JP2002128528A - Method of manufacturing glass and apparatus for melting glass therefor - Google Patents

Method of manufacturing glass and apparatus for melting glass therefor

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JP2002128528A
JP2002128528A JP2001241987A JP2001241987A JP2002128528A JP 2002128528 A JP2002128528 A JP 2002128528A JP 2001241987 A JP2001241987 A JP 2001241987A JP 2001241987 A JP2001241987 A JP 2001241987A JP 2002128528 A JP2002128528 A JP 2002128528A
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melting
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一夫 荻野
Atsushi Ichinose
淳 市之瀬
Yasuko Kato
泰子 加藤
Rieko Kudo
理恵子 工藤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing high-quality glass by using raw materials having high reactivity and an apparatus for melting glass therefor. SOLUTION: In the method of manufacturing glass by adding glass raw materials to a molten glass in a heated container and melting, (1) an oxidizing gas is bubbled to the molten glass and the glass raw materials, which show reductivity in the melting process, are added into the bubbling position, or (2) a dry atmosphere gas is filled in the container and the atmosphere gas is fed to the surface of molten glass liquid along the path for adding the glass raw materials, and the glass raw materials are added. The apparatus for melting glass in the method is also claimed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ガラスの製造方法
およびそれに用いるガラス溶融装置に関する。さらに詳
しくは、本発明は、特に反応性に富む原料を用い、高品
質のガラスを得るためのガラスの製造方法およびそれに
用いるガラス溶融装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing glass and a glass melting apparatus used for the method. More specifically, the present invention relates to a method for producing glass for obtaining high-quality glass using a raw material having particularly high reactivity, and a glass melting apparatus used for the method.

【0002】[0002]

【従来の技術】屈折率[nd]が低く、アッベ数[ν
d]が大きくて、正の異常分散性を示す光学ガラスは、
二次スペクトルの修正に利用される光学設計上重要なガ
ラスの一つである。このような光学ガラスとしては、特
開昭60−81042号公報、特開昭62−10045
2号公報に記載されているフツリン酸ガラスが挙げられ
る。フツリン酸ガラスは、メタリン酸化合物M(PO3)x
とフッ化合物MFx(ここで、Mはアルカリ金属元素、
アルカリ土類金属元素、または他の金属元素、xはMの
価数を示す。)を原料とし、これらの原料を溶融するこ
とにより、製造することができる。
2. Description of the Related Art The refractive index [nd] is low and the Abbe number [ν]
d] is large and the optical glass exhibiting positive anomalous dispersion is
It is one of the important glasses for optical design used to modify the secondary spectrum. Examples of such optical glass include JP-A-60-81042 and JP-A-62-10045.
Fluorophosphate glass described in Japanese Patent Publication No. 2 (Kokai) No. 2 is cited. The fluorophosphate glass is a metaphosphate compound M (PO 3 ) x
And fluorinated compound MFx (where M is an alkali metal element,
The alkaline earth metal element or another metal element, x represents the valence of M. ) Is used as a raw material, and the raw material can be melted to produce the compound.

【0003】このフツリン酸ガラスは有用なガラスであ
るが、ガラス原料を溶融する際、極めて強い侵蝕性を示
す。そのため耐侵蝕性に優れた白金製の容器を用いて溶
融しても、白金を侵蝕し、侵蝕された白金が微小粒子と
なって溶融ガラス中に混入して光の散乱源となり、ガラ
スの品質を低下させてしまうという問題があった。
[0003] This fluorophosphate glass is a useful glass, but exhibits extremely strong corrosiveness when melting glass raw materials. Therefore, even if it is melted using a container made of platinum with excellent erosion resistance, it erodes platinum, and the eroded platinum becomes fine particles and mixes into the molten glass to become a scattering source of light, and the quality of the glass There was a problem that it reduced.

【0004】そこで、このような溶融容器の脆化損傷に
よるガラスの汚染を低減し、脱泡均質化を目的としたフ
ッ素高含有ガラスの製造方法が提案されている(特公平
8−25749号公報)。しかしながら、この製造方法
では、脱泡促進効果は得られても、前記容器侵蝕により
生じるガラスの汚染を完全には防止することができな
い。さらに、この方法は、原料組成が制限されるのを避
けられないという問題もある。
[0004] Therefore, a method for producing a glass containing a large amount of fluorine for the purpose of reducing the contamination of the glass due to the embrittlement damage of the melting vessel and defoaming and homogenizing the glass has been proposed (Japanese Patent Publication No. 8-25749). ). However, in this production method, even if the defoaming promoting effect is obtained, it is not possible to completely prevent the glass contamination caused by the container erosion. Further, this method has a problem that the raw material composition cannot be avoided.

【0005】また、リン酸ガラスの原料であるメタリン
酸塩M(PO3)xを加熱処理した後に溶融することによ
り、白金汚染を軽減する方法が報告されている[「プラ
チナ・メタルズ・レビュー」第36巻、第1号、第14
〜25ページ(1992年)]。この方法は、ガラス原
料を920〜1050℃で加熱処理してから溶融する方
法である。しかしながら、この方法においては、ガラス
化温度が1100〜1200℃と高いメタリン酸原料の
みの場合は問題ないかも知れないが、700〜1000
℃でガラス化してしまうフッ素化合物原料を混合した原
料では使用できない。したがって、フツリン酸ガラスの
ようにガラス化温度が1000℃以下のガラス組成原料
には適用できない。あえて適用しようとするとM(P
3)x原料を加熱処理する工程と、加熱処理したM(PO
3)x原料と、もう一つの原料であるフッ素化合物MFx原
料とを混合する工程が必要になり、製造工程が煩雑にな
って、製造コストが高くつくのを免れないという問題が
生じる。
[0005] Further, there has been reported a method of reducing platinum contamination by melting a metaphosphate M (PO 3 ) x, which is a raw material of phosphate glass, after heat treatment [“Platinum Metals Review”]. Vol. 36, No. 1, 14
~ 25 pages (1992)]. In this method, a glass material is heated at 920 to 1050 ° C. and then melted. However, in this method, there may be no problem in the case of using only a metaphosphoric acid raw material having a vitrification temperature as high as 1100 to 1200 ° C.
It cannot be used as a raw material mixed with a fluorine compound raw material which is vitrified at ° C. Therefore, it cannot be applied to glass composition raw materials having a vitrification temperature of 1000 ° C. or lower, such as fluorophosphate glass. If you try to apply it, M (P
Heating the O 3 ) x raw material, and heating the M (PO)
3 ) A step of mixing the x raw material and another raw material, a fluorine compound MFx raw material, is required, which causes a problem that the manufacturing process is complicated and the manufacturing cost is inevitably high.

【0006】さらに、フツリン酸ガラスの溶融では、溶
融時のガラス蒸気や雰囲気中の水分との反応生成物が溶
融容器内に凝固したり、ガラス原料と反応して原料投入
口を塞いだり、あるいは凝固物が溶融ガラス中に落下
し、激しく発泡したり、未溶解物としてガラス中に残留
するなど、好ましくない事態を招来する。その結果、ガ
ラスの品質や生産性の低下という問題が引き起こされて
いる。以上のような理由により、高品質なフツリン酸ガ
ラスの量産レベルでの製造が困難になっているというの
が現状である。
Further, in the melting of the fluorophosphate glass, a reaction product of the glass vapor at the time of melting and moisture in the atmosphere solidifies in the melting vessel, reacts with the glass raw material to block the raw material inlet, or The coagulated material falls into the molten glass, violently foams, or remains in the glass as an undissolved material, causing undesirable situations. As a result, problems such as deterioration of glass quality and productivity are caused. At present, it is difficult to produce high-quality fluorophosphate glass at a mass production level for the above reasons.

【0007】一方、ホウケイ酸ガラスの溶融でも、ガラ
ス原料が溶融時に多量の水分を放出して原料投入口を詰
らせたり、ホウ酸が揮発して溶融容器に凝固してフツリ
ン酸ガラスの溶融と同じような問題が起っている。
On the other hand, even when borosilicate glass is melted, a large amount of water is released when the glass material is melted to clog the material inlet, or boric acid volatilizes and solidifies in a melting vessel to melt the fluorophosphate glass. A similar problem has occurred.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
事情のもとで、フツリン酸ガラスやホウケイ酸ガラスの
製造のように、溶融過程で高い反応性を示したり、揮発
しやすい成分を含むガラス原料を用い、高品質のガラス
を製造するためのガラスの製造方法、およびそれに用い
るガラス溶融装置を提供することを目的とするものであ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION Under such circumstances, the present invention aims to remove components which exhibit high reactivity or easily volatilize during the melting process, such as the production of fluorophosphate glass and borosilicate glass. It is an object of the present invention to provide a method for producing glass for producing high-quality glass using a glass raw material containing the same, and a glass melting apparatus used for the method.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記目的
を達成するために鋭意研究を重ねた結果、溶融ガラスに
酸化性ガスをバブリングさせると共に、そのバブリング
位置に、溶融される過程で還元性を示すガラス原料を投
入する方法、あるいは容器内を乾燥雰囲気ガスで満たす
と共に、該雰囲気ガスをガラス原料の投入経路に沿って
溶融ガラス液面へ流しながら、ガラス原料を投入する方
法により、そしてこれらの方法を実施し得る特定構造の
ガラス溶融装置により、その目的を達成し得ることを見
出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have conducted intensive studies to achieve the above object, and as a result, while bubbling an oxidizing gas into the molten glass, the molten glass was melted at the bubbling position during the melting process. A method of charging a glass material exhibiting reducibility, or a method of filling a container with a dry atmosphere gas and charging the glass material while flowing the atmosphere gas to a molten glass liquid surface along a glass material charging path, The inventor has found that the object can be achieved by a glass melting apparatus having a specific structure capable of implementing these methods, and based on this finding, the present invention has been completed.

【0010】すなわち、本発明は、 (1)加熱された容器内の溶融ガラスに、該ガラスの原
料を投入して溶融する工程を備えたガラスの製造方法で
あって、溶融ガラスに酸化性ガスをバブリングさせると
共に、そのバブリング位置に、溶融される過程で還元性
を示すガラス原料を投入することを特徴とするガラスの
製造方法(以下、製造方法Iと称す。)、
That is, the present invention provides: (1) a method for producing glass comprising a step of charging a molten glass in a heated vessel with the raw material of the glass and melting the molten glass; , And a glass material exhibiting reducibility in a melting process is introduced into the bubbling position (hereinafter, referred to as a manufacturing method I).

