CN113544100A - 具有改良的抗腐蚀性的导管加热设备和方法 - Google Patents

Abstract

一种导管加热设备和一种加热导管的方法。所述导管加热设备包括周向包围所述导管的至少一部分的环形加热元件。所述环形加热元件包括环形通道，并且所述方法包括使冷却流体从所述环形通道流过。所述环形加热元件还包括接口区域，所述接口区域在所述环形通道与气氛中含有的耐火陶瓷材料之间延伸。在所述接口区域与所述耐火陶瓷材料之间的边界处的温度高于所述气氛的露点。

Description

具有改良的抗腐蚀性的导管加热设备和方法

相关申请

本申请根据35U.S.C.§119要求2019年2月14日提交的美国临时申请序列号62/805,332的优先权的权益，该申请是本申请的基础的并且将全文以引用的方式并入本文。

技术领域

本公开内容大体上涉及导管的加热，如玻璃熔化系统中使用的金属导管的加热，并且更具体地涉及具有改良的抗腐蚀性的导管的加热。

背景技术

在玻璃制品的生产中，如用于显示应用(包括电视机和手持装置，如电话和平板电脑)的玻璃片，熔融材料通常经由一个或多个导管传输，导管如由贵金属(如铂)构成的导管。上述导管可例如通过电动凸缘直接加热，电动凸缘包括周向包围导管的金属材料。水冷却通道可帮助管理凸缘的温度。

在上述系统中，导管通常被包装于耐火材料中，如耐火陶瓷材料，其可进一步被包括在受控气氛(atmosphere)的囊舱中。受控气氛的囊舱通常为露点(dew point)实质上高于流体冷却通道的温度的相对潮湿的环境。当通道的外部与耐火材料直接接触时，水沿着通道与耐火材料的界面凝结，这可大幅加速通道材料腐蚀，使得不仅缩短通道的使用寿命而且还缩短凸缘的使用寿命。将期望的是找到这个问题的解决方案，而该解决方案实质上不会不利地影响系统操作参数或能力。

发明内容

本文公开的实施例包括导管加热设备。导管加热设备包括周向包围导管的至少一部分的环形加热元件。环形加热元件包括环形通道，环形通道经配置以使冷却流体从中流过。环形加热元件至少部分地被气氛中含有的耐火陶瓷材料包围。气氛的露点高于冷却流体的温度。加热元件包括接口区域，接口区域包括金属或金属合金。接口区域在环形通道与耐火陶瓷材料之间延伸。在接口区域与耐火陶瓷材料之间的边界处的接口区域的温度高于气氛的露点。

本文公开的实施例还包括加热导管的方法。方法包括通过环形加热元件周向包围导管的至少一部分的步骤。环形加热元件包括环形通道和从中流过的冷却流体。环形加热元件至少部分地被气氛中含有的耐火陶瓷材料包围。气氛的露点高于冷却流体的温度。加热元件包括接口区域，接口区域包括金属或金属合金。接口区域在环形通道与耐火陶瓷材料之间延伸。在接口区域与耐火陶瓷材料之间的边界处的接口区域的温度高于气氛的露点。

本文公开的实施例的另外的特征和优点将在以下具体实施方式中叙述，并且部分地对于本领域技术人员而言将从描述显而易见，或通过实践如本文所述的所公开的实施例来认识到，包括以下具体实施方式、权利要求书和附图。

应理解，前述一般描述和以下详细描述两者呈现意图提供用于理解所要求保护的实施例的本质和特性的概要或框架的实施例。本文包括附图以提供进一步理解，并且附图被包括在本说明书中且构成本说明书的部分。附图示出本公开内容的各种实施例，并且附图与说明书一起用以解释各种实施例的原理和操作。

