CN112661390A - 熔融玻璃的运送装置、玻璃物品的制造设备以及玻璃物品的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及熔融玻璃的运送装置、玻璃物品的制造设备以及玻璃物品的制造方法。本发明提供一种能够长期使用的熔融玻璃的运送装置。一种运送装置，其为熔融玻璃的运送装置，其中，所述运送装置具有：导管构件；和第一陶瓷构件，所述第一陶瓷构件设置在所述导管构件的周围。所述第一陶瓷构件的1000℃下的线性热膨胀系数在8×10‑6/℃～12×10‑6/℃的范围内，并且所述第一陶瓷构件的1400℃下的抗压强度为5MPa以上，所述导管构件由在铂或铂合金的基材中分散有金属氧化物颗粒的增强铂材料构成，所述金属氧化物为选自由Al2O3、ZrO2和Y2O3构成的组中的一种以上，在所述增强铂材料中以0.01质量％～0.15质量％的浓度含有所述金属氧化物颗粒。

Description

熔融玻璃的运送装置、玻璃物品的制造设备以及玻璃物品的 制造方法
技术领域
本发明涉及熔融玻璃的运送装置、玻璃物品的制造设备以及玻璃物品的制造方法。
背景技术
通常，玻璃物品的制造设备从上游侧起具有熔化装置、澄清装置和成形装置。
在熔化装置中，将玻璃原料熔化，从而形成熔融玻璃。另外，在澄清装置中，将熔融玻璃澄清，从而除去熔融玻璃中所含有的气泡。另外，在成形装置中，将澄清后的熔融玻璃成形为规定的形状，从而形成成形玻璃。
然后，将成形玻璃缓慢冷却，从而能够制造玻璃物品。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2014/073594号
发明内容
发明所要解决的问题
在如上所述的玻璃物品的制造设备中，在熔化装置与澄清装置之间以及在澄清装置与成形装置之间设置用于运送熔融玻璃的运送装置。
这样的运送装置具有用于使熔融玻璃流通的导管和设置在该导管周围的隔热砖。隔热砖优选以与导管的整个外周部分接触的方式设置。然而，这样的结构是不现实的，实际上在导管与隔热砖之间存在间隙。
由于导管需要对高温的熔融玻璃具有耐腐蚀性，因此通常导管由铂或铂合金构成。但是，从成本的观点考虑，导管以比较薄的厚度构成。因此，导管容易因在内部流通的高温的熔融玻璃而发生蠕变变形、膨胀。而且，当这样的导管的膨胀变得显著时，导管有可能破损。
因此，为了防止这样的导管的破损，提出了在导管和隔热砖之间设置被称为水泥浇注料的不定形的陶瓷材料的方案(专利文献1)。
水泥浇注料以填充导管和隔热砖之间的间隙的方式设置，能够在一定程度上抑制在高温下的导管的膨胀。因此，通过使用水泥浇注料，能够显著地抑制因导管的膨胀而引起的破损。
然而，即使在导管和隔热砖之间存在水泥浇注料的情况下，本申请发明人也经常确认到在比较短的期间内导管产生龟裂。
本发明是鉴于这样的背景而完成的，其目的在于提供一种能够长期使用的熔融玻璃的运送装置。另外，本发明的目的在于提供一种具有这样的运送装置的玻璃物品的制造设备。此外，本发明的目的在于提供一种使用这样的运送装置的玻璃物品的制造方法。
用于解决问题的手段
在本发明中提供一种运送装置，其为熔融玻璃的运送装置，其中，所述运送装置具有：导管构件；和第一陶瓷构件，所述第一陶瓷构件设置在所述导管构件的周围，并且所述第一陶瓷构件的1000℃下的线性热膨胀系数在8×10-6/℃～12×10-6/℃的范围内，并且所述第一陶瓷构件的1400℃下的抗压强度为5MPa以上，所述导管构件由在铂或铂合金的基材中分散有金属氧化物颗粒的增强铂材料构成，所述金属氧化物为选自由Al2O3、ZrO2和Y2O3构成的组中的一种以上，在所述增强铂材料中以0.01质量％～0.15质量％的浓度含有所述金属氧化物颗粒。
另外，在本发明中提供一种玻璃物品的制造设备，其中，所述玻璃物品的制造设备具有：熔化装置，所述熔化装置将玻璃原料熔化而形成熔融玻璃；澄清装置，所述澄清装置将所述熔融玻璃澄清；和成形装置，所述成形装置将所述澄清后的熔融玻璃成形，并且在所述熔化装置与所述澄清装置之间和/或在所述澄清装置与所述成形装置之间还具有所述熔融玻璃的运送装置，所述运送装置为具有上述特征的运送装置。
此外，在本发明中提供一种玻璃物品的制造方法，其中，所述玻璃物品的制造方法具有：熔化工序，其中将玻璃原料熔化而形成熔融玻璃；澄清工序，其中将所述熔融玻璃澄清；和成形工序，其中将所述澄清后的熔融玻璃成形，并且在所述熔化工序与所述澄清工序之间和/或在所述澄清工序与所述成形工序之间还包含所述熔融玻璃的运送工序，在该运送工序中使用具有上述特征的运送装置。
发明效果
在本发明中能够提供一种能够长期使用的熔融玻璃的运送装置。另外，在本发明中能够提供一种具有这样的运送装置的玻璃物品的制造设备。此外，在本发明中能够提供一种使用这样的运送装置的玻璃物品的制造方法。
附图说明
图1为示意性地示出在几种运送装置中的浇注料的压缩变形量的时间变化行为的概念图。
