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CN110167890A - 用于形成玻璃制品的设备和方法 - Google Patents

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CN110167890A CN201780082566.5A CN201780082566A CN110167890A CN 110167890 A CN110167890 A CN 110167890A CN 201780082566 A CN201780082566 A CN 201780082566A CN 110167890 A CN110167890 A CN 110167890A
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Abstract

一种电助耐火熔化容器，其包括后壁、第一侧壁、第二侧壁、前壁和底壁，所述熔化容器包括从后壁延伸到前壁的纵向中心线，以及在第一侧壁的内表面与第二侧壁的内表面之间延伸且垂直于纵向中心线的总宽度。所述熔化容器还包括在后壁与前壁之间的长度L，以及在第一侧壁与第二侧壁之间且垂直于中心线的宽度W。多个电极通过熔化容器的底壁延伸到熔化容器的内部中，并且L/W在约2.0至约2.4的范围内。

Description

用于形成玻璃制品的设备和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2016年11月8日提交的系列号为62/419,115的美国临时申请的优先权权益，本文以该申请的内容为基础并将其全文纳入本文，如同在下文完整阐述。
背景
技术领域
本发明一般涉及用于形成玻璃制品的设备和方法，特别是涉及用于熔化原料以产生熔融玻璃的设备和方法。
背景技术
大规模地制造玻璃制品，例如用于显示装置(例如电视机显示器、计算机显示器、手机显示器、笔记本电脑和平板电脑显示器等)制造的玻璃片，从原料的熔化开始来产生经过加热的粘性物质(下文中称为“熔融玻璃”或“熔体”)，其可在下游成形过程中形成为玻璃制品。将各原料(例如各种金属氧化物、改性剂、助熔剂和澄清剂)混合并以连续、半连续或离散的方法投到熔化炉中，在该熔化炉中，将原料加热到材料溶解的温度。显示品质的玻璃的化学组成使得熔化温度较高，例如在约1525℃至约1575℃的范围内，这要求大量的能量输入。因此，除了采用位于熔融玻璃液位上方的熔化容器上部中的传统燃烧器(即，碹顶燃烧器)，或者有时位于熔融玻璃表面下方的传统燃烧器(即浸没式燃烧器)之外，用于制造显示器玻璃的熔化容器可以在熔融玻璃自身内采用热效率更高的电助焦耳加热。
在一些行业应用中，例如，在光学品质的玻璃的制造中，可以采用相对较小的熔化容器。在传统的浮法玻璃制造操作中可以使用大的容器，相比于这种大的容器，小的熔化容器更便宜并且可以更好地控制。
为了节约成本，从同一套仪器生产更多的玻璃的压力越来越大。甚至是对于较小的熔化操作，增加产量的最实用的方法是增加熔融玻璃从熔化容器出发而通过下游制造设备的流量。尽管如此，增加产量的需要使得要推动增加熔化容器的尺寸。然而，一些熔化容器的尺寸可存在限制，这些熔化容器例如至少部分通过电流来加热的熔化容器，这至少是因为在熔化容器的宽度上电力点火(例如产生电流)所需的电压对于制造人员和电力仪器自身变得越来越危险。另外，高压具有烧穿熔化容器的耐火材料而非熔融玻璃的风险。绕过熔融玻璃并直接通过熔化容器壁的耐火材料的电流可引起熔化容器壁的过度加热，并增加壁材料分解或溶解到熔融玻璃中的可能性。这种释放的壁材料进而可能超过熔融玻璃内特定化学物质的溶解极限，并增加化学物质不会完全溶解和/或从熔融玻璃沉淀出的可能性，从而在最终的玻璃制品中形成缺陷。例如，溶解到熔融玻璃中的用于熔化容器壁的高氧化锆耐火材料的氧化锆量的增加可能导致氧化锆从熔融玻璃中沉淀出来，随后，当熔融玻璃在设备的下游部分中冷却时，在熔体中形成氧化锆晶体。无法解决这些问题中的一些问题至少部分是因为熔化设备的各个部件与熔融玻璃之间的不相容性所致，例如由电极材料与熔融玻璃中可包含的某些澄清剂之间的不相容性所致。反过来，可相容的电极材料可能需要限制熔化容器尺寸的物理设施(physical embodiments)，以避免超过上述电压限制。
澄清剂和电极材料的改变使得先前在制定的安全协议中无法实现的新的熔化容器设计成为可能，但这是毫无历史经验的。因此，为了增加流量而改变熔化容器设计，例如改变熔化容器的宽度，导致熔化容器中的熔融玻璃的流体动力学发生了不可预见性的改变，并随后增加了由熔融玻璃生产的玻璃制品中的缺陷。
因此，需要能够支持高流量并且使缺陷减少的熔化容器设计。
发明内容
公开了一种用于生产制品的方法，所述方法包括：用至少一个螺旋进料器将原料进料到容纳熔融玻璃的熔化容器中，所述熔化容器包括后壁、前壁、第一侧壁、第二侧壁和底壁，所述熔化容器包含从后壁的内表面延伸到前壁的内表面的长度L，从第一侧壁的内表面延伸到第二侧壁的内表面且垂直于长度L的宽度W，沿着长度L延伸并且与第一侧壁和第二侧壁等距的纵向中心线，其中L/W在约2.0至约2.4的范围内。所述方法还包括：利用延伸到熔化容器的内部中的多个电极之间的电流来加热熔融玻璃，由此在熔融玻璃中产生多个对流流动，所述多个对流流动包括在向着后壁的方向上平行于中心线的具有第一流动速度的第一对流流动，向着前壁的平行于中心线的具有第二流动速度的第二对流流动，在从中心线向着第一侧壁的横向方向上的具有第三流动速度的第三对流流动，以及在从中心线向着第二侧壁的横向方向上的具有第四流动速度的第四对流流动。在熔融玻璃表面下方5.1cm的位置处，沿着中心线的第一流动速度与第二流动速度的积分比等于或大于1.5。
在一些实施方式中，L·W等于或小于约17平方米，例如等于或小于约16平方米、等于或小于约15平方米或等于或小于约14平方米。
在所述至少一个螺旋进料器的横向位置处的熔融玻璃表面下方5.1cm深度且离前壁0.05L的位置处，第三或第四流动速度与第二流动速度的比值的绝对值的倒数可大于50％。
