CN102795756A - 玻璃熔融装置及玻璃熔融方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种即使为相当量的玻璃原料，也可一边在纵型圆筒状玻璃熔融塔中下落一边迅速且稳定地熔融的玻璃熔融装置及玻璃熔融方法。本发明为依次具备具有供给玻璃原料的玻璃原料供给口的原料供给装置、以及将供给的下落状态的玻璃原料进行加热而制成熔融玻璃的纵型圆筒状玻璃熔融塔的玻璃熔融装置及使用其的玻璃熔融方法，在纵型圆筒状玻璃熔融塔中，相对于其切线方向，设有至少具备供给燃料气体的第1喷嘴及供给含氧气体的第2喷嘴的管状火焰生成装置。

Description

玻璃熔融装置及玻璃熔融方法

技术领域

本发明涉及玻璃熔融装置及玻璃熔融方法。特别是涉及即使为相当量的玻璃原料，也可使之一边下落一边极其迅速且稳定地进行熔融的玻璃熔融装置及玻璃熔融方法。

背景技术

以往，已知使粉末状态的玻璃原料用规定的气体燃烧器进行加热熔融，制成具有规定粘度的溶液状态的熔融玻璃的玻璃熔解装置（例如，参照专利文献1）。

更具体而言，如图11所示，是在熔解室202前后分别连续设置原料投入部203与清澄室204并且在熔解室202中具备生成燃烧火焰的多根气体燃烧器201（201a～201e）的玻璃熔解装置200，并且是在熔解室202的原料投入部侧设置的至少一个气体燃烧器中设置玻璃原料供给机构207而成的玻璃熔解装置200，玻璃原料供给机构207将含有玻璃原料或者碎片或者它们的混合原料的至少一部分的粉粒体供给至气体燃烧器201a、201b的燃烧火焰中。

此外，还提出了使用了如下构成的等离子体装置的玻璃熔融装置，即，将高压施加在阳极（等离子体炬）与阴极之间而使电弧发生，对此应用工作气体（空气等），形成等离子体流（例如，参照专利文献2）。

更具体而言，如图12（a）～（b）所示，是包括以下结构而成的玻璃熔融装置301：原料加热部303，在将玻璃原料的一部分或者全部成型为粒子状而进行调整的混合玻璃原料（Ｗ）通过时，利用加热至碳酸盐的分解反应温度以上的等离子体加热熔融装置306来形成气相气氛；以及玻璃熔液部304，是经加热的玻璃原料被供给至上部的构成、用于储留玻璃熔液308。

进而，提出了一种光焰燃烧器，其为适用于玻璃熔解炉等的横型圆筒状光焰燃烧器，可形成管状火焰，并且形成光焰，还可利用火焰辐射（例如，参照专利文献3）。

更具体而言，如图13（a）～（b）所示，为如下构成：在形成横型圆筒状燃烧空间402的燃烧器本体401的内面，具备使空气与燃料气体的混合气向切线方向喷出的喷出部404，将从该喷出部404喷出的混合气在燃烧空间402中进行回旋，形成管状火焰而进行燃烧。

并且，是如下构成的光焰燃烧器450，即，在燃烧空间402的轴向中的一端402a的壁面中心部，具备使燃料气体从该壁面中心部向轴向进行喷射的轴向燃料喷射部405，从燃烧空间402的轴向中的另一端402b使光焰408喷出。

专利文献1：日本特开平11－11953号公报（权利要求书等）

专利文献2：日本特开2006－199549号公报（权利要求书等）

专利文献3：日本特开2009－222291号公报（权利要求书等）

发明内容

然而，专利文献1公开的玻璃熔融装置中，虽然可使较大量的玻璃原料进行熔解，但是出现制成熔融玻璃需要数十小时这样相当长的熔解时间之类的问题。

此外，即使为了熔融炉的维护等而产生停止玻璃熔融装置工作的必要的情况下，在使玻璃熔融装置下降至规定温度而进行必要的作业之后，为了以高温状态进行再运转，需要过度长的时间，因此出现事实上不可能的问题。

因此，在公开的玻璃熔融装置中，没有维护这样的概念，在产生了停止工作的必要的情况下，必须将装置整体进行废弃而进行更换，这是极其不经济的。

此外，专利文献2中公开的玻璃熔融装置虽然对于使较少量的玻璃原料进行熔融的情况，存在使用等离子体熔融装置而可用较短时间进行熔融的可能性，但是由于为定点加热方式，因此出现无法适用于使相当量的玻璃原料进行熔融的情况这样的问题。

此外，存在必须将向玻璃熔融装置中提供的玻璃原料成型为规定粒径、例如3mm以下的粒子状这样的制约，还出现工序数增加、或者制造时间变长、甚至制造时的成品率下降这样的问题。

进而，即使为使用了专利文献3中公开的含有管状火焰的光焰燃烧器时，对于碱石灰玻璃原料等，也出现无法迅速且均匀地熔解这样的问题。

即，碱石灰玻璃原料等以硅砂等天然成分为主成分，除此以外，还大量含有熔点等不同的不同种类的原料，存在这些玻璃原料平均粒径（D50）的偏差大，而且容易发生二氧化碳这样的事实。

由此，因这些玻璃原料的平均粒径（D50）的偏差、二氧化碳的影响而导致出现碱石灰玻璃原料的熔解时间过长、或者熔解状态变得不均匀这样的问题。

因此，本发明的发明者等进行了深入研究，结果发现通过依次具备规定的原料供给装置与包含管状火焰生成装置的玻璃熔融塔，从而可将下落中的玻璃原料迅速且连续地进行熔融，由此完成了本发明。

即，本发明的目的是提供即使为相当量的玻璃原料，也不必将玻璃原料成型为规定粒径，且排除了发生的二氧化碳等的影响，可迅速且连续地进行熔融的玻璃熔融装置、以及使用这种玻璃熔融装置而成的玻璃原料的有效率的熔融方法。

根据本发明，提供了一种玻璃熔融装置，其特征在于，依次具备具有供给玻璃原料的玻璃原料供给口的原料供给装置、以及将供给的下落状态的玻璃原料进行加热而制成熔融玻璃的纵型圆筒状玻璃熔融塔，在纵型圆筒状玻璃熔融塔中，相对于其切线方向，设置具备供给燃料气体的第1喷嘴和供给含氧气体的第2喷嘴的管状火焰生成装置，从而可解决上述课题。

即，通过依次具备这样的原料供给装置与玻璃熔融塔，从而不必将玻璃原料成型为规定粒径，且排除了发生的二氧化碳等的影响，无论熔融的玻璃原料量如何，都可将下落中的玻璃原料迅速且连续地进行熔融。

