用于玻璃液的气泡吸收系统和除气方法以及玻璃生产线的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及玻璃制造领域，具体地，涉及一种用于玻璃液的气泡吸收系统。此外， 本发明还涉及包括所述气泡吸收系统的玻璃生产线和用于玻璃液的除气方法。
【背景技术】
[0002] 在玻璃生产制造中，气泡缺陷是评价玻璃质量的一项重要指标，也是本领域最难 克服的缺陷之一，尤其是直径小于〇 . 5_的微小气泡，目前尚无经济、有效的解决办法。这种 气泡缺陷会严重影响玻璃成品的质量，例如，在显示用的特种玻璃中，即使存在微米级的微 气泡缺陷，亦会对最终显示效果产生影响。
[0003] 实际上，人们对于玻璃制造中的气泡的产生原因和处理办法已有较为成熟的认 识，但这些认识不足以满足如特种玻璃等的更高要求。具体地，在玻璃生产过程中，需要将 玻璃原料熔化形成玻璃液，与此同时，会释放C0 2、02、H20、S03等气体，在玻璃液中形成大量 气泡。这种气泡通常较小，直径约0.1mm~1mm。
[0004] 根据斯托克斯定律可以计算此类气泡在玻璃液中的上升速度：
[0005]
[0006] 其中，V表示气泡在玻璃液中的上升速度，r表示气泡半径，g为重力加速度，P为玻 璃液的密度，p '为气泡中气体的密度，η为玻璃液的粘度。可以看出，可以通过增加气泡半 径、降低玻璃液的粘度的方式排出气泡。
[0007] 其中，对于直径为0.1mm和1mm的气泡，上升速度分别约为47cm/h和0.47cm/h。对于 池深为l〇〇cm的玻璃窑炉，仅以降低玻璃液的粘度的方式(如通过加热)排出具有上述尺寸 级别的气泡并不适用。
[0008] 为此，通常可以通过在玻璃原料中添加一定比例澄清剂而增加气泡半径，其原理 为:澄清剂在高温下分解产生如S02、0 2等气体，该气体与上述玻璃原料分解产生的气体结 合，从而使气泡半径增大，以便于上浮至玻璃液的液面上。
[0009] 通过使用澄清剂可以排出玻璃液中的绝大多数气泡，但同时澄清剂分解带来了部 分尺寸更微小的气泡，这部分气泡未与玻璃原料分解的气泡结合，从而难以被排出。若这部 分气泡大量存在，同样会影响具有较高要求的特种玻璃的质量(如显示效果）。
[0010] 因此，有必要提出一种能够进一步除去玻璃液中的微小气泡的装置和/或方法，以 解决上述现有技术存在的问题。
【发明内容】
[0011] 本发明实际要解决的技术问题是更好地除去玻璃液中微小气泡，尤其是使用澄清 剂后玻璃液中残余的由该澄清剂产生的微小气泡。
[0012] 为了解决该技术问题，可以选择采用多种技术手段。直观地，根据斯托克斯定律， 可以设法进一步增加残余气泡的体积或提高加热温度以减小玻璃液的粘度，使得气泡能够 上浮以排出至玻璃液的液面上。
[0013] 独特地，本发明的发明人进一步对上述现有技术进行了深刻分析和研究：尽管会 进一步产生气泡，澄清剂仍被用于排出玻璃液中的气泡的重要原因在于其产生的气体在玻 璃液中具有较高的溶解度(包括物理溶解和化学溶解）。进一步地，这种溶解度与玻璃液的 温度、所处的环境压力以及气氛环境相关，因而可以通过对这些因素进行控制，以使残余气 泡溶解在玻璃液中，从而能够减少玻璃产品中的气泡数量。
[0014] 基于此，本发明的一个方面提供一种用于玻璃液的气泡吸收系统，该气泡吸收系 统包括:吸收槽，该吸收槽用于容纳玻璃液并具有玻璃液入口和玻璃液出口；温度控制装 置，该温度控制装置用于将所述吸收槽内的所述玻璃液控制在预定的温度范围内；以及，充 气增压装置，该充气增压装置与所述吸收槽内的上方气体空间相通，以使该上方气体空间 内的气体处于预定的压力范围内。
