JPH0446904B2 - - Google Patents

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JPH0446904B2
JPH0446904B2 JP63160571A JP16057188A JPH0446904B2 JP H0446904 B2 JPH0446904 B2 JP H0446904B2 JP 63160571 A JP63160571 A JP 63160571A JP 16057188 A JP16057188 A JP 16057188A JP H0446904 B2 JPH0446904 B2 JP H0446904B2
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melting
refining
glassy
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Rii Shueningaa Ronarudo
Mongomerii Ueruton Raito
Suchiibun Doson Boido
Maikuru Matesa Josefu
Jon Sheresutatsuku Rariii
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PPG Industries Inc
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Publication date
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Publication of JPH0446904B2 publication Critical patent/JPH0446904B2/ja
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/16Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
    • C03B5/225Refining
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/16Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
    • C03B5/225Refining
    • C03B5/2252Refining under reduced pressure, e.g. with vacuum refiners
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/12Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture in shaft furnaces
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/16Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
    • C03B5/20Bridges, shoes, throats, or other devices for withholding dirt, foam, or batch
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/50Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping
    • Y02P40/57Improving the yield, e-g- reduction of reject rates

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Glass Melting And Manufacturing (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、ガラス状材料又は同様のものを溶融
して精製する方法およびそのための装置に関し、
そして、特に、真空下で溶融ガラスを精製する為
の作業に於て発泡作用を増大させることに関す
る。
[従来の技術] 本出願人に共に譲渡された1986年8月7日付出
願の米国特許願第894143号に於ては、真空精製装
置内の発泡体の製造が真空室の上部空間に溶融ガ
ラスを導入することによつて促進されるようにな
された方法及び装置が記載されている。溶融ガラ
スは減小された圧力に出会うと直ちに発泡し、ガ
ラスを発泡させることが以前に考えられていたよ
うな困難な問題ではなく、溶解されて含有されて
いるガスを溶融体から除去するのに極めて有利で
あることが見出されている。更に、精製装置の容
器内の溶融体のレベルよりも上方に、望ましくは
発泡体層の上方で発泡体を発生させて、発泡体を
容器内の最低圧力に露出させるようになすことが
有利であることが見出されている。溶融相からの
ガスの除去は発泡体の気泡膜によつて溶融体に与
えられる大なる表面によつて著しく促進される。
従つて、発泡体の甚だ薄い溶融層が真空室内で低
圧に露出されるのである。
しかし、或る条件下に於ては、供給される溶融
ガラスの流れが総て真空空間内に入る時に直ちに
発泡するとは限らない。このような場合には、流
れの表面部分は迅速に発泡するかも知れないが、
流れの内部の中央部分は発泡しないで発泡体層内
に浸入し、又はその下にある溶融ガラス部分に浸
入する恐れがある。若し溶融ガラスが発泡体層の
上方で発泡しない場合には、溶融ガラスは装置内
の最低圧力に露出されず、従つて最良の精製条件
にはならない。何故ならば、たとえ比較的軽い発
泡体層内であつても更に低い位置では圧力が増大
されるからである。下方にある溶融体内に浸入す
る供給ガラスは、精製される為に充分な真空には
露出されないで、流出される流れ内に運ばれ、精
製されるべき製品の品質を劣化させる恐れがあ
る。ガラスの供給される流れの発泡作用は、真空
室内に低圧を与え、及び/又はガラスの流速を低
下させることによつて改善され得るが、流過量及
び圧力のような予め定められたパラメーターを変
化させないで流れが発泡を行う能力を向上させる
ようになすのが望ましい。
真空作用によつてガラスを精製する為の従来提
案されていた方法は、一般にガラスの発泡を増大
させるのではなく、寧ろガラスの発泡を回避させ
るものであつた。前述の同時出願の特許願より以
前には、溶融ガラスは真空室の上部空間の上方に
は噴射されなかつた。従つて、従来技術に於ては
このような作業に於て発泡体の形成を促進するこ
とに関する何等の示唆もなかつたのである。
[発明が解決しようとする課題] 本発明の主な目的は、溶融ガラスが真空精製室
内に入る時に溶融ガラスが発泡される能力を向上
させることである。
[課題を解決する為の手段及び作用] 上述の目的は、溶融ガラスの流れが真空の上部
空間内で費やす時間を増加させ、及び/又は所与
の真空レベル及び溶融ガラスの温度に於ける真空
の上部空間内の溶融ガラスの流れの厚さを減小さ
せることによつて達成される。逆に、本発明の発
泡作用促進装置は小さい真空度又は低温にて所与
の発泡作用の程度を保持可能になすのである。本
発明に於ては、互いに他を排除する必要のない2
つの方法を採用している。即ち(1)供給される溶融
ガラスの流れが多数の小さい流れに分離される
か、又は更に薄い流れに再附形され、又は(2)真空
状態の上部空間を通る溶融ガラスの流れの通過が
減速されるようになされるのである。
第1の方法に於ては、真空の上部空間内に入る
流れの中の溶融ガラスの厚さが流れを副分割する
か、又は拡げることによつて減少される。溶融体
の流れの発泡作用は外部表面から内部に向つて進
行するから、厚さを減少させることは短時間で全
体の厚さが発泡するのを可能になす。最も良いの
は、完全な発泡作用の時間が、流れが真空室内に
保持される溶融材料のレベルまで降下するのに必
要な時間よりも短く、望ましくは溶融材料上にあ
る発泡体層内まで降下するのに必要な時間よりも
短いことである。所望の特定の厚さはガラスの温
度、真空圧力及びガラスの流れの流速の関数であ
る。流れの副分割の数は又要求される厚さに関係
する。又たとえ完全に発泡したとしても流れの厚
さを減少することは有利である。何故ならば発泡