【0011】(2)加熱された容器内の溶融ガラスに、
該ガラスの原料を投入して溶融する工程を備えたガラス
の製造方法であって、上記容器内を乾燥雰囲気ガスで満
たすと共に、該雰囲気ガスをガラス原料の投入経路に沿
って溶融ガラス液面へ流しながら、ガラス原料を投入す
ることを特徴とするガラスの製造方法(以下、製造方法
IIと称す。)、
(2) To the molten glass in the heated container,
A method for producing glass, comprising a step of charging and melting a raw material of the glass, wherein the container is filled with a dry atmosphere gas, and the atmosphere gas is supplied to a molten glass liquid surface along a charging path of the glass raw material. A method for producing glass characterized by introducing a glass raw material while flowing (hereinafter referred to as a production method)
Called II. ),

【0012】(3)ガラス原料を投入し、加熱、溶融し
て溶融ガラスを得るガラス溶融装置であって、ガラス原
料を溶融する容器と、容器中の溶融ガラスに酸化性ガス
を供給する酸化性ガス供給口と、前記酸化性ガス供給口
の上方に配置されたガラス原料を投入する原料投入口
を、主要構成要素として備えていることを特徴とするガ
ラス溶融装置(以下、ガラス溶融装置Iと称す。)、及
(3) A glass melting apparatus for charging a glass raw material, heating and melting to obtain a molten glass, comprising a container for melting the glass raw material, and an oxidizing gas for supplying an oxidizing gas to the molten glass in the container. A glass melting device (hereinafter, referred to as a glass melting device I) comprising, as main components, a gas supply port and a raw material charging port for charging a glass raw material disposed above the oxidizing gas supply port. ), And

【0013】(4)ガラス原料を投入し、加熱、溶融し
て溶融ガラスを得るガラス溶融装置であって、ガラス原
料を加熱、溶融するとともに、得られた溶融ガラスを貯
める容器と、この容器に連接して設けられた原料投入口
と、該容器内を満たす乾燥雰囲気ガスを供給する雰囲気
ガス供給口と、前記雰囲気ガスを排気する雰囲気ガス排
気口を、主要構成要素として備え、かつ雰囲気ガス供給
口からガラス原料投入経路に沿って溶融ガラス液面へと
向かい、排気口に至る雰囲気ガスの流路が形成されるよ
うに、前記容器の内部が区分されていることを特徴とす
るガラス溶融装置(以下、ガラス溶融装置IIと称
す。)、を提供するものである。
(4) A glass melting apparatus for charging a glass raw material, heating and melting to obtain a molten glass, wherein the glass raw material is heated and melted, and a container for storing the obtained molten glass; An atmosphere gas supply port for supplying a dry atmosphere gas that fills the container, an atmosphere gas exhaust port for exhausting the atmosphere gas, and an atmosphere gas supply port provided as a main component; A glass melting apparatus characterized in that the inside of the container is divided so that a flow path of an atmospheric gas is formed from a mouth to a molten glass liquid surface along a glass raw material charging path and reaches an exhaust port. (Hereinafter, referred to as a glass melting apparatus II).

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】本発明のガラスの製造方法は、加
熱された容器内の溶融ガラスに、該ガラスの原料を投入
して溶融する工程を備えたガラスの製造方法であって、
2つの態様、すなわち、(1)溶融ガラスに酸化性ガス
をバブリングさせると共に、そのバブリング位置に、溶
融される過程で還元性を示す原料を投入する方法(製造
方法I)、および(2)上記容器内を乾燥雰囲気ガスで
満たすと共に、該雰囲気ガスをガラス原料の投入経路に
沿って溶融ガラス液面へ流しながら、ガラス原料を投入
する方法(製造方法II)がある。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The method for producing glass according to the present invention is a method for producing glass comprising a step of charging a raw material for glass into a molten glass in a heated container and melting the glass.
Two modes, namely, (1) a method in which an oxidizing gas is bubbled into a molten glass and a raw material exhibiting reducibility in a melting process is introduced into the bubbling position (manufacturing method I), and (2) the above method There is a method (manufacturing method II) of charging a glass material while filling the inside of the container with a dry atmosphere gas and flowing the atmosphere gas to a molten glass liquid surface along a glass material charging path.

【0015】上記製造方法Iにおいて、溶融される過程
で還元性を示すガラス原料とは、上記容器(特に白金製
あるいは白金合金製の容器)を溶融の過程で侵蝕する物
質を生成する原料のことであり、リン酸ガラスの原料な
どがこのような原料に相当する。また酸化性ガスとは、
上記ガラス原料より生成される還元性物質を酸化しうる
ガスのことであり、酸素ガスなどがこれに相当する。上
記製造方法Iは、ガラス原料としてメタリン酸化合物を
用い、リン酸ガラスを溶融する場合、特にガラス原料と
してメタリン酸化合物とフッ素化合物を用い、フツリン
酸ガラスを溶融する場合に、好ましく適用される。
In the above-mentioned production method I, the glass raw material which exhibits a reducing property in the course of melting is a raw material which produces a substance which corrodes the above-mentioned container (particularly a container made of platinum or a platinum alloy) in the course of melting. And the raw material of phosphate glass and the like correspond to such a raw material. The oxidizing gas is
A gas capable of oxidizing a reducing substance generated from the glass raw material, and corresponds to an oxygen gas or the like. The above-mentioned production method I is preferably applied when a metaphosphate compound is used as a glass raw material and a phosphate glass is melted, particularly when a metaphosphate compound and a fluorine compound are used as glass raw materials and a fluorophosphate glass is melted.

【0016】一方、製造方法IIは、ガラス原料としてフ
ッ素化合物を用い、フッ化物ガラスを溶融する場合、特
にフッ素化合物とメタリン酸化合物を用い、フツリン酸
ガラスを溶融する場合、あるいはホウ酸化合物を用い、
ホウ酸含有ガラスを溶融する場合に、好ましく適用され
る。
On the other hand, in the production method II, a fluorine compound is used as a glass raw material and a fluoride glass is melted, particularly a fluorine compound and a metaphosphate compound are used, and a fluorophosphate glass is melted or a borate compound is used. ,
It is preferably applied when melting boric acid-containing glass.

【0017】フツリン酸ガラスは、光学ガラスとしては
フッ素元素によりνd値を大きくし、大きな正の異常分
散性を示すガラスであり、フッ素化合物MFxおよびメ
タリン酸化合物M′(PO3)x′を原料とし、これらを溶
融して作られる。ここで、M、M′はそれぞれ金属元素
を示しており、例えば、アルカリ金属元素、アルカリ土
類金属元素、あるいはその他の金属元素からなる1種ま
たは複数種の金属元素であり、x、x′は、それぞれ
M、M′の価数を示す。
Fluorophosphate glass is an optical glass having a large νd value due to elemental fluorine and showing a large positive anomalous dispersibility, and is made of a fluorine compound MFx and a metaphosphate compound M ′ (PO 3 ) x ′. It is made by melting these. Here, M and M 'each represent a metal element, and are, for example, one or more metal elements composed of an alkali metal element, an alkaline earth metal element, or another metal element, and x and x' Represents the valence of M and M ', respectively.

【0018】フツリン酸ガラスの原料としては、フッ化
アルミニウムAlF3、フッ化マグネシウムMgF2、フ
ッ化カルシウムCaF2、フッ化ストロンチウムSr
2、フッ化イットリウムYF3(以上、フッ素化合
物)、メタリン酸アルミニウムAl(PO3)3、メタリン
酸バリウムBa(PO3)2(以上、メタリン酸化合物)を
調合したものを例示することができる。この他にKPO
3、NaPO3、H3PO4、P25、Nd2(PO33
どを用いてもよい。リン酸化合物は、リン酸ガラスの原
料となる。
The raw materials of the fluorophosphate glass include aluminum fluoride AlF 3 , magnesium fluoride MgF 2 , calcium fluoride CaF 2 , strontium fluoride Sr
For example, a mixture of F 2 , yttrium fluoride YF 3 (above, a fluorine compound), aluminum metaphosphate Al (PO 3 ) 3 , and barium metaphosphate Ba (PO 3 ) 2 (above, a metaphosphate compound) can be exemplified. it can. In addition, KPO
3 , NaPO 3 , H 3 PO 4 , P 2 O 5 , Nd 2 (PO 3 ) 3 or the like may be used. The phosphate compound is a raw material for phosphate glass.

【0019】このガラス原料は、800〜1000℃程
度に加熱された容器中の溶融ガラス中に投入されるが、
ガラス原料のうち、メタリン酸化合物M(PO3)xは溶融
時に分解し、強い還元作用を示す遊離リンを発生する。
この遊離リンが白金製の容器を侵蝕し、侵蝕された白金
微粒子が溶融ガラスに混入し、光の散乱源となり、ガラ
スの品質を低下させる原因となる。
This glass raw material is put into molten glass in a container heated to about 800 to 1000 ° C.,
Among the glass raw materials, the metaphosphate compound M (PO 3 ) x is decomposed at the time of melting to generate free phosphorus having a strong reducing action.
The free phosphorus erodes the container made of platinum, and the eroded platinum fine particles are mixed into the molten glass, and serve as a light scattering source, thereby deteriorating the quality of the glass.

【0020】このような問題を解決するために、本発明
においては、前記の製造方法Iおよび製造方法IIを適用
することができる。まず、製造方法Iについて説明す
る。本発明の製造方法Iにおいては、溶融ガラスに酸化
性ガスを供給し、バブリングする。そして、酸化性ガス
がバブリングされている位置に、メタリン酸化合物を投
入する。投入されたメタリン酸化合物は分解して強い還
元作用を示す遊離リンを発生させるが、遊離リンは容器
内面に接触する前に酸化性ガスの泡により速やかに酸化
され、容器侵蝕が防止される。
In order to solve such a problem, in the present invention, the above-mentioned manufacturing method I and manufacturing method II can be applied. First, the manufacturing method I will be described. In the production method I of the present invention, an oxidizing gas is supplied to the molten glass and bubbling is performed. Then, a metaphosphoric acid compound is introduced into a position where the oxidizing gas is bubbled. The introduced metaphosphate compound is decomposed to generate free phosphorus exhibiting a strong reducing action, but the free phosphorus is quickly oxidized by bubbles of an oxidizing gas before coming into contact with the inner surface of the container, thereby preventing erosion of the container.

【0021】このようにメタリン酸化合物の分解生成物
である遊離リンを酸化することにより、ガラスの溶融は
促進され、リン酸ガラスを効率よく得ることもできる。
酸化性ガスは、単に遊離リンを酸化させるだけでなく、
メタリン酸化合物が投入される位置に上向きの対流を生
じさせる。通常、投入された原料は沈降して容器底部に
達するが、バブリングによる対流により、原料の沈降ス
ピードが遅くなる。したがって、容器底部に達する前に
原料は分解し、発生した遊離リンも酸化されるので、容
器底部の侵蝕を効果的に防止することができる。
By oxidizing free phosphorus, which is a decomposition product of the metaphosphate compound, melting of the glass is promoted, and phosphate glass can be obtained efficiently.
Oxidizing gases not only oxidize free phosphorus,
An upward convection is generated at the position where the metaphosphate compound is charged. Usually, the charged raw material settles and reaches the bottom of the container, but the convection due to bubbling slows down the settling speed of the raw material. Therefore, the raw material is decomposed before reaching the container bottom, and the generated free phosphorus is also oxidized, so that erosion of the container bottom can be effectively prevented.

【0022】この製造方法Iにおいては、溶融ガラス液
面の中央部に酸化性ガスをバブリングし、そのバブリン
グ位置にメタリン酸化合物を投入することが好ましい。
このようにすることにより、原料の分解により生じた遊
離リンが容器壁面に達しにくくすることができるととも
に、容器中の溶融ガラスが攪拌される。
In this production method I, it is preferable that an oxidizing gas is bubbled at the center of the liquid surface of the molten glass, and that a metaphosphoric acid compound is introduced into the bubbling position.
By doing so, it is possible to make it difficult for free phosphorus generated by the decomposition of the raw material to reach the container wall surface, and to stir the molten glass in the container.

