CN103339072B

CN103339072B - 玻璃熔融炉、熔融玻璃的制造方法、玻璃制品的制造方法及玻璃制品的制造装置

Info

Publication number: CN103339072B
Application number: CN201280007241.8A
Authority: CN
Inventors: 酒本修; 田中千禾夫
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 2011-02-07
Filing date: 2012-02-03
Publication date: 2016-04-06
Anticipated expiration: 2032-02-03
Also published as: CN103339072A; JPWO2012108364A1; JP5966933B2; TW201236986A; WO2012108364A1

Abstract

使得在玻璃熔融炉中，可在使用包含碎玻璃的玻璃原料的同时使用空中熔融法高效地制造熔融玻璃和玻璃制品。本发明涉及玻璃熔融炉，其中具备贮留熔融玻璃的炉体(1)，设于所述炉体(1)侧部的将包含碎玻璃的玻璃原料(GM₂)供给至贮留于所述炉体内的熔融玻璃(G)上的供给区域(S)的玻璃原料供给部(5)，设于所述炉体(1)的一部分的向所述供给区域(S)投入玻璃原料粒子(GM₁)的第一投入部，和在所述供给区域(S)的上方生成第一加热气相部(K)的第一加热单元，所述第一加热气相部(K)在所述的第一投入部的下方使自该第一投入部的玻璃原料粒子(GM₁)形成熔融玻璃粒子。

Description

玻璃熔融炉、熔融玻璃的制造方法、玻璃制品的制造方法及玻璃制品的制造装置

技术领域

本发明涉及玻璃熔融炉、熔融玻璃的制造方法、玻璃制品的制造方法及玻璃制品的制造装置。

背景技术

目前，从平板玻璃、瓶玻璃、纤维玻璃到显示装置用玻璃，量产规模的玻璃大多基于将玻璃原料用熔融炉熔融的F.西门子开发的西门子炉(Siemenstypefurnace)生产。采用西门子炉的熔融法中，将粉末状玻璃原料(批原料)投入到西门子炉中先熔化的熔融玻璃的液面上，将其形成的堆(也称为分批料堆(batchpile))通过设置在熔融玻璃的液面上方的燃烧器加热，从该堆的表面开始熔化，逐渐形成熔融玻璃(玻璃熔液)。这时，熔液上的批原料依次从容易反应或熔融的物质开始熔化，因此残留熔点或粘性高的硅砂或包含大量硅砂成分的粒子。此外，因为同样的理由，熔液形成的初期状态下，从局部来看，产生组成与批原料不同的玻璃熔液，容易发生熔液的不均匀。另外，采用西门子炉的玻璃熔融炉需要大量的能量，因此从改革工业上的能耗结构的角度来看，人们希望降低能耗。最近，作为显示装置用途的玻璃板，高品质、高附加值化玻璃的需求不断增大，能耗也增大，熔融玻璃制造相关的节能技术的开发成为重要且急迫的课题。

作为这样的现有技术的熔融玻璃的制造装置，例如专利文献1中记载了由玻璃原料生产熔融玻璃的玻璃熔融装置，其中具备至少一个氧燃烧器和控制自氧燃烧器的气体状燃料及氧的速度的单元。该玻璃熔融装置以气体状燃料的速度与氧的速度实质上相等的方式产生层状的气体状燃料流和层状的氧流，所生成的火焰对玻璃原料的表面加热而熔化玻璃原料，从而生产熔融玻璃。

此外，作为节能型玻璃制造技术的一例，提出有下述熔融玻璃的制造方法：将由玻璃原料的混合粉末形成的造粒体(玻璃原料粒子)在高温的气相气氛中加热使其熔融而形成熔融玻璃粒子，接着将该熔融玻璃粒子聚集而形成熔融玻璃(玻璃熔液)(参照专利文献2)。以下，将该熔融玻璃的制造方法称为空中熔融法(in-flightglassmeltingmethod)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利特表2002-508295号公报

专利文献2:日本专利特开2006-199549号公报

发明的概要

发明所要解决的技术问题

如上所述的以往的熔融玻璃的制造装置及制造方法存在以下的问题。

专利文献1记载的技术中，如上所述玻璃原料的熔融开始时的初期熔液中容易残留未熔融物，并且在节能运转方面存在技术问题。

如果使用专利文献2中记载的空中熔融法，在高温的气相气氛中将玻璃原料粒子分别熔化，所以容易获得组成均匀的高品质的熔融玻璃粒子，也可实现节能运转。但是，现在的玻璃的实际生产中，使用采用西门子炉的玻璃熔融炉的熔融玻璃的生产为主体，将该熔融玻璃炉改造为以空中熔融法为主体的玻璃熔融炉需要将炉完全重新设计，存在设备成本增加的问题。此外，现在的玻璃熔融炉中，将被称为碎玻璃的玻璃片作为玻璃原料的一部分再利用，以空中熔融法为基础的玻璃熔融炉的情况下，存在无法容易地将目前的玻璃生产技术中不可缺少的再生用途的碎玻璃作为玻璃原料的一部分使用的问题。

即，为了在空中熔融法中使碎玻璃与玻璃原料粒子一起熔化，必须将碎玻璃微细至1mm以下的程度。但是，现在所使用的再生用途的碎玻璃中混有数毫米～50毫米左右的尺寸不同的碎玻璃，所以存在为了将这些碎玻璃全部加工至1mm以下而花费大量人工和成本的问题。

因此，希望出现在不实施大幅度改良的情况下利用可使用未微细化的通常的碎玻璃的现有熔融玻璃制造装置，并且可获得组成均匀的熔融玻璃，热效率也良好的技术。

本发明是鉴于上述问题而完成的发明，其目的在于提供能使用包含碎玻璃的玻璃原料高效地制造熔融玻璃的熔融玻璃的制造装置及制造方法。

此外，本发明的目的还在于提供使用本发明的熔融玻璃的制造方法和制造装置的玻璃制品的制造方法及制造装置。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明的玻璃熔融炉具备贮留熔融玻璃的炉体、设于所述炉体侧部的将包含碎玻璃的玻璃原料供给至贮留于所述炉体内的熔融玻璃上的供给区域的玻璃原料供给部，设于所述炉体的一部分的向所述供给区域投入玻璃原料粒子的第一投入部，和在所述供给区域的上方生成第一加热气相部的第一加热单元，所述第一加热气相部在所述的第一投入部的下方使自该第一投入部的玻璃原料粒子形成熔融玻璃粒子的。

本发明的玻璃熔融炉可具备设于所述炉体的向熔融玻璃上的与所述供给区域不同的其它区域投入玻璃原料粒子的第二投入部，和在所述其它区域的上方生成第二加热气相部的第二加热单元，所述第二加热气相部在该第二投入部的下方使自该第二投入部的玻璃原料粒子形成熔融玻璃粒子。

本发明的玻璃熔融炉中，所述第一投入部按照所述熔融玻璃粒子的释放方向呈铅垂向下的方式设置。

本发明的玻璃熔融炉可在炉体的设置有所述玻璃原料供给部的一侧的相反侧形成熔融玻璃的排出口，同时所述第一投入部按照所述熔融玻璃粒子的释放方向呈斜向下且朝所述玻璃原料供给部侧倾斜的方式设置。

本发明的玻璃熔融炉可在炉体的设置有所述玻璃原料供给部的一侧的相反侧形成熔融玻璃的排出口，同时所述第一投入部按照熔融玻璃粒子的释放方向呈斜向下且朝所述排出口侧倾斜的方式设置。

本发明的玻璃熔融炉可在所述炉体的炉底部具备用于对熔融玻璃进行加热的加热单元。

本发明的玻璃熔融炉可在所述炉体的炉壁部具备辅助加热燃烧器。

本发明的熔融玻璃的制造方法中，向贮留熔融玻璃的炉体内的该熔融玻璃上供给包含碎玻璃的玻璃原料，从第一投入部向被供给了该玻璃原料的供给区域投入玻璃原料粒子，在第一投入部的下方通过第一加热气相部使自所述第一投入部的玻璃原料粒子形成熔融玻璃粒子后使其下落至所述包含碎玻璃的玻璃原料上，和将所述包含碎玻璃的玻璃原料熔化。

本发明的熔融玻璃的制造方法中，也可自第二投入部向熔融玻璃上的与所述供给区域不同的其它区域投入玻璃原料粒子，在第二投入部的下方通过第二加热气相部使自所述第二投入部的玻璃原料粒子形成熔融玻璃粒子后供给至熔融玻璃。

本发明的熔融玻璃的制造方法中，供给至所述炉体内的包含碎玻璃的玻璃原料相对于作为制造目标的熔融玻璃存在不足的组成成分的情况下，使用按照对于自所述第一投入部或第二投入部投入炉体内的玻璃原料粒子补足所述不足的组成成分的方式进行了成分调整的玻璃原料粒子，通过自所述第一投入部或第二投入部投入已进行了所述成分调整的玻璃原料粒子，可向所述包含碎玻璃的玻璃原料中补给不足的组成成分。