[0015] 优选地，在所述预定的温度范围和所述预定的压力范围内，所述玻璃液中的气泡 成分能够与所述气体中的至少部分气体成分和/或玻璃液成分发生化学反应。
[0016] 优选地，所述吸收槽包括具有中空腔的吸收槽壳体，所述玻璃液入口和所述玻璃 液出口形成在该吸收槽壳体上并分别连接有输入调温导管和输出调温导管，且所述中空腔 的通流面积大于所述输入调温导管和输出调温导管的通流面积。
[0017] 优选地，所述输入调温导管和输出调温导管具有相同的通流面积。
[0018] 优选地，所述吸收槽壳体布置为所述中空腔在水平方向上延伸，所述输入调温导 管竖直地延伸，所述输出调温导管倾斜向上地延伸。
[0019] 优选地，所述吸收槽壳体的上侧部分的管壁厚度大于下侧部分的管壁厚度。
[0020] 优选地，所述输入调温导管和输出调温导管上分别设置有闸板，所述吸收槽壳体 的下侧壁上设置有卸料口。
[0021 ]优选地，所述吸收槽壳体为铂铑合金管。
[0022]优选地，所述温度控制装置包括电连接于所述铂铑合金管上的导线，以能够通过 该导线向所述铂铑合金管的管壁中通入电流，并在电流热效应下将位于该铂铑合金管内的 所述玻璃液控制在所述预定的温度范围内。
[0023] 优选地，所述预定的温度范围为1480°C~1550°C，所述预定的压力范围P 2 Pghi+ Po,其中，P为所述玻璃液的密度，g为重力加速度，hi为位于所述吸收槽内的所述玻璃液的液 面所处的液位深度，Po为标准大气压。
[0024] 优选地，所述充气增压装置包括增压器，该增压器具有用于向所述吸收槽的所述 上方气体空间充入所述气体的出气口和用于使该上方气体空间内的所述气体回流的回气 口，以使所述气体能够在所述吸收槽的上方气体空间和所述增压器内循环流动。
[0025] 优选地，所述增压器设有补气口和气体成分检测装置。
[0026] 优选地，所述气体包括他和02。
[0027] 优选地，所述增压器还设有加热丝，该加热丝能够加热流动至所述增压器内的循 环流动的所述气体。
[0028] 本发明的另一个方面提供一种玻璃生产线，该玻璃生产线包括澄清池、均化搅拌 桶以及本发明提供的所述气泡吸收系统，玻璃原料在所述澄清池中熔融后能够被输入至所 述吸收槽内形成所述玻璃液，该玻璃液吸收其中含有的所述气泡后输出至所述均化搅拌桶 均化。
[0029] 优选地，所述玻璃原料中添加有澄清剂。
[0030] 优选地，所述澄清池与所述均化搅拌桶之间还连接有调温管，玻璃原料在所述澄 清池内熔融后能够选择性地通过该调温管输送至所述均化搅拌桶。
[0031] 优选地，所述澄清池的输出口处设置气泡粗效过滤器。
[0032] 本发明的另一个方面提供一种用于玻璃液的除气方法，该除气方法包括:a.排出 气泡的步骤，即在玻璃原料中添加澄清剂，以在熔融过程中，该澄清剂分解产生的气体与所 述玻璃原料分解产生的气体结合，形成能够上浮至熔融产生的玻璃液的液面上的气泡;b . 吸收气泡的步骤，即将经历所述排出气泡步骤后的所述玻璃液控制在预定的温度范围内， 并将位于该玻璃液的液面上的气体空间内的气体的压力控制在预定的压力范围内，以使所 述玻璃液通过化学吸收和/或物理吸收的方式吸收该玻璃液中残余的气泡。
[0033] 通过本发明的上述技术方案，利用温度控制装置控制吸收槽内的玻璃液的温度， 并通过充气增压装置控制吸收槽的上方气体空间内的气体的气压，从而便于控制吸收槽内 的温度、压力以及气氛环境，使得玻璃液中残余的气泡更易于被玻璃液中吸收(如化学吸收 和/或物理吸收），便于提高玻璃产品的质量。
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