JP2012193082A - Filler for glass production container, filler layer for glass production container, device for producing glass, and method for manufacturing device for producing glass - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a filler from which filler slurry is prepared, the slurry being excellent in fluidity when charged, hardened in a short time after charged, and dried in a short time after charged, too.SOLUTION: The filler for a glass production container is charged between a glass production container 10, which is made of a noble metal, and a base material 30. The filler for a glass production container contains glass powder, aggregate having a particle size of 0.2 mm or larger, ceramic powder, and a hydraulic substance which contains an alkaline earth oxide.

Description

本発明は、ガラス製造容器用充填材、それが焼成されてなるガラス製造容器用充填材層、それを備えるガラス製造装置及びガラス製造装置の製造方法に関する。   The present invention relates to a filler for glass production containers, a filler layer for glass production containers formed by firing the glass, a glass production apparatus provided with the filler, and a method for producing the glass production apparatus.

光学ガラスやディスプレイ用ガラスなどの高品位なガラスを製造するためのガラス製造容器としては、従来、Ptなどの貴金属または貴金属を含む合金からなるガラス製造容器(以下、「Pt容器」とする。)が広く用いられている。その理由は、Pt容器は、1000℃以上といった高温雰囲気中においても高い剛性を有し、かつ、内部のガラスを汚染しにくいためである。なお、ガラス製造用容器は、通常外側が耐火物からなる支持材で覆われ、ガラス製造用容器と支持材との空隙に充填材が充填固化されることにより固定される。   Conventionally, as a glass production container for producing high-quality glass such as optical glass and display glass, a glass production container made of a noble metal such as Pt or an alloy containing a noble metal (hereinafter referred to as “Pt container”). Is widely used. The reason is that the Pt container has high rigidity even in a high temperature atmosphere of 1000 ° C. or higher and hardly contaminates the internal glass. In addition, the container for glass manufacture is normally fixed by the outer side being covered with the support material which consists of refractories, and a filler being filled and solidified in the space | gap of the container for glass manufacture and a support material.

例えば下記の特許文献1には、Pt容器と支持材との間の隙間に充填される充填材として、AlとSiOとの含有量が97重量%以上であるアルミナキャスタブルを用いることが記載されている。 For example, in the following Patent Document 1, an alumina castable whose content of Al 2 O 3 and SiO 2 is 97% by weight or more is used as a filler filled in a gap between a Pt container and a support material. Is described.

特開2010−228942号公報JP 2010-228942 A

特許文献1に記載のアルミナキャスタブルを充填材として用いて充填材スラリーを作製した場合、小さな隙間にも充填可能な程度まで充填材スラリーの粘度を下げるため、充填材スラリーに含まれる液体の量を多くすると、充填材スラリーが乾燥し、硬化するまでに要する時間が長くなるという問題がある。このため、例えば、Pt容器と支持材との間の隙間に、幅狭の部分と、幅広の部分とが存在する場合、液体の含有量が少ない充填材スラリーを用いると、幅狭の部分に充填材を確実に充填できず、一方、液体の含有量が多い充填材スラリーを用いると幅狭の部分にも充填材が充填されるものの、幅広の部分に充填された充填材スラリーが乾燥し、硬化するまでに長時間を要する、さらには、乾燥後の収縮が大きくなる。   When the filler slurry is prepared using the alumina castable described in Patent Document 1 as a filler, the amount of liquid contained in the filler slurry is reduced in order to reduce the viscosity of the filler slurry to such an extent that even a small gap can be filled. If it increases, there exists a problem that time required for a filler slurry to dry and to harden will become long. For this reason, for example, when a narrow portion and a wide portion exist in the gap between the Pt container and the support material, if a filler slurry with a low liquid content is used, the narrow portion is used. On the other hand, if a filler slurry with a high liquid content cannot be filled reliably, the filler is filled in the narrow part, but the filler slurry filled in the wide part is dried. It takes a long time to cure, and the shrinkage after drying increases.

本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、充填時においては優れた流動性を有する一方、充填された後に硬化するまでの時間が短く、かつ乾燥するまでの時間も短い充填材スラリーを作製できる充填材を提供することにある。   The present invention has been made in view of such points, and its purpose is to have excellent fluidity at the time of filling, while the time to cure after filling is short and the time to dry. Another object of the present invention is to provide a filler capable of producing a short filler slurry.

本発明に係るガラス製造容器用充填材は、貴金属製のガラス製造容器と支持材との間に充填される充填材である。本発明に係るガラス製造容器用充填材は、ガラス粉末と、粒子径が0.2mm以上の骨材と、セラミック粉末と、水硬性物質とを含む。水硬性物質は、アルカリ土類酸化物を含有している。   The filler for glass manufacturing containers which concerns on this invention is a filler with which it fills between the glass manufacturing container made from a noble metal, and a support material. The filler for glass manufacturing containers which concerns on this invention contains glass powder, the aggregate whose particle diameter is 0.2 mm or more, ceramic powder, and a hydraulic substance. The hydraulic substance contains an alkaline earth oxide.

本発明において、「セラミック粉末」は粒子径が0.2mm未満のものをいう。   In the present invention, “ceramic powder” refers to those having a particle size of less than 0.2 mm.

水硬性物質の含有量が、アルカリ土類酸化物換算で、ガラス粉末、骨材及びセラミック粉末からなる無機粉末100質量部に対して0.1質量部〜3質量部であることが好ましい。   It is preferable that content of a hydraulic substance is 0.1-3 mass parts with respect to 100 mass parts of inorganic powder which consists of glass powder, an aggregate, and a ceramic powder in conversion to alkaline-earth oxide.

ガラス粉末、骨材及びセラミック粉末からなる無機粉末中において、ガラス粉末の含有率は、5質量%〜35質量%であることが好ましい。   In the inorganic powder composed of glass powder, aggregate and ceramic powder, the content of glass powder is preferably 5% by mass to 35% by mass.

無機粉末中において、骨材の含有率は、40質量%〜90質量%であることが好ましい。   In the inorganic powder, the aggregate content is preferably 40% by mass to 90% by mass.

無機粉末中において、セラミック粉末の含有率は、4質量%〜30質量%であることが好ましい。   In the inorganic powder, the content of the ceramic powder is preferably 4% by mass to 30% by mass.

水硬性物質は、カルシウムアルミネート化合物、カルシウムシリケート化合物及びバリウムアルミネート化合物からなる群から選ばれた少なくとも一種であることが好ましい。   The hydraulic substance is preferably at least one selected from the group consisting of calcium aluminate compounds, calcium silicate compounds, and barium aluminate compounds.

骨材は、ムライト粒子、アルミナ粒子及びシリカ粒子のうちの少なくとも一つを含むことが好ましい。   The aggregate preferably includes at least one of mullite particles, alumina particles, and silica particles.

ガラス製造容器用充填材は、セラミック粉末として、粒子径が1μm〜50μmの範囲内にあるアルミナ粒子を含むことが好ましい。   It is preferable that the filler for glass manufacturing containers contains the alumina particle which has a particle diameter in the range of 1 micrometer-50 micrometers as ceramic powder.

ガラス製造容器用充填材は、セラミック粉末として、粒子径が1μm〜100μmの範囲内にあるシリカ粒子を含むことが好ましい。   It is preferable that the filler for glass manufacturing containers contains the silica particle which has a particle diameter in the range of 1 micrometer-100 micrometers as ceramic powder.

ガラス製造容器用充填材は、解膠剤をさらに含むことが好ましい。   It is preferable that the filler for glass manufacturing containers further contains a peptizer.

本発明に係るガラス製造容器用充填材層は、上記本発明に係るガラス製造容器用充填材が焼成されてなるものである。   The filler layer for glass production containers according to the present invention is obtained by firing the filler for glass production containers according to the present invention.

