CN112055698A - 用于玻璃熔融系统的排放导管 - Google Patents

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Abstract

一种用于玻璃熔融系统的排放导管包括耐腐蚀耐火导管材料，诸如包括氧化锆的导管材料。所述导管可延伸穿过相对致密的耐火砖材料，诸如包含氧化铝的耐火砖。所述排放导管可在处理多种玻璃熔融组合物中展现改善的耐腐蚀性。

Description

用于玻璃熔融系统的排放导管
本申请根据35 U.S.C.§119要求2018年4月6日申请的美国临时申请序列号62/653,801的优先权的权益，该申请的内容以全文引用方式并入本文中。
技术领域
本公开内容总体涉及玻璃熔融系统的排放导管，并且更特别地，涉及玻璃熔融系统的具有改善耐腐蚀性的排放导管。
背景技术
在玻璃制品、诸如用于包括电视机以及诸如电话和平板的手持式装置的显示应用的玻璃片的生产中，原材料被熔融成熔融玻璃，熔融玻璃继而成形并冷却来制得所期望的玻璃制品。在通过玻璃熔融系统处理熔融玻璃的一个或多个阶段期间，在熔融玻璃上方的气氛的至少一部分可通过排放导管通气。当该气氛通过排放导管时，气氛内的腐蚀物质可冷凝在导管上，从而引起导管的腐蚀。这种腐蚀可最终导致需要更换导管，从而造成不仅在导管更换成本方面而且在工艺停机时间方面的支出。因此，设计具有增加耐腐蚀性的玻璃熔融系统导管将为有利的。
发明内容
本文公开的实施例包括用于玻璃熔融系统的排放导管。该导管包括耐火导管材料。该耐火导管材料在经受静态腐蚀测试程序(Static Corrosion Test Procedure；SCTP)时具有相对于氧化铝参照材料的不大于50％的玻璃熔融线腐蚀损失。
本文公开的实施例还包括玻璃熔融系统，该玻璃熔融系统包括排放导管。该导管包括耐火导管材料。该耐火导管材料在经受静态腐蚀测试程序(Static Corrosion TestProcedure；SCTP)时具有相对于氧化铝参照材料的不大于50％的玻璃熔融线腐蚀损失。
另外，本文公开的实施例包括用于生产玻璃制品的方法。该方法包括使玻璃熔融组合物流过玻璃熔融系统。该玻璃熔融系统包括排放导管。该导管包括耐火导管材料。该耐火导管材料在经受静态腐蚀测试程序(Static Corrosion Test Procedure；SCTP)时具有相对于氧化铝参照材料的不大于50％的玻璃熔融线腐蚀损失。
本文公开的实施例的另外的特征和优点将在随后的详细说明中阐述，并且部分地，从该描述中，所述特征和优点将对本领域的技术人员显而易见，或将通过实践如本文(包括随后的实施方式、权利要求书以及附图)描述的所公开的实施例来认识到。
应理解，以上一般描述和以下详细描述两者提出了实施例，这些实施例意图提供用于理解所要求保护的实施例的性质和特性的概述或框架。附图系包括来提供进一步理解，并且并入本说明书中并构成本说明书的一部分。附图说明本公开内容的各种实施例，并且连同说明书一起用以解释本公开内容的原理和操作。
附图说明
图1为示例性熔合下拉玻璃制造设备和工艺的示意图；
图2为在耐火砖内延伸的玻璃熔融容器的示例性排放导管的侧面剖视图；
图3为图2的示例性排放导管的透视图；
图4为具有套接在第二导管内的第一导管的示例性排放导管的透视图；
图5为在耐火砖内延伸的替代排放导管的侧面剖视图；
图6为在耐火砖内延伸的具有成角度端面的替代排放导管的侧视图；
图7为在耐火砖内延伸的替代排放导管的侧面剖视图；和
图8为示出根据本文描述的静态腐蚀测试程序(Static Corrosion TestProcedure；SCTP)，示例性耐火材料相较于氧化铝参照材料的玻璃熔融线腐蚀损失的图表。
具体实施方式
现将详细地参考本公开内容的当前优选的实施例，所述实施例的示例说明于附图中。在任何可能的情况下，相同参考数字将在整个图式中用于指代相同或类似的部分。然而，本公开内容可以许多不同的形式体现且不应解释为限制于本文阐述的实施例。
