TWI764952B - 用於形成玻璃製品之設備及方法 - Google Patents

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Abstract

一種電力提升的難熔熔化容器，該熔化容器包括後壁、第一側壁、第二側壁、前壁及底壁，該熔化容器包含從該後壁延伸到該前壁的縱向中心線、及在該第一側壁的內表面與該第二側壁的內表面之間延伸並與該縱向中心線正交的總寬度。該熔化容器還包括在該後壁與該前壁之間的長度L、以及在該第一側壁與該第二側壁之間與該中心線正交的寬度W。複數個電極穿過該熔化容器的底壁延伸進入該熔化容器的內部，並且L/W在約2.0至約2.4的範圍內。

Description

用於形成玻璃製品之設備及方法
本專利申請案主張於2016年11月8日提出申請的美國臨時專利申請案序號第62/419,115號的優先權權益，該申請案之內容為本案所依據且以引用方式全部併入本文中如同在以下完整闡述出。
本發明大體而言係關於用於形成玻璃製品之設備及方法，尤其係用於熔化原料以產生熔融玻璃之設備及方法。
玻璃製品（例如用於製造顯示裝置（例如電視顯示器、電腦顯示器、手機顯示器、膝上型和平板顯示器等）的玻璃片）的大規模製造開始於熔化原料以產生可在下游成形製程中成形為玻璃製品的加熱黏性材料（以下稱為「熔融玻璃」或「熔化物」）。將諸如各種金屬氧化物、改質劑、助熔劑及澄清劑的原料混合並以連續、半連續或不連續的製程裝入熔爐中，原料在熔爐中被加熱到材料融化的溫度。顯示品質的玻璃的化學成分使得熔化溫度是高的，例如在約1525 ℃至約1575 ℃的範圍內，從而需要大量的能量輸入。因此，除了位於熔融玻璃液面上方的熔化容器上部（即頂部燃燒器）、或有時在熔融玻璃的表面下方（即浸沒式燃燒器）的傳統燃燒器之外，用於生產顯示器玻璃的熔化容器可以在熔融玻璃本身內採用熱效率更高的電力提升焦耳加熱。
在一些工業應用中，例如在光學品質玻璃的製造中，可以使用相對小的熔化容器。與傳統的浮式玻璃製造操作中使用的英制尺寸容器相比，小的熔化容器的建造成本更低，並且可以得到更好的控制。
為了節省成本，從同一套設備生產更多玻璃的壓力越來越大。即使對於較小的熔化操作，增加產量的最實際方法是增加來自熔化容器的熔融玻璃通過下游製造設備的流動。儘管如此，增加產量的需求已促使熔化容器的尺寸增加。然而，至少由於橫跨熔化容器的寬度進行電觸發（例如建立電流）所需的電壓對於製造人員和電氣設備本身來說都變得越來越危險的原因，一些熔化容器（例如至少部分由電流加熱的熔化容器）的尺寸可能存在限制。此外，高電壓存在燒穿熔化容器難熔物質而不是熔融玻璃的風險。繞過熔融玻璃並直接通過熔化容器壁的難熔材料的電流會導致熔化容器壁過度加熱，並增加壁材料破裂或融化到熔融玻璃中的可能性。這種釋出的壁材料接著可能超過熔融玻璃內特定化學物質的融化極限，並提高化學物質不能完全融化及/或從熔融玻璃中析出的可能性，從而在最終的玻璃製品中形成缺陷。例如，來自融入熔融玻璃中的熔化容器壁中使用的高氧化鋯難熔材料的氧化鋯的量增加可能導致氧化鋯從熔融玻璃中析出，並於隨後當熔融玻璃在設備的下游部分冷卻時在熔化物中形成氧化鋯晶體。此等問題中有一些問題無法解決有部分是由於熔化設備的各種元件與熔融玻璃之間（例如電極材料與熔融玻璃中可能包含的某些澄清劑之間）的不相容。進而，相容的電極材料可能需要限制熔化容器的尺寸以避免超過上述電壓限制的實體實施例。
澄清劑和電極材料的變化已經允許先前在建立的安全協定內無法實現、但在歷史經驗之外的新熔化容器設計。因此，改變熔化容器的設計以增加流動容量（例如改變熔化容器的寬度）使得熔化容器內的熔融玻璃發生不可預見的流動動態變化，並於隨後增加從熔融玻璃生產的玻璃製品中的缺陷。
因此，所需要的是能夠支援高流量且具有減少的缺陷的熔化容器設計。
揭示一種生產製品的方法，該方法包含以下步驟：用至少一螺旋進料器將原料進料到容納熔融玻璃的熔化容器中，該熔化容器包含後壁、前壁、第一側壁、第二側壁及底壁，該熔化容器包含從該後壁的內表面延伸到該前壁的內表面的長度L、從該第一側壁的內表面延伸到該第二側壁的內表面並與該長度L正交的寬度W、沿著該長度L延伸並與該第一和第二側壁等距的縱向中心線，其中L/W在約2.0至約2.4的範圍內。該方法進一步包含使用延伸進入該熔化容器內部的複數個電極之間的電流加熱該熔融玻璃，從而在該熔融玻璃中產生複數個對流流動，該複數個對流流動包含在朝向該後壁的方向上平行於該中心線具有第一流速的第一對流流動、朝向該前壁平行於該中心線具有第二流速的第二對流流動、在從該中心線朝向該第一側壁的橫向方向上具有第三流速的第三對流流動、及在從該中心線朝向該第二側壁的橫向方向上具有第四流速的第四對流流動。沿著在該熔融玻璃表面下方5.1 cm的位置的中心線該第一流速與該第二流速之積分比等於或大於1.5。
在一些實施例中，L·W等於或小於約17平方米，例如等於或小於約16平方米、等於或小於約15平方米、或等於或小於約14平方米。
在距離該前壁0.05L的位置和在該至少一螺旋進料器的橫向位置該熔融玻璃的表面下方深度5.1 cm處，該第三或第四流速與該第二流速之比的絕對值之倒數可以大於50％。
在距離該後壁0.05L的位置和在該至少一螺旋進料器的橫向位置該熔融玻璃的表面下方深度5.1 cm處，該第三或第四流速與該第一流速之比的絕對值之倒數可以大於50％。
在使用電流加熱該熔融玻璃的同時，該方法可以進一步包含使用燃燒器加熱該熔融玻璃。
在一些實施例中，藉由電流輸入該熔融玻璃的能量為藉由電流和該燃燒器輸入該熔融玻璃的總能量之至少20％。
在實施例中，該複數個電極穿過該熔化容器的該底壁延伸進入該熔化容器的內部。
該複數個電極可以包含鉬。
在一些實施例中，在該複數個電極中的每個電極處評估的電壓對地（VTG）的變化不超過零±80伏。例如，在實施例中，VTG的絕對值等於或小於70伏，例如等於或小於約65伏。
該方法可以進一步包含使該熔融玻璃成形為帶，其中該帶之波筋對比值等於或小於0.33％。
