專利名稱：最大程度減少玻璃制造系統(tǒng)中難熔金屬容器的沖蝕的方法
最大a^減少玻璃制迪系統(tǒng)中難錄金屬容器的沖蝕的^m
背景技術(shù)：
發(fā)明領(lǐng)域
本發(fā)明涉及用于攪拌玻璃的裝置，具體地，涉及用于攪拌處于從主要供應(yīng) 狀態(tài)至加工件或成形裝置的轉(zhuǎn)變過程中的玻璃的裝置。
技術(shù)背*
成形的玻璃經(jīng)常被認(rèn)為是相對(duì)惰性的物質(zhì)。的確，由于這個(gè)原因，玻璃容 器在一系列不同的行業(yè)中經(jīng)常用作容器。然而，在玻璃制造工藝中，要在非常
高的溫度(在一些情況下超過1600'C)下輸運(yùn)熔融玻璃。在如此高溫條件下， 熔融玻璃本身腐蝕性就很強(qiáng)，因此需要耐腐蝕的管道輸送和收集系統(tǒng)。這種腐 蝕能破壞容器材料。閑此，大多數(shù)賂融玻璃的收集和傳輸系統(tǒng)依靠由難熔金屬 構(gòu)成的容器。--種這樣的容器是攪拌室。
在典型的玻璃制造工藝中，玻璃前體或批料在熔爐中混合并熔化以形成熔 融玻璃("熔融")。在任何給定的時(shí)刻，從批料熔融罐或其它容器流出的玻璃 流的折射率可能縱向地或橫向地發(fā)生變化。縱向的變化通常由批料和熔融條件 的變化引起；橫向的變化通常由熔融玻璃組分的揮發(fā)和熔融容器耐火材料的腐 蝕(corrosion)或沖蝕(erosion)弓|起，并且本身呈現(xiàn)為帶或條紋的形式。
在許多類型的玻璃器皿的生產(chǎn)中，這種變化的存在不是特別重要。然而， 當(dāng)熔融針對(duì)眼睛或其它光學(xué)目的設(shè)計(jì)的玻璃時(shí)，這種變化的存在顯得頭等重 要，因?yàn)樗弥破返馁|(zhì)量和由此決定的銷售能力因此受到限制；如果要生產(chǎn)滿 意的器具，即，單件中均質(zhì)的程度或折射率的變化保持在所需的公差度內(nèi)，那 么減少或基本上消除這種變化就不僅是希望的而且是必需的。
通過小心控制批料組合物并使熔融條件基本上保持恒定，可以使折射率的 縱向變化保持在較窄的公差內(nèi)。
通過使用均質(zhì)化或攪拌工藝，可以基本上消除玻璃中存在的帶或條紋。在攪拌工藝中，攪拌裝置攪拌熔融玻璃并使所述帶碎裂成越來越細(xì)的部 分，直到熔融物中沒有被均質(zhì)化的帶的尺寸變得不重要。
與玻璃制造工藝的其它熔融玻璃輸送部分一樣，攪拌裝置，特別是旋轉(zhuǎn)式 攪拌器一般由能夠耐受熔融玻璃的高溫、腐蝕環(huán)境的難熔金屬構(gòu)建而成。通常 被選擇用于該應(yīng)用的難熔金屬一般是鉑或鉑銠合金。
盡管有其優(yōu)點(diǎn)，但是鉑或它的合金不耐沖蝕，而且在攪拌粘性的熔融玻璃 過程中在攪拌裝置內(nèi)產(chǎn)生的髙應(yīng)力可能造成金屬表面的沖蝕和隨后的熔融玻 璃被難熔金屬顆粒污染。
人們需要一種用于減少攪拌裝置，具體地旋轉(zhuǎn)式攪拌器的難熔金屬表面的 沖蝕的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供用于減少熔融玻璃中產(chǎn)生難熔金屬顆粒的裝置。 在木發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，公開一種攪拌熔融玻璃的方法，所述方法包 含使熔融玻璃流經(jīng)攪拌容器，所述攪拌容器含有配置于其中的攪拌器，使該攪
拌器旋轉(zhuǎn)以攪拌熔融玻璃，其中，所述攪拌器包含含有至少約50重量％銥的 外層。