附图说明

图1为示例性熔融下拉玻璃制作设备和工艺的示意图；

图2为环形加热元件的透视图，此环形加热元件周向包围导管的一部分；

图3为环形加热元件的示意正剖视图，此环形加热元件周向包围导管并且被气氛中含有的耐火陶瓷材料包围；

图4为环形加热元件的一部分的示意侧剖视图，此部分包括环形冷却流体通道；

图5为环形加热元件的一部分的示意侧剖视图，此部分包括包围环形冷却流体通道的环形壳体和在环形冷却流体通道与环形壳体之间延伸的流体间隙；

图6为环形加热元件的一部分的示意侧剖视图，此部分包括包围替代配置的环形冷却流体通道的环形壳体和在环形冷却流体通道与环形壳体之间延伸的流体间隙；

图7为环形加热元件的一部分的示意侧剖视图，此部分包括包围替代配置的环形冷却流体通道的环形壳体和在环形冷却流体通道与环形壳体之间延伸的流体间隙；

图8为环形加热元件的一部分的示意侧剖视图，此部分包括在环形冷却流体通道的至少一部分与耐火陶瓷材料之间的环形环；

图9A和图9B为环形加热元件的一部分的分解侧剖视图，此部分分别包括环形壳体或环形环；

图10A和图10B为环形加热元件的一部分的示意侧剖视图和分解侧剖视图，此部分包括在环形冷却流体通道的至少一部分与耐火陶瓷材料之间的环形环的替代实施例；以及

图11为环形加热元件的示意前剖视图，此环形加热元件周向包围导管并且被耐火陶瓷材料包围，其中环形加热元件的中心偏离导管的中心。

具体实施方式

现将详细参照本公开内容的现有较佳实施例，实施例的实例绘示于附图中。在附图各处将尽可能使用相同的元件符号来指称相同或类似的部件。然而，本公开内容可以许多不同的形式来实现，并且不应被解释为限于本文叙述的实施例。

在本文中可将范围表示为从“约”一个特定值，和/或至“约”另一个特定值。当表示上述范围时，另一个实施例包括从一个特定值和/或至另一个特定值。类似地，当通过使用先行词“约”将数值表示为近似值时，将理解特定值形成另一个实施例。将进一步理解，每个范围的端点关于另一个端点皆为有意义的并且独立于此另一个端点。

如本文使用的方向性用语、例如，上、下、右、左、前、后、顶部、底部仅为参照所绘制的附图作出，而不意图暗示绝对定向。

除非另外明确说明，否则本文叙述的任何方法决不意图解释为要求以特定顺序执行方法的步骤，也不要求以任何设备特定的定向来执行。因此，当方法权利要求实际上并未叙述方法的步骤所要遵循的顺序时，或当任何设备权利要求实际上并未叙述对个别部件的顺序或定向时，或当在权利要求书或说明中并未另外特定说明步骤将限于特定的顺序时，或当并未叙述对设备的部件的特定顺序或定向时，决不意图在任何方面中推断顺序或定向。这适用于任何可能的非表达的解释依据，包括：关于步骤的安排、操作流程、部件的顺序或部件的定向的逻辑事项；自语法组织或标点符号得到的简单含义，以及说明书中描述的实施例的数量或类型。

如本文所使用，除非上下文另有明确指示，否则单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数指示物。因此，例如，除非上下文另有明确指示，否则对“一”部件的引用包括具有两个或多于两个上述部件的方面。

图1示出示例性玻璃制造设备10。在一些示例中，玻璃制造设备10可包括玻璃熔化炉12，玻璃熔化炉12可包括熔化容器14。除了熔化容器14的外，玻璃熔化炉12可任选地包括一种或多种另外的部件，如加热元件(例如，燃烧器或电极)，其加热原料并且将原料转换成熔融玻璃。在进一步示例中，玻璃熔化炉12可包括热管理装置(例如，隔热部件)，其减少从熔化容器附近损失的热。在更进一步示例中，玻璃熔化炉12可包括有助于将原料熔化成玻璃熔体的电子装置和/或机电装置。更进一步，玻璃熔化炉12可包括支撑结构(例如，支撑底盘、支撑构件等)或其他部件。

玻璃熔化容器14通常由耐火材料构成，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，玻璃熔化容器14可由耐火陶瓷砖构成。玻璃熔化容器14的具体实施例将在以下更详细地描述。

在一些示例中，可将玻璃熔化炉并入作为玻璃制造设备的部件，以制造玻璃基板，例如，连续长度的玻璃带。在一些示例中，可将本公开内容的玻璃熔化炉并入作为玻璃制造设备的部件，此玻璃制造设备包括槽拉制(slot draw)设备、浮浴(float bath)设备、下拉(down-draw)设备(如熔融工艺)、上拉(up-draw)设备、压辊(press-rolling)设备、管拉制(tube drawing)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。作为示例，图1示意绘示玻璃熔化炉12作为熔融下拉玻璃制造设备10的部件，用于熔融拉制玻璃带以用于后续处理成个别玻璃片。