体の気泡が比較的厚い流れの内部でなく表面に近
い部分にある時には破裂する気泡からのガスが更
に容易に発泡体から追出されるからである。
前述の第2の方法に於て、供給される溶融ガラ
スの流れが真空の上部空間を通つて直接に落下す
ることが一時的に妨害される。従つて、溶融ガラ
スの流れは低圧の領域内に更に長い時間保持さ
れ、これによつて流れが溶融材料の部分又は発泡
体層内に落下する前に発泡作用が流れ全体にわた
つて進行するのに更に多くの時間が得られるので
ある。このような減速は真空の上部空間内の流れ
の通路内に妨害物又は妨害作用を与えることによ
つて行われる。このような妨害作用は、溶融ガラ
スの更に長い流路を形成し、又は減速させる為に
ガラスの流れに対する牽引作用を生じさせ、又は
供給される流れの或る量を一時的に保持する為に
上部空間内に貯槽を形成することによつて達成出
来る。多くの場合、若干の、又は総てのこれらの
ことは同時に与えることが出来、望ましい実施例
に於ては、流れを副分割し、又減速させることが
共に達成出来るのである。
ガラスの流れを副分割する装置は真空精製室へ
の多数の入口を含むようになすことが出来るが、
このような入口は一般的に高価な耐火金属構造、
弁装置及び封止装置を含むから、唯1つの入口を
使用して流れを真空室内で副分割するのが望まし
い。従つて、溶融ガラスの流れを副分割又は減速
させる装置が入口オリフイスから排出される溶融
ガラスの通路内で真空室の上方部分に懸架される
ようになすことが出来る。発泡促進装置を出来る
だけ高い位置に取付けて落下する発泡体が真空状
態の上部空間内の低圧に露出される時間を最大限
になすのが望ましい。このような装置は白金のよ
うな非汚染耐火材料によつて製造されるのが望ま
しく、例えば板、碗、スクリーン又はバスケツト
の形状になすことが出来る。流れを副分割する為
の穿孔部が装置に設けられるのが望ましい。2つ
又はそれ以上の発泡促進装置が互いに上下に設け
られてガラスの流れに対して順次に作用するよう
になすことが出来る。
[実施例] 本発明の上述及びその特徴は添付図面及び望ま
しい実施例の以下の詳細な説明によつて更に明ら
かになる。
以下に於て、本発明はガラスの製造に関連して
説明されるが、用語「ガラス」は「ガラス状」又
は「ガラスのような」ものである材料を含む最も
広い意味で使用されていることを理解しなければ
ならない。何故ならば、ガラス化の最終的な状態
は本発明に於ては重要な要因ではないからであ
る。他方に於て、本発明の更に明らかな応用面
は、ガラスから気泡又は小泡を除去することが重
要となる高品質の透明ガラス製品を製造すること
である。更に、本発明の利点は特に連続的な、大
規模の(例えば1日当り10トン、1日当り9メー
タートンよりも大きいような)商業的なガラス、
特に美観のあるガラスの製造に関係するものであ
る。
望ましい実施例に於ては、真空精製が商業的規
模の連続的なガラスの製造方法に利用されること
の出来る装置が提供されるのである。溶融に要す
る熱エネルギーの大部分が溶融ガラスに与えられ
た後で溶融ガラスが真空精製室に導入され、真空
室内に供給される溶融ガラスには極く僅かな熱エ
ネルギーしか供給される必要がないか、又は熱エ
ネルギーを供給する必要がないようになされる。
容器壁部を通る熱損失を補償するのに必要とされ
る以外の熱が真空処理工程では加えられないよう
になすのが望ましい。充分に高い流量速度に於て
は、真空室は供給される溶融ガラス自体による以
外は完全に加熱されないようになし得る。本発明
の望ましい実施例に於ては、1窯分の材料
(batch material)即ちバツチ材料がこの処理方
法に於て特に適した1つの工程にて先ず溶融さ
れ、溶融された材料が第2の工程に移送され、こ
の工程で固体粒子の溶融が特に完了されて材料の
温度が精製に適した粘度を与える温度まで上昇さ
れる。次に溶融材料が真空室に通されるのであ
る。その結果、ガス状の溶融体の副産物の大部分
がこの材料が真空処理を受ける前に追出されて、
最大のガスの発生(greatest gas evolution)領
域が精製領域から離隔され、これによつて溶融の
早期の工程で処理されている材料が精製されてい
る溶融材料の部分と混合されることが出来ないよ
うになされるのである。材料が真空精製工程に入
り、従つて精製工程の加熱が実質的に回避される
前に溶融に要する熱量の大部分又は総てが満足さ
れる状態になされるから、精製工程に於ける溶融
体の過大な対流作用が回避される。その結果、容
器の腐食が低減され、不完全な精製状態の溶融体
が更に完全に精製された溶融体の部分に混合され
る可能性が減少されるのである。
精製処理に対する真空により与えられる補助作
用は精製の為に更に低温を使用可能になす。この
ように更に低温になすことはエネルギー消費を低
下させるだけでなく、又容器に対する腐食作用を
低減させるのである。通常1520℃(2800〓)程度
のピーク温度で精製されるガラスは、使用される
真空レベルによつては、同じ程度の精製を約1425
℃(2600〓)よりも高くない温度、又は1370℃
(2500〓)又はそれ以下の温度でさえも行うこと
が出来るようになすのである。
真空精製室内に於ける発泡体の発生が溶融体か
らのガスの除去を著しく向上させることが理論附
けられている。発泡体により与えられる薄いフイ
ルム及び大なる表面積は低圧に対する露出を増大
させ、溶融相からガスを追出すのを促進させる。
このことは、気泡が表面まで上昇して粘性のある
溶融体から逃げるのを可能になす為の滞留時間を
与え、このようにして大量の溶融体を保持しなけ
ればならなかつた通常の精製方法では対照的にな
る。従つて、真空精製は著しく小さい空間内で所
与の程度の精製を行うのを可能になす。発泡され
た溶融体を真空に露出させる有利な効果は、容器
内に保持されている溶融材料の部分に供給材料が
入る前、望ましくは供給される材料の流れが発泡
体層に浸入する前に、この材料が容器に入る時に
材料を発泡させることによつて向上されるのであ
る。
真空精製室に対する望ましい形状は垂直に伸長
された容器、最も便利なのは直立円筒体の形状で
ある。溶融された材料は容器内に保持される溶融
材料の上の上部空間に導入される。この上部空間
内の低圧に出会うことによつて導入される材料の
少なくとも実質的な部分が材料内に溶解されたガ
スの発生及び材料内にある気泡及び種子の拡大に
よつて発泡する。このような発泡体の発生は低圧
に露出される表面積を著しく増大させ、従つて溶
融相からガス分を除去するのを助ける。溶融体の
部分から発泡体を発生させるのでなく、容器内に
保持されている溶融体の部分の上方に発泡体を発
生させることは発泡体を破壊してガスの逃げを助
けるのに有利である。垂直に伸長する真空精製室
の幾何学形状の他の利点は、上端に保持される緻
密でない発泡体即ち気泡含有材料の為に層化を生
じ、これによつて全体的な部分の移動が発泡体の
領域から離隔され、これにより精製されていない
材料が製品の流れに含まれる恐れがなくなること
である。低圧状態で溶融体からガスを除去するこ
とは溶融体内に溶解されているガスの濃度を大気
圧に於ける飽和点以下に減少させる。溶融材料が
底部にある出口に向つて下方に進行する際の容器
内の溶融体の深さによる圧力の増加は、残留ガス
が溶融体内に留まるようになし、残留する恐れの
ある小さい種子の容積を小さくする。ガスの溶解
は又材料が出口に進む時に温度が低下するのを可
能にすることによつて助けられる。更に、真空精
製の後で残留するガスの低い濃度は、通常の精製
方法に於て屡問題になるガスが、製造の際の引続
く工程に於ける気泡の核を形成する可能性を減少
させるのである。
ガラス、特にソーダ・ライム・シリカガラスの
商業的な溶融の際には、硫酸ナトリウム又は硫酸
カルシウム又はその他の硫黄源が通常バツチ材料
内に含まれて、溶融及び精製処理を助けるのであ
る。硫黄のような精製の補助剤が溶融体内に存在
することは、発生される発泡体の大なる容積の為
及び真空精製容器のセラミツク耐火壁部を侵す作
用の為に真空精製を行う時に問題となることが見
出されていた。しかし、以前にはガラスの有効な
溶融及び精製は精製の補助剤がなければ達成する
のが困難であつた。本発明の望ましい実施例によ
れば、ガラスは極く少量の化学的な精製補助剤し
か使用せず、又は化学的な精製補助剤を使用せず
に高い標準品質を得られるように溶融され、精製
されるのである。このことは本発明に於ては、溶