【0023】バブリングに使用する酸化性ガスとして
は、酸素ガスまたは酸素ガスと不活性ガスの混合ガスの
ような酸素ガスを含む乾燥ガスが好ましい。また、酸化
性ガスは後述する理由より、乾燥状態のものを用いるこ
とが望ましく、バブリングガス中の水分の含有量が4.
25容量ppm以下、又は露点が−70℃以下となるガ
スを使用することが好ましい。酸素ガスの量は50〜5
00cc/分とすることが好ましい。
The oxidizing gas used for bubbling is preferably a dry gas containing an oxygen gas such as an oxygen gas or a mixed gas of an oxygen gas and an inert gas. The oxidizing gas is desirably used in a dry state for the reason described later, and the content of moisture in the bubbling gas is set to 4.
It is preferable to use a gas which has a dew point of not more than 25 ppm by volume or -70 ° C or less. The amount of oxygen gas is 50 ~ 5
It is preferably set to 00 cc / min.

【0024】ガラス原料であるフッ素化合物におけるフ
ッ素と金属の結合解離エネルギーは、F−Mgでは51
1.7kJ/mol、F−Alでは587.7kJ/m
ol、F−Caでは556.17kJ/molと概ね5
00kJ/mol以上となっている。一方、O−Mgの
結合解離エネルギーは336.87kJ/mol、O−
Alでは、478.7kJ/molというようにFとの
結合解離エネルギーよりも小さいので、バブリングした
酸素ガスが、フッ素と金属の結合を断ち切り、フッ素を
ガラス中から追い出してしまうことはない。したがっ
て、酸素ガスは遊離リンを酸化するが、フッ素を酸化し
てガラス中のフッ素含有量を減少させにくいので、フツ
リン酸ガラスを製造する際のバブリングガスとしては好
適である。特に、フツリン酸ガラスを光学ガラスとして
用いる場合、低屈折率低分散特性が求められるが、フッ
素が酸素と置換してしまうとνd値(アッベ数)が減少
することになる。しかし、酸化性ガスとして乾燥酸素ガ
スを選ぶことにより、このνd値の減少を防ぐことがで
きる。
The bond dissociation energy between fluorine and a metal in a fluorine compound as a glass raw material is 51% for F-Mg.
1.7 kJ / mol, 587.7 kJ / m for F-Al
ol and F-Ca are 556.17 kJ / mol, which is about 5
It is more than 00 kJ / mol. On the other hand, the bond dissociation energy of O—Mg is 336.87 kJ / mol,
In Al, which is smaller than the bond dissociation energy with F, such as 478.7 kJ / mol, the bubbled oxygen gas does not cut off the bond between fluorine and the metal and does not drive fluorine out of the glass. Therefore, oxygen gas oxidizes free phosphorus, but it is difficult to oxidize fluorine to reduce the fluorine content in the glass, so that it is suitable as a bubbling gas for producing fluorophosphate glass. In particular, when fluorophosphate glass is used as the optical glass, low refractive index and low dispersion properties are required. However, if fluorine is replaced with oxygen, the νd value (Abbe number) decreases. However, by selecting dry oxygen gas as the oxidizing gas, it is possible to prevent this decrease in the νd value.

【0025】酸化性ガスの流量は、原料の投入量や、溶
融ガラスの生産量にも依るが、1〜4リットル/分とす
ることが好ましく、溶融容器内に供給する前の容器外部
での温度を20〜60℃、溶融ガラスに供給する際の温
度を700〜800℃にすることが好ましい。
The flow rate of the oxidizing gas is preferably 1 to 4 liters / minute, although it depends on the input amount of the raw material and the production amount of the molten glass. Preferably, the temperature is 20 to 60 ° C, and the temperature at the time of supplying the molten glass is 700 to 800 ° C.

【0026】原料投入位置における溶融ガラスの深さ
(この位置における容器底部と溶融ガラス液面の高低
差)を深くし、溶融ガラス液面を基準にした原料を投入
する高さを低くすることにより、投入原料が容器底部に
到達する時間を長くすることができ、それによって侵蝕
性のある原料を多量に投入しても、容器壁面の侵蝕を防
止することができる。原料投入口が溶融ガラス液面に近
づきすぎずに上記効果を得るためには、ガラス原料を投
入する位置における溶融ガラスの深さを、溶融ガラスの
液面を基準にした原料投入高さの1.5〜3倍にするこ
とが好ましく、1.6〜2.5倍にすることがより好ま
しい。この溶融ガラス液面の高さは、溶融ガラスへのガ
ラス原料の供給量または容器からの溶融ガラスの排出
量、あるいは上記供給量および排出量の両方を制御する
ことにより行うことができる。
By increasing the depth of the molten glass at the raw material charging position (the height difference between the bottom of the container and the liquid glass surface at this position) and lowering the height at which the raw material is charged based on the molten glass liquid surface, In addition, it is possible to prolong the time for the input raw material to reach the bottom of the container, thereby preventing the erosion of the container wall surface even if a large amount of the erodible raw material is input. In order to obtain the above effect without the raw material inlet being too close to the liquid level of the molten glass, the depth of the molten glass at the position where the glass raw material is to be input is adjusted by setting the raw material input height based on the liquid level of the molten glass to one. It is preferably from 0.5 to 3 times, more preferably from 1.6 to 2.5 times. The height of the liquid level of the molten glass can be controlled by controlling the supply amount of the glass raw material to the molten glass, the discharge amount of the molten glass from the container, or both the supply amount and the discharge amount.

【0027】なお、ガラス原料の供給は、連続して投入
することが好ましい。一定量のガラスを生産する場合、
ガラス原料を間欠的に投入する方法では、一回に原料投
入量が多くなり、一度に多量の遊離リンが発生すること
になる。連続投入では、投入量を時間に対して平均化す
ることができ、発生した遊離リンを着実に酸化すること
ができ、容器の侵蝕防止、ガラスの溶融促進の観点から
有利である。したがって、溶融ガラスの液面を上記所定
の範囲内に保つため、ガラス原料を連続して投入すると
ともに、溶融ガラスの排出も連続して行うことが好まし
い。
It is preferable that the glass material is supplied continuously. When producing a certain amount of glass,
In the method of intermittently charging the glass raw material, the raw material charging amount increases at one time, and a large amount of free phosphorus is generated at one time. In the continuous charging, the charging amount can be averaged with respect to time, and the generated free phosphorus can be oxidized steadily, which is advantageous from the viewpoint of preventing corrosion of the container and accelerating the melting of glass. Therefore, in order to maintain the liquid level of the molten glass within the above-mentioned predetermined range, it is preferable that the glass material is continuously charged and the molten glass is continuously discharged.

【0028】溶融ガラスは、容器の排出口より清澄槽へ
と送られ、清澄、攪拌され、均一で光散乱源となる微粒
子や泡を含まない高品質なガラスとなる。このガラスは
高品質なので光学ガラスとして好適に用いられ、レン
ズ、プリズム、光ファイバーなどの光学素子やレーザー
ガラスなどとして使用することができる。以上の方法は
フツリン酸ガラスの溶融を例にしたものであるが、リン
酸ガラスの溶融にも適用することができる。
The molten glass is sent from a discharge port of the container to a refining tank, where the glass is refined and agitated, and becomes a high-quality glass that is uniform and does not contain fine particles or bubbles serving as a light scattering source. Since this glass is of high quality, it is suitably used as an optical glass, and can be used as an optical element such as a lens, a prism, an optical fiber, or a laser glass. Although the above method is an example of melting fluorophosphate glass, it can be applied to melting phosphate glass.

【0029】次に製造方法IIについて説明する。フツリ
ン酸ガラスの原料であるフッ素化合物には、AlF
3(1260〜1272℃で昇華)のように昇華しやす
いものが多い。AlF3は、300〜400℃の水蒸気
に触れると一部分解してフッ化水素と酸化アルミニウム
を生じる。AlF3の蒸気圧は2.19kPa(109
8℃)、0.102MPa(1294℃)である。ま
た、P25は気化しやすい性質がある。このため溶融ガ
ラスが触れる雰囲気中にOH基または水蒸気が有ると、
AlF3蒸気及びP25蒸気とOH基またはH2O蒸気と
が反応し、難溶性のAlPO4が生成し、溶融容器内の
溶融ガラス液面上方に凝縮する。凝固したAlPO
4は、不定期的にガラス内に落下混入することになる
が、AlPO4が溶融ガラス中に落ちると激しく発泡し
ながら反応し、ガラス中に泡を残存させる。また、Al
PO4の融点は1500℃以上と極めて高く、溶融ガラ
ス中に落下しても溶融しにくい。したがって、落下した
AlPO4は微小物として残り、微粒子散乱の原因にな
り、ガラスの品質を著しく低下させる。この微小物を溶
融するために、ガラスの溶融温度を1100〜1150
℃程度よりも高くすると、昇華しやすい原料がガラス中
より抜けるおそれがあるので、目的とする組成のガラス
を得ることができにくくなる。
Next, the manufacturing method II will be described. Fluorine compounds, which are raw materials for fluorophosphate glass, include AlF
3 (sublimation at 1260-1272 ° C.). AlF 3 is partially decomposed when exposed to water vapor at 300 to 400 ° C. to produce hydrogen fluoride and aluminum oxide. The vapor pressure of AlF 3 is 2.19 kPa (109 kPa).
8 ° C.) and 0.102 MPa (1294 ° C.). P 2 O 5 has a property of being easily vaporized. Therefore, if there is OH group or water vapor in the atmosphere where the molten glass touches,
The AlF 3 vapor and the P 2 O 5 vapor react with the OH group or H 2 O vapor to produce hardly soluble AlPO 4 and condense above the molten glass liquid level in the melting vessel. Solidified AlPO
4 falls and mixes irregularly into the glass, but when AlPO 4 falls into the molten glass, it reacts while violently foaming, leaving bubbles in the glass. Also, Al
PO 4 has an extremely high melting point of 1500 ° C. or higher, and is hardly melted even when dropped into molten glass. Therefore, the dropped AlPO 4 remains as a minute substance, causing scattering of fine particles, and significantly lowering the quality of glass. In order to melt these fine particles, the melting temperature of the glass is set to 1100 to 1150.
If the temperature is higher than about ° C., a raw material that easily sublimates may escape from the glass, so that it becomes difficult to obtain a glass having a desired composition.

【0030】また、フツリン酸ガラスのように大きなν
d値を得るため、酸素の代わりにフッ素を大量に含んだ
ガラスは、水と反応しやすく、溶融工程において溶融ガ
ラスに水分が直接触れたり、溶融雰囲気への水蒸気混入
は避けなければならない。溶融状態のフツリン酸ガラス
がOH基や水蒸気に触れると、フッ素イオンが酸素イオ
ンと置換し、フッ素はHFガスとしてガラスより抜け出
てしまう。そのため、ガラスとしての安定性が損なわれ
たり、光学ガラスとして使用する場合においては、νd
値が減少してしまう。発生したHFガスは有害であり、
環境にも悪影響を及ぼす。
In addition, large ν such as fluorophosphate glass
In order to obtain the d value, glass containing a large amount of fluorine instead of oxygen easily reacts with water, and it is necessary to avoid direct contact of the molten glass with water in the melting step and mixing of water vapor into the melting atmosphere. When the fluorophosphate glass in a molten state comes into contact with OH groups or water vapor, fluorine ions are replaced with oxygen ions, and fluorine escapes from the glass as HF gas. Therefore, when the stability as glass is impaired or when used as optical glass, νd
The value decreases. The generated HF gas is harmful,
It also has an adverse effect on the environment.

