[发明专利]以直接熔化操作制造高强度玻璃纤维的方法以及由此形成的产品

权利要求书

1.在连续系统中形成高强度玻璃纤维的方法，该系统具有熔窑(10)，供料槽(12)和漏板(110)，该方法包括：

提供玻璃熔窑，该玻璃熔窑用于接收玻璃配合料(30)且排出熔融玻璃，并使用基本不含贵金属材料的材料对熔窑的至少一部分进行衬里，以形成熔窑的玻璃接触表面；

向熔窑供给玻璃配合料，该玻璃配合料能够形成能纤维化的熔融玻璃，该玻璃具有高于45℉(25℃)的纤维化ΔT，用以制备具有包含如下成分的组成的玻璃纤维：

约50-约75wt％SiO₂；

约15-约30wt％Al₂O₃；

约5-约20wt％MgO；

约0-约10wt％CaO；

约0-约5wt％R₂O，其中R₂O等于Li₂O、Na₂O和K₂O之和；及痕量杂质，其中每一种杂质约为0.05wt％或更少；

通过从熔窑热源提供热量在熔窑中熔化玻璃配合料，并形成与熔窑玻璃接触表面接触的熔融玻璃液；

提供供料槽，该供料槽用于将熔融玻璃从熔窑输送到漏板，并使用基本不含贵金属材料的材料对供料槽的至少一部分进行衬里，以形成供料槽的玻璃接触表面；

从供料槽热源提供热量的同时，在供料槽中输送熔融玻璃，并使熔融玻璃沿着由供料槽的玻璃接触表面形成的基本上水平的流动路径流过供料槽；

在约2400℉(1316℃)到约2900℉(1593℃)的温度和预定粘度下将熔融玻璃从供料槽排出到漏板中；并且

将熔融玻璃形成为连续纤维。

2.权利要求1的方法，其中输送步骤包括使熔融玻璃以低于约8英寸的深度流过供料槽(12)。

3.权利要求2的方法，其中输送步骤包括使熔融玻璃以低于约3.5英寸的深度流过供料槽(12)。

4.权利要求1的方法，其中对熔窑(10)进行衬里的步骤包括使用氧化物基熔窑耐火材料对熔窑的至少一部分进行衬里。

5.权利要求4的方法，其中对熔窑(10)进行衬里以形成熔窑玻璃接触表面的步骤包括使用选自由氧化铬材料和锆石组成的组中的材料对熔窑的至少一部分进行衬里。

6.权利要求1的方法，其中对熔窑(10)进行衬里的步骤包括使用外部冷却壁对熔窑的至少一部分进行衬里。

7.权利要求1的方法，其中对供料槽(12)进行衬里以形成供料槽的玻璃接触表面的步骤包括使用氧化物基供料槽耐火材料对供料槽的至少一部分进行衬里。

8.权利要求7的方法，其中对供料槽(12)进行衬里的步骤包括使用选自由氧化铬材料和锆石组成的组中的材料对供料槽进行衬里。

9.权利要求1的方法，其中从熔窑(10)热源提供热量的步骤还包括将一个或多个含氧燃料燃烧器(34)安装在顶部(22)、侧壁(328A)、端壁或熔窑底部，或其组合内。

10.权利要求1的方法，其中从供料槽(12)热源提供热量的步骤还包括将一个或多个含氧燃料燃烧器(34)安装在顶部(22)、侧壁(328A)或供料槽的端壁，或其组合内。

11.权利要求1的方法，其中从供料槽(12)热源提供热量的步骤还包括以足以防止供料槽中的熔融玻璃失透的间隔将一个或多个空气-燃料燃烧器(34)安装在顶部(22)、侧壁(328A)或熔窑(10)的端壁，或其组合内。

12.权利要求11的方法，还包括以约4英寸的间隔安装空气-燃料燃烧器(34)的步骤。

13.权利要求1的方法，还包括在玻璃熔窑(10)中安装一个或多个鼓泡器(24)、电助熔电极及其组合的步骤。

14.权利要求1的方法，还包括在供料槽(12)中安装一个或多个鼓泡器(24)、电助熔电极及其组合的步骤。

15.权利要求1的方法，其中预定的粘度为约1000泊。

16.权利要求1的方法，其中预定粘度为约316泊。

17.权利要求1的方法，其中制备的玻璃纤维具有2.434-2.520g/cc的密度。