范围可在本文表达为自“约”一个特定值，和/或至“约”另一特定值。在表达这种范围时，另一实施例包括自该一个特定值和/或至该另一特定值。类似地，在值表达为近似值时，例如通过使用前述词“约”，应理解，特定值形成另一实施例。将进一步理解，每一范围的端点与另一端点显著相关，并且独立于另一端点。
如本文所使用的方向性术语—例如上、下、右、左、前、后、顶部、底部—仅参考所绘制的附图且并不意图暗示绝对定向。
除非另外明确地陈述，本文阐述的任何方法决不意图解释为需要以特定顺序执行其步骤，还不意图解释为利用任何设备的情况下需要特定的定向。因此，在方法权利要求实际上并未叙述其步骤所遵循的顺序，或任何设备权利要求实际上并未叙述单独的组件的顺序或定向，或在权利要求书或说明书中并未另外明确地陈述步骤将限于特定顺序，或并未叙述设备的组件的特定顺序或定向的情况下，决不意图在任何方面推断顺序或定向。此适用于任何可能的非表达解释基础，包括：关于步骤、操作流程、组件顺序的布置、或组件的定向的逻辑事物；来源于语法组织或标点的普通含义，以及；说明书中描述的实施例的数量或类型。
如本文所使用，单数形式“一(a/an)”和“该”包括复数指示物，除非上下文另外清楚地指定。因此，例如，提及“一”组分包括具有两种或更多种这种组分的方面，除非上下文另外清楚地指示。
如本文所使用，术语“玻璃熔融组合物”系指玻璃制品自其制得的组合物，其中该组合物可以在实质上固体状态与实质上液体状态之间的任何状态存在且包括实质上固体状态和实质上液体状态，诸如原材料与熔融玻璃之间的任何状态且包括原材料和熔融玻璃，包括其之间的任何程度的部分融化。
如本文所使用，术语“玻璃熔融系统”是指玻璃熔融组合物通过其得以处理的系统。玻璃熔融系统可包括如本文描述的玻璃熔融熔炉的部件(例如，参考图1)，包括例如玻璃熔融容器。玻璃熔融系统还可包括下游玻璃制造设备的部件(例如，参考图1)，包括例如连接导管、调节(澄清)容器、混合容器以及递送容器。
如本文所使用，术语“玻璃熔融线腐蚀损失”是指当材料在特定条件下、诸如在本文描述的静态腐蚀测试程序(Static Corrosion Test Procedure；SCTP)的条件下部分地浸入指定玻璃熔融组合物中时，在指定玻璃熔融组合物与空气之间的界面处的材料的测量的厚度减少。
如本文所使用，术语“静态腐蚀测试程序(Static Corrosion Test Procedure；SCTP)”是指本文描述的特定程序，其中样本在约1375℃下悬浮在实验玻璃熔融物(Experimental Glass Melt；EGM)中三天且随后测量其玻璃熔融线腐蚀损失。
如本文所使用，术语“氧化铝参照材料”是指在本文描述的静态腐蚀测试程序(Static Corrosion Test Procedure；SCTP)中测试的氧化铝参照材料，即可购自Monofrax的Monofrax M熔合的α-β氧化铝产品。
如本文所使用，术语“稳定化氧化锆”是指包含氧化锆(ZrO2)作为主要组分的成形的(例如，通过压制、熔合、或滑移浇铸)和烧制的耐火材料，该氧化锆包括实质上纯的氧化锆和包括选自例如以下各项的至少一种掺杂剂的氧化锆：氧化镁(MgO)、氧化钇(Y2O3)、氧化钙(CaO)以及氧化铈(III)(Ce2O3)。稳定化氧化锆的示例性实施例包括具有小于约10％、诸如小于约5％、以及另外诸如小于约1％的孔隙率的那些氧化锆。
如本文所使用，术语“孔隙率”是指包括孔隙空间的材料的体积百分比。
如本文所使用，术语“耐热震性”是指如通过耐热震性(thermal shockresistance；TSR)参数定义的材料耐受温度差的能力：
Figure BDA0002750407620000041
其中，σf为断裂强度，k为热传导率，E为弹性模数，且αl为材料的线性热膨胀系数。
如本文所使用，术语热膨胀系数(coefficient of thermal expansion；CTE)是指如ASTM C228-11所确定的材料的热膨胀。
