JP6489440B2 - Glass article manufacturing equipment - Google Patents
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Description
本発明は、例えば管状ガラス等のガラス物品の製造装置に関する。 The present invention relates to a manufacturing apparatus for glass articles such as tubular glass.
例えば管状ガラス等のガラス物品の製造装置は、溶融ガラスを成形する成形体と、前記成形体が配置される成形室と、隔壁を介して前記成形室を加熱する燃焼室と、前記燃焼室を加熱するバーナーとを備える。 For example, an apparatus for manufacturing a glass article such as tubular glass includes a molded body for molding molten glass, a molding chamber in which the molded body is disposed, a combustion chamber for heating the molding chamber via a partition, and the combustion chamber. And a burner for heating.
この隔壁には、従来、優れた耐火性、耐熱性、耐熱衝撃性、高い熱伝導性を有することが知られている炭化珪素質耐火物が広く使用されていた。 Conventionally, silicon carbide refractories known to have excellent fire resistance, heat resistance, thermal shock resistance and high thermal conductivity have been widely used for the partition walls.
しかしながら、炭化珪素質耐火物は、高温下で、バーナーの排ガス中の残留酸素と反応し、珪酸化合物を生成する。この珪酸化合物は、元の炭化珪素質耐火物に対して、脆弱であり、又、膨張する。そのため、隔壁の一部が剥離、崩落又は変形して隔壁に隙間が生じる場合があった。この場合、この隙間を介して排ガスが成形室に侵入し、これにより、溶融ガラスの成形条件が安定しなくなる。 However, the silicon carbide refractory reacts with residual oxygen in the exhaust gas of the burner at a high temperature to produce a silicate compound. This silicate compound is fragile and expands with respect to the original silicon carbide refractory. Therefore, a part of the partition wall may be peeled off, collapsed, or deformed, resulting in a gap in the partition wall. In this case, the exhaust gas enters the molding chamber through this gap, and the molding conditions of the molten glass are not stabilized.
このような問題に対し、例えば、特許文献1では、加熱手段として、バーナーに代えて、電気ヒータを使用することが提案されている。
For such a problem, for example,
しかし、ガラス物品の製造装置で、電気ヒータを使用するためには、変圧器等の設備が必要となるため、製造コストが高騰する可能性があり、このような観点からは、加熱手段としてバーナーを使用することが好ましい。 However, in order to use an electric heater in a glass article manufacturing apparatus, equipment such as a transformer is required, which may increase the manufacturing cost. From such a viewpoint, a burner is used as a heating means. Is preferably used.
加熱手段としてバーナーを使用する場合、上記の問題を解決する方法としては、耐酸化性を有する耐火物を隔壁に使用することが考えられる。しかしながら、この場合には、隔壁が、炭化珪素質耐火物が有するような高い熱伝導性を得られない可能性がある。従来、隔壁としての炭化珪素質耐火物は、その高い熱伝導性から、成形室内の温度のムラを抑制し、成形体上を流れる溶融ガラスを均一に加熱する均熱板としての働きも有していた。従って、単に、耐酸化性を有する耐火物を隔壁に使用すると、この均熱板の働き(均熱作用)を隔壁が得られない可能性があり、溶融ガラスの成形に悪影響を及ぼす可能性がある。 When using a burner as a heating means, it is conceivable to use a refractory having oxidation resistance for the partition as a method for solving the above-mentioned problem. However, in this case, there is a possibility that the partition wall cannot obtain the high thermal conductivity that the silicon carbide refractory has. Conventionally, a silicon carbide refractory as a partition has a function of a soaking plate that suppresses uneven temperature in the molding chamber and uniformly heats the molten glass flowing on the molded body due to its high thermal conductivity. It was. Therefore, if a refractory material having oxidation resistance is simply used for the partition wall, the partition wall may not be obtained due to the action of the soaking plate (soaking action), which may adversely affect the molding of the molten glass. is there.