在另一個(gè)實(shí)施方式中，介紹了用于攪拌熔融玻璃的含有圓筒的裝置，所述 圓筒含有膛、與圓筒同軸的配置在瞠內(nèi)的軸、從所述軸徑向伸出至緊鄰圓筒壁 的葉輪，其中，所述葉輪包含與熔融玻璃接觸的含有至少約50重量％銥的外 層。
在另一個(gè)實(shí)施方式中，公開了用于攪拌熔融玻璃的攪拌器，該攪拌器含有 軸、從軸徑向伸出的葉輪；其中，所述攪拌器包含含有至少約50重量％銥的 外展。
在另一個(gè)實(shí)施方式中，公開了用于攪拌熔融玻璃的含有圓筒的裝置，所述 圓筒含有膛、與圓筒同軸的配置在膛內(nèi)的軸、從所述軸徑向伸出至緊鄰圓筒壁 的葉輪，其中，所述裝置的表面含有多個(gè)凹槽。在另一個(gè)實(shí)施方式中，公開了用于攪拌熔融玻璃的含有圓筒的裝置，所述 圓筒含有膛、與圓筒同軸的配置在膛內(nèi)的軸、從軸徑向伸出至緊鄰圓筒壁的葉 輪，其中，所述葉輪片被調(diào)整以減慢熔融玻璃在其表面的流動(dòng)。
可以對(duì)所述圓筒作一定修改，同時(shí)可以對(duì)所述攪拌器作類似的修改或不作 修改(例如軸和/或葉輪片)。
應(yīng)該理解，以上的綜述和隨后的詳細(xì)描述都展示了本發(fā)明的實(shí)施方式，并 且都意在為理解要求保護(hù)的本發(fā)明的本質(zhì)和特征提供一種概觀或框架。附圖被 包括在內(nèi)以提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且包括在本說明中構(gòu)成本說明的一 部分。附圖舉例說明了本發(fā)明的示例性的實(shí)施方式，并與描述一起用于解釋本 發(fā)明的構(gòu)思和操作。
附圖簡述


圖1是攪拌室的剖視圖，顯示了配置于其中的攪拌器。
圖2是圖1的攪拌器的側(cè)視圖。
圖3是配置在圖2的攪拌器上的一組葉輪片的部分俯視圖。 圖4是圖3的一組葉輪的部分透視圖。
l冬l 5是部分葉輪橫截面的部分透視圖，顯示了其外表面上的銥或銥合金層。 圖6A是部分葉輪橫截面的部分透視圖，顯示了插入葉輪中并與其非含銥 部分結(jié)合的銥或銥部分。
圖6B是圖6A的部分葉輪的另一個(gè)視圖，顯示了插入的銥或銥合金部分。 圖7是圖4中顯示的部分葉輪的部分透視圖，修改之處是在其表面具有凹槽。
圖8A是葉輪的部分剖視圖，該葉輪表面上顯示周期樣式的凹槽。
圖8B是葉輪的部分剖視圖，該葉輪表面上顯示非周期樣式的凹槽。
在以下的具體說明中，為了說明而非限制性的目的，給出公開具體細(xì)節(jié)的 實(shí)施例實(shí)施方式以提供對(duì)本發(fā)明的透徹的理解。然而，已得益于本公開的本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將清楚，本發(fā)明可以用其它脫離本文公開的具體細(xì)節(jié)的實(shí)施 方式來實(shí)施。而且，我們將省略對(duì)熟知的設(shè)備、方法和材料的說明以便不會(huì)使 本發(fā)明的描述含糊不清。最后，在任何合適之處，同樣的引用數(shù)字指代類似的 元件。
圖1中舉例說明的是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方式的攪拌裝置io。攪
拌裝置IO包含延伸于熔融玻璃的供應(yīng)機(jī)構(gòu)(未顯示)和圓筒14之間的入口管 12。入口管12和圓筒14可以被電加熱線圈16和18所環(huán)繞并且是絕熱的以防 止過多的熱損失。經(jīng)攪拌和均質(zhì)化的熔融玻璃經(jīng)出口管20從圓筒14中流出， 雖然沒有顯示，但是出口管20也可以用電加熱元件環(huán)繞。
