JPH0335596B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は熱可塑性材料を溶融するための方法に
関する。さらに詳しくは、本発明は、1800℃を越
える温度のガラスの腐蝕効果に耐えるのに特に適
切な容器を炉の囲いとして用いた、ガラスの溶融
に適応した炉を用いた熱可塑性材料溶融方法に関
する。本発明においては、熱効率を高める手段と
運転開始時に炉を保護する手段を用いる。他の詳
細についても後記に説明する。

耐火物で裏打ちした炉は長年ガラス溶融用に用
いられてきた。しかし、標準的耐火物の殆んど
は、ガラスによつて徐々に溶融または腐蝕し、炉
の漏れを生じてしまう傾向がある。温度およびガ
ラスの流動性が増すと、この腐蝕速度は急速に増
す。補修は可能であるが、しかし補修は通常実施
が困難であり、費用を要し、またその寿命も通常
短かい。この腐蝕速度を下げるために耐火物外面
を冷却してもよいが、こうするとエネルギー損失
が増してしまう。

通常は、ガラス浴頂部付近の側壁での腐蝕が最
も大きい。従来の炉では、ガラスの温度は頂部付
近が最も高く、溶融および精製温度は耐火物の能
力の理由から1600℃より低い値に制限される。耐
火物がガラス中に溶解するにつれて、腐蝕生成物
の多くは溶融浴中に放出される。溶解した耐火材
料はガラス組成の一部となり、ガラス品質に悪影
響を及ぼすこともある。重い腐蝕生成物は炉底に
沈んで底壁に対して幾分ゆるい配列の保護層を形
成しがちである。

炉口即ち炉の出口部分もまた高い耐火物腐蝕を
示しがちである。この出口帯域は多くの場合保護
金属で覆われる。米国特許第4029887号では、炉
から前炉チヤンネルまでモリブデン管を用いて耐
蝕性の高い導管を形成している。出口ライナー用
として白金も用いられてきた。実際、炉全体を白
金で裏打ちしてもよいが、しかし極めて高い費用
がかかる。

米国特許第3524206号に開示されるような縦型
電気溶融装置においては、溶融浴の頂部は冷バツ
チブランケツトで覆われている。この種の炉の腐
蝕は、典型的にはいわゆる融解ライン付近の直立
側壁部、および側壁を貫通する電極付近で最もひ
どい。本発明はこのような腐蝕を実質的に減少さ
せるかまたは腐蝕効果を減少させるかまたはその
両方の目的のための手段を提供する。

冷バツチブランケツトを有した従来の縦型電気
溶融装置においては、ガラス中に閉じ込められた
気泡を急速に逃がす自由表面がないから、ガラス
中に種結晶を保持しておく傾向がある。従つて焼
成を充分にするために炉内のガラス滞留時間を調
節しなければならない。新たに溶融したガラスは
精製されずに急速に出口方向に移動しがちである
から、この急速に移動するガラスによつて炉の悪
化をもたらす望ましくない対流が生じる。従つ
て、対流を調節し炉内のガラス滞留時間を長くす
る段階を設けなければならない。この方法の一例
としては、米国特許第4143232号に記されるよう
に、選択された焼成配列で通電される電極を深く
浸漬することによつて対流を調節する方法があ
る。この配列は、生じた熱が壁から離れた部分に
集中し電極開口周囲の腐蝕が減少するという長所
をも有する。本発明においては、中心部での集中
ガラス加熱およびホツトスポツト焼成を与えるよ
うに適応した改良された電極配列を採用する。

従来の耐火物よりも耐摩耗性が高い材料として
はモリブデン、白金、白金合金、そして鋼合金や
鉄もまたある程度認められており、ガラス溶融炉
構造に有用であると考えられている。例えばモリ
ブデンは、高速移動するガラスによつてかなりひ
どい腐蝕が生じる場合における電極材料および撹
拌ウエル用のライニングとして用いられてきた。
前記のように、白金やある場合にはモリブデンで
炉出口を裏打ちすることはしばしば行なわれてい
る。

白金は極めて高価であり、その用途は眼科用ま
たは光学用の特殊ガラスの溶融に限られることが
多い。米国特許第601851号に記載のように鉄を用
いることもできるが、鉄の融点は比較的低く殆ん
どのガラスを着色剤で汚染してしまう。しかし目
的によつては鉄を炉裏打ち材料と用いることがで
きる。

モリブデンは、温度強度が高く比較的安価であ
り多くのガラスとの科学的な混和性を有した金属
として認識されている。しかしこの材料は550℃
より高い温度で酸化する欠点を有する。過去にお
いてはモリブデンは製作が困難であつた。今日で
はモリブデンは平坦なまたは曲線状の板や管に成
形でき構造物に溶接できるから、魅力ある材料で
ある。モリブデンは2600℃で溶融し、約2200℃ま
での高度で使用可能な高い温度強度を有するとい
う極めて優れた長所を有する。例えばこれまで殆
んど専ら高温作業にのみ用いられてきた白金は、
1730℃で溶融し、約1600℃までの温度でしか使用
できない。このように、モリブデンは白金よりも
安価でそれよりはるかに高い融点を有するから、
極めて有用な材料である。

米国特許第3109045号には、モリブデンをガラ
ス溶融炉中の容器材料として用いることを示唆し
ている。この方法によれば、モリブデンるつぼ部
分を熱可塑性材料の外部浴中に浸漬してその外部
を酸化から保護している。るつぼの内部は溶融熱
可塑性材料で満たされ、こうしてモリブデンを周
囲雰囲気から保護してあるから、モリブデンは酸
化されない。さらに、モリブデンるつぼ外部はガ
ラスによつて保護されるが、モリブデンるつぼを
内部に配置する外部浴のための耐火槽または収納
容器はこのるつぼよりも大きく、容器周囲の溶融
ガラスは自由に対流して最後には耐火収納容器を
破壊してしまう。

この米国特許第3109045号に記載の容器は、特
殊な溶融体に適合した大きさと構造を有し、大規
模用には実用的でないと考えられる。また、モリ
ブデン容器の上部を酸化から保護する目的で運転
中にバツチ材料から空気を除去するためのパージ
ガス配列を必要とする。また、殆んどのガラス用
のバツチ材料はCO₂、SO₂およびH₂Oのような酸
化剤を含むから、バツチがモリブデンと接触する
ことは許されない。他方、ガラスのレベルをモリ
ブデンよりも高いレベルに保つと、ガラスはモリ
ブデン頂部にある耐火リングに接触し、耐火物を
急速に腐蝕してしまう。