本发明的熔融玻璃的制造方法中，可在向贮留熔融玻璃的炉体内的该熔融玻璃上连续或间歇地供给包含碎玻璃的玻璃原料的同时，从第一投入部向被供给了该玻璃原料的供给区域连续或间歇地投入玻璃原料粒子，通过第一加热气相部使自所述第一投入部的玻璃原料粒子形成熔融玻璃粒子并使其下落至所述包含碎玻璃的玻璃原料上，将所述包含碎玻璃的玻璃原料熔化。

本发明的熔融玻璃的制造方法中，较好是所述玻璃原料粒子的平均粒径为30～1000μm。

本发明的熔融玻璃的制造方法中，作为已进行了所述成分调整的玻璃原料粒子，可使用调整了澄清剂、着色剂、熔融助剂中的至少1种以上的量的玻璃原料粒子。

本发明的熔融玻璃制品的制造方法包括使用上述的任一项所述的熔融玻璃的制造方法由所述玻璃原料和所述玻璃原料粒子制造熔融玻璃的工序，对该熔融玻璃进行成形的工序，和对形成后的玻璃进行退火的工序。

本发明的玻璃制品的制造装置具备上述的任一项所述的玻璃熔融炉，对通过该熔融炉制成的熔融玻璃进行成形的成形单元，和对成形后的玻璃进行退火的退火单元。

发明的效果

根据本发明的玻璃熔融炉，从第一投入部将玻璃原料粒子投入炉内，使通过第一加热气相部使其熔化而得的熔融玻璃粒子直接下落至包含碎玻璃的玻璃原料上而将热量直接传递至包含碎玻璃的玻璃原料，从而可使其熔化。因此，对于包含碎玻璃的玻璃原料，除了自熔融玻璃的导热之外，还利用自熔融玻璃粒子的导热，从而高效地进行热传递，使其迅速熔化，能以良好的热效率制造熔融玻璃。

此外，下落至玻璃原料上的熔融玻璃粒子是被第一加热气相部熔化而成为组成均匀的熔融玻璃粒子，通过自该组成均匀的熔融玻璃粒子的良好的热传递使玻璃原料熔化，所以即使是包含难熔性原料的玻璃原料也可实现比以往更均匀的熔融，熔融后的初期状态下可实现比以往的熔融玻璃更均匀的组成。

另外，根据本发明的玻璃熔融炉，通过通常的用于加热玻璃原料的燃烧器以其火焰直接射向熔融玻璃上的包含碎玻璃的玻璃原料堆的情况下，会有微细的碎玻璃或玻璃原料粉末飞散，但因为从第一投入部将玻璃原料粒子投入炉内，使通过第一加热气相部使其熔化而得的熔融玻璃粒子直接下落至包含碎玻璃的玻璃原料上，所以飞散的微细的碎玻璃或玻璃原料粉末被下落而堆积的熔融玻璃粒子吸附，可抑制玻璃原料粉末等的飞散。

根据本发明的玻璃熔融炉，对于向炉内的供给区域供给包含碎玻璃的玻璃原料的结构，可采用与现有的熔融炉同等的结构，通过进一步在炉体上设置第一投入部和第一加热气相部，可将熔融玻璃原料粒子供给至玻璃原料上并进行加热。因此，可直接利用具备玻璃原料和碎玻璃的供给设备等现有设备的熔融炉的结构，可在不对现有玻璃熔融炉进行大幅改造的情况下有效利用包含碎玻璃的玻璃原料粒子，同时使用熔融玻璃粒子对玻璃原料直接进行加热，能够以良好的热效率制造高品质的熔融玻璃。

根据本发明的玻璃制品的制造方法和制造装置，由于能通过本发明的熔融玻璃的制造装置及制造方法高效地制造组成均匀的高品质熔融玻璃，因此能够提供通过节能运转制成的高品质的玻璃制品。

附图的简单说明

图1是表示本发明的玻璃熔融炉的实施方式1的结构的示意结构图。

图2是沿图1的A-A线的剖视图。

图3是表示用于图1所示的玻璃熔融炉的空中熔融燃烧器的一例的示意剖视图。

图4是表示使用本发明的玻璃熔融炉的玻璃制品的制造方法的一例的流程图。

图5是表示本发明的熔融玻璃的制造方法的一种实施方式中的熔融玻璃粒子的行为的示意说明图，图5(a)是表示熔融玻璃粒子向玻璃原料下降的状态的说明图，图5(b)是表示下落至玻璃原料上的熔融玻璃粒子传递热量的状态的说明图，图5(c)是表示玻璃原料上发生了熔融玻璃粒子的堆积的状态的说明图。

图6是表示本发明的玻璃熔融炉的实施方式2的结构的示意结构图。

图7是沿图6的B-B线的剖视图。

图8是表示本发明的玻璃熔融炉的实施方式3的主要部分的示意结构图，图8(a)是水平剖视图，图8(b)是沿图8(a)的C-C线的剖视图。

图9是表示本发明的玻璃熔融炉的实施方式4的主要部分的示意结构图。

图10是表示本发明的玻璃熔融炉的实施方式5的主要部分的示意结构图。

图11是表示本发明的玻璃熔融炉的实施方式6的主要部分的示意结构图。

图12是表示本发明的玻璃熔融炉的实施方式7的主要部分的示意结构图，图12(a)是纵向剖视图，图12(b)是沿图12(a)的D-D线的剖视图。

图13是表示本发明的玻璃熔融炉的实施方式8的主要部分的示意结构图，图13(a)是纵向剖视图，图13(b)是沿图13(a)的E-E线的剖视图。

实施发明的方式

[实施方式1]

以下，参照附图对本发明的玻璃熔融炉及使用该玻璃熔融炉的熔融玻璃的制造装置和制造方法以及玻璃制品的制造方法的一例进行说明。但是，本发明并不仅限于以下说明的各实施方式，只要熔化玻璃原料粒子形成熔融玻璃粒子并向供给玻璃原料的供给区域释放而获得同样的效果，均在本发明的范围内。

图1是表示本发明的玻璃熔融炉的一种实施方式的结构的示意结构图，图2是沿图1的A-A线的剖视图，图3是表示用于该玻璃熔融炉的空中熔融燃烧器的一例的结构图。空中熔融燃烧器是指用于在空中熔融法中使用的燃烧器。

如图1所示，本实施方式的玻璃熔融炉100以炉体1、空中熔融燃烧器2、气体供给源3、玻璃原料粒子供给部4、玻璃原料供给部5为主体构成。在玻璃熔融炉100的下游侧连接有用于将玻璃熔融炉100中制成的熔融玻璃G成形为玻璃制品的成形装置6。

炉体1利用耐火砖等耐火材料形成中空结构。即，在炉底部1b与炉顶部1a之间设有炉壁部1c、1d、1e、1f(参照图1、图2)，在它们内部形成作为玻璃熔液的熔融玻璃G的贮留部1h。

在炉壁部1c的高度方向的中间部设有用于将玻璃原料GM₂投入炉内的熔融玻璃G的玻璃原料投入口1A。图1中仅绘有1处玻璃原料投入口1A，但本实施方式中，如图2所示，在水平方向上设有相隔离的2处。此外，在与炉壁部1c相对的一侧的炉壁部1d形成有用于将熔融玻璃G排出至成形装置6侧的排出口1B。

本实施方式的玻璃原料供给部5设于炉体1的侧部、即位于炉体1的炉壁部1c侧的熔融玻璃流动方向的上游侧，具备收纳玻璃原料GM₂的料斗5a、与该料斗5a的下部连接的运送管5d、设于运送管5d的内部的运送螺杆5b、和对该运送螺杆5b进行旋转驱动的驱动部5c。

料斗5a在上部具备原料投入口5A，在底部具备底部开口5B，在底部开口5B的下方与运送管5d水平连接，运送管5d的一端与所述玻璃原料投入口1A连接。所述运送螺杆5b将运送管5d内的玻璃原料GM₂向玻璃原料投入口1A运送。

本实施方式中，在各玻璃原料投入口1A分别各设有1个玻璃原料供给部5。

因此，收纳于料斗5a的玻璃原料GM₂通过运送螺杆5b从玻璃原料投入口1A被投入贮留部1h。贮留部1h内已经贮留有熔融玻璃G或熔融玻璃粒子U积聚而成的熔融玻璃U’的情况下，如图1、2所示，玻璃原料GM₂形成山状的堆而浮在熔融玻璃G(U’)的液面上。

如果持续投入玻璃原料GM₂，所形成的各堆被自炉壁部1c侧向炉壁部1d侧挤出而相互汇聚，供给至炉壁部1c、1d之间的熔融玻璃G上的一定范围内，例如图2中以双点划线表示的供给区域S。由此，本实施方式中，玻璃原料供给部5的原料供给方向为自炉壁部1c向炉壁部1d的方向。