本発明は、上記事情に鑑み、加熱手段としてバーナーを使用するガラス物品の製造装置において、隔壁に耐酸化性と共に均熱作用を付与することを技術的課題とする。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a soaking action as well as oxidation resistance to partition walls in a glass article manufacturing apparatus using a burner as a heating means.
上記課題を解決するために創案された本発明に係るガラス物品の製造装置は、溶融ガラスを成形する成形体と、前記成形体が配置される成形室と、隔壁を介して前記成形室を加熱する燃焼室と、前記燃焼室を加熱するバーナーとを備えたガラス物品を製造する製造装置において、前記隔壁が、酸化物系耐火物から成る耐酸化性部と、前記耐酸化性部における前記成形室の側の少なくとも一部領域に配設され、前記耐酸化性部よりも熱伝導率が高い非酸化物系耐火物から成る均熱部とを備えていることに特徴づけられる。ここで、酸化物系耐火物とは、主原料として酸化物を含有する耐火物である(以下、同様)。また、非酸化物系耐火物とは、主原料として非酸化物を含有する耐火物である(以下、同様)。なお、主原料とは、質量%で、原料の中で最も多く含まれる原料である。 An apparatus for manufacturing a glass article according to the present invention, which was created to solve the above problems, comprises a molded body for molding molten glass, a molding chamber in which the molded body is disposed, and heating the molding chamber through a partition wall. In a manufacturing apparatus for manufacturing a glass article including a combustion chamber that performs heating and a burner that heats the combustion chamber, the partition includes an oxidation-resistant portion made of an oxide-based refractory, and the molding in the oxidation-resistant portion. And a soaking part made of a non-oxide refractory having a thermal conductivity higher than that of the oxidation-resistant part, which is disposed in at least a partial region on the chamber side. Here, the oxide-based refractory is a refractory containing an oxide as a main material (hereinafter the same). Further, the non-oxide refractory is a refractory containing a non-oxide as a main raw material (hereinafter the same). In addition, a main raw material is a raw material with the mass% contained most in a raw material.
この構成では、隔壁が、耐酸化性部と均熱部とで構成されている。耐酸化性部は、酸化されにくい酸化物系耐火物から成るので、耐酸化性を有する。そして、均熱部は、耐酸化性部よりも熱伝導率が高い非酸化物系耐火物から成るので、均熱作用を有する。均熱部の非酸化物系耐火物は、耐酸化性に劣るが、均熱部は、耐酸化性部における成形室側に配設されており、排ガスの残留酸素に接触しないので、酸化されにくい。このように、隔壁は、耐酸化性部と均熱部とで構成されることによって、耐酸化性と均熱作用を有する。すなわち、本発明のガラス物品の製造装置によれば、隔壁に耐酸化性と共に均熱作用を付与することができる。 In this configuration, the partition wall is composed of an oxidation resistant portion and a soaking portion. The oxidation resistant portion is made of an oxide refractory that is difficult to oxidize, and therefore has oxidation resistance. The soaking part is made of a non-oxide refractory having a higher thermal conductivity than that of the oxidation resistant part, and thus has a soaking action. The non-oxide refractory in the soaking part is inferior in oxidation resistance, but the soaking part is disposed on the molding chamber side in the oxidation resistant part and is not in contact with the residual oxygen in the exhaust gas, so it is oxidized. Hateful. As described above, the partition wall is composed of the oxidation resistant part and the soaking part, thereby having oxidation resistance and soaking action. That is, according to the glass article manufacturing apparatus of the present invention, the partition wall can be provided with a soaking action as well as oxidation resistance.
上記の構成において、前記非酸化物系耐火物が、炭化珪素質耐火物であることが好ましい。 Said structure WHEREIN: It is preferable that the said non-oxide type refractory is a silicon carbide refractory.
炭化珪素質耐火物は熱伝導率がより高いので、より確実に均熱作用を隔壁に付与することができる。 Since the silicon carbide refractory has a higher thermal conductivity, a soaking action can be more reliably imparted to the partition wall.