图2为示意地示出根据本发明的一个实施方式的熔融玻璃的运送装置的截面的图。
图3为示意性地示出根据本发明的一个实施方式的玻璃物品的制造设备的一个结构例的剖视图。
图4为示意性示出根据本发明的一个实施方式的熔融玻璃的运送装置的制造方法的流程的图。
图5为示意性地示出能够用于导管构件的导管段的一个结构例的图。
图6为示意性地示出由图5所示的导管段构成的圆筒形段的一例的图。
图7为示意性地示出由图6中所示的圆筒形段构成的导管的一例的图。
图8为汇总示出利用从各样品的主体部分获取的试验片得到的蠕变断裂伸长率的测定结果的图。
图9为汇总示出利用从各样品的焊接部获取的试验片得到的蠕变断裂伸长率的测定结果的图。
图10为汇总示出从各样品获取的试验片的热处理试验前后的组织的图。
标号说明
100 第一运送装置
110 导管构件
112 引入部
114 排出部
116 中间部
120 导管段
122 边
124 边
126 圆筒形段
128 锻接部
130 焊接部
132 导管
140 第一陶瓷构件
150 第二陶瓷构件
201 第一制造设备
202A、202B 熔融玻璃的运送装置
212A、212B 引入管
214A、214B 排出管
215A、215B 搅拌器
216A、216B 容纳部
260 熔化装置
262 燃烧器
264 熔化炉
270 澄清装置
272 澄清槽
274 壳体
276 入口管
278 出口管
290 成形装置
G 熔融玻璃
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的一个实施方式进行说明。
在根据本发明的一个实施方式中，提供一种运送装置，其为熔融玻璃的运送装置，其中，所述运送装置具有：导管构件；和第一陶瓷构件，所述第一陶瓷构件设置在所述导管构件的周围；并且所述第一陶瓷构件的1000℃下的线性热膨胀系数在8×10-6/℃～12×10-6/℃的范围内，并且所述第一陶瓷构件的1400℃下的抗压强度为5MPa以上，所述导管构件由在铂或铂合金的基材中分散有金属氧化物颗粒的增强铂材料构成，所述金属氧化物为选自由Al2O3、ZrO2和Y2O3构成的组中的一种以上，在所述增强铂材料中以0.01质量％～0.15质量％的浓度含有所述金属氧化物颗粒。
在根据本发明的一个实施方式的熔融玻璃的运送装置中，第一陶瓷构件的1400℃下的抗压强度为5MPa以上。因此，设置在导管构件的周围的第一陶瓷构件能够对在运送装置的使用期间可能发生的导管构件的膨胀发挥一定程度的约束力。
另外，第一陶瓷构件的1000℃下的线性热膨胀系数在8×10-6/℃～12×10-6/℃的范围内，与导管构件的线性热膨胀系数比较接近。
顺便说一下，在熔融玻璃的运送装置中，例如在导管构件和第一陶瓷构件具有复杂的形状的情况下，在导管构件内以及在第一陶瓷构件内容易产生温度分布。另外，在该情况下，对导管构件局部地施加大的应力，存在导管构件破损的危险性。
因此，在根据本发明的一个实施方式的熔融玻璃的运送装置中，如上所述调节了第一陶瓷构件的1000℃下的线性热膨胀系数。因此，即使是在导管构件内以及在第一陶瓷构件内容易产生温度分布的结构，也能够显著地抑制对导管构件局部地施加大的应力或者导管构件破损。
此外，在根据本发明的一个实施方式的熔融玻璃的运送装置中，导管构件由分散有金属氧化物颗粒的“延性增强铂材料”构成。
在此，在本申请中，“增强铂材料”是指通过使金属氧化物颗粒分散在基材中而提高了高温蠕变强度的铂材料，所述金属氧化物为选自由Al2O3、ZrO2和Y2O3构成的组中的一种以上。通过使上述金属氧化物颗粒分散在基材中，可以阻碍晶粒的生长和位错(dislocation)的移动，从而可以得到良好的耐蠕变特性。
另外，需要注意的是，“增强铂材料”是不仅包含添加有金属氧化物颗粒的铂、而且包含添加有金属氧化物颗粒的铂合金的概念。
另外，“延性增强铂材料”特别是指通过将上述金属氧化物颗粒的添加量设定在0.01质量％～0.15质量％的范围内而提高了延性的增强铂材料。
在由这样的“延性增强铂材料”构成导管构件的情况下，即使在1400℃的熔融玻璃在内部流通的环境下，也能够显著提高导管构件的蠕变强度。另外，与由通常的“增强铂材料”构成的导管构件相比，能够显著提高导管构件的蠕变断裂伸长率。在此，蠕变断裂伸长率是指在蠕变试验中试验片断裂时的基准部分的长度(标距长度)的伸长率。
以上效果的结果是，在根据本发明的一个实施方式的熔融玻璃的运送装置中，不易产生导管构件在比较短的使用期间内破损的问题，从而能够长期稳定地使用运送装置。
以下，参照图1对根据本发明的一个实施方式的熔融玻璃的运送装置的特征更详细地进行说明。
在图1中示意性地示出在几种熔融玻璃的运送装置中设想的、1400℃下的浇注料的压缩变形量(纵轴)的时间变化行为。
