CN102471113A - 玻璃熔融炉、熔融玻璃的制造方法、玻璃制品的制造装置以及玻璃制品的制造方法 - Google Patents

玻璃熔融炉、熔融玻璃的制造方法、玻璃制品的制造装置以及玻璃制品的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供能够抑制因浮游在炉内的粒子附着于炉壁而引起的熔融玻璃的品质下降的玻璃熔融炉、熔融玻璃的制造方法、玻璃制品的制造装置以及玻璃制品的制造方法。本发明的熔融槽(12)在顶壁(14)的大致中央部配置有烟道(16)，在该烟道(16)的周围配置有8台第一加热组合件(玻璃原料粒子投入部和用于形成使玻璃原料粒子成为液态玻璃粒子的气相部的加热单元的组合)(18、18……)。因此，浮游在炉内的粒子(浮游粒子)(24、24……)被烟道(16)的吸引力吸引并排到炉外进行除去，而不会飞向周围的炉壁(44)。藉此，根据该熔融槽(12)，附着于炉壁(44)的浮游粒子(24、24……)的附着量剧减，因此能够防止因浮游粒子(24、24……)附着于炉壁(44)而引起的炉壁损伤和玻璃融液(G)的品质下降。

Description

玻璃熔融炉、熔融玻璃的制造方法、玻璃制品的制造装置以及玻璃制品的制造方法
技术领域
本发明涉及在高温的气相气氛中将玻璃原料粒子形成为液态的玻璃粒子来制造熔融玻璃的玻璃熔融炉、利用该玻璃熔融炉的熔融玻璃的制造方法、具备该熔融炉的玻璃制品的制造装置以及使用上述制造方法的玻璃制品的制造方法。
背景技术
专利文献1、2中揭示了一种玻璃熔融炉，该玻璃熔融炉作为在高温的气相气氛中将玻璃原料粒子熔融、聚积来制造熔融玻璃的玻璃熔融炉，在玻璃熔融炉的顶部具备玻璃原料粒子投入部和用于形成将玻璃原料粒子熔融的高温气相气氛的加热单元。
该玻璃熔融炉为以下装置：将从玻璃原料粒子投入部投入炉内的玻璃原料粒子在利用加热单元加热的高温气相气氛中熔融以形成液态玻璃粒子，再使液态玻璃粒子聚积在玻璃熔融炉底部以形成玻璃融液，然后将玻璃融液暂时积存在玻璃熔融炉底部后将其排出。此外，这样的熔融玻璃的制法作为玻璃的空中熔化法(日语：気中溶融法(In-flight melting))被知晓。与现有的利用西门子窑(日语：シ一メンス窯)的熔融法相比，通过该空中熔化法，能够将玻璃熔融工序的能源消耗降低至1/3左右并且能在短时间内熔融，从而被认为能够实现熔融炉的小型化、蓄热室的省略、品质的提高、CO2的削减、玻璃品种的变更时间变短。这样的玻璃的空中熔化法作为节能技术受到关注。
可是，从玻璃原料粒子投入部投入的玻璃原料粒子一般使用制粒成粒径1mm以下的粒子。投入到玻璃熔融炉中的玻璃原料粒子在高温的气相气氛中下降(飞翔)期间一粒一粒熔融而成为液态玻璃粒子，液态玻璃粒子向下方落下而聚积在玻璃熔融炉底部，从而形成玻璃融液。由该玻璃原料粒子生成的液态玻璃粒子也表现为玻璃液滴。为了在高温的气相气氛中在短时间内由玻璃原料粒子生成液态玻璃粒子，玻璃原料粒子的粒径须为如上所述的很小的粒径。此外，一般的情况下，由每个玻璃原料粒子生成的每个液态玻璃粒子须为具有大致相同玻璃组成的粒子。
由于玻璃原料粒子和液态玻璃粒子都是很小的粒子，因此在玻璃原料粒子成为液态玻璃粒子时所产生的分解气体成分不会被封闭在生成的液态玻璃粒子的内部而是几乎全部都被排放到液态玻璃粒子外部。因此，在液态玻璃粒子聚积的玻璃融液中产生气泡的可能性很小。
另一方面，各玻璃原料粒子为构成原料成分大致均一的粒子，由此产生的各液态玻璃粒子的玻璃组成也彼此均一。由于液态玻璃粒子间的玻璃组成的差异较小，因此在大量的液态玻璃粒子聚积而形成的玻璃融液内产生玻璃组成不同的部分的可能性较小。因此，现有的玻璃熔融炉所必需的用于使玻璃融液的玻璃组成变得均质的均质化技术在空中熔化法中根本不需要。即使出现少数的液态玻璃粒子与其它大部分的液态玻璃粒子在玻璃组成上不同的情况，由于液态玻璃粒子为粒径很小的粒子，因此由玻璃组成不同的少数液态玻璃粒子产生的在玻璃融液中的玻璃组成的异质区域也很小，因而该异质区域容易在短时间内变得均质而消失。这样，空中熔化法中能够减少玻璃融液的均质化中所需要的热能，缩短均质化所需的时间。
作为形成高温气相气氛的加热单元，专利文献1的玻璃熔融炉具备多根电弧电极(日语：ア一ク電極)、氧燃烧喷嘴，通过多根电弧电极形成的热等离子体电弧、使用氧燃烧喷嘴的氧燃烧火焰(Flame)在炉内形成约1600℃以上的高温气相气氛。通过向该高温气相气氛中投入玻璃原料粒子，使玻璃原料粒子在高温气相气氛内变化为液态玻璃粒子。此外，作为专利文献1中使用的玻璃原料粒子，从能够在短时间内变化为液态玻璃粒子、产生气体的排放容易的角度考虑，使用粒径为0.5mm(加权平均)以下的粒子。而且，从因玻璃原料粒子的微粉化而引起的成本上升以及生成的液态玻璃粒子间的玻璃组成变化减小的角度考虑，使用粒径为0.01mm(加权平均)以上的粒子。
另一方面，作为加热单元，专利文献2的玻璃熔融炉具备朝下安装在玻璃熔融炉的顶壁上的氧燃烧器。该氧燃烧器与气体供应系统及原料供应系统连接以供应氧浓度90容量％以上的助燃气体和玻璃原料。因此，通过该玻璃熔融炉，可在使氧燃烧器燃烧而向下形成火焰的同时，从氧燃烧器将玻璃原料粒子向下供应到其火焰中，在火焰中生成液态玻璃粒子，将生成的液态玻璃粒子聚积在火焰正下方的炉底部，从而形成玻璃融液。该氧燃烧器以贯穿玻璃熔融炉的顶壁的上游侧壁面的方式进行配置。此外，专利文献2的玻璃熔融炉中，设置有将在玻璃原料熔融时产生的废气排放到炉外的排气口。该排气口设置在玻璃熔融炉的顶壁的下游侧壁面并且与抽风机连接，通过驱动抽风机，将玻璃熔融炉内的废气吸引至烟道而排出。
利用专利文献1、2的玻璃熔融炉制造出的约1600℃的熔融玻璃从玻璃熔融炉供应至温度调整槽或者澄清槽中，在这里冷却至可成形的温度(钠钙玻璃为约1000℃左右)。然后，该熔融玻璃可供应至浮法锡槽、熔融成型机、轧制成型机、吹塑成型机、压模机等玻璃制品的成形单元，在这里成形为各种形状的玻璃制品。然后，利用退火单元将成形的玻璃制品冷却至大致室温，其后，在经过根据需要而进行的利用切割单元的切割工序和/或其它后续工序后，制成所需的玻璃制品。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2007-297239号公报
专利文献2：日本专利特开2008-120609号公报
发明的揭示
发明所要解决的课题
可是，专利文献1、2中公开的空中熔化设备中，玻璃原料粒子、熔融的玻璃粒子的一部分变成雾状而浮游，乘着废气气流上浮而没有到达炉底的玻璃融液，然后吸引至烟道而排出到外部。此时，浮游在炉内的粒子并不是全部都被吸引至烟道而除去，而是其中一部分粒子附着在炉壁上。附着于炉壁的粒子侵蚀炉壁的炉材，或者该粒子与炉材的反应产物从炉壁上剥离而落在玻璃融液面上，从而发生使熔融玻璃的品质降低之类的问题。特别是专利文献2的设备中，从利用氧燃烧器的原料熔融部到烟道为止的距离较长，因此很有可能经常发生上述问题。
