JP2023121646A - ガラス溶解炉、ガラス製品の製造設備、およびガラス製品の製造方法 - Google Patents

ガラス溶解炉、ガラス製品の製造設備、およびガラス製品の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2023121646A
JP2023121646A JP2022025100A JP2022025100A JP2023121646A JP 2023121646 A JP2023121646 A JP 2023121646A JP 2022025100 A JP2022025100 A JP 2022025100A JP 2022025100 A JP2022025100 A JP 2022025100A JP 2023121646 A JP2023121646 A JP 2023121646A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
melting furnace
glass
exhaust port
glass melting
burner
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2022025100A
Other languages
English (en)
Inventor
健一 増田
Kenichi Masuda
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AGC Inc
Original Assignee
Asahi Glass Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asahi Glass Co Ltd filed Critical Asahi Glass Co Ltd
Priority to JP2022025100A priority Critical patent/JP2023121646A/ja
Priority to CN202310079702.2A priority patent/CN116621423A/zh
Priority to KR1020230013454A priority patent/KR20230125741A/ko
Priority to TW112103628A priority patent/TW202346218A/zh
Publication of JP2023121646A publication Critical patent/JP2023121646A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/16—Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
    • C03B5/235—Heating the glass
    • C03B5/2353—Heating the glass by combustion with pure oxygen or oxygen-enriched air, e.g. using oxy-fuel burners or oxygen lances
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/16—Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00—Glass compositions
    • C03C3/04—Glass compositions containing silica
    • C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
    • C03C3/089—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron
    • C03C3/091—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron containing aluminium

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Glass Melting And Manufacturing (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)

Abstract

【課題】溶融ガラスに含まれる水分量を低減でき、熱効率を高めることができる、ガラス溶解炉。【解決手段】ガラス溶解炉は、上流壁および下流壁と、第１の側壁および第２の側壁とを有し、第１の側壁には、第１のバーナー群が配置され、第２の側壁には、第２のバーナー群が配置され、第１および第２のバーナー群により供給される１時間当たりの総燃焼熱量の４０％～１００％は、酸素燃焼バーナーによるものであり、第１および／または第２の側壁は、排気口を備え、下流壁から最も近い排気口は、特定排気口と称され、第１の側壁または第２の側壁は、希釈ガスを供給するための供給口を有し、上流壁から下流壁までの距離をＬとし、該Ｌの方向を延伸方向と称したとき、供給口は、延伸方向に沿って、特定排気口から０．３Ｌ以上離れた位置であって、延伸方向に沿って、下流壁から０．３Ｌ以下の位置に配置される。【選択図】図１

Description

本発明は、ガラス溶解炉、ガラス製品の製造設備、およびガラス製品の製造方法に関する。
ガラス製品を製造するガラス製造設備は、ガラス溶解炉を備える。該ガラス溶解炉では、ガラス原料が溶解され、溶融ガラスが形成される。
一般に、ガラス溶解炉は、相互に対向する上流壁および下流壁と、相互に対向する２つの側壁と、上面および底面とを有し、これらにより、下側の溶解部と、上側の天井部とが区画される。
上流壁には、ガラス原料の投入口が設けられ、下流壁には、溶融ガラスの取出口、または溶融ガラスを別の部屋に搬送するための通路等が設けられる。また、側壁の天井部側には、溶解部内のガラスを加熱し、溶解するため、複数のバーナーが設置される。
バーナーには、大別して、空気燃焼バーナーと酸素燃焼バーナーがある。空気燃焼バーナーでは、天然ガスおよび／または重油などの燃料と混合されるガスとして、空気が使用され、酸素燃焼バーナーでは、燃料と混合されるガスとして、酸素が使用される。
国際公開第２０１１／１３６０８６号
酸素燃焼バーナーは、空気燃焼バーナーに比べて熱効率が良く、使用ガスの量を低減できるため、ＣＯ２の排出量を抑制することができる。また、酸素燃焼バーナーでは、ＮＯｘ等窒素酸化物の排出量も抑制することができる。
しかしながら、ガラス溶解炉に含まれる全てのバーナーを酸素燃焼バーナーで構成した場合、燃焼排ガスに含まれる水分の濃度が高くなる傾向にあり、その結果、溶融ガラスに含まれる水分量も増加してしまうという問題がある。
特に、ガラス製造設備の一部には、溶融ガラスに対して良好な保護性を有する白金部材が使用されている。そのような白金部材に溶融ガラス中の水分が接触すると、水分が分解し、水素と酸素が発生する。このうち、水素は、白金部材を透過することができるため、速やかに系外に逸散し得る。しかしながら、酸素は、そのまま溶融ガラス中に残存することになり、その結果、製造されるガラス製品に気泡が残留してしまう。
このような気泡によるガラス製品の品質の問題に対処するため、特許文献１には、酸素燃焼バーナーおよび空気燃焼バーナーを所定の位置に配置し、溶融ガラスに含まれる水分量を低減することが提案されている。
