專利名稱：玻璃板制造裝置及使用了該裝置的玻璃板的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將玻璃原料熔融而生成的熔融玻璃成形來制造玻璃板的玻璃板的制造裝置及制造方法。
背景技術(shù)：
玻璃板工業(yè)上通過將玻璃原料熔融而生成的熔融玻璃成形來制造。通常，玻璃板制造裝置具備從玻璃原料生成熔融玻璃的熔融部(熔融槽)、將熔融玻璃成形為玻璃板的成形部(成形裝置)、以能夠在熔融部與成形部之間輸送熔融玻璃的方式連接的輸送部(輸送管)，根據(jù)需要，還具備由除去熔融玻璃內(nèi)含的微小的氣泡的澄清槽等構(gòu)成的中間部。在具備中間部的裝置中，輸送部分別連結(jié)熔融部與中間部、中間部與成形部，根據(jù)情況還連結(jié)構(gòu)成中間部的各槽之間。通過輸送部的熔融玻璃的溫度根據(jù)需要成形的玻璃板的組成、 裝置的結(jié)構(gòu)等而存在差異，在利用下拉法制造具有適于液晶顯示器(LCD)等平板顯示器 (FPD)的基板的組成的玻璃板的裝置中，通常為1000 1650°C左右。為了從高溫的熔融玻璃批量生產(chǎn)出高品位的玻璃板，期望造成玻璃板的缺陷的主要原因的異物等不要從玻璃板制造裝置混入熔融玻璃中。因此，在玻璃板制造裝置中與熔融玻璃相接的構(gòu)件的內(nèi)壁需要根據(jù)與該構(gòu)件相接的熔融玻璃的溫度、所要求的玻璃板的質(zhì)量等而由適當(dāng)?shù)牟牧蠘?gòu)成。制造LCD基板用玻璃板的玻璃板制造裝置的內(nèi)壁通常使用鉬族金屬(典型為鉬)。需要說明的是，在本說明書中，“鉬族金屬”意味著由鉬族元素構(gòu)成的金屬，作為不僅包括由單一的鉬族元素構(gòu)成的金屬還包括鉬族元素的合金的用語而使用。這里，鉬族元素是指鉬(Pt)、鈀(Pd)、銠(Rh)、釕(Ru)、鋨(Os)、銥(Ir)這六元素。鉬族金屬價(jià)格高，但融點(diǎn)高，對熔融玻璃的耐腐蝕性優(yōu)越。使用鉬族金屬作為構(gòu)成內(nèi)壁的材料的輸送部(輸送管)通常具備由鉬族金屬構(gòu)成而供熔融玻璃通過其內(nèi)部的導(dǎo)管，還具備支承導(dǎo)管的耐火物支承體。耐火物支承體典型地由耐火磚構(gòu)成。由于將高價(jià)的鉬族金屬薄薄地拉長來使用，因此耐火磚作為對強(qiáng)度不足的導(dǎo)管進(jìn)行加固的支承體，還起到對導(dǎo)管進(jìn)行保溫的隔熱體的作用。若由鉬族金屬構(gòu)成的導(dǎo)管的外周面與耐火磚密接，則在發(fā)生溫度變化時(shí)導(dǎo)管容易壓曲。導(dǎo)管的壓曲的產(chǎn)生原因在于鉬族金屬的熱膨脹系數(shù)比耐火磚的熱膨脹系數(shù)大。圖8 表示包括壓曲了的導(dǎo)管101的輸送管110的剖面。隨著熔融玻璃的通過等，輸送管110從低溫狀態(tài)向高溫狀態(tài)過渡，此時(shí)導(dǎo)管101的向外周側(cè)的膨脹被耐火磚104的內(nèi)表面限制，其結(jié)果是，導(dǎo)管101局部地向內(nèi)周側(cè)撓曲而產(chǎn)生壓曲部120。壓曲部120有時(shí)沿著導(dǎo)管101的長度方向延伸的區(qū)域成列地形成，有時(shí)集中形成在環(huán)繞導(dǎo)管101的周向的區(qū)域?？紤]到前者的壓曲限制導(dǎo)管101的徑向的膨脹，后者的壓曲限制導(dǎo)管的長度方向的膨脹。導(dǎo)管101 的壓曲也會帶來裝置的非預(yù)期損傷。專利文獻(xiàn)1公開了在導(dǎo)管與耐火磚之間填充泡沫礬土那樣的水泥澆鑄材料這樣的內(nèi)容(段落0023、圖3)。水泥澆鑄材料與導(dǎo)管“粘接”以允許導(dǎo)管(下降管)與耐火磚之間的“微小相對移動”(段落0023)。然而，該水泥澆鑄材料基本上僅“稍微”允許導(dǎo)管的相對移動，因此沒有提供防止導(dǎo)管的壓曲的根本對策。因此，在專利文獻(xiàn)1中，作為用于解決與導(dǎo)管的膨脹相伴的問題的方法，公開了在導(dǎo)管上設(shè)置隨著導(dǎo)管的膨脹而壓縮的多個疊入部(權(quán)利要求1)。根據(jù)專利文獻(xiàn)1，利用疊入部來吸收導(dǎo)管的長度方向的膨脹。