从玻璃原料粒子成为液态玻璃粒子而聚积于炉底的路径偏离而达到浮游状态的上述粒子可能由下述粒子构成：未熔融的玻璃原料粒子、熔融的液态玻璃粒子和其固化后的粒子、玻璃原料粒子变为液态玻璃粒子的过程中的粒子(例如玻璃原料粒子中的原料的一部分(碳酸盐等)发生分解的粒子、表面熔融的粒子和其固化后的粒子等)、由这些粒子的破碎物形成的粒子等。此外，如果在玻璃原料粒子以外并用玻璃碎片的粒子来制造熔融玻璃，则投入到熔融炉中的玻璃碎片粒子的一部分也会有未到达玻璃融液面而成为浮游的粒子的情况。例如，微小的玻璃碎片粒子、玻璃碎片粒子熔融后的粒子、已熔融的玻璃碎片粒子再度固化的粒子、由这些粒子的破碎物形成的粒子等可能会成为浮游的粒子。而且，还可能会有落下的玻璃碎片粒子等碰撞到玻璃融液的表面时所产生的液态玻璃的飞沫或其固化物成为浮游的粒子的情况。
以下，将来源于这些玻璃原料粒子或玻璃碎片粒子等且没有到达炉底的玻璃熔融液的液面的粒子称为浮游粒子。
本发明是鉴于上述情况而完成的发明，其目的在于提供能够抑制因浮游粒子附着于炉壁而引起的熔融玻璃的品质下降的玻璃熔融炉、熔融玻璃的制造方法、玻璃制品的制造装置以及玻璃制品的制造方法。
解决课题所采用的技术方案
为了达到上述目的，本发明提供一种玻璃熔融炉，其为在玻璃熔融炉内的气相气氛中使玻璃原料粒子成为液态玻璃粒子、再使该液态玻璃粒子聚积在玻璃熔融炉的底部以形成玻璃融液、然后将该玻璃融液排出的玻璃熔融炉，其特征在于，具备：贯穿上述玻璃熔融炉的顶部而设置的烟道；俯视时配置在上述烟道的周围并且在上述玻璃熔融炉内的上部炉壁部朝下设置的多个玻璃原料粒子投入部；针对上述多个玻璃原料粒子投入部中的各个投入部设置的、用于在玻璃原料粒子投入部的下方形成使玻璃原料粒子成为液态玻璃粒子的气相部的加热单元；聚积上述液态玻璃粒子以形成玻璃融液的炉底部；以及将上述玻璃融液排出的排出部。
此外，为了达到上述目的，本发明还提供一种熔融玻璃的制造方法，其特征为使用本发明的玻璃熔融炉来制造熔融玻璃。
根据本发明的玻璃熔融炉及熔融玻璃的制造方法，在玻璃熔融炉的顶部配置烟道，在该烟道的周围配置多个玻璃原料粒子投入部，因此在玻璃原料粒子投入部下方的气相部中生成的浮游粒子和在该气相部附近生成的浮游粒子可以被高效地吸引至烟道并排到外部进行除去，而不会飞向玻璃熔融炉的炉壁。藉此，附着于炉壁上的浮游粒子的附着量剧减，因此能够防止因浮游粒子附着于炉壁而引起的炉壁的损伤和熔融玻璃的品质下降。
上述气相部能够使在该气相部中通过的玻璃原料粒子变成液态玻璃粒子，是处于高温气氛状态下的气相部。该气相部在各个玻璃原料粒子投入部的下方形成。因此，用于形成该气相部的加热单元也针对各个玻璃原料粒子投入部进行设置。
另外，在玻璃原料粒子进行空中熔化时，使从玻璃原料粒子投入部投入的玻璃原料粒子通过在玻璃原料粒子投入部下方形成的气相部中进行熔融。熔融的玻璃原料粒子变成液态玻璃粒子而朝下方落下，成为玻璃融液后暂时积存，再供应至下游侧。这里所说的玻璃熔融炉的上部炉壁部是指玻璃熔融炉的顶部以及离顶部的内壁为1m以内的侧壁的范围。
此外，根据本发明，上述玻璃熔融炉较好是俯视时沿着以上述烟道为中心的同心圆上配置上述多个玻璃原料粒子投入部。
根据本发明，各个玻璃原料粒子投入部下方的气相部产生的上述浮游粒子可通过烟道均匀地吸引除去。
此外，根据本发明，用于形成上述气相部的加热单元较好是可产生氧燃烧火焰的氧燃烧器和由可产生热等离子体的一对以上的电极构成的多相电弧等离子体发生装置中的至少一种。
根据本发明，在由氧燃烧器产生的氧燃烧火焰的情况下能够形成约2000℃的高温气氛，在热等离子体的情况下能够形成5000～20000℃的高温气氛。因此，能够在短时间内使下降的玻璃原料粒子成为液态玻璃粒子。另外，氧燃烧器及多相电弧等离子体发生装置可以单独设置，也可以两者并用。此外，作为用于形成气相部的加热单元的氧燃烧器，可使用与玻璃原料粒子投入部成为一体的燃烧器。
此外，根据本发明，上述玻璃熔融炉较好是构造成以铅垂方向为中心轴的大致圆筒状，并且俯视时在其大致中央部设有上述烟道。
根据本发明，炉内的负压在炉内的全部区域中变得大致均一，所以能够将炉内的浮游粒子更加稳定地吸引除去。
此外，根据本发明，上述玻璃熔融炉较好是具备将玻璃碎片投入的多个玻璃碎片投入部，该多个玻璃碎片投入部朝下设置在上述玻璃熔融炉的上述炉壁部并且隔着规定的间隔进行设置以包围上述多个玻璃原料粒子投入部的整体。
根据本发明，使玻璃碎片从多个玻璃碎片投入部落下，用该玻璃碎片的下落流将各玻璃原料粒子投入部下方的气相部整体包围，将高温的气相部和炉壁隔开，并且使在高温的气相部中产生的欲飞向炉壁的上述浮游粒子附着在投下中的玻璃碎片的表面上，将其捕集而落下。藉此，能够可靠地阻止浮游粒子附着在炉壁上。此外，本发明中还能对玻璃碎片进行预热并利用下降流来稳定火焰。还有，上述玻璃熔融炉较好是具备用于在上述玻璃碎片投入部下方形成对玻璃碎片进行加热的气相部(以下也称为第二气相部)的加热单元(以下也称为第二加热单元)。也可以与玻璃碎片投入部相邻地设置该第二加热单元。藉此，能够对下降中的玻璃碎片进行加热，有利于玻璃碎片的熔融。玻璃碎片较好是在该第二气相中变为至少表面液化的玻璃粒子、再到达玻璃融液面。
此外，根据本发明，上述玻璃熔融炉较好是俯视时沿着以上述烟道为中心的同心圆上配置上述多个玻璃碎片投入部。
此外，本发明的上述玻璃碎片投入部较好是设为用于投入上述碎片的短径(a)为0.1mm＜a＜50mm的玻璃碎片。
根据本发明，对于玻璃碎片的尺寸，考虑到玻璃碎片自身受玻璃熔融炉内的气流影响而成为浮游粒子的可能性较小这一点以及在玻璃制品的制造工序内或者从市场回收、储藏玻璃碎片并将玻璃碎片搬运到玻璃碎片投入口的操作上的效率，对其短径进行了规定。
本发明中，较好是将具有这样的短径(a)的玻璃碎片从玻璃碎片投入部投入炉内，在利用第二加热单元而形成的第二气相部中对下降中的玻璃碎片进行加热。
另外，本发明中，上述短径(a)的玻璃碎片规定为留在网眼的筛孔径(Opening：开孔)的尺寸为0.1mm的筛中、并且通过网眼的筛孔径(开孔)的尺寸为50mm的筛的玻璃碎片。
因此，根据本发明的玻璃熔融炉，能够以无需进行预热的方式将玻璃原料粒子和自身很少飞散的玻璃碎片投入到玻璃熔融炉中进行熔融。藉此，适合作为用于进行数十吨/天以上以及数百吨/天以上的玻璃制品生产的大规模熔融炉。
此外，还可以设置气体供应部，用于将来自本发明的上述烟道的废气的一部分供应至从上述玻璃碎片供应部投入之前的玻璃碎片进行预热。
