CN109071299B - 用于制造玻璃带的马弗炉、玻璃成形设备和方法 - Google Patents

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Abstract

本文描述了具有冷却马弗炉组件的玻璃成形设备以及使用它来形成玻璃带的方法。根据一个实施方式，用于熔合成形设备的马弗炉组件可以包括马弗炉框架，其包括背壁、与背壁相对的前壁、以及以闭环方式使得前壁与背壁接合的一对侧壁。至少一个第一冷却管可以延伸穿过背壁和前壁，跨过闭环。至少一个第二冷却管可以延伸穿过背壁和前壁，跨过闭环，使得所述至少一个第二冷却管与所述至少一个第一冷却管是间隔开且平行的。

Description

用于制造玻璃带的马弗炉、玻璃成形设备和方法
背景技术
本申请要求2016年04月19日提交的美国申请第62/324613号的优先权，其全文通过引用结合于此。
技术领域
本说明书一般地涉及玻璃成形设备，更具体地，涉及用于熔合成形工艺，例如熔合工艺和/或层叠熔合工艺的玻璃成形设备。
背景技术
可以使用各种玻璃下拉工艺来形成玻璃制品，例如玻璃片和/或层叠玻璃片。这些玻璃制品可用于各种应用，包括但不限于，电子器件(例如，LCD显示器、智能手机等)中的覆盖玻璃。可以通过在一个或多个成形体上向下流动的熔融玻璃流并且使得熔融玻璃流接合以形成连续玻璃带，来制造玻璃制品。这之后，可以将连续的玻璃带切断成多个离散的玻璃制品。这种成形工艺可以被称作熔合工艺或者层叠熔合工艺。
通过熔合工艺或者层叠熔合工艺生产的玻璃带的各种性质可能与熔融玻璃其流过成形体时的温度相关。例如，玻璃的冷却(或者缺乏冷却)可能改变流过玻璃成形设备的玻璃体积。在通过层叠熔合工艺形成层叠玻璃带的情况下，形成层叠体的各层的玻璃组合物之间的温度差异可能改变玻璃层的厚度比，使得难以制造层具有某些厚度比的玻璃带。
因此，存在对于替代玻璃成形设备的需求，其增强了熔融玻璃其流过玻璃成形设备时的温度控制。
发明内容
根据一个实施方式，用于熔合成形设备的马弗炉组件可以包括马弗炉框架，其包括背壁、与背壁相对的前壁、以及以闭环方式使得前壁与背壁接合的一对侧壁。至少一个第一冷却管可以延伸穿过背壁和前壁，跨过闭环。至少一个第二冷却管可以延伸穿过背壁和前壁，跨过闭环，使得所述至少一个第二冷却管与所述至少一个第一冷却管是间隔开且平行的。
根据另一个实施方式，用于形成玻璃带的玻璃成形设备可以包括成形体，其包括以垂直向下方向延伸的第一外成形表面和第二外成形表面。玻璃成形设备还可包括马弗炉组件，其可以包括至少一个第一冷却管和至少一个第二冷却管。成形体可以放在所述至少一个第一冷却管和所述至少一个第二冷却管之间，使得所述至少一个第一冷却管的长轴和所述至少一个第二冷却管的长轴分别与成形体的所述第一外成形表面和所述第二外成形表面是基本平行的。可以在所述至少一个第一冷却管与成形体的所述第一外成形表面之间布置第一耐火材料。所述第一耐火材料可以与所述至少一个第一冷却管直接接触，从而在所述第一耐火材料与所述至少一个第一冷却管之间形成基本水平方向的第一连续热传导路径。可以在所述至少一个第二冷却管与成形体的所述第二外成形表面之间布置第二耐火材料。所述第二耐火材料可以与所述至少一个第二冷却管直接接触，从而在所述第二耐火材料与所述至少一个第二冷却管之间形成基本水平方向的第二连续热传导路径。所述第一连续热传导路径与所述第二连续热传导路径可以相对于成形体形成纵向温度梯度。
根据另一个实施方式，用于形成层叠玻璃带的方法可以包括：在下成形体的第一外成形表面和第二外成形表面上引导熔融芯玻璃组合物的物流，使得熔融芯玻璃组合物的物流在下成形体的根部汇聚和熔合，从而形成层叠玻璃带的芯层。方法还可包括：在上成形体的第一外成形表面和第二外成形表面上引导熔融包覆玻璃组合物的物流，所述上成形体位于所述下成形体上方，使得熔融包覆玻璃组合物的物流接触熔融芯玻璃组合物的物流，从而形成层叠玻璃带的第一玻璃包覆层和第二包覆层。可以用至少一个第一冷却管和至少一个第二冷却管从在下成形体的所述第一外成形表面和第二外成形表面上流动的熔融芯玻璃组合物提取热量，所述至少一个第一冷却管基本平行于下成形体的所述第一外成形表面延伸，以及所述至少一个第二冷却管基本平行于下成形体的所述第二外成形表面延伸。下成形体可以布置在所述至少一个第一冷却管与所述至少一个第二冷却管之间。可以在所述至少一个第一冷却管与下成形体的所述第一外成形表面之间布置第一耐火材料。所述第一耐火材料可以与所述至少一个第一冷却管直接接触，从而形成第一连续热传导路径，所述第一连续热传导路径以基本水平方向延伸远离下成形体的所述第一成形外表面。可以在所述至少一个第二冷却管与所述第二外成形表面之间布置第二耐火材料。所述第二耐火材料可以与所述至少一个第二冷却管直接接触，从而形成第二连续热传导路径，所述第二连续热传导路径以基本水平方向延伸远离下成形体的所述第二外成形表面。所述第一连续热传导路径与所述第二连续热传导路径可以在上成形体与下成形体之间形成纵向温度梯度。
在以下的详细描述中提出了本文所述玻璃成形设备的其他特征和优点，其中的部分特征和优点对本领域的技术人员而言，根据所作描述就容易看出，或者通过实施包括以下详细描述、权利要求书以及附图在内的本文所述的实施方式而被认识。
应理解，前面的一般性描述和以下的详细描述都描述了各种实施方式且都旨在提供用于理解所要求保护的主题的性质和特性的总体评述或框架。包括的附图提供了对各种实施方式的进一步理解，附图并入本说明书中并构成说明书的一部分。附图例示了本文所描述的各种实施方式，且与描述一起用于解释所要求保护的主题的原理和操作。
附图说明
图1示意性显示根据本文所示和所述的一个或多个实施方式的层叠玻璃制品的横截面图；
图2示意性显示用于形成图1的层叠玻璃制品的玻璃成形设备；
图3示意性显示图2的玻璃成形设备的一部分的横截面图；
图4示意性显示根据本文所示和所述的一个或多个实施方式的熔合成形设备的一部分的横截面图；
图5示意性显示根据本文所示和所述的一个或多个实施方式的马弗炉框架的一部分的等距图；
图6示意性显示根据本文所示和所述的一个或多个实施方式的流体循环系统；
图7是根据本文所示和所述的一个或多个实施方式的熔合成形设备的模型热度图。
具体实施方式
