CN102643010A - 一种提高澄清管使用寿命的耐火保温结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种提高澄清管使用寿命的耐火保温结构，包括：底砖、填充层、侧砖、玻璃液传输管道、盖砖和吊砖；底砖、设置于底砖两侧上的侧砖、设置于侧砖上的盖砖共同围绕形成一个保温通道，该保温通道内填充有填充层，玻璃液传输管道被填充层所包覆；吊砖穿过盖砖延伸至填充层中，未接触玻璃液传输管道。本发明通过使用一种合理的耐火保温结构，抑制耐火材料以及和玻璃液传输管道接触的捣打料由于高温蠕变对澄清管造成压迫，从而保护玻璃液传输管道；并通过加强底部结构，防止底砖和玻璃液传输管道由于底部耐火保温材料蠕变等因素引起的塌陷。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于TFT---LCD玻璃基板澄清玻璃的结构，包括玻璃液传输管道的支撑和底部耐火材料的支撑结构。
背景技术
在有源矩阵LCD镀膜过程中，镀膜要求温度在600℃以上，在此温度下，钠等碱金属离子迁移率很高，会对介电材料造成污染，降低元件寿命，所以需要低的碱含量；同时在制造TFT工艺过程中，需要经历反复升温降温，需要玻璃有较好的耐热性；此外对热膨胀系数、化学稳定性等，都有比较严格的要求。所以TFT---LCD玻璃基板采用无碱硼硅酸盐玻璃。
澄清管是TFT----LCD玻璃基板生产中的关键设备之一，负担着澄清玻璃液中气泡的作用，由玻璃的性质决定，需要有很高的澄清温度，达到了1600℃，甚至到1650℃才能达到良好的澄清效果。许多玻璃在澄清过程中，都是用氧化砷作为澄清剂，砷是目前已知的澄清剂中使用温度最高的澄清剂，砷一般与硝酸盐共同使用，低温时，砷在低温下被硝酸盐氧化成五氧化二砷，五氧化二砷在高温时又分解放出氧气，进入到玻璃的气泡中，降低气泡中的气体分压，使其继续吸收气体，体积增大而排出玻璃液外。但是由于砷对环境有严重的污染，在玻璃基板生产过程中需要严格控制砷的含量，而采用澄清能力较弱的氧化锡来澄清玻璃液，同时由于氧化锡在玻璃液中的溶解度较低，含量高于0.2％时会产生锡石，所以需要严格控制氧化锡的含量，这就使玻璃的澄清变得更加困难。
要达到良好的澄清效果，就必须尽可能提高澄清温度，这对耐火材料也是一个极大的考验。
发明内容
本发明的目的是提供一种提高澄清管使用寿命的耐火保温结构，通过玻璃液传输管道外部合理的耐火保温结构达到延长玻璃液传输管道以及耐火材料使用寿命的目的。
为达到上述目的，本发明是采用如下技术方案：
一种提高澄清管使用寿命的耐火保温结构，包括：底砖、填充层、侧砖、玻璃液传输管道、盖砖和吊砖；底砖、设置于底砖两侧上的侧砖、设置于侧砖上的盖砖共同围绕形成一个保温通道，该保温通道内填充有填充层，玻璃液传输管道被填充层所包覆；吊砖穿过盖砖延伸至填充层中，未接触玻璃液传输管道。
本发明进一步的改进在于：底砖顶部设有半圆形槽；底砖的半圆形槽的内表面与玻璃液传输管道之间的间距为5-100mm。
本发明进一步的改进在于：侧砖的纵剖面为便于填充层的填充材料滑入保温通道的梯形结构。
本发明进一步的改进在于：盖砖为中间有一个凹槽的长方体；吊砖吊于盖砖顶部中间处。
本发明进一步的改进在于：玻璃液传输管道上设有至少一个排气孔；排气孔为一个弯折结构，且出口向下倾斜。
本发明进一步的改进在于：填充层的填充材料为粒径小于等于1.5mm而大于0.05mm的球状物颗粒和粒径小于等于0.05mm粉末混合均匀形成的粉球状混合物，其中粉末占70％质量，球状物颗粒占30％质量；填充材料的导热系数小于1.0W/(m·℃)；粉球状混合物以干粉形式紧密的填充于玻璃液传输管道和底砖、侧砖、盖砖之间。
本发明进一步的改进在于：所述粉球状混合物在玻璃液传输管道升温过程中被烧结，形成烧结体。
本发明进一步的改进在于：顶部吊砖上刻有若干凹槽，所述烧结体通过该凹槽与吊砖固定连接。
本发明进一步的改进在于：底砖、侧砖、盖砖和吊砖的材质为氧化铝或者氧化锆。