融及び精製工程が別個の工程で行われることによ
つて夫々の工程が化学的な精製補助剤の使用を最
少限になすか、又は使用しないようになされた処
理方法により行われることが出来るようになす。
化学的精製補助剤が溶融体内から気泡を集めて上
昇させるのを促進するのに役立つと一般に信じら
れているが、このような機構は本発明の精製処理
方法に於ては極く僅かな役目しか行わないと考え
られる。従つて、使用される精製補助剤を排除
し、又は使用される精製補助剤の量を実質的に減
少させることによつては品質に対する著しい効果
は得られない。精製補助剤を排除し、又は使用さ
れる精製補助剤の量を実質的に減少させることは
環境に対する望ましくない放出を減少させる為に
望ましい。平らなガラスを製造する為のフロート
処理方法(float process)に於てはガラスから
硫黄を減少させ、又は除去することはガラスの上
面に凝結及び滴下を生じさせる平板成形室(flat
forming chamber)内の硫化錫の形成及び蒸発
によつて生ずる欠点を回避する為に附加的に有利
である。硫黄は鉄と組合されてガラスに対する着
色作用を有する。従つて精製の為の硫黄を排除す
ることは若干のガラスの色の更に正確な制御を可
能になす。
さて第1図を参照し、本発明の全体的な溶融処
理方法は3つの工程、即ち溶融工程
(liquefaction stage)10、溶解工程
(dissolving stage)11及び真空精製工程12
より成るのが望ましい。溶融工程10にて溶融を
開始させるのに種々の装置が使用出来るが、この
処理方法のこの工程を他の工程と絶縁させて経済
的に行うのに甚だ有効な装置が米国特許第
4381934号及び再発行特許32317号に開示されてい
て、望ましい溶融工程の実施例の詳細を示す為の
参考としてここに組込まれている。溶融容器
(liquefaction vessel)の基本的な構造はドラム
15であつて、このドラム15は鋼によつて製造
されることが出来、大体円筒形の側壁部分と、全
体が開放された頂部と、排出出口以外を閉鎖され
ている底部とを有する。ドラム15は例えば包囲
支持リング16によつて実質的に垂直な軸線の廻
りに回転するように取付けられているが、この包
囲支持リング16は多数の支持ホイール17上に
回転可能に支持されて多数の整合ホイール18に
よつて定位置に保持されている。実質的に閉じら
れた空所が、例えば円周フレーム21により位置
固定の支持部を与えられた蓋20によつてドラム
15内に形成されている。この蓋20は、耐火炉
の技術に於て当業者には公知の種々の形状を有す
ることが出来る。図示された望ましい形状は、上
方に向つてドーム形状になされて多数の耐火ブロ
ツクによつて製造された曲面アーチ構造
(sprung arch construction)である。しかし、
一体構造(monolithic)又は平らな懸架構造の設
計もこの蓋に対して使用出来ることは理解されな
ければならない。
バツチ材料を溶融させる為の熱はこの蓋20を
通つて伸長する1つ又はそれ以上のバーナー22
によつて与えられることが出来る。多数のバーナ
ーが蓋の周囲に配列されて炎をドラム内の材料の
広い面積部分に指向させるようになすのが望まし
い。これらのバーナーは水冷されて容器内の過酷
な環境条件からバーナーを保護するようにされる
のが望ましい。排出ガスは蓋にある開口23を通
つて溶融容器の内部から逃がされることが出来
る。排気ガスの廃棄熱が米国特許第4519814号に
記載されているような予熱工程(図示せず)にて
バツチ材料を予熱するのに使用出来る。
粉末の状態であるのが望ましいバツチ材料はシ
ユート24によつて溶融容器内の空所に供給され
ることが出来るが、このシユートは図示の実施例
に於ては排出開口23を通つて伸長している。供
給シユートの詳細は米国特許第4529428号に示さ
れている。このバツチシユート24はドラム10
の側壁に密接して終端していて、これによつてバ
ツチ材料がドラムの内方の側壁部分に沈着するよ
うになされるのである。バツチ材料の1つの層2
5がドラム10の回転によつて助けられてドラム
の内壁に保持され、絶縁ライニングとして役立
つ。このライニング層25の表面上のバツチ材料
は空所内の熱に露出されるから、溶融された層2
6を形成し、これが傾斜されたライニング層上を
容器の底部の中央の出口開口まで流下する。この
出口開口はセラミツクの耐火性ブツシング27に
嵌合されることが出来る。溶融された材料の流れ
28は第2の工程11に導かれている開口29を
通つて溶融容器から自由に落下する。この第2の
工程は溶解容器(dissolving vessel)と称され
る。何故ならばこれの機能の1つが溶融容器10
を出て来る溶融された流れ28内に残留するバツ
チ材料の溶融されていない粒子の溶融を完了させ
るからである。この点に於ける溶融材料は典型的
には一部分溶融されただけのもので、溶融されて
いない砂の粒子及び実質的なガス相を含んでい
る。炭酸塩のバツチ材料及び精製補助剤として硫
酸塩を使用する典型的なソーダ・ライム・シリカ
溶融方法に於ては、ガス相が主として炭素酸化物
及び硫黄酸化物より成つている。窒素も又捕捉さ
れた空気によつて存在する。本発明に於ては、硫
酸塩を使用する必要性が著しく減少されて、硫黄
酸化物が溶融体のガス含有量の一部分として著し
く大量に存在しないようになされるのである。
第2の工程即ち溶解容器11は下流の精製工程
から絶縁された位置に於ける長い滞留時間を与え
ることによつて第1の工程から来る溶融材料内の
溶融されていない粒子の溶融を完了させるのに役
立つ。ソーダ・ライム・シリカ・ガラスバツチは
典型的には約1200℃(2200〓)の温度で溶融し、
約1200℃(2200〓)の温度から約1320℃(2400
〓)までの温度で溶解容器11に入り、充分な滞
留時間を与えられる時に、この温度で残留してい
る溶融していない粒子が通常溶融されるのであ
る。図示の溶解容器11は水平に伸長する耐火性
盥30の形状になされ、耐火性屋根31及びこの
屋根の反対両端に入口及び出口を有して、適当な
滞留時間を保証するようになつている。溶解容器
内の溶融材料の深さは比較的浅く、材料を再循環
させないようになしている。
溶解工程を行う為に実質的な熱エネルギーの附
加は必要ではないけれども、加熱はこの処理を促
進させ、これによつて溶解容器11の寸法を小さ
くすることが出来る。しかし、更に顕著なこと
は、材料を溶解工程にて加熱して温度を上昇さ
せ、これに続く精製工程の準備をするのが望まし
い。精製の為に温度を最大限にすることは、ガラ
スの粘性を減少させ、含有されるガスの蒸気圧を
増加させる為に有利である。典型的には、約1520
℃(2800〓)の温度がソーダ・ライム・シリカ・
ガラスを精製するのに望ましいが、真空が精製を
助ける為に使用される場合には、製品の品質を犠
性にしないで更に低いピーク精製温度を使用出来
る。温度が低下出来る程度は真空の程度に関係す
る。従つて、本発明によつて精製が真空状態で行
われる場合には、ガラスの温度は例えば1480℃
(2700〓)よりも高くする必要がなく、又精製の
前に任意に1430℃(2600〓)よりも高くする必要
はない。ここに示された更に低い範囲の圧力が使
用される場合には、精製容器内の温度は1370℃
(2500〓)よりも高くする必要はない。この程度
までのピーク温度の低下は耐火性容器の著しく長
い寿命及びエネルギーの節約を可能になす。溶解
容器に入る溶融材料は精製の為の溶融材料を準備
する為には極く穏やかに加熱されるだけでよい。
燃焼熱源が溶解容器11に於て使用出来るが、こ
の溶解工程では電気加熱がよく、これにより多数
の電極32が図示のように溶解容器11の側壁を
通つて水平に伸長するように設けられることが出
来る。熱は電気的にガラスを溶融させるのに通常
使用される技術によつて電極の間を通過する電流
に対して溶融体自体の抵抗により発生されるので
ある。電極32は当業者にはよく知られている型
式の炭素又はモリブデンとなし得る。掬い取り部
材33が溶解容器内に設けられていて、浮遊する
材料が出口端に接近するのを阻止するようになし
得る。
溶解容器11から精製工程即ち精製容器12に
流れる材料の流れを制御する弁は排出管36に対
して軸線方向に整合されたプランジヤー35より
成つている。このプランジヤーの軸37は容解容
器の屋根31を貫通して伸長し、プランジヤー3
5及び管36の間隙を制御して、これにより精製
