用于利用熔化玻璃流的混合生產(chǎn)玻璃的方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于生產(chǎn)玻璃的方法，且更具體而言，涉及用于混合熔化玻璃流 的成分的階段。
【背景技術(shù)】
[0002] 此種混合階段通常被執(zhí)行以使熔化玻璃流的成分在其成形之前在所述流的整個(gè) 部分上均勻。
[0003] 此種混合可當(dāng)在例如熔化玻璃流被排出至用于生產(chǎn)平坦玻璃的液池上（"漂浮"方 法）之前離開熔爐時(shí)實(shí)現(xiàn)。
[0004] 此種混合還可例如在熔化玻璃流被分成小部分以用于生產(chǎn)燒瓶或瓶之前實(shí)現(xiàn)。
[0005] 已知通過混合井或混合池來實(shí)現(xiàn)混合過程。
[0006] 國際專利申請(qǐng)No.WO2004/078664提議利用如下混合池：其可為成形室，該成形 室為近似正方形或矩形（當(dāng)從上方觀察時(shí)）且設(shè)有攪拌器，這些攪拌器足夠高性能以提供 有效的均勻化。所述池的尺寸和攪拌器的數(shù)量取決于拉伸。其操作溫度通常在IlOOtC與 1350°C之間，尤其在1200°C左右。
[0007] US3236618教導(dǎo)了一種攪拌裝置，其具有既水平地又豎直地使玻璃移置的水平槳 葉。
[0008] GB1229433教導(dǎo)了一種裝置，其借助于兩個(gè)攪拌器將熔化玻璃與沙子混合，攪拌器 的軸線沿材料流的方向?qū)?zhǔn)。作為所述構(gòu)造的結(jié)果，在攪拌器的兩側(cè)上存在未攪拌區(qū)域，但 它們十分強(qiáng)烈地更接近壁地移動(dòng)，以便強(qiáng)迫混合物移動(dòng)到攪拌區(qū)域中。
[0009] 已知利用混合器，該混合器使玻璃循環(huán)跨過布置有自身被旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)的攪拌槳葉 的井，并且該混合器放置在上游熔爐的出口通道與排出熔化玻璃的下游流的流出唇緣之 間。所述解決方案給出了十分良好的結(jié)果，但其生產(chǎn)和維持起來是十分昂貴的，且執(zhí)行或利 用起來是非常復(fù)雜的。
[0010] 在進(jìn)料器系統(tǒng)和通道中，攪拌器可尤其地為豎直的且包括若干水平的傾斜槳葉， 其中，一個(gè)攪拌器沿一個(gè)方向，且另一個(gè)沿相反方向，以便實(shí)現(xiàn)豎直和水平混合二者。所述 攪拌器被一起旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)且可例如用鉑銠、耐火金屬合金或結(jié)構(gòu)陶瓷（氧化鋁、鋯莫來石、 莫來石等）實(shí)現(xiàn)。
[0011] 用于生產(chǎn)玻璃的當(dāng)前工業(yè)上用在通道或進(jìn)料器中的攪拌器僅進(jìn)行部分混合，這通 常不足以根除在攪拌下游的流中的玻璃中的某些化學(xué)缺陷。所述問題對(duì)于在電子工業(yè)中利 用的所謂"電子"玻璃，尤其對(duì)于顯示屏，或甚至對(duì)于光伏面板而言是非常大的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 本發(fā)明意圖通過提議一種方法和裝置來補(bǔ)救現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，該方法和裝置允許 熔化玻璃流以簡單、非常有效且執(zhí)行起來不昂貴的方式混合，尤其用于在進(jìn)料器系統(tǒng)和通 道中的執(zhí)行。
[0013] 本發(fā)明的目的因而在最廣泛含義中為一種用于生產(chǎn)玻璃的方法，其包括實(shí)現(xiàn)沿中 心軸線流動(dòng)的熔化玻璃流和所述流的混合，所述混合通過旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)n個(gè)軸實(shí)現(xiàn)，n為等于 或超過二的整數(shù)，軸各自具有相對(duì)于所述流的中心軸線方向中的垂直線定位為處于〇°和 30°之間（包括端點(diǎn)）的角度的軸線，兩個(gè)相鄰的軸分離距離D，其中，它們的軸線平行，且 其中，所述兩個(gè)相鄰的軸中的各個(gè)連接至至少一個(gè)桿，該至少一個(gè)桿至少部分地位于所述 流中，且所述桿中的各個(gè)具有平行于其連接至的軸的軸線的軸線。
