CN109553276B - 铂金通道电加热设备和方法 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种铂金通道电加热设备和方法，该设备包括用于流通玻璃液的铂金管(1)、套设于铂金管(1)相对两端的第一环形电极(7)和第二环形电极(8)，所述第一环形电极(7)外周间隔设置有多个第一接线端子，所述第二环形电极(8)的外周间隔设置有多个第二接线端子，所述第一接线端子通过第一环形电极(7)、铂金管(1)、第二环形电极(8)与第二接线端子电连接。本公开的设备和方法够降低铂金管同一截面上的玻璃液温度差，提高玻璃产品均匀性和光学品质，达到市场对玻璃产品的要求。

Description

铂金通道电加热设备和方法

技术领域

本公开涉及玻璃制备技术领域，具体地，涉及一种铂金通道电加热设备和方法。

背景技术

在TFT、LTPS基板玻璃和光学玻璃的制造过程中，窑炉工序将配合料熔解成玻璃液后到达铂金通道工序进行澄清和均化，玻璃液经过铂金通道工序后送到成型工序被制成基板玻璃板半成品，半成品经过加工后制成成品，然后完成包装运输即可送到面板厂家进行使用。

随着技术进步和市场对基板玻璃和光学玻璃要求越来越高，反过来推动了对玻璃品质提升的要求和市场预期，这就要求基板玻璃和光学玻璃的光学品质越来越高。

发明内容

本公开的目的是提供一种铂金通道电加热设备和方法，本公开的设备和方法够降低铂金管同一截面上的玻璃液温度差，提高玻璃产品均匀性和光学品质，达到市场对玻璃产品的要求。

为了实现上述目的，本公开提供一种铂金通道电加热设备，该设备包括用于流通玻璃液的铂金管、套设于铂金管相对两端的第一环形电极和第二环形电极，所述第一环形电极外周间隔设置有多个第一接线端子，所述第二环形电极的外周间隔设置有多个第二接线端子，所述第一接线端子通过第一环形电极、铂金管、第二环形电极与第二接线端子电连接。

本公开还提供一种铂金通道电加热方法，该方法包括：将玻璃液引入本公开所提供的铂金通道电加热设备的铂金管中进行加热。

本公开提供的铂金通道电加热设备和方法，在环形电极上设置多个接线端子并通过调整流经不同接线端子的电流比例，使得通过铂金管的电流更加均匀，铂金管截面上温度差减小，降低了玻璃产品的不均匀性，提高了玻璃产品的光学品质，达到市场对玻璃产品的要求。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是现有铂金通道电加热设备一种具体实施方式的结构示意图(侧视图)。

图2是现有铂金通道电加热设备一种具体实施方式的结构示意图(横截面图)。

图3是本公开铂金通道电加热设备一种具体实施方式的结构示意图(侧视图)。

图4是本公开铂金通道电加热设备一种具体实施方式的结构示意图(横截面图)。

附图标记说明

1 铂金管 2 环形电极 3 环形电极

4 内层导电环 5 外层导电环 6 接线端子

7 第一环形电极 7-1 第一接线端子 7-2 第一接线端子

7-3 第一接线端子 8 第二环形电极

T1 第一热电偶 T2 第二热电偶 T3第三热电偶

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

在基板玻璃和光学玻璃制造时，玻璃液在流经铂金通道铂金管的过程中，在铂金通道铂金管的两端通过电极施加电流，使得铂金管温度升高，从而对流经其中的玻璃液进行加热和温度均化。本公开的发明人发现，由于玻璃液在均化阶段温度不均匀影响了玻璃光学特性，诸如产生的成品玻璃的折射率或透射率不均匀。具体原因为：现有的铂金通道电加热方式中，由于电流的物理特性，电流在铂金管上的分布无法达到均匀的程度，因此铂金管也不能够均匀发热，导致流经其中的玻璃液在铂金管的不同部位温度不同，在同一个铂金管的截面上，玻璃液上下温差能够达到50℃以上，中间与上部的温差也达到30℃以上，从而使得生产出来的玻璃产品光学品质无法进一步提高。

为了解决上述问题，如图1所示，本公开提供一种铂金通道电加热设备，该设备包括用于流通玻璃液的铂金管1、套设于铂金管1相对两端的第一环形电极7和第二环形电极8，所述第一环形电极7外周间隔设置有多个第一接线端子，所述第二环形电极8的外周间隔设置有多个第二接线端子，所述第一接线端子通过第一环形电极7、铂金管1、第二环形电极8与第二接线端子电连接。本公开提供的铂金通道电加热设备可以通过控制流经不同接线端子电流的比例，使得通过铂金管的电流更加均匀，铂金管截面上温度差减小，降低了玻璃产品的不均匀性，提高了玻璃产品的光学品质，达到市场对玻璃产品的要求。