在另一實施例中，揭示一種生產玻璃製品的設備，該設備包含熔化容器，該熔化容器包含後壁、前壁、第一側壁、及與該第一側壁相對的第二側壁，該熔化容器進一步包含從該後壁的內表面延伸到該前壁的內表面的長度L、及從該第一側壁的內表面延伸到該第二側壁的內表面並與該長度L正交的寬度W，其中L/W在約2.0至約2.4的範圍內。複數個電極穿過該熔化容器的底壁延伸進入該熔化容器的內部，每個電極皆包含鉬。
L·W可以等於或小於約17平方米，例如等於或小於約16平方米、等於或小於約15平方米、或等於或小於約14平方米。
該設備可以進一步包含複數個燃燒器，該複數個燃燒器穿過該第一和第二側壁中之一者或兩者接觸該熔化容器的內部。
在仍另一實施例中，揭示一種生產玻璃製品的方法，該方法包含以下步驟：使用至少一螺旋進料器將原料進料到容納熔融玻璃的熔化容器中，該熔化容器包含後壁、前壁、第一側壁、第二側壁及底壁，該熔化容器包含從該後壁的內表面延伸到該前壁的內表面的長度L、從該第一側壁的內表面延伸到該第二側壁的內表面並與該長度L正交的寬度W、沿著該長度L延伸並與該第一和第二側壁等距的縱向中心線，其中L·W小於約17平方米並且L/W在約2.0至約2.4的範圍內。
該方法進一步包含使用延伸進入該熔化容器內部的複數個含鉬電極之間的電流加熱該熔融玻璃，從而在該熔融玻璃中產生複數個對流流動，該複數個對流流動包含在朝向該後壁的方向上平行於該中心線具有第一流速的第一對流流動、朝向該前壁平行於該中心線具有第二流速的第二對流流動、在從該中心線朝向該第一側壁的橫向方向上具有第三流速的第三對流流動、及在從該中心線朝向該第二側壁的橫向方向上具有第四流速的第四對流流動。沿著在該熔融玻璃表面下方5.1 cm的位置的該中心線，該第一流速與該第二流速之積分比等於或大於1.5。
在使用電流加熱該熔融玻璃的同時，該方法可以進一步包含使用燃燒器加熱該熔融玻璃。
在一些實施例中，藉由電流輸入該熔融玻璃的能量為藉由電流和該燃燒器輸入該熔融玻璃的總能量之至少20％。
在實施例中，在距離該前壁0.05L的位置和在該至少一螺旋進料器的橫向位置該熔融玻璃的表面下方深度5.1 cm處，該第三或第四流速與該第二流速之比的絕對值之倒數大於50％。
在實施例中，在距離該後壁0.05L的位置和在該至少一螺旋進料器的橫向位置該熔融玻璃的表面下方深度5.1 cm處，該第三或第四流速與該第一流速之比的絕對值之倒數大於50％。
將在以下的實施方式中提出本文揭示的實施例之其他特徵與優點，而且從實施方式來看，部分的特徵與優點對於所屬技術領域中具有通常知識者而言將是顯而易見的，或者可藉由實施本文描述的發明而認可部分的特徵與優點，該等特徵與優點包括以下的實施方式、申請專利範圍以及附圖。
應了解的是，前述的一般性描述與以下的實施方式皆呈現意欲提供用於了解所主張發明之本質與特點的概觀或架構之實施例。附圖被涵括以提供進一步的了解，而且附圖被併入本說明書中並構成本說明書的一部分。圖式說明本揭露之各種實施例，而且該等圖式與實施方式一起用以解釋各種實施例之原理與操作。
現在將詳細描述本揭露的實施例，將其實例圖示在附圖中。只要可以，將在所有圖式中使用相同的元件符號來指稱相同或相似的部分。然而，本揭露可以以許多不同的形式體現，而且不應被解讀為限於本文闡述的實施例。
本文中可以將範圍表示為從「約」一個特定值、及/或至「約​​」另一個特定值。當表達此類範圍時，另一個實例包括從該一個特定值及/或至另一個特定值。類似地，當將值表達為近似值時，藉由使用先行詞「約」將可理解的是，該特定值形成了另一個實施例。將進一步理解的是，每個範圍的端點在關聯另一個端點與獨立於另一個端點時都是有意義的。
本文使用的方向用語 - 例如上、下、右、左、前、後、頂部、底部 - 僅用於參照所繪製的圖式，無意暗指絕對的方向。
除非另有明確的陳述，否則絕無意使本文闡述的任何方法被解讀為需要其步驟以特定的順序進行或任何裝置都需要特定的方向。因此，當方法請求項未實際陳述其步驟應遵循的順序、或是任意裝置請求項未實際陳述個別元件的順序或方向、或是申請專利範圍或實施方式中沒有另外具體陳述該等步驟應被限制於特定的順序、或是未陳述裝置的元件的特定順序或方向時，絕無意在任何方面推斷順序或方向。這適用於任何可能的、不明確的解釋依據，包括：關於步驟的安排、操作流程、元件的順序、或元件的方向的邏輯事項；來自語法組織或標點的簡單含義；以及說明書中描述的實施例的數量或類型。
除非內文以其它方式清楚指明，否則本文中使用的單數形「一」及「該」包括複數的指示對象。因此，舉例來說，提及「一」元件包括具有兩個或更多個此類元件的態樣，除非內文以其它方式清楚指明。
歷史上，在玻璃製造澄清製程中（例如在製造用以生產顯示器玻璃的鋁硼矽酸鹽玻璃中）用以去除氣泡的澄清劑包含氧化砷及/或氧化銻，因為與許多替代材料相比，此等材料在相對高溫下進行氧化還原反應。此舉使得氧化砷及/或氧化銻成為高熔點原料的理想選擇。另外，與其他可用的澄清劑相比，砷和銻在此等氧化還原反應期間產生大量的氧氣。令人遺憾的是，銻及/或砷澄清劑與鉬之間的化學不相容阻礙了在電驅動或電力提升的熔化容器中使用較便宜的鉬電極，例如在光學品質的玻璃製品（例如用於顯示器產業的玻璃基板）的製造中（例如在手機顯示器、電腦顯示器、電視顯示器等的製造中）經常使用的熔化容器中。這需要使用替代的電極材料，例如包含錫（例如氧化錫）的電極材料。然而，由於熔融玻璃的化學侵蝕性質，氧化錫容易腐蝕，因此需要相對頻繁地將電極推入熔融玻璃中來補償電極腐蝕及/或電極溶解。亦有必要將氧化錫電極嵌入熔化爐的側壁中，以使電極延伸進入熔融玻璃的程度減至最小，從而避免不必要地接觸熔融玻璃及電極隨後迅速溶解於其中。因此，通常只有氧化錫電極的面接觸壁安裝位置的熔融玻璃。
最近，環境問題導致氧化砷和氧化銻澄清劑切換到替代的澄清劑，最顯著的是氧化錫。氧化錫作為澄清劑的效果比氧化砷和氧化銻任一者皆差，而且在硬的顯示型玻璃（例如鋁硼矽酸鹽玻璃）中具有較低的溶解度極限，但是毒性明顯比砷或銻低。
