CN101652328B - 在接合过程中维护溢流槽的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了在制造拉制法玻璃板的过程中减小溢流槽上的应力的方法，其中一种方法包括提供具有根部的溢流槽，将溢流槽加热到预定温度，在预定温度将溢流槽保持足够长的时间，以释放溢流槽根部的至少一部分拉伸应力，将溢流槽接合到下导管上，然后向溢流槽供应玻璃。另一种方法包括加热溢流槽，使得在加热之后但在接合之前，溢流槽的槽堰与根部之间的温差小于约100℃。还有一种方法包括在加热过程中向溢流槽根部的端部施加压缩力。

Description

在接合过程中维护溢流槽的方法

技术领域

本发明涉及通过熔制法制造平板玻璃时使用的装置和方法。

背景技术

熔制法是生产平板玻璃的主要技术之一，相比于采用其他方法如浮法和狭草拉制法，熔制法可以制造具有优良的表面平坦度和光滑度的玻璃板。因此，熔制法可有益地用于生产在制造光反射显示器如液晶显示器(LCD)时所用的玻璃基板。

熔制法，具体说是溢流下拉熔制法，包括将熔融玻璃供给耐火体中形成的收集槽(称作溢流槽(isopipe))的供应管。在溢流下拉熔制法中，熔融玻璃从供料管流到收集槽中，然后从槽的两侧从顶部溢流，从而形成两片玻璃，它们向下流动，然后沿溢流槽外表面向内流动。这两片玻璃在溢流槽底部或根部相遇，熔合成单片玻璃。然后将该单片玻璃送到拉制设备，通过将玻璃板拉离根部的速率控制平板玻璃的厚度。拉制设备正好位于根部下游，该单片玻璃在接触该设备之前即已冷却、***。

在该过程的任何阶段，成品玻璃板外表面不与溢流槽外表面的任何部分接触。相反，这些表面只接触环境大气。形成成品玻璃板的两半玻璃板的内表面与溢流槽接触，但这些内表面在溢流槽根部熔合到一起，从而埋没到成品玻璃板本体当中。这样就使成品玻璃板外表面获得了优越的性质。

在玻璃形成过程中，溢流槽的尺寸稳定性可能影响制造工艺整体上能否成功，并影响所制玻璃板的性质。在溢流下拉熔制法中，溢流槽可能要接触约1000℃的高温。在暴露于这样的温度时，溢流槽必须能够支撑自重以及溢流槽中盛装的和从其两侧溢流的熔融玻璃的重量，至少还要经受熔融玻璃被下拉时回传给溢流槽的一些张力。

商业和市场因素持续要求增大发光显示器的尺寸，因此需要增大玻璃板的尺寸。根据待产玻璃板的宽度，溢流槽可具有约1.5米或以上的无支承长度。

为了经受住这些苛刻的条件，溢流槽一般由耐火材料的等静压块体制造(“溢流槽”因此而得名)。特别地，等静压锆石耐火材料已用于形成熔制法中采用的溢流槽。常规锆石耐火材料包含ZrO₂和SiO₂(等价于ZrSiO₄)以及烧结添加剂。即便采用这种高性能材料，溢流槽材料还是可能破裂或蠕变，导致其尺寸改变，从而限制其使用寿命。特别地，溢流槽会发生下垂现象，使管子中间的无支撑段下陷到低于其外侧受支撑端部的高度。