然而，疊入部的形成大幅地增加了導(dǎo)管的加工費(fèi)及材料費(fèi)。另外，疊入部基本上對導(dǎo)管的徑向的膨脹被限制而產(chǎn)生的導(dǎo)管的壓曲起不到防止作用。專利文獻(xiàn)1 日本特開2002-878 號公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種新式玻璃板制造裝置，其具備輸送管，該輸送管具備構(gòu)成熔融玻璃的流路且由鉬族金屬構(gòu)成的導(dǎo)管、支承導(dǎo)管的耐火物支承體，所述玻璃板制造裝置具有適于防止導(dǎo)管的壓曲的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明所提供的玻璃板制造裝置具備加熱玻璃原料而生成熔融玻璃的熔融槽；由所述熔融玻璃成形玻璃板的成形裝置；供從所述熔融槽向所述成形裝置輸送的熔融玻璃所通過的輸送管，所述輸送管具備由鉬族金屬構(gòu)成且構(gòu)成所述熔融玻璃的流路的導(dǎo)管；支承所述導(dǎo)管的耐火物支承體；在所述導(dǎo)管與所述耐火物支承體之間以與所述導(dǎo)管的外周面及所述耐火物支承體相接的方式配置的耐火物纖維層。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，由于耐火物纖維層允許導(dǎo)管與耐火物支承體的相對移動，因此防止導(dǎo)管的壓曲。


圖1是表示本發(fā)明的玻璃板制造裝置的結(jié)構(gòu)的一例的圖。圖2是用于說明本發(fā)明的玻璃板制造裝置的結(jié)構(gòu)的一例的部分剖開側(cè)視圖。圖3是用于表示本發(fā)明的玻璃板制造裝置的結(jié)構(gòu)的一例的剖視圖。圖4是用于說明形成耐火物纖維層的方法的一例的側(cè)視圖。圖5是用于說明將耐火物纖維長條片卷繞在導(dǎo)管的彎曲部而形成耐火物纖維層的方法的側(cè)視圖。圖6是用于表示本發(fā)明的玻璃板制造裝置的制造方法的一例的工序圖。圖7是表示本發(fā)明的玻璃板制造裝置的結(jié)構(gòu)的一例的管長度方向的剖視圖。圖8是表示發(fā)生了壓曲的輸送管的剖視圖。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖例示本發(fā)明的實(shí)施方式。圖1表示玻璃板制造裝置的結(jié)構(gòu)的概要，簡化示出裝置的結(jié)構(gòu)。玻璃板制造裝置100具備加熱玻璃原料而生成熔融玻璃的熔融槽20 ；對熔融玻璃進(jìn)行澄清的澄清槽30 ； 成形熔融玻璃的成形裝置(未圖示)；連接上述構(gòu)件之間的輸送管10。熔融槽(熔融部)20 與成形裝置之間的中間部除包括澄清槽30外，還可以包括攪拌槽等其它槽。這種情況下， 也利用輸送管10連接構(gòu)成中間部的各槽之間。熔融槽20通過加熱玻璃原料使其熔融而供給熔融玻璃。向熔融槽20投入的玻璃原料根據(jù)需要制造的玻璃板的組成而適當(dāng)調(diào)制。在制造作為LCD用基板而使用的玻璃板時(shí)，玻璃原料優(yōu)選以如下方法調(diào)制，即，構(gòu)成制造的玻璃板的玻璃組合物以質(zhì)量％表示，例如含有 SiO2 50 70%、B203 5 18%、A1203 10 25%、Mg0 0 10%、Ca0 0 20%、 SrO 0 20%、Ba0 0 10%、R0 5 20% (其中，R為從Mg、Ca、Sr及Ba中選出的至少一種)。另外，在使用本發(fā)明的玻璃板制造裝置時(shí)，優(yōu)選以如下方式調(diào)制玻璃原料，即，玻璃組合物除上述各成分外，以質(zhì)量％表示，含有SnO2 :0. 01 l%、Fe203 :0 (優(yōu)選0. 01 0. 08% )，實(shí)質(zhì)上不含有As203、Sb203及PbO。As203、Sb2O3及PbO由于環(huán)境負(fù)載高，因此優(yōu)選從玻璃組合物排除。另外，優(yōu)選以如下方式調(diào)制玻璃原料，即，玻璃組合物以質(zhì)量％表示，還含有R’ 20 超過0.20%且在2.0%以下(其中，R’是從Li、Na及K選出的至少一種)。