容器への材料の流れの流速を調整出来るようにな
つている。この弁の配置は望ましいものではある
けれども、この方面の技術分野でよく知られてい
るように、精製容器に流入する溶融材料の流速を
制御する為に他の手段が設けられていることが出
来る。1つの例は排出管に組合される加熱及び/
又は冷却装置を使用して排出管を通過する溶融材
料の粘性を調整し、これによつて流速を調整する
ことである。
精製容器12は垂直な直立容器より成るのが望
ましく、この容器の形状は大体円筒形でガス密の
水冷ケーシングにより覆われた内側セラミツク耐
火ライニング40を有するようになし得る。耐火
材料はこの技術分野で公知のアルミナ・ジルコニ
ア・シリカ型式になし得る。このケーシングは二
重壁の、円筒形側壁部材41を含み、これの中間
に環状の水通路及び円形の端部冷却装置42及び
43を有するようになし得る。耐火材料40及び
側壁41の間に絶縁層(図示せず)を設けること
が出来る。管36は白金のような耐火性金属によ
つて作られることが出来、精製容器の上端のオリ
フイス44に封止状態で嵌合されている。管36
は精製容器12の頂部を通つて垂直に伸長し、流
入するガラスの流れを出来るだけ速く真空空間内
に導入するようになされるのが望ましい。しか
し、本発明は又高さの要因を最大限しないような
入口形状にも応用可能である。従つて、入口は水
平になされて容器の側部を貫通して伸長するよう
になし得るが、溶融材料のレベルよりも上方で、
容器12内の発泡体の通常のレベルよりも上方で
あるのが望ましい。
溶融材料が管36を通つて精製容器内の減圧に
出会うと、溶融材料内に溶解されて吸蔵されてい
たガスの容積が膨張し、溶融材料51の部分の上
方に保持される発泡体層50を発生させる。発泡
体が破壊される時に、これが溶融材料の部分51
内に吸収される。容器の上部を通つて伸長する真
空導管52を通つて精製容器内に大気圧以下の圧
力が発生される。ここに使用される用語「発泡作
用」は溶融材料の容積が少なくとも2倍に膨張さ
れることを特徴とすると考えてよい。若し材料が
完全に発泡されると、その容積の増大は通常2倍
よりも遥かに大きい。発泡体は又全体の容積の少
なくとも90%のガス相又は気泡膜が互いに接触す
るような状態を特徴とするものとして定義される
と考えてよい。
溶融材料を発泡体の薄い膜として分布させるこ
とは減圧状態に露出される表面積を著しく増大さ
せる。従つて、発泡作用の効果を最大限になすの
が望ましい。発泡体が装置内の、容器の頂部にあ
る溶融材料の上方の上部空間内の最低圧力に露出
されるのが望ましく、従つて、このような露出は
新しく導入される発泡された材料が発泡体層の頂
部の上方の上部空間を通つて落下するのを許すこ
とにより更に良好になされるのである。又発泡体
層の下方の溶融材料の部分の表面から発泡体を形
成させるのではなく、新しく発泡された材料を発
泡体層の頂部の上に沈着させることが容器内の材
料の移送に更に良好に適合するのである。
精製容器12に入る溶融材料の流通量の熱量は
容器内に適当な温度を保持するのに充分である
が、流通量が少ない場合には、壁部を通るエネル
ギー損失が、溶融材料により容器内に導入される
エネルギー導入速度を超過することがある。この
ような場合には、過大な温度低下を回避する為に
精製容器内に加熱装置を設けるのが望ましい。加
熱量は比較的少なくてよい。何故ならば、その目
的が単に壁部を通る熱損失を回避するだけだから
であつて、通常の電気加熱装置によつて行うこと
が出来、この為に電極が側壁を通つて半径方向に
伸長し、電流がガラスを通して電極間を通される
ようになされる。
流量速度如何に拘わらず、容器12内の溶融材
料の部分の上方の空間は溶融材料がない為に、又
溶融材料の部分からの熱の放射が発泡体層50に
よつて絶縁されている為に所望の温度よりも冷た
くなる傾向がある。その結果、発泡体層の上方部
分は更に冷たくなり、このことは又発泡体の粘性
を増大させ、ガスが追出される速度を遅くする。
このような場合には、溶融材料部分及び発泡体の
上方の上部空間を加熱する装置を設けるのが有利
であることが見出されている。この目的の為に、
バーナー53を設けて真空空間内で燃焼を保持さ
せるのが可能である。導管54が真空容器の上端
に設けられて、これによつて少量の水が周期的に
発泡体の上に噴霧状に噴射されるようになし得
る。このような水の噴射は発泡体の破壊を助ける
ことが見出されている。
上述された実施例に於ては、精製された溶融材
料は精製容器12の底部から白金のような耐火材
料の排出管55によつて排出される。又排出部を
底部に近い範囲で容器の側壁に配置することも出
来る。排出管55は耐火性の底部56の表面の上
方に伸長して、材料の固体砕片が排出流に入るの
を阻止するようにこの底部内に取付けられるのが
望ましい。管の廻りの漏洩は底部56の下方の水
冷却装置57によつて阻止される。排出管55か
らの溶融材料の流出速度は円錐形の絞り部材58
によつて制御されるが、この際に絞り部材及び管
55の間の間隙を調整することによつて流出速度
が制御される。精製材料の溶融体の流れ60は自
由に精製容器の底部から落下し、成形ステーシヨ
ン(図示せず)に通され、ここで所望の製品に附
形されることが出来る。精製ガラスは、例えばフ
ロートガラス成形室に通されて、ここで溶融ガラ
スが溶融金属の溜りの上で浮遊するようになされ
てガラスの平らな板を形成するようになされる。
硫黄化合物(例えば硫酸ナトリウム、硫酸カル
シウム)のような溶融及び精製補助剤が通常ガラ
スバツチ内に含有されるが、ガラス溶融作業によ
つて排気ガス内に望ましくない放出物の大部分を
生ずる。硫黄化合物はガラス製品内に見出される
ガス相の著しい部分を生じ、従つてこれを除去す
ることが精製処理に於ける重要な部分となる。真
空精製処理に於ては、通常甚だ少量であると考え
られる硫黄の量しか存在しないことは、真空室内
の雰囲気に対して硫黄化合物が与える大なる作用
の為、及び硫黄があることによつて発生される真
空室の壁部の加速された腐食作用の為に更に望ま
しいことである。典型的には、平らなガラスバツ
チはシリカ供給源材料(砂)の重量1000部に対し
て重量5から15部の量の硫酸ナトリウムを含んで
いて、重量約10部が適当な精製を保証するのに望
ましいと考えられている。しかし、本発明によつ
て作業する場合には、重量1000部の砂に対して硫
酸ナトリウムを重量で2部に制限するのが望まし
く、1部よりも少ない量に制限するのが最も望ま
しく、更に二分の一部が特に有利な例であること
が見出されている。これらの重量比は硫酸ナトリ
ウムに対して与えられているが、これらの重量比
が分子重量比によつて他の硫黄源にも変換される
ことが出来ることは明らかである。たとえバツチ
に故意に硫黄を含有させることはないとしても、
少量の硫黄が存在するような痕跡程度の硫黄の存
在は他のバツチ材料にも典型的に存在するけれど
も、本発明に於ては、精製補助剤を完全に除去す
ることが可能である。
完全な発泡作用を得ることは低圧で更に容易に
なるので、従つて精製容器内に低圧を与えること
が望ましい。しかし本発明の発泡促進装置はこれ
までよりも更に高い圧力を使用するのを可能にな
し、これによつて真空ポンプの費用を低減出来る
のである。しかし、これらの装置を使用する場合
でも或る圧力レベルを超える場合には完全な発泡
を得るのが困難になるのである。このような最大
限の圧力レベルは真空室に入るガラス材料の流れ
の粘性に関係し、このことは又ガラス材料の温度
及び組成に関係する。1370℃(2500〓)から1480
℃(2700〓)に於ける通常のソーダ・ライム・シ
リカの平らなガラスの組成に対しては精製容器1
2の上部空間内に絶対値136g/cm2(100Torr)
以下の圧力を与えて、完全な発泡を行うのが望ま
しいことが見出されている。これらの最大圧力よ
りも何の程度に低い圧力が真空空間に保持されな
ければならないかはガラスの流量速度及び使用さ
れる特定の発泡促進装置に関係する。比較的高い
ガラスの流量速度に於ては、たとえ大なる発泡促
進装置を使用しても、54.4g/cm2(40Torr)以
下の圧力が望ましい。しかし約27.2g/cm2
(20Torr)に於ては、たとえ大なる流量速度であ
つても穏やかな発泡促進装置しか要求されないの
である。
第2図から第12図に於て、本発明による発泡
促進装置の若干の実施例が示されている。夫々の