因此，需要解决常规溢流槽的尺寸稳定性问题和其他缺陷，并且需要相应的玻璃板制造方法。本发明的组合物和方法满足了这些需求及其他需求。

发明内容

本发明涉及玻璃制造方法，具体涉及减小溢流槽在使用中的拉伸应力的方法。本发明采用新型加热和控制方法，解决了上述问题中的至少一部分。

一方面，本发明提供了在制造拉制法玻璃板的过程中减小溢流槽上的应力的方法，该方法包括：

a)提供具有槽堰(weir)和根部的溢流槽；

b)将溢流槽加热到预定温度；

c)将溢流槽在预定温度下保持足以释放溢流槽根部上的至少一部分拉伸应力的时间周期；

d)在步骤c)之后，将溢流槽接合(coupling)到下导管；以及

e)在步骤d)之后，向溢流槽供应玻璃。

根据本发明第一方面的某些实施方式，步骤c)中的所述时间周期至少约为10小时。在某些实施方式中，时间周期至少约为20小时。在某些实施方式中，时间周期至少约为30小时。

根据本发明第一方面的某些实施方式，经过步骤c)中的时间周期之后，拉伸应力小于约1000psi。

根据本发明第一方面的某些实施方式，经过步骤c)中的时间周期之后，拉伸应力至少比该时间周期之前的拉伸应力小约500psi。在某些实施方式中，经过该段时间之后，拉伸应力至少比该段时段之前的拉伸应力小约800psi。

根据本发明第一方面的某些实施方式，步骤b)和c)中的预定温度为约800℃至约1250℃。

根据本发明第一方面的某些实施方式，至少在步骤b)中对溢流槽根部施加压缩力。在某些具体的实施方式中，在步骤c)之后但在步骤d)之前，槽堰与根部的温差小于约100℃。

根据本发明第一方面的某些实施方式，至少在步骤c)中对溢流槽根部施加压缩力。在某些具体的实施方式中，在步骤c)之后但在步骤d)之前，槽堰与根部的温差小于约100℃。

根据本发明第一方面的某些实施方式，在步骤c)之后但在步骤d)之前，槽堰与根部的温差小于约100℃。

本发明的第二方面是在制造拉制法玻璃板的过程中减小溢流槽上的应力的方法，该方法包括：

a)提供具有槽堰和根部的溢流槽；

b)将溢流槽加热到预定温度；

c)在步骤b)之后，将溢流槽接合到下导管；以及

d)在步骤c)之后，向溢流槽供应玻璃，

i)其中，在加热之后但在接合之前，槽堰与根部的温度差小于约100℃。

根据本发明第二方面的某些实施方式，在加热之后，槽堰与根部的温度差小于约75℃。

根据本发明第一方面的某些实施方式，至少在步骤b)中对溢流槽根部施加压缩力。

本发明的第三方面是在制造拉制法玻璃板的过程中减小溢流槽上的应力的方法，该方法包括：

a)提供具有根部的溢流槽；

b)将溢流槽加热到预定温度；

c)在步骤b)之后，将溢流槽接合到下导管；以及

d)在步骤c)之后，向溢流槽供应玻璃，

i)其中，在加热之后而在接合之前，向根部施加足够的压缩力，以释放溢流槽根部上的至少一部分拉伸应力。

根据本发明第三方面的某些实施方式，压缩力至少约为1000磅。

根据本发明第三方面的某些实施方式，压缩力至少约为2500磅。

本发明的其他方面和优点，一部分将在以下详细描述、附图和权利要求书中指出，一部分可从详细描述中推知或者可通过实施本发明而习知。以下描述的优点可利用所附权利要求中特别指出的元素和组合实现和获得。应当理解，前面的概述和下面的详述都仅仅是示例性的和解释性的，不对所揭示的本发明构成限制。