然而，由本發(fā)明的玻璃板制造裝置制造的玻璃板的組成并不限定于上述記載。在熔融槽20中生成的熔融玻璃經(jīng)由輸送管10被向澄清槽30輸送。在澄清槽30 中，熔融玻璃被保持成規(guī)定溫度(在為上述組成的玻璃的情況下，例如為1500°C以上)，從而對該熔融玻璃進(jìn)行澄清，即進(jìn)行熔融玻璃所包含的微細(xì)的氣泡的除去。進(jìn)而，由澄清槽30澄清后的熔融玻璃經(jīng)由輸送管10被向成形裝置輸送。熔融玻璃在從澄清槽30向成形裝置輸送時(shí)的輸送管10中被冷卻成適于成形的溫度(在為上述組成的玻璃的情況下，例如為1200°C左右)。在成形裝置中，將熔融玻璃向玻璃板成形。以下，參照圖2及圖3對玻璃板制造裝置100的輸送管10進(jìn)行說明。輸送管10 具備導(dǎo)管1、耐火物纖維層2、耐火物支承體7，輸送管10具有導(dǎo)管1、耐火物纖維層2、耐火物支承體7依次從內(nèi)周側(cè)向外周側(cè)配置的層疊結(jié)構(gòu)。導(dǎo)管1的內(nèi)部構(gòu)成供熔融玻璃通過的流路5。導(dǎo)管1由鉬族金屬構(gòu)成，典型為由鉬構(gòu)成的管體。優(yōu)選導(dǎo)管1如圖示那樣為圓筒形，但只要將流路5確保在導(dǎo)管1的內(nèi)部即可，導(dǎo)管1的形狀并沒有限制，例如其外形可以為多棱柱。導(dǎo)管1的外周面被耐火物纖維層2覆蓋。耐火物纖維層2以與導(dǎo)管1的外周面及與耐火物支承體7的內(nèi)壁相接的方式配置在導(dǎo)管1與耐火物支承體7之間。耐火物支承體 7包括與耐火物纖維層2相接的耐火物保護(hù)層3、與耐火物保護(hù)層3相接的耐火磚4。耐火磚4是支承導(dǎo)管1、耐火物纖維層2及耐火物保護(hù)層3的結(jié)構(gòu)體。換言之，圖示的輸送管10 具備導(dǎo)管1、作為支承結(jié)構(gòu)體的耐火磚4、配置在導(dǎo)管1與耐火磚4之間的耐火物構(gòu)件2、3， 耐火物構(gòu)件具備以覆蓋導(dǎo)管1的外周面的方式配置的耐火物纖維層2、以覆蓋耐火物纖維層2的外周面的方式配置的耐火物保護(hù)層3。耐火物纖維層2夾在導(dǎo)管1與耐火物支承體7之間，以允許導(dǎo)管1與耐火物支承體 7的相對移動(實(shí)質(zhì)上為導(dǎo)管1相對于被固定了的耐火物支承體7的移動)。與向長度方向的膨脹相伴的導(dǎo)管1的移動主要通過導(dǎo)管1與耐火物纖維層2之間的相對移動(導(dǎo)管1與纖維層2之間的界面處的“滑動”)而被允許。耐火物纖維層2通常在與耐火物(耐火物支承體7)的界面處具有比與金屬(導(dǎo)管1)的界面處的摩擦阻力大的摩擦阻力。換言之，耐火物纖維層2從耐火物支承體7承受更大的約束力。另外，耐火物纖維層2由纖維構(gòu)成，因此與例如使用水泥澆鑄材料而形成的耐火物層不同，對導(dǎo)管1沒有大的約束力。因此，耐火物纖維層2通常維持固接在耐火物支承體7上的狀態(tài)，同時(shí)通過與導(dǎo)管1的界面處的滑動允許導(dǎo)管1向長度方向的膨脹，有時(shí)除界面處的滑動外，剪切應(yīng)力所引起的耐火物纖維層2 內(nèi)部的變形也發(fā)揮作用，從而允許導(dǎo)管1向長度方向的膨脹。通過耐火物纖維層2的收縮來允許向徑向的膨脹所引起的導(dǎo)管1的移動。在構(gòu)成耐火物纖維層2的耐火物纖維之間存在的空隙相互連通而向外部導(dǎo)通。另外，構(gòu)成耐火物纖維層2的耐火物纖維其自身也容易根據(jù)應(yīng)力而發(fā)生變形。因此，耐火物纖維層2具有根據(jù)施加在層上的外壓而沿其厚度方向容易被壓縮的特性。如上述那樣，耐火物纖維層2起到允許導(dǎo)管1在長度方向及徑向上的膨脹的效果。 利用該效果，耐火物纖維層2夾在導(dǎo)管1與耐火物支承體7之間來緩和導(dǎo)管1的膨脹的限制從而抑制導(dǎo)管1的壓曲。耐火物纖維層2可以為織布，也可以為無紡布，還可以為其它形式，構(gòu)成層的纖維的長度等沒有特別限制。構(gòu)成耐火物纖維層2的耐火物的種類也沒有特別限制，可以使用