これらの装置は第1図に示される真空精製容器1
2内に管36の下に組合されて取付けられ、管3
6から出て来る溶融材料の流れに衝突するように
企図されている。この発泡促進装置は管36に固
定され、又はこれと一体的に形成されることが出
来、又は別個に容器12の隣接する蓋又は壁部の
接近開口を通つて真空容器内に伸長する支持アー
ムに取付けられることが出来る。後者の構造は装
置の一致及び配向状態を調節し、又比較的容易な
交換を可能になす為に望ましい。装置の高さは溶
融材料の部分51の上方で、発泡体層50の上方
であるのが望ましい。
必要な場合を除いて、夫々の実施例の装置は通
常溶融ガラス接触装置に応用される白金、特に白
金/ロジウム合金によつて作られるのが望まし
い。理論的には、何れの耐火材料も本発明の目的
に役立ち得るが、耐久性の問題は他の大概の材料
を実用不可能になす。セラミツクの耐火材料は流
動する流れと接触することによつて著しい腐食を
受ける。容器12の上部空間内の雰囲気はモリブ
デンの耐久性に不利に影響するような充分に酸化
性であることが見出されている。水冷不銹鋼又は
同様のものが使用出来るが、しかし、冷却された
部材によつてガラスから熱が引出されるのを最少
限にするのが望ましい。若干の水冷装置は、これ
の露出面積部分が制限される場合に不当な熱損失
を生じないようにして若干の実施例に使用出来
る。
最も簡単な形態に於て、本発明の発泡促進装置
は、管36の外端に変形を与えることが出来る。
従つて、第2図の実施例に於ては管36は閉じた
下端62及び多数の側部オリフイス63を設けら
れ、これによつてこの管を通る溶融材料の流れが
多数の小さい流れに分割されて、夫々の流れが更
に容易に低圧の環境条件を受けるようになされる
のである。オリフイス63は矩形のスロツトとし
て示されているが、何れの他の形状にもなし得
る。オリフイスの寸法は所望の流れの副分割の数
及び許容される流過抵抗の大きさによつて選択さ
れる。下端62は又1つ又はそれ以上のオリフイ
スを設けられることが出来、多数のオリフイスが
設けられる場合には、側部オリフイスの代りに流
れ分割装置として役立ち得るのである。
上述の線に沿つて、第3図は溶解ガラスの流れ
を副分割する為の管36の端部内にある挿入体を
含む実施例を示している。この挿入体は図示のよ
うにロツド又はワイヤー65の格子又はワイヤー
網、穿孔されたプレート又はその他の発泡用部材
の形態になすことが出来る。副分割された流れの
部分の密接した配置は流れの部分が引続いて再合
流する恐れがあるが、このことは若し流れが再合
流する前に真空処理されている場合には悪影響は
ない。流量速度及び真空レベルによつては、流れ
の部分の発泡作用は大体再合流する前に減圧に出
会うと直ちに生ずる。しかし、流量速度が大なる
場合には、更に長時間の間副分割されているか、
又は薄くなされた流れを生じさせるような若干の
他の実施例を使用するのが望ましい。
第2図及び第3図の実施例は特に高い流速に於
ては、管36を通る際の附加的な抵抗がある為に
望ましい実施例ではない。この抵抗はこの管を通
る流量を減少させるだけでなく、弁装置即ちプラ
ンジヤー35等による流速の制御を複雑にする。
従つて、溶融材料が管36から排出されて、次に
本発明の発泡促進装置に管から充分離隔された距
離で係合されて、管内に著しい背圧を与えないよ
うになすのが望ましい。従つて、ワイヤー網又は
同様のものが第4図の実施例に於いてバスケツト
状の受入れ容器67の形態で使用されている。こ
の受入れ容器67は網の代りに穿孔された板材料
又はその他の小孔のある材料から作られることが
出来る。受入れ容器の開口は入つて来る溶融材料
の流れを少なくとも瞬間的に副分割し、この受入
れ容器は流れが直ちに発泡体層又はその下方に落
下するのを阻止する抵抗を与えるのである。この
受入れ容器67の形状は大体円筒形として示され
ているが、流れの速度を減速させる何れの形状を
も与えられることが出来ることは明らかである。
流れの何の部分も受入れ容器によつて作用されて
逃げられないようにされる若干の利点は、管36
の出口端を閉じることによつて与えられる。受入
れ容器67の上端は第4図に示されるように緊締
バンド68によつて管36の廻りに固定されるこ
とが出来る。受入れ容器67は若干伸長されて管
36による流れに対する悪影響がないように発泡
体又は溶融材料の蓄積を許すのに充分な内部容積
を形成するようになされる。
本発明のバスケツト型式の発泡促進装置の変形
形態が第5図に示されている。これに於てはケー
ジに似た包囲体が多数のロツド70によつて形成
されている。このケージは広い範囲の変形形態を
与えられることが出来るが、若干の利点は第5図
に示された円錐形のケージに於て見ることが出
来、これに於ては幅の異なる種々の開口があり、
幅の広い開口が頂部にあつて発泡した材料を通過
させ、幅の狭い開口が底部にあつて副分割された
溶融体の流れが通過するのを制限するようになさ
れる。附加的に、この円錐形の形状は流れが通過
するのに対して僅かな妨害しか与えず、従つて管
36に背圧を発生させる傾向が少ないのである。
図示のように、ロツド70はその底端部をデイス
ク71上で結合され、上端部が溶接等によつて管
36に固定されることが出来る。任意にこれらの
ロツドは中間の高さ位置で1つ又はそれ以上の円
周方向リング72によつて補強されることが出来
る。
第6図及び第7図には本発明の他の実施例が示
されているが、これらの図面では発泡促進容器が
穿孔されたコツプ75の形態になされている。こ
のコツプ75は側壁部分76、底部77及び任意
に拡げられたリム部分78によつて形成され、こ
れらのものは総て白金合金によつて作られるのが
望ましい。このコツプの側壁及び底部は多数の孔
を設けられていて、これらの孔を通つて溶融材料
が流過出来るようになつている。これらの孔の数
及び寸法は、夫々の特定の場合に望まれる効果に
よつて著しく変化させ得る。孔の数がコツプの構
造的な強度を不当に減少させないで最大限になさ
れる場合に、0.5から3cmの範囲の直径の孔が典
型的な場合に満足なものであることが見出されて
いる。均一な寸法の孔が使用出来るけれども、頂
部に近い位置に大きい孔を設けて高い流速で如何
なる過大な流れもコツプのリムを越えて溢流しな
いで、これらの大きい孔を通過するようになされ
るのが望ましい。第6図及び第7図のコツプの実
施例は既述の実施例に於けると同様に管36から
懸架されることが出来るが、異なる支持装置が示
されていて、発泡促進装置が管36とは別個に、
望ましくは真空精製容器12の外部に伸長する支
持アーム80上に取付けられて、装置の調節又は
交換が出来るようになされている。精製容器の高
温の環境に於て実質的に水平な距離に沿う構造的
な剛性を与える為に、支持アーム80が、流され
る水のような冷却流体の循環によつて冷却される
のが望ましい。その為に第6図及び第7図に示さ
れるアーム80は同心的な冷却剤導管81及び8
2を含んでいる。コツプ75自体に剛性的な支持
を与える為に図示の実施例では導管ループ83を
含み、この導管ループを通つて冷却剤が循環さ
れ、この導管ループの内側にコツプ75が位置す
るようになされるのである。図示のように、この
ループ83は内側アーム冷却剤導管81の伸長部
を含み、外側アーム冷却剤導管82に対する連結
部にて終端している。従つて、冷却剤は導管81
からループ83を通つて外方に導管82に流れる
ように循環されることが出来る。勿論流れの方向
は逆転されることが出来る。このような冷却によ
つて導管81及び82及びループ83は白金によ
つて作られる必要はなく、不銹鋼又は同様のもの
によつて作られることが出来る。精製容器の内部
に与える冷却された支持アーム80の冷却効果を
減少させる為に、このアームは第6図及び第7図
に示される耐火性管84のような絶縁カバーを設
けられることが出来る。補強部材85によつて附
加的な構造的強度がコツプ75に与えられること
が出来るが、このような補強部材はループ83に
溶接されて、コツプの側部及び下側を下方に伸長
するような白金合金の管を含むことが出来る。こ
のコツプの形状は第6図及び第7図に示される截
頭円錐形の実施例とは著しく異なる形状になし得
ることは理解されなければならない。特に、水平
の長細いコツプは、制限された寸法の接近開口を
通つて容器内に入るのを可能にしてコツプの容積
を増加させるのに有利である。アーム80は容器
の側部の開口を通つて実質的に水平に伸長する