根據(jù)玻璃的粘度、安排在圓筒14內(nèi)的攪拌器22的具體式樣、攪拌器的旋 轉(zhuǎn)速度和攪拌器相對(duì)圓筒膛內(nèi)壁直徑的直徑，出口管20的直徑可以是被認(rèn)為 最適合使熔融玻璃流動(dòng)的尺寸。
可旋轉(zhuǎn)地配置在圓筒14的膛內(nèi)的攪拌器22可以采用許多形式。己經(jīng)發(fā)現(xiàn)， 最有效的攪拌器可能不是對(duì)所有操作條件都最佳的攪拌器。僅僅當(dāng)全體玻璃被 迫通過湍流區(qū)(在那里，玻璃的不同部分漸進(jìn)地相互剪切)并且?guī)Ш彤愘|(zhì)物變 小并被分散到基礎(chǔ)玻璃中時(shí)，才能完成熔融玻璃的完全均質(zhì)化。通過使玻璃通 過攪拌室，可以最有效地獲得希望的結(jié)果，所述攪拌室優(yōu)選為圓筒形，具有配 置在其中的縱向延伸的攪拌器，攪拌器的最大直徑僅比圓筒膛直徑略小。優(yōu)選 攪拌器22同中心地配置在圓筒14內(nèi)。即，攪拌器22的旋轉(zhuǎn)軸與圓筒14的中 心縱軸一致。即使在這樣的情況下，必須采取某些預(yù)防措施以防止不均勻的玻 璃帶沿岡筒內(nèi)壁或沿?cái)嚢杵?的軸蔓延，而不是與玻璃主體混合。這些帶分別被 稱為壁帶和軸帶。如本文中使用的，帶指不均勻的玻璃區(qū)，其中，玻璃的折射 率犮生局部變化。帶的一種起因是玻璃的不完全混合。
可以采用不同的設(shè)備以消除軸帶和壁帶。例如，設(shè)計(jì)攪拌器使其包含軸帶 的機(jī)械障礙，這些障礙將迫使容易沿軸流動(dòng)的玻璃向外進(jìn)入湍流區(qū)，在那里它 受到攪拌葉片的剪切和混合作用，由此可以消除這種帶。
另一方面，縮短攪拌器外緣和圓筒(攪拌室)內(nèi)壁之間的聯(lián)合,叩iing) 可以減少壁帶。通過建立動(dòng)態(tài)玻璃壩可以完全消除壁帶，攪拌器葉輪強(qiáng)使所述動(dòng)態(tài)玻璃壩的玻璃以足夠大的速度向外推擠圓筒壁，使得玻璃被分割并且至少 一些玻璃沿?cái)嚢枋冶谛纬膳c通過該裝置的玻璃流的法線方向相反的逆流。
裝置10的效率還受到攪拌器22的旋轉(zhuǎn)速度的影響。因此，該裝置的玻璃 產(chǎn)能(通過熔融玻璃的通流速度來測量)不僅根據(jù)其尺寸而且還根據(jù)其中安排 的攪拌器的旋轉(zhuǎn)速度來確定。如果通過該裝置的熔融玻璃的流速保持較低，諸 如當(dāng)裝置出口被限制或玻璃的粘度高時(shí)，每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)較少的旋轉(zhuǎn)速度就能滿足 適當(dāng)?shù)厥共ＡЩ旌喜?dòng)態(tài)地破壞沿圓筒壁向下的玻璃流的連續(xù)性。另一方面， 當(dāng)出口被擴(kuò)大并且流速增加時(shí)，攪拌作用的速度也必須增加以保持產(chǎn)生所需玻 璃質(zhì)量的動(dòng)態(tài)條件。
如圖1和2中所示地，示例性的攪拌器22包含用滑輪26驅(qū)動(dòng)的軸24，還 包含沿軸的長度排列的三組弓形葉輪，分別為組l、組2和組3。轉(zhuǎn)向圖3，葉 輪組l、 2、 3各包含一套三個(gè)葉輪片，例如葉輪片28-30，相鄰處排列著一套 向相反方向彎曲的類似的三個(gè)葉輪片31-33。應(yīng)該注意，葉輪組的數(shù)量和每組 的葉輪片數(shù)量可以根據(jù)需要而變化。例如，攪拌裝置10可以具有多于或少于 三纟且葉輪。