本発明に係るガラス製造装置は、上記本発明に係るガラス製造容器用充填材層と、貴金属製のガラス製造容器と、支持材とを備えている。ガラス製造容器用充填材層は、ガラス製造容器と支持材との間に充填されている。   The glass manufacturing apparatus which concerns on this invention is equipped with the filler layer for glass manufacturing containers which concerns on the said invention, the glass manufacturing container made from a noble metal, and a support material. The filler layer for glass production containers is filled between the glass production container and the support material.

本発明に係るガラス製造装置の製造方法は、上記本発明に係るガラス製造装置の製造方法に関する。本発明に係るガラス製造装置の製造方法では、支持材と、ガラス製造容器との間の隙間に、ガラス粉末と、粒子径が0.2mm以上の骨材と、セラミック粉末と、アルカリ土類酸化物を含有する水硬性物質とを含む充填材に分散媒を加えた充填材スラリーを充填する。充填材スラリーを乾燥させる。乾燥させた充填材スラリーを焼成することにより、ガラス製造容器用充填材層を形成する。   The manufacturing method of the glass manufacturing apparatus which concerns on this invention is related with the manufacturing method of the glass manufacturing apparatus which concerns on the said this invention. In the manufacturing method of the glass manufacturing apparatus according to the present invention, the glass powder, the aggregate having a particle diameter of 0.2 mm or more, the ceramic powder, and the alkaline earth oxidation are formed in the gap between the support material and the glass manufacturing container. A filler slurry obtained by adding a dispersion medium to a filler containing a hydraulic substance containing a product is filled. Dry the filler slurry. By firing the dried filler slurry, a filler layer for a glass production container is formed.

なお、本発明において、「ガラス製造容器」とは、ガラス融液と接触する内表面と、ガラス融液と接触しない外表面とを有し、ガラス融液を保持または搬送できる部材のことをいう。「ガラス製造容器」には、溶融槽、清澄槽、撹拌槽等のガラス融液を保持できる容器、ガラス融液を搬送できるガラス搬送パイプ、成形用部材等が含まれる。ここで、「成形用部材」とは、ガラス融液を所定の形状に成形するために用いる部材をいう。従って、「成形用部材」には、成形用スリーブ、ノズル等が含まれるものとする。   In the present invention, the “glass production container” refers to a member having an inner surface in contact with the glass melt and an outer surface not in contact with the glass melt and capable of holding or transporting the glass melt. . The “glass production container” includes a container capable of holding a glass melt such as a melting tank, a clarification tank, and a stirring tank, a glass transport pipe capable of transporting the glass melt, and a molding member. Here, the “forming member” refers to a member used for forming a glass melt into a predetermined shape. Accordingly, the “molding member” includes a molding sleeve, a nozzle, and the like.

本発明において、「貴金属製のガラス製造容器」とは、貴金属または貴金属を含む合金からなるガラス製造容器をいう。貴金属の具体例としては、Pt、Rh、Ir、Pd、Au等が挙げられる。貴金属を含む合金としては、Pt、Rh、Ir、Pd及びAuからなる群から選ばれた一種以上を含む合金が挙げられる。貴金属を含む合金の具体例としては、Pt/Rh合金、Pt/Ir合金、Pt/Pd合金などが挙げられる。   In the present invention, “a glass production container made of noble metal” refers to a glass production container made of a noble metal or an alloy containing a noble metal. Specific examples of the noble metal include Pt, Rh, Ir, Pd, Au and the like. Examples of the alloy containing a noble metal include an alloy containing one or more selected from the group consisting of Pt, Rh, Ir, Pd and Au. Specific examples of alloys containing noble metals include Pt / Rh alloys, Pt / Ir alloys, and Pt / Pd alloys.

「支持材」とは、ガラス製造容器を支持するための部材である。支持材は、例えば、ガラス製造容器の周囲に設けられた耐火物からなる。   The “support material” is a member for supporting the glass manufacturing container. The support material is made of, for example, a refractory provided around the glass manufacturing container.

「ムライト」とは、Al・nSiO(但し、nは、1/2〜2/3の範囲内)で表される、高温下で安定な珪酸アルミニウム化合物である。 “Mullite” is an aluminum silicate compound represented by Al 2 O 3 .nSiO 2 (where n is in the range of 1/2 to 2/3) and stable at high temperatures.

「ムライト粒子」とは、ムライトを主体とする粒子で、ムライトの含有率が90質量%以上である粒子をいう。   “Mullite particles” are particles mainly composed of mullite and having a mullite content of 90% by mass or more.

「アルミナ粒子」とは、アルミナを主体とする粒子で、アルミナの含有率が95質量%以上である粒子をいう。   The “alumina particles” are particles mainly composed of alumina and having an alumina content of 95% by mass or more.

「シリカ粒子」とは、シリカを主体とする粒子で、シリカの含有率が95質量%以上である粒子をいう。   “Silica particles” refers to particles mainly composed of silica and having a silica content of 95% by mass or more.

本発明によれば、充填時においては優れた流動性を有する一方、充填された後に硬化するまでの時間が短く、かつ乾燥するまでの時間も短い充填材スラリーを作製できる充填材を提供することができる。   According to the present invention, there is provided a filler capable of producing a filler slurry that has excellent fluidity at the time of filling, but has a short time to cure after being filled and a short time to dry. Can do.

本発明を実施した一実施形態に係るガラス製造装置の模式的断面図である。It is typical sectional drawing of the glass manufacturing apparatus which concerns on one Embodiment which implemented this invention.

以下、本発明を実施した好ましい形態の一例について説明する。但し、下記の実施形態は、単なる例示である。本発明は、下記の実施形態に何ら限定されない。   Hereinafter, an example of the preferable form which implemented this invention is demonstrated. However, the following embodiment is merely an example. The present invention is not limited to the following embodiments.

(ガラス製造容器10)
ガラス製造装置1は、ガラス製造容器10を備えている。ガラス製造容器10は、PtやPt合金などの貴金属からなる。
(Glass production container 10)
The glass manufacturing apparatus 1 includes a glass manufacturing container 10. The glass manufacturing container 10 is made of a noble metal such as Pt or a Pt alloy.

(焼成被膜11)
ガラス製造容器10の外表面上には、焼成被膜11が形成されている。この焼成被膜11は、水素の透過を抑制するための膜である。
(Firing coating 11)
A fired film 11 is formed on the outer surface of the glass manufacturing container 10. The fired film 11 is a film for suppressing hydrogen permeation.

焼成被膜11は、ガラス成分を含むコーティング材を焼成してなるものである。コーティング材は、ガラス成分と、ガラス成分を保持するための耐火成分とを含むものであることが好ましい。   The fired film 11 is formed by firing a coating material containing a glass component. The coating material preferably contains a glass component and a refractory component for holding the glass component.

コーティング材に含まれるガラス成分は、特に限定されない。コーティング材に含まれるガラス成分は、例えば、硼珪酸塩系ガラスや珪酸塩系ガラスであることが好ましく、アルカリ金属やアルカリ土類金属の含有量が少ない硼珪酸塩系ガラスや珪酸塩系ガラスであることがより好ましい。   The glass component contained in the coating material is not particularly limited. The glass component contained in the coating material is preferably, for example, borosilicate glass or silicate glass, such as borosilicate glass or silicate glass with a low content of alkali metal or alkaline earth metal. More preferably.

コーティング材におけるガラス成分の含有量は、特に限定されないが、20質量%以上であることが好ましく、40質量%〜70質量%であることがより好ましく、50質量%〜60質量%であることがさらに好ましい。コーティング材におけるガラス成分の含有量が少なすぎると、焼成被膜11の水素の遮蔽性が十分に得られない場合がある。一方、コーティング材におけるガラス成分の含有量が多すぎると、焼成時にガラス成分が脱落しやすくなり、水素の遮蔽性が劣化する場合がある。   The content of the glass component in the coating material is not particularly limited, but is preferably 20% by mass or more, more preferably 40% by mass to 70% by mass, and 50% by mass to 60% by mass. Further preferred. When there is too little content of the glass component in a coating material, the hydrogen shielding property of the baked film 11 may not fully be obtained. On the other hand, if the content of the glass component in the coating material is too large, the glass component tends to fall off during firing, and the hydrogen shielding properties may deteriorate.