玻璃制造设备10(例如，熔融下拉设备10)可任选地包括上游玻璃制造设备16，上游玻璃制造设备16位于相对于玻璃熔化容器14的上游。在一些示例中，上游玻璃制造设备16的一部分或全部可并入作为玻璃熔化炉12的一部分。

如所示的示例所示，上游玻璃制造设备16可包括储存仓(storage bin)18、原料输送装置20和连接至原料输送装置的马达22。储存仓18可经配置以储存定量的原料24，定量的原料24可进料至玻璃熔化炉12的熔化容器14中，如由箭头26所指示。原料24通常包括一种或多种玻璃成型金属氧化物和一种或多种改质剂。在一些示例中，原料输送装置20可由马达22提供动力，使得原料输送装置20将预定量的原料24从储存仓18输送至熔化容器14。在进一步示例中，马达22可为原料输送装置20提供动力以基于在熔化容器14的下游处感测到的熔融玻璃的水平(level)于受控速率下引入原料24。此后，可加热熔化容器14内的原料24以形成熔融玻璃28。

玻璃制造设备10还可任选地包括相对于玻璃熔化炉12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的一部分可并入作为玻璃熔化炉12的部分。在一些情况下，以下论述的第一连接导管32或下游玻璃制造设备30的其他部分可并入作为玻璃熔化炉12的部分。下游玻璃制造设备的元件(包括第一连接导管32)可由贵金属形成。适合的贵金属包括选自由铂、铱、铑、锇、钌和钯所组成的金属的群组的铂族金属或以上项的合金。例如，玻璃制造设备的下游部件可由铂-铑合金形成，其包括从约70％至约90％重量的铂与从约10％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，如澄清容器34，其位于熔化容器14的下游并且通过上述第一连接导管32耦接至熔化容器14。在一些示例中，熔融玻璃28可通过第一连接导管32从熔化容器14由重力进料至澄清容器34。例如，重力可导致熔融玻璃28穿过第一连接导管32的内部路径从熔化容器14至澄清容器34。然而，应理解，其他调节容器可位于熔化容器14的下游，例如在熔化容器14与澄清容器34之间。在一些实施例中，可在熔化容器与澄清容器之间采用调节容器，其中将来自初级熔化容器的熔融玻璃进一步加热以继续熔化工艺，或在进入澄清容器之前冷却至低于熔化容器中熔融玻璃的温度的温度。

可通过各种技术从澄清容器34内的熔融玻璃28移除气泡。例如，原料24可包括多价化合物(即，澄清剂(fining agent))，如氧化锡，当加热时，其经历化学还原反应并且释放氧。其他适合的澄清剂包括但不限于砷、锑、铁和铈。将澄清容器34加热至高于熔化容器温度的温度，从而加热熔融玻璃和澄清剂。由一个或多个澄清剂的温度诱导的化学还原产生的氧气气泡上升经过澄清容器内的熔融玻璃，其中在熔化炉中产生的熔融玻璃中的气体可扩散或聚结进入由澄清剂产生的氧气气泡中。随后，增大的气泡可上升至澄清容器中熔融玻璃的自由表面，随后从澄清容器排出。氧气气泡可进一步引起澄清容器中熔融玻璃的机械性混合。

下游玻璃制造设备30可进一步包括另一个调节容器，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的下游。混合容器36可用于提供均质的玻璃熔体组成物，从而减少原本可能存在于离开澄清容器的经澄清的熔融玻璃内的化学或热不均质性的波筋(cord)。如图所示，澄清容器34可通过第二连接导管38耦接至混合容器36。在一些示例中，熔融玻璃28可通过第二连接导管38从澄清容器34重力进料至混合容器36。例如，重力可导致熔融玻璃28穿过第二连接导管38的内部路径从澄清容器34至混合容器36。应注意，尽管混合容器36图示为在澄清容器34的下游，但混合容器36可位于澄清容器34的上游。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，例如在澄清容器34的上游的混合容器和在澄清容器34的下游的混合容器。这些多个混合容器可具有相同的设计，或他们可具有不同的设计。

