一种玻璃液澄清设备和玻璃液澄清方法与流程

文档序号：19018483发布日期：2019-11-01 20:17阅读：353来源：国知局

本发明涉及玻璃制造技术领域，具体涉及一种玻璃液澄清设备以及玻璃液澄清方法。

背景技术：

在tft、ltps、载板玻璃等基板玻璃和光学玻璃的制造过程中，窑炉工序将配合料熔解成玻璃液后到达铂金通道工序进行澄清和均化调整，玻璃液经过铂金通道工序后送到成型工序被制成基板玻璃板半成品，半成品经过加工后制成成品，然后完成包装运输即可送到面板厂家进行使用。

随着市场对基板玻璃和光学玻璃品质和成本的要求越来越高，为了提升产品竞争力，就需要提升产品品质的同时，大幅度提升产线生产效率，提升竞争优势。

在基板玻璃和光学玻璃的制作过程中，铂金通道主要分为澄清、搅拌和供料三个功能区段，往往由于铂金通道澄清效率的影响，整个产线的产能和生产效率受到限制，无法提高生产效率降低生产成本就不能适应市场发展。

基板玻璃制程中，玻璃在窑炉工序得到熔解后，通过铂金通道进行品质调整后，将玻璃液输送到成型工序加工成基板玻璃半成品。玻璃液在通过铂金通道的过程中进行澄清，尽可能的让玻璃液中的气泡得到高效的澄清，降低气泡不良，并且能够大幅度提升澄清的产能和效率，从而生产出来的基板玻璃才能适应市场发展。

在传统的基板玻璃和光学玻璃制程中，玻璃液主要在铂金通道的澄清管内进行澄清消除气泡，此工作是在1600℃到1650℃的温度区间进行的，并且澄清管往往是由铂金或铂合金制成。由于澄清管的工作温度接近铂金或铂铑合金的熔化温度，存在一些问题，第一：由于工作温度太高，产生很多的贵金属挥发物缺陷，影响基板玻璃产品的品质。第二：由于铂金管的工作温度太高，导致澄清管的截面无法做大，如果做大，澄清管就会过快塌陷造成产线停产，这就导致了产能无法提升，产线效率底下，成本无法降低的问题。

目前为解决品质问题主要有通过增加降低澄清管的运行温度，降低贵金属挥发的方法，但是这种方法导致了铂金管的澄清效率更加低下，产线产能无法提升的问题，如果提升澄清效率，只能通过提升澄清管温度来降低澄清管内玻璃液的黏度的方法，但是这反过来又突出了玻璃品质低下的问题。特别是随着产品竞争越来越激烈，这种问题愈加突出。针对澄清效率的提升即产线产能提升的要求，现有澄清装置和方法无法解决。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供一种玻璃液澄清设备和玻璃液澄清方法，该设备能够提高玻璃液的澄清效率，提高生产效率，降低生产成本。