另外，通过这样构成，从而用于玻璃原料熔融的管状火焰沿着纵型圆筒状玻璃熔融塔的内壁进行移动，可到达所得熔融玻璃，所以可将其进一步用作加热保温的热源，甚至在玻璃原料熔融时，可得到极其高的能量效率。

此外，在这种玻璃熔融塔的下端设置所得熔融玻璃的储留部，因此通过边搅拌边滞留规定时间，从而即使假如有加热熔融不充分的玻璃原料等，也可制成均匀流动状态的熔融玻璃。

此外，在构成本发明的玻璃熔融装置时，优选作为管状火焰生成装置，沿垂直方向从上方开始，至少设置第1管状火焰生成装置及第2管状火焰生成装置，与这些第1管状火焰生成装置及第2管状火焰生成装置对应，分别设置第1玻璃原料供给口及第2玻璃原料供给口。

通过这样构成，即使为使多种玻璃原料进行熔融时，也可对每种玻璃原料选择多个管状火焰生成装置及玻璃原料供给口，即使为相当量的玻璃原料，也可更稳定地进行熔融。

此外，在构成本发明的玻璃熔融装置时，优选在原料供给装置中设置搅拌装置，该搅拌装置为超声波振动装置、压电振动装置、马达振动装置、旋转混合机、或者螺旋送料器中的任一种。

通过这样构成，可有效地防止玻璃原料的凝聚，即使为相当量的玻璃原料，也可更稳定地进行熔融。

此外，在构成本发明的玻璃熔融装置时，优选设置定量供给装置，其在原料供给装置的下方设置规定宽度的狭缝，介由该狭缝，一边使玻璃原料帘状地下落，一边对纵型圆筒状玻璃熔融塔定量地进行供给。

通过这样构成，可连续且定量地供给玻璃原料，即使为相当量的玻璃原料，也可更稳定地进行熔融。

此外，在构成本发明的玻璃熔融装置时，优选在原料供给装置与圆筒状玻璃熔融塔之间设有绝热装置或者冷却装置。

通过这样构成，从而即使在原料供给装置中使玻璃原料滞留规定时间的情况下，也可容易地防止其间加热引起的凝聚。

此外，在构成本发明的玻璃熔融装置时，优选在玻璃熔融塔的下端具备用于使所得熔融玻璃进一步加热熔融的加热装置。

通过这样构成，即使由于环境条件等的变动、玻璃原料的配合偏差等，仅用管状火焰生成装置进行加热而导致发生了玻璃原料未成为完全熔解状态的情况，也可利用与玻璃熔融塔不同的加热装置，制成均匀温度且良好流动状态的熔融玻璃。

此外，在构成本发明的玻璃熔融装置时，优选进一步具备玻璃清澄装置，其一边使由玻璃熔融塔得到的熔融玻璃进行流动，一边将二氧化碳进行脱泡。

通过这样在作为玻璃熔融塔的端部的熔融玻璃取出口等中进一步具备玻璃清澄装置，从而可有效地防止由二氧化碳发生所致的玻璃状态不均匀，甚至可使用泡少的熔融玻璃而稳定地制造具有规定的机械强度等的玻璃容器。

此外，本发明的其它方式为一种玻璃熔融方法，其特征在于，是将从供给玻璃原料的原料供给装置中的玻璃原料供给口供给的下落状态的玻璃原料进行加热而制成熔融玻璃的玻璃熔融方法，包括如下工序：将所述玻璃原料从玻璃原料供给口供给至纵型圆筒状玻璃熔融塔的工序、以及将供给的下落状态的玻璃原料利用在纵型圆筒状玻璃熔融塔中具备的管状火焰生成装置进行加热而制成熔融玻璃的工序。

即，通过这样将下落状态的玻璃原料使用纵型管状火焰进行加热，从而无论熔融的玻璃原料量如何，均不必将玻璃原料成型为规定粒径，且可排除发生的二氧化碳等的影响，以极其高的能量效率，迅速且连续地进行熔融。

此外，在实施本发明的玻璃熔融方法时，优选使玻璃原料的平均粒径为10～800μm的范围内的值。

通过这样进行实施，从而可利用纵型管状火焰更均匀地加热玻璃原料，即使为相当量或者多种玻璃原料，也可更稳定地进行熔融。

此外，在实施本发明的玻璃熔融方法时，优选作为管状火焰生成装置中的管状火焰生成用气体，在使用烃气体和空气后进行切换，使用烃气体和氧。

通过这样实施，从而通过最初使用烃气体和空气，可确保更安全的着火，然后进行切换，使用烃气体和氧，可进一步稳定地熔解玻璃原料。

附图说明

图1是本发明的玻璃熔融装置的示意图。

图2是为了说明管状火焰生成装置的一例而提供的图。

图3是作为搅拌供给装置的螺旋送料器的示意图。

图4（a）～（b）是为了说明定量供给装置的一例而提供的图。

图5（a）～（b）是为了说明由本发明的玻璃熔融装置得到的熔解玻璃的固化物及熔融的玻璃原料而提供的图。

图6是为了说明管状火焰生成装置的半径方向位置中的火焰温度分布而提供的图。

图7（a）～（c）是为了说明管状火焰生成用气体的种类（CH₄/O₂，C₃H₈/O₂，H₂/O₂）及它们的当量比对火焰温度带来的影响而提供的图。

图8是为了分别说明玻璃熔融塔中的开闭器、绝热装置或者冷却装置、其它加热装置、玻璃清澄装置、着火装置、及气体传感器而提供的图。

图9（a）～（b）是为了说明在耐热保护部件周围具备的玻璃熔融装置而提供的图。

图10是为了说明玻璃原料的平均粒径与加热时间的关系而提供的图。

图11是为了说明以往的玻璃熔融装置（具备气体燃烧器的玻璃熔融装置）而提供的图。

图12（a）～（b）是为了说明以往的其它玻璃熔融装置（具备等离子体熔融装置的玻璃熔融装置）而提供的图。

图13（a）～（b）是为了说明以往的包含管状火焰的光焰燃烧器而提供的图。

符号的说明

10：玻璃熔融装置

12：管状火焰生成装置

12a、12c：供给燃料气体的第1喷嘴

12b、12d：供给含氧气体的第2喷嘴

14：玻璃熔融塔

14a、14c：第1喷嘴出口

14b、14d：第2喷嘴出口

16：管状火焰

16a：火焰层

16b：气体层

18：原料供给装置

18a：玻璃原料供给口

18b：玻璃原料投入口

20：流量计

22：燃料气体储气罐

24：含氧气体储气罐

24a、24b：配管

26：压缩机

26a、26b：配管

28：玻璃原料

30：金属框架

32：耐热保护部件

50：螺旋送料器

70：定量供给装置

82：绝热装置或者冷却装置

84、86、90：气体传感器

88：温度计

94：追加加热装置

96：熔融玻璃

98：熔融玻璃取出口

100：玻璃清澄室

具体实施方式

［第1实施方式］

第1实施方式如图1所例示为玻璃熔融装置10，其特征在于，是依次具备具有供给玻璃原料28的玻璃原料供给口18a的原料供给装置18、以及将供给的下落状态的玻璃原料28进行加热而制成熔融玻璃的纵型圆筒状玻璃熔融塔14的玻璃熔融装置10，在纵型圆筒状玻璃熔融塔14中，相对于其切线方向，设置至少具备供给燃料气体的第1喷嘴12a、12c及供给含氧气体的第2喷嘴12b、12d的管状火焰生成装置12。

