CN103596888B - 玻璃熔融炉、熔融玻璃的制造方法、玻璃物品的制造方法及玻璃物品的制造装置 - Google Patents

玻璃熔融炉、熔融玻璃的制造方法、玻璃物品的制造方法及玻璃物品的制造装置 Download PDF

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Abstract

本发明的目的在于提供可抑制玻璃原料对燃烧器前端部的附着且对玻璃原料粒子尺寸的限制少的玻璃熔融炉等。本发明的玻璃熔融炉(10)具备收纳熔融玻璃(G)的炉体(1)、配置于炉体(1)上部的将按照目标玻璃组成混合原料粉末并集合而得的玻璃原料粒子(GM)投入炉体(1)内侧的原料粒子投入部(5)、与原料粒子投入部(5)相隔设置且在原料粒子投入部(5)的下方形成用于对玻璃原料粒子(GM)进行加热熔融而形成熔融玻璃粒子(U)的加热气相气氛(K)的燃烧器(7)。

Description

玻璃熔融炉、熔融玻璃的制造方法、玻璃物品的制造方法及 玻璃物品的制造装置
技术领域
本发明涉及玻璃熔融炉、熔融玻璃的制造方法、玻璃物品的制造方法及玻璃物品的制造装置。
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玻璃熔融炉(以下也简称“熔融炉”)熔融的西门子型的熔融炉(Siemens type furnace)生产。采用西门子型的熔融炉的熔融法中，将粉末状玻璃原料的混合物投入用熔融炉先熔融而得的玻璃熔液面上，形成块(以下也称“批料”)的原料通过燃烧器等加热而从其表面开始熔解，慢慢形成玻璃熔液。这时，熔液上的批料从容易反应或熔融的物质开始依次熔出，因此在原料层内容易形成难熔融性物质。此外，因为同样的理由，熔液形成的初期状态下，从局部来看，产生组成与批料不同的玻璃熔液，容易发生熔液的不均匀化。另外，西门子型的熔融炉需要大量的能量，因此希望降低熔融炉的能耗。最近，作为显示装置用途的玻璃板，高品质、高附加值的玻璃物品的需求不断增大，能耗也增大，玻璃物品制造相关的节能技术的开发成为重要且急迫的课题。
在这样的背景下，作为节能型玻璃制造技术的一例，提出有下述玻璃物品的制造方法：将由玻璃原料的混合物形成的微细粒子(造粒体)在高温的气相气氛中加热使其熔融而形成熔融玻璃粒子，接着将熔融玻璃粒子聚集而形成液体相(玻璃熔液)(参照例如专利文献1、2)。以下，将该熔融玻璃的制造方法称为空中熔融法(in-flight glass melting method)。如果采用该空中熔融法，与以往采用西门子型熔融炉的熔融法相比，被认为可将玻璃熔融工序的耗能降低至1/3左右，可在短时间内熔融，作为能够实现熔融炉的小型化、蓄热室的省却、品质的提高、CO2的削减、玻璃品种的改变时间的缩短的技术受到瞩目。
图10是表示专利文献1中记载的熔融炉的剖面示意图。专利文献1的熔融炉100具备多根电弧电极102和氧燃烧喷嘴103作为形成高温的气相气氛K100的加热手段。通过这多根电弧电极102形成的热等离子弧或由氧燃烧喷嘴103产生的氧燃烧火焰(火焰)F100在炉体101内形成约1600℃以上的高温的气相气氛K100。通过向该高温的气相气氛K100中投入玻璃原料粒子R100，在高温的气相气氛K100内使玻璃原料粒子R100变为液状玻璃粒子U100(以下也称“熔融玻璃粒子”)。液状玻璃粒子U100下落并聚集于炉体101的炉底部101A，形成玻璃熔液G100。
对于空中熔融法，加热手段采用氧燃烧器的情况下，如图10所示，向氧燃烧器的燃烧火焰中投入玻璃原料粒子，在火焰中形成液状玻璃粒子。因此，采用具备供给玻璃原料粒子的原料供给通路和分别供给燃烧气体及燃料气体的气体供给通路的氧燃烧器。
例如，专利文献2中记载的熔融炉具备向下安装于熔融炉的顶壁的氧燃烧器，该燃烧器与供给含氧的助燃气体及燃料气体的气体供给系统和供给玻璃原料粒子的原料供给系统连接。该熔融炉中，使氧燃烧器进行燃烧而向下形成火焰，同时自氧燃烧器将玻璃原料粒子向下供给至其火焰中，在火焰中生成液状玻璃粒子，使生成的液状玻璃粒子聚集于火焰正下方的炉底部而形成玻璃熔液。
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2008-290921号公报
发明的概要
发明所要解决的技术问题
如上所述，空中熔融法所用的以往的氧燃烧器在燃烧器的前端部具备一体形成的原料的吐出口和燃料气体及燃烧气体的吐出口。这样的燃烧器具有下述优点而被广泛采用：可在火焰形成的同时将粉体导入该火焰中，由于将熔融单元和熔融的材料的供给单元一体化而易于使用，还可减小装置整体的空间。然而，本发明人使用该结构的燃烧器进行了玻璃的空中熔融法的研究，发现直径为数微米～数十微米的微细玻璃原料粒子部分滞留于燃烧器前端部的原料吐出口附近，容易附着于燃烧器的前端部。另外，还发现了下述问题：如果燃烧器的前端部附着玻璃原料粒子及源自其的飞散物和挥发物并逐渐增大而形成冰柱状，则不仅火焰变得不稳定，而且供玻璃原料粒子通过的吐出口慢慢堵塞。如果燃烧器前端部形成这样的冰柱状物，则不仅会引发所述火焰的不稳定和吐出口的堵塞，而且增大的冰柱状物可能会下落至燃烧器下方的玻璃熔液中。其结果是，由于落下的冰柱状物与玻璃熔液的组成差，可能会发生所制造的熔融玻璃和玻璃物品变得不均匀，玻璃物品的品质下降。
此外，通常空中熔融法在长期连续运转的情况下实施，所以燃烧器也长期连续使用。如果燃烧器的前端部附着玻璃原料粒子而形成冰柱状物，则需要停止燃烧器来进行燃烧器的清扫或更换，因此从生产性的角度来看，玻璃原料粒子不易附着于燃烧器前端部而不会形成冰柱状的附着物的技术的开发非常重要。