根据本发明，利用从烟道排出的高温气体对从玻璃碎片投入部投入的玻璃碎片进行预热，因此能够使玻璃熔融炉内维持在高温，并且能够促进玻璃碎片的熔融化。
此外，为了达到上述目的，本发明还提供一种玻璃制品的制造装置，其特征在于具备本发明的玻璃熔融炉、设置于该玻璃熔融炉的上述排出部的下游侧的对熔融玻璃进行成形的成形单元、对成形后的玻璃进行退火的退火单元。
此外，为了达到上述目的，本发明还提供一种玻璃制品的制造方法，其特征在于包括利用本发明的熔融玻璃的制造方法来制造熔融玻璃的工序、对该熔融玻璃进行成形的工序和对成形后的玻璃进行退火的工序。
如上所述，根据本发明的玻璃熔融炉以及熔融玻璃的制造方法，能够抑制因浮游粒子附着于炉壁而引起的炉壁、烟道的损伤和熔融玻璃的品质下降，从而能够长期制造品质良好的熔融玻璃。
此外，根据本发明的玻璃制品的制造装置以及玻璃制品的制造方法，由于可以利用本发明的熔融玻璃的制造装置及制造方法来制造品质良好的熔融玻璃，因此能够长期生产品质良好的玻璃制品。
附图的简单说明
图1为构成本发明的玻璃制品的制造装置的实施方式1的玻璃熔融炉的纵向剖视图。
图2为图1中所示的玻璃熔融炉的主要部分的俯视剖视图。
图3为构成本发明的玻璃制品的制造装置的实施方式2的玻璃熔融炉的纵向剖视图。
图4为图3中所示的玻璃熔融炉的主要部分的俯视剖视图。
图5为表示实施方式的玻璃制品的制造方法的实施方式的流程图。
发明的具体实施方式
下面，按照附图对本发明的玻璃熔融炉、熔融玻璃的制造方法、玻璃制品的制造装置以及玻璃制品的制造方法的优选实施方式进行说明。
图示的玻璃熔融炉中，用于形成使玻璃原料粒子变成液态玻璃粒子的气相部(以下也称为第一气相部)的加热单元(以下也称为第一加热单元)由氧燃烧器构成。
使玻璃原料粒子变成液态玻璃粒子的第一气相部由氧燃烧器的火焰中和火焰附近的高温部构成。用于向该气相部供应玻璃原料粒子的玻璃原料粒子投入部与氧燃烧器形成一体，在氧燃烧器出口附近供应燃烧气体的管和供应氧气的管以及供应玻璃原料粒子的管同轴构成。将该玻璃原料粒子投入部与氧燃烧器的组合称为第一加热组合件。玻璃原料粒子、其熔融而生成的液态玻璃粒子、由玻璃原料粒子变为液态玻璃粒子的过程中的粒子(仅表面部分变为液态玻璃的粒子等)在以下的实施方式的图中用粒子22来表示，在以下的说明中称为玻璃原料粒子等22。
另一方面，使玻璃碎片成为至少表面液化的玻璃粒子的第二气相部中，玻璃碎片投入部与氧燃烧器分离，并且向第二气相部供应玻璃碎片的管和氧燃烧器配置成靠近上部炉壁部。将该玻璃碎片投入部与氧燃烧器的组合称为第二加热组合件。
图1为构成本发明的玻璃制品的制造装置的实施方式1的玻璃熔融炉10的纵向剖视图，图2为玻璃熔融炉10的除去了顶部的主要部分的俯视剖视图。另外，图2中，详述的第一加热组合件18和第二加热组合件20简略地用○标记表示。
玻璃熔融炉10具备熔融槽12和作为玻璃融液G的排出部的出口(未图示)，熔融槽12、出口由周知的耐火砖构成。此外，熔融槽12构成为以铅垂方向为中心轴的大致圆筒状，在图2的俯视图中，在其顶壁14的大致中央部沿铅垂方向设置有贯穿顶壁14的烟道16。该烟道16介以冷却装置17、集尘装置19而与抽风机21连接，通过驱动抽风机21，可以通过烟道16吸引熔融槽12内的废气。该废气用冷却装置17冷却至规定温度后，通过集尘装置19将废气中的尘埃除去，然后用抽风机21将废气排到外部。另外，烟道16不一定必须要配置在顶壁14的大致中央部，不过，为了如下所述那样使熔融槽12内的压力(负压)在熔融槽12的全部区域内大致均匀，烟道16较好是配置在顶壁14的大致中央部。
此外，也可以设置气体供应部23，用于利用从烟道16排出的废气、将其供应至从第二加热组合件20投入之前的玻璃碎片26进行预热。这种情况下，在将来自烟道16的废气导至冷却装置17之前，使如图1的双点划线所示的废气系统25绕至第二加热组合件20的玻璃碎片投入筒34。然后，根据需要将供应至玻璃碎片投入筒34且对玻璃碎片26的预热作出了贡献的废气从玻璃碎片投入筒34导至冷却装置17，利用集尘装置19将废气中的尘埃除去，然后用抽风机21排到外部。通过该方式，能够利用从烟道16排出的高温气体对从第二加热组合件20投入的玻璃碎片26进行预热，因此能够使玻璃熔融炉10内维持在高温、并且能够促进玻璃碎片26的熔融化。
此外，在熔融槽12的上部炉壁部即顶壁14配置有8台第一加热组合件18、18……和8台第二加热组合件20、20……，利用它们形成在炉内气相气氛中使玻璃原料粒子成为液态玻璃粒子的8个第一气相部和用于将玻璃碎片熔融的8个第二气相部。各组合件的氧燃烧器分别以火焰朝下的方式贯穿顶壁14进行设置。
在图2的俯视图中，8台第一加热组合件18、18……以等间隔设置在以烟道16(中心轴O)为中心的同心圆上。此外，8台第二加热组合件20、20……以等间隔设置在以烟道16为中心的同心圆上，并且包围8台第一加热组合件18、18。另外，不仅是在顶壁14，第一加热组合件18和第二加热组合件20在熔融槽12的上部的侧壁时也在本发明的范围之内。如果第一加热组合件18和第二加热组合件20设置在侧壁上，则设置在熔融槽12的在铅垂方向上距离顶壁14的内壁1m的高度内的侧壁上。其原因在于，如果第一加热组合件18和第二加热组合件20设于熔融槽12的在铅垂方向上距离顶壁14的内壁超过1m处，则第一加热组合件18中，第一加热组合件18与玻璃融液面的铅垂距离变得过小而与水平方向成的角度变小，导致将玻璃粒子喷射到对面的壁面上，结果产生炉壁侵蚀和与之相伴的污染；此外，第二加热组合件20中，玻璃碎片会以未经充分预热的状态落在玻璃融液G上。第一加热组合件18和第二加热组合件20较好是设在熔融槽12的在铅垂方向上距离顶壁14的内壁90cm的高度内，更好是设在距离顶壁14的内壁50cm的高度内。
此外，第一加热组合件18的台数并不限定于8台，只要能够包围烟道16，2台以上即可。同样地，第二加热组合件20的台数也不限定于8台，只要能够形成下述的利用下落的玻璃碎片流将玻璃原料粒子流包围的形态，既可以是7台以下，也可以是9台以上。此外，第一加热组合件18的配置方式也不限定于上述的同心圆上，也可以是包围烟道16的方式，例如沿三角形上、四边形上、椭圆形上进行配置的方式。但是，为了将各个第一加热组合件18、18的来自玻璃原料粒子等22、22……的浮游粒子24、24……通过烟道16均匀地吸引除去，较好是上述的在同心圆上的配置方式。同样地，第二加热组合件20的配置方式也不限定于上述的同心圆上，也可以是包围第一加热组合件18、18……的方式，例如沿三角形上、四边形上、椭圆形上进行配置的方式。但是，为了利用第一加热组合件18、18……的热对从第二加热组合件20、20……投入的玻璃碎片26、26……进行均匀加热，较好是上述的在同心圆上的配置方式。