下面详细参考用于玻璃成形设备和使用其的方法的实施方式，其例子在附图中示出。只要有可能，在所有附图中使用相同的附图标记来表示相同或类似的部分。玻璃成形设备的一部分的一个实施方式如图4示意性所示。玻璃成形设备通常包括成形体，其包括以垂直向下方向延伸的第一外成形表面和第二外成形表面。玻璃成形设备还可包括马弗炉组件，其可以包括至少一个第一冷却管和至少一个第二冷却管。成形体可以放在所述至少一个第一冷却管和所述至少一个第二冷却管之间，使得所述至少一个第一冷却管的长轴和所述至少一个第二冷却管的长轴分别与成形体的所述第一外成形表面和所述第二外成形表面是基本平行的。可以在所述至少一个第一冷却管与成形体的所述第一外成形表面之间布置第一耐火材料。所述第一耐火材料可以与所述至少一个第一冷却管直接接触，从而在所述第一耐火材料与所述至少一个第一冷却管之间形成基本水平方向的第一连续热传导路径。可以在所述至少一个第二冷却管与成形体的所述第二外成形表面之间布置第二耐火材料。所述第二耐火材料可以与所述至少一个第二冷却管直接接触，从而在所述第二耐火材料与所述至少一个第二冷却管之间形成基本水平方向的第二连续热传导路径。所述第一连续热传导路径与所述第二连续热传导路径可以相对于成形体形成纵向温度梯度。本文将具体参照所附附图来描述玻璃成形设备、用于玻璃成形设备的马弗炉组件以及使用其的方法的各种实施方式。
除非另有说明，否则本文所用的方向术语，例如上、下、左、右、前、后、顶、底、纵向、水平，仅仅是参照绘制的附图而言，并不用来表示绝对的取向。
除非另有表述，否则都不旨在将本文所述的任意方法理解为需要使其步骤以具体顺序进行，也不旨在理解为需要任何设备具体取向。因此，当方法权利要求实际上没有陈述为其步骤遵循一定的顺序，或者任何设备权利要求实际上没有具体陈述单个组件的顺序或取向，或者其没有在权利要求书或说明书中以任意其他方式具体表示步骤限于具体的顺序，或者没有陈述设备的组件的具体顺序或取向，都不旨在以任何方面暗示顺序或取向。这同样适用于任何可能的未明确表述的解释依据，包括：关于设置步骤、操作流程、组件顺序或组件取向的逻辑；由语法结构或标点获得的一般含义；说明书所述的实施方式的数量或种类。
除非上下文另外清楚地说明，否则，本文所用的单数形式的“一个”、“一种”和“该”包括复数指代。因此，例如，提到的“一种”组件包括具有两种或更多种这类组件的方面，除非文本中有另外的明确表示。
现参见图1，示意性显示层叠玻璃制品10的横截面图。层叠玻璃制品10 通常包括玻璃芯层12和一对玻璃包覆层14a、14b。玻璃芯层12通常包括第一表面13a和与第一表面13a相对的第二表面13b。第一玻璃包覆层14a与玻璃芯层12的第一表面13a熔合，以及第二玻璃包覆层14b与玻璃芯层12的第二表面13b熔合。玻璃包覆层14a、14b与玻璃芯层12融合，且在玻璃芯层12 与玻璃包覆层14a、14b之间不设置任意额外材料，例如粘合剂或涂层等。
在一些实施方式中，层叠玻璃制品10的玻璃芯层12是由具有平均芯热膨胀系数CTE芯的第一玻璃组合物形成的，以及玻璃包覆层14a、14b是由第二、不同的玻璃组合物形成的，其具有平均包覆热膨胀系数CTE包覆。在这些实施方式中，CTE芯大于CTE包覆，这使得玻璃包覆层14a、14b具有压缩应力，且无需进行离子交换或热回火。
在替代实施方式中，玻璃芯层12与玻璃包覆层14a、14b可以由具有基本近似相同的热膨胀系数的玻璃组合物形成。在这些实施方式中，形成玻璃芯层 12的玻璃组合物的化学性质和/或物理性质可以不同于形成玻璃包覆层14a、 14b的玻璃组合物。
层叠玻璃制品10可以用熔融层叠工艺形成。玻璃成形设备100的一个实施方式，具体来说，用于熔融层叠工艺的熔合成形设备如图2示意性所示。玻璃成形设备通常包括：芯玻璃传递系统110，包覆玻璃传递系统120，和熔合成形设备200，其包括上成形体210和下成形体220，这两个都位于外壳230 中。
芯玻璃传递系统110通常包括芯熔融容器101，芯澄清化容器103，芯混合容器104，芯传递容器108，和与熔合成形设备200的下成形体220连接的芯进料管109。包覆玻璃传递系统120通常包括包覆熔融容器121，包覆澄清化容器123，包覆混合容器124，包覆传递容器128，和与上成形体210连接的包覆进料管129。
在操作中，将芯玻璃批料以箭头2所示引入芯熔融容器101中。芯玻璃批料在芯熔融容器101中熔化以形成熔融芯玻璃组合物106。熔融芯玻璃组合物 106流动至芯澄清容器103，其具有高温加工区域，该高温加工区域接收来自芯熔融容器101的熔融芯玻璃组合物106。芯澄清容器103除去熔融芯玻璃组合物106中的气泡。芯澄清容器103通过芯连接管105与芯混合容器104流体连接。也就是说，从芯澄清化容器103流到芯混合容器104的熔融芯玻璃组合物流经芯连接管105。芯混合容器104进而通过连接管107与芯传递容器108 流体连接，使得从芯混合容器104流到芯传递容器108的熔融芯玻璃组合物流经连接管107。芯传递容器108将熔融芯玻璃组合物106经由芯进料管109供给到下成形体220。
同时，将包覆玻璃批料如箭头122所示引入到包覆熔融容器121中。包覆玻璃批料在包覆熔融容器121中熔化以形成熔融包覆玻璃组合物126。包覆澄清化容器123具有高温加工区域，其接收来自包覆熔融容器121的熔融包覆玻璃组合物126。包覆澄清化容器123除去熔融包覆玻璃组合物126中的气泡。包覆澄清化容器123通过包覆连接管125与包覆混合容器124流体连接。也就是说，从包覆澄清化容器123流到包覆混合容器124的熔融包覆玻璃组合物流经包覆连接管125。包覆混合容器124进而通过连接管127与包覆传递容器128 流体连接，使得从包覆混合容器124流到包覆传递容器128的熔融包覆玻璃组合物126流经连接管127。包覆传递容器128将熔融包覆玻璃组合物126经由包覆进料管129供给到上成形体210。
现参见图2和3，图3示意性显示用于形成层叠玻璃制品(具体来说，层叠玻璃带)的熔合成形设备200的横截面图。熔合成形设备200包括上成形体 210，其位置是在下成形体220的上方。上成形体210包括凹槽211，将熔融包覆玻璃组合物126从包覆传递容器128(图2)进料到其中。类似地，下成形体220包括凹槽221，将熔融芯玻璃组合物106从芯传递容器108(图2)进料到其中。
随着熔融芯玻璃组合物106填充凹槽221，熔融芯玻璃组合物106的物流溢流过凹槽221并在下成形体220的外成形表面216、218(即，第一外成形表面216和第二外成形表面218)上引导。下成形体220的外成形表面216、218 以大致垂直向下方向(即，图3所示的坐标轴的Z方向)从凹槽221的顶部延伸，并在根部240会聚。流过外成形表面216、218的熔融芯玻璃组合物106 在下成形体220的根部240再次会聚和熔合，由此形成层叠玻璃带201的玻璃芯层102。
