套管块的制作方法_3

文档序号:9390136阅读:来源:国知局
块具有0.OOlohm-cm至lohm-cm之间 的范围内的电阻率,并且更特别的是在约0. 001〇hm-cm至0.lohm-cm之间的范围内。
[0038] 参考图1,提供了根据一个实施方案使用套管块的一个直接的熔体纤维成形过程 的一个示意图。玻璃熔化罐1〇〇包括一个前炉101,熔化的玻璃103包含在该前炉中以准 备以纤维的形式来抽取。如所展示的,熔化的玻璃103穿过一个流动块105离开前炉,该流 动块具有一个中央开口 106,该中央开口用于使熔化的玻璃103从中流动穿过。熔化的玻璃 103流动穿过一个开口 108,该开口延伸穿过该套管块107,该套管块与流动块105直接接触 从而允许熔化的玻璃103从中流动穿过。虽然套管块107被描绘为具有一个开口 108,应当 理解的是取决于操作的机械原理可以使用不同数目和不同安排的开口。当离开套管块107 时,熔化的玻璃103流动穿过一个套管109,该套管被置于套管块107之下并且与其直接相 接触。该套管109典型地具有延伸穿过本体的多个小开口 110以有助于使来自套管109的 下侧的多个玻璃纤维111变细并且将它们拉出。可以使用纤维卷绕机构113来将玻璃纤维 111拉出。取决于操作的规模,前炉可以包括多个套管109并且可以包括多个套管块107.
[0039] 在操作期间,可以通过将熔化的玻璃103在前炉101内进行冷却来替换套管109。 具体而言,替换套管109不像替换套管块109那样劳动力密集(如从图1中所示的安排清 楚显示的)。总体上,替换套管109包括将熔化的玻璃103在流动块105和套管块107中进 行冷却直至玻璃固化并且可以将套管109安全地移去并且替换。该冷却操作总体上包括用 冷水喷射前炉区域,并且具体是流动块105和套管块107。这是引起流动块105和套管块 107显著热震的一种操作。
[0040] 如可以理解的,替换套管块105要求更多的劳动,因为熔化的玻璃103必须或者被 冷却到它与流动块105 -起固化的温度或者在一些实例中从前炉101中排出熔化的玻璃 103。因此,替换套管块107可能花费数天或甚至一周,因为可能不得不使加热炉停产,将玻 璃排出,将零件替换掉,并且将加热炉重新启动并且将玻璃重新加热。
[0041] 图2包括根据一个实施方案的套管块的透视图。具体地,该套管块200具有一个 本体203,该本体总体上是包括长度(1)、宽度(w)以及高度(h)的矩形形状。该套管块本 体203包括一个凸出部205,该凸出部从套管块本体203的外表面延伸出并且围绕套管块 200的周长而延伸。该凸出部205可以帮助将该套管块200安置在前炉中并且将该套管块 200固定就位。
[0042] 根据一个具体的实施方案,将该套管块200成型为使得长度大于或等于宽度,并 且宽度大于或等于高度。该套管块200可以是大的陶瓷物品,该物品具有的长度(1)为至 少约300mm、例如至少约400mm、至少约600mm、或甚至至少约800mm的数量级。具体的实施 方案使用了多种套管块,这些套管块具有约400mm至约1000mm之间的范围内的长度。宽度 (w)可以具有至少约50mm、例如至少约100mm、至少约300mm、或甚至至少约400mm的数量级 的维度。具体的实施方案使用了多种套管块,这些套管块具有约100mm至约400_之间的范 围内的宽度。套管块200的高度(h)可以具有至少约10mm、例如至少约20mm、至少约50mm、 或甚至至少约100mm的维度。具体的实施方案使用了多种套管块,这些套管块具有约20_ 至约100mm之间的范围内的厚度。
[0043] 如基于以上所述的维度可以理解的,该套管块本体203可以具有一个大的体积, 因此导致套管块本体203的内表面与外表面之间的大的热梯度。根据一个实施方案,该套 管块本体203具有至少约400cm3、例如至少约600cm3、至少约800cm3、或甚至至少约1000cm3 的体积。特定的套管块具有在约600cm3与约1000cm3之间的范围内的体积。
