CN101717178A - 一种提高浮法生产中玻璃液澄清效果的方法及窑炉装置 - Google Patents

Abstract

一种提高浮法生产中玻璃液澄清效果的方法及窑炉装置，解决提高浮法生产中玻璃液的澄清效果、进一步减少气泡的产生率，从而生产出高质量的玻璃基板的技术问题，采用的技术方案是，本方法是在玻璃液澄清窑炉中实现的，将玻璃制材经过澄清窑炉中的熔化后、经澄清区和冷却调整区处理后将玻璃液输出，在澄清窑炉的澄清区和冷却调整区之间增设强制澄清区，增加玻璃液澄清流程的长度与滞留时间，配合对玻璃液进行强制澄清处理；窑炉装置中的U型墙数量是两个，两个U型墙之间借助炉体顶墙、底墙和侧壁形成密闭的强制澄清区。澄清效果明显提升，可以高效的对玻璃液进行脱泡澄清，能显著的减少澄清泡对玻璃基板质量的影响，提高产品合格率。

Description

一种提高浮法生产中玻璃液澄清效果的方法及窑炉装置

技术领域

本发明属于等离子玻璃基板制造领域，涉及到浮法生产线上玻璃液的澄清过程，特别是一种提高浮法生产中玻璃液澄清效果、减少气泡缺陷的方法及配套的澄清窑炉装置。

背景技术

随着科学技术的进步，玻璃基板在生产过程中的要求也逐渐提高。在各种玻璃生产中，气泡是影响玻璃质量的一个很重要的因素，玻璃液的澄清效果直接决定残留在玻璃中的气泡数量，所以在生产高质量要求的玻璃时，特别是如TFT(薄膜晶体管显示器)、PDP(等离子显示器)等高质量要求，难熔化、难澄清的问题也随之出现，需要有一套高效率澄清的设备，才能生产出气泡数量少的合格玻璃板。传统的浮法设计，将熔化和澄清集中在一个窑体，窑体内通过温度控制分为熔化区和澄清区两部分，在玻璃配方一定的情况下，玻璃液的澄清效果主要从澄清区的长度和澄清区的温度两方面来考虑的，而同样重要的因素如澄清区玻璃液的深度，澄清区的压力、澄清区由于耐火材料的侵蚀而新引入的气泡等却没有给予考虑。鉴于PDP电子玻璃比传统玻璃更加苛刻的要求，需要一套高效率的澄清模式，现有技术中澄清效果不佳，因此导致合格的玻璃基板较少，给本领域带来麻烦。

发明内容

本发明的目的是为了解决提高浮法生产中玻璃液的澄清效果、进一步减少气泡的产生率，从而生产出高质量的玻璃基板的技术问题，设计了一种提高浮法生产中玻璃液澄清效果的方法及窑炉装置，在现有技术的窑炉中增加强制澄清区，增加玻璃液澄清的长度和时间，从而提高玻璃液的澄清效果。

本发明为实现发明目的采用的技术方案是，一种提高浮法生产中玻璃液澄清效果的方法，以上方法是在玻璃液澄清窑炉中实现的，将玻璃制材经过澄清窑炉中的熔化后、经澄清区和冷却调整区处理后将玻璃液输出，在澄清窑炉的澄清区和冷却调整区之间增设强制澄清区，增加玻璃液澄清流程的长度与滞留时间，在电加热装置和减压装置伺服、配合对玻璃液进行强制澄清处理。

本发明还涉及一种浮法玻璃液澄清窑炉装置，以上窑炉装置的结构中包括内部空间分为熔化区、澄清区和冷却调整区的炉体，以及设置在炉体上的进料口与出液口，澄清区与冷却调整区借助U型墙隔开，其特征在于：所述的U型墙的数量是两个，两个U型墙之间借助炉体顶墙、底墙和侧壁形成密闭的强制澄清区。