即，通过这样构成玻璃熔融装置10，不必将玻璃原料28成型成规定粒径，即使为玻璃原料28本身，也可利用具有规定面积且不仅在面方向而且在垂直方向也具有均匀温度分布的管状火焰16，将在纵型圆筒状玻璃熔融塔14的内部下落中的玻璃原料28迅速且连续地进行熔融。

此外，在纵型圆筒状玻璃熔融塔14的内部，使用在垂直方向移动的管状火焰16，使下落中的玻璃原料28进行熔解，因此受到发生的二氧化碳的影响的情况变少。

而且，有助于玻璃原料28熔融的管状火焰16沿纵型圆筒状玻璃熔融塔14的内壁进行移动，可到达所得熔融玻璃的储留部附近，因此可利用该管状火焰16，将所得熔融玻璃进一步加热保温，甚至在玻璃原料28熔融时，可得到极其高的能量效率。

以下，适当参照附图，对第1实施方式的玻璃熔融装置进行具体说明。

1.原料供给装置

（1）基本构成

如图1所示，原料供给装置18具备玻璃原料供给口18a，其设置在纵型圆筒状玻璃熔融塔14的上方，供给规定的玻璃原料28，制成下落状态。

即，这种玻璃原料供给口18a优选为如下构成：设置在纵型圆筒状玻璃熔融塔14的规定位置，且稳定地供给相当量的玻璃原料28，并且对管状火焰16的稳定性未带来影响。

由此，如图1所示，优选是筒状的原料供给装置18，作为其一端的玻璃原料供给口18a位于管状火焰的中央附近，另一方面，在另一方的端部设置用于连接料斗等的玻璃原料投入口18b。

应予说明，虽未图示，但是在原料供给装置18中，利用在其内部具备的螺旋螺杆等，使从玻璃原料投入口18b投入的玻璃原料28依次且定量地进行移动，从玻璃原料供给口18a供给至管状火焰16的中央附近。

而且，玻璃原料供给口18a的前端部向下方进行折曲，可在管状火焰的16的中央附近进一步可靠地供给玻璃原料28，甚至可使之沿纵型圆筒状玻璃熔融塔14的中心轴向下方下落。

（2）多种玻璃原料供给口

此外，对于一个纵型圆筒状玻璃熔融塔，优选在垂直方向设置多种玻璃原料供给口（第1玻璃原料供给口及第2玻璃原料供给口）。

此理由是，即使在使多种玻璃原料进行熔融时，也可根据玻璃原料的种类、平均粒径，选择多个玻璃原料供给口中的任一个，制成最适的熔融状态。

因此，优选对于熔点比较高的芒硝等，从设置在相对上方的第1管状火焰生成装置进行投入，而对于熔点比较低的硅砂、碳酸钠等，从设置在相对下方的第2管状火焰生成装置进行投入。

进而，优选对于平均粒径比较大的玻璃原料，从设置在相对上方的第1管状火焰生成装置进行投入，而对于平均粒径比较小的玻璃原料，从设置在相对下方的第2管状火焰生成装置进行投入。

应予说明，在垂直方向设置多个管状火焰生成装置（第1管状火焰生成装置及第2管状火焰生成装置）时，还优选与其对应地设置多个玻璃原料供给口（第1玻璃原料供给口及第2玻璃原料供给口）。

此理由是，可以根据玻璃原料的种类、平均粒径等，分别极细地选择多个管状火焰生成装置及与其对应的玻璃原料供给口，将玻璃原料更加稳定地进行熔融。

（3）搅拌装置

此外，在原料供给装置的一部分中，优选设置用于将玻璃原料边搅拌边供给的搅拌装置。

此理由是，通过设置这种搅拌装置，可以有效地防止玻璃原料的凝聚，即使为相当量的玻璃原料，也可更加迅速且连续地进行熔融。

更具体而言，虽然玻璃原料具有平均粒径越小越容易凝聚的性质，但是通过设置这种搅拌装置，可使各个玻璃原料以分离的状态下落，甚至可利用管状火焰生成装置可靠且稳定地进行熔解。

然后，对于搅拌装置的种类也没有特别限制，但是优选为例如超声波振动装置、压电振动装置、马达振动装置、旋转混合机、或者螺旋送料器中的任一种。

此理由是，如果为这种搅拌装置，则是较小型且少能量的搅拌装置，同时有效地防止玻璃原料的凝聚，即使为相当量的玻璃原料，也可更加稳定地进行熔融。

例如，超声波振动装置是如下的搅拌装置（振动搅拌装置）：具备频率10～20000kHz的超声波振动子，向玻璃原料赋予规定振动，从而用于实现防止凝聚并且实现稳定的供给。

此外，压电振动装置是如下的搅拌装置：具备被动元件，该被动元件利用将施加在压电体的力转换成电压或者将电压转换成力的所谓压电效果，对于玻璃原料赋予规定振动，从而用于实现防止凝聚，并且实现稳定供给。

此外，马达振动装置是如下的搅拌装置：利用马达的旋转使邻接设置的振动板进行震动，由此实现防止玻璃原料的凝聚。

此外，旋转混合机在规定容器内的内部具备利用马达等以规定转速进行旋转的搅拌桨，利用该搅拌桨使玻璃原料进行旋转移动，从而实现防止凝聚。

进而，螺旋送料器如图3所示，具备用于将玻璃原料进行储藏并且以规定量下落供给的料斗52、用于利用螺旋运动使玻璃原料一边旋转一边移动的旋转螺旋装置54、以及用于驱动旋转螺旋装置54的驱动装置60。并且是用于利用控制装置62使这些装置分别进行控制工作，将规定量的玻璃原料28精度良好地从出口58供给至下方的装置。

因此，在使用这种螺旋送料器50时，即使为相当量的粉状玻璃原料28，也不仅可以均匀且容易地进行搅拌，而且玻璃原料28可向管状火焰生成装置12的规定位置定量地供给。即，在使用该螺旋送料器50时，可发挥作为玻璃原料搅拌供给装置的功能。

