[其他]具有控制發泡程度的玻璃態材料的真空澄清方法

無效

• 申請號: 87105523
• 申請日: 1987-08-11
• 公開（公告）號: CN87105523A
• 公開（公告）日: 1988-06-01
• 發明（設計）人: 羅那德·李·舒溫寧格;約瑟夫·米歇爾·馬特薩
• 申請（專利權）人: PPG工業公司
• 主分類號: C03B5/225
• 分類號: C03B5/225
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 段承恩,徐汝巽

本發明涉及采用負壓來促進玻璃液或類似物質的澄清。更具體地說，本發明涉及該澄清技術中控制泡沫量的實際方案。

在玻璃的熔化過程中，由于配合料的分解而產生相當大量的氣體。其它氣是由配合料本身帶入的或由燃燒熱源引入到熔化的玻璃液中的。大多數氣體在熔融初級階段逃逸，但是有些成為熔體的入物。有些捕集的氣體溶解于玻璃中，而另外一部分則形成所謂氣泡或“灰泡”的離散氣體包含物，如果這種氣泡以過高濃度存在于產品玻璃中，它將是有害的。如果在所謂“精煉”或“澄清”的玻璃生產操作工序中給予足夠的時間，這種氣體包含物將上升到表面從熔融玻璃中排除。通常在澄清區提供高溫通過降低熔體粘度和增大氣泡直徑來促進氣體包含物的上升和排除。在澄清階段所采用的高溫所需的能量和為氣體包含物從熔體中排除提供足夠的時間所需的大熔化室是玻璃制造過程中的主要花費。因此，人們所希望的是改進澄清方法以降低這些花費。

眾所周知減壓會有助于澄清過程的進行，方法是通過降低所包含的氣體物質分壓從而增大熔體內氣泡的體積以加速它們上升到表面。提供常規澄清室規模的密封容器以使在其中抽真空是不實用的，使真空澄清的使用只限于相當小規模多次操作，如1，564，235;2，781，411;2，877，280;3，338，694和3，442，622號美國專利中所公開的那樣。

已有人提出連續真空澄清方法，但是由于各種缺點，沒有被玻璃的大規模連續生產所接受。在805，139;1，598，308和3，519，422號美國專利中所示的連續真空澄清方案中，一個主要的缺點是由于壓力的不同必需具有進出真空區的相當窄的垂直通道。這些通道使這些容器，特別是要求密封墻的容器的結構復雜化，增加了物質通過量與雜質耐火材料的接觸面積，以及顯著增加了對物料流的粘滯阻力。人們可以注意到即使在適度的真空度下，需要使玻璃的實際高度平衡。改變這一系統生產量也是個問題，特別對粘滯阻力因素。由于改變要生產的產品和影響所要求的生產率的經濟因素，易變性在連續工業生產中是重要的。在上述三個專利的每個中，為提高通過真空區通道的流速的驅動力只能通過增加真空區上流的熔體對真空區下流熔體的相對深度來提供。在這些系統中，由于固有的粘帶阻力性質，從而增大了這種水平差的值。因為在熔體表面高度發生側墻的加速侵蝕，所以顯著改變熔體的液面高度會加重侵蝕，而這種侵蝕還會降低產品玻璃的質量。

在3，429，684號美國專利中示出了一個比較簡單的結構，其中配合料通過一真空閥喂入，并在垂直的細長真空室的頂部熔化。在那種方案中改變生產量似乎需要改變真空室中所采用的真空度，這樣將不利地改變所獲得的澄清程度。在真空室內熔化原料是那種方案的另一缺點，有如下三種原因：第一，在真空條件下進行原料的最初分解將會產生大體積的泡沫，這就需要一個足以容納這種泡沫的大容器。第二，存在原料可能沿一個短循環路線進入輸出流的危險，因此來不及充分熔化或澄清。第三，在真空容器中進行初始階段的熔化和加熱熔融體至澄清溫度需要向該容器中的熔體提供大量的熱量。這樣大的熱量輸入到這種容器中自然會導致熔體的對流，從而加劇爐墻的侵蝕，而這種侵蝕又會導致澄清產物流的污染。

4，195，982號美國專利公開了，開始使玻璃在高壓下熔化，然后在一個分立的室內于較低壓力下使該玻璃澄清。兩個室都加熱。

4，110，098號美國專利公開了，一種人為地使玻璃發泡以有助于澄清的方法。這種發泡是在大氣壓下通過強熱或化學發泡劑來引發的。

任何規模的連續或分批的真空澄清中所遇到的一個問題是往往產生大量的泡沫，特別是在較低的壓力下。所以必須在液體容器的上部提供一個大空間以容納這種泡沫。由于這個頂部空間還必須保持氣密，所以它的建造可能是一個突出的經濟缺點，特別是在大規模生產過程中。因此，這種泡沫就成了可以利用的真空度的一個限制因素。理想的是消除真空澄清過程中的這種限制，并且不會產生大的資本花費。

3，350，185號美國專利公開了在大氣壓下在玻璃熔融過程中破滅泡沫的工藝方法，此法是在工藝過程中突然改變燃燒過程的氧化或還原條件，以使泡沫破滅。