本发明进一步的改进在于：所述耐火保温结构还包括底部支撑结构，所述底部支撑结构包括底部横向支撑砖、底部纵向支撑砖、底部竖向支撑砖；底部竖向支撑砖位于底部纵向支撑砖的下面竖直向上延伸，底部纵向支撑砖位于底部竖向支撑砖的上方沿玻璃液流向延伸，底部横向支撑砖位于底部纵向支撑砖的上方沿横截面方向延伸；底部横向支撑砖、底部纵向支撑砖、底部竖向支撑砖的材质为氧化铝质或硅酸铝质耐火材料。
相对于现有技术，本发明具有以下优点：本发明中，底砖外形为方形，内部曲线与玻璃液传输管道契合但大于玻璃液传输管道；侧砖位于底砖之上，由于在澄清管和底砖、侧砖、盖砖之间需要填充填充材料，为了使填充材料能比较容易的倾倒入缝隙之中，侧砖纵剖面设计为梯形结构；盖砖位于侧砖之上，由于盖砖跨度较大，一般在400-800mm之间，长期在高温下使用，可能会出现蠕变而导致盖砖下沉，使其重量落于玻璃液传输管道之上，导致玻璃液传输管道塌陷，所以在盖砖中间切出一个凹槽，使盖砖中央重量减少，并且凹槽两侧由于跨度较小，对盖砖有支撑作用；底砖、侧砖、盖砖、顶部吊砖材质均为氧化铝或者氧化锆。玻璃液传输管道位于底砖、侧砖、盖砖之间，并且与它们之间的间距为5-100mm。
填充材料为球状物和粉末的混合物，其中粒径小于等于1.5mm而大于0.05mm的球状物颗粒和粒径小于等于0.05mm粉末混合均匀形成的粉球状混合物，其中粉末占70％质量，球状物颗粒占30％质量；粉球状混合物以干粉形式紧密的填充于玻璃液传输管道和底砖、侧砖、盖砖之间。并且在玻璃液传输管道升温过程中开始烧结。
顶部吊砖穿过盖砖延伸至捣打料中，但不与玻璃液传输管道接触。由于填充材料直接和玻璃液传输管道接触，温度接近玻璃液传输管道的温度，虽然在此温度下填充材料不会软化，但是在长期使用中，会出现高温蠕变，逐渐向下压迫玻璃液传输管道，导致玻璃液传输管道变形甚至损坏。顶部吊砖上刻有一部分凹槽，填充材料在烧结过程的依附在顶部吊砖上，能够有效的防止其由蠕变引起的下沉。
玻璃液传输管道在澄清过程中会不断排出气泡，需要在玻璃液传输管道的后部的玻璃液面上方设置一个排气孔，用以排出澄清气体以及玻璃中的挥发物，排气孔为一个弯折结构，且出口向下倾斜，防止玻璃液中的挥发物在排气孔冷凝并流回玻璃液中。
底部横向支撑砖位于底砖的下面沿横截面方向延伸；底部纵向支撑砖位于底部横向支撑砖的下面沿玻璃液流向延伸；底部竖向支撑砖位于底部纵向支撑砖的下面竖直向上延伸。由玻璃的性质决定，玻璃液传输管道需要极高的澄清温度，达到1600℃，甚至1650℃。玻璃液传输管道底部的保温结构不仅需要长时间承重，而且需要承受极高的温度。此结构位于玻璃液传输管道底部，能够有效的防止底部耐火保温材料由于蠕变和收缩引起的玻璃液传输管道下陷，进而保证玻璃液传输管道的使用寿命。底部横向支撑砖，底部纵向支撑砖，底部竖向支撑砖可选用氧化铝质或硅酸铝质耐火材料。
附图说明
图1为本发明一种提高澄清管使用寿命的耐火保温结构的主视图；
图2为图1所示耐火保温结构的侧视示意图；
图3为具有排气孔的耐火保温结构的示意图。
图中：1、底砖；2、填充材料；3、侧砖；4、玻璃液传输管道；5、盖砖；6、顶部吊砖；7、底部横向支撑砖；8、底部纵向支撑砖；9、底部竖向支撑砖。
具体实施方式
如图1及图3所示，本发明一种提高澄清管使用寿命的耐火保温结构的的底部支撑结构包括：底部横向支撑砖7、底部纵向支撑砖8、底部竖向支撑砖9。底部竖向支撑砖9位于底部纵向支撑砖8的下面竖直向上延伸，底部纵向支撑砖8位于底部竖向支撑砖9的上方沿玻璃液流向延伸，底部横向支撑砖7位于底部纵向支撑砖8的上方沿横截面方向延伸。通过此方案减少由于耐火保温材料蠕变收缩引起的底砖1、玻璃液传输管道4(澄清管)下沉，能够有效的保证玻璃液传输管道安全。