しかしながら、特許文献１に記載のガラス溶解炉の構成では、ガラス溶解炉内に供給される熱の効率悪く、バーナーで使用される燃料の量が有意に増大してしまうという問題がある。
本発明は、このような背景に鑑みなされたものであり、本発明では、溶融ガラスに含まれる水分量を有意に低減することができる上、熱効率を有意に高めることができる、ガラス溶解炉を提供することを目的とする。また、本発明では、そのようなガラス溶解炉を備えるガラス製品の製造設備を提供することを目的とする。さらに、本発明では、およびそのようなガラス溶解炉を用いたガラス製品の製造方法を提供することを目的とする。
本発明では、ガラス溶解炉であって、
相互に対向する上流壁および下流壁と、相互に対向する第１の側壁および第２の側壁とを有し、
前記第１の側壁には、酸素燃焼バーナーを含む第１のバーナー群が配置され、前記第２の側壁には、酸素燃焼バーナーを含む第２のバーナー群が配置され、
前記第１のバーナー群および前記第２のバーナー群により供給される１時間当たりの総燃焼熱量の４０％～１００％は、前記酸素燃焼バーナーによるものであり、前記総燃焼熱量の０％～６０％は、空気燃焼バーナーによるものであり、
前記第１の側壁および／または前記第２の側壁は、燃焼排ガスを系外に排気する排気口を備え、前記下流壁から最も近い前記排気口は、特定排気口と称され、
前記第１の側壁または前記第２の側壁は、当該ガラス溶解炉内に希釈ガスを供給するための供給口を有し、
前記上流壁から前記下流壁までの距離をＬとし、該Ｌの方向を延伸方向と称したとき、
前記供給口は、前記延伸方向に沿って、前記特定排気口から０．３Ｌ以上離れた位置であって、前記延伸方向に沿って、前記下流壁から０．３Ｌ以下の位置に配置される、ガラス溶解炉が提供される。
また、本発明では、ガラス製品の製造設備であって、
ガラス溶解炉と、
成形装置と、
前記ガラス溶解炉と前記成形装置とをつなぐ搬送装置と、
を備え、
前記ガラス溶解炉は、前述の特徴を有するガラス溶解炉である、製造設備が提供される。
さらに、本発明では、ガラス製品の製造方法であって、
溶解工程と、
搬送工程と、
成形工程と、
を有し、
前記溶解工程では、前述の特徴を有するガラス溶解炉が使用される、製造方法が提供される。
本発明では、溶融ガラスに含まれる水分量を有意に低減することができる上、熱効率を有意に高めることができる、ガラス溶解炉を提供できる。また、本発明では、そのようなガラス溶解炉を備えるガラス製品の製造設備を提供できる。さらに、本発明では、およびそのようなガラス溶解炉を用いたガラス製品の製造方法を提供できる。
本発明の一実施形態によるガラス溶解炉の概略的な上面図である。 図１に示したガラス溶解炉の概略的な側断面図である。 本発明の一実施形態による別のガラス溶解炉の概略的な上面図である。 図３に示したガラス溶解炉の概略的な側断面図である。 本発明の一実施形態によるさらに別のガラス溶解炉の概略的な上面図である。 図５に示したガラス溶解炉の概略的な側断面図である。 本発明の一実施形態によるガラス製品の製造方法のフローを概略的に示した図である。
以下、本発明の一実施形態について説明する。
前述のように、特許文献１に記載のガラス溶解炉は、該ガラス溶解炉に供給される熱の効率が悪く、燃料の使用量が有意に増大してしまうという問題がある。
これに対して、本発明の一実施形態では、ガラス溶解炉であって、
相互に対向する上流壁および下流壁と、相互に対向する第１の側壁および第２の側壁とを有し、
前記第１の側壁には、酸素燃焼バーナーを含む第１のバーナー群が配置され、前記第２の側壁には、酸素燃焼バーナーを含む第２のバーナー群が配置され、
前記第１のバーナー群および前記第２のバーナー群により供給される１時間当たりの総燃焼熱量の４０％～１００％は、前記酸素燃焼バーナーによるものであり、前記総燃焼熱量の０％～６０％は、空気燃焼バーナーによるものであり、
前記第１の側壁および／または前記第２の側壁は、燃焼排ガスを系外に排気する排気口を備え、前記下流壁から最も近い前記排気口は、特定排気口と称され、
前記第１の側壁または前記第２の側壁は、当該ガラス溶解炉内に希釈ガスを供給するための供給口を有し、
前記上流壁から前記下流壁までの距離をＬとし、該Ｌの方向を延伸方向と称したとき、
前記供給口は、前記延伸方向に沿って、前記特定排気口から０．３Ｌ以上離れた位置であって、前記延伸方向に沿って、前記下流壁から０．３Ｌ以下の位置に配置される、ガラス溶解炉が提供される。
本発明の一実施形態によるガラス溶解炉は、第１の側壁および／または第２の側壁に、燃焼排ガスを系外に排気するための排気口を有する。第１の側壁および第２の側壁に設けられた排気口の数は、特に限られず、排気口は、複数存在してもよい。
ここで、本願では、第１の側壁および第２の側壁に設けられた排気口のうち、下流壁から最も近い位置にある排気口を、特に「特定排気口」と称する。
例えば、第１の側壁のみに排気口が存在する場合、下流壁から最も近い位置にある排気口が「特定排気口」と称される。同様に、第２の側壁のみに排気口が存在する場合、下流壁から最も近い位置にある排気口が「特定排気口」と称される。さらに、第１の側壁および第２の側壁のそれぞれに、１または複数の排気口が存在する場合、下流壁から最も近い位置にある排気口が「特定排気口」と称される。
また、本発明の一実施形態によるガラス溶解炉において、上流壁と下流壁の間の距離は、Ｌで表され、このＬの方向は、「延伸方向」とも称される。
本発明の一実施形態によるガラス溶解炉では、第１のバーナー群および第２のバーナー群により供給される１時間当たりの総燃焼熱量のうちの４０％～１００％分が、酸素燃焼バーナーにより供給される。換言すれば、１時間当たりの総燃焼熱量のうちの０～６０％のみが、空気燃焼バーナーにより供給される。
一般に、酸素燃焼バーナーは、空気燃焼バーナーに比べて燃焼効率が高いという特徴を有する。従って、１時間当たりの総燃焼熱量のうちの４０％～１００％を酸素燃焼バーナーで供給することにより、従来に比べて、燃焼効率を有意に高めることができ、その結果、ガラス溶解炉内の熱効率を高めることができる。
また、本発明の一実施形態によるガラス溶解炉は、第１の側壁または第２の側壁に、ガラス溶解炉内に希釈ガスを供給するための供給口を有する。この場合、供給口からガラス溶解炉内に希釈ガスを供給することができ、該希釈ガスにより、燃焼排ガス中に含まれる水分の濃度を有意に低減することができる。
また、この供給口は、前述のように定められる「延伸方向」に沿って、「特定排気口」から、０．３Ｌ以上離れた位置に配置される。このように「特定排気口」から十分に離れた位置に供給口を設けることにより、ガラス溶解炉内で、希釈ガスの移動距離を十分に取ることが可能となる。
さらに、本発明の一実施形態では、供給口は、「延伸方向」に沿った下流壁からの距離が０．３Ｌ以下の位置に配置される。このように供給口をガラス溶解炉の「下流端」の近傍に配置することにより、希釈ガスをガラス溶解炉内に十分に行き渡らせることができる。
これにより、本発明の一実施形態によるガラス溶解炉では、燃焼排ガス中に含まれる水分の濃度を有意に低減でき、その結果、溶融ガラスに含まれる水分量を有意に低減できる。
なお、同様の思想に基づけば、供給口を、「延伸方向」に沿って、上流壁からの距離が０．３Ｌ以下の位置に配置することも考えられる。
しかしながら、通常、ガラス溶解炉の「上流端」は、ガラス原料が供給される側、すなわち入口側であり、ガラス溶解炉内でも比較的温度が低い領域である。従って、そのような入口側に供給口を設け、該供給口から希釈ガスを供給した場合、ガラス溶解炉の入口側の温度がよりいっそう低下してしまう。また、その結果、入口側には、さらに熱量を補填する必要が生じ、全体の熱効率がさらに低下してしまう。
