CN109305747A - 一种超薄玻璃基板用双铂金通道结构 - Google Patents

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Abstract

本发明属于显示玻璃生产设备技术领域，具体为一种超薄玻璃基板用双铂金通道结构。本发明利用现有技术的铂金通道，将铂金通道主体划分为依次连接的入口连接段、高温澄清段、过渡连接段和搅拌段；通过在搅拌段设置两个出口，并对结构进行匹配适应性改进，在不影响该铂金通道的现有生产能力的前提下，满足可以匹配成型生产超薄TFT‑LCD液晶玻璃的流量要求，解决原有设备生产超薄玻璃时流量大，玻璃板速快，成型工艺时间不够，导致玻璃产品应力、翘曲、厚薄差等品质指标不受控的问题；另外，在实现两条生产线的生产能力前提下，大幅减少铂金的使用量，由于两条生产线共用前端的铂金通道，可以大幅度的减少人员、设备和厂房投资。

Description

一种超薄玻璃基板用双铂金通道结构
技术领域
本发明属于显示玻璃生产设备技术领域，具体为一种超薄玻璃基板用双铂金通道结构。
背景技术
超薄显示玻璃作为平板显示玻璃的新材料，在TFT-LCD液晶面板超薄化生产过程中起着关键作用。目前市场主流技术是0.3-0.7mm的TFT-LCD液晶玻璃基板，0.3mm以下的超薄TFT-LCD液晶玻璃基板国内还没有形成批量生产，在现有技术水平的铂金通道的流量下，生产超薄玻璃时流量偏高，高世代生产超薄玻璃时难度大或低世代生产时玻璃成型速度太快，玻璃在成型工艺设备内停留的工艺时间不够和玻璃板晃动大，导致玻璃产品应力、翘曲、厚薄差等品质指标不受控的问题。由于流量大玻璃板速快，半成品切割困难，切割质量差，无法实现稳定的生产，只能实现小批量试生产，也不能连续取板，只能间断取板，产出效率低，无法达到市场化运营的技术要求。目前TFT-LCD液晶玻璃基板前工程的生产线配置是一台窑炉、一条铂金通道和一条成型设备，单条生产线的投资额度较大，设备使用寿命短，使得投资回报率低，市场竞争力差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种超薄玻璃基板用双铂金通道结构，解决现有技术的玻璃生产所需的铂金通道在生产超薄玻璃时由于流量较大导致玻璃产品应力、翘曲、厚薄差等品质指标不受控以及生产效率低下的问题。
本发明目的通过以下技术方案来实现：
一种超薄玻璃基板用双铂金通道结构，将铂金通道主体划分为依次连接入口连接段、高温澄清段、过渡连接段和搅拌段；所述入口连接段用于与窑炉连接；所述搅拌段设置有搅拌装置，搅拌段设置有搅拌出口A和搅拌出口B，搅拌出口A后依次连接有冷却段A和供料段A，搅拌出口B后依次连接有冷却段B和供料段B；所述高温澄清段、过渡连接段、搅拌段、冷却段A、供料段A、冷却段B和供料段B的铂金通道本体上分别外接有铂金通道加热装置、铂金通道控制系统和冷却系统。
所述入口连接段用于窑炉和铂金通道的连接，其直径为130-150mm，满足两个供料段所需的流量要求；所述高温澄清段的主要功能是对玻璃液升温并进行澄清，排除玻璃液内部的气泡，并对玻璃液进行均化，消除玻璃液中的气泡等品质缺陷，使玻璃液达到理想的玻璃品质要求；所述过渡连接段主要功能是连接高温澄清段和搅拌段，并适当的对玻璃液进行降温，达到搅拌段所要求的工艺温度；所述搅拌段主要功能是对玻璃液进行搅拌均化，使高温澄清段的玻璃经过过渡连接段降温的玻璃液理化指标更加均匀，使玻璃液温度、成份均一，经过搅拌还可以排除玻璃液中部分残留的气泡。通过搅拌出口A和搅拌出口B将搅拌桶的玻璃液分为两部分，根据生产需要可以平均分配，也可以不均衡分配，以满足不同品种玻璃生产时的流量需要为准。所述冷却段A和冷却段B将玻璃液进一步均匀冷却降温，逐步达到成型工艺所需要的工艺温度，并作为铂金通道流量控制的关键工艺段之一。所述供料段A和供料段B与成型设备连接，向成型设备连续不断的供应合格玻璃液，并控制玻璃液的温度和流量，达到成型工艺要求的流量和温度。通过铂金通道加热装置、铂金通道控制系统和冷却系统对各工段的玻璃液进行温度控制。