【0031】このような問題を解消して、高品質なフツ
リン酸ガラスを得るには、溶融ガラスや溶融雰囲気中の
水分やOH基を低減する必要がある。したがって、製造
方法IIにおいては、加熱されている容器内に蓄積されて
いる溶融状態のフツリン酸ガラスに、フツリン酸ガラス
の原料を投入、溶融する工程で、この容器内を乾燥雰囲
気ガスで満たすとともに、雰囲気ガスをガラス原料の投
入経路に沿って溶融ガラス液面へと流しながら、ガラス
原料の投入を行う。
In order to solve these problems and obtain a high quality fluorophosphate glass, it is necessary to reduce the amount of water and OH groups in the molten glass and the molten atmosphere. Therefore, in the production method II, the raw material of the fluorophosphate glass is charged into the molten fluorophosphate glass accumulated in the heated container, and in the step of melting, the interior of the container is filled with a dry atmosphere gas. The glass material is charged while flowing the atmosphere gas to the molten glass liquid surface along the glass material charging path.

【0032】この方法により、容器内は乾燥状態の雰囲
気ガスで満たされ、雰囲気中の水分を低減することがで
きる。また、雰囲気ガスをガラス原料の投入経路に沿っ
て溶融ガラス液面へと投入するので、ガラス原料が僅か
に水分を吸着していても、雰囲気ガスと混じり合うこと
で、投入される原料が吸着している水分量を減少させる
ことができる。雰囲気ガスは、溶融ガラス液面に達した
後、容器の外へと排気され、容器中の雰囲気は乾燥状態
に保たれ、溶融ガラスとOH基または水分との反応を抑
えることができる。
According to this method, the inside of the container is filled with the dry atmosphere gas, and the moisture in the atmosphere can be reduced. In addition, since the atmosphere gas is introduced into the molten glass liquid surface along the glass material introduction path, even if the glass material slightly adsorbs moisture, the input material is adsorbed by being mixed with the atmosphere gas. It is possible to reduce the amount of water that is made. After reaching the liquid surface of the molten glass, the atmospheric gas is exhausted to the outside of the container, the atmosphere in the container is kept in a dry state, and the reaction between the molten glass and OH groups or moisture can be suppressed.

【0033】また、雰囲気ガスをガラス原料の投入経路
に沿って流しているので、溶融ガラスから発生するガス
がガラス原料の供給口に達し、ガラス原料を凝固させて
ガラス原料供給口を塞いだり、ガラス原料が上昇気流に
よって舞い上がり、原料供給口を塞ぐのを防ぐことがで
きる。乾燥雰囲気ガスとしては、乾燥した不活性ガス、
乾燥した酸素ガス、または不活性ガスと酸素ガスの乾燥
した混合ガスが好ましい。
Further, since the atmosphere gas flows along the glass material supply path, the gas generated from the molten glass reaches the glass material supply port, solidifies the glass material and closes the glass material supply port, The glass material can be prevented from soaring by the rising airflow and blocking the material supply port. As a dry atmosphere gas, a dry inert gas,
Dry oxygen gas or a dry mixture of inert gas and oxygen gas is preferred.

【0034】さらに、上述したAlPO4、AlF3、そ
の他のフッ素化合物のガラス成分等からなる気化したガ
ラス蒸気が凝固して、雰囲気ガスを容器から排気する排
気口を閉塞するのを防ぐため、排気口の温度を好ましく
は600℃以上、より好ましくは700℃以上になるよ
うに加熱することが好ましい。
Further, in order to prevent the above-mentioned vaporized glass vapor comprising AlPO 4 , AlF 3 , and other glass components of a fluorine compound from solidifying and closing the exhaust port for exhausting the atmosphere gas from the container, the exhaust gas is exhausted. It is preferable to heat the mouth so that the temperature is preferably 600 ° C. or higher, more preferably 700 ° C. or higher.

【0035】ガラス原料を連続して投入する場合、乾燥
雰囲気ガスにより容器内を容器外に対して陽圧に保つこ
とにより、原料供給とともに水蒸気が容器内に侵入する
のを防ぐことができる。容器内外の圧力差は、10〜3
0Pa以上とすることが好ましい。
When the glass raw material is continuously charged, by keeping the inside of the container at a positive pressure with respect to the outside of the container by the dry atmosphere gas, it is possible to prevent water vapor from entering the container together with the supply of the raw material. The pressure difference between the inside and outside of the container is 10-3
The pressure is preferably 0 Pa or more.

【0036】溶融ガラスは、容器の排出口より清澄槽へ
と送られ、清澄、攪拌され、均一で光散乱源となる微粒
子や泡を含まない高品質なガラスとなる。このガラスは
高品質なので光学ガラスとして好適に用いられ、レン
ズ、プリズム、光ファイバーなどの光学素子やレーザー
ガラスなどとして使用することができる。以上の方法は
フツリン酸ガラスの溶融を例にしたものであるが、リン
酸ガラスの溶融にも適用することができる。
The molten glass is sent from a discharge port of the container to a refining tank, where the glass is refined and agitated, and becomes a high-quality glass that is uniform and does not contain fine particles or bubbles serving as a light scattering source. Since this glass is of high quality, it is suitably used as an optical glass, and can be used as an optical element such as a lens, a prism, an optical fiber, or a laser glass. Although the above method is an example of melting fluorophosphate glass, it can be applied to melting phosphate glass.

【0037】また、上記方法をホウ酸含有のガラス、例
えばホウケイ酸ガラスの溶融にも適用することができ
る。ホウ酸含有ガラスは、溶融時に多量の水分を発生さ
せるとともに、ホウ酸が揮発性を有しているため、溶融
容器のガラス液面上方にガラス蒸気が凝固しやすいとい
う問題がある。ホウ酸含有ガラスの製造でも、同様の方
法で雰囲気ガスを流し、溶融容器内で所定の流路を形成
するとともに、ガラス原料供給方法を上述のようにする
ことにより、ガラス蒸気凝固による問題を解決し、ガラ
ス原料を円滑に供給できるとともに、高品質なガラスを
生産性よく製造することができる。
The above method can also be applied to the melting of boric acid-containing glass, for example, borosilicate glass. The boric acid-containing glass generates a large amount of water at the time of melting, and has a problem that glass vapor is easily solidified above the glass liquid surface of the melting vessel because boric acid has volatility. In the production of boric acid-containing glass, the problem of glass vapor coagulation is solved by flowing an atmospheric gas in the same manner, forming a predetermined flow path in the melting vessel, and making the glass raw material supply method as described above. In addition, glass raw materials can be supplied smoothly, and high-quality glass can be manufactured with high productivity.

【0038】さらに、この製造方法IIにおいては、前述
の製造方法Iのように、溶融ガラスに酸化性ガスをバブ
リングさせるとともに、容器内を乾燥雰囲気ガスで満た
し、この雰囲気ガスをガラス原料の投入経路に沿って溶
融ガラス液面へと流しながら、溶融ガラスの酸化性ガス
がバブリングされている位置に、溶融される過程で還元
性を示すガラス原料を投入して、ガラスを溶融すること
もできる。
Further, in this production method II, as in the above-mentioned production method I, an oxidizing gas is bubbled through the molten glass, and the inside of the container is filled with a dry atmosphere gas. It is also possible to melt the glass by pouring a glass material exhibiting a reducibility in the course of melting into a position where the oxidizing gas of the molten glass is bubbled while flowing along the molten glass liquid surface along.

【0039】バブリングガスが湧き出す位置(ガラス原
料の投入位置でもある。)では、雰囲気中に上昇気流が
生じるが、原料投入経路に沿って雰囲気ガスを流すこと
により、ガラス原料が舞い上げられるのを抑えることが
できる。溶融ガラス液面より湧き出たバブリングガス
を、雰囲気ガスが排気口へと送り出す働きをし、酸化性
ガスが容器中に淀むおそれがない。この方法は、リン酸
ガラス、フッ化物ガラス、フツリン酸ガラス、およびホ
ウケイ酸ガラスのようなホウ酸含有ガラスの製造に好適
であるとともに、低粘性のシリケートガラスの製造にも
利用できる。
At the position where the bubbling gas springs out (which is also the charging position of the glass raw material), an ascending airflow is generated in the atmosphere. However, the flow of the atmospheric gas along the raw material charging path causes the glass raw material to rise. Can be suppressed. The atmospheric gas serves to send out the bubbling gas that has flowed out from the liquid surface of the molten glass to the exhaust port, and there is no possibility that the oxidizing gas will remain in the container. This method is suitable for producing boric acid-containing glass such as phosphate glass, fluoride glass, fluorophosphate glass, and borosilicate glass, and can also be used for producing low-viscosity silicate glass.

【0040】この方法で得られた溶融ガラスは、容器の
排出口より清澄槽へと送られ、清澄、攪拌され、均一で
光散乱源となる微粒子や泡を含まない高品質なガラスと
なる。このガラスは高品質なので光学ガラスとして好適
に用いられ、レンズ、プリズム、光ファイバーなどの光
学素子やレーザーガラスなどとして使用することができ
る。
The molten glass obtained by this method is sent from the outlet of the container to the fining tank, where it is clarified and agitated, and becomes a high-quality glass that is uniform and does not contain fine particles or bubbles serving as a light scattering source. Since this glass is of high quality, it is suitably used as an optical glass, and can be used as an optical element such as a lens, a prism, an optical fiber, or a laser glass.

【0041】本発明のガラス溶融装置は、ガラス原料を
投入し、加熱、溶融して溶融ガラスを得るガラス溶融装
置であって、2つの態様、すなわち(1)ガラス原料を
溶融する容器と、容器中の溶融ガラスに酸化性ガスを供
給する酸化性ガス供給口と、この酸化性ガス供給口の上
方に配置されたガラス原料を投入する原料投入口を、主
要構成要素として備えているもの(ガラス溶融装置
I)、および(2)ガラス原料を加熱、溶融するととも
に、得られた溶融ガラスを貯める容器と、前記容器に連
接して設けられた原料投入口と、容器内を満たす乾燥雰
囲気ガスを供給する雰囲気ガス供給口と、前記雰囲気ガ
スを排気する雰囲気ガス排気口を、主要構成要素として
備え、かつ雰囲気ガス供給口からガラス原料投入経路に
沿って溶融ガラス液面へと向かい、排気口に至る雰囲気
ガスの流路が形成されるように、前記容器の内部が区分
されているもの(ガラス溶融装置II)がある。
The glass melting apparatus of the present invention is a glass melting apparatus in which a glass raw material is charged, heated and melted to obtain a molten glass, and has two modes, namely, (1) a container for melting the glass raw material, and a container. A glass material having an oxidizing gas supply port for supplying an oxidizing gas to the molten glass therein, and a raw material charging port for charging a glass raw material disposed above the oxidizing gas supply port as main components (glass A melting apparatus I) and (2) a vessel for heating and melting the glass raw material, a container for storing the obtained molten glass, a raw material charging port provided in connection with the container, and a dry atmosphere gas filling the container. An atmosphere gas supply port for supplying the gas, and an atmosphere gas exhaust port for exhausting the atmosphere gas are provided as main components. And opposite, so the flow path of the atmospheric gas reaches the exhaust port is formed, which the interior of the container is partitioned is (glass melter II).