附图说明

附图包含在本说明书中成为其一部分，示出了本发明的某些方面，并与文字描述一起，用于解释本发明的原理，但不构成限制。在所有附图中，相同的标记代表相同的部分。

图1是根据本发明的一个方面，在溢流下拉熔制法中用来制造玻璃板的溢流槽的代表性构造的示意图。

图2是根据本发明的一个方面，用于制造玻璃板的代表性装置的示意图。

图3描绘了在对溢流槽加热和接合的常规过程中拉伸应力和温差的典型数值。

图4描绘了根据本发明的一个方面，通过在溢流槽加热进程结束时引入温度保持时间所能达到的拉伸应力值。

图5描绘了根据本发明的一个方面，通过在溢流槽加热进程结束时缩小温差所能达到的拉伸应力值。

图6描绘了根据本发明的一个方面，通过在加热期间增加施加在溢流槽根部的压缩力所能达到的拉伸应力值。

具体实施方式

通过参考以下详细描述、附图、实施例、权利要求书以及前后的描述，可以更容易地理解本发明。然而，在介绍和描述本发明的组合物、制品、设备和方法之前，应当理解，本发明不受限于所披露的具体组合物、制品、设备和方法，除非另有说明，因为它们理所当然地可以变化。还应理解，本文所用术语仅仅出于描述特定方面的目的，而不是用于限制的目的。

以下对本发明的描述是为了能以目前已知的方面实施本发明而作的介绍。为此，相关领域的技术人员将认识和理解，可对本文描述的本发明的许多方面作出改变，同时仍能获得本发明的有益效果。同样显而易见的是，通过选择本发明的部分特征而不利用其他特征，也可获得本发明的一些所需益处。因此，本领域的技术人员将认识到，可对本发明作出许多改进和适应性改变，它们在某些情况下甚至正是所需要的，它们也构成本发明的一部分。因此，以下描述用于阐释本发明的原理而不是对本发明构成限制。

所披露的材料、化合物、组合物和组分可用于所披露的方法和组合物，可与所披露的方法和组合物联用，可用于制备所披露的组合物，或者是所披露的方法和组合物的产物。本文披露了上述及其他材料，应理解，若披露了这些材料的组合、分组、相互作用、集合等，而没有明确地具体提及各种个体和集体组合中的每一种组合以及这些化合物的排列方式，则每种情况都逐一包括在本发明的构想之中，并视为在本文中得到描述。因此，若披露了一类可替换对象A、B和C以及另一类可替换对象D、E和F，并披露了一个组合实例A-D，则每种情况都单独和整体包括在本发明的构想之中。因此，在这个例子中，A-E、A-F、B-D、B-E、B-F、C-D、C-E和C-F这些组合中的每一个组合都具体包括在构想之中，应视为因A、B、C和D、E、F以及组合实例A-D的披露而得到披露。类似地，这些对象的任何分组或组合也都具体包括在本发明的构想之中并视为得到披露。因此，例如，分组A-E、B-F和C-E包括在具体构想之中，应视为因A、B、C和D、E、F以及组合实例A-D的披露而得到披露。此规则适用于本文的所有方面，包括但不限于所披露的组合物的制造和使用方法中各组合物和各步骤的任何组成部分。因此，若有许多额外步骤可进行，应理解，这些额外步骤中的每一步都可与所披露的方法的任意具体方面或各方面的组合一起进行，并且这样的每种组合都包括在具体构想之中，应视为得到披露。

在本说明书和后面的权利要求书中将提到一些术语，其含义如下：

本文所用单数形式“一个”“一种”和“该”包括其复数的指代形式，除非上下文另有明确说明。因此，例如，当提到“一种组分”时，它包括具有两种或多种这样的组分的方面，除非上下文另有明确说明。

“任选的”或“任选地”是指后面描述的事项或情形可能发生，也可能不发生，该描述包括该事项或情形发生的情况和不发生的情况。例如，词组“任选的组分”是指该组分可存在，也可不存在，该描述同时涵盖在本发明中包括和不包括该组分的两个方面。

范围可在本文中表达为自“约”一个特定值起和/或至“约”另一个特定值止。当表达了这样一个范围时，另一个方面包括自一个特定值起和/或至另一个特定值止。类似地，当用先行词“约”将数值表达为约数时，应理解，该特定值构成另一个方面。还应理解，每个范围的端值无论是与另一个端值联系起来还是独立于另一个端值，都是有意义的。