[0014] 而且，至少對(duì)于所述兩個(gè)相鄰的軸線，在至少一個(gè)桿與其連接至的軸之間的距離 超過或等于所述兩個(gè)相鄰的軸之間的距離的9/20,且所述兩個(gè)相鄰的軸沿相對(duì)于彼此相反 的方向被旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)，沿著流的方向且認(rèn)為當(dāng)從上方觀察時(shí)，所述兩個(gè)相鄰的軸中的一個(gè) 在左側(cè)且另一個(gè)在右側(cè)，左側(cè)軸被沿逆時(shí)針方向驅(qū)動(dòng)，且右側(cè)軸被沿順時(shí)針方向驅(qū)動(dòng)。
[0015] 因而，作為選擇相反旋轉(zhuǎn)方向的結(jié)果，桿的旋轉(zhuǎn)的效果是在位于所述兩個(gè)軸之間 的重疊區(qū)域中增大流的速度。
[0016] 至少對(duì)于兩個(gè)相鄰的軸，在至少一個(gè)桿與其連接至的軸之間的距離在優(yōu)選方式中 超出或等于在所述兩個(gè)軸的軸線之間的距離的一半，且甚至超出在所述兩個(gè)軸的軸線之間 的距離的一半，以便提高混合的效率。
[0017] 本發(fā)明的原理因而使用基于若干桿，它們充分地拉伸流體，使得剩余的不均勻性 通過分子擴(kuò)散而減少。所謂的"混沌"混合器有效地，且甚至在某種意義上最佳地實(shí)現(xiàn)了所 述過程。與混沌理論的聯(lián)系存在于流體微粒的軌跡之間的交叉中，這導(dǎo)致與時(shí)間相關(guān)的指 數(shù)級(jí)拉伸。所述理論供應(yīng)元素來定量混合的效率和品質(zhì)。
[0018] 為了使浸入熔化玻璃中的桿實(shí)現(xiàn)混沌混合，尤其有必要使桿的軌跡相交，以便流 體細(xì)絲可被不同的桿接連地拉伸但被同等地折疊。為了獲得因而使混合更有效的倍增效 應(yīng)，這是必要的。
[0019] 為了使桿俘獲且拉伸所有的流體元素，且因而最后使流體正確地均勻化，旋轉(zhuǎn)速 度必須適應(yīng)流量；熔化玻璃流的流量增大得越多，桿的旋轉(zhuǎn)速度必須增大得越多。
[0020] 在根據(jù)本發(fā)明的方法的第一實(shí)施例變型中，對(duì)于所述兩個(gè)相鄰的軸，所述軸中的 一個(gè)連接至至少部分地位于所述流中的至少一個(gè)桿，且另一軸至少連接至各自至少部分地 位于所述流中的兩個(gè)桿。
[0021 ] 在所述第一變型的子變型中，對(duì)于所述兩個(gè)相鄰的軸，所述軸中的一個(gè)連接至至 少部分地位于所述流中的至少兩個(gè)桿，且另一軸至少連接至各自至少部分地位于所述流中 的兩個(gè)桿。
[0022] 在與第一實(shí)施例變型獨(dú)立的根據(jù)本發(fā)明的方法的第二實(shí)施例變型中，四個(gè)相鄰的 軸被旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)，且所述軸中的各個(gè)連接至單個(gè)桿，兩個(gè)相鄰的軸沿相對(duì)于彼此相反的方 向被旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)，沿著流的方向且認(rèn)為當(dāng)從上方觀察時(shí)，所述兩個(gè)相鄰的軸中的一個(gè)在左 側(cè)且另一個(gè)在右側(cè)，左側(cè)軸沿逆時(shí)針方向被驅(qū)動(dòng)，且右側(cè)軸沿順時(shí)針方向被驅(qū)動(dòng)。
[0023] 具體而言，優(yōu)選的是，沿相對(duì)于彼此相反的方向被旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)的所述兩個(gè)相鄰的 軸在混合期間以初始移相在相同速度下被旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)，該初始移相為： -0°，其中兩個(gè)軸各自包括一個(gè)單獨(dú)的桿， _或相對(duì)于相鄰的軸的180° /x，X為認(rèn)為所連接的兩個(gè)相鄰的軸之間的連接最大數(shù) 量的桿的軸的桿的數(shù)量（整數(shù)），且X多2。
[0024] 明顯地，桿的旋轉(zhuǎn)（軌跡和方向）使得當(dāng)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明時(shí)，在兩個(gè)桿之間絕不存在任 何碰撞，因?yàn)榇朔N反復(fù)的碰撞將造成有關(guān)桿的過早磨損。
[0025] 在優(yōu)選方式中，沿相對(duì)于彼此相反的方向被旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)的所述兩個(gè)相鄰的軸的軸 線位于與流的中心軸線的方向垂直的平面中。
[0026] 在優(yōu)選方式中，此外，沿相對(duì)于彼此相反的方向被旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)的所述兩個(gè)相鄰的 軸布置在距流的中心縱向軸線相等的距離處，以便進(jìn)一步改善混合并且具體而言改善橫向 地相對(duì)于所述流的均勻性。