（4）定量供给装置

此外，在图4（a）中示出定量供给装置70的立体图，在图4（b）中示出从上方观看的定量供给装置70的平面图，优选具备定量供给装置70，该定量供给装置70设有规定宽度的狭缝72，介由该狭缝72，使玻璃原料28一边帘状地下落，一边向纵型圆筒状玻璃熔融塔14进行定量供给。

此理由是，通过在原料供给装置等的下方设置这种定量供给装置，可连续地且定量地供给玻璃原料，即使为相当量的玻璃原料，也可迅速且稳定地进行熔融。

而且，在原料供给装置与玻璃熔融塔之间这样设置定量供给装置时，该定量供给装置发挥绝热作用，因此可有效地防止原料供给装置中的玻璃原料的热劣化。

应予说明，在如图4（a）～（b）所示的定量供给装置70中设置狭缝72时，根据玻璃原料的种类、平均粒径、以及熔融速度等，但优选将该狭缝宽度设为0.1～10mm，将狭缝长度设为10～100mm。

另外，优选具备例如平面形状为圆形的旋转容器74，并且设置大致长方形的羽状物（橡胶制螺旋桨等）76，该羽状物在旋转容器74内部向箭头H所示方向以规定转速、例如0.1～30rpm在旋转轴78的周围进行旋转。

即，优选利用该羽状物76的旋转驱动，将容纳在旋转容器74内部的玻璃原料28向旋转容器74的内壁及底部依次进行挤压，在防止玻璃原料28凝聚的同时，从规定宽度的狭缝72帘状地刮落。

2.玻璃熔融塔

（1）基本构成

此外，如图1所示，玻璃熔融塔14的特征在于为纵型圆筒状。

即，是因为通过使用截面形状实质上为圆形且具有规定的截面面积的纵型圆筒状玻璃熔融塔，从而可以使管状火焰的形成变得容易，并且可以保持稳定的火焰状态。

另外，是因为如图2的放大图所示，沿圆形内壁形成的管状火焰16的中心附近为与火焰同等温度的热风，并且可利用与管状火焰一起以涡流的形式进行移动的该热风。

因此，通过使用原料供给装置18将玻璃原料28投入热风中，使之下落，从而即使为相当量的玻璃原料28，也可在作为下落到纵型圆筒状玻璃熔融塔底部的时间的数秒以内迅速且稳定地进行熔融。

作为一个例子，在图5（a）中示出利用规定的玻璃熔融塔中的管状火焰得到的熔融玻璃固化物，以及在图5（b）中示出熔融前的粉末状玻璃原料。

此外，对于纵型圆筒状玻璃熔融塔的形态（管直径、管长度），并没有特别限制，但是通常对于管直径，优选为5～200mm的范围内的值。

此理由是，若该管直径为小于5mm的值，则有时玻璃原料的每单位时间的熔融量显著下降、或者暂时熔融的玻璃原料堆积在管壁。

另一方面，若该管直径为超过200mm的值，则有时管状火焰的稳定性下降、或者面方向的温度分布变得不均匀。

因此，更优选使纵型圆筒状玻璃熔融塔中的管直径为10～100mm的范围内的值，进一步优选使管直径为25～80mm的范围内的值。

进而，对于纵型圆筒状玻璃熔融塔的管长度，通常优选为300～10000mm（0.3m～10m）的范围内的值。

其理由是，若该管长度为小于0.3m的值，则有时玻璃原料的下落时间变得过短，难以均匀加热。

另一方面，若该管长度为超过10m的值，则有时管状火焰的稳定性下降、或者垂直方向的温度分布变得过度不均匀。

因此，更优选使纵型圆筒状玻璃熔融塔中的管长度为500～5000mm（0.5m～5m）的范围内的值，进一步优选为800～2500mm（0.8m～2.5m）的范围内的值。

除此以外，对于玻璃熔融塔，可由不锈钢、铂、铁、陶瓷材料等耐热材料构成，基本上优选作为整体是向垂直方向伸展的直线状圆管，但对于上述原料供给装置的玻璃熔融塔中的连接部位、即管状火焰生成装置的上方，为了调整玻璃原料的下落时间、下落状态、以及下落位置，还优选相对于垂直方向倾斜10～80°的倾斜管。

进而，对于通过后述管状火焰生成装置的部位，为了利用管状火焰调整熔融玻璃的下落时间、下落状态，也优选相对于垂直方向倾斜10～80°的倾斜管。

（2）管状火焰生成装置

此外，如图2的放大图所示，管状火焰生成装置12的特征在于，相对于纵型圆筒状玻璃熔融塔14的切线方向，至少具备供给燃料气体的第1喷嘴12a、12c及供给含氧气体的第2喷嘴12b、12d。

另外，如图1所示，从第1喷嘴12a、12c供给的燃料气体介由流量计20及配管22a、22b从燃料气体储气罐22供给。

此外，从第2喷嘴12b、12d供给的含氧气体（纯氧）介由流量计20及配管24a、24b从含氧气体储气罐24供给。

进而，从第2喷嘴12b、12d的途中供给的空气介由流量计20及配管26a、26b从压缩机26供给。

即，图2中，如箭头A及箭头C所示地从第1喷嘴12a、12c供给并且从第1喷嘴出口14a、14c喷出的燃料气体与如箭头B及箭头D所示地从第2喷嘴12b、12d供给并且从第2喷嘴出口14b、14d喷出的含氧气体沿着玻璃熔融塔14的内壁进行急速混合，可形成可燃烧的气体层16b。

因此，通过对可燃烧的气体层16b进行点火，从而沿着玻璃熔融塔14的内面壁形成具有规定厚度的作为涡流的火焰层16a，作为管状火焰16的一部分，有助于迅速且均匀地加热玻璃原料。