隨著產品需求增加了對更大製造產量的需求，滿足此需求的最實用替代方案是增大熔化容器的尺寸來使熔化容器更大而不是建造另外的生產線。然而，熔化容器的寬度變化很快就被施加於安裝在側壁的電極上的電壓所受的限制克服了。由於顯示器類型的玻璃通常表現出高電阻率，因此穿過熔化容器的某一寬度從電極到電極建立電流所需的電壓不僅會對在設備內部和周圍工作的人員造成危險，而且還可能達到足以在熔化容器本身的難熔材料中建立明顯的電流的量級。也就是說，可以在延伸穿過熔化容器壁材的電極之間建立電流，從而有效地繞過熔融玻璃。以通過熔化容器而不是通過熔融玻璃短路的電流對熔化容器壁過度加熱會增加熔化容器難熔材料溶於熔融玻璃的溶解速率。因此，對於熔化容器的寬度和安裝在側壁的相對電極之間的距離有所限制，從而僅以改變熔化容器的長度作為增加熔化物和流動容量的實際手段。因此，歷史上大多數的製程優化皆著重於增加熔化容器的長度和熔化物內的縱向對流。
熔化物中的對流是由玻璃成分和熱梯度驅動，如瑞利數（Rayleigh number）Ra 所描述的，瑞利數係可以下式表示的對流無量綱縮放因子： Ra =(gβΔTx3 )/(ν1 a 1 ) （1） 其中g表示重力加速度，β表示熱膨脹係數，ΔT表示熱差驅動對流，x表示特徵長度，ν表示運動黏度，a 表示熱擴散率。對於此式，對流力的強度是由β定義的玻璃熱膨脹係數（CTE）決定，其驅動熔化容器及/或熔化物的熱區與冷區之間的密度差、熱區與冷區之間的溫度差（ΔT）、熔化容器中的玻璃在該溫度範圍內的黏度、以及熱區與冷區之間的長度或距離。顯而易見，熱區與冷區的位置和溫度差異是影響瑞利公式的大部分因子的大變數。
遠離氧化砷和氧化銻澄清劑的轉變打開了與氧化錫澄清劑相容且比氧化錫電極便宜的替代電極材料（例如鉬）的大門。此外，鉬在熔融玻璃中比在氧化錫中更耐腐蝕，因此將鉬電極推入熔融玻璃所需的頻率較低，因此表現出更長的壽命。因此，鉬電極可以作為棒直接延伸到熔融玻璃中，例如從熔化容器的底壁（及/或側壁），從而克服現有的氧化錫電極對於熔化容器的寬度所施加的限制。也就是說，熔化容器的容量（例如來自熔化容器的流速）可以藉由增加熔化容器的寬度超過先前的約束條件以及藉由增加長度來增加。然而，當試圖增大熔化容器的尺寸時，特別是在寬度方向上，若僅使用歷史上的優先次序來指導熔化容器的設計，則所得的熔化容器在超過一定的流量時會變得不穩定。
在熔化原料以生產熔融玻璃的技術領域中具有通常知識者將可理解的是，在熔融玻璃內形成的對流至少可提供幾個目的的作用，例如將熱能分配通過熔融玻璃主體並促進熔融玻璃的實體混合。電力提升熔化容器中的對流電流是通過從冠氧燃料燃燒器輸入到熔化物中的熱量以及通過電極之間的周圍熔化物的電流產生。
儘管鉬電極的使用打開了對熔化容器寬度的限制，但是已經發現，熔化容器的尺寸變化（更具體為熔化容器的長寬比（即長度對寬度比））還導致對該製程的某些效能特徵的不理想變化，其中的幾個不理想變化包括熔化物的熱變異性、電壓變異性、及不均勻（波筋）效能。儘管此等特徵中的第一個特徵直接關係到製程本身，但最後一個特徵是可能在最終產品中直接體現出來的效果。假使小的不均勻區域能夠經受製程的混合作用，則該材料的不均勻性（例如黏度差異）會在拉製玻璃帶中成為被描述為「波筋」的重複奈米級厚度偏差圖案。人眼對於此等類型的繞射或透鏡圖案本質上是敏感的，而且該等圖案的存在在用於人類觀察的產品（例如顯示器）中是非常不理想的。因此，透過實驗和模型化發現了熔化容器設計與效能之間的關係，從而允許熔化容器設計的尺寸縮放以滿足高的流量需求。
第1圖所示為例示性玻璃製造設備10。在一些實施例中，玻璃製造設備10可以包含玻璃熔爐12，玻璃熔爐12可以包括熔化容器14。除了熔化容器14之外，玻璃熔爐12可以可選地包括一個或更多個附加元件，例如設以加熱原料並將原料轉換成熔融玻璃的加熱元件（例如燃燒器及/或電極）。例如，熔爐14可以是電力提升的熔化容器，其中透過燃燒器和直接加熱將能量加到原料中，其中電流通過原料，從而經由焦耳加熱原料來添加能量。如本文所使用的，在熔化操作期間，當經由直接電阻加熱（焦耳加熱）賦予原料及/或熔化物的能量之量等於或大於約20％但少於100％時，則將熔化容器視為電力提升的熔化容器。
在進一步的實施例中，玻璃熔爐12可以包括減少來自熔化容器的熱損失的熱管理裝置（例如絕熱元件）。在更進一步的實施例中，玻璃熔爐12可以包括便於將原料熔化成玻璃熔化物的電子裝置及/或機電裝置。更進一步地，玻璃熔爐12可以包括支撐結構（例如支撐底座、支撐構件等）或其他元件。
玻璃熔化容器14通常是由難熔材料形成，例如難熔陶瓷材料，例如包含氧化鋁或氧化鋯的難熔陶瓷材料，但是亦可以使用其他難熔材料（例如釔）作為替代或附加使用。在一些實例中，玻璃熔爐14可以由難熔陶瓷磚建構而成。
在一些實施例中，熔爐12可被併入作為設以製造玻璃製品（例如具有不確定長度的玻璃帶）的玻璃製造設備的組件，但是在另外的實施例中，玻璃製造設備可設以形成其他玻璃製品而不受限制，例如玻璃棒、玻璃管、玻璃封套（例如用於照明裝置（例如燈泡）的玻璃封套）及玻璃透鏡，儘管亦可以考慮許多其他的玻璃製品。在一些實例中，熔爐可以被併入作為玻璃製造設備的組件，該玻璃製造設備包含狹縫拉伸設備、浮浴設備、下拉設備（例如熔融下拉設備）、上拉設備、壓製設備、軋製設備、管拉設備、或可受惠於本揭露的任何其他玻璃製造設備。舉例來說，第1圖將玻璃熔爐12示意性圖示為熔融下拉玻璃製造設備10的組件，用於將玻璃帶熔融拉伸以便隨後加工成單獨的玻璃片或將玻璃帶捲繞到捲軸上。
玻璃製造設備10（例如熔融下拉設備10）可以可選地包括位於玻璃熔化容器14上游的上游玻璃製造設備16。在一些實例中，上游玻璃製造設備16的一部分或全部可以被併入作為玻璃熔爐12的一部分。