下游玻璃制造设备30可进一步包括另一个调节容器，如可位于混合容器36的下游的输送容器40。输送容器40可调节待进料至下游成型装置的熔融玻璃28。例如，输送容器40可作为累加器(accumulator)和/或流量控制器，以调整和/或通过出口导管44提供一致的熔融玻璃28的流量流至成型体(forming body)42。如图所示，混合容器36可通过第三连接导管46耦接至输送容器40。在一些示例中，熔融玻璃28可通过第三连接导管46从混合容器36重力进料至输送容器40。例如，重力可驱动熔融玻璃28穿过第三连接导管46的内部路径从混合容器36至输送容器40。

下游玻璃制造设备30可进一步包括成型设备48，成型设备48包括上述成型体42和入口导管50。出口导管44可定位成将熔融玻璃28从输送容器40输送至成型设备48的入口导管50。例如在示例中，出口导管44可嵌套在入口导管50的内表面内并且与此内表面间隔开，从而提供位于出口导管44的外表面与入口导管50的内表面之间的熔融玻璃的自由表面。在熔融下拉玻璃制作设备中的成型体42可包括位于成型体的上表面中的槽52和沿着成型体的底部边缘56在拉制方向上会聚的会聚成型表面54。经由输送容器40、出口导管44和入口导管50输送至成型体槽的熔融玻璃溢出槽的侧壁并且沿着会聚成型表面54下降而作为个别的熔融玻璃流。个别的熔融玻璃流在底部边缘56下方且沿着底部边缘56连接以产生单一玻璃带58，通过向玻璃带施加张力(如通过重力、边缘辊72和拉引辊82)从底部边缘56沿拉制或流动方向60拉制此单一玻璃带58，以当玻璃冷却并且玻璃的黏度增加时控制玻璃带的尺寸。因此，玻璃带58经过黏性-弹性过渡变化(visco-elastic transition)并且获得给予玻璃带58稳定的尺寸特性的机械性质。在一些实施例中，玻璃带58可通过玻璃分离设备100在玻璃带的弹性区域中分离成个别玻璃片62。随后，机器人64可使用夹持工具65将个别玻璃片62传送至输送系统，于此处可进一步处理个别玻璃片。

图2示出环形加热元件100的透视图，环形加热元件100周向包围导管的一部分，此部分在图2中图示为连接导管38，尽管应理解，一个或多个环形加热元件100可周向包围图1中所示的导管中的任一者。在某些示例性实施例中，环形加热元件100可包括与连接导管38相同或相似的材料。例如，当连接导管包括铂时，环形加热元件100还可包括铂。环形加热元件100还可包括其他材料，例如，镍、铜中的至少一者，以及包括镍、铜、铑、钯和铂中的至少一者的合金。另外，如本领域具有通常技术者所知，环形加热元件100可连接至功率源(未图示)，如电源。这继而可导致环形加热元件100的电阻加热，这继而可加热连接导管38以及加热流过连接导管38的熔融材料(如熔融玻璃28)至期望的温度。

图3示出环形加热元件100的示意正剖视图，环形加热元件100周向包围导管(即，连接导管38)并且被气氛300中含有的耐火陶瓷材料200包围。环形加热元件100包括由相对较厚的区域104周向包围的相对较薄的区域102，相对较厚的区域104继而被环形通道106周向包围，环形通道106经配置以使冷却流体从中流过。

相对较薄的区域102、相对较厚的区域104和环形通道106可包括彼此相同或不同的材料。例如，在某些实施例中，相对较薄的区域102、相对较厚的区域104和环形通道106每一者包括镍、铜中的至少一者，以及包括镍、铜、铑、钯和铂中的至少一者的合金。

耐火陶瓷材料200，尽管不限于任何特定的材料，但例如可包括氧化铝、锆石、铝酸钙、氧化锆和氧化物陶瓷(包括钙、镁、铝、硅和锆中的至少一者)中的至少一者。例如，本文公开的实施例包括其中耐火陶瓷材料200被包括在系统中的实施例，此系统包括支架壳体(包括例如熔融氧化锆)以及在壳体中并且包围导管的至少一种可浇铸的耐火材料，例如，公开于WO2009/058330中，其全部公开内容以引用方式并入本文。