在运送装置的使用期间，浇注料的内周侧由于导管构件的膨胀而被压缩。因此，在图1中，纵轴的浇注料的压缩变形量对应于导管的膨胀量。
在图1中示出了三条假想的曲线。其中，曲线A表示在运送装置A中的浇注料的变形行为，曲线B表示在运送装置B中的浇注料的变形行为，曲线C表示在运送装置C中的浇注料的变形行为。
在此，假设运送装置A具有由“增强铂材料”构成的导管构件和“软”浇注料。另外，假设运送装置B具有由“增强铂材料”构成的导管构件和“硬”浇注料。运送装置B例如对应于专利文献1中记载的运送装置。另一方面，假设运送装置C具有由“延性增强铂材料”构成的导管构件和“硬”浇注料(第一陶瓷构件)。运送装置C对应于根据本发明的一个实施方式的运送装置。
另外，在图1中，水平线I表示应用于运送装置A和运送装置B的导管构件膨胀至断裂的危险带。
根据图1中的曲线A可知，在运送装置A中浇注料的压缩变形量随着时间大幅增加。这是因为：在运送装置A中使用了软浇注料，由于导管构件的膨胀，浇注料的径向的厚度急剧减小。其结果是，曲线A在时间ta与水平线I相交。即，导管构件在时间ta断裂，该时间ta为运送装置A的寿命。
接着，根据曲线B可知，与运送装置A相比，在运送装置B中，抑制了浇注料的压缩变形量的增加。这是因为：在运送装置B中，使用了对导管构件的膨胀发挥一定程度的约束力的硬浇注料，从而浇注料的径向的收缩被抑制。
然而，即使在运送装置B中，也难以利用浇注料使导管构件的膨胀量完全为零。因此，曲线B在超过时间ta的某个时间tb与水平线I相交。即，导管构件在时间tb断裂，时间tb为运送装置B的寿命。
可见，在运送装置A、B中，虽然存在时间差异，但是寿命均由水平线I决定。
在此，对应于增强铂材料的1400℃下的蠕变断裂伸长率的水平线I存在于纵轴上的高度较低的位置。这是因为：在增强铂材料中，位错的移动受到分散在基材中的金属氧化物颗粒的阻碍，结果与“未增强铂材料”、即通常的铂合金材料相比，蠕变断裂伸长率大幅降低。
因此，即使像运送装置B那样能够通过提高浇注料的硬度而降低变形速度，曲线B最终也会在相应的时间与水平线I相交。即，导管构件破损。
与此相对，在运送装置C中，使用由“延性增强铂材料”构成的导管构件。在该情况下，导管构件膨胀至断裂的危险带从水平线I移至水平线II。其结果是，在运送装置C中，即使在使用与运送装置B相同的浇注料作为浇注料的情况下，曲线C与水平线II相交的时间也变为tc。因此，与运送装置B相比，在运送装置C中，能够显著延长寿命、即导管构件断裂的时间。
可见，在根据本发明的一个实施方式的运送装置中，与以往的运送装置相比，直至导管构件断裂的时间变长，能够长期使用运送装置。
(根据本发明的一个实施方式的熔融玻璃的运送装置)
以下，参照图2对根据本发明的一个实施方式的熔融玻璃的运送装置的一个结构例具体地进行说明。
在图2中示意性地示出根据本发明的一个实施方式的熔融玻璃的运送装置(以下称为“第一运送装置”)的截面。
如图2所示，第一运送装置100具有导管构件110、设置在该导管构件110的周围的第一陶瓷构件140、和设置在该第一陶瓷构件140的周围的第二陶瓷构件150。
导管构件110具有熔融玻璃的引入部112和排出部114以及在两者之间的中间部116。
然而，需要注意的是，图2中示出的导管构件110的结构仅为一例。例如，导管构件110可以不具有中间部116而由单个直管构成。或者，导管构件110可以具有更多的中间部116。在该情况下，导管构件110可以在某个中间部和另一个中间部之间还具有连接部。
对导管构件110要求对熔融玻璃的耐腐蚀性以及在高温下的耐蠕变变形性。因此，导管构件110由上述的延性增强铂材料构成。对于延性增强铂材料而言，通过使金属氧化物颗粒分散在基材中，即使在高温的应力负荷环境下使用的情况下，也能够阻碍位错的移动和晶粒的生长，从而能够提高蠕变强度。
第一陶瓷构件140例如由水泥浇注料构成。此外，第二陶瓷构件150例如由耐火砖构成。
需要说明的是，如上所述，第一陶瓷构件140以1000℃下的线性热膨胀系数在8×10-6/℃～12×10-6/℃的范围内、并且1400℃下的抗压强度为5MPa以上的方式构成。
在使用这样的第一运送装置100作为熔融玻璃的运送装置的情况下，将熔融玻璃从导管构件110的引入部112供给至第一运送装置100。被供给至第一运送装置100的熔融玻璃通过中间部116并从排出部114排出。
在以往的运送装置中，例如如专利文献1中记载的运送装置那样，采用在导管构件中使用增强铂材料、并且在导管构件的周围配置水泥浇注料的结构。但是，即使在这样的运送装置中，也观察到导管构件在比较短的期间内破损的现象。
与此相对，在第一运送装置100中，导管构件110由延性增强铂材料构成。因此，在第一运送装置100中，能够显著地提高导管构件110的高温下的蠕变断裂伸长率。