各葉輪片28-33具有與軸24的旋轉(zhuǎn)軸平行的主表面區(qū)，各主表面區(qū)是弓 形的并且在一些實(shí)施方式中包含至少圓柱形的—部分。各葉輪片28-33的一端 還合適地固定在軸24上，并且各葉輪片還與反向彎曲的葉輪片系住以便為葉 輪提供剛度。為避免混淆，如下文所述地，包含與另一個(gè)葉輪片系住的葉輪片 的各組件構(gòu)成一個(gè)葉輪。因此，各葉輪包含結(jié)合以形成(外觀基本上為圓的) 弓形的兩個(gè)葉輪片。根據(jù)圖2-3中描繪的示例性的實(shí)施方式，葉輪套或組1、 2、 3各包括三個(gè)葉輪13、 15和17。本領(lǐng)域的技術(shù)人員清楚，本領(lǐng)域已知的其它 攪拃器設(shè)計(jì)可以與木公開的教導(dǎo)結(jié)合起來使用。替代的攪拌器設(shè)計(jì)包括但不局 限丁-采用螺旋的設(shè)計(jì)和采用相對(duì)攪拌器旋轉(zhuǎn)方向具有給定角度的攪拌槳的攪 拌器。
為了進(jìn)--步增加各葉輪的剛度并進(jìn)一步促進(jìn)它們的攪拌作用，可以安裝圓 盤切片34-39形式的剛性保障的腹桿。安排圓盤切片34-39垂直于軸24的軸， 以垂直方式觀察，沿葉輪片的內(nèi)曲率伸展并相互重疊，由此阻礙被攪拌器占據(jù) 的圓筒體積內(nèi)的直接向下的玻璃流動(dòng)。您將意識(shí)到，在攪拌器22旋轉(zhuǎn)過程中，一些葉輪組的葉輪片向外拋出玻璃，而其余葉輪組的葉輪片向內(nèi)拉動(dòng)玻璃，由 此徹底使玻璃混合。簡而言之，攪拌器賦予玻璃的運(yùn)動(dòng)使得玻璃不僅被徹底混 合，而且，沿圓筒側(cè)壁的玻璃流動(dòng)也被動(dòng)態(tài)壩有效地阻止于沿壁區(qū)域積累的壓 力產(chǎn)生的流動(dòng)。
如果攪拌器軸上的各組葉輪由各自具有兩個(gè)或多個(gè)相反彎曲的葉輪片的 兩個(gè)或多個(gè)葉輪制成，那么這種類型的攪拌器是最有效的，但是，當(dāng)較有限的 玻璃產(chǎn)量滿足生產(chǎn)的需要時(shí)，所有葉輪片以相同方向彎曲的一組或多組葉輪也 能令人滿意地?cái)嚢璨ＡА５拇_，如所述的，可以從各種不同的攪拌器設(shè)計(jì)獲得 本發(fā)明的益處，其應(yīng)用不應(yīng)該解釋為局限于任何具體的設(shè)計(jì)。
實(shí)驗(yàn)和失敗的攪拌器的事后剖析檢査顯示，攪拌器葉輪/葉輪片的外表面承 受高應(yīng)力。這種應(yīng)力部分由流經(jīng)攪拌裝置的熔融玻璃的粘性和攪拌器葉輪片與
攪拌室壁之間的緊公差(close toleraiice)引起。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，葉輪的最外部分在攪 拌過程中承受一些最大的應(yīng)力，但是攪拌器的前向的表面(相對(duì)于攪拌器的旋 轉(zhuǎn)方向)和與葉輪相鄰的壁部分也可能受到高應(yīng)力。B卩，各葉輪離軸12最遠(yuǎn)、 離圓簡14的內(nèi)壁最近的部分，以及與攪拌器22的掃掠直接反向的圓筒14的 部分通常比裝置10的其它部分受到更高的應(yīng)力。
裝E10的部分所接觸的熔融玻璃可能超過100(TC。因此，可以意識(shí)到， 包含裝置10的材料必須能夠耐受這樣的高溫。而且，除了抵抗熔融玻璃的溫 度以外，裝置10必須在十.述應(yīng)力下顯示出耐腐蝕性和耐沖蝕性。為此，裝置 IO的各種元件，特別是與熔融玻璃接觸的元件含有已知的難熔金屬以提供一定 程度的抵抗苛刻環(huán)境的保護(hù)。
