CN105102382B - 用于消除异质玻璃的装置以及包含所述装置的玻璃制造装置 - Google Patents

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Abstract

公开了一种用于有效地消除存在于熔融玻璃的顶表面上的异质玻璃的装置，以及包括所述装置的一种熔化炉和一种玻璃制造装置。根据本发明一方面的所述用于消除异质玻璃的装置包括：存储槽，所述存储槽具有入口和出口以便接收从所述入口流入的熔融玻璃以及允许所接收的熔融玻璃经由所述出口流出，并且在其上端形成有排出口，以便允许所接收的熔融玻璃溢出；第一闸门，所述第一闸门设置在所述存储槽的所述出口的一侧，并且调整开放面积，从而调整经由所述出口流出的熔融玻璃的流速；以及，第二闸门，相比起排出口，所述第二闸门设置在靠近所述存储槽的所述入口的一侧，并且在形成有排出口的部分调整接收在所述存储槽中的熔融玻璃的液面水平。

Description

用于消除异质玻璃的装置以及包含所述装置的玻璃制造装置
技术领域
本发明涉及一种玻璃制造技术，更具体地，涉及一种技术，当将熔融玻璃(moltenglass)从熔化炉向成型炉供应时，该技术能够有效地、稳定地消除出现在所述熔融玻璃的顶表面上的异质玻璃。
本申请主张于2013年9月3日在韩国提交的韩国专利申请No.10-2013-0105602的优先权，上述韩国专利申请公开的内容通过引用被并入到本文中。
背景技术
现存有各种形式的玻璃。其中，平板玻璃(flat glasses)具有代表性，并且已经被应用在例如窗玻璃、汽车窗户、镜子等各个领域中。可以通过各种技术来制造平板玻璃。
典型地，熔融、搅拌、稳定(stabilizing)、成型以及缓冷(slow cooling)这些步骤被应用在玻璃的制造过程中。
其中，熔融步骤是熔融(熔化)玻璃的原材料(raw material)来产生熔融玻璃，并且所述熔融步骤在由耐火砖制成的熔化炉(melting furnace)中进行。这样的熔化炉通常需要燃烧器(burner)，以便在熔融步骤期间控制熔融玻璃的温度，而燃烧器的使用可能在熔融玻璃(玻璃熔体)的上部产生大量的气体。气体接触到熔融玻璃的顶表面，并且与气体反应或具有强挥发性的玻璃的一些成分(some components)从熔融玻璃的顶表面挥发，从而改变玻璃的特性或者形成包含异物的异质玻璃(heterogeneous glass)。
如果出现在熔融玻璃表面的这种异质玻璃被引入到成型过程中，那么最终得到的玻璃产品的质量可能会变差。因此，有必要完全消除出现在熔融玻璃表面的异质玻璃。
作为用于消除这种异质玻璃的常规方法，一种在熔化炉(melting furnace)中形成溢出带(overflow zone)的技术已经具有代表性地被使用。在溢出带中，使得熔融玻璃溢出，从而消除出现在熔融玻璃表面的异质玻璃。
然而，这种技术存在溢出速度(overflow rate)可能根据熔融玻璃的高度而变化的问题。例如，当操作条件或玻璃的属性在溢出带(overflow zone)步骤之前的过程中发生改变时，溢出带中的溢出速度可能会超过或小于最佳速度(optimum rate)。如果在溢出带中溢出速度超过最佳速度，熔融的标准玻璃以及异质玻璃可能会过分地消除导致玻璃的制造成本和时间增加。相反地，如果溢出速度小于最佳速度，异质玻璃的消除会不充分，并且可能会严重损害要得到的玻璃产品的质量和产量。
发明内容
技术问题
本发明目的是解决上述问题，因此，本发明涉及提供一种用于有效消除出现在熔融玻璃的顶表面上的异质玻璃的装置，以及包括所述装置的一种熔化炉以及一种玻璃制造装置。
本发明的这些和其他的目的和方面可通过以下描述来理解，并且从本发明的实施例中将变得显而易见。另外，应当理解本发明的这些和其他的目的和方面可以通过本发明的范围内的任何方式及其组合来实现。
技术方案
为了实现上述目的，本发明提供一种用于消除异质玻璃的装置，包括存储槽，所述存储槽(storage bath)具有入口和出口，以接收流入到所述入口中的熔融玻璃和经由所述出口排出所接收的熔融玻璃，以及排出口(evacuating opening)，所述排出口形成在所述存储槽的顶部，并且所述排出口允许所接收的熔融玻璃溢出；第一闸门(gate)，所述第一闸门被安装在靠近所述存储槽的所述出口的位置以调整开放面积(open area)，从而控制经由所述出口排出的所述熔融玻璃的流速(flow rate)；以及第二闸门，所述第二闸门被安装在靠近所述存储槽的所述入口的位置以控制接收在所述存储槽中的熔融玻璃在形成有所述排出口的区段的高度。