悪影響を生じることなくモリブデン炉内でバツ
チ材料のガス焼成を実施することは困難である。
何故ならば炎中の熱および酸素はガラス表面、正
確に言えば腐蝕および酸化に対して保護すべき部
分で最も高いからである。従つて、後記のように
本発明の対策を行わないと、モリブデンライナー
は燃焼ガスにさらされるから酸化されてしまう。

この種の炉、特にモリブデン裏打ちした炉内で
ガラスを溶融する方法としては、ジユール加熱が
好ましい。しかし、モリブデンは導電性金属であ
るから、選択した地点に電極を置き、ガラス中の
電流の流れを最適にするために適切な回路を備え
なければならない。ライナーへの短絡を回避する
のが通常望ましいが、電力の消散を均一にするた
めにある程度の電流がライナーに流れるように電
極を設置し回路を設けることが望ましい。さら
に、所望ならばライナーを直接加熱することも可
能である。この目的のためにはバツチ電極が適切
であり、種々の配列が米国特許第2215982号、第
2978526号および第4159392号に記されている。本
発明の好適な配列においては、可動バツチ電極を
用いる。米国特許第2978526号にはこの種の概念
が記されているが、しかしその配列は融通性が限
られており、炉への適切な充填をかなり妨げるも
のである。

本発明は、内側に被酸化性ライナーを有し、熱
可塑性材料を収容した炉を化石燃料と空気との混
合物を用いて加熱する熱可塑性材料溶融方法にお
いて、前記ライナーを酸化から保護するために、
燃焼生成物が過剰の酸素を含まないように前記混
合物に対する空気の量を臨界化学量論的条件に調
節し、燃料が酸化に対して中性状態で燃焼するよ
うにしたことを特徴とするものである。

なお、本発明において、「被酸化性」とは酸化
され得る状態にあることを意味する。

以下に添付図に関連して本発明の好適な具体例
について説明する。

本発明の炉１０は、全体的に円筒状、丸型、多
面体、四角形または矩形の直立側壁１４と底壁１
６を有した外殻１２を備えている。底壁１６は、
熱膨脹に適応するための分かれた部分からなつて
もよく、これらの部分は相互に電気的に絶縁され
てもよい。炉１０の主要支持構造体を形成する外
殻１２は、比較的気密で、絶縁シム１３によつて
底壁１６から電気的に絶縁されるべきであり、鋼
板でつくられてもよい。シム１３は熱膨脹をも可
能とする。炉１０はＩビーム１８によつて底部か
ら支持され、このＩビーム１８は絶縁シム２５に
よつて地面から電気的に絶縁されてもよい。

Carborundum製造のFIBER FRAX のよう
な圧縮可能な断熱材層２０Ａを外殻１２の直ぐ内
側に配して底壁１６からその上端２２まで伸ばし
てもよい。圧縮可能な断熱材２０Ａは炉の熱サイ
クル中に構造材料の相対運動を可能とする。圧縮
可能な断熱材層２０Ａに隣接して環状の堅固な断
熱材２０Ｂを配する。

直立側壁２６と耐火底壁２８を有した耐火容器
２４を、堅固な断熱材２０Ｂから離隔した状態で
外殻１２内に配置する。堅固な断熱材２０Ｂと耐
火容器２４間につき固めミツクス２１を配して、
ガラス密シールを形成する。このつき固めミツク
ス２１を以後時折タンプと呼ぶが、これは粒状耐
火材料であり、これを所定位置に充填またはつき
固めて炉の運転開始時に焼成または焼結してもよ
い。容器２４は耐ガラス腐蝕性の既知の耐火材料
でつくるのが好ましい。耐火容器２４内にはライ
ナー３０を同軸状に配し、このライナーを耐蝕性
の高い耐火金属で形成するのが好ましい。

ライナー３０としては、タンタル、レニウム、
ニオブおよびタングステンも適切であるが、モリ
ブデンが有用であり好ましい材料であると考えら
れる。ある場合には、特にガラスが高度に酸化さ
れる場合には、貴金属（例えば白金、ロジウム
等）もライナーとして適切である。貴金属は高温
では比較的弱く、従つてライナー３０に付加的支
持を与えるためにブレーシングまたは一体的なリ
ブを必要とすることがある。このようにガラスが
高度に酸化される場合には、犠牲陽極と共に陰極
またはDCバイアスをライナーに設けてもよい。
このような配列は貴金属を用いる方法よりも安価
である。また、約1100℃より低い比較的低温でフ
リツト等を溶融する場合には、鋼およびニツケル
合金も有用である。炉１０を電気的に加熱するた
めの電極について以後記すが、電極は前記の材料
でつくつてもよいが、モリブデンをも同様に好ま
しく用いることができる。有用と考えられる他の
材料については、特にそれらを用いる理由がない
限り、これらはかなり高価であるから、特にここ
では強調しない。

好ましい具体例においては、ライナー３０を、
重め継目に沿つてリベツト固定した成形モリブデ
ン板でつくる。この場合には他の補強材は必要な
いと考えられる。また、相互の間隔を密にするな
らば前記に挙げた材料の板を容器のためのシール
ドとして使用できる。

容器２４の直立壁２６とライナー３０は近くに
接近しており、その間に比較的狭い環状空間３２
を形成する。この空間は、実質的な密着から好ま
しくは約１インチ程度の間隔までの範囲であつて
もよい。後記に述べる理由から、空間３２には粉
砕した非腐蝕性の高粘度ガラスくず、バツチまた
は他の耐火タンプ層（参照番号23参照）を満たし
てもよい。