另外，玻璃原料粒子的粒径小是导致产生玻璃熔融炉内的粉尘、冰柱状物的原因。玻璃原料粒子在高温的气相气氛下玻璃原料粒子可熔融的范围内粒径越大越好。另一方面，以往的一体具备供给玻璃原料粒子的原料供给通路和分别供给燃烧气体及燃料气体的气体供给通路的燃料燃烧器的情况下，在其结构上对玻璃原料粒子的粒径有限制。因此，希望有对玻璃原料粒子的粒径没有限制的方法。
在如上所述的背景下，本发明的目的在于提供可抑制玻璃原料对燃烧器前端部的附着且对玻璃原料粒子尺寸的限制少的玻璃熔融炉及熔融玻璃的制造方法。
此外，本发明的目的还在于提供使用上述的熔融玻璃的制造方法的玻璃物品的制造方法。
另外，本发明的目的还在于提供具备上述的玻璃熔融炉的玻璃物品的制造装置。
解决技术问题所采用的技术方案
本发明提供玻璃熔融炉，该玻璃熔融炉具备收纳熔融玻璃的炉体、配置于所述炉体上部的将玻璃原料粒子投入所述炉体内侧的原料粒子投入部、与所述原料粒子投入部相隔设置且在所述原料粒子投入部的下方形成用于对所述玻璃原料粒子进行加热熔融而形成熔融玻璃粒子的加热气相气氛的燃烧器。
本发明的玻璃熔融炉中，较好是所述燃烧器的前端部与所述原料粒子投入部的投入口至少在水平方向上相隔且独立地设置。
本发明的玻璃熔融炉中，较好是所述燃烧器的前端部在所述原料粒子投入部的投入口的周围向下设置。
本发明的玻璃熔融炉中，较好是在所述玻璃原料粒子临进入所述原料粒子投入部前的位置和所述原料粒子投入部中的至少一处具有对所述玻璃原料粒子进行预热的原料粒子预热单元。
本发明的玻璃熔融炉中，可具备多个所述燃烧器，该多个燃烧器的前端部在所述原料粒子投入部的投入口的周围被配置在以该原料粒子投入部为中心的圆周上。
本发明的玻璃熔融炉中，所述原料粒子投入部还可在与所述玻璃原料粒子的投入位置不同的位置具有投入碎玻璃片的碎玻璃投入部。
本发明的玻璃熔融炉中，所述原料粒子投入部可具备原料粒子投入管和配置于该原料粒子投入管周围的气体供给管。
本发明的玻璃熔融炉中，较好是所述燃烧器以由该燃烧器产生的燃烧火焰相对于所述原料粒子投入部中的铅垂向下的原料粒子投入轴所成的角度α满足0度≤α≤45度的条件设置。
本发明提供熔融玻璃的制造方法，其中，利用燃烧器的燃烧火焰形成加热气相气氛，自在该加热气相气氛的上方独立于所述燃烧器而设置的原料粒子投入部，将根据目标玻璃组成混合原料粉末而得的玻璃原料粒子送入所述加热气相气氛中，从而使所述玻璃原料粒子熔融而形成熔融玻璃粒子。
本发明的熔融玻璃的制造方法中，较好是使所述原料粒子投入部的投入口与所述燃烧器的前端部至少在水平方向上相隔且独立地设置，从而所述玻璃原料粒子在远离所述原料粒子投入部的投入口的位置与燃烧火焰接触。
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重量平均粒径在30～1000μm的范围内。
本发明的熔融玻璃的制造方法中，较好是在将所述玻璃原料粒子送入所述加热气相气氛之前，预先对该玻璃原料粒子进行加热。
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重量平均粒径在50～3000μm的范围内。
本发明的熔融玻璃的制造方法中，可自所述燃烧器的前端部喷出燃烧火焰，所述燃烧器在所述原料粒子投入部的投入口的周围被配置在以该投入口为中心的圆周上。
本发明的熔融玻璃的制造方法中，可自所述原料粒子投入部的一部分，在与所述玻璃原料粒子的投入位置不同的位置投入碎玻璃片。
本发明的熔融玻璃的制造方法中，可自所述原料粒子投入部的投入口的前端外周向下方喷出气体。
本发明的熔融玻璃的制造方法中，较好是以燃烧火焰相对于所述原料粒子投入部中的铅垂向下的原料粒子投入轴所成的角度α满足0度≤α≤45度的条件，自所述燃烧器向下喷出燃烧火焰。
本发明提供玻璃物品的制造方法，该方法包括使用上述中的任一项所述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、对成形后的玻璃进行退火的工序。
本发明提供玻璃物品的制造装置，该装置具备上述中的任一项所述的玻璃熔融炉、对利用该熔融炉制成的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。
本发明提供玻璃珠的制造方法，该方法包括使用上述中的任一项所述的熔融玻璃的制造方法来制造熔融玻璃的工序、对该熔融玻璃进行冷却的工序。
发明的效果
本发明的玻璃熔融炉相隔离且独立地具备投入玻璃原料粒子的原料粒子投入部、用于形成对玻璃原料粒子进行加热熔融的加热气相气氛的燃烧器，从而可抑制玻璃原料粒子和熔融玻璃粒子等附着于燃烧器前端部。此外，本发明的玻璃熔融炉对玻璃原料粒子粒径的限制小，因此通过使用规定粒径以上的玻璃原料粒子，可抑制玻璃熔融炉内的粉尘。
本发明的熔融玻璃的制造方法为利用燃烧器的燃烧火焰形成加热气相气氛，通过独立于燃烧器而设置的原料粒子投入部将玻璃原料粒子投入该加热气相气氛中，对玻璃原料粒子进行加热熔融而形成熔融玻璃粒子的构成。因此，可抑制玻璃原料粒子和熔融玻璃粒子等附着于燃烧器前端部而增大，抑制增大的附着物下落至玻璃熔液中，且通过使用规定粒径以上的玻璃原料粒子，可抑制玻璃熔融炉内的粉尘，所以能够制造均质的熔融玻璃。
此外，本发明的玻璃物品的制造方法通过使用上述的熔融玻璃的制造方法，可提供均质且高品质的玻璃物品。
另外，本发明的玻璃物品的制造装置通过具备上述的玻璃熔融炉，可制造均质且高品质的玻璃物品。
附图的简单说明
图1是示意地表示本发明的玻璃熔融炉的实施方式1的剖视图。
图2是表示本发明的玻璃熔融炉所具备的原料粒子投入部的例1的剖视图。