另外，第一陶瓷构件140以1400℃下的抗压强度为5MPa以上的方式构成。即，第一陶瓷构件140在高温区域具有比较高的强度。因此，第一陶瓷构件140能够在一定程度上抑制导管构件110的膨胀。其结果是，在第一运送装置100中，如上述图1中的曲线C所示，能够显著地延长导管构件110断裂的时间。
此外，第一陶瓷构件140以1000℃下的线性热膨胀系数在与导管构件110的线性热膨胀系数接近的值、即8×10-6/℃～12×10-6/℃的范围内的方式构成。因此，即使在导管构件110和/或第一陶瓷构件140中产生了温度分布的情况下，也可以显著减轻如下问题：对导管构件110局部地施加大的应力，由此导管构件110在比较短的期间内破损。
以上效果的结果是，在第一运送装置100中，导管构件110不易破损，能够长期稳定地使用第一运送装置100。
需要说明的是，本发明的熔融玻璃的运送装置不限于上述实施方式，可以像图3的运送装置202A和运送装置202B一样以具有搅拌器的搅拌装置的形式使用，另外，也可以以如图3所示的澄清装置的形式使用。
(根据本发明的一个实施方式的运送装置的构成构件)
接着，对于根据本发明的一个实施方式的熔融玻璃的运送装置中包含的各构件更详细地进行说明。
需要说明的是，在此，以第一运送装置100为例，对其构成构件进行说明。因此，在说明各构件时，使用图2中所示的参考标号。
(导管构件110)
导管构件110由延性增强铂材料构成。对于延性增强铂材料而言，通过使金属氧化物颗粒分散在基材中，即使在高温的应力负荷环境下使用的情况下，也可以阻碍位错的移动和晶粒的生长，从而能够提高蠕变强度。另外，延性增强铂材料与增强铂材料相比，能够显著提高蠕变断裂伸长率。
延性增强铂材料中，作为基材元素，除了铂以外，还可以含有铑、金和铱中的至少一种。在基材中含有这些金属元素的情况下，铂与这些金属元素的含量比以质量比计例如可以在95:5～80:20的范围内。
另外，延性增强铂材料包含氧化铝(Al2O3)、氧化锆(ZrO2)和氧化钇(Y2O3)中的至少一种作为金属氧化物颗粒。
金属氧化物颗粒例如平均粒径在5nm～500nm的范围内。当平均粒径在5nm～500nm的范围内时，能够得到良好的耐蠕变特性，而且能够显著地抑制因导管的膨胀而引起的破损。平均粒径优选在10nm～100nm的范围内。需要说明的是，平均粒径是指颗粒的中值粒径D50。中值粒径D50是通过对延性增强铂材料的TEM图像进行图像处理而测定的累积分数中的50％粒径。
另外，在基材中以0.01质量％～0.15质量％的范围含有金属氧化物颗粒。金属氧化物颗粒含量优选在0.02质量％～0.08质量％的范围内。
通过使具有上述粒径的金属氧化物颗粒以上述含量分散在基材中，能够将延性增强铂材料的1400℃下的蠕变断裂伸长率例如调节为5％～35％。蠕变断裂伸长率为5％以上时，能够显著地抑制因导管的膨胀而引起的破损。蠕变断裂伸长率为35％以下时，可以阻碍晶粒的生长和位错的移动，从而能够得到良好的耐蠕变特性。蠕变断裂伸长率优选在10％～30％的范围内。
需要说明的是，在本申请中，蠕变断裂伸长率的值为4次测定结果的平均值。
另外，延性增强铂材料的1000℃下的线性热膨胀系数例如在9×10-6/℃～11×10-6/℃的范围内。在该情况下，能够使导管构件110的线性热膨胀系数与第一陶瓷构件140的线性热膨胀系数一致，能够显著地抑制应力集中部分的产生。延性增强铂材料的线性热膨胀系数优选在9.5×10-6/℃～10.5×10-6/℃的范围内。
导管构件110的厚度例如在0.8mm～1.0mm的范围内。
(接合部)
在导管构件110具有比较大的尺寸的情况下，这样的导管构件110通过将多个导管段相互接合而构成。
需要说明的是，详细情况如后所述，在接合多个导管段时使用锻接法和/或焊接法。即，接合部为焊接接合部和/或锻接接合部。其中，例如在将薄板状的延性增强铂材料的相对的边彼此接合而形成圆筒形状的延性增强铂材料时利用锻接法(参照图5和图6)。另外，例如在将圆筒形的延性增强铂材料沿轴向依次接合而形成更长的圆筒构件时使用焊接法(参照图7)。
可见，导管构件110通常具有接合部。一般来说，已知接合部的材料特性与非接合部、即主体部分不同。特别是在焊接法中，由于在接合过程中对材料施加热，因此热效应的结果是，由焊接形成的接合部的材料特性有时与主体部分显著不同。
因此，在本申请中，除非另有说明，上述材料特性表示导管构件110的主体部分的材料特性。
但是，需要注意的是，在第一运送装置100中，即使在导管构件110的接合部也能够获得比较良好的材料特性。具体而言，对于导管构件110而言，即使在接合部，1400℃下的蠕变断裂伸长率也为2％以上，具有比较良好的高温延性。接合部的蠕变断裂伸长率优选为3％以上，更优选为4％以上。如果1400℃下的蠕变断裂伸长率为2％以上，则即使导管构件110发生膨胀变形，也能够抑制在接合部产生龟裂。
需要说明的是，接合部的蠕变断裂伸长率的值表示4次测定的平均值。