コーティング材に含まれる耐火成分としては、シリカやアルミナなどが含まれる。コーティング材は、ガラス成分と、シリカと、アルミナとの全てを含むものであることが好ましい。この場合、コーティング材におけるシリカの含有量は、15質量%〜40質量%であることが好ましく、20質量%〜30質量%であることがさらに好ましい。コーティング材におけるシリカの含有量が少なすぎると、ガラス成分に溶け込むシリカが少なくなり、ガラス成分の粘度が高くならないため、焼成途中に被膜が流動し脱落したり、焼成被膜11の剛性が低くなったりする場合がある。コーティング材におけるシリカの含有量が多すぎると、相対的にアルミナが少なくなり、ムライト結晶の生成量が少なくなるため、焼成被膜11の剛性が低くなる場合がある。   Examples of the refractory component contained in the coating material include silica and alumina. The coating material preferably contains all of the glass component, silica, and alumina. In this case, the content of silica in the coating material is preferably 15% by mass to 40% by mass, and more preferably 20% by mass to 30% by mass. If the content of silica in the coating material is too small, the amount of silica that dissolves in the glass component decreases, and the viscosity of the glass component does not increase, so that the coating flows and falls off during firing, or the rigidity of the fired coating 11 decreases. There is a case. When the content of silica in the coating material is too large, alumina is relatively reduced, and the amount of mullite crystals generated is reduced, which may reduce the rigidity of the fired coating 11.

コーティング材に含まれるシリカの平均粒子径は、50μm以下であることが好ましく、10μm以下であることがさらに好ましい。特に、より細かなシリカの粒子を含むコロイダルシリカを用いることが好ましい。コーティング材に含まれるシリカの平均粒子径が大きすぎると、シリカがガラス成分に溶け込みにくくなるため、ムライトの形成が遅くなり、焼成時におけるガラス成分の流動を抑制しにくくなる場合があるためである。   The average particle size of silica contained in the coating material is preferably 50 μm or less, and more preferably 10 μm or less. In particular, it is preferable to use colloidal silica containing finer silica particles. This is because if the average particle size of silica contained in the coating material is too large, silica will not easily dissolve in the glass component, so that the formation of mullite will be slow and it may be difficult to suppress the flow of the glass component during firing. .

なお、「コロイダルシリカ」とは、分散媒中に平均粒子径が1nm〜30nmのシリカ微粒子が分散しているものをいう。   “Colloidal silica” refers to silica particles having an average particle size of 1 nm to 30 nm dispersed in a dispersion medium.

コーティング材におけるアルミナの含有量は、10質量%〜40質量%であることが好ましく、16質量%〜27質量%であることがさらに好ましい。コーティング材におけるアルミナの含有量が多すぎると、ガラス成分が不足し焼成被膜11にクラックが入る場合がある。コーティング材におけるアルミナの含有量が少なすぎると、ガラス成分に溶け込むアルミナが少なくなり、ガラス成分の粘度が十分に高くならず、焼成時にガラス成分が脱落する場合がある。コーティング材に含まれるアルミナは、平均粒子径が1μm〜100μmのアルミナ粒子であることが好ましい。このような平均粒子径を有するアルミナ粒子を添加することにより、焼成被膜11の変形やタレを効果的に抑制できるとともに、均一な焼成被膜11が形成しやすくなる。なお、平均粒子径がナノオーダー(例えば5nm〜50nm)のアルミナ微粒子やアルミナファイバーをさらに添加することが好ましい。アルミナ微粒子は、ガラス成分への溶け込みが速い。このため、アルミナ微粒子を添加することにより、ガラス成分の粘度を増大させることができるので、焼成時におけるガラス成分の脱落を抑制することができる。またアルミナファイバーを加えることで、焼成被膜11の強度を向上させることができる。   The content of alumina in the coating material is preferably 10% by mass to 40% by mass, and more preferably 16% by mass to 27% by mass. When there is too much content of the alumina in a coating material, a glass component may run short and the fired film 11 may crack. If the content of alumina in the coating material is too small, the amount of alumina that dissolves in the glass component decreases, the viscosity of the glass component does not increase sufficiently, and the glass component may fall off during firing. The alumina contained in the coating material is preferably alumina particles having an average particle diameter of 1 μm to 100 μm. By adding alumina particles having such an average particle diameter, deformation and sagging of the fired film 11 can be effectively suppressed, and a uniform fired film 11 can be easily formed. In addition, it is preferable to further add alumina fine particles or alumina fibers having an average particle diameter of nano-order (for example, 5 nm to 50 nm). Alumina fine particles are rapidly dissolved in glass components. For this reason, since the viscosity of a glass component can be increased by adding alumina microparticles | fine-particles, drop-off | omission of the glass component at the time of baking can be suppressed. Moreover, the strength of the fired film 11 can be improved by adding alumina fiber.

なお、コーティング材の組成は、ガラス製造容器の使用温度によって適宜調製する必要がある。例えば、ガラス製造容器の使用温度が1300℃以上と高い場合は、耐火成分の含有量を多くしたり、ガラス成分として、軟化温度がより高いガラスを用いたりすることが好ましい。   The composition of the coating material needs to be appropriately adjusted depending on the use temperature of the glass production container. For example, when the operating temperature of the glass production container is as high as 1300 ° C. or higher, it is preferable to increase the content of the refractory component or to use glass having a higher softening temperature as the glass component.

(支持材30)
ガラス製造容器10の外側には、支持材30が配されている。支持材30は、適宜の耐火物により構成されている。具体的には、支持材30は、例えば、焼成耐火物や電鋳耐火物などにより構成することができる。
(Support material 30)
A support material 30 is disposed outside the glass manufacturing container 10. The support member 30 is made of an appropriate refractory. Specifically, the support material 30 can be composed of, for example, a fired refractory or an electroformed refractory.

(充填材層20)
ガラス製造容器10と支持材30との間には、クリアランスが設けられている。このクリアランスに充填材層20が充填されている。充填材層20は、ガラス製造容器10の外表面上に形成された焼成被膜11と密着している。
(Filler layer 20)
A clearance is provided between the glass manufacturing container 10 and the support material 30. This clearance is filled with the filler layer 20. The filler layer 20 is in close contact with the fired film 11 formed on the outer surface of the glass production container 10.

充填材層20は、充填材が焼成されてなるものである。ここで、充填材は、ガラス粉末と、粒子径が0.2mm以上の骨材と、セラミック粉末と、アルカリ土類酸化物を含有する水硬性物質とを含む。このように、充填材は、ガラス粉末を含むため、同じくガラス粉末を含むコーティング材との組成が近くなる。このため、充填材は、例えば、従来のガラス粉末を含まないモルタルやアルミナキャスタブルなどのような充填材と比較して、ガラス粉末を含むコーティング材と反応し難い。従って、コーティング材と充填材とが反応することに起因する焼成被膜11の組成のずれを抑制することができる。つまり、所望の組成を有し、高い水素遮蔽性を有する焼成被膜11を形成することができる。従って、ガラス融液中に酸素ガスの泡が発生しにくいガラス製造装置1を得ることができる。   The filler layer 20 is formed by firing a filler. Here, the filler includes glass powder, an aggregate having a particle size of 0.2 mm or more, ceramic powder, and a hydraulic substance containing an alkaline earth oxide. Thus, since a filler contains glass powder, a composition with the coating material which also contains glass powder becomes close. For this reason, a filler is hard to react with the coating material containing glass powder compared with fillers, such as the mortar which does not contain the conventional glass powder, and an alumina castable, for example. Therefore, the composition shift of the fired film 11 due to the reaction between the coating material and the filler can be suppressed. That is, the fired film 11 having a desired composition and high hydrogen shielding properties can be formed. Therefore, it is possible to obtain the glass manufacturing apparatus 1 in which bubbles of oxygen gas are hardly generated in the glass melt.