图3是表示本发明的玻璃熔融炉所具备的原料粒子投入部的例2的剖视图。
图4是表示图1所示的玻璃熔融炉中的氧燃烧器和原料粒子投入部的配置的示意图。
图5是表示本发明的玻璃熔融炉中的氧燃烧器和原料粒子投入部的配置的例2的示意图。
图6是表示本发明的玻璃熔融炉中的氧燃烧器的配置的例3的示意图。
图7是表示本发明的玻璃熔融炉中的氧燃烧器的配置的例4的示意图。
图8是表示使用本发明的熔融玻璃的制造方法来制造玻璃物品的一例的流程图。
图9是表示实施本发明的熔融玻璃的制造方法来制造玻璃珠的装置的一种实施方式的构成图。
图10是表示专利文献1中记载的玻璃熔融炉的剖面示意图。
实施发明的方式
以下，对本发明的玻璃熔融炉、熔融玻璃的制造方法、玻璃珠的制造方法、玻璃物品的制造方法及玻璃物品的制造装置的一种实施方式进行说明，但本发明并不仅限于以下的实施方式。
图1是示意地表示本发明的玻璃熔融炉的实施方式1的剖视图。图1所示的玻璃熔融炉被用于本发明的熔融玻璃的制造方法和玻璃物品的制造方法。
图1所示的本实施方式的玻璃熔融炉10是在炉体1内的加热气相气氛K中对由玻璃原料的混合物形成的玻璃原料粒子GM进行加热熔融而形成熔融玻璃粒子U的装置。
本发明中，玻璃原料粒子GM是指符合作为最终目标的玻璃组成的目标玻璃的各成分的粒子状原料粉末或将这些原料粉末混合并集合而得的造粒体、或者原料粉末和造粒体混合而得的粒子。此外，其中可包含作为玻璃原料的碎玻璃片。本发明的玻璃原料粒子的粒径可比以往的空中熔融燃烧器中所用的粒子的粒径大。由此，可减少玻璃熔融炉10的炉体1内因气流而扬起的玻璃原料粒子GM，所以可抑制粉尘。将玻璃原料粒子GM的一例放大示于图1，作为将原料粉末混合并集合而得的造粒体的一个玻璃原料粒子GM中，可形成与作为最终目标的玻璃组成基本一致或近似的组成。对于玻璃原料粒子GM，在后文中详细说明。
基本上空中熔融法是为了制造由多种(通常3种成分以上)成分形成的玻璃而将造粒体熔融来制造玻璃的方法，本发明中，玻璃原料粒子GM如上所述并不仅限于造粒体的情况，也可未经过造粒。玻璃原料粒子GM在加热气相气氛K中通过玻璃原料的热分解(例如由金属碳酸盐向金属氧化物的热分解等)、被称为玻璃化反应的形成玻璃的成分的反应和熔解等化学反应形成液状的玻璃粒子(熔融玻璃粒子U)。被投入炉体1内的玻璃原料粒子GM在通过高温的加热气相气氛K的过程中熔融而形成熔融玻璃粒子U，该熔融玻璃粒子U下落至下方而聚集于炉体1的底部，形成熔融玻璃G。玻璃原料粒子GM由造粒体形成的情况下，其一粒一粒熔融而形成熔融玻璃粒子U，但造粒体中可有一部分未完成熔融就下落至熔融玻璃G上。此外，造粒体中可有一部分造粒体在形成熔融玻璃粒子U之前就崩解。
图1所示的玻璃熔融炉10具备：中空箱型的炉体1；原料粒子投入部5，该原料粒子投入部5向下设置在炉体1上部的炉壁部1A、且用于将玻璃原料粒子GM投入至下方；多个氧燃烧器7(图1所示的例子中为2个)，该多个氧燃烧器7与原料粒子投入部5相隔设置，且为了向原料粒子投入部5的下方形成氧燃烧火焰F而贯穿炉体1上部的炉壁部1A并斜向下设置于原料粒子投入部5周围；熔融玻璃G的贮留部1B，该熔融玻璃G的贮留部1B形成于炉体1底部。原料粒子投入部5的喷出口与氧燃烧器7的喷出口的位置关系较好是这些喷出口的外周部间的水平方向的最小距离为1cm以上或氧燃烧器7的最大外周径的10％以上中较大的值。此外，原料粒子投入部5与氧燃烧器7的位置关系更好是这些喷出口的外周部间的水平方向的最小距离为3cm以上或氧燃烧器7的最大外周径的20％以上中较大的值。另外，原料粒子投入部5与氧燃烧器7的位置关系进一步更好是这些喷出口的外周部间的水平方向的最小距离为5cm以上或氧燃烧器7的最大外周径的30％以上中较大的值。在此，氧燃烧器7有时在氧燃烧器的外周具有用于对氧燃烧器自身进行冷却的水冷管。该情况下的氧燃烧器的喷出口的最大外周径是指包括水冷管在内的最大外周径。以下，将原料粒子投入部5的喷出口表示为投入口5A，氧燃烧器7的喷出口表示为前端部7A。
氧燃烧器7可在其燃烧火焰的喷射方向前端侧(图1中为下方侧)形成加热气相气氛K。加热气相气氛K由自氧燃烧器7喷射的氧燃烧火焰F和氧燃烧火焰F附近的高温部构成。
该构成的玻璃熔融炉中，可利用燃烧器的燃烧火焰形成加热气相气氛，自在该加热气相气氛的上方独立于所述燃烧器而设置的原料粒子投入部，将根据目标玻璃组成混合原料粉末而得的玻璃原料粒子送入所述加热气相气氛中，从而使所述玻璃原料粒子熔融而形成熔融玻璃粒子，获得熔融玻璃。
本发明中，炉体1上部是指包括炉体1的炉壁部1A和侧壁1C上部的范围。炉体1的形状并不限于图1所示的箱形的长方体形状，可呈圆筒状构成。此外，将原料粒子投入部5沿铅垂方向向下设置，但并不限于此，只要是向下即可，可倾斜设置。另外，使炉体1的炉壁部1A呈平面的形状，但并不限于此，可以是拱形状、圆顶形状等形状。
炉体1的底部侧被作为熔融玻璃G的贮留部1B，以可通过形成于炉体1的侧壁1C底部侧的排出口4从炉体1将熔融玻璃G排出至外部的方式构成。具备本实施方式的玻璃熔融炉10的玻璃物品的制造装置如下构成：在从炉体1排出熔融玻璃G的方向的下游侧，作为一例，连接有成形装置20等，可将形成的熔融玻璃G通过成形装置20成形为目标形状而获得玻璃物品。根据气泡品质，可在成形装置20之前设置减压脱泡装置。
炉体1由耐火砖等耐火材料形成，以可贮留高温的熔融玻璃G的方式构成。在炉体1的贮留部1B设置有未图示的加热器，以可根据需要将贮留于贮留部1B的熔融玻璃G在熔融状态下保持在目标温度(例如1400℃左右)的方式构成。在炉体1的侧壁1C通过排气口2和排气管2a连接有废气处理装置3。