空中熔融燃烧器2为了将玻璃原料粒子GM₁在加热气相部K中熔化形成熔融玻璃粒子U、向供给玻璃原料GM₂的供给区域S释放而设置。本实施方式的空中熔融燃烧器2按照玻璃原料粒子GM₁的释放方向呈铅垂向下的方式沿通过供给区域S中心的铅垂轴安装于炉体1的炉顶部1a。

用于本实施方式的空中熔融燃烧器2的内部结构的一例如图3所示，采用由具有使玻璃原料粒子GM₁通过的供给管路21的筒形喷嘴主体22、以包围该喷嘴主体22周围的方式配置的被覆管23、和以包围该被覆管23周围的方式配置的外管24构成的3重结构。喷嘴主体22与被覆管23之间的流路被作为燃料气体供给管路25，被覆管23与外管24之间的流路被作为燃烧用气体供给管路26。

此外，空中熔融燃烧器2介以供给管3a、3b连接有供给丙烷、丁烷、甲烷、LPG(液化天然气)等燃料气体和含氧气的燃烧用气体的气体供给源3。

供给管3a是供给所述燃料气体的管道，与燃料气体供给管路25连接。供给管3b是供给所述燃烧用气体的管道，与燃烧用气体供给管路26连接。

因此，空中熔融燃烧器2中，所述燃料气体如图3的箭头28所示介以供给管3a被导入燃料气体供给管路25，所述燃烧用气体如图3的箭头29所示介以供给管3b被导入燃烧用气体供给管路26。由此，空中熔融燃烧器2可将由所述燃料气体和所述燃烧用气体产生的氧燃烧火焰H喷射向前端侧(图1、图3的下方侧)。

此外，空中熔融燃烧器2的喷嘴主体22上连接有介以供给管4a与载气一起供给玻璃原料粒子GM₁的玻璃原料粒子供给部4。作为载气，可采用氧或空气。但是，载气只要是可将玻璃原料粒子GM₁供给至喷嘴主体22且自喷嘴主体22的出口侧喷射的气体即可，并不仅限于氧或空气。

玻璃原料粒子供给部4的结构具备收纳玻璃原料粒子GM₁的料斗和通过所述载气使收纳于料斗的玻璃原料粒子GM₁在供给管4a内移动的气体送出单元。

因此，如果玻璃原料粒子GM₁与载气一起自玻璃原料粒子供给部4被供给至喷嘴主体22，空中熔融燃烧器2可自前端喷射氧燃烧火焰H并释放出玻璃原料粒子GM₁。

本实施方式中，氧燃烧火焰H可在氧燃烧火焰H的内部及其周围形成比构成玻璃原料粒子GM₁的各原料的熔点高的约2000～3000℃的加热气相部K。因此，玻璃原料粒子GM₁作为熔化后的液相的熔融玻璃粒子U被释放至铅垂下方。

此外，在氧燃烧火焰H内燃烧了的气体和未燃烧而通过了加热气相部K的气体与熔融玻璃粒子U一起作为在加热气相部K被加热了的加热气体g被喷射至铅垂下方侧。加热气体g在喷射时被加热至与加热气相部K大致相同的温度。

通过上述结构的空中熔融燃烧器2将玻璃原料粒子GM₁在加热气相部K中熔化而形成熔融玻璃粒子U，可将该熔融玻璃粒子U向包含碎玻璃玻璃原料GM₂释放。

本实施方式的空中熔融燃烧器2同时具有可介以内部的供给管路21将玻璃原料粒子GM₁向目标方向喷射的第一投入部和伴随氧燃烧火焰H生成加热气相部K而将玻璃原料粒子GM₁熔化的第一加热单元。

空中熔融燃烧器2的结构只要是将玻璃原料粒子GM₁在加热气相部K中熔化而形成熔融玻璃粒子U，并向供给玻璃原料GM₂的供给区域S释放的加热单元即可，无特别限定，可采用用于空中熔融法的所有加热单元。

例如，作为具体的优选加热单元，可使用利用天然气－氧燃烧火焰等氧燃烧火焰的上述空中熔融燃烧器2，除此之外还可使用能产生转移型直流等离子体、非转移型直流等离子体、多相等离子体、高频感应等离子体等热等离子弧等中的至少一种的装置。在这里，例举作为第一加热单元的具体例子，但对于后述的第二加热单元或第二加热单元以外设置的加热单元也可使用这些例示的加热单元。

以下，对本实施方式的玻璃熔融炉100中要制造的熔融玻璃G和作为其原料的玻璃原料粒子GM₁及玻璃原料GM₂进行说明。

对于要使用本实施方式的玻璃熔融炉100制造的熔融玻璃G在组成上无特别限定。因此，可以是钠钙玻璃、无碱玻璃、混合碱类玻璃或硼硅酸盐玻璃或者其它玻璃中的任一种。

熔融玻璃G为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，熔融玻璃G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％。

熔融玻璃G为液晶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，熔融玻璃G较好是具有下述组成：SiO₂:39～75％、Al₂O₃:3～27％、B₂O₃:0～20％、MgO:0～13％、CaO:0～17％、SrO:0～20％、BaO:0～30％。

熔融玻璃G为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，熔融玻璃G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，熔融玻璃G为耐热容器或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，熔融玻璃G较好是具有下述组成：SiO₂:60～85％、Al₂O₃:0～5％、B₂O₃:5～20％、Na₂O+K₂O:2～10％。

本实施方式中使用空中熔融燃烧器2实施的空中熔融法中，将所述任一种组成的玻璃的原料、例如上述的各成分的粒子状玻璃原料粉末粒子按照目标的玻璃组成比混合，制备作为造粒体的上述玻璃原料粒子GM₁。

基本上，空中熔融法可表述为为了制造由多种(通常为3种成分以上)成分形成的玻璃，将玻璃原料粒子GM₁在高温气相气氛中熔化而制成熔融玻璃的方法。

此外，例如，作为所述的玻璃原料粒子GM₁的一例，采用无碱玻璃的一例的情况下，可将硅砂、氧化铝(Al₂O₃)、硼酸(H₃BO₃)、氢氧化镁(Mg(OH)₂)、碳酸钙(CaCO₃)、碳酸锶(SrCO₃)、锆石(ZrSiO₄)、氧化铁红(Fe₂O₃)、氯化锶(SrCl₂)等原料粉末粒子按照目标的玻璃组成比均匀调合，通过例如喷雾干燥造粒法制成30～1000μm左右的造粒体，可获得玻璃原料粒子GM₁。

作为由所述玻璃原料粉末粒子制备玻璃原料粒子GM₁的方法，可使用喷雾干燥造粒法等方法，较好是将使玻璃原料分散溶解而得的水溶液喷雾至高温气氛中并干燥固化的造粒法。此外，该造粒体可仅由与作为目标的玻璃的成分组成对应的混合比的原料构成，也可以在该造粒体中进一步混合同一组成的碎玻璃微粉并将其作为玻璃原料粒子GM₁使用。碎玻璃通常混入有各种大小的物质，所以已经形成微粉的碎玻璃可混合至玻璃原料粒子GM₁，比构成玻璃原料粒子GM₁的平均粒径大的碎玻璃混合至后文中说明的玻璃原料GM₂使用。

作为用于获得玻璃原料粒子GM₁的一例，对喷雾干燥造粒法进行说明。将2～500μm的范围内的玻璃原料粉末分散于蒸馏水等溶剂中并通过球磨机等搅拌装置搅拌规定时间，进行混合、粉碎，从而获得上述的各成分的玻璃原料粉末粒子大致均匀地分散的浆料。将其喷雾至经加热的气流中，从而获得玻璃原料粒子GM₁。

制备所述的浆料时，为了提高原料粉末粒子的均匀分散和造粒原料的强度，可混合2-氨基乙醇、PVA(聚乙烯醇)等粘合剂后搅拌。

除了上述的喷雾干燥造粒法之外，本实施方式中使用的玻璃原料粒子GM₁还可通过转动造粒法、搅拌造粒法等干式造粒法形成。

所述玻璃原料粒子GM₁的平均粒径(重量平均)较好是30～1000μm。更好是使用平均粒径(重量平均)在50～500μm的范围内的玻璃原料粒子GM₁，进一步更好是70～300μm的范围内的玻璃原料粒子GM₁。将该玻璃原料粒子GM₁的一例放大示于图1的双点划线的圆内。较好是1个玻璃原料粒子GM₁中呈与作为最终目标的玻璃的组成比基本上一致或近似的组成比。

玻璃原料粒子GM₁熔融而得的熔融玻璃粒子U的平均粒径(重量平均)通常大多是玻璃原料粒子GM₁的平均粒径的80％左右。从可短时间内加热、由玻璃原料粒子GM₁产生的气体容易扩散以及粒子间的组成变化减少的角度来看，玻璃原料粒子GM₁的粒径较好是选择所述的范围。