【0042】まず、ガラス溶融装置Iについて説明す
る。ガラス溶融装置Iにおいて、ガラス原料を溶融する
容器の外部には、容器内に貯められた溶融ガラスと、容
器に投入されたガラス原料を加熱するためのヒーターが
取付けられている。この容器の溶融ガラスが貯められる
部分の底部には、乾燥した酸素ガスなどの酸化性ガスを
供給する酸化性ガス供給口が、1つまたは複数個設けら
れている。そして、酸化性ガス供給口の上方には、容器
にガラス原料を投入する原料投入口が設けられている。
原料投入口の数も1つに限定されるものではない。本装
置の動作時には、容器内に溶融ガラスが貯められ、前述
した酸化性ガス供給口より酸化性ガスが溶融ガラス中に
供給され、バブリングが行われる。
First, the glass melting apparatus I will be described. In the glass melting apparatus I, a molten glass stored in the container and a heater for heating the glass material charged into the container are attached to the outside of the container for melting the glass raw material. One or more oxidizing gas supply ports for supplying an oxidizing gas such as a dry oxygen gas are provided at the bottom of the portion of the container where the molten glass is stored. Above the oxidizing gas supply port, a raw material input port for charging a glass raw material into a container is provided.
The number of raw material inlets is not limited to one. During operation of the present apparatus, molten glass is stored in a container, and an oxidizing gas is supplied into the molten glass from the above-described oxidizing gas supply port to perform bubbling.

【0043】そして、原料投入口からガラス原料が投入
され、溶融ガラスの酸化性ガスでバブリングされている
位置へと落下する。投入されたガラス原料は分解し、強
い還元作用を示す中間生成物を発生するが、酸化性ガス
によるバブリングによって速やかに酸化され、容器内壁
の侵蝕が防止されるとともに、ガラスの溶融が促進され
る。
Then, the glass raw material is supplied from the raw material charging port, and falls to a position bubbled with the oxidizing gas of the molten glass. The charged glass raw material decomposes and generates an intermediate product exhibiting a strong reducing action, but is quickly oxidized by bubbling with an oxidizing gas to prevent erosion of the inner wall of the container and promote melting of the glass. .

【0044】ガラス原料の投入口は、投入された原料が
容器壁面に触れにくい構造とするため、容器中央の上方
に設けることが好ましく、原料投入口の位置に合わせ、
酸化性ガス供給口も容器中央部に設けることが好まし
い。
The inlet for the glass raw material is preferably provided above the center of the container so that the charged raw material does not easily touch the wall of the container.
It is preferable that the oxidizing gas supply port is also provided at the center of the container.

【0045】本発明の装置Iは、フッ素化合物とメタリ
ン酸化合物を原料としたフツリン酸ガラスの溶融、製造
に好適であり、酸化性ガスは乾燥状態の酸素ガス、また
は酸素ガスを含む乾燥ガスを用いることが望ましい。酸
化性ガスの温度および供給量、その他の条件について
は、上述したガラスの製造方法Iに関する説明と同様で
ある。また容器は、少なくとも溶融ガラスが触れる部分
を白金製又は白金合金製にしておくことが望ましい。
The apparatus I of the present invention is suitable for melting and producing fluorophosphate glass from a fluorine compound and a metaphosphate compound as raw materials, and the oxidizing gas is oxygen gas in a dry state or a dry gas containing oxygen gas. It is desirable to use. The temperature, supply amount, and other conditions of the oxidizing gas are the same as those described above with respect to the glass manufacturing method I. In addition, it is desirable that at least a portion of the container that is in contact with the molten glass is made of platinum or a platinum alloy.

【0046】この装置Iは、容器へのガラス原料投入量
を制御する投入機構、容器からの溶融ガラスの排出量を
制御する排出量制御機構を備えるものが望ましい。これ
らの制御機構により、容器中の溶融ガラスのガラス原料
を投入する位置における深さが、溶融ガラスの液面を基
準にした原料投入高さの1.5〜3倍、好ましくは1.
6〜2.5倍になるように、原料供給量や溶融ガラス排
出量を制御することができ、投入されたガラス原料が容
器底部に達する前に、原料を溶融することができる。そ
れによって、容器の侵蝕を防止し、容器壁面を構成する
物質が溶融ガラスに混入し、ガラスを汚染することを防
止できる。
The apparatus I desirably has a charging mechanism for controlling the amount of glass raw material charged to the container and a discharge amount control mechanism for controlling the discharge amount of molten glass from the container. By these control mechanisms, the depth at the position where the glass material of the molten glass is charged in the container is 1.5 to 3 times, preferably 1.times. The raw material charging height based on the liquid level of the molten glass.
The raw material supply amount and the molten glass discharge amount can be controlled so as to be 6 to 2.5 times, and the raw material can be melted before the charged glass raw material reaches the bottom of the container. Thereby, the erosion of the container can be prevented, and the substance constituting the container wall surface can be prevented from being mixed into the molten glass and contaminating the glass.

【0047】また、上記原料投入機構は、原料を連続し
て投入する方式のものが望ましい。原料を連続して投入
することにより、原料の投入量が時間的に均一化され、
一度に多量の還元性物質が分解によって生成することを
回避できる。なお、連続式の原料投入機構の1例は、次
の通りである。原料を乾燥状態に保てるように、乾燥雰
囲気で満たした予備室と、予備室から原料投入口へ連接
する原料供給通路を備え、予備室と供給通路内にスクリ
ューが設けられ、スクリューを一定の回転数で連続して
回転させることにより、予備室に蓄積された原料が供給
通路を通って原料投入口へ押し出され、原料が投入口よ
り連続して容器へと投入される。上記装置Iは、リン酸
ガラスの製造にも好適に用いることができる。
Further, it is desirable that the above-mentioned raw material feeding mechanism is of a type that continuously feeds raw materials. By continuously charging the raw materials, the amount of raw materials charged is made uniform over time,
It is possible to avoid that a large amount of reducing substances are generated by decomposition at one time. One example of a continuous material input mechanism is as follows. In order to keep the raw material in a dry state, a preliminary chamber filled with a dry atmosphere and a raw material supply passage connected from the preliminary chamber to the raw material inlet are provided, and a screw is provided in the preliminary chamber and the supply passage, and the screw is rotated at a constant rotation. By continuously rotating the raw materials, the raw material accumulated in the preliminary chamber is pushed out to the raw material input port through the supply passage, and the raw material is continuously input into the container from the input port. The device I can be suitably used for the production of phosphate glass.

【0048】次に、ガラス溶融装置IIについて説明す
る。このガラス溶融装置IIにおいては、前述の製造方法
IIで説明したように、容器内は乾燥雰囲気ガスによって
満たされるので、雰囲気中の水分を低減することができ
る。また、雰囲気ガスをガラス原料とともに、原料に投
入経路に沿って、溶融ガラス液面へと流すので、ガラス
原料が僅かに水分を吸着していても、雰囲気ガスと混じ
り合うことで、投入される原料が吸着している水分量を
減少させることができる。雰囲気ガスは、溶融ガラス液
面に達した後、容器の外へと排気され、容器中の雰囲気
は乾燥状態に保たれ、溶融ガラスとOH基または水分と
の反応を抑えることができる。
Next, the glass melting apparatus II will be described. In the glass melting apparatus II, the manufacturing method described above is used.
As described in II, since the inside of the container is filled with the dry atmosphere gas, the moisture in the atmosphere can be reduced. Also, since the atmosphere gas flows along with the glass raw material along the charging path to the molten glass liquid surface, even if the glass raw material slightly adsorbs moisture, it is injected by being mixed with the atmosphere gas. The amount of water adsorbed by the raw material can be reduced. After reaching the liquid surface of the molten glass, the atmospheric gas is exhausted to the outside of the container, the atmosphere in the container is kept in a dry state, and the reaction between the molten glass and OH groups or moisture can be suppressed.

【0049】さらに、雰囲気ガスをガラス原料の投入経
路に沿って流しているので、溶融ガラスから発生するガ
スがガラス原料の供給口に達し、ガラス原料を凝固させ
てガラス原料供給口を塞いだり、ガラス原料が上昇気流
によって舞い上がり、原料供給口を塞ぐのを防ぐことが
できる。
Further, since the atmosphere gas flows along the glass material supply path, the gas generated from the molten glass reaches the glass material supply port and solidifies the glass material to close the glass material supply port. The glass material can be prevented from soaring by the rising airflow and blocking the material supply port.

【0050】この装置IIは、フッ素化合物とメタリン酸
化合物を原料とし、これを溶融してフツリン酸ガラスを
得る装置として好適であり、その際、乾燥雰囲気ガスと
して、乾燥した不活性ガス、乾燥した酸素ガス、または
不活性ガスと酸素ガスの乾燥した混合ガスを供給するこ
とが好ましい。
This apparatus II is suitable as an apparatus which uses a fluorine compound and a metaphosphate compound as raw materials and melts them to obtain a fluorophosphate glass. At this time, a dry inert gas and a dried inert gas are used as a dry atmosphere gas. It is preferable to supply oxygen gas or a dry mixed gas of an inert gas and oxygen gas.

【0051】さらに、上述した難溶性のAlPO4が容
器から雰囲気ガスの排気口に凝固し、閉塞するのを防止
するため、雰囲気ガス排気口を加熱するための排気口ヒ
ーターを設けることが望ましい。ヒーターによって加熱
された排気口には、AlPO 4が凝固せず、気体の状態
で雰囲気ガスとともに容器外へ排気される。雰囲気ガス
を排気する部分は、600℃以上に加熱されていること
が好ましい。
Further, the above-mentioned hardly soluble AlPOFourBut
Prevents solidification from the vessel to the exhaust port of atmospheric gas and blockage
Exhaust gas to heat the ambient gas exhaust gas
It is desirable to provide a motor. Heated by heater
AlPO FourIs not solidified and is in gaseous state
Is exhausted out of the container together with the atmospheric gas. Atmosphere gas
The part that exhausts air is heated to 600 ° C or higher.
Is preferred.

【0052】この装置IIにおいては、前述の装置Iと同
様に、原料投入機構は、連続式のものが好ましいが、原
料の供給とともに、容器外部より水分が侵入するのを防
ぐため、容器内部は外部に対して陽圧になるように乾燥
雰囲気ガスの圧力を調整する機構を設けておくことが好
ましい。
In this apparatus II, like the above-mentioned apparatus I, the raw material charging mechanism is preferably of a continuous type. However, in order to prevent the intrusion of moisture from the outside of the container together with the supply of the raw material, the inside of the container is kept It is preferable to provide a mechanism for adjusting the pressure of the dry atmosphere gas so that the pressure becomes positive with respect to the outside.