礬土、硅石、富鋁紅柱石、氧化鋯、石棉等。若耐火物纖維層2通過將由耐火物纖維構(gòu)成的片(耐火物纖維片)卷繞在導(dǎo)管1 的外周面上而形成，則能夠可靠地覆蓋而保護(hù)導(dǎo)管1的外周面而進(jìn)行保護(hù)，作業(yè)也容易。耐火物纖維片可以在導(dǎo)管1的外周面上卷繞一層，也可以重疊卷繞二層、三層或三層以上。優(yōu)選耐火物纖維片配置成覆蓋導(dǎo)管1的外周面整面。耐火物纖維層2的厚度為0. Imm以上，尤其優(yōu)選1. Omm以上。其原因在于，若耐火物纖維層2過薄，則存在無法充分獲得允許導(dǎo)管1的膨脹的效果的可能性。另一方面，若耐火物纖維層2過厚，則隨著高溫下的纖維的劣化的加劇而存在密接性降低的情況?？紤]到上述情況，導(dǎo)管1的外周面上的耐火物纖維層2的厚度整體為5. Omm以下為好。耐火物保護(hù)層3在耐火物纖維層2與耐火磚4之間作為耐火物支承體7的一部分而承擔(dān)可靠地支承導(dǎo)管1的作用。耐火物保護(hù)層3不是必須設(shè)置的，但為了防止在導(dǎo)管1上施加不均勻的力，優(yōu)選配置耐火物保護(hù)層。為了削減材料成本，導(dǎo)管1多以如下方式形成， 即，其管壁的厚度例如為0. 5mm以上且2mm以下，典型為Imm左右。尤其在使用管壁為上述程度薄的導(dǎo)管1時(shí)，優(yōu)選配置耐火物保護(hù)層3，以使導(dǎo)管1能夠可靠地承受通過其內(nèi)部的熔融玻璃所引起的內(nèi)壓。優(yōu)選耐火物保護(hù)層3配置成覆蓋耐火物纖維層2的外周面。耐火物保護(hù)層3例如可以使用無定形耐火物而形成。無定形耐火物只要能夠保護(hù)耐火物纖維層2的外周面即可，并沒有特別限制，但適合使用水泥澆鑄材料、尤其是耐火性及耐腐蝕性優(yōu)越的礬土水泥。優(yōu)選耐火物保護(hù)層3覆蓋耐火物纖維層2的外周面且具有在層3的厚度方向上阻隔氧透過的氣密性。通過配置具有氣密性的保護(hù)層3，從而能夠抑制構(gòu)成導(dǎo)管1的鉬族金屬的氧化。無定形耐火物、尤其是水泥澆鑄材料作為能夠賦予耐火物保護(hù)層3氣密性的材料而適用。若向加熱至高溫的導(dǎo)管1的表面供給氧，則鉬族金屬變成PtO2等金屬氧化物。由于該金屬氧化物具有在高溫下?lián)]發(fā)的傾向，因此鉬族金屬的氧化引起導(dǎo)管1的薄壁化。若導(dǎo)管1的薄壁化加劇，則因通過輸送管的熔融玻璃所引起的內(nèi)壓而導(dǎo)致導(dǎo)管1破損的可能性增高。耐火物纖維層2在防止導(dǎo)管1的壓曲方面是有效的，但無法充分地阻擋在其厚度方向上的氧的透過。從而，優(yōu)選還配置具有氣密性的耐火物保護(hù)層3，從而防止導(dǎo)管1的薄壁化的加劇。此外，眾所周知的是，無定形耐火物意味著使用時(shí)能夠成形為所期望的形狀的耐火物，以灰漿及水泥為代表，典型地作為夯土(rammed earth)狀或粉體狀的產(chǎn)品而在市場上銷售。相對于此，定形耐火物是指以耐火磚為代表的那樣通過適當(dāng)組合或削除一部分而成、基本上在具有該形狀的狀態(tài)下使用的耐火物的用語。另外，耐火物慣用作意味著能耐高溫的非金屬材料、具體而言具有1000°C以上、優(yōu)選具有1500°C以上的耐火度的非金屬材料的用語。眾所周知，耐火物典型上利用硅石、礬土、氧化鋯等氧化物、根據(jù)情況在無損耐火性的限度內(nèi)向上述氧化物配合各種成分而構(gòu)成。耐火物保護(hù)層3的厚度為2. Omm以上，尤其優(yōu)選為10. Omm以上。耐火物保護(hù)層3 過厚也不會成為額外的障礙，但從減輕所使用的材料的量的觀點(diǎn)出發(fā)，耐火物保護(hù)層3的厚度為50mm以下是適當(dāng)?shù)?。期望耐火物保護(hù)層3填充在耐火物纖維層2與耐火磚4之間，以使耐火物纖維層2 與耐火磚4之間的空間狹小化，優(yōu)選完全除去耐火物纖維層2與耐火磚4之間的空間。若除去空間，則構(gòu)成導(dǎo)管1的鉬族金屬氧化而揮發(fā)的可能性進(jìn)一步減小，空間作為隔熱件起作用而使導(dǎo)管1的一部分達(dá)到過熱狀態(tài)的可能性也減小。以礬土水泥為代表的無定形耐火物通常加水而成形。因此，使用無定形耐火物來成形的層通常具有如下傾向，即，置于高溫下時(shí)因殘存水分脫離等而導(dǎo)致其厚度變薄。