用于玻璃液的氣泡吸收系統(tǒng)和除氣方法以及玻璃生產(chǎn)線的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及玻璃制造領(lǐng)域，具體地，涉及一種用于玻璃液的氣泡吸收系統(tǒng)。此外， 本發(fā)明還涉及包括所述氣泡吸收系統(tǒng)的玻璃生產(chǎn)線和用于玻璃液的除氣方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在玻璃生產(chǎn)制造中，氣泡缺陷是評(píng)價(jià)玻璃質(zhì)量的一項(xiàng)重要指標(biāo)，也是本領(lǐng)域最難 克服的缺陷之一，尤其是直徑小于〇 . 5_的微小氣泡，目前尚無經(jīng)濟(jì)、有效的解決辦法。這種 氣泡缺陷會(huì)嚴(yán)重影響玻璃成品的質(zhì)量，例如，在顯示用的特種玻璃中，即使存在微米級(jí)的微 氣泡缺陷，亦會(huì)對(duì)最終顯示效果產(chǎn)生影響。
[0003] 實(shí)際上，人們對(duì)于玻璃制造中的氣泡的產(chǎn)生原因和處理辦法已有較為成熟的認(rèn) 識(shí)，但這些認(rèn)識(shí)不足以滿足如特種玻璃等的更高要求。具體地，在玻璃生產(chǎn)過程中，需要將 玻璃原料熔化形成玻璃液，與此同時(shí)，會(huì)釋放C0 2、02、H20、S03等氣體，在玻璃液中形成大量 氣泡。這種氣泡通常較小，直徑約0.1mm~1mm。
[0004] 根據(jù)斯托克斯定律可以計(jì)算此類氣泡在玻璃液中的上升速度：
[0005]
[0006] 其中，V表示氣泡在玻璃液中的上升速度，r表示氣泡半徑，g為重力加速度，P為玻 璃液的密度，p '為氣泡中氣體的密度，η為玻璃液的粘度?？梢钥闯?，可以通過增加氣泡半 徑、降低玻璃液的粘度的方式排出氣泡。
[0007] 其中，對(duì)于直徑為0.1mm和1mm的氣泡，上升速度分別約為47cm/h和0.47cm/h。對(duì)于 池深為l〇〇cm的玻璃窯爐，僅以降低玻璃液的粘度的方式(如通過加熱)排出具有上述尺寸 級(jí)別的氣泡并不適用。
[0008] 為此，通?？梢酝ㄟ^在玻璃原料中添加一定比例澄清劑而增加氣泡半徑，其原理 為:澄清劑在高溫下分解產(chǎn)生如S02、0 2等氣體，該氣體與上述玻璃原料分解產(chǎn)生的氣體結(jié) 合，從而使氣泡半徑增大，以便于上浮至玻璃液的液面上。
[0009] 通過使用澄清劑可以排出玻璃液中的絕大多數(shù)氣泡，但同時(shí)澄清劑分解帶來了部 分尺寸更微小的氣泡，這部分氣泡未與玻璃原料分解的氣泡結(jié)合，從而難以被排出。若這部 分氣泡大量存在，同樣會(huì)影響具有較高要求的特種玻璃的質(zhì)量(如顯示效果）。
[0010] 因此，有必要提出一種能夠進(jìn)一步除去玻璃液中的微小氣泡的裝置和/或方法，以 解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 本發(fā)明實(shí)際要解決的技術(shù)問題是更好地除去玻璃液中微小氣泡，尤其是使用澄清 劑后玻璃液中殘余的由該澄清劑產(chǎn)生的微小氣泡。
[0012] 為了解決該技術(shù)問題，可以選擇采用多種技術(shù)手段。直觀地，根據(jù)斯托克斯定律， 可以設(shè)法進(jìn)一步增加殘余氣泡的體積或提高加熱溫度以減小玻璃液的粘度，使得氣泡能夠 上浮以排出至玻璃液的液面上。
[0013] 獨(dú)特地，本發(fā)明的發(fā)明人進(jìn)一步對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行了深刻分析和研究：盡管會(huì) 進(jìn)一步產(chǎn)生氣泡，澄清劑仍被用于排出玻璃液中的氣泡的重要原因在于其產(chǎn)生的氣體在玻 璃液中具有較高的溶解度(包括物理溶解和化學(xué)溶解）。進(jìn)一步地，這種溶解度與玻璃液的 溫度、所處的環(huán)境壓力以及氣氛環(huán)境相關(guān)，因而可以通過對(duì)這些因素進(jìn)行控制，以使殘余氣 泡溶解在玻璃液中，從而能夠減少玻璃產(chǎn)品中的氣泡數(shù)量。
[0014] 基于此，本發(fā)明的一個(gè)方面提供一種用于玻璃液的氣泡吸收系統(tǒng)，該氣泡吸收系 統(tǒng)包括:吸收槽，該吸收槽用于容納玻璃液并具有玻璃液入口和玻璃液出口；溫度控制裝 置，該溫度控制裝置用于將所述吸收槽內(nèi)的所述玻璃液控制在預(yù)定的溫度范圍內(nèi)；以及，充 氣增壓裝置，該充氣增壓裝置與所述吸收槽內(nèi)的上方氣體空間相通，以使該上方氣體空間 內(nèi)的氣體處于預(yù)定的壓力范圍內(nèi)。