在所述至少一个螺旋进料器的横向位置处的熔融玻璃表面下方5.1cm深度且离后壁0.05L的位置处，第三或第四流动速度与第一流动速度的比值的绝对值的倒数可大于50％。
所述方法还可包括：在用电流加热熔融玻璃的同时，用燃烧器加热熔融玻璃。
在一些实施方式中，通过电流输入到熔融玻璃的能量是通过电流和燃烧器输入到熔融玻璃中的总能量的至少20％。
在一些实施方式中，所述多个电极通过熔化容器的底壁延伸到熔化容器的内部中。
所述多个电极可以包含钼。
在一些实施方式中，在所述多个电极中的每个电极处评估的对地电压(VTG)的变化不超过0±80伏。例如，在一些实施方式中，VTG的绝对值等于或小于70伏，例如等于或小于约65伏。
所述方法还包括将熔融玻璃成形成带材，其中，所述带材的波筋对比度值等于或小于0.33％。
在另一个实施方式中，公开了一种用于生产玻璃制品的设备，所述设备包括熔化容器，所述熔化容器包括后壁、前壁、第一侧壁、以及与第一侧壁相对的第二侧壁，所述熔化容器还包含从后壁的内表面延伸到前壁的内表面的长度L，以及从第一侧壁的内表面延伸到第二侧壁的内表面且垂直于长度L的宽度W，其中L/W在约2.0至约2.4的范围内。多个电极通过熔化容器的底壁延伸到熔化容器的内部中，每个电极包含钼。
L·W可等于或小于约17平方米，例如等于或小于约16平方米、等于或小于约15平方米或等于或小于约14平方米。
所述设备还可以包括多个燃烧器，其通过第一侧壁和第二侧壁中的一者或两者而暴露于熔化容器的内部。
在另一个实施方式中，描述了一种用于生产玻璃制品的方法，所述方法包括：用至少一个螺旋进料器将原料进料到容纳熔融玻璃的熔化容器中，所述熔化容器包括后壁、前壁、第一侧壁、第二侧壁和底壁，所述熔化容器包含从后壁的内表面延伸到前壁的内表面的长度L，从第一侧壁的内表面延伸到第二侧壁的内表面且垂直于长度L的宽度W，沿着长度L延伸并且与第一侧壁和第二侧壁等距的纵向中心线，其中L·W小于约17平方米并且L/W在约2.0至约2.4的范围内。
所述方法还包括：利用延伸到熔化容器的内部中的多个含钼电极之间的电流来加热熔融玻璃，由此在熔融玻璃中产生多个对流流动，所述多个对流流动包括在向着后壁的方向上的平行于中心线的具有第一流动速度的第一对流流动，向着前壁的平行于中心线的具有第二流动速度的第二对流流动，在从中心线向着第一侧壁的横向方向上的具有第三流动速度的第三对流流动，以及在从中心线向着第二侧壁的横向方向上的具有第四流动速度的第四对流流动。在熔融玻璃表面下方5.1cm的位置处，沿着中心线的第一流动速度与第二流动速度的积分比等于或大于1.5。
所述方法还可包括：在用电流加热熔融玻璃的同时，用燃烧器加热熔融玻璃。
在一些实施方式中，由电流输入到熔融玻璃的能量是由电流和燃烧器输入到熔融玻璃中的总能量的至少20％。
在一些实施方式中，在位于所述至少一个螺旋进料器的横向位置处的熔融玻璃表面下方5.1cm深度，且离前壁0.05L的位置处，第三或第四流动速度与第二流动速度的比值的绝对值的倒数可大于50％。
在一些实施方式中，在位于所述至少一个螺旋进料器的横向位置处的熔融玻璃表面下方5.1cm深度，且离后壁0.05L的位置处，第三或第四流动速度与第一流动速度的比值的绝对值的倒数可大于50％。
在以下的详细描述中提出了本文所述的实施方式的其他特征和优点，其中的部分特征和优点对本领域的技术人员而言，根据所作描述就容易看出，或者通过实施包括以下详细描述、权利要求书以及附图在内的本文所述的本发明而被认识。
应理解，前面的一般性描述和以下的具体实施方式都只是呈现本公开的实施方式，用来提供理解要求保护的发明的性质和特性的总体评述或框架。所附附图提供了对本发明的进一步理解，附图被结合在本说明书中并构成说明书的一部分。附图例示了本公开的各个实施方式，并与说明书一起用来解释本公开的原理和操作。
附图说明
图1是一种示例性玻璃制造设备的示意图；
图2是用于产生熔融玻璃的一种示例性熔化容器的透视图；
图3是图2的熔化容器的纵向平面图；
图4是图2的熔化容器的另一个纵向平面图，其示出了在熔化容器中的熔融玻璃流动；
图5是图2的熔化容器的横向截面图；
图6是图2的熔化容器的纵向截面图；
图7是示出了三种不同熔化容器设计的箱形图；
图8A是用于熔化容器设计A的电极的对地电压的图，所述熔化容器设计A包括安装在底壁的电极并且长对宽的纵横比是2.0；
图8B是用于熔化容器设计B的电极的对地电压的图，所述熔化容器设计B包括安装在底壁的电极并且长对宽的纵横比是1.9；
图8C是用于熔化容器设计C的电极的对地电压的图，所述熔化容器设计C包括安装在侧壁的电极并且长对宽的纵横比是2.4；
图9是来自三种不同的熔化容器设计A、B和C的波筋的合格率的图；
图10A是绘制了针对三种熔化容器设计A、B和C的模型化的向后流动速度对比向前流动速度的比值根据长度L的变化的图。
图10B是绘制了针对三种熔化容器设计A、B和C的模型化的纵向流速对比横向流速的比值根据长度L的变化的图。
具体实施方式
下面将详细说明本公开的实施方式，这些实施方式的实例在附图中示出。只要可能，在附图中使用相同的附图标记表示相同或相似的部分。但是，本公开可以以许多不同的形式实施并且不应被解读成限于本文中提出的实施方式。
本文中，范围可以表示为从“约”一个具体值开始和/或至“约”另一个具体值终止。当表述这样的范围时，另一个实施方式包括自所述一个具体数值始和/或至所述另一具体数值止。类似地，当用先行词“约”将数值表示为近似值时，应理解具体数值构成了另一个实施方式。还应理解的是，每个范围的端点值在与另一个端点值相关以及独立于另一个端点值的情况下都是有意义的。
本文所用的方向术语——例如上、下、右、左、前、后、顶、底——仅仅是参照绘制的附图而言，并不用来暗示绝对的取向。