ライナー３０の機能を理解することが重要であ
る。ライナー３０は、炉１０内で対流する熱可塑
性材料（ガラス）４３による腐蝕から耐火容器２
４を保護する。さらに非常に重要なことである
が、ライナー３０は、溶融速度を増しガラスの品
質を改良することを可能にする。溶融速度の増加
は、炉１０の運転温度を高くできる結果として達
成される。ガラス品質の改良は、耐火物よりもモ
リブデンはガラス汚染を生じることが少い結果と
して達成される。従来の溶融槽内でのガラスとの
接触にいずれの耐火物を用いても、その耐火物は
ガラスを事実上腐蝕および汚染する。従つて、耐
火ブロツク、特に大型の耐火ブロツクは熱衝撃で
亀裂を生じてしまう。耐火ブロツク間の空隙およ
び亀裂からは空気が耐火物中に入つて耐火物が反
応し、反応体がガラス中に入つてしまうことにな
る。ガラス炉の激しい熱による耐火物のガス発生
によつても、ガラスが汚染する。欠陥および汚染
物（例えば脈理、種結晶、石等）の不在の尺度で
あるガラス品質は、従来の溶融槽内の前記の要因
の全てによつて影響を受ける。従つて、ライナー
３０は前記のように腐蝕から耐火容器を保護する
だけでなく、不透質容器に対するガラスの溶融を
可能とし、こうしてガラスへ汚染物が混合するの
を防ぐ。

モリブデンは現在経済的な高温操作に利用可能
な最も耐蝕性の高いライナー材料であると考えら
れるから、モリブデンを選択するのが好ましい。
モリブデンは550℃より高い温度で急速に酸化さ
れるから、酸素から遮断されなければならない。
本発明の好適な具体例においては、ガラスのレベ
ルをライナー３０の上線３１よりも高く保つこと
によつてライナー３０をガラスレベルよりも低く
保ち、こうしてライナー内面を保護する。空間３
２とトラツプ２９に密に充填した材料によつて、
ライナー３０の外面を酸素汚染から保護する。

炉１０の底壁２８は主に耐火物で形成してもよ
く、またはライナー３０の壁と同じ材料を含めた
種々の材料で裏打ちしてもよい。しかし、説明の
目的のために、ここでは耐火物で形成した底部を
有する炉について記し、他の変形については第７
−１０図に関連して説明する。

また、前記の耐火物層２４、断熱材２０Ａ，２
０Ｂおよびタンク２１−２３の代りに、密充填
砂、つき固めミツクスおよび高粘度（即ち硬質）
ガラスくずの混合物を用いることもできる。こう
して、底壁を有したまたは有しないライナー３０
を、外殻１２とオフセツトブロツク２７（後記に
説明する）によつて囲まれた粒状形成物内に配置
してもよい。この場合には、砂、ガラスくずおよ
びタンプは加熱時に高粘度ガラス複合体および溶
融または半溶融材料を形成しこれらがライナー３
０を酸素から遮断するから、断熱効果はさほど大
きくはないがライナー３０を保護できる。溶融ま
たは半溶融砂は高粘度であるから、ライナー外部
での対流による伝熱損失は、大幅に減少する。こ
の目的に有用な材料の例としては砂、シリカまた
はジルコニア、つき固めミツクスCorhart＃A893
または＃251420が挙げられる。

後記に説明する底部または床部電極４０を炉に
組込む場合には、1800℃で39.37Ω・cm（100Ω・
インチより高い電気抵抗率を有したCorhart
＃1350Zirconのような裏打ちなしの高抵抗率耐火
物で底壁２８を形成すべきである。第１図に示し
ていないが、特に高温で硬質ガラスを溶融する用
途の場合には、ライナー３０が底壁２８を横切つ
て伸びるように備えてもよい。このような配列に
よれば、ライナー３０の材質の抵抗率は低いか
ら、底部電極を実際上使用しないで済む。

第１図では図を簡単にするためにただ一つの電
極を示してある。電極は、底壁２８の開口４２内
に角度をなして配置されてもよく、炉の内部空間
４６内へ伸びていてよい。電気接続部は図示して
いないが、各底部電極４０はその末端４７での接
続部によつて通電されてもよい。加熱は主に先端
４４から空間４６内の溶融熱可塑性材料４３中へ
なされる。底部電極４０を可動にして、先端４４
を矢印a₁の方向に軸方向に調節してもよい。

熱可塑性材料４３を溶融するために、複数のバ
ツチ電極５０をも用いてよい。これらの電極につ
いても図を簡単にするために、電極一つだけを示
す。これらの電極は各々、炉１０の周辺の回りに
配置され種々の配向自由度を有するように適合せ
しめられる。バツチ電極５０は、外側金属または
セラミツクスリーブ部５１と内側同心状耐火金属
電極棒５２を有してもよい。この電極はその末端
５３での電気接続部（図示せず）によつて通電さ
れてもよく、その先端５４は空間４６内に配置さ
れる。電極棒５２は軸Ａ１およびＡ２に沿つて調
節可能であることが好ましい。バツチ電極５０
は、スリーブ５８内にジヤーナル支持されたアー
ム５６によつて水平に支持される。外殻１２に取
付けた支持構造体６０は、支持体６４内にスリー
ブ嵌合したシヤフト６２を経てスリーブ５８を支
持する。

運転中は、支持構造体６０は外殻１２に対して
固定されたままであるが、支持体６４内にスリー
ブ嵌合したシヤフト６２は両方向矢印a₂の方向に
軸方向に可動である。水平スリーブ５８はシヤフ
ト６２の上端６６に回転自在に取付けてある（矢
印a₃参照）。こうして、スリーブ５８内に取付け
た支持アーム５６は、矢印a₃で示すようにシヤフ
ト６２の垂直軸Ａ１を中心にして回転できる。水
平支持アーム５６は矢印a₄で示すように水平軸Ａ
２を中心にして回転でき、また矢印a₅の方向に水
平軸Ａ２に沿つて動かされてもよい。バツチ電極
５０は図示のように垂直でなくてもよく、電極５
０をアーム５６に支持するブラケツト５７を変え
ることによつて電極５０を傾斜可能にしてもよ
い。

前記の支持構造体６０等によつて支持されるバ
ツチ電極５０は、上下に移動でき、また炉１０の
中心線Ｃに対して半径方向に、垂直に対して角度
をもつて、および水平に弓形に移動できる。この
ように、各電極５０は自由度を有して、運転中に
空間４６内の選択される座標系のいずれに対して
も調節可能なように配向できる。

中心バツチ電極８０は炉１０の中心線Ｃに沿つ
て垂直に配置され、電気接続部（図示せず）によ
つて前記と同様にその末端８２で通電される。こ
の電極を水平支持体８６と結合し、この水平支持
体８６を、水平スリーブ８８、垂直シヤフト９
０、および外殻１２に固定した支持構造体９２に
取付ける。中心バツチ電極８０は、両方向矢印a₆
の方向に垂直に移動してその先端９６の位置を調
節できるようにしてある。炉１０上の空間を調節
するために、バツチ電極と同じアーム（例えば５
６）からこの中心バツチ電極を支持するように配
置してもよい。例えば第４図および第５図におい
て、中心電極８０とバツチ電極５０とを軸Ａ１に
沿つて互いに上下に配して同じ支持体６０′によ
つて両者を支持するようにしてもよい。このよう
な配列においては、他のバツチ電極５０を120度
離れた所に配し、広い頂部面を炉１０上に確保し
て充填を容易にすることができる。