如第1圖圖示的實施例所示，上游玻璃製造設備16可以包括原料儲存箱18、原料輸送裝置20、以及與該原料輸送裝置連接的馬達22。儲存箱18可設以儲存一定量的原料24，可以透過一個或更多個進料口將原料24進料到玻璃熔爐12的熔化容器14中，如箭頭26所示。原料24通常包含一種或更多種玻璃成形金屬氧化物和一種或更多種改質劑。在一些實例中，原料輸送裝置20可以由馬達22提供動力，使得原料輸送裝置20將預定量的原料24從儲存箱18輸送到熔化容器14。在進一步的實例中，馬達22可以提供原料輸送裝置20動力而基於相對於熔融玻璃的流動方向在熔化容器14下游感測到的熔融玻璃高度以受控的速率引入原料24。之後可以將熔化容器14內的原料24加熱以形成熔融玻璃28。典型上，在最初的熔化步驟中，將原料作為微粒（例如包含各種「砂子」）添加到熔化容器中。原料還可以包括來自先前的熔化及/或成形操作的廢玻璃（即碎玻璃）。通常使用燃燒器來開始熔化製程。在電力提升的熔化製程中，一旦原料的電阻被充分降低（例如當原料開始液化時），則藉由在與原料接觸的電極之間產生電位來開始電力提升，從而建立通過原料的電流，此時原料通常進入或處於熔融狀態。
玻璃製造設備10還可以可選地包括相對於熔融玻璃28的流動​​方向位於玻璃熔爐12下游的下游玻璃製造設備30。在一些實例中，下游玻璃製造設備30的一部分可以被併入作為玻璃熔爐12的一部分。然而，在一些情況下，下面論述的第一連接導管32或下游玻璃製造設備30的其它部分可以被併入作為玻璃熔爐12的一部分。下游玻璃製造設備的元件（包括第一連接導管32）可以由貴金屬形成。適當的貴金屬包括選自由鉑、銥、銠、鋨、釕及鈀所組成的金屬群組或該等金屬之合金的鉑族金屬。例如，玻璃製造設備的下游元件可以由包括約70重量％至約90重量％的鉑和約10重量％至約30重量％的銠的鉑銠合金形成。然而，其他適當的金屬可以包括鉬、錸、鉭、鈦、鎢及上述金屬之合金。
下游玻璃製造設備30可以包括位於熔化容器14下游且透過上述第一連接導管32耦接到熔化容器14的第一調節（即處理）容器，例如澄清容器34。在一些實例中，熔融玻璃28可以通過第一連接導管32從熔化容器14藉由重力進料到澄清容器34。例如，重力可以驅動熔融玻璃28從熔化容器14通過第一連接導管32的內部路徑到澄清容器34。然而，應當理解的是，其他調節容器可以位於熔化容器14的下游，例如在熔化容器14與澄清容器34之間。在一些實施例中，可以在熔化容器與澄清容器之間使用調節容器，其中來自主熔化容器的熔融玻璃在第二容器中被進一步加熱以繼續熔化製程，或被冷卻到溫度低於在進入澄清容器之前在主熔化容器中的熔融玻璃的溫度。
在澄清容器34內，可以藉由各種技術從熔融玻璃28中去除氣泡。例如，原料24可以包括多價化合物（即澄清劑），例如當被加熱時進行化學還原反應並釋放氧氣的氧化錫。其他適當的澄清劑包括但不限於砷、銻、鐵及鈰，儘管如前所述，在某些應用中，由於環境原因可能阻礙砷和銻的使用。將澄清容器34加熱至高於熔化容器溫度的溫度，從而加熱澄清劑。藉由溫度誘導熔化物中包括的一種或更多種澄清劑的化學還原所產生的氧氣泡在澄清容器內上升通過熔融玻璃，其中熔爐中在熔融玻璃中產生的氣體可以聚結或擴散到澄清劑產生的氧氣泡中。隨後浮力增大的膨脹氣泡可以上升到澄清容器內的熔融玻璃的自由表面，然後被從澄清容器排出。當氧氣泡上升通過熔融玻璃時，氧氣泡可以在澄清容器中進一步引起熔融玻璃的機械混合。
下游玻璃製造設備30可以進一步包括另一個調節容器，例如用於混合從澄清容器34向下游流動的熔融玻璃的混合設備36。混合設備36可以用於提供均勻的玻璃熔化物組成物，從而降低可能存在於離開澄清容器的澄清熔融玻璃內的化學或熱不均勻度。如圖所示，澄清容器34可以透過第二連接導管38連接到混合設備36。在一些實施例中，熔融玻璃28可以通過第二連接導管38從澄清容器34藉由重力進料到混合設備36。例如，重力可以驅動熔融玻璃28從澄清容器34通過第二連接導管38的內部路徑到混合設備36。應該注意的是，儘管將混合設備36圖示為相對於熔融玻璃的流動方向在澄清容器34的下游，但在其他實施例中，混合設備36可以位於澄清容器34的上游。在一些實施例中，下游玻璃製造設備30可以包括多個混合設備，例如澄清容器34上游的混合設備和澄清容器34下游的混合設備。此等多個混合設備可以具有相同的設計，或者彼等可以是彼此不同的設計。在一些實施例中，一個或更多個容器及/或導管可以包括位於其中的靜態混合葉片，以促進熔融材料的混合和隨後的均質化。
玻璃製造設備30的下游可以進一步包括另一個調節容器，例如可位於混合設備36下游的輸送容器40。輸送容器40可以調節將被進料到下游成形裝置中的熔融玻璃28。例如，輸送容器40可以充當蓄積器及/或流量控制器，以藉由出口導管44調節並提供一致的熔融玻璃28流動到成形體42。如圖所示，混合設備36可以經由第三連接導管46連接到輸送容器40。在一些實例中，熔融玻璃28可以藉由重力從混合設備36通過第三連接導管46進料到輸送容器40。例如，重力可以驅動熔融玻璃28從混合設備36通過第三連接導管46的內部路徑到達輸送容器40。
下游玻璃製造設備30可以進一步包括成形設備48，成形設備48包含上述的成形體42，成形體42包括入口導管50。可以將出口導管44定位成從輸送容器40輸送熔融玻璃28到成形設備48的入口導管50。在熔融下拉玻璃製造設備中的成形體42可以包含位於成形體的上表面中的槽52和沿著成形體的底部邊緣（根部）56在拉伸方向上會聚的會聚成形表面54。經由輸送容器40、輸出導管44及輸入導管50輸送到成形體槽的熔融玻璃溢流出槽的壁，並作為分開的熔融玻璃流沿著會聚成形表面54下降。分開的熔融玻璃流在下方並沿著根部結合以產生單條熔融玻璃帶58，藉由對玻璃帶施加張力（例如藉由重力、邊緣輥及牽引輥（未圖示））以在拉伸方向60上從根部56拉出熔融玻璃帶58，以在熔融玻璃冷卻並且材料的黏度增加時控制玻璃帶的尺寸。因此，玻璃帶58進行黏彈性轉變並且獲得賦予玻璃帶58穩定的尺寸特性的機械特性。在一些實施例中，可以在玻璃帶的彈性區域中藉由玻璃分離設備（未圖示）將玻璃帶58分離成單獨的玻璃片62，而在另外的實施例中，可以將玻璃帶纏繞到線軸上並儲存用於進一步處理。