图1中示出的示例性玻璃制造设备10。在一些示例中，玻璃制造设备10可包括玻璃熔融熔炉12，其可包括熔融容器14。除熔融容器14的外，玻璃熔融熔炉12可视情况包括一个或多个另外的部件，诸如加热组件(例如，燃烧器(combustion burner)或电极)，其加热原材料且将原材料转化成熔融玻璃。在其他示例中，玻璃熔融熔炉12可包括热管理装置(例如，绝热部件)，其减少来自熔融容器的邻近处的热损失。在另外的示例中，玻璃熔融熔炉12可包括电子装置和/或电机装置，其促进原材料熔融成玻璃熔融物。更进一步地，玻璃熔融熔炉12可包括支撑结构(例如，支撑底盘、支撑构件等等)或其他部件。
玻璃熔融容器14典型地由耐火材料组成，诸如耐火陶瓷材料，例如包括氧化铝或氧化锆的耐火陶瓷材料。在一些示例中，玻璃熔融容器14可由耐火陶瓷砖建构。玻璃熔融容器14的特定实施例在下文更详细地描述。
在一些示例中，玻璃熔融熔炉可作为玻璃制造设备的部件并入来制造玻璃基板，例如具有连续长度的玻璃带。在一些示例中，本公开内容的玻璃熔融熔炉可作为玻璃制造设备的部件并入，该玻璃制造设备包括狭槽拉制设备、浮制浴设备、诸如熔合工艺的下拉设备、上拉设备、压制-辊轧设备、管式拉制设备或将受益于本文公开的方面的任何其他玻璃制造设备。例如，图1示意地说明玻璃熔融熔炉12，其作为用于熔融拉制玻璃带以用于后续处理成单独的玻璃片的熔合下拉玻璃制造设备10的部件。
玻璃制造设备10(例如，熔合下拉设备10)可视情况包括上游玻璃制造设备16，其相对于玻璃熔融容器14定位于上游。在一些示例中，上游玻璃制造设备16的一部分或整个上游玻璃制造设备16可作为玻璃熔融熔炉12的部分并入。
如所示的示例中所示，上游玻璃制造设备16可包括储存仓18、原材料递送装置20和连接至原材料递送装置的马达22。储存仓18可经配置以储存一定数量的原材料24，其可进料至玻璃熔融熔炉12的熔融容器14中，如箭头26所指示。原材料24典型地包括一种或多种玻璃成形金属氧化物和一种或多种改质剂。在一些示例中，原材料递送装置20可通过马达22提供动力以使得原材料递送装置20将预定量的原材料24自储存仓18递送至熔融容器14。在其他示例中，马达22可对原材料递送装置20提供动力以基于熔融容器14下游感测的熔融玻璃的位准以受控速率引入原材料24。熔融容器14内的原材料24可在之后加热以形成熔融玻璃28。
玻璃制造设备10还可视情况包括相对于玻璃熔融熔炉12定位于下游的下游玻璃制造设备30。在一些示例中，下游玻璃制造设备30的一部分可作为玻璃熔融熔炉12的部分并入。在一些情况下，下文论述的第一连接导管32或下游玻璃制造设备30的其他部分可作为玻璃熔融熔炉12的部分并入。包括第一连接导管32的下游玻璃制造设备的组件可由贵金属形成。适合的贵金属包括铂族金属，其选自由铂、铱、铑、锇、钌和钯、或其合金组成的金属群组。例如，玻璃制造设备的下游部件可由铂-铑合金形成，其包括约70重量％至约90重量％的铂和约10重量％至约30重量％的铑。然而，其他适合的金属可包括钼、钯、铼、钽、钛、钨和其合金。
下游玻璃制造设备30可包括第一调节(即，处理)容器，诸如澄清容器34，其位于熔融容器14下游且借助于上述第一连接导管32耦接至熔融容器14。在一些示例中，熔融玻璃28可借助于第一连接导管32自熔融容器14重力进料至澄清容器34。例如，重力可引起熔融玻璃28通过第一连接导管32的内部路径自熔融容器14传递至澄清容器34。然而，应理解，其他调节容器可定位于熔融容器14下游，例如处于熔融容器14与澄清容器34之间。在一些实施例中，调节容器可用于熔融容器与澄清容器之间，其中来自主熔融容器的熔融玻璃进一步加热以持续熔融工艺，或在进入澄清容器之前冷却至低于熔融玻璃在熔融容器中的温度的温度。
气泡可通过各种技术自澄清容器34内的熔融玻璃28移除。例如，原材料24可包括诸如氧化锡的多价化合物(即澄清剂)，其在加热时经历化学还原反应且释放氧。其他适合的澄清剂包括而不限于砷、锑、铁和铈。澄清容器34系加热至大于熔融容器温度的温度，进而加热熔融玻璃和澄清剂。通过澄清剂的温度诱导的化学还原产生的氧气泡上升穿过澄清容器内的熔融玻璃，其中在熔融炉中产生的熔融玻璃中的气体可扩散或聚结至通过澄清剂产生的氧气泡中。扩大的气泡可随后上升至澄清容器中的熔融玻璃的自由表面且之后自澄清容器排出。氧气泡可进一步诱导澄清容器中的熔融玻璃的机械混合。