优选地，所述第二闸门不断地维持接收在所述存储槽中的熔融玻璃在形成有所述排出口的所述区段的高度。
另外，优选地，本发明的所述异质玻璃消除装置进一步包括用于测量接收在所述存储槽中的熔融玻璃在形成有所述排出口的所述区段的高度的单元。
优选地，所述第二闸门被配置为上下移动，并且当所述闸门从底部向上移动时，所述第二闸门使开放面积增加。
另外，所述第二闸门优选地被配置使得所述第二闸门和所述排出口之间的水平距离不小于所述第二闸门插入到所述熔融玻璃中的在设置有所述排出口的一侧的深度的双倍长度。
另外，所述第二闸门优选地被配置使得所述第二闸门插入到所述熔融玻璃中的在设置有所述排出口的一侧的深度在接收在所述存储槽中的熔融玻璃在形成有所述排出口的区段的深度的10％至50％的范围内变化。
另外，所述第二闸门优选地被配置为具有圆形底角。
另外，所述第二闸门优选地由耐火材料制成。
另外，所述第二闸门优选地在其至少一部分的表面上涂布有铂。
而且，本发明提供一种熔化炉，包括上述用于消除异质玻璃的装置。
此外，本发明提供一种玻璃制造装置，包括上述用于消除异质玻璃的装置。
有益效果
根据本发明，出现在熔融玻璃的顶表面上的异质玻璃可以被有效地消除，所述熔融玻璃在熔化炉中得到。
具体地，根据本发明的一方面，可以不断地维持使得熔融玻璃溢出的溢出带的高度。
也就是说，即使存在可能改变溢出带的高度的因素，例如，可能改变熔化炉的操作条件或玻璃的属性，溢出带的高度仍然可以被不断地维持。因此，根据本发明，熔融玻璃的溢出速度可以维持不变，并且最终出现在熔融玻璃顶表面上的异质玻璃可以被稳定地消除。
因此，本发明允许有效和稳定地消除要被引入到成型炉等中的熔融玻璃中的异质玻璃，从而提供高质量的玻璃并且提高玻璃的产品收得率。
附图说明
附图示出了本发明的优选实施例，并连同上述内容一起，来提供对本发明的技术精神的进一步理解。然而，本发明不被解释成限于附图。
图1是示意性地示出根据本发明的一个实施例的异质玻璃消除装置的结构透视图；
图2是沿着图1中的C-C′线截取的横截面图；
图3是示意性地示出根据本发明的一个实施例的第二闸门的结构的透视图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图对本发明的优选实施例进行详细的描述。在描述之前，应该理解基于允许发明人恰当地定义术语以获得最佳解释的原则，在说明书和所附权利要求书中使用的术语不应该被解释为限于一般的意义和字典的意义，而应该根据对应于本发明的技术方面的意义和概念来解释。
因此，本文所提出的描述仅仅只是为了说明的目的的优选实例，并不打算限制本发明的范围，所以应该理解在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以另外做出其他的等同物和修改。
图1是示意性地示出根据本发明的一个实施例的异质玻璃消除装置的结构的透视图。
参照图1，根据本发明的用于消除异质玻璃的装置包括存储槽100、第一闸门200，以及第二闸门300。
存储槽100具有能够接收液体的空间，其中，高温的熔融玻璃被接收。并且，存储槽100具有形成在其中的入口110和出口120，入口110允许熔融玻璃经由其流入到接收空间中，出口120允许在接收空间中所接收的熔融玻璃经由其排出。
同时，由于存储槽100应该接收高温熔融玻璃，其可由诸如，耐火砖的耐火材料组成。
熔化玻璃的原材料以产生熔融玻璃的熔化炉的组成部分存储槽100，被包括在熔化炉内或被设置在熔化炉的后端以将熔融玻璃供应到诸如浮槽(float bath)的成型炉中。
具体地，存储槽100可以具有允许所接收的熔融玻璃的一部分溢出的溢出带。为此，存储槽100在其顶部可以具有一个或多个排出口130。例如，如图1所述，两个排出口130设置在存储槽100的顶部，并且使得在顶表面的熔融玻璃溢出并被排出，如箭头a2所示。熔融玻璃在其顶表面上可能具有异质玻璃，而异质玻璃可以经由排出口130溢出，从而将异质玻璃从存储槽100中移除。
第一闸门200被配置为安装在靠近存储槽100的出口的位置以便其可以打开和关闭。特别地，第一闸门200可以调整开放面积以控制经由存储槽100的出口120排出的熔融玻璃的流速(flow rate)。
