專利名稱：用于玻璃生產(chǎn)的耐腐蝕性托架和可澆鑄材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高溫材料遞送組件和系統(tǒng)。具體來說，本發(fā)明涉及用于難熔金屬玻璃 遞送系統(tǒng)的耐腐蝕托架和可澆鑄材料。本發(fā)明適合于例如用于采用難熔貴金屬容器(例如 由Pt和Pt合金制造的那些容器)的玻璃熔融和遞送系統(tǒng)中。
背景技術(shù)：
對于目前用于玻璃遞送的直接加熱鉬系統(tǒng)(“DHPS”)，如果該系統(tǒng)在接近該金屬 熔融溫度的溫度下運行較長時間，容易發(fā)生玻璃泄漏和其他材料故障。玻璃泄漏和其他材 料故障的聯(lián)合效應(yīng)導(dǎo)致玻璃生產(chǎn)線過早停工。要防止和/或減輕鉬玻璃遞送系統(tǒng)的故障， 需要可澆鑄材料和托架來支承鉬管線。連接的自加熱的貴金屬如鉬合金玻璃輸送系統(tǒng)在非常接近該金屬熔點的溫度工 作。所以，這些薄型玻璃輸送結(jié)構(gòu)在玻璃負(fù)荷下非常容易變形。在貴金屬管路斷裂的情況 下，用鋁酸鈣膠粘劑粘接的可澆鑄材料和氧化鋁托架材料在接觸某些硼鋁硅酸鹽玻璃組合 物時會發(fā)生明顯的分解。這時可澆鑄材料和托架都喪失其功能可澆鑄材料不能包容泄漏， 托架喪失其結(jié)構(gòu)完整性。托架喪失結(jié)構(gòu)完整性之后，就不能繼續(xù)支承貴金屬玻璃輸送系統(tǒng)， 將發(fā)生更明顯的玻璃泄漏。玻璃移動到可澆鑄材料和托架組件的外側(cè)，并移動到周圍的絕 熱耐火材料中。這種情況使熱量損失增大，迫使DHPS功率達(dá)到最大輸出。達(dá)到最大輸出時， 就不再有足夠的功率來充分加熱玻璃從而足以除去氣泡，導(dǎo)致玻璃輸送容器可能發(fā)生災(zāi)難 性故障。一種制造玻璃制品的示例性過程從原料進(jìn)料如金屬氧化物的熔融開始，以形成熔 融玻璃。熔融過程不僅導(dǎo)致形成玻璃，還形成各種不需要的副產(chǎn)物，包括各種氣體如氧、二 氧化碳、一氧化碳、二氧化硫、三氧化硫、氬、氮，和水。如果不加以除去，這些氣體會繼續(xù)參 與整個制造過程，最終成為完成的玻璃制品中的小的(有時候是微型的)氣態(tài)夾雜物或氣 泡。對于一些玻璃制品而言，存在小的氣態(tài)夾雜物并非是有害的。但是，對于制造的其 他制品，小到直徑為50微米的氣態(tài)夾雜物是不能接受的。一種這樣的制品是顯示器裝置如 液晶顯示器和有機發(fā)光二極管顯示器的制造中使用的玻璃板。對于這樣的應(yīng)用，玻璃必須 具有特別的透明性、原始表面、沒有變形和夾雜物。要從熔融玻璃中除去氣態(tài)夾雜物，通常向進(jìn)料中加入一種或多種澄清劑。澄清劑 可以是多價氧化物，如As203。在玻璃熔融過程中，AS2O3轉(zhuǎn)化成AS205。在澄清階段中，發(fā)生 以下反應(yīng)As2O5 — As203+02 (氣)
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釋放出的氧氣在熔融玻璃中形成氣泡。氣泡使得能夠收集其他溶解的氣體，并上 升到熔體表面，在表面從該過程中被除去。通常在高溫澄清容器中進(jìn)行加熱。顯示器等級的玻璃的澄清溫度通常高達(dá)1700°C。如此高的溫度要求使用專門的金 屬或合金來防止容器損壞。通常使用鉬或鉬合金，如鉬-銠。鉬有利地具有高熔融溫度，不 會輕易溶解在玻璃中。但是，在這樣的高溫下，鉬或鉬合金容易氧化。