從而，在圖示的輸送管10中，當(dāng)使用無定形耐火物來成形耐火物保護(hù)層2時(shí)，存在該層3的導(dǎo)管1側(cè)的表面從形成時(shí)的狀態(tài)向耐火磚4側(cè)稍微后退的情況。該后退會成為在導(dǎo)管1的周圍確保作為隔熱件而起作用這種程度的空間的主要原因。然而，耐火物纖維層2能夠發(fā)生變形以某種程度上追隨耐火物保護(hù)層3的收縮。因此，耐火物纖維層2的配置也適于防止與無定形耐火物的收縮相伴的隔熱層(空間)的形成。這樣，耐火物纖維層2通過其自身不優(yōu)越的氣密性且與其收縮相伴的厚度的減少來促進(jìn)鉬的氧化，從而彌補(bǔ)使用了無定形耐火物的耐火物保護(hù)層3的缺點(diǎn)。另一方面，通過無定形耐火物所具有的氣密性來彌補(bǔ)耐火物纖維層2的氣密性的不足。耐火物纖維層2與使用無定形耐火物而成形的耐火物保護(hù)層3的互補(bǔ)的組合極其適于防止導(dǎo)管1的壓曲并同時(shí)防止構(gòu)成導(dǎo)管1的鉬族金屬的揮發(fā)。需要說明的是，像專利文獻(xiàn)1所述的那樣，使用無定形耐火物而成形的層的收縮 “稍微”允許與層直接“粘接”的導(dǎo)管的移動。然而，準(zhǔn)確且均勻地控制無定形耐火物的收縮的程度是極其困難的。因此，即使使用利用無定形耐火物而成形的層來在導(dǎo)管的整個周圍形成不過大的空隙，也存在如下情況，即，導(dǎo)管局部地被無定形耐火物約束，或者導(dǎo)管1局部地面向作為隔熱件而起作用這種程度大的空間。從而，在將使用無定形耐火物而成形的層3直接粘接在導(dǎo)管1的外周的形態(tài)下，即使允許導(dǎo)管1的相對移動，其程度也不過是“稍微”。在該形態(tài)下，在充分地允許導(dǎo)管1的相對移動時(shí)，不得不擔(dān)憂鉬的氧化的加劇及與熔融玻璃的通過相伴的內(nèi)壓所引起的導(dǎo)管1的破損。
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在專利文獻(xiàn)1中，由于導(dǎo)管1只是“稍微”相對移動，因此在導(dǎo)管上形成有疊入部。 相對于此，在本發(fā)明中，不需要將導(dǎo)致加工費(fèi)用的增加的疊入部形成在導(dǎo)管上，例如可以使用以圓筒為代表那樣的剖面形狀在長度方向上相同的形狀的導(dǎo)管。耐火磚4配置在輸送管10的最外層，支承導(dǎo)管1并對其進(jìn)行保溫，進(jìn)而還承擔(dān)保護(hù)導(dǎo)管1以免受可能從外部施加的物理上的力這樣的作用。優(yōu)選輸送管10還具備支承耐火物保護(hù)層3的耐火磚4。需要說明的是，在本說明書中，慣用上將由耐火磚構(gòu)成的支承體簡記作“耐火磚”，但耐火磚多數(shù)情況下是指通過將多個耐火磚(由耐火物構(gòu)成的磚個體) 以規(guī)定形狀堆疊而構(gòu)成的、多數(shù)情況下在多個耐火磚間涂敷灰漿等耐火填充材料而使多個耐火磚固定的由多個磚構(gòu)成的支承體。參照圖4及圖5來說明使用耐火物纖維片而形成耐火物纖維層2的方法的優(yōu)選例。為了完全地覆蓋導(dǎo)管1的外周面而對其進(jìn)行保護(hù)，方便的是準(zhǔn)備耐火物纖維長條片2a， 將該耐火物纖維長條片2a卷繞在導(dǎo)管1的外周的同時(shí)沿導(dǎo)管1的長度方向逐漸錯動。該情況下，可以將耐火物纖維長條片2a以相鄰的片在其寬度方向上局部重復(fù)的方式卷繞在導(dǎo)管1的外周面上(參照圖4)。以卷繞包袋的要領(lǐng)進(jìn)行的該方法作為覆蓋導(dǎo)管1的外周面整面的手法，在導(dǎo)管1被彎曲的部分可靠且便利。如圖4、5所示那樣，優(yōu)選耐火物纖維層2 通過將耐火物纖維片2a以螺旋狀卷繞在導(dǎo)管的外周面上而形成。參照圖6，例示出輸送管10的制造方法。首先，準(zhǔn)備在需要配置導(dǎo)管的部位預(yù)先形成有凹部的下部耐火磚4a。接著，在下部耐火磚4a的凹部的表面配置無定形耐火物，形成下部耐火物保護(hù)層3a (圖6(A))。下部耐火物保護(hù)層3a可以通過涂敷例如耐火物漿料而形成。進(jìn)而，在下部耐火物保護(hù)層3a上設(shè)置預(yù)先將耐火物纖維層2配置在其外周的導(dǎo)管 1 (圖6 (B))。