そのため、本発明の一実施形態によるガラス溶解炉では、希釈ガスの供給口は、上流壁ではなく、下流壁の近傍に配置される。
以上のような効果により、本発明の一実施形態によるガラス溶解炉では、熱効率を有意に高めることができる上、溶融ガラスに含まれる水分量を有意に低減することができる。
ここで、本願において、上流壁から下流壁までの距離Ｌは、上流壁の最下流位置から、下流壁の最上流の位置までの距離として定められる。
また、特定排気口から供給口までの距離は、前記「延伸方向」に沿った、特定排気口の最下流の部分から、供給口の最上流部分までの距離として規定される。
さらに、供給口から下流壁までの距離は、前記「延伸方向」に沿った、供給口の最下流の部分から、下流壁の最上流の位置までの距離として規定される。
（本発明の一実施形態によるガラス溶解炉）
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態によるガラス溶解炉について、より詳しく説明する。
図１には、本発明の一実施形態によるガラス溶解炉の概略的な上面図を示す。また、図２には、本発明の一実施形態によるガラス溶解炉の概略的な側断面図を示す。
図１および図２に示すように、本発明の一実施形態によるガラス溶解炉（以下、「第１の溶解炉」１００と称する）は、相互に対向する上流壁１１０および下流壁１２０と、相互に対向する第１の側壁１３０Ａおよび第２の側壁１３０Ｂとを有する。
上流壁１１０には、ガラス原料ＭＡの投入口１１２が設けられ、下流壁１２０には、溶融ガラスＭＧの取出口１２２が設けられる。
前述のように、上流壁１１０と下流壁１２０の間の距離は、Ｌで表され、距離Ｌの方向は、「延伸方向」である。
第１の溶解炉１００は、さらに、上面１９２および底面１９４を有する。従って、上流壁１１０、下流壁１２０、第１の側壁１３０Ａ、第２の側壁１３０Ｂ、上面１９２および底面１９４により、下側の溶解部ＢＣと、上側の天井部ＵＣとが区画される。
溶解部ＢＣには、溶融ガラスＭＧが収容される。天井部ＵＣには、複数の燃焼バーナー（以下に詳細を示す）と、第１の排気口１５０Ａおよび第２の排気口１５０Ｂとが配置される。
第１の側壁１３０Ａの天井部ＵＣ側には、複数のバーナー１Ａ～７Ａを含む第１のバーナー群１４０Ａが配置される。同様に、第２の側壁１３０Ｂの天井部ＵＣ側には、複数のバーナー１Ｂ～７Ｂを含む第２のバーナー群１４０Ｂが配置される。
第１のバーナー群１４０Ａのバーナー１Ａ～７Ａ、および第２のバーナー群１４０Ｂのバーナー１Ｂ～７Ｂは、それぞれ、混合ガスを燃焼した際に生じる火炎を第１の溶解炉１００内に噴射して、ガラス原料ＭＡを溶解するとともに、溶融ガラスＭＧを加熱する役割を有する。
なお、第１のバーナー群１４０Ａのうち、バーナー１Ａは、最も上流側に配置されるバーナーであり、以降、バーナーの参照符号は、下流側に向かって順次大きくなる。従って、第１のバーナー群１４０Ａがｎ個（ｎは、２以上の整数）のバーナーで構成される場合、最も下流のバーナーは、符号ｎＡで表される。第２のバーナー群１４０Ｂの各バーナーについても同様である。
第１の排気口１５０Ａは、第１の側壁１３０Ａの天井部ＵＣ側に設置され、第２の排気口１５０Ｂは、第２の側壁１３０Ｂの天井部ＵＣ側に設置される。第１の排気口１５０Ａおよび第２の排気口１５０Ｂは、それぞれ、２以上設けられてもよい。また、第１の排気口１５０Ａと第２の排気口１５０Ｂの一方は、省略されてもよい。
前述のように、第１の排気口１５０Ａおよび第２の排気口１５０Ｂのうち、下流壁１２０に最も近いものを、「特定排気口」と称する。図１および図２に示した例では、第１の排気口１５０Ａおよび第２の排気口１５０Ｂは、それぞれ、一つずつ設置されている。また、第１の排気口１５０Ａと第２の排気口１５０Ｂは、上面視、相互に対面するような位置に配置されている。従って、この場合、第１の排気口１５０Ａおよび第２の排気口１５０Ｂは、どちらも「特定排気口」となる。
以降、本願では、第１の溶解炉１００において、特定排気口よりも上流側を「第１区画（ＰＡ）」と称し、特定排気口よりも下流側を「第２区画（ＰＢ）」と称する。
第１のバーナー群１４０Ａに含まれる各バーナー１Ａ～７Ａは、「第１区画ＰＡ」に配置されたバーナー１Ａ～３Ａと、「第２区画ＰＢ」に配置されたバーナー４Ａ～７Ａとに区分けされる。同様に、第２のバーナー群１４０Ｂに含まれる各バーナー１Ｂ～７Ｂは、「第１区画ＰＡ」に配置されたバーナー１Ｂ～３Ｂと、「第２区画ＰＢ」に配置されたバーナー４Ｂ～７Ｂとに区分けされる。
再度図１および図２を参照すると、第１の溶解炉１００は、さらに、該第１の溶解炉１００内に希釈ガスを供給することが可能な第１の供給口１３５Ａおよび第２の供給口１３５Ｂを有する。第１の供給口１３５Ａは、第１の側壁１３０Ａに配置され、第２の供給口１３５Ｂは、第２の側壁１３０Ｂに配置される。
また、第１の溶解炉１００は、溶解部ＢＣに、仕切り壁１６０を有する。仕切り壁１６０は、上流壁１１０および下流壁１２０と平行に延在するように配置される。ただし、仕切り壁１６０の底部は、開放されており、従って、溶融ガラスＭＧは、第１の溶解炉１００の延伸方向（図１および図２におけるＸ方向）に沿って、上流側（上流壁１１０の側）から仕切り壁１６０を通り、下流側（下流壁１２０の側）」に流通することができる。
このような仕切り壁１６０を設けることにより、溶解部ＢＣ内の溶融ガラスＭＧを均質化させることができる。ただし、仕切り壁１６０は、省略されてもよい。
このような構成の第１の溶解炉１００は、以下のように使用される。
まず、上流壁１１０の投入口１１２から、溶解部ＢＣにガラス原料ＭＡが供給される。
ガラス原料ＭＡは、第１のバーナー群１４０Ａおよび第２のバーナー群１４０Ｂに含まれる各バーナー１Ａ～７Ａ、および１Ｂ～７Ｂの火炎により加熱され、溶融ガラスＭＧが形成される。
溶融ガラスＭＧは、溶解部ＢＣに収容され、延伸方向にそって、下流に流動する。なお、溶解部ＢＣには、仕切り壁１６０が設けられている。このため、溶融ガラスＭＧは、仕切り壁１６０の底部を通り、下流方向に流動する。この際に、未溶融成分など、製造されるガラス製品の均一性に影響を及ぼし得る「異物」の移動が妨げられる。従って、仕切り壁１６０を通過することにより、溶融ガラスＭＧが均質化される。
その後、下流壁１２０に到達した溶融ガラスＭＧは、取出口１２２から排出され、ガラス製造設備の次の装置に搬送される。
各バーナー１Ａ～７Ａ、および１Ｂ～７Ｂの燃焼によって生じた燃焼排ガスは、第１の排気口１５０Ａおよび第２の排気口１５０Ｂを介して排出される。
ここで、第１の溶解炉１００において、第１のバーナー群１４０Ａおよび第２のバーナー群１４０Ｂにより供給される１時間当たりの総燃焼熱量のうちの４０％～１００％分は、酸素燃焼バーナーにより供給される。換言すれば、総燃焼熱量のうちの０％～６０％分が、空気燃焼バーナーにより供給される。
酸素燃焼バーナーにより供給される総燃焼熱量をこのように選定することにより、従来に比べて、第１の溶解炉１００内の熱効率を有意に高めることができる。
さらに、第１の溶解炉１００は、第１の側壁１３０Ａに第１の供給口１３５Ａを有し、第２の側壁１３０Ｂに第２の供給口１３５Ｂを有する。第１の供給口１３５Ａおよび第２の供給口１３５Ｂは、第１の溶解炉１００の上面視、相互に対面する位置に配置される。
また、第１の供給口１３５Ａは、第１の溶解炉１００の延伸方向に沿って、特定排気口（例えば第１の排気口１５０Ａ）から０．３Ｌ以上離れた位置であって、下流壁１２０からの距離が０．３Ｌ以下の位置に配置される。
同様に、第２の供給口１３５Ｂは、第１の溶解炉１００の延伸方向に沿って、特定排気口（例えば第２の排気口１５０Ｂ）から０．３Ｌ以上離れた位置であって、下流壁１２０からの距離が０．３Ｌ以下の位置に配置される。