此外，这些玻璃原料粒子GM₁可根据需要包含作为副原料的澄清剂、着色剂、熔融助剂等。此外，这些玻璃原料粒子GM₁中的硼酸等由于高温时的蒸气压较高而容易通过加热而蒸发，所以可预先相对作为最终制品的玻璃的组成过量地混合。

本实施方式中，包含作为副原料的澄清剂的情况下，可添加所需量的包含选自氯(Cl)、硫(S)、氟(F)中的1种或2种以上的元素的澄清剂。

玻璃原料GM₂是用于与玻璃原料粒子GM₁一起形成熔融玻璃G的玻璃原料。玻璃原料GM₂的组成基于作为目标的熔融玻璃G的玻璃组成的范围和作为玻璃原料粒子GM₁供给的组成的分量比设定。

例如，玻璃原料粒子GM₁的组成较好是与作为熔融玻璃G的目标玻璃组成的范围一致。该情况下，也使玻璃原料GM₂的组成与作为熔融玻璃G的目标玻璃组成的范围一致。

但是，玻璃原料粒子GM₁的组成超出作为熔融玻璃G的目标玻璃组成的范围的情况下，玻璃原料GM₂的组成采用对玻璃原料粒子GM₁不足的组成进行补足的组成。此外，与之相反，如果玻璃原料GM₂的组成超出目标的玻璃组成，则玻璃原料粒子GM₁的组成采用对玻璃原料GM₂不足的组成进行补足的组成。不论是何种情况，均可考虑玻璃原料粒子GM₁的组成和玻璃原料GM₂的组成来实现目标的玻璃组成。

本实施方式中使用的玻璃原料GM₁较好是采用包含10质量％以上的碎玻璃的构成。作为玻璃原料GM₂所含的碎玻璃的例子，可例举玻璃制品的制造工序等中产生的玻璃屑(工序内循环碎片)和从市区回收并除去率杂质的玻璃片中的至少一方。这些玻璃屑、玻璃片被粉碎，形成例如粒径分散在1mm～50mm左右的范围内的粉体状或碎片状。碎玻璃的大小可熔融，且越大越好。这是为了通过大尺寸的碎玻璃覆盖原料表面，抑制玻璃原料GM₂中的微细原料的飞散。

玻璃原料GM₂中的碎玻璃的比例可根据例如制造的玻璃制品的种类、工序内循环碎片的库存情况、市区碎片的购入价格等状况适当设定。

对于碎玻璃在玻璃制品的总质量中所占的量(质量％)，例如平板玻璃的情况下大多为30％左右，瓶玻璃的情况下大多为90％左右，液晶用玻璃的情况下大多为50％左右。

此外，只要符合所需的组成，本实施方式中玻璃原料GM₂所含的碎玻璃可采用与一般玻璃熔融炉中所用的碎玻璃同样的材料。

玻璃原料GM₂中，作为碎玻璃以外的成分，可例举可通过熔融获得所需的玻璃组成的将多种玻璃原料粉末混合而得的批原料。除此之外，作为玻璃原料，可包含如玻璃原料粒子GM₁那样预先将批原料造粒而得的原料。

此外，玻璃原料GM₂中，作为碎玻璃以外的其它成分，可添加作为副原料的澄清剂、着色剂、熔融助剂等。

碎玻璃的熔融性比批原料好。因此，玻璃原料GM₂中，从节能运转的角度来看，较好是增加碎玻璃的量。

但是，碎玻璃缺乏反应性，因此如果碎玻璃增加，则不易脱泡。因此，该情况下，较好是与玻璃原料GM₂的批原料一起添加澄清剂。可在玻璃原料粒子GM₁中添加略多的澄清剂，从澄清剂的挥发等观点来看，批原料中加入澄清剂时效果相对较好。

以下，对使用玻璃熔融炉100的本发明的熔融玻璃的制造方法及玻璃制品的制造方法的一种实施方式进行说明。

图4是表示本发明的玻璃制品的制造方法的一例的流程图。图5是该例中的熔融玻璃粒子U的行为的示意说明图。

首先，对本实施方式的熔融玻璃的制造方法进行说明。本方法中实施的工序构成图4所示的本实施方式的玻璃制品的制造方法中的玻璃熔融工序S1。

通过玻璃熔融炉100形成熔融玻璃G时，先利用空中熔融燃烧器2形成氧燃烧火焰H，在空中熔融燃烧器2的下端侧形成加热气相部K。利用氧燃烧火焰H的辐射热传递和对流热传递，加热炉顶部1a、炉底部1b和炉壁部1c、1d、1e、1f，在贮留部1h内形成例如1500℃左右的高温气相气氛。由此，贮留部1h可将熔融玻璃G作为玻璃熔液贮留。

最初在贮留部1h形成熔融玻璃G的情况下，可在贮留部1h内收纳批原料并利用空中熔融燃烧器2加热而形成熔融玻璃G，也可利用空中熔融燃烧器2如下所述形成熔融玻璃G。

接着，自玻璃原料粒子供给部4将玻璃原料粒子GM₁与载气一起供给至空中熔融燃烧器2的喷嘴主体22。

玻璃原料粒子GM₁在喷嘴主体22内向下方移动，被投入至利用氧燃烧火焰H形成的加热气相部K。由此，各个玻璃原料粒子GM₁在加热气相部K被急速加热熔化，全部熔化而分别变成熔融玻璃粒子U。各熔融玻璃粒子U与在加热气相部K内被加热的载气和加热气体g一起被喷射至铅垂下方，下落至炉体1的贮留部1h内，积聚于贮留部1h而形成熔融玻璃U’。

这时，玻璃原料粒子GM₁通过由载气、自燃料气体供给管路25及燃烧用气体供给管路26喷射的所述燃料气体和所述燃烧用气体形成的气流被喷射向下方并进行加热，不会滞留在空中熔融燃烧器2的前端部。

特别是玻璃原料粒子GM₁的组成与熔融玻璃G的目标玻璃组成一致的情况下，各熔融玻璃粒子U为目标熔融玻璃G，形成组成均匀的高品质的熔融玻璃G。此外，熔融玻璃粒子U为将玻璃原料粒子GM₁熔化而形成的小粒径的液滴粒子，因此产生气体的扩散充分，因而结果是泡少。

此外，通过通常的用于加热玻璃原料的燃烧器以其火焰直接射向熔融玻璃上的包含碎玻璃的玻璃原料堆的情况下，微细的碎玻璃或玻璃原料粉末飞散。另一方面，本发明中，自空中熔融燃烧器(第一投入部)2将玻璃原料粒子GM₁投入炉内，使通过加热气相部K(第一加热气相部)使其熔化而得的熔融玻璃粒子U直接下落、堆积在包含碎玻璃的玻璃原料GM₂上，所以飞散至熔融玻璃粒子U的微细的碎玻璃或玻璃原料粉末被吸附，可防止玻璃原料粉末等的飞散。飞散的玻璃原料粉末大多偏离目标玻璃组成，因此为了获得高品质的熔融玻璃，减少飞散的玻璃原料粉末而防止其混入熔融玻璃G(U’)是有效的。

另外，本发明中，存在如上所述的作用，所以可在相对于玻璃原料GM₂的堆较近的位置形成加热气相部K这样的火焰。通常的加热燃烧器的情况下，没有这样的作用，所以如果其火焰过于接近玻璃原料GM₂的堆，则如上所述微细的碎玻璃或玻璃原料粉末分散而会造成问题。

此外，包含碎玻璃的玻璃原料GM₂浮于熔融玻璃U’的液面上，包含碎玻璃的玻璃原料GM₂从下侧被加热，进而熔融，因此熔融玻璃U’形成熔解初期阶段的熔融体、所谓的初期熔体(初期熔融物)的状态。为了促进所投入的包含碎玻璃的玻璃原料GM₂熔融时的脱泡，熔融玻璃U’较好是使用包含足量澄清剂的玻璃原料粒子GM₁。

熔融玻璃U’中的残存澄清剂量可以玻璃原料粒子GM₁中的澄清剂的添加比例、供给量、燃烧量等熔融条件为参数进行控制，因此可获得调整至目标残存澄清剂量的熔融玻璃U’。

此外，如果使用空中熔融燃烧器2制造作为制造装置运转初期的熔融初期阶段的熔融体的初期熔体，则不含玻璃原料GM₂的贡献部分产生的成分。因此，玻璃原料粒子GM₁和玻璃原料GM₂的组成不同的情况下，为了更高效地形成更均质的熔融玻璃G，较好是至少使制造装置运转初期的形成初期熔体的玻璃原料粒子GM₁的组成符合熔融玻璃G的组成的范围，或者成为与熔融玻璃G的组成的范围接近的组成。