現在參照第2圖和第3圖，圖示出例示性熔化容器14包含一起形成槽110的後壁100、前壁102、第一側壁104、第二側壁106及底壁108，該等壁設以在熔化製程期間將熔融玻璃28保持在槽110內。熔化容器14的形狀通常為矩形，其中第二側壁106平行於第一側壁104，並且後壁100與前壁102平行。典型上，儘管頂壁112不一定是拱形的，但頂壁112在槽110上方延伸，通常被稱為頂端。熔化容器14還可以包含位於第一側壁104和第二側壁106的上部的複數個燃燒口114，燃燒口114包括複數個位於其中的相應燃燒器116，使得燃燒器產生的火焰延伸到熔化容器內的原料及/或熔融玻璃上方，儘管在進一步的實施例中可以提供浸沒燃燒。
熔化容器14還包括至少一個打開穿過後壁100並連接到原料輸送裝置20的進料口118，使得原料24可被輸送到槽110進行處理而成為熔融玻璃。在進一步的實施例中，後壁100可以包括將原料進料到槽110中的多個進料口118和多個原料輸送裝置20，例如兩個進料口118和兩個原料輸送裝置20，儘管亦可以提供多於兩個進料口和多於兩個原料輸送裝置。在一些實施例中，每個原料輸送裝置20皆可以將相同的原料進料到槽110，但是在另外的實施例中，不同的原料輸送裝置可以將不同的原料進料到槽110。例如，在一些實施例中，第一原料輸送裝置可以將第一原料進料到槽110，而第二原料輸送裝置可以將不同於第一原料的第二原料進料到槽110。另外，熔化容器14還可以包括穿過底壁108延伸到槽110中的複數個電極120，其中複數個電極與電源電連通。然而，在進一步的實施例中，替代地或附加地，複數個電極120可以穿過第一側壁104及/或第二側壁106延伸到槽110中，而在更進一步的實施例中，可以將複數個電極定位在側壁和底壁。在一些實施例中，藉由電極116添加到槽110中的熔融材料的熱能與經由燃燒器116和電極116添加到熔融材料的總熱能相比的範圍可以從約20％至約80％，例如等於或大於30％、等於或大於40％、等於或大於50％、等於或大於60％、或等於或大於70％。例如，經由電極120與經由燃燒器116添加到槽110中的熔融材料的熱能的比可以是20％：80％、30％：70％、40％：60％、50％：50％、60％：40％、70％：30％、或甚至80％：20％，包括其間的所有範圍和子範圍。
可以將熱電偶（未圖示）嵌入熔化容器的各個壁中的任一者或多者中。例如，嵌入底壁中的熱電偶可以提供熔化物的底部溫度，例如縱向沿著熔化容器的中心線，而嵌入側壁的熱電偶可以提供熔化物的側面溫度。位於頂壁的熱電偶可以提供頂端溫度。
如前所述，熔化容器14的形狀通常為矩形並且包含從後壁100的內表面縱向延伸到前壁102的內表面的長度L、以及與長度L正交（即在從第一側壁104的內表面到相對的第二側壁106的內表面的橫向方向上）延伸的寬度W。縱向中心線CL沿著熔化容器的長度延伸並且平分熔化容器。在一些實施例中，熔化容器14的長寬比L/W可以等於或小於2.5、但大於1.9，例如在約2.0至約2.5的範圍內、約2.1至約2.5、在約2.2至約2.5的範圍內。在某些實施例中，長寬比L/W可以在約2.3至約2.5的範圍內，例如2.4。熔化容器內部的面積L·W（與熔化容器內部的熔融玻璃的表面積相關）通常等於或小於約17平方米，例如等於或小於約16平方米、等於或小於約15平方米、或者甚至等於或小於約14平方米。
在操作中，一個或更多個原料輸送裝置20回應於從位於熔化容器14下游的一個或更多個液位探針132接收到的訊號將原料24輸送到熔化容器14，液位探針132感測製造設備10內的熔融玻璃的液位。例如，可以將液位探針132定位在澄清容器34內或下游。在一些實施例中，可以將液位探針132定位在導管38內，如第1圖所示。每個原料輸送裝置20皆可與控制裝置133電耦接，控制裝置133設以控制原料進入熔化容器中，例如回應於來自液位探針132的訊號。當原料24進入槽110時，原料通常在相應的進料口下方堆積成堆（「批料堆」），並朝前壁102向前擴散，從而與漂浮在熔融玻璃表面上的泡沫浮渣層134（參見第6圖）結合。然而，更典型地，原料經由從批料堆放射出的「氣流」在朝向前壁的方向上行進。此類氣流常被稱為「批蛇（batch snakes）」，指的是它們有時是曲折的路線。
浮渣層包含熔化副產物和未溶解的原料，並在從後壁100朝向前壁102的方向上延伸，通常富含二氧化矽，與在熔化過程中釋放的氣體結合，而且通常難以溶於熔融玻璃。因此，浮渣層134可以接近前壁102，而且在一些實施例中可以延伸穿過熔化物的整個表面。
當原料24從批料堆向前擴展時，來自燃燒器116的輻射和對流熱傳有助於加熱和熔化原料。類似地，可以將電壓施加到電極120，從而在電極組（例如電極對）之間建立電流，電流經由熔化物的電阻從內部加熱熔融玻璃。因此，來自熔化物本身的導熱可以進一步溶解原料。應當注意的是，不是所有由批量輸送裝置20引入的原料都可以完全溶解在熔化容器內。例如，原料的重量可以在進入熔化容器之後不久驅動一部分原料通過浮渣層並進入熔化物中。較重的個別原料成分亦可以早期下降通過浮渣層並在熔融玻璃中循環。然而，隨著原料向前伸展並最終下降通過浮渣層而溶於熔化物中，原料顆粒可保留在浮渣層內足夠長的時間以使顆粒到達前壁。假使此等顆粒最終與位於前壁附近的浮渣層下面的熔融玻璃結合，則可能沒有足夠的時間使原料顆粒完全溶於熔化物內，於是不完全溶解的顆粒可能被夾帶進入流出熔化容器的熔融玻璃流中並進入下游玻璃製造設備30。因此，藉由提供使原料顆粒有效繞過熔化製程的途徑，浮渣層會成為成品玻璃製品的污染源。