前述のように、この場合、第１の供給口１３５Ａおよび第２の供給口１３５Ｂから供給される希釈ガスを、第１の溶解炉１００内に十分に行き渡らせることができる。従って、第１の溶解炉１００では、燃焼排ガス中に含まれる水分の濃度を有意に低減でき、その結果、溶融ガラスＭＧに含まれる水分量を有意に低減できる。
（各部分の説明）
次に、本発明の一実施形態によるガラス溶解炉を構成する各部分について、より詳しく説明する。
なお、ここでは、明確化のため、第１の溶解炉１００を例として、以下説明する。従って、各部分を表す際には、図１および図２に示した参照符号を使用する。
（第１の溶解炉１００）
第１の溶解炉１００は、ガラス製造設備に含まれる一装置として適用される。通常、ガラス製造設備は、ガラス溶解炉、成形装置、および両者をつなぐ搬送装置を有する。
第１の溶解炉１００において、第１の側壁１３０Ａと第２の側壁１３０Ｂの間の幅をＷで表す（図１参照）。ここで、幅Ｗは、第１の側壁１３０Ａの最も内側の位置から、第２の側壁１３０Ｂの最も内側の位置までの距離Ｌとして定められる。
第１の溶解炉１００において、Ｌ／Ｗは、例えば、２～５の範囲である。
（第１のバーナー群１４０Ａ、第２のバーナー群１４０Ｂ）
前述のように、第１の溶解炉１００において、第１のバーナー群１４０Ａおよび第２のバーナー群１４０Ｂにより供給される１時間当たりの総燃焼熱量のうちの４０％～１００％分は、酸素燃焼バーナーにより供給される。
酸素燃焼バーナーにより供給される総燃焼熱量をこのように選定することにより、従来に比べて、第１の溶解炉１００内の熱効率を有意に高めることができる。
また、前述の第１区画ＰＡにおける１時間当たりの燃焼熱量の５０％～１００％は、酸素燃焼バーナーによって供給されてもよい。
これに加えて、またはこれとは別に、第２区画ＰＢにおける１時間当たりの燃焼熱量の２０％～１００％は、酸素燃焼バーナーによって供給されてもよい。
なお、図１に示した例では、第１の溶解炉１００の上面視、第１のバーナー群１４０Ａに含まれる各バーナー１Ａ～７Ａと、第２のバーナー群１４０Ｂに含まれる各バーナー１Ｂ～７Ｂとは、相互に対向するように配置されている。しかしながら、これは単なる一例であって、第１のバーナー群１４０Ａに含まれる各バーナー１Ａ～７Ａと、第２のバーナー群１４０Ｂに含まれる各バーナー１Ｂ～７Ｂとの相対位置は、特に限られない。例えば、バーナー１Ａ～７Ａと、バーナー１Ｂ～７Ｂとは、第１の溶解炉１００の延伸方向において、相互にずらして配置されてもよい。
また、第１のバーナー群１４０Ａに含まれる各バーナー１Ａ～７Ａは、必ずしも等間隔に配置される必要はない。例えば、各バーナー１Ａ～７Ａは、第１の溶解炉１００の延伸方向に沿って、不均等なピッチで配列されてもよい。第２のバーナー群１４０Ｂについても同様である。
また、第１のバーナー群１４０Ａおよび第２のバーナー群１４０Ｂに含まれるバーナーの数は、特に限られない。例えば、第１のバーナー群１４０Ａおよび第２のバーナー群１４０Ｂは、それぞれ、７本未満、または８本以上のバーナーを含んでもよい。
さらに、第１のバーナー群１４０Ａにおいて、第１区画ＰＡおよび第２区画ＰＢに含まれるバーナーの数は、特に限られない。第２のバーナー群１４０Ｂにおいても、同様である。
（第１の排気口１５０Ａ、第２の排気口１５０Ｂ）
前述のように、第１の排気口１５０Ａと第２の排気口１５０Ｂのうち、最も下流側に配置された排気口は、特定排気口と称される。ただし、図１および図２に示した例では、第１の排気口１５０Ａおよび第２の排気口１５０Ｂは、それぞれ、一つずつ存在し、相互に対面する位置に配置されている。従って、この場合、１の排気口１５０Ａおよび第２の排気口１５０Ｂのいずれを特定排気口と称してもよい。
特定排気口は、上流壁１１０から、第１の溶解炉１００の延伸方向に沿って、０．３Ｌ～０．７Ｌの位置に配置されてもよい。
なお、第１の排気口１５０Ａと第２の排気口１５０Ｂが、それぞれ、一つずつ存在する場合、第１の溶解炉１００の上面視、第２の排気口１５０Ｂの位置は、第１の排気口１５０Ａに対して、第１の溶解炉１００の延伸方向に沿って、０～０．２Ｌだけずれていてもよい。
（第１の供給口１３５Ａおよび第２の供給口１３５Ｂ）
第１の供給口１３５Ａおよび第２の供給口１３５Ｂは、希釈ガスの供給口として利用される。
第１の供給口１３５Ａおよび第２の供給口１３５Ｂから供給される希釈ガスは、水分を含まない限り、特に限られない。希釈ガスは、例えば、酸化性ガスまたは不活性ガスであってもよい。
酸化性ガスは、空気または酸素等であってもよい。また、不活性ガスは、窒素等であってもよい。
希釈ガスの総供給量は、体積比で、第１のバーナー群１４０Ａおよび第２のバーナー群１４０Ｂにおける燃料の使用量に対して、０．１～１の範囲であることが好ましい。
希釈ガスは、供給する前に加熱することが好ましい。加熱された希釈ガスを供給することにより、第１の供給口１３５Ａおよび第２の供給口１３５Ｂの近傍の温度低下を抑制することができる。希釈ガスの温度は、例えば、４００℃以上であり、４５０℃以上であることが好ましい。
なお、第１の供給口１３５Ａと第２の供給口１３５Ｂの一方は、省略されてもよい。
ここで、図１および図２に示した例では、第１の溶解炉１００の上面視、第１の供給口１３５Ａと第２の供給口１３５Ｂは、相互に対面するような位置に配置されている。
しかしながら、これは単なる一例であって、第２の供給口１３５Ｂの設置位置は、特に限られず、第２の供給口１３５Ｂは、第２の側壁１３０Ｂのいかなる位置に配置されてもよい。
すなわち、本発明の一実施形態では、第１の供給口１３５Ａおよび第２の供給口１３５Ｂの双方が存在する場合、少なくとも一方が、前述の特徴を満たすように配置されていればよい。具体的には、第１の供給口１３５Ａおよび第２の供給口１３５Ｂの少なくとも一方が、第１の溶解炉１００の延伸方向に沿って、特定排気口からの距離が０．３Ｌ以上であって、下流壁１２０からの距離が０．３Ｌ以下となるように配置されていればよい。
（本発明の一実施形態による別のガラス溶解炉）
次に、図３および図４を参照して、本発明の一実施形態による別のガラス溶解炉について説明する。
図３には、本発明の一実施形態による別のガラス溶解炉（以下、「第２の溶解炉」と称する）の概略的な上面図を示す。また、図４には、図３に示した第２の溶解炉の概略的な側面図を示す。
図３および図４に示すように、第２の溶解炉２００は、前述の第１の溶解炉１００と同様の構成を有する。例えば、第２の溶解炉２００は、上流壁２１０、下流壁２２０、第１の側壁２３０Ａ、第２の側壁２３０Ｂ、第１のバーナー群２４０Ａ、および第２のバーナー群２４０Ｂなどを有する。
ただし、第２の溶解炉２００は、概して、第１の排気口２５０Ａおよび第２の排気口２５０Ｂの配置、ならびに、第１の供給口２３５Ａおよび第２の供給口２３５Ｂの配置が、第１の溶解炉１００とは異なっている。
すなわち、第２の溶解炉２００では、第１の排気口２５０Ａおよび第２の排気口２５０Ｂは、いずれも、第１のバーナー群２４０Ａおよび第２のバーナー群２４０Ｂよりも上流側に配置される。なお、第１の排気口２５０Ａおよび第２の排気口２５０Ｂは、第２の溶解炉２００の上面視、相互に対面するように配置される。従って、第１の排気口２５０Ａおよび第２の排気口２５０Ｂは、いずれも「特定排気口」である。
上記配置の結果、第２の溶解炉２００では、特定排気口（例えば、第１の排気口２５０Ａ）よりも上流側、すなわち第１区画ＰＡには、バーナーが配置されず、全てのバーナーは、特定排気口よりも下流側、すなわち第２区画ＰＢに配置される。