由此，熔融玻璃U’的贮留进行至一定程度后，自玻璃原料供给部5供给包含碎玻璃的玻璃原料GM₂。

即，将投入原料投入口5A的玻璃原料GM₂通过运送螺杆5b的旋转自玻璃原料投入口1A投入贮留部1h内。在这里，即使碎玻璃在数毫米～数十毫米的范围内存在大小的偏差，也可通过使用运送螺杆5b自原料投入口5A将碎玻璃投入炉内的方式顺利地投入碎玻璃。

投入至贮留部1h内的玻璃原料GM₂在已经贮留的熔融玻璃U’的液面上形成堆(pile)而漂浮，被挤向位于空中熔融燃烧器2的下方的供给区域S。这期间，玻璃原料GM₂通过自熔融玻璃U’的热传递被加热，自下侧慢慢开始熔融。

供给区域S中，自空中熔融燃烧器2释放至铅垂下方的熔融玻璃粒子U下降注入，因此包含碎玻璃的玻璃原料GM₂与熔融玻璃粒子U接触，玻璃原料GM₂的熔融得到促进。以下，参照图5对该状况进行说明。

图5(a)中表示漂浮在熔融玻璃U’上的包含碎玻璃GC和批原料GB的玻璃原料GM₂的堆的上方部的情形。如图所示，呈现碎玻璃GC之间的间隙嵌入有尺寸小的批原料GB的状态。实际虽未图示，但在碎玻璃GC的下方也层叠其它碎玻璃，其间隙嵌入有批原料。对于漂浮在熔融玻璃U’上的包含碎玻璃GC的玻璃原料GM₂的堆，虽然未图示，但该堆的下表面与熔融玻璃U’接触而被加热，上表面m₁通过自玻璃熔融炉100的内壁部的辐射热和自加热气体g的气体热传递被加热。因此，包含碎玻璃GC的玻璃原料GM₂分别根据各自的加热量自上表面m₁、下表面被加热熔融而混入熔融玻璃U’，不断地形成熔融玻璃G。

如果熔融玻璃粒子U下落至上表面m₁，如图5(b)所示，熔融玻璃粒子U在上表面m₁上扩散，与上表面m₁的一部分密接。自该密接的熔融玻璃粒子U，介以与上表面m₁的接触面mc，发生热传导，可通过接触面mc大范围地对玻璃原料GM₂进行加热。

熔融玻璃粒子U通过作为加热气相部K的温度的约2000℃～约3000℃的区域而被加热至高温，因此温度比熔融玻璃U’高许多。此外，温度比固体状态的玻璃原料GM₂的温度更高。

因此，可快速进行通过接触面mc的热传导。而且熔融玻璃粒子U的直径小，因此单位面积的热传导量极大。此外，熔融玻璃粒子U通过撞击变得扁平，附着于比熔融玻璃粒子U的粒径更大的范围，因此熔融玻璃粒子U的热量高效地传导至玻璃原料GM₂。因此，熔融玻璃粒子U流入碎玻璃GC之间的间隙，将碎玻璃GC的表面及其下方部熔化。

另外，如图5(c)所示，玻璃原料GM₂在包含碎玻璃的玻璃原料GM₂中的接触面mc快速熔融，后续的熔融玻璃粒子U也构成接触面mc，所以接触面mc也不断扩大。例如，图5(c)中作为一例示出了下落至邻接区域的多个熔融玻璃粒子U的各自的接触面mc扩大而结果相互汇聚并扩大至接触面mc’的情形。

这样的接触面mc(mc’)中，熔融的玻璃原料GM₂与熔融玻璃粒子U密接，因而化学反应也高效地进行。此外，接触面mc(mc’)比粒子体积大，因此反应快速进行，在短时间内发生均匀性高的反应。

由此，包含碎玻璃GC的玻璃原料GM₂的上表面m₁上不断地形成与熔融玻璃粒子U和玻璃原料GM₂的玻璃原料的组成比对应的液滴状的熔融玻璃G。

该液滴状的熔融玻璃G成长并与邻接的同样的熔融玻璃G汇聚而流至下方或侧方，或者贯穿堆，混入已贮留的熔融玻璃U’。因而贮留部1h内的熔融玻璃不断增加。

以上，对邻接并下落注入的熔融玻璃粒子U用图示进行了说明，熔融玻璃粒子U根据玻璃原料粒子GM₁的投入量、熔融玻璃粒子U的释放范围在上表面m₁上大范围地覆盖。因此，供给区域S中，可通过熔融玻璃粒子U的堆积层覆盖玻璃原料GM₂的上表面m₁的同时，使上述的熔融在上表面m₁上进行。

这时，在包含碎玻璃GC的玻璃原料GM₂的下表面，也通过与熔融玻璃U’的接触而不断熔融。因此，可通过熔融玻璃粒子U的供给量调节自上表面m₁的熔融速度和自下表面的熔融速度。

例如，如果将熔融玻璃粒子U贡献于玻璃原料GM₂的熔融的热量设定为玻璃原料GM₂的熔融所需的热量的50％至60％左右，则可使由熔融玻璃U’贡献的自下表面的熔融和由熔融玻璃粒子U贡献的自上表面m₁的熔融大致均衡，因此可使玻璃原料GM₂自外表面大致均等地熔融，效率良好。

此外，作为玻璃熔融炉100的节能方面的评价，使用空中熔融燃烧器2的空中熔融法的能效极佳，因此玻璃原料粒子GM₁的投入量越多，则越能够实现节能运转。

但是，如果增加玻璃原料粒子GM₁的投入量，则玻璃原料GM₂相对于熔融玻璃G的总量的量比下降，因此玻璃原料粒子GM₁的投入量的上限可根据玻璃原料GM₂在熔融玻璃G中应占的比例、特别是碎玻璃在玻璃原料GM₂中应占的必需量确定。

因此，玻璃原料粒子GM₁的投入量在该上限的范围内考虑到能效来适当确定即可。

由此，由玻璃原料粒子GM₁形成熔融玻璃粒子U，将熔融玻璃粒子U释放至玻璃原料GM₂上而持续玻璃原料GM₂的熔融。

如果玻璃原料粒子GM₁和玻璃原料GM₂的投入量达到满足形成熔融玻璃G的组成比的量比，与该量比对应的玻璃原料GM₂熔融，则所贮留的熔融玻璃形成具有目标玻璃组成的熔融玻璃G。由此，使用玻璃熔融炉100制造熔融玻璃G。

玻璃熔融炉100中达到目标组成比的熔融玻璃G可根据需要进行澄清，自排出口1B移送至成形装置6，在成形装置6中成形为目标形状。

根据使用玻璃熔融炉100实施的熔融玻璃的制造方法，通过玻璃原料供给部5向炉体1内供给包含碎玻璃的玻璃原料GM₂，将利用空中熔融燃烧器2形成的熔融玻璃粒子U释放至玻璃原料GM₂上，因此可对玻璃原料GM₂进行自高温且液相的熔融玻璃粒子U的高效热传递，迅速地熔融。因此，可在不将碎玻璃的直径减小至可供给于空中熔融燃烧器2的情况下，同时利用碎玻璃和空中熔融燃烧器2高效地制造熔融玻璃。

此外，可使利用空中熔融燃烧器2形成均匀组成的熔融玻璃粒子U与玻璃原料GM₂的堆一点点地密接并熔融，玻璃原料GM₂的熔融部分的反应性提高，可将与熔融玻璃粒子U的混合体均匀化。

此外，向熔融玻璃粒子U中添加澄清剂的情况下，所述熔融玻璃G中熔融玻璃粒子U所含的澄清剂发挥作用，因此即使是使玻璃原料GM₂所含的缺乏反应性的碎玻璃熔融而形成熔融玻璃G，也可发挥熔融玻璃G中的脱泡效果。因此，可缩短为了脱泡而使熔融玻璃G在炉体1内对流贮留的时间，因此可高效地制造高品质的熔融玻璃G。

此外，使作为目标的澄清所需的澄清剂量为全部玻璃原料的0.3质量％、碎玻璃的添加量为玻璃原料GM₂的50％的情况下，使碎玻璃的澄清剂含量为0.2质量％时，如果使除碎玻璃外的玻璃原料GM₂含0.4质量％的澄清剂，则将包含碎玻璃的玻璃原料GM₂熔融时可达到适合作为目标澄清剂量的值。此外，使作为目标的澄清所需的澄清剂量为全部玻璃原料的0.3质量％、碎玻璃的添加量为玻璃原料GM₂的80％的情况下，使碎玻璃的澄清剂含量为0.2质量％时，如果使玻璃原料GM₂含0.7质量％的澄清剂，则将包含碎玻璃的玻璃原料GM₂熔融时可达到适合作为目标澄清剂量的值。此外，如果源自对于包含碎玻璃的玻璃原料GM₂使用空中熔融燃烧器2供给的玻璃原料粒子GM₁的熔融玻璃粒子U中泡已经较少，经过了脱泡，则可通过满足上述的关系掌握包含玻璃原料粒子GM₁和玻璃原料粒子GM₂的全部熔融玻璃的澄清剂量。

