[发明专利]用于形成玻璃制品的设备和方法

说明书

揭示了一种熔化设备，所述熔化设备包括熔化容器，其具有背壁、前壁、第一侧壁、第二侧壁和在其间延伸的纵向中心线以及垂直于中心线在第一和第二侧壁之间的宽度。熔化容器还包括：包含第一转轴的第一进料螺杆和包含第二转轴的第二进料螺杆，第一转轴的位置是在纵向中心线与第二侧壁之间，以及第二转轴的位置是在纵向中心线与第二侧壁之间。第一和第二转轴中的任一个或两个的位置是距离相应侧壁的距离等于或小于熔化容器的宽度的约15％。

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年08月26日提交的美国临时申请序列第62/379,822号的优先权，其全文通过引用结合入本文，如下所详述。

背景

技术领域

本发明一般地涉及用于从熔融材料形成玻璃制品的设备和方法，具体来说，涉及用于减少熔融材料中的不均匀性的熔化设备和方法。

背景技术

玻璃制品的大规模制造(例如，用于显示器装置制造的玻璃片)开始于原材料的熔化，以产生粘性熔融材料，可以在下游成形工艺中，将所述粘性熔融材料形成为玻璃制品。(包含例如各种金属氧化物、改性剂、助熔剂、和澄清剂的)原材料可以混合并加料到熔化炉中，在那里，将原材料加热到材料发生溶解(例如，熔化)的温度。溶解不足或不均匀会导致最终产品中的不规则性，范围从颗粒(石块)到粘度变化，这可能表现为最终制品中的小的厚度变化(通常是纳米级)。如果最终产品是玻璃片(例如，从玻璃拉制工艺拉制的玻璃带所形成的玻璃片)，则观察者会容易地看到所得到的厚度变化。如果玻璃片用于显示器应用(例如，用于显示器面板或覆盖玻璃)，此类可观察到的现象是不可接受的。

发明内容

通常依据表现良好的原有熔化容器设计来预测熔化容器的今后设计。也就是说，当构建新的熔化容器时，新的熔化容器的设计通常受到历史上对于各种工艺特性或产品属性表现良好的先前熔化容器设计的严重影响。这些特性和/或属性可能对于制造工艺是重要的(例如，减少了时间或成本)，和/或对于最终产品的购买者和用户是重要的(例如，产品具有减少的缺陷)。但是，随着时间推移，可能必须偏离历史上的熔化容器构造，在这种情况下，设计者几乎没有可依赖的指引。这种缺乏历史先例可能导致与构建新的熔化容器相关的明显成本，仅发现了对于被认为重要的一个或多个工艺特性或产品属性无法符合预期的熔化容器。本公开描述了用于设计熔化容器的设备和方法，所述熔化容器构造成生产熔融材料，例如，适用于制造高质量光学玻璃(例如，用于显示器装置的玻璃片)的熔融玻璃。更具体来说，本公开描述的设备和方法可以减少或最小化与熔融玻璃中的均匀性相关的最终玻璃制品中的光学缺陷的发生。

因此，揭示了一种熔化设备，所述设备包括熔化容器，所述熔化容器包含背壁、前壁、第一侧壁和第二侧壁，所述熔化容器还包含从背壁延伸到前壁的纵向中心线，和在第一侧壁的内侧表面与第二侧壁的内侧表面之间延伸的宽度，所述宽度垂直于所述纵向中心线。熔化容器可以是例如耐火熔化容器。设备还可包括第一进料螺杆，所述第一进料螺杆包括第一转轴，所述第一进料螺杆以可转动的方式安装在第一螺杆进料器中并且构造成将第一原材料进料到熔化容器中。在一些实施方式中，在垂直于第一转轴的线上，第一转轴与第一侧壁的内侧表面之间的距离等于或小于熔化容器的宽度的约15％。垂直于第一转轴的线可以位于例如背壁的内侧表面。

在一些实施方式中，设备还可包括第二进料螺杆，所述第二进料螺杆包括第二转轴，所述第二进料螺杆以可转动的方式安装在第二螺杆进料器中并且构造成将第二原材料进料到熔化容器中，以及其中，在垂直于第二转轴的线上，第二转轴与第二侧壁的内侧表面之间的距离等于或小于熔化容器的宽度的约15％。第二原材料可以是例如与第一原材料相同的原材料，但是在其他实施方式中，第二原材料可以是不同于第一原材料的原材料。垂直于第二转轴的线可以位于例如背壁的内侧表面。

在一些实施方式中，第一转轴的位置可以距离第一侧壁的内侧表面等于或小于约40厘米，例如，等于或小于约38厘米。在一些实施方式中，第二转轴的位置可以距离第二侧壁的内侧表面等于或小于约40厘米，例如，等于或小于约38厘米。