气氛300可被包括并且维持在系统内，此系统控制玻璃制造设备30的至少一部分周围的环境，包括导管(即，连接导管38)和耐火陶瓷材料200。例如，系统可包括控制系统和囊舱，控制系统和囊舱用于控制玻璃制造设备30的至少一部分周围的氢气的水平，以便抑制在个别玻璃片62中形成气态夹杂物和表面起泡。当熔融玻璃28在玻璃制造设备30中的容器之间行进时，系统还可用于帮助冷却熔融玻璃28。系统还可用于维持气氛300以在容器周围包括最少的氧气，以便减少容器上贵金属的氧化。在WO 2006/115972中图示和描述了示例性系统，其全部公开内容以引用方式并入本文。

图4示出环形加热元件100的一部分的示意侧剖视图，此部分包括环形冷却流体通道106。如同图3中所示的实施例，环形加热元件100包括由相对较厚的区域104周向包围的相对较薄的区域102，相对较厚的区域104继而被环形通道106周向包围，环形通道106经配置以使冷却流体150从中流过。包括环形通道106的环形加热元件100被耐火陶瓷材料200包围。

在某些示例性实施例中，冷却流体150可包括液体，例如水。冷却流体150还可包括油和/或抗腐蚀添加剂。冷却流体150还可包括气体，例如，至少一种选自空气、氮气、氧气、氦气、氢气和氖气的气体。

在某些示例性实施例中，冷却流体150的温度，尽管不限于任何特定值，但可小于或等于约60℃，如从约0℃至约60℃，且进一步如从约10℃至约50℃，且又进一步如从约20℃至约40℃，且又更进一步如从约25℃至约35℃。

本文公开的实施例包括其中气氛300的露点高于冷却流体150的温度的实施例。气氛300的露点，尽管不限于任何特定值，但在某些示例性实施例中可为至少约60℃，如至少约65℃，且进一步如至少约70℃，如从约60℃至约100℃，且进一步如从约65℃至约95℃，且又进一步如从约70℃至约90℃。

在某些示例性实施例中，气氛300的露点比冷却流体150的温度高至少约5℃，如至少约10℃，且进一步如至少约15℃，且又进一步如至少约20℃，且仍又进一步如至少约25℃，且甚至仍又进一步如至少约30℃，包括从约5℃至约70℃，如从约10℃至约60℃，且进一步如从约15℃至约50℃，且又进一步如从约20℃至约40℃。

图5示出环形加热元件100的一部分的示意侧剖视图，此部分包括包围环形通道106(经配置以使冷却流体150从中流过)的环形壳体108和在环形冷却流体通道106与环形壳体108之间延伸的流体间隙160。包括环形壳体108的环形加热元件100被耐火陶瓷材料200包围。环形壳体108和流体间隙160包括在环形通道106与耐火陶瓷材料200之间延伸的接口区域(在图9A中图示为I)。

图6示出环形加热元件100的一部分的示意侧剖视图，此部分包括包围替代配置的环形通道106的环形壳体108和在环形冷却流体通道106与环形壳体108之间延伸的流体间隙160，此替代配置的环形通道106与相对较厚的区域104具有更大程度的接触并且经配置以使冷却流体150从中流过。包括环形壳体108的环形加热元件100被耐火陶瓷材料200包围。环形壳体108和流体间隙160包括在环形通道106与耐火陶瓷材料200之间延伸的接口区域(在图9A中图示为I)。

图7示出环形加热元件100的一部分的示意侧剖视图，此部分包括包围替代配置的环形通道106的环形壳体108和在环形冷却流体通道106与环形壳体108之间延伸的流体间隙160，此替代配置的环形通道106具有D形剖面并且经配置以使冷却流体150从中流过。包括环形壳体108的环形加热元件100被耐火陶瓷材料200包围。环形壳体108和流体间隙160包括在环形通道106与耐火陶瓷材料200之间延伸的接口区域(在图9A中图示为I)。

图8示出环形加热元件100的一部分的示意侧剖视图，此部分包括在环形通道106(经配置以使冷却流体150从中流过)的至少一部分与耐火陶瓷材料200之间的环形环110。包括环形环110的环形加热元件100被耐火陶瓷材料200包围。环形环110包括在环形通道106与耐火陶瓷材料200之间延伸的接口区域(在图9B中图示为I)。在某些示例性实施例中，环形环110可包括镍、铜中的至少一者，以及包括镍、铜、铑、钯和铂中的至少一者的合金。