原料粒子投入部5具备筒状的原料粒子投入管，在原料粒子投入部5的上部侧通过供给管9连接有由收纳玻璃原料粒子GM的料斗形成的原料供给器8，在供给管9连接有供给用于将玻璃原料粒子GM向原料粒子投入部5的原料粒子投入管运送的载气的载气供给源(未图示)。由此，自形成于原料粒子投入部5下端的投入口5A投入玻璃原料粒子GM。在此，对供给载气的情况进行说明，但可以是不依靠载气而通过机械方式使玻璃原料粒子GM自由下落而投入加热气相气氛K的方法。
此外，本发明中，增大玻璃原料粒子GM的粒径的情况下，为了使该玻璃原料粒子GM熔融而增大在加热气相气氛K中给予的能量。本发明中，较好是在原料粒子投入部5设置预先对玻璃原料粒子GM进行加热的原料粒子预热单元60、61，在将玻璃原料粒子送入所述加热气相气氛之前，预先对玻璃原料粒子进行加热。通过这样设置预先对玻璃原料粒子GM进行加热的原料粒子预热单元60、61，可减少在加热气相气氛K中对玻璃原料粒子GM给予的能量。采用原料粒子预热单元60、61的加热并不是用于将玻璃原料粒子GM熔融。原料粒子投入部5的结构简单，因此原料粒子预热单元60、61的设置容易，特别是设于原料粒子投入部5的原料粒子投入管的原料粒子预热单元60，其效果高。此外，设置该原料粒子预热单元60、61的话，在玻璃原料粒子GM包含碎玻璃片的情况下，可对碎玻璃片也进行预热，所以具有可减少在加热气相气氛K中对玻璃原料粒子GM给予的能量的效果。另外，可使玻璃原料粒子GM的粒径比以往更大，从而对玻璃熔融炉10的炉体1内的粉尘的抑制具有非常大的效果。即使是玻璃原料粒子GM较小的情况下，在投入玻璃熔融炉10的炉体1内之前进行预热也具有节能的效果。
另外，本发明中，在氧燃烧器7之外具有原料粒子投入部5，所以可不受氧燃烧器7的燃烧条件的影响而喷出各种气体。由此，例如在玻璃熔融的初期，具有可容易地进行玻璃熔融炉10的炉体1内的气氛的成分调整的效果。
图2是表示原料粒子投入部5的例1的剖视图，图3是表示原料粒子投入部5的例2的剖视图。
图2所示的原料粒子投入部5是由筒状的原料粒子投入管51形成的单管结构。本发明中，可采用这样的简单结构，所以玻璃原料粒子GM的粒径的自由度高，且可使粒径偏差的允许范围变广。因此，可如上所述使玻璃原料粒子GM等包含碎玻璃片，也可在一定条件下存在碎玻璃片的粒度偏差。碎玻璃片的尺寸以可在加热气相气氛K中熔融的尺寸为限，根据氧燃烧器7的功率确定。原料粒子投入管51的材质可例示金属或陶瓷等。原料粒子投入管51可具备水冷结构。本实施方式的玻璃熔融炉10所具备的原料粒子投入部5可以是如图2所示的由原料粒子投入管51构成的单管结构，但较好是图3所示的结构。
图3所示的原料粒子投入部50是在中心具备原料粒子投入管51，在该原料粒子投入管51的外侧具备与原料粒子投入管51呈同心圆状配置的筒状的气体供给管52的双重管结构。气体供给管52的材质可示例与上述的原料粒子投入管51的材质相同的材质。气体供给管52与气体供给装置(未图示)连接。该例的原料粒子投入部50可在自原料粒子投入管51向炉体1内投下玻璃原料粒子GM的同时，从气体供给管52以包围原料粒子投入部50的投入口5A的方式向下喷出空气、氧及氮或氩等惰性气体等气体。该气体不包括燃烧气体。由此，可在原料粒子投入管51的前端部外周、自气体供给管52吹送气体。因此，玻璃原料粒子GM不易附着于原料粒子投入部50的投入口5A。即，玻璃原料粒子GM不易附着于原料粒子投入管51的喷出口的外周和气体供给管52的喷出口。因此，在原料粒子投入部50不会发生玻璃原料粒子GM的附着物的增大，不会生成冰柱状物，所以具有抑制投入口5A的堵塞的效果，并且自外周的气体供给具有冷却原料送入管的效果、与湿润气氛隔绝而防止结露的效果。自气体供给管52吹送的气体可通过与由玻璃熔融炉10的炉体1产生的热量的交换来进行加热。
原料粒子投入部5、50的原料粒子预热单元60例如有对原料粒子投入管51进行感应加热的方法、通过辐射加热器进行加热的方法、通过电加热器进行加热的方法、利用由玻璃熔融炉10的炉体1产生的热量的方法等。原料粒子预热单元60可如图1所示设于原料粒子投入部5的外部侧，也可设于原料粒子投入部5的原料粒子投入管51的内部侧。本发明中，在氧燃烧器7之外具有原料粒子投入部5，所以原料粒子投入部5的尺寸具有自由度，可将原料粒子预热单元60设于原料粒子投入部5的外部或内部。除此之外，还有如图1所示在供给管9的中途设置原料粒子预热单元61等在临近原料粒子投入管51前设置加热区域进行预热的方法。此外，原料粒子预热单元可像图1所示的原料粒子预热单元60、61那样同时设在原料粒子投入部5和供给管9的中途。
玻璃原料粒子GM是采用特别是转动造粒法、搅拌造粒法等干式造粒法而非后述的喷雾干燥造粒法的造粒体的情况下，需要在造粒后进行干燥。因此，玻璃原料粒子GM是采用干式造粒法的造粒体的情况下，特别好是通过原料粒子预热单元60、61在投入玻璃熔融炉10的炉体1之前对造粒体进行干燥，在水分含量更低的状态下投入玻璃熔融炉10的炉体1。玻璃原料粒子GM特别大的情况下，原料粒子预热单元61较合适。
氧燃烧器7是作为氧燃烧器公知的适当配置有燃料、氧供给喷嘴的氧燃烧器。氧燃烧器7与向燃料供给喷嘴供给燃料的燃料供给装置(未图示)和向燃烧气体供给喷嘴供给含氧的燃烧气体的气体供给装置(未图示)连接。
为了使玻璃原料粒子GM所含的气体成分迅速气化逸散、进行玻璃化反应，氧燃烧器7的氧燃烧火焰F的温度较好是设定为作为玻璃原料的硅砂的熔融温度以上的1600℃以上。由此，自原料粒子投入部5投下至炉体1内的玻璃原料粒子GM在通过由氧燃烧火焰F形成的加热气相气氛K迅速气化逸散的同时，在高温下被加热而形成熔融玻璃粒子U，降落在炉体1的底部而形成熔融玻璃G。