下游玻璃制造设备30可进一步包括另一调节容器，诸如用于混合熔融玻璃的混合容器36。混合容器36可位于澄清容器34下游。混合容器36可用于提供均质玻璃熔融组合物，进而减少可在其他情况下存在于退出澄清容器的澄清的熔融玻璃内的化学品的筋痕(cords)或热不均质性。如所示出，澄清容器34可借助于第二连接导管38耦接至混合容器36。在一些示例中，熔融玻璃28可借助于第二连接导管38自澄清容器34重力进料至混合容器36。例如，重力可引起熔融玻璃28通过第二连接导管38的内部路径自澄清容器34传递至混合容器36。应注意，虽然混合容器36示出处于澄清容器34下游，但混合容器36可定位于澄清容器34上游。在一些实施例中，下游玻璃制造设备30可包括多个混合容器，例如澄清容器34上游的混合容器和澄清容器34下游的混合容器。该些多个混合容器可具有相同设计，或其可具有不同设计。
下游玻璃制造设备30可进一步包括另一调节容器，诸如可位于混合容器36下游的递送容器40。递送容器40可调节待进料至下游成形装置中的熔融玻璃28。例如，递送容器40可充当累积器和/或流量控制器以调整和/或提供熔融玻璃28借助于出口导管44去往成形主体42的一致流动。如所示出，混合容器36可借助于第三连接导管46耦接至递送容器40。在一些示例中，熔融玻璃28可借助于第三连接导管46自混合容器36重力进料至递送容器40。例如，重力可驱动熔融玻璃28自混合容器36穿过第三连接导管46的内部路径至递送容器40。
下游玻璃制造设备30可进一步包括成形设备48，其包括上述成形主体42和进口导管50。出口导管44可定位来将熔融玻璃28自递送容器40递送至成形设备48的进口导管50。例如，在示例中，出口导管44可巢套于进口导管50的内表面内且与该内表面间隔分开，进而提供定位在出口导管44的外表面与进口导管50的内表面之间的熔融玻璃的自由表面。熔合下拉玻璃制造设备中的成形主体42可包括定位于成形主体的上表面中的流槽52，以及沿成形主体的底部边缘56在拉制方向上会聚的会聚成形表面54。通过递送容器40、出口导管44和进口导管50递送至成形主体流槽的熔融玻璃溢出流槽的侧壁且作为单独的熔融玻璃流沿会聚成形表面54下降。单独的熔融玻璃流在底部边缘56下方且沿底部边缘56接合以产生单一玻璃带58，其通过向该玻璃带、边缘辊72和牵拉辊82施加拉力、诸如通过重力在拉制或流动方向60上自底部边缘56拉制，以在玻璃冷却和玻璃的黏度增加时控制玻璃带的尺寸。因此，玻璃带58经历黏弹性过渡部分且获得赋予玻璃带58稳定的尺寸特性的机械性质。在一些实施例中，玻璃带58可通过在玻璃带的弹性区中的玻璃分离设备100分离成单独的玻璃片62。机器人64可随后使用抓取工具65将单独的玻璃片62转移至输送机系统，在该输送机系统上，可进一步处理单独的玻璃片。
图2示出在耐火砖114内延伸的玻璃熔融容器14的示例性排放导管200的侧面剖视图。图3示出图2中示出的排放导管200的透视图，其中排放导管具有大体上圆柱形形状且包括排放导管层202。如上文所指出，玻璃熔融容器14可由耐火材料组成，诸如耐火陶瓷材料，例如，耐火陶瓷材料包括氧化铝、二氧化硅、铝硅酸盐以及氧化锆的至少一者，包括耐火陶瓷砖。
本文公开的实施例包括其中在操作中排放导管200周向地围绕有穿过其流动的排放流体的那些实施例，该排放流体诸如来自玻璃熔融系统的排气，包括来自玻璃熔融容器14的排气。这种实施例包括其中排放流体直接实体接触排放导管200的那些实施例，且进一步包括其中排放流体内的至少一种材料至少暂时冷凝在排放导管200上的那些实施例。
本文公开的实施例包括其中排放导管200包括耐火导管材料的那些实施例，该耐火导管材料在经受静态腐蚀测试程序(Static Corrosion Test Procedure；SCTP)时相对于氧化铝参照材料具有的玻璃熔融线腐蚀损失不大于50％，诸如不大于45％，并且进一步诸如不大于40％，包括30％至50％，并且进一步诸如35％至45％。
