一种调节玻璃生产环境的方法与流程

1.本公开涉及一种玻璃制造设备和方法，具体地，涉及一种调节玻璃生产环境的方法。


背景技术：

2.在utg玻璃基板玻璃、tft基板玻璃、ltps基板玻璃、oled基板玻璃以及药用玻璃产品制造过程中，窑炉工序将配合料熔解成玻璃液，玻璃液进入铂金通道进行澄清和调整，玻璃液经过铂金通道工序调整后送到成型工序被制成基板玻璃或其他形状的半成品，半成品经过加工后制成成品。
3.基板玻璃是显示设备厂家制作显示器必不可少的基础材料，随着显示设备的显示清晰度和精度越来越高，显示设备厂家对玻璃制品的品质要求越来越高，对于玻璃产品中以前允许的一些细小缺陷，现在变得越来越难以忍受，特别是气泡缺陷，其在基板玻璃产品中大小和数量对于显示设备的影响越来越大，因此气泡缺陷被允许的规格约来越小和越来越少。在药用玻璃行业，对于气泡缺陷的品控要求也越来越高，这就需要我们对应目前的市场需求，努力降低气泡缺陷发生概率，不断的提升玻璃的品质。
4.在传统的基板玻璃制作过程中，铂金通道为关键且必不可少的工序，玻璃原料经过窑炉熔化后，形成玻璃液流入铂金通道工序，由于玻璃原料中含有大量的水分，在熔化过程中水会分解成氢离子和氢氧根离子：程中水会分解成氢离子和氢氧根离子：此化学反应在玻璃液中达到平衡，反应生成的离子在玻璃液中一直存在，玻璃液在铂金通道中的工作温度范围一般在1200℃到1650℃之间，h
+
在自然界中体积最小，能够穿过铂金通道的铂金管壁，造成玻璃液中的h
+
减少，上述化学反应式失去平衡向右进行，就会在铂金管的内壁附近造成oh-离子富集，富集的oh-离子在高温和铂金的催化作用下会分解成阳离子和氢离子：其中o
2-在玻璃液中失去电子后就会变成氧分子o2富集在铂金管内壁上，随着反应的进行，就会形成氧气泡，这些气泡随着玻璃液的流动传输到成型工序，留在玻璃制品中形成气泡缺陷。经过以上分析，铂金通道工序是产生气泡缺陷的一个重要工序。
5.为了解决上述问题，传统的解决手段是在铂金通道外围建立一个密封的房子，房子里边充满大量水蒸气，这些蒸汽会在铂金通道外壁发生反应生成h
+
离子，在铂金管壁内外形成一个平衡的h
+
环境，使得玻璃液中水分子的化学反应能够得到平衡，抑制气泡的产生。这种方式的缺点在于：第一成本比较高，并且整个铂金通道完全封闭在一个相同的湿度环境中，不能够针对不同的需求进行差异控制；第二对人员操作和维护铂金通道进出这个区域造成很大压力，特别是操作人员无法长时间在这种高湿高温环境中工作；第三建立的房子中还有很多配套的机械和电气设备，这些设备在高温和高湿环境下容易发生设备故障，对产线稳定安全运行造成了很大的隐患。
6.还有的解决方案为在紧贴铂金通道的外围，建立一个密闭的壳体，在壳体内充满大量水蒸气，同理这些蒸汽会在铂金通道外壁发生反应生成h
+
离子，在铂金管壁内外形成
一个平衡的h
+
环境，使得玻璃液中水分子的化学反应能够得到平衡，抑制气泡的产生。此方法解决了人员操作和大量设备受高温高湿环境影响产生故障的问题。但是此方法也有如下缺点：第一密闭的壳体成本很高，同样的，整个铂金通道完全封闭在一个相同的湿度环境中，不能够针对不同的需求进行差异控制；第二由于铂金管检查和维护的原因，需要经常打开这个密闭的壳体，对铂金通道的稳定运行产生了较大困扰。
7.因而，需要一种调节玻璃生产环境的方法，在保证玻璃产品品质的基础上，保证设备能够稳定连续运行和降低成本，并且不能对操作人员带来不便，从而提高生产工序的综合效率。


技术实现要素：

8.本公开的目的是提供一种调节玻璃生产环境设备和方法，该设备和方法能够在铂金管壁内外形成一个平衡的h
+
环境，满足基板玻璃的生产品质要求，并且能够降低成本和方便操作。
9.为了实现上述目的，本公开第一方面提供一种调节玻璃生产环境的铂金通道设备，该设备包括：铂金管、第一电极、第二电极和耐火材料；
10.所述铂金管内部为铂金通道，所述铂金通道的两侧分别连接所述第一电极和所述第二电极，所述铂金管外壁周围包裹有所述耐火材料；
11.所述耐火材料的表面设有用于供应供给水的供给点。
12.可选地，所述供给点位于所述耐火材料(4)的表面且具有一定深度；所述一定深度为所述耐火材料(4)为80-130℃的区域；优选的，所述一定深度为所述耐火材料(4)为110-120℃的区域。
13.可选地，所述供给点的外表面控制范围为100-2500cm2；所述供给点位于所述外表面控制范围的中心。