【0053】また、原料投入口から原料投入経路を囲む
ように、溶融ガラス液面付近へと延びる隔壁によって容
器内部を区分し、雰囲気ガス排気口は、この隔壁によっ
て原料投入口と隔てられた部分に設けることが望まし
い。隔壁をこのように設けることにより、容器内の雰囲
気を常時置換できるとともに、雰囲気ガスが上記所定の
流路に沿って確実に流れるようにすることができる。ま
た投入された原料が、溶融ガラス内へ確実に投入され、
原料が排気口より直接排出されてしまうのを防止するこ
とができる。
Further, the inside of the container is divided by a partition wall extending to the vicinity of the molten glass liquid level so as to surround the raw material charging path from the raw material charging port, and the atmosphere gas exhaust port is separated from the raw material charging port by the partition wall. Is desirably provided. By providing the partition walls in this manner, the atmosphere in the container can be constantly replaced, and the atmospheric gas can be surely flowed along the predetermined flow path. Also, the input raw material is surely input into the molten glass,
It is possible to prevent the raw material from being directly discharged from the exhaust port.

【0054】容器は円筒形状のものが好ましく、その側
面に容器内に貯められた溶融ガラスを加熱する加熱部が
取付けられているものが好ましい。さらに、容器の底面
を基準にした溶融ガラスの液面の高さが、容器の内径の
好ましくは2.5〜10倍、より好ましくは3〜6倍の
範囲内に保たれるように、ガラス原料の投入量、溶融ガ
ラスの排出量の少なくとも一方を制御する制御機構を備
えていることが望ましく、ガラス原料の投入量及び溶融
ガラスの排出量の両方を制御する制御機構を備えている
ことがより望ましい。この装置の特徴は、容器中の溶融
ガラスの体積に対する溶融ガラスが雰囲気ガスに触れる
面積の割合を小さくできる点、および溶融ガラスの体積
に対する溶融ガラスが容器と接する面積を大きくできる
点が挙げられる。これらの特徴により、溶融ガラスが雰
囲気に触れる面積を小さくすることができ、水分との反
応及びガラス成分の揮発量を低減することができ、溶融
ガラスの加熱を効率よく行うことができる。
The container preferably has a cylindrical shape, and preferably has a heating portion attached to a side surface thereof for heating the molten glass stored in the container. Further, the glass is maintained so that the height of the liquid level of the molten glass with respect to the bottom of the container is kept within a range of preferably 2.5 to 10 times, more preferably 3 to 6 times the inner diameter of the container. It is desirable to have a control mechanism for controlling at least one of the input amount of the raw material and the discharge amount of the molten glass, and it is preferable to have a control mechanism for controlling both the input amount of the glass raw material and the discharge amount of the molten glass. More desirable. The features of this apparatus are that the ratio of the area of the molten glass in contact with the atmosphere gas to the volume of the molten glass in the container can be reduced, and the area of the molten glass in contact with the container relative to the volume of the molten glass can be increased. With these features, the area where the molten glass is in contact with the atmosphere can be reduced, the reaction with moisture and the volatilization amount of the glass component can be reduced, and the molten glass can be efficiently heated.

【0055】容器の底面を基準にした溶融ガラスの液面
の高さが、容器の底面の直径の2.5倍未満だと、上記
効果が十分得られにくく、10倍を超えると雰囲気ガス
の安定した供給、排気を行うことが難しくなる。
If the height of the liquid surface of the molten glass with respect to the bottom of the container is less than 2.5 times the diameter of the bottom of the container, the above-mentioned effects are not sufficiently obtained, and if the height exceeds 10 times, the atmosphere gas becomes less dense. It becomes difficult to perform stable supply and exhaust.

【0056】溶融ガラスは、容器の排出口より清澄槽へ
と送られ、清澄、攪拌され、均一で光散乱源となる微粒
子や泡を含まない高品質なガラスとなる。このガラスは
高品質なので光学ガラスとして好適に用いられ、レン
ズ、プリズム、光ファイバーなどの光学素子やレーザー
ガラスなどとして使用することができる。上記装置II
は、フツリン酸ガラスの製造のみに限られず、フッ化物
ガラスの製造、ホウケイ酸ガラスのようなホウ酸含有ガ
ラスの製造にも好適に用いることができる。
The molten glass is sent from the outlet of the container to the fining tank, where it is clarified and agitated, and becomes a high-quality glass which is uniform and does not contain fine particles or bubbles serving as a light scattering source. Since this glass is of high quality, it is suitably used as an optical glass, and can be used as an optical element such as a lens, a prism, an optical fiber, or a laser glass. The above device II
Can be suitably used not only for the production of fluorophosphate glass but also for the production of fluoride glass and the production of boric acid-containing glass such as borosilicate glass.

【0057】さらに、この溶融装置IIにおいては、溶融
ガラス中に乾燥した酸化性ガスを供給する酸化性ガス供
給口を設けると共に、原料投入口を酸化性ガス供給口の
上方に配置することができる。このように、前記溶融装
置Iの構成を備えることにより、該溶融装置Iの特徴も
有し、前述の製造方法IIで説明したように、リン酸ガラ
ス、フッ化物ガラス、フツリン酸ガラス、およびホウケ
イ酸ガラスのようなホウ酸含有ガラスの製造に好適に用
いられると共に、低粘性のシリケートガラスの製造にも
用いることができる。なお、本発明のガラス溶融装置
I、IIは、必要に応じて溶融装置に連結して、清澄槽や
攪拌槽を設けることができる。
Further, in the melting apparatus II, an oxidizing gas supply port for supplying a dried oxidizing gas into the molten glass can be provided, and a material input port can be disposed above the oxidizing gas supply port. . As described above, by providing the configuration of the melting device I, it also has the features of the melting device I, and as described in the above-described manufacturing method II, phosphate glass, fluoride glass, fluorophosphate glass, and borosilicate glass. It is suitably used for producing boric acid-containing glass such as acid glass, and can also be used for producing low-viscosity silicate glass. In addition, the glass melting apparatuses I and II of the present invention can be connected to the melting apparatus and provided with a fining tank or a stirring tank as needed.

【0058】[0058]

【実施例】次に、本発明を実施例により、さらに詳細に
説明するが、本発明はこれらの例によって、なんら限定
されるものではない。
Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

【0059】実施例1 図1は、本実施例で用いた本発明のガラス溶融装置の垂
直断面模式図である。ガラスを溶融する容器10は、内
径0.28m、高さ0.95mの白金製円筒状容器であ
る。容器10の上部中央には、容器中に原料を投入する
原料投入口5が設けられ、原料投入口5に連通するよう
に、原料投入機構1と雰囲気ガス供給口6が設けられて
いる。
Embodiment 1 FIG. 1 is a schematic vertical sectional view of the glass melting apparatus of the present invention used in this embodiment. The container 10 for melting glass is a platinum cylindrical container having an inner diameter of 0.28 m and a height of 0.95 m. At the center of the upper portion of the container 10, a raw material input port 5 for inputting a raw material into the container is provided, and a raw material input mechanism 1 and an atmosphere gas supply port 6 are provided so as to communicate with the raw material input port 5.

【0060】原料投入機構1は、予め調合された原料が
収納されている予備室13、原料を投入口5へと供給す
る原料供給通路14、原料供給通路14と予備室13に
挿通されたスクリュー2、このスクリュー2を回転する
モーター3、そして原料の供給量を制御する制御機構
(図示せず)を備えている。予備室13に収納されたガ
ラス原料は、モーター3を駆動することによりスクリュ
ー2により供給通路14へと押し出され、原料排出口4
を通って、原料投入口5から容器10の内部へと投入さ
れる。原料の供給量はモーター3の回転数によって決め
られているので、上記制御機構がモーター3の回転数を
増減させることにより、原料供給量を増減することがで
きる。予備室13にも乾燥雰囲気ガスを供給する雰囲気
ガス供給口6′が設けられている。前述の雰囲気ガス供
給口6とともに雰囲気ガス供給口6′からは容器10へ
乾燥状態の雰囲気ガスが供給される。
The raw material charging mechanism 1 includes a preliminary chamber 13 in which raw materials prepared in advance are stored, a raw material supply passage 14 for supplying raw materials to the charging port 5, and a screw inserted into the raw material supply passage 14 and the preliminary chamber 13. 2, a motor 3 for rotating the screw 2, and a control mechanism (not shown) for controlling the supply amount of the raw material. The glass raw material stored in the preliminary chamber 13 is pushed out to the supply passage 14 by the screw 2 by driving the motor 3, and the raw material discharge port 4
Through the material inlet 5 and into the container 10. Since the supply amount of the raw material is determined by the rotation speed of the motor 3, the control mechanism can increase or decrease the rotation speed of the motor 3 to increase or decrease the supply amount of the raw material. The preliminary chamber 13 is also provided with an atmosphere gas supply port 6 'for supplying a dry atmosphere gas. A dry atmosphere gas is supplied to the container 10 from the atmosphere gas supply port 6 'together with the atmosphere gas supply port 6 described above.

【0061】容器10の中央、上部には投入口5より投
入されたガラス原料の投入経路を囲むように、円筒状の
隔壁9が設けられている。また、容器10の上部、周縁
部には、雰囲気ガス供給口6、6′より供給され、原料
投入口5、容器10の内部を通過した雰囲気ガスを排気
するための排気口7が設けられている。排気口7には、
ガラス溶融時に発生するガラス蒸気などが冷えて凝固
し、排気口を閉塞しないよう、加熱装置8が設けられて
いる。なお、隔壁9は、容器10に溶融ガラスを貯めた
状態で、雰囲気ガスの流れを妨げない長さにしなければ
ならない。
A cylindrical partition wall 9 is provided at the center and upper portion of the container 10 so as to surround the charging path of the glass raw material charged from the charging port 5. In addition, an upper portion and a peripheral portion of the container 10 are provided with a raw material input port 5 and an exhaust port 7 for exhausting the atmospheric gas supplied from the atmosphere gas supply ports 6 and 6 ′ and passing through the inside of the container 10. I have. In the exhaust port 7,
A heating device 8 is provided so that glass vapor or the like generated at the time of melting the glass cools and solidifies and does not block the exhaust port. Note that the partition wall 9 must have a length that does not hinder the flow of the atmospheric gas when the molten glass is stored in the container 10.

【0062】容器10の外側面には、ガラスを溶融する
ための加熱を行うべくヒーター(図示せず)が設けられ
ており、溶融ガラスの加熱は、容器10の側面を介して
行われる。容器10の底部周縁部には容器内で溶融され
たガラスを排出するための排出口12が設けられ、ここ
から排出した溶融ガラスは、清澄槽へと送られ、清澄さ
れる。容器10の底部中央には酸化性ガスを供給するた
めのバブリングパイプ11が設けられており、そこから
乾燥状態の酸素ガスが溶融ガラスへと供給され、酸素ガ
スによるバブリングが行われる構造になっている。
A heater (not shown) is provided on the outer surface of the container 10 for heating the glass to melt the glass. The heating of the molten glass is performed through the side surface of the container 10. A discharge port 12 for discharging the glass melted in the container is provided at the bottom peripheral edge of the container 10, and the molten glass discharged from the container 12 is sent to a refining tank and refined. A bubbling pipe 11 for supplying an oxidizing gas is provided at the center of the bottom of the container 10, and a dry oxygen gas is supplied to the molten glass from the bubbling pipe 11 so that the bubbling by the oxygen gas is performed. I have.