本文所用一个组分的“重量％”或“重量百分数”或“基于重量的百分数”是指该组分的重量与含该组分的组合物的总重量之比，以百分数表示，除非另有相反的具体说明。

本文所用“蠕变”是指材料为释放应力而移动或变形的倾向。耐火材料的蠕变可以多种形式发生，如纳巴诺-赫林(Nabarro-Herring)蠕变(颗粒内部由应力驱动的本体扩散)和/或考伯(Cobble)蠕变(颗粒边界扩散)。

本文所用“在制造过程中”意在包括在以拉制法生产玻璃板的周期以及对形成玻璃的设备和/或装置组装、调试和/或加热的前导周期。

本文所用术语“溢流槽”是指生产平板玻璃的熔制法中所用的任何玻璃板成形递送***，其中递送***的至少一部分正好在玻璃熔合前与玻璃接触，而不管递送***的构造或其构成部件的数量如何。

本文所用术语“温差”或“ΔT”是指溢流槽根部与槽堰之间的温度差。

以下美国专利和已公布的申请描述了制造玻璃板的各种组合物和方法，其完整内容并入本文，用于披露与形成耐火陶瓷、溢流槽和制造玻璃板相关的材料和方法的具体目的：美国专利公开第2003/0121287号；美国专利公开第2005/0120748号；美国专利公开第2003/0192349号；美国专利第3338696号；美国专利第3682609号；美国专利第6974786号；以及PCT公开WO2005073137。

如上面所简要介绍的，本发明提供了在加热和接合的过程中减小溢流槽，尤其是溢流槽根部的拉伸应力的方法。该方法包括这样的加热程序：(a)在溢流槽加热进程结束时增加温度保持步骤；(b)在溢流槽加热进程结束时减小溢流槽的槽堰与根部之间的温差；(c)在加热过程中，在溢流槽端部施加压缩力。与常规方法相比，根据本发明加热和使用的溢流槽具有提高的尺寸稳定性和寿命。本发明的各种方法可单独地或以任何组合形式应用，在加热过程中减小溢流槽根部的拉伸应力。

尽管下面是结合加热溢流槽和制造玻璃板来描述本发明方法的，但应当理解，相同或类似的方法也可用于其他需要加热耐火材料的应用。因此，不应以限制性思维理解本发明。

参见附图，图1显示了通过例如溢流下拉熔制法制造平板玻璃时使用的典型溢流槽的示意图。常规溢流槽和玻璃板制造***包含供料管136，它向在称作溢流槽的耐火体135中形成的溢流槽收集槽137提供熔融玻璃。在操作过程中，熔融玻璃可从供料管流到槽中，然后从槽两侧的顶部溢流，形成两片玻璃，它们向下流动，然后沿溢流槽外表面向内流动。这两片玻璃在溢流槽底部或根部139相遇，它们在此熔合到一起，形成单片玻璃。然后，将单片玻璃送到拉制设备(用箭头140表示)，该拉制设备控制将玻璃板拉离根部的速率，由此控制玻璃板的厚度。拉制设备通常位于根部下游，使形成的玻璃板充分冷却，在接触该设备之前***。

图2显示了利用熔制法制造玻璃板105的示例性玻璃制造***100的其余部分。该玻璃制造***包含熔化釜110、澄清釜115、混合釜120(例如搅拌室)、递送釜125(例如碗)和熔融拉制机(FDM)140a。如箭头112所示，将玻璃料加入熔化釜110，玻璃料熔化成熔融玻璃126。澄清釜115[例如澄清管(finertube)]具有高温处理区，从熔化釜110接收熔融玻璃126(此时未示出)，并在此釜中将气泡从熔融玻璃126中驱除。澄清釜115通过从澄清管到搅拌室的连接管122连接到混合釜120(例如搅拌室)。混合釜120通过从搅拌室到碗的连接管127连接到递送釜125。递送釜125将熔融玻璃126通过下导管130递送到FDM 140a，FDM 140a包括进口132、溢流槽135和牵拉辊组合件140。如图所示，熔融玻璃126从下导管130流入通向溢流槽135的进口132。溢流槽135包括开口136，用于接收熔融玻璃126，熔融玻璃126流入槽137，然后发生溢流，沿两侧138a和138b(未示出)向下流动，然后在根部138熔合到一起。根部139是两侧138a和138b汇合到一起的地方，也是熔融玻璃126的两个溢流壁重新汇合(例如再熔合)的地方，然后，由牵拉辊组合件140向下拉熔融玻璃，形成玻璃板105。