本发明充分考虑到浮法生产中影响澄清效果的各个因素：玻璃液澄清区的长度、澄清区的温度、澄清区玻璃液的深度、澄清区的压力、澄清区由于耐火材料的侵蚀而新引入的气泡，并针对这些因素，采取了一套综合有效的解决办法：双U型墙结构组成的强制澄清区的长度是原有的2倍，澄清时间长，效果明显；以铂金为电极的电加热装置，可以按照需要对流入的玻璃液进行加热；减压装置可以将整个空间内的气压控制在负压状态，以利于加快气泡的排出速度；整个空间内，凡和玻璃接触的耐火材料，都用铂金薄片进行了包裹，这样既可以延长耐火材料的使用周期，又可以减少由于耐火材料受侵蚀而引入的新的气泡；强制澄清部玻璃液的深度由传统深度1000mm减少到250-350mm，这就大大减少了气泡在上升过程的路程，提高排泡效率。

下面结合附图对本发明进行详细说明。

附图说明

图1是本发明的窑炉装置结构仰视图。

图2是本发明的窑炉装置正面透视图。

附图中，A是熔化区，B是澄清区，C是强制澄清区，D是冷却调整区，1-1、1-2是U型墙，2是减压装置，3是电加热装置。

具体实施方式

一种提高浮法生产中玻璃液澄清效果的方法，以上方法是在玻璃液澄清窑炉中实现的，将玻璃制材经过澄清窑炉中的熔化后、经澄清区和冷却调整区处理后将玻璃液输出，在澄清窑炉的澄清区B和冷却调整区D之间增设强制澄清区C，增加玻璃液澄清流程的长度与滞留时间，在电加热装置3和减压装置2伺服、配合对玻璃液进行强制澄清处理。

在澄清窑炉中强制澄清区C的底部、侧墙壁、以及与玻璃液接触的耐火材料上都设置有一层铂金镀层。

将强制澄清区C的玻璃液深度控制在250-350mm。

上述的电加热装置3的电极是铂金电极，电加热装置分为5组，每组的最大功率为200kw。

上述的减压装置2将强制澄清区C的压力范围控制在-10pa～-5pa。

参看图1和图2，一种浮法玻璃液澄清窑炉装置，以上窑炉装置的结构中包括内部空间分为熔化区A、澄清区B和冷却调整区D的炉体，以及设置在炉体上的进料口与出液口，澄清区B与冷却调整区D借助U型墙隔开，上述的U型墙1-1，1-2的数量是两个，两个U型墙1-1，1-2之间借助炉体顶墙、底墙和侧壁形成密闭的强制澄清区C。双U型墙1-1，1-2结构组成的强制澄清区C的长度是原有的2倍，澄清时间长，效果明显。

在U型墙1-1对应的底墙处设置有以铂金为电极的电加热装置3，可以按照需要对流入的玻璃液进行加热。

在强制澄清区C的内侧壁上设置有可以将整个空间内的气压控制在负压状态的减压装置2。可以将整个空间内的气压控制在负压状态，以利于加快气泡的排出速度。该减压装置2包括：氧化法制造的无缩孔电熔33号AZS耐火材料制作的抽气小圆孔、抽后冷却器、抽压调控设备。

上述的U型墙1-1，1-2底部的材料是由氧化法生产的无缩孔41号锆刚玉砖，并在锆刚玉砖上包裹一层铂金镀层。

在强制澄清区C的底墙、侧墙壁、以及与玻璃液接触的耐火材料上都设置有一层铂金镀层。这样既可以延长耐火材料的使用周期，又可以减少由于耐火材料受侵蚀而引入的新的气泡。

本发明在具体实施时，强制澄清区C采用了独特的设计，利用独特的双U型墙1-1，1-2结构，形成了一个密闭的6000(长)×3000(宽)×1000(高)空间，空间底部也是用铂金包裹的电熔耐火材料作为底墙和侧壁，玻璃液在这个强制澄清区C的深度为300mm最佳，这个深度比以往的深度1000mm减少了很多；在强制澄清区C进口处底部，并列安装着5组用铂金做电极的电加热装置3，其每组加热的功率为200kw；在强制澄清区C的侧壁处，设置有钻有3个小孔的氧化法制造的无缩孔电熔33号AZS耐火砖，孔的直径为80mm并连同经过特殊密封处理的管道，管道本身也有一定冷却作用，可以对抽出的气体进行冷却，以便排出去的气体温度适宜；管道的另一端连着抽风设备，通过抽风设备的抽力，让强制澄清区C保持在-10pa～0pa之间的任意数值。

