使用熔融下拉工艺过程制造玻璃板的方法
【专利说明】使用膝融下拉工艺过程制造玻璃板的方法
[000。 本申请是申请日为2011年8月30日、申请号为201110266448.4、名称为巧加热的 耐热陶瓷体中控制应力的方法"的发明专利申请的分案申请。 障]相关申请的交互参考
[0003] 本申请要求对2010年8月30日提交的美国临时专利申请61/378154的优先权益。
技术领域
[0004] 本发明设及在加热的经受应力上升事件的耐热陶瓷体中控制应力水平的方法。具 体来说，本发明设及在烙融下拉工艺过程中控制耐热陶瓷烙融隔离管（isopipe)内的应力 水平的方法。本发明例如在制造用于液晶显示器化CD)的玻璃板中很有用。
【背景技术】
[0005] 玻璃板可由烙融玻璃使用诸如美国专利3,338,696( 1967年8月29日公布； Docked^I)和3,682，609( 1972年8月8日公布;Docked^II)中描述的烙融下拉工艺过程 进行制造。图1示出制造玻璃板的典型烙融下拉法装置。在图1中，烙融玻璃1被提供到用耐 热陶瓷材料制成的称之为隔离管5的成形槽中。烙融玻璃1在围堪3顶上流动并形成两个分 开的玻璃流7和9,它们对着烙融隔离管5的会聚侧壁11、13向下流动。在烙融隔离管5的根部 15或底部，分开的烙融玻璃流7、9并入一单一的烙融玻璃流17,该烙融玻璃流其后被拉成玻 璃板。该工艺过程的关键的优点在于，单一玻璃流17的外表面12不接触到烙融隔离管5的侧 壁ll、13。结果，从单一玻璃流17中拉出的玻璃板的外表面洁净和具有火焰抛光（fire-polished)的质量。
[0006] 图2示出用烙融下拉工艺过程制造玻璃板的系统。该系统19包括烙融容器21，它接 纳原材料并将原材料烙融成烙融玻璃25。该系统19可包括精炼容器27，它接受来自烙融容 器21的烙融玻璃25,并处理该烙融玻璃25W除去原材料烙融过程中融入到烙融玻璃25内的 气体夹杂物。系统19可包括揽拌容器29,它接受来自精炼容器27的烙融玻璃25,其中，揽拌 烙融玻璃25W提高烙融玻璃25的均质程度。该系统19包括传送容器31，它接受来自揽拌容 器29的烙融玻璃25。下导通道33安装在传送容器31下方W接纳来自传送容器31的烙融玻璃 25。烙融玻璃25又从下导通道33流入入口管35内，该入口管连接到烙融隔离管5的开口 37， 由此，烙融玻璃25被递送到隔离管5。尽管在图2中未予示出，但烙融隔离管5通常被包含在 罩壳内，该罩壳可包括隔热材料、加热元件和空气管，W能对烙融隔离管5的各部分进行溫 度控制。
[0007] 烙融下拉工艺过程开始时，入口管35并不连接到下导通道33。此时，有控制地将烙 融隔离管巧日热到玻璃生产溫度，准备接纳烙融玻璃25，原材料被接纳到烙融容器21内并使 其烙融而形成烙融玻璃25。在受控地加热之后，烙融隔离管5经受多个事件，至少某些事件 是应力上升事件，例如，主功率再分配、玻璃成分转化、绝热改变，W及安装或移去玻璃板生 产必须的临时设备。应力上升事件导致烙融隔离管内应力水平的显著提高。烙融隔离管内 应力水平的上升是由于横贯烙融隔离管的溫度梯度在短时间内很大的变化。如果在某一溫 度烙融隔离管内应力水平超过烙融隔离管在此溫度可容忍的最大应力，则烙融隔离管将在 结构上失效。开裂是烙融隔离管失效的常见形式。
【发明内容】
[000引运里公开本发明的几个方面。应该理解到运些方面可W彼此重叠也可不重叠。因 此，某一方面的部分可能落入另一方面的范围之内，并且反之亦然。
[0009] 每个方面用多个实施例来说明，运些实施例又可包括一个或多个特殊的实施例。 应该理解到运些实施例可W彼此重叠也可不重叠。因此，一个实施例或其特殊实施例的部 分可W落入另一实施例或其特殊实施例的范围之内也可不落入，并且反之亦然。
[0010] 在本发明的第一方面，一种使用烙融下拉工艺过程制造玻璃板的方法包括：（a)形 成烙融玻璃，（b)在炉子内将用耐热陶瓷制成的烙融隔离管加热到玻璃生产溫度，（C)使烙 融隔离管经受第一应力上升事件，在此事件过程中，烙融隔离管内的应力水平上升，W及 (d)在步骤(C)之后，对烙融隔离管实施保溫时间段，此时，炉子内的溫度分布保持稳定，其 中，在保溫时间段中烙融隔离管内的应力水平减小。
[0011] 在本发明第一方面的一个实施例中，该方法还包括在步骤(d)之后使烙融隔离管 经受第二应力上升事件，在此事件过程中，烙融隔离管内的应力水平上升。