在某些示例性实施例中，排放导管200主要由耐火导管材料组成，该耐火导管材料在经受静态腐蚀测试程序(Static Corrosion Test Procedure；SCTP)时相对于氧化铝参照材料具有的玻璃熔融线腐蚀损失不大于50％，诸如不大于45％，并且进一步诸如不大于40％，包括30％至50％，并且进一步诸如35％至45％。
在某些示例性实施例中，包括排放导管层202的排放导管200包含氧化锆和氧化铬的至少一者。在某些示例性实施例中，排放导管200主要由氧化锆和氧化铬的至少一者组成。
在某些示例性实施例中，排放导管200包含氧化锆，诸如稳定化氧化锆。在某些示例性实施例中，排放导管200主要由氧化锆组成，诸如稳定化氧化锆。
用于排放导管200的示例性材料包括但不限于可购自CoorsTek的稳定化氧化锆、可购自McDaniel Advanced Ceramic Technologies的稳定化氧化锆、可购自Zircoa的诸如Zycron组合物1876等静压的部分稳定化氧化锆的等压压制(等静压)氧化锆、来自Saint-Gobain的Scimos CZ熔合氧化锆以及来自Saint-Gobain的C1221氧化铬。
当排放导管200包含氧化锆，诸如稳定化氧化锆时，氧化锆可例如具有以下孔隙率：小于10％，诸如小于5％且另外诸如小于1％，诸如在10％与0.1％之间，并且进一步诸如在5％与1％之间。
在某些示例性实施例中，耐火导管材料具有以下耐热震性：至少约1×104瓦特/米(W/m)，诸如至少约2×104W/m，并且进一步诸如至少约3×104W/m，包括约1×104W/m至约5×104W/m，诸如约2×104W/m至约4×104W/m。
虽然图2示出在大体上水平方向上延伸的排放导管200，但应理解，本文中的实施例包括其中排放导管200在其他方向上、诸如在大体上垂直方向上延伸的那些实施例。另外，虽然图3示出排放导管200具有大体上圆柱形形状或圆形横截面，但应理解，本文中的实施例包括其中排放导管具有其他形状或横截面、包括椭圆形和矩形横截面的那些实施例。
耐火砖114可例如具有以下密度：至少3公克/立方厘米(g/cc)，诸如至少3.5g/cc，包括约3g/cc与5g/cc之间。在某些示例性实施例中，耐火砖114包含氧化铝或主要由氧化铝组成，诸如α和/或β氧化铝，其通过例如熔合铸制、等静压、同轴压制、或滑移浇铸制形成，诸如，例如可购自Monofrax LLC的Monofrax Mα-β氧化铝、Monofrax A-2α氧化铝以及Monofrax Hβ氧化铝以和可购自Saint-Gobain的ScimosAα氧化铝。耐火砖114还可包括其他材料，诸如锆石、尖晶石、二氧化硅、富铝红柱石以及各种铝硅酸盐，包括氧化铝氧化锆硅酸盐(alumina zirconia silicate；AZS)。
本文公开的实施例包括其中耐火导管材料的热膨胀系数(coefficient ofthermal expansion；CTE)实质上不同于耐火砖的CTE的那些实施例，诸如其中耐火导管材料的CTE与耐火砖的CTE相差20％以内，诸如与耐火砖的CTE相差1％至20％的实施例。
图4示出具有套接在第二导管层204内的第一导管层202的示例性排放导管200的透视图。第一导管层202和第二导管层204可包括相同或不同的材料且可具有相同或不同的径向厚度。当第一导管层202和第二导管层204包括不同材料时，本文公开的实施例包括其中第一导管层202的CTE实质上不同于第二导管层204的CTE的那些实施例，诸如其中第一导管层202的CTE与第二导管层204的CTE相差约20％以内的实施例。
图5示出在耐火砖114内延伸的替代排放导管200的侧视图，其中排放导管200包括向外凸缘端部区206。凸缘端部区206可帮助防止冷凝液体在排放导管200与耐火砖114之间流动。