ここで、第２の溶解炉２００においても、第１のバーナー群２４０Ａおよび第２のバーナー群２４０Ｂにより供給される１時間当たりの総燃焼熱量のうちの４０％～１００％分は、酸素燃焼バーナーにより供給される。
また、第２の溶解炉２００では、第１の溶解炉１００とは異なり、第１の供給口２３５Ａは、第１のバーナー群２４０Ａに含まれるバーナー６Ａと、バーナー７Ａとの間に配置される。同様に、第２の供給口２３５Ｂは、第２のバーナー群２４０Ｂに含まれるバーナー６Ｂと、バーナー７Ｂとの間に配置される。
ただし、第２の溶解炉２００においても、第１の供給口２３５Ａは、上流壁２１０から下流壁２２０までの距離をＬとしたとき、第２の溶解炉２００の延伸方向において、特定排気口（例えば第１の排気口２５０Ａ）から０．３Ｌ以上離れた位置であって、下流壁２２０からの距離が０．３Ｌ以下の位置に配置される。
同様に、第２の供給口２３５Ｂも、第２の溶解炉２００の延伸方向において、特定排気口から０．３Ｌ以上離れた位置であって、下流壁２２０からの距離が０．３Ｌ以下の位置に配置される。
このような構成を有する第２の溶解炉２００においても、第１の溶解炉１００と同様の効果が得られることは、当業者には明らかである。
すなわち、第２の溶解炉２００においても、従来に比べて、第２の溶解炉２００内の熱効率を有意に高めることができる。
また、第２の溶解炉２００においても、第１の供給口２３５Ａおよび第２の供給口２３５Ｂから供給される希釈ガスを、第２の溶解炉２００内に十分に行き渡らせることができ、燃焼排ガス中に含まれる水分の濃度を有意に低減できる。また、その結果、溶融ガラスＭＧに含まれる水分量を有意に低減することができる。
（本発明の一実施形態によるさらに別のガラス溶解炉）
次に、図５および図６を参照して、本発明の一実施形態によるさらに別のガラス溶解炉について説明する。
図５には、本発明の一実施形態によるさらに別のガラス溶解炉（以下、「第３の溶解炉」と称する）の概略的な上面図を示す。また、図６には、図５に示した第３の溶解炉の概略的な側面図を示す。
図５および図６に示すように、第３の溶解炉３００は、前述の第１の溶解炉１００と同様の構成を有する。例えば、第３の溶解炉３００は、上流壁３１０、下流壁３２０、第１の側壁３３０Ａ、第２の側壁３３０Ｂ、第１のバーナー群３４０Ａ、および第２のバーナー群３４０Ｂなどを有する。
ただし、第３の溶解炉３００は、概して、下流壁３２０の下流側に、さらに、部屋３８０を有する点が、前述の第１の溶解炉１００および第２の溶解炉２００とは異なっている。
下流壁３２０と部屋３８０の間には、狭窄路３８２が配置される。なお、部屋３８０の側壁には、バーナーは、設けられない。
このような部屋３８０を設けることにより、溶融ガラスＭＧの温度を均一化することができる。
また、第３の溶解炉３００では、第１のバーナー群３４０Ａは、合計４本のバーナー（バーナー１Ａ～バーナー４Ａ）を有する。同様に、第２のバーナー群３４０Ｂは、合計４本のバーナー（バーナー１Ｂ～バーナー４Ｂ）を有する。
さらに、第３の溶解炉３００では、第１の排気口３５０Ａは、第１のバーナー群３４０Ａに含まれるバーナー１Ａと、バーナー２Ａとの間に配置され、第２の排気口３５０Ｂは、第２のバーナー群３４０Ｂに含まれるバーナー１Ｂと、バーナー２Ｂとの間に配置される。
なお、第１の排気口３５０Ａおよび第２の排気口３５０Ｂは、第３の溶解炉３００の上面視、相互に対面するように配置される。従って、第１の排気口３５０Ａおよび第２の排気口３５０Ｂは、いずれも「特定排気口」である。
上記配置の結果、第３の溶解炉３００では、特定排気口（例えば、第１の排気口３５０Ａ）よりも上流側、すなわち第１区画ＰＡには、第１のバーナー群３４０Ａのうち、バーナー１Ａのみが配置され、特定排気口よりも下流側、すなわち第２区画ＰＢには、残りのバーナー（バーナー２Ａ～バーナー４Ａ）が配置される。同様に、第２のバーナー群３４０Ｂにおいて、第１区画ＰＡには、バーナー１Ｂのみが配置され、第２区画ＰＢには、残りのバーナー（バーナー２Ｂ～バーナー４Ｂ）が配置される。
ここで、第３の溶解炉３００においても、第１のバーナー群３４０Ａおよび第２のバーナー群３４０Ｂにより供給される１時間当たりの総燃焼熱量のうちの４０％～１００％分は、酸素燃焼バーナーにより供給される。
第１区画ＰＡにおいて、１時間当たりの燃焼量の５０％～１００％は、酸素燃焼バーナーによるものであってもよい。また、第２区画ＰＢにおいて、１時間当たりの燃焼量の２０％～１００％は、酸素燃焼バーナーによるものであってもよい。
また、第３の溶解炉３００では、第１の供給口３３５Ａは、第１のバーナー群３４０Ａに含まれるバーナー４Ａよりも下流側に配置される。同様に、第２の供給口３３５Ｂは、第２のバーナー群３４０Ｂに含まれるバーナー４Ｂよりも下流側に配置される。
ただし、第３の溶解炉３００においても、第１の供給口３３５Ａは、上流壁３１０から下流壁３２０までの距離をＬとしたとき、第３の溶解炉３００の延伸方向において、特定排気口（例えば第１の排気口３５０Ａ）から０．３Ｌ以上離れた位置であって、下流壁３２０からの距離が０．３Ｌ以下の位置に配置される。
同様に、第２の供給口３３５Ｂも、第３の溶解炉３００の延伸方向において、特定排気口から０．３Ｌ以上離れた位置であって、下流壁３２０からの距離が０．３Ｌ以下の位置に配置される。
このような構成を有する第３の溶解炉３００においても、第１の溶解炉１００および第２の溶解炉２００と同様の効果が得られることは、当業者には明らかである。
すなわち、第３の溶解炉３００においても、従来に比べて、第３の溶解炉３００内の熱効率を有意に高めることができる。
また、第３の溶解炉３００においても、第１の供給口３３５Ａおよび第２の供給口３３５Ｂから供給される希釈ガスを、第３の溶解炉３００内に十分に行き渡らせることができ、燃焼排ガス中に含まれる水分の濃度を有意に低減できる。また、その結果、溶融ガラスＭＧに含まれる水分量を有意に低減することができる。
以上、第１の溶解炉１００～第３の溶解炉３００を例に、本発明の一実施形態によるガラス溶解炉について説明した。しかしながら、本発明の一実施形態によるガラス溶解炉は、上記実施形態に限定されるものではない。上記の他にも、各種実地態様が想定され得ることは、当業者には明らかである。
（本発明の一実施形態によるガラス製品の製造方法）
次に、図７を参照して、本発明の一実施形態によるガラス製品の製造方法について説明する。
図７には、本発明の一実施形態によるガラス製品の製造方法のフローを概略的に示す。
図７に示すように、本発明の一実施形態によるガラス製品の製造方法（以下、「第１の方法」と称する）は、
ガラス原料を溶解して、溶融ガラスを形成する溶解工程（工程Ｓ１１０）と、
溶融ガラスを搬送する搬送工程（工程Ｓ１２０）と、
溶融ガラスを成形する成形工程（工程Ｓ１３０）と、
を有する。
以下、各工程について説明する。
（工程Ｓ１１０）
まず、ガラス溶解炉を用いて、ガラス原料が溶解され、溶融ガラスが形成される。ガラス原料の組成は、特に限られない。
ガラス溶解炉には、本発明の一実施形態によるガラス溶解炉が使用される。例えば、前述の第１の溶解炉１００～第３の溶解炉３００のような、ガラス溶解炉を使用してもよい。
例えば、ガラス溶解炉として、第１の溶解炉１００を使用した場合、上流壁１１０の投入口１１２から供給されたガラス原料ＭＡが、第１のバーナー群１４０Ａおよび第２のバーナー群１４０Ｂに含まれる各バーナー１Ａ～７Ａ、および１Ｂ～７Ｂの火炎により加熱される。これにより、溶融ガラスＭＧが形成される。形成された溶融ガラスは、取出口１２２から排出される。