14.可选地，当所述铂金通道的温度为1400-1650℃时，所述供给点的外表面控制范围为100-1500cm2；当所述铂金通道的温度为1200-1400℃时，所述供给点的外表面控制范围为1000-2500cm2。
15.本公开第二方面提供一种调节玻璃生产环境的方法，该方法包括以下步骤：将所述第一电极和所述第二电极通入电流加热所述铂金管，被加热的铂金管加热通过铂金通道中的玻璃液，将供给水供应到所述耐火材料的表面的供给点。
16.可选地，所述加热所述铂金管的加热温度为1200-1650℃。
17.可选地，所述供给水供应的条件为：
18.当所述铂金通道的温度为1500-1650℃时，所述供给点的水流量为80-150ml/h；
19.当所述铂金通道的温度为1400-1500℃时，所述供给点的水流量为50-100ml/h；
20.当所述铂金通道的温度为1300-1400℃时，所述供给点的水流量为30-70ml/h；
21.当所述铂金通道的温度为1200-1300℃时，所述供给点的水流量为0-50ml/h。
22.可选地，所述铂金管的温度传热给所述耐火材料，所述耐火材料传热给所述耐火材料表面的供给点中的供给水，所述供给水受热蒸发形成水蒸气后在铂金管外壁发生反应生成h
+
。
23.可选地，所述铂金管外壁的h
+
和铂金通道中的h
+
构成平衡的h
+
环境。
24.本公开第三方面提供一种第一方面所述的设备或第二方面所述的方法在构建基板玻璃产线和药用玻璃产线中的应用。
25.通过上述技术方案，本公开所述的一种调节玻璃生产环境的方法，在保证玻璃生产环境得到调节和差异化控制的基础上，满足了基板玻璃和药用玻璃生产品质的需求，并降低了生产成本，降低了操作难度，保护了铂金通道附属的设备运行安全，整体提升了产线生产效能。
26.本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
27.附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
28.图1是调节玻璃生产环境的铂金通道设备的正视图。
29.图2是调节玻璃生产环境的铂金通道设备的左视图。
30.附图标记说明
31.1铂金管；2第一电极；3第二电极；4耐火材料。
具体实施方式
32.以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
33.本公开第一方面提供一种调节玻璃生产环境的铂金通道设备，该设备包括：铂金管1、第一电极2、第二电极3和耐火材料4；
34.所述铂金管1内部为铂金通道，所述铂金通道的两侧分别连接所述第一电极2和所述第二电极3，所述铂金管1外壁周围包裹有所述耐火材料4；
35.所述耐火材料4的表面设有用于供应供给水的供给点。
36.根据本公开，所述供给点位于所述耐火材料4的表面且具有一定深度；所述一定深度为所述耐火材料4为80-130℃的区域；优选的，所述一定深度为所述耐火材料4为110-120℃的区域。
37.本公开中，利用了在耐火材料表面设置用于供应供给水的供给点的方法，通过在供给点来供应水的方式，降低了操作难度，保护了铂金通道附属的设备运行安全；所述供给点的用水为纯水。
38.根据本公开，所述供给点的外表面控制范围为100-2500cm2；所述供给点位于所述外表面控制范围的中心。
39.根据本公开，当所述铂金通道的温度为1400-1650℃时，所述供给点的外表面控制范围为100-1500cm2；当所述铂金通道的温度为1200-1400℃时，所述供给点的外表面控制范围为1000-2500cm2。
40.本公开中，温度越高，所需的供给点越多，所述供给点的外表面控制范围越小。
41.本公开第二方面提供一种调节玻璃生产环境的方法，该方法包括以下步骤：将所述第一电极2和所述第二电极3通入电流，加热所述铂金管1，被加热的铂金管1加热通过铂金通道中的玻璃液，将供给水供应到所述耐火材料4的表面的供给点。
42.本公开中，将第一电极和第二电极之间通入电流，可加热铂金管，铂金管的热量传热给铂金通道内部的玻璃液，铂金管的热量传热给耐火材料，在耐火材料表面的供给点按照一定的流量供应水，耐火材料中的热量可以传热给供给点中的水，水受热蒸发形成水蒸气，水蒸气可以在铂金管的外表面与铂金管发生反应生成h
+
，铂金管外表面的h
+
与铂金通道中的h
+
构成稳定平衡的h
+
环境，抑制气泡的产生，保证了玻璃的品质。
43.根据本公开，所述加热所述铂金管1的加热温度为1200-1650℃。
44.根据本公开，所述供给水供应的条件为：
