专利名称：贵金属通道及提高该通道使用寿命的方法
技术领域：
本发明涉及一种在玻璃显示器制造过程中使用的贵金属通道及提高该通道 使用寿命的方法。
技术背景在现有的液晶显示器玻璃基板生产工艺中，熔融玻璃从池炉进入成型设备 之前，要先经过一个通道进行熔融玻璃的澄清、搅拌、冷却、温度调节，然后 才进入成型设备。通常情况下，这个通道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造原料置于 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熔融体输送到澄 清池进行澄清。玻璃熔融体澄清后，为了消除玻璃熔融体内的条纹，需要将玻 璃熔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，因此在玻璃熔融体进入成型设备之前，需要通过冷却装 置对玻璃熔融体降温，使玻璃熔融体达到玻璃基板成型所需要的温度和粘度。 接着通过玻璃熔融体供应装置向成型设备提供玻璃熔融体；最后生成玻璃基板。 在上述的玻璃制造过程中，高温玻璃熔融体在通道中的处理过程是一项很 重要的工作，能否获得高质量的玻璃产品，很大程度上取决于在通道中对熔融 玻璃澄清、搅拌、温度调节、温度均化这个过程进行的好坏，这个过程进行的 好就可以为成型区输送高质量的熔融玻璃，也才有可能生成出高质量的玻璃基' 板。使用贵金属制造通道，工艺比较复杂，耗时很长， 一般要4一6个月时间才 可以加工一条贵金属通道。如果贵金属通道出现问题，由于通道上连接有复杂的控制设备和大量的耐火保温材料，更换一条通道一般要一个月时间，之后的 生产稳定一般是三个月时间，可见会对生产造成极大的影响。另外，近年来由 于贵金属价格一路飙升，所以在玻璃基板制造中，贵金属用量往往占用了很大比重的生产成本。 一般情况下， 一条铂金通道使用的贵金属量在340—400公斤， 价值在两亿到两亿五千万元人民币之间，并且，由于通道形状复杂，其加工过 程也比较困难，所以加工费用也很昂贵。随着玻璃基板的面积越做越大，需要 搅拌的玻璃熔融体量也会相应增大，并且玻璃产品的品质要求也相应的提高， 使用的贵金属量也会越来越多。综上所述，制造一条高质量、长寿命的通道在玻璃基板的生产过程中是十 分必要的。传统的做法是把贵金属通道的壁做的很厚，通常为1.5—2mm,以延 长铂金通道的使用寿命，减少对生产造成的影响。但这样加大了贵金属的用量， 提高了生产的成本。贵金属如铂金具有极高的耐高温和耐腐蚀的能力，但是在高温的情况下其 机械特性远远不如低温机械特性。经过退火处理后的铂金，极限抗张力性能从 25。C时大约为124Mpa变成了 100(TC时的大约24Mpa，在1200'C时大约为13Mpa， 在140(TC时更低，只有大约4Mpa，因此高温情况下铂金机械性能很低。传统的贵金属通道中，由于加工工艺的原因和担心对生产工艺造成影响， 通道各段的壁厚是均匀的，但从实际的通道损坏现场分析，通道的损坏主要是 通道壁破裂造成玻璃外流，从而影响到通道中玻璃的温度，使熔融玻璃由于温 度不均匀而出现玻璃缺陷。进一步分析发现，这些破裂的位置多出现于图中所 示的直径变化处,拐弯处、搅拌桶部位，如附图1所示，如果从力学原理分析， 直径变化的部位109、拐弯的地方108、直径变化并拐弯的部位1011已经法兰 107的根部是应力的集中部位，而搅拌桶(1010)是承受剪切力、扭矩比较大的部位。 