为实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种玻璃液澄清设备。

本发明的一种玻璃液澄清设备，包括，窑炉、上澄清机构、下澄清机构以及出液机构，其中，

所述上澄清机构与所述下澄清机构并联，且所述上澄清机构位于所述下澄清机构的上方；

所述上澄清机构与所述下澄清机构的一端均连接所述窑炉，且所述上澄清机构与所述下澄清机构的另一端均连接出液机构；

所述上澄清机构的延伸方向与所述下澄清机构的延伸方向之间的夹角为0-30°。

在一个具体实施方式中，所述上澄清机构包括上澄清管和压力壳，所述上澄清管位于所述压力壳内。

在一个具体实施方式中，所述下澄清机构包括下澄清管，且所述下澄清管位于所述压力壳的下方。

在一个具体实施方式中，所述窑炉连接有前汇流池，所述前汇流池通过第一导入管连接有所述上澄清管，且所述前汇流池通过第二导入管连接有所述下澄清管。

在一个具体实施方式中，所述出液机构连接有后汇流池，所述后汇流池通过第一导出管与所述上澄清管连接，所述后汇流池通过第二导出管与所述下澄清管连接。

在一个具体实施方式中，所述上澄清管内设置有第一电极，所述下澄清管内设置有第二电极。

在一个具体实施方式中，所述下澄清管靠近所述第二导出管的一侧设置有调节板。

在一个具体实施方式中，所述上澄清管、所述下澄清管、所述第一导入管、所述第二导入管均由铂金、铂合金、铂金的弥散强化材料、铂合金的弥散材料中的一种材料制成。

在一个具体实施方式中，所述第一导出管、所述第二导出管以及所述调节板均由铂金、铂合金、铂金的弥散强化材料、铂合金的弥散材料中的一种材料制成。

为实现上述目的，根据本发明的另一个方面，提供了一种玻璃液澄清方法。

本发明涉及一种玻璃液澄清方法，包括所述的玻璃液澄清设备，包括如下步骤：

步骤一：玻璃液从所述窑炉内经过所述前汇流池，流入所述下澄清管内；

步骤二：所述第二电极对所述下澄清管进行加热，玻璃液在所述下澄清管内澄清后经过所述后汇流池流入所述出液机构；

步骤三：降低所述压力壳内的压力，所述窑炉内的玻璃液经过所述第一导入管进入所述上澄清管内；

步骤四：所述第一电极对所述上澄清管进行加热；

步骤五：调节所述调节板，以使所述下澄清管内的玻璃流速减小，所述上澄清管内的玻璃流速增加，所述下澄清管内以及所述上澄清管内的玻璃液澄清后经过所述下汇流池流入所述出液机构。

在一个具体实施方式中，在步骤二中，所述第二电极将所述下澄清管内的玻璃液加热到1550℃±50℃。

在一个具体实施方式中，在步骤三中，所述压力壳内的压强与大气压压强之比不大于50％。

在一个具体实施方式中，在步骤三中，所述压力壳内的压强与大气压压强之比为30％-50％。

在一个具体实施方式中，在步骤四中，所述第一电极将所述上澄清管内的玻璃液加热到1500℃±50℃。

在一个具体实施方式中，在步骤五中，通过所述调节板调节流速，所述下澄清管和所述上澄清管内的玻璃液的流速比为15％-90％；优选所述下澄清管和所述上澄清管内的玻璃液的流速比为30％-70％；更优选地，所述下澄清管和所述上澄清管内的玻璃液的流速比为30％-50％；

所述上澄清管内的玻璃液的液位与所述下澄清管内的玻璃液的液位之间的高度差的计算方法为h＝(p1-p2)/(ρ×g)，其中h为高度差，p1为大气压，p2为压力壳内的压强，ρ为玻璃液的密度，g为重力加速度。

根据本发明所述的玻璃液澄清设备，玻璃液经过所述窑炉进入所述上澄清机构和所述下澄清机构中，在所述上澄清机构和所述下澄清机构同时进行玻璃液的澄清，澄清后的玻璃液进入所述出液机构中。这样不仅能够提高所述玻璃液的澄清效率，而且还避免了由于澄清效率低，高温的玻璃液长久的停留在所述下澄清机构内，导致所述下澄清机构崩塌。

根据本发明所述的玻璃液澄清设备，通过调整所述压力壳内的压强，将玻璃液引流到所述上澄清管进行澄清，由于所述上澄清管中压强较小，因此所述上澄清管的玻璃液中的气泡变大，从而提升了玻璃液的澄清效率。通过调整所述调节板，调整所述上澄清管与所述下澄清管中的玻璃液的流速和流量比例，从而可以将所述下澄清管的温度降低到更低的运行温度，减少了贵金属挥发物缺陷的发生，提升了基板玻璃品质。可以降低运行成本，提高产线产能和市场竞争力。

附图说明

附图用于更好地理解本发明，不构成对本发明的不当限定。其中：

图1是根据本发明的玻璃液澄清设备的结构示意图；

图2是根据传统的玻璃液澄清设备的结构示意图。

附图标记列表

1-窑炉，2-下澄清管，3-后汇流池，4-第二电极，5-前汇流池，6-压力壳，7-第一导入管，8-上澄清管，9-第一电极，10-第一导出管，11-调节板，12-第二导入管，13-第二导出管，14-出液机构。

发明的具体实施方式

以下结合附图对本发明的示范性实施例做出说明，其中包括本发明实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本发明的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。

参考图1所示，本发明公开了一种玻璃液澄清设备，包括，窑炉1、上澄清机构、下澄清机构以及出液机构14，其中，

所述上澄清机构与所述下澄清机构并联，且所述上澄清机构位于所述下澄清机构的上方；

所述上澄清机构与所述下澄清机构的一端均连接所述窑炉1，且所述上澄清机构与所述下澄清机构的另一端均连接出液机构14；

所述上澄清机构的延伸方向与所述下澄清机构的延伸方向之间的夹角为0-30°。

在一个具体实施方式中，所述上澄清机构的延伸方向与所述下澄清机构的延伸方向之间的夹角为0°。

在一个具体实施方式中，所述上澄清机构的延伸方向与所述下澄清机构的延伸方向之间的夹角为30°。

在一个具体实施方式中，所述上澄清机构的延伸方向与所述下澄清机构的延伸方向之间的夹角为0°、5°、10°、15°、20°、25°以及30°中的一种。

根据本发明所述的玻璃液澄清设备，玻璃液经过所述窑炉1进入所述上澄清机构和所述下澄清机构中，在所述上澄清机构和所述下澄清机构同时进行玻璃液的澄清，澄清后的玻璃液进入所述出液机构14中。这样不仅能够提高所述玻璃液的澄清效率，而且还避免了由于澄清效率低，高温的玻璃液长久的停留在所述下澄清机构内，导致所述下澄清机构崩塌。另外当所述上澄清机构崩塌时，所述下澄清机构可以继续运行，从而不影响产线的运行，或者当所述下澄清机构崩塌时，所述上澄清机构可以继续运行，不需要停产。

