用于生产玻璃制品的设备的制作方法

文档序号:16411447发布日期:2018-12-25 20:49阅读:284来源:国知局
用于生产玻璃制品的设备的制作方法

本申请要求2017年01月24日提交的美国临时申请序列第62/449,749号的优先权,其全文通过引用结合入本文,如下所详述。

技术背景

技术领域

本实用新型一般地涉及用于形成玻璃制品的设备,具体用于避免玻璃制造工艺中的成形设备的金属组件的腐蚀。



背景技术:

光学质量玻璃制品(例如,用于制造发光面板的玻璃基材、或者液晶或其他形式的视觉显示器)的制造涉及高温工艺,其包括将熔融玻璃传输通过含铂管道或容器。在一些情况下,当加热熔融玻璃时,还可使用用作热扩散元件的碳化硅(SiC)材料,例如,SiC板材。虽然铂(Pt)和SiC都提供了独一无二的优势以保证它们的使用,但是在玻璃制造中常见的高温下的铂组件与碳化硅之间的接触会导致铂组件的快速降解和/或失效。

因此,必须采取措施来防止铂与SiC之间的接触。



技术实现要素:

某些高温材料之间的接触会导致一种或两种材料的降解,这是由于材料之间的化学反应所导致的,例如铂与某些非金属耐火材料(例如碳化硅,SiC)。在玻璃制造工艺中,不同材料的相邻组件的温度会超过1000℃,以及不相容材料之间的接触会导致一种或两种材料的失效。在极端情况下,例如,甚至是短时间段接触的情况下,与熔融玻璃接触或者含有熔融玻璃的含铂容器、管道或者其他制品接触可能建立起允许熔融玻璃从其发生泄漏的孔。该泄露进而会妨碍玻璃制造工艺,并导致时间和/或产品的损失。在一些情况下,组件失效会造成人员危害。

因此,揭示了一种用于生产玻璃制品的设备,其包括:含铂制品,与含铂制品相邻放置的含SiC主体,以及放置在含铂制品与含SiC主体之间的阻隔层,所述阻隔层包括氧化铝、硅线石或氧化锆中的至少一种。阻隔层可以布置在含铂制品或含SiC主体中的至少一个上。阻隔层的厚度可以约为0.1-2cm。

在一些实施方式中,含铂制品是构造成运输熔融玻璃的含铂容器。

在一些实施方式中,含SiC主体是外罩的壁,以及含铂制品是置于成形体的端部上的端盖,所述成形体布置在外罩内。

在其他实施方式中,揭示了用于生产玻璃制品的设备,其包括外罩,例如包括侧壁和与侧壁基本垂直的端壁的外罩。侧壁和端壁中的至少一个包括SiC。玻璃制造设备还可包括置于外罩内的成形体,成形体包括端部。侧壁沿着成形体的长度延伸,也就是说,沿着成形体的纵轴延伸。成形体还包括置于成形体的端部上的含铂端盖,含铂端盖与侧壁和端壁相邻。例如,端盖的主表面可以面朝端壁。玻璃制造设备还包括置于含铂端盖和所述侧壁与端壁中的至少一个之间的耐火阻隔层。耐火阻隔层可以包括氧化铝、硅线石或氧化锆中的至少一种,但是也可以使用在大于或等于900℃的温度与铂相容的其他耐火材料。

在一些实施方式中,耐火阻隔层布置在含铂端盖上,例如面朝端壁。在一些实施方式中,耐火阻隔层可以布置在包含SiC的所述至少一个侧壁和端壁的表面上。在其他实施方式中,可以在端盖和端壁这两者上都布置阻隔层。在一些情况下,含铂端盖可与布置在侧壁和端壁的至少一个上或者侧壁和端壁两者上的阻隔层接触。在一些实施方式中,耐火阻隔层可以包括等离子体喷雾或者火焰喷雾的氧化锆,但是也可以使用不易于与铂反应的其他耐火材料。耐火阻隔层的厚度可以约为0.1-2厘米(cm)。