[0015] 優(yōu)選地，在所述預(yù)定的溫度范圍和所述預(yù)定的壓力范圍內(nèi)，所述玻璃液中的氣泡 成分能夠與所述氣體中的至少部分氣體成分和/或玻璃液成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
[0016] 優(yōu)選地，所述吸收槽包括具有中空腔的吸收槽殼體，所述玻璃液入口和所述玻璃 液出口形成在該吸收槽殼體上并分別連接有輸入調(diào)溫導(dǎo)管和輸出調(diào)溫導(dǎo)管，且所述中空腔 的通流面積大于所述輸入調(diào)溫導(dǎo)管和輸出調(diào)溫導(dǎo)管的通流面積。
[0017] 優(yōu)選地，所述輸入調(diào)溫導(dǎo)管和輸出調(diào)溫導(dǎo)管具有相同的通流面積。
[0018] 優(yōu)選地，所述吸收槽殼體布置為所述中空腔在水平方向上延伸，所述輸入調(diào)溫導(dǎo) 管豎直地延伸，所述輸出調(diào)溫導(dǎo)管傾斜向上地延伸。
[0019] 優(yōu)選地，所述吸收槽殼體的上側(cè)部分的管壁厚度大于下側(cè)部分的管壁厚度。
[0020] 優(yōu)選地，所述輸入調(diào)溫導(dǎo)管和輸出調(diào)溫導(dǎo)管上分別設(shè)置有閘板，所述吸收槽殼體 的下側(cè)壁上設(shè)置有卸料口。
[0021 ]優(yōu)選地，所述吸收槽殼體為鉑銠合金管。
[0022]優(yōu)選地，所述溫度控制裝置包括電連接于所述鉑銠合金管上的導(dǎo)線，以能夠通過 該導(dǎo)線向所述鉑銠合金管的管壁中通入電流，并在電流熱效應(yīng)下將位于該鉑銠合金管內(nèi)的 所述玻璃液控制在所述預(yù)定的溫度范圍內(nèi)。
[0023] 優(yōu)選地，所述預(yù)定的溫度范圍為1480°C~1550°C，所述預(yù)定的壓力范圍P 2 Pghi+ Po,其中，P為所述玻璃液的密度，g為重力加速度，hi為位于所述吸收槽內(nèi)的所述玻璃液的液 面所處的液位深度，Po為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。
[0024] 優(yōu)選地，所述充氣增壓裝置包括增壓器，該增壓器具有用于向所述吸收槽的所述 上方氣體空間充入所述氣體的出氣口和用于使該上方氣體空間內(nèi)的所述氣體回流的回氣 口，以使所述氣體能夠在所述吸收槽的上方氣體空間和所述增壓器內(nèi)循環(huán)流動(dòng)。
[0025] 優(yōu)選地，所述增壓器設(shè)有補(bǔ)氣口和氣體成分檢測(cè)裝置。
[0026] 優(yōu)選地，所述氣體包括他和02。
[0027] 優(yōu)選地，所述增壓器還設(shè)有加熱絲，該加熱絲能夠加熱流動(dòng)至所述增壓器內(nèi)的循 環(huán)流動(dòng)的所述氣體。
[0028] 本發(fā)明的另一個(gè)方面提供一種玻璃生產(chǎn)線，該玻璃生產(chǎn)線包括澄清池、均化攪拌 桶以及本發(fā)明提供的所述氣泡吸收系統(tǒng)，玻璃原料在所述澄清池中熔融后能夠被輸入至所 述吸收槽內(nèi)形成所述玻璃液，該玻璃液吸收其中含有的所述氣泡后輸出至所述均化攪拌桶 均化。
[0029] 優(yōu)選地，所述玻璃原料中添加有澄清劑。
[0030] 優(yōu)選地，所述澄清池與所述均化攪拌桶之間還連接有調(diào)溫管，玻璃原料在所述澄 清池內(nèi)熔融后能夠選擇性地通過該調(diào)溫管輸送至所述均化攪拌桶。
[0031] 優(yōu)選地，所述澄清池的輸出口處設(shè)置氣泡粗效過濾器。
[0032] 本發(fā)明的另一個(gè)方面提供一種用于玻璃液的除氣方法，該除氣方法包括:a.排出 氣泡的步驟，即在玻璃原料中添加澄清劑，以在熔融過程中，該澄清劑分解產(chǎn)生的氣體與所 述玻璃原料分解產(chǎn)生的氣體結(jié)合，形成能夠上浮至熔融產(chǎn)生的玻璃液的液面上的氣泡;b . 吸收氣泡的步驟，即將經(jīng)歷所述排出氣泡步驟后的所述玻璃液控制在預(yù)定的溫度范圍內(nèi)， 并將位于該玻璃液的液面上的氣體空間內(nèi)的氣體的壓力控制在預(yù)定的壓力范圍內(nèi)，以使所 述玻璃液通過化學(xué)吸收和/或物理吸收的方式吸收該玻璃液中殘余的氣泡。
[0033] 通過本發(fā)明的上述技術(shù)方案，利用溫度控制裝置控制吸收槽內(nèi)的玻璃液的溫度， 并通過充氣增壓裝置控制吸收槽的上方氣體空間內(nèi)的氣體的氣壓，從而便于控制吸收槽內(nèi) 的溫度、壓力以及氣氛環(huán)境，使得玻璃液中殘余的氣泡更易于被玻璃液中吸收(如化學(xué)吸收 和/或物理吸收），便于提高玻璃產(chǎn)品的質(zhì)量。
[0034