同时，熔融包覆玻璃组合物126的物流溢流过形成在上成形体210中的凹槽211，并在上成形体210的外成形表面212、213(即，第一外成形表面212 和第二外成形表面213)上引导，所述外成形表面212、213类似于下成形体220的外成形表面216、218，以大致垂直向下方向延伸。但是，不同于下成形体229的外成形表面216、218，外成形表面212、213没有会聚，而是作为替代，相互基本平行。熔融包覆玻璃组合物126的物流绕着下成形体220流动并与在下成形体220的外成形表面216、218上流过的熔融芯玻璃组合物106各自的物流接触，与熔融芯玻璃组合物发生熔合并绕着玻璃芯层102形成玻璃包覆层104a、104b。所得到的层叠玻璃带201向下拉制(即，图3所示坐标轴的 Z方向)，在那里，层叠玻璃带进一步冷却、固化和加工。
仍然参见图2和3，已经发现上成形体210的凹槽211与下成形体220的凹槽221之间的温度梯度对于实现具有某些性质(例如，层叠玻璃带的玻璃芯层与玻璃包覆层之间的某些厚度比)的层叠玻璃带可能是有利的。具体来说，已经发现对于某些玻璃对，降低与下成形体220和/或上成形体210相邻的(未示出的)加热元件的功率可能不足以产生温度梯度。由此，已经发现额外的冷却可能是有利的。但是，还发现，当希望的实际温度梯度约为100℃或更大时，现有的冷却技术可能仅产生约5℃的温度梯度。类似地，对于一些玻璃芯/玻璃包覆对，可能希望建立上成形体210的凹槽211与下成形体220的凹槽221之间的负温度梯度。本文所述的玻璃成形设备的实施方式包括具有冷却管的马弗炉组件，其可用于实现上下成形体的凹槽之间所需的温度梯度。
现参见图4，示意性显示熔合成形设备200的一个实施方式的一部分的截面图。熔合成形设备200包括在向上垂直方向(即，图4所示坐标轴的+Z方向) 上布置成在下成形体220上方并与其间隔开的上成形体210，如本文相对于图 3所述。上成形体210和下成形体220布置在外壳230中，如上文相对于图2 所述。在本文所述的实施方式中，至少一部分的外壳230包括马弗炉组件250。马弗炉组件250绕着上成形体210和下成形体220中的至少一个布置，以及包括至少一个第一冷却管260和至少一个第二冷却管265，它们用于调节从靠近上成形体210的凹槽211和/或下成形体220的凹槽221的玻璃提取的热量，从而在上成形体210的凹槽211与下成形体220的凹槽221之间建立起温度梯度。
在图4所示的熔合成形设备200的实施方式中，马弗炉组件250绕着下成形体220布置，并且包括：马弗炉框架280，所述至少一个第一冷却管260，所述至少一个第二冷却管265，以及布置在下成形体220与马弗炉框架280之间的多种耐火材料270、272、274、276。
现参见图4和5，马弗炉框架280形成外壳230的一部分，以及通常由承重材料(例如，结构钢材等)构造。马弗炉框架280具有闭环结构，从而马弗炉框架280绕着下成形体220延伸。马弗炉框架280为外壳230提供结构，以及还支撑了熔合成形设备200的各种其他部件，包括但不限于：所述至少一个第一冷却管260、所述至少一个第二冷却管265、以及所述多种耐火材料270、 272、274、276。
在图5所示的马弗炉框架280的实施方式中，马弗炉框架280通常包括背壁282、与背壁282相对的前壁(未示出)、以及接合了背壁282和前壁的一对侧壁284、286。背壁282、前壁、和侧壁284、286通常可以由结构钢材或者类似结构材料的板材形成。在一些实施方式中，背壁282、前壁、和侧壁284、 286可以包括各种附连点，例如，紧固件孔等，这可以用于将各种支撑支架(未示出)附连到马弗炉框架280。这些支撑支架可用于例如支撑所述多种耐火材料270、272、274、276和/或熔合成形设备200的其他部分。
在一些实施方式中，马弗炉框架280还可包括一个或多个结构元件288，其附连到马弗炉框架280的背壁282、前壁、和侧壁284、286。在一些实施方式中，结构元件288可以形成为空心梁或管，这为马弗炉框架280的背壁282、前壁、和侧壁284、286提供了额外的结构支撑。类似于背壁282、前壁、和侧壁284、286，结构元件288可以由承重材料(例如结构钢材)形成。
仍然参见图4和5，所述至少一个第一冷却管260延伸穿过马弗炉框架280 的背壁282和前壁。类似地，所述至少一个第二冷却管265延伸穿过马弗炉框架280的背壁282和前壁。更具体来说，所述至少一个第一冷却管260大致以横向方向(即，图4和5中所示坐标轴的+/-X方向)延伸穿过马弗炉框架280，并且与马弗炉框架280的侧壁284基本平行。所述至少一个第二冷却管265与第二冷却管以纵向方向(即，图4和5中所示坐标轴的+/-Y方向)间隔开，并且以大致横向方向延伸穿过马弗炉框架280，以及与马弗炉框架280的侧壁286 基本平行。因此，应理解的是，所述至少一个第一冷却管260与所述至少一个第二冷却管265是相互基本平行的。在图5所示的实施方式中，所述至少一个第一冷却管260和所述至少一个第二冷却管265放置在下成形体220的相对侧，使得所述至少一个第一冷却管260的长轴和所述至少一个第二冷却管265 的长轴分别与下成形体220的所述第一外成形表面216和所述第二外成形表面 218是相对且基本平行的。
在图4所示的熔合成形设备200的实施方式中，所述至少一个第一冷却管260和所述至少一个第二冷却管265相对于下成形体220放置的沿着+/-Z方向的高程适合从下成形体220的凹槽221中存在的熔融芯玻璃组合物提取热量和 /或当熔融芯玻璃组合物从下成形体220的凹槽221溢流并开始流下下成形体 220的外成形表面216、218时，从其提取热量。所述至少一个第一冷却管260 和所述至少一个第二冷却管265放置的高程使得实现了上成形体210的凹槽 211中的熔融包覆玻璃组合物与下成形体220的凹槽221中的熔融芯玻璃组合物之间的温度梯度。作为补充或替代，所述至少一个第一冷却管260和所述至少一个第二冷却管265放置的高程使得实现了外壳230中纵向方向上(即，图 4和5中所示坐标轴的+/-Z方向)的温度梯度。