ガラス溶解炉として、本発明の一実施形態によるガラス溶解炉を使用した場合、第１のバーナー群および第２のバーナー群により供給される１時間当たりの総燃焼熱量のうちの４０％～１００％分は、酸素燃焼バーナーにより供給される。従って、ガラス溶解炉内の熱効率を有意に高めることができる。
また、本発明の一実施形態によるガラス溶解炉を使用した場合、希釈ガス用の供給口から供給される希釈ガスを、溶解炉内に十分に行き渡らせることができる。従って、燃焼排ガス中に含まれる水分の濃度を有意に低減でき、その結果、溶融ガラスＭＧに含まれる水分量を有意に低減できる。
（工程Ｓ１２０）
次に、形成された溶融ガラスが、搬送装置を介して成形装置に搬送される。
（工程Ｓ１３０）
次に、搬送された溶融ガラスは、成形装置において成形される。これにより、ガラスリボンが形成される。さらに、ガラスリボンが徐冷され、ガラス製品が製造される。必要な場合、ガラス製品は、所望の寸法に切断されてもよい。
製造されるガラス製品は、無アルカリガラスであってもよい。
無アルカリガラスは、酸化物基準の質量％表示で、
ＳｉＯ２：５４～７３％
Ａｌ２Ｏ３：１０～２３％
Ｂ２Ｏ３：０．１～１２％
ＭｇＯ：０～１２％
ＣａＯ：０～１５％
ＳｒＯ：０～１６％
ＢａＯ：０～１５％
を含有し、
ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ：８～２６％
であってもよい。
また、製造されるガラス製品は、β－ＯＨが０．３ｍｍ－１～０．４５ｍｍ－１の範囲であってもよい。
ここで、β－ＯＨは、ガラス中の水分量を表す指標であり、この値が大きいほど、ガラス中に水分が多く含有されていることを意味する。
また、製造されるガラス製品は、酸化物基準の質量％表示で、Ｆｅ２Ｏ３に換算した全鉄が０．００５％～０．１％の範囲であってもよい。特に、Ｆｅ２Ｏ３に換算した全鉄中におけるＦｅ２Ｏ３に換算した２価の鉄の質量比（Ｆｅ－ｒｅｄｏｘ）は、５０％～８０％の範囲であってもよい。
以下、本発明の実施例について説明する。なお、以下の記載において、例１～例３は、実施例であり、例１１～例１３は、比較例である。
（例１）
前述の第１の溶解炉１００のようなガラス溶解炉を用いてガラス原料を溶解した。
ガラス原料は、酸化物基準の質量％表示で、以下の組成を有する無アルカリガラスとした；
ＳｉＯ２：５４～７３％，
Ａｌ２Ｏ３：１０～２３％，
Ｂ２Ｏ３：０．１～１２％，
ＭｇＯ：０～１２％，
ＣａＯ：０～１５％，
ＳｒＯ：０～１６％，
ＢａＯ：０～１５％。
なお、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＝８～２６％である。
ガラス溶解炉において、第１のバーナー群および第２のバーナー群は、それぞれ、合計７本のバーナーで構成される。
また、第１の側壁には、一つの第１の排気口を設置し、第２の側壁には、一つの第２の排気口を設置した。上面視、第１の排気口と第２の排気口は、相互に対面する位置に配置した。従って、第１の排気口および第２の排気口は、いずれも特定排気口である。
図１および図２に示したように、第１区画ＰＡに配置されるバーナーは、１Ａ～３Ａおよび１Ｂ～３Ｂの６本とし、第２区画ＰＢに配置されるバーナーは、４Ａ～７Ａおよび４Ｂ～７Ｂの６本とした。また、第１のバーナー群および第２のバーナー群の全てのバーナーは、酸素燃焼バーナーとした。
希釈ガスの供給口は、第１の側壁および第２の側壁のそれぞれに、１箇所ずつ配置した。第１の供給口と第２の供給口は、ガラス溶解炉の上面視、相互に対向する位置に設置した。
ガラス溶解炉の延伸方向に沿った、第１の供給口（および第２の供給口）と特定排気口の間の距離は、０．５５Ｌとした。また、ガラス溶解炉の延伸方向に沿った第１の供給口（および第２の供給口）と下流壁の間の距離は、０．３Ｌ以下とした。
希釈ガスとして、４００℃に加熱された空気ガスを使用した。
供給総熱量に対する酸素燃焼バーナーによる寄与率は、１００％である。また、第１区画ＰＡにおける、供給熱量に対する酸素燃焼バーナーによる寄与率は、１００％である。同様に、第２区画ＰＢにおける、供給熱量に対する酸素燃焼バーナーによる寄与率は、１００％である。
（例２）
例１と同様のガラス溶解炉を用いて、ガラス原料を溶解した。
ただし、この例２では、第１のバーナー群のうち、バーナー１Ａ、バーナー５Ａ～バーナー７Ａは、空気燃焼バーナーとした。同様に、第２のバーナー群のうち、バーナー１Ｂ、バーナー５Ｂ～バーナー７Ｂは、空気燃焼バーナーとした。残りのバーナーは、酸素燃焼バーナーとした。
供給総熱量に対する酸素燃焼バーナーによる寄与率は、４４％とした。また、第１区画ＰＡにおける、供給熱量に対する酸素燃焼バーナーによる寄与率は、７１％とした。同様に、第２区画ＰＢにおける、供給熱量に対する酸素燃焼バーナーによる寄与率は、２４％とした。
（例３）
例１と同様のガラス溶解炉を用いて、ガラス原料を溶解した。
ただし、この例３では、第１のバーナー群のうち、バーナー１Ａおよびバーナー７Ａは、空気燃焼バーナーとした。同様に、第２のバーナー群のうち、バーナー１Ｂおよびバーナー７Ｂは、空気燃焼バーナーとした。残りのバーナーは、酸素燃焼バーナーとした。
供給総熱量に対する酸素燃焼バーナーによる寄与率は、７２％とした。また、第１区画ＰＡにおける、供給熱量に対する酸素燃焼バーナーによる寄与率は、７１％とした。同様に、第２区画ＰＢにおける、供給熱量に対する酸素燃焼バーナーによる寄与率は、７２％とした。
（例１１）
例１と同様のガラス溶解炉を用いて、ガラス原料を溶解した。
ただし、この例１１では、第１のバーナー群は、全て酸素燃焼バーナーとした。同様に、第２のバーナー群は、全て酸素燃焼バーナーとした。また、この例１１では、希釈ガスの供給口は設けず、希釈ガスは供給しなかった。
供給総熱量に対する酸素燃焼バーナーによる寄与率は、１００％である。また、第１区画ＰＡにおける、供給熱量に対する酸素燃焼バーナーによる寄与率は、１００％である。同様に、第２区画ＰＢにおける、供給熱量に対する酸素燃焼バーナーによる寄与率は、１００％である。
（例１２）
例１と同様のガラス溶解炉を用いて、ガラス原料を溶解した。
ただし、この例１２では、第１のバーナー群は、全て空気燃焼バーナーとした。同様に、第２のバーナー群は、全て空気燃焼バーナーとした。また、この例１２では、希釈ガスの供給口は設けず、希釈ガスは供給しなかった。
供給総熱量に対する酸素燃焼バーナーによる寄与率は、０％である。また、第１区画ＰＡにおける、供給熱量に対する酸素燃焼バーナーによる寄与率は、０％である。同様に、第２区画ＰＢにおける、供給熱量に対する酸素燃焼バーナーによる寄与率は、０％である。
（例１３）
例１と同様のガラス溶解炉を用いて、ガラス原料を溶解した。
ただし、この例１３では、第１のバーナー群は、全て酸素燃焼バーナーとした。同様に、第２のバーナー群は、全て酸素燃焼バーナーとした。
供給総熱量に対する酸素燃焼バーナーによる寄与率は、１００％である。また、第１区画ＰＡにおける、供給熱量に対する酸素燃焼バーナーによる寄与率は、１００％である。同様に、第２区画ＰＢにおける、供給熱量に対する酸素燃焼バーナーによる寄与率は、１００％である。
また、この例１３では、ガラス溶解炉の延伸方向に沿った、第１の供給口（および第２の供給口）と特定排気口の間の距離は、０．１Ｌとした。また、ガラス溶解炉の延伸方向に沿った第１の供給口（および第２の供給口）と下流壁の間の距離は、０．３Ｌ超とした。
以下の表１には、各例において使用したガラス溶解炉の構成をまとめて示した。
Figure 2023121646000002
（評価）
各例において、１時間当たりの燃料使用量を評価した。また、燃料供給量に対する希釈ガスの体積比を算定した。さらに、各例において得られた溶融ガラス中のβ－ＯＨを評価した。