45.当所述铂金通道的温度为1500-1650℃时，所述供给点的水流量为80-150ml/h；
46.当所述铂金通道的温度为1400-1500℃时，所述供给点的水流量为50-100ml/h；
47.当所述铂金通道的温度为1300-1400℃时，所述供给点的水流量为30-70ml/h；
48.当所述铂金通道的温度为1200-1300℃时，所述供给点的水流量为0-50ml/h。
49.根据本公开，所述铂金管1的温度传热给所述耐火材料4，所述耐火材料4传热给所述耐火材料4表面的供给点中的供给水，所述供给水受热蒸发形成水蒸气后在铂金管1外壁发生反应生成h
+
。
50.根据本公开，所述铂金管外壁的h
+
和铂金通道中的h
+
构成平衡的h
+
环境。
51.本公开第三方面提供一种第一方面所述的设备或第二方面所述的方法在构建基板玻璃产线和药用玻璃产线中的应用。
52.下面通过实施例来进一步举例说明本公开，但是本公开并不因此而受到任何限制。
53.实施例1
54.本实施例用于说明将本公开应用在基板玻璃产线中
55.所述产线为tft基板玻璃产线；
56.将所述第一电极和所述第二电极通入电流，加热所述铂金管至1620℃，被加热的铂金管加热通过铂金通道中的玻璃液至1620℃，设置10个供给点，将供给水以水流量为100ml/h供应到所述耐火材料表面的供给点，运行过程中记录并计算建造成本、运行成本、产线稳定性，气泡缺陷率(％)、附属设备故障率(％)。
57.建造成本包括：水供应和分配系统建造。
58.运行成本包括：每天运行电费和水费。
59.产线稳定性测试方法：铂金管每天运行温度平稳、功率稳定、流量稳定。气泡缺陷率(％)计算方法：每天检测出来因为气泡造成的废弃总数量，除以总产出数量。
60.附属设备故障率(％)计算方法：设备故障维护时间除以总运行时间。
61.实验结果如表1所示。
62.实施例2
63.基于将本公开应用在基板玻璃产线中同实施例1，区别在于，将所述第一电极和所述第二电极通入电流，加热所述铂金管至1620℃，被加热的铂金管加热通过铂金通道中的玻璃液至1620℃，设置9个供给点，将供给水以水流量为100ml/h供应到所述耐火材料表面的供给点。
64.实验结果如表1所示。
65.实施例3
66.基于将本公开应用在基板玻璃产线中同实施例1，区别在于，将所述第一电极和所述第二电极通入电流，加热所述铂金管至1620℃，被加热的铂金管加热通过铂金通道中的玻璃液至1620℃，设置8个供给点，将供给水以水流量为100ml/h供应到所述耐火材料表面的供给点。
67.实验结果如表1所示。
68.实施例4
69.基于将本公开应用在基板玻璃产线中同实施例1，区别在于，将所述第一电极和所述第二电极通入电流，加热所述铂金管至1620℃，被加热的铂金管加热通过铂金通道中的玻璃液至1620℃，设置10个供给点，将供给水以水流量为135ml/h供应到所述耐火材料表面的供给点。
70.实验结果如表1所示。
71.实施例5
72.基于将本公开应用在基板玻璃产线中同实施例1，区别在于，所述产线为ltps基板玻璃产线。
73.实验结果如表1所示。
74.实施例6
75.基于将本公开应用在基板玻璃产线中同实施例1，区别在于，所述产线为oled基板玻璃产线。
76.实验结果如表1所示。
77.实施例7
78.基于将本公开应用在基板玻璃产线中同实施例1，区别在于，所述产线为utg基板玻璃产线。
79.实验结果如表1所示。
80.实施例8
81.本实施例用于说明将本公开应用在药用玻璃产线中
82.将所述第一电极和所述第二电极通入电流，加热所述铂金管至1400℃，被加热的铂金管加热通过铂金通道中的玻璃液至1400℃，设置6个供给点，将供给水以水流量为65ml/h供应到所述耐火材料表面的供给点，运行过程中记录并计算建造成本、运行成本、产线稳定性，气泡缺陷率(％)、附属设备故障率(％)。
83.建造成本包括：水供应和分配系统建造。
84.运行成本包括：每天运行电费和水费。
85.产线稳定性测试方法：铂金管每天运行温度平稳、功率稳定、流量稳定(温度波动在
±
0.5℃、功率波动在
±
60瓦、流量稳定在
±
1.5kg/h)。
86.气泡缺陷率(％)计算方法：每天检测出来因为气泡造成的废弃总数量，除以总产出数量。
87.附属设备故障率(％)计算方法：设备故障维护时间除以总运行时间。
88.实验结果如表2所示。
89.实施例9
90.基于将本公开应用在基板玻璃产线中同实施例8，区别在于，将所述第一电极和所
