JPH06329420A - ガラス溶融炉 - Google Patents

ガラス溶融炉

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Publication number
JPH06329420A
JPH06329420A JP11963793A JP11963793A JPH06329420A JP H06329420 A JPH06329420 A JP H06329420A JP 11963793 A JP11963793 A JP 11963793A JP 11963793 A JP11963793 A JP 11963793A JP H06329420 A JPH06329420 A JP H06329420A
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JP
Japan
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glass
melting furnace
raw material
molten
glass melting
Prior art date
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Pending
Application number
JP11963793A
Other languages
English (en)
Inventor
Osamu Asano
修 浅野
Shigeki Obana
茂樹 尾花
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.)
Nippon Sheet Glass Co Ltd
Original Assignee
Nippon Sheet Glass Co Ltd
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Publication date
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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
    • C03B5/42Details of construction of furnace walls, e.g. to prevent corrosion; Use of materials for furnace walls
    • C03B5/44Cooling arrangements for furnace walls
    • 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
    • C03B5/02Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture in electric furnaces, e.g. by dielectric heating
    • C03B5/033Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture in electric furnaces, e.g. by dielectric heating by using resistance heaters above or in the glass bath, i.e. by indirect resistance heating
    • C03B5/0336Shaft furnaces

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Glass Melting And Manufacturing (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 泡や異物を含まない高品質のガラスを製造す
る。炉材の侵食の問題を解決する。 【構成】 ガラス溶融炉1の側壁の少なくとも一部を冷
却機構(水冷板2)で冷却することにより、側壁内面に
ガラス原料ないし冷却ガラスのライニング層Cを形成さ
せ、下部の抜き出し部の内面を高耐食性材料(白金3)
で構成する。 【効果】 バッチ原料Bと溶融ガラスAとの界面の溶解
層は、ライニング層Cと接触するものとなり、炉壁が直
接原料の溶解層と接触して侵食されることがない。溶融
ガラスの抜き出し口4を設けたガラス溶融炉1の下部は
その内面が高耐食性材料で構成されているため、ガラス