具体地，第一闸门200可以被配置为上下移动，如图1中b1所示。第一闸门200可以调整其下端与存储槽100的底部之间的距离，从而控制沿着a1方向经由出口120排出的熔融玻璃的流速。例如，当第一闸门200向上移动时，可以提高经由出口120排出的熔融玻璃的流速，而当第一闸门200向下移动时，可以降低经由出口120排出的熔融玻璃的流速。
优选地，第一闸门200可以通过测量经由出口120排出的熔融玻璃的流速来调整开放面积。例如，当经由出口120排出的熔融玻璃的流速高于参考流速(reference rate)时，开放面积可以增加，而当经由出口120排出的熔融玻璃的流速低于参考流速时，开放面积可以减少。
第二闸门300可以以排出口130为中心被安装在靠近存储槽100的入口110的位置。即，如图1所示，第二闸门300设置在排出口130的左边。因此，根据本发明的用于消除异质玻璃的装置具有在排出口130两侧的第一闸门200和第二闸门300。简明地，在根据本发明的用于消除异质玻璃的装置中，由于排出口130设置在第一闸门200和第二闸门300之间，溢出带可以是设置在第一闸门200和第二闸门300之间的区段。
第二闸门300可以被配置为打开和关闭，类似于第一闸门200。具体地，第二闸门300可以调整开放面积，从而控制接收在存储槽100中的熔融玻璃在形成有排出口130的区段的高度。
以下将参照图2对用于控制第二闸门300的高度的结构进行描述。
图2是沿着图1中的C-C′线截取的横截面图。
参照图2，第二闸门300可以被配置为上下移动，如箭头b2所示。第二闸门300的上下移动可以改变由第二闸门300提供的开放面积，并且可以改变经由第二闸门300流入的熔融玻璃的流速。因此，当经由第二闸门300流入的熔融玻璃的流速改变时，形成有排出口130的区段的高度可以改变。
例如，参照图2，H1表示熔融玻璃在形成有排出口130的区段，即，溢出带的高度(深度)，并且，当通过第二闸门300的上移使得开放面积增加时，H1可以相应地提高。另一方面，当通过第二闸门300的下移导致开放面积减小时，H1可以相应地降低。因此，在根据本发明的用于消除异质玻璃的装置中，接收在存储槽100中的熔融玻璃的高度可以通过第二闸门300来控制。
优选地，第二闸门300优选地被配置为不断地维持接收在存储槽100中的熔融玻璃在形成有排出口130的区段的高度。即，第二闸门300可以调整开放面积，使得图2中所示的H1可以不断地被维持。在本发明中，不断维持熔融玻璃的高度意味着熔融玻璃的高度是维持在恒定值或恒定范围内。
根据这样的实施例，即使熔化炉的操作条件或玻璃的属性改变，熔融玻璃在形成有排出口130的区段高度可以不断地维持，因此，通过排出口130的溢出速度可以不断地被维持。从而，出现在熔融玻璃顶表面的异质玻璃可以被有效地消除，从而防止异质玻璃不能充分地消除或标准玻璃过度地消除的问题。
优选地，根据本发明的用于消除异质玻璃的装置进一步包括高度测量单元。
高度测量单元测量接收在存储槽100中的熔融玻璃在形成有排出口130的区段的高度。例如，高度测量单元可以测量图2中H1的距离。因此，通过高度测量单元来测量高度，高度测量的信息被转移到第二闸门300以用于控制第二闸门300的操作。例如，当高度测量单元测量的高度(H1)小于参考高度时，第二闸门300向上移动以增加开放面积，从而提高接收在存储槽100中的熔融玻璃在形成有排出口130的区段的高度。
优选地，第二闸门被配置使得第二闸门300与排出口130之间的水平距离大于第二闸门300插入到熔融玻璃中的在设置有排出口130的一侧的深度的双倍长度。
例如，在图2中，当L1表示第二闸门300与排出口130之间的距离，H2表示插入在熔融玻璃中的第二闸门300的深度时，L1和H2优选地满足以下关系。
L1>2H2
通过这种关系，可以获得足够的长度使得出现在第二闸门300的前面(图2的左边)的异质玻璃在通过第二闸门300之后足以再次提升到表面。因此，可以防止当出现在第二闸门300的前面的异质玻璃通过第二闸门300，然后在形成有排出口130的区段的方向(图2的右边)上移动时，异质玻璃没有被提升到表面以及没有使得异质玻璃溢出到排出口130中的问题。
另外，第二闸门300优选地被配置使得第二闸门300插入到熔融玻璃中的在设置有排出口130的一侧的深度在接收在存储槽100中的熔融玻璃在形成有排出口130的区段的深度的10％至50％的范围内变化。