除非另有明确说明，否则本文所述的任何方法不应理解为其步骤需要按具体顺序进行，或者对于任何装置，需要具体的取向。因此，如果方法权利要求没有实际叙述其步骤要遵循的顺序，或者任何设备权利要求没有实际叙述各组件的顺序或取向，或者权利要求书或说明书中没有另外具体陈述步骤限于具体顺序，或者没有叙述设备组件的具体顺序或取向，那么在任何方面都不应推断顺序或取向。这适用于解释上的任何可能的非表达性基础，包括：涉及步骤安排的逻辑问题、操作流程、组件的顺序或组件的取向问题；由语法组织或标点派生的明显含义问题和说明书中描述的实施方式的数量或类型问题。
如本文所用，单数形式的“一个”、“一种”和“该/所述”包括复数指代形式，除非文中另有明确说明。因此，例如，提到的“一种”部件包括具有两种或更多种这类部件的方面，除非文本中有另外的明确表示。
历史上，在玻璃制造的澄清过程中，例如在制造用于生产显示器玻璃的铝硼硅酸盐玻璃中，用来去除气泡的澄清剂包含砷氧化物和/或锑氧化物，这是因为相比于许多替代性物质，这些物质在相对更高的温度下经历氧化还原反应。这使砷氧化物和/或锑氧化物成为高熔点原料的理想物质。另外，相比于其他可获得的澄清剂，砷和锑在这些氧化还原反应期间产生大量的氧。不幸的是，锑和/或砷澄清剂与钼之间的化学不相容性妨碍了将更为便宜的钼电极用于电点火或电助的熔化容器，例如常用于制造光学品质的玻璃制品的那些熔化容器，所述光学品质的玻璃制品例如用于显示行业的玻璃基材，例如用于制造手机显示器、计算机显示器、电视显示器等的玻璃基材。这要求使用替代性电极材料，例如包含锡(例如锡氧化物)的电极材料。然而，由于熔融玻璃的化学侵蚀性，锡氧化物易受腐蚀，因此需要相对频繁地将电极推到熔融玻璃中以补偿电极腐蚀和/或电极溶解。还需要将锡氧化物电极嵌在熔化炉的侧壁中以使电极延伸到熔融玻璃中的程度最小化，从而可避免不必要地暴露于熔融玻璃，以及避免随后电极迅速溶解在熔融玻璃中。因此，一般来说，仅在壁的安装位置处，锡氧化物电极的面暴露于熔融玻璃。
最近，环境问题导致从砷氧化物和锑氧化物澄清剂转变到替代性的澄清剂，最常见的是锡氧化物。相比于砷氧化物和锑氧化物中的任一种，作为澄清剂的锡氧化物不那么有效，并且其包含在硬的显示型玻璃(例如铝硼硅酸盐玻璃)中的较低的溶解度极限，但是其比砷和锑的毒性显著更小。
由于产品需求增加了对更大的制造产量的需求，因此满足这一需求的最实用的替代方案是通过使熔化容器变得更大来增加熔化容器的尺寸而不是建立额外的生产线。然而，熔化容器的宽度变化立马受到向安装在侧壁的电极所施加的电压的限制的困扰。因为显示型玻璃通常展现出高的电阻率，因此在熔化容器的某宽度上建立电极间的电流所需的电压不仅对仪器中及仪器周围工作的人员有危险，还可达到足以在熔化容器自身的耐火材料中建立明显电流的量值。也就是说，有可能在延伸穿过熔化容器壁材料的电极之间建立电流，从而有效地绕过熔融玻璃。通过熔化容器而不是通过熔融玻璃发生短路的电流过度地加热了熔化容器壁，这可增加熔化容器的耐火材料进入到熔融玻璃中的溶解速率。因此，熔化容器的宽度以及相对的安装在侧壁的电极之间的距离存在限制，由此，只剩下改变熔化容器的长度作为增加熔化和流量的实用手段。因此，历史上大多数的工艺优化着眼于增加熔化容器的长度以及熔体中的纵向对流。
熔体中的对流受玻璃组成和热梯度驱动，其通过瑞利数Ra来表示，所述瑞利数Ra是针对对流的无量纲的比例因子，其可用下式表示：
Ra＝(gβΔTx3)/(ν1a1) (1)
其中g代表重力加速度，β代表热膨胀系数，ΔT代表热差驱动的对流，x代表特征长度，ν代表运动粘度并且a代表热扩散系数。对于该公式，对流力的强度由β所定义的玻璃的热膨胀系数(CTE)决定，其驱动熔化容器和/或熔体的热区与冷区之间的密度差，热区和冷区之间的温度差(ΔT)，在该温度范围内的熔化容器中的玻璃粘度，以及热区与冷区之间的长度或距离。显而易见的是，热区与冷区的位置和温度差是影响瑞利公式的大多数因子的大变量。
不使用砷氧化物和锑氧化物澄清剂为替代性电极材料(例如钼)提供了机会，这些替代性电极材料可与锡氧化物澄清剂相容并且比锡氧化物电极更便宜。另外，在熔融玻璃中，钼比锡氧化物更抗腐蚀，因此，不需要那么频繁地将钼电极推到熔融玻璃中，从而展现了更长的寿命。相应地，钼电极可以作为棒直接延伸到熔融玻璃中，例如从熔化容器的底壁(和/或侧壁)延伸，从而克服先前锡氧化物电极对熔化容器的宽度的限制。也就是说，超出先前的限制，熔化容器的容量(例如从熔化容器出发的流动速率)可以通过增加熔化容器的宽度以及通过增加长度来得到增加。然而，当试图增加熔化容器的尺寸时，特别是在宽度方向上增加时，若仅使用历史上的优先级顺序来指导熔化容器的设计，则所得到的熔化容器在超过某些流动速率时会变得不稳定。
熔化原料以产生熔融玻璃的本领域技术人员应理解，在熔融玻璃中产生的对流至少有多个目的，例如通过熔融玻璃物质分配热能，以及促进熔融玻璃的物理混合。在电助熔化容器中的对流由输入到熔体中的热产生，该热来自碹顶氧-燃料燃烧器以及来自电极之间的电流，所述电流通过周围的熔体。
虽然钼电极的使用解除了对熔化容器宽度的限制，但是观察到，熔化容器的尺寸改变，更具体地，熔化容器的纵横比(即，长与宽的比值)的改变也导致工艺的某些性能特征发生不期望的改变，其中的一些性能特征包括熔体的热变化、电压变化以及不均匀性(波筋)性能。虽然熔体的热变化与工艺自身直接相关，但是不均匀性是可直接表现在最终产品中的影响因素。如果小区域的不均匀性能够挺过工艺的混合作用，则该材料的不均匀性(例如粘度差)可作为具有纳米级厚度偏差的重复图案而进入到经过拉制的玻璃带中，其被称为“波筋”。人眼本身对这些类型的衍射或透镜状(lensing)图案敏感，因此，其存在于用于人类观察的产品(例如显示器)中是非常不希望的。因此，通过实验和建模，发现了能够对熔化容器设计进行尺寸缩放以满足高的流量要求的熔化容器设计与性能之间的关系。
图1所示是示例性玻璃制造设备10。在一些实施方式中，玻璃制造设备10可包括玻璃熔化炉12，该玻璃熔化炉12可包含熔化容器14。除了熔化容器14外，玻璃熔化炉12可任选包含一个或多个其他部件，如加热元件(例如燃烧器和/或电极)，其被构造用于加热原料并将原料转化为熔融玻璃。例如，熔化炉14可以是电助熔化容器，其中，通过燃烧器及通过直接加热向原料添加能量，其中，使电流通过原料，从而通过对原料进行焦耳加热而增加能量。如本文中所使用的，在熔化操作期间，当通过直接电阻加热(焦耳加热)而赋予原料和/或熔体的能量的量等于或大于约20％但小于100％时，熔化容器将被考虑为电助熔化容器。