溶融炉1の上部から投入され、下部に到る間に溶融が十
分に終了した溶融ガラスAを、バッチ原料Bと接触させ
ることなく抜き出すことができ、泡、異物、不純物等の
巻き込みのない、高品質の溶融ガラスを得ることができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はガラス溶融炉に係り、特
に、炉材侵食の問題を引き起こすことなく、泡や異物を
含まない高品質のガラスを製造することができるガラス
溶融炉に関する。
【0002】
【従来の技術】ガラスの溶融炉の内壁材料には、溶融す
るガラス組成、溶融温度及び製品の要求品質等により各
種の材質のものが使用される。多くの場合、セラミック
ス製耐火物が用いられるが、特に高品質を要求される光
学ガラス用のガラス溶融炉の場合などには、白金又は白
金合金等の貴金属のライニングが施されたものが用いら
れることがある。
【0003】一方、ガラスのバッチ原料自身をライニン
グ材として使用する場合もある。この方式は、炉内での
溶融物の流れ方で二種類に分類できる。第一は、ライニ
ングしているバッチ原料の表面上で溶融反応が起き、生
成した溶融物が表面に沿って流れていく形式である(例
えば特公平4−71849号公報)。第二は、バッチ原
料中に溶融物のプールを形成し、この溶融物を抜き出す
形式である(例えば特公昭50−16369号公報)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のガラス溶融
炉のうち、バッチ原料の表面上で溶融物が生成し、表面
上を流れ落ちる方式(前記の第一の方式)では、溶融炉
から流出する溶融物は、溶融が完全に終了していない泡
や未溶解物を含む状態である。従って、品質上の要求度
が厳しい場合には、この溶融物をそのまま製品とするこ
とができず、この溶融炉の後に溶解・清澄工程を設けな
くてはならないという欠点がある。
【0005】バッチ原料中に溶融物のプールを形成し溶
融物を抜き出す方式(前記の第二の方式)では、溶融物
の中央部は完全に溶融を終了したガラスになるが、溶融
物を炉外に抜き出す部分で、周辺部分がバッチ原料に接
触するため、ガラス表面にこの原料が付着する。このた
め、得られるガラスには不純物(原料)を含んでしまう
という欠点がある。
【0006】なお、バッチ原料によるライニングを行な
わない従来の溶融炉においては、耐火物又は白金等の貴
金属でライニングされた炉壁のうち、バッチ原料と溶融
物との界面の溶解反応が生起している部分(以下、この
部分を「原料の溶解層」と称す。)が接触している部分
が侵食され易いという問題があった。
【0007】本発明は上記従来の問題点を解決し、泡や
異物を含まない高品質のガラスを製造することができ、
しかも、炉材の侵食の問題もないガラス溶融炉を提供す
ることを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1のガラス溶融炉
は、上部に原料投入口を有し、下部に溶融ガラスの抜き
出し口を備え、かつ、ガラスを溶融させるための加熱機
構を有するガラス溶融炉において、該ガラス溶融炉の内
面のうち、側壁の少なくとも一部を冷却することによ
り、該側壁内面にガラス原料ないし冷却ガラスのライニ
ング層を形成させる冷却機構を設けると共に、該ガラス
溶融炉の下部の内面を高耐食性材料で構成したことを特
徴とする。
【0009】請求項2のガラス溶融炉は、請求項1のガ
ラス溶融炉において、前記冷却機構は水冷壁であること
を特徴とする。
【0010】請求項3のガラス溶融炉は、請求項1又は
2のガラス溶融炉において、前記加熱機構はガラス溶融
炉の底部又は側壁下部に埋設された電気抵抗発熱体であ
ることを特徴とする。
【0011】請求項4のガラス溶融炉は、請求項1又は
2のガラス溶融炉において、前記加熱機構は溶融ガラス
に通電する電極であることを特徴とする。
【0012】
【作用】本発明のガラス溶融炉では、側壁の少なくとも
一部を冷却機構で冷却して、この側壁内面にガラス原料
ないし冷却ガラスのライニング層を形成させるため、原
料の溶解層は、このライニング層と接触するものとな
り、炉壁が直接原料の溶解層と接触して侵食されること
がない。
【0013】また、溶融ガラスの抜き出し口を設けたガ
ラス溶融炉の下部はその内面が高耐食性材料で構成され
ているため、ガラス溶融炉の上部から投入され、下部に
到る間に溶融が十分に終了した溶融ガラスを、バッチ原
料と接触させることなく抜き出すことができ、これによ
り、泡、異物、不純物等の巻き込みのない、高品質の溶
融ガラスを得ることが可能とされる。
【0014】なお、本発明において、冷却機構としては