进一步的，所述铂金通道加热装置包括第一铂金法兰、第二铂金法兰、加热线缆、变压器和加热回路控制柜；所述第一铂金法兰和第二铂金法兰安装在铂金通道本体上，通过加热线缆分别与变压器的两端连接构成加热回路，加热回路控制柜与变压器连接对加热回路进行供电及电参数控制；所述铂金通道控制系统包括DCS控制系统、电量变送柜、电流检测元件、电压检测元件和热电偶；电流检测元件、电压检测元件与热电偶分别用于检测加热线缆的电流、电压及铂金通道本体的温度，并反馈给电量变送柜；所述电量变送柜与DCS控制系统之间以及DCS与加热回路控制柜之间均通过电连接传输信号；所述冷却系统包括冷却水管、通道冷却水盘、供水管和回水管；所述冷却水管设置在第一铂金法兰和第二铂金法兰外部，分别通过供水管、回水管与通道冷却水盘形成冷却回路。
加热回路利用铂金耐高温性和电加热性能优异的特点向铂金本体供电，达到所需的功率、电压和电流。加热回路控制柜能够调节加热回路电流、电压和功率大小。根据每一段铂金通道的温度控制要求，通过铂金通道控制系统的热电偶检测实际温度值，与工艺要求值进行比较，如果温度低，通过DCS控制系统向加热回路控制柜发出增加功率或电流的指令，提升加热回路的功率或电流，通过电流检测元件和电压检测元件反馈控制玻璃液温度达到工艺要求的理想范围；同理如果温度偏高，也可以通过DCS控制系统向加热回路控制柜发出降低功率或电流的指令，使玻璃液温度不要超过工艺最高设定温度，达到稳定控制玻璃液温度的目的。
为实现铂金通道安全的在高温环境下稳定运行，每一个铂金法兰均连接冷却系统，保证铂金法兰上的低温部件能够在高温环境安全运行。
进一步的，所述搅拌装置包括基座、驱动机构和搅拌棒；将驱动机构安装在基座上，驱动搅拌棒旋转；所述搅拌棒上安装有四组搅拌桨叶。
进一步的，所述搅拌出口A和搅拌出口B的轴线夹角为60-100度。调整两个搅拌出口的夹角，便于成型设备平行布局，减小厂房的建设面积，将一条生产线的厂房结构布局稍微调整一下，实现一台窑炉对应两条生产线，且两条生产线的一条或两条铂金通道同时满足生产超薄TFT-LCD液晶玻璃的流量要求。
进一步的，所述搅拌出口A和搅拌出口B均安装有截流装置。所述截流装置为冷冻装置，包括盘绕在搅拌出口A和搅拌出口B的出口铂金通道的冷冻管，所述冷冻管外接有冷源提供装置。当一条生产线设备故障或生产需要安排停产时，向冷冻管中通入低温介质使出口处的玻璃液降温冷冻，使玻璃液不向后流动，可灵活安排生产。
进一步的，所述供料段A和供料段B的铂金通道顶部设置有通气口。保证玻璃在流动是不产生真空负压，保证玻璃液的流动畅通，同时也是玻璃液的排气通道。
进一步的，所述搅拌出口A和搅拌出口B的出口铂金通道的直径为等直径，均为140-160mm。两条铂金通道都设计为满足成型生产超薄TFT-LCD液晶玻璃要求的流量结构，适应超薄液晶玻璃的生产产能要求。
进一步的，所述搅拌出口A和搅拌出口B的出口铂金通道的直径为不等直径，其中一条为110-130mm，另一条为160-180mm。将其中一条设计为普通厚度TFT-LCD液晶玻璃的流量结构，另一条设计为满足成型生产超薄TFT-LCD液晶玻璃要求的流量结构，可以根据市场需求情况灵活变动，生产经营有较大的灵活性。
现有工艺中，入口连接段与过渡连接段的温度范围为1500-1600℃，通过高温澄清段的升温控制，温度提升到1600-1650℃，通过搅拌段后，在搅拌出口处温度降至1400℃左右，在后端成型时温度为1200℃左右。通过设置不同的铂金通道直径，与操作温度相匹配，达到本申请的技术效果。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明巧妙地利用现有技术的铂金通道，通过在搅拌段设置两个出口，并对结构进行匹配适应性改进，在不影响该铂金通道的现有生产能力的前提下，满足可以匹配成型生产超薄TFT-LCD液晶玻璃的流量要求，解决原有设备生产超薄玻璃时流量大，玻璃板速快，成型工艺时间不够，导致玻璃产品应力、翘曲、厚薄差等品质指标不受控的问题，能够满足G4.5、G5和G6小世代0.2mm、0.3mm超薄玻璃的大批量稳定生产，实现超薄玻璃规模生产效益；
