用于减少玻璃中所含杂质的玻璃制造设备和方法技术

本发明专利技术涉及一种在玻璃制造过程中能够减少玻璃中所含杂质的玻璃制造设备和方法。所述设备包括：熔化池；澄清池；冷却装置；玻璃融体供应装置；以及玻璃产品成型设备，其中，在玻璃融体自由液面之上的澄清池的壁上设置有通气入口和通气出口，所述通气入口与高温惰性气体供应装置连接，高温惰性气体从通气入口进入澄清池并经通气出口排出。由于高温惰性气体在流经澄清池的过程中，能及时地带走各种挥发物、贵金属氧化物挥发物以及高温空气，因而减少了在玻璃产品中形成的结石缺陷和对澄清池的氧化腐蚀。另外，本发明专利技术中高温惰性气体自澄清池排出后，经除杂后循环使用，减少了成本。

Glass manufacturing apparatus and method for reducing impurities contained in glass

The present invention relates to a glass manufacturing apparatus and method for reducing the impurities contained in a glass during the manufacture of a glass. The apparatus comprises: a molten pool; clarifier; cooling device; the glass melt supply device; and the glass molding equipment, which, in the glass melt clarifier on the free surface of the wall body is provided with a ventilation entrance and the ventilation ventilation outlet, entrance and high temperature inert gas supply device is connected with the high temperature and inert gas from the entrance into the ventilation clarifier and the ventilation outlet. Due to the high temperature in inert gas flowing through a clarifier, can take a variety of volatiles, noble metal oxide volatiles and high temperature air, thus reducing the formation of defects in glass stone products and clarifier oxidation corrosion. In addition, after the high temperature inert gas is discharged from the clarification tank, the utility model reduces the cost after the impurity is recycled.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种玻璃制造设备和方法，具体而言，涉及一种在玻璃制造过程中能够减少玻璃中所含杂质的玻璃制造设备和方法。
技术介绍
在液晶显示器、薄膜晶体管(TFT)等的玻璃基板的制造中，生成的玻璃基板要满足耐高温、耐化学腐蚀、低密度和低缺陷等方面的要求。现有的生产玻璃基板基本依次包括玻璃熔化池、澄清装置、搅拌装置、冷却装置、向成型设备提供玻璃融体的玻璃融体供应装置以及成型设备。通常情况下，这些装置或设备全部或部分地由贵金属，如铂或铂合金制成。在制造显示器、TFT等的玻璃基板时，先把配制好的玻璃制做原料置于熔化池中进行熔化和部分澄清，然后把在熔化池内生成的玻璃融体输送到澄清池进行澄清。玻璃融体澄清后，为了消除玻璃融体内的条纹，需要将玻璃融体在搅拌装置中进行搅拌以消除条纹缺陷。由于玻璃基板的成型温度低于搅拌装置中的温度，因此在玻璃融体进入成型设备之前，需要通过冷却装置对玻璃融体降温，使玻璃融体达到玻璃基板成型所需要的温度和粘度。接着通过玻璃融体供应装置向成型设备提供玻璃融体；最后生成玻璃基板。玻璃中的结石等杂质的含量是限制玻璃产品质量的关键，而玻璃成型工艺中澄清步骤又对玻璃中杂质含量的影响很大。澄清步骤中，玻璃融体的温度在整个制造玻璃的过程中最高，并且其温度高于澄清池中自玻璃融体的自由液面以上的气体温度和澄清池上壁的温度，因此自玻璃融体中挥发出的挥发性物质，如B2O3、As4O6、Sb4O6和SnO2等的一部分通过排气通道排到外界环境中，而另一部分会由于澄清池中气体流通性不好而凝结在温度较玻璃融体温度低的澄清池内上壁。随着凝结物的增多，到达一定程度时，这些凝聚物就会脱落到玻璃融体中，造成结石等玻璃缺陷，严重影响玻璃产品的质量。另外，澄清池通常由贵金属铂或铂合金制成，铂金在常温下很难被氧化，高温下也具有很强的抵抗氧化的能力。但是铂金在高温下也会存在表面疏松、挥发和氧化等问题，且可转化为PtO2而挥发损失。虽然在较低温度加热时，铂金的表面看不出明显的变化，但实际上已生成一层非常薄的固态氧化膜，此氧化膜随温度的升高而增厚。继续加热到某个临界温度，对于铂金来说，此温度大约是400℃～500℃，氧化物薄膜不再进一步增厚，而是完全消失了。