此外，该熔融槽12如前所述构成为大致圆筒状，并且俯视时在其大致中央部设置有烟道16，因此炉内的负压在炉内全部区域内变得大致均一，从而能够将炉内的浮游粒子24、24……稳定地从烟道16吸引除去。
构造成玻璃融液G积存于熔融槽12和上述出口的各槽内，并通过上述出口使在熔融槽12中制造出的玻璃融液G流向下游。
作为第一加热组合件18，使用的是一体形成有玻璃原料粒子投入部的氧燃烧器28。
该氧燃烧器28为作为无机粉体加热用燃烧器而公知的适当地配置了原料、燃料、助燃气体供应喷嘴的氧燃烧器。氧燃烧器28前端部的喷嘴30从中心部向外周部按照燃料供应喷嘴、一次燃烧用助燃气体供应喷嘴、玻璃原料供应喷嘴和二次燃烧用助燃气体供应喷嘴的顺序整体以同心圆状进行排列。从喷嘴30向下喷射火焰32，通过气体搬运或者机械搬运将玻璃原料粒子从上述玻璃原料粒子供应喷嘴供应至该火焰32(即第一气相部)中。藉此，能够可靠地在短时间内使玻璃原料粒子变成液态玻璃粒子。另外，虽未图示，但在该氧燃烧器28上还连接有向玻璃原料供应喷嘴供应玻璃原料粒子的玻璃原料粒子供应系统、向燃料供应喷嘴供应燃料的燃料供应系统以及向一次燃烧用助燃气体供应喷嘴和二次燃烧用助燃气体供应喷嘴供应助燃气体的气体供应系统。
如上，在使用一体形成有玻璃原料粒子投入部的氧燃烧器28时，由于氧燃烧器28兼用作玻璃原料粒子投入部，因此不需要另外设置玻璃原料粒子投入部。然而，也可以与氧燃烧器28相邻地另外设置向氧燃烧器28的火焰32中投入玻璃原料粒子的玻璃原料粒子投入部。
另外，作为用于形成第一气相部的第一加热单元，并不限定于氧燃烧器28，也可以在熔融槽12的壁面上设置可产生热等离子体的由一对以上的电极构成的多相电弧等离子体发生装置，或者在熔融槽12上同时设置氧燃烧器28和上述多相电弧等离子体发生装置。还有，为了使玻璃原料粒子等22中含有的气体成分迅速地气化、散逸，且促进玻璃化反应，较好是将氧燃烧器28的火焰32、热等离子体的温度设定在硅砂的熔融温度以上即1600℃以上。藉此，第一气相部内的玻璃原料粒子等22可通过火焰32和/或热等离子体而迅速地气化、散逸，并且通过高温下的加热而成为液态玻璃粒子，然后落在熔融槽12内的玻璃融液G的表面上。此外，由于液态玻璃粒子聚积形成的玻璃融液被火焰32和/或热等离子体继续加热，因此可保持在玻璃化的形态。另外，为火焰32的情况下，在氧气燃烧时其中心温度约为2000℃；为热等离子体的情况下，其中心温度为5000～20000℃。
玻璃原料粒子的平均粒径较好为30～1000μm，更好为50～500μm，非常好为70～300μm。玻璃原料粒子在第一气相部中变为液态玻璃粒子时，多数情况下其最初的平均粒径减少至8成左右。
第二加热组合件20由玻璃碎片投入筒(玻璃碎片投入部)34和作为第二加热单元的2支氧燃烧器36、36构成。由2支氧燃烧器36、36形成的2束火焰42、42和其周边的高温区域构成第二气相部。
玻璃碎片投入筒34贯穿顶壁14地沿铅垂方向配置，从在其下端形成的投入口38投下玻璃碎片26、26……。该玻璃碎片投入筒34与通过气体搬运或者机械搬运来搬运玻璃碎片26、26……的碎片搬运系统(未图示)连接，将下述尺寸的玻璃碎片26、26……搬运至玻璃碎片投入筒34中。此外，作为玻璃碎片投入筒34的材质，可以例示经水冷的金属或者陶瓷等。
氧燃烧器36为作为氧燃烧加热用燃烧器而公知的适当地配置了燃料、助燃气体供应喷嘴的氧燃烧器。使火焰42从氧燃烧器36的喷嘴40斜向下喷射，并将火焰42喷射在下降中的玻璃碎片26、26……上。藉此，对玻璃碎片26、26……可靠地加热。虽然会因投入的玻璃碎片26的量等而不同，但经火焰42加热的玻璃碎片26被加热至1000℃～1800℃而落在玻璃融液G上。另外，虽未图示，但在该氧燃烧器36上还连接有向燃料供应喷嘴供应燃料的燃料供应系统和向燃烧用助燃气体供应喷嘴供应助燃气体的气体供应系统。
另外，不仅仅在顶部，在玻璃熔融炉的上部的侧壁设置第二加热组合件时也在本发明的范围内。在侧壁设置第二加热组合件时，可设在玻璃熔融炉的在铅垂方向上距离顶部的内壁1m的高度内。这是因为，当第二加热组合件设在玻璃熔融炉的在铅垂方向上距离顶部的内壁超过1m处时，第二加热组合件与玻璃融液面之间的铅垂距离变得过小而与水平方向所成的角度变小，导致将玻璃碎片喷射到对面的壁面上，产生炉壁损伤及侵蚀和与之相伴的污染。第二加热组合件较好是设于玻璃熔融炉的在铅垂方向上距离顶部的内壁80cm的高度内，更好是设于距离顶部的内壁60cm的高度内。
另外，本发明中的“玻璃碎片”是指与本发明中作为最终目的物的玻璃制品的玻璃具有的组成大致相同的玻璃组成所构成的玻璃碎片。该玻璃碎片通常是在本发明中由在炉底部形成的玻璃融液制造作为最终目的物的玻璃制品的工序中产生的。但是，并不限定于此，也可以是产生自与作为本发明的最终目的物的玻璃制品的玻璃具有的组成大致相同的玻璃组成所构成的其它的玻璃制品的制造工序的玻璃碎片，或者产生自使用由本发明制得的最终目的物的玻璃制品的工序的玻璃碎片等。上述其它的玻璃制品的制造工序中的玻璃熔融炉不限定于使用了空中熔化法的玻璃熔融炉。
由于玻璃碎片的玻璃组成与由玻璃原料粒子形成的玻璃的玻璃组成大致相同，因此玻璃碎片熔解形成的液态玻璃和由玻璃原料粒子形成的液态玻璃混合形成的玻璃融液的玻璃组成变得均一，并且均质化所需的热能少、所需的时间也短。玻璃碎片的玻璃组成较好是与由玻璃原料粒子形成的液态玻璃粒子的玻璃组成相同，但若在熔融槽的炉底部形成的玻璃融液成为玻璃制品的期间玻璃组成仅发生微小变化(例如氧化硼等挥发性气体成分的气相挥发等)，则这样的玻璃组成的微小差别是允许的。
另外，由于玻璃碎片由已成为玻璃的物质构成，因此被加热的玻璃碎片只通过熔解即成为液态的玻璃粒子。另一方面，玻璃原料粒子通过玻璃原料的热分解(例如由金属碳酸盐热分解为金属氧化物的热分解等)、被称为玻璃化反应的玻璃形成成分的反应及熔融等化学反应而成为液态的玻璃粒子。虽然固体粒子成为液态的玻璃粒子的机理对于玻璃原料粒子和玻璃碎片是不同的，但生成的液态的玻璃粒子为玻璃组成大致相同的液态的玻璃粒子。
此外，氧燃烧器36、36以夹着玻璃碎片投入筒34、隔着规定的间隔的方式进行配置。即，在玻璃碎片投入筒34的周围配置氧燃烧器36、36的喷嘴40、40。