本発明の別の具体例では、床部電極を閉止し
て、その代りにバツチ電極５０に対して大略前記
と同様にして円周方向に互い違いに付加的バツチ
電極（図示せず）を配する。こうして６本のバツ
チ電極をほぼ60゜離して中心線Ｃの回りに配置す
ると、対称性の高い電極配置になり、炉１０の上
部付近に熱が供給されこの部分で最も効果的な溶
融が行なわれることになる。

電極５０および４０の先端５４および４４を炉
の中心線Ｃとライナー３０の壁との間のほぼ中間
に配置すると、溶融工程が促進されることも判明
した。比較的小型の炉１０、即ち直径約1.2〜1.8
ｍ（４〜６フイート）の炉については、電極５０
を中心線Ｃからライナー３０までの距離のほぼ半
分の位置で中心線Ｃの回りに対称に配置すべきで
ある。他の配置も可能であり、それらを下記に記
載する。

バツチ電極５０と床部電極４０は両方共少し異
なつた機能のために非常に有用であると考えられ
る。床部電極４０はバツチ電極５０を挿入する前
の運転開始に特に適切である。床部電極４０はま
たトリミングおよび精密調節用に完全運転中に用
いられてもよい。バツチ電極５０は主に全時間高
速溶融用に用いられ、それら単独で用いても有用
である。中心バツチ電極８０は主に、溶融困難な
ガラスの精製に有用である。さらに、電極５０，
４０および８０を単独でまたは組合せて用いて、
炉を極めて融通性の高いものとしてもよい。詳し
くは述べないが、冷却水用の外部ジヤケツト等を
備えて電極４０，５０および８０を水冷してもよ
い。こうすると、電極寿命が長くなる。

耐火物底部２８の開口１０２内には、中央貫通
開口１０１を有した出口管１００を配し、この出
口管１００はライナー３０と同一材料、即ちモリ
ブデンでつくるのが好ましい。電気接続部（図示
せず）を出口管１０２の末端１０４または近辺に
接続する。こうして出口管１００に通電してその
先端１０３から溶融熱可塑性材料４３を経て中心
電極８０の先端９６へ点弧させる。管１００は電
気的点弧によつて腐蝕することがあるから、交換
の容易な中心電極８０を直流電位と電気的にバイ
アスさせて、犠牲電極として用いてもよい。

中心バツチ電極８０と出口管１００に通電する
と、その間に大電流が流れて熱可塑性材料４３の
浴中にホツトスポツト１０６が生じる。中心電極
８０の先端９６と出口管１００の対応する先端１
０３は、高電流を運ぶことのできる大表面積ジス
クであつてもよい。ホツトスポツト１０６中に消
散したエネルギーによつて、材料４３は、出口管
１００内の開口１０１を通して炉１０から出る直
前に精製される。高温に高められた精製温度は炉
中心付近に集中するから、炉壁の悪化は減少す
る。

炉壁温度をさらに下げるために、耐火容器２４
の直立壁２６をライナー３０の上縁３１付近で段
付にする。壁２６を段付にするために、耐火ブロ
ツク２７を第１図または第９図に示すように片寄
らせ、または壁自体を第３図のようにくぼみ付に
してもよい。こうして直立耐火壁２６の上部に、
ライナー３０から離れる方向に半径方向にくぼみ
を付けて、ブロツク２７付近の材料の温度を、溶
融熱可塑性材料４３（例えばガラス）およびバツ
チ１１０による腐蝕が大きくない温度まで下げる
ようにする。

ライナー３０とくぼみ付のまたは片寄つたブロ
ツク２７との間にはチヤネルまたはトラツプ２９
を形成する。一つの具体例では、運転開始時に、
溶融して徐々に空間３２へ流入する非腐蝕性ガラ
スをトラツプ２９に満たしてもよい。ライナー３
０の水平フランジ３３が、半径方向に外側に伸び
て耐火壁２６の上面３５を覆つている。フランジ
３３の外縁３７はブロツク２７付近で最も温度が
低く、この部分のガラスは最も粘度が高いから、
運転開始後にはフランジ３３によつて、トラツプ
２９内の溶融材料４３が半径方向に流れて空間３
２に入るのが防止される。また、ブロツク２７は
炉１０の中心部の高熱部分から離れているから、
ブロツク２７の腐蝕も下がる。

ライナー３０の底端３６には、耐火容器２４の
底壁２８とライナー３０との間にスロツト３９を
形成する。スロツト３９には、溶融熱可塑性材料
に耐火物の腐蝕生成物の混合物４１′が閉じ込め
られ集められる。スロツト３９の底部の溶融材料
は、炉１０の他の部分よりも有意的に低温であ
り、従つてスロツト３９内に閉じ込められた混合
物４１′は、高粘度を有して失透するかまたはそ
のいずれかとなり、こうして室空間４６内の溶融
材料４３とライナー空間３２内の材料との間のシ
ールとして作用する傾向を有する。

同様に、ライナー３０と直立耐火壁２６との間
の空間３２は狭く、従つて炉１０内の熱に起因す
る対流はこの空間内で防止されまたは実質的に減
少し、耐火物の対流腐蝕は減少する。空間３２は
腐蝕生成物と熱可塑性材料との混合物４５のため
のトラツプとして作用する。空間３２内に閉じ込
められた腐蝕生成物は連続的に漏出しないから、
耐火物の腐蝕は防止される。

空間３２をシールしてその中に保持される材料
の循環を防止するために効果的な冷却がなされる
べきであるが、所望ならば一本またはそれ以上の
冷却管１１２を備えてライナー３０の端部または
縁３６および３７付近に冷却ガスを運ぶようにし
てもよい。こうして付加的に冷却すれば、ライナ
ー空間３２の端部に隣接する部分でガラスが固化
するからシールを充分に確実にすることができ
る。