現在參照第4圖至第6圖，可以控制通過燃燒器及/或不同電極之間的電流施加於熔融玻璃的熱能，以在熔化物28的主體中產生熱點160，使得熱點與熔化容器的較冷後壁、前壁及側壁之間的溫差在熔化物內建立對流。例如，第4圖是圖示沒有頂壁112的熔化容器14之俯視圖，第4圖將流動向量的圖案圖示為從熱點160向外輻射的箭頭，熱點160表示熔化容器內的熔化物的最熱區域，其中流動向量描述熔融玻璃的對流流動。應當注意的是，儘管流動向量162a和162b分別指示從熱點160沿著縱向方向朝向後壁100的熔融玻璃流動和在從熱點160沿縱向方向朝向前壁102的方向的熔融玻璃流動，但每個中間的（通常向後的）流動向量皆包含後向（縱向）流動分量，並且每個大致向前的流動向量皆包含前向（縱向）流動分量。類似地，兩個相反的流動橫向地出現，每個橫向流動從熱點160朝向相鄰的側壁延伸：橫向流動162c在從中心線CL朝向第一側壁104的方向上移動，橫向流動162d在從中心線CL朝向第二側壁106的方向上移動。每個中間的流動向量（通常在寬度方向上）皆包含橫向流動分量。如本文所使用的和為了簡化描述，除非另有說明，否則橫向方向指的是大致垂直於縱軸（中心線）CL的方向，而縱向流動指的是與中心線CL平行的方向。熱點160內的熔融玻璃從槽110的底部向上湧出，並在熔化物的表面164附近朝向熔化容器的相鄰壁向外擴散。另一方面，第5圖為熔化容器14的橫向剖視圖，圖示在熱點內上升、在熔化物表面附近穿過熔化物的相應部分、隨後在側壁處向下流向槽110的底部並且穿過熔化容器的底部流向熱點160的熔融玻璃橫向對流流動。因此，如圖所示，建立了兩個反向旋轉的橫向對流（例如「單元（cell）」）。類似地，第6圖為熔化容器14的縱向剖視圖，圖示在熱點內上升、在熔化物表面附近穿過熔化物的相應部分、隨後在前壁和後壁處向下流向槽110的底部並且穿過熔化容器的底部流向熱點160的熔融玻璃縱向對流流動。因此，如圖所示，建立了兩個反向旋轉的縱向對流（例如「單元」）。
為了更好地瞭解可用的設計選項，在數學模型中包括製程假設來評估橫向和縱向對流的相對強度（流速）。應當瞭解的是，熔化在很大程度上是表面現象，而且通常在熔化物表面處或附近進行對流數據的評估。
第7圖為圖示在三種不同的熔化容器設計的熔化容器底部的熔化物溫度之箱形圖。在每種情況下，沿著實際熔化容器的中心線從位於底壁的熱電偶獲得三個不同位置的底部溫度。熔化容器設計A包含位於熔化容器的底壁內並向上延伸到玻璃熔化物中的鉬電極，其中設計A中熔化容器的長寬比為2.4。熔化容器設計B包含位於熔化容器的底壁內並向上延伸到玻璃熔化物中的鉬電極，其中該熔化容器的長寬比為1.9。熔化容器設計C包含在熔化容器的側壁位於熔化物內並接觸熔化物的氧化錫電極，其中該熔化容器的長寬比為2.4。數據顯示相對於設計B和C，熔化容器設計A的底部溫度範圍顯著改善。更具體言之，對於與設計B和C相比較的設計A來說，數據顯示在第一和第二四分位數之間的溫度數據中的擴散非常小、以及在最小和最大底部溫度之間的擴散減小。
第8A圖、第8B圖及第8C圖分別為前述實例中相同的三個熔化容器設計A、B及C的電壓對地（VTG）圖，並在約2週的時間內獲得。也就是說，數據說明了在每個電極位置量測的左側和右側VTG之間的差異。理想情況下，VTG（從圖的左邊到右邊）將為零，幾乎沒有變化。在實際應用中，熔化物表面上的原料移動影響製程溫度和玻璃中的電場，導致VTG的變化。VTG變化表示熔化物內熱場和電場的相對穩定性。圖中的個別數據的重要性比數據的散播不重要（在圖中難以觀察）。顯而易見的是，具有安裝在底部的鉬電極並且長寬比在約2.0至約2.5（即在此具體例子中為2.4）範圍內的設計A比設計B和C更穩定，設計B和C皆顯現在短時間內的大偏移所驗證的大VTG變化。此等偏移關係到熔化製程中的不穩定溫度和效能變化。事實上，第8A圖圖示最大電壓變化的絕對值遠低於80伏（即0±80伏），例如等於或小於約70伏（即0±70伏），例如等於或小於約65伏（即0±65伏），有少數例外在±40伏內。熔化容器B（第8B圖）和C（第8C圖）的設計顯示對地電壓有明顯更大的變化性，在一些情況下多達0±120伏。
第9圖以波筋效能的形式顯示製程輸出（以百分比表示的累計合格率）。波筋是玻璃的化學不均勻性的量度，因為化學不均勻性會影響成形製程中的黏度。使用近紅外光源、光纖及離散自由空間光學元件來發射自由空間準直光束以量測波筋。準直光束透過完成的產品（例如平面玻璃基板），並且透射到相對側的偵測器組件中，其中透射光由透鏡聚焦並由具有定向狹縫孔隙的感測元件擷取。準直光束的相干長度小於基板厚度，在光束寬度上具有均勻的相位前沿。當光束穿過具有波筋的基板時，光束相位由於厚度變化而被弱調製。光學效應類似於繞射光柵，並且產生零階和兩個一階繞射場。這些繞射場在繼續傳播時發生干涉，從而給出強度最大值和最小值作為與基板的距離的函數。聚焦透鏡用於增強對比度並縮短到感測元件的光路長度，並且使用狹縫光圈來實現適量的空間解析和對振動的不敏感度。藉由在穿過基板的方向上移動感測器元件來進行波筋量測，同時記錄由偵測器接收的功率量。可以進行偵測器訊號分佈的數位濾波來提取以百分比表示的波筋對比度。
如第9圖所示，在0至0.7％的範圍內的波筋對比度％顯示設計A、B及C之間的重要製程間差異。對於波筋來說，設計A的能力顯然比設計B和C更佳，如高的累計合格率所示。換句話說，在一年的生產中接近100％的產出為等於或小於約0.33％的對比度。設計C顯示效能下降。使用此穩定性的度量，設計B顯然比設計A和C更差：設計C熔化容器只有約80％的產率在0.33％的波筋對比度內。
第10A圖為上述三個熔化容器設計A、B及C沿著熔化容器的中心線（其中橫向流假定為零）和在熔融玻璃表面下方2英寸（5.1公分）的位置的模擬後向對流流速與前向對流流速之比為熔化容器的長度L之百分比的函數之曲線圖。儘管第10A圖的各條曲線表示沿著熔化容器的長度的該比率之具體值（其中0％是在熔化容器的後壁處的位置並且100％是在熔化容器的前壁處的位置），但感興趣的參數是由後向流速的「曲線下方」面積（即在曲線與水平軸之間）與前向流速的曲線下方面積的比率之絕對值所決定的整體積分縱向流速比。將積分縱向流速比保持等於或大於1.5，例如在約1.5至約2.0、約1.6至約2.0、或約1.7至約2.0的範圍內可確保流動短路（流動繞過中心熱點）被最小化並限制來自未混合玻璃的製程失常，製程失常可以表現為起泡（氣泡）和波筋事件。在第10A圖的曲線圖中，後向流動與前向流動之間的分界是曲線與水平軸相交的點，例如在所研究的設計中的熔化容器的長度的約50％和60％之間（全部三條曲線的零交叉點皆大於50％的事實表示所有三個熔化容器的熱點都在熔化容器中心的稍前方）。根據第10A圖的曲線圖，後向流是零交叉點左側的曲線部分（例如負值），而前向流是零交叉點右側的曲線部分（正值）。因此，表示積分後向流的曲線的面積是水平軸與曲線的正向部分之間的面積（從後壁到熱點），並且表示積分前向流的曲線的面積是水平軸與曲線的負數部分之間的面積（在熱點與前壁之間）。這些面積的比率為積分縱向流速。