如图1所示，底砖1置于底部支撑结构以及耐火保温材料之上。底砖1和玻璃液传输管道4中间的空隙为5-100mm，填充材料干粉粉球状混合物置于其中形成填充层，具体来说填充层的填充材料为粒径小于等于1.5mm而大于0.05mm的球状物颗粒和粒径小于等于0.05mm粉末混合均匀形成的粉球状混合物，其中粉末占70％质量，球状物颗粒占30％质量；填充材料的球状物颗粒和粉末为同一种材料；粉末粒径的质量百分比含量对导热系数有较大的影响，所述填充材料的导热系数要小于1.0W/(m·℃)，如氧化铝或氧化锆，按上述粒径的质量百分比含量配置的填充材料能满足导热的要求。粉球状混合物以干粉形式紧密的填充于玻璃液传输管道和底砖、侧砖、盖砖之间。粉末和球状物颗粒混合均匀紧密的填充于底砖1和澄清管4中间；侧砖3底面面积与底砖1上表面面积相同并置于底砖1之上，侧砖3玻璃液传输管道4之间填充填充材料2；填充材料2在玻璃液传输管道4升温过程中开始烧结，烧结后形成烧结体。顶部吊砖6先于盖砖5安装，并且在各个面上均刻有凹槽，用于悬挂烧结后的填充材料2。盖砖5在安装之前用填充材料将凹槽填满。本方案通过耐火材料结构来缓解耐火材料以及烧结填充材料的蠕变，避免对玻璃液传输管道造成压迫，从而达到延长玻璃液传输管道使用寿命的目的。
如图3所示，玻璃液传输管道4在澄清过程中会不断排出气泡，需要在玻璃液传输管道4的后部的玻璃液面上方设置一个排气孔10，用以排出澄清气体以及玻璃中的挥发物，排气孔10为一个弯折结构，且出口向下倾斜，防止玻璃液中的挥发物在排气孔冷凝并流回玻璃液中。
本发明通过使用一种合理的耐火保温结构，抑制耐火材料以及和玻璃液传输管道接触的捣打料由于高温蠕变对澄清管造成压迫，从而保护玻璃液传输管道；并通过加强底部结构，防止底砖和玻璃液传输管道由于底部耐火保温材料蠕变等因素引起的塌陷。
Claims (10)
1.一种提高澄清管使用寿命的耐火保温结构，其特征在于，包括：底砖(1)、填充层(2)、侧砖(3)、玻璃液传输管道(4)、盖砖(5)和吊砖(6)；底砖(1)、设置于底砖(1)两侧上的侧砖(3)、设置于侧砖(3)上的盖砖(5)共同围绕形成一个保温通道，该保温通道内填充有填充层(2)，玻璃液传输管道(4)被填充层(2)所包覆；吊砖(6)穿过盖砖(5)延伸至填充层(2)中，未接触玻璃液传输管道(4)。
2.根据权利要求1所述的耐火保温结构，其特征在于，底砖(1)顶部设有半圆形槽；底砖(1)的半圆形槽的内表面与玻璃液传输管道(4)之间的间距为5-100mm。
3.根据权利要求1所述的耐火保温结构，其特征在于，侧砖(3)的纵剖面为便于填充层(2)的填充材料滑入保温通道的梯形结构。
4.根据权利要求1所述的耐火保温结构，其特征在于，盖砖(5)为中间有一个凹槽的长方体；吊砖(6)吊于盖砖(5)顶部中间处。
5.根据权利要求1所述的耐火保温结构，其特征在于，玻璃液传输管道(4)上设有至少一个排气孔(10)；排气孔(10)为一个弯折结构，且出口向下倾斜。
6.根据权利要求1所述的耐火保温结构，其特征在于，填充层(2)的填充材料为粒径小于等于1.5mm而大于0.05mm的球状物颗粒和粒径小于等于0.05mm粉末混合均匀形成的粉球状混合物，其中粉末占70％质量，球状物颗粒占30％质量；填充材料的导热系数小于1.0W/(m·℃)；粉球状混合物以干粉形式紧密的填充于玻璃液传输管道和底砖、侧砖、盖砖之间。
7.根据权利要求6所述的耐火保温结构，其特征在于，所述粉球状混合物在玻璃液传输管道升温过程中被烧结，形成烧结体。
8.根据权利要求7所述的耐火保温结构，其特征在于，顶部吊砖(6)上刻有若干凹槽，所述烧结体通过该凹槽与吊砖(6)固定连接。
9.根据权利要求1所述的耐火保温结构，其特征在于，底砖(1)、侧砖(3)、盖砖(5)和吊砖(6)的材质为氧化铝或者氧化锆。
10.根据权利要求1所述的耐火保温结构，其特征在于，所述耐火保温结构还包括底部支撑结构，所述底部支撑结构包括底部横向支撑砖(7)、底部纵向支撑砖(8)、底部竖向支撑砖(9)；底部竖向支撑砖(9)位于底部纵向支撑砖(8)的下面竖直向上延伸，底部纵向支撑砖(8)位于底部竖向支撑砖(9)的上方沿玻璃液流向延伸，底部横向支撑砖(7)位于底部纵向支撑砖(8)的上方沿横截面方向延伸；底部横向支撑砖(7)、底部纵向支撑砖(8)、底部竖向支撑砖(9)的材质为氧化铝质或硅酸铝质耐火材料。
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