盡管在裝置10的構(gòu)建中使用了合適的難熔金屬，但是，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，裝置 10可能受到的高應(yīng)力是造成難熔金屬顆粒釋放到熔融玻璃中的原因。相信這種 顆粒釋放是因難熔金屬?zèng)_蝕而發(fā)生。這些難熔金屬顆?？赡茏罱K進(jìn)入完成的玻 璃產(chǎn)品中，成為瑕疵。根據(jù)玻璃的應(yīng)用，這種瑕疵可能使玻璃不能使用。例如， 光學(xué)應(yīng)用，諸如LCD顯示設(shè)備極其不能容忍瑕疵。
在木發(fā)明的一些實(shí)施方式中，攪拌器22可以含有核部分，所述核部分由 合適的耐火材料形成，之后涂布或鍍覆難熔金屬。例如，在一些應(yīng)用中，攪拌 器22的核可以由鉬形成，之后涂布含有鉑的難熔金屬。該鉬核為攪拌器提供形狀和機(jī)械強(qiáng)度，而鉬的外層提供耐磨性和耐腐蝕性。在另一些實(shí)施方式中， 攪拌器的核可以完全由鉑或鉑合金，諸如鉑銠合金形成。鉑尤其是玻璃攪拌應(yīng) 用中所需的難熔金屬，因?yàn)槠淙埸c(diǎn)高、耐腐蝕性強(qiáng)、可加工性優(yōu)良。然而，鉑 或鉑銠合金在高溫?cái)嚢柽^程中不耐沖蝕。通過引入更耐磨材料諸如銥，可以顯 著減少來自攪拌操作的顆粒。
可以采用幾種將銥應(yīng)用于攪拌裝置10的方法。在一個(gè)這種方法中，如圖5 中所繪制，在核部分19上使銥或銥合金(例如銥銠合金)形成層21。在這方 面，所述核定義為其上安排不同材料層的基礎(chǔ)材料。圖5是葉輪(例如葉輪13) 的一部分橫截面的部分透視圖，顯示了核部分19和外層21。例如，常規(guī)攪拌 器，諸如鉑或鉑銠合金攪拌器可以用作核并且在其上分層堆積一種或多種銥或 銥合金層21。這些層可以用常規(guī)方法諸如火焰噴鍍或等離子體噴鍍或通過例如 濺射法來施加。而且，因?yàn)閿嚢杵?2的髙磨損區(qū)靠近葉輪的端部，所以僅攪 拌器的一部分需要包含含銥層，諸如葉輪的遠(yuǎn)端部分27 (最接近攪拌室壁或離 軸24最遠(yuǎn)的葉輪部分)。理想地，層21包含至少約50重量％的銥，但是可 以包含多達(dá)或包括基本上100%的銥，應(yīng)理解，所述銥可以具有一些有限但少 量的雜質(zhì)，這些雜質(zhì)不會(huì)損害所述銥層的目的和功能。
類似地，雖然沒有顯示，圓筒14的內(nèi)表面可以包括與熔融玻璃接觸的層， 所述層包含至少約50重量Q/^銥。
為了提供比一般可獲得的(諸如用濺射法)更厚的層，可以通過金屬包層 法(cladding)使攪拌裝置10的鉑或鉑合金核19包被銥或銥合金層21。實(shí)施金 屬包層可以通過例如本領(lǐng)域已知的熱壓法來進(jìn)行?？梢园唤饘賹拥臄嚢柩b置 10的部分包括圓筒14的內(nèi)表面和攪拌器22的葉輪，特別是葉輪片。然而，應(yīng) 該理解，攪拌器22的幾乎所有部分都可以包括層21。優(yōu)選金屬包層足夠厚， 使得攪拌器不會(huì)像常規(guī)攪拌器設(shè)計(jì)那樣使用壽命大幅度縮短。銥或銥合金可以 是至少約100 nm厚，優(yōu)選至少約0.5 mm厚，也可以是約2 mm厚。