因此，必須采取一些 步驟來防止熱的鉬澄清容器接觸大氣中的氧。而且，由于鉬是一種貴金屬而且相當(dāng)昂貴，一般將澄清容器的壁制造得盡可能薄。 所以，澄清容器可能還需要托架形式和可澆鑄材料的物理支承。當(dāng)澄清容器發(fā)生玻璃泄漏時，托架和可澆鑄材料作為玻璃的第二盛器。因此，為了 防止支承結(jié)構(gòu)的腐蝕，必須考慮玻璃和托架及可澆鑄材料之間的相容性。發(fā)明概述進(jìn)行了簡要描述并且在以下詳細(xì)描述的本發(fā)明相同或不同方面的實施方式可以 在可能和適用的情況下進(jìn)行組合，形成各種另外的實施方式。根據(jù)本發(fā)明第一方面，提供了一種用于高溫流體遞送系統(tǒng)的托架，該托架包括殼 體，該殼體包括限定出一個凹槽的底部和兩個側(cè)壁，其中該殼體包含熔凝氧化鋯。在本發(fā)明第一方面的一些實施方式中，該殼體主要由熔凝氧化鋯構(gòu)成。在本發(fā)明第一方面的一些實施方式中，該殼體的底部在高溫流體遞送系統(tǒng)的操作 溫度下具有高的耐蠕變性。在本發(fā)明第一方面的一些實施方式中，該殼體具有整體化結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明第一方面的一些實施方式中，熔凝氧化鋯具有低的開孔孔隙率。在本發(fā)明第一方面的一些實施方式中，熔凝氧化鋯在1000°C溫度下對非腐蝕性 液體基本是不滲透性的，在一些實施方式中是在1200°C溫度下，在一些實施方式中是在 1500°C溫度下，在一些實施方式中是在1600°C溫度下，在一些實施方式中是在1650°C溫度 下對非腐蝕性液體基本是不滲透性的。在本發(fā)明第一方面的一些實施方式中，該托架用于支承耐火容器，例如可進(jìn)行操 作來遞送溫度高于1000°c，在一些實施方式中高于1500°C，在一些實施方式中高于1600°C 的流體的管道。在本發(fā)明第一方面的一些實施方式中，該托架用于支承可進(jìn)行操作來遞送熔融玻 璃的難熔金屬管道。在本發(fā)明第一方面的一些實施方式中，熔凝氧化鋯的密度至少為4. 8克/立方厘 米，在一些實施方式中至少為5. 0克/立方厘米，在一些其他實施方式中至少為5. 2克/立 方厘米，在一些實施方式中至少為5. 3克/立方厘米。在本發(fā)明第一方面的一些實施方式中，該殼體包含至少90重量％的&02 ；在一 些實施方式中為至少91 %，在一些其他實施方式中為至少92%，在一些實施方式中為至少 93%。在本發(fā)明第一方面的一些實施方式中，該凹槽的深度使得能對其進(jìn)行操作來容納 難熔管道，該管道中的流體水平低于該凹槽的最高點。在本發(fā)明第一方面的一些實施方式中，該托架在殼體內(nèi)側(cè)還包括澆鑄的耐火材 料，可利用該材料支承高溫流體遞送系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明第二方面，提供了一種玻璃制造系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括-可用來容納熔融玻璃的難熔金屬容器；-包括含熔凝氧化鋯的殼體的托架，該殼體至少部分包圍金屬容器，其中該殼體包 括限定出一個凹槽的底部和兩個側(cè)壁；和-設(shè)置在金屬容器外表面與殼體之間的澆鑄的耐火材料襯料。在本發(fā)明第二方面的一些實施方式中，該難熔金屬容器包含鉬和/或其合金。在本發(fā)明第二方面的一些實施方式中，該澆鑄的耐火材料的襯料基本填充在托架 和金屬容器外表面之間的間隙中。