所述上澄清机构包括上澄清管8和压力壳6，所述上澄清管8位于所述压力壳6内。

所述下澄清机构包括下澄清管2，且所述下澄清管2位于所述压力壳6的下方。

在一个具体实施方式中，所述上澄清管8与所述下澄清管2平行设置。

在一个具体实施方式中，所述上澄清管8水平设置。

在一个具体实施方式中，所述下澄清管2水平设置。

在一个具体实施方式中，所述上澄清管8倾斜设置，所述上澄清管8与水平方向具有夹角。

在一个具体实施方式中，所述下澄清管2倾斜设置，所述下澄清管2与水平方向具有夹角。

所述窑炉1连接有前汇流池5，所述前汇流池5通过第一导入管7连接有所述上澄清管8，且所述前汇流池5通过第二导入管12连接有所述下澄清管2。经过所述窑炉1的玻璃液首先进入所述前汇流池5内，一部分玻璃液经过所述第一导入管7进去所述上澄清管8内进行澄清，然后另一部分玻璃液经过所述第二导入管12进去所述下澄清管2内进行澄清。

在一个具体实施方式中，所述上澄清管8包括一个澄清管，且所述澄清管的两端分别连接有第一导入管7和第一导出管10。

在一个具体实施方式中，所述上澄清管8包括多个首尾连接的澄清管，且位于所述上澄清管8两端的澄清管分别连接有第一导入管7和第一导出管10。

在一个具体实施方式中，所述下澄清管2包括一个澄清管，且所述澄清管的两端分别连接有第二导入管12和第二导出管13。

在一个具体实施方式中，所述下澄清管2包括多个首尾连接的澄清管，且位于所述下澄清管2两端的澄清管分别连接有第二导入管12和第二导出管13。

在一个具体实施方式中，所述第一导入管7与所述上澄清管8垂直设置。

在一个具体实施方式中，所述第一导入管7与所述上澄清管8具有一定的夹角，且所述夹角不是90°。

在一个具体实施方式中，所述第二导入管12为水平设置。

在一个具体实施方式中，所述第二导入管12与所述下澄清管2具有一定的角度。

在一个具体实施方式中，所述第二导入管12与所述下澄清管2一体设置。

所述出液机构14连接有后汇流池3，所述后汇流池3通过第一导出管10与所述上澄清管8连接，所述后汇流池3通过第二导出管13与所述下澄清管2连接。所述上澄清管8内澄清的玻璃液通过所述第一导出管10进入所述后汇流池3内，所述下澄清管2内澄清的玻璃液通过所述第二导出管13进入所述后汇流池3内，所述后汇流池3内的玻璃液进入所述出液机构14。

在一个具体实施方式中，所述第一导出管10与所述上澄清管8垂直设置。

在一个具体实施方式中，所述第一导出管10与所述上澄清管8具有一定的夹角，且所述夹角不是90°。

在一个具体实施方式中，所述第二导出管13为水平设置。

在一个具体实施方式中，所述第二导出管13与所述下澄清管2具有一定的角度。

在一个具体实施方式中，所述第二导出管13与所述下澄清管2一体设置。

所述上澄清管8内设置有第一电极9，所述下澄清管2内设置有第二电极4。所述第一电极9以及第二电极4的数量可根据实际需求来确定。所述第一电极9可以给所述上澄清管8内的玻璃液加热，所述第二电极4可以给所述下澄清管2内的玻璃液加热。

在一个具体实施方式中，所述上澄清管8内设置有两个第一电极9，所述下澄清管2内设置有两个第二电极4。

所述下澄清管2靠近所述第二导出管13的一侧设置有调节板11，通过所述第二导出管13可以将所述下澄清管2内澄清的玻璃液导出。所述调节板11可以调节所述下澄清管2内的玻璃液的流速，从而可以控制所述上澄清管8与所述下澄清管2内玻璃液的流速和流量比。