在一些实施方式中,耐火成形体包括:在其上表面中的凹槽,以及在成形体的底边缘汇聚的汇聚成形表面。

在其他实施方式中,描述了用于生产玻璃制品的设备,该设备包括:外罩,例如,这个外罩包括:包含碳化硅耐火材料的侧壁和与侧壁相邻(例如,与侧壁毗邻和/或连接)的端壁,其中,端壁不含碳化硅。玻璃制造设备还包括置于外罩内的成形体,成形体包括端部。外罩的侧壁沿着成形体的长度延伸,例如,沿其纵轴延伸。成形体还包括置于端部上的含铂端盖,含铂端盖与端壁相邻,例如面朝端壁的主表面。

在一些实施方式中,端壁包括氧化铝、硅线石或氧化锆中的至少一种。

端壁可以基本平行于含铂端盖。

在以下的详细描述中提出了本文所述实施方式的其他特征和优点,其中的部分特征和优点对本领域的技术人员而言,根据所作描述就容易看出,或者通过实施包括以下详细描述、权利要求书以及附图在内的本文所述的本实用新型而被认识。

应理解,前面的一般性描述和以下的详细描述中所存在的实施方式都是用来提供理解要求保护的本文所揭示的实施方式的性质和特性的总体评述或框架。包括的附图提供了进一步的理解,附图被结合在本说明书中并构成说明书的一部分。附图举例说明了本文的各种实施方式,并与描述一起用来解释其原理和操作。

附图说明

图1是示例性玻璃制造设备的示意图;

图2是包含在外罩内的至少一部分的成形设备的侧视图,出于更清楚目的,显示的外罩去除了一个侧壁;

图3是图2的成形设备的俯视图;

图4是根据本文所揭示实施方式的示例性端盖的透视图;

图5是包含在外罩内的至少一部分的成形设备的侧视图,出于更清楚目的,显示的外罩去除了一个侧壁,其显示了根据本文所揭示的实施方式,置于外罩的端壁上的阻隔层;以及

图6是包含在外罩内的至少一部分的成形设备的侧视图,出于更清楚目的,显示的外罩去除了一个侧壁,其显示了根据本文所揭示的实施方式,置于成形体的端盖上的阻隔层。

具体实施方式

下面详细参考本公开的各种实施方式,这些实施方式的例子在附图中示出。只要有可能,在所有附图中使用相同的附图标记来表示相同或类似的部分。但是,本公开可以以许多不同的方式实施,不应被解读成局限于在此提出的实施方式。

本文中,范围可以表示为从“约”一个具体值和/或到“约”另一个具体值的范围。当表示这样一个范围的时候,另一个实施方式包括从一个特定值和/ 或到另一个特定值。类似地,当使用前缀“约”表示数值为近似值时,应理解,具体数值形成另一个实施方式。还应理解的是,每个范围的端点值在与另一个端点值有关和与另一个端点值无关时,都是有意义的。

本文所用的方向术语,例如上、下、左、右、前、后、顶、底,仅仅是参照绘制的附图而言,并不用来表示绝对的取向。

除非另有表述,否则都不旨在将本文所述的任意方法理解为需要使其步骤以具体顺序进行,也不旨在理解为需要任意设备、具体取向。因此,当方法权利要求实际上没有陈述为其步骤遵循一定的顺序,或者任何设备权利要求实际上没有具体陈述单个组件的顺序或取向,或者其没有在权利要求书或说明书中以任意其他方式具体表示步骤限于具体的顺序,或者没有陈述设备的组件的具体顺序或取向,都不旨在以任何方面暗示顺序或取向。这同样适用于任何可能的未明确表述的解释依据,包括:关于设置步骤、操作流程、组件顺序或组件取向的逻辑;由语法结构或标点获得的一般含义;说明书所述的实施方式的数量或种类。

如本文中所用,单数形式的“一个”、“一种”和“该”包括复数指代形式,除非文中另有明确说明。因此,例如,提到的“一种”组件包括具有两种或更多种这类组件的方面,除非文本中有另外的明确表示。