还有，氧燃烧器36、36以使其火焰方向(b)相对于玻璃碎片投入筒34的碎片投入轴(O1)所成的角度(θ)为1°≤θ≤75°的方式倾斜地配置。如上，以朝着作为铅垂轴的碎片投入轴(O1)喷射火焰42的方式、以相对于碎片投入轴(O1)成1°≤θ≤75°的角度设置氧燃烧器36，因此，来自玻璃碎片投入筒34、沿着碎片投入轴(O1)下落中的玻璃碎片26、26……可高效地通过其火焰42中。这里，氧燃烧器36前端部的喷嘴40与玻璃碎片投入筒34的投入口38之间的水平距离可根据使下落中的玻璃碎片26、26……高效地通过其火焰42中的目的和氧燃烧器38的能力进行适当设定。例如，当玻璃碎片26的落下高度可采用1～3m时，氧燃烧器36更好是以使其与玻璃碎片投入轴(O1)成10°≤θ≤30°的角度进行设置。藉此，能够使氧燃烧器36的火焰42对玻璃碎片26烘烤更长时间，因此能够使玻璃碎片26的更大部分熔融。
另外，与氧燃烧器28同样，也可以在熔融槽12的壁面设置可产生热等离子体的由一对以上的电极构成的多相电弧等离子体发生装置来代替氧燃烧器36。此外，也可以在熔融槽12上同时设置氧燃烧器36和上述多相电弧等离子体发生装置。氧燃烧器36的火焰42的温度及热等离子体的温度与上述温度相同。
此外，利用从玻璃碎片投入筒34、34……投下的大量玻璃碎片26、26形成的玻璃碎片流来形成以烟道16为中心将第一气相部包围的包围形态。该玻璃碎片流形成为在铅垂方向上具有中心轴的大致筒形状，具有将熔融槽12的炉壁44与浮游粒子24、24……隔开的功能。
接着，对如上所述构成的熔融玻璃的制造装置的作用进行说明。
实施方式的玻璃熔融炉为将玻璃原料粒子熔融的熔融炉。第一气相部为利用作为第一加热单元的8台氧燃烧器28、28……而形成的火焰32、32……和在其周围形成的高温区域，在该第一气相部中使玻璃原料粒子变为液态玻璃粒子。即，从氧燃烧器28、28……将玻璃原料粒子投入炉内，对在火焰32、32……中下降的玻璃原料粒子等22加热、使其熔融成为液态玻璃粒子。从玻璃原料粒子经由玻璃原料粒子等22、22……而形成的液态玻璃粒子朝下方落下，聚积于炉底部60成为玻璃融液G，玻璃融液G暂时积存于炉底部60。
液态玻璃粒子不必以单个粒子形式到达炉底部60或玻璃融液G表面。也可以是2个以上的液态玻璃粒子在气相中融合后而落在炉底部60或玻璃融液G表面。
在对这样的玻璃原料粒子进行加热、熔融时，玻璃原料粒子等22、22……的一部分变为浮游粒子24、24……，现有技术中，该浮游粒子24、24……从第一气相部散逸出来而浮游在炉内。
所以，实施方式的熔融槽12在顶壁14的大致中央部配置有烟道16，并且在该烟道16的周围配置有8台第一加热组合件18、18……。因此，炉内的浮游粒子24、24……被烟道16的吸引力吸引并排到炉外进行除去，而不会飞向周围的炉壁44。
藉此，根据该熔融槽12，附着于炉壁44的浮游粒子24、24……的附着量剧减，因此能够防止因浮游粒子24、24……附着于炉壁44而引起的炉壁损伤和玻璃融液G的品质下降。
此外，该熔融槽12中，投入玻璃原料粒子并且从8支玻璃碎片投入筒34、34……投下玻璃碎片26、26……，形成由以烟道16为中心的大致圆筒状的玻璃碎片流产生的包围形态。即，使玻璃碎片26、26……从8支玻璃碎片投入筒34、34……落下以包围浮游粒子24、24……，从而将浮游粒子24、24……与炉壁44隔开。于是，使将要飞向炉壁44的浮游粒子24、24……的一部分附着于下落中的玻璃碎片26、26……的表面而捕集，从而使其落入熔融槽12的玻璃融液G。
藉此，根据该熔融槽12，能够利用该包围形态抑制浮游粒子24、24……飞向炉壁44，因此能够可靠地阻止浮游粒子24、24附着在炉壁44上。
另一方面，对于从玻璃碎片投入筒34、34……投入的玻璃碎片，考虑到碎片自身飞散的情况较少这一点以及在玻璃制造工序中或者从市场回收、储藏玻璃碎片，并将玻璃碎片搬运到玻璃碎片投入口的操作上的效率，并且为了将玻璃碎片投入玻璃碎片投入筒34、34……，较好是对其粒径进行规定。作为玻璃碎片的粒径，较好是其短径(a)为0.1mm＜a＜50mm。该短径(a)的玻璃碎片较好是留在网眼的筛孔径(Opening：开孔)的尺寸为0.1mm的筛中、并且通过网眼的筛孔径(开孔)的尺寸为50mm的筛的玻璃碎片。从防止玻璃碎片的飞散和对玻璃碎片进行上述操作的角度考虑，非常好是玻璃碎片的短径(a)为5mm＜a＜20mm。此外，玻璃碎片投入部较好是具有用于将该尺寸的玻璃碎片投入的结构(投入筒的内径等)。另外，即使短径(a)为50mm以上，使浮游粒子附着在投下中的玻璃碎片的表面并将其捕集的效果也没有变化。
实施方式中，将具有这样的短径(a)的玻璃碎片从玻璃碎片投入筒34、34……投入炉内，通过氧燃烧器36、36的火焰42、42对下降中的玻璃碎片26、26……进行加热。经加热的玻璃碎片26、26……朝下方落下。
玻璃碎片通过第二加热组合件而变成的至少表面液化的玻璃粒子也可以在到达玻璃融液G的表面之前其2个以上融合，然后融合的液态玻璃粒子落在玻璃融液G上。由于该至少表面液化的玻璃粒子是较大的粒子，因此下落中的液态玻璃粒子容易相互接触，在多个液态玻璃粒子接触时会有发生融合而形成更大的液化玻璃粒子或块状物的情况。还有许多液化的玻璃粒子形成为一体的液体流而到达玻璃融液G的情况。如果单位时间内从1个玻璃碎片投入筒34、34……投入的玻璃碎片的量增多，则容易引起这样的液化的玻璃粒子的融合。
另外，虽然只要能用氧燃烧器36使玻璃碎片26在其下降中完全熔融即可，但由于玻璃碎片26的尺寸远远大于微粒状的玻璃原料粒子的尺寸，因此玻璃碎片26难以完全熔融。因此，未熔融的玻璃碎片26、26……会落在炉内的玻璃融液G的表面上，不过，在该情况下，未熔融的玻璃碎片26、26……会被氧燃烧器28、36的热和来自炉体的辐射热加热而熔融，从而成为玻璃融液G，所以也没有问题。
此外，氧燃烧器36并不是仅对玻璃碎片26单独进行预热，其还对玻璃原料粒子等22和熔融槽12内的玻璃融液G进行加热，因此，与设置在炉外的玻璃碎片的预热装置在功能上完全不同。
如上所述，虽然没有必要利用第二加热组合件在第二气相部中使玻璃碎片26完全液化，但通过这样配置多个氧燃烧器36、36……可提高玻璃碎片26的熔融率，因此能够减少用于玻璃融液均质化的二次加热所需的热量。而且，通过增加氧燃烧器36的支数，能够对玻璃碎片26、26……进行均等的加热，因此可进一步提高熔融率。另外，通过增加氧燃烧器36的使用支数，还能够将氧燃烧器36改变为小能力型的氧燃烧器。藉此，能够节约氧燃烧器36所使用的燃料。
因此，根据该熔融槽12，能够将玻璃原料粒子和玻璃碎片投入熔融槽12并将其熔融，因而适合作为用于进行数十吨/天以上以及数百吨/天以上的玻璃制品生产的大规模熔融炉。
图3为构成本发明的玻璃制品的制造装置的实施方式2的玻璃熔融炉50的纵向剖视图，图4为玻璃熔融炉50的除去了顶部的主要部分的俯视剖视图，对于与图1、图2中所示的玻璃熔融炉10相同或者类似的构件标以相同的符号进行说明。