溢流槽可放在一个马弗炉(muffle)(未示出)中，该马弗炉包括用来接收熔融玻璃的输入口。若存在马弗炉，它可包含绝热部件、加热元件和空气管，用于控制溢流槽和/或玻璃制造***中各部分的温度。应当指出，尽管描述了示例性玻璃制造***的某些细节，但是溢流槽和玻璃制造***是本领域公知的，本领域的技术人员容易选择合适的溢流槽和/或玻璃制造***。

对于熔制法中采用的溢流槽，当对其加热以及熔融玻璃流入其槽中并从其外表面溢流时，它可能需要经受高温和相当大的机械负荷。为经受住这些苛刻的条件，溢流槽通常用耐火材料，如锆石耐火材料的等静压压制的块体制成。为防止受到热应力的损害，刚开始将溢流槽从室温加热到操作温度例如约1200℃时，应当逐步进行，可能需要约1周或更长的时间。用于锆石溢流槽的一个示例性加热方案是：以约10℃/小时的速率从室温加热到约120℃，以约7℃/小时的速率从约120℃加热到约1050℃，以约5℃/小时的速率从约1050℃加热到约1280℃。

在加热和操作过程中，溢流槽的各个表面可能具有不同的温度。通常，槽堰(槽)的温度比根部温度高例如约10℃、20℃、40℃、60℃、80℃、100℃、120℃或150℃。在上述示例性加热方案中，溢流槽在槽堰与根部之间的垂直温度梯度(温差)如下：在约120℃时温差约为10℃，在约800℃时温差约为35℃，在约1050℃时温差约为60℃，在约1280℃时温差约为150℃。

这种温差可能在溢流槽根部造成高达1000psi、1500psi、2000psi或以上的显著拉伸应力。溢流槽在设计和组成上可以有变化，所以特定温差在溢流槽根部产生的拉伸应力大小也会有变化。对给定的溢流槽所能承受的最大应力也随着设计和组成而变，并且可通过例如计算机模拟进行估算，如借助有限元分析估算。用来确定溢流槽所能承受的最大应力的计算机软件程序是公知的[例如美国宾夕法尼亚州加农堡市ANSYS有限公司(ANSYS，Inc.，Canonsburg，Pennsylvania，USA)的275 Technology Drive软件]，本领域的技术人员不难选择合适的软件程序。

对溢流槽的初始加热通常在将溢流槽连接或接合到下导管或玻璃制造***其余部分之前进行。若将溢流槽放在护罩内，则护罩门必须临时打开，以便将溢流槽接合到下导管上。在接合过程中，溢流槽的根部温度可能在短时间内(例如3小时)下降例如多达60℃，导致溢流槽上的应力增加到例如约1600psi至约3700psi。单单由于接合引起的温度变化所导致的应力增幅可能大于约1000psi、2000psi、2500psi或更大，因此增加了结构失效的风险。

用等静压锆石制成的示例性溢流槽通常可在约1000℃至约1100℃的温度范围内经受住约3000psi的拉伸应力约100小时。应当对加热方案和操作条件进行设计，使得溢流槽根部的最大拉伸应力在长于约10小时的任何期间小于约2000psi，优选小于约1500psi。因此，应当谨慎控制溢流槽的加热速率和垂直温度梯度(ΔT)，以防溢流槽产生较大应力和发生结构失效，如破裂。