なお、ガラス粉末の種類は、特に限定されない。ガラス粉末の種類としては、ガラス軟化温度が高いガラスであることが好ましい。具体的には、ガラス粉末は、例えば、硼珪酸塩系ガラスや珪酸塩系ガラスであることが好ましく、アルカリ金属やアルカリ土類金属の含有量が少ない硼珪酸塩系ガラスや珪酸塩系ガラスであることがより好ましい。また、ガラス粉末は、無アルカリガラスであることが好ましい。充填材に含まれるガラス粉末の種類は、コーティング材に含まれるガラス粉末の種類と実質的に等しいことが好ましい。   In addition, the kind of glass powder is not specifically limited. The glass powder is preferably a glass having a high glass softening temperature. Specifically, the glass powder is preferably borosilicate glass or silicate glass, for example, borosilicate glass or silicate glass with a low content of alkali metal or alkaline earth metal. More preferably. The glass powder is preferably alkali-free glass. The kind of glass powder contained in the filler is preferably substantially equal to the kind of glass powder contained in the coating material.

なお、本発明において、ガラス粉末には、結晶化ガラスが含まれるものとする。   In the present invention, the glass powder includes crystallized glass.

ところで、上述のように、コーティング材との反応性を低下させる観点からは、充填材がガラス粉末を含有している必要がある。しかしながら、ガラス粉末は、例えば耐火成分などと比べて融点が低く溶けやすい。このため、コーティング材の焼成時に、ガラス成分が充填材層から脱落しやすくなる傾向にある。その結果、充填材層が収縮してしまい、ガラス製造容器と支持材との間に隙間が生じる場合がある。そうすると、ガラス製造容器を支持材に強固に固定できなくなる場合がある。   By the way, as mentioned above, the filler needs to contain glass powder from a viewpoint of reducing the reactivity with a coating material. However, glass powder has a melting point lower than that of, for example, a refractory component and is easily melted. For this reason, at the time of baking of a coating material, it exists in the tendency for a glass component to fall out from a filler layer easily. As a result, the filler layer contracts, and a gap may be generated between the glass production container and the support material. If it does so, it may become impossible to fix a glass manufacturing container firmly to a support material.

なお、ガラス成分が脱落し、ガラス製造容器と支持材との間に隙間が生じた場合、通常その隙間はそれほど大きくないため埋めるのは困難である。   In addition, when a glass component falls out and a clearance gap arises between a glass manufacturing container and a support material, since the clearance gap is not so large normally, it is difficult to fill.

このため、充填材は、ガラス粉末と共に、セラミック粉末をさらに含むことが好ましい。また、充填材は、セラミック粉末として、粒子径が1μm〜50μmの範囲内にあるアルミナ粒子と、粒子径が1μm〜100μmの範囲内にあるシリカ粒子とのうちの少なくとも一方を含むことがより好ましい。この場合、コーティング材の焼成時に、ガラス成分が充填材層から脱落しにくくなる。よって、コーティング材の焼成時に、充填材層が収縮することが効果的に抑制される。従って、ガラス製造容器と支持材との間に隙間が生じることを抑制することができる。その結果、ガラス製造容器を支持材に強固に固定することができる。   For this reason, it is preferable that a filler further contains ceramic powder with glass powder. Further, the filler preferably contains at least one of alumina particles having a particle diameter in the range of 1 μm to 50 μm and silica particles having a particle diameter in the range of 1 μm to 100 μm as the ceramic powder. . In this case, it becomes difficult for the glass component to fall off from the filler layer when the coating material is fired. Therefore, the shrinkage of the filler layer during firing of the coating material is effectively suppressed. Therefore, it can suppress that a clearance gap produces between a glass manufacturing container and a support material. As a result, the glass production container can be firmly fixed to the support material.

特に、充填材がアルミナ粒子を含み、かつ充填材に含まれるガラス粉末がシリカを含むものである場合、充填材を焼成して充填材層20を形成する際に、高硬度のムライトの針状結晶が析出する。これにより、ガラス成分の脱落がより効果的に抑制できると共に、充填材層20の剛性をさらに高めることができる。   In particular, when the filler contains alumina particles and the glass powder contained in the filler contains silica, when the filler is baked to form the filler layer 20, the needle-like crystals of mullite with high hardness are formed. Precipitate. Thereby, while the drop-off | omission of a glass component can be suppressed more effectively, the rigidity of the filler layer 20 can further be improved.

なお、アルミナ粒子には、アルミナファイバーが含まれるものとする。ここで、「アルミナファイバー」とは、細長形状を有し、アルミナを主成分として含む材料である。アルミナファイバーは、例えば、略円柱状であることが好ましい。   The alumina particles include alumina fibers. Here, the “alumina fiber” is a material having an elongated shape and containing alumina as a main component. For example, the alumina fiber is preferably substantially cylindrical.

なお、充填材における粒子径が1μm〜50μmの範囲内にあるアルミナ粒子と粒子径が1μm〜100μmの範囲内にあるシリカ粒子とのそれぞれの含有率は、コーティング材におけるアルミナ成分やシリカ成分の含有率などに応じて適宜設定することができる。例えば、充填材における粒子径が1μm〜50μmの範囲内にあるアルミナ粒子と粒子径が1μm〜100μmの範囲内にあるシリカ粒子とのそれぞれの含有率は、コーティング材におけるアルミナ成分やシリカ成分の含有率と、充填材におけるアルミナ成分やシリカ成分の含有率とがほぼ等しくなるように設定することができる。   In addition, each content rate of the alumina particle in which the particle diameter in a filler is in the range of 1 micrometer-50 micrometers, and the silica particle in which the particle diameter is in the range of 1 micrometer-100 micrometers is content of the alumina component in a coating material, or a silica component. It can be set as appropriate according to the rate. For example, the content of each of alumina particles having a particle diameter in the range of 1 μm to 50 μm and silica particles having a particle diameter in the range of 1 μm to 100 μm depends on the content of the alumina component and silica component in the coating material. The rate and the content of the alumina component and the silica component in the filler can be set to be substantially equal.

具体的には、充填材における粒子径が1μm〜50μmの範囲内にあるアルミナ粒子の含有率は、1質量%〜10質量%であることが好ましく、1質量%〜8.5質量%であることがより好ましい。充填材における粒子径が1μm〜100μmの範囲内にあるシリカ粒子の含有率は、1質量%〜20質量%であることが好ましく、2質量%〜18質量%であることがより好ましい。   Specifically, the content of alumina particles having a particle diameter in the range of 1 μm to 50 μm in the filler is preferably 1% by mass to 10% by mass, and preferably 1% by mass to 8.5% by mass. It is more preferable. The content of the silica particles having a particle diameter in the range of 1 μm to 100 μm in the filler is preferably 1% by mass to 20% by mass, and more preferably 2% by mass to 18% by mass.

なお、アルミナ粒子の粒子径は、1μm〜10μmであることがより好ましい。シリカ粒子の粒子径は、30μm〜70μmであることがより好ましく、40μm〜60μmであることがさらに好ましい。   The particle diameter of the alumina particles is more preferably 1 μm to 10 μm. The particle diameter of the silica particles is more preferably 30 μm to 70 μm, and further preferably 40 μm to 60 μm.