图6示出替代配置的侧视图，其中排放导管200以成角度布置在耐火砖114内延伸。耐火砖114还具有大体上平行于排放导管200的成角度端面208的成角度面。虽然不受限制，但排放导管200可在远离熔融容器14的方向上以角度向下成角度，该角度范围为约2度至约10度，诸如约3度至约8度。使排放导管200的位置成角度可赋能自熔融容器14的冷凝以更容易流过排放导管200且流出排放导管200。
虽然排放导管200在图6中示出为具有向外凸缘端部区206，但应理解，本文公开的实施例包括其中排放导管200处于成角度布置但不包括向外凸缘端部区206的那些实施例。另外，虽然成角度端面208在图6中示出为大体上平行于耐火砖114的成角度面，但应理解，本文公开的实施例包括其中成角度端面208大体上不平行于耐火砖114的面的那些实施例，且进一步包括其中成角度端面208不与耐火砖114的面处于相同平面中的那些实施例(诸如其中耐火砖114的面延伸得比成角度端面208更接近于熔融容器14且反之亦然)。
图7示出在耐火砖114内延伸的具有两个平行面的替代排放导管200的侧面剖视图，其中排放导管200的纵轴不垂直于两个面(即，排放导管200在远离熔融容器14的方向上以角度向下成角度)但导管的至少一个端部210经配置以平行于两个面。
本文公开的实施例还包括玻璃熔融系统，其包括如本文描述的排放导管，包括包括如本文描述延伸穿过耐火砖的排放导管的玻璃熔融系统。另外，本文公开的实施例包括用于生产玻璃制品的方法，其包括使玻璃熔融组合物流过这种玻璃熔融系统。
例如，本文公开的实施例可用于生产可商购玻璃，诸如来自CorningIncorporated的EAGLE
Figure BDA0002750407620000101
LotusTM、
Figure BDA0002750407620000102
IrisTM以及
Figure BDA0002750407620000103
玻璃。
一些非限制玻璃组合物可包括约50摩尔％至约90摩尔％之间的SiO2、0摩尔％至约20摩尔％之间的Al2O3、0摩尔％至约20摩尔％之间的B2O3以及0摩尔％至约25摩尔％之间的RxO，其中R为Li、Na、K、Rb、Cs的任一者或多者且x为2，或R为Zn、Mg、Ca、Sr或Ba的任一者或多者且x为1。在一些实施例中，RxO-Al2O3>0；0<RxO-Al2O3<15；x＝2且R2O-Al2O3<15；R2O-Al2O3<2；x＝2且R2O-Al2O3-MgO>-15；0<(RxO-Al2O3)<25，-11<(R2O-Al2O3)<11，且-15<(R2O-Al2O3-MgO)<11；和/或-1<(R2O-Al2O3)<2且-6<(R2O-Al2O3-MgO)<1。在一些实施例中，玻璃包括小于1ppm的Co、Ni和Cr中的每一者。在一些实施例中，Fe的浓度为<约50ppm、<约20ppm、或<约10ppm。在其他实施例中，Fe+30Cr+35Ni<约60ppm、Fe+30Cr+35Ni<约40ppm、Fe+30Cr+35Ni<约20ppm、或Fe+30Cr+35Ni<约10ppm。在其他实施例中，玻璃包括约60摩尔％至约80摩尔％之间的SiO2、约0.1摩尔％至约15摩尔％之间的Al2O3、0摩尔％至约12摩尔％的B2O3以及约0.1摩尔％至约15摩尔％的RxO，其中R为Li、Na、K、Rb、Cs的任一者或多者且x为2，或R为Zn、Mg、Ca、Sr或Ba的任一者或多者且x为1。
包括至少0.1摩尔％的碱金属氧化物(即，RxO，其中R为Li、Na、K、Rb、Cs的任一者或多者)的玻璃组合物可包括至少0.5摩尔％的碱金属氧化物，诸如至少1.0摩尔％的碱金属氧化物。例如，在一些实施例中，玻璃组合物可包括约65.79摩尔％至约78.17摩尔％之间的SiO2、约2.94摩尔％至约12.12摩尔％之间的Al2O3、约0摩尔％至约11.16摩尔％之间的B2O3、约0摩尔％至约2.06摩尔％之间的Li2O、约3.52摩尔％至约13.25摩尔％之间的Na2O、约0摩尔％至约4.83摩尔％之间的K2O、约0摩尔％至约3.01摩尔％之间的ZnO、约0摩尔％至约8.72摩尔％之间的MgO、约0摩尔％至约4.24摩尔％之间的CaO、约0摩尔％至约6.17摩尔％之间的SrO、约0摩尔％至约4.3摩尔％之间的BaO以及约0.07摩尔％至约0.11摩尔％之间的SnO2。