在一些实施方式中，所述至少一个第一冷却管260可以是第一组多个冷却管260、261、262。冷却管260、261、262中的每一个可以相互平行取向，如图4和5所示。类似地，所述至少一个第二冷却管265可以是第二组多个冷却管265、266、267。冷却管265、266、267中的每一个可以相互平行取向。虽然图4和5显示所述第一组多个冷却管和所述第二组多个冷却管分别包括3个冷却管，但是应理解的是，所述第一组和第二组多个冷却管可以具有多于或少于3个冷却管。
在本文所述的实施方式中，所述至少一个第一冷却管260和所述至少一个第二冷却管265是空心管道，其由适用于高温(例如，超过1000℃温度)的材料形成。在一些实施方式中，所述至少一个第一冷却管260和所述至少一个第二冷却管265是由不锈钢形成，例如但不限于：304不锈钢或者类似的奥氏体不锈钢。在一些实施方式中，所述至少一个第一冷却管260和所述至少一个第二冷却管265可以涂覆高辐射系数涂层，以促进冷却管的热提取效率。例如，在一些实施方式中，所述至少一个第一冷却管260和所述至少一个第二冷却管265可以涂覆在熔合成形设备200的操作温度辐射系数e大于或等于0.9或者甚至大于或等于0.95的涂层。在一个具体实施方式中，所述至少一个第一冷却管 260和所述至少一个第二冷却管265可以涂覆M-720高辐射系数涂层，其是由纽约州波基普西市的赛泰克公司(Cetek,Inc.of Poughkeepsie,NY)制造的。但是应理解的是，可以考虑其他高辐射系数涂层并且是可行的。
再次参见图4，马弗炉组件250还包括布置在所述至少一个第一冷却管260 与下成形体的第一外成形表面216之间以及布置在所述至少一个第二冷却管 265与下成形体220的外成形表面218之间的耐火材料272、274(即，第一耐火材料272和第二耐火材料274)。在一些实施方式中，耐火材料272、274可以是耐火块的形式，其附连到马弗炉框架280或者任意其他方式被马弗炉框架 280支撑。在一些实施方式中，耐火材料272、274可以是ANH耐火材料公司制造的NA-33HF耐火块。但是应理解的是，可以考虑其他耐火材料并且是可行的。
在本文所述的实施方式中，第一耐火材料272布置在所述至少一个第一冷却管260与下成形体220的所述第一外成形表面216之间，使得第一耐火材料 272与所述至少一个第一冷却管260直接接触。因此，应理解的是，所述第一耐火材料272布置在马弗炉框架280的闭环中，在所述至少一个第一冷却管260 与所述至少一个第二冷却管265之间。所述第一耐火材料272与所述至少一个第一冷却管260之间的直接接触(即，它们之间没有任何空气间隙)形成了所述第一耐火材料272与所述至少一个第一冷却管260之间的第一连续热传导路径，其以基本水平方向(即，图4所示坐标轴的X-Y平面)延伸远离下成形体 220的所述第一外成形表面216。这种第一连续热传导路径实现了从围绕熔合成形设备200的外壳230高效地提取热量，更具体来说，从下成形体220的凹槽221中的熔融芯玻璃组合物高效地提取热量。
以类似的方式，第二耐火材料274布置在所述至少一个第二冷却管265与下成形体220的所述第二外成形表面218之间，使得耐火材料274与所述至少一个第二冷却管265直接接触。因此，应理解的是，所述第二耐火材料274布置在马弗炉框架280的闭环中，在所述至少一个第一冷却管260与所述至少一个第二冷却管265之间。所述第二耐火材料274与所述至少一个第二冷却管265 之间的直接接触(即，它们之间没有任何空气间隙)形成了所述第二耐火材料 274与所述至少一个第二冷却管265之间的第二连续热传导路径，其以基本水平方向(即，图4所示坐标轴的X-Y平面)延伸远离下成形体220的所述第二外成形表面218。这种第二连续热传导路径实现了从围绕熔合成形设备200的外壳230高效地提取热量，更具体来说，从下成形体220的凹槽221中的熔融芯玻璃组合物高效地提取热量。
仍然参见图4，在一些实施方式中，马弗炉组件250还包括布置在所述至少一个第一冷却管260与马弗炉框架280之间以及布置在所述至少一个第二冷却管265与马弗炉框架280之间的耐火材料270、276(即，第一耐火材料270 和第二耐火材料276)。在一些实施方式中，耐火材料270、276可以是耐火块的形式，其附连到马弗炉框架280或者任意其他方式被马弗炉框架280支撑。在一些实施方式中，耐火材料270、276可以是例如具有高导热系数的耐火材料。在所述至少一个第一冷却管260与马弗炉框架280之间以及在所述至少一个第二冷却管265与马弗炉框架280之间采用具有高导热系数的耐火材料270、 276，这进一步增强了从围绕熔合成形设备200的外壳230提取热量，更具体来说，从下成形体220的凹槽221中的熔融芯玻璃组合物高效地提取热量。也就是说，具有高导热系数的耐火材料270、276可以帮助消散掉沿着第一和第二连续热传导路径从下成形体220传递到所述至少一个第一冷却管260和所述至少一个第二冷却管265的热量。在一些实施方式中，耐火材料270、276可以是ANH耐火材料公司制造的Tamax耐火块。但是应理解的是，可以考虑其他耐火材料并且是可行的。
在本文所述的实施方式中，第一耐火材料270布置在所述至少一个第一冷却管260与马弗炉框架280之间，使得耐火材料270与所述至少一个第一冷却管260直接接触。在一些实施方式中，所述至少一个第一冷却管260嵌入第一耐火材料270和第一耐火材料272中。第一耐火材料270与所述至少一个第一冷却管260之间的直接接触(即，它们之间没有任何空气间隙)形成了所述至少一个第一冷却管260与所述第一耐火材料270之间的连续热传导路径，其以基本水平方向延伸远离所述至少一个第一冷却管260。这种连续热传导路径实现了从下成形体220的凹槽221中的熔融芯玻璃组合物提取的热量的消散。
以类似的方式，第二耐火材料276布置在所述至少一个第二冷却管265与马弗炉框架280之间，使得所述第二耐火材料274与所述至少一个第二冷却管 265直接接触。在一些实施方式中，所述至少一个第二冷却管265嵌入第二耐火材料276和第二耐火材料274中。第二耐火材料276与所述至少一个第一冷却管260之间的直接接触(即，它们之间没有任何空气间隙)形成了所述第二耐火材料276与所述至少一个第二冷却管265之间的连续热传导路径，其延伸远离所述至少一个第二冷却管265。这种连续热传导路径实现了从下成形体220的凹槽221中的熔融芯玻璃组合物提取的热量的消散。