由此，通过适当进行澄清剂的添加率的分配，可防止添加率过大而脱泡效果降低或添加率过大而因熔融盐的析出产生白泡等。

以上，以澄清剂为例进行了说明，但所述的添加量的调节方法对于分别添加于玻璃原料GM₂的例如着色剂、熔融助剂等其它副原料也同样适用。

此外，以上的玻璃熔融炉100可通过对在炉壁部具备多个加热用氧燃烧器的使批原料熔融的以往结构的玻璃熔融炉进一步增设空中熔融燃烧器2来实现。该情况下，可有效利用现有设备，因此可抑制设备成本的上升，而且不需要对现有设备的运转条件进行大幅改变，所以能够在有效地利用现有设备的运转条件的同时容易且低成本地制造熔融玻璃G。

以下，对使用本发明的玻璃原料的熔融玻璃制造玻璃制品的方法的一例进行说明。

按照图4所示的方法制造玻璃制品时，只要通过使用上述玻璃熔融炉100的上述玻璃熔融工序S1获得熔融玻璃G，就可在经过将熔融玻璃G自排出口1B排出、送入成形装置6成形为目标形状的成形工序S2后，通过退火工序S3退火，在切割工序S4中切割成所需的长度。由此，可制造目标尺寸的玻璃制品9。

根据需要，可设置对成形后的熔融玻璃进行研磨的工序，制造玻璃制品。

此外，也可以在送入成形装置6之前，将熔融玻璃G根据需要导入用于进行脱泡的澄清装置、例如减压脱泡装置，在减压状态下进一步强制脱泡后送入成形装置6。

另外，作为玻璃制品的制造装置，可示例具备上述的玻璃熔融炉100、对利用该玻璃熔融炉100制成的熔融玻璃进行成形的成形装置6、对利用该成形装置6成形的玻璃进行退火的退火单元、和将退火后的玻璃切割成目标尺寸的切割装置的构成。

根据以上说明的玻璃制品的制造方法和制造装置，使用由玻璃熔融炉100高效地制成的组成均匀的熔融玻璃G，因此可提供以节能方式制造的高品质的玻璃制品。

[实施方式2]

以下，对本实施方式的实施方式2进行说明。

图6是表示本发明的玻璃熔融炉的实施方式2的示意结构图。图7是沿图6所示的B-B线的剖视图。

如图6、7所示，本实施方式的玻璃熔融炉101具有下述结构：对上述实施方式1的玻璃熔融炉100追加空中熔融燃烧器2A(第二空中熔融燃烧器)和气体供给源3A，具备设有与供给管4a独立的供给玻璃原料粒子GM₁的供给管4b的玻璃原料粒子供给部4A代替实施方式1的玻璃熔融炉100的玻璃原料粒子供给部4。其它结构与上述实施方式1的玻璃熔融炉100相同，以下以与实施方式1不同的点为中心进行说明。

空中熔融燃烧器2A是将玻璃原料粒子GM₁在加热气相部K中熔化而形成熔融玻璃粒子U，向作为与供给区域S不同的炉体1内的区域的区域S_A(参照图7)释放的第二空中熔融燃烧器。空中熔融燃烧器2A的具体结构未特别示出，但具有与空中熔融燃烧器2同样的结构。

本实施方式的空中熔融燃烧器2A按照玻璃原料粒子GM₁的释放方向呈铅垂向下的方式安装于空中熔融燃烧器2与炉壁部1d之间的炉顶部1a。

此外，空中熔融燃烧器2A介以供给管4b与玻璃原料粒子供给部4A连接，形态与空中熔融燃烧器2相同，通过供给管4b供给玻璃原料粒子GM₁。因此，玻璃熔融炉101中，可通过玻璃原料粒子供给部4A，使向供给管4a、4b供给玻璃原料粒子GM₁的供给量适当变化，或者使供给停止。

气体供给源3A具有与实施方式1的气体供给源3同样的结构，供给管3a、3b分别以和与上述实施方式1的空中熔融燃烧器2连接相同的形态与空中熔融燃烧器2A连接。

因此，自气体供给源3A介以供给管3a将所述燃料气体导入空中熔融燃烧器2A的燃料气体供给管路，介以供给管3b将所述燃烧用气体导入空中熔融燃烧器2A的燃烧用气体供给管路。由此，空中熔融燃烧器2A与空中熔融燃烧器2同样可将由所述燃料气体和所述燃烧用气体产生的氧燃烧火焰H喷射向前端侧(图6的下方侧)。

根据本实施方式的玻璃熔融炉101，可分别自空中熔融燃烧器2、2A向内部释放玻璃原料粒子GM₁。但是，空中熔融燃烧器2A向与供给区域S不同的区域S_A释放玻璃原料粒子GM₁，因此玻璃原料粒子GM₁不直接将玻璃原料GM₂熔化，通过熔融玻璃粒子U使贮留部1h内的熔融玻璃G增加。

因此，通过将玻璃原料粒子GM₁同时投入空中熔融燃烧器2、2A，可迅速贮留作为初期熔体的熔融玻璃U’。

此外，玻璃原料GM₂相对于熔融玻璃G的量比比玻璃原料粒子GM₁相对于熔融玻璃G的量比少的情况下，通过将玻璃原料粒子GM₁同时投入空中熔融燃烧器2、2A，可迅速制造熔融玻璃G。

此外，包含碎玻璃的玻璃原料GM₂的投入量根据例如工序内循环碎片的库存情况、市区碎片的购入价格等状况而改变的情况下，也可通过调整空中熔融燃烧器2、2A各自的玻璃原料粒子GM₁的投入量来制造熔融玻璃G。

此外，如果采用玻璃熔融炉101，在不使用玻璃原料GM₂的情况下制造熔融玻璃G时，通过不停止空中熔融燃烧器2并将玻璃原料粒子GM₁同时投入空中熔融燃烧器2、2A，可迅速地制造熔融玻璃G。

[实施方式3]

以下，对本发明的实施方式3进行说明。

图8是表示本发明的玻璃熔融炉的实施方式3的主要部分的示意结构图，图8(a)是水平方向的剖视图，图8(b)是沿图8(a)的C-C线的剖视图。

如图8(a)、(b)中的主要部分的结构所示，本实施方式的玻璃熔融炉102具有在上述实施方式1的玻璃熔融炉100中追加氧燃烧器30(辅助加热部)和加热用电极31(参照图8(b))的结构。以下，以与上述实施方式不同的点为中心进行说明。

氧燃烧器30是自图示省略的气体供给源接受燃料气体和氧的供给，横向形成氧燃烧火焰h，加热玻璃原料GM₂的堆的辅助加热部。

本实施方式中，氧燃烧器30在玻璃原料投入口1A与供给区域S之间的炉壁部1f、1e分别以火焰喷出方向呈水平方向的方式横向设置各1个。各氧燃烧器30的设置高度可设定在比熔融玻璃G的液面稍高的适当位置。此外，各氧燃烧器30自玻璃原料投入口1A向排出口1B离开一定距离设置。通过它们，可防止玻璃原料粉末等的飞散。本实施方式的氧燃烧器30在构成堆的玻璃原料GM₂到达供给区域S为止的期间对玻璃原料GM₂进行预热。

电极31是用于将贮留在贮留部1h的熔融玻璃G(U’)的温度保持在一定范围内并使其对流的加热手段，可采用纵横配置多个能自内部侧加热熔融玻璃G(U’)的棒状电极31的结构。

对于电极31的配置位置，较好是适当设定于熔融玻璃G(U’)的温度容易下降的位置。例如，设于由玻璃原料GM₂形成堆的区域的下游侧的炉底部1b。

根据本实施方式的玻璃熔融炉102，具备氧燃烧器30，可预热形成堆的玻璃原料GM₂，因此基于熔融玻璃粒子U的玻璃原料GM₂的熔融能力相对提高。其结果是，玻璃原料GM₂的熔融进一步加速。

此外，可减少下落至玻璃原料GM₂上的熔融玻璃粒子U的温度下降，因此能够以稳定的一定速度制造熔融玻璃G。

另外，氧燃烧器30可根据玻璃原料GM₂的投入量进行开关控制。氧燃烧器30加热所投入的玻璃原料GM₂，因此抑制投入导致的熔融玻璃G(U’)的温度下降。

根据玻璃熔融炉102，具备电极31，因此可使贮留于贮留部1h的熔融玻璃G(U’)的温度稳定。特别是本实施方式中，在形成堆的区域的下游侧的炉底部1b设置电极31，因此可减少玻璃原料GM₂的投入导致的温度下降，使自下表面m₂侧的熔融量稳定。

如上所述，本实施方式中，同时设置氧燃烧器30和电极31，因此它们相互结合，可抑制熔融玻璃G(U’)的温度下降，提高基于熔融玻璃粒子U的熔融能力。

[实施方式4、5、6]