导管构件110即使在材料特性比较容易降低的接合部也具有良好的材料特性。因此，对于第一运送装置100而言，不易产生力学上弱的部分，能够长期稳定地使用。
(第一陶瓷构件140)
第一陶瓷构件140以1000℃下的线性热膨胀系数在8×10-6/℃～12×10-6/℃的范围内、并且1400℃下的抗压强度为5MPa以上的方式构成。1000℃下的线性热膨胀系数优选在9×10-6/℃～11×10-6/℃的范围内。
第一陶瓷构件140在20℃～1000℃的范围内的线性热膨胀系数优选为应用于导管构件110的延性增强铂材料在相同温度下的线性热膨胀系数±15％以内。在该情况下，在第一运送装置100的升温过程中，能够使导管构件110与第一陶瓷构件140之间膨胀行为一致。另外，由此能够进一步抑制导管构件110的破损。
第一陶瓷构件140例如可以包含细粒的氧化锆(以下，称为“第一氧化锆颗粒”)和粗粒的氧化锆(以下称为“第二氧化锆颗粒”)。第一陶瓷构件140可以还包含二氧化硅颗粒。
第一氧化锆颗粒与第二氧化锆颗粒的含有比例例如在3:10～3:5的范围内。
在第一陶瓷构件140含有二氧化硅颗粒的情况下，以相对于第一陶瓷构件140整体的质量比计，优选以0.05～0.2的比例含有二氧化硅颗粒。
需要说明的是，第一陶瓷构件140可以由与专利文献1中记载的第一陶瓷结构体相同的材料构成。
第一陶瓷构件140的开口孔隙率(開気孔率)例如在25％～50％的范围内。开口孔隙率优选在30％～40％的范围内。在本申请中，开口孔隙率可以通过压汞法测定。
第一陶瓷构件140的厚度没有特别限制，例如优选在15mm～50mm的范围内，更优选在25mm～35mm的范围内。
通过第一陶瓷构件140的厚度为50mm以下，可以抑制厚度方向的温度差。
第一陶瓷构件140优选以尽可能没有间隙地与导管构件110接触的方式配置在导管构件110的周围。由此，可以在一定程度上抑制由于使用期间中的加热而引起的导管构件110的膨胀变形。
间隙最大优选为2mm以下，更优选为1mm以下。
(第二陶瓷构件150)
第二陶瓷构件150例如可以由隔热砖等构成。
隔热砖可以为以选自由氧化铝、氧化镁、锆石和二氧化硅构成的组中的至少一种作为主体的隔热砖。作为具体的隔热砖，例如可以列举：二氧化硅-氧化铝质隔热砖、氧化锆质隔热砖和氧化镁质隔热砖等。
作为隔热砖的市售品，可以列举SP-15(日之丸窑业株式会社制造)和LBK3000(伊索莱特工业株式会社制造)等。
(第一运送装置100)
第一运送装置100例如应用于玻璃物品的制造设备等。特别是，第一运送装置100优选应用于1400℃以上的温度的熔融玻璃在其中流通的部分。
(根据本发明的一个实施方式的玻璃物品的制造设备)
接着，参照图3对根据本发明的一个实施方式的玻璃物品的制造设备进行说明。
在图3中示意性地示出根据本发明一个实施方式的玻璃物品的制造设备(以下，称为“第一制造设备”)的结构。
如图3所示，第一制造设备201具有熔化装置260、澄清装置270和成形装置290。
熔化装置260具有将玻璃原料熔化而形成熔融玻璃G的功能。熔化装置260具有对玻璃原料进行加热的燃烧器262和容纳熔融玻璃G的熔化炉264。
澄清装置270具有除去熔融玻璃G中所含有的气泡的功能。澄清装置270具有：以延伸轴沿水平方向取向的方式配置的澄清槽272、和容纳该澄清槽272的壳体274。入口管276和出口管278与澄清槽272的底部连接。成形装置290具有将熔融玻璃G成形而形成成形玻璃的功能。
此外，第一制造设备201在熔化装置260与澄清装置270之间具有熔融玻璃G的运送装置202A。另外，第一制造设备201在澄清装置270与成形装置290之间具有熔融玻璃G的运送装置202B。
运送装置202A具有供给熔融玻璃G的引入管212A和排出熔融玻璃G的排出管214A。另外，在引入管212A与排出管214A之间设置有容纳搅拌器215A的容纳部216A。
同样地，运送装置202B具有引入管212B和排出管214B。另外，在引入管212B与排出管214B之间设置有容纳搅拌器215B的容纳部216B。
引入管212A、212B、排出管214A、214B和容纳部216A、216B的内径例如为50mm～500mm。
需要说明的是，图3的澄清装置270为降低澄清槽272内的气氛的压力的减压脱泡装置。减压脱泡装置的脱泡性能优异，适合于澄清高温粘性高的熔融玻璃。
在使用第一制造设备201制造玻璃物品时，使用熔化装置260中的燃烧器262等在熔化装置260内将玻璃原料熔化。由此形成熔融玻璃G。
接着，将熔融玻璃G经由引入管212A供给至运送装置202A。在容纳部216A内利用搅拌器215A对被供给至运送装置202A的熔融玻璃G进行搅拌而均质化。然后，将熔融玻璃G经由排出管214A从运送装置202A中排出，并供给至澄清装置270的入口管276。