在一些实施方式中，所述至少一个第一冷却管260和所述至少一个第二冷却管265与马弗炉框架280和/或耐火材料270、272、274、276永久性附连。例如，在一个实施方式中，所述至少一个第一冷却管260和所述至少一个第二冷却管可以与对应的耐火材料270、272、274、276粘结。在一些实施方式中，可以使用耐火胶粘剂(例如但不限于超级3000耐火胶粘剂)使得所述至少一个第一冷却管260与耐火材料272和耐火材料270粘结，以及使得所述至少一个第二冷却管265与耐火材料274和耐火材料276粘结。在这些实施方式中，耐火胶粘剂形成耐火材料270、272、274、276的一部分，由此，是耐火材料 270、272、274、276与对应的冷却管之间的连续热传导路径的一部分。作为替代或补充，所述至少一个第一冷却管260和所述至少一个第二冷却管265可以通过例如焊接等固定到马弗炉框架280。
在替代实施方式中，所述至少一个第一冷却管260和所述至少一个第二冷却管265以可移除的方式与马弗炉框架280和对应的耐火材料270、272、274、 276啮合，从而可以从马弗炉组件250去除所述至少一个第一冷却管260和所述至少一个第二冷却管265，以实现相对于从熔合成形设备200提取热量的灵活性增加。
现参见图4和6，在一些实施方式中，所述至少一个第一冷却管260和所述至少一个第二冷却管265可以与流体循环系统400流体连接。流体循环系统 400可用于调节通过所述至少一个第一冷却管260和所述至少一个第二冷却管 265的冷却流体的流动和/或温度，进而可以调节从下成形体220提取的热量。在本文所述的实施方式中，流体循环系统400通常包括流体储器410、泵420、分配歧管430、和热交换器440。在一些实施方式中，流体循环系统400还可包括电子控制单元(ECU)450以及一个或多个温度传感器452、454、456、 458。
在本文所述的实施方式中，流体储器410是合适储存冷却流体的装纳容器。在一些实施方式中，冷却流体可以是液体、气体、或者液体和气体的组合。合适的液体包括但不限于水和/或液体冷却剂。合适的气体包括但不限于空气和氦气等。流体储器410流体连接到热交换器440，进而流体连接到泵420和分配歧管430。在一些实施方式中，热交换器440可以是例如，板-框型热交换器，其从冷却流体提取热量，从而将冷却流体的温度降低到规定的目标温度，之后冷却流体被泵送到冷却管。
泵420将冷却流体从热交换器440经由分配歧管430泵送进入所述至少一个第一冷却管260和所述至少一个第二冷却管265。在一些实施方式中，分配歧管430与所述至少一个第一冷却管260和所述至少一个第二冷却管265流体连接，从而冷却流体以相反方向流动通过相邻冷却管。例如，在如图6所示的所述至少一个第一冷却管包括第一组多个冷却管260、261、262和所述至少一个第二冷却管包括第二组多个冷却管265、266、267的实施方式中，这种布置有助于成形体在成形体的横向方向(即，图4所示坐标轴的+/-X方向)上的均匀冷却。
更具体来说，通常情况下，冷却流体当其进入冷却管时会具有较低温度以及当其离开冷却管时具有较高温度，因为当冷却流体穿过冷却管时，其从成形体提取热量。因此，通过布置所述第一组多个冷却管260、261、262，所述第二组多个冷却管265、266、267，以及分配歧管430，使得流动通过相邻冷却管的冷却流体以相反方向流动，避免了在成形体一端的热量累积，并且成形体在横向方向上提供了更为均匀的温度分布。
所述至少一个第一冷却管260和所述至少一个第二冷却管265也与流体储器410流体连接，使得离开所述至少一个第一冷却管260和所述至少一个第二冷却管265的冷却流体被引导到流体储器410中用于再循环。
在一些实施方式中，流体循环系统400还可包括电子控制单元450。电子控制单元450可以包括处理器和储存了计算机可读取且可执行指令的存储器，当通过处理器执行该指令时，控制了冷却流体流动通过流体循环系统400。例如，在一些实施方式中，电子控制单元450可以与泵420通讯连接，从而电子控制单元450调节了泵送通过所述至少一个第一冷却管260和所述至少一个第二冷却管265的冷却流体体积，由此，调节了冷却管从成形体提取的热量。
在一些实施方式中，电子控制单元450还可以与分配歧管430通讯连接，从而电子控制单元450调节了通过所述至少一个第一冷却管260和所述至少一个第二冷却管265的冷却流体的流动。
在一些实施方式中，电子控制单元450还可以与热交换器440通讯连接，从而电子控制单元450调节了冷却流体的温度，由此调节了通过冷却流体从成形体提取的热量。
在本文所述的一些实施方式中，流体循环系统400可以以闭环控制方案运行。例如，在一些实施方式中，流体循环系统400还可包括温度传感器452、 454、456、458，它们与电子控制单元450通讯连接。温度传感器452、454、 456、458可以布置在熔合成形设备200(图4)的外壳230(图4)中，所处的位置适合测量成形体和/或靠近每个成形体的凹槽的玻璃的温度。
例如，参见图4和6，在图4所示的熔合成形设备200的实施方式中，温度传感器452的位置可以靠近下成形体220靠近凹槽221的第一外成形表面216 的顶部，而温度传感器454的位置可以靠近下成形体220靠近凹槽221的第二外成形表面218的顶部。类似地，温度传感器456的位置可以靠近上成形体210 靠近凹槽211的外成形表面213的顶部，而温度传感器458的位置可以靠近上成形体210靠近凹槽221的外成形表面212的顶部。基于从温度传感器452、 454、456、458接收到的温度，电子控制单元450可以调节通过所述至少一个第一冷却管260和所述至少一个第二冷却管265的冷却流体的流动，从而实现上成形体210的凹槽211与下成形体220的凹槽221之间的预定温度梯度。例如，基于从温度传感器452、454、456、458接收到的温度，电子控制单元450 可以：引导泵420以增加或减少流动通过所述至少一个第一冷却管260和所述至少一个第二冷却管265的冷却流体的体积；通过热交换器440增加或减小冷却流体的温度；通过分配歧管430将冷却流体的流动限制到所述至少一个第一冷却管260和所述至少一个第二冷却管265中的某几个；和/或其各种组合，从而实现和/或维持上成形体210的凹槽211与下成形体220的凹槽221之间所需的温度梯度。