根据本公开，所述第一接线端子可以设置为三个以上，所述第二接线端子也可以设置为三个以上。接线端子数量越多，则控温效果更好，但是设备成本增加，如图4所示，本公开优选第一接线端子设置为三个，且呈正三角形分布，即相邻接线端子中心的连线所形成的角度为60°，优选其中一个第一接线端子设置于第一环形电极7的顶端；所述第二接线端子设置为三个，且呈正三角形分布，优选其中一个第二接线端子设置于第二环形电极8的顶端，从而使铂金管的上中下三个部分均能控温。另外，相应第一接线端子和第二接线端子之间所错开的对应角度(第一接线端子中心与第一环形电极圆心处的连线与第二接线端子中心和第二环形电极圆心处的连线所形成的夹角)可以为0-60°之间。

根据本公开，所述第一环形电极7和第二环形电极8可以各自设置有内层导电环4和外层导电环5，内层导电环4套设在铂金管上，外层导电环套设在内层导电环5上，且内层导电环4和外层导电环5相接触。设置两层导电环可以使电流分布更加均匀，并提高接触面的接触电阻，使电流再分布，另外，由于内层导电环温度更高，外层导电环温度低，外层导电环可以采用更加便宜的材料，以降低成本。

根据本公开，本公开设备的材料是本领域技术人员所熟知的，例如所述铂金管1的材料可以为铂金或铂合金，所述内层导电环4的材料可以为铂金或铂合金，所述外层导电环5的材料可以为铂金、铂合金、钯或镍，所述铂合金可以为铂铑合金。本领域技术人员可以采用其它的材料，本公开不再赘述。

为了方便测量铂金管管体不同位置的温度，以调整不同接线端子所流经的电流比例，所述铂金管1外周沿高度方向可以设置有多个热电偶，在铂金管的顶部和底部可以各设置一个热电偶，其余位置可以根据需要进行设置一个或多个热电偶。一种实施方式，如图3-4所示，所述铂金管1外周的顶部设置有第一热电偶T1，中部设置有第二热电偶T2，底部设置有第三热电偶T3，所述第一热电偶T1、第二热电偶T2和第三热电偶T3与铂金管1相接触的端点在同一竖直平面上。

本公开还提供一种铂金通道电加热方法，该方法包括：将玻璃液引入本公开所提供的铂金通道电加热设备的铂金管1中进行加热。

一种实施方式，可以通过控制流经多个第一接线端子中电流的比例和流经多个第二接线端子中电流的比例，控制所述铂金管1外周的同一竖直截面上顶点的温度与中点的温度之差不超过10℃、优选不超过5℃以及中点的温度与底点的温度之差不超过20℃、优选不超过15℃。具体电流的控制方式以三个第一接线端子作为电流输入端为例，如图4所示，通过输入电流调节位于下侧的第一接线端子7-2和第一接线端子7-3所流经电流占总电流百分比在30％到80％之间，优选在50-70％之间，流经第一接线端子7-2的电流与流经第一接线端子7-3的电流百分比相差在10％以内。

下面结合附图所描述的实施方式对本公开的铂金通道电加热设备和方法进一步详细说明，但是并不因此而限制本公开。

图1-2是铂金通道电加热设备的示意图。如图1所示，该设备包括铂金管1、环形电极2、环形电极3，其中环形电极2和环形电极3相同，第一热电偶T1、第二热电偶T2和第三热电偶T3为铂金管1截面上中下三个温度监测点，图中箭头表示玻璃液流动方向。如图2所示，环形电极2由接线端子6、外层导电环5和内层导电环4组成，其中外层导电环5和内层导电环4焊接在一起。内层导电环4的内部与铂金管1焊接在一起，环形电极2和环形电极3通过导线与外部电源相连接。

现有铂金通道电加热设备存在不足之处在于，环形电极2和环形电极3与外部电源相连后，电流通过铂金管1，由于电流的物理特性，电流沿着铂金管1上部形成回路，铂金管1的中间和下部的电流密度小于上部，这就在铂金管1的截面上中下部分形成较大的温度差，在实际生产中，铂金管1截面上部与中间温差(T1-T2)达到30℃以上，上部下部温差(T2-T3)达到50℃以上，甚至更高，这都限制了玻璃液在均化过程中的均匀性，也限制了玻璃光学品质的进一步提升，无法更好满足市场需求。

图3-4本公开铂金通道电加热设备一种具体实施方式的结构示意图，如图3所示，本公开的铂金通道电加热设备除了包含传统的铂金管1，作为温度监测点的第一热电偶T1、第二热电偶T2和第三热电偶T3外还包括对应第一环形电极7和第二环形电极8，第一环形电极7和第二环形电极8上的接线端子为3个，与现有设备结构不同。

第一环形电极7和第二环形电极8与外部电源相连接，第一环形电极7的第一接线端子7-1、第一接线端子7-2和第一接线端子7-3的输入电流可以按照百分比进行调整，匹配对应第二环形电极8的3个第二接线端子上通过的电流也可以按照百分比进行调整，避免电流过多从铂金管1上部流过造成的加热温度不均匀情况，从而调整铂金管1截面上中下三个温度监测点第一热电偶T1、第二热电偶T2和第三热电偶T3所检测到的温度差值，不仅完成了对铂金管1的加热以及对流经铂金管1内的玻璃液的加热，而且缩小了玻璃液在铂金管1截面上中下部位的温差，提高了玻璃液的均匀性，提高了玻璃产品的光学品质，达到了市场对玻璃品质的要求。