发明内容本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足而提供一种可以改善贵金属 通道的结构合理性，提高抗高温热蠕变的能力，延长通道设备的使用寿命，减 少制作通道装置需要的贵金属量，降低生产成本的贵金属通道及提高该通道使 用寿命的方法，在贵金属通道的直径变化处、拐弯处、法兰根部、搅拌桶的外 壁进行增加强度的处理，这些部位的高温强度和抵抗扭矩的能力就会得到很大 的提高.本发明的目的是这样实现的一种贵金属通道，包括与熔化池相接通的澄清装置、与澄清装置相接通的 搅拌装置、与搅拌装置相接通的冷却并温度调节装置、与冷却并温度调节装置 相接通的向成型设备提供玻璃熔融体的玻璃熔融体供应装置，其特征在于上 述各部分之间均通过管道相接通，在接通管道的直径变化处或者拐弯处以及搅 拌装置的搅拌桶的外壁上设置有一层与管道或搅拌桶的外壁成为一个整体的贵 金属加强部分。所述的管道的截面形状为圆环形或椭圆环形。 所述的贵金属加强部分的厚度为0. 3—lmm。所述的贵金属加强部分由贵金属铂、钯、钌、铑、铱中的一种或其合金中 的任一种制作成。所述的贵金属加强部分为弥散性强化铂金，即在铂金中含有极细氧化锆粉末。所述的贵金属加强部分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。一种提高贵金属通道使用寿命的方法，其特征在于在所述的接通管道 的的直径变化处或者拐弯处以及搅拌桶的外壁上设置有贵金属加强部分，该 部分利用贵金属的延展性采用机械敲打的方法使加强部分和原部分成为一个 整体，原管道使用贵金属板巻筒后焊接而成。在所述的管道拐弯处设置贵金属加强部分的方法具体为在内直径为d壁 厚为t的一段管道的拐弯处，附加上厚度为W的增强层，附加的方法是做出直 径为d的支撑型芯，置于管道的内部，把要补强的贵金属片放到管道拐弯处的 外壁上需要加强的部位，然后用锤敲打补强的贵金属片，经过密密的重复敲 打，补强的贵金属片和管道本体结合为一体，补强的贵金属片的毛坯宽度为管道直径d的0.8 - l倍，长度略小于或等于管道本体的圆周长，厚度为0.5mm。在所述的管道直径变化处设置贵金属加强部分的方法具体为在从直径大 的管道的内直径D变化为直径小的管道内直径d、壁厚为t的一段管道直径变化 处，附加上厚度为w的增强层，附加的方法是首先做出增强体，增强体为贵金 属片弯成的带有纵向接缝的T形筒体，T形筒体的内部直径A等于或略小于直径 小的管道的外部直径A， T形筒体的T形边的直径B等于0. 7—0. 8的直径大的 管道的内直径D，厚度为0.5毫米，然后做出直径分别为d和D的支撑型芯，. 置于管道的内部,把要补强的贵金属片从直径小的管道处套到直径变化台阶的 需要加强的部位，然后用锤敲打补强贵金属片，经过密密的重复敲打，补强贵 金属片和管道本体结合为一体。在所述的搅拌桶外壁处设置贵金属加强部分的方法具体为在内直径为d、 外直径为A、壁厚为t的一段搅拌桶下部，附加上厚度为w的增强层，附加的方 法首先做出圆筒形增强体，圆筒形增强体的内直径A等于搅拌桶的外直径A，圆 筒形增强体的高度H大于搅拌叶片在搅拌桶中的最高位置L，厚度w为0.7—1.2毫米，然后做出与搅拌桶的内直径相同的支撑型芯，置于搅拌桶的内部，把要 补强的贵金属片从搅拌桶的底部套上去，然后用锤敲打补强贵金属片，经过密 密的重复敲打，补强贵金属片和通道本体结合为一体。 本发明具有如下积极效果1、 本发明的第一个方面提供一种贵金属通道，用于对从池炉流出的熔融玻 璃进行澄清、搅拌、冷却、温度调节、温度均匀，接着通过通道装置中的玻璃 熔融体供应装置向成型设备提供玻璃熔融体。