再次参见图4，在本文所述的实施方式中，第一耐火材料272与下成形体 220的第一外成形表面216间隔开，以及第二耐火材料274与下成形体220的第二外成形表面218间隔开。在这些实施方式中，可以在第一耐火材料272与下成形体220的第一外成形表面216之间布置至少一个加热元件。类似地，可以在第二耐火材料274与下成形体220的第二外成形表面218之间布置至少一个加热元件。
例如，熔合成形设备200还可包括布置在马弗炉组件250与下成形体220 的第一外成形表面216之间的第一组多个加热元件300、302、304，每个加热元件300、302、304沿着+/-Z方向布置在不同高程。熔合成形设备200还可包括布置在马弗炉组件250与下成形体220的第二外成形表面218之间的第二组多个加热元件306、308、310，每个加热元件306、308、310沿着+/-Z方向布置在不同高程。所述第一组多个加热元件300、302、304的每一个加热元件和所述第二组多个加热元件306、308、310的每一个加热元件大致以横向方向(即，图4所示坐标轴的/-X方向)延伸，以实现对在下成形体220的外成形表面216、 218上引导的熔融玻璃物流进行加热。可以在所述第一组多个加热元件300、 302、304和所述第二组多个加热元件306、308、310的纵向相邻加热元件之间布置热屏蔽320，从而使得纵向相邻的加热元件相互热隔离。此外，可以在所述第一组多个加热元件300、302、304与下成形体220的第一外成形表面216 之间以及所述第二组多个加热元件306、308、310与下成形体220的第二外成形表面218之间布置导热外壳330。导热外壳330将加热元件与在下成形体220 上引导的熔融玻璃在物理上隔离开，但是仍然将热量从加热元件传导到熔融玻璃。在一些实施方式中，导热外壳330可以由例如碳化硅或者类似的导热材料形成。
现参见图3-4和6，在运行中，熔融芯玻璃组合物106填充下成形体220 的凹槽221，以及熔融芯玻璃组合物106的物流溢流过凹槽221并在下成形体 220的第一外成形表面216和第二外成形表面218上引导。流过外成形表面216、 218的熔融芯玻璃组合物106在下成形体220的根部240再次会聚和熔合，由此形成层叠玻璃带201的玻璃芯层102。
与此同时，熔融包覆玻璃组合物126的物流溢流过形成在上成形体210中的凹槽211，以及在上成形体210的第一外成形表面212和第二外成形表面213 上被引导。熔融包覆玻璃组合物126的物流绕着下成形体220流动并与在下成形体220的外成形表面216、218上流过的熔融芯玻璃组合物106各自的物流接触，与熔融芯玻璃组合物发生熔合并绕着玻璃芯层102形成玻璃包覆层104a、 104b。
随着熔融芯玻璃组合物106流过下成形体220的外成形表面216、218以及熔融包覆玻璃组合物126流过上成形体210的外成形表面212、213，用流体循环系统400的泵420使得冷却流体被引导通过所述至少一个第一冷却管260 和所述至少一个第二冷却管265，从下成形体220的凹槽221中的熔融芯玻璃组合物106以及下成形体220的外成形表面216、218上流过的熔融芯玻璃组合物106提取热量。
具体来说，流动通过所述至少一个第一冷却管260和所述至少一个第二冷却管265的冷却流体分别通过第一耐火材料272和第二耐火材料274以水平方向从熔融芯玻璃组合物106吸走热量。通过流动通过所述至少一个第一冷却管 260和所述至少一个第二冷却管265的冷却流体以横向方向从下成形体220带走这个热量，从而在下成形体220的凹槽221与上成形体210的凹槽211之间建立起了温度梯度。在一些实施方式中，被所述至少一个第一冷却管260和所述至少一个第二冷却管265中的冷却流体带走的一部分热量被耐火材料270、276进一步消散掉，所述耐火材料270、276的位置是与所述至少一个第一冷却管260和所述至少一个第二冷却管265直接接触。
在一些实施方式中，流动通过所述至少一个第一冷却管260和所述至少一个第二冷却管265的冷却流体传递到流体储器410，在那里装纳了冷却流体，之后，再循环通过流体循环系统400的热交换器440，在那里对冷却流体进行冷却。这之后，泵420将冷却流体再循环通过所述至少一个第一冷却管260和所述至少一个第二冷却管265。
在一些实施方式中，流体循环系统400可以通过如下方式调节下成形体220 的凹槽221与上成形体210的凹槽211之间的温度梯度：用泵420控制通过所述至少一个第一冷却管260和所述至少一个第二冷却管265的冷却流体的流速和/或流体积，控制流动通过所述至少一个第一冷却管260和所述至少一个第二冷却管265的冷却流体的温度，和/或将冷却流体选择性地引导通过所述至少一个第一冷却管260和所述至少一个第二冷却管265。
例如，在一些实施方式中，流体循环系统400的电子控制单元450可以将冷却流体流分别引导通过所述至少一个第一冷却管260和所述至少一个第二冷却管265，速率是约5加仑(18.9升)每分钟至约10加仑(37.9升)每分钟(流速在该范围内变化以实现所需的温度梯度)，但不限于此。作为替代或补充，流体循环系统400的电子控制单元450可以将泵送到所述至少一个第一冷却管 260和所述至少一个第二冷却管265的冷却流体的温度维持在约30℃至约35℃的范围内，温度在该范围内变化以实现所需的温度梯度。作为替代或补充，流体循环系统400的电子控制单元450可以通过分配歧管430选择性地控制到达所述至少一个第一冷却管260和所述至少一个第二冷却管265的冷却流体流动，以实现所需的温度梯度。如上文所述，可以至少部分基于电子控制单元450 从温度传感器452、454、456、458接收到的温度反馈，来控制温度梯度。
在图4所示的熔合成形设备400的实施方式中，具有所述至少一个第一冷却管260和所述至少一个第二冷却管265的马弗炉组件250可用于在下成形体 220的凹槽221与上成形体210的凹槽211之间建立起大于100℃的温度梯度。也就是说，下成形体220的凹槽221中的熔融芯玻璃组合物106的温度可以比上成形体210的凹槽211中的熔融包覆玻璃组合物126的温度低了100℃。在一些实施方式中，下成形体220的凹槽221与上成形体210的凹槽211之间的温度梯度可以是大于或等于115℃或者甚至大于或等于120℃至小于或等于140℃。