か、又は容器の頂部を通つて垂直に伸長するよう
な弯曲部を含むことが出来る。アームが容器の壁
部を通る位置に旋回連結部が設けられて、発泡促
進装置の位置の調節を可能にしてガス密の封止部
を形成出来る。本発明の何れの実施例に於ても、
大なる流速が発泡促進装置の能力を超過する恐れ
を生ずる。このような場合には、2段階の発泡促
進装置を設けるのが望ましい。換言すれば、若し
流れが第1の発泡促進装置を通過した後でなお流
れが望まれる程度に発泡されない場合に、第1の
発泡促進装置からの一部発泡された流れを受入れ
るように配置された附加的な1つ又はそれ以上の
発泡促進装置にその流れが流入されることが出来
る。このような二次的装置は実質的には第1の装
置と同じ設計になし得るが、又異なる設計のもの
を組合せて使用することが出来る。一般的に、
夫々の二次的又は引続く段階はその前にある段階
のものよりも大きくするのが望ましい。2段階装
置の例が第8図に示されているが、これに於ては
開口を有する第1の碗90が開口を有する第2の
碗91の上方に支持され、両者が管36と垂直に
整合して取付けられて、入つて来る溶融材料の流
れを受入れるようになされている。碗90上を溢
流するか、又は碗90によつては充分に処理され
なかつた材料は碗91に受入れられ、ここで流れ
が再度減速され、副分割され、その厚さを減少さ
れる。このような2段階装置は大抵の目的に適し
ているが、3つ又はそれ以上の段階も特定の条件
下で所望の発泡程度を得るのに必要な場合には実
施することを考えることが出来る。第8図に示さ
れた碗90及び91を支持する構造は単に望まし
い例を示したものであるが、このような構造の
種々の変形形態が可能であることは明らかであ
る。多数の管92が上方の碗90を支持し、他の
群の管93が下方の碗91を支持している。両方
の組の管は上方に向つてリング94に対する取付
け部まで伸長し、このリングは又図示のように管
36によつて支持されるか、又は第6図及び第7
図に於けるように横方向に伸長するアームによつ
て支持されることが出来る。第8図に示される特
定の配置に於ては、管92は碗90の下方で内方
に弯曲されて碗90に附加的な支持を与え、又下
方の碗91を通つて伸長して底部支持リング95
に取付けられた管93に接合するようになされて
いる。碗91のリムは任意の方法で管96によつ
て補強されている。
流れの厚さを減少させ、これによつて流れの総
ての部分を真空作用に露出させる為に流れを副分
割することは上述の夫々の実施例の特徴である。
副分割する代りに流れを拡げることによつて流れ
の厚さを減小させることも又可能である。この処
置は第9図から第12図の実施例に示されてい
る。円筒形の形状が最小の表面積を有しているか
ら、溶融材料の落下する流れは表面張力の作用に
よつて円筒形の形状になる。しかし、不具合にも
この形状は流れの真空発泡作用の為には最も望ま
しくないものである。流れの形状に対する如何な
る修正も流れの単位容積当りの表面積を有利に増
大させる。従つて、発泡作用を促進させる為に流
れの厚さを減少させる1つの方法は、非円形の入
口開口(例えばスロツト)を使用することによつ
て非円筒形の流れの形状を与えることである。流
れの形状を変化させるような流れの通路内に配置
される固体部材は又有利な方法で、流れの速度を
減少させて、上部空間内に於ける滞留時間を長く
する附加的な利点を与える。従つて、望ましい流
れ修正形状は又実質的な流れの減速を与えるよう
な形状である。最大限の減速作用は水平な表面に
よつて得られるが、この型式の簡単な実施例が第
9図に示されている。
第9図は固体の盆100を示し、この盆は、例
えば全体的に円形の形状で、多数のブラケツト1
01によつて管36の下方に水平に支持されるこ
とが出来る。これと異なり、盆100は横方向に
伸長する支持アームによつて支持されることが出
来る。管36から流出する溶融材料は盆100上
に拡がり、盆の上に瞬間的に抑止される時に、そ
の厚さが減少され、盆の縁部を越えて元の流れよ
りも著しく大きい表面積を有する大体環状の形状
で溢流する。この盆の上に更に大量の材料を保持
することが望まれる場合には上方に突出する縁部
を設けられることが出来る。この縁部は又切欠き
を形成されて盆から流出する副分割された流れを
生ずるようになし得る。
第9図の実施例の変形形態が第10図に示され
ているが、これに於ては流れ拡げ装置は水平では
ないけれども、実質的に水平な寸法を有してい
る。盆の代りに、管36によつてブラケツト10
6により支持された上方に向く円錐形部材105
が設けられている。半球形状又は四面体のような
種々の他の形状のものが流れを拡げる為に使用出
来る。
第11図及び第12図に示された実施例に於て
は、若干の流れ拡げ作用が行われるが、主な作用
は流れ通路の長さを長くして溶融材料が上部空間
内の低圧に露出される時間を増大させることであ
る。この実施例は落下する流れを垂直な通路から
更に曲りくねつた通路に反らせる装置を有する。
比較的簡単な流れ反らせ装置の例は第11図及び
第12図に示されるような樋110である。この
樋は水平から僅かな角度で傾斜されて精製容器1
2の上部空間内に支持されることが出来、入つて
来る流れは樋の高い端部に衝突して、下端から流
出するようになし得る。水平に伸長する樋に剛性
を与える為に冷却装置を使用するのが望ましい。
従つて、冷却剤(水が望ましい)の循環を行わせ
る為の例えばヘヤピンの形状を有する導管111
が樋の中に設けられることが出来る。この冷却剤
導管は又樋の支持アームとして役立つ。導管11
1は不銹鋼又は同様の材料によつて作られること
が出来る。精製装置から冷却導管111に伝達さ
れる熱損失を減少させる為に、この導管は耐火材
料112内に閉込められることが出来る。この耐
火材料112は白金合金のカバー113内に配置
されて流れる溶解ガラスに対する耐久性を与える
ようになすのが望ましい。第12図に示されるよ
うに、樋の上面は凹形の輪郭を附されて長さに沿
う流れの案内を助けるようになし得る。最初に企
図された流れの通路は樋の長さに沿うように案内
するものであるけれども、大なる流速の場合には
若干の材料が樋の側部を越えて溢流する恐れがあ
る。樋110は直線的であるように示されている
が、流れ反らせ装置が弯曲部及び曲線部を含むよ
うになし得ることは理解されなければならない。
又溶解材料の流れが1つの流れ反らせ装置から他
の流れ反らせ装置に流れて、これによつて上部空
間内に於ける滞留時間を附加的に増大させるよう
になすのが望ましい。
特許請求の範囲に限定されているような本発明
の範囲から逸脱しないで当業者にはよく知られて
いる種々の他の変形及び修正形態が当業者によつ
て実施されることが出来る。
[発明の効果] 本発明は上述のように構成されているから、溶
融されたガラス材料の流れが真空の上部空間内に
滞留する時間を増加させ、及び/又は所与の真空
レベル及び溶融ガラスの温度に於ける真空状態の
上部空間内の溶解ガラスの流れの厚さを減小させ
ることによつて、溶解ガラスが真空精製室内に入
る時に溶解ガラスが発泡される能力が向上され、
特にガラスから気泡及び小泡を除去することが重
要となるような高品質の透明ガラス製品を大規模
に製造する場合に優れた効果が得られるのであ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によつて改良された真空精製容
器を含むガラス溶融及び精製装置を通る垂直断面
図。第2図は本発明の1つの実施例によるスロツ
ト状のオリフイスを設けられた真空精製室に対し
て溶融ガラスを供給する管の拡大断面図。第3図
は流れ通路内に網を有する他の入口管の実施例の
断面図。第4図は流れ通路内に小孔を有する受入
れ容器を有する変形形態の入口管の実施例の側面
立面図。第5図は出口の下にケージ状構造を嵌合
された入口管の側面立面図。第6図は真空精製室
に流入する溶融ガラスの流れに係合するようにな
された穿孔されたコツプの一部分破断されて示さ
れた頂面図。第7図は第6図の装置の側面断面
図。第8図は入口管に固定された本発明の望まし
い実施例による2段階発泡促進装置の断面図。第
9図は本発明の他の実施例による入口管に組合さ
れた発泡促進装置の盆の形状の側面立面図。第1
0図は第9図に示されたものと同様の装置の円錐
形の変形形態の側面立面図。第11図は本発明の
実施例による樋として附形された発泡促進装置の
側面立面図。第12図は第11図の線12−12