可以通过烧结将碳化硅(SiC)颗粒粘结到一起,以形成非常硬的陶瓷制品,其包括高熔化温度和高导热系数,使得此类制品对于高温应用是理想的。一种此类应用是可用于扩散加热的导热板。例如,在玻璃制造工艺中,SiC板可以有效地用于将从较小热源产生的热量扩散出去,从而可以在预定目标上更均匀地传播热量。因此,在玻璃制造工艺中可能存在此类SiC板,置于熔融玻璃(或者含熔融玻璃的容器)与构造成加热熔融玻璃或容器的热源之间。例如,可以将构造成将熔融玻璃成形为玻璃制品的耐火成形体置于SiC结构内,加热元件置于SiC结构外面。然后,SiC结构会被用于将加热元件发展起来的热能传递到成形体。

常用于玻璃制造的另一种材料是铂(Pt)。铂的高熔化温度和耐腐蚀性对于通常展现出高熔化温度的光学质量玻璃的制造是特别有用的。例如,在一些玻璃制造工艺中,例如下文所述的熔合下拉工艺中,用于传输和调节熔融玻璃的许多容器和管道是由铂或铂合金(例如,铂铑合金)形成的。

因此,当发现在玻璃制品的生产中(特别是用于生产高熔化温度玻璃的那些工艺中)常见的高温下,广泛用于玻璃制造的这两种材料是不相容时,这是不幸的。此类温度通常超过1000℃。在高温下,例如,高于约900℃的温度,碳化硅和铂反应形成低熔化温度硅化铂反应产物,例如Pt2Si。在温度到达约 1100℃,可能产生PtSi、Pt2Si、Pt2Si5和Pt3Si中的一种或多种。此外,Pt-SiC 相互作用的反应动力学在对于相互作用的铂侧比SiC侧更积极。因此,即使是短时间段的含SiC组件与含Pt组件之间的接触,也会导致含铂组件的熔穿。当含铂组件是旨在装纳熔融玻璃的组件时,熔穿会具有灾难性结果。例如,含有熔融玻璃的受损容器会导致生产时间的损失和/或产品损失,并且在灾难性熔穿的情况下,会造成明显的人员危害。

如下文所述,用于某些玻璃制造工艺(例如,熔合玻璃制造工艺)的成形体通常装纳在由SiC板材形成的外罩(例如,马弗炉)内。加热元件(例如,电阻加热元件)会置于外罩外侧并在外罩内(例如,外罩限定的空间内)产生适当的热环境,和/或维持成形体内或成形体上的熔融玻璃的合适的成形温度 (粘度)。为了确保成形体和熔融玻璃的充分加热,外罩壁通常由碳化硅形成。虽然成形体自身是由耐火材料(例如,氧化铝或氧化锆)形成,但是成形体包括置于成形体的相对端部的含铂端盖,用于引导成形体上的熔融玻璃流和防止熔融玻璃从成形体端部泄露,否则的话在没有端盖的情况下这可能扰乱制造工艺。

通常,在碳化硅壁与铂端盖之间提供足够的空间,以防止它们之间的接触。但是,制造工艺的变化可能导致需要更大的成形体。在实践中,使用已有设备,包括外罩。因此,在一些情况下,当用较大成形体进行取代时,用于一种成形体的铂端盖与碳化硅壁之间的初始间隙可能减小。此外,由于铂的高成本,生产端盖的铂片厚度尽可能地小。因此,熔融玻璃在成形体端部(例如,远端) 产生的流体压力会使得铂鼓起,或者甚至使得铂端盖以远离成形体且朝向外罩壁的方向移动。最后,成形体的热膨胀也可能使得铂端盖与外罩壁之间的间隙变窄。成形体的入口端通常是固定的。因此,无论是作为初始加热的结果或者作为玻璃组成变化的结果(例如,变化成更高熔化温度玻璃),成形体的膨胀会产生(例如,成形体的纵向方向的)成形体的较大尺度变化,同样减小了外罩壁(例如,侧壁和/或端壁)与端盖之间的间隙。前述设备变化、热膨胀和端盖变形的影响会单独或以任意组合的方式导致外罩的含碳化硅壁与端盖之间的非故意接触,和端盖的后续失效(有时是在接触的数天内)。本文下面所述的设备构造成防止铂端盖与外罩之间的接触。