在本發(fā)明第二方面的一些實施方式中，可操作該玻璃制造系統(tǒng)以處理溫度為 1500°C的熔融玻璃，在一些實施方式中為1550°C，在一些實施方式中為1600°C，在一些實 施方式中為1650°C，在一些實施方式中為1670°C的熔融玻璃。在本發(fā)明第二方面的一些實施方式中，該金屬容器的壁的厚度小于10毫米，在一 些實施方式中小于5毫米，在一些實施方式中小于3毫米。在本發(fā)明第二方面的一些實施方式中，對處于其澄清溫度的熔融硼鋁硅酸鹽玻璃 而言，該襯料的耐火材料是耐腐蝕性的。在本發(fā)明第二方面的一些實施方式中，該殼體具有整體化結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明第二方面的一些實施方式中，該金屬容器包括金屬管道。在本發(fā)明第二方面的一些實施方式中，該托架包括位于管道上方的覆蓋物，在一 些實施方式中，該托架包含熔凝氧化鋯。在本發(fā)明第二方面的一些實施方式中，該玻璃制造系統(tǒng)包括位于管道和覆蓋物之 間的襯料，該材料基本填充管道和覆蓋物之間的間隙。在一些特定的實施方式中，該襯料包 括澆鑄的氧化鋯。在本發(fā)明第二方面的一些實施方式中，該金屬容器的外表面基本上得到保護(hù)，以 免在其工作過程中接觸氧。在本發(fā)明第二方面的一些實施方式中，該玻璃制造系統(tǒng)包括DHPS系統(tǒng)。本發(fā)明的一些實施方式具有以下優(yōu)點中的一項或多項。首先，對于熔融玻璃而言， 熔凝氧化鋯是耐腐蝕性的。當(dāng)玻璃從金屬容器泄漏時，托架仍然能夠為容器提供穩(wěn)固的支 承，防止系統(tǒng)過早出現(xiàn)故障。其次，耐腐蝕性的熔凝氧化鋯托架，與位于托架和容器之間的 襯料，以及任選的托架覆蓋物和頂部填充材料一起，為金屬容器提供了良好的絕熱性，從而 使容器保持基本均勻的溫度，降低加熱容器所需的能量，并減少因為溫度不均勻或低溫導(dǎo) 致的缺陷，從而提高容器中所含的玻璃的品質(zhì)。以下詳細(xì)描述中將提出本發(fā)明的其他特性和優(yōu)點，對于了解了這些內(nèi)容的本領(lǐng)域 技術(shù)人員而言，這些特性和優(yōu)點的一部分將是顯而易見的，或者可以通過按照說明書及其 權(quán)利要求以及附圖實施本發(fā)明而得知。應(yīng)該理解，以上一般說明和以下詳細(xì)說明都只是本發(fā)明的示例，意在為理解本發(fā) 明所要求權(quán)利的性質(zhì)和特征提供概述或框架。包括附圖以提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，附圖結(jié)合在本說明書中并構(gòu)成說明書的 一部分。附圖簡要描述
在附圖中

圖1是根據(jù)本發(fā)明一種實施方式的托架的截面示意圖，該托架包圍裝有熔融玻璃 的難熔金屬管道。發(fā)明詳述如本文所用，“整體化”表示一種物體的結(jié)構(gòu)中，在沒有使用粘接劑或手段的情況 下，該物體的幾何截面形成單獨的物件。通常，在一種整體化的物體中，該物體相鄰部分中 的材料的化學(xué)組成是連續(xù)的。在一些實施方式中，該物體相鄰部分中的材料的化學(xué)組成是 基本相同的。因此，通過熔融氧化鋯并將該熔融氧化鋯澆鑄在環(huán)形模具中生產(chǎn)的熔凝氧化 鋯的連續(xù)環(huán)具有整體化的結(jié)構(gòu)；包括通過不同于環(huán)材料的耐火粘接材料連接的彼此堆疊的 兩個相同的熔凝氧化鋯環(huán)的物體并不具有整體化的結(jié)構(gòu)。