在另外的实施例中，玻璃可包括0.95与3.23之间的RxO/Al2O3比率，其中R为Li、Na、K、Rb、Cs的任一者或多者且x为2。在其他实施例中，玻璃可包括1.18与5.68之间的RxO/Al2O3，其中R为Li、Na、K、Rb、Cs的任一者或多者且x为2，或为Zn、Mg、Ca、Sr或Ba的任一者或多者且x为1。在另外的实施例中，玻璃可包括-4.25与4.0之间的RxO-Al2O3-MgO比率，其中R为Li、Na、K、Rb、Cs的任一者或多者且x为2。在另外的实施例中，玻璃可包括约66摩尔％至约78摩尔％之间的SiO2、约4摩尔％至约11摩尔％之间的Al2O3、约4摩尔％至约11摩尔％之间的B2O3、约0摩尔％至约2摩尔％之间的Li2O、约4摩尔％至约12摩尔％之间的Na2O、约0摩尔％至约2摩尔％之间的K2O、约0摩尔％至约2摩尔％之间的ZnO、约0摩尔％至约5摩尔％之间的MgO、约0摩尔％至约2摩尔％之间的CaO、约0摩尔％至约5摩尔％之间的SrO、约0摩尔％至约2摩尔％之间的BaO以及约0摩尔％至约2摩尔％之间的SnO2。
在另外的实施例中，玻璃可包括约72摩尔％至约80摩尔％之间的SiO2、约3摩尔％至约7摩尔％之间的Al2O3、约0摩尔％至约2摩尔％之间的B2O3、约0摩尔％至约2摩尔％之间的Li2O、约6摩尔％至约15摩尔％之间的Na2O、约0摩尔％至约2摩尔％之间的K2O、约0摩尔％至约2摩尔％之间的ZnO、约2摩尔％至约10摩尔％之间的MgO、约0摩尔％至约2摩尔％之间的CaO、约0摩尔％至约2摩尔％之间的SrO、约0摩尔％至约2摩尔％之间的BaO以及约0摩尔％至约2摩尔％之间的SnO2。在某些实施例中，玻璃可包括约60摩尔％至约80摩尔％之间的SiO2、约0摩尔％至约15摩尔％之间的Al2O3、约0摩尔％至约15摩尔％之间的B2O3以及约2摩尔％至约50摩尔％之间的RxO，其中R为Li、Na、K、Rb、Cs的任一者或多者且x为2，或R为Zn、Mg、Ca、Sr或Ba的任一者或多者且x为1，且其中Fe+30Cr+35Ni<约60ppm。
实施例
本文公开的实施例进一步通过以下非限制性实施例说明。
静态腐蚀测试程序(Static Corrosion Test Procedure；SCTP)
SCTP通过将示例性或氧化铝参考耐火材料的指状物部分地悬浮至本文描述的实验玻璃熔融物(Experimental Glass Melt；EGM)组合物中来执行。特别地，将300公克的EGM在200立方厘米铂坩埚中预熔融，之后，在约1375℃下将示例性或氧化铝参考耐火材料的指状物悬浮在EGM中三天。示例性和氧化铝参照材料指状物的尺寸各自为约10毫米×10毫米×50毫米。在悬浮于EGM中之后，自坩埚移除示例性和氧化铝参照材料指状物，纵向截断且测量玻璃熔融线腐蚀损失(即，由于悬浮在EGM中的指状物，在EGM与空气之间的界面处每一指状物的测量的厚度减少)。
实验玻璃熔融物(Experimental Glass Melt；EGM)
EGM为可购自Guardian Industries Corporation的可商购碱石灰-硅酸盐浮制玻璃屑，其具有如表1所示的组合物：
表1
组分 重量％
SiO<sub>2</sub> 70-74
Na<sub>2</sub>O 12-16
CaO 8-13
MgO 0-5
Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 0-2
K<sub>2</sub>O 0-0.5
SO<sub>3</sub> >0.2
Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 0.01-1.5