虽然图4所示的熔合成形设备200的实施方式显示马弗炉组件250具有位置是绕着下成形体220的冷却管，但是应理解的是，也考虑其他实施方式并且是可行的。例如，在(未示出的)一个实施方式中，熔合成形设备可以构造成使得具有冷却管的马弗炉组件的位置是绕着上成形体。在这种实施方式中，具有冷却管的马弗炉组件可用于在上成形体的凹槽与下成形体的凹槽之间产生负温度梯度(即，马弗炉组件被用于冷却上成形体以及上成形体的凹槽中的熔融玻璃，使得上成形体的凹槽中的熔融玻璃的温度低于下成形体的凹槽中的熔融玻璃)。在这种实施方式中，马弗炉组件可用于在下成形体的凹槽与上成形体的凹槽之间建立起大于60℃的负温度梯度。也就是说，下成形体的凹槽中的熔融芯玻璃组合物的温度可以比上成形体的凹槽中的熔融包覆玻璃组合物的温度高了60℃。在一些实施方式中，下成形体的凹槽与上成形体的凹槽之间的负温度梯度可以是大于或等于70℃至小于或等于100℃。
在其他实施方式中，熔合成形设备可以构造成使得具有冷却管的第一马弗炉组件的位置是绕着上成形体，以及具有冷却管的第二马弗炉组件的位置是绕着下成形体。熔合成形设备的这种构造可以实现上成形体的凹槽与下成形体的凹槽之间的温度梯度的控制强化。
虽然本文具体参照的是在熔合成形设备(具体来说，熔融层叠设备)中使用具有冷却管的马弗炉组件，但是应理解的是，类似的马弗炉组件可结合仅采用单个成形体的熔合成形设备(例如，用于生产非层叠玻璃制品的熔合成形设备)使用。此类熔合成形设备可以构造成例如如图3-4所示，但是从其中省略了上成形体210。在这些实施方式中，具有冷却管的马弗炉组件的位置可以是绕着单个成形体并且用于调节成形体的凹槽内的玻璃温度，从而例如调节通过系统的玻璃流速和/或控制成形体上在成形体的凹槽与根部之间的流动的玻璃的温度。
此外，虽然本文已经描述了具有冷却管的马弗炉组件的具体例子，但是应理解的是，也考虑用于建立和/或维持成形体的凹槽之间的温度梯度的其他技术，并且也是可行的。例如，具体参见图4，在一个替代实施方式中，可以将所述第一组多个加热元件300、302、304和/或所述第二组多个加热元件306、 308、310的一个或多个加热元件以可移除的方式放置在马弗炉组件250内。这些加热元件可以在熔合成形设备200的运行过程中移除，并且用例如冷却管替换，冷却流体循环通过所述冷却管从而实现所需的温度梯度。这种实施方式可以结合提供了所述至少一个第一冷却管260和所述至少一个第二冷却管265的冷却使用，或者，作为提供了所述至少一个第一冷却管260和所述至少一个第二冷却管265的冷却的替代。
实施例
通过以下实施例进一步阐述本文的实施方式。
对具有如图4所示的具有冷却管的马弗炉组件的熔合成形设备进行数学建模，以确定通过用冷却管对下成形体的凹槽进行冷却所能够实现的上成形体的凹槽与下成形体的凹槽之间的温度梯度。熔合成形设备的建模采用的是熔融包覆玻璃流(其以96.5磅/小时的速率传递到上成形体的凹槽)和熔融芯玻璃流 (其以150磅/小时的速率传递到下成形体的凹槽)。上成形体的凹槽中的玻璃温度建模为1159℃，以及下成形体的凹槽中的玻璃温度建模为1040℃。建模结果基于流动通过冷却管(3个冷却管，取向是如图4所示在成形体的任一侧上是平行的)的水流，初始温度为35℃以及流速为4加仑/分钟。最靠近下成形体的凹槽的加热元件建模为“开”状态，具有约1.8kW的功率传递到加热元件。建模结果的热图如图7图示性所示。
参见图7，以上文所述条件建模的熔合成形设备在上成形体的凹槽与下成形体的凹槽之间产生119℃的温度梯度。也就是说，下成形体的凹槽中的熔融芯玻璃组合物的温度比上成形体的凹槽中的熔融包覆玻璃组合物的温度低了 119℃。这个数据表明，具有冷却管的马弗炉组件对于建立上成形体与下成形体之间的大的温度梯度是有效的。这个数据还表明，可以建立上成形体与下成形体的凹槽之间的大的温度梯度，而不需要关闭加热元件的供能，这进而通过使用加热元件结合冷却元件实现了熔融玻璃的温度和粘度的改善控制。
本领域的技术人员显而易见的是，可以在不偏离要求专利权的主题的精神和范围的情况下，对本文所述的实施方式进行各种修改和变动。因此，本说明书旨在涵盖本文所述的各种实施方式的修改和变化形式，且这些修改和变化形式落入所附权利要求及其等同内容的范围之内。

Claims (28)

1.一种用于形成玻璃带的玻璃成形设备，所述玻璃成形设备包括：
成形体，其包括以垂直向下方向延伸的第一外成形表面和第二外成形表面；
马弗炉组件，其包括：
至少一个第一冷却管；
至少一个第二冷却管，成形体放置在所述至少一个第一冷却管和所述至少一个第二冷却管之间，使得所述至少一个第一冷却管的长轴和所述至少一个第二冷却管的长轴分别与成形体的所述第一外成形表面和所述第二外成形表面是基本平行的；
布置在所述至少一个第一冷却管与所述成形体的第一外成形表面之间的第一耐火材料，第一耐火材料与所述至少一个第一冷却管直接接触，从而在所述第一耐火材料与所述至少一个第一冷却管之间形成基本水平方向的第一连续热传导路径；
布置在所述至少一个第二冷却管与所述成形体的第二外成形表面之间的第二耐火材料，第二耐火材料与所述至少一个第二冷却管直接接触，从而在所述第二耐火材料与所述至少一个第二冷却管之间形成基本水平方向的第二连续热传导路径，所述第一连续热传导路径和所述第二连续热传导路径形成了相对于成形体的纵向温度梯度；
其中，所述第一耐火材料与所述成形体的第一外成形表面间隔开，以及在所述第一耐火材料与所述成形体的第一外成形表面之间布置至少一个第一加热元件；以及
其中，所述第二耐火材料与所述成形体的第二外成形表面间隔开，以及在所述第二耐火材料与所述成形体的第二外成形表面之间布置至少一个第二加热元件。
2.如权利要求1所述的玻璃成形设备，其特征在于，所述至少一个第一冷却管和所述至少一个第二冷却管固定到马弗炉组件的马弗炉框架。
3.如权利要求1所述的玻璃成形设备，其特征在于，所述至少一个第一冷却管粘结到所述第一耐火材料，以及所述至少一个第二冷却管粘结到所述第二耐火材料。
4.如权利要求1所述的玻璃成形设备，其特征在于，所述至少一个第一冷却管以可移除方式与所述第一耐火材料啮合，以及所述至少一个第二冷却管以可移除方式与所述第二耐火材料啮合。
5.如权利要求1-4中任一项所述的玻璃成形设备，其特征在于，所述至少一个第一冷却管和所述至少一个第二冷却管涂覆了辐射系数大于或等于0.90的涂层。
6.如权利要求1-4中任一项所述的玻璃成形设备，其特征在于，所述至少一个第一冷却管和所述至少一个第二冷却管由不锈钢形成。
7.如权利要求1-4中任一项所述的玻璃成形设备，其特征在于，所述成形体是层叠熔合成形设备的上成形体。
