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CN111491899A - 用于生产玻璃的设备和方法 - Google Patents

用于生产玻璃的设备和方法 Download PDF

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CN111491899A
CN111491899A CN201880082888.4A CN201880082888A CN111491899A CN 111491899 A CN111491899 A CN 111491899A CN 201880082888 A CN201880082888 A CN 201880082888A CN 111491899 A CN111491899 A CN 111491899A
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CN
China
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temperature
fining
vessel
fining vessel
length
Prior art date
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Pending
Application number
CN201880082888.4A
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English (en)
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杰森·亚瑟·霍斯
威廉·布拉希尔三世·马丁利
理查德·艾伦·谢尔曼
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Corning Inc
Original Assignee
Corning Inc
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    • C03B5/16—Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract

公开一种用于生产玻璃制品的澄清设备、制造澄清设备的方法以及在澄清设备中制造玻璃制品的方法。选择包括铂的澄清容器(205)和包括氧化锆的支架(201)的膨胀特性以防止所述澄清容器在所述澄清设备的冷却时破裂。

Description

用于生产玻璃的设备和方法
相关申请的交叉引用
本申请依据35 U.S.C.§119要求2017年12月1日提交的美国临时申请第62/593,352号的优先权，该申请的内容是本申请的基础并且全文以引用的方式并入本文。
技术领域
本发明的实施方式总体涉及用于制造玻璃的设备和方法、玻璃制品以及在这些设备和方法中使用的耐火材料，该设备和方法包括耐火材料和金属澄清容器。
背景技术
玻璃制造设备、系统和方法用于多种领域，并且熔融玻璃生产并移动通过此类设备系统并且形成为各种玻璃制品，例如玻璃板、玻璃容器以及其他玻璃部件。
在玻璃板的制造中，显示质量玻璃板已经使用浮法、轧制工艺、上拉工艺、槽拉工艺以及下拉工艺进行商业上生产，包括熔合溢流下拉工艺(熔合工艺)。在每一情况下，该工艺涉及三个基本步骤：在槽罐(也称为玻璃熔融器或熔融器)中融化批料，调节熔融玻璃以移除气态夹杂物并在包括铂的澄清容器中将熔融玻璃均质化以准备形成，以及成形，在浮法工艺的情况下，这涉及了使用熔融锡浴，而对于熔合工艺，则涉及使用成形结构，例如等压管(isopipe)。在每一情况下，形成步骤产生玻璃带，该玻璃带被分成单独的玻璃板。槽罐、澄清容器以及成形结构的各种部件由耐火材料制成，以提供称为耐火件的结构。关于澄清容器，因为铂为贵金属且非常昂贵，因此澄清容器的壁通常被制造得尽可能薄。因此，澄清容器可能受益于以支架形式的物理支撑。