耐火物の腐食を防止し低温で狭いまたはそのい
ずれかの帯域を確立して炉の傷つきやすい帯域で
の対流を防止する前記の方法および装置は種々変
形できる。一例として、フランジ３３をオフセツ
トブロツク２７内に伸ばして、ライナー３０の底
端３６を側壁２６等内にフランジ結合してもよ
い。これらは全て、ライナー３０と耐火容器２４
間の中間部分を、比較的低温で体積の小さいまた
はそのいずれかの部分に配置して、溶融ガラスの
通過を妨げるように設計される。さらに被酸化性
でないライナーを用いた場合には、その上縁３０
を熱可塑性材料４３の端部上に伸ばして、オフセ
ツトブロツク２７を省略できる。

前記に記したように、耐火容器２４の底壁２８
をモリブデンで裏打ちして保護してもよい。この
特徴を第９図と第１０図に関連して説明する。さ
らに、底壁材料としてタンプまたは酸化クロム耐
火物を使用できる。この後者の方法では、タンプ
または酸化クロム耐火物は放出されてガラスと混
合してしまうことがあるから必ずしも好ましくは
ないが、ある種のガラスに対しては可能で有用な
方法である。酸化クロムは導電性であるから、こ
の場合には底部電極を用いるのは実用的でない。

ライナー３０にモリブデン底部がなければ、底
部電極を用いた操作の融通性が高くなるから、高
温処理を要する非常に腐蝕性のまたは粘度の高い
ガラスを溶融する時以外は、ライナー３０にモリ
ブデン底部がないことが全般に好ましい。この場
合には炉１０の建造費用も下がる。さらに、底壁
２８の大部分は沈降腐蝕生成物によつて保護され
るから、極めて高温での操作が必要でなければ、
底部ライナーは必要でないであろう。他方、本発
明はライナー３０用の底部によつて得られる保護
効果があつてもなくても実用上実施可能であるか
ら、底部裏打ちした炉についてはさらに後記に説
明する。

本発明の方法において、バツチブランケツト１
１０を形成するバツチ材料を連続的に炉１０の熱
可塑性材料４３上に添加してもよい。この場合に
は、バツチブランケツト１１０と溶融材料４３を
分離する融解ライン１１１が炉１０を横切つてラ
イナー３０のフランジ３３のレベルより高い所に
伸びるように炉を操作することが重要である。溶
融材料層をフランジ３３上に常に保つことによつ
て、バツチブランケツト１１０内に含まれる酸素
とガス状生成物からライナー３０を保護する。ラ
イナー３０の上縁３１をバツチ材料１１０中に突
出させてもよいが、この場合には上縁３１は溶融
材料で覆われないから酸化作用を受けるであろ
う。しかし、上縁３１とブロツク２７によつて形
成されるトラツプ２９は主に運転開始目的のため
に有用であり、運転開始後の上縁３１の酸化は悪
影響を生じることはない。

本発明の重要な特徴をさらに説明するには、運
転開始手順を理解する必要がある。酸化されやす
いライナーを有する従来の炉では、運転開始時に
そしてその後の炉の運転中に不活性ガスでパージ
ングする。特殊ガラス用の小規模装置では、真空
下に操作することもある。特に熱効率および経済
性の理由から真空およびパージガス配列が魅力的
でない場合には、このような配列の規模を大きく
することは困難である。

本発明においては、炉１０の運転開始は従来の
縦形溶融装置の運転開始と同様である。第３図に
おいて、従来の縦型溶融装置に通常用いられるも
のと同様の種類のカバー１１を炉１０上に設けて
もよい。カバー１１を貫通するバーナー９を配し
て、供給源（図示せず）からの燃料をガスライン
１５によりそして燃焼空気を空気ライン１７から
供給する。運転開始時には炉１０には通常点線Ｂ
まで粉砕ガラスまたはガラスくずを部分的に充填
する。この点線Ｂはガラスくず充填角度（典型的
には45゜）を示す。ライナー３０の上縁３１を覆
うことが好ましい。材料は、溶融するにつれて沈
降し、開口１９を通してより多くのガラスくずが
添加される。可能ならば、バツチが少くとも部分
的に溶融した後に床部電極４０に通電する。炉１
０が溶融熱可塑性材料でいつぱいになると（ガラ
スラインＧ参照）、ライナー３０は酸化から保護
される。

運転開始時には、外殻１４の底壁１６内の開口
６５内にシールまたは溶接された入口管６３を通
して圧力下に炉１０へパージガスＰを送入しても
よい。パージガスＰは、装置を酸化から保護する
ために外殻１４内の空間を満たすのに用いられて
よい。外殻は充分に気密であるから、パージガス
Ｐは炉１０内に適切に閉じ込められて、通常の費
用で炉１０を効果的に安全に運転開始できるよう
にする。炉が溶融ガラスで一度満たされた時に
は、パージガスの供給を止めてもよい。

本発明においては、ライナー３０をさらに酸化
から保護するために、燃焼生成物が過剰の酸化を
含まず、初期ガラスくずＢの溶融が減圧または中
間大気圧条件下に達成されるような工合にバーナ
ー９を操作する。すなわち、化石燃料と空気との
混合物を用いて炉を加熱する際、この混合燃料に
対する空気の量を臨界化学量論的条件に調節し、
燃料が酸化に対して中性状態で燃焼するようにし
ている。また、ある種のガラスについてはライナ
ー３０が炭素で汚染されるとガラスの品質に有害
であるから、炎を過度に感じることは望ましいこ
とではないと考えられる。

充分な量の材料が溶融した時には、バーナー９
をとめ、底部電極４０に通電して炉の温度を保つ
ようにしてもよい。次いでカバー１１を除去し、
バツチ電極５０および８０を各々の位置に挿入す
る（第１、２、４および５図参照）。次に出口管
１００を通して底部から溶融材料４３を除去する
につれて、バツチ材料１１０を連続的に炉１０に
添加してもよい。

バツチ１１０を所望方向、特にトラツプ２９の
帯域内に保つために充填制御手段（図示せず）を
備えてもよい。充填およびガラスの静水頭を調節
できる操作方法が好ましい。充填、ヘツド、及び
電極５０，８０縦方向調節の組合せによつて溶解
ライン１１１を調節できる。