在另外的实施方式中，玻璃熔化炉12可以包含热管理装置(例如绝热部件)，其减少了熔化容器的热损耗。在另外的实施方式中，玻璃熔炉12可以包含电子装置和/或机电装置，其有利于将原料熔化为玻璃熔体。更进一步，玻璃熔化炉12可以包括支承结构(例如支承底座、支承构件等)或其他部件。
玻璃熔化容器14通常由耐火材料形成，例如耐火陶瓷材料，如包含氧化铝或氧化锆的耐火陶瓷材料，但是可以替代性地或附加地使用其他耐火材料，例如钇。在一些实例中，玻璃熔化容器14可由耐火陶瓷砖建造。
在一些实施方式中，熔化炉12可以作为玻璃制造设备的部件纳入，所述玻璃制造设备被构造用于制造玻璃制品，例如具有不确定长度的玻璃带，但是在另外的实施方式中，玻璃制造设备可以被构造用于形成其他玻璃制品而不加以限制，例如玻璃棒、玻璃管、玻璃封套(例如用于照明装置的玻璃封套，如灯泡)和玻璃透镜，但还考虑了许多其他玻璃制品。在一些实例中，熔化炉可以作为玻璃制造设备的部件纳入，该玻璃制造设备包括狭缝拉制设备、浮浴设备、下拉设备(例如熔合下拉设备)、上拉设备、压制设备、辊设备、拉管设备或者能够得益于本公开的任何其他玻璃制造设备。举例而言，图1示意性地例示了作为熔合下拉玻璃制造设备10的部件的玻璃熔化炉12，该玻璃制造设备10用于熔合拉制玻璃带以用于随后将玻璃带加工成单独的玻璃片或将玻璃带卷绕到卷轴上。
玻璃制造设备10(例如熔合下拉设备10)可任选地包括上游玻璃制造设备16，该上游玻璃制造设备16位于玻璃熔化容器14的上游。在一些实例中，上游玻璃制造设备16的一部分或整体可以作为玻璃熔化炉12的部分纳入。
如图1例示的实施方式所示，上游玻璃制造设备16可包含原料储存仓18、原料输送装置20和连接至该原料输送装置的发动机22。储存仓18可以被构造用于储存一定量的原料24，可通过一个或多个进料端口将原料24进料到玻璃熔化炉12的熔化容器14中，如箭头26所示。原料24通常包含一种或多种形成玻璃的金属氧化物和一种或多种改性剂。在一些实例中，原料输送装置20可由发动机22提供动力，使得原料输送装置20将预定量的原料24从储存仓18输送到熔化容器14。在另外的实例中，发动机22可为原料输送装置20提供动力，从而基于相对于熔融玻璃的流动方向在熔化容器14下游感测到的熔融玻璃液位，以受控的速率加入原料24。此后，可加热熔化容器14内的原料24以形成熔融玻璃28。通常，在初始的熔化步骤中，原料作为颗粒，例如作为包含各种“砂”被加入到熔化容器中。原料还可以包含来自之前所进行的熔化和/或成形操作的废玻璃(即碎玻璃)。燃烧器通常用于启动熔化过程。在电助熔化过程中，一旦原料的电阻充分降低(例如，当原料开始液化时)，则通过在接触原料的各电极之间形成电势从而建立通过原料的电流来开始电助，此时原料通常进入熔融状态或者处于熔融状态。
玻璃制造设备10还可任选包含下游玻璃制造设备30，其相对于熔融玻璃28的流动方向位于玻璃熔化炉12的下游。在一些实例中，下游玻璃制造设备30的一部分可以作为玻璃熔化炉12的部分纳入。然而，在一些情况中，下文论述的第一连接管道32，或者下游玻璃制造设备30的其他部分，可以作为玻璃熔炉12的部分纳入。包括第一连接管道32在内的下游玻璃制造设备的元件可由贵金属形成。合适的贵金属包括选自下组金属的铂族金属：铂、铱、铑、锇、钌和钯，或其合金。例如，玻璃制造设备的下游部件可由铂-铑合金形成，该铂-铑合金包含约70重量％至约90重量％的铂和约10重量％至约30重量％的铑。然而，其他合适的金属可包括钼、铼、钽、钛、钨和其合金。
下游玻璃制造设备30可包括第一调节(即处理)容器，如澄清容器34，其位于熔化容器14下游并通过上述第一连接管道32与熔化容器14连接。在一些实例中，熔融玻璃28可借助于重力经第一连接管道32从熔化容器14进料到澄清容器34。例如，重力可以驱动熔融玻璃28通过第一连接管道32的内部通路，从熔化容器14到达澄清容器34。但应理解，其他调节容器可位于熔化容器14下游，例如在熔化容器14与澄清容器34之间。在一些实施方式中，在熔化容器与澄清容器之间可使用调节容器，其中来自主熔化容器的熔融玻璃可在次级容器中进一步加热，以延续熔化过程，或者可冷却到比主熔化容器中的熔融玻璃的温度更低的温度，然后进入澄清容器。
在澄清容器34中，可以通过各种技术去除熔融玻璃28中的气泡。例如，原料24可以包含多价化合物(即澄清剂)，例如锡氧化物，它们在加热时发生化学还原反应并释放氧气。其他合适的澄清剂包含但不限于砷、锑、铁和铈，但是如前所述，在一些应用中，因为环境原因，砷与锑的使用可能受到阻碍。将澄清容器34加热到比熔化容器温度更高的温度，由此加热澄清剂。由包含在熔体中的一种或多种澄清剂的温度引发的化学还原反应所产生的氧气泡上升通过澄清容器内的熔融玻璃，其中，熔化炉内产生的熔融玻璃中的气体可聚并或扩散到澄清剂所产生的氧气泡中。然后，浮力增加的增大的气泡可上升到澄清容器中的熔融玻璃的自由表面并随后排出澄清容器。随着氧气泡上升通过熔融玻璃，其可进一步引发澄清容器中熔融玻璃的机械混合。
下游玻璃制造设备30还可包含另一个调节容器，例如混合设备36，其用于混合从澄清容器34向下游流动的熔融玻璃。混合设备36可用于提供均匀的玻璃熔体组合物，从而减少化学或热不均匀性，这些化学或热不均匀性原本可存在于离开澄清容器的经澄清的熔融玻璃中。如图所示，澄清容器34可以通过第二连接管道38与混合设备36连接。在一些实施方式中，熔融玻璃28可以从澄清容器34经第二连接管道38借助于重力加料到混合设备36。例如，重力可以驱动熔融玻璃28通过第二连接管道38的内部通路，从澄清容器34到达混合设备36。应注意的是，虽然图中显示混合设备36相对于熔融玻璃的流动方向处于澄清容器34下游，但是在其他实施方式中，混合设备36可以位于澄清容器34上游。在一些实施方式中，下游玻璃制造设备30可以包括多个混合设备，例如位于澄清容器34上游的混合设备和位于澄清容器34下游的混合设备。这些多个混合设备可以具有相同设计，或者它们可以具有彼此不同的设计。在一些实施方式中，所述容器和/或管道中的一个或多个可以包括位于其中的静态混合叶片以促进熔融材料的混合和随后的均化。