经由入口管276被供给至澄清装置270的熔融玻璃G在流经澄清槽272期间进行脱泡。之后，经由出口管278从澄清装置270中排出澄清后的熔融玻璃G。
接着，将熔融玻璃G经由引入管212B供给至运送装置202B。在容纳部216B内利用搅拌器215B对被供给至运送装置202B的熔融玻璃G进行搅拌而均质化。然后，将熔融玻璃G经由排出管214B从运送装置202B中排出，并供给至成形装置290。
在成形装置290中将被供给至成形装置290的熔融玻璃G成形为规定形状的成形玻璃。然后，将成形玻璃缓慢冷却，并根据需要进行切割。
经过这样的工序而制造玻璃物品。需要说明的是，在制造玻璃板作为玻璃物品的情况下，在成形装置290中将被供给至成形装置290的熔融玻璃G成形为规定厚度的玻璃带，然后将玻璃带缓慢冷却、并进行切割。作为制造玻璃板的方法，可以列举浮法、熔合法。
在此，运送装置202A和运送装置202B由根据本发明的一个实施方式的运送装置构成。运送装置202A和运送装置202B中的至少一者可以由上述第一运送装置100构成。
因此，在第一制造设备201中，能够长期稳定地使用运送装置202A和运送装置202B。另外，通过使用第一制造设备201，能够连续且稳定地制造玻璃物品。
需要说明的是，澄清装置可以使用能够将澄清槽中的熔融玻璃的温度例如升温至1700℃的高温澄清装置来代替减压脱泡装置。
本发明的玻璃物品可以为钠钙玻璃、无碱玻璃、混合碱玻璃、硼硅酸盐玻璃或其它玻璃中的任意一种。另外，关于玻璃物品的用途，可以列举建筑用、车辆用、平板显示器用或其它各种用途。
(根据本发明的一个实施方式的熔融玻璃的运送装置的制造方法)
接着，参照图4～图7对根据本发明的一个实施方式的熔融玻璃的运送装置的制造方法的一例进行说明。
在图4中示意性地示出根据本发明的一个实施方式的熔融玻璃的运送装置的制造方法(以下，称为“第一制造方法”)的流程。
如图4所示，第一制造方法具有以下工序：形成导管构件的工序(工序S110)、将第二陶瓷构件隔着间隙配置在所述导管构件的周围的工序(工序S120)、以及将第一陶瓷构件配置在所述间隙中的工序(工序S130)。
以下，对各工序进行说明。
需要说明的是，在以下的记载中，为了明确，以上述的第一运送装置100为例，对其制造方法进行说明。因此，在表示各构件时使用图2中所示的参考标号。
(工序S110)
首先，形成导管构件110。例如，导管构件110通过将多个导管段相互接合而形成。
在图5中示意性地示出导管段的一个结构例。
如图5所示，该导管段120具有近似薄板状的形状。导管段120的尺寸没有特别限制。
接着，将导管段120中的边122与边124相互接合。在接合时可以使用锻接法。由此，构成圆筒形段。
在图6中示出所构成的圆筒形段126的一例的示意性立体图。圆筒形段126具有与轴向平行的锻接部128。
接着，如图7所示，将多个圆筒形段126沿轴向依次层叠，并将它们依次接合，由此形成导管132。在接合时可以利用焊接法。所构成的导管132具有与轴向平行的锻接部128和与轴向垂直的焊接部130。
通过反复进行这样的接合处理而形成导管构件110。
需要说明的是，在形成如图2所示的导管构件110的引入部112和排出部114的情况下，可以使用具有开口部的圆筒形段126。然后，在开口部焊接另一个圆筒形段126，由此能够形成引入部112和排出部114。
(工序S120)
接着，准备第二陶瓷构件150。第二陶瓷构件150由上述的隔热砖构成。而且，以产生规定的间隙的方式将第二陶瓷构件150配置在导管构件110的周围。
导管构件110与第二陶瓷构件150之间的间隙例如可以在0.1mm～2mm的范围内。
(工序S130)
接着，制备第一陶瓷构件140用的浆料。
浆料通过在离子交换水中添加氧化锆颗粒、二氧化硅颗粒、pH调节剂和有机粘结剂等来制备。需要说明的是，也可以省略二氧化硅颗粒和有机粘结剂。
氧化锆颗粒包含细粒的氧化锆颗粒(第一氧化锆颗粒)和粗粒的氧化锆颗粒(第二氧化锆颗粒)。
第一氧化锆颗粒的中值粒径D50例如在0.2μm～10μm的范围内。另一方面，第二氧化锆颗粒的中值粒径D50例如在0.2mm～2mm的范围内。第一氧化锆颗粒的中值粒径D50优选在1μm～5μm的范围内，更优选在2μm～4μm的范围内。第二氧化锆颗粒的中值粒径D50优选在0.25mm～1.75mm的范围内，更优选在0.5mm～1.5mm的范围内。
需要说明的是，第一氧化锆颗粒可以是不含有稳定剂的氧化锆颗粒，第二氧化锆颗粒可以是含有氧化钇等稳定剂的稳定化的氧化锆颗粒。
相对于全部氧化锆颗粒，离子交换水的添加量例如在4质量％～20质量％的范围内。相对于全部氧化锆颗粒，离子交换水的添加量优选在6质量％～15质量％的范围内，更优选在8质量％～12质量％的范围内。
在添加二氧化硅颗粒的情况下，二氧化硅颗粒的中值粒径D50优选在1μm～500μm的范围内。二氧化硅颗粒的中值粒径D50更优选在10μm～300μm的范围内，进一步优选在20μm～100μm的范围内。相对于全部氧化锆颗粒的质量，以0.05质量％～0.2质量％的范围添加二氧化硅颗粒。
