[发明专利]用于玻璃液的气泡吸收系统和除气方法以及玻璃生产线

说明书

技术领域

本发明涉及玻璃制造领域，具体地，涉及一种用于玻璃液的气泡吸收系统。此外，本发明还涉及包括所述气泡吸收系统的玻璃生产线和用于玻璃液的除气方法。

背景技术

在玻璃生产制造中，气泡缺陷是评价玻璃质量的一项重要指标，也是本领域最难克服的缺陷之一，尤其是直径小于0.5mm的微小气泡，目前尚无经济、有效的解决办法。这种气泡缺陷会严重影响玻璃成品的质量，例如，在显示用的特种玻璃中，即使存在微米级的微气泡缺陷，亦会对最终显示效果产生影响。

实际上，人们对于玻璃制造中的气泡的产生原因和处理办法已有较为成熟的认识，但这些认识不足以满足如特种玻璃等的更高要求。具体地，在玻璃生产过程中，需要将玻璃原料熔化形成玻璃液，与此同时，会释放CO₂、O₂、H₂O、SO₃等气体，在玻璃液中形成大量气泡。这种气泡通常较小，直径约0.1mm～1mm。

根据斯托克斯定律可以计算此类气泡在玻璃液中的上升速度：

其中，V表示气泡在玻璃液中的上升速度，r表示气泡半径，g为重力加速度，ρ为玻璃液的密度，ρ'为气泡中气体的密度，η为玻璃液的粘度。可以看出，可以通过增加气泡半径、降低玻璃液的粘度的方式排出气泡。

其中，对于直径为0.1mm和1mm的气泡，上升速度分别约为47cm/h和0.47cm/h。对于池深为100cm的玻璃窑炉，仅以降低玻璃液的粘度的方式(如通过加热)排出具有上述尺寸级别的气泡并不适用。

为此，通常可以通过在玻璃原料中添加一定比例澄清剂而增加气泡半径，其原理为：澄清剂在高温下分解产生如SO₂、O₂等气体，该气体与上述玻璃原料分解产生的气体结合，从而使气泡半径增大，以便于上浮至玻璃液的液面上。

通过使用澄清剂可以排出玻璃液中的绝大多数气泡，但同时澄清剂分解带来了部分尺寸更微小的气泡，这部分气泡未与玻璃原料分解的气泡结合，从而难以被排出。若这部分气泡大量存在，同样会影响具有较高要求的特种玻璃的质量(如显示效果)。

因此，有必要提出一种能够进一步除去玻璃液中的微小气泡的装置和/或方法，以解决上述现有技术存在的问题。

发明内容

本发明实际要解决的技术问题是更好地除去玻璃液中微小气泡，尤其是使用澄清剂后玻璃液中残余的由该澄清剂产生的微小气泡。

为了解决该技术问题，可以选择采用多种技术手段。直观地，根据斯托克斯定律，可以设法进一步增加残余气泡的体积或提高加热温度以减小玻璃液的粘度，使得气泡能够上浮以排出至玻璃液的液面上。

独特地，本发明的发明人进一步对上述现有技术进行了深刻分析和研究：尽管会进一步产生气泡，澄清剂仍被用于排出玻璃液中的气泡的重要原因在于其产生的气体在玻璃液中具有较高的溶解度(包括物理溶解和化学溶解)。进一步地，这种溶解度与玻璃液的温度、所处的环境压力以及气氛环境相关，因而可以通过对这些因素进行控制，以使残余气泡溶解在玻璃液中，从而能够减少玻璃产品中的气泡数量。

基于此，本发明的一个方面提供一种用于玻璃液的气泡吸收系统，该气泡吸收系统包括：吸收槽，该吸收槽用于容纳玻璃液并具有玻璃液入口和玻璃液出口；温度控制装置，该温度控制装置用于将所述吸收槽内的所述玻璃液控制在预定的温度范围内；以及，充气增压装置，该充气增压装置与所述吸收槽内的上方气体空间相通，以使该上方气体空间内的气体处于预定的压力范围内。

优选地，在所述预定的温度范围和所述预定的压力范围内，所述玻璃液中的气泡成分能够与所述气体中的至少部分气体成分和/或玻璃液成分发生化学反应。

优选地，所述吸收槽包括具有中空腔的吸收槽壳体，所述玻璃液入口和所述玻璃液出口形成在该吸收槽壳体上并分别连接有输入调温导管和输出调温导管，且所述中空腔的通流面积大于所述输入调温导管和输出调温导管的通流面积。

优选地，所述输入调温导管和输出调温导管具有相同的通流面积。

优选地，所述吸收槽壳体布置为所述中空腔在水平方向上延伸，所述输入调温导管竖直地延伸，所述输出调温导管倾斜向上地延伸。

优选地，所述吸收槽壳体的上侧部分的管壁厚度大于下侧部分的管壁厚度。

优选地，所述输入调温导管和输出调温导管上分别设置有闸板，所述吸收槽壳体的下侧壁上设置有卸料口。

优选地，所述吸收槽壳体为铂铑合金管。