下游玻璃制造设备30还可包括另一个调节容器，例如输送容器40，其可以位于混合设备36的下游。输送容器40可以调节要进料到下游成形装置中的熔融玻璃28。例如，输送容器40可起到蓄积器和/或流量控制器的作用，以调整熔融玻璃28的流量并通过出口管道44向成形主体42提供恒定流量的熔融玻璃28。如图所示，混合设备36可以通过第三连接管道46连接至输送容器40。在一些实例中，熔融玻璃28可借助重力作用，通过第三连接管道46从混合设备36进料到输送容器40。例如，重力可以驱动熔融玻璃28通过第三连接管道46的内部通路，从混合设备36到达输送容器40。
下游玻璃制造设备30还可包含成形设备48，该成形设备48包括上述成形主体42，该成形主体42包括入口管道50。可对出口管道44进行定位以将熔融玻璃28从输送容器40输送到成形设备48的入口管道50。熔合下拉玻璃制造设备中的成形主体42可包含位于成形主体上表面中的槽52和在拉制方向上沿着成形主体底部边缘(根部)56会聚的会聚成形表面54。经由输送容器40、出口管道44和入口管道50输送到成形主体槽的熔融玻璃溢流过槽壁，并且作为分开的熔融玻璃流沿会聚成形表面54下行。分开的熔融玻璃流沿着根部在根部下方接合而产生单个熔融玻璃带58，通过对玻璃带施加张力[例如借助于重力、边缘辊和牵拉辊(未示出)]在拉制方向60上从根部56拉制熔融玻璃带58，从而随着熔融玻璃冷却和材料的粘度增加而控制玻璃带尺寸。因此，玻璃带58经历粘弹转变并获得机械性质，该机械性质使玻璃带58具有稳定的尺寸特征。在一些实施方式中，利用玻璃分离设备(未示出)，可在玻璃带的弹性区域中将玻璃带58分离成各个玻璃片62，但是在另外的实施方式中，可将玻璃带缠绕到卷轴上并储存起来以用于进一步的处理。
现在参考图2和3，附图示出了一种示例性的熔化容器14，其包括后壁100、前壁102、第一侧壁104、第二侧壁106和底壁108，它们一起形成池110，各个壁被布置用于在熔化过程期间保持池110中的熔融玻璃28。熔化容器14通常是矩形形状，其中，第二侧壁106平行于第一侧壁104，并且后壁100平行于前壁102。顶壁112尽管通常不是必须为弧形，但是其在池110上方延伸并且通常被称为碹顶。熔化容器14还可以包括多个燃烧器端口114，其位于第一侧壁104和第二侧壁106的上部，燃烧器端口114包括多个位于其中的相应的燃烧器116，以使由燃烧器产生的火焰在熔化容器中的原料和/或熔融玻璃上方延伸，但是在另外的实施方式中，可以提供浸没燃烧。
熔化容器14还包括至少一个进料端口118，其通过后壁100开口并且连接到原料输送装置20，从而可将原料24输送到池110以加工成熔融玻璃。在另外的实施方式中，后壁100可以包括多个进料端口118和多个原料输送装置20，以将原料进料到池110中，例如，两个进料端口118和两个原料输送装置20，但是可以提供多于两个进料端口和多于两个原料输送装置。在一些实施方式中，各原料输送装置20可以将相同的原料进料到池110，但是在另外的实施方式中，不同的原料输送装置可以将不同的原料进料到池110。例如，在一些实施方式中，第一原料输送装置可以将第一原料进料到池110，而第二原料输送装置可以向池110进料与第一原料不同的第二原料。另外，熔化容器14还可以包括多个电极120，其通过底壁108延伸到池110中，其中，所述多个电极与电源电连通。然而，在另外的实施方式中，替代地或是附加地，多个电极120可以通过第一侧壁104和/或第二侧壁106延伸到池110中，但是在另外的实施方式中，在侧壁和底壁中可以同时定位有多个电极。在一些实施方式中，相比于通过燃烧器116和电极116二者向熔融材料添加的总热能，通过电极116向池110中的熔融材料添加的热能可以是约20％至约80％，例如等于或大于30％、等于或大于40％、等于或大于50％、等于或大于60％、或者等于或大于70％。例如，通过电极120向池110中的熔融材料添加的热能比上燃烧器116添加的热能的比值可以是20％:80％、30％:70％、40％:60％、50％:50％、60％:40％、70％:30％或者甚至是80％:20％，包括其间的所有范围和子范围。
在熔化容器的各个壁的任何一个或多个壁中可以嵌有热电偶(未示出)。例如，嵌在底壁中的热电偶可提供熔体的底部温度，例如沿着熔化容器的中心线纵向提供，而嵌在侧壁中的热电偶可提供熔体的侧部温度。位于顶壁中的热电偶可提供碹顶温度。
如前所述，熔化容器14一般是矩形形状，并且包括从后壁100的内表面纵向延伸到前壁102的内表面的长度L，以及垂直于长度L延伸的宽度W，即，宽度W在横向方向上从第一侧壁104的内表面延伸到相对的第二侧壁106的内表面。纵向中心线CL沿着熔化容器的长度延伸并且平分熔化容器。在一些实施方式中，熔化容器14的纵横比L/W可以等于或小于2.5但大于1.9，例如约2.0至约2.5、约2.1至约2.5、约2.2至约2.5。在某些实施方式中，纵横比L/W可以在约2.3至约2.5的范围内，例如是2.4。熔化容器内部的面积L·W与熔化容器内部中的熔融玻璃的表面积相关，该面积L·W通常等于或小于约17平方米，例如等于或小于约16平方米、等于或小于约15平方米或者甚至是等于或小于约14平方米。
在操作时，所述一个或多个原料输送装置20响应于从一个或多个液位探针132接收到的信号而将原料24输送到熔化容器14，所述液位探针132位于熔化容器14的下游，其感测制造设备10中的熔融玻璃的液位。例如，液位探针132可以位于澄清容器34中或者在澄清容器34的下游。在一些实施方式中，液位探针132可以位于图1所示的管道38中。每个原料输送装置20可以与控制装置133电耦合，所述控制装置133被构造用于控制原料进料到熔化容器中，例如响应于来自液位探针132的信号来控制。随着原料24进入到池110，原料通常在相应的进料端口下方累积成堆(“批料堆”)，并且向前向着前壁102散布，同时与浮在熔融玻璃表面上的泡沫状浮渣层134(参见图6)结合。然而，更通常的是，原料通过从批料堆发射出的“流”在向着前壁的方向上行进。这些流常被称为“批料蛇形流(snake)”以参考它们有时蜿蜒的路径。