第２図に本発明の一つの可能な電極配列を示
す。底部電極４０を円で示し、バツチ電極５０を
十字形で示し、中心バツチ電極８０と出口管１０
０電極を十字形を中心とした円で示す。底部電極
４０を閉鎖デルタ配列で点弧して、各電極４０間
の矢印４０′にて示すように、各電極がその次の
隣接電極に対して点弧するようにしてもよい。同
様に、バツチ電極５０は矢印５０′で示すように、
底部電極４０と同様にまたはそれらとは逆に、前
記の第一の点弧パターン上に重なつた閉鎖デルタ
配列にて相互に点弧してもよい。電極４０および
５０をライナー３０の壁から離れた所に配置し
て、炉の中心付近に熱を集中することが好まし
い。図示の配列では、重なつたまたは二重のデル
タ状点弧になつているから電気的に対称であり、
また電極４０および５０は円周方向に互いに違い
になつているから物理的にも対称である。床部電
極４０の代りに三本の付加的なバツチ電極を用い
た場合にも同じ点弧パターンおよび対称性が得ら
れるであろう。

前記の対称性は溶融効率および均一性の点で重
要である。さらに、電極４０および５０を対称に
配置して点弧させることによつて、ライナーは実
質的に中性点または大地電位で操作される。従つ
て、ライナー３０から、同様に電池で操作される
外殻４０へ破壊電流が流れる危険性が少く、断熱
材２０Ａ−Ｂを通してガラスが外殻へ漏出しても
問題がなくなる。

従来の縦形溶融装置では、耐火容器の外壁は、
容器自体の腐蝕をおさえるために、冷却される。
しかし、本発明においては、炉１０内に熱を保つ
ために断熱材２０を用い、ライナー３０は高温腐
蝕に耐えることができる。炉１０のこの断熱構造
によつて、高いエネルギー効率および高温運転が
可能となり、こうして溶融速度は大幅に改善され
る。炉１０の耐火物は、ライナー３０によつて保
護されるから、断熱材２０の使用が可能なより一
層高い操作温度に耐えることができる。壁２６中
のガラス接触耐火物が炉の極熱によつて軟化した
場合でも、タンプ２１の中間層が断熱材２０への
ガラス漏出を遅くする。種々の保護材料層が、炉
１０への腐蝕性物質の破壊的衝撃を連続的に抑制
される。さらに対流によつて炉１０が悪化しそう
な場合にも、対流は抑制され、または封じ込めら
れる。例えば、室空間４６内の材料の全体的な対
流は、耐火容器２４の壁２６からライナー３０に
よつて抑制され、ライナー３０と外殻１２との間
の空間３２での対流は、この空間内の材料の動き
は全て妨げられるから、制限される。空間３２内
に高粘度材料を配置する場合には、特にそうであ
る。

前記のように耐火物２６、タンプ２１および断
熱材２０Ａ，２０Ｂの代りに砂、ガラスくず、タ
ンプまたは粉砕耐火物またはこれらの混合物を用
いる場合にも、同じ結果が得られると考えられ
る。熱損失は増すであろうが、大地電位で操作さ
れるライナーは電流源とはならないから、電気的
損失はほぼ同じであろう。

第１図に示すように、上記装置は、外殻１２の
側壁１４を直接大地電位または中性点電位に接続
して監視できるという長所をも有する。この長所
は安全上有益であり重要である。安全のために接
地ストラツプ４９が側壁１４を大地Ｇに接続して
いる。側壁１４から大地Ｇへの電流を電流検出器
４８によつて監視する。ストラツプ４９に電流が
流れた場合には、側壁が絶縁されなくなつたこと
がわかる。この場合には、操作者接地ストラツプ
４９を切断して電流がさらに大地に漏れるのを防
ぎ、人員を守るために炉の回りにケージまたはバ
リヤ（図示せず）を設置すべきである。ライナー
３０を大地電位で操作するように電極を操作およ
び配置する特徴は、従来の炉になかつたものであ
る。外殻１２の底部１６は接地されず、通常はあ
る程度の電圧Ｖで浮遊している。絶縁シム１３に
よつて側壁１４から底部１６を絶縁し、同様の絶
縁シム２５によつてＩビームおよび関連支持構造
体を底部１６の浮遊電圧から絶縁する。

第６図に示すように、外殻１２の底壁１６を複
数の部分１６Ａ…１６ｎ（そのうちの三つだけを
図示する）に分割してもよい。底部電極４０を用
いる場合には、それらを開口４２を通して底壁１
６にスリーブ接続してもよい。電極４０の各々を
非導電性スリーブ５９によつて底壁１６から絶縁
する。底部１６の各部分１６Ａ−１６ｎは、絶縁
シム６９によつて相互に絶縁する。こうして、底
部１６の部分１６Ａ内の電極４２間に短絡が生じ
た場合には、電流は隣接する電極には伝わらな
い。さらに、一つ以上の電極が各底壁部分１６Ａ
−１６ｎに短絡した場合には、一つの電極から他
の電極への危険な短絡が起こることはない。通
常、底壁１６への短絡が起こる場合には、短絡は
開口４２付近で起こり、この開口４２は高温ガラ
スで満たされるようになつていてもよい。このよ
うに、分割底壁１６を用いることは賢明な方法で
ある。ガラスが外殻１２に浸透した場合でも、炉
の運転を続けることができ、但し熱損失と電気的
損失は増す。種々の外殻部分が分離されているか
ら、破壊的な故障を避けることができる。同様
に、外殻の底壁１６と大地間はＩビーム１８で絶
縁されているから、底壁１６にガラスが流れても
大地へ破壊的電流が流れることはない。図には示
してないが、底壁１６の分割には、電極を貫通さ
せていない部分をも含めてよい。

本発明の方法において、炉は最大1700乃至2000
℃の温度で操作されるように意図される。全般
に、ガラス炉での溶融速度は、温度が100℃上が
る毎に二倍になる。従つて、本発明の炉は、２乃
至４倍大きな従来の電気加熱装置と同じ能力を有
する。逆に、本発明の炉と同じ大きさの従来の電
気加熱炉は、本発明の炉の約半分のガラス量を生
産できるだけである。例えば、直径約3.66ｍ（12
フイート）の従来の電気炉の代りに、直径約1.8
〜2.7ｍ（６〜９フイート）の本発明の炉を使用
できる。さらに、本発明の炉の高さは典型的な縦
型溶融装置の高さよりもはるかに低い。高さの低
い炉は、建造が容易であり、炉内に閉じ込められ
るガラスのヘツドが低いから構造用材料は少なく
て済むから、好ましい。