由从氧燃烧器7喷射的氧燃烧火焰F形成的加热气相气氛K的中心部的温度在氧燃烧火焰F例如氢氧燃烧火焰时为约2000～3000℃。
氧燃烧器7的前端部7A较好是在原料粒子投入部5的投入口5A的周围配置多个。图1所示的例子中，2个氧燃烧器7、7的前端部7A在炉体1上部的炉壁部1A以夹着原料粒子投入部5的投入口5A左右对称斜向下且向内的方式配置，具体来说，氧燃烧器7、7的前端部7A与原料粒子投入部5的投入口5A按照以规定间隔呈直线状排列的方式配置。通过像这样以原料粒子投入部5的投入口5A为中心左右对称地配置氧燃烧器7、7的前端部7A，能以良好的对称性形成由氧燃烧器7、7的氧燃烧火焰F形成的加热气相气氛K，将自原料粒子投入部5投入的玻璃原料粒子GM均匀地加热。
图4是表示图1所示的玻璃熔融炉10中的氧燃烧器7、7和原料粒子投入部5的配置的示意图，图5是表示玻璃熔融炉10中的氧燃烧器7、7和原料粒子投入部5的配置的例2的示意图。
如图4所示，氧燃烧器7、7较好是以其氧燃烧火焰F的喷射方向(图4中以符号B表示)相对于基于原料粒子投入部5的玻璃原料粒子GM的投入轴(图4中以符号A表示)所成的角度α满足0度≤α≤45度的条件倾斜配置。即，较好是氧燃烧器7、7以其氧燃烧火焰F相对于原料粒子投入部5的铅垂向下的原料粒子投入轴A所成的角度α满足0度≤α≤45度的条件设置。在此，玻璃原料粒子GM的投入轴A是指自原料粒子投入部5投下的玻璃原料粒子GM的中心轴。此外，氧燃烧火焰F的喷射方向B是指由氧燃烧器7喷射的氧燃烧火焰F的中心轴。通过以这样的范围内的角度α设置氧燃烧器7、7，氧燃烧器7、7可向作为铅垂轴的玻璃原料粒子GM的投入轴A、朝着原料粒子投入部5的下方吹送氧燃烧火焰F、F。由此，自原料粒子投入部5的投入口5A沿投入轴A下落中的玻璃原料粒子GM可高效地通过由该氧燃烧火焰F、F形成的加热气相气氛K。
在此，氧燃烧器7的前端部7A的中心与原料粒子投入部5的投入口5A的中心的水平距离可根据使下落中的玻璃原料粒子GM高效地通过由氧燃烧火焰F形成的加热气相气氛K的目的和氧燃烧器7的能力适当设定。例如，玻璃原料粒子GM的下落高度d(自原料粒子投入部5的投入口5A至氧燃烧火焰F、F的接点的距离)为0.2～0.7m的情况下，较好是氧燃烧器7以相对于投入轴A为10度≤α≤30度的角度设置。由此，可使由氧燃烧器7产生的氧燃烧火焰F与玻璃原料粒子GM的接触时间更长，更高效地对玻璃原料粒子GM进行加热熔融而形成熔融玻璃粒子U。氧燃烧火焰F、F的接点为加热气相气氛K中通过热成像技术(例如业纳公司(Jenoptik社)制，Vario THERMO InSb)测定的气体温度超过1700℃的区域的上端位置。
此外，玻璃原料粒子GM的下落高度d为0.2～0.7m的情况下，较好是将基于原料粒子投入部5的玻璃原料粒子GM的投入轴A与自原料粒子投入部5的投入口5A投下的玻璃原料粒子GM的扩散轴(图4中以符号C表示)所成的角度β设定在0度≤β≤15度的范围内。由此，可有效地将自原料粒子投入部5的投入口5A投下的玻璃原料粒子GM分散于由氧燃烧器7产生的氧燃烧火焰F中，能够高效地对玻璃原料粒子GM进行加热熔融而形成熔融玻璃粒子U。在此，玻璃原料粒子GM的扩散轴C是指沿自原料粒子投入部5投下的玻璃原料粒子GM的扩散范围的外缘绘制的线。
氧燃烧器7、7可如图5所示铅垂向下(角度α=0度)、且与原料粒子投入部5大致平行地设置。该情况下，必须根据氧燃烧器7的前端部7A的中心与原料粒子投入部5的投入口5A的中心的水平距离以及氧燃烧器7的能力，对基于原料粒子投入部5的玻璃原料粒子GM的投入轴A与自原料粒子投入部5的投入口5A投下的玻璃原料粒子GM的扩散轴C所成的角度β进行调整。如图5所示氧燃烧器7、7铅垂向下设置的情况下，例如玻璃原料粒子GM的下落高度d为0.2～0.7m时，较好是将角度β设定在0度≤β≤15度的范围内。由此，可有效地将自原料粒子投入部5的投入口5A投下的玻璃原料粒子GM分散于由氧燃烧器7产生的氧燃烧火焰F中，能够高效地对玻璃原料粒子GM进行加热熔融而形成熔融玻璃粒子U。
本实施方式的玻璃熔融炉10中的氧燃烧器7的设置数不限于2个，3个以上的情况也优选。
图6是表示图1所示的玻璃熔融炉10中的氧燃烧器7的配置的例3的示意图，图7是表示图1所示的玻璃熔融炉10中的氧燃烧器7的配置的例4的示意图。图6和图7中，为了使氧燃烧器7的配置更容易明白，除去玻璃熔融炉10的炉壁部1A，自玻璃熔融炉10的上方示意地表示氧燃烧器7、氧燃烧火焰F、从原料粒子投入部5投下的玻璃原料粒子GM的状态。
图6所示的实施方式中，3个氧燃烧器7在原料粒子投入部5的周围、以等间隔被向下配置在以原料粒子投入部5为中心的圆周上。此外，图7所示的实施方式中，6个氧燃烧器7在原料粒子投入部5的周围、以等间隔被向下配置在以原料粒子投入部5为中心的圆周上。图6和图7所示的各氧燃烧器7的设置角度α与图4或图5所示的情况相同。
通过像这样将多个氧燃烧器以等间隔配置在以原料粒子投入部5为中心的圆周上，可使由多个氧燃烧器7的氧燃烧火焰F形成的加热气相气氛K的对称性进一步提高，对自原料粒子投入部5投入的玻璃原料粒子GM更均匀地进行加热。
本发明中，氧燃烧器7的设置数并不仅限于上述的2个、3个、6个，也可以是1个、4个、5个、7个以上中的任一种，从使由氧燃烧器7的氧燃烧火焰F形成的加热气相气氛K的对称性提高的观点来看，较好是将2个以上的氧燃烧器以等间隔配置在以原料粒子投入部5为中心的圆周上。