浮渣层包括熔化副产物和未溶解的原料，其在朝向前壁102的方向上从后壁100延伸，浮渣层一般富含二氧化硅，其与熔化期间释放的气体组合，并且一般难以溶解到熔融玻璃中。因此，浮渣层134可以接近前壁102，在一些实施方式中，其可以在熔体的整个表面上延伸。
原料24从批料堆向前散布，来自燃烧器116的辐射和对流传热有助于加热并熔化原料。类似地，可以向电极120施加电压，以在电极组(例如电极对)之间建立电流，该电流利用熔体的电阻而从熔融玻璃内部加热熔融玻璃。因此，来自熔体自身的传导热可以进一步溶解原料。应注意，由批料输送装置20引入的所有原料并非均可以在熔化容器中完全溶解。例如，原料的重量可以驱使一部分原料在进入到熔化容器中后不久即通过浮渣层并进入到熔体中。较重的各原料组分也可以早早地下降通过浮渣层并循环通过熔融玻璃。然而，随着原料向前行进并最终下降通过浮渣层且溶解到熔体中，原料的颗粒可以保留在浮渣层中，保留的时间长到足以使颗粒到达前壁。如果这些颗粒最终在前壁附近与浮渣层下方的熔融玻璃结合，则原料的颗粒不具有足够的时间来完全溶解到熔体中，由此，未完全溶解的颗粒可能夹带在离开熔化容器并进入到下游玻璃制造设备30的熔融玻璃流中。因此，浮渣层通过提供某种途径使原料的颗粒有效地绕过熔化过程而可以是成品玻璃制品的污染物来源。
现在参考图4-6，可以对通过燃烧器和/或各个电极之间的电流施加给熔融玻璃的热能进行控制，以在熔体28的主体中产生热斑160，使得热斑与熔化容器的较冷的后壁、前壁和侧壁之间的温度差在熔体中建立对流流动。例如，图4是未示出顶壁112的熔化容器14的顶视图，该图以箭头例示了从热斑160向外发散的流动矢量模式，所述热斑160代表熔化容器中的熔体的最热区域，其中，流动矢量描绘了熔融玻璃的对流流动。应理解，虽然流动矢量162a和162b分别表示在向着后壁100的纵向方向上从热斑160出发的熔融玻璃流动，以及在向着前壁102的纵向方向上从热斑160出方的方向上的熔融玻璃流动，但是每个中间的大致是向后的流动矢量包括向后(纵向)的流动分量，并且每个大致向前的流动矢量包括向前(纵向)的流动分量。类似地，两个相反的流动横向发生，每个横向流动从热斑160向着相邻的侧壁延伸：横向流动162c在从中心线CL向着第一侧壁104的方向上移动，而横向流动162d在从中心线CL向着第二侧壁106的方向上移动。大致在宽度方向上的每个中间流动矢量包括横向流动分量。如本文所使用的，以及为了简化描述，除非另有说明，否则横向方向是指大致垂直于纵轴(中心线)CL的方向，同时，纵向流动是指与中心线CL平行的方向。热斑160中的熔融玻璃从池110的底部向上延伸并且在熔体表面164附近朝着附近的熔化容器的壁向外散布。另一方面，图5是熔化容器14的横向截面图，其例示了熔融玻璃的横向对流流动在热斑中上升，穿过熔体表面附近的相应的熔体部分，然后在侧壁处朝向池110的底部下降，并且在熔化容器的底部上流动而流向热斑160。因此，如图所示，建立了两个反向旋转的横向对流流(例如“对流元”)。类似地，图6是熔化容器14的纵向截面图，其例示了熔融玻璃的纵向对流流动在热斑中上升，穿过熔体表面附近的相应的熔体部分，然后在前壁和后壁处朝向池110的底部下降，并且在熔化容器的底部上流动而流向热斑160。因此，如图所示，建立了两个反向旋转的纵向对流流(例如“对流元”)。
为了更好地理解可用的设计选择，在数学模型中包括过程假设以估计横向和纵向对流流动的强度(流动速度)。应理解，熔化主要是表面现象，并且对流流动数据的评估通常在熔体表面处或附近进行。
图7是例示了针对三种不同的熔化容器设计的熔化容器的底部处的熔体温度的箱形图。在每种情况中，从热电偶获得三个不同位置的底部温度，所述热电偶沿着实际的熔化容器的中心线位于底壁中。熔化容器设计A包含钼电极，其位于熔化容器的底壁中并且向上延伸到玻璃熔体中，其中，在设计A中，熔化容器的纵横比是2.4。熔化容器设计B包含钼电极，其位于熔化容器的底壁中并且向上延伸到玻璃熔体中，其中，熔化容器的纵横比是1.9。熔化容器设计C包含锡氧化物电极，其位于熔化容器的侧壁中并且暴露于熔化容器侧壁处的熔体，其中，熔化容器的纵横比是2.4。数据显示出，相对于设计B和C，熔化容器设计A的底部温度范围得到了显著改进。更具体地，数据显示出，相比于设计B和C，对于设计A，第一四分位与第二四分位之间的温度数据的扩散非常小，并且在最低底部温度与最高底部温度之间的扩散减小。
图8A、8B和8C分别是与前述实例相同的三种熔化容器设计A、B和C的对地电压(VTG)的图，并且是在约2周的时间内获得。也就是说，数据例示了在每个电极位置处测量的左侧VTG与右侧VTG之间的差。理想地，VTG(从图的左边到右边)应是零并且几乎没有变化。在实际应用中，原料在熔体表面上的移动影响过程温度和玻璃中的电场，从而使VTG变化。VTG变化表示熔体中的热场和电场的相对稳定性。相比于数据的扩散情况，图中的单个数据并不是那么重要(并且在图中难以观察到)。显而易见的是，设计A——其底部安装有钼电极并且纵横比是约2.0至约2.5(即在该具体情况中是2.4)，比设计B和C更稳定(表现出显著更小的VTG变化)，设计B和C均显示出大的VTG变化，这通过短时间内的大位移得到证明。这些位移与熔化过程中的不稳定的温度和性能变化有关。事实上，图8A显示出，最大电压变化的绝对值远低于80伏(即，0±80伏)，例如等于或小于约70伏(即，0±70伏)，例如等于或小于约65伏(即，0±65伏)，少数的例外情况是变化在±40伏以内。熔化容器设计B(图8B)和C(图8C)显示出显著更大的对地电压变化，在一些情况中高达0±120伏。