2、本发明利用一台窑炉和单条铂金通道的前半部分铂金通道的配置，最终实现两条生产线的生产能力，能够大幅减少铂金的使用量，且在一条生产线厂房面积的结构布局稍作调整，就可以满足两条生产线的布局需求，可以大幅度的节约设备和厂房投资；
3、本发明在窑炉和铂金通道工段可以按一条生产线进行人员配置，后续两条成型线可集中布局，与原两条玻璃生产线相比，可以减少窑炉、通道和成型操作人员的配置，大幅度节约人力成本，且便于生产管理。
附图说明
图1为本发明的双铂金通道结构的俯视示意图；
图2为本发明的双铂金通道结构的主视示意图；
图3为本发明的双铂金通道结构的轴向示意图；
图4为本发明的铂金通道加热装置的加热回路及控制示意图；
图5为本发明的搅拌段的搅拌装置示意图；
附图标记：1-入口连接段，2-高温澄清段，3-过渡连接段，4-搅拌段，5-搅拌装置，6-搅拌出口A，7-搅拌出口B，8-冷却段A，9-供料段A，10-成型设备CXA，11-冷却段B，12-供料段B，13-成型设备CXB，14-铂金通道加热装置,15-冷冻管A，16-冷冻管B,17-第一铂金法兰，18-第二铂金法兰，19-加热线缆，20-变压器，21-加热回路控制柜，22-DCS控制系统，23-电量变送柜，24-电流检测元件，25-电压检测元件，26-热电偶，27-冷却水管，28-通道冷却水盘，29-供水管，30-回水管，51-机座，52-驱动装置，53-搅拌棒。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
下面结合具体结构及原理对本发明一种超薄玻璃基板用双铂金通道结构进行详细说明。
如图1-图3所示，将铂金通道主体划分为依次连接的入口连接段1、高温澄清段2、过渡连接段3和搅拌段4；所述入口连接段1用于与窑炉Y连接；所述搅拌段4设置有搅拌装置5，搅拌段4设置有搅拌出口A6和搅拌出口B7，其后形成两条生产线；搅拌出口A6后依次连接有冷却段A8、供料段A9和成型设备CXA10，搅拌出口B7后依次连接有冷却段B11、供料段B12和成型设备CXB13；为实现对每段铂金通道进行加热和控制，所述高温澄清段2、过渡连接段3、搅拌段4、冷却段A8、供料段A9、冷却段B11和供料段B12的铂金通道本体上根据每段功能不同设置了不同数量的铂金通道加热装置14，并相应连接有铂金通道控制系统和冷却系统；利用铂金通道控制系统对整个铂金通道的玻璃流量进行控制，通过温度、功率、电压和电流等参数的检测和控制，达到稳定控制玻璃流量的目的。
本发明超薄玻璃基板用双铂金通道工艺结构中，为保证搅拌段4连接的搅拌出口A6和搅拌出口B7后面的冷却段A8和冷却段B11能够有足够的安装空间位置，搅拌出口A6和搅拌出口B7的轴线夹角为60度，同时利于后面的成型设备CXA10和成型设备CXB13平行布置，可以设备布局对厂房空间的要求，一条生产线的厂房通过新结构布局，就能满足两条生产线的设备布局要求。
所述搅拌出口A6和搅拌出口B7分别安装有盘绕在铂金通道上的冷冻管A15和冷冻管B16，当一条生产线设备故障或生产需要安排停产时，向冷冻管A15或冷冻管B16中通入低温介质使出口处的玻璃液降温冷冻，使玻璃液不向后流动。在不影响另一条生产线的情况下，可以对需要冷修的生产线进行拆除和安装新设备再生产，也可以根据市场情况和整体工艺设备的寿命情况，暂时不冷修损坏的生产线，只保留正常生产线，直到全部生产线到达使用寿命时，整个生产线一起拆除冷修。所述低温介质可以为低温洁净空气或其他惰性气体。
图4示出了铂金通道加热装置14与铂金通道控制系统和冷却系统的结构连接关系图。所述铂金通道加热装置包括第一铂金法兰17、第二铂金法兰18、加热线缆19、变压器20和加热回路控制柜21；所述第一铂金法兰17和第二铂金法兰18安装在铂金通道本体上，通过加热线缆19分别与变压器20的两端连接构成加热回路，加热回路控制柜21与变压器20连接对加热回路进行供电及电参数控制；所述铂金通道控制系统包括DCS控制系统22、电量变送柜23、电流检测元件24、电压检测元件25和热电偶26；电流检测元件24、电压检测元件25与热电偶26分别用于检测加热线缆19的电流、电压及铂金通道本体的温度，并反馈给电量变送柜23；所述电量变送柜23与DCS控制系统22之间、DCS控制系统22与加热回路控制柜21之间均通过电连接传输信号；所述冷却系统包括冷却水管27、通道冷却水盘28、供水管29和回水管30；所述冷却水管27设置在第一铂金法兰17和第二铂金法兰18外部，分别通过供水管29、回水管30与通道冷却水盘28形成冷却回路，保证铂金法兰上的低温部件能够在高温环境安全运行。