本实施方式的玻璃熔融炉10通过至少在水平方向上相隔离且独立地具备投入玻璃原料粒子GM的原料粒子投入部5和喷出用于形成对玻璃原料粒子GM进行加热熔融的加热气相气氛K的氧燃烧火焰F的氧燃烧器7，可使玻璃原料粒子在远离所述原料粒子投入部的投入口的位置与燃烧火焰接触。通过这样设置，可抑制玻璃原料粒子GM附着于氧燃烧器7的前端部，消除该附着物的增大，抑制冰柱状物的形成。因此，氧燃烧器7的燃烧火焰不会不稳定，氧燃烧器7的吐出口不会堵塞。此外，因为不形成冰柱状物，所以不会有冰柱状物下落到氧燃烧器7下方的熔融玻璃G中，玻璃不会因下落的冰柱状物与玻璃熔液的组成差而变得不均质，可获得高品质的熔融玻璃G。
另外，通过使原料粒子投入部50为图3所示的双重管结构，在原料粒子投入部5的投入口5A附近，也可减少玻璃原料粒子GM的附着，消除该附着物的增大，抑制冰柱状物的形成。
使用本实施方式的玻璃熔融炉10制造的熔融玻璃G只要是可通过空中熔融法制造的玻璃即可，对组成无限制。因此，可以是钠钙玻璃、混合碱类玻璃或无碱玻璃中的任一种。此外，所制造的玻璃物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他各种用途。
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：SiO2:39～75％、Al2O3:3～27％、B2O3:0～20％、MgO:0～13％、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％。
作为其他用途，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，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，准备下述任一种的玻璃原料粒子GM：作为所述的任一种用途的玻璃原料的各成分的粒子状原料粉末或按照目标玻璃组成将这些原料粉末混合并集合而得的造粒体，或者原料粉末和造粒体混合而得的原料。此外，这些玻璃原料粒子GM中可包含作为玻璃原料的碎玻璃片。使其成为可能是因为与以往的空中熔融用的所谓的粉体燃烧器不同，将设置原料粒子投入部5和氧燃烧器7独立地设置的缘故。作为通常的玻璃原料，大多将玻璃原料粒子和碎玻璃片用混合器等混合后投入。然而，本发明的原料粒子投入部5中，不需要将玻璃原料粒子GM和碎玻璃片预先混合，在原料粒子投入部5中可从不同的位置投入玻璃原料粒子GM和碎玻璃片。具体来说，分别设置玻璃原料粒子GM的投入管和碎玻璃片的投入管即可。这是因为可通过使它们从原料粒子投入管51等筒状的原料粒子投入部5自由下落而投入加热气相气氛K中。该方式不需要将玻璃原料粒子GM和碎玻璃片用混合器等混合，所以具有玻璃原料粒子GM不会进一步碎片化的效果。特别是造粒体的情况下，造粒体不会因混合而破裂成微粉，所以具有更好的效果。
以下，对玻璃原料粒子GM为造粒体的情况进行说明。例如，作为玻璃原料粒子GM为造粒体的情况的一例，采用无碱玻璃的一例的情况下，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)、碳酸钡(BaCO3)等的原料粉末按照目标玻璃组成掺合，例如通过用喷雾干燥造粒法集合而制成重量平均粒径为30～1000μm的造粒体，可获得玻璃原料粒子GM。
作为由原料粉末制备作为造粒体的玻璃原料粒子GM的方法，可使用喷雾干燥造粒法等方法，较好是将使原料粉末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，该造粒体可仅由与目标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GM使用。
作为用于通过喷雾干燥造粒获得玻璃原料粒子GM的方法的一例，将作为上述的各成分的原料粉末的2～500μm范围内的原料粉末分散于蒸馏水等溶剂中构成浆料，通过球磨机等搅拌装置对该浆料进行规定时间的搅拌、混合、分散后进行喷雾干燥造粒，从而获得上述的各成分的原料粉末基本上均匀地分散的玻璃原料粒子GM。
通过搅拌装置对所述浆料进行搅拌时，为了原料粉末的均匀分散而在混合2-氨基乙醇等分散剂后进行搅拌，为了使造粒原料的强度提高而在混合PVA(聚乙烯醇)等粘合剂后进行搅拌。
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GM还可通过转动造粒法、搅拌造粒法等干式造粒法形成。
在不设置原料粒子预热单元的情况下，玻璃原料粒子GM的重量平均粒径较好是在30～1000μm的范围内。更好是使用重量平均粒径在50～500μm的范围内的玻璃原料粒子GM，进一步更好是70～300μm的范围内的玻璃原料粒子GM。将该玻璃原料粒子GM的一例放大示于图1，较好是在1个玻璃原料粒子GM中形成与作为最终目标的玻璃组成大致相同或近似的组成。
设置原料粒子预热单元60的情况下，玻璃原料粒子GM可以是比上述更大的原料粉末、造粒体或它们的混合物。利用较大的造粒体的情况下，与上述的喷雾干燥造粒法相比，混合搅拌造粒法、压缩造粒法等干式造粒法通常更容易进行制造。如果考虑到在自原料粒子投入部5连续投下玻璃原料粒子GM的同时进行预热，原料的预热所需的热量与粒径的平方成正比，因此设置原料粒子预热单元60的情况下，玻璃原料粒子GM的重量平均粒径较好是在50～3000μm的范围内。更好是使用重量平均粒径在50～1500μm的范围内的玻璃原料粒子GM，进一步更好是70～1000μm的范围内的玻璃原料粒子GM。