如图1所示是示例性玻璃制造设备10。在一些实施方式中,玻璃制造设备 10可以包括玻璃熔炉12,其可以包括熔融容器14。除了熔融容器14之外,玻璃熔炉12可任选地包括一个或多个额外组件,例如加热元件(例如燃烧器和/ 或电极),其构造成对原材料进行加热并将原材料转变成熔融玻璃。例如,熔融容器14可以是电助力熔融容器,其中,通过燃烧器和直接加热两种方式向原材料添加能量,其中,电流通过原材料,从而经由原材料的焦耳加热增加能量。

在其他实施方式中,玻璃熔炉12可包括热管理装置(例如,隔热组件),其降低了来自熔化容器的热损耗。在其他实施方式中,玻璃熔炉12可以包括电子装置和/或电机械装置,其促进了原材料熔化成为玻璃熔体。此外,玻璃熔炉12可以包括支撑结构(例如,支撑底盘、支撑元件等)或者其他组件。

玻璃熔融容器14通常由耐火材料形成,例如,耐火陶瓷材料(例如,包括氧化铝或氧化锆的耐火陶瓷材料),但是耐火陶瓷材料可以包括其他耐火材料(例如,钇,例如氧化钇、氧化钇稳定化的氧化锆、磷酸钇,锆石(ZrSiO4) 或氧化铝-氧化锆-氧化硅或者甚至氧化铬),它们是单独使用或者以任意组合的方式使用。如本文所用,耐火材料是非金属材料,其包括的化学性质和/或物理性质使得它们可适用于暴露于高于538℃环境的结构或作为系统组件。在一些例子中,玻璃熔融容器14可以由耐火陶瓷砖构建成。

在一些实施方式中,熔炉12可以结合作为构造成制造玻璃制品(例如,不确定长度的玻璃带)的玻璃制造设备的组件,但是在其他实施方式中,玻璃制造设备可以构造成形成其他玻璃制品,例如,玻璃棒、玻璃管、玻璃封装(例如,用于照明装置如电灯泡的玻璃封装)和玻璃透镜而没有什么限制,但是也考虑许多其他玻璃制品。在一些例子中,可以将熔炉结合作为玻璃制造设备的组件,所述玻璃制造设备包括狭缝拉制设备、浮浴设备、下拉设备(包括熔合下拉设备)、上拉设备、压制设备、辊制设备、管拉制设备或者任意其他会受益于本公开的玻璃制造设备。例如,图1示意性显示玻璃熔炉12作为熔合下拉玻璃制造设备10的组件,其用于对玻璃带进行熔合拉制用于后续加工成单个玻璃片或将玻璃带卷绕到线圈上。

玻璃制造设备10(例如,熔合下拉设备10)可任选地包括位置相对于玻璃熔融容器14处于上游的上游玻璃制造设备16。在一些例子中,一部分或者整个上游玻璃制造设备16可以结合作为玻璃熔炉12的部件。

如图1所示的实施方式所示,上游玻璃制造设备16可以包括原材料储料仓18、原材料传递装置20和与原材料传递装置相连的马达22。储料仓18可以构造成储存一定量的原材料24,可以通过一个或多个进料端口将其进料到玻璃熔炉12的熔融容器14中,如箭头26所示。原材料24通常包含一种或多种形成玻璃的金属氧化物以及一种或多种改性剂。在一些例子中,原材料传递装置20可以由马达22供给动力,从而原材料传递装置20将预定量的原材料24 从储料仓18传递到熔融容器14。在其他例子中,马达22可以为原材料传递装置20供给动力,从而基于相对于熔融玻璃流动方向位于熔融容器14下游所感应到的熔融玻璃水平,以受控速率引入原材料24。之后,可以对熔融容器14 内的原材料24进行加热以形成熔融玻璃28。通常,在起始熔化步骤,将原材料作为颗粒加入熔融容器,例如,包含各种“砂子”。原材料还可包含来自之前的熔化和/或成形操作的废料玻璃(即,碎玻璃)。燃烧器通常用于启动熔融过程。在电助力熔融过程中,一旦原材料的电阻充分下降(例如,当原材料开始液化时),通过建立起放置成与原材料接触的电极之间的电势开始电助力,从而建立起通过原材料的电流,通常来说,原材料在此时进入或者处于熔融状态。