在以完全生产能力操作的玻璃制造设施中，通常希望最大化设备利用率并避免因设备故障而导致的设备停机时间。希望提供用于制造玻璃的设备和方法中的材料，从而产生改进的制造工艺以及较高的设备利用率还有较少的设备停机时间，例如在玻璃制造系统的澄清设备中。
发明内容
本发明的第一方面涉及一种用于制造玻璃制品的澄清设备。所述澄清设备包括澄清容器，所述澄清容器包括具有长度LV的铂和具有长度LC的熔合或烧结氧化锆支架，所述澄清容器具有第一热膨胀系数，使得所述澄清容器在从第一温度(T1)冷却至第二温度(T2)时展现长度的分率变化
Figure BDA0002548141800000021
所述支架沿着所述澄清容器的长度封闭所述澄清容器的至少一部分，所述支架包括具有第二热膨胀系数的材料，使得所述支架在从所述第一温度(T1)冷却至所述第二温度(T2)时展现长度的分率变化
Figure BDA0002548141800000022
其中所述第一温度(T1)大于或等于1050℃，并且所述第二温度(T2)小于或等于800℃，并且
Figure BDA0002548141800000023
大于0且小于约0.0090。在一些实施方式中，所述材料包括80至99.99重量％的氧化锆。
本发明的其他方面涉及制造澄清设备的方法和利用如本文所述的澄清设备制造玻璃制品的方法。
附图说明
并入本说明书中且构成其一部分的附图示出下文描述的若干实施方式。
图1为示出用于制造玻璃制品、特别是用于制造扁平玻璃板的示例性设备的示意图；
图2A为根据一个或多个实施方式的包括澄清容器和支架的澄清设备的透视图；
图2B为根据一个或多个实施方式的澄清设备的横截面的示意性示出；
图3为示出与市售的不稳定的熔合耐火材料相比，包括80重量％铂和20重量％铑的耐火金属的热膨胀行为的曲线图；以及
图4为示出根据一个或多个实施方式的与各种烧结(结合)耐火材料相比包括80重量％铂和20重量％铑的耐火金属的热膨胀行为的曲线图。
具体实施方式
在描述若干示例性实施方式之前，应理解，本发明不限于以下公开内容中阐述的构造或处理步骤的细节。本文提供的公开内容能够具有其他实施方式，并且能够以各种方式实践或执行。
已确定，在用于制造玻璃制品的澄清设备(其包括至少部分地被第二材料的支架围绕的第一材料的澄清容器)中，第一材料与第二材料的间的线性热膨胀不匹配导致当澄清设备从高温冷却至室温时，澄清容器发生故障。特别地，澄清容器通常包括含铂金属，并且支架包括二氧化锆(“氧化锆”)，例如熔合氧化锆或烧结氧化锆。在使用中，澄清设备在高达1740℃的温度下操作，并且当澄清设备从如此高的操作温度冷却时，氧化锆在约1000℃至约1250℃的温度范围内在经由此温度范围冷却期间经历膨胀相变。在此类冷却期间，支架在澄清器收缩时膨胀，从而导致收缩的澄清器金属撕裂或破裂且发生故障。
因此，对于现有澄清设备，导致澄清设备被冷却至约1000℃至约1250℃的温度范围下的电源故障或其他事件将导致澄清设备由于澄清容器破裂或撕裂而发生故障。澄清设备的此故障导致显著停机时间和设备利用率损失。
当在800℃至1200℃的温度范围内冷却时，氧化锆可经历从单斜系至四方系结构的晶体结构的改变。此类晶体结构变化可能与显著的体积变化(例如，高达约4至5％)相关联，此可能使得难以管理制造过程，特别是对于大规模应用，和/或可能向耐火部件(在升高的操作温度下使用时)添加应力。当烧结或结合的高氧化锆耐火材料或熔合高氧化锆耐火材料用作支架以至少部分地封闭含铂耐火金属澄清容器(其可为管的形式)时，支架的体积变化可能使澄清容器破裂或撕裂。
举例而言，在加热期间，当氧化锆从单斜相转变为四方相且收缩时，氧化锆膨胀，直至约1170℃的温度。在完全变换为四方相后，氧化锆继续膨胀约0.41％，但不会返回至单斜相的约0.76％的最大膨胀点。含铂管在整个加热循环中膨胀。在冷却期间，金属澄清容器连续收缩，然而，氧化锆支架由于四方相至单斜相的变换(例如在约950℃)而经历膨胀。此膨胀使支架的大小增大约0.55％，使得支架现在比其在约1650℃至约1740℃的操作温度下的大小大出约0.41％。现在支架比在操作温度下大，而包括铂的澄清容器收缩得远低于其在操作温度下的大小，从而导致澄清容器的撕裂以及澄清设备或澄清容器的最终故障。