设置原料粒子预热单元61的情况下，玻璃原料粒子GM可以是比上述更大的原料粉末、造粒体或它们的混合物。如果作为原料粒子预热单元考虑回转窑炉、流动床加热等方法，则可设定符合需要的加热时间，但如果考虑到粉体的操作性、原料粒子投入管51中的流动性，则设置原料粒子预热单元61的情况下，玻璃原料粒子GM的重量平均粒径较好是在50～50000μm的范围内。更好是使用重量平均粒径在50～10000μm的范围内的玻璃原料粒子GM，进一步更好是50～3000μm的范围内的玻璃原料粒子GM。
像这样使用原料粒子预热单元60、61时，可利用通过造粒成本比喷雾干燥造粒法低的干式造粒法获得的造粒体、而且是较大的造粒体，因此玻璃熔融炉10的炉体1内的粉尘少，且在降低包括制造熔融玻璃G时的材料成本、能源成本的总制造成本方面也有效。
玻璃原料粒子GM熔融而得的熔融玻璃粒子U的重量平均粒径通常大多是玻璃原料粒子GM的重量平均粒径的80％左右。从可短时间内加热、产生的气体容易扩散和粒子间的组成变化减少的角度来看，玻璃原料粒子GM的粒径较好是选择上述的范围。
此外，这些玻璃原料粒子GM可根据需要包含作为副原料的澄清剂、着色剂、熔融助剂、乳白剂等。此外，这些玻璃原料粒子GM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，所以可预先相对于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)的1种或2种以上的元素的澄清剂。作为其他澄清剂，可使用氧化锡(SnO2)。
此外，一直以来所使用的Sb、As氧化物等澄清剂即使产生气泡减少效果，这些澄清剂的元素也是在降低环境负荷方面不理想的元素，基于降低环境负荷的原则较好是减少它们的使用。
本发明的玻璃物品的制造装置具备上述的本发明的玻璃熔融炉10、对利用该熔融炉10制成的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。该玻璃物品的制造装置中，将利用玻璃熔融炉10制成的熔融玻璃G以规定速度从排出口4排出，根据需要导入脱泡装置并进行脱泡后，移送至成形装置20而成形为目标形状，可制成玻璃物品。
如上制成的玻璃物品如上所述由高品质的熔融玻璃G形成，因此可获得高品质的玻璃物品。
此外，本发明的玻璃物品的制造方法包括利用上述的本发明的玻璃熔融炉制造熔融玻璃的工序、对该熔融玻璃进行成形的工序、对成形后的玻璃进行退火的工序。图8是表示使用本发明的熔融玻璃的制造方法来制造玻璃物品的一例的流程图。
按照图8所示的方法制造玻璃物品时，只要通过使用上述的玻璃熔融炉10的采用上述的熔融玻璃的制造方法的玻璃熔融工序S1获得熔融玻璃G，就可在经过将熔融玻璃G送入成形装置20成形为目标形状的成形工序S2后，通过退火工序S3进行退火，在切割工序S4中切割成所需的长度，从而获得玻璃物品G5。
根据需要，可设置对成形后的熔融玻璃进行研磨的工序，制造玻璃物品G5。
本发明的玻璃熔融炉和玻璃物品的制造装置并不仅限于图1所示的例子，作为形成加热气相气氛K的加热单元，除了氧燃烧器7之外，还可进一步具备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。氧燃烧火焰F的情况下，其中心温度在氧燃烧的情况下为约2000℃，热等离子体的情况下为5000～20000℃。
图9是表示实施本发明的熔融玻璃的制造方法来制造玻璃珠(玻璃粒体)的装置的一种实施方式的图，本实施方式的制造装置30具备下述结构而构成：收纳部34；原料粒子投入部5，该原料粒子投入部5向下设置在贯穿收纳部34的顶部34A、且用于将玻璃原料粒子GM投入下方；多个氧燃烧器7、7，该多个氧燃烧器7、7为了向原料粒子投入部5的下方形成氧燃烧火焰F而贯穿收纳部34的顶部34A并向下设置于原料粒子投入部5的周围。图9所示的制造装置30为与上述实施方式的玻璃熔融炉10类似的结构，将上述装置的炉体1改为收纳部34这一点不同。其他构成与上述图1所示的玻璃熔融炉10的构成同等，同一要素标记同一符号，省略对同一要素的说明。该情况下，作为玻璃原料粒子GM，较好是使用造粒体。
本实施方式的制造装置30中，在收纳部34的内部收纳有具备不锈钢制桶状贮留部31的运送台车32。此外，虽未图示但收纳部34的框体表面通过冷却水冷却。另外，在收纳部34的侧壁部通过排气管33连接有废气装置35。
在收纳部34的侧壁部形成有可使收纳部34呈密闭状态的开闭门，运送台车32可通过打开开闭门移动至收纳部34的外部，但图9中省略。
与以上说明的实施方式的情况同样，通过自原料粒子投入部5向由氧燃烧器7的氧燃烧火焰F形成的加热气相气氛K中投入玻璃原料粒子GM，可使玻璃原料粒子GM在加热气相气氛K中熔融而形成熔融玻璃粒子U，使该熔融玻璃粒子U下落至不锈钢制的贮留部31中进行冷却，从而可获得玻璃珠GB。因此，本实施方式的装置30中，贮留部31采用将熔融玻璃粒子U冷却而形成玻璃珠GB并聚集玻璃珠GB的构成。为了在熔融玻璃粒子U刚生成后进行冷却，可在加热气相气氛K的前端下方的位置安装吹送冷却气体的装置，但未图示。本实施方式的装置30中，贮留部31和运送台车32不是必需的，可略去这些而采用在收纳部34的底部34B承接熔融玻璃粒子U的结构，该情况下收纳部34的内部空间和底部34B以冷却熔融玻璃粒子U的方式构成。
图9所示的制造装置30为相隔离且独立地具备投入玻璃原料粒子GM的原料粒子投入部5和喷出用于形成对玻璃原料粒子GM进行加热熔融的加热气相气氛K的氧燃烧火焰F的氧燃烧器7的构成。因此，可抑制玻璃原料粒子GM对氧燃烧器7的前端部的附着和该附着物增大而形成冰柱状物。因此，不会落下冰柱状物，因此可制造品质均匀的玻璃珠GB。