pH调节剂可以用于将离子交换水的pH调节为弱碱性(pH＝约7～约9)。作为pH调节剂，可以使用CaO、氨和碳酸钾等。相对于全部浆料，pH调节剂的添加量优选在0.01质量％～0.2质量％的范围内，更优选在0.02质量％～0.1质量％的范围内。
为了提高常温下的浆料的可处理性而添加有机粘结剂。作为有机粘结剂，可以使用甲基纤维素、液体石蜡或聚乙二醇等。作为以甲基纤维素作为成分的有机粘结剂，例如有信越化学工业株式会社的产品名METOLOSE。相对于全部浆料，有机粘结剂的添加量优选为0.5质量％以下，更优选为0.3质量％以下，进一步优选为0.2质量％以下。
接着，将所制备的浆料填充至导管构件110与第二陶瓷构件150之间的间隙中，从而构成组件。之后，浆料充分干燥后，在大气中在1300℃～1500℃的温度下对组件进行热处理。由此，使浆料烧结而形成第一陶瓷构件140。热处理温度优选在1350℃～1450℃的范围内。
需要说明的是，通过组件的热处理，第一陶瓷构件140烧结、收缩，有时在导管构件110和第一陶瓷构件140之间产生间隙。
然而，由于在第一运送装置100的使用期间内导管构件110发生膨胀，因此这样的间隙比较快速地消失。
通过以上工序能够制造第一运送装置100。
[实施例]
(导管构件的特性评价)
使用能够应用于根据本发明的一个实施方式的运送装置的导管构件评价了各种特性。
首先，准备由不同的铂合金构成的3种导管构件用样品A～C。
样品A由在铂-铑合金(以质量比计为90:10)中添加有0.2质量％的氧化锆颗粒的所谓的增强铂材料构成。样品B由在铂-铑合金(以质量比计为90:10)中添加有0.07质量％的氧化锆颗粒的增强铂材料构成。另外，样品C由在铂-铑合金(以质量比计为90:10)中添加有0.03质量％的氧化锆颗粒的增强铂材料构成。在所有样品中，氧化锆颗粒的平均粒径(标称值)均为40nm。
需要说明的是，各样品A～C通过将多个导管段锻接和焊接而构成。
(蠕变特性评价)
从上述各样品A～C获取高温蠕变试验用的试验片。需要说明的是，从主体部分(非接合部)和焊接部双方获取试验片。
以下，将从样品A获取的主体部分的试验片称为“试验片a1”，将焊接部的试验片称为“试验片a2”。同样地，将从样品B获取的主体部分的试验片称为“试验片b1”，将焊接部的试验片称为“试验片b2”。此外，将从样品C获取的主体部分的试验片称为“试验片c1”，将焊接部的试验片称为“试验片c2”。
使用这些试验片a1、a2、b1、b2、c1和c2实施高温蠕变试验。
使用了市售的蠕变试验装置(东伸工业株式会社制造)作为试验装置。试验在1400℃的大气中实施。试验片的标距长度为50mm，载荷在1MPa～30MPa的范围内，使用CCD照相机以非接触的方式测定了试验片的位移。需要说明的是，试验的N数为4。
在图8中汇总示出从各样品的主体部分获取的试验片a1～c1的蠕变断裂伸长率的测定结果。蠕变断裂伸长率为4次测定的平均值。
如图8所示，试验片a1的蠕变断裂伸长率为4％以下。与此相对，试验片b1和c1的蠕变断裂伸长率大于10％，可知与试验片a1相比蠕变断裂伸长率显著提高。
在图9中汇总示出从各样品的焊接部获取的试验片a2～c2的蠕变断裂伸长率的测定结果。蠕变断裂伸长率为4次测定的平均值。
由图8与图9的比较可知，在所有试验片中，与主体部分相比，焊接部的蠕变断裂伸长率都降低。特别是在试验片a2中，蠕变断裂伸长率降低至1％以下。但是，在试验片b1和c1中，蠕变断裂伸长率依然大于4％，可知保持了相应的伸长率。
可见，确认了：导管构件用的样品B和样品C的蠕变断裂伸长率显著提高。
(耐热性评价)
从上述样品B和样品C获取耐热性评价试验用的试验片。从主体部分(非接合部)、焊接部和锻接部这3处获取试验片。
如上所述，将从样品B获取的主体部分的试验片称为“试验片b1”，将焊接部的试验片称为“试验片b2”。另外，将从样品B获取的锻接部的试验片称为“试验片b3”。同样地，将从样品C获取的主体部分的试验片称为“试验片c1”，将焊接部的试验片称为“试验片c2”，将锻接部的试验片称为“试验片c3”。
使用试验片b1～b3和c1～c3进行耐热性的评价试验。
试验通过在高温下、大气中对各试验片进行规定时间的热处理来实施。热处理后，利用光学显微镜观察组织，评价试验前后的组织变化。热处理条件为以下两种：在1350℃下保持24小时和在1450℃下保持100小时。
在图10中汇总示出在试验片c1～c3中得到的结果。需要说明的是，为了进行比较，在图10中还示出了在通常的铂合金材料(Pt-Rh合金材料)中得到的结果。
由该结果可知，在非增强铂材料的情况下，由于热处理而进行晶粒生长，颗粒显著粗大化。