对澄清容器和支架材料和特性进行了详细调查和研究。现有熔合氧化锆支架包括93至94％的单斜氧化锆和6至7％的玻璃相。6至7％玻璃相缓和了材料在冷却时由于膨胀相变而产生的应力，但玻璃相不会阻止支架在从澄清设备的操作温度冷却期间膨胀。因此，在断电或其他情况下冷却时，支架变得比收缩的澄清容器大，从而导致澄清容器的破裂和故障。
根据本发明的一个或多个实施方式，熔合氧化锆材料或烧结氧化锆(也称为结合氧化锆)材料用添加剂(例如，钇)部分地或完全地稳定，以提供与未稳定的氧化锆支架相比由于四方至单斜相变而冷却时膨胀减少的支架。根据一个或多个实施方式，“完全稳定化”系指材料为四方相或立方相或两者的组合，并且在冷却时不形成单斜相。换言的，根据一个或多个实施方式，“完全稳定”系指该材料包括(在冷却时)100％四方(t)和/或立方(c)相，具有零单斜(m)相。根据一个或多个实施方式，“部分稳定”系指该材料包括(在冷却时)单斜(m)、四方(t)和/或立方(c)相的组合。在一些实施方式中，“部分稳定”系指该材料包括(在冷却时)10％至99％四方(t)和/或立方(c)相，其余为单斜(m)相，或20％至99％四方(t)和/或立方(c)相，其余为单斜(m)相，或30％至99％四方(t)和/或立方(c)相，其余为单斜(m)相，或40％至99％四方(t)和/或立方(c)相，其余为单斜(m)相，或50％至99％四方(t)和/或立方(c)相，其余为单斜(m)相，或60％至99％四方(t)和/或立方(c)相，其余为单斜(m)相，或70％至99％四方(t)和/或立方(c)相，其余为单斜(m)相，或80％至99％四方(t)和/或立方(c)相，其余为单斜(m)相，或85％至99％四方(t)和/或立方(c)相，其余为单斜(m)相，或90％至99％四方(t)和/或立方(c)相，其余为单斜(m)相，或95％至99％四方(t)和/或立方(c)相，其余为单斜(m)相，或96％至99％四方(t)和/或立方(c)相剩余单斜(m)相，或97％至99％四方(t)和/或立方(c)相，其余为单斜(m)相，或98％至99％四方(t)和/或立方(c)相，其余为单斜(m)相，或99％至99.99％四方(t)和/或立方(c)相，其余为单斜(m)相。根据一个或多个实施方式，相百分比通过使用x射线绕射的Rietveld定量分析测定，并且百分比为质量百分比。在一个或多个实施方式中，稳定度使得冷却时的膨胀足够低，以使得支架不会生长至会导致澄清容器破裂或撕裂的大小，从而导致在因断电或其他电力中断而冷却期间发生故障。这允许在发生损坏之前有较多时间恢复系统电力。
稳定的氧化锆在高温下随时间经历不稳定。在一个或多个实施方式中，稳定离子越小，其迁移率越大，并且因此，当所使用的稳定添加剂从镁变为钙和变为钇时，失稳的速率和程度降低。根据一些实施方式，澄清设备的所需寿命为至少约六年，并且因此，钇稳定的氧化锆可能潜在地实现此目标，并且此目标可通过氧化镁或钙稳定的氧化锆满足。
在一个或多个实施方式中，支架材料具有闭孔微观结构以容纳玻璃泄漏物。在一个或多个实施方式中，支架材料具有可接受的高温机械强度和抗蠕变性，以支撑Pt和玻璃的重量。因此，根据本发明的实施方式，使用部分地或完全地稳定的熔合或部分地或完全地稳定的烧结氧化锆(结合氧化锆)材料或满足上述一个或多个目标的其他热膨胀适当匹配的材料可最小化包括铂的澄清容器的间在冷却时的膨胀不匹配。此类支架将保护包括铂的澄清容器免于由于计划外断电或其中澄清设备从操作温度冷却的其他事件而发生故障。此可在系统损坏从而使资产过早废弃之前延长电源恢复的时间。在一些实施方式中，提供一种可冷却和再加热的澄清设备，其也提供了修理或修改的更多选项。