例如，在图2中，当H2表示第二闸门300插入到熔融玻璃中的在设置有排出口130的一侧的深度，H1表示接收在存储槽100中的熔融玻璃在形成有排出口130的区段的高度，H1和H2最好满足以下关系。
0.1≤H2/H1≤0.5
通过这种关系，经过第二闸门300的熔融玻璃的流速能够被降低到一定水平以下以使涡流(vortex)的形成最小化，并且使得异质玻璃在穿过第二闸门300之后能够再次被提升到熔融玻璃的表面，从中无疑能使异质玻璃溢出或被消除。
另外，第二闸门300优选地被配置为具有圆形底角。
图3是示意性地示出根据本发明的一个实施例的第二闸门300的结构的透视图。
参照图3，第二闸门300被配置成板的形式，其底角可以以弯曲的表面的形式绕行(rounded)。即，如图3中的D所示，当在前面(front side)看第二闸门300时，其底部形式可以是圆形的半圆。根据这样的配置，熔融玻璃可以顺利地通过第二闸门300，并且可以使得涡流的形成最小化。
然而，本发明并不限于这样的配置，并且第二闸门300可以不同地配置。
另外，第二闸门300优选地是由耐火材料组成。由于第二闸门300接触到高温的熔融玻璃，其由能忍受高温条件的耐火材料组成是有利的。
另外，第二闸门300优选地在其表面的至少一部分上涂布有不与高温的熔融玻璃反应的材料。例如，第二闸门300的表面可以涂布对高温的熔融玻璃化学稳定的铂。
根据本发明的用于消除异质玻璃的装置可以应用到熔化玻璃原材料并将熔融玻璃供应到诸如浮槽的成型炉的玻璃熔化炉中。即，本发明的玻璃熔化炉可以包括上述用于消除异质玻璃的装置。在这种熔化炉中，接收熔融玻璃的槽可以用作上述用于消除异质玻璃的装置的存储槽100。
另外，本发明提供一种玻璃制造装置，包括上述用于消除异质玻璃的装置。具体地，本发明的玻璃制造装置可以包括上述用于消除在熔化炉中的异质玻璃的装置。此外，本发明的玻璃制造装置可以包括成型炉和缓慢冷却室(slow cooling chamber)。
上文中，通过有限的实施例和附图对本发明已经进行了描述，但本发明并不限于此，应该理解本领域技术人员在本发明的精神和所附权利要求书的等同范围内，可以做出各种改变和修改。

Claims (11)

1.一种用于消除异质玻璃的装置，包括：
存储槽，所述存储槽具有入口和出口，以接收流入到所述入口中的熔融玻璃以及经由所述出口排出所接收的熔融玻璃，以及排出口，所述排出口形成在所述存储槽的顶部，所述排出口允许所接收的熔融玻璃溢出；
第一闸门，所述第一闸门被安装在靠近所述存储槽的所述出口的位置以调整开放面积，从而控制经由所述出口排出的熔融玻璃的流速；以及
第二闸门，所述第二闸门被安装在靠近所述存储槽的所述入口的位置以控制容纳在所述存储槽中的熔融玻璃在形成有所述排出口的区段的高度。
2.根据权利要求1所述的用于消除异质玻璃的装置，其中，所述第二闸门不断地维持容纳在所述存储槽中的熔融玻璃在形成有所述排出口的所述区段的高度。
3.根据权利要求1所述的用于消除异质玻璃的装置，进一步包括用于测量容纳在所述存储槽中的熔融玻璃在形成有所述排出口的所述区段的高度的单元。
4.根据权利要求1所述的用于消除异质玻璃的装置，其中，所述第二闸门被配置为上下移动，并且当所述第二闸门从底部向上移动时，所述第二闸门使所述开放面积增加。
5.根据权利要求1所述的用于消除异质玻璃的装置，其中，所述第二闸门被配置使得所述第二闸门与所述排出口之间的水平距离不小于所述第二闸门插入到所述熔融玻璃中的在设置有所述排出口的一侧的深度的双倍长度。
6.根据权利要求1所述的用于消除异质玻璃的装置，其中，所述第二闸门被配置使得所述第二闸门插入到所述熔融玻璃中的在设置有所述排出口的一侧的深度在容纳在所述存储槽中的熔融玻璃于形成有所述排出口的所述区段的高度的10％至50％的范围内变化。
7.根据权利要求1所述的用于消除异质玻璃的装置，其中，所述第二闸门被配置为具有圆形底角。
8.根据权利要求1所述的用于消除异质玻璃的装置，其中，所述第二闸门由耐火材料制成。
9.根据权利要求1所述的用于消除异质玻璃的装置，其中，所述第二闸门的表面涂布有铂。
10.一种玻璃熔化炉，包括根据权利要求1至9中的任意一项所述的用于消除异质玻璃的装置。
11.一种玻璃制造装置，包括根据权利要求1至9中的任意一项所述的用于消除异质玻璃的装置。
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