[发明专利]用于加热金属容器的设备和方法

说明书

揭示一种制造熔融玻璃的设备和方法。设备包括用于输送熔融玻璃的容器和至少一个凸缘(100)，该至少一个凸缘构造成通过凸缘(100)供给电流至容器，凸缘(100)包括完全环绕容器以封闭回路延伸的第一环(112)，第一环(112)包含第一部分(118)和第二部分(128)，所述第一部分包括第一厚度，所述第二部分包括第二厚度，第二厚度与第一厚度不同，其中，第一部分(118)与第二部分(128)在凸缘(100)的平面中重叠，使得至少一部分的第一部分的(118)位于至少一部分的第二部分(128)与容器壁之间，且第一部分或第二部分都未完全环绕容器延伸。还揭示一种使用所揭示凸缘制造玻璃的方法。当容器包括两个凸缘时，每个与电极部分(116)相连，电流绕着容器更均匀分布，这防止了热点。

相关申请交叉引用

本申请根据U.S.C§119要求2015年10月21日提交的美国临时申请系列第62/244,462号的优先权权益，本文以该申请作为基础其内容以全文引用的方式并入本文。

技术领域

本公开涉及一种加热金属容器的设备，更具体来说，涉及一种加热金属容器的设备，该金属容器构造成输送材料，且容纳于其中的材料通过该容器直接电加热。材料可以是例如熔融玻璃。

背景技术

在商业规模上的玻璃制造一般而言是在耐火陶瓷熔融炉中进行，其中原生材料(批料)被添加至熔融炉，并被加热到批料经受化学反应以产生熔融玻璃的温度。可以使用许多加热批料的方法，包含燃气燃烧器、电流或二者。在所谓的混合工艺中，来自一或更多个燃气燃烧器的气焰最初加热该批料。当批料的温度提高并形成熔融玻璃时，材料的电阻降低，因此可通过安装在熔融炉的侧壁和/或底板中的电极将电流引入到熔融玻璃中。电流从熔融玻璃内部加热，而燃气燃烧器从熔融玻璃上方加热。在一些实施方式中，可运用浸沉燃烧方式。

熔融玻璃的下游处理(例如，澄清与均质化)可在熔融炉结构的某些部分中进行，或在位于熔融炉下游并以导管连接至熔融炉的其他容器中进行。为了在输送熔融玻璃时维持熔融玻璃的适当温度，可加热熔融玻璃。在一些过程中(如澄清过程中)，熔融玻璃可在澄清容器中加热至大于熔炉温度的温度，以促成从熔融玻璃更完全地移除气泡。在熔融炉下游的制造设备的其他部分中，可冷却熔融玻璃，同时流经一或更多个导管，以让熔融玻璃具有适合成形的粘度。然而，可通过控制热能增加的方式限制冷却，以避免过快的冷却速度。

对于光学质量玻璃的制造而言(例如，适合作为显示器玻璃的玻璃，用于诸如电视、计算机监视器、平板和智能手机等之类的装置中使用的显示面板制造)，下游加工装备一般由贵金属形成，如铂族金属。铂和/或其合金特别适用于熔融玻璃加工装备的制造，因为其具有可加工性、具有高熔化温度，并展现出良好的耐腐蚀性。

在传统上，熔融炉下游的金属容器(包括导管与其他加工装备)通过外部电加热元件加热，例如安装于环绕容器放置的耐火绝缘材料中的线圈。这些线圈经常是铂线圈或铂合金。尽管这可满足于小体积的操作，但应理解，如果熔融玻璃的体积必须增加(例如在以每小时或每天为基础下)时，则可利用简单增加熔融玻璃通过加工装备的流速的方式，以避免与增加新的制造装备相关联的显著基建花费。然而，流动体积的增加可能需要较大的热能通量。在一些时候，这难以通过外部加热元件来实现。因此，玻璃制品的现代大尺寸玻璃制造，特别是利用熔融玻璃通过贵金属容器的方式所制造的玻璃制品，是通过在容器自身中建立电流以加热容器并因此加热容器内的熔融玻璃的方式，进行所谓的熔融玻璃直接加热。

其他的考虑包括在将熔融玻璃引入系统之前，初始系统准备期间的下游金属加工装备的预先加热。在这些情况下，在将熔融玻璃引入容器之前，可能需要大电流以实现所需温度。对容器的连接必须能够承载此电流，而不对于容器或连接组件造成有害影响。