参考图1，其为可使用玻璃制造工艺的示例性玻璃制造系统或设备100的图。在图1中，展示熔合工艺以制造玻璃基板105，其通常为玻璃板的形式。如图1所示，玻璃制造系统或设备100包括熔融容器110、澄清容器115、混合容器120(例如，搅拌室120)、递送容器125(例如，槽池125)、成形设备135(例如，等压管135)以及拉辊总成140(例如，拉制机140)。熔融容器110为如箭头112所示引入玻璃批料且将其熔融以形成熔融玻璃126的处。熔融容器的温度(Tm)将基于特定玻璃组合物而变化，但可在约1400℃至1750℃的范围内。对于液晶显示器(liquid crystal display；LCD)中使用的显示器玻璃，熔融温度可能超过1500℃、1550℃，并且对于某些玻璃，甚至可能超过1650℃且达到1740℃。冷却耐火管113可视情况存在，将熔融容器与澄清容器115连接。此冷却耐火管113的温度(Tc)可比熔融容器110的温度低约0℃至15℃。澄清容器115(例如，澄清器管115)具有高温处理区域，其接收来从熔融容器110的熔融玻璃126(图中未示)且其中气泡从熔融玻璃126移除。澄清容器的温度(Tf)通常等于或高于熔融容器的温度(Tm)以便降低黏度且促进从熔融玻璃移除气体。在一些实施方式中，澄清容器温度在约1600℃至约1740℃的范围内，并且在一些实施方式中，超过熔融容器的温度20℃至70℃或更高。澄清容器115通过至搅拌室连接管122的澄清器管连接至混合容器120(例如，搅拌室120)。在此连接管122内，玻璃温度从澄清容器温度(Tf)连续且稳定地降低至搅拌室温度(Ts)，其通常表示在150℃与300℃的间的温度降低。混合容器120通过至槽池连接管127的搅拌室连接至递送容器125。混合容器120负责使玻璃熔体均质化且移除玻璃内可能导致条纹缺陷的浓度差异。递送容器125将熔融玻璃126经由降液管130递送至入口132且进入成形设备135(例如，等压管135)。成形设备135包括成形设备入口136，该成形设备入口接收熔融玻璃，该熔融玻璃流入槽137中，并且接着在根部139熔合在一起之前溢出且沿两个侧面138'和138"向下流动。根部139为两个侧面138'与138"相接在一起的位置，并且为熔融玻璃216的两个溢流壁在拉辊总成140中的两个辊的间向下拉伸之前重新接合(例如，重新熔合)以形成玻璃基板105的位置。
图2A和图2B展示根据本发明的个实施方式的澄清系统或澄清设备(也称为“澄清器”)的实施方式，其展示金属澄清容器205(其可呈管的形式，并且因此称为澄清管)，其中含有熔融玻璃209且被澄清。展示深支架201的第一侧壁201a、基部201b以及第二侧壁201c，该深支架含有包括侧壁205a和顶壁205b的澄清容器205。垫层材料203位于支架壁与容器的间。盖板207a和207b覆盖容器205和垫料。隔热层211和213封闭支架201和容器205。隔热层211和213可由防火板(诸如由陶瓷纤维制成的耐高温纤维板)制成。在所示的实施方式中，除了澄清容器的完全绝缘的外，使用深支架201导致澄清过程中的最小热损失且将澄清容器的温度梯度维持在所需范围内。然而，应理解，本发明不限于图2A中所示的实施方式。图2B为包括澄清容器205和支架201的澄清设备的透视图，其展示澄清容器的长度LV和支架的长度LC。在替代实施方式中，澄清设备可为真空澄清设备，例如，在美国专利第8,484,995号中展示和描述的类型。
在一些实施方式中，支架包括熔合氧化锆或烧结氧化锆，其展现高强度、低蠕变以及对熔合氧化物玻璃材料的高耐腐蚀性。支架支撑系统的大部分重量，包括支架本身和包括在支架中的任何浇注料、金属澄清容器以及任何材料，诸如含于其中的熔融玻璃。在某些实施方式中，需要支架具有整体式结构，其中侧壁与基部接合在一起以形成无缝整体件。基部、侧壁以及整体件可通过将氧化锆制品与各种量的添加剂熔合或烧结成近净形状的支架或熔合氧化锆或烧结氧化锆块，随后进行机械加工来产生。
支架可采用各种形状，诸如部分蛋壳、具有开放腔的立方体块等。在某些实施方式中，支架采用槽的形状。含有高温流体的澄清容器至少部分地封闭在支架中。支架可通过额外结构进一步支撑或固定，诸如架子、基座、栏杆等。
在某些实施方式中，用于支架的熔合氧化锆或烧结材料具有低等级的开孔孔隙率。开孔容易渗透熔融玻璃。在某些实施方式中，熔合氧化锆或烧结氧化锆材料包括的开孔小于10体积％，在某些实施方式中小于8％，在某些实施方式中小于5％，在某些实施方式中小于3％。