接下來，在露出的耐火物纖維片2的表面配置無定形耐火物而形成上部耐火物保護(hù)層3b (圖6 (C))。這里，無定形耐火物優(yōu)選耐火物漿料。之后，使上部耐火磚4b從上部耐火物保護(hù)層3b的上方覆蓋而與下部耐火磚4a—體化(圖6(D))。這樣，得到具備導(dǎo)管1、耐火物纖維層2、由下部耐火物保護(hù)層3a及上部耐火物保護(hù)層3b構(gòu)成的耐火物保護(hù)層3、由下部耐火磚4a及上部耐火磚4b構(gòu)成的耐火磚4的輸送管10。需要說明的是，在將導(dǎo)管1配置在下部耐火物保護(hù)層3a上的工序(B)及將上部耐火磚4b配置在上部耐火物保護(hù)層3b上的工序(D)中，優(yōu)選在無定形耐火物保持流動性的狀態(tài)下將導(dǎo)管1或耐火磚4b充分地緊壓到下部或上部耐火物保護(hù)層3a、3b，從而不在耐火物纖維層2與耐火磚4之間殘留空間，并且使耐火物保護(hù)層3與耐火物纖維層2的外周表面密接。然而，構(gòu)成輸送管10的方法并不限定于上述制造方法。例如，可以在耐火磚4形成貫通孔，在該貫通孔中插入預(yù)先將耐火物纖維層2配置在其外周的導(dǎo)管1，并且將導(dǎo)管1 以在導(dǎo)管1的周圍與耐火磚4之間形成空隙的方式保持在貫通孔內(nèi)，在該空隙中填充調(diào)制成漿料狀的無定形耐火物而形成耐火物保護(hù)層3。當(dāng)熔融玻璃通過輸送管10的內(nèi)部時(shí)，耐火物纖維層2不僅置于高溫下，還承受與導(dǎo)管1的膨脹相伴的應(yīng)力。參照圖7說明該應(yīng)力，在與導(dǎo)管1的接觸面12上，耐火物纖維層 2在導(dǎo)管徑向(圖示上下方向)上承受壓縮應(yīng)力，并且在導(dǎo)管長度方向(圖示左右方向)上承受因耐火物保護(hù)層3 (及耐火磚4)與導(dǎo)管1之間的熱膨脹的不同而引起的剪切應(yīng)力。在玻璃板制造裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)中，由于在高溫下持續(xù)承受壓縮及剪切應(yīng)力，因此在耐火物纖維層2內(nèi)，存在構(gòu)成層的纖維分離或纖維自身喪失柔性而斷裂的可能性。因此，即使是使用耐火物纖維片而形成的耐火物纖維層2，當(dāng)直至玻璃板制造裝置的修理時(shí)期打開耐火磚4而確認(rèn)時(shí)，也存在如下情況，即，當(dāng)初的片形狀受損，或者纖維變脆而導(dǎo)致其一部分被分割成短纖維狀而崩碎。即使是這樣的層，只要是與導(dǎo)管1的外周面及耐火物支承體7相接配置的由耐火物纖維構(gòu)成的層，該層就與本說明書中的“耐火物纖維層”相當(dāng)。本發(fā)明尤其適用于適用高溫條件而制造玻璃板的裝置。其原因在于，熔融玻璃的溫度越高，導(dǎo)管的壓曲的可能性越高。已知玻璃板所使用的澄清劑有效地發(fā)揮澄清作用的溫度(澄清溫度)不同。例如，氧化砷除去氣泡的能力優(yōu)越，澄清溫度也滿足1500°C程度以上的范圍。然而，氧化砷的環(huán)境負(fù)荷極其高，需要控制使用。另一方面，對于環(huán)境負(fù)荷不高的澄清劑而言，若不適用高的澄清溫度，則多為澄清能力受限制的澄清劑。例如，氧化錫的澄清溫度為1600°C 1750°C，優(yōu)選為1650°C 1700°C。從而，本發(fā)明尤其適用于使用氧化錫為澄清劑的玻璃板的制造。從其它側(cè)面來講， 本發(fā)明還提供一種包括加熱玻璃原料而生成熔融玻璃的熔融工序、由所述熔融玻璃成形玻璃板的成形工序的玻璃板的制造方法，所述玻璃板的制造方法中，所述熔融工序及所述成形工序均使用本發(fā)明的玻璃板制造裝置實(shí)施，所述玻璃原料包含含錫化合物作為澄清劑。 含錫化合物優(yōu)選為氧化錫，但并不局限于此，只要是能夠向熔融玻璃供給氧化錫的錫原料即可。另外，氧化錫也可以通過從熔融槽所使用的氧化錫構(gòu)件(電極)析出而向熔融玻璃供給。需要說明的是，在實(shí)施本發(fā)明的制造方法時(shí)，對于含錫化合物以外的玻璃原料而言，使用目前通用的原料即可。