に沿う第11図の樋の実施例の横断面図。 10…溶融工程即ち溶融容器、11…溶解工程
即ち溶解容器、12…真空精製工程即ち精製容
器、15…ドラム、16…包囲支持リング、17
…支持ホイール、18…整合ホイール、20…
蓋、21…円周フレーム、22,53…バーナ
ー、23,29…開口、24…シユート、25…
バツチ材料のライニング層、26…溶融層、27
…セラミツク耐火ブツシング、28…溶融材料の
流れ、30…耐火性蓋、31…耐火性屋根、32
…電極、33…掬い取り部材、35…プランジヤ
ー、36,55…排出管、40…セラミツク耐火
ライニング、41…二重壁側壁部材、42,43
…円形端部冷却装置、44…オリフイス、50…
発泡体層、51…溶融材料部分、52…真空導
管、54,111…導管、56…底部、57…水
冷却装置、58…円錐形のスロツトル部材、62
…閉じた下端部、63…側部オリフイス、65…
ロツド又はワイヤーの格子、67…バスケツト状
受入れ容器、68…緊締バンド、70…ロツド、
71…デイスク、72…円周方向リング、75…
穿孔されたコツプ、76…側壁部分、77…底
部、78…拡げられたリム部分、80…支持アー
ム、81,82…冷却剤導管、83…導管ルー
プ、90,91…碗、92,93…管の群即ち
組、94…リング、95…底部支持リング、96
…管、100…固体の盆、101,106…ブラ
ケツト、105…上方に向く円錐形部材、110
…樋、112…耐火材料、113…カバー。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 ガラス状材料又は同様のものを溶融して精製
    する方法に於て、 前記材料の溶融体を作り、 前記溶融された材料の流れを、溶融材料の或る
    容積部分の上方の空間内に導入するに際し、前記
    容積部分の上方の空間内に少なくとも前記溶融材
    料の部分を発泡させるのに充分な大気圧以下の圧
    力に保持し、 前記空間を通過する前記流れに、前記空間を通
    るその通路の少なくとも一部分に沿つて単なる円
    筒形以外の形状を与えて前記大気圧以下の圧力に
    対する前記流れの露出を増大させる、 ことを含むガラス状材料又は同様のものを溶融し
    て精製する方法。 2 多数の流れが前記空間の少なくとも一部分を
    通過するようになされている請求項1記載のガラ
    ス状材料又は同様のものを溶融して精製する方
    法。 3 単一の流れが前記空間内に入り、前記空間内
    で多数の流れに分割されるようになされている請
    求項2記載のガラス状材料又は同様のものを溶融
    して精製する方法。 4 前記流れが前記空間に入る際に入口オリフイ
    スの形状によつて前記流れに非円筒形形状が与え
    られるようになされている請求項1記載のガラス
    状材料又は同様のものを溶融して精製する方法。 5 前記流れが前記空間内に入つた後で前記空間
    内の剛性部材に接触することによつて再附形され
    るようになされている請求項1記載のガラス状材
    料又は同様のものを溶融して精製する方法。 6 前記剛性部材が前記流れを副分割するように
    なしている請求項5記載のガラス状材料又は同様
    のものを溶融して精製する方法。 7 前記剛性部材が前記流れの流速を減速させる
    ようになしている請求項5記載のガラス状材料又
    は同様のものを溶融して精製する方法。 8 前記剛性部材が前記流れの厚さを減少させる
    ようになしている請求項5記載のガラス状材料又
    は同様のものを溶融して精製する方法。 9 前記剛性部材が前記空間を通して前記流れの
    流路を伸長させるようになしている請求項5記載
    のガラス状材料又は同様のものを溶融して精製す
    る方法。 10 ガラス状材料又は同様のものを溶融して精
    製する装置に於て、精製される溶融材料の或る容
    積部分を保持するに適した容器であつて、この容
    器内に前記溶融材料の容積部分の上方に上部空間
    を有するようになされている前記容器と、前記容
    器の前記上部空間内に附加的な溶融材料の流れを
    導入する為の入口開口と、前記上部空間内に大気
    圧以下の圧力を与える装置と、前記入口開口と組
    合されて前記上部空間内の前記流れの少なくとも
    一部分に単なる円筒形以外の形状を与える流れ附
    形装置と、を含むガラス状材料又は同様のものを
    溶融して精製する装置。 11 前記流れ附形装置が前記入口開口の一部分
    より成つている請求項10記載のガラス状材料又
    は同様のものを溶融して精製する装置。 12 前記流れ附形装置が前記入口開口の下方で
    前記上部空間内に支持されている請求項10記載
    のガラス状材料又は同様のものを溶融して精製す
    る装置。 13 前記流れ附形装置が小孔を有する部材を含
    んでいる請求項10記載のガラス状材料又は同様
    のものを溶融して精製する装置。 14 前記流れ附形装置が格子網又は網を含んで
    いる請求項13記載のガラス状材料又は同様のも
    のを溶融して精製する装置。 15 前記流れ附形装置が多数のオリフイスを有
    する容器である請求項13記載のガラス状材料又
    は同様のものを溶融して精製する装置。 16 前記流れ附形装置が前記流れの通路内に実
    質的に水平な成分を有する表面を有する請求項1
    0記載のガラス状材料又は同様のものを溶融して
    精製する装置。 17 前記流れ附形装置が水平に伸長する樋を含
    んでいる請求項16記載のガラス状材料又は同様
    のものを溶融して精製する装置。 18 前記流れ附形装置が多数の空間を含み、こ
    れらの空間を通つて溶融材料が前記流れ附形部材
    から流れ得るようになされる請求項10記載のガ
    ラス状材料又は同様のものを溶融して精製する装
    置。 19 前記流れ附形装置が水平に伸長するアーム
    上に支持されている請求項10記載のガラス状材
    料又は同様のものを溶融して精製する装置。 20 前記流れ附形装置が主として白金又は白金
    合金によつて作られている請求項10記載のガラ
    ス状材料又は同様のものを溶融して精製する装
    置。
JP63160571A 1987-06-29 1988-06-28 Vacuum purification of glass or like by increased foaming Granted JPS6418926A (en)

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Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58127706A (ja) * 1982-01-23 1983-07-29 Mitsubishi Petrochem Co Ltd オレフイン重合用触媒担体
JPS6469530A (en) * 1987-09-07 1989-03-15 Nippon Sheet Glass Co Ltd Production of glass
BR9904797A (pt) * 1998-01-09 2000-05-16 Saint Gobain Vitrage Processo e dispositivo de fusão e de refino de materiais vitrificáveis
US6634187B1 (en) * 2000-11-15 2003-10-21 Owens-Brockway Glass Container Inc. Apparatus for delivering a cased glass stream having a raised and sealed orifice bushing
US6854290B2 (en) * 2001-07-18 2005-02-15 Corning Incorporated Method for controlling foam production in reduced pressure fining
DE10253222B4 (de) * 2002-02-26 2008-01-17 Ept Eglass Platinum Technology Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Läutern von schmelzflüssigem Glas