玻璃熔融炉50的熔融槽52构造成长方体形，在作为上部炉壁部的顶壁54设有分别朝下贯穿顶壁54的1根烟道、8台第一加热组合件18、18……和8台第二加热组合件20、20……。这些烟道16、第一加热组合件18、18……和第二加热组合件20、20……的配置方式与图1、图2所示的配置方式相同。
该熔融槽52虽然呈长方体形，但通过在烟道16的周围配置第一加热组合件18、18……并以包围第一加热组合件18、18……的方式配置第二加热组合件20、20……，也能够获得与图1、图2所示的玻璃熔融炉10相同的效果。
另外，图3、图4的符号56为出口，经由出口56将在熔融槽52中熔融的玻璃融液G供应至下游侧。由烟道16、第一加热组合件18、18……和第二加热组合件20、20……构成的熔融组合件配置在熔融槽52的玻璃融液G的上游侧，但配置位置并不限定于此，也可以配置在中游侧、下游侧和全部区域。此外，也可以在顶壁54设置多个熔融组合件。
此外，实施方式中，例示了具备第二加热组合件20的玻璃熔融炉10、50，但在仅具备玻璃碎片投入筒34而不具备作为用于形成气相的加热单元的氧燃烧器的玻璃熔融炉中也可使用本发明。
图5为表示实施方式的玻璃制品的制造方法的实施方式的流程图。图5中，除了作为玻璃制品的制造方法的构成要素的熔融玻璃制造工序(S1)、利用成形单元的成形工序(S2)和利用退火单元的退火工序(S3)之外，还示出了根据需要使用的切割工序及其它后续工序(S4)。
在图1～图4的熔融槽12、52中熔融的玻璃融液G经过出口及未图示的导管结构被送至成形单元进行成形(成形工序)。成形后的玻璃通过退火单元进行退火而使成形后固化的玻璃的内部不残存残留应力(退火工序)，再根据需要进行切割(切割工序)，并经过其它后续工序而成为玻璃制品。
例如，平板玻璃的情况下，利用成形单元将玻璃融液G成形为玻璃带，将其通过退火单元退火后，切割成所需的大小，并根据需要进行研磨玻璃端部等后续加工，从而获得平板玻璃。
通过本发明的熔融玻璃制造方法制造的熔融玻璃只要是通过空中加热熔化法制造的熔融玻璃，在组成方面都没有限制。所以，也可以是钠钙玻璃或硼硅酸盐玻璃。此外，所制造的玻璃制品的用途不局限于建筑用和车辆用，可以例举平板显示器用及其它各种用途。
建筑用或车辆用的平板玻璃所用的钠钙玻璃的情况下，以氧化物基准的质量百分比表示，较好是具有下述组成：SiO2：65～75％、Al2O3：0～3％、CaO：5～15％、MgO：0～15％、Na2O：10～20％、K2O：0～3％、Li2O：0～5％、Fe2O3：0～3％、TiO2：0～5％、CeO2：0～3％、BaO：0～5％、SrO：0～5％、B2O3：0～5％、ZnO：0～5％、ZrO2：0～5％、SnO2：0～3％、SO3：0～0.5％。
液晶显示器用或者有机EL显示器用的基板所用的无碱玻璃的情况下，以氧化物基准的质量百分比表示，较好是具有下述组成：SiO2：39～70％、Al2O3：3～25％、B2O3：1～20％、MgO：0～10％、CaO：0～17％、SrO：0～20％、BaO：0～30％。
等离子体显示器用的基板所用的混合含碱玻璃的情况下，以氧化物基准的质量百分比表示，较好是具有下述组成：SiO2：50～75％、Al2O3：0～15％、MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO：6～24％、Na2O+K2O：6～24％。
作为其它用途，耐热容器或者物理化学用器具等所用的硼硅酸盐玻璃的情况下，以氧化物基准的质量百分比表示，较好是具有下述组成：SiO2：60～85％、Al2O3：0～5％、B2O3：5～20％、Na2O+K2O：2～10％。
本实施方式虽然对第一加热组合件及玻璃碎片投入筒在铅垂方向上朝下设置的实施方式进行了说明，但并不限定于此，只要是朝下，也可以是玻璃原料粒子加热组合件及玻璃碎片投入筒倾斜设置的实施方式。
本实施方式虽然对第一加热组合件和玻璃碎片投入筒两者都设置于玻璃熔融炉的顶部的实施方式进行了说明，但并不限定于此，只要两者在熔融炉的上部炉壁即可，因此例如也可以是第一加热组合件设置于玻璃熔融炉的顶部而玻璃碎片投入筒设置于玻璃熔融炉的侧壁的实施方式。
本实施方式虽然对设置1根烟道的实施方式进行了说明，但并不限定于此，也可以在设置1根烟道的位置设置多个烟道，只要这些烟道按照与1根烟道起到同样的排烟效果的方式进行设置即可。
本实施方式对玻璃熔融炉的顶面做成平面形状的情况进行了说明，但不限定于此，玻璃熔融炉的顶面也可以做成拱形、穹顶形等。
而且，本实施方式还对并用玻璃碎片和玻璃原料粒子来制造熔融玻璃的例子进行了说明，但并用玻璃碎片并不是必须的，也可以仅由玻璃原料粒子来制造熔融玻璃。而且，并用玻璃碎片的情况下，本实施方式虽然对使用用于对投入的玻璃碎片进行加热的第二加热单元的例子进行了说明，但第二加热单元的使用(和由此形成的第二气相部的形成)不是必须的。即，无需采用特别的构成以用于对投入炉内且在气相中落下的玻璃碎片进行加热，也可以将玻璃碎片投入由玻璃原料粒子生成的玻璃融液中使该玻璃碎片熔融。此时，如果出现玻璃融液的温度下降等问题，则可以采用对玻璃融液加热的装置等来解决热能的不足。
此外，本实施方式对在玻璃熔融炉中有1个由烟道、多个第一加热组合件和任选的第二加热组合件构成的组合的玻璃熔融炉进行了说明，但也可以在玻璃熔融炉中设置多个这样的组合。例如，在图3和图4的玻璃熔融炉50中，具有1个由烟道16、多个第一加热组合件18、18……和第二加热组合件20、20……构成的组合，但也可以在玻璃熔融炉中设置2个以上这样的组合。
产业上利用的可能性
利用本发明制造的熔融玻璃可使用浮法锡槽、熔融成型机、轧制成型机、吹塑成型机、压模机等成形装置成形为各种形状的玻璃制品。
另外，在这里引用2009年7月8日提出申请的日本专利申请2009-161841号的说明书、权利要求书、附图和摘要的所有内容作为本发明说明书的揭示。
符号的说明
10…玻璃熔融炉、12…熔融槽、14…顶壁、16…烟道、17…冷却装置、18…第一加热组合件(玻璃原料粒子投入部及用于形成气相部的加热单元)、19…集尘装置、20…第二加热组合件(玻璃碎片投入部及用于形成第二气相的加热单元)、21…抽风机、22…第一气相部中的玻璃原料粒子等、23…气体供应部、24…浮游粒子、25…废气系统、26…第二气相部中的玻璃碎片、28…氧燃烧器、30…喷嘴、32…火焰、34…玻璃碎片投入筒、36…氧燃烧器、38…投入口、40…喷嘴、42…火焰、44…炉壁、50…玻璃熔融炉、52…熔融槽、54…顶壁、56…出口、60…炉底部

Claims (13)