在該制造方法中，所述玻璃板制造裝置還具備利用所述輸送管分別與所述熔融槽及所述成形裝置連接的澄清槽，在所述澄清槽中，優(yōu)選將所述玻璃組合物加熱到1600°C以上。根據(jù)該優(yōu)選例，能夠使由含錫化合物生成的氧化錫作為澄清劑而充分地發(fā)揮功能。本發(fā)明的玻璃板制造裝置具有即使輸送管被加熱至高溫也不易發(fā)生壓曲這樣的結(jié)構(gòu)，因此尤其適用于將熔融玻璃加熱至上述程度的高溫以使氧化錫作為澄清劑而發(fā)揮作用的制造方法。更為優(yōu)選澄清槽中的玻璃組合物(熔融玻璃)的溫度為1650°C以上，其上限沒有特別限定，但為1750°C以下為好。本發(fā)明適用于連接熔解槽與澄清槽的輸送管、尤其是連接熔解槽與澄清槽且通過的熔融玻璃的溫度達(dá)到1500°C 1650°C的輸送管，則能夠期待最好的效果。然而，本發(fā)明并不局限于將熔融玻璃加熱至上述程度的高溫的裝置，只要是通過輸送管的熔融玻璃的溫度為1000°C以上的玻璃板制造裝置即可，能夠預(yù)見到適用本發(fā)明所帶來的效果。如上所述，在本發(fā)明中，優(yōu)選制造的玻璃組合物以質(zhì)量％表示，含有以下的成分。SiO2:50 70%化03:5 18%Al2O3:10 25%MgO :0 10%CaO :0 20%SrO :0 20%BaO :0 10%
R0:5 20%SnO2 :0.01 Fii2O3 :0 其中，R是從Mg、Ca、Sr及Ba中選出的至少一種(R0所表示的含有率是MgO、CaO、 SrO及BaO的含有率的合計(jì))，該玻璃組合物實(shí)質(zhì)上不含有A&03、SId2O3及I^bO。需要說明的是，更優(yōu)選I^e2O3的含有率為0. 01 0. 08 %。更為優(yōu)選所述玻璃組合物以質(zhì)量％表示，還含有超過0. 20質(zhì)量％且在2. 0質(zhì)量％ 以下的R’20。其中，R’是從Li、Na及K中選出的至少一種。R’ 20具有使熔融玻璃的粘度降低且促進(jìn)澄清的作用，但過渡添加的話會從玻璃板析出。從玻璃板析出的R’20會對作為 LCD基板而使用時(shí)形成在玻璃板的表面上的薄膜晶體管造成不期望的影響。在本說明書中，實(shí)質(zhì)上不含有是指含有率小于0. 01質(zhì)量％，優(yōu)選小于0. 005質(zhì)量％。另外，在本說明書中，在確定玻璃板的組成時(shí)，在玻璃板中取不同價(jià)數(shù)的氧化物在本說明書中被換算成特定化學(xué)式的氧化物來計(jì)算含有率。例如，鐵在玻璃板中以二價(jià)或三價(jià)的氧化物的形式而存在，但二價(jià)的氧化物( 被換算成三價(jià)的氧化物(Fe2O3)來計(jì)算含有率。以下，表示確認(rèn)了使用無定形耐火物而形成的耐火物保護(hù)層3的氧阻擋功能的實(shí)
驗(yàn)結(jié)果。首先，作為實(shí)驗(yàn)例，在縱20mm、橫20mm、厚度0. 2mm的鉬板上配置厚度2. Omm的耐火物纖維片(株式會社ITM制“Fiber Max Cross” ；礬土長纖維的織布)來形成耐火物纖維層，進(jìn)而在該片上涂敷礬土水泥(ΝΙΚΚΑΤ0公司制“A-1-S-30”)，接著在100°C下干燥而形成厚度2mm的耐火物保護(hù)層，從而得到樣品A。作為對比例1，除了沒有配置耐火物纖維片以外均與實(shí)驗(yàn)例相同(即，直接在鉬板上涂敷礬土水泥)，從而得到樣品B。作為對比例2，僅準(zhǔn)備上述鉬板，從而制成樣品C。將樣品A C在電爐內(nèi)大約1600°C的氛圍下放置80小時(shí)，測定重量變化。其結(jié)果是，對于重量變化率而言，樣品A(實(shí)驗(yàn)例)為-4. 58%，樣品B(對比例1)為-4.對％，樣品C(對比例2)為-6. 09%。樣品A的保護(hù)材料(礬土水泥)的鉬揮發(fā)的抑制效果比樣品 B的保護(hù)材料的效果稍低。然而可知，與樣品C相比，即使隔著耐火物纖維層而設(shè)置耐火物保護(hù)層，該層也能夠充分地抑制鉬的氧化及揮發(fā)。
權(quán)利要求