また、本実施形態においては、充填材は、粒子径が0.2mm以上の骨材を含んでいる。このため、充填材における粒子径の小さな粉末の割合を小さくすることができる。よって、充填材スラリーが含む水等の分散媒が少ない場合であっても、充填材を好適に分散させることができ、優れた流動性を有する充填材スラリーを得ることができる。このため、充填材スラリーにおける粒子の優れた分散性と充填材スラリーの優れた流動性を維持しながら、充填材スラリーにおける分散媒の含有率を低くすることができる。従って、充填材スラリーの乾燥に要する時間を短くすることができる。   Moreover, in this embodiment, the filler contains the aggregate whose particle diameter is 0.2 mm or more. For this reason, the ratio of the powder with a small particle diameter in a filler can be made small. Therefore, even when there is little dispersion medium such as water contained in the filler slurry, the filler can be suitably dispersed, and a filler slurry having excellent fluidity can be obtained. For this reason, the content rate of the dispersion medium in the filler slurry can be lowered while maintaining the excellent dispersibility of the particles in the filler slurry and the excellent fluidity of the filler slurry. Therefore, the time required for drying the filler slurry can be shortened.

また、充填材スラリーの乾燥時における収縮量を小さくできるため、充填材層20にひび割れなどが生じることを抑制することもできる。   Moreover, since the shrinkage amount at the time of drying of the filler slurry can be reduced, it is possible to suppress the occurrence of cracks or the like in the filler layer 20.

充填材スラリーの乾燥に要する時間をより短くする観点からは、充填材における骨材の含有率は、40質量%〜90質量%であることが好ましく、50質量%〜80質量%であることがより好ましい。   From the viewpoint of shortening the time required for drying the filler slurry, the aggregate content in the filler is preferably 40% by mass to 90% by mass, and preferably 50% by mass to 80% by mass. More preferred.

骨材の粒子径は、5mm以下であることが好ましい。骨材の粒子径が大きすぎると、充填材スラリーにおける分散媒の含有率を低くできるという効果が得られにくくなる場合があったり、充填材スラリーの充填性が悪化したりする場合があるためである。但し、例えば、粒子径の異なる複数種類の骨材を用いる場合は、それら複数種類の骨材の少なくとも一つが0.2mm〜5mmであることが好ましく、他の骨材は、5mm以上であってもよい。   The particle diameter of the aggregate is preferably 5 mm or less. If the aggregate particle size is too large, the effect that the content of the dispersion medium in the filler slurry can be lowered may be difficult to obtain, or the filling property of the filler slurry may be deteriorated. is there. However, for example, when using a plurality of types of aggregates having different particle diameters, it is preferable that at least one of the plurality of types of aggregates is 0.2 mm to 5 mm, and the other aggregates are 5 mm or more. Also good.

骨材の粒子径は、0.5mm〜5mmであることがより好ましく、1mm〜3mmであることがさらに好ましい。   The particle diameter of the aggregate is more preferably 0.5 mm to 5 mm, and further preferably 1 mm to 3 mm.

骨材の種類は特に限定されない。骨材は、例えば、ムライト粒子、アルミナ粒子及びシリカ粒子のうちの少なくとも一つを含んでいることが好ましい。骨材が高硬度のムライト粒子を含む場合は、骨材による補強効果が大きく、充填材層20の剛性をより高めることができる。骨材が、アルミナ粒子やシリカ粒子を含む場合は、焼成時にアルミナ粒子やシリカ粒子からムライトの針状結晶が成長し、それにより充填材層20の剛性が高められる場合がある。   The kind of aggregate is not particularly limited. The aggregate preferably contains, for example, at least one of mullite particles, alumina particles, and silica particles. When the aggregate contains high-hardness mullite particles, the reinforcing effect by the aggregate is great, and the rigidity of the filler layer 20 can be further increased. When the aggregate contains alumina particles or silica particles, mullite needle-like crystals grow from the alumina particles or silica particles during firing, which may increase the rigidity of the filler layer 20.

また、骨材の構成材料が、コーティング材にも含まれる場合は、コーティング材と骨材との組成が近くなるため、互いに反応し難い。従って、骨材は、コーティング材に含まれている材料からなることが好ましい。   In addition, when the constituent material of the aggregate is also included in the coating material, the composition of the coating material and the aggregate are close to each other, and thus hardly react with each other. Therefore, the aggregate is preferably made of a material included in the coating material.

ガラス粉末と粒子径が0.2mm以上の骨材と、セラミック粉末とからなる無機粉末中において、ガラス粉末の含有率は、5質量%〜35質量%であることが好ましい。無機粉末中において、骨材の含有率は、40質量%〜90質量%であることが好ましい。無機粉末中において、セラミック粉末の含有率は、4質量%〜30質量%であることが好ましい。   In the inorganic powder composed of the glass powder, the aggregate having a particle diameter of 0.2 mm or more, and the ceramic powder, the content of the glass powder is preferably 5% by mass to 35% by mass. In the inorganic powder, the aggregate content is preferably 40% by mass to 90% by mass. In the inorganic powder, the content of the ceramic powder is preferably 4% by mass to 30% by mass.

また、本実施形態においては、充填材は、水硬性物質を含んでいる。このため、充填材スラリーが充填された後に、充填材スラリーの乾燥に先立って充填材スラリーが硬化する。よって、充填材スラリーが硬化するまでに要する時間が短い。   Moreover, in this embodiment, the filler contains a hydraulic substance. For this reason, after the filler slurry is filled, the filler slurry is cured prior to the drying of the filler slurry. Therefore, the time required for the filler slurry to harden is short.

このように、本実施形態では、充填材がガラス成分に加えて粒子径が0.2mm以上の骨材と水硬性物質とを含むため、充填材スラリーの充填時においては充填材スラリーの流動性が高く、充填された後においては、充填材スラリーが硬化するまでの時間が短く、かつ充填材スラリーが乾燥するまでの時間も短い。   Thus, in this embodiment, since the filler contains an aggregate having a particle diameter of 0.2 mm or more and a hydraulic substance in addition to the glass component, the fluidity of the filler slurry at the time of filling the filler slurry. After filling, the time until the filler slurry is cured is short, and the time until the filler slurry is dried is also short.

好ましく用いられる水硬性物質の具体例としては、例えば、CaO・nAlで表されるカルシウムアルミネート化合物、CaO・nSiOで表されるカルシウムシリケート化合物、BaO・nAlで表されるバリウムアルミネート化合物等が挙げられる。なかでも、カルシウムアルミネート化合物、カルシウムシリケート化合物等がより好ましく用いられる。CaO・nAlで表されるカルシウムアルミネート化合物の具体例としては、CaO・Al、CaO・2Al、CaO・3Al、CaO・(1/2)Al、CaO・(7/12)Al、CaO・(1/3)Al等が挙げられる。 Specific examples of the hydraulic material preferably used include, for example, a calcium aluminate compound represented by CaO · nAl 2 O 3 , a calcium silicate compound represented by CaO · nSiO 2 , and BaO · nAl 2 O 3. And barium aluminate compounds. Of these, calcium aluminate compounds, calcium silicate compounds and the like are more preferably used. Specific examples of the calcium aluminate compound represented by CaO · nAl 2 O 3, CaO · Al 2 O 3, CaO · 2Al 2 O 3, CaO · 3Al 2 O 3, CaO · (1/2) Al 2 O 3 , CaO. (7/12) Al 2 O 3 , CaO. (1/3) Al 2 O 3 and the like can be mentioned.

なお、水硬性物質としてカルシウムアルミネート化合物を用いた場合は、充填材に水を加えた際に、カルシウムイオンが溶出し、カルシウムの水酸化物や水和物が形成される。これにより硬化が進行する。   In addition, when a calcium aluminate compound is used as the hydraulic substance, when water is added to the filler, calcium ions are eluted and calcium hydroxide and hydrate are formed. Thereby, hardening progresses.