图9A和图9B示出环形加热元件100的一部分的分解侧剖视图，此部分分别包括环形壳体108(图9A)或环形环110(图9B)。接口区域I与耐火陶瓷材料200之间的边界B处的接口区域I的温度高于气氛(在图3中图示为300)的露点。

图10A和图10B分别示出环形加热元件100的一部分的示意侧剖视图和分解侧剖视图，此部分包括在环形通道106(经配置以使冷却流体150从中流过)的至少一部分与耐火陶瓷材料200之间的环形环110的替代实施例。包括环形环110的环形加热元件100被耐火陶瓷材料200包围。环形环110包括在环形通道106与耐火陶瓷材料200之间延伸的接口区域(在图10B中图示为I)。接口区域I与耐火陶瓷材料200之间的边界B处的接口区域I的温度高于气氛(在图3中图示为300)的露点。在某些示例性实施例中，环形环110可包括镍、铜中的至少一者，以及包括镍、铜、铑、钯和铂中的至少一者的合金。

因此，本文公开的实施例包括其中接口区域I与耐火陶瓷材料200之间的边界B处的接口区域I的温度高于气氛300的露点并且气氛300的露点高于流过环形通道106的冷却流体150的温度的实施例。例如，在某些实施例中，接口区域I与耐火陶瓷材料200之间的边界B处的接口区域I的温度比气氛300的露点高至少约5℃，如至少约10℃，且进一步如至少约15℃，包括从约5℃至约100℃，如从约10℃至约50℃，并且气氛300的露点比流过环形通道106的冷却流体150的温度高至少约5℃，如至少约10℃，且进一步如至少约15℃，且又进一步如至少约20℃，且又更进一步如至少约25℃，且甚至又更进一步如至少约30℃，包括从约5℃至约70℃，如从约10℃至约60℃，且进一步如从约15℃至约50℃，且又进一步如从约20℃至约40℃。

在某些示例性实施例中，接口区域I与耐火陶瓷材料200之间的边界B处的接口区域I的温度至少约65℃，如至少约75℃，且进一步如至少约85℃，如从约65℃至约200℃，包括从约75℃至约150℃，且进一步包括从约85℃至约125℃。同时，接口区域I与耐火陶瓷材料200之间的边界B处的接口区域I的温度高于气氛300的露点，并且气氛300的露点高于冷却流体150的温度，其中冷却流体150的温度小于或等于约60℃，如从约0℃至约60℃，且进一步如从约10℃至约50℃，且又进一步如从约20℃至约40℃，且又更进一步如从约25℃至约35℃。

在某些示例性实施例中，气氛300的露点为至少约60℃，如至少约65℃，且进一步如至少约70℃，如从约60℃至约100℃，且进一步如从约65℃至约95℃，且又进一步如从约70℃至约90℃。同时，在接口区域I与耐火陶瓷材料200之间的边界B处的接口区域I的温度高于气氛300的露点，并且气氛300的露点高于冷却流体150的温度。

当接口区域I包括流体间隙160时，例如，如图5至图7和图9A所示，流体间隙160可例如包括气体，例如空气。另外，可将流体间隙160中的气体的温度和露点控制在预定的温度和露点范围内。例如，流体间隙160中的气体的温度可控制为高于气氛300的露点。另外，将流体间隙160中的气体的露点控制为低于流过环形通道106的冷却流体150的温度。

例如，可控制流体间隙160中的气体的温度以帮助使接口区域I与耐火陶瓷材料200之间的边界B处的接口区域I的温度高于气氛300的露点。在某些示例性实施例中，流体间隙160中的气体的温度可为至少约60℃，如从约60℃至约120℃，包括从约70℃至约100℃。同时，流体间隙160中的气体的露点可例如小于约25℃，且进一步如小于约15℃，如从约-25℃至约25℃，包括从约-15℃至约15℃。