[0044] 如图2中所进一步展示的,该套管块200可以具有一个开口 201,该开口在平行于 高度(h)的维度的方向上延伸穿过本体203。根据一个具体的实施方案,开口 201可以被成 形为使得它具有一种圆形、椭圆形、或卵形的截面轮廓。总体上,该开口 201可以具有多种 尺寸,例如适合于熔化的玻璃流动穿过套管块的本体203的一个宽度(w)。这样,根据一个 具体的实施方案,该开口 201具有至少约4cm的宽度。在另一个实施方案中,宽度可以是更 大的,例如至少约8cm、至少约10cm,并且特别是在4cm与约20cm之间的范围内。
[0045]实例 1
[0046] 以下表1展示了 5个样品(样品A、B、C、D、以及E)的耐腐蚀性数值,从而将根据 在此所述的组合物形成的、基于氧化锡的套管块本体的性能与常规的套管块材料以及常规 的、基于氧化锡的电极本体进行比较。样品A包括一种由根据一种实施方案的组合物形成 的、基于氧化锡的套管块本体,该组合物包括96. 7的Sn02(10wt%煅烧过以及86. 7wt%新 的)0? 2wt %的Zn0、0. lwt %的CuO、lwt %的Sb203、以及2wt %的Zr02。样品B是由常规的 电极组合物形成的,该组合物包括98. 5%的Sn02以及1. 5%的其他氧化物添加剂。样品C、 D、以及E代表常规的套管块材料。样品C是由一种组合物形成的,该组合物包括90wt%的 ZrOjP Hf02、6wt% 的 5102、2界七%的Y203、0. 8wt% 的 A1203、0. 6wt% 的 Ti02、0. 2wt% 的 Na20、 0.lwt%的Fe203、以及0. 3wt%的其他物质。样品D是由一种组合物形成的,该组合物包括 69. 2wt% 的Zr0jPHf02、28. 8wt% 的Si02、l.lwt% 的Ti02、0. 2wt% 的A1203、以及 0? 6wt% 的 其他物质。最后,样品E是由一种组合物形成的,该组合物包括91. 2wt%的Cr203、3. 5wt% 的Zr02、3. 8wt%的Ti02、以及1. 5wt%的其他物质。
[0047] 表1中所提供的腐蚀速率的值是基于在特定温度下暴露于玻璃持续特定的持续 时间之后样品的体积损失而表达的。这样,在将这些样品浸入一种玻璃(该玻璃具有的构 成为 :0-10界七%的B203、16-25wt% 的Ca0、12-16wt% 的Al203、52-62wt% 的Si02、0-5wt% 的 Mg0、0-2wt% 的碱类、0-1. 5wt% 的Ti02、0. 05-0. 8wt% 的Fe203、以及 0-lwt% 的氟化物)之 前,对这些样品各自的体积进行测量。根据ASTMD578-05对腐蚀速率进行测试。在1450°C 的温度下将这些样品浸入玻璃中并且保持在该玻璃中持续90小时的持续时间。当玻璃连 续地流动穿过该套管块本体时,将这些样品在浸于该玻璃之内时进行旋转以更精确地重建 在玻璃熔化炉内所经历的动态腐蚀条件。在将这些样品各自暴露于该玻璃90小时之后,将 这些样品移出,测量它们的体积,并且记录腐蚀速率,如表1中所提供。
[0048] 表 1
[0049]
[0050] 如表1的数据所展示的,样品A证实了比除样品E之外的所有样品都更低的腐蚀 速率。事实上,在以mm/年为单位来比较腐蚀速率时,样品A证实了具有常规的基于氧化锡 的电极本体的一半的腐蚀速率以及样品C和D的常规的套管块材料的小于三倍的腐蚀速 率。因此,由在此所述的组合物形成的套管块证实具有比具有高氧化锆含量的常规套管块 材料更优秀的腐蚀速率。此外,虽然样品E证实了与样品A相比较更好的腐蚀速率,但是样 品A不含有氧化铬(不计算小于0. 5wt%的痕量),从而使得在降低六价铬形成的可能性的 情况下该套管块更适合人工操作。此外,样品A具有更好的玻璃接触特性(可能是由于更 小的表面孔隙率),这使得该组合物在玻璃内产生结石(这可
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