充填材スラリーが硬化するまでに要する時間を短くする観点からは、水硬性物質の含有量が、アルカリ土類酸化物換算で、無機粉末100質量部に対して0.1質量部〜3質量部であることが好ましく、0.2質量部〜2質量部であることがより好ましい。例えば、水硬性物質としてカルシウムアルミネート化合物を用いた場合は、カルシウムアルミネート化合物の含有量は、無機粉末100質量部に対して、CaO換算で、0.1質量%〜3.0質量%であることが好ましく、0.4質量%〜1.8質量%であることがより好ましい。   From the viewpoint of shortening the time required for the filler slurry to cure, the content of the hydraulic substance is 0.1 to 3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the inorganic powder in terms of alkaline earth oxide. It is preferable that it is 0.2 mass part-2 mass parts. For example, when a calcium aluminate compound is used as the hydraulic substance, the content of the calcium aluminate compound is 0.1% by mass to 3.0% by mass in terms of CaO with respect to 100 parts by mass of the inorganic powder. It is preferable that it is 0.4 mass%-1.8 mass%.

無機粉末に対する水硬性物質の含有量が低すぎると、充填材スラリーの硬化に要する時間が長くなってしまう場合がある。一方、無機粉末における水硬性物質の含有率が高すぎると、充填材スラリーの硬化に要する時間が短くなりすぎ、作業性が低くなってしまう場合がある。   If the content of the hydraulic substance with respect to the inorganic powder is too low, the time required for curing the filler slurry may become long. On the other hand, if the content of the hydraulic substance in the inorganic powder is too high, the time required for curing the filler slurry becomes too short, and workability may be lowered.

なお、充填材をスラリー化するために用いる水等の分散媒の量は、充填材100質量部に対して30質量部以下であることが好ましく、20質量部以下であることがより好ましい。   The amount of the dispersion medium such as water used for slurrying the filler is preferably 30 parts by mass or less and more preferably 20 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the filler.

また、充填材スラリーにおける分散媒の含有率を減らす観点から、充填材に解膠剤を含ませておくことが好ましい。ここで、「解膠剤」とは、充填材の固形分をペプチダゼーション(解膠)させる薬剤をいう。ペプチダゼーションとは、凝結した固形分を分散させることをいう。解膠剤は、一般的に溶液状態であるものが多く、水などの溶媒に溶解した状態で用いられる場合もある。   Further, from the viewpoint of reducing the content of the dispersion medium in the filler slurry, it is preferable to include a peptizer in the filler. Here, the “peptizer” refers to a drug that peptidizes the solid content of the filler. Peptidation refers to the dispersion of solidified solids. Many peptizers are generally in a solution state and may be used in a state dissolved in a solvent such as water.

解膠剤の具体例としては、ポリカルボン酸アンモニウム塩などのカルボン酸アンモニウム系高分子化合物や、カルボン酸ナトリウム塩、リン酸ナトリウム塩などが挙げられる。なかでもカルボン酸アンモニウム系高分子化合物は充填材の流動性を向上させる効果が大きいため好ましい。本発明においては、これらの解膠剤のうちの1種類を用いてもよいし、複数種類の解膠剤を併用してもよい。   Specific examples of the peptizer include ammonium carboxylate polymer compounds such as polycarboxylic acid ammonium salt, sodium carboxylate, and sodium phosphate. Among these, an ammonium carboxylate polymer compound is preferable because it has a large effect of improving the fluidity of the filler. In the present invention, one type of these peptizers may be used, or a plurality of types of peptizers may be used in combination.

解膠剤の含有量は、無機粉末100質量部に対して0.1質量部〜10質量部の範囲内であることが好ましく、1質量部〜10質量部の範囲内であることが好ましく、1質量部〜9質量部の範囲内であることが好ましい。無機粉末に対する解膠剤の含有量が少なすぎると、解膠剤を添加することによる固形分の分散性向上効果が十分に得られない場合がある。一方、無機粉末に対する解膠剤の含有量が多すぎると、解膠剤自体に含まれる有機成分、特に炭素成分が充填材内のガラス粉末を還元させるなど充填材の特性を変化させてしまう場合がある。   The content of the peptizer is preferably in the range of 0.1 to 10 parts by mass, preferably in the range of 1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the inorganic powder. It is preferably within the range of 1 to 9 parts by mass. If the content of the peptizer with respect to the inorganic powder is too small, the effect of improving the dispersibility of solid content by adding the peptizer may not be sufficiently obtained. On the other hand, if the content of the peptizer relative to the inorganic powder is too high, the organic component contained in the peptizer itself, particularly the carbon component, may change the properties of the filler, such as reducing the glass powder in the filler. There is.

(ガラス製造装置1の製造方法)
次に、ガラス製造装置1の製造方法について説明する。
(Manufacturing method of the glass manufacturing apparatus 1)
Next, the manufacturing method of the glass manufacturing apparatus 1 is demonstrated.

まず、ガラス製造容器10の外表面上に、焼成被膜11を形成するためのコーティング材を塗布する。次に、ガラス製造容器10の周りに支持材30を設ける。次に、ガラス製造容器10と支持材30との間に、上記充填材に水等の分散媒を加えた充填材スラリーを充填する。次に、充填材スラリーを乾燥させる。次に、例えば、900℃〜1600℃以上の温度まで加熱することにより、塗布されたコーティング材を焼成し、焼成被膜11を形成すると共に、乾燥した充填材スラリーを焼成し、充填材層20を形成する。   First, a coating material for forming the fired film 11 is applied on the outer surface of the glass manufacturing container 10. Next, the support material 30 is provided around the glass manufacturing container 10. Next, a filler slurry in which a dispersion medium such as water is added to the filler is filled between the glass production container 10 and the support material 30. Next, the filler slurry is dried. Next, for example, by heating to a temperature of 900 ° C. to 1600 ° C. or more, the applied coating material is baked to form a baked coating 11, and the dried filler slurry is baked to fill the filler layer 20. Form.

上述の通り、本実施形態では、充填材スラリーが流動性に優れ、且つ、充填しやすく、乾燥しやすいため、上記製造方法によれば、泡の少ないガラスを製造することができるガラス製造装置1を短期間に容易に製造することができる。   As described above, in this embodiment, the filler slurry is excellent in fluidity, easy to fill, and easy to dry. Therefore, according to the above manufacturing method, the glass manufacturing apparatus 1 that can manufacture glass with less bubbles. Can be easily manufactured in a short time.

以下、本発明について、実験例に基づいてさらに詳細に説明する。但し、以下の実験例は、単なる例示である。本発明は、以下の実験例に何ら限定されない。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on experimental examples. However, the following experimental examples are merely illustrative. The present invention is not limited to the following experimental examples.

《実験例1》
下記の表1に規定の質量比で原料を混合し、充填材を作製した。なお、充填材の作製においては、下記原料を用いた。
<< Experiment 1 >>
The raw materials were mixed at a mass ratio specified in Table 1 below to prepare a filler. In the production of the filler, the following raw materials were used.

ガラス粉末:日本電気硝子社製 OA−10G (粒度:1μm〜20μm)
アルミナ粒子:住友化学社製ALM−41 (粒度:1μm〜3μm)
シリカ粒子:TAM社製 MK−ファイン (粒度:10μm〜100μm)
アルミナファイバー:電気化学工業社製 B97N3 (粒度:30μm〜40μm)。バルク状のファイバーボードを適量に小分けにして、乳鉢により規定の粒度になるようにすりつぶして作製した。
Glass powder: OA-10G manufactured by Nippon Electric Glass Co., Ltd. (particle size: 1 μm to 20 μm)
Alumina particles: ALM-41 manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd. (particle size: 1 μm to 3 μm)
Silica particles: MK-Fine (particle size: 10 μm to 100 μm) manufactured by TAM
Alumina fiber: B97N3 (particle size: 30 to 40 μm) manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd. A bulk fiber board was subdivided into an appropriate amount and ground with a mortar to a specified particle size.