在某些示例性实施例中，流体间隙160还可包括液体，例如疏水性液体，如油。流体间隙还可包括亲水性液体，如包括抗腐蚀添加剂的水性液体。

图11示出环形加热元件100的示意前剖视图，环形加热元件100周向包围导管38并且被耐火陶瓷材料200包围，其中环形加热元件100的中心X偏离导管38的中心Y。如同图3中所示的实施例，环形加热元件100包括由相对较厚的区域104周向包围的相对较薄的区域102，相对较厚的区域104继而被环形通道106周向包围，环形通道106经配置以使冷却流体从中流过。在一些实施例中，使环形加热元件100从导管38偏移可使得流过导管材料的电流更均匀地分布。

尽管已参照熔融下拉法描述了以上实施例，但应理解，上述实施例还适用于其他玻璃形成工艺，如浮式工艺、槽拉制工艺、上拉工艺、管拉制工艺以及压辊工艺。

对于本领域技术人员而言将为显而易见的是，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进行各种修改和变化。因此，预期本公开内容涵盖这些修改和变化，只要他们落入所附权利要求书和其均等物的范围内即可。

Claims (20)

1.一种导管加热设备，包括：

环形加热元件，所述环形加热元件周向包围所述导管的至少一部分，所述环形加热元件包括环形通道，所述环形通道经配置以使冷却流体从中流过；

其中：

所述环形加热元件至少部分地被气氛中含有的耐火陶瓷材料包围；

所述气氛的露点高于所述冷却流体的温度；并且

所述加热元件包括接口区域，所述接口区域包括金属或金属合金，所述接口区域在所述环形通道与所述耐火陶瓷材料之间延伸，其中在所述接口区域与所述耐火陶瓷材料之间的边界处的所述接口区域的温度高于所述气氛的所述露点。

2.如权利要求1所述的设备，其中所述接口区域包括包围所述环形通道的环形壳体和在所述环形通道与所述环形壳体之间延伸的流体间隙。

3.如权利要求2所述的设备，其中所述流体间隙包括空气。

4.如权利要求2所述的设备，其中所述流体间隙包括气体，并且所述气体的温度和露点被控制在预定温度和露点范围内。

5.如权利要求4所述的设备，其中所述气体的所述温度被控制为高于所述气氛的所述露点，并且所述气体的所述露点被控制为低于所述冷却流体的所述温度。

6.如权利要求1所述的设备，其中所述接口区域包括在所述环形通道的至少一部分与所述耐火陶瓷材料之间的环形环。

7.如权利要求1所述的设备，其中所述金属或金属合金选自镍、铜、钯或铂或以上项的合金。

8.如权利要求1所述的设备，其中所述冷却流体包括液体。

9.如权利要求8所述的设备，其中所述液体包括水。

10.如权利要求1所述的设备，其中所述冷却流体包括选自空气、氮气、氧气、氦气、氢气和氖气中的至少一者。

11.一种加热导管的方法，所述方法包括：

通过环形加热元件周向包围所述导管的至少一部分，所述环形加热元件包括环形通道和从中流过的冷却流体；

其中：

所述环形加热元件至少部分地被气氛中含有的耐火陶瓷材料包围；

所述气氛的露点高于所述冷却流体的温度；并且

所述加热元件包括接口区域，所述接口区域包括金属或金属合金，所述接口区域在所述环形通道与所述耐火陶瓷材料之间延伸，其中在所述接口区域与所述耐火陶瓷材料之间的边界处的所述接口区域的温度高于所述气氛的所述露点。

12.如权利要求11所述的方法，其中所述接口区域包括包围所述环形通道的环形壳体和在所述环形通道与所述环形壳体之间延伸的流体间隙。

13.如权利要求12所述的方法，其中所述流体间隙包括空气。

14.如权利要求12所述的方法，其中所述流体间隙包括气体，并且所述气体的温度和露点被控制在预定的温度和露点范围内。

15.如权利要求14所述的方法，其中所述气体的所述温度被控制为高于所述气氛的所述露点，并且所述气体的所述露点被控制为低于所述冷却流体的所述温度。

16.如权利要求11所述的方法，其中所述接口区域包括在所述环形通道的至少一部分与所述耐火陶瓷材料之间的环形环。

17.如权利要求11所述的方法，其中所述金属或金属合金选自镍、铜、钯或铂或以上项的合金。

18.如权利要求11所述的方法，其中所述冷却流体包括液体。

19.如权利要求18所述的方法，其中所述液体包括水。

20.如权利要求11所述的方法，其中所述冷却流体包括选自空气、氮气、氧气、氦气、氢气和氖气中的至少一者。

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