在某些实施方式中，用于支架的熔合氧化锆或烧结氧化锆材料具有的密度至少为4.8g·cm-3，在某些实施方式中至少为5.0g·cm-3，在某些实施方式中至少为5.2g·cm-3，某些实施方式至少为5.3g·cm-3。通常，熔合氧化锆或烧结氧化锆材料的密度越高，其中含有的孔的百分比越低。在标准条件下，氧化锆的理论最大密度为5.89g·cm-3。
根据一个或多个实施方式，提供一种用于制造玻璃制品的澄清设备200。澄清设备200包括澄清容器，其包括具有长度LV的铂205和具有长度LC的熔合或烧结氧化锆支架，该澄清容器具有第一热膨胀系数，使得澄清容器205在从该第一温度(T1)冷却至该第二温度(T2)时展现长度的分率变化
Figure BDA0002548141800000071
澄清设备200进一步包括沿着澄清容器的长度封闭澄清容器的至少一部分的支架，该支架包括包括至少80％被熔合或烧结的氧化锆的材料，并且支架具有第二热膨胀系数，使得该支架在从该第一温度(T1)冷却至该第二温度(T2)时展现长度的分率变化
Figure BDA0002548141800000072
其中该第一温度(T1)大于或等于1050℃，并且该第二温度(T2)小于或等于800℃，并且
Figure BDA0002548141800000073
Figure BDA0002548141800000081
大于0且小于约0.0090。在一些实施方式中，
Figure BDA0002548141800000082
大于0且小于约0.0070。在一些实施方式中，
Figure BDA0002548141800000083
大于0且小于约0.0050。在一些实施方式中，
Figure BDA0002548141800000084
大于0且小于约0.0030。
在一个或多个实施方式中，包括铂的澄清容器包括约60至95重量％的铂和约5至40重量％的铑。在一些实施方式中，包括铂的澄清容器包括60至70重量％的铂和30至40重量％的铑，70至80重量％的铂和20至30重量％的铑，80至90重量％的铂和10至20重量％的铑，或90至95重量％铂和5至10重量％的铑。
在一些实施方式中，支架包括熔合氧化锆或烧结氧化锆，其用镁、钙、钇、锶、钡、镧、钪以及铯中的一者或多者部分地或完全地稳定。通过熔融批料(例如，在具有石墨电极的电弧炉中)制造熔合氧化锆，并且将熔体倒入模具(例如石墨模具)中，随后进行受控的冷却循环。通过此类方法制造的耐火材料和形状可曝露于还原氛围(例如，由于石墨电极和/或坩埚)。烧结(或结合)的氧化锆耐火材料和形状可通过任何习知的陶瓷成形方法制造，例如干压、粉浆浇铸等。制备原料以形成包括至少约80重量％的氧化锆的批料组合物，接着由批料组合物形成生坯，烧结生坯以形成结合的耐火材料。用于提供支架的合适熔合和烧结氧化锆耐火材料可从商业供应商获得，诸如Zircoa,Inc.(www.zircoa.com)、Monofrax(http://monofrax.com/)或其他商业氧化锆供应商。
在一些实施方式中，熔合或烧结氧化锆包括选自镁、钙、钇、锶、钡、镧、钪以及铯中的一者或多者的稳定剂。根据一个或多个实施方式的稳定剂的量基于氧化物为0.01重量％至35重量％，例如0.1重量％至2重量％、0.1重量％至3重量％、0.1重量％至4重量％、0.1重量％至5重量％、0.1重量％至6重量％、0.1重量％至7重量％、0.1重量％至8重量％、0.1重量％至9重量％、0.1重量％至10重量％、0.1重量％至15重量％，或0.1重量％至20重量％、0.1重量％至25重量％或0.1重量％至30重量％。在一些实施方式中，稳定剂仅为基于氧化物的上述量的镁，仅为上述量的钙或仅为基于氧化物的上述量的钇。在特定实施方式中，支架包括用钇部分地或完全地稳定的熔合氧化锆或烧结氧化锆，并且澄清容器包括80重量％的铂和20重量％的铑。
图3为展示与购自Monofrax LLC(monofrax.com)的市售氧化锆耐火材料Mono-Z相比，包括80重量％铂和20重量％铑的耐火金属的热膨胀行为的曲线图。图3示出耐火材料冷却时展现的大膨胀。当此类材料用于形成澄清设备的支架(其中支架部分地围绕澄清容器)时，不同热膨胀可能导致冷却期间澄清容器的撕裂和破裂。