也就是说，在此温度经历了一个相变过程，从固态PtO2直接变成气态PtO2，且随温度的升高，该转变更加剧烈，生成的PtO2气体也越多。如果铂金表面是敞开的，又有流动空气作为动力，那么，所生成的PtO2就被驱散到空气中，而形成PtO2的强力挥发。此外，铂金还会按照下列动态平衡方程发生氧化还原反应 如果PtO2的挥发得不到抑制，那么由上述动态平衡方程可以看出，气态PtO2会分解成Pt和O2，分解而得的Pt就会有一部分溶解到玻璃融体中，有一部分凝结在澄清池的内上壁。而当玻璃融体中的铂金溶解达到饱和状态的时候，就会在玻璃融体中析出形成贵金属结石，降低了玻璃产品的质量。原来光滑的贵金属澄清池的上壁由于铂金的氧化挥发也变的很粗糙，而粗糙的表面又反过来推动了铂金的氧化挥发，贵金属澄清池的寿命也会降低。再者，传统的贵金属澄清池的外部由耐火材料包裹着。由于有耐火材料包裹，且空气流通不明显，所以澄清池外部可以得到较好的保护。然而澄清池的内上壁由于不与玻璃融体接触，而与流动的高温空气相接触，而空气在高温的情况下具有很强的氧化性，因此此处的贵金属最容易被腐蚀。基于上述机理，澄清池的使用寿命会受到损害，并且在玻璃融体中会产生大量的贵金属结石，形成的贵金属结石又会降低玻璃产品的质量。因而，需要一种用于减少玻璃中所含各种杂质的玻璃制造设备和方法，从而提高玻璃产品的质量。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种玻璃制造设备和方法，使用该方法及设备能够减少从玻璃融体中挥发出来的挥发性物质在澄清池内上壁凝结而掉落在玻璃融体中成为结石杂质的量，同时也能够降低贵金属澄清池的氧化挥发度，减少玻璃融体中贵金属形成的结石杂质的量，提高贵金属澄清池的寿命。根据本专利技术的第一方面，提供一种玻璃制造设备，包括用于对位于其内部空间中的玻璃融体进行澄清的澄清池，该澄清池包括玻璃融体进口和玻璃融体出口以及在玻璃融体自由液面之上的澄清池的壁上设置的用于导出该澄清池内气体的通气出口；其特征在于，在玻璃融体自由液面之上的澄清池的壁上还设置有通气入口，用于将惰性气体从通气入口导入并从通气出口导出。优选地，所述澄清池的截面形状为环状、椭圆环状或长方形。更优选地，所述通气入口和通气出口分别设置在澄清池的上壁上。更优选地，所述通气入口和通气出口分别设置在澄清池壁上、临近所述玻璃融体进口和出口的位置上。更优选地，所述通气入口和通气出口设置为使得在澄清池内流动的惰性气体大致按照与其中流动的玻璃融体的流动方向相同的方向流动。或者，所述通气入口和通气出口设置为使得在澄清池内流动的惰性气体大致按照与其中流动的玻璃融体的流动方向相反的方向流动。或者，所述通气入口和通气出口设置为使得在澄清池内流动的惰性气体大致按照横跨其中流动的玻璃融体的流动方向的方向流动。优选地，澄清池的壁上设置多个所述通气入口和多个通气出口。更优选地，所述通气入口和通气出口设置在与澄清池可拆卸地连接的单独的部件上。或者，所述通气入口和通气出口设置在与澄清池焊接连接的单独的部件上。优选地，所述澄清池以及所述通气入口和通气出口由相同的金属制成。更优选地，澄清池内上壁与玻璃融体自由液面之间的气体空间的高度h与整个澄清池内部空间的高度H之间的关系为1/5H≤h≤1/3H。更优选地，所述金属为铂、钌、铑、铱中的任一种或其合金中的任一种。更优选地，所述金属为铂铑合金，其中铂铑合金中铑的重量百分比为0.5％到40％。或者，所述金属为铂铱合金，其中铂铱合金中铱的重量百分比为0.1％到40％。或者，所述金属为铂钌合金，其中铂钌合金中钌的重量百分比为2％到20％。或者，所述金属为弥散性强化铂金，即铂金中加入一定量的极细氧化锆粉末，其中氧化锆在弥散性强化铂金中的重量百分比为0.05％到0.5％。或者，所述金属为弥散性强化铂铑合金，即在铂铑合金中加入一定量的极细氧化锆粉末，其中铂铑合金中铑的重量百分比为0.5％到40％，氧化锆在弥散性强化铂铑合金中的重量百分比为0.05％到0.5％。更优选地，所述通气入口与高温惰性气体供应装置连接，所述高温惰性气体供应装置包括提供惰性气体的惰性气体源、用于使待输送的惰性气体进行升温的惰性气体升温装置与惰性气体加压输送装置，所述惰性气体源与惰性气体升温装置连接并向其提供惰性气体，所述惰性气体升温装置对惰性气体加热升温，所述惰性气体加压输送装置连接所述惰性气体升温装置与所述通气入口，对已升温的高温惰性气体增压并迫使其通过通气入口输送入所述澄清池内玻璃融体的自由液面与澄清池内上壁之间的气体空间。更优选地，所述高温惰性气体供应装置还包括与所述通气出口连接且对来自澄清池的高温惰性气体进行冷却的气体冷却装置、与气体冷却装置连接并对经冷却的惰性气体进行净化的气体净化装置，这样来自气体净化装置和惰性气体源的惰性气体一起由所述惰性气体升温装置升温并由所述惰性气体加压输送装置增压且迫使其通过通气入口输送入所述澄清池。根据本专利技术的第二方面，提供一种玻璃制造方法，包括将玻璃融体输送到澄清池进行澄清的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种玻璃制造设备，包括：用于对位于其内部空间中的玻璃融体进行澄清的澄清池，该澄清池包括玻璃融体进口和玻璃融体出口以及在玻璃融体自由液面之上的澄清池的壁上设置的用于导出该澄清池内气体的通气出口；其特征在于，在玻璃融体自由液面之 上的澄清池的壁上还设置有通气入口，用于将惰性气体从通气入口导入并从通气出口导出。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：贾伟，李震，田红星，徐建军，
申请(专利权)人：河南安彩高科股份有限公司，安彩液晶显示器件有限责任公司，
类型：发明
国别省市：41[中国|河南]