雖然圖5例舉的層21位于核19的一側(cè)，但是層21可以形成于單側(cè)或兩 側(cè)，在一些實(shí)施方式中，層21可以完全包住核19。核19可以是為攪拌器22 提供形狀和強(qiáng)度的任何合適的材料。例如，核19可以包含鉬或鉬合金、陶瓷、 鉑或鉑合金。在另一個(gè)實(shí)施方式中，如圖6a中所示，圓筒14和攪拌器22的部分，特 別是葉輪的部分可以由銥或銥合金整個(gè)制造，并通過諸如焊接插入裝置中。例 如，葉輪的遠(yuǎn)端(離圓筒壁最近的葉輪部分)可以由銥或銥銠合金制造，葉輪 和/或攪拌器的其余部分由不含銥的材料，諸如鉑和/或鉑銠合金制造。圖6A中 所示是來自葉輪(例如葉輪13)的橫截面切片。含有銥的區(qū)段23通過諸如焊 接被插入葉輪的一部分中并與葉輪的鉑或鉑銠部分25連接。圓筒14也可以完 全或部分由銥或銥合金組成。例如，圓筒14被葉輪掃掠的部分可以選擇性地 由銥或銥合金制造，并與可能含銥或可能不含銥的圓筒的相鄰部分連接?；蛘撸?圓筒14的整個(gè)內(nèi)表面可以包括銥或銥合金層。圖6B顯示更大的葉輪(例如葉 輪13)部分，而不是其橫截面切片，并描繪與區(qū)段25連接的葉輪的中間區(qū)段 23。根據(jù)該實(shí)施方式，中間區(qū)段23由含銥的難熔金屬制造，相鄰的區(qū)段25由 另一種難熔金屬諸如鉑或其合金制造。中間區(qū)段23可以包含至少約50。%銥， 但是在一些實(shí)施方式中，區(qū)段23可以是基本上100%銥。合適的銥合金包括銥 鉑合金和銥銠合金。
為了進(jìn)一歩減少攪拌器的沖蝕，可以單獨(dú)地或與銥或銥合金層的使用相結(jié) 合來對(duì)攪拌裝置10作其它修改。例如，可以改造攪拌器以便在攪拌器的表面 產(chǎn)生靜態(tài)的或準(zhǔn)靜態(tài)的熔融玻璃層。具體地，在葉輪的遠(yuǎn)端部分27的外表面 上可以包含凹槽。較優(yōu)地，凹槽40與經(jīng)過包含凹槽的表面上的玻璃流垂直， 但是根據(jù)攪拌器設(shè)計(jì)可以有所不同。凹槽40捕獲粘性的熔融玻璃，在攪拌器 葉輪的端部上產(chǎn)生靜態(tài)的或準(zhǔn)靜態(tài)的玻璃層。與常規(guī)攪拌器中使用的光滑表面 造成流動(dòng)相關(guān)的表面沖蝕不同，該實(shí)施方式的熔融玻璃靜態(tài)層具有在葉輪的表 面上形成玻璃保護(hù)層的作用，由此，通過減少玻璃在葉輪表面上的流動(dòng)來減少 葉輪的沖蝕。
凹槽40可以如圖8A中所示地周期性地排列，也可以如圖犯中所示地非 周期性地排列。凹槽40可以是由銳角確定界限的矩形，也可以由圓角和/或弓 形或成角度的壁確定界限。凹槽40的尺寸可以變化，使凹槽的寬度變化。例 如，凹槽可以具有圖6B中所示的任何形狀。的確，葉輪可以包含圖6B的所 有或一部分凹槽，例如非周期性的、變化的寬度和變化的凹槽壁形狀。與攪拌器類似，圓筒14的內(nèi)表面可以包含特征，它們能使圓筒內(nèi)表面上 產(chǎn)生靜態(tài)的或準(zhǔn)靜態(tài)的玻璃層。所述特征可以包括凹痕和/或凹槽。例如，可以 通過澆鑄或機(jī)械加工在圓筒14的內(nèi)表面形成凹槽。所述凹槽可以與上述葉輪 表面的凹槽一致。即，凹槽可以與軸24平行、與攪拌器22的旋轉(zhuǎn)或掃掠方向 垂直地排列，使得凹槽與經(jīng)過圓筒表面的熔融玻璃流基本上垂直，并且具有相 似的形狀和間距。圓筒凹槽也可以具有其它方向，諸如成角度的或傾斜的的方 向，使得凹槽類似于槍筒中的膛線，這要與所用攪拌器的式樣相稱。如果成角 度，那么凹槽可以是右手捻或左手捻。凹槽可以是周期性的或非周期性的。如 果是凹痕(未顯示)，凹痕可以是鋸齒狀的(離開葉輪)或(朝圓筒14的內(nèi) 部)突出的。攪拌器22的部分，諸如葉輪也可以被賦予凹痕。