1.一種玻璃板制造裝置，其具備加熱玻璃原料而生成熔融玻璃的熔融槽；由所述熔融玻璃成形玻璃板的成形裝置；供從所述熔融槽向所述成形裝置輸送的熔融玻璃通過的輸送管， 所述輸送管具備由鉬族金屬構(gòu)成且構(gòu)成所述熔融玻璃的流路的導(dǎo)管； 支承所述導(dǎo)管的耐火物支承體；在所述導(dǎo)管與所述耐火物支承體之間以與所述導(dǎo)管的外周面及所述耐火物支承體相接的方式配置的耐火物纖維層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃板制造裝置，其中，所述耐火物支承體具備耐火物保護(hù)層，該耐火物保護(hù)層覆蓋所述耐火物纖維層的外周面且具有在其厚度方向上阻擋氧透過的氣密性。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的玻璃板制造裝置，其中， 所述耐火物保護(hù)層使用無定形耐火物成形。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的玻璃板制造裝置，其中，所述耐火物支承體還具備支承所述耐火物保護(hù)層的耐火磚。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃板制造裝置，其中，所述耐火物纖維層通過將耐火物纖維片卷繞在所述導(dǎo)管的外周面上而形成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的玻璃板制造裝置，其中，所述耐火物纖維層通過將所述耐火物纖維片以螺旋狀卷繞在所述導(dǎo)管的外周面上而形成。
7.一種玻璃板的制造方法，其包括使玻璃原料熔融而生成熔融玻璃的熔融工序；將所述熔融玻璃向玻璃板成形的成形工序，其中，所述熔融工序及所述成形工序均使用權(quán)利要求1所述的玻璃板制造裝置實(shí)施， 所述玻璃原料包含含錫化合物作為澄清劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的玻璃板的制造方法，其中，所述玻璃板制造裝置還具備利用所述輸送管分別與所述熔融槽及所述成形裝置連接的澄清槽，在所述澄清槽中，將所述玻璃組合物加熱至1600°C以上。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的玻璃板的制造方法，其中， 所述玻璃組合物以質(zhì)量％表示，含有以下的成分， SiO2 50 70%B2O3 :5 18% Al2O3 10 25% MgO :0 10% CaO :0 20% SrO :0 20% BaO :0 10% RO 5 20%SnO2 0. 01 Fe2O3 :0 其中，R是從Mg、Ca、Sr及Ba中選出的至少一種， 所述玻璃組合物實(shí)質(zhì)上不含有As203、Sb2O3及I^bO。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的玻璃板的制造方法，其中，所述玻璃組合物以質(zhì)量％表示，還含有超過0. 20質(zhì)量％且在2. 0質(zhì)量％以下的R’ 20， R’是從Li、Na及K中選出的至少一種。
全文摘要
本發(fā)明提供一種玻璃板制造裝置及使用了該裝置的玻璃板的制造方法。玻璃板制造裝置中，供從熔融槽向成形裝置輸送的熔融玻璃通過的輸送管具備由鉑族金屬構(gòu)成且構(gòu)成熔融玻璃的流路的導(dǎo)管；支承導(dǎo)管的耐火物支承體；在導(dǎo)管與耐火物支承體之間以與導(dǎo)管的外周面及耐火物支承體相接的方式配置的耐火物纖維層。耐火物纖維層通過層的界面處的滑動及層的變形以及層的收縮來允許導(dǎo)管相對于耐火物支承體的膨脹。其結(jié)果是，緩和施加到導(dǎo)管上的應(yīng)力，防止導(dǎo)管的壓曲。耐火物支承體也可以具備具有在其厚度方向上阻擋氧透過的氣密性的耐火物保護(hù)層。耐火物保護(hù)層抑制構(gòu)成導(dǎo)管的鉑族金屬的氧化及與氧化相伴的揮發(fā)。
文檔編號C03B17/06GK102367194SQ20111017995
公開日2012年3月7日 申請日期2011年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月29日
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