用于制造玻璃、玻璃陶瓷的方法及其用途
【专利摘要】本发明涉及一种制造不含气泡的玻璃的方法，其中使用除了任何不可避免的原料杂质之外不含砷、不含锑且不含锡的玻璃混合物和作为澄清剂的至少一种硫酸盐化合物。使包含澄清剂的所述玻璃混合物在熔化槽(1)中熔化，在所述熔化槽(1)的第一区域(10)中发生熔化并实施初级澄清，在所述第一区域(10)中将平均熔化温度(T1)设定为T1>1580℃并将熔体的平均停留时间(t1)设定为t1>2小时。在所述熔化槽(1)的第二区域(20)中实施二次澄清，在所述第二区域(20)中将平均熔化温度(T2)设定为T2>1660℃并将熔体的平均停留时间(t2)设定为t2>1小时，且在实施二次澄清时将由所述硫酸盐化合物分解形成的(SO3)的比例至少降至小于0.002重量％。在所述二次澄清之后实施高温澄清。
【专利说明】用于制造玻璃、玻璃陶瓷的方法及其用途
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用于制造玻璃、特别是LAS玻璃和不含碱的铝硅酸盐玻璃的方法 以及用于制造玻璃陶瓷的玻璃。
[0002] 本发明还涉及玻璃和玻璃陶瓷及其用途。
【背景技术】
[0003] 为了制造玻璃，将混合物或配合料引入炉熔化槽中并将所述配合料熔化，首先将 所述混合物转化至配合料团聚相阶段，其也称作原始熔化，其描述了配合料的熔化过程。
[0004] 由此形成配合料盖层，在其下面熔体以逆时针主流量涡流的形式移动。热熔体流 从该流量涡流部分分离并向顶部升高。该点称作热源点。炉熔化槽中的源点标记着从炉槽 的第一区域到第二区域的迁移。
[0005] 在 "GLAStechnische Fabrikationsfehler [技术玻璃制造缺陷]"， H. Jepsen-Marwedel和R. Briickner编著，第4版，Springer出版公司中描述,在炉烙化槽中 的高温影响下，在配合料的表面上形成薄熔体层，其厚度仅为约几个毫米且其在重力影响 下流动。由于从配合料内部喷出气体，所述气体形成大气泡并可能造成所述熔体层布满孔， 所以新形成的玻璃熔体被从配合料推开。
[0006] 配合料基本因在配合料覆盖物下面透过的玻璃流而受热并熔化。在配合料下面上 在热熔体前端形成的反应气体透入多孔配合料层并通过中空空间流到顶部。
[0007] 配合料层内部的温度缓慢升高，从而为熔体反应过程保留足够的时间。关于单独 的玻璃体系，配合料团聚相中的反应不同。然而，通常，首先由于固-固反应，所以更高反应 性组分形成固体溶液和共熔相，其然后还由于形成熔体而加速较低反应性配合料组分之间 的其它反应。
[0008] 在原始熔化期间，高达约1400°C，形成硅酸盐的反应终止，随后，剩余的石英颗粒、 A1203颗粒和含锆的颗粒溶解。关于溶解速率，除了温度之外，未溶解的颗粒的量及其尺寸 也代表决定因素。
[0009] 可以以最高达50%或更高的浓度将陶瓷碎片、优选对玻璃类型特定的陶瓷碎片添 加到配合料。
[0010] 将与原料结合的最高达20重量％的气体引入具有配合料的炉熔化槽中。由于这 些原料特别是碳酸盐发生分解，所以释放巨量气体，主要量的所述气体在配合料团聚相和 原始熔化期间被排放入炉气氛内。在原始熔化之后仍保持为气泡形式的约〇. 001至〇. 1体 积％的释放的量的气体剩余物、以及仍保持为溶于熔体中的气体，必须除去或必须减少至 在随后的澄清过程期间不再具有破坏性的程度。
[0011] 首先在溶解砂粒和含锆的颗粒的过程期间，在其上出现小气泡，所述小气泡也必 须从玻璃熔体除去。
[0012] 澄清的目的是除去仍存在的气泡，从而降低溶解的气体的浓度并匀化熔体，所述 溶解的气体会造成后吹。为了该目的，在玻璃技术中使用热、机械和化学澄清法或其组合。
[0013] 用于澄清的所有技术工艺措施的目的是降低气泡的上升速率v并由此降低气泡 上升的时间。根据Stokes由下式给出具有直径d的气泡的上升速度v :
[0014]
【权利要求】