图4展示与根据本发明的实施方式的各种结合耐火材料相比，包括80重量％铂和20重量％铑的耐火金属的热膨胀行为。Zircoa 1876(100％稳定)和Zircoa 2134各自包括95至99重量％氧化锆和0至10重量％CaO和/或MgO稳定剂。Zircoa 1373(100％稳定)包括95至99重量％的氧化锆和1至30重量％的Y2O3稳定剂。图4中的耐火材料也可含有1至2重量％的氧化铪和0至1.5重量％的无定形二氧化硅。如图4中可见，Zircoa 1373耐火材料展现与Pt/Rh耐火金属较紧密匹配的热膨胀，并且Zircoa 1876也与Pt/Rh金属的热膨胀紧密匹配。虽然Zircoa 2134(68％稳定)与Pt/Rh的热膨胀不紧密匹配，但据信某种程度的部分稳定可减少膨胀不匹配，足以保护Pt/Rh澄清器管免于在冷却(可进行在组合物中的冷却，以使得膨胀较接近地匹配Pt/Rh)时因开裂或破裂而发生故障。
本发明的另一方面涉及一种制造澄清设备的方法，该方法包括组装澄清容器，该澄清容器包括具有长度LV的铂和具有长度LC的熔合或烧结氧化锆支架，使得该支架沿着澄清容器长度至少部分地封闭该澄清容器，其中包括铂的澄清容器具有第一热膨胀系数，使得澄清容器在在从第一温度(T1)冷却至第二温度(T2)时展现长度的分率变化
Figure BDA0002548141800000091
该支架沿着该澄清容器的长度封闭该澄清容器的至少一部分，并且该支架包括具有第二热膨胀系数的材料，使得该支架在从第一温度(T1)冷却至第二温度(T2)时展现长度的分率变化
Figure BDA0002548141800000092
其中该第一温度(T1)大于或等于1050℃，并且该第二温度(T2)小于或等于800℃，并且
Figure BDA0002548141800000093
大于0且小于约0.0090。在一些方法实施方式中，该支架包括包括80至99.99重量％的熔合或烧结的氧化锆的材料。
在一些方法实施方式中，
Figure BDA0002548141800000101
大于0且小于约0.0070。在一些方法实施方式中，
Figure BDA0002548141800000102
大于0且小于约0.0050。在一些方法实施方式中，
Figure BDA0002548141800000103
大于0且小于约0.0030。在一些方法实施方式中，澄清容器包括60至95重量％的铂和5至40重量％的铑。在一些方法实施方式中，支架包括用镁、钙、钇、锶、钡、镧、钪以及铯中的一者或多者部分地或完全地稳定的熔合氧化锆或烧结氧化锆。在一些方法实施方式中，支架包括用钇稳定的熔合氧化锆或烧结氧化锆，并且澄清容器包括80重量％的铂和20重量％的铑。
本发明的另一方面涉及制造玻璃制品的方法。制造玻璃制品的示例性过程始于熔融原料(例如金属氧化物)以形成熔融玻璃。熔融过程不仅导致玻璃的形成，而且也形成各种不需要的副产物，包括各种气体，诸如氧气、二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫、三氧化硫、氩气、氮气以及水。除非被移除，否则这些气体可在整个制造过程中继续，最终在成品玻璃制品中变成小的，有时为微观的气体夹杂物或气泡。
对于一些玻璃制品，小气态夹杂物的存在并不有害。然而，对于其他制品，直径小至50μm的气态夹杂物系不可接受的。一种此类制品为用于制造诸如液晶和有机发光二极管显示器的显示设备的玻璃板。对于此类应用，玻璃理想地具有非常清晰的原始表面，没有变形和夹杂物。
为了从熔融玻璃移除气态夹杂物，通常将一种或多种澄清剂添加至原料中。澄清剂可为砷、锑或锡的多价氧化物。释放的氧气在熔融玻璃中形成气泡。气泡允许其他溶解的气体被收集且上升至熔体表面，在此处从工艺移除。加热通常在高温澄清容器中执行。
显示级玻璃的典型澄清温度可高达1740℃。在如此高的温度下，使用特制金属或合金来防止容器破坏。通常使用铂或铂合金，诸如铂-铑。铂有利地具有高熔融温度，并且不易溶于玻璃中。然而，在如此高的温度下，铂或铂合金容易氧化。因此，可采取措施以防止热铂澄清容器与大气氧的间的接触。