在高溫材料加工中，例如在冶金、玻璃熔融過程中，經(jīng)常要在容器中盛放、輸送或 分散高溫液體，例如熔融金屬、熔融玻璃等，所述容器是例如坩堝、熔化器、管道、模具、攪拌 器、澄清器、反應(yīng)器等。使用耐火材料構(gòu)建這些容器。在玻璃制造過程中，包括但并不限于 熔合下拉法、浮法、狹縫拉制法等，經(jīng)常使用貴金屬如Pt和Pt合金來構(gòu)建這些容器。在一 些實施方式中，以這樣一種方式建造容器，使得能夠通過將電流通過容器壁而對其直接進(jìn) 行電加熱。這種容器如果包含Pt，則有時候稱為直接加熱Pt系統(tǒng)(DHPS)。由于貴金屬的高成本，通常將這些容器建造成具有盡可能薄的壁。這些薄壁容器 傾向于具有不夠充分的機械強度，無法在足夠長的時間內(nèi)承受其中容納的熔融材料的重量 而在接近形成該容器的金屬的熔點的典型操作溫度下發(fā)生變形和/或出現(xiàn)故障。因此，需 要在操作過程中固定容器就位的支承裝置如托架，以保持容器的完整性和功能性。經(jīng)常使用高溫膠粘劑和耐火磚來構(gòu)建支承裝置。所用的這些高耐火材料包括氧化 鋁磚，鋯石磚，熔凝氧化鋁，和鋁酸鈣可澆鑄材料。但是，在玻璃制造中，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)僅由這些 材料制成的托架不夠穩(wěn)固，特別是在玻璃熔體處于接近容器壁金屬的熔融溫度的最高溫度 的區(qū)域。首先，這些材料在這種高操作溫度下的抗蠕變性不夠充分，傾向于隨時間流逝而下 垂，導(dǎo)致容器變形，容器壁中出現(xiàn)應(yīng)力，并最終導(dǎo)致容器破裂，熔融玻璃泄漏。其次，在這種 高操作溫度下，這種材料對于熔融氧化物玻璃傾向于具有不夠充分的耐腐蝕性。因此，少量 的熔融玻璃泄漏也會快速腐蝕托架結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致托架結(jié)構(gòu)的強度變差，并可能使整個玻璃加 工系統(tǒng)發(fā)生災(zāi)難性故障。另外，在一些實施方式中，非常需要使容器被托架隔熱，從而將熔 融玻璃保持在高的溫度，從而能夠生產(chǎn)具有所需品質(zhì)的玻璃。例如，在玻璃澄清區(qū)中，使熔 融玻璃脫氣時，將熔融玻璃加熱至升高的溫度，使得玻璃粘度變得足夠低，能夠允許氣泡上 升，并且玻璃發(fā)生對于澄清過程而言非常重要的化學(xué)反應(yīng)。因此，托架材料及其構(gòu)造設(shè)計會影響貴金屬容器的壽命，玻璃制造系統(tǒng)的生產(chǎn)能 力，以及玻璃制造系統(tǒng)的壽命。人們對于構(gòu)建具有以下特性的托架非常有興趣在操作溫度 下具有高的抗蠕變性(或低的蠕變速率)，能夠包容微小泄漏，對熔融玻璃具有耐受性，在 足夠長的時間內(nèi)提供充分的絕熱性和氧隔絕性。本文揭示的用于托架和可澆鑄系統(tǒng)的材料可以用作玻璃生產(chǎn)中使用的DHPS玻璃 制造/加工系統(tǒng)的一部分。這些材料(例如熔凝氧化鋯托架和部分穩(wěn)定化的氧化鋯可澆鑄 材料)表現(xiàn)出高強度和高抗蠕變性，以及對于硼鋁硅酸鹽玻璃組合物的耐腐蝕性；因此，能 夠支承襯有可澆鑄材料的合金澄清器/遞送系統(tǒng)并且在泄漏情況下容納玻璃。