以下，对本发明的实施方式4～实施方式6进行说明。

图9是表示本发明的玻璃熔融炉的实施方式4的主要部分的示意结构图，图10是表示本发明的玻璃熔融炉的实施方式5的主要部分的示意结构图，图11是表示本发明的玻璃熔融炉的实施方式6的主要部分的示意结构图。

实施方式4～实施方式6是关于空中熔融燃烧器2的配置姿态、配置位置的实施方式，各自的构成要素与实施方式1的玻璃熔融炉100相同。以下，以与上述实施方式1不同的点为中心进行说明。

如图9中的主要部分的结构所示，实施方式4的玻璃熔融炉103中，空中熔融燃烧器2以朝向相对于铅垂轴倾斜的斜向下且朝玻璃原料供给部5侧的方向(自排出口1B侧向原料投入口5A侧的方向)释放熔融玻璃粒子U的姿态安装于炉顶部1a。此外，空中熔融燃烧器2的释放中心轴朝向供给区域S的中心OS。

根据玻璃熔融炉103，自空中熔融燃烧器2喷射的加热气体g和熔融玻璃粒子U朝向玻璃原料GM₂的原料供给方向的上游侧斜向下，因此可抑制由玻璃原料GM₂形成的堆的前进移动。其结果是，可防止玻璃原料GM₂在充分熔融之前穿过供给区域S移动至排出口1B侧，因此能将由玻璃原料GM₂形成的堆充分熔融。

如图10中的主要部分的结构所示，实施方式5的玻璃熔融炉104中，空中熔融燃烧器2以朝向相对于铅垂轴倾斜的斜向下且朝排出部1B侧的方向(即自原料投入口5A侧向排出口1B侧的方向)释放熔融玻璃粒子U的姿态安装于炉顶部1a。此外，空中熔融燃烧器2的释放中心轴朝向供给区域S的中心OS。

根据玻璃熔融炉104，自空中熔融燃烧器2喷射的加热气体g和熔融玻璃粒子U朝向玻璃原料GM₂的下游侧(排出口1B侧)，因此可促进堆的前进移动。其结果是，可缩短玻璃原料GM₂到达供给区域S为止的时间，能够防止堆变得过大而使玻璃原料GM₂的供给停滞或熔融玻璃G(U’)在玻璃原料投入口1A附近温度过度下降。

如图11中的主要部分的结构所示，实施方式6的熔融玻璃制造装置105中，空中熔融燃烧器2以朝向相对于铅垂轴倾斜的斜向下且朝排出部1B侧的方向释放熔融玻璃粒子U的姿态安装于炉壁部1c的上部。此外，空中熔融燃烧器2的释放中心轴朝向供给区域S的中心O_S。

但是，图11为示意图，因此虽然玻璃原料供给部5和空中熔融燃烧器2以配置于同一面上的方式绘制，但它们的进深方向的位置可以错开。例如，如果在2处玻璃原料供给部5之间配置空中熔融燃烧器2，则不易对玻璃原料供给部5产生干扰，因此可在不干扰玻璃原料供给部5的情况下设置空中熔融燃烧器2。

根据本实施方式的玻璃熔融炉105，空中熔融燃烧器2的配置姿态与上述实施方式5相同，因此关于空中熔融燃烧器2，具有与实施方式5相同的作用。

此外，与实施方式5不同，设于炉壁部1c，因此可将玻璃原料粒子供给部4设置在靠近炉壁部1c的玻璃熔融炉105的外部。因此，使玻璃原料粒子GM₁和玻璃原料GM₂的投入位置接近，可使涉及玻璃原料的装置的位置集中，能够提高投入时的操作效率、玻璃原料的运送效率。

本实施方式为空中熔融燃烧器2设于玻璃熔融炉105的炉壁部1c的情况的例子。

在玻璃原料供给部5由1台构成或炉壁部1e、1f的间隔狭窄等情况下，空中熔融燃烧器2可配置在接近炉壁部1c的炉壁部1e、1f中的至少任一方。该情况下也可获得与本实施方式同样的作用。此外，由于不对玻璃原料供给部5产生干扰，因此空中熔融燃烧器2的配置变得容易。

[实施方式7]

以下，对本发明的实施方式7进行说明。

图12是表示本发明的熔融玻璃的制造装置的实施方式7的主要部分的示意结构图，图12(a)是纵向剖视图，图12(b)是沿图12(a)的D-D线的剖视图。

如图12中的主要部分的结构所示，实施方式7的玻璃熔融炉106具备玻璃原料投入口1C、玻璃原料供给部32代替实施方式1的玻璃熔融炉100的玻璃原料投入口1A、玻璃原料供给部5。以下，以与上述实施方式1不同的点为中心进行说明。

本实施方式的玻璃原料投入口1C是在炉壁部1c的高度方向的中间部贯穿壁厚方向设置的矩形的开口。炉壁部1c的玻璃原料投入口1C的开口形状采用水平方向的宽度与供给区域S大致相同的宽度且高度方向较窄的矩形。

玻璃原料投入口1C的高度设为与实施方式1的玻璃原料投入口1A相同的高度。

本实施方式中，玻璃原料供给部32为了将玻璃原料GM₂自玻璃熔融炉106的外部投入而具备上部设有原料投入口32A且底部设有底部开口32B的料斗32a和一端与玻璃原料投入口1C连接的将自底部开口32B导入的玻璃原料GM₂向玻璃原料投入口1C沿朝下方倾斜的倾斜方向引导的运送管32d。

根据玻璃熔融炉106，将玻璃原料GM₂投入料斗32a，玻璃原料GM₂被未图示的将玻璃原料GM₂在宽度方向聚集挤出的毯式投料机挤出，自底部开口32B沿运送管32d向下方侧下落，自玻璃原料投入口1C投入贮留部1h。

玻璃原料投入口1C呈与液面平行的扁平的矩形开口，因此玻璃原料GM₂以被整理成扁平层状的状态投入。贮留部1h内已经贮留有熔融玻璃G(U’)的情况下，玻璃原料GM₂形成层状的堆而浮于熔融玻璃G(U’)的液面上。

如果继续投入玻璃原料GM₂，则所形成的堆形成宽度与玻璃原料投入口1C的水平方向的宽度大致相同的带状，自炉壁部1c向炉壁部1d侧被挤出，供给至图12(b)中以双点划线表示的供给区域S。

供给至供给区域S的玻璃原料GM₂与上述实施方式同样被所释放的熔融玻璃粒子高效地熔融。

根据本实施方式的玻璃熔融炉106，将玻璃原料GM₂呈层状供给，因此与形成山状的堆的情况相比，堆的层厚更均匀。因此，可减少层厚的偏差导致的熔融速度的不均衡，减少熔融残留。

此外，根据玻璃熔融炉106，通过玻璃原料GM₂的自重下落供给，因此呈简单的装置结构。

[实施方式8]

以下，对本发明的实施方式8进行说明。

如图13中的主要部分的结构所示，实施方式8的玻璃熔融炉107具备连接孔1D、玻璃原料供给部33代替实施方式1的玻璃熔融炉100的玻璃原料投入口1A、玻璃原料供给部5。此外，本实施方式中，空中熔融燃烧器2与上述实施方式5同样地设置。以下，以与上述实施方式1不同的点为中心进行说明。

连接孔1D是为了连接玻璃原料供给部33而在炉壁部1c的高度方向的中间部朝斜下方向贯穿炉壁部1c设置的具有圆剖面的贯通孔。连接孔1D的高度设置为比实施方式1的玻璃原料投入口1A高的位置。

本实施方式的玻璃原料供给部33为了将玻璃原料GM₂自炉体1的外部投入而具备上部设有原料投入口33A且底部设有底部开口33B的料斗33a和一端贯穿连接孔1D而连接的将自底部开口33B导入的玻璃原料GM₂向贮留部1h沿朝下方倾斜的倾斜方向引导的运送管33d。

本变形例中，运送管33d自炉壁部1c向贮留部1h的内部朝斜下侧突出，其前端形成有呈圆形开口的玻璃原料投入口33e。此外，玻璃原料投入口33e开口于积聚的熔融玻璃G(U’)的液面上方，其开口位置设定为自玻璃原料投入口33e斜向下落的玻璃原料GM₂散布于供给区域S上的适当高度。

根据本实施方式的玻璃熔融炉107，如果将玻璃原料GM₂投入料斗33a，则玻璃原料GM₂被未图示的其它实施方式中已述的运送螺杆自底部开口33B沿运送管33d朝斜下方侧挤出下落，自玻璃原料投入口33e释放至贮留部1h内的空中而投入。