与此相对，可知在由含有0.03质量％的氧化锆颗粒的增强铂材料构成的试验片c1～c3的情况下，晶粒生长不太显著。特别是即使在焊接部的试验片c2中，也显著地抑制了晶粒生长。
需要说明的是，虽然在图10中未示出，但是在试验片b1～b3中也得到了与试验片c1～c3同样的结果。
可见，确认了导管构件用的样品B和样品C具有良好的耐热性。
(第一陶瓷构件的特性评价)
通过以下的方法制造第一陶瓷构件并对其特性进行评价。
首先，制备第一陶瓷构件用的浆料。
通过在离子交换水中添加细粒的氧化锆颗粒(第一氧化锆颗粒)、pH调节剂和有机粘结剂而制备了混合物。
以质量比计，在23％的离子交换水中添加pH调节剂、有机粘结剂和76.85％的第一氧化锆颗粒，从而制备了混合液。将该混合液在使用氧化锆制球和容器的球磨机中混合3小时，从而制备了浆料前体。
需要说明的是，第一氧化锆颗粒是中值粒径D50为0.96μm的氧化锆颗粒。另外，pH调节剂为CaO，有机粘结剂为METOLOSE(信越化学工业株式会社制造)。
接着，在浆料前体中添加粗粒的氧化锆颗粒(第二氧化锆颗粒)，然后混合20分钟，从而制成了浆料。
第二氧化锆颗粒是中值粒径D50为420μm的稳定化的氧化锆颗粒。另外，以第一氧化锆颗粒相对于第二氧化锆颗粒的质量比为0.45的方式添加第二氧化锆颗粒。
接着，将所得到的浆料填充至内径为25mm、高度为30mm的圆柱形模具中，在大气中干燥10小时，然后再在80℃下干燥2小时。然后，将所得到的试样从模具中取出，在大气中、1400℃下对该试样进行10小时的热处理。
由此，制造了评价用的第一陶瓷构件(以下，称为“陶瓷样品1”)。
(高温抗压强度的测定)
使用陶瓷样品1进行了高温抗压强度的测定。
在测量时使用门式万能试验机(岛津制作所制造：Autograph)。通过氧化铝夹具在加热至1400℃的炉内压缩陶瓷样品1。十字头的移动速度设定为每分钟2mm。测定在大气中实施。将在压缩过程中所得到的最高载荷作为陶瓷样品1的高温抗压强度。
测定的结果为陶瓷样品1的高温抗压强度为11.5MPa。
(线性热膨胀系数的测定)
使用TMA(理学公司制造)测定陶瓷样品1的线性热膨胀系数。
测定的结果为陶瓷样品1的1000℃下的线性热膨胀系数为10.5×10-6/℃。
(总结)
根据以上所述，具有由样品B和样品C的增强铂材料构成的导管构件、和通过对与陶瓷样品1相同的浆料进行热处理而得到的第一陶瓷构件的熔融玻璃的运送装置可以评价为能够在更长期间内使用的熔融玻璃的运送装置。

Claims (9)

1.一种运送装置，其为熔融玻璃的运送装置，其中，所述运送装置具有：
导管构件；和
第一陶瓷构件，所述第一陶瓷构件设置在所述导管构件的周围；并且
所述第一陶瓷构件的1000℃下的线性热膨胀系数在8×10-6/℃～12×10-6/℃的范围内，并且所述第一陶瓷构件的1400℃下的抗压强度为5MPa以上，
所述导管构件由在铂或铂合金的基材中分散有金属氧化物颗粒的增强铂材料构成，所述金属氧化物为选自由Al2O3、ZrO2和Y2O3构成的组中的一种以上，
在所述增强铂材料中以0.01质量％～0.15质量％的浓度含有所述金属氧化物颗粒。
2.如权利要求1所述的运送装置，其中，所述增强铂材料的1400℃下的蠕变断裂伸长率为5％～35％。
3.如权利要求1或2所述的运送装置，其中，所述金属氧化物颗粒的平均粒径在5nm～500nm的范围内。
4.如权利要求1或2所述的运送装置，其中，所述导管构件具有接合部，并且
所述接合部的1400℃下的蠕变断裂伸长率为2％以上。
5.如权利要求4所述的运送装置，其中，所述接合部为焊接接合部和/或锻接接合部。
6.如权利要求1或2所述的运送装置，其中，所述第一陶瓷构件在20℃～1000℃的范围内的线性热膨胀系数为所述增强铂材料在相同温度下的线性热膨胀系数±15％以内。
7.如权利要求1或2所述的运送装置，其中，所述运送装置在所述第一陶瓷构件的周围还具有第二陶瓷构件。
8.一种玻璃物品的制造设备，其中，所述玻璃物品的制造设备具有：
熔化装置，所述熔化装置将玻璃原料熔化而形成熔融玻璃；
澄清装置，所述澄清装置将所述熔融玻璃澄清；和
成形装置，所述成形装置将所述澄清后的熔融玻璃成形，并且
在所述熔化装置与所述澄清装置之间和/或在所述澄清装置与所述成形装置之间还具有所述熔融玻璃的运送装置，
所述运送装置为权利要求1～7中任一项所述的运送装置。
9.一种玻璃物品的制造方法，其中，所述玻璃物品的制造方法具有以下工序：
熔化工序，其中将玻璃原料熔化而形成熔融玻璃；
澄清工序，其中将所述熔融玻璃澄清；和
成形工序，其中将所述澄清后的熔融玻璃成形，并且
在所述熔化工序与所述澄清工序之间和/或在所述澄清工序与所述成形工序之间还包含所述熔融玻璃的运送工序，
在该运送工序中使用权利要求1～7中任一项所述的运送装置。
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