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非常希望托架殼體的底部包含熔凝氧化鋯，其表現(xiàn)出高的強度、低的蠕變、以及對 于熔融氧化物玻璃材料的高的耐腐蝕性。托架殼體的底部支承整個系統(tǒng)的大部分重量，包 括托架殼體本身、殼體中包含的任何可澆鑄材料、金屬容器以及其中包含的熔融玻璃之類 的任何材料。在一些實施方式中，希望殼體具有整體化結(jié)構(gòu)，其中側(cè)壁和底部連接在一起形 成無縫整體物件?？梢酝ㄟ^熔合氧化鋯制品，以及在接近網(wǎng)狀形狀的托架殼體中加入各種 量的添加劑，或者使用熔凝氧化鋯磚，然后進(jìn)行機加工，從而生產(chǎn)底部、側(cè)壁和整體物件。托架殼體可采取各種形狀，例如部分的蛋形殼體、具有開放空腔的立方塊等。在一 些實施方式中，托架殼體采取凹槽形狀。在所述殼體即所述空腔或凹槽中包圍有盛放著高 溫流體的容器如坩堝、管道、澄清器、反應(yīng)器、攪拌器等。殼體可以得到其他結(jié)構(gòu)的支承，或 者通過其他結(jié)構(gòu)固定，例如支架、基座、欄桿等。在一些實施方式中，尤其是在玻璃制造系統(tǒng)的情況中，非常希望用于托架殼體的 熔凝氧化鋯材料具有低水平的開孔孔隙率。開放孔隙使得熔融玻璃容易滲透。在一些實施 方式中，熔凝氧化鋯材料包含小于10體積％的開孔，在一些實施方式中小于8%，在一些實 施方式中小于5%，在一些實施方式中小于3%的開孔。在一些實施方式中，希望用于托架殼體的熔凝氧化鋯材料的密度至少為4. 8克/ 立方厘米，在一些實施方式中為至少5. 0克/立方厘米，在一些實施方式中為至少5. 2克/ 立方厘米，在一些實施方式中為至少5. 3克/立方厘米。通常，熔凝氧化鋯材料的密度越高， 則其中包含的孔隙的百分比越低。在標(biāo)準(zhǔn)條件下，氧化鋯的理論最大密度為5. 89克/立方 厘米。用于托架殼體的熔凝氧化鋯材料除了 &02以外，還包含少部分的其他耐火組分。 這些其他耐火組分包括例如A1203、TiO2, Fe2O3^ CaO等。但是，希望托架殼體材料主要包含 &02。在一些實施方式中，殼體材料包含至少90重量％的，在一些實施方式中&02至 少為91%，在一些實施方式中&02至少為92%，在一些實施方式中&02至少為93%。根據(jù)本發(fā)明的托架可用于最高操作溫度適合于處理1000°C的非腐蝕性流體的高 溫流體遞送系統(tǒng)中，在一些實施方式中所述溫度為1200°C，在一些實施方式中所述溫度為 1500°C，在一些實施方式中所述溫度為1550°C，在一些實施方式中為所述溫度1600°C，在 一些實施方式中所述溫度為1650°C。希望托架殼體對于這種非腐蝕性的高溫流體是基本上 不滲透性的。希望位于殼體和流體遞送設(shè)備之間的澆鑄的膠粘劑材料在接觸容器內(nèi)的高溫流 體時是基本上不溶性的。在一些實施方式中，用于澆鑄的膠粘劑(或襯料)的有利的候選 材料是氧化鋯可澆鑄材料。在一些實施方式中可使用鋁酸鈣粘接的可澆鑄材料。但是，在 熔融的氧化物玻璃遞送系統(tǒng)的情況中，鋁酸鈣的耐腐蝕性小于氧化鋯可澆鑄材料的耐腐蝕 性。在托架和玻璃制造系統(tǒng)的一些實施方式中，耐火容器內(nèi)的最高流體水平低于該容 器殼體側(cè)壁的最高點。在一些實施方式中，耐火容器被完全包圍在托架殼體內(nèi)。這種設(shè)置 能夠為容器提供更好的支承，更好地容納從容器泄漏的任何流體。本發(fā)明最根本的優(yōu)點在于大大節(jié)約了成本。由于減少了停工時間，減少了資本投 入，并且提高了選擇性，可以通過使用根據(jù)本發(fā)明的托架和玻璃制造系統(tǒng)有效獲得顯著的 成本節(jié)省，尤其是在熔合拉制法中。