玻璃制造设备10还可任选地包括相对于熔融玻璃28的流动方向位于玻璃熔炉12下游的下游玻璃制造设备30。在一些例子中,可以将一部分的下游玻璃制造设备30结合作为玻璃熔炉12的部件。但是,在一些情况下,可以将下文所述的第一连接管道32或者下游玻璃制造设备30的其他部分结合作为玻璃熔炉12的部件。下游玻璃制造设备的元件(包括第一连接管道32)可以由贵金属形成。合适的贵金属包括铂族金属,选自:铂、铱、铑、锇、钌和钯,或其合金。例如,玻璃制造设备的下游组件可以由铂-铑合金形成,其包括约70-90 重量%的铂以及约10-30重量%的铑。但是,其他合适的金属可以包括钼、铼、钽、钛、钨,及其合金。

下游玻璃制造设备30可以包括第一调节(即加工)容器,例如澄清容器 34,其位于熔融容器14的下游,并且通过上文所述的第一连接管道32的方式与熔融容器14相连。在一些例子中,可以通过第一连接管道32的方式将熔融玻璃28从熔融容器14重力进料到澄清容器34。例如,重力可以驱动熔融玻璃28通过第一连接管道32的内部路径从熔融容器14到澄清容器34。但是,应理解的是,可以将其他调节容器布置在熔融容器14的下游,例如位于熔融容器14和澄清容器34之间。在一些实施方式中,可以在熔融容器和澄清容器之间采用调节容器,其中,在第二容器中对来自第一熔融容器的熔融玻璃进一步加热以继续熔化过程,或者对其冷却至低于第一熔融容器中的熔融玻璃的温度,之后进入澄清容器。

在澄清容器34内,可以通过各种技术从熔融玻璃28去除气泡。例如,原材料24可以包括多价化合物(即澄清剂,例如氧化锡),当其受热时,发生化学还原反应并释放氧气。其他合适的澄清剂包括但不限于砷、锑、铁和铈,虽然前面列出了使用砷和锑,但是在一些应用中,出于环境原因,这是不鼓励的。将澄清容器34的温度加热至大于熔融容器温度,从而对澄清剂进行加热。经由温度诱发的包含在熔体中的一种或多种澄清剂的化学还原所产生的氧气泡上升通过澄清容器内的熔融玻璃,其中,熔炉中产生的熔融玻璃中的气体可以扩散或合并到澄清剂产生的氧气泡中。然后,浮力增加的扩大气泡可以上升至澄清容器中的熔融玻璃的自由表面,之后从澄清容器排出。当它们上升通过熔融玻璃时,氧气泡还可进一步诱发澄清容器中的熔融玻璃的机械混合。

下游玻璃制造设备30还可包括其他调节容器,例如用于对从澄清容器34 流向下游的熔融玻璃进行混合的混合设备36。混合设备36可用于提供均匀的玻璃熔体组合物,从而降低化学或热不均匀性缺陷,否则的话其可能存在于离开澄清容器的经澄清的熔融玻璃中。如所示,澄清容器34可以通过第二连接管道38的方式与混合设备36连接。在一些实施方式中,可以通过第二连接管道38的方式将熔融玻璃28从澄清容器34重力进料到混合设备36。例如,重力可以驱动熔融玻璃28通过第二连接管道38的内部路径从澄清容器34到混合设备36。应注意的是,虽然显示混合设备36相对于熔融玻璃的流动方向位于澄清容器34的下游,但是在其他实施方式中,混合容器36也可位于澄清容器34的上游。在一些实施方式中,下游玻璃制造设备30可以包括多个混合设备,例如,位于澄清容器34上游的混合设备和位于澄清容器34下游的混合设备。这些多个混合设备相互可以是相同设计,或者它们相互可以是不同设计。在一些实施方式中,容器和/或管道中的一个或多个可以包括位于其中的静态混合叶片,以促进熔融材料的混合和后续均匀化。