图9以波筋性能(累积合格率％)的形式示出了工艺输出。波筋是玻璃的化学不均匀性的量度，因为其影响成形过程中的粘度。使用近红外光源、光纤和发射自由空间准直光束的离散自由空间光学器件来测量波筋。准直光束传输通过成品(例如平坦的玻璃基材)并进入到相对侧上的检测器组件中，其中，经过传输的光通过透镜聚焦并被具有定向的缝隙孔的传感元件捕获。准直光束的相干长度小于基材厚度，并且在光束宽度上具有均匀的波阵面。随着光束通过具有波筋的基材，光束相位受厚度变化而微弱调制。该光学效应类似于衍射光栅的光学效应，并且产生零阶衍射场和两个一阶衍射场。这些衍射场在它们继续传播时干涉，以得到根据离基材的距离而变化的强度最大值和最小值。聚焦透镜用于增强对比度以及缩短到传感元件的光路长度，并且缝隙孔用于获得适当量的空间分辨率以及实现对振动不敏感。通过在整个基材的方向上移动传感元件来实现波筋测量，与此同时，记录由检测器接收到的功率的量。可以进行检测器的信号分布曲线的数字过滤，以提取出以百分比计的波筋对比度。
如图9所示，0至0.7％的波筋对比度％显示出设计A、B和C之间具有显著的工艺间差异。相比于设计B和C，设计A的针对波筋的能力显著更好，如高的累积合格率所示。即，在一年的生产中，接近100％的产量等于或小于约0.33％的波筋对比度。设计C显示出性能下降。利用该稳定性度量标准，设计B显然比设计A和C更差：设计C的熔化容器仅有约80％的产率在0.33％的波筋对比度以内。
图10A是针对上文所述的三种熔化容器设计A、B和C，沿着熔化容器的中心线(此处的横向流量假设为零)以及在熔融玻璃表面下方2英寸(5.1厘米)位置处的模型化的向后对流流动速度对比向前对流流动速度的比值根据熔化容器的长度L的百分比的变化情况。虽然图10A的各条曲线代表该比值沿着熔化容器的长度的具体值(在所述长度中，0％是熔化容器的后壁处的位置，而100％是熔化容器的前壁处的位置)，但是关注的参数是总的积分纵向流动速度比值，其被确定为向后流动速度的“曲线下”面积(即，曲线与水平轴之间的面积)与向前流动速度的曲线下面积的比值的绝对值。保持积分纵向流动速度比值等于或大于1.5，例如约1.5至约2.0、约1.6至约2.0或者约1.7至约2.0，确保了流动短路(绕过中心热斑流动)最小化，并且限制了源自未经混合的玻璃的工艺异常，这些工艺异常可作为起泡(气泡)和波筋事件显现。在图10A的图中，向后流动与向前流动之间的界限是曲线穿过水平轴的位置，例如在所研究的各种设计中的熔化容器的长度的约50％与60％之间的位置(三条曲线的过零位置大于50％表明三种熔化容器的热斑均略微在熔化容器的中心的前方)。根据图10A，向后流动是过零位置左边的曲线部分(例如负值)，而向前流动是过零位置右边的曲线部分(正值)。因此，代表积分向后流动的曲线面积是水平轴与正的曲线部分之间的面积(从后壁到热斑)，代表积分向前流动的曲线面积是水平轴与负的曲线部分之间的面积(热玻璃与前壁之间)。这些面积的比值是积分纵向流动速度。
与上述情况一样，底部安装有钼电极的熔化容器设计A的纵横比是2.4，底部安装有钼电极的熔化容器设计B的纵横比是1.9，侧壁安装有锡氧化物电极的熔化容器设计C的纵横比是2.4。所有的三种熔化容器均使用两个进料端口，其位于后壁100中并且围绕中心线对称，两个进料端口以基本相同的速率将相同的原料进料到池100中。确定对流流动并利用瑞利数Ra(方程1)来评估。
相比于向前对流，熔化容器设计A强化了向后对流(增加了向后流动速度)，如表中的第一行所示，该行示出了来自图10A的积分向后流动速度与积分向前流动速度的比值。保持积分向后流动速度的比值等于或大于1.5使流动短路最小化并且限制了源自未经混合的玻璃的工艺异常，这些工艺异常可作为起泡和波筋事件显现。
图10B是针对三种熔化容器设计A、B和C，在熔化容器中的熔融玻璃表面下方2英寸(5.1厘米)位置处的纵向(长度方向上)对流流动的模型化对流流动速度对比横向流动速度的比值根据长度L的百分比的变化情况，以及在螺旋进料器的横向位置处的情况。熔化容器设计A还确保了熔化容器的前部的横向对流显著强于向前对流(如表的第2行所示，其提供了离前壁102为长度L的5％的位置(即0.95L(95％))以及在熔融玻璃的表面(其位置在旋转进料器处，即，在与螺旋进料器的横向位置相同的横向方向上的位置)下方5.1cm深度处(的横向流动速度与纵向流动速度的比值)。应注意的是，存在两种横向对流流动，其源自热斑并且向外向侧壁发散。上文所述的横向流动速度是指这两种流动中的任何一种，这是因为在建模时，假设两种横向流动是相同的。并且，与图10A一样，流动到热斑(水平轴上的过零位置)左边的流动是向后流动，流动到热斑右边的流动是向前流动。如果横向流动速度与向前流动速度的比值的倒数值(以百分比计)大于50％，例如大于50％至约60％，例如约51％至约60％，例如约52％至约60％，例如约53％至约60％，例如约54％至约60％，例如约55％至约60％，例如约56％至约60％，例如59％，则熔化容器设计确保了向前流动，而短路流动不是主要的流动。例如，曲线B(代表熔化容器设计B)上的95％L(向前纵向流动)位置处的绝对值是约4.27。4.27的倒数的百分比是(1/4.27)x 100＝23.4％。
最终，设计A确保了在熔化容器的后部中的横向对流相对于向后纵向对流也得到了强化。这通过表中的第3行的比值显现，其提供了在离后壁100为0.05L(5％L)及在熔融材料的表面(其在螺旋进料位置处)下方5.1cm深度处的横向流动速度与纵向(向后)流动速度的比值。将横向流动速度与向前流动速度的比值的倒数的绝对值(以百分比计)保持大于50％，例如等于或大于50％至约60％，例如约51％至约60％，例如约52％至约60％，例如约53％至约60％，例如约54％至约60％，例如约55％至约60％，例如约56％至约60％，例如59％，这有助于更加有效地将原料的表面流动(批料蛇形流动)推向侧壁，并且限制流动的直接短路以及未混合的材料直接移向前壁102。也就是说，当批料蛇形流动在更靠近侧壁的路径行进时，向包含在批料蛇形流动中的批料材料提供了更多的时间来溶解到熔体中。