さらに、より一層高温で操作できるから、非常
に硬質のガラスをも大量に経済的に溶融できる。
また、全く新しい理論的な組成物だけを得るよう
にすることができる。

ここに記載の炉１０の具体例は、直径約1.2ｍ
（４フイート）、深さ約0.9ｍ（３フイート）の比
較的小さな多面体溶融装置である。現在のところ
この炉はコーニング・コード7073硼素酸塩ガラス
を約0.139m²／トン（1.5平方フイート／トン）の
速度で溶融することができている。従来の炉によ
る溶融速度は、ガスだき蓄熱炉では約0.557〜
1.115m²／トン（６乃至12平方フイート／トン）、
縦型電気加熱ガラス溶融装置では約0.278m²／ト
ン（3.0平方フイート／トン）であるから、本発
明の炉は溶融速度の点で非常に優れている。

この装置では、ソーダ石灰ガラスを約0.07m²／
トン（0.75平方フイート／トン）および多分約
0.05m²／トン（0.50平方フイート／トン）の溶融
速度で経済的に溶融できるものと考えられる。こ
のような結果により、前記に記載した種類の比較
的大きな能力を有した炉は、いわゆるフロートガ
ラス操作に有用であり、従来の大型のフロート炉
の必要性をなくすることができると考えられる。

本発明の充分に裏打ちした炉は耐火物脈理を生
じることがなく、約5.67×10⁵キロカロリー／ト
ン（2.25×10⁶BTU／トン）程度を必要とするだ
けである。一方、従来のガスだき蓄熱炉は約
1.260〜1.764×10⁶キロカロリー／トン（５乃至７
×10⁶BTU／トン）を要し、脈理を生じて品質の
悪化をもたらす。さらに、従来の炉は使用によつ
て摩耗し、効率がさらに下がる。これに対して、
本発明の装置は優れた耐摩耗特性を有するから実
質的にその全有効寿命期間にわたつてその高い効
率レベルを保つ。炉１０と内部ライナー３０の形
は、平面図で円形、多面体、四角形または矩形等
種々の形であつてよい。さらに、側壁を傾斜させ
て円錐構造にし、小さな集中ガラス体を含む高温
中央帯域を保ちながら対流を調節しおよび炉の上
縁を中央部から離れた位置に移しまたはそのいず
れかを達成するようにしてもよい。このようにし
ても、ライナーと耐火容器を保護する本発明の特
性は実質的に変わらない。

第７図に示す炉１０Ａでは、床部２８上の直立
出口電極部１０３（第１図）をなくして円錐ライ
ナー３０Ａを外部出口管１００と直接結合するこ
とができる。バツチ電極５０Ａを接近させて配置
し深く浸漬することによつてホツトスポツト１０
６Ａを達成できる。第１図で説明したバツチ電極
５０を電極５０Ａより高い位置に電極５０Ａ間に
互い違いに配置できる（第９図をも参照）。また
電極５０の浸漬深さを浅くして炉１０Ａの中心Ｃ
からさらに半径方向に遠ざけてもよい。

第９図と第１０図に示した本発明の別の具体例
では、炉１０Ｂは外殻１２、断熱材層２０、耐火
容器２４、狭い空間３２により容器２４から分離
されたライナー３０Ｂを有する。容器２４は直立
側壁２６と床部２８を有する。ライナー３０Ｂは
側壁７２、床部７４、および前記の上方直立外部
フランジ３３を有している。

図示のように耐火容器床部２８を出口１００に
向かつて下方にわずかに傾斜させ、比較的狭い空
間７６によつてライナー床部７４から分離しても
よい。空間７６を保つために、種々の支持体を備
えてもよい。床部７４の外周縁を、側壁７２から
突出した内側に伸びたフランジ部８４によつて支
持する。床部７４は、ライナー３０Ｂの側壁７２
に溶接または結合させてもよく、または単に図示
のようにフランジ上にのせるだけでもよい。容器
床部２８のくぼみ９５には中間支持体またはシム
９４を配置する。環状管の形をした中央支持体９
８は半径方向に伸びたフランジ９９を有し、この
フランジ９９はライナー床部７４の内向き部９７
を支持している。中央支持体９８は床部２８の内
向きくぼみ９４Ａ内に支えられている。フランジ
８４、シム９４および中央支持体９８は、所望に
応じて耐火やモリブデンや他の適切な材料でつく
ることができる。空間７６には通常は熱可塑性材
料を満たしてライナーを保護する。床部７４のた
めの種々の支持体によつて空間７６を保ち、保護
材料が所定位置からはずれるのを防ぐ。

コネクタ９３は、外殻１２の底壁１６と容器２
４の床部２８を貫通して伸び、ライナー床部７４
と結合している。コネクタ９３の末端は電源と接
続されて、ライナー床部７４に通電する。付加的
なコネクタ９３（図示せず）によつてライナー３
０Ｂの他の部分に通電して、電気的対称性を良好
にするようにしてもよい。ライナー３０Ｂと耐火
容器２４との間の空間３２および７６、容器２４
の床部２８内のスロツト３６、および出口１００
の回りの環状空間９６等を含めた種々の位置に電
気ヒーター１０４を配置して、運転開始および炉
の制御用に用いてもよい。

アーム８７によつて支持された一対のバツチ電
極５０を炉１０Ｂ上に配し、バツチブランケツト
１１０を通してライン１１より下の融解帯域に伸
ばす、好適な具体例においては、複数対のバツチ
電極５０Ｂを炉の回りに30゜または60゜間隔で配置
する（第１０図）。図ではバツチ電極５０Ｂを対
をなした配列で示してあるが、単一、三つ組等の
他の配列および組合せにしてもよい。半径方向ラ
インに沿つて組５０−５０Ｂとして一つまたはそ
れ以上の電極を配置して、炉を対称的にカバーす
るのが好ましい。第１０図では、複数組の電極５
０−５０Ｂにより、電極間隔は比較的近くなる。
この配置によれば、電極５０−５０Ｂは相互に点
弧してその間に近距離で接続した電流を生じるこ
とができる。電極間隔を対称にし、電気的加熱の
バランスをとつて炉内に比較的均一な温度を生じ
るようにすれば、生じる対流は比較的に小さくな
る。