骨材:伊藤忠セラテック社製 合成ムライト MMS 1−3mm品
アルミナキャスタブル:コバレントマテリアル社製 アルミナキャスタブル(Alの含有量が95質量%以上のもの)
水硬性物質:下記の要領で作製したカルシウムアルミネート化合物
Aggregate: Synthetic mullite MMS 1-3mm product manufactured by ITOCHU CERATECH Co., Ltd. Alumina castable: Alumina castable (Al 2 O 3 content of 95% by mass or more) manufactured by Covalent Materials
Hydraulic substance: Calcium aluminate compound prepared as follows

いずれも純度99質量%以上の炭酸カルシウム粉末原料と酸化アルミニウム原料とを質量比で3:1で混合し、ミキサーで10分間撹拌した。その後、Auを5%含むPt坩堝に投入し、電気炉にて1450℃で1時間加熱焼成した後、空冷した。その後、焼成物をボールミルで粉砕し、平均粒子径が16μmのカルシウムアルミネート化合物を得た。得られたカルシウムアルミネート化合物をX線回折にて測定したところ、カルシウムアルミネート化合物には、CaO・(1/3)Al、CaO・Al、CaO・2Al、CaO・3Al、CaO・(7/12)Alが含まれていることを確認した。 In each case, a calcium carbonate powder raw material having a purity of 99% by mass or more and an aluminum oxide raw material were mixed at a mass ratio of 3: 1 and stirred for 10 minutes with a mixer. After that, it was put into a Pt crucible containing 5% Au, heated and fired at 1450 ° C. for 1 hour in an electric furnace, and then air-cooled. Thereafter, the fired product was pulverized with a ball mill to obtain a calcium aluminate compound having an average particle size of 16 μm. When the obtained calcium aluminate compound was measured by X-ray diffraction, the calcium aluminate compound includes CaO · (1/3) Al 2 O 3 , CaO · Al 2 O 3 , CaO · 2Al 2 O 3 , It was confirmed that CaO.3Al 2 O 3 and CaO. (7/12) Al 2 O 3 were contained.

上記作製の実施例1〜8及び比較例1〜3に係る充填材に、充填材が分散するのに必要な最小限の水を添加し、充填材スラリーを作製した。   To the fillers according to Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 3 of the above production, a minimum amount of water necessary for dispersing the filler was added to produce a filler slurry.

(充填性の評価)
基板上に配置した、内径が50mmで高さが300mmのアクリルパイプに、充填材スラリーを流し込んだ後に、蓋をした。その状態で5分間放置し、充填材スラリーの状態を目視観察することにより評価した。その結果、十分に充填されているものを、「○」とし、隙間が多く充填が不十分な物を「×」とした。結果を、下記の表1に示す。
(Evaluation of fillability)
The filler slurry was poured into an acrylic pipe disposed on the substrate and having an inner diameter of 50 mm and a height of 300 mm, and then the cap was capped. In that state, it was allowed to stand for 5 minutes, and the state of the filler slurry was evaluated by visual observation. As a result, a sample that was sufficiently filled was marked with “◯”, and a sample with many gaps and insufficient filling was marked with “x”. The results are shown in Table 1 below.

(硬化性の評価)
(1)基板上に配置した、内径が50mmで高さが300mmのアクリルパイプに、充填材スラリーを流し込んだ後に、蓋をした。その状態で15分放置した後に、アクリルパイプを基板から引き上げた。その後、基板上における充填材の最大径を測定した。結果を、下記の表1に「フロー値(15分)」として示す。
(Evaluation of curability)
(1) The filler slurry was poured into an acrylic pipe disposed on the substrate and having an inner diameter of 50 mm and a height of 300 mm, and then the lid was capped. After leaving in that state for 15 minutes, the acrylic pipe was pulled up from the substrate. Thereafter, the maximum diameter of the filler on the substrate was measured. The results are shown as “flow value (15 minutes)” in Table 1 below.

(2)放置時間を30分としたこと以外は、上記(1)と同様の測定を行った。結果を、下記の表1に「フロー値(30分)」として示す。   (2) The same measurement as in the above (1) was performed except that the standing time was 30 minutes. The results are shown as “flow value (30 minutes)” in Table 1 below.

(3)放置時間を48時間としたこと以外は、上記(1)と同様の測定を行った。結果を、下記の表1に「フロー値(48時間)」として示す。   (3) The same measurement as in the above (1) was performed except that the standing time was 48 hours. The results are shown as “flow value (48 hours)” in Table 1 below.

なお、アクリルパイプの内径が50mmであったため、フロー値が50mmである場合は、充填材スラリーが流動性を失う程度にまで硬化しているということになる。   In addition, since the internal diameter of the acrylic pipe was 50 mm, when the flow value is 50 mm, the filler slurry is cured to such an extent that it loses fluidity.

Figure 2012193082
Figure 2012193082

表1に示す結果から分かるように、ガラス粉末に加えて、粒子径が0.2mm以上の骨材と水硬性物質とを含む実施例1〜8の充填材キャスタブルは、充填性及び硬化性の両方に優れていた。特に、水硬性物質の含有率が0.5質量%以上である実施例1〜7の充填材は、より優れた硬化性を有していた。   As can be seen from the results shown in Table 1, in addition to the glass powder, the filler castables of Examples 1 to 8 including an aggregate having a particle diameter of 0.2 mm or more and a hydraulic substance are filled and curable. Both were excellent. In particular, the fillers of Examples 1 to 7 having a hydraulic substance content of 0.5% by mass or more had more excellent curability.

それに対して、水硬性物質または骨材を含まない比較例1〜3は、硬化性が劣悪であった。   On the other hand, Comparative Examples 1 to 3 not including a hydraulic substance or aggregate had poor curability.

《実験例2》
上記実験例1で使用したガラス粉末16.5質量部と、アルミナ粒子4.1質量部と、シリカ粒子7.9質量部と、アルミナファイバー1.5質量部と、骨材70質量部と、無機粉末100質量部に対する解膠剤の含有量が下記の表2に示す量である充填材を用意した。その充填材をスラリー化するために必要な水分量を測定した。結果を下記の表2に示す。
<< Experiment 2 >>
16.5 parts by mass of the glass powder used in Experimental Example 1, 4.1 parts by mass of alumina particles, 7.9 parts by mass of silica particles, 1.5 parts by mass of alumina fiber, 70 parts by mass of aggregate, The filler whose content of the peptizer with respect to 100 mass parts of inorganic powder is the quantity shown in following Table 2 was prepared. The amount of water necessary for slurrying the filler was measured. The results are shown in Table 2 below.

Figure 2012193082
Figure 2012193082

表2に示す結果から、骨材の粒子径を大きくした方がスラリー化に要する水分量が少なくなることが分かる。このことから、骨材の粒子径は、0.5mm以上であることが好ましく、1mm以上であることがより好ましいことが分かる。   From the results shown in Table 2, it can be seen that the amount of water required for slurrying is reduced when the aggregate particle size is increased. From this, it can be seen that the particle diameter of the aggregate is preferably 0.5 mm or more, and more preferably 1 mm or more.

《実験例3》
上記実験例1で使用した材料を、下記の表3に示す割合で混合し、充填材スラリーを作製した。
<< Experimental Example 3 >>
The materials used in Experimental Example 1 were mixed in the proportions shown in Table 3 below to prepare a filler slurry.

次に、内径46mm、高さ40mmの白金−ロジウム10質量%の合金ルツボ(以下、白金合金ルツボとする)に、コーティング材を塗布し、コーティング材層を形成した。コーティング材の具体的な構成は、ガラス粉末55質量%、アルミナ粒子13.6質量%、シリカ粒子26.4質量%、アルミナファイバー5質量%とした。なお、コーディング材により形成された膜の膜厚は、0.5mmであった。コーティング材の塗布は、上記の原料粉末100gを、200gのメチルセルロース1.5質量%水溶液に混合し、エアースプレーを用いたルツボ外表面への噴霧及び乾燥を繰り返し行うことにより行った。   Next, a coating material was applied to a platinum-rhodium 10 mass% alloy crucible (hereinafter referred to as a platinum alloy crucible) having an inner diameter of 46 mm and a height of 40 mm to form a coating material layer. The specific configuration of the coating material was 55% by mass of glass powder, 13.6% by mass of alumina particles, 26.4% by mass of silica particles, and 5% by mass of alumina fibers. In addition, the film thickness of the film | membrane formed with the coding material was 0.5 mm. The coating material was applied by mixing 100 g of the above raw material powder with 200 g of a 1.5% by mass aqueous solution of methylcellulose, and repeatedly spraying and drying the outer surface of the crucible using an air spray.