通过上面的综合设置考虑，PDP浮法生产的玻璃液得到了有效的澄清，这是因为：1.强制澄清区C是在保留传统浮法生产澄清区B的基础上新引入的一个区域，这样就加长整个澄清过程的长度，玻璃液澄清的时间也就增加了，也就有利于提高玻璃液的澄清效果；2.在强制澄清区C入口U型墙1-1所对应的底部，所设的铂金电极电加热，可以对玻璃液进行必要的加热，以降低玻璃也的粘度，根据斯托克斯定律(v为气泡上升速度；r为气泡半径；g为重力加速度；d为玻璃液密度；d为气泡中气体密度；η为玻璃液粘度)知，玻璃液粘度降低，则气泡上升的速度就会加快，这样就提高了玻璃液的澄清效果；3.整个强制澄清区C，都可以控制在微负压的状态，当气泡上升到玻璃液的表面时，很快就可以破灭，这样就降低了气泡在玻璃液表面的浓度，从而就加快了玻璃液中气泡上升的速度，也可以增加澄清效果；4.整个区域接触玻璃液的部位都用铂金对耐火材料进行包裹，这样就避免了耐火材料受玻璃液侵蚀而引入新的气泡；通过这四大方面的综合考虑，澄清效果就有了很明显的提升，可以高效的对玻璃液进行脱泡澄清，能显著的减少澄清泡对玻璃基板质量的影响，提高产品合格率。

Claims (10)

1.一种提高浮法生产中玻璃液澄清效果的方法，以上方法是在玻璃液澄清窑炉中实现的，将玻璃制材经过澄清窑炉中的熔化后、经澄清区和冷却调整区处理后将玻璃液输出，其特征在于：在澄清窑炉的澄清区(B)和冷却调整区(D)之间增设强制澄清区(C)，增加玻璃液澄清流程的长度与滞留时间，在电加热装置(3)和减压装置(2)伺服、配合对玻璃液进行强制澄清处理。

2.根据权利要求1所述的一种提高浮法生产中玻璃液澄清效果的方法，其特征在于：在澄清窑炉中强制澄清区(C)的底部、侧墙壁、以及与玻璃液接触的耐火材料上都设置有一层铂金镀层。

3.根据权利要求1所述的一种提高浮法生产中玻璃液澄清效果的方法，其特征在于：将强制澄清区(C)的玻璃液深度控制在250-350mm。

4.根据权利要求1所述的一种提高浮法生产中玻璃液澄清效果的方法，其特征在于：所述的电加热装置(3)的电极是铂金电极，电加热装置分为4-8组，每组的最大功率为150-250kw。

5.根据权利要求1所述的一种提高浮法生产中玻璃液澄清效果的方法，其特征在于：所述的减压装置(2)将强制澄清区(C)的压力范围控制在-10pa～-5pa。

6.一种浮法玻璃液澄清窑炉装置，以上窑炉装置的结构中包括内部空间分为熔化区(A)、澄清区(B)和冷却调整区(D)的炉体，以及设置在炉体上的进料口与出液口，澄清区(B)与冷却调整区(D)借助U型墙隔开，其特征在于：所述的U型墙(1-1，1-2)的数量是两个，两个U型墙(1-1，1-2)之间借助炉体顶墙、底墙和侧壁形成密闭的强制澄清区(C)。

7.根据权利要求6所述的一种浮法玻璃液澄清窑炉装置，其特征在于：在U型墙(1-1)对应的底墙处设置有以铂金为电极的电加热装置(3)。

8.根据权利要求6所述的一种浮法玻璃液澄清窑炉装置，其特征在于：在强制澄清区(C)的内侧壁上设置有可以将整个空间内的气压控制在负压状态的减压装置(2)。

9.根据权利要求6所述的一种浮法玻璃液澄清窑炉装置，其特征在于：所述的U型墙(1-1，1-2)底部的材料是由氧化法生产的无缩孔41号锆刚玉砖，并在锆刚玉砖上包裹一层铂金镀层。

10.根据权利要求6所述的一种浮法玻璃液澄清窑炉装置，其特征在于：在强制澄清区(C)的底墙、侧墙壁、以及与玻璃液接触的耐火材料上都设置有一层铂金镀层。

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