在此，参照图6，对于利用管状火焰生成装置形成的管状火焰的半径方向位置（面方向）中的温度分布进行说明。

即，图6的横轴表示纵型圆筒状玻璃熔融塔（管径：40mm）中的半径方向位置（中心0mm，±20mm），纵轴表示利用管状火焰生成装置形成的管状火焰的火焰温度（K）。

另外，表示温度分布的特性曲线在距离中心约±20mm的端部，即在内面壁附近中，显示出500K以下的相当低的温度。

另一方面，在从中心开始0mm～约±18mm的面方向区域中，显示出为2200～2400K的极其均匀的高温。

因此，在使用管状火焰时，利用包含中心部且以宽范围得到的均匀高温区域，即使为相当量的玻璃原料，也可迅速且连续地进行熔融。

应予说明，虽未图示，但是判明：利用管状火焰生成装置形成的管状火焰作为涡流进行移动，因此不仅在纵型圆筒状玻璃熔融塔中的面方向，而且在垂直方向也具有均匀的温度分布。

接着，参照图7（a）～（c），对管状火焰生成用气体中的燃料气体/氧的当量比对利用管状火焰生成装置形成的管状火焰的温度带来的影响进行说明。

即，图7（a）的横轴表示管状火焰生成用气体中的燃料气体（CH₄/O₂）的当量比（－），纵轴表示形成的管状火焰的火焰温度（K）。

此外，图7（b）的横轴表示管状火焰生成用气体中的燃料气体（C₃H₈/O₂）的当量比（－），纵轴表示形成的管状火焰的火焰温度（K）。

进而，图7（c）的横轴表示管状火焰生成用气体中的燃料气体（H₂/O₂）的当量比（－），纵轴表示形成的管状火焰的火焰温度（K）。

另外，图7（a）～（c）的表示温度分布的特性曲线表示分别与管状火焰生成用气体的种类无关地，在当量比1的附近，在形成的管状火焰中，可得到最高火焰温度。

因此，在使用管状火焰时，与管状火焰生成用气体的种类无关地，在管状火焰用形成气体的当量比1附近，可得到最高火焰温度，因此利用该管状火焰，即使为相当量的玻璃原料，也可不仅迅速且连续地熔融，而且稳定地进行熔融。

（3）多个管状火焰生成装置

此外，虽未图示，但是优选沿垂直方向从上方开始至少设置第1管状火焰生成装置及第2管状火焰生成装置。

其理由是，通过设置这些多个管状火焰生成装置，可容易地调整管状火焰的温度、大小等，可与各种玻璃原料对应，将这些玻璃原料迅速且稳定地进行熔融。

因此，例如，可将纵型圆筒状玻璃熔融塔在长度方向进行二等分，将第1管状火焰生成装置设置在经二等分的上方部分，将第2管状火焰生成装置设置在经二等分的下方部分。

（4）管状火焰生成装置的配置

此外，关于管状火焰生成装置12的配置，如图1、图8所示，可为纵型圆筒状玻璃熔融塔14的上方，或者虽未图示，但是也可为纵型圆筒状玻璃熔融塔的下方。

即，在将管状火焰生成装置配置在纵型圆筒状玻璃熔融塔的上方时，管状火焰从上方向下方一边打旋涡一边下降，但是在温度分布偏差小的管状火焰的中央附近，可正确地供给玻璃原料。

另一方面，在将管状火焰生成装置配置在纵型圆筒状玻璃熔融塔的下方时，管状火焰从下方向上方吹起，但是下落至下方的玻璃原料与在管状火焰的中央附近存在的热风相对，因此可进一步有效率地加热玻璃原料。

（5）开闭器

此外，如图8所示，优选在纵型圆筒状玻璃熔融塔14的途中设置一个或者两个以上的开闭器80（80a、80b、80c）。

其理由是，设置对这种玻璃熔融塔内部每个规定空间均进行间隔的开闭器，并且将这些进行开闭，从而可精度良好地调整玻璃熔融塔中的管状火焰的形成位置、玻璃熔融塔的温度分布。

因此，利用这种开闭器的开闭，可进一步精密地控制玻璃原料的熔融状态、或者使与玻璃原料的熔融作业伴随的安全性提高。

更具体而言，在形成规定的管状火焰时，图8中示出的玻璃熔融塔14中，如箭头A、C及B、D所示，在导入多种管状火焰生成用气体之前，预先实质地关闭全部开闭器80（第1～第3开闭器80a、80b、80c）。

接着，为了不成为过压力状态，使第1开闭器80a为一部分开放的状态，然后，将多种管状火焰生成用气体分别导入玻璃熔融塔14内部。另外，这些管状火焰生成用气体沿着内壁被急速混合，形成可燃烧的气体层，然后利用点火装置19进行点火。

此时，虽然第1开闭器80a为一部分开放的状态，但是玻璃熔融塔14的途中实质地隔开，因此管状火焰形成室的容积变得比较小。由此，多种管状火焰生成用气体成为可立刻着火的状态。

此外，即使是在管状火焰形成室中存在残留氧等时，也由于管状火焰形成室的容积比较小而易于排除该残留氧的不良影响。

接着，仅打开第1开闭器80a，增大管状火焰形成室，从而增大管状火焰的形成区域。

接着，不仅打开第1开闭器80a，还依次打开第2开闭器80b，将管状火焰形成室增大至当初的约2倍，从而进一步增大管状火焰的形成区域。

最后，不仅依次打开第1及第2开闭器80a、80b，还依次打开第3开闭器80c，将管状火焰形成室增大至当初的约3倍，从而进一步增大管状火焰的形成区域。

即，通过将第1～第3开闭器80a、80b、80c依次打开，徐徐地增大管状火焰形成室，从而可安全且稳定地得到最终所希望形成状态的管状火焰。

3.其它构成装置

（1）绝热装置或者冷却装置

此外，如图8所示，优选在原料供给装置18与纵型圆筒状玻璃熔融塔14之间设置绝热装置或者冷却装置82。

更具体而言，优选利用这种绝热装置或者冷却装置，将原料供给装置中的玻璃原料的温度控制为例如100℃以下的值。

其理由是，设置缓冲室、玻璃棉填充室等绝热装置；水冷管等冷却装置等，从而即使是使玻璃原料在原料供给装置中滞留规定时间时，也可容易地防止其间的凝聚。

（2）追加加热装置

此外，如图8所示，优选具备追加加热装置94，其用于即使如箭头J所示供给部分熔解状态等的玻璃原料时，也使这种熔融玻璃在玻璃熔融塔14的下端进一步加热熔融。

其理由是，通过这样与玻璃熔融塔不同地设置加热装置，从而即使仅利用管状火焰生成装置的加热，玻璃原料为部分熔解状态，利用与玻璃熔融塔不同的加热装置，也可制成均匀温度且良好流动状态的熔融玻璃。

更具体而言，作为追加加热装置，设置气体燃烧器加热炉、红外线加热炉、感应加热炉、电加热装置等中的至少一种而进行追加加热，从而例如可制成温度为1200～2500℃的范围且均匀流动状态的熔融玻璃

应予说明，在玻璃熔融塔的下端设置有上述管状火焰生成装置时，在该管状火焰生成装置的进一步下方设置所得熔融玻璃的储留部，并且对其设置追加加热装置即可。

（3）玻璃清澄装置

此外，如图8所示，优选在设置于玻璃熔融塔14端部的熔融玻璃取出口98的前端，进一步具备玻璃清澄装置100，该玻璃清澄装置100一边使由玻璃熔融塔14得到的熔融玻璃96流动，一边将二氧化碳进行脱泡。