在通道的直径变化处或者拐弯处 以及搅拌桶的外壁上有贵金属加强部分，该部分充分利用了贵金属的延展和其 它特性，使用机械的敲打使加强部分和通道原体成为一个整体，这加强了这些 部位的强度，可以有效的延长贵金属通道的使用寿命。2、 本发明的第二个方面，提供一种减少贵金属用量的贵金属通道的制作方 法，包括用于对从池炉流出的熔融玻璃进行澄清、搅拌、冷却、温度调节、温 度均匀，接着通过通道装置中的玻璃熔融体供应装置向成型设备提供玻璃熔融 体。在通道的直径变化处或者拐弯处以及搅拌桶的外壁上有贵金属加强部分， 该部分充分利用了贵金属的特性，使用机械的敲打使加强部分和通道原体成为 一个整体，这加强了这些部位的强度，这些部位是受力比较大的部位，将这些 部位局部加强后，就避免了将通道整体都作的比较厚，降低了贵金属的使用量。.本发明的优点是制造工艺比较简单，容易实现，实际应用中可靠，可以节 约大量资金。
图1是本发明的玻璃制造设备通道的示意图。图2是通道直径变化处的增强方法示意图。 图3通道拐弯处的增强方法示意图。图4是搅拌桶外壁增强方法示意图。
具体实施方式
下面结合附图所描述的实施方式对本发明的作进一步详细说明，其中，所 有附图中相同的数字表示相同的特征。首先，参照图1，图1是玻璃制造设备的布局示意图。该设备包括熔化池101、澄清装置102、搅拌装置103、冷却并温度调节装置104、向成型设备提供 玻璃熔融体的玻璃熔融体供应装置105以及成型设备106。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101中进行熔化和部分澄 清；然后把在熔化池1内生成的玻璃熔融体输送到澄清池102进行澄清；玻璃 熔融体澄清后，为了消除玻璃熔融体内的条纹，需要将玻璃熔融体在搅拌装置 103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在搅拌装置103 中的温度，因此在玻璃熔融体进入成型设备106之前，需要通过冷却装置104 对玻璃熔融体降温和温度均匀化的调节，使玻璃熔融体达到玻璃基板成型所需 要的温度和粘度；接着通过玻璃熔融体供应装置105向成型设备106提供玻璃 熔融体；最后生成玻璃基板。贵金属通道一般使用贵金属板巻筒后焊接而成，在贵金属通道中流动的熔 融玻璃温度一般为1250—160(TC，这时玻璃的粘度在104—102 5泊之间，如此高 粘度的熔融玻璃在贵金属通道中流动时，如图1所示的通道拐弯处108和直径 变化部位109以及直径变化并拐弯处1011将承受很大的作用力；再一个，高粘 度的熔融玻璃在进行搅拌的时候，搅拌桶1010要承受比较大的扭矩，这些部位 在高温的工作条件下最容易发生热蠕变，这也是实际生产中这些部位经常出现 破裂的原因。另外，通道是由许多段组成的，这些段由法兰连接而成，管子和法兰采用焊接而成为一体，这些法兰107的根部也属于应力集中的部位，这个 部位的通道壁也容易出现破裂。传统的通道中，为避免上述各部位出现破裂， 采用的措施是增加通道的壁厚，从而降低拐弯处和直径变化处的热蠕变，抵抗 搅拌扭矩产生的剪切应力，但是却增加了贵金属的使用量，增大了生产成本。本发明利用贵金属的延展性和其它特性，在以上容易出现破裂的部位，使 用机械的敲打方法，在通道本体上附加上加强体，使加强部分和通道原体成为 一个整体，这加强了这些部位的强度。图2所示为管道拐弯处的增强方法示意图，是本发明的一个实施例其中 图2a是主视图，图2b是剖视图，在内直径为d壁厚为t的一段管道202的拐 弯处，附加上厚度为w的增强层201，附加的方法是做出直径为d的支撑型芯， 置于管道202的内部，把要补强的贵金属片放到管道202拐弯处的外壁上需要 加强的部位，然后用弧形的特制锤敲打补强贵金属片，经过密密的重复敲打， 补强贵金属片201就可以和管道本体202结合为一体。