在另一個(gè)實(shí)施方式中，葉輪被機(jī)械加工或以其它方式被改變，使得它們具 有貫穿葉輪厚度的孔，諸如圖9中所繪制的。優(yōu)選在葉輪的遠(yuǎn)端部分27和靠 近該部分處形成通孔42,但是通孔也可以布滿弓形葉輪片的全部表面的大部 分。通孔42產(chǎn)生與凹槽40類似的作用，在葉輪的末端處建立靜態(tài)的或準(zhǔn)靜態(tài) 的玻璃層，由此減少葉輪的沖蝕。而且，消除能以其它方式產(chǎn)生顆粒的材料也 有助于減少釋放顆粒?？椎臄?shù)量、孔的直徑和它們的排列不應(yīng)該不可接受地削 弱攪拌器。優(yōu)選孔的直徑小于每個(gè)約1 cm。而且，凹槽或孔不必遍布葉輪的全 部表面，而是可以局限于一個(gè)區(qū)域，該區(qū)域從離攪拌器軸最遠(yuǎn)的點(diǎn)開始沿任一 方向擴(kuò)展不足約5cm。
應(yīng)該強(qiáng)調(diào)，本發(fā)明的上述實(shí)施方式特別是任何"優(yōu)選的"實(shí)施方式僅僅是可 能的實(shí)施例，僅是為理解本發(fā)明的構(gòu)思而敘述?？梢詫?duì)本發(fā)明的上述實(shí)施方式 作許多變化和修改而不會(huì)較多地脫離本發(fā)明的精神和構(gòu)思。例如，根據(jù)本發(fā)明 的構(gòu)思，可以使葉輪片的表面起凹痕或以其它方式作改變或調(diào)整，以便使葉輪 片的表面上產(chǎn)生靜態(tài)的或準(zhǔn)靜態(tài)的玻璃層，由此減少或消除表面磨損。其它攪 拌器設(shè)計(jì)(未顯示)可以包括螺旋形的或螺旋狀的構(gòu)造。我們希望所有這種修 改和變化在此都包括在本公開和本發(fā)明的范圍內(nèi)并受到以下的權(quán)利要求書的 保護(hù)。
權(quán)利要求
1.一種制造玻璃的方法，所述方法包含以下步驟使熔融玻璃流經(jīng)攪拌容器，所述攪拌容器含有配置于其中的攪拌器；使該攪拌器旋轉(zhuǎn)以攪拌熔融玻璃；其中，所述攪拌器包含含有至少約50重量％銥的外層。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述外層包含基本上100重量 %銥。
3. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述外層的厚度是至少約100
4. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述外層的厚度是至少約0.5mnu
5. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述攪拌器還包含葉輪，并且 所述外層安排在該葉輪上。
6. 如權(quán)利耍求1所述的方法，其特征在于，所述攪拌器還包含選自鉬、銠、 鉑和它們的合金的難熔金屬。
7. 如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述葉輪具有多個(gè)貫穿其厚度 的孔。
8. 如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述葉輪的外表面上具有多條 凹槽。
9. 一種攪拌熔融玻璃的裝置，所述裝覽包含 含有膛的圓筒；與圓筒同軸的配置在所述膛內(nèi)的軸； 從所述軸徑向伸出至緊鄰圓筒壁的葉輪；其中，所述葉輪包含與熔融玻璃接觸的含有至少約50重量％銥的外層。