这样得到的玻璃珠GB可直接作为玻璃珠使用，也可以与其他原料混合后使用，又或投入其他熔融炉中用于玻璃物品的制造。
本发明的玻璃珠的制造方法包括利用上述的本发明的玻璃熔融炉来制造熔融玻璃的工序、对该熔融玻璃进行冷却的工序。
产业上利用的可能性
本发明的技术可广泛适用于建筑用玻璃、车辆用玻璃、光学用玻璃、医疗用玻璃、显示装置用玻璃、玻璃珠及其他一般的玻璃物品的制造。
在这里引用2011年6月17日提出申请的日本专利申请2011-135182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…炉壁部，1B…贮留部，1C…侧壁，2…排气口，2a…排气管，3…废气处理装置，4…排出口，5、50…原料粒子投入部，5A…投入口，7…氧燃烧器，7A…前端部，8…原料供给器，9…供给管，10…玻璃熔融炉，20…成形装置，30…制造装置，31…贮留部，33…排气管，34…收纳部，35…废气处理装置，51…原料粒子投入管，52…气体供给管，60、61…原料粒子预热单元，K…加热气相气氛，G…熔融玻璃，GM…玻璃原料粒子，U…熔融玻璃粒子，F…氧燃烧火焰，GB…玻璃珠。

Claims (20)

1.玻璃熔融炉，其特征在于，具备：
收纳熔融玻璃的炉体，
配置于所述炉体上部的将玻璃原料粒子投入所述炉体内侧的原料粒子投入部，
与所述原料粒子投入部相隔设置且在所述原料粒子投入部的下方形成用于对所述玻璃原料粒子进行加热熔融而形成熔融玻璃粒子的加热气相气氛的燃烧器，
所述原料粒子投入部具备原料粒子投入管和配置于该原料粒子投入管周围的冷却用气体供给管。
2.如权利要求1所述的玻璃熔融炉，其特征在于，所述燃烧器的前端部与所述原料粒子投入部的投入口至少在水平方向上相隔且独立地设置。
3.如权利要求1或2所述的玻璃熔融炉，其特征在于，所述燃烧器的前端部在所述原料粒子投入部的投入口的周围向下设置。
4.如权利要求1所述的玻璃熔融炉，其特征在于，在所述玻璃原料粒子临进入所述原料粒子投入部前的位置和所述原料粒子投入部中的至少一处具有对所述玻璃原料粒子进行预热的原料粒子预热单元。
5.如权利要求1所述的玻璃熔融炉，其特征在于，具备多个所述燃烧器，该多个燃烧器的前端部在所述原料粒子投入部的投入口的周围被配置在以该原料粒子投入部为中心的圆周上。
6.如权利要求1所述的玻璃熔融炉，其特征在于，所述原料粒子投入部还在与所述玻璃原料粒子的投入位置不同的位置具有投入碎玻璃片的碎玻璃投入部。
7.如权利要求1所述的玻璃熔融炉，其特征在于，配置于所述原料粒子投入管周围的冷却用气体供给管以包围原料粒子投入部的投入口的方式向下喷出空气、氧或惰性气体。
8.如权利要求1所述的玻璃熔融炉，其特征在于，所述燃烧器以由该燃烧器产生的燃烧火焰相对于所述原料粒子投入部中的铅垂向下的原料粒子投入轴所成的角度α满足0度≤α≤45度的条件设置。
9.熔融玻璃的制造方法，其特征在于，利用燃烧器的燃烧火焰形成加热气相气氛，自在该加热气相气氛的上方独立于所述燃烧器而设置的原料粒子投入部，将根据目标玻璃组成混合原料粉末而得的玻璃原料粒子送入所述加热气相气氛中，从而使所述玻璃原料粒子熔融而形成熔融玻璃粒子，所述原料粒子投入部具备原料粒子投入管和配置于该原料粒子投入管周围的冷却用气体供给管。
10.如权利要求9所述的熔融玻璃的制造方法，其特征在于，使所述原料粒子投入部的投入口与所述燃烧器的前端部至少在水平方向上相隔且独立地设置，从而所述玻璃原料粒子在远离所述原料粒子投入部的投入口的位置与燃烧火焰接触。
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，所述玻璃原料粒子的重量平均粒径在30～1000μm的范围内。
12.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，在将所述玻璃原料粒子送入所述加热气相气氛之前，预先对该玻璃原料粒子进行加热。
13.如权利要求12所述的熔融玻璃的制造方法，其特征在于，所述玻璃原料粒子的重量平均粒径在50～3000μm的范围内。
14.如权利要求9所述的熔融玻璃的制造方法，其特征在于，自在所述原料粒子投入部的投入口的周围被配置在以该投入口为中心的圆周上的所述燃烧器的前端部喷出燃烧火焰。
15.如权利要求9所述的熔融玻璃的制造方法，其特征在于，自所述原料粒子投入部的一部分，在与所述玻璃原料粒子的投入位置不同的位置投入碎玻璃片。
16.如权利要求9所述的熔融玻璃的制造方法，其特征在于，自所述原料粒子投入部的投入口的前端外周向下方喷出气体。
17.如权利要求9所述的熔融玻璃的制造方法，其特征在于，以燃烧火焰相对于所述原料粒子投入部中的铅垂向下的原料粒子投入轴所成的角度α满足0度≤α≤45度的条件，自所述燃烧器向下喷出燃烧火焰。
18.玻璃物品的制造方法，其特征在于，包括使用权利要求9～17中的任一项所述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、对成形后的玻璃进行退火的工序。
19.玻璃物品的制造装置，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、对利用该熔融炉制成的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。
20.玻璃珠的制造方法，其特征在于，包括使用权利要求9～17中的任一项所述的熔融玻璃的制造方法来制造熔融玻璃的工序、对该熔融玻璃进行冷却的工序。
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