[0027] 在優(yōu)選方式中，此外，為了優(yōu)化混合的效率，對(duì)于在0. 1和5.0mm/s之間（包括所 述值）的混合上游的流速度，軸的旋轉(zhuǎn)速度為在每分鐘1和20轉(zhuǎn)之間（包括所述值）。
[0028] 流具有拉伸數(shù)nb，其至少等于20,且具體而言超過或等于35 (且尤其小于或等于 1000)，所述拉伸數(shù)nb=L/ (UT)，其中： -L為沿流的混合沿其進(jìn)行的軸線的長度，以_計(jì)； -U為沿所述長度的流體的平均速度，以mm/s計(jì)，且 -T為所述軸的沿相對(duì)于彼此相反的方向被旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)時(shí)期，且其等于60/V，其 中V是以轉(zhuǎn)/分鐘計(jì)的所述軸的旋轉(zhuǎn)速度。
[0029] 在一個(gè)變型中，在桿與所述桿連接至的軸之間的距離在混合期間是相同的，以便 保持操作的簡單性。
[0030] 在另一變型中，至少一個(gè)軸，并且在優(yōu)選方式中，所有的軸浸入所述流中，在優(yōu)選 方式中，浸入所述流中的所述軸或所述多個(gè)軸在其浸入所述流中的部分中具有相對(duì)于軸的 軸線不對(duì)稱的形狀，且在另一優(yōu)選方式中，在所述流中轉(zhuǎn)動(dòng)以便減少"死區(qū)"效應(yīng)的至少一 個(gè)螺桿或至少一個(gè)槳葉具有垂直于軸的弱的混合。
[0031] 本發(fā)明還涉及一種用于生產(chǎn)玻璃的裝置，其尤其用于實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的方法，包 括生成熔化玻璃流的熔爐和混合所述流的攪拌器，所述裝置包括被旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)的n個(gè)軸，n 為等于或超過二的整數(shù)，該n個(gè)軸各自具有相對(duì)于所述流的中心軸線的方向上的垂直線定 位為處于0°和30°之間（包括端點(diǎn)）的角度的軸線，兩個(gè)相鄰的軸分離距離D，其中，它們 的軸線平行，且其中，所述兩個(gè)相鄰的軸中的各個(gè)連接至至少部分地位于所述流中的至少 一個(gè)桿，且所述桿中的各個(gè)具有平行于其連接至的軸的軸線的軸線，至少對(duì)于所述兩個(gè)相 鄰的軸線，在一個(gè)桿的軸線和其被連接至的軸之間的距離超過或等于所述兩個(gè)軸線之間的 距離的9/20,且所述兩個(gè)相鄰的軸沿相對(duì)于彼此相反的方向被旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)，其中，沿著流的 方向且認(rèn)為當(dāng)從上方觀察時(shí)，所述兩個(gè)相鄰的軸中的一個(gè)在左側(cè)且另一個(gè)在右側(cè)，左側(cè)軸 沿逆時(shí)針方向被驅(qū)動(dòng)，且右側(cè)軸沿順時(shí)針方向被驅(qū)動(dòng)。
[0032] 在根據(jù)本發(fā)明的裝置的第一實(shí)施例變型中，對(duì)于所述兩個(gè)相鄰的軸，所述軸中的 一個(gè)連接至至少部分地位于所述流中的至少一個(gè)桿，并且另一軸連接至各自至少部分地位 于所述流中的至少兩個(gè)桿。
[0033] 在所述第一變型的子變型中，對(duì)于所述兩個(gè)相鄰的軸，所述軸中的一個(gè)連接至至 少部分地位于所述流中的至少兩個(gè)桿，且另一軸連接至各自至少部分地位于所述流中的至 少兩個(gè)桿。
[0034] 在與第一實(shí)施例變型獨(dú)立的根據(jù)本發(fā)明的方法的第二實(shí)施例變型中，四個(gè)相鄰的 軸被旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)，且所述軸中的各個(gè)連接至單個(gè)桿，兩個(gè)相鄰的軸沿相對(duì)于彼此相反的方 向被旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)，其中，沿著流的方向且認(rèn)為當(dāng)從上方觀察時(shí)，所述兩個(gè)相鄰的軸中的一個(gè) 在左側(cè)且另一個(gè)在右側(cè)，左側(cè)軸沿逆時(shí)針方向被驅(qū)動(dòng)，且右側(cè)軸沿順時(shí)針方向被驅(qū)動(dòng)。
[0035] 在也用于所述裝置的優(yōu)選方式中，至少對(duì)于所述兩個(gè)相鄰的軸線，在一個(gè)桿的軸 線與其連接至的軸之間的距離超出或等于所述兩個(gè)軸的軸線之間距離的一半，且甚至超出 所述兩個(gè)軸的軸線之間距離的一半。