10. 如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述外層的厚度是大于約100
11. 如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述外層的厚度是大于約0.5mm0
12. 如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述葉輪還包含選自鉬、鉑、 銠或它們的合金的難熔金屬。
13. 如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述葉輪具有多個(gè)貫穿其厚 度的孔。
14. 如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述葉輪的表面上具有多條 凹槽。
15. —種攪拌熔融玻璃的攪拌器，所述攪拌器包含 軸；從所述軸徑向伸出的葉輪；其中，所述攪拌器包含含有至少約50重量％銥的外層。
16. 如權(quán)利要求20所述的攪拌器，其特征在于，所述外層包含基本上IOO 重量％銥。
17. 如權(quán)利要求20所述的攪拌器，其特征在于，所述外層的厚度是至少約 100 nm。
18. —種攪拌熔融玻璃的裝置，所述裝置包含-含有膛的圓筒與所述圓筒同軸的配置在膛內(nèi)的軸； 從所述軸徑向伸出至緊鄰圓筒壁的葉輪； 其中，所述裝置的表面含有多條凹槽。
19. 如權(quán)利要求17所述的裝置，其特征在于，所述多條凹槽與所述軸的旋 轉(zhuǎn)軸基本上垂直。
20. 如權(quán)利要求17所述的裝置，其特征在于，所述葉輪包含銥。
21. 如權(quán)利要求17所述的裝置，其特征在于，所述圓筒包含銥。
22. —種用i^攪拌熔融玻璃的裝置，所述裝置包含 含有膛的圓筒；與所述圓筒同軸的配置在膛內(nèi)的軸；從所述軸徑向伸出至緊鄰圓筒壁的葉輪；其中，所述葉輪片被改造以減慢熔融玻璃在其表面的流動(dòng)。
23. 如權(quán)利要求21所述的裝置，其特征在于，所述葉輪包含銥或銥合金層。
24. 如權(quán)利要求21所述的裝置，其特征在于，所述葉輪的一部分基本上不 含銥。
25. 如權(quán)利要求21所述的裝置，其特征在于，靠近所述圓筒壁處的銥濃度 大于靠近所述軸處的銥濃度。
26. 如權(quán)利要求21所述的裝置，其特征在于，所述葉輪的表面上具有多條
27. 如權(quán)利要求21所述的裝置，其特征在于，所述葉輪片具有多個(gè)通孔。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種減少來自用于攪拌熔融玻璃的攪拌裝置的難熔金屬的損失的方法和由此產(chǎn)生的裝置。所述方法包括用包含含有至少約50％銥的層的攪拌器攪拌熔融玻璃。本發(fā)明還介紹了一種包含含銥層的裝置。所述裝置可以具有表面，所述表面被改造以減慢熔融玻璃在其表面上的流動(dòng)，由此在所述攪拌器的表面上形成停滯的或類似停滯的玻璃層。適應(yīng)性的改變可以包括攪拌器葉輪片上的凹槽或通孔。
文檔編號(hào)C03B9/48GK101616874SQ200780047692
公開日2009年12月30日 申請(qǐng)日期2007年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月21日
發(fā)明者D·M·萊恩曼, J·P·墨菲, L·M·阿德斯伯格, M·H·戈勒爾 申請(qǐng)人:康寧股份有限公司