上記の構成において、前記酸化物系耐火物が、アルミナジルコン質耐火物であることが好ましい。 Said structure WHEREIN: It is preferable that the said oxide refractory is an alumina zircon refractory.
アルミナジルコン質耐火物は、酸化物系耐火物の中で熱伝導率が比較的高いので、更に均熱作用を隔壁に付与することができる。また、アルミナジルコン質耐火物は、耐熱性が高いので、隔壁の耐熱性を向上させることができる。 Since the alumina zircon refractory has a relatively high thermal conductivity among oxide-based refractories, it can further impart a soaking action to the partition walls. Moreover, since the alumina zircon refractory has high heat resistance, the heat resistance of the partition walls can be improved.
上記の構成において、前記成形体が、傾斜した軸線の周りに回転駆動されるスリーブであることが好ましい。 Said structure WHEREIN: It is preferable that the said molded object is a sleeve rotationally driven around the inclined axis line.
この構成であれば、所謂ダンナー方式の管状ガラスの製造装置となり、管状ガラスや棒状ガラスを製造することができる。 If it is this structure, it will become a manufacturing apparatus of the so-called Danner type tubular glass, and can manufacture tubular glass and rod-shaped glass.
上記の構成において、前記成形室が、前記スリーブの前記軸線に沿って、傾斜上方側に設けられる高温領域と傾斜下方側に設けられる低温領域を有し、少なくとも前記高温領域に、前記均熱部が配設されていることが好ましい。 In the above configuration, the molding chamber has a high temperature region provided on the inclined upper side and a low temperature region provided on the inclined lower side along the axis of the sleeve, and at least in the high temperature region, the soaking part Is preferably disposed.
成形室において温度が高い方が、温度ムラができやすいので、均熱部の均熱作用がより有効となる。 A higher temperature in the molding chamber is more likely to cause temperature unevenness, so that the soaking action of the soaking part becomes more effective.
上記の構成において、前記成形室の底側のみに、前記均熱部が配設されていることが好ましい。 Said structure WHEREIN: It is preferable that the said soaking | uniform-heating part is arrange | positioned only at the bottom side of the said molding chamber.
成形室の底側に配設する場合、接着剤等を使用せず、載置するだけで配設することが可能であり、接着剤等を使用する場合でも、接着剤が乾燥するまで均熱部を支持する必要が無く、配設が容易である。 When placed on the bottom side of the molding chamber, it is possible to place it just by placing it without using an adhesive. Even when using an adhesive, soaking until the adhesive is dry. There is no need to support the part, and the arrangement is easy.
以上のように、本発明によれば、加熱手段としてバーナーを使用するガラス物品の製造装置において、隔壁に耐酸化性と共に均熱作用を付与することができる。 As described above, according to the present invention, in a glass article manufacturing apparatus using a burner as a heating means, it is possible to impart a soaking action together with oxidation resistance to a partition wall.