本发明提供了减小溢流槽中热诱导拉伸应力的各种途径。每种途径可单独应用，也可与一种或多种其他途径组合应用。下面描述有关每种途径的加热方案和/或施加压缩力的细节。在每种途径和/或多种途径的组合中，本发明意在涵盖包括加热溢流槽、将溢流槽接合到下导管上以及将玻璃递送到溢流槽处形成拉制玻璃片在内的各个方面。

温度保持

若在加热方案中，在溢流槽达到预定操作温度例如约800℃至约1200℃之后且在将溢流槽接合到下导管之前增加温度保持步骤，则可减小溢流槽根部的拉伸应力。此温度保持步骤为溢流槽在接合到下导管之前通过耐火材料的蠕变释放应力提供了时间。在升高的温度下，蠕变应变速率足以释放溢流槽中的至少一部分热诱导应力。温度保持步骤可包括将溢流槽在预定温度保持足以便释放溢流槽中的至少一部分拉伸应力的时间量。溢流槽应当保持在预定温度或其接近预定温度，例如与预定温度相差±150℃、±100℃或±50℃，所有这些方面都意在包括在本发明之内。

温度保持时间可以是任意足够长的时间，只要足以减小溢流槽根部的至少一部分拉伸应力。由于溢流槽的设计、溢流槽的组成、操作温度和加热方案可变，所以释放至少一部分拉伸应力所需的时间长度也是可变的。在许多方面，温度保持时间可至少为约10小时，例如约10、12、14、18、20、22、25、28、30、33、35小时或更长；优选至少约20小时，例如约20、22、25、28、30、33、35小时或更长；更优选至少约30小时，例如约30、31、33、35、40小时或更长。

一方面，根据已确定的加热方案将溢流槽从室温加热到约1000℃。达到1000℃后，将溢流槽在1000℃保持约20小时。

另一方面，根据已确定的加热方案将溢流槽从室温加热到约1000℃。达到1000℃后，将溢流槽在1000℃保持约33小时。

在温度保持期间，溢流槽根部至少有一部分拉伸应力得到释放。根据所用的特定溢流槽和加热方案，在温度保持期间，溢流槽根部的拉伸应力最大可减小例如1000psi。在许多方面，拉伸应力在温度保持期间可减小约500psi、约800psi或约1000psi。在温度保持步骤结束时但接合之前，剩余拉伸应力可随溢流槽、温度保持之前存在的拉伸应力、操作温度和温度保持的时间量变化。在许多示例性方面，溢流槽在温度保持步骤结束时的剩余拉伸应力小于约1500psi，例如约1400、1200、1000、800、600、400或200psi；小于约1000psi，例如约900、700、500或300psi；或小于约800psi，例如约700、600、500、400、300或200psi。

本领域的技术人员不难设计溢流槽加热方案，其中包含接合之前的温度保持步骤。

在接合之前缩小温差

减小溢流槽根部的拉伸应力的另一个途径是在加热进程结束时，缩小溢流槽的槽堰与根部之间的温差。这样缩小溢流槽的槽堰与根部之间的温差或ΔT，可导致溢流槽根部的拉伸应力减小。

在常规构造中，溢流槽设置在马弗炉内。该护罩可将溢流槽和周围组件隔绝，可包括加热器和/或冷却管，用以控制溢流槽各部分的温度。当溢流槽接合到下导管上时，在护罩中至少形成一个开口，以方便连接各组件。环境空气会通过这种开口进入护罩和/或产生对流的气流，可使溢流槽的至少一部分冷却，从而产生应力。

通过例如改进加热方案和/或缩短溢流槽暴露于环境空气或对流气流的时间，可缩小加热进程结束时的ΔT。一方面，通过采用快速接合方法，可缩短溢流槽的暴露时间，使得溢流槽不致于显著冷却。根据本发明，快速接合方法可花费约3小时、约2小时、约1小时、约30分钟或更短。