1. 一种制造玻璃的方法， 其中使用除了不可避免的原料杂质之外不含砷、锑和锡的玻璃配合料，并将至少一种 硫酸盐化合物用作澄清剂， 其中使包含所述澄清剂的所述玻璃配合料在炉熔化槽（1)中熔化， 其中在所述熔化槽（1)的第一区域（10)中发生熔化并实施初级澄清，其中在所述第一 区域（10)中，将平均熔化温度?\设定为1\>15801：并将所述熔体的平均停留时间&设定为 心>2小时， 其中在所述熔化槽（1)的第二区域（20)中实施二次澄清，其中在所述第二区域（20) 中，将平均熔化温度T2设定为T2>1660°C，并将所述熔体的平均停留时间t 2设定为t2>l小 时，其中在进行二次澄清期间将由所述硫酸盐化合物分解形成的S0 3的比例至少降至小于 0. 002重量％，和 其中在所述二次澄清之后实施高温澄清。
2. 根据权利要求1所述的方法，特征还在于 将至少一种碱金属硫酸盐和/或至少一种碱土金属硫酸盐添加到所述玻璃配合料作 为一种或多种澄清剂。
3. 根据权利要求1或2所述的方法，特征还在于添加 Na2S04作为澄清剂。
4. 根据权利要求1或2所述的方法，特征还在于将BaS04和/或CaS04用作一种或多 种澄清剂。
5. 根据前述权利要求中的一项所述的方法，特征还在于 以对应0. 05至1重量％ S03的量将所述硫酸盐化合物添加到所述配合料。
6. 根据前述权利要求中的一项所述的方法，特征还在于 在至少1750°C的温度下实施所述高温澄清。
7. 根据前述权利要求中的一项所述的方法，特征还在于 将所述高温澄清实施至少12分钟的时间段。
8. 根据前述权利要求中的一项所述的方法，特征还在于 在所述第一区域（10)中，以氧化方式实施熔化。
9. 根据前述权利要求中的一项所述的方法，特征还在于 以0至3重量％的浓度将硝酸盐添加到所述玻璃配合料。
10. 根据前述权利要求中的一项所述的方法，特征还在于 制造透明的无色玻璃。
11. 根据权利要求1至9中的一项所述的方法，特征还在于 通过添加着色组分制造透明的有色玻璃。
12. -种制造玻璃陶瓷的方法， 其中根据权利要求1至11中的一项所述的制造玻璃，且其中利用热处理将所述玻璃转 化成玻璃陶瓷。
13. 玻璃或玻璃陶瓷，特征在于 所述玻璃或所述玻璃陶瓷除了不可避免的原料杂质之外不含As、Sb和Sn ; 具有〈2个/kg的气泡浓度；和 具有〈0. 002重量％的S03比例。
14. 根据权利要求13所述的玻璃或玻璃陶瓷，特征还在于 所述玻璃或所述玻璃陶瓷具有如下组成（单位为重量％):
15. 根据权利要求13所述的玻璃或玻璃陶瓷，特征还在于 所述玻璃或所述玻璃陶瓷具有如下组成（单位为重量％):
16. 根据权利要求13至15中的一项所述的玻璃或玻璃陶瓷，特征还在于 具有4mm层厚度的所述玻璃或玻璃陶瓷根据CIE颜色系统具有>87%的透光率Y并根 据CIE-LAB颜色系统具有色度C*〈4。
17. 根据权利要求13至15中的一项所述的玻璃或玻璃陶瓷，特征还在于 所述玻璃或所述玻璃陶瓷以最高达1. 5重量％的比例具有来自如下着色组分中的至 少一种添加物：V、Cr、Mn、Fe、Co、Cu、Ni、Ce、Se 的化合物。
18. 根据权利要求13所述的透明有色的玻璃陶瓷的用途或由根据权利要求1所述方法 的玻璃制造的玻璃陶瓷的用途，其用于玻璃陶瓷炉灶面。
19. 根据权利要求13所述的透明、无色的玻璃或者根据权利要求1所述的方法制造的 玻璃或者由根据权利要求1所述方法的玻璃制造的透明、无色玻璃陶瓷的用途，其用于建 筑物、车辆和个人保护领域中的安全玻璃，以及用于显示器的视窗，和用作硬盘基底，和用 于玻璃陶瓷炉灶面，和用于壁炉的观察面板。
【文档编号】C03C10/12GK104144890SQ201380010589
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2013年2月18日 优先权日:2012年2月22日
【发明者】弗兰克-托马斯·伦特斯, 卡琳·瑙曼, 乌尔里希·席夫纳, 弗里德里希·西贝斯, 克里斯蒂安·穆勒, 克劳斯·舍恩贝格尔, 艾维林·魏斯 申请人:肖特公开股份有限公司