以下、本発明を実施するための形態について図面に基づき説明する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施形態に係るガラス物品の製造装置を示す概略側面断面図であり、図2は、図1のA−A線矢視概略断面図である。このガラス物品の製造装置1は、所謂ダンナー方式の装置であり、管状ガラスGtを製造する。
FIG. 1 is a schematic side cross-sectional view showing a glass article manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic cross-sectional view taken along line AA in FIG. This glass article manufacturing
製造装置1は、溶融ガラスGmを成形する成形体2と、成形体2が配置される成形室3と、隔壁4を介して成形室3を加熱する燃焼室5と、燃焼室5を加熱するバーナー6とを備える。また、製造装置1は、成形体2に溶融ガラスGmを供給するフィーダ7と、製造装置1の外部空間から、成形室3と燃焼室5を区画する外壁8とを備える。
The
成形体2は、水平面に対して傾斜した軸線の周りに回転駆動されるスリーブである。隔壁4は、本体部4aとその上方に設けられた天井部4bで構成される。バーナー6は、外壁8に複数取り付けられている。また、成形室3内の温度を検知するために、熱電対等の温度センサ9が成形室3内に複数設置されている。そして、外壁8には、バーナー6の排ガスを排出するための排出口8aが設けられている。また、外壁8の内面には、隔壁4の本体部4aを支持する支持壁部8bが設けられている。
The molded
成形室3は、成形体2(スリーブ)の軸線に沿って、傾斜上方側(溶融ガラスGmの上流側)に設けられる高温領域と傾斜下方側(溶融ガラスGmの下流側)に設けられる低温領域を有する。図1の図示例では、成形室3内で、支持壁部8bの厚さ方向中央より左側が高温領域Hであり、支持壁部8bの厚さ方向中央より右側が低温領域Lである。高温領域の温度は、例えば1200〜900℃である。低温領域の温度は、例えば1100〜700℃である。
The
製造装置1では、成形体2(スリーブ)の内孔から空気を噴出させつつ、成形体2をその軸線周りに回転させて、成形体2上にフィーダ7から溶融ガラスGmを供給し、成形体2上を流れた溶融ガラスGmを、不図示の管引き装置で横方向に牽引することで管状ガラスGtを製造する。
In the
本発明の特徴である隔壁4について、次に詳述する。
Next, the
隔壁4は、耐酸化性部10と、耐酸化性部10における成形室3の側の少なくとも一部領域に配設された均熱部11とを備えている。耐酸化性部10は、酸化物系耐火物から成る。均熱部11は、耐酸化性部10よりも熱伝導率が高い非酸化物系耐火物から成る。
The
本実施形態では、均熱部11は、耐酸化性部10における成形室3の側の全領域に配設されている。しかし、本発明は、これに限定されず、図3に示すように、成形室3の高温領域(図3で左側)のみに、均熱部11が配設されていてもよい。また、図4に示すように、成形室3の底側(図4で下側)のみに、均熱部11が配設されていてもよい。
In the present embodiment, the soaking
均熱部11の耐酸化性部10への配設の方法は、特に限定されず、例えば、接着剤等を用いて接着してもよいし、底側のみに配設する場合には、載置するだけでもよい。
The method of disposing the soaking
耐酸化性部10に使用される酸化物系耐火物としては、例えば、アルミナジルコン質耐火物、ムライト質耐火物、アルミナ質耐火物等が挙げられる。なお、本実施形態のように、耐酸化性部10の全域に均熱部11が配設されている場合には、特に考慮する必要は無いが、耐酸化性部10の全域に均熱部11が配設されていない場合には、耐酸化性部10に使用される酸化物系耐火物は、溶融ガラスGmの揮発成分との反応が問題を生じないものが好ましい。
Examples of the oxide refractory used for the oxidation
本発明では、アルミナジルコン質耐火物は、Al2O3とZrO2とSiO2が合量で90mass%以上の耐火物とする。また、ムライト質耐火物は、ムライト(3Al2O3・2SiO2)が90mass%以上の耐火物とする。また、アルミナ質耐火物はAl2O3が80mass%以上の耐火物とする。 In the present invention, the alumina zircon refractory is a refractory having a total amount of Al 2 O 3 , ZrO 2 and SiO 2 of 90 mass% or more. The mullite refractory is a refractory having mullite (3Al 2 O 3 .2SiO 2 ) of 90 mass% or more. The alumina refractory is a refractory having Al 2 O 3 of 80 mass% or more.