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本發(fā)明的玻璃制造系統(tǒng)還具有以下額外的優(yōu)點可以通過減少缺陷從而生產(chǎn)更高 品質(zhì)的玻璃。該系統(tǒng)減少了最終導(dǎo)致玻璃泄漏的貴金屬變形。即使在金屬容器泄漏的不太可能發(fā)生的情況中，該系統(tǒng)也仍然能夠包容玻璃，減 少災(zāi)難性的玻璃泄漏。鋁酸鈣粘接的可澆鑄材料和多孔氧化鋁托架并非用于玻璃遞送的DHPS中的最佳 選項，原因在于，它們在接觸某些熔融的硼鋁硅酸鹽玻璃組合物時會發(fā)生腐蝕。發(fā)現(xiàn)氧化鋁 耐火材料在使用溫度下表現(xiàn)出充分的抗蠕變性，足以防止使用中的明顯變形。襯料，如鋁酸 鈣膠粘劑粘接的熔凝氧化鋁可澆鑄材料，是一種通過在合金和耐火托架之間進(jìn)行濕法澆鑄 而施加的高強度、抗蠕變性的襯料。如果澆鑄的襯料沒有大的空隙或其他澆鑄缺陷，則該系 統(tǒng)可以在操作溫度下得到充分支承。但是，如果與泄漏的熔融玻璃接觸，則這些材料會快速溶解，使得材料在泄漏位置 以及泄漏位置之外的位置作為溶解的耐火材料隨泄漏玻璃傳送而被去除。由此影響對系統(tǒng) 的支承，導(dǎo)致合金變形，可能產(chǎn)生系統(tǒng)的大規(guī)模故障。需要高強度和耐蠕變性的并且對玻璃 組合物表現(xiàn)出耐腐蝕性的系統(tǒng)。發(fā)明人測試了用于DHPS的耐腐蝕性氧化鋯可澆鑄材料和熔凝氧化鋯托架材料。 實驗結(jié)果表明，這些材料能成功地延長在氧化氣氛中在高溫運行的貴金屬玻璃遞送系統(tǒng)的 壽命。熔凝氧化鋯相對于Al2O3和鋁酸鈣材料表現(xiàn)出更優(yōu)的耐下垂性，能耐受玻璃的腐蝕， 能有效防止泄漏玻璃的滲透。因此，熔凝氧化鋯能代替抗蠕變性氧化鋁作為托架材料來支 承襯有可澆鑄材料的合金澄清器/遞送系統(tǒng)。采用短效乙酸鹽粘接體系的部分穩(wěn)定化的氧化鋯可澆鑄材料能用作貴金屬合金 系統(tǒng)和熔凝氧化鋯托架材料之間的耐腐蝕性襯料。在從固化溫度到操作溫度的升溫過程中 形成陶瓷粘接之后，沒有膠粘劑的可澆鑄材料表現(xiàn)出與用鋁酸鈣膠粘劑粘接的熔凝氧化鋁 可澆鑄材料相當(dāng)?shù)哪拖麓剐?，并且表現(xiàn)出優(yōu)于絕熱可澆鑄材料如粘接的發(fā)泡氧化鋁產(chǎn)品的 性能。其主要益處在于，氧化鋯可澆鑄材料不會被玻璃溶解；因此可澆鑄材料保持其支承合 金系統(tǒng)的能力，能防止使總泄漏速率增大的變形和合金破壞。在本發(fā)明玻璃制造系統(tǒng)的一些實施方式中，其包括(i)限定出凹槽的耐火托架， 該托架具有從凹槽向上延伸的側(cè)壁，其中托架材料一般是已知熔凝氧化鋯，托架由熔體澆 鑄成的單個物件；(ii)設(shè)置在容器和托架之間的可澆鑄的耐火材料墊，可澆鑄的耐火材料 包圍容器并且在容器上方形成頸部；其中該可澆鑄材料由部分穩(wěn)定化的氧化鋯細(xì)粒和乙酸 鋯短效粘接劑組成；和(iii)設(shè)置在包含熔凝氧化鋯的托架上方的另外的耐火材料。參見圖1，根據(jù)本發(fā)明一種實施方式的系統(tǒng)100包括托架，該托架包括底部101a、 兩個向上延伸的側(cè)壁IOlb和101c，底部和側(cè)壁一起形成整體化的結(jié)構(gòu)。該單個物件形式 的托架可以通過以下方式制造熔融氧化鋯粉末獲得氧化鋯熔體，然后將該熔體澆鑄在模 具中。難熔金屬管道105，例如由Pt或Pt-Ru合金制造的玻璃澄清器包封在托架內(nèi)。在該 系統(tǒng)運行過程中，管道中可包含熔融玻璃109。熔融玻璃109可填充整個管道105的內(nèi)部空 腔，或者填充其一部分，在頂部留下一些空白空間。澆鑄膠粘劑設(shè)置在托架內(nèi)表面和金屬管 道105外表面之間。澆鑄膠粘劑可以是鋁酸鈣，澆鑄氧化鋁，澆鑄氧化鋯等。在一些實施方 式中，澆鑄膠粘劑完全包圍管道，為管道提供機械支承和絕熱。在一些實施方式中，還用覆