若在马弗炉内或溢流槽附近安装了其他组件，例如辅助加热器，则在接合之前调整和/或移除这种组件时，与上面描述的情况类似，有可能导致溢流槽暴露于环境空气或对流气流。

还可以调整溢流槽的加热方案，缩小加热进程结束时的ΔT。在一个示例性的加热方案中，根部的目标温度约为1160℃，槽堰的目标温度约为1250℃(ΔT＝90℃)。在接合过程中，温差可能扩大。根据本发明设计的加热方案，可使ΔT值小于约100℃，优选小于约75℃。

根据本发明的许多方面，本领域的技术人员不难选择合适的加热方案和/或接合方法，以缩小ΔT。

加热期间施加的压缩力

减小溢流槽根部拉伸应力的另一种途径是在加热期间对例如溢流槽根部的端部131施加压缩力。压缩力可以是施加应力的任何力，只要该应力足以抵消溢流槽中的至少一部分热诱导拉伸应力。压缩力可在加热进程中施加在例如溢流槽根部的端部。除了减小溢流槽内的拉伸应力外，施加在溢流槽端部的压缩力还能加快耐火材料的蠕变，从而进一步释放应力(图6)。

在操作(例如玻璃板制造)中，可利用压缩溢流槽的方法产生与重力力矩相反的力矩，从而防止溢流槽因耐火材料的蠕变而发生下垂。与之形成对照的是，本发明利用在加热进程中施加在溢流槽根部的压缩力来产生对热诱导拉伸应力的反-应力。根据所用溢流槽的设计和组成以及具体加热方案，施加在溢流槽根部的力的大小可以变化。一方面，该力可以是约100磅至约7000磅，例如约100、300、700、1000、2000、4000、5000、6000或7000磅。施加更大的力可更有效地反冲溢流槽的加热诱导应力，只要施加的力本身不会引起结构失效。

一方面，在加热过程中向溢流槽根部的端部施加1000磅的压缩力。另一方面，在加热过程中向溢流槽根部的端部施加5800磅的压缩力。这种压缩力产生的压力可随施力面积变化，此力不必均匀分布在根部或根部的端部。一方面，在约27.1平方英寸的面积上施加5800磅的力，结果产生约214psi的平均压力。此压力应当与溢流槽的应力大小区分开来，该应力也用psi表达。

施加压缩力所减小的应力的大小可以变化，加热和施加压缩力之后，在溢流槽上的剩余拉伸应力可以是例如约100psi至约4000psi，优选约100psi至约2500psi，更优选约100psi至约1000psi。

本领域的技术人员根据本发明可以确定在加热过程中施加在溢流槽上的合适压力，以减小热诱导拉伸应力。

本文描述的各种途径可单独地或以任意组合形式使用，以减小溢流槽上的应力。在许多方面，温度保持步骤可与缩小ΔT的改进加热方案组合，温度保持步骤可与向溢流槽根部施加压力组合，缩小ΔT的改进加热方案可与向溢流槽根部施加压力组合，温度保持环节可同时与缩小ΔT的改进加热方案和向溢流槽根部施加压力组合。

尽管本发明的多个方面已经在附图中展示，并在详细描述部分作了描述，但应当理解，本发明不受限于所披露的各方面，在不偏离以下权利要求书陈述和限定的本发明精神的情况下可以对其作出许多重新配置、修改和替换。

实施例

为了进一步阐释本发明的原理，下面给出实施例，向本领域的普通技术人员对构成本文要求权利的制品、设备和方法以及评价的完整说明和描述。这些实施例规定为仅是本发明的示例，不对本发明人视为其发明的内容的范围构成限制。发明人已尽力保证数据(例如量、温度等)的准确性；然而，应当考虑到一些误差和偏差的存在。除非另有说明，温度按℃表示或是环境温度，压力为大气压或接近大气压。处理条件可具有许多变化和组合，可用于优化产品质量和性能。为优化这样的处理条件，只需要进行合理的常规实验。所有实施例都给出了模型化数据(modeled data)。