與上述情況一樣，具有安裝在底部的鉬電極的熔化容器設計A之長寬比為2.4，具有安裝在底部的鉬電極的熔化容器設計B之長寬比為1.9，具有安裝在側壁的氧化錫電極的熔化容器設計C之長寬比為2.4。全部三個熔化容器皆利用位於後壁100中並且關於中心線對稱的兩個進料口，兩個進料口皆以基本上相同的速率將相同的原料進料到槽100中。使用瑞利數Ra（式1）決定和評估對流流動。
如表第1列所示，與前向對流相比，熔化容器設計A增強了後向對流（增加後向流速），此為第10A圖的積分後向流速與積分前向流速之比率。將積分後向流速的比率保持等於或大於1.5可最小化流動短路並限制因玻璃未混合所導致、會表現為起泡和波筋事件的製程紊亂。
第10B圖為在熔融玻璃表面下方2英寸（5.1公分）的位置和在螺旋進料器的橫向位置縱向（長度方向）對流之模擬對流流速與橫向流速之比為三個熔化容器設計A、B及C的長度L之百分比的函數之曲線圖。熔化容器設計A進一步確保在熔化容器前部的橫向對流明顯強於前向對流（如表的第2列所示，其提供了在距離前壁102長度L的5％（即0.95L（95％））的位置和在螺旋進料器位置熔融材料表面下方5.1 cm的深度處（即在橫向方向上的位置，等於螺旋進料器的橫向位置）的橫向流速與縱向流速之比率。應該注意的是，存在兩個起源於熱點並朝向側壁向外輻射的橫向對流流動。上述橫向流速是指這兩個流動中的任一個，因為在模型化中，兩個橫向流動被認為是相等的。而且，如第10A圖所示，到熱點左側的流動（水平軸上的零交叉點）是後向流動，並且到熱點右側的流動是前向流動。假使以百分比表示的橫向對前向流速比的倒數值大於50％，例如在大於50％至約60％的範圍內，例如在約51％至約60％的範圍內，例如在約52％至約60％的範圍內，例如在約53％至約60％的範圍內，例如在約54％至約60％的範圍內，例如在約55％至約60％的範圍內，例如在約56％至約60％的範圍內，例如59％，則熔化容器設計確保前向流動和短路流動不佔優勢。例如，曲線B上的點（代表熔化容器設計B）在95％L（前向縱向流動）的絕對值約為4.27。4.27的倒數以百分比表示為（1/4.27）×100 = 23.4％。
最後，設計A確保在熔化容器後部的橫向對流亦相對於後向縱向對流增強。此可由表第3列的比率顯示，其提供了在距離後壁100 0.05L（5％L）的位置和在螺旋進料器處熔融材料表面下方深度5.1 cm處橫向流速與縱向（後向）流速的比率。將橫向對前向流速比的倒數之絕對值（以百分比表示）保持大於50％，例如在等於或大於50％至約60％的範圍內，例如在約51％至約60％的範圍內，例如在約52％至約60％的範圍內，例如在約53％至約60％的範圍內，例如在約54％至約60％的範圍內，例如在約55％至約60％的範圍內，例如在約56％至約60％的範圍內，例如59％有助於將原料的表面流（批蛇）有更效地推向側壁並限制流動的直接短路以及未混合材料直接向前往前壁102移動。也就是說，當批蛇以更靠近側壁的路線行進時，可提供批蛇內所含的批料更多時間溶於熔化物中。 表
Figure 106138258-A0304-0001
對於所屬技術領域中具有通常知識者而言顯而易見的是，可以在不偏離本揭露之精神和範圍下對本揭露的實施例進行各種修改和變化。因此，意圖使本揭露涵蓋所提供的此類修改和變化，前提是此類修改和變化來到所附申請專利範圍及其均等物的範圍內。
10‧‧‧玻璃製造設備12‧‧‧玻璃熔爐14‧‧‧熔化容器16‧‧‧上游玻璃製造設備18‧‧‧原料儲存箱20‧‧‧原料輸送裝置22‧‧‧馬達24‧‧‧原料26‧‧‧箭頭28‧‧‧熔融玻璃30‧‧‧下游玻璃製造設備32‧‧‧第一連接導管34‧‧‧澄清容器36‧‧‧混合設備38‧‧‧第二連接導管40‧‧‧輸送容器42‧‧‧成形體44‧‧‧出口導管46‧‧‧第三連接導管48‧‧‧成形設備50‧‧‧入口導管52‧‧‧槽54‧‧‧會聚成形表面56‧‧‧底部邊緣（根部）58‧‧‧熔融玻璃帶60‧‧‧拉伸方向62‧‧‧玻璃片100‧‧‧後壁102‧‧‧前壁104‧‧‧第一側壁106‧‧‧第二側壁108‧‧‧底壁110‧‧‧槽112‧‧‧頂壁114‧‧‧燃燒口116‧‧‧燃燒器118‧‧‧進料口120‧‧‧電極132‧‧‧液位探針133‧‧‧控制裝置134‧‧‧浮渣層160‧‧‧熱點162a‧‧‧流動向量162b‧‧‧流動向量162c‧‧‧橫向流動162d‧‧‧橫向流動164‧‧‧表面CL‧‧‧中心線L‧‧‧長度W‧‧‧寬度
第1圖為例示性玻璃製造設備之示意圖；
第2圖為用於生產熔融玻璃的例示性熔化容器之透視圖；
第3圖為第2圖的熔化容器之縱向平面圖；
第4圖為第2圖的熔化容器之另一縱向平面圖，顯示熔化容器內的熔融玻璃流；
第5圖為第2圖的熔化容器之橫向剖視圖；
第6圖為第2圖的熔化容器之縱向剖視圖；
第7圖為三種不同熔化容器設計之箱形圖；
第8A圖為包含安裝在底壁的電極和長寬比為2.0的熔化容器設計A的電極對地電壓之圖；
第8B圖為包含安裝在底壁的電極和長寬比為1.9的熔化容器設計B的電極對地電壓之圖；
第8C圖為包含安裝在底壁的電極和長寬比為2.4的熔化容器設計C的電極對地電壓之圖；
第9圖為來自三種不同的熔化容器設計A、B及C的波筋之合格率圖；
第10A圖為繪示三個熔化容器設計A、B及C的模擬後向流速與前向流速之比為長度L的函數之曲線圖。
第10B圖為繪示三個熔化容器設計A、B及C的模擬縱向流速與橫向流速之比為長度L的函數之曲線圖。