【0063】容器10およびこれに連接する原料投入機
構1内は、雰囲気ガス供給口6、6′より供給される雰
囲気ガスとバブリングパイプ11より供給される酸化性
ガス以外は、外部から水蒸気を含んだ空気が侵入しない
よう、陽圧に保たれている。このようなガラス溶融装置
を用いて、フツリン酸ガラスの溶融、製造を行った。容
器10には、容器外側面に設けられたヒーターにより、
800〜1000℃、好ましくは950〜1000℃に
加熱された溶融ガラスが貯められている。バブリングパ
イプ11から乾燥した酸素ガスを溶融ガラス中に供給
し、溶融ガラス中央部を酸素ガスでバブリングする。
The container 10 and the inside of the raw material charging mechanism 1 connected thereto contain steam from the outside except for the atmosphere gas supplied from the atmosphere gas supply ports 6 and 6 ′ and the oxidizing gas supplied from the bubbling pipe 11. It is maintained at a positive pressure to prevent air from entering. Using such a glass melting apparatus, melting and production of fluorophosphate glass were performed. The container 10 has a heater provided on the outer surface of the container.
The molten glass heated to 800 to 1000C, preferably 950 to 1000C is stored. The dried oxygen gas is supplied into the molten glass from the bubbling pipe 11, and the central portion of the molten glass is bubbled with the oxygen gas.

【0064】原料投入機構1の予備室13には乾燥した
調合済みのガラス原料を入れ、雰囲気ガス供給口6、
6′より乾燥したガス(乾燥酸素ガス、乾燥不活性ガ
ス、又は乾燥酸素ガスと乾燥不活性ガスの混合ガス)を
連続供給する。フツリン酸ガラスの原料としては、Al
3、MgF2、CaF2、SrF2、YF3(以上、フッ
素化合物)、Al(PO3)3、Mg(PO3)2、Ca(P
3)2、Sr(PO3)2、Ba(PO3)2(以上、メタリン
酸化合物)を調合したものを用いた。
In the preparatory chamber 13 of the raw material charging mechanism 1, a dried and mixed glass raw material is put, and the atmosphere gas supply port 6 is provided.
A dry gas (dry oxygen gas, dry inert gas, or a mixed gas of dry oxygen gas and dry inert gas) is continuously supplied from 6 '. The raw material of the fluorophosphate glass is Al
F 3 , MgF 2 , CaF 2 , SrF 2 , YF 3 (or more, fluorine compound), Al (PO 3 ) 3 , Mg (PO 3 ) 2 , Ca (P
A mixture of O 3 ) 2 , Sr (PO 3 ) 2 , and Ba (PO 3 ) 2 (above, a metaphosphate compound) was used.

【0065】雰囲気ガスは、原料投入口5を通り、隔壁
9に導かれて溶融ガラス液面へと向かい、隔壁9と溶融
ガラス液面の間を通り、容器10の内壁側面と隔壁9の
間を通り、排気口7より排気される。このようにして容
器10内を乾燥雰囲気ガスで満たした状態で、原料投入
機構1のモーター3を一定の回転数で回転し、予備室1
3のガラス原料を一定の供給量で連続して投入口5へ押
し出す。ガラス原料は投入口5から隔壁9で囲まれた部
分を通り、酸素ガスがバブリングされている溶融ガラス
中央に液面に落下する。この際、原料の投入経路に沿っ
て、雰囲気ガスを流しているので、原料が容器10内の
対流やバブリングガスによる上昇気流によって舞い上げ
られることがない。また、溶融ガラスから発生するガラ
ス蒸気がガラス原料に吸着して原料投入口に付着し、原
料投入を妨げるのを防止することができる。
The atmosphere gas passes through the raw material inlet 5 and is guided to the partition wall 9 toward the molten glass liquid surface, passes between the partition wall 9 and the molten glass liquid surface, and flows between the inner wall side surface of the container 10 and the partition wall 9. Through the exhaust port 7. With the container 10 filled with the dry atmosphere gas in this way, the motor 3 of the raw material charging mechanism 1 is rotated at a constant speed to
The glass material of No. 3 is continuously extruded into the inlet 5 at a constant supply amount. The glass raw material passes through the portion surrounded by the partition wall 9 from the charging port 5 and falls to the liquid level at the center of the molten glass in which oxygen gas is bubbled. At this time, since the atmospheric gas is flowing along the raw material charging path, the raw material is not sowed by the convection in the container 10 or the rising air flow due to the bubbling gas. Further, it is possible to prevent the glass vapor generated from the molten glass from adsorbing on the glass raw material and adhering to the raw material input port, thereby preventing the raw material input from being hindered.

【0066】投入されたガラス原料のうち、メタリン酸
化合物は溶融ガラス中で分解し、還元性が極めて強い遊
離リンを生成するが、溶融ガラスにバブリングされてい
る酸素ガスにより速やかに酸化され、溶融される。その
ため、ガラスの溶融が効率よく行われるとともに、メタ
リン酸化合物や遊離リンが白金製の容器10の内壁に達
するのを防ぐことができ、容器10の侵蝕を防止するこ
とができる。したがって、容器10の白金微粒子が溶融
ガラス中に混入することもない。
Among the glass raw materials charged, the metaphosphate compound is decomposed in the molten glass to produce free phosphorus having a very strong reducing property, but is rapidly oxidized by oxygen gas bubbled into the molten glass, and Is done. Therefore, the melting of the glass can be performed efficiently, and the metaphosphate compound and free phosphorus can be prevented from reaching the inner wall of the platinum container 10, and the erosion of the container 10 can be prevented. Therefore, the platinum fine particles in the container 10 do not enter the molten glass.

【0067】溶融ガラス液面から容器10の内壁側面と
隔壁9の間へ向かう雰囲気ガスは、溶融ガラスから発生
するガラス蒸気を含んでいるが、この蒸気が微少な水分
と反応して難溶性のリン酸アルミニウムとなり、雰囲気
ガスとともに排気口7へと向かう。排気口7は加熱され
ているので、リン酸アルミニウムは排気口7に凝固せ
ず、雰囲気ガスの流れが妨げられることはなく、凝固し
たリン酸アルミニウムが溶融ガラスに落下、混入するこ
ともないので、発泡などの問題も回避できる。
The atmosphere gas flowing from the liquid surface of the molten glass toward the space between the inner wall side surface of the container 10 and the partition wall 9 contains glass vapor generated from the molten glass. It becomes aluminum phosphate and goes to the exhaust port 7 together with the atmospheric gas. Since the exhaust port 7 is heated, the aluminum phosphate does not solidify in the exhaust port 7, the flow of the atmosphere gas is not hindered, and the solidified aluminum phosphate does not drop or mix into the molten glass. Also, problems such as foaming can be avoided.

【0068】原料供給量制御機構による原料投入量の制
御、及び溶融ガラス排出量制御機構による溶融ガラス排
出量の制御によって、溶融ガラスの深さ(容器底部中央
から計った溶融ガラス液面の高さ)が、溶融ガラス液面
を基準にした原料投入口5の高さの、好ましくは1.6
〜2.5倍になるように保たれている。したがって、原
料投入口5より投入された原料は、容器10の底部に到
達する前に溶融され、容器内面の白金が侵蝕されるおそ
れがない。
The depth of the molten glass (the height of the molten glass liquid level measured from the center of the bottom of the vessel) is controlled by controlling the amount of the raw material supplied by the raw material supply amount control mechanism and the amount of the molten glass discharged by the molten glass discharge amount control mechanism. ) Is the height of the raw material inlet 5 with respect to the molten glass liquid level, preferably 1.6.
It is kept to be 2.5 times. Therefore, the raw material supplied from the raw material charging port 5 is melted before reaching the bottom of the container 10, and there is no possibility that the platinum on the inner surface of the container is eroded.

【0069】さらに、上記溶融ガラス液面の高さの制御
によって、溶融ガラスの深さは、容器10の内径の、好
ましくは3〜6倍に保たれ、雰囲気ガスの流路を妨げる
ことなしに、溶融ガラス体積あたりの雰囲気ガスに触れ
る面積を小さくすることができる。
Further, by controlling the height of the liquid level of the molten glass, the depth of the molten glass is maintained preferably 3 to 6 times the inner diameter of the container 10 without obstructing the flow path of the atmosphere gas. In addition, the area of the molten glass that comes into contact with the ambient gas per volume can be reduced.

【0070】容器10中で得られた溶融ガラスは排出口
12より、清澄槽(図示せず)へと送られて清澄され、
残留泡や白金微粒子等の不純物を含まない高品質の光学
ガラスとなる。以上のように、雰囲気ガス、バブリング
ガスを連続して供給しながら、ガラス原料を連続投入し
て、白金微粒子等の不純物や泡を含まない高品質な光学
ガラスを連続して生産性よく作製することができた。
The molten glass obtained in the container 10 is sent from an outlet 12 to a fining tank (not shown) for fining.
High quality optical glass containing no impurities such as residual bubbles and platinum fine particles is obtained. As described above, while continuously supplying the atmosphere gas and the bubbling gas, the glass material is continuously charged, and the high-quality optical glass containing no impurities such as platinum fine particles and bubbles is continuously manufactured with high productivity. I was able to.

【0071】実施例2 実施例1で用いた装置と同じ装置を用い、実施例1と同
様にしてホウケイ酸ガラスの溶融を行った。ホウケイ酸
塩原料とケイ酸塩原料、及びその他の原料を混合して原
料投入機構1に供給し、乾燥雰囲気ガスを流しながら原
料投入口5より、溶融ガラスに連続投入してホウケイ酸
ガラスを得た。本実施例においても、泡や不純物を含ま
ない高品質の光学ガラスを連続して生産性よく得ること
ができた。
Example 2 Using the same apparatus as used in Example 1, borosilicate glass was melted in the same manner as in Example 1. The borosilicate raw material, the silicate raw material, and other raw materials are mixed and supplied to the raw material charging mechanism 1, and the borosilicate glass is obtained by continuously charging the molten glass from the raw material charging port 5 while flowing a dry atmosphere gas. Was. Also in this example, high-quality optical glass containing no bubbles or impurities could be continuously obtained with high productivity.