实施例1-典型的加热和接合方法

在第一个实施例中，构建了如图3所示的锆石溢流槽模型，利用典型的加热方案对它进行过处理。在此图中，MRTS表示根部最大拉伸应力。当溢流槽受热，进而槽堰与根部之间的温差增大时，溢流槽根部的拉伸应力也增加到约1600psi。在加热进程结束时，将溢流槽接合到下导管上，导致根部温度下降约60℃。温度发生这样的迅速变化导致根部拉伸应力增加约2100psi(即从约1600psi增大到约3700psi)。

实施例2-引入温度保持步骤

在第二个实施例中，构建了如实施例1那样进行过初始加热的锆石溢流槽模型，但在将溢流槽接合到下导管之前，将温度保持33小时(图4，保温周期用“HP”表示)。虽然槽堰与根部之间的温差与实施例1的加热方案没有显著的差异，但在接合过程中，当采用温度保持步骤时，溢流槽上的最大拉伸应力约为2600psi，而无温度保持步骤时为3700psi。

实施例3-在接合之前缩小温差

在第三个实施例中，如实施例1构建进行过初始加热的锆石溢流槽模型，但加热方案经过改进，使得在加热进程结束但在接合之前，槽堰与根部之间的温差缩小到60℃。图5显示了此加热方案与实施例2所述加热方案(保持温度33小时)在根部最大拉伸应力方面的差异。在改进的加热进程结束但在接合之前，拉伸应力小于500psi。

实施例4-加热期间施加压力

在第四个实施例中，如实施例1构建进行过加热的锆石溢流槽模型，不同之处是，在加热期间向溢流槽根部施加5800磅的压缩力。图6显示了采用5800磅压缩力所产生的拉伸应力(曲线6.2)与采用较小的1000磅压缩力(曲线6.1)所产生的拉伸应力的差异。这两个样品还都在加热进程结束时增加了33小时的温度保持步骤，如实施例2中所述的那样。与常规加热方案相比，在接合之前和接合期间的最大拉伸应力均显著下降。相比于较小的压缩力(1000磅)，较大的压缩力(5800磅)带来更快的耐火物蠕变速率，使得应力在温度保持期间得到更大的释放(在图6中示于区域AA)。在5800磅压力下加热之后而在接合之前，溢流槽上的拉伸应力小于500psi。

可以对本文所述的组合物、制品、设备和方法作出各种改进和变化。当考虑本说明书和在实践中应用本文所述的组合物、制品、设备和方法之后，本文所述的组合物、制品、设备和方法的其他方面将变得显而易见。说明书和实施例都应视作示例。

Claims (10)

1.在制造拉制法玻璃板的过程中减小溢流槽上的应力的方法，该方法包括：

a)提供具有槽堰和根部的溢流槽；

b)将溢流槽加热到800℃至1250℃的温度；

c)将溢流槽在所述800℃至1250℃的温度下保持至少10小时的时间周期，以释放溢流槽根部上的至少一部分拉伸应力；

d)在步骤c)之后，将溢流槽接合到下导管；以及

e)在步骤d)之后，向溢流槽供应玻璃。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述时间周期至少为20小时。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述时间周期至少为30小时。

4.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述时间周期之后的拉伸应力小于1000psi。

5.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述时间周期之后的拉伸应力至少比所述时间周期之前的拉伸应力小500psi。

6.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，至少在步骤b)中对溢流槽根部施加压缩力。

7.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤c)之后但在步骤d)之前，槽堰与根部之间的温差小于100℃。

8.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，至少在步骤c)中对溢流槽根部施加压缩力。

9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述压缩力至少为1000磅。

10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述压缩力至少为1000磅。

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