图5示出了搅拌装置5的示意图，所述搅拌装置包括基座51、驱动机构52和搅拌棒53；将驱动机构52安装在基座51上，驱动搅拌棒53旋转；所述搅拌棒53上安装有四组搅拌桨叶。
在一种方案中，根据生产需要，现有铂金通道主体尺寸为130-150mm，搅拌出口A和搅拌出口B的铂金管道尺寸，两条都设计为满足成型生产超薄TFT-LCD液晶玻璃要求的流量结构，管道直径在140-160mm；
在另一种方案中，一条设计为普通厚度TFT-LCD液晶玻璃的流量结构，铂金管道直径160-180mm，一条设计为满足成型生产超薄TFT-LCD液晶玻璃要求的流量结构，铂金管道直径110-130mm，可以根据市场需求情况灵活变动，生产经营有较大的灵活性，这是根据现有前段铂金通道流量为前提，前段玻璃流量发生变化，相应的A搅拌出口和B搅拌出口的铂金管道尺寸也需要作相应调整，使前后流量匹配性达到最优。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种超薄玻璃基板用双铂金通道结构，其特征在于：将铂金通道主体划分为依次连接的入口连接段、高温澄清段、过渡连接段和搅拌段；所述入口连接段用于与窑炉连接；所述搅拌段设置有搅拌装置，搅拌段设置有搅拌出口A和搅拌出口B，搅拌出口A后依次连接有冷却段A和供料段A，搅拌出口B后依次连接有冷却段B和供料段B；所述高温澄清段、过渡连接段、搅拌段、冷却段A、供料段A、冷却段B和供料段B的铂金通道本体上分别外接有铂金通道加热装置、铂金通道控制系统和冷却系统。
2.根据权利要求1所述的双铂金通道结构，其特征在于：所述铂金通道加热装置包括第一铂金法兰、第二铂金法兰、加热线缆、变压器和加热回路控制柜；所述第一铂金法兰和第二铂金法兰安装在铂金通道本体上，通过加热线缆分别与变压器的两端连接构成加热回路，加热回路控制柜与变压器连接对加热回路进行供电及电参数控制；所述铂金通道控制系统包括DCS控制系统、电量变送柜、电流检测元件、电压检测元件和热电偶；电流检测元件、电压检测元件与热电偶分别用于检测加热线缆的电流、电压及铂金通道本体的温度，并反馈给电量变送柜；所述电量变送柜与DCS控制系统之间以及DCS控制系统与加热回路控制柜之间均通过电连接传输信号；所述冷却系统包括冷却水管、通道冷却水盘、供水管和回水管；所述冷却水管设置在第一铂金法兰和第二铂金法兰外部，分别通过供水管与回水管与通道冷却水盘形成冷却回路。
3.根据权利要求2所述的双铂金通道结构，其特征在于：所述搅拌装置包括基座、驱动机构和搅拌棒；将驱动机构安装在基座上，驱动搅拌棒旋转；所述搅拌棒上安装有四组搅拌桨叶。
4.根据权利要求1所述的双铂金通道结构，其特征在于：所述搅拌出口A和搅拌出口B的轴线夹角为60-100度。
5.根据权利要求4所述的双铂金通道结构，其特征在于：所述搅拌出口A和搅拌出口B均安装有截流装置。
6.根据权利要求5所述的双铂金通道结构，其特征在于：所述截流装置为冷冻装置，包括盘绕在搅拌出口A和搅拌出口B的出口铂金通道的冷冻管，所述冷冻管外接有冷源提供装置。
7.根据权利要求1-6任一项所述的双铂金通道结构，其特征在于：所述供料段A和供料段B的铂金通道顶部设置有通气口。
8.根据权利要求1所述的双铂金通道结构，其特征在于：所述搅拌出口A和搅拌出口B的出口铂金通道的直径为等直径，均为140-160mm。
9.根据权利要求1所述的双铂金通道结构，其特征在于：所述搅拌出口A和搅拌出口B的出口铂金通道的直径为不等直径，其中一条为110-130mm，另一条为160-180mm。
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