US8156766B2 (en) * 2003-01-09 2012-04-17 Corning Incorporated Molten optical glass fining apparatus
JP3986070B2 (ja) * 2003-08-08 2007-10-03 Hoya株式会社 熔融ガラスの製造方法及びガラス成形体の製造方法
US20090078003A1 (en) * 2007-09-24 2009-03-26 Glen Bennett Cook Free-surface mixing method and apparatus therefor
US8925353B2 (en) * 2007-11-08 2015-01-06 Corning Incorporated Process and system for fining glass
US9032760B2 (en) 2012-07-03 2015-05-19 Johns Manville Process of using a submerged combustion melter to produce hollow glass fiber or solid glass fiber having entrained bubbles, and burners and systems to make such fibers
US9021838B2 (en) 2010-06-17 2015-05-05 Johns Manville Systems and methods for glass manufacturing
US8769992B2 (en) 2010-06-17 2014-07-08 Johns Manville Panel-cooled submerged combustion melter geometry and methods of making molten glass
US8997525B2 (en) 2010-06-17 2015-04-07 Johns Manville Systems and methods for making foamed glass using submerged combustion
US8707740B2 (en) 2011-10-07 2014-04-29 Johns Manville Submerged combustion glass manufacturing systems and methods
US9533905B2 (en) 2012-10-03 2017-01-03 Johns Manville Submerged combustion melters having an extended treatment zone and methods of producing molten glass
WO2014055199A1 (en) 2012-10-03 2014-04-10 Johns Manville Methods and systems for destabilizing foam in equipment downstream of a submerged combustion melter
US9249042B2 (en) 2013-03-01 2016-02-02 Owens-Brockway Glass Container Inc. Process and apparatus for refining molten glass
JP2018509364A (ja) * 2015-02-26 2018-04-05 コーニング インコーポレイテッド ガラス製造装置および方法
US10246362B2 (en) 2016-06-22 2019-04-02 Johns Manville Effective discharge of exhaust from submerged combustion melters and methods
US10301208B2 (en) 2016-08-25 2019-05-28 Johns Manville Continuous flow submerged combustion melter cooling wall panels, submerged combustion melters, and methods of using same
US10196294B2 (en) 2016-09-07 2019-02-05 Johns Manville Submerged combustion melters, wall structures or panels of same, and methods of using same
US10233105B2 (en) 2016-10-14 2019-03-19 Johns Manville Submerged combustion melters and methods of feeding particulate material into such melters
US11912608B2 (en) 2019-10-01 2024-02-27 Owens-Brockway Glass Container Inc. Glass manufacturing
US11339077B2 (en) * 2019-10-30 2022-05-24 Owens-Brockway Glass Container Inc. Fining glass using high temperature and low pressure

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2465283A (en) * 1946-06-17 1949-03-22 Glass Fibers Inc Melting and drawing furnace
US2936549A (en) * 1955-02-14 1960-05-17 Mela Maschb Und Reparatur Hans Glass making apparatus
BE626966A (ja) * 1962-01-29
FR1485634A (fr) * 1966-04-19 1967-06-23 Boussois Souchon Neuvesel Sa Procédé et dispositif pour la fusion du verre et l'élaboration de produits vitreux
BE792819A (fr) * 1971-12-15 1973-06-15 Corning Glass Works Procede et appareil pour produire du verre sensiblement homogene et exempt de cordes
US3938981A (en) * 1974-10-29 1976-02-17 Owens-Illinois, Inc. Method for removing gaseous inclusions from molten glass
US4195982A (en) * 1978-12-26 1980-04-01 Western Electric Company, Incorporated Method for extruding articles
US4381934A (en) * 1981-07-30 1983-05-03 Ppg Industries, Inc. Glass batch liquefaction
EP0087409A1 (en) * 1981-08-24 1983-09-07 CARMAN, Justice N. Glass making furnace apparatus
US4738938A (en) * 1986-01-02 1988-04-19 Ppg Industries, Inc. Melting and vacuum refining of glass or the like and composition of sheet

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TR23361A (tr) 1989-12-28
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