更具体而言，如图8所示，优选横宽的池状玻璃清澄装置100，一边使熔融玻璃96缓慢流动，一边进一步搅拌，将内部含有的二氧化碳向用箭头K表示的方向有效地进行脱泡。

其理由是，通过进一步具备这种玻璃清澄装置，从而可防止由二氧化碳产生所致的熔融玻璃的流动状态的不均匀化，甚至可使用泡少的熔融玻璃稳定地制造具有规定的机械强度等的玻璃容器。

（4）点火装置

此外，如图8所示，优选在管状火焰形成装置12的附近具备点火装置19。

其理由是，通过这样具备点火装置，从而可对管状火焰形成用气体安全且容易地点火，形成管状火焰。

更具体而言，优选在玻璃熔融塔内部的管状火焰形成装置附近，设置火花塞点火装置、电热丝点火装置，引导火焰点火装置等中的至少一种作为点火装置。

即，如图2所示，由于从第1喷嘴12a、12c供给的燃料气体与从第2喷嘴12b，12d供给的含氧气体被急速混合，在玻璃熔融塔14的内壁形成可均匀燃烧的气体层16b，因此通过对其利用点火装置19进行点火，可迅速且简便地形成作为管状火焰16的一部分的火焰层16a。

（5）气体传感器及温度计

此外，图8所示，优选在玻璃熔融塔14的规定位置，具备氧、氮、二氧化碳等的气体传感器84、86、90。

其理由是，通过这样具备气体传感器84、86、90，从而可对过剩氧的滞留、从玻璃原料产生的氮、二氧化碳等的滞留进行检测。因此，可有效地防止这种滞留气体引起发生未预想到的起火现象、或者管状火焰稳定性下降的现象。

另外，进一步优选将温度计88与气体传感器84、86、90并用。

其理由是，通过这样并用温度计88，可提高气体传感器84，86，90的检测精度、或者也可用于这些气体传感器、玻璃熔融塔14的故障诊断。

应予说明，考虑到检测气体的滞留特性等，氧、氮的气体传感器84，86优选设置在玻璃熔融塔14的较上方，二氧化碳的气体传感器90优选设置在玻璃熔融塔14的较下方。

（6）耐火结构

此外，如图9（a）中从上方观看的俯视图、图9（b）中侧视图所示，优选将玻璃熔融塔14的周围用耐热保护部件32、例如耐火砖等耐火物被覆，作为整体，制成耐火结构。

其理由是，通过这样制成耐火结构，可防止热从玻璃熔融塔扩散到外部，可以提高玻璃熔融塔的耐久性、机械强度。

更具体而言，优选使用氧化铝、氧化锆、氧化钛、氮化铝、氮化锆、碳材料等构成的耐火砖等耐火物来被覆玻璃熔融塔的周围。

另外，如图9（a）～（b）所示，优选使用金属制的框架部件30进一步加强耐热保护部件32的周围。

［第2实施方式］

第2实施方式为一种玻璃熔融方法，其特征在于，将从供给玻璃原料的原料供给装置中的玻璃原料供给口供给的下落状态的玻璃原料进行加热而制成熔融玻璃，包括将玻璃原料从玻璃原料供给口供给至纵型圆筒状玻璃熔融塔的工序（有时称作第1工序）、及将供给的下落状态的玻璃原料利用在纵型圆筒状玻璃熔融塔中具备的管状火焰生成装置进行加热而制成熔融玻璃的工序（有时称作第2工序）。

即，包括使玻璃原料为下落状态的第1工序与将下落状态的玻璃原料利用管状火焰进行加热而制成熔融玻璃的第2工序，从而无论熔融的玻璃原料量如何，都不必将玻璃原料成型成规定粒径，且可排除产生的二氧化碳等的影响，以极其高的能量效率迅速且连续地进行熔融。

以下，分成第1工序及第2工序，对第2实施方式的玻璃熔融方法进行具体说明。

1.第1工序

（1）玻璃原料的种类

在第1工序中供给的玻璃原料的种类没有特别限制，可使用硅砂、碱灰（碳酸钠）、碳酸钾、碳酸钙、碳酸镁、石灰石、氢氧化铝、氧化铝、硝酸钾、硝酸钠、硫酸钠、硼砂、长石、玻璃碎片、金属等中的单独一种或者两种以上的混合物。

更具体而言，在构成碱石灰玻璃时，例如，优选相对于硅砂100重量份，使碱灰为5～50重量份的范围内的值，使石灰石为5～30重量份的范围内的值，使氢氧化铝为1～30重量份的范围内的值。

此外，在构成硼硅酸玻璃时，例如，优选相对于硅砂100重量份，使氢氧化铝为1～10重量份的范围内的值，使硼砂为1～50重量份的范围内的值。

进而，在构成钠钾石灰玻璃（ソ一ダカリ石灰ガラス）时，例如，优选相对于硅砂100重量份，使碱灰为5～30重量份的范围内的值，使硝酸钾为5～30重量份的范围内的值，使石灰石为5～30重量份的范围内的值，使氢氧化铝为1～5重量份的范围内的值，使硼砂为1～10重量份的范围内的值。

另外，将这些玻璃原料适当配合而使之熔解，具体而言，优选制成下述氧化物配合量的玻璃组成。

即，在制成熔点为约1500℃的碱石灰玻璃组成时，例如，优选SiO₂的配合量为73重量%，Na₂O＋K₂O的配合量为14重量%，CaO＋MgO的配合量为11重量%，Al₂O₃的配合量为2.1重量%。

此外，在制成熔点为约1600℃的抗菌性磷酸玻璃组成时，例如，优选含有Ag₂O、ZnO、CaO、B₂O₃和P₂O₅，且在将整体量设为100重量%时，使Ag₂O的配合量为0.2～5重量%的范围内的值，使ZnO的配合量为2～60重量%的范围内的值，使CaO的配合量为0.1～15重量%的范围内的值，使B₂O₃的配合量为0.1～15重量%的范围内的值，以及使P₂O₅的配合量为30～80重量%的范围内的值。

（2）玻璃原料的平均粒径

此外，优选使玻璃原料的平均粒径通常为10～800μm的范围内的值。

其理由是，若玻璃原料的平均粒径为小于10μm的值，则有时容易过度凝聚、或者变得难以处理，进而玻璃原料成本变高，在经济上变得不利。

另一方面，若玻璃原料的平均粒径为超过800μm的值，则有时难以利用管状火焰生成装置均匀地加热玻璃原料，仅部分地熔融。

因此，更优选使玻璃原料的平均粒径为20～500μm的范围内的值，进一步优选为30～100μm的范围内的值。

在此，对在图10中言及的玻璃原料（SiO₂系玻璃）的平均粒径与加热时间的关系进行说明。

即，在图10的横轴中，采用玻璃原料的平均粒径（mm）进行表示，在纵轴中，采用对于使用管状火焰而熔融玻璃原料必需的加热时间（sec）进行表示。

另外，从表示这些关系的特性曲线进行判断，若玻璃原料的平均粒径（mm）小于1mm，则虽然必需的加热时间为1（sec）以下，但是若玻璃原料的平均粒径（mm）超过1.5mm，则必需的加热时间成为2（sec）以上，加热时间成倍以上地变长。

