[发明专利]低铁、高氧化还原比和高铁、高氧化还原比的钠钙硅玻璃及其制造方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请是2014年4月14日提交的美国专利申请序列No.14/252206，现在的美国申请公开No.US2014/0309099A1(在2014年10月16日公开)的部分继续，该申请要求在2013年4月15日提交，并且标题是“LOW IRON，HIGH REDOX RATIO SODA-LIME-SILICA GLASS AND METHOD OF MAKING SAME”的美国临时专利申请序列No.61/812006的权益。本申请还涉及2016年2月18日提交的申请序列No.15/046938，其是申请序列No.14/252206的分案。申请序列No.14/252206，15/046938和61/812006以它们全部通过引用并入本文。

发明背景

1.发明领域

本发明大体涉及含铁的高氧化还原比钠钙硅玻璃及其制造方法，和更特别地，涉及低铁、高氧化还原比和高铁、高氧化还原比的钠钙硅玻璃，及其制造方法。

2.可用的技术的讨论

如制造钠钙硅玻璃领域的技术人员所理解的，关注的参数包括但不限于氧化还原比，和作为Fe₂O₃表达的总铁。例如且不限于所述讨论，美国专利No.6962887(该专利通过引用并入本文)公开了一种玻璃，其作为Fe₂O₃表达的总铁大于0至0.02重量％(“wt％”)和氧化还原比是0.2-0.6。该玻璃是美学上令人愉悦的，并且可用于例如家具应用例如桌面或者搁板中。此外，当垂直于玻璃主表面观察时，这种玻璃是高度透明的，但是在边缘观察时，具有美学期望的蓝色，即，蔚蓝边缘颜色。这样的玻璃是由PPG Industries，Inc.在PPG Industries Ohio注册商标名“Starphire”下销售的。

本讨论中所关注的另一玻璃公开在美国专利No.6313053中，该专利通过引用并入本文。该专利公开了一种蓝色着色的玻璃，其使用标准钠钙硅玻璃基组合物和另外的铁和钴，和任选的铬，作为太阳辐射吸收材料和着色剂。该蓝色着色玻璃的作为Fe₂O₃表达的总铁是0.10-1.0wt％，和氧化还原比大于0.35至0.60。这样的玻璃被认为是用于讨论高铁、高氧化还原比的钠钙硅玻璃的目的。这样的玻璃是由PPG Industries，Inc.在PPG Industries Ohio注册商标名“Solextra”下销售的。

所述低铁和高铁，高氧化还原钠钙硅玻璃组合物可以如美国专利No.4792536和5030584所公开的多级熔融和真空辅助精炼操作中来制造，并且可以在常规浮法玻璃系统中制造，如美国专利No.6962887所公开的。美国专利No.4792536，5030594和6962887通过引用并入本文。所述高铁和低铁，高氧化还原比钠钙硅玻璃组合物通常是在常规的浮法玻璃系统中使用含氧燃料来制造的，如美国专利No.4604123；6962887和7691763所公开的，来获得或者保持高氧化还原比，并且该低铁、高氧化还原玻璃可以使用含氧燃料点火炉来制造，但是优选使用在西门子类型炉中点火的燃料和空气混合物来制造。美国专利No.4604123；6962887和7691763通过引用并入本文。虽然美国专利No.4792536，5030594，6313053和6962887所公开的目前可利用的制造玻璃的方法是可接受的；但是存在着限制。更特别地，本讨论所关注的限制是将玻璃的氧化还原比保持在0.2-0.6和优选0.35-0.6。

如本领域技术人员将理解的，该氧化还原比可以如下来增加：加入硫(参见所引入的美国专利)和碳，例如但不限于石墨，煤和/或油来将三价铁(Fe+++)还原成亚铁(Fe++)。虽然目前存在制造具有低铁、高氧化还原比，和高铁、高氧化还原比的玻璃的方法，但是本领域技术人员将理解所述方法通常经调节来满足炉的参数。更特别地，使用碳来增加使用含氧燃料点火的制造玻璃的炉所制造的钠钙硅玻璃的氧化还原比可导致配合料熔融变化，其可产生硅石。鉴于前述内容，有利的是提供制造具有高氧化还原比的低铁和高铁钠钙硅玻璃的方法，该方法可以在不管用于熔融玻璃配合料材料的加热系统或者炉的类型的情况下使用并且可用于消除与加热系统有关的限制。

发明内容