经受SCTP的示例性耐火材料包括可购自Zircoa的组合物1876等静压部分稳定化氧化锆和来自Saint-Gobain的Scimos CZ熔合氧化锆。氧化铝参照材料为可购自Monofrax的Monofrax M熔合α-β氧化铝产品。每一耐火材料参照材料的两个样本和氧化铝参照材料的两个样本经受SCTP，其中结果示出在图8中。
特别地，图8示出根据本文描述的静态腐蚀测试程序(Static Corrosion TestProcedure；SCTP)，两个示例性耐火材料相较于氧化铝参照材料的玻璃熔融线腐蚀损失。如可自图8所见，经受SCTP的示例性耐火材料(Scimos CZ和组合物1876)中的每一者展现小于1毫米的玻璃熔融线腐蚀损失，而经受SCTP的氧化铝参照材料展现大于2毫米的玻璃熔融腐蚀损失。因此，经受SCTP的示例性耐火材料中的每一者展现相对于经受SCTP的氧化铝参照材料的不大于50％和特别地小于50％的玻璃熔融线腐蚀损失。
本文公开的实施例可赋能在玻璃熔融组合物于玻璃熔融系统中的处理中更耐腐蚀的导管，包括其中诸如玻璃熔融物的排放气氛的气氛可冷凝在导管上的情形。这种增加的耐腐蚀性可减少需要更换这种导管的频率，从而引起导管更换成本和工艺停机时间的减少。
虽然上文实施例已参考熔合下拉工艺来描述，但应理解这种实施例还适用于其他玻璃成形工艺，诸如浮制工艺、狭槽拉制工艺、上拉工艺、管式拉制工艺以及压制-辊轧工艺。
本领域的技术人员将明白，在不脱离本公开内容的精神和范围的情况下，可对本公开内容的实施例做出各种修改和变化。因此，本公开内容意图涵盖这种修改和变化，只要它们归入所附权利要求书和其等效物的范围内。

Claims (20)

1.一种用于玻璃熔融系统的排放导管，所述排放导管包括耐火导管材料，所述耐火导管材料在经受静态腐蚀测试程序(SCTP)时相对于氧化铝参照材料具有不大于50％的玻璃熔融线腐蚀损失。
2.如权利要求1所述的排放导管，其中所述耐火导管材料包括氧化锆。
3.如权利要求2所述的排放导管，其中所述氧化锆具有小于约10％的孔隙率。
4.如权利要求1所述的排放导管，其中所述排放导管在具有至少3g/cc的密度的耐火砖内延伸。
5.如权利要求1所述的排放导管，其中所述耐火砖包含氧化铝。
6.如权利要求1所述的排放导管，其中所述耐火导管材料具有至少约1×104W/m的耐热震性。
7.如权利要求1所述的排放导管，其中所述耐火导管材料的热膨胀系数(CTE)与所述耐火砖的所述CTE相差20％以内。
8.如权利要求1所述的排放导管，其中所述导管包括套接在第二导管内的第一导管。
9.如权利要求4所述的排放导管，其中所述导管以相对于水平面的成角度布置延伸。
10.一种包括排放导管的玻璃熔融系统，所述排放导管包括耐火导管材料，所述耐火导管材料在经受静态腐蚀测试程序(SCTP)时相对于氧化铝参照材料具有不大于50％的玻璃熔融线腐蚀损失。
11.如权利要求10所述的玻璃熔融系统，其中所述耐火导管材料包括氧化锆。
12.如权利要求10所述的玻璃熔融系统，其中所述排放导管在具有至少3g/cc的密度的耐火砖内延伸。
13.如权利要求12所述的玻璃熔融系统，其中所述耐火砖包含氧化铝。
14.如权利要求10所述的玻璃熔融系统，其中所述耐火导管材料具有至少约1×104W/m的耐热震性。
15.一种用于生产玻璃制品的方法，包括：使玻璃熔融组合物流过玻璃熔融系统，所述玻璃熔融系统包括排放导管，所述排放导管包括耐火导管材料，所述耐火导管材料在经受静态腐蚀测试程序(SCTP)时相对于氧化铝参照材料具有不大于50％的玻璃熔融线腐蚀损失。
16.如权利要求15所述的方法，其中所述耐火导管材料包括氧化锆。
17.如权利要求15所述的方法，其中所述排放导管在具有至少3g/cc的密度的耐火砖内延伸。
18.如权利要求17所述的方法，其中所述耐火砖包含氧化铝。
19.如权利要求15所述的方法，其中所述耐火导管材料具有至少约1×104W/m的耐热震性。
20.如权利要求15所述的方法，其中所述玻璃熔融组合物包括至少0.1摩尔％的碱金属氧化物。
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