下游玻璃制造设备30还可包括其他调节容器,例如可位于混合设备36下游的传递容器40。传递容器40可以对待进料到下游成形装置中的熔融玻璃28 进行调节。例如,传递容器40可以作为储料器和/或流动控制器,来调节和提供熔融玻璃28的一致流动,通过出口管道44的方式流动到成形体42。如所示,混合设备36可以通过第三连接管道46的方式与传递容器40连接。在一些例子中,可以通过第三连接管道46的方式将熔融玻璃28从混合设备36重力进料到传递容器40。例如,重力可以驱动熔融玻璃28通过第三连接管道46的内部路径从混合设备36到传递容器40。

下游玻璃制造设备30还可包括成形设备48,其包括上文所述的成形体42 (包括入口管道50)。出口管道44可以放置成将熔融玻璃28从传递容器40 传递到成形设备48的入口管道50。熔合下拉玻璃制造设备中的成形体42可以包括位于成形体的上表面中的凹槽52,以及以沿着成形体的底边缘(根部)56 以拉制方向汇聚的汇聚成形表面54(仅显示了一个表面)。经由传递容器40、出口管道44和入口管道50传递到成形体凹槽的熔融玻璃溢流过凹槽的壁,并沿着汇聚成形表面54作为分开的熔融玻璃流流下。向下至少流过一部分的汇聚成形表面的熔融玻璃流相交并被坝和边缘引导器引导,如下文更详细描述。分开的熔融玻璃流沿着根部并在其下方接合,产生单个熔融玻璃带58,通过向玻璃带施加张力(例如,通过重力、边缘辊和牵拉辊(未示出))将其从根部 56以拉制方向60拉制,以控制随着玻璃冷却时的玻璃带的尺寸并且材料的粘度增加。因此,玻璃带58通过粘弹性过渡并获得使得玻璃带58具有稳定尺寸特性的机械性质。在一些实施方式中,可以通过(未示出的)玻璃分离设备,在玻璃带的弹性区域中,将玻璃带58分离成单块玻璃片62,但是在其他实施方式中,可以将玻璃带卷绕到线圈上并储存用于进一步加工。

图2和3显示至少一部分的示例性成形设备48的更详细视图。如上文更一般性描述,成形设备48包括成形体42。成形体42在第一端100(即,“入口端”)由第一支撑块102支撑,以及在相对第二端104(即,“远端”)由第二支撑块106支撑。端盖108放在入口端100上,以及类似的端盖110放在远端104上。

现参见图1至4,端盖108、110包括杯体部分112和与其接合的凸缘114,例如通过焊接接合(图4显示构造成用在远端104的示例性端盖)。端盖108、 110还可包括与凸缘114接合的网部分116(下文称作“边缘引导件”)。例如,一对边缘引导件116可以与凸缘114接合,从而当将成形体42的端部插入相应的端盖(即,插入杯体部分)时,这对边缘引导件116的位置与汇聚成形表面54相邻,并且在一些实施方式中,可以与汇聚成形表面54接触。凸缘 114和边缘引导件116与熔融玻璃流在成形体的端部相交并帮助引导熔融玻璃在成形体表面(例如,汇聚成形表面54)上的流动,并且帮助减轻会降低熔融玻璃带58的整体宽度的表面张力效应。例如,在图2和3所示的实施方式中,入口端盖108包括两个相对边缘引导件116,其构造成成形体与汇聚成形表面 54相邻的每侧上具有一个边缘引导件。类似地,在远端104,端盖110也包括两个相对边缘引导件116,每个远端边缘引导件116位于成形体42的侧面。

端盖108、110由含铂金属形成。例如,端盖可以是基本100%的铂(其中,虽然如此,但是铂可能少量污染物,这没有对铂的性质(例如,熔点)造成本质影响)或者铂合金(例如,铂-铑合金),但是在其他实施方式中,铂可以与一种或多种其他金属(例如,铱、钌、锇和钯中的一种或多种)合金化。在一些实施方式中,至少端盖110可以包括任选的排气管118,其为俘获在端盖110 和成形体42的远端104之间的空气提供了出口。虽然端盖110放置成毗邻成形体42的远端104,但是在成形体远端与端盖110之间可能存在微间隙。随着熔融玻璃填充远端104与端盖110之间的任何间隙,所述一个或多个排气管118 允许间隙内的气体(例如空气)逃逸,从而防止此类俘获的气体变成被在成形体成形表面上流动的一般熔融玻璃所夹带。排气管118与端盖110的外表面接合,并且与端盖110和成形体42的远端104之间的间隙是流体连通的。