补强的贵金属片的毛坯 宽度为管道直径d的0.8 -l倍，长度略小于或等于管道本体的周长，厚度为 0. 5mm。图3所示为管道直径变化处的增强方法示意图，是本发明的一个实施例 其中图3a是主视图，图3b是剖视图，在所述的管道直径变化处设置贵金属加 强部分的方法具体为在从内直径D变化为直径d、壁厚为t的一段管道302的 直径变化处，附加上厚度为w的增强层301，即在内直径从D变化为d、壁厚为 t的一段管道直径变化处，附加上厚度为w的增强层301，附加的方法是首先做 出增强体301，即做出如图3c (右视图)和图3d (主视图)所示的增强体，增 强体为贵金属片弯成的带有纵向接缝的T形筒体，T形筒体的内部直径A等于或 略小于管道302的直径A， T形筒体的T形边的直径B等于0. 7—0. 8直径D，厚度为0.5毫米，然后做出直径分别为d和D的支撑型芯，置于管道的内部，把 要补强的贵金属片从直径A的管道处套到直径变化台阶需要加强的部位，即把 要补强的贵金属片从图3b中的直径A处套到需要加强的部位---直径变化的台 阶部位，然后用锤敲打补强贵金属片，经过密密的重复敲打，补强贵金属片301 和管道本体301结合为一体。图4是搅拌桶外壁1010增强方法示意图，是本发明的一个实施例其中图 4a是主视图，图4b是剖视图，在内直径为d、外直径为A、壁厚为t的一段搅 拌桶下部，附加上厚度为w的增强层401，附加的方法首先做出如图4所示的圆 筒形增强体，圆筒形增强体的内直径A等于搅拌桶的外直径A，即圆筒形增强体 的直径A等于图4b中的直径A,高度H和搅拌叶片的位置相关，圆筒形增强体 的高度H大于搅拌叶片在搅拌桶中的最高位置L，厚度w为0.7—1.2毫米，然 后做出与搅拌桶的内直径d相同的支撑型芯，置于搅拌桶的内部，把要补强的 贵金属片401从搅拌桶的底部套上去，然后用锤敲打补强贵金属片，经过密密 的重复敲打，补强贵金属片和通道本体结合为一体。管道采用了本发明的增强方法后，其它直筒部位(占通道的大部分)就可 以把厚度比传统的管道作的薄0. l—0.15 mm，按照一般的管道长度10米、直径 240mm计算，大约可以节约贵金属15— 20公斤。虽然本文实施例对本发明的一些具体实施方式
进行了描述和说明，但是这 些具体的实施方式并不是用来对本发明构成限制，只是接此来说明本发明。我 们应该清楚，在不偏离本发明的精神意图以及权利要求书中限定的范围的情况 下，可以对本发明进行一些修改。
权利要求
1、一种贵金属通道，包括与熔化池(101)相接通的澄清装置(102)、与澄清装置(102)相接通的搅拌装置(103)、与搅拌装置(103)相接通的冷却并温度调节装置(104)、与冷却并温度调节装置(104)相接通的向成型设备(106)提供玻璃熔融体的玻璃熔融体供应装置(105)，其特征在于上述各部分之间均通过管道相接通，在接通管道的直径变化处(109)、直径变化并拐弯处(1011)或者拐弯处(108)以及搅拌装置(103)的搅拌桶的外壁上(1010)设置有一层与管道或搅拌桶的外壁成为一个整体的贵金属加强部分。
2、 根据权利要求l所述的贵金属通道，其特征在于所述的管道的截面 形状为圆环形或椭圆环形。
3、 根据权利要求1所述的贵金属通道，其特征在于所述的贵金属加强部分的厚度为0. 3—l腿。
4、 根据权利要求1所述的贵金属通道，其特征在于所述的贵金属加强部分由贵金属铂、钯、钌、铑、铱中的一种或其合金中的任一种制作成。
5、 根据权利要求1所述的贵金属通道，其特征在于所述的贵金属加强部 分为弥散性强化铂金，即在铂金中含有极细氧化锆粉末。