述第二电极通入电流，加热所述铂金管至1620℃，被加热的铂金管加热通过铂金通道中的玻璃液至1620℃，设置8个供给点，将供给水以水流量为80ml/h供应到所述耐火材料表面的供给点。
91.实验结果如表2所示。
92.实施例10
93.基于将本公开应用在基板玻璃产线中同实施例8，区别在于，将所述第一电极和所述第二电极通入电流，加热所述铂金管至1620℃，被加热的铂金管加热通过铂金通道中的玻璃液至1620℃，设置10个供给点，将供给水以水流量为80ml/h供应到所述耐火材料表面的供给点。
94.实验结果如表2所示。
95.实施例11
96.基于将本公开应用在基板玻璃产线中同实施例8，区别在于，将所述第一电极和所述第二电极通入电流，加热所述铂金管至1620℃，被加热的铂金管加热通过铂金通道中的玻璃液至1620℃，设置7个供给点，将供给水以水流量为80ml/h供应到所述耐火材料表面的供给点。
97.实验结果如表2所示。
98.对比例1
99.基于将本公开应用在tft基板玻璃产线中同实施例1，区别在于，将所述第一电极和所述第二电极通入电流，加热所述铂金管至1620℃，被加热的铂金管加热通过铂金通道中的玻璃液至1620℃，设置5个供给点，将供给水以水流量为30ml/h供应到所述耐火材料表面的供给点。
100.实验结果如表1所示。
101.对比例2
102.基于将本公开应用在tft基板玻璃产线中同实施例1，区别在于，将所述第一电极和所述第二电极通入电流，加热所述铂金管至1550℃，被加热的铂金管加热通过铂金通道中的玻璃液至1550℃，设置10个供给点，将供给水以水流量为25ml/h供应到所述耐火材料表面的供给点。
103.实验结果如表1所示。
104.对比例3
105.基于将传统的密封房子应用在基板玻璃产线中，其他方法同实施例1。
106.实验结果如表1所示。
107.对比例4
108.基于将压力壳应用在基板玻璃产线中，其他方法同实施例1。
109.实验结果如表1所示。
110.对比例5
111.基于将本公开应用在基板玻璃产线中同实施例8，区别在于，将所述第一电极和所述第二电极通入电流，加热所述铂金管至1400℃，被加热的铂金管加热通过铂金通道中的玻璃液至1400℃，设置6个供给点，将供给水以水流量为10ml/h供应到所述耐火材料表面的供给点。
112.实验结果如表2所示。
113.对比例6
114.基于将本公开应用在基板玻璃产线中同实施例8，区别在于，将所述第一电极和所述第二电极通入电流，加热所述铂金管至1400℃，被加热的铂金管加热通过铂金通道中的玻璃液至1400℃，设置8个供给点，将供给水以水流量为5ml/h供应到所述耐火材料表面的供给点。
115.实验结果如表2所示。
116.对比例7
117.基于将传统的密封房子应用在基板玻璃产线中，其他方法同实施例8。
118.实验结果如表2所示。
119.对比例8
120.基于将压力壳应用在基板玻璃产线中，其他方法同实施例8。
121.实验结果如表2所示。
122.表1
[0123][0124]
由实施例1-7和对比例3-4可以看出，采用本公开的方法，在tft、ltps、oled、utg基板玻璃产线中，不仅能够降低气泡缺陷发生概率，还能够降低建造和运营成本，提高产线的稳定性，操作比较方便；由实施例1和对比例1可以看出，减少供给点的个数并降低水流量降低了建造成本，由实施例1和对比例2可以看出，降低铂金管和铂金通道的温度并降低水流量降低了建造成本，但是对比例1-2的气泡缺陷率显著提升。
[0125]
表2
[0126][0127]
由实施例8-11和对比例7-8可以看出，采用本公开的方法，在药用玻璃产线中，不仅能够降低气泡缺陷发生概率，还能够降低建造和运营成本提高产线的稳定性，操作比较方便；由实施例8和对比例5-6可以看出，降低水流量降低了建造成本，但是对比例5-6的气泡缺陷率显著提升。
[0128]
综上所述，利用本公开的方法，能够保证玻璃生产环境在得到调节和差异化控制的基础上，满足基板玻璃和药用玻璃生产品质的需求，并降低了生产成本，降低了操作难度，保护了铂金通道附属的设备运行安全，整体提升了产线的生产效能。
[0129]
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
[0130]
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0131]
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。