仍参见图2,成形体42放置在外罩120(例如,马弗炉)内。外罩120由布置在外罩侧面的壁和外罩的至少一个端部形成,例如,外罩的该端部对应于成形体42的远端104的位置。例如,外罩120可以包括至少4个壁,并且在外罩的底部是开放的,从而实现熔融玻璃的流动。例如,如图2和3所示,外罩120可以包括沿着成形体42的长度延伸并与其相邻的第一侧壁122a和第二侧壁122b,以及置于两个侧壁122a、122b之间并与成形体42的远端104相邻的端壁124,但是在其他实施方式中,也可以在与成形体入口端相邻处放置端壁。作为替代或补充,由耐火砖126表示的一块或多块耐火砖可以在与成形体 42的入口端100相邻处与外罩120毗邻。在一些实施方式中,耐火砖126可以与外罩和/或含铂端盖108连接,例如通过陶瓷胶合剂和/或互锁部分连接。所述一块或多块耐火砖126可以支撑外罩壁和入口组件,例如,入口管道50。所述一块或多块耐火砖126还可有助于将端盖108压靠住成形体42的入口端100,保持固定。耐火砖126可以由例如氧化铝或氧化锆形成。外罩120还可包括顶壁128,其与侧壁122a、122b的边缘部分和端壁110毗邻和/或连接。

端壁124可以大致垂直于第一和第二侧壁122a、122b,但是在其他实施方式中,端壁124与侧壁122a、122b可以布置成所处的角度小于或大于90度。侧壁122a、122b可以由多块布置成并排(边对边)的单独板材形成,其中,侧壁板材之间的接合件布置成非垂直取向。形成在侧壁中的非垂直取向的接合件降低了由于在板材之间存在特定接合件所导致的任何热不规则性。例如,在接合件不是气密的情况下(允许气体流动通过接合件处的间隙),垂直接合件会导致不规则性的影响在沿着熔融玻璃流动通过凹槽52的长度方向的特定位置处的局部化和强化。通过非垂直接合件,将任何不规则性影响铺展到沿着凹槽内的熔融玻璃的移动路径(通常是水平的,或者在水平的几度内)的小但是仍然有限的距离上,从而降低了不规则性的影响。侧壁的单块板材可以包括梯形板材、菱形或者长斜方形板材、三角形板材或者这些或其他形状的组合,它们布置成在板材之间产生非垂直接合件。

如上文所述,成形体42的热膨胀和/或在端盖110处的玻璃流体压会导致端盖110鼓起或者受迫以长度方向远离成形体42,从而导致端盖110与外罩 120的端壁124或侧壁122a、122b中的至少一个发生接触。在高温(例如,大于或等于约900℃)下,外罩120的含SiC壁与相邻端盖110之间的接触会导致它们之间的化学反应,这会在端盖110中例如通过局部化熔化产生孔,从而允许端盖中所含的熔融玻璃(例如,端盖与成形体42的远端104之间)由此发生泄漏。熔融玻璃的泄漏会导致工艺停工和/或玻璃片损耗。例如,熔融玻璃的泄漏会从端盖滴到下方设备上,或者甚至滴到玻璃带上。由于熔融玻璃发生出乎意料的倾泻,端盖的灾难性失效还会产生人员风险。

避免端盖110与外罩120的含SiC壁之间的化学反应的方法可以具有数种形式。在一些实施方式中,侧壁122a、122b和/或端壁124中的任意一个或多个可以由不与相邻端盖110发生反应的材料形成。例如,具有与含铂端盖发生接触的可能性的侧壁122a、122b和/或端壁124中的任意一个或多个可以由氧化铝(例如,Al2O3)、硅线石(Al2SiO5)或者锆石材料(例如,氧化锆、ZrO2) 形成。