なお、β－ＯＨは、以下のように評価した。
まず、各バーナーにより燃焼される燃料およびガスの組成などに基づいて、燃焼後のガスに含まれる水分濃度などを算出した。次に、燃焼後のガスが第１および第２の排気口に向かって流れることを考慮して、溶解部内の雰囲気中の水分濃度の分布を算出した。次に、水分濃度の分布と、溶融ガラスの平均流速とに基づいて、溶融ガラス中に最終的に拡散する水分量を算出し、これを製造後のガラスに含まれるβ－ＯＨに換算した。
以下の表２には、各例において得られた結果をまとめて示す。
Figure 2023121646000003
表２において、「燃料使用量」の欄は、例１１における燃料使用量に対する規格値として示した。すなわち、各例における「燃料使用量」は、例１１における燃料使用量を１００とし、これに対する割合で示した。
得られた結果から、全てのバーナーを酸素燃焼バーナーとした例１１では、燃料使用量が低く抑えられていることがわかる。ただし、例１１では、希釈ガスを供給しておらず、ガラス中のβ－ＯＨが最も高くなっていることがわかる。
また、希釈ガスを供給せず、全てのバーナーを空気燃焼バーナーとした例１２では、ガラス中のβ－ＯＨが低く抑えられているものの、燃料使用量が極めて大きくなっていることがわかる。
なお、例１３では、希釈ガスを供給したものの、β－ＯＨは、依然として高くなった。これは、例１３では、希釈ガスの供給口と下流壁の間の距離が長い上、希釈ガスの供給口が特定排気口から比較的接近しており、希釈ガスがガラス溶解炉の全体に十分に広がらなかったためであると予想される。
一方、ガラス溶解炉の延伸方向に沿った、第１の供給口と特定排気口の間の距離を０．５５Ｌとし、第１の供給口と下流壁の間の距離を０．３Ｌ以下となるように、第１および第２の供給口を設けた例１～例３では、β－ＯＨが有意に抑制された。また、例１～例３では、燃料使用量も有意に抑制された。
このように、総燃焼熱量に対する酸素燃焼バーナーによる寄与率を４０％～１００％とするとともに、希釈ガスの供給口を適切な位置に設置した場合、溶融ガラスに含まれる水分量を有意に低減できる上、熱効率を有意に高め得ることが確認された。
１Ａ～７Ａ バーナー
１Ｂ～７Ｂ バーナー
１００ ガラス溶解炉（第１の溶解炉）
１１０ 上流壁
１１２ 投入口
１２０ 下流壁
１２２ 取出口
１３０Ａ 第１の側壁
１３０Ｂ 第２の側壁
１３５Ａ 第１の供給口
１３５Ｂ 第２の供給口
１４０Ａ 第１のバーナー群
１４０Ｂ 第２のバーナー群
１５０Ａ 第１の排気口
１５０Ｂ 第２の排気口
１６０ 仕切り壁
１９２ 上面
１９４ 底面
２００ ガラス溶解炉（第２の溶解炉）
２１０ 上流壁
２１２ 投入口
２２０ 下流壁
２２２ 取出口
２３０Ａ 第１の側壁
２３０Ｂ 第２の側壁
２３５Ａ 第１の供給口
２３５Ｂ 第２の供給口
２４０Ａ 第１のバーナー群
２４０Ｂ 第２のバーナー群
２５０Ａ 第１の排気口
２５０Ｂ 第２の排気口
２６０ 仕切り壁
２９２ 上面
２９４ 底面
３００ ガラス溶解炉（第３の溶解炉）
３１０ 上流壁
３１２ 投入口
３２０ 下流壁
３２２ 取出口
３３０Ａ 第１の側壁
３３０Ｂ 第２の側壁
３３５Ａ 第１の供給口
３３５Ｂ 第２の供給口
３４０Ａ 第１のバーナー群
３４０Ｂ 第２のバーナー群
３５０Ａ 第１の排気口
３５０Ｂ 第２の排気口
３８０ 部屋
３８２ 狭窄路
３９２ 上面
３９４ 底面
ＢＣ 溶解部
ＭＡ ガラス原料
ＭＧ 溶融ガラス
ＰＡ 第１区画
ＰＢ 第２区画
ＵＣ 天井部

Claims (17)

  1. ガラス溶解炉であって、
    相互に対向する上流壁および下流壁と、相互に対向する第１の側壁および第２の側壁とを有し、
    前記第１の側壁には、酸素燃焼バーナーを含む第１のバーナー群が配置され、前記第２の側壁には、酸素燃焼バーナーを含む第２のバーナー群が配置され、
    前記第１のバーナー群および前記第２のバーナー群により供給される１時間当たりの総燃焼熱量の４０％～１００％は、前記酸素燃焼バーナーによるものであり、前記総燃焼熱量の０％～６０％は、空気燃焼バーナーによるものであり、
    前記第１の側壁および／または前記第２の側壁は、燃焼排ガスを系外に排気する排気口を備え、前記下流壁から最も近い前記排気口は、特定排気口と称され、
    前記第１の側壁または前記第２の側壁は、当該ガラス溶解炉内に希釈ガスを供給するための供給口を有し、
    前記上流壁から前記下流壁までの距離をＬとし、該Ｌの方向を延伸方向と称したとき、
    前記供給口は、前記延伸方向に沿って、前記特定排気口から０．３Ｌ以上離れた位置であって、前記延伸方向に沿って、前記下流壁から０．３Ｌ以下の位置に配置される、ガラス溶解炉。
  2. 前記希釈ガスは、酸化性ガスまたは不活性ガスを含む、請求項１に記載のガラス溶解炉。
  3. 前記希釈ガスの温度は、４００℃以上である、請求項１または２に記載のガラス溶解炉。
  4. 前記第１のバーナー群および前記第２のバーナー群における燃料の使用量に対する、前記供給口からの希釈ガスの供給量の体積比は、０．１～１の範囲である、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のガラス溶解炉。
  5. 前記特定排気口よりも下流側における１時間当たりの燃焼熱量の２０％～１００％は、前記酸素燃焼バーナーによるものである、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のガラス溶解炉。
  6. 前記特定排気口よりも上流側における１時間当たりの燃焼熱量の５０％～１００％は、前記酸素燃焼バーナーによるものである、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のガラス溶解炉。
  7. 前記特定排気口は、前記上流壁から、前記延伸方向に沿って、０．３Ｌ～０．７Ｌの位置に配置される、請求項１乃至６のいずれか一項に記載のガラス溶解炉。
  8. 前記第１の側壁には、第１の排気口が設けられ、
    前記第２の側壁には、第２の排気口が設けられる、請求項１乃至７のいずれか一項に記載のガラス溶解炉。
  9. 前記第１の排気口および前記第２の排気口は、それぞれ、一つ存在し、
    前記第２の排気口は、前記延伸方向において、前記第１の排気口に対して０～０．２Ｌだけずれた位置に配置される、請求項８に記載のガラス溶解炉。
  10. 前記第１の側壁は、第１の供給口を有し、
    前記第２の側壁は、第２の供給口を有し、
    前記第１および第２の供給口は、前記下流壁から等しい位置に配置される、請求項１乃至９のいずれか一項に記載のガラス溶解炉。
  11. 前記第１の側壁と前記第２の側壁の間の距離を幅Ｗとしたとき、Ｌ／Ｗ＝２～５である、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のガラス溶解炉。
  12. 前記上流壁と前記下流壁の間に、溶融ガラスを誘導する仕切り壁を有し、
    前記溶融ガラスは、前記仕切り壁を通過する際に、当該ガラス溶解炉の底部を流れる、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載のガラス溶解炉。
  13. ガラス製品の製造設備であって、
    ガラス溶解炉と、
    成形装置と、
    前記ガラス溶解炉と前記成形装置とをつなぐ搬送装置と、
    を備え、
    前記ガラス溶解炉は、請求項１乃至１２のいずれか一項に記載のガラス溶解炉である、製造設備。
  14. ガラス製品の製造方法であって、
    溶解工程と、
    搬送工程と、