[0012] 在本发明第一方面的一个实施例中，该方法还包括将步骤(a)中形成的烙融玻璃 引入到烙融隔离管的槽内，使该烙融玻璃流过隔离管围堪表面，对着烙融隔离管的侧面向 下成两个分开的烙融玻璃流，在烙融隔离管根部处，使两个分开的烙融玻璃流会聚成单一 的烙融玻璃流，并将单一的烙融玻璃流下拉成玻璃板。
[0013] 在本发明第一方面的一个实施例中，该方法还包括监测烙融隔离管的未计划的应 力上升事件，如果探测到未计划的应力上升事件，则在未计划的应力上升事件之后对炉子 实施保溫。
[0014] 在本发明第一方面的一个实施例中，监测烙融隔离管和/或炉子的未计划应力上 升事件包括:测量围堪顶表面和烙融隔离管根部之间的绝对溫差，估算绝对溫差随时间的 变化率。
[0015] 在本发明第一方面的一个实施例中，第一应力上升事件伴随有大于rc/小时的围 堪表面和根部之间的绝对溫差变化率。
[0016] 在本发明第一方面的一个实施例中，第一应力上升事件伴随有大于frc/小时的围 堪表面和根部之间的绝对溫差变化率。
[0017] 在本发明第一方面的一个实施例中，第一应力上升事件伴随有大于IOtV小时的 围堪表面和根部之间的绝对溫差变化率。
[0018] 在本发明第一方面的一个实施例中，该方法还包括选择步骤(d)的保溫时间段的 长度，该长度正比于从烙融隔离管释放的应力量。
[0019] 在本发明第一方面的一个实施例中，其中，长度选择包括确定失效的条件，该条件 规定烙融隔离管内可容忍多大应力，W及在烙融隔离管结构没有失效的情况下可在某一溫 度下维持多久。
[0020] 在本发明第二方面，一种在加热的耐热陶瓷体内控制应力的方法包括:使加热的 耐热陶瓷体经受应力上升事件的序列，其中，在每个应力上升事件过程中，加热的耐热陶瓷 体内的应力水平上升。在序列中的每两个连续的应力上升事件之间，对烙融隔离管实施保 溫时间段，其中，炉子内的溫度分布保持稳定。在保溫时间段过程中，烙融隔离管内的应力 水平减小。
[0021] 在本发明第二方面的一个实施例中，至少一个应力上升事件伴随有大于rc/小时 的耐热陶瓷体上两个参考点之间的绝对溫差变化率。
[0022] 在本发明第二方面的一个实施例中，至少一个应力上升事件伴随有大于frc/小时 的耐热陶瓷体上两个参考点之间的绝对溫差变化率。
[0023] 在本发明第二方面的一个实施例中，至少一个应力上升事件伴随有大于IOtV小 时的耐热陶瓷体上两个参考点之间的绝对溫差变化率。
[0024] 在本发明第二方面的一个实施例中，该方法还包括确定失效的条件，该条件规定 耐热陶瓷体内可容忍多大应力，W及在耐热陶瓷体结构没有失效的情况下可在某一溫度下 维持多久。
[0025] 在本发明第二方面的一个实施例中，该方法还包括为耐热陶瓷体规定一不违反失 效条件的事件计划表，该事件计划表包括应力上升事件的序列，W及序列中每两个连续应 力上升事件之间的保溫。
[0026] 在本发明第二方面的一个实施例中，确定失效条件包括在经受应力上升事件序列 的基线耐热陶瓷体内建立应力模型。
[0027] 在本发明第二方面的一个实施例中，基线耐热陶瓷体是经受应力上升事件序列时 发生失效的耐热陶瓷体。
[0028] 在本发明第二方面的一个实施例中，该方法还包括监测耐热陶瓷体的未计划的应 力上升事件，如果发生未计划的应力上升事件，则在未计划的应力上升事件之后对耐热陶 瓷体实施保溫。
[0029] 在一个或多个实施例中，本发明的方法防止或减小在有意的应力上升事件存在的 情况下烙融隔离管失效的风险。
[0030] 在一个或多个实施例中，本发明的方法确保烙融隔离管始终处于可控的应力下。
[0031] 在下面的详细描述中将阐述本发明其它的特征和优点，运些特征和优点部分地将 由本技术领域内技术人员从本文描述中容易地得W明了，或通过按照本发明书面描述和权 利要求书所描述的那样W及附图来实践本发明而得W认识。
[0032] 应该理解到，W上一般性描述和W下的详细描述，仅是对本发明的示范，旨在提供 用于理解本发明所主张的特性和特征的概述或框架。附图被包括在其中W对本发明提供进 一步的理解，附图纳入本说明书中并构成本说明书的一部分。
【附图说明】
[0033] W下描述附图中诸图。诸图不一定要成比例，附图的某些特征和某些视图在比例 上可夸大地显示，或示意性地示出