所述上澄清管8、所述下澄清管2、所述第一导入管7、所述第二导入管12均由铂金、铂合金、铂金的弥散强化材料、铂合金的弥散材料中的一种材料制成。

所述第一导出管10、所述第二导出管13以及所述调节板11均由铂金、铂合金、铂金的弥散强化材料、铂合金的弥散材料中的一种材料制成。

由于所述铂金、铂合金、铂金的弥散强化材料、铂合金的弥散材料具有延展性强、耐熔、耐摩擦、耐腐蚀以及在高温下化学性稳定的特性，因此在本发明中可以用来制造所述上澄清管8、所述下澄清管2、所述第一导入管7、所述第二导入管12、所述第一导出管10、所述第二导出管13以及所述调节板11。

本发明涉及一种玻璃液澄清方法，包括所述的玻璃液澄清设备，包括如下步骤：

步骤一：玻璃液从所述窑炉1内经过所述前汇流池5，流入所述下澄清管2内；

步骤二：所述第二电极4对所述下澄清管2进行加热，玻璃液在所述下澄清管2内澄清后经过所述后汇流池3流入所述出液机构14；

步骤三：降低所述压力壳6内的压力，所述窑炉1内的玻璃液经过所述第一导入管7进入所述上澄清管8内；

步骤四：所述第一电极9对所述上澄清管8进行加热；

步骤五：调节所述调节板11，以使所述下澄清管2内的玻璃流速减小，所述上澄清管8内的玻璃流速增加，所述下澄清管2内以及所述上澄清管8内的玻璃液澄清后经过所述下汇流池流入所述出液机构14。

在步骤二中，所述第二电极4将所述下澄清管2内的玻璃液加热到1550℃±50℃。

在步骤三中，所述压力壳6内的压强与大气压压强之比不大于50％。

在一个具体实施方式中，在步骤三中，所述压力壳6内的压强与大气压压强之比为30％-50％。

在一个具体实施方式中，在步骤三中，所述压力壳6内的压强与大气压压强之比为30％、31％、32％、33％、34％、35％、36％、37％、38％、39％、40％、41％、42％、43％、44％、45％、46％、47％、48％、49％、50％中的一种。

在步骤四中，所述第一电极9将所述上澄清管8内的玻璃液加热到1500℃±50℃。

在步骤五中，通过所述调节板11调节流速，所述下澄清管2和所述上澄清管8内的玻璃液的流速比为15％-90％；

在一个具体实施方式中，在步骤五中，所述下澄清管和所述上澄清管内的玻璃液的流速比为30％-70％。

在一个具体实施方式中，在步骤五中，所述下澄清管和所述上澄清管内的玻璃液的流速比为30％-50％。

在一个具体实施方式中，在步骤五中，所述下澄清管和所述上澄清管内的玻璃液的流速比为30％、31％、32％、33％、34％、35％、36％、37％、38％、39％、40％、41％、42％、43％、44％、45％、46％、47％、48％、49％、50％、51％、52％、53％、54％、55％、56％、57％、58％、59％、60％、61％、62％、63％、64％、65％、66％、67％、68％、69％、70％、71％、72％、73％、74％、75％、76％、77％、78％、79％、80％、81％、82％、83％、84％、85％、86％、87％、88％、89％、90％中的一种。

所述下澄清管2内的玻璃液的液位与所述上澄清管8内的玻璃液的液位之间的高度差的计算方法为h＝(p1-p2)/(ρ×g)，其中h为高度差，p1为大气压，p2为压力壳6内的压强，ρ为玻璃液的密度，g为重力加速度。

实施例1

采用图1的设备，一种玻璃澄清方法，玻璃液从所述窑炉1内流到所述前汇流池5后再流入到所述下澄清管2内进行澄清，所述第二电极4电极对所述下澄清管2进行直接电加热，将玻璃液加热到1550℃±50℃范围内，玻璃液经所述下澄清管2澄清后流入所述后汇流池3中，然后流入出液机构14中；当所述下澄清管2内的工作稳定后(即玻璃液液位l1波动的范围为每分钟0.05-5％，优选为1％)，降低所述压力壳6内的压力，所述前汇流池5内的玻璃液从所述第一导入管7流入所述上澄清管8内进行澄清，所述第一电极9对所述上澄清管8内进行直接电加热，将玻璃液加热到1500℃±50℃范围内。所述上澄清管8内的液位l2上升到第一目标值后(该第一目标值为所述上澄清管内管径的70％-90％，优选为80％，在该第一目标值下，通过所述玻璃液制成的玻璃板，每张玻璃板气泡含量不超过0.03个)，对所述调节板11进行调整，以使所述上澄清管8内的玻璃液流速增加，所述下澄清管2内的玻璃液流速降低，从而整体流量提升，整体流量达到第二目标值后(产线每天的流量预设值)，所述调节板11停止调整，所述下澄清管2的工作温度降低，产线稳定运行，图中箭头表示玻璃液流动方向，运行中各参数如表1。

实施例2