    成形工程と、
    を有し、
    前記溶解工程では、請求項１乃至１２のいずれか一項に記載のガラス溶解炉が使用される、製造方法。
  15. 前記ガラス製品は、無アルカリガラスで構成され、
    該無アルカリガラスは、酸化物基準の質量％表示で、
    ＳｉＯ２：５４～７３％
    Ａｌ２Ｏ３：１０～２３％
    Ｂ２Ｏ３：０．１～１２％
    ＭｇＯ：０～１２％
    ＣａＯ：０～１５％
    ＳｒＯ：０～１６％
    ＢａＯ：０～１５％
    を含有し、
    ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ：８～２６％
    である、請求項１４に記載の製造方法。
  16. 前記ガラス製品は、β－ＯＨが０．３ｍｍ－１～０．４５ｍｍ－１
    の範囲である、請求項１４または１５に記載の製造方法。
  17. 前記ガラス製品は、酸化物基準の質量％表示で、Ｆｅ２Ｏ３に換算した全鉄が０．００５％～０．１％の範囲であり、
    Ｆｅ２Ｏ３に換算した全鉄中におけるＦｅ２Ｏ３に換算した２価の鉄の質量比（Ｆｅ－ｒｅｄｏｘ）は、５０％～８０％の範囲である、請求項１４乃至１６のいずれか一項に記載の製造方法。
JP2022025100A 2022-02-21 2022-02-21 ガラス溶解炉、ガラス製品の製造設備、およびガラス製品の製造方法 Pending JP2023121646A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022025100A JP2023121646A (ja) 2022-02-21 2022-02-21 ガラス溶解炉、ガラス製品の製造設備、およびガラス製品の製造方法
CN202310079702.2A CN116621423A (zh) 2022-02-21 2023-01-17 玻璃熔化炉、玻璃制品的制造设备和玻璃制品的制造方法
KR1020230013454A KR20230125741A (ko) 2022-02-21 2023-02-01 유리 용해로, 유리 제품의 제조 설비, 및 유리 제품의 제조 방법
TW112103628A TW202346218A (zh) 2022-02-21 2023-02-02 玻璃熔解爐、玻璃製品之製造設備、及玻璃製品之製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022025100A JP2023121646A (ja) 2022-02-21 2022-02-21 ガラス溶解炉、ガラス製品の製造設備、およびガラス製品の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2023121646A true JP2023121646A (ja) 2023-08-31

Family

ID=87612243

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022025100A Pending JP2023121646A (ja) 2022-02-21 2022-02-21 ガラス溶解炉、ガラス製品の製造設備、およびガラス製品の製造方法

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP2023121646A (ja)
KR (1) KR20230125741A (ja)
CN (1) CN116621423A (ja)
TW (1) TW202346218A (ja)

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102858697B (zh) 2010-04-26 2016-01-20 旭硝子株式会社 玻璃熔化炉及玻璃熔化方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN116621423A (zh) 2023-08-22
TW202346218A (zh) 2023-12-01
KR20230125741A (ko) 2023-08-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6715319B2 (en) Melting of glass
EP1077201B2 (en) Method of boosting the heating in a glass melting furnace using a roof-mounted oxygen-fuel burner
US5147438A (en) Auxiliary oxygen burners technique in glass melting cross-fired regenerative furnaces
EP0612307B1 (en) Method and apparatus for melting and refining glass in a furnace using oxygen firing
EP0546238B1 (en) Process for melting glas in a furnace having a roof-mounted, oxygen-fired auxiliary burner
CA1086952A (en) Horizontal glassmaking furnace
US6253578B1 (en) Glass melting process and apparatus with reduced emissions and refractory corrosion
RU2491235C2 (ru) Устройство для вакуумного дегазирования, устройство для изготовления стеклянных изделий, и способ изготовления стеклянных изделий
JP6015671B2 (ja) 溶融ガラス製造装置、溶融ガラス製造方法およびそれらを用いた板ガラスの製造方法
CN210481189U (zh) 一种混合助燃型玻璃熔窑
EP4038027B1 (en) Selective chemical fining of small bubbles in glass
US20150344344A1 (en) Controlling glassmelting furnace gas circulation
US3532483A (en) Glass melting with different melting temperature components
KR101453629B1 (ko) 용융 유리 제조 장치, 용융 유리 제조 방법 및 그것을 사용한 판유리의 제조 방법
JP2023121646A (ja) ガラス溶解炉、ガラス製品の製造設備、およびガラス製品の製造方法
US20100101278A1 (en) End-fired furnace for glass to be fiberized
JP2023121645A (ja) ガラス溶解炉、ガラス製品の製造設備、およびガラス製品の製造方法
US20220363579A1 (en) Oxygen for combustion in forehearths
EP3907196A1 (en) Furnace for simultaneous continuous melting of multiple glasses
EP3695166B1 (en) Reduced fouling in staged combustion