下面将通过实施例来进一步说明本公开，但是本公开并不因此而受到任何限制。

实施例中光条纹检测合格率的测试方法为：氙灯光透过玻璃，观察玻璃板上条纹等级情况，4级为废品，1、2、3级为合格品。

实施例1

本实施例采用图3-4所示的铂金通道电加热设备进行电加热玻璃液。第一接线端子7-1、第一接线端子7-2、第一接线端子7-3以及三个第二接线端子(未示出)材质为铜，内层导电环4材质为铂铑20合金，外层导电环5材质为镍。在第一环形电极7和第二环形电极8上施加电流，流经第一接线端子7-1的电流占比为30％，流经第一接线端子7-2和第一接线端子7-3的电流占比各自为35％，第一环形电极7和第二环形电极8所匹配的接线端子对应夹角为0°(即沿轴向重叠)，铂金管温度升高到1500℃后，第一热电偶T1和第二热电偶T2的温度差在6到10℃之间，第二热电偶T2和第三热电偶T3的温度差10到18℃之间，很好地提高了玻璃液在铂金管内的温度均匀性，所制备的玻璃产品光条纹检测合格率见表1。

实施例2

与实施例1基本相同，不同之处在于：通过控制流经不同第一接线端子的电流比例，控制第一热电偶T1和第二热电偶T2的温度差在2到5℃之间，第二热电偶T2和第三热电偶T3的温度差6到11℃之间，所制备的玻璃产品光条纹检测合格率参数见表1。

对比例

本对比例采用图1-2所示铂金通道电加热设备进行电加热玻璃液。接线端子6材质为铜，内层导电环4材质为铂铑20合金，外层导电环5材质为镍。在电极7和电极8上施加电流，铂金管温度升高到1500℃后，第一热电偶T1和第二热电偶T2的温度差在50到60℃之间，第二热电偶T2和第三热电偶T3的温度差在25到40℃之间。所制备的玻璃产品光条纹检测合格率参数见表1。

表1

实施例	光条纹检测合格率，％
		实施例1	100％合格率，一级以上90％
实施例2	100％合格率，一级以上98％
		对比例1	95％合格率，一级以上80％

从表1可以看出，本公开的设备和方法够降低铂金管同一截面上的玻璃液温度差，提高玻璃产品均匀性和光学品质，达到市场对玻璃产品的要求。

虽然本公开中对一些具体的实施方式进行了描述和说明，但是应该理解，本公开中的具体实施方式是用来更进一步解释本公开的意图和内容的，并不是用来对本公开构成某种限制，在不偏离本公开的精神和意图以及权利要求书中限定的范围的前提下，可以对本公开进行一定的修改。

Claims (8)

1.一种铂金通道电加热设备，该设备包括用于流通玻璃液的铂金管（1）、套设于铂金管（1）相对两端的第一环形电极（7）和第二环形电极（8），所述第一环形电极（7）外周间隔设置有多个第一接线端子，所述第二环形电极（8）的外周间隔设置有多个第二接线端子，所述第一接线端子通过第一环形电极（7）、铂金管（1）、第二环形电极（8）与第二接线端子电连接，其中，所述第一接线端子设置为三个以上，所述第二接线端子设置为三个以上，流经所述第一接线端子和所述第二接线端子的电流比例可调。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述第一接线端子设置为三个，且呈正三角形分布，其中一个第一接线端子设置于第一环形电极（7）的顶端；所述第二接线端子设置为三个，且呈正三角形分布，其中一个第二接线端子设置于第二环形电极（8）的顶端。

3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述第一环形电极（7）和第二环形电极（8）各自设置有内层导电环（4）和外层导电环（5）。

4.根据权利要求3所述的设备，其中，所述铂金管（1）的材料为铂金或铂合金，所述内层导电环（4）的材料为铂金或铂合金，所述外层导电环（5）的材料为铂金、铂合金、钯或镍。

5.根据权利要求1所述的设备，其中，所述铂金管（1）外周沿高度方向设置有多个热电偶。

6.根据权利要求5所述的设备，其中，所述铂金管（1）外周的顶部设置有第一热电偶（T1），中部设置有第二热电偶（T2），底部设置有第三热电偶（T3），所述第一热电偶（T1）、第二热电偶（T2）和第三热电偶（T3）与铂金管（1）相接触的端点在同一竖直平面上。

7.一种铂金通道电加热方法，该方法包括：将玻璃液引入权利要求1-6中任意一项所述的铂金通道电加热设备的铂金管（1）中进行加热，通过控制流经多个第一接线端子中电流的比例和流经多个第二接线端子中电流的比例，控制所述铂金管（1）外周的同一竖直截面上顶点的温度与中点的温度之差不超过10℃以及中点的温度与底点的温度之差不超过20℃。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，控制所述顶点的温度与中点的温度之差不超过5℃以及中点的温度与底点的温度之差不超过15℃。

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