第９図においては、半径方向配置の電極の周囲
に対称性が生じる。異なつた半径位置にある電極
に通電して、その各々の半径方向部分に同程度の
温度を保つようにしてある。各電極５０の回りの
ガラスは周囲のガラスよりも高温になるから、各
電極５０の下方のガラス運動は実質的に上方に向
かつた動きになる（内側および外側対流渦を示す
円状矢印ＯおよびＩ参照）。電極５０間では下降
ガラス流が生じる。炉１０Ｂの中心からライナー
３０Ｂにわたつて温度をほぼ同一に保てば、大き
なまたは高い対流渦によつて圧倒されることのな
い対流渦が各電極５０によつて生じる。多数の小
さな対流渦は、その間の剪断応力が大であるか
ら、大きな対流渦よりも低い速度で動く。従つて
溶融装置内でのガラス滞留時間が長くなる。渦の
浸透深さは溶融温度でのガラス速度の関数として
表わされる。通常は、渦を小さく保ち炉低部では
精製のために静止状態を保つのが望ましい。しか
し、特に中心バツチ電極（第１図）を精製のため
に使用できることからすれば、対流浸透が深くて
もガラスの品質には影響しないと考えられる。

第１、７および９図において、各バツチ電極５
０および５０Ｂは炉融解ライン１１１の頂部に比
較的近いことに留意すべきである。炉１０，１０
Ａおよび１０Ｂにおいてこの部分に熱を集中する
ことによつて、溶融ガラスは激しく対流しないよ
うになり、そして熱は必要部分、即ちバツチ１０
の近くに集中される。このことは、抵抗率が温度
と共に急速に変化するガラス（例えばアルミノシ
リケートガラス）に対して特に有益である。バツ
チブランケツト１１０の直下部ではより多くのエ
ネルギーを消散することができ、溶融作業は一層
効果的になる。

電極５０，５０Ａおよび５０Ｂは対称に配置す
べきである。このことは、特に大型の炉、例えば
第９図および第１０図に示す炉１０Ｂにおいて重
要である。電極５０−５０Ｂを30゜または60゜毎に
配置して、交互の組が異なつた点弧パターン、例
えば交互点弧、周辺点弧等を示すようにしてもよ
い。15゜までの互い違い配列までの他の組合せお
よび配列も可能であるが、図示の配列が好まし
い。

バツチブランケツトに接近した電極により対称
的に点弧させると、垂直および水平方向の温度安
定性が得られ、その結果エネルギーをさらに効果
的に使用できガラス品質が向上するという長所が
得られる。通常は、ガラス溶融炉においては、新
たに加熱されたガラスは、温度上昇と共に密度が
下がるから、上昇しがちである。同様に、低温の
ガラスは密度が大であつて下方に動く傾向を有す
る。こうして溶融ガラスの対流渦または回転運動
が生じて溶融体内で維持される。これはガラス密
度差によつてこのような回転運動を生じる駆動力
が生じるからである。本発明においては、熱は炉
内の高い部分（融解ライン１１１の直下部）にあ
るから、加熱ガラスは炉頂部付近にとどまりがち
となる。無論ある程度の冷却が生じて、ガラスは
下方に流れて対流を生じるであろうが、しかしガ
ラスは炉頂部付近で加熱されるから、その初期運
動は制限され、こうして付近の他のガラスの変位
は減少する。新たに加熱されたガラスは平衡に最
も近い部分であつて急速に変位や冷却を受けない
から、新たに加熱されたガラスが炉頂部付近にと
どまる傾向は増す。

水平方向の温度分布が均一である結果として、
一つの主要対流渦は炉の高温側から低温側に抑圧
される。熱入力を水平方向にバランスされること
によつて、炉のどの部分においても、ガラスが過
度に加熱または冷却されて対流を増す傾向は少な
い。

本発明はまた、第１図と同様な但し第１０図の
配列のように半径方向ラインに沿つて対、三つ組
等として配置した床部電極を有し、ライナー底部
のない装置をも包含する。

第１図の比較的小型の配列（直径約1.2ｍ）か
ら第９図の大型装置（直径約3.0〜9.0ｍ）までの
種々の大きさの炉が可能である。これより大型の
装置も可能であるが、この場合には直径の増加と
共に電極数を増すことになる。さらに、前記の電
極組の中間に互い違いの組をなす複数の電極を導
入する必要があろう。

前記の具体例の特徴を各々組入れ互に交換し合
つてもよい。例えば第１図および第３図に示す耐
火物つき固めミツクス２１の層を他の具体例に組
込んでもよい。このような重要な交換性のある特
徴はいくつもあるから、前記の具体例は単に説明
のためのものであり本発明を制限するものではな
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の方法に使用される、ライナ
ーを裏打ちした炉の略部分断面正面図（横断面線
は省略）であり、第２図は、好ましい重なり電極
配列の略図であり、第３図は、運転開始時の裏打
ちした炉の略正面断面図であり、第４，５図は、
電極配列の略側面および平面図であり、第６図
は、底部板と電極の電気絶縁を示した、第３図の
炉の底面図であり、第７図は、本発明の別の具体
例の略側面断面図であり、第８図は、第７図の炉
に適切な電極配列を示す略平面図であり、第９図
は、複数のバツチ電極、裏打ちした底部およびそ
の支持体を有した大型炉の部分説明図であり、第
１０図は、第９図の炉の電極配列図である。 １０……炉、１２……外殻、１３……シム、１
４，２６……直立側壁、２０Ａ，２０Ｂ……断熱
材、２１……つき固めミツクス、２４……耐火容
器、２８……耐火底壁、２９……トラツプ、３０
……ライナー、４０……底部電極、５０……バツ
チ電極、５６……アーム、５５，８８……スリー
ブ、６０，９２……支持構造体、８０……中心バ
ツチ電極、１００……出口管。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 被酸化性のライナーを有する炉を用いる熱可
   塑性材料溶融方法において、前記炉は内部におい
   て熱可塑性材料バツチを溶融して溶融塊とするこ
   とが可能なものであり、前記熱可塑性材料バツチ
   の〓間には有害なガス成分が閉じ込められてお
   り、該方法は前記熱可塑性材料バツチを前記炉内
   に入れ、化石燃料と空気との混合物を用いて前記
   炉を加熱し、該混合物を臨界化学量的条件に調節
   して、該燃料が酸化に対して中性状態で燃焼する
   ようにし、これにより、燃焼する空気と前記ガス
   成分に起因する酸化から前記ライナーを保護する
   ことからなることを特徴とする熱可塑性材料溶融
   方法。