【0072】[0072]

【発明の効果】本発明のガラスの製造方法およびガラス
溶融装置を用いることにより、反応性に富む原料を用
い、高品質のガラス、特にリン酸ガラス、フッ化物ガラ
ス、フツリン酸ガラス、ホウ酸含有ガラスなどを生産性
よく製造することができる。
By using the method for producing glass and the glass melting apparatus of the present invention, high-quality glass, particularly phosphate glass, fluoride glass, fluorophosphate glass, and boric acid-containing material can be used using highly reactive raw materials. Glass and the like can be manufactured with high productivity.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実施例で用いた本発明のガラス溶融装置の垂直
断面模式図である。
FIG. 1 is a schematic vertical sectional view of a glass melting apparatus of the present invention used in Examples.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 原料投入機構 2 スクリュー 3 モーター 4 原料排出口 5 原料投入口 6 雰囲気ガス供給口 6′ 雰囲気ガス供給口 7 排気口 8 加熱装置 9 隔壁 10 容器 11 バブリングパイプ 12 溶融ガラス排出口 13 予備室 14 原料供給通路 REFERENCE SIGNS LIST 1 raw material feeding mechanism 2 screw 3 motor 4 raw material discharge port 5 raw material input port 6 atmosphere gas supply port 6 ′ atmosphere gas supply port 7 exhaust port 8 heating device 9 partition wall 10 container 11 bubbling pipe 12 molten glass discharge port 13 preliminary chamber 14 raw material Supply passage

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 泰子 東京都新宿区中落合2丁目7番5号 ホー ヤ株式会社内 (72)発明者 工藤 理恵子 東京都新宿区中落合2丁目7番5号 ホー ヤ株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Yasuko Kato 2-7-5 Nakaochiai, Shinjuku-ku, Tokyo Inside the Hoya Corporation (72) Inventor Rieko Kudo 2-7-5, Nakaochiai, Shinjuku-ku, Tokyo Within Hoya Corporation

Claims (15)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 加熱された容器内の溶融ガラスに、該ガ
ラスの原料を投入して溶融する工程を備えたガラスの製
造方法であって、溶融ガラスに酸化性ガスをバブリング
させると共に、そのバブリング位置に、溶融される過程
で還元性を示すガラス原料を投入することを特徴とする
ガラスの製造方法。
1. A method for producing glass, comprising a step of charging a molten glass in a heated vessel with a raw material of the glass and melting the glass, wherein the oxidizing gas is bubbled through the molten glass and the bubbling is performed. A method for producing glass, wherein a glass raw material that exhibits reducibility in the course of being melted is introduced into a position.
【請求項2】 加熱された容器内の溶融ガラスに、該ガ
ラスの原料を投入して溶融する工程を備えたガラスの製
造方法であって、溶融ガラスに酸素ガスをバブリングさ
せると共に、そのバブリング位置に、リン酸ガラスの原
料を投入することを特徴とするリン酸ガラスの製造方
法。
2. A method for producing glass, comprising a step of introducing a raw material of glass into a molten glass in a heated container and melting the molten glass, wherein oxygen gas is bubbled through the molten glass, and the bubbling position is adjusted. A method for producing phosphate glass, wherein a raw material for phosphate glass is added to the mixture.
【請求項3】 ガラス原料としてメタリン酸化合物を用
い、リン酸ガラスを溶融する請求項1または2に記載の
ガラスの製造方法。
3. The method for producing glass according to claim 1, wherein a metaphosphate compound is used as a glass raw material, and the phosphate glass is melted.
【請求項4】 ガラス原料として、さらにフッ素化合物
を用い、フツリン酸ガラスを溶融する請求項3に記載の
ガラスの製造方法。
4. The method for producing glass according to claim 3, wherein a fluorine compound is further used as a glass raw material to melt the fluorophosphate glass.
【請求項5】 ガラス原料を投入する位置における溶融
ガラスの深さが、溶融ガラスの液面を基準にした原料投
入高さの1.5〜3倍になるようにガラス原料の供給量
および/または溶融ガラスの排出量を制御する請求項1
ないし4のいずれか1項に記載のガラスの製造方法。
5. The supply amount and / or the supply amount of the glass raw material such that the depth of the molten glass at the position where the glass raw material is charged is 1.5 to 3 times the raw material charging height based on the liquid level of the molten glass. Or controlling the discharge amount of the molten glass.
5. The method for producing glass according to any one of items 4 to 4.
【請求項6】 加熱された容器内の溶融ガラスに、該ガ
ラスの原料を投入して溶融する工程を備えたガラスの製
造方法であって、上記容器内を乾燥雰囲気ガスで満たす
と共に、該雰囲気ガスをガラス原料の投入経路に沿って
溶融ガラス液面へ流しながら、ガラス原料を投入するこ
とを特徴とするガラスの製造方法。
6. A method for producing glass, comprising a step of charging a raw glass material into a molten glass in a heated vessel and melting the glass, wherein the vessel is filled with a dry atmosphere gas and the atmosphere is dried. A method for producing glass, wherein a glass raw material is charged while flowing a gas to a molten glass liquid surface along a glass raw material charging path.
【請求項7】 ガラス原料としてフッ素化合物を用い、
フッ化物ガラスを溶融する請求項6に記載のガラスの製
造方法。
7. Use of a fluorine compound as a glass raw material,
The method for producing glass according to claim 6, wherein the fluoride glass is melted.
【請求項8】 ガラス原料として、さらにメタリン酸化
合物を用い、フツリン酸ガラスを溶融する請求項7に記
載のガラスの製造方法。
8. The method for producing glass according to claim 7, wherein a metaphosphate compound is further used as a glass raw material, and the fluorophosphate glass is melted.
【請求項9】 ガラス原料としてホウ酸化合物を用い、
ホウ酸含有ガラスを溶融する請求項6に記載のガラスの
製造方法。
9. Use of a boric acid compound as a glass raw material,
The method for producing glass according to claim 6, wherein the boric acid-containing glass is melted.
【請求項10】 溶融ガラスに酸化性ガスをバブリング
させると共に、そのバブリング位置に、溶融される過程
で還元性を示すガラス原料を投入する請求項6ないし9
のいずれか1項に記載のガラスの製造方法。
10. An oxidizing gas is bubbled through the molten glass, and a glass material exhibiting a reducibility in the course of melting is introduced into the bubbling position.
The method for producing glass according to any one of the above items.
【請求項11】 ガラス原料を投入し、加熱、溶融して
溶融ガラスを得るガラス溶融装置であって、ガラス原料
を溶融する容器と、容器中の溶融ガラスに酸化性ガスを
供給する酸化性ガス供給口と、前記酸化性ガス供給口の
上方に配置されたガラス原料を投入する原料投入口を、
主要構成要素として備えていることを特徴とするガラス
溶融装置。
11. A glass melting apparatus for charging a glass material, heating and melting to obtain a molten glass, comprising: a container for melting the glass material; and an oxidizing gas for supplying an oxidizing gas to the molten glass in the container. A supply port, a raw material input port for charging a glass raw material disposed above the oxidizing gas supply port,
A glass melting apparatus provided as a main component.
【請求項12】 容器中の溶融ガラスのガラス原料を投
入する位置における深さが、溶融ガラスの液面を基準に
した原料投入高さの1.5〜3倍になるようにガラス原
料の供給量および/または溶融ガラスの排出量を制御す
る制御機構を有する請求項11に記載のガラス溶融装
置。
12. Supply of glass raw material so that the depth of the molten glass in the container at the position where the glass raw material is charged is 1.5 to 3 times the raw material charging height based on the liquid level of the molten glass. The glass melting apparatus according to claim 11, further comprising a control mechanism for controlling an amount and / or a discharge amount of the molten glass.
【請求項13】 ガラス原料を投入し、加熱、溶融して
溶融ガラスを得るガラス溶融装置であって、ガラス原料
を加熱、溶融するとともに、得られた溶融ガラスを貯め
る容器と、この容器に連接して設けられた原料投入口
と、該容器内を満たす乾燥雰囲気ガスを供給する雰囲気
ガス供給口と、前記雰囲気ガスを排気する雰囲気ガス排
気口を、主要構成要素として備え、かつ雰囲気ガス供給
口からガラス原料投入経路に沿って溶融ガラス液面へと
向かい、排気口に至る雰囲気ガスの流路が形成されるよ
うに、前記容器の内部が区分されていることを特徴とす
るガラス溶融装置。
13. A glass melting apparatus for charging a glass raw material, heating and melting to obtain a molten glass, wherein the container is configured to heat and melt the glass raw material and store the obtained molten glass, and connected to the container. An atmosphere gas supply port for supplying a dry atmosphere gas that fills the container, an atmosphere gas exhaust port for exhausting the atmosphere gas, and an atmosphere gas supply port. Wherein the inside of the container is divided so that a flow path of an atmospheric gas is formed from the liquid to a molten glass liquid surface along a glass raw material charging path and reaches an exhaust port.
【請求項14】 円筒形状を有する容器の側面より溶融
ガラスを加熱する加熱部と、上記容器の底面を基準にし
た溶融ガラスの液面の高さが、該容器内径の25〜10
倍の範囲内に保たれるように、ガラス原料の投入量およ
び/または溶融ガラスの排出量を制御する制御機構とを
備えた請求項13に記載のガラス溶融装置。
14. A heating unit for heating the molten glass from a side surface of the cylindrical container, and a height of the liquid level of the molten glass with respect to a bottom surface of the container is 25 to 10 of an inner diameter of the container.
14. The glass melting apparatus according to claim 13, further comprising a control mechanism for controlling the input amount of the glass raw material and / or the discharge amount of the molten glass so as to be maintained within the doubled range.
【請求項15】 溶融ガラス中に乾燥した酸化性ガスを
供給する酸化性ガス供給口を備え、かつ原料投入口が酸
化性ガス供給口の上方に配置されている請求項13また
は14に記載のガラス溶融装置。
15. The method according to claim 13, further comprising an oxidizing gas supply port for supplying a dry oxidizing gas into the molten glass, and a raw material input port being disposed above the oxidizing gas supply port. Glass melting equipment.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007052489A1 (en) * 2005-10-31 2007-05-10 Ohara Inc. Optical glass, apparatus for producing optical glass, and process for producing the same
JP2007126298A (en) * 2005-10-31 2007-05-24 Ohara Inc Optical glass
JP2007126297A (en) * 2005-10-31 2007-05-24 Ohara Inc Method of and device for producing optical glass
JP2007519595A (en) * 2003-12-23 2007-07-19 ヴィースナー ゲーエムベーハー Method and apparatus for conditioning a cooling process area to reduce corrosion
JP2012505149A (en) * 2008-10-08 2012-03-01 コーニング インコーポレイテッド Method and apparatus for manufacturing glass plates
JP2012148964A (en) * 2010-12-23 2012-08-09 Schott Ag Fluorophosphate glass
WO2019124006A1 (en) * 2017-12-22 2019-06-27 日本電気硝子株式会社 Method for producing glass article and glass-melting furnace

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007519595A (en) * 2003-12-23 2007-07-19 ヴィースナー ゲーエムベーハー Method and apparatus for conditioning a cooling process area to reduce corrosion
WO2007052489A1 (en) * 2005-10-31 2007-05-10 Ohara Inc. Optical glass, apparatus for producing optical glass, and process for producing the same
JP2007126298A (en) * 2005-10-31 2007-05-24 Ohara Inc Optical glass
JP2007126297A (en) * 2005-10-31 2007-05-24 Ohara Inc Method of and device for producing optical glass
JP2012505149A (en) * 2008-10-08 2012-03-01 コーニング インコーポレイテッド Method and apparatus for manufacturing glass plates
JP2012148964A (en) * 2010-12-23 2012-08-09 Schott Ag Fluorophosphate glass
WO2019124006A1 (en) * 2017-12-22 2019-06-27 日本電気硝子株式会社 Method for producing glass article and glass-melting furnace
JP2019112253A (en) * 2017-12-22 2019-07-11 日本電気硝子株式会社 Production method of glass article, and glass melting furnace
JP7025720B2 (en) 2017-12-22 2022-02-25 日本電気硝子株式会社 Manufacturing method of glass articles and glass melting furnace
TWI787409B (en) * 2017-12-22 2022-12-21 日商日本電氣硝子股份有限公司 Method for manufacturing glass objects

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