在一些实施方式中,例如如图5所示,外罩的任意一个或多个壁(例如,含SiC的壁)可以包括布置在其内表面上(即,处于被外罩120限定的内部空间内)的阻隔层130,特别是侧壁122a、122b、顶壁128和/或端壁124中的任意一个或多个。例如,侧壁122a、122b、顶壁128和/或端壁124中的任意一个或多个可以包括阻隔层130,其包含耐火材料氧化铝、硅线石或氧化锆中的至少一种(图5显示布置在端壁124上的示例性阻隔层)。阻隔层130的厚度可以约为0.1-2cm,例如约为0.1-0.5cm、约为0.1-1cm,但是需要的话也可以采用其他厚度。在其他实施方式中,阻隔层130可以包括多层,其中,单层不需要是相同的厚度或者相同的材料。在一些实施方式中,侧壁122a、122b、顶壁128和/或端壁124中的任意一个或多个可以由SiC形成并且包括包含氧化铝、硅线石或氧化锆中的至少一种的阻隔层130,而在其他实施方式中,侧壁 122a、122b、顶壁128和/或端壁124中的任意一个或多个可以包括阻隔层130,所述阻隔层130包括多层,所述多层包括氧化铝、硅线石或氧化锆中的至少一种。在一个例子中,阻隔层可以包括氧化铝第一层和氧化锆第二层,但是在其他实施方式中,可以采用其他组合和布置。在一些实施方式中,阻隔层130可以通过火焰喷雾或者等离子体喷雾施涂。例如,在一些实施方式中,阻隔层130 可以包括火焰喷雾或等离子体喷雾的氧化锆。应理解的是,可以采用本领域已知且与选择的阻隔层材料和/或端壁材料相容的其他方式施涂阻隔层130。在其他实施方式中,阻隔层130可以是附连板的形式,或者在替代实施方式中,阻隔层130可以作为浆料混合物施涂并原位烧结。

在其他实施方式中,如图6所示,阻隔层132可以施涂到端盖,例如,端盖面朝外罩的相邻壁的表面上。例如,端盖110可以在其面朝端壁124的表面上包括阻隔层132,阻隔层包括氧化铝、硅线石或氧化锆中的至少一种,或其组合。阻隔层132的厚度可以约为0.1-2cm,例如约为0.1-0.5cm、例如0.1cm 至约1cm,但是需要的话也可以采用其他厚度。在一些实施方式中,阻隔层132 可以包括多层,其中,层不需要是相同的厚度或者相同的材料。在一些实施方式中,端盖110可以包括阻隔层132,阻隔层132包括多层,所述多层包括氧化铝、硅线石或氧化锆中的至少一种,或其组合。在一些例子中,阻隔层132 可以包括氧化铝第一层和氧化锆第二层,但是在其他实施方式中,可以采用其他组合和布置,例如氧化锆第一层和氧化铝第二层。在一些实施方式中,阻隔层132可以通过火焰喷雾或者等离子体喷雾施涂。例如,在一些实施方式中,阻隔层可以包括火焰喷雾或等离子体喷雾的氧化锆。应理解的是,可以采用本领域已知且与选择的阻隔层材料和端盖组合物相容的其他方式向端盖110施涂阻隔层。在一些实施方式中,阻隔层132可以是附连板的形式,或者在替代实施方式中,阻隔层132可以作为浆料混合物施涂并原位烧结。在一些情况下,当存在排气管118时,排气管可能是铂-SiC化学反应的起源,因为从杯体部分 112的表面凸出的排气管降低了端盖110与端壁124之间的间隙。因此,端盖 110上的阻隔层还应该被施涂到排气管上。

在其他实施方式中,可以同时向外罩壁和端盖施涂阻隔层(例如,阻隔层 130、132)。

对本领域的技术人员而言显而易见的是,可以在不偏离本文的范围和精神的前提下对本文的实施方式进行各种修改和变动。例如,虽然本文实施方式对于成形体上的端盖的内容是用于熔合下拉玻璃制造工艺,但是本文所揭示的原理可适用于任何玻璃制造工艺,或者其中含铂组件易于与SiC接触的其他高温工艺。例如,含铂组件是构造成传递熔融玻璃的含铂容器(例如,管道)。此类含铂容器在玻璃制造工艺中是常见的,并且常与包含SiC的耐火材料相邻放置。因此,本文旨在覆盖本文内容的修改和变动,只要这些修改和变动在所附权利要求及其等同方案的范围之内。

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