在一个实施方式中，该方法包括在澄清设备中澄清熔融玻璃，该澄清设备包括澄清容器，该澄清容器包括具有长度LV的铂和具有长度LC的熔合或烧结氧化锆支架，该澄清容器具有第一热膨胀系数，使得该澄清容器在从第一温度(T1)冷却至第二温度(T2)时展现长度的分率变化
Figure BDA0002548141800000111
且该支架沿着该澄清容器的长度封闭该澄清容器的至少一部分，该支架包括具有第二热膨胀系数的材料，使得该支架在从第一温度(T1)冷却至第二温度(T2)时展现长度的分率变化
Figure BDA0002548141800000112
其中该第一温度(T1)大于或等于1050℃，并且该第二温度(T2)小于或等于800℃，并且
Figure BDA0002548141800000113
Figure BDA0002548141800000117
大于0且小于约0.0090。在该方法的一些实施方式中，澄清熔融玻璃系在高达1740℃的温度下发生。在该方法的一些实施方式中，该支架包括80至99.99重量％的熔合或烧结的氧化锆。
在该方法的一些实施方式中，
Figure BDA0002548141800000114
大于0且小于约0.0070。在该方法的一些实施方式中，
Figure BDA0002548141800000115
大于0且小于约0.0050。在该方法的一些实施方式中，
Figure BDA0002548141800000116
大于0且小于约0.0030。在该方法的一些实施方式中，该澄清容器包括60至95重量％的铂和5至40重量％的铑。在该方法的一些实施方式中，该支架包括用镁、钙、钇、锶、钡、镧、钪以及铯中的一者或多者部分地或完全地稳定的熔合氧化锆或烧结氧化锆。在该方法的一些实施方式中，该支架包括用钇部分地或完全地稳定的熔合氧化锆或烧结氧化锆，并且该澄清容器包括80重量％的铂和20重量％的铑。在该方法的一些实施方式中，在将该澄清设备从1600至1740℃的范围内的操作温度冷却至25℃的温度时，该澄清容器保持完整且不会撕裂或破裂。
虽然前述内容系针对各种实施方式，但可在不脱离本发明的基本范畴的情况下设计本发明的其他以及进一步的实施方式，并且本发明的范畴由以下实施方式确定。

Claims (25)

1.一种用于制造玻璃制品的澄清设备，所述澄清设备包括：
澄清容器，所述澄清容器包括具有长度LV的铂和具有长度LC的支架，所述澄清容器具有第一热膨胀系数，使得所述澄清容器在从第一温度(T1)冷却至第二温度(T2)时展现长度的分率变化
Figure FDA0002548141790000011
并且
所述支架沿着所述澄清容器的所述长度封闭所述澄清容器的至少一部分，所述支架包括包含80至99.99重量％的氧化锆并具有第二热膨胀系数的材料，使得所述支架在从所述第一温度(T1)冷却至所述第二温度(T2)时展现长度的分率变化
Figure FDA0002548141790000012
其中所述第一温度(T1)大于或等于1050℃，并且所述第二温度(T2)小于或等于800℃，并且
Figure FDA0002548141790000013
大于0且小于约0.0090。
2.如权利要求1所述的澄清设备，其中所述氧化锆是熔合或烧结的。
3.如权利要求2所述的澄清设备，其中
Figure FDA0002548141790000014
大于0且小于约0.0070。
4.如权利要求2所述的澄清设备，其中
Figure FDA0002548141790000015
大于0且小于约0.0050。
5.如权利要求2所述的澄清设备，其中
Figure FDA0002548141790000016
大于0且小于约0.0030。
6.如权利要求2所述的澄清设备，其中所述澄清容器包括60至95重量％的铂和5至40重量％的铑。
7.如权利要求6所述的澄清设备，其中所述支架包括用镁、钙、钇、锶、钡、镧、钪以及铯中的一者或多者部分地或完全地稳定的氧化锆。
8.如权利要求6所述的澄清设备，其中所述支架包括用钇部分地或完全地稳定的氧化锆，并且所述澄清容器包括80重量％的铂和20重量％的铑。
9.一种制造澄清设备的方法，包括：