次に、白金合金ルツボを、内径56mmの耐火物ルツボ内に設置した。次に、白金合金ルツボと耐火物ルツボとの間のクリアランスに、上記作製の充填材スラリーを充填し、室温にて乾燥させた。その後、電気炉に耐火物ルツボごと投入し、1250℃で1日間焼成したのち、冷却した。   Next, a platinum alloy crucible was placed in a refractory crucible having an inner diameter of 56 mm. Next, the above-prepared filler slurry was filled in the clearance between the platinum alloy crucible and the refractory crucible and dried at room temperature. Thereafter, the whole refractory crucible was put into an electric furnace, fired at 1250 ° C. for 1 day, and then cooled.

次に、無アルカリガラスを白金合金ルツボに投入し、1250℃で3時間加熱した。加熱後、電気炉からルツボを取り出し、室温まで徐冷した。冷却後、白金合金ルツボ内を、デジタルスコープ(キーエンス社製VHX−500F)にて観察し、白金合金ルツボの底面に占める泡の面積割合(泡被覆率)を測定した。結果を下記の表3に示す。   Next, alkali-free glass was put into a platinum alloy crucible and heated at 1250 ° C. for 3 hours. After heating, the crucible was taken out from the electric furnace and gradually cooled to room temperature. After cooling, the inside of the platinum alloy crucible was observed with a digital scope (VHX-500F manufactured by Keyence Corporation), and the area ratio (bubble coverage) of the bubbles in the bottom surface of the platinum alloy crucible was measured. The results are shown in Table 3 below.

Figure 2012193082
Figure 2012193082

表3に示す結果から、ガラス粉末に加えて骨材と水硬性物質とを含む実施例13,14では、泡被覆率が低かった一方、ガラス粉末、骨材及び水硬性物質を含まない比較例4では、泡被覆率が高かった。   From the results shown in Table 3, in Examples 13 and 14 containing aggregate and hydraulic substance in addition to glass powder, the foam coverage was low, but comparative example not containing glass powder, aggregate and hydraulic substance In No. 4, the foam coverage was high.

1…ガラス製造装置
10…ガラス製造容器
11…焼成被膜
20…充填材層
30…支持材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Glass manufacturing apparatus 10 ... Glass manufacturing container 11 ... Firing film 20 ... Filler layer 30 ... Support material

Claims (11)

貴金属製のガラス製造容器と支持材との間に充填される充填材であって、
ガラス粉末と、
粒子径が0.2mm以上の骨材と、
セラミック粉末と、
アルカリ土類酸化物を含有する水硬性物質と、
を含む、ガラス製造容器用充填材。
It is a filler filled between a noble metal glass manufacturing container and a support material,
Glass powder,
An aggregate having a particle size of 0.2 mm or more;
Ceramic powder,
Hydraulic substances containing alkaline earth oxides;
A filler for glass production containers.
前記水硬性物質の含有量が、アルカリ土類酸化物換算で、前記ガラス粉末、前記骨材及び前記セラミック粉末からなる無機粉末100質量部に対して0.1質量部〜3質量部である、請求項1に記載のガラス製造容器用充填材。   The content of the hydraulic substance is 0.1 part by mass to 3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the inorganic powder composed of the glass powder, the aggregate, and the ceramic powder in terms of alkaline earth oxide. The filler for glass manufacturing containers of Claim 1. 前記ガラス粉末、前記骨材及び前記セラミック粉末からなる無機粉末中において、
前記ガラス粉末の含有率が、5質量%〜35質量%であり、
前記骨材の含有率が、40質量%〜90質量%であり、
前記セラミック粉末の含有率が、4質量%〜30質量%である、請求項1または2に記載のガラス製造容器用充填材。
In the inorganic powder consisting of the glass powder, the aggregate and the ceramic powder,
The content of the glass powder is 5% by mass to 35% by mass,
The aggregate content is 40 mass% to 90 mass%,
The filler for a glass manufacturing container according to claim 1 or 2, wherein a content of the ceramic powder is 4% by mass to 30% by mass.
前記水硬性物質は、カルシウムアルミネート化合物、カルシウムシリケート化合物及びバリウムアルミネート化合物からなる群から選ばれた少なくとも一種である、請求項1〜3のいずれか一項に記載のガラス製造容器用充填材。   The said hydraulic substance is at least 1 type chosen from the group which consists of a calcium aluminate compound, a calcium silicate compound, and a barium aluminate compound, The filler for glass manufacturing containers as described in any one of Claims 1-3. . 前記骨材は、ムライト粒子、アルミナ粒子及びシリカ粒子のうちの少なくとも一つを含む、請求項1〜4のいずれか一項に記載のガラス製造容器用充填材。   The said aggregate is a filler for glass manufacturing containers as described in any one of Claims 1-4 containing at least 1 of a mullite particle | grain, an alumina particle, and a silica particle. 前記セラミック粉末として、粒子径が1μm〜50μmの範囲内にあるアルミナ粒子を含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載のガラス製造容器用充填材。   The filler for glass manufacturing containers as described in any one of Claims 1-5 containing the alumina particle which has a particle diameter in the range of 1 micrometer-50 micrometers as said ceramic powder. 前記セラミック粉末として、粒子径が1μm〜100μmの範囲内にあるシリカ粒子を含む、請求項1〜6のいずれか一項に記載のガラス製造容器用充填材。   The filler for glass manufacturing containers as described in any one of Claims 1-6 containing the silica particle which has a particle diameter in the range of 1 micrometer-100 micrometers as said ceramic powder. 解膠剤をさらに含む、請求項1〜7のいずれか一項に記載のガラス製造容器用充填材。   The filler for glass manufacturing containers as described in any one of Claims 1-7 which further contains a peptizer. 請求項1〜8のいずれか一項に記載のガラス製造容器用充填材が焼成されてなるガラス製造容器用充填材層。   The filler layer for glass manufacturing containers formed by baking the filler for glass manufacturing containers as described in any one of Claims 1-8. 請求項9に記載のガラス製造容器用充填材層と、
貴金属製のガラス製造容器と、
支持材と、
を備え、
前記ガラス製造容器用充填材層が前記ガラス製造容器と前記支持材との間に充填されている、ガラス製造装置。
A filler layer for a glass production container according to claim 9,
A precious metal glass manufacturing container;
A support material;
With
The glass manufacturing apparatus with which the said filler layer for glass manufacturing containers is filled between the said glass manufacturing container and the said support material.
請求項10に記載のガラス製造装置の製造方法であって、
前記支持材と、前記ガラス製造容器との間の隙間に、ガラス粉末と、粒子径が0.2mm以上の骨材と、セラミック粉末と、アルカリ土類酸化物を含有する水硬性物質とを含む充填材に分散媒を加えた充填材スラリーを充填する工程と、
前記充填材スラリーを乾燥させる工程と、
前記乾燥させた充填材スラリーを焼成することにより、前記ガラス製造容器用充填材層を形成する工程と、
を備える、ガラス製造装置の製造方法。
It is a manufacturing method of the glass manufacturing apparatus according to claim 10,
In a gap between the support material and the glass production container, glass powder, aggregate having a particle diameter of 0.2 mm or more, ceramic powder, and a hydraulic substance containing an alkaline earth oxide are included. Filling a filler slurry with a dispersion medium added to the filler;
Drying the filler slurry;
Firing the dried filler slurry to form the filler layer for glass production containers;
A method for manufacturing a glass manufacturing apparatus.
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