9蓋物107a和107b覆蓋托架，這些覆蓋物由耐火材料如氧化鋯、鋯石和氧化鋁制造。希望覆 蓋物107a和107b與管道105的外表面之間的間隙用澆鑄膠粘劑覆蓋，使得整個管道處于 絕熱狀態(tài)。熔凝氧化鋯托架為不包括由Al2O3和鋁酸鈣制造的常規(guī)托架的整個結(jié)構(gòu)提供抗 蠕變性，耐高溫性和耐腐蝕性。 本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是，可以在不偏離本發(fā)明范圍和原理的情況下，對本 發(fā)明進(jìn)行各種改進(jìn)和改變。因此，本發(fā)明意在包括落在本發(fā)明所附權(quán)利要求及其等同項范 圍內(nèi)的改進(jìn)和改變。
權(quán)利要求
一種用于高溫流體遞送系統(tǒng)中的耐火容器的托架，該托架包括殼體，該殼體包括限定出一個凹槽的底部和兩個側(cè)壁，其中該殼體包含熔凝氧化鋯。
2.如權(quán)利要求1所述的托架，其特征在于，所述殼體主要由熔凝氧化鋯構(gòu)成。
3.如權(quán)利要求1或2所述的托架，其特征在于，所述殼體的底部具有高的抗蠕變性。
4.如前述權(quán)利要求中任一項所述的托架，其特征在于，所述殼體具有整體化的結(jié)構(gòu)。
5.如前述權(quán)利要求中任一項所述的托架，其特征在于，所述熔凝氧化鋯具有低的開孔 孔隙率。
6.如前述權(quán)利要求中任一項所述的托架，其特征在于，所述熔凝氧化鋯在1000°C的溫 度下對于非腐蝕性的液體基本是不滲透性的，在一些實施方式中為1200°C，在一些實施方 式中為1500°C，在一些實施方式中為1600°C，在一些實施方式中為1650°C的溫度下對于非 腐蝕性的液體基本是不滲透性的。
7.如前述權(quán)利要求中任一項所述的托架，其特征在于，所述托架用于支承耐火容器， 例如可進(jìn)行操作以遞送溫度高于1000°c的流體的管道，在一些實施方式中流體溫度高于 1500°C，在一些實施方式中流體溫度高于1600°C。
8.如前述權(quán)利要求中任一項所述的托架，其特征在于，所述耐火容器是可操作以遞送 熔融玻璃的難熔金屬管道。
9.如前述權(quán)利要求中任一項所述的托架，其特征在于，所述熔凝氧化鋯的密度至少為 4. 8克/立方厘米，在一些實施方式中至少為5. 0克/立方厘米，在一些其他實施方式中至 少為5. 2克/立方厘米，在一些實施方式中至少為5. 3克/立方厘米。
10.如前述權(quán)利要求中任一項所述的托架，其特征在于，所述殼體包含至少90重量％ 的；在一些實施方式中包含至少為91 %的&02，在一些其他實施方式中包含至少為 92%的，在一些實施方式中包含至少為93%的&02。
11.如前述權(quán)利要求中任一項所述的托架，其特征在于，所述凹槽的深度使得其能夠操 作以容納耐火管道，該管道中的流體水平低于凹槽的最高點。
12.如前述權(quán)利要求中任一項所述的托架，其特征在于，所述托架在殼體內(nèi)還包含澆鑄 的耐火材料，該耐火材料可用來支承高溫流體遞送系統(tǒng)。