因此，所释放的玻璃原料GM₂根据玻璃原料投入口33e处的初速度分别呈抛物线释放，散布于供给区域S上。

散布供给至供给区域S的玻璃原料GM₂与上述实施方式同样，被自空中熔融燃烧器2释放的熔融玻璃粒子高效地熔融。

根据本实施方式的玻璃熔融炉107，自熔融玻璃G(U’)的稍稍上方散布玻璃原料GM₂，因此即使玻璃原料投入口33e的开口面积小，也可大范围地供给玻璃原料GM₂。

此外，散布而形成山状堆的玻璃原料GM₂与上述实施方式5的结构同样，通过加热气体g和熔融玻璃粒子U的喷射，堆的前进移动得到促进，形成堆的玻璃原料GM₂被氧燃烧火焰H熔融。

以上的说明中，对本发明涉及的玻璃熔融炉、使用该玻璃熔融炉的熔融玻璃的制造方法及玻璃制品的制造方法的各实施方式进行了说明，但本发明可对这些实施方式加以各种变形后实施。

例如，第一空中熔融燃烧器、第二空中熔融燃烧器的个数并不仅限于1个，可设置1个以上的适当的个数。

第一空中熔融燃烧器、第二空中熔融燃烧器例如可根据上述实施方式的玻璃原料供给部5的多处配置而分别设置多个。

第一空中熔融燃烧器、第二空中熔融燃烧器只要能释放供给熔融玻璃粒子，也可设于炉体的炉顶部、炉壁部的任一处。例如，上述实施方式6中，对为了使空中熔融燃烧器2的释放方向倾斜而将空中熔融燃烧器2设于炉壁部1c的情况的例子进行了说明，但也可设于炉壁部1f、1e。设于炉壁部1f、1e的情况下，在与释放方向垂直的平面斜向安装即可，也可相对于玻璃原料GM₂的原料供给方向垂直安装。

此外，上述实施方式8中，对玻璃原料GM₂自运送管33d通过运送螺杆的挤出而下落释放的情况的例子进行了说明，但也可以与玻璃原料GM₂一起供给载气，通过载气的喷射压力自玻璃原料投入口33e释放玻璃原料GM₂。

此外，上文记载的实施方式中说明的所有构成要素可在本发明的技术思想的范围内适当组合或删减后实施。

产业上利用的可能性

本发明的技术可使用包含碎玻璃的玻璃原料以节能运转高效地制造组成均匀的高品质熔融玻璃，可广泛用于建筑用玻璃、车辆用玻璃、光学用玻璃、医疗用玻璃、显示装置用玻璃及其它一般的玻璃制品的制造。

在这里引用2011年2月7日提出申请的日本专利申请2011-024273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

1…炉体，1A、1C、1D…玻璃原料投入口，1B…排出口，1a…炉顶部，1b…炉底部，1c、1d、1e、1f…炉壁部，1h…贮留部，2…空中熔融燃烧器(第一空中熔融燃烧器)，2A…空中熔融燃烧器(第二空中熔融燃烧器)，3、3A…气体供给源，4、4A…玻璃原料粒子供给部，5、32、33…玻璃原料供给部，5b…运送螺杆，6…成形装置，9…玻璃制品，30…氧燃烧器(辅助加热部)，31…电极，33e…玻璃原料投入口，100…玻璃熔融炉，101、102、103、104、105、106、107…玻璃熔融炉，G、U’…熔融玻璃，GM₁…玻璃原料粒子，GM₂…玻璃原料，GC…碎玻璃，GB…批原料，H、h…氧燃烧火焰，K…加热气相部，S…供给区域，U…熔融玻璃粒子，g…加热气体，S1…玻璃熔融工序，S2…成形工序，S3…退火工序，S4…切割工序，S_A…其它区域。

Claims

1.玻璃熔融炉，其特征在于，具备；

贮留熔融玻璃的炉体，

设于所述炉体侧部的将包含碎玻璃的玻璃原料供给至贮留于所述炉体内的熔融玻璃上的供给区域的玻璃原料供给部，

设于所述炉体的一部分的向所述供给区域投入玻璃原料粒子的第一投入部，和

在所述供给区域的上方生成第一加热气相部的第一加热单元，所述第一加热气相部在所述的第一投入部的下方使自该第一投入部的玻璃原料粒子形成熔融玻璃粒子后，使熔融玻璃粒子直接下落至所述玻璃原料上而堆积，使玻璃原料粉末被堆积的熔融玻璃粒子吸附。

2.如权利要求1所述的玻璃熔融炉，其特征在于，所述玻璃原料为包含微细的碎玻璃或微细的玻璃原料粉末的玻璃原料，所述玻璃原料粒子为包含难熔性原料的玻璃原料粒子，其平均粒径为30～1000μm。

3.如权利要求1或2所述的玻璃熔融炉，其特征在于，具备：设于所述炉体的向熔融玻璃上的与所述供给区域不同的其它区域投入玻璃原料粒子的第二投入部，和在所述其它区域的上方生成第二加热气相部的第二加热单元，所述第二加热气相部在该第二投入部的下方使自该第二投入部的玻璃原料粒子形成熔融玻璃粒子。

4.如权利要求1所述的玻璃熔融炉，其特征在于，所述第一投入部按照所述熔融玻璃粒子的释放方向呈铅垂向下的方式设置。

5.如权利要求1所述的玻璃熔融炉，其特征在于，在炉体的设置有所述玻璃原料供给部的一侧的相反侧形成熔融玻璃的排出口，同时所述第一投入部按照所述熔融玻璃粒子的释放方向呈斜向下且朝所述玻璃原料供给部侧倾斜的方式设置。

6.如权利要求1所述的玻璃熔融炉，其特征在于，在炉体的设置有所述玻璃原料供给部的一侧的相反侧形成熔融玻璃的排出口，同时所述第一投入部按照熔融玻璃粒子的释放方向呈斜向下且朝所述排出口侧倾斜的方式设置。

7.如权利要求1所述的玻璃熔融炉，其特征在于，在所述炉体的炉底部具备用于对熔融玻璃进行加热的加热单元。

8.如权利要求1所述的玻璃熔融炉，其特征在于，在所述炉体的炉壁部具备辅助加热燃烧器。

9.熔融玻璃的制造方法，其特征在于，

向贮留熔融玻璃的炉体内的该熔融玻璃上供给包含碎玻璃的玻璃原料，

从第一投入部向被供给了该玻璃原料的供给区域投入玻璃原料粒子，

在第一投入部的下方通过第一加热气相部使自所述第一投入部的玻璃原料粒子形成熔融玻璃粒子后使其直接下落至所述玻璃原料上而堆积，使玻璃原料粉末被堆积的熔融玻璃粒子吸附，和将所述玻璃原料熔化。

10.如权利要求9所述的熔融玻璃的制造方法，其特征在于，自第二投入部向熔融玻璃上的与所述供给区域不同的其它区域投入玻璃原料粒子，在第二投入部的下方通过第二加热气相部使自所述第二投入部的玻璃原料粒子形成熔融玻璃粒子后供给至熔融玻璃。

11.如权利要求9或10所述的熔融玻璃的制造方法，其特征在于，供给至所述炉体内的包含碎玻璃的玻璃原料相对于作为制造目标的熔融玻璃存在不足的组成成分的情况下，使用按照对于自所述第一投入部或第二投入部投入炉体内的玻璃原料粒子补足所述不足的组成成分的方式进行了成分调整的玻璃原料粒子，通过自所述第一投入部或第二投入部投入已进行了所述成分调整的玻璃原料粒子，向所述包含碎玻璃的玻璃原料中补给不足的组成成分。

12.如权利要求11所述的熔融玻璃的制造方法，其特征在于，作为已进行了所述成分调整的玻璃原料粒子，调整了澄清剂、着色剂、熔融助剂中的至少1种以上的量。

13.如权利要求9所述的熔融玻璃的制造方法，其特征在于，在向贮留熔融玻璃的炉体内的该熔融玻璃上连续或间歇地供给包含碎玻璃的玻璃原料的同时，从第一投入部向被供给了该玻璃原料的供给区域连续或间歇地投入玻璃原料粒子，通过第一加热气相部使自所述第一投入部的玻璃原料粒子形成熔融玻璃粒子并使其下落至所述包含碎玻璃的玻璃原料上，将所述包含碎玻璃的玻璃原料熔化。

14.如权利要求9所述的熔融玻璃的制造方法，其特征在于，所述玻璃原料为包含微细的碎玻璃或微细的玻璃原料粉末的玻璃原料，所述玻璃原料粒子为包含难熔性原料的玻璃原料粒子，其平均粒径为30～1000μm。

15.玻璃制品的制造方法，其特征在于，包括使用权利要求9～14中的任一项所述的熔融玻璃的制造方法由所述玻璃原料和所述玻璃原料粒子制造熔融玻璃的工序，对该熔融玻璃进行成形的工序，和对形成后的玻璃进行退火的工序。

16.玻璃制品的制造装置，其特征在于，具备权利要求1～8中的任一项所述的玻璃熔融炉、对通过该熔融炉制成的熔融玻璃进行成形的成形单元，和对成形后的玻璃进行退火的退火单元。