法，其特征为，前述引上室是用盖板分段盖上。

5、如权利要求1所述方法，其特征为，拉制出的玻璃带在其边缘用辊子传动。

6、如权利要求1所述方法，其特征为，熔体流入料道中时要加以搅动。

7、如权利要求1所述方法，其特征为，从熔体截断部到引上室壁之间的空隙内要通入一股冷空气到引上室熔体液面上。

8、如权利要求7所述方法，其特征为，在该截断部要用辐射发热管从上部对准此截断部加热。

9、结晶性灵敏的玻璃拉制玻璃带的装置，它包括：

一个引上室;

一条使上述引上室与玻璃熔炉熔化池相连的料道;

一个位于上述引上室上的拉制装置;

此料道在其整个长度范围内是封闭的，料道水平面位置低于所述引上室中熔体的液面;

所述料道有一液流截面，该截面比引上室宽度窄;

所述引上室在玻璃带拉制面的每相对侧都有加热装置以防止玻璃结晶，每个加热装置包括至少两个并排放置的贵金属带并一起在所述熔体液面区域内延伸通过整个引上室宽度，而且每个金属带分别与其本身的加热电源相联，使所述液面范围的所述引上室的整个宽度都可以在拉制平面的每一侧和每一侧的不同段进行不同的加热;

冷却熔体液面的装置，它用于冷却流到熔体根部的熔体的玻璃层（在此处熔体拉制成玻璃带）。

10、如权利要求9所述之装置，其特征为，在引上室（1）内的液面（7）下方，料道（2）对面的一侧装有必要时可与几个加热电源相接的电极（17）。

11、如权利要求9所述之装置，其特征为，在料道（2）中的加热装置（13）是由电极组成的。

12、如权利要求9所述之装置，其特征为，引上室（1）在垂直引上平面两对侧有滑动盖板（21，22），它们在此引上平面上是可调节的。

13、如权利要求12所述之装置，其特征为，所述滑动盖板（21，22），是由各个独立的可调滑板（21a，21b……，22a，22b……）组成。

14、如权利要求9所述之装置，其特征为，引上室（1）在玻璃带相对的两侧边缘，于液面（7）上方至少设有两对导辊，使拉制出的玻璃带夹在这些导辊对之间。

15、如权利要求9所述之装置，其特征为，在料道（2）内装有一个搅拌器（10）。

16、如权利要求9所述之装置，其特征为，在熔体（6）于引上室壁（35）的截断点（36）和熔体（6）于垂直的液面（7）上面狭缝内的垂直引上面之间有一空气导壁（34），在熔体（6）的液面（7）和空气导壁（34）之间的狭缝（14）里，可用鼓风机将冷空气通入。

17、如权利要求16所述之装置，其特征为，空气导壁（34）是由装在引上室壁（35）的内构件（39）向下延伸的内端所形成，在熔体的上部形成一空气室，其一侧与狭缝（14）相联，另一侧与通通引上室壁（35）导入的流动通道（31）相联。

18、如权利要求17所述之装置，其特征为，流动通道（31）通过引上室（35）的外侧集合通道（15），此集合通道与鼓风机通过吸入管连接。

19、如权利要求17所述之装置，其特征为，流动通道（31）是通过内构件（39）的。

20、如权利要求16所述之装置，其特征为，在靠近内构件（39）处，安装了一个对着熔体（6）截断部（36）的辐射发热管（20）。

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