8.如权利要求1-4中任一项所述的玻璃成形设备，其特征在于，所述成形体是层叠熔合成形设备的下成形体。
9.如权利要求1-4中任一项所述的玻璃成形设备，其还包括与所述至少一个第一冷却管和所述至少一个第二冷却管流体连接的流体循环系统，所述流体循环系统包括用于容纳冷却流体的流体储器，所述流体储器与泵、热交换器和分配歧管流体连接。
10.如权利要求9所述的玻璃成形设备，其特征在于：
所述至少一个第一冷却管包括相互平行布置的第一组多个冷却管；以及
分配歧管与所述第一组多个冷却管流体连接，从而使得冷却流体以相反方向流过相邻冷却管。
11.一种用于形成层叠玻璃带的方法，所述方法包括：
在下成形体的第一外成形表面和第二外成形表面上引导熔融芯玻璃组合物的物流，使得熔融芯玻璃组合物的物流在下成形体的根部汇聚和熔合，从而形成层叠玻璃带的芯层；
在上成形体的第一外成形表面和第二外成形表面上引导熔融包覆玻璃组合物的物流，所述上成形体位于所述下成形体上方，使得熔融包覆玻璃组合物的物流接触熔融芯玻璃组合物的物流，从而形成层叠玻璃带的第一玻璃包覆层和第二玻璃包覆层；以及
用至少一个第一冷却管和至少一个第二冷却管从在下成形体的所述第一外成形表面和第二外成形表面上流动的熔融芯玻璃组合物提取热量，所述至少一个第一冷却管基本平行于下成形体的所述第一外成形表面延伸，以及所述至少一个第二冷却管基本平行于下成形体的所述第二外成形表面延伸，所述下成形体布置在所述至少一个第一冷却管与所述至少一个第二冷却管之间，其中：
在所述至少一个第一冷却管与所述下成形体的第一外成形表面之间布置第一耐火材料，所述第一耐火材料与所述至少一个第一冷却管直接接触，从而形成以基本水平方向延伸远离所述下成形体的第一外成形表面的第一连续热传导路径；以及
在所述至少一个第二冷却管与所述第二外成形表面之间布置的第二耐火材料，第二耐火材料与所述至少一个第二冷却管直接接触，从而形成以基本水平方向延伸远离所述下成形体的第二外成形表面的第二连续热传导路径，所述第一连续热传导路径和所述第二连续热传导路径在上成形体与下成形体之间形成了纵向温度梯度。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述上成形体与所述下成形体之间的纵向温度梯度大于或等于100℃。
13.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述上成形体与所述下成形体之间的纵向温度梯度大于或等于120℃且小于或等于140℃。
14.如权利要求11-13中任一项所述的方法，其特征在于，所述至少一个第一冷却管和所述至少一个第二冷却管延伸穿过绕着所述下成形体布置的马弗炉框架。
15.如权利要求11-13中任一项所述的方法，其特征在于，从熔融芯玻璃组合物提取热量包括使得冷却流体流动通过所述至少一个第一冷却管和所述至少一个第二冷却管。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于：
所述至少一个第一冷却管包括相互平行布置的第一组多个冷却管；以及
流动通过所述第一组多个冷却管中的相邻冷却管的冷却流体以相反方向流动。
17.如权利要求15所述的方法，其特征在于，从熔融芯玻璃组合物提取热量还包括以下至少一种：调节流动通过所述至少一个第一冷却管和所述至少一个第二冷却管的冷却流体的体积，或者调节流动通过所述至少一个第一冷却管和所述至少一个第二冷却管的冷却流体的温度。
18.如权利要求11-13中任一项所述的方法，其特征在于，所述至少一个第一冷却管和所述至少一个第二冷却管以可移除的方式布置在马弗炉组件中。
19.如权利要求11-13中任一项所述的方法，其特征在于，所述至少一个第一冷却管和所述至少一个第二冷却管由不锈钢形成，并且涂覆了辐射系数大于或等于0.95的涂层。
20.一种用于熔合成形设备的马弗炉组件，所述马弗炉组件包括：
马弗炉框架，其包括背壁、与背壁相对的前壁、以及以闭环方式使得前壁与背壁接合的一对侧壁；
至少一个第一冷却管，其延伸穿过背壁和前壁，跨过闭环；以及
至少一个第二冷却管，其延伸穿过背壁和前壁，跨过闭环，使得所述至少一个第二冷却管与所述至少一个第一冷却管是间隔开且平行的；
其中，所述至少一个第一冷却管嵌入放置在闭环中的耐火材料中，使得所述至少一个第一冷却管与所述耐火材料直接接触；并且
所述至少一个第二冷却管嵌入放置在闭环中的耐火材料中，使得所述至少一个第二冷却管与所述耐火材料直接接触；
其中，所述至少一个第一冷却管和所述至少一个第二冷却管被放置为从熔融芯玻璃组合物提取热量并形成第一连续热传导路径和第而连续热传导路径，从而形成纵向温度梯度。
21.如权利要求20所述的马弗炉组件，其特征在于：
所述至少一个第一冷却管包括第一组多个冷却管；以及
所述至少一个第二冷却管包括第二组多个冷却管。
22.如权利要求20所述的马弗炉组件，其特征在于：
所述至少一个第一冷却管固定到马弗炉框架；以及
所述至少一个第二冷却管固定到马弗炉框架。
23.如权利要求21所述的马弗炉组件，其特征在于：
所述至少一个第一冷却管涂覆了辐射系数大于或等于0.90的涂层；以及
所述至少一个第二冷却管涂覆了辐射系数大于或等于0.90的涂层。
24.如权利要求20所述的马弗炉组件，其特征在于：
所述至少一个第一冷却管与所述耐火材料粘结；以及
所述至少一个第二冷却管与所述耐火材料粘结。
25.如权利要求20所述的马弗炉组件，其特征在于：
所述至少一个第一冷却管以可去除的方式与所述耐火材料啮合；以及
所述至少一个第二冷却管以可去除的方式与所述耐火材料啮合。
26.如权利要求20-23中任一项所述的马弗炉组件，其还包括与所述至少一个第一冷却管和所述至少一个第二冷却管流体连接的流体循环系统，所述流体循环系统包括用于容纳冷却流体的流体储器，所述流体储器与泵、热交换器和分配歧管流体连接。
27.如权利要求26所述的马弗炉组件，其特征在于，所述流体循环系统还包括电子控制单元，其通讯连接到泵、热交换器和分配歧管，所述电子控制单元用于调节以下至少一种：冷却流体的温度、冷却流体的流速、以及冷却流体分配进入所述至少一个第一冷却管和所述至少一个第二冷却管。
28.如权利要求26所述的马弗炉组件，其还包括与电子控制单元通讯连接的多个温度传感器，用于促进流体循环系统的反馈控制。
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