由此，在利用管状火焰生成装置充分加热玻璃原料时，应当留意玻璃原料的平均粒径对加热时间密切影响的情况，并且尽可能将其平均粒径控制为规定范围内的值。

应予说明，玻璃原料的平均粒径可基于JIS Z8901，作为“粒子直径的算术平均值”进行测定。

更具体而言，玻璃原料的平均粒径可例如作为利用激光方式的粒度测定装置、图像处理装置等而求得的体积基准粒度分布中的累计值的50%的粒径（D50）进行测定。

（3）玻璃原料的供给方法

此外，作为玻璃原料的供给方法没有特别限制，但是优选如在第1实施方式中说明的那样，使用具备规定的搅拌装置、定量供给装置的原料供给装置，均匀且连续地供给粉体状玻璃原料。

因此，有时因玻璃原料的种类不同而不同，但是优选例如对于截面面积为1～100cm²的纵型圆筒状玻璃熔融塔，通常以0.01～1000g/sec的供给速度供给粉体状玻璃原料。

2.第2工序

（1）管状火焰

第2工序为如下工序：利用由纵型圆筒状玻璃熔融塔中具备的管状火焰生成装置生成的管状火焰，将下落状态的玻璃原料进行加热，制成熔融玻璃。

即，从第1喷嘴供给的燃料气体与从第2喷嘴供给的含氧气体被急速混合，在玻璃熔融塔的内壁形成可均匀燃烧的气体层，进而在其中进行点火，从而形成具有规定厚度的作为涡流的管状火焰。

因此，在玻璃熔融塔的截面方向，使用具有极其均匀的温度分布的管状火焰，可均匀加热玻璃原料。

（2）管状火焰生成气体

此外，作为管状火焰生成装置中的管状火焰生成用气体，优选最初使用烃气体和空气，然后进行切换，使用烃气体和氧。

其理由是，通过这样进行实施，可确保更安全的点火，且可进一步安全且迅速地熔解玻璃原料。

即，作为管状火焰生成用气体，在使用烃气体和空气时，虽然形成的管状火焰的温度比较低，但是与使用其它气体时进行比较，可更安全地点火。

另一方面，作为管状火焰生成用气体，在使用烃气体和氧时，形成的管状火焰的温度比较高，利用该管状火焰，即使为相当量的玻璃原料，也可迅速且连续地进行熔解。

（3）旋涡数

此外，优选将管状火焰生成装置中的管状火焰的旋涡数为0.6～15的范围内的值。

其理由是，若该旋涡数为小于0.6的值，则有时管状火焰的稳定性显著下降、或者变得难以控制玻璃熔融塔中的形成位置。

另一方面，若该旋涡数为超过15的值，则有时截面面积方向的温度分布变大、或者管状火焰生成装置的内壁温度过度上升而使管状火焰生成装置的耐久性显著下降。

因此，更优选使管状火焰生成装置中的管状火焰的旋涡数为1～8的范围内的值，进一步优选为2～6的范围内的值。

应予说明，该管状火焰的旋涡数可根据管状火焰生成装置中的气体导入部数量、气体导入部的面积（气体导入部的长度×宽度）、纵型圆筒状玻璃熔融塔的内径等，调整成规定范围的值。

3.其它工序

（1）冷却工序

此外，如图8所示，优选设置用于冷却玻璃原料的绝热装置、冷却装置82，在玻璃原料的熔融过程中或者在熔融前后，实施规定的冷却工序。

更具体而言，优选在原料供给装置的周围配置水冷却管、或者设置气冷用散热片，使原料供给装置中的玻璃原料的温度为例如100℃以下的温度。

其理由是，若玻璃原料的温度超过100℃，则有时过度凝聚、或玻璃原料表面一部分变质，难以制成所希望的熔融玻璃。

因此，更优选实施冷却工序，使原料供给装置中的玻璃原料的温度为20～80℃的范围内的温度，进一步优选为30～70℃的范围内的温度。

（2）加热工序

此外，如图8所示，优选设置用于将玻璃熔融塔14中加热的玻璃原料进一步加热的、与管状火焰生成装置不同的追加加热装置94，实施进一步加热的加热工序（第2加热处理）。

更具体而言，优选实施如下加热工序：如上所述，设置气体燃烧器加热炉等，将虽然在玻璃熔融塔中得到加热，但是一部分未熔解的玻璃原料等进行追加加热，用于制成规定温度、均匀流动状态的熔融玻璃。

应予说明，该第2加热处理未必需要经常实施，可在利用管状火焰生成装置的初期加热时，在玻璃原料的种类、平均粒径比较难以熔解的条件等的情况下，有选择地进行实施。

（3）玻璃清澄工序

此外，如图8所示，优选在玻璃熔融塔14的端部即熔融玻璃取出口98设置用于一边使玻璃熔融塔14中得到的熔融玻璃96进行流动等，一边将二氧化碳进行脱泡的清澄装置100，实施规定的玻璃清澄工序。

其理由是，通过这样实施玻璃清澄工序，从而可有效地防止由二氧化碳产生所致的加热温度下降、不均匀化，甚至可使用熔融玻璃，稳定地制造具有规定的机械强度等的玻璃容器。

（4）玻璃成型工序

此外，虽然未图示，优选使用公知的玻璃成型机，实施玻璃成型工序，使用所得熔融玻璃，将玻璃容器等进行成型。

更具体而言，优选使用一个或多个模具，利用压制＆吹制法、吹制＆吹制法或者单压制法，制成具有规定形状玻璃容器等。

除此以外，还优选使用同样公知的抗菌性玻璃成型机，从所得熔融玻璃形成抗菌性玻璃粒子、抗菌性玻璃片。

实施例

以下，提供实施例，更加详细地说明本发明的内容。但是，本发明的技术范围并非仅由这些实施例的记载所限定，而是可在本发明目的的范围内进行适当变更。

［实施例1］

1.玻璃原料的熔融

（1）玻璃原料的准备

准备下述配合组成的玻璃原料作为碱石灰玻璃用原料（类型A）。

硅砂（平均粒径D50：300μm）：100重量份

碱灰（D50：小于1000μm）   ：30重量份

石灰石（D50：30μm）       ：25重量份

氢氧化铝（D50：5μm）      ：3重量份

（2）玻璃原料的管状火焰所致的熔融

接着，使用图1中示出的玻璃熔融装置，利用管状火焰生成装置形成管状火焰，并且从原料供给装置（螺旋螺杆）连续地供给玻璃原料，纵型一边使之在圆筒状玻璃熔融塔（管直径：约50mm，长度：1200mm）的内部下落，一边利用管状火焰使玻璃原料熔解。