1.一种玻璃熔融炉，为在玻璃熔融炉内的气相气氛中使玻璃原料粒子成为液态玻璃粒子、再使该液态玻璃粒子聚积在玻璃熔融炉的底部以形成玻璃融液、然后将该玻璃融液排出的玻璃熔融炉，其特征在于，具备：
贯穿所述玻璃熔融炉的顶部而设置的烟道；
俯视时配置在所述烟道的周围并且在所述玻璃熔融炉内的上部炉壁部朝下设置的多个玻璃原料粒子投入部；
针对所述多个玻璃原料粒子投入部中的各个投入部设置的、用于在玻璃原料粒子投入部的下方形成使玻璃原料粒子成为液态玻璃粒子的气相部的加热单元；
聚积所述液态玻璃粒子以形成玻璃融液的炉底部；以及
将所述玻璃融液排出的排出部。
2.如权利要求1所述的玻璃熔融炉，其特征在于，俯视时所述玻璃熔融炉在沿着以所述烟道为中心的同心圆上配置所述多个玻璃原料粒子投入部。
3.如权利要求1或2所述的玻璃熔融炉，其特征在于，所述加热单元为可产生氧燃烧火焰的氧燃烧器和由可产生热等离子体的一对以上的电极构成的多相电弧等离子体发生装置中的至少一种。
4.如权利要求1～3中任一项所述的玻璃熔融炉，其特征在于，所述玻璃熔融炉构成为以铅垂方向为中心轴的大致圆筒状，并且俯视时在其大致中央部设有所述烟道。
5.如权利要求1～4中任一项所述的玻璃熔融炉，其特征在于，所述玻璃熔融炉具备将玻璃碎片投入的多个玻璃碎片投入部，该多个玻璃碎片投入部朝下设置在所述玻璃熔融炉的所述炉壁部并且隔着规定的间隔进行设置以包围所述多个玻璃原料粒子投入部的整体。
6.如权利要求5所述的玻璃熔融炉，其特征在于，俯视时所述玻璃熔融炉在沿着以所述烟道为中心的同心圆上配置所述多个玻璃碎片投入部。
7.如权利要求5或6所述的玻璃熔融炉，其特征在于，所述玻璃碎片投入部设为用于投入所述玻璃碎片的短径(a)为0.1mm＜a＜50mm的玻璃碎片。
8.如权利要求7所述的玻璃熔融炉，其特征在于，所述短径(a)的玻璃碎片为留在网眼的筛孔径的尺寸为0.1mm的筛中、并且通过网眼的筛孔径的尺寸为50mm的筛的玻璃碎片。
9.如权利要求5～8中任一项所述的玻璃熔融炉，其特征在于，所述玻璃熔融炉具备加热单元，该加热单元用于在所述玻璃碎片投入部的下方形成使玻璃碎片成为至少表面液化的玻璃粒子的气相部。
10.如权利要求5～9中任一项所述的玻璃熔融炉，其特征在于，设有气体供应部，该气体供应部用于将来自所述烟道的废气的一部分供应至从所述玻璃碎片投入部投入之前的玻璃碎片进行预热。
11.一种熔融玻璃的制造方法，其特征在于，使用权利要求1～10中任一项所述的玻璃熔融炉制造熔融玻璃。
12.一种玻璃制品的制造装置，其特征在于，具备权利要求1～10中任一项所述的玻璃熔融炉、设置于该玻璃熔融炉的所述排出部的下游侧的对熔融玻璃进行成形的成形单元、对成形后的玻璃进行退火的退火单元。
13.一种玻璃制品的制造方法，其特征在于，包括利用权利要求11所述的熔融玻璃的制造方法制造熔融玻璃的工序、对该熔融玻璃进行成形的工序和对成形后的玻璃进行退火的工序。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102471114B (zh) * 2009-07-01 2015-03-25 旭硝子株式会社 玻璃熔融炉、熔融玻璃的制造方法、玻璃制品的制造装置以及玻璃制品的制造方法
JP5648810B2 (ja) * 2009-08-20 2015-01-07 旭硝子株式会社 ガラス溶融炉、溶融ガラスの製造方法、ガラス製品の製造装置、及びガラス製品の製造方法
RU2540707C2 (ru) 2009-11-20 2015-02-10 Асахи Гласс Компани, Лимитед Стеклоплавильная печь, способ производства стекломассы, устройство для производства изделий из стекла и способ производства изделий из стекла
KR101778655B1 (ko) * 2010-09-14 2017-09-14 오사까 가스 가부시키가이샤 용해로용 연소 장치 및 용해로
WO2012173154A1 (ja) * 2011-06-17 2012-12-20 旭硝子株式会社 ガラス溶融炉、溶融ガラスの製造方法、ガラス物品の製造方法およびガラス物品の製造装置
KR20140130116A (ko) * 2012-02-20 2014-11-07 아사히 가라스 가부시키가이샤 유리 용융로, 용융 유리의 제조 방법, 유리 제품의 제조 장치 및 유리 제품의 제조 방법
US9346696B2 (en) * 2012-07-02 2016-05-24 Glass Strand Inc. Glass-melting furnace burner and method of its use
CN106116109A (zh) * 2016-06-22 2016-11-16 巨石集团有限公司 一种玻璃池窑及玻璃熔制的方法
US11021846B2 (en) 2018-09-15 2021-06-01 University Of South Florida Arc melted glass piles for structural foundations and method of use

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3489547A (en) * 1965-01-12 1970-01-13 Glaverbel Apparatus for refining glass
AU476596B2 (en) * 1972-11-01 1975-05-01 Benard Smith Rolfe Improvements in the manufacture of glass
US5123942A (en) * 1991-03-21 1992-06-23 Frazier-Simplex, Inc. System for charging batch/cullet in a glass furnace
JP2007153676A (ja) * 2005-12-06 2007-06-21 Daido Steel Co Ltd ガラス原料の予備溶融方法
WO2007129509A1 (ja) * 2006-05-01 2007-11-15 Asahi Glass Company, Limited ガラス製造方法

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3127033A (en) * 1964-03-31 Glass furnace batch charging apparatus