表
对本领域的技术人员而言显而易见的是，可以对本公开的实施方式进行各种修改和变动而不偏离本公开的精神和范围。因此，本公开旨在覆盖这些修改和变动，只要这些修改和变动在所附权利要求和其等同内容的范围之内。

Claims (20)

1.一种生产玻璃制品的方法，所述方法包括：
用至少一个螺旋进料器将原料进料到容纳熔融玻璃的熔化容器中，所述熔化容器包括后壁、前壁、第一侧壁、第二侧壁和底壁，所述熔化容器包含从后壁的内表面延伸到前壁的内表面的长度L，从第一侧壁的内表面延伸到第二侧壁的内表面且垂直于长度L的宽度W，沿着长度L延伸并且与第一侧壁和第二侧壁等距的纵向中心线，其中L/W在约2.0至约2.4的范围内；
利用延伸到熔化容器内部中的多个电极之间的电流来加热熔融玻璃，由此在熔融玻璃中产生多个对流流动，所述多个对流流动包括在向着后壁的方向上平行于中心线的具有第一流动速度的第一对流流动，向着前壁且平行于中心线的具有第二流动速度的第二对流流动，从中心线向着第一侧壁的横向方向上的具有第三流动速度的第三对流流动，以及从中心线向着第二侧壁的横向方向上的具有第四流动速度的第四对流流动；并且
其中，在熔融玻璃表面下方5.1cm，沿着中心线的第一流动速度与第二流动速度的积分比等于或大于1.5。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，L·W等于或小于约17平方米。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，L·W等于或小于约14平方米。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，在离前壁0.05L且在处于所述至少一个螺旋进料器的横向位置处的熔融玻璃表面下方5.1cm深度的位置处，第三或第四流动速度与第二流动速度的比值的绝对值的倒数大于50％。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，在离后壁0.05L且在处于所述至少一个螺旋进料器的横向位置处的熔融玻璃表面下方5.1cm深度的位置处，第三或第四流动速度与第一流动速度的比值的绝对值的倒数大于50％。
6.根据权利要求1所述的方法，其还包括：在用电流加热熔融玻璃的同时，用燃烧器加热熔融玻璃。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，通过电流输入到熔融玻璃的能量是通过电流和燃烧器输入到熔融玻璃中的总能量的至少20％。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个电极通过熔化容器的底壁延伸到熔化容器的内部中。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述多个电极包含钼。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述多个电极中的每个电极处评估的对地电压的变化不超过0±80伏特。
11.根据权利要求1所述的方法，其还包括通过使熔融玻璃流过会聚成形表面而将熔融玻璃成形成玻璃带。
12.一种用于生产玻璃制品的设备，包括：
熔化容器，所述熔化容器包括后壁、前壁、第一侧壁、以及与第一侧壁相对的第二侧壁，所述熔化容器还包含从后壁的内表面延伸到前壁的内表面的长度L，以及从第一侧壁的内表面延伸到第二侧壁的内表面且垂直于长度L的宽度W，其中L/W在约2.0至约2.4的范围内；和
多个电极，其通过熔化容器的底壁延伸到熔化容器的内部中，每个电极包含钼。
13.根据权利要求12所述的设备，其中，L·W等于或小于约17平方米。
14.根据权利要求13所述的设备，其中，L·W等于或小于约14平方米。
15.根据权利要求12所述的熔化容器，其还包括多个燃烧器，所述多个燃烧器通过第一侧壁和第二侧壁中的一者或两者而暴露于熔化容器的内部。
16.一种生产玻璃制品的方法，所述方法包括：
用至少一个螺旋进料器将原料进料到容纳熔融玻璃的熔化容器中，所述熔化容器包括后壁、前壁、第一侧壁、第二侧壁和底壁，所述熔化容器包含从后壁的内表面延伸到前壁的内表面的长度L，从第一侧壁的内表面延伸到第二侧壁的内表面且垂直于长度L的宽度W，沿着长度L延伸并且与第一侧壁和第二侧壁等距的纵向中心线，其中L·W小于约17平方米，并且L/W在约2.0至约2.4的范围内；
利用延伸到熔化容器内部中的多个含钼电极之间的电流来加热熔融玻璃，由此在熔融玻璃中产生多个对流流动，所述多个对流流动包括在向着后壁的方向上平行于中心线的具有第一流动速度的第一对流流动，向着前壁且平行于中心线的具有第二流动速度的第二对流流动，从中心线向着第一侧壁的横向方向上的具有第三流动速度的第三对流流动，以及从中心线向着第二侧壁的横向方向上的具有第四流动速度的第四对流流动；并且
其中，在熔融玻璃表面下方5.1cm的位置处，沿着中心线的第一流动速度与第二流动速度的积分比等于或大于1.5。
17.根据权利要求16所述的方法，其还包括：在用电流加热熔融玻璃的同时，用燃烧器加热熔融玻璃。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，通过电流输入到熔融玻璃的能量是通过电流和燃烧器输入到熔融玻璃中的总能量的至少20％。
19.根据权利要求16所述的方法，其中，在离前壁0.05L且在处于所述至少一个螺旋进料器的横向位置处的熔融玻璃表面下方5.1cm深度的位置处，第三或第四流动速度与第二流动速度的比值的绝对值的倒数大于50％。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，在离后壁0.05L且在处于所述至少一个螺旋进料器的横向位置处的熔融玻璃表面下方5.1cm深度的位置处，第三或第四流动速度与第一流动速度的比值的绝对值的倒数大于50％。
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