应予说明，作为管状火焰生成装置中的管状火焰生成用气体，将烃气体（C₃H₈）和空气以当量比为1.0的方式进行使用，点火，形成管状火焰。

2.熔融玻璃的评价

（1）评价1

回收所得熔融玻璃，目视观察其固化物，按照以下基准，对熔融状态等进行评价。将所得结果示于表1。

◎：完全熔解，被均匀地玻璃化。

○：大致完全熔解，大部分被均匀地玻璃化。

△：一部分熔解，被不均匀地玻璃化，残留粉状物多。

×：几乎未熔解，未被玻璃化，并且残留的粉状物极多。

（2）评价2

切换管状火焰生成用气体的种类，将烃气体（C₃H₈）和氧以当量比为1.0的方式分别进行使用，除此以外与评价1同样，回收所得熔融玻璃，目视观察其固化物，按照评价1的基准，对熔融状态等进行评价。将所得结果示于表1。

［实施例2］

在实施例2中，将实施例1中的玻璃原料的种类改变成下述内容，制成硼硅酸玻璃用原料（类型B），除此以外与实施例1同样，制成熔融玻璃，对固化物进行评价。

硅砂（D50：300μm）    ：100重量份

氢氧化铝（D50：55μm） ：5重量份

硼砂（D50：20μm）     ：38重量份

［实施例3］

在实施例3中，将实施例1中的玻璃原料的种类改变成下述内容，制成钠钾石灰玻璃用原料（类型C），除此以外与实施例1同样，制成熔融玻璃，进行评价。

硅砂（D50：300μm）        ：100重量份

碱灰（D50：小于1000μm）   ：20重量份

硝酸钾（D50：5μm）        ：24重量份

石灰石（D50：30μm）      ：16重量份

氢氧化铝（D50：55μm）    ：3重量份

硼砂（D50：20μm）        ：5重量份

［实施例4］

在实施例4中，将实施例1中的玻璃原料的种类改变成下述内容，制成含有氧化锌作为抗菌成分的抗菌性玻璃用原料（类型D），除此以外与实施例1同样，制成抗菌性熔融玻璃，进行评价。

磷酸（D50：1μm）        ：100重量份

碳酸镁（D50：5μm）      ：18重量份

碳酸钾（D50：25μm）     ：10重量份

氧化锌（D50：1μm）      ：13重量份

［比较例1］

在比较例1中，使用气体燃烧器（火焰温度1600℃）来代替管状火焰装置，除此以外实施例1同样，制成熔融玻璃，进行评价。

表1

［实施例5～8］

在实施例5～8中，使用城市煤气（CH₄）来代替实施例1～4中使用的烃气体（C₃H₈），除此以外与实施例1等同样，制成熔融玻璃，进行评价。

［比较例2］

在比较例2中，使用气体燃烧器（火焰温度1600℃）来代替管状火焰装置，除此以外与实施例5同样，制成熔融玻璃，进行评价。

表2

产业上的可利用性

根据本发明的玻璃熔融装置及使用其的玻璃熔融方法，通过依次具备供给规定的玻璃原料而形成下落状态的原料供给装置、以及含有管状火焰生成装置的纵型圆筒状玻璃熔融塔，从而无论熔融的玻璃原料量如何，都可使用由管状火焰生成装置生成的纵型管状火焰，迅速且稳定地熔融玻璃原料。

即，根据本发明，可提供易于进行玻璃原料种类的交换、装置维护等，玻璃容器、抗菌性玻璃等的生产效率高、经济的玻璃熔融装置及使用其的玻璃熔融方法。

Claims (10)

1.一种玻璃熔融装置，其特征在于，依次具备具有供给玻璃原料的玻璃原料供给口的原料供给装置、以及将供给的下落状态的玻璃原料进行加热而制成熔融玻璃的纵型圆筒状玻璃熔融塔，

在所述纵型圆筒状玻璃熔融塔中，相对于其切线方向，设有至少具备供给燃料气体的第1喷嘴及供给含氧气体的第2喷嘴的管状火焰生成装置。

2.根据权利要求1所述的玻璃熔融装置，其特征在于，作为所述管状火焰生成装置，沿着垂直方向从上方开始至少设有第1管状火焰生成装置及第2管状火焰生成装置，与这些第1管状火焰生成装置及第2管状火焰生成装置对应，分别设有第1玻璃原料供给口及第2玻璃原料供给口。

3.根据权利要求1所述的玻璃熔融装置，其特征在于，所述原料供给装置中设有搅拌装置，该搅拌装置为超声波振动装置、压电振动装置、马达振动装置、旋转混合机、或者螺旋送料器中的任一种。

4.根据权利要求1所述的玻璃熔融装置，其特征在于，设置定量供给装置，所述定量供给装置在所述原料供给装置的下方设置规定宽度的狭缝，介由该狭缝，使所述玻璃原料一边帘状地下落，一边对所述纵型圆筒状玻璃熔融塔进行定量供给。

5.根据权利要求1所述的玻璃熔融装置，其特征在于，在所述玻璃供给装置与所述圆筒状玻璃熔融塔之间设有绝热装置或者冷却装置。

6.根据权利要求1所述的玻璃熔融装置，其特征在于，在所述玻璃熔融塔的下端具备用于使所得熔融玻璃进一步加热熔融的加热装置。

7.根据权利要求1所述的玻璃熔融装置，其特征在于，进一步具备玻璃清澄装置，所述玻璃清澄装置一边使由所述玻璃熔融塔得到的熔融玻璃流动，一边将二氧化碳进行脱泡。

8.一种玻璃熔融方法，其特征在于，将从供给玻璃原料的原料供给装置中的玻璃原料供给口供给的下落状态的玻璃原料进行加热，制成熔融玻璃；该玻璃熔融方法包括：

将所述玻璃原料从所述玻璃原料供给口供给至纵型圆筒状玻璃熔融塔的工序，和

将所述供给的下落状态的玻璃原料利用在所述纵型圆筒状玻璃熔融塔中具备的管状火焰生成装置进行加热而制成熔融玻璃的工序。

9.根据权利要求8所述的玻璃熔融方法，其特征在于，使所述玻璃原料的平均粒径为10～800μm的范围内的值。

10.根据权利要求8所述的玻璃熔融方法，其特征在于，作为所述管状火焰生成装置中的管状火焰生成用气体，在使用烃气体和空气之后进行切换，使用烃气体和氧。

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