均熱部11に使用される非酸化物系耐火物としては、例えば、炭化珪素質耐火物、窒化アルミニウム質耐火物、窒化珪素質耐火物等が挙げられる。なお、均熱部11に使用される非酸化物系耐火物は、溶融ガラスGmの揮発成分との反応が問題を生じない材質が好ましい。
Examples of the non-oxide refractory used for the soaking
本発明では、炭化珪素質耐火物は、SiCが35mass%以上の耐火物とする。また、窒化アルミニウム質耐火物は、AlNが80mass%以上の耐火物とする。また、窒化珪素質耐火物は、Si3N4が15mass%以上の耐火物とする。 In the present invention, the silicon carbide refractory is a refractory having SiC of 35 mass% or more. The aluminum nitride refractory is a refractory having an AlN of 80 mass% or more. The silicon nitride refractory is a refractory having a Si 3 N 4 content of 15 mass% or more.
均熱部11に使用される非酸化物系耐火物の熱伝導率は、8W/m・K以上が好ましく、10W/m・K以上がさらに好ましく、13W/m・K以上が最も好ましい。非酸化物系耐火物の熱伝導率が8W/m・K未満の場合、均熱作用が十分に得られない可能性がある。
The thermal conductivity of the non-oxide refractory used for the soaking
以上のように構成された本発明の製造装置1では以下の効果を享受できる。
The
隔壁4が、耐酸化性部10と均熱部11とで構成されている。耐酸化性部10は、酸化されにくい酸化物系耐火物から成るので、耐酸化性を有する。そして、均熱部11は、耐酸化性部10よりも熱伝導率が高い非酸化物系耐火物から成るので、均熱作用を有する。均熱部11の非酸化物系耐火物は、耐酸化性に劣るが、均熱部11は、耐酸化性部10における成形室3側に配設されており、排ガスの残留酸素に接触しないので、酸化されにくい。このように、隔壁4は、耐酸化性部10と均熱部11とで構成されることによって、耐酸化性と均熱作用を有する。すなわち、本実施形態のガラス物品の製造装置1によれば、隔壁に耐酸化性と共に均熱作用を付与することができる。
The
本発明は、上記実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内で、様々な変形が可能である。例えば、上記実施形態では、ガラス物品の製造装置は、ダンナー方式で管状ガラスを製造するものであったが、本発明はこれに限定されること無く、例えば、オーバーフローダウンドロー方式等で板ガラスを製造するものであってもよい。 The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible within the scope of the technical idea. For example, in the above embodiment, the glass article manufacturing apparatus manufactures tubular glass by the Danner method. However, the present invention is not limited to this, and for example, plate glass is manufactured by the overflow downdraw method or the like. You may do.
1 ガラス物品の製造装置
2 成形体(スリーブ)
3 成形室
4 隔壁
5 燃焼室
6 バーナー
10 耐酸化性部
11 均熱部
Gm 溶融ガラス
Gt 管状ガラス(ガラス物品)
1 Glass
3
Claims (6)
前記隔壁が、酸化物系耐火物から成る耐酸化性部と、前記耐酸化性部における前記成形室の側の少なくとも一部領域に配設され、前記耐酸化性部よりも熱伝導率が高い非酸化物系耐火物から成る均熱部とを備え、
前記酸化物系耐火物及び前記非酸化物系耐火物は、それぞれ、板状をなす部材であることを特徴とするガラス物品の製造装置。 A glass article comprising a molded body for molding molten glass, a molding chamber in which the molded body is disposed, a combustion chamber for heating the molding chamber via a partition, and a burner for heating the combustion chamber is manufactured. In manufacturing equipment,
The partition wall is disposed in an oxidation-resistant portion made of an oxide-based refractory and at least a partial region on the molding chamber side in the oxidation-resistant portion, and has a higher thermal conductivity than the oxidation-resistant portion. A soaking part made of non-oxide refractory ,
The oxide-based refractory and the non-oxide-based refractory are plate-shaped members, respectively .
少なくとも前記高温領域に、前記均熱部が配設されていることを特徴とする請求項4に記載のガラス物品の製造装置。 The molding chamber has a high temperature region provided on the inclined upper side and a low temperature region provided on the inclined lower side along the axis of the sleeve,
The apparatus for producing a glass article according to claim 4, wherein the soaking part is disposed at least in the high temperature region.
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