US4358304A (en) * 1977-02-02 1982-11-09 Owens-Corning Fiberglas Corporation Method for preparing molten glass
US4350512A (en) * 1981-03-31 1982-09-21 Ppg Industries, Inc. Glass melting method using cullet as heat recovery and particulate collection medium
US4654068A (en) * 1981-07-30 1987-03-31 Ppg Industries, Inc. Apparatus and method for ablating liquefaction of materials
US4539035A (en) * 1984-03-26 1985-09-03 Messer Griesheim Industries, Inc. Method and apparatus for improving oxygen burner performance in a glass furnace
US4675041A (en) * 1985-12-19 1987-06-23 Ppg Industries, Inc. Method and apparatus for furnace lid purging
US4874313A (en) * 1988-09-26 1989-10-17 Ppg Industries, Inc. Refractory clad lid for heating vessel
US4921521A (en) * 1988-10-31 1990-05-01 Kremenets Yury D Method and furnace for melting inorganic materials
AU1693495A (en) * 1994-01-31 1995-08-15 Gas Research Institute, Inc. Pool separation melt furnace and process
US5447547A (en) * 1994-01-31 1995-09-05 Gas Research, Inc. Annular batch feed furnace and process
JPH1111954A (ja) * 1997-06-17 1999-01-19 Nippon Sanso Kk ガラスの溶解方法
US7168269B2 (en) * 1999-08-16 2007-01-30 The Boc Group, Inc. Gas injection for glass melting furnace to reduce refractory degradation
US6422041B1 (en) * 1999-08-16 2002-07-23 The Boc Group, Inc. Method of boosting a glass melting furnace using a roof mounted oxygen-fuel burner
US6813902B2 (en) * 2000-11-01 2004-11-09 American Air Liquide, Inc. Systems and methods for increasing production of spheroidal glass particles in vertical glass furnaces
CN102459101B (zh) * 2009-06-29 2014-08-06 旭硝子株式会社 熔融玻璃的制造方法、玻璃熔融炉、玻璃制品的制造装置以及玻璃制品的制造方法
CN102471114B (zh) * 2009-07-01 2015-03-25 旭硝子株式会社 玻璃熔融炉、熔融玻璃的制造方法、玻璃制品的制造装置以及玻璃制品的制造方法
WO2011013594A1 (ja) * 2009-07-27 2011-02-03 旭硝子株式会社 ガラス溶融炉、溶融ガラスの製造方法、ガラス製品の製造装置、及びガラス製品の製造方法
JP5614407B2 (ja) * 2009-08-17 2014-10-29 旭硝子株式会社 溶融ガラスの製造方法、ガラス溶融炉、ガラス製品の製造方法、及びガラス製品の製造装置
JP5648810B2 (ja) * 2009-08-20 2015-01-07 旭硝子株式会社 ガラス溶融炉、溶融ガラスの製造方法、ガラス製品の製造装置、及びガラス製品の製造方法
RU2540707C2 (ru) * 2009-11-20 2015-02-10 Асахи Гласс Компани, Лимитед Стеклоплавильная печь, способ производства стекломассы, устройство для производства изделий из стекла и способ производства изделий из стекла

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3489547A (en) * 1965-01-12 1970-01-13 Glaverbel Apparatus for refining glass
AU476596B2 (en) * 1972-11-01 1975-05-01 Benard Smith Rolfe Improvements in the manufacture of glass
US5123942A (en) * 1991-03-21 1992-06-23 Frazier-Simplex, Inc. System for charging batch/cullet in a glass furnace
JP2007153676A (ja) * 2005-12-06 2007-06-21 Daido Steel Co Ltd ガラス原料の予備溶融方法
WO2007129509A1 (ja) * 2006-05-01 2007-11-15 Asahi Glass Company, Limited ガラス製造方法

Also Published As

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