6、 根据权利要求1所述的贵金属通道，其特征在于所述的贵金属加强部. 分为弥散性强化铂铑合金，即在铂铑合金中加入极细氧化锆粉末。
7、 一种提高权利要求l-6之一所述的贵金属通道使用寿命的方法，其特 征在于在所述的接通管道的的直径变化处(109)、直径变化并拐弯处(1011) 或者拐弯处(108)以及搅拌桶的外壁(1010)上设置有贵金属加强部分，该部分利用贵金属的延展性采用机械敲打的方法使加强部分和原部分成为一个 整体，原管道使用贵金属板巻筒后焊接而成。
8、 根据权利要求7所述的提高贵金属通道使用寿命的方法，其特征在于 在所述的管道拐弯处(108)设置贵金属加强部分的方法具体为在内直径为d壁厚为t的一段管道的拐弯处，附加上厚度为w的增强层(201)，附加的方法 是做出直径为d的支撑型芯，置于管道(202)的内部，把要补强的贵金属片 放到管道拐弯处的外壁上需要加强的部位，然后用锤敲打补强的贵金属片， 经过密密的重复敲打，补强的贵金属片和管道本体结合为一体，补强的贵金 属片的毛坯宽度为管道直径d的0.8 -l倍，长度略小于或等于管道(202)本体的周长，厚度为0.5mm。
9、 根据权利要求7所述的提高贵金属通道使用寿命的方法，其特征在于在所述的管道直径变化处设置贵金属加强部分的方法具体为在从直径大的管 道的内直径D变化为直径小的管道内直径d、壁厚为t的一段管道直径变化处， 附加上厚度为w的增强层(301)，附加的方法是首先做出增强体，增强体为贵 金属片弯成的带有纵向接缝的T形筒体，T形筒体的内部直径A等于或略小于直 径小的管道(302)的外部直径A， T形筒体的T形边的直径B等于0.7—0.8的 直径大的管道的内直径D，厚度为0.5毫米，然后做出直径分别为d和D的支 撑型芯，置于管道的内部，把要补强的贵金属片从直径小的管道(302)处套到 直径变化台阶的需要加强的部位，然后用锤敲打补强贵金属片，经过密密的重 复敲打，补强贵金属片和管道本体结合为一体。
10、 根据权利要求7所述的提高贵金属通道使用寿命的方法，其特征在于 在所述的搅拌桶外壁(1010)处设置贵金属加强部分的方法具体为在内直径 为d、外直径为A、壁厚为t的一段搅拌桶下部，附加上厚度为w的增强层(401)， 附加的方法首先做出圆筒形增强体，圆筒形增强体的内直径A等于搅拌桶的外 直径A，圆筒形增强体的高度H大于搅拌叶片在搅拌桶中的最高位置L，厚度w为0.7—1.2毫米，然后做出与搅拌桶的内直径d相同的支撑型芯，置于搅拌桶 的内部，把要补强的贵金属片从搅拌桶的底部套上去，然后用锤敲打补强贵金 属片，经过密密的重复敲打，补强贵金属片和通道本体结合为一体。
全文摘要
本发明涉及一种在玻璃显示器制造过程中使用的贵金属通道及提高该通道使用寿命的方法，包括与熔化池相接通的澄清装置、与澄清装置相接通的搅拌装置、与搅拌装置相接通的冷却并温度调节装置、与冷却并温度调节装置相接通的向成型设备提供玻璃熔融体的玻璃熔融体供应装置，上述各部分之间均通过管道相接通，在接通管道的直径变化处或者拐弯处以及搅拌装置的搅拌桶的外壁上设有一层与原部分成为一个整体的贵金属加强部分，该部分利用贵金属的延展性采用机械敲打的方法使加强部分和原部分成为一个整体，本发明具有制造工艺简单，容易实现，应用可靠，可以节约大量资金的优点。
文档编号C03B7/00GK101328008SQ200810140930
公开日2008年12月24日 申请日期2008年8月5日 优先权日2008年8月5日
发明者朱思玉, 王俊明, 郑绍文 申请人:河南安飞电子玻璃有限公司