13.一種玻璃制造系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括-可進(jìn)行操作以容納熔融玻璃的難熔金屬容器；-包括含熔凝氧化鋯的殼體的托架，該殼體至少部分包圍金屬容器，其中該殼體包括限 定出一個凹槽的底部和兩個側(cè)壁；和-設(shè)置在金屬容器外表面和殼體之間的澆鑄的耐火材料襯墊。
14.如權(quán)利要求13所述的玻璃制造系統(tǒng)，其特征在于，所述難熔金屬容器包含鉬和/或其合金。
15.如權(quán)利要求13或14所述的玻璃制造系統(tǒng)，其特征在于，所述澆鑄的耐火材料的襯 料基本填充托架和金屬容器外表面之間的間隙。
16.如權(quán)利要求13-15中任一項所述的玻璃制造系統(tǒng)，其特征在于，可操作所述系統(tǒng)來 處理溫度為1500°C的熔融玻璃，在一些實施方式中所述溫度為1550°C，在一些實施方式中 所述溫度為1600°C，在一些實施方式中所述溫度為1650°C，在一些實施方式中所述溫度為 1670 O。
17.如權(quán)利要求13-16中任一項所述的玻璃制造系統(tǒng)，其特征在于，金屬容器的壁厚度 小于10毫米，在一些實施方式中小于5毫米，在一些實施方式中小于3毫米。
18.如權(quán)利要求13-17中任一項所述的玻璃制造系統(tǒng)，其特征在于，襯料的耐火材料對 于處于其澄清溫度的熔融硼鋁硅酸鹽玻璃是耐腐蝕性的。
19.如權(quán)利要求13-18中任一項所述的玻璃制造系統(tǒng)，其特征在于，所述殼體具有整體 化的結(jié)構(gòu)。
20.如權(quán)利要求13-19中任一項所述的玻璃制造系統(tǒng)，其特征在于，所述金屬容器包括金屬管道。
21.如權(quán)利要求19所述的玻璃制造系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括管道和托架上 方的覆蓋物，在某些實施方式中，該覆蓋物包含熔凝氧化鋯。
22.如權(quán)利要求21所述的玻璃制造系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括位于管道和覆蓋 物之間的襯料，該材料基本填充管道和覆蓋物之間的間隙。
23.如權(quán)利要求22所述的玻璃制造系統(tǒng)，其特征在于，所述襯料包含熔凝氧化鋯。
24.如權(quán)利要求13-23中任一項所述的玻璃制造系統(tǒng)，其特征在于，所述金屬容器表面 基本受到保護(hù)以免在其操作過程中接觸氧。
25.如權(quán)利要求13-24中任一項所述的玻璃制造系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括DHPS 系統(tǒng)。
全文摘要
一種用于高溫流體遞送系統(tǒng)的托架，該托架包括殼體，該殼體包括限定出一個凹槽的底部和兩個側(cè)壁，其中該殼體包含熔凝氧化鋯。熔凝氧化鋯為支承的遞送系統(tǒng)提供高溫抗蠕變性，耐腐蝕性和絕熱性。該托架延長了系統(tǒng)壽命，提高了產(chǎn)品品質(zhì)，并降低了與玻璃遞送系統(tǒng)故障相關(guān)的成本。
文檔編號C04B35/484GK101918329SQ200880124218
公開日2010年12月15日 申請日期2008年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月2日
發(fā)明者J·P·墨菲, L·H·科塔斯卡, R·A·拉格恩斯佩恩 申請人:康寧股份有限公司