國內寄存資訊 (請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無
國外寄存資訊 (請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無
14‧‧‧熔化容器
20‧‧‧原料輸送裝置
100‧‧‧後壁
102‧‧‧前壁
104‧‧‧第一側壁
106‧‧‧第二側壁
108‧‧‧底壁
110‧‧‧槽
114‧‧‧燃燒口
116‧‧‧燃燒器
118‧‧‧進料口
120‧‧‧電極
CL‧‧‧中心線
L‧‧‧長度
W‧‧‧寬度

Claims (10)

  1. 一種生產一玻璃製品的方法，包含以下步驟：用至少一螺旋進料器將一原料進料到容納熔融玻璃的一熔化容器中，該熔化容器包含一後壁、一前壁、一第一側壁、一第二側壁及一底壁，該第二側壁平行於該第一側壁，該後壁平行於該前壁，該底壁接觸該後壁、該前壁、該第一側壁及該第二側壁並且在該後壁、該前壁、該第一側壁及該第二側壁之間延伸，該後壁包含穿過該後壁的至少一個進料口，透過該至少一個進料口將該原料輸送到該熔化容器中，該熔化容器包含從該後壁的一內表面延伸到該前壁的一內表面的一長度L，從該第一側壁的一內表面延伸到該第二側壁的一內表面的一寬度W，該寬度W與該長度L正交，沿著該長度L延伸並與該第一和第二側壁等距的一縱向中心線，其中L/W在約2.0至約2.4的範圍內；使用穿過該熔化容器的該底壁延伸進入該熔化容器的一內部的複數個電極之間的一電流來加熱該熔融玻璃，從而在該熔融玻璃中產生複數個對流流動，該複數個對流流動包含在朝向該後壁的一方向上平行於該中心線具有一第一流速的一第一對流流動、朝向該前壁平行於該中心線具有一第二流速的一第二對流流動、 在從該中心線朝向該第一側壁的一橫向方向上具有一第三流速的一第三對流流動、及在從該中心線朝向該第二側壁的一橫向方向上具有一第四流速的一第四對流流動；以及其中沿著該熔融玻璃的一表面下方5.1cm的該中心線的該第一流速與該第二流速之一積分比等於或大於1.5。
  2. 如請求項1所述之方法，其中L．W等於或小於約17平方米。
  3. 如請求項1所述之方法，其中在距離該前壁0.05L的位置和在該至少一螺旋進料器的橫向位置該熔融玻璃的表面下方深度5.1cm處，該第三或第四流速與該第二流速之比的絕對值之一倒數大於50%。
  4. 如請求項1所述之方法，其中在距離該後壁0.05L的位置和在該至少一螺旋進料器的橫向位置該熔融玻璃的表面下方深度5.1cm處，該第三或第四流速與該第一流速之比的絕對值之一倒數大於50%。
  5. 如請求項1所述之方法，其中該複數個電極包含鉬。
  6. 如請求項1所述之方法，其中在該複數個電 極中的每個電極處評估的電壓對地的變化不超過零±80伏。
  7. 一種生產一玻璃製品的設備，包含：一熔化容器，包含一後壁、一前壁、一第一側壁、與該第一側壁相對的一第二側壁，及一底壁，該第二側壁平行於該第一側壁，該後壁平行於該前壁，該底壁接觸該後壁、該前壁、該第一側壁及該第二側壁並且在該後壁、該前壁、該第一側壁及該第二側壁之間延伸，該後壁包含穿過該後壁的至少一個進料口，透過該至少一個進料口將一原料輸送到該熔化容器中，該熔化容器進一步包含從該後壁的一內表面延伸到該前壁的一內表面的一長度L、及從該第一側壁的一內表面延伸到該第二側壁的一內表面的一寬度W，該寬度W與該長度L正交，沿著該長度L延伸並與該第一和第二側壁等距的一縱向中心線，其中L/W在約2.0至約2.4的範圍內；以及穿過該熔化容器的該底壁延伸進入該熔化容器的一內部的複數個電極，每個電極皆包含鉬，其中使用該複數個電極之間的一電流來加熱該熔化容器中的熔融玻璃，從而在該熔融玻璃中產生複數個對流流動，該複數個對流流動包含在朝向該後壁的一方向上平行於該中心線具有一第一流速的一第一對流流動、朝向該 前壁平行於該中心線具有一第二流速的一第二對流流動、在從該中心線朝向該第一側壁的一橫向方向上具有一第三流速的一第三對流流動、及在從該中心線朝向該第二側壁的一橫向方向上具有一第四流速的一第四對流流動，及其中沿著該熔融玻璃的一表面下方5.1cm的該中心線的該第一流速與該第二流速之一積分比等於或大於1.5。
  8. 如請求項7所述之設備，其中L．W等於或小於約17平方米。
  9. 如請求項7所述之設備，進一步包含複數個燃燒器，該複數個燃燒器穿過該第一和第二側壁中之一者或兩者接觸該熔化容器的內部。
  10. 一種生產一玻璃製品的方法，包含以下步驟：使用至少一螺旋進料器將一原料進料到容納熔融玻璃的一熔化容器中，該熔化容器包含一後壁、一前壁、一第一側壁、一第二側壁及一底壁，該第二側壁平行於該第一側壁，該後壁平行於該前壁，該底壁接觸該後壁、該前壁、該第一側壁及該第二側壁並且在該後壁、該前壁、該第一側壁及該第二側壁之間延伸，該後壁包含穿過該後壁的至少一個進料口，透過該至少一個進料口將該原料輸送到該熔化容器中，該熔化容 器包含從該後壁的一內表面延伸到該前壁的一內表面的一長度L，從該第一側壁的一內表面延伸到該第二側壁的一內表面的一寬度W，該寬度W與該長度L正交，沿著該長度L延伸並與該第一和第二側壁等距的一縱向中心線，其中L．W小於約17平方米並且L/W在約2.0至約2.4的範圍內；使用穿過該熔化容器的該底壁延伸進入該熔化容器的一內部的複數個含鉬電極之間的一電流來加熱該熔融玻璃，從而在該熔融玻璃中產生複數個對流流動，該複數個對流流動包含在朝向該後壁的一方向上平行於該中心線具有一第一流速的一第一對流流動、朝向該前壁平行於該中心線具有一第二流速的一第二對流流動、在從該中心線朝向該第一側壁的一橫向方向上具有一第三流速的一第三對流流動、及在從該中心線朝向該第二側壁的一橫向方向上具有一第四流速的一第四對流流動；以及其中沿著在該熔融玻璃的一表面下方5.1cm的一位置的該中心線，該第一流速與該第二流速之一積分比等於或大於1.5。
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