组装包括具有长度LV的铂和具有长度LC的支架的澄清容器，使得所述支架沿着所述澄清容器的所述长度至少部分地封闭所述澄清容器，
其中包括铂的所述澄清容器具有第一热膨胀系数，使得所述澄清容器在从第一温度(T1)冷却至第二温度(T2)时展现长度的分率变化
Figure FDA0002548141790000021
并且
所述支架沿着所述澄清容器的所述长度封闭所述澄清容器的至少一部分，所述支架包括包含80至99.99重量％的氧化锆并且具有第二热膨胀系数的材料，使得所述支架在从所述第一温度(T1)冷却至所述第二温度(T2)时展现长度的分率变化
Figure FDA0002548141790000022
其中所述第一温度(T1)大于或等于1050℃，并且所述第二温度(T2)小于或等于800℃，并且
Figure FDA0002548141790000023
Figure FDA0002548141790000024
大于0且小于约0.0090。
10.如权利要求9所述的方法，其中所述氧化锆是熔合或烧结的。
11.如权利要求10所述的方法，其中
Figure FDA0002548141790000025
于0且小于约0.0070。
12.如权利要求10所述的方法，其中
Figure FDA0002548141790000026
大于0且小于约0.0050。
13.如权利要求10所述的方法，其中
Figure FDA0002548141790000031
大于0且小于约0.0030。
14.如权利要求10所述的方法，其中所述澄清容器包括60至95重量％的铂和5至40重量％的铑。
15.如权利要求14所述的方法，其中所述支架包括用镁、钙、钇、锶、钡、镧、钪以及铯中的一者或多者部分地或完全地稳定的氧化锆。
16.如权利要求14所述的方法，其中所述支架包括用钇部分地或完全地稳定的氧化锆，并且所述澄清容器包括80重量％的铂以及20重量％的铑。
17.一种制造玻璃制品的方法，包括：
在澄清设备中澄清熔融玻璃，所述澄清设备包括：
澄清容器，所述澄清容器包括具有长度LV的铂以及具有长度LC的支架，所述澄清容器具有第一热膨胀系数，使得所述澄清容器在从第一温度(T1)冷却至第二温度(T2)时展现长度的分率变化
Figure FDA0002548141790000032
并且
所述支架沿着所述澄清容器的所述长度封闭所述澄清容器的至少一部分，所述支架包括包括80至99.99重量％的氧化锆且具有第二热膨胀系数的材料，使得所述支架在从所述第一温度(T1)冷却至所述第二温度(T2)时展现长度的分率变化
Figure FDA0002548141790000033
其中所述第一温度(T1)大于或等于1050℃，并且所述第二温度(T2)小于或等于800℃，并且
Figure FDA0002548141790000034
大于0且小于约0.0090，
其中澄清熔融玻璃在高达1740℃的温度下发生。
18.如权利要求17所述的方法，其中所述氧化锆是熔合或烧结的。
19.如权利要求18所述的方法，其中
Figure FDA0002548141790000041
大于0且小于约0.0070。
20.如权利要求18所述的方法，其中
Figure FDA0002548141790000042
大于0且小于约0.0050。
21.如权利要求18所述的方法，其中
Figure FDA0002548141790000043
大于0且小于约0.0030。
22.如权利要求18所述的方法，其中所述澄清容器包括60至95重量％的铂和5至40重量％的铑。
23.如权利要求22所述的方法，其中所述支架包括用镁、钙以及钇中的一者或多者部分地或完全地稳定的氧化锆。
24.如权利要求22所述的方法，其中所述支架包括用钇部分地或完全地稳定的氧化锆，并且所述澄清容器包括80重量％的铂和20重量％的铑。
25.如权利要求22所述的方法，其中在将所述澄清设备从1600至1740℃的范围内的操作温度冷却至25℃的温度时，所述澄清容器保持完整且不会撕裂或破裂。
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