水冷壁が好ましく、また、加熱機構としては、ガラス溶
融炉の底部又は側壁下部に埋設された電気抵抗発熱体、
或いは、溶融ガラスに通電する電極が好ましい。
【0015】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て詳細に説明する。
【0016】図1,図2,図3は各々本発明のガラス溶
融炉の一実施例を示す断面図である。なお、図1〜図3
において、Aは溶融ガラス、Bはバッチ原料である。
【0017】図1に示すガラス溶融炉は、溶解槽1の側
壁を金属(ステンレス鋼)製水冷板2で構成すると共
に、底面に白金3のライニング層を設けたものである。
保温材で構成される溶解槽1の底部中央には白金製の溶
融ガラス抜き出しノズル4が設けられており、溶解槽1
の底面近傍の保温材中には加熱用の電気抵抗発熱体5
が、また、溶融ガラス抜き出しノズル4近傍の保温材中
にはノズル温度調節用の電気抵抗発熱体6がそれぞれ埋
設されている。なお、電気抵抗発熱体としては、炭化珪
素、二珪化モリブデンなどを用いることができる。
【0018】本実施例のガラス溶融炉においては、溶解
槽1の上部から溶融ガラスAの上面に投入したバッチ原
料Bは、高温の溶融ガラスと接触して溶解するが、溶解
槽1の側壁部は水冷板2により、その内表面近傍が冷却
されているために、薄い未反応物又は冷却されたガラス
の層Cでライニングされた状態となっている。この水冷
板2は、ステンレス鋼製であるが、十分に冷却されて未
反応層又は冷却ガラス層Cにより溶融ガラスAとは隔て
られているため、原料の溶解層と水冷板2とが直接接触
することはなく、水冷板2が侵食されるおそれはない。
また、溶融ガラスの抜き出し口を溶解槽1の底面に設け
ているため、ノズル4から流出するガラスは、溶融の十
分に終了した泡や異物等の欠点の無いガラスである。し
かも、この抜き出される溶融ガラスは、バッチ原料に接
触することがないため、不純物混入のおそれもない。こ
の溶融ガラスの抜き出しを行なう溶解槽1の底面やノズ
ル部分は白金製とされているが、この部分に原料の溶解
槽が接触することはないことから、侵食のおそれはな
い。
【0019】なお、本実施例のガラス溶融炉において、
溶融ガラスの抜き出し流量は、抜き出しノズル4の周囲
に埋設した電気抵抗発熱体5の加熱による温度制御によ
り行なう。
【0020】図2に示すガラス溶融炉は、溶解槽1Aの
側壁下部に白金製の溶融ガラスの抜き出しノズル4を設
けたものであり、側壁の下部及び底面を白金3でライニ
ングし、側壁のうち、上部の原料の溶解層と接触する可
能性のある部分及びそれよりも上方の部分を水冷板2で
構成すると共に、溶解槽1Aの側壁下部と底面の近傍の
保温材中に加熱用の電気抵抗発熱体5を埋設したもので
ある。
【0021】本実施例のガラス溶融炉は、溶解槽1Aの
上部から投入したバッチ原料Bの投入量に見合う量の溶
融ガラスAが、抜き出しノズル4よりオーバーフローに
より流出する構成のものであり、このガラス溶融炉にお
いても、図1に示すガラス溶融炉と同様、未反応物又は
冷却されたガラスの層Cが形成されることにより、原料
の溶解層と水冷板2とが直接接触することはなく、ま
た、側壁下部及び底面の白金3によるライニング部分に
も原料の溶解層が接触することはないことから、溶解槽
1Aの侵食のおそれはなく、抜き出しノズル4からは、
十分な溶解が行なわれた、泡、異物、不純物等のないガ
ラスを得ることができる。
【0022】図3に示すガラス溶融炉は、溶解槽1Bの
側壁のうち、原料の溶解層に接触する可能性のある部分
及びそれよりも上方の部分に水冷板2を設け、それ以外
の部分は耐火レンガで内張りした構成とされている。ま
た、加熱は、溶解槽1Bの底面近傍の溶融ガラスA中に
設置した電極7間の通電によるジュール加熱で行なう。
この場合、高温の溶融ガラスA中には電流が流れるが、
水冷板2の近傍は冷却されており、ガラスが固まってい
るため電流が流れず、水冷板2に電流が流れることはな
い。溶融ガラスAは、側壁下部に開けた抜き出し口8よ
りライザー8Aに流れ込み、オーバーフローにより流出
することにより抜き出される。なお、9は加熱ヒーター
である。
【0023】本実施例のガラス溶融炉によっても、未反
応物又は冷却されたガラスの層Cが形成されることによ
り、原料の溶解層と水冷板2とが直接接触することはな
く、また、側壁下部及び底面の耐火レンガによるライニ
ング部分にも原料の溶解層が接触することはないことか
ら、溶解槽1Bの侵食のおそれはなく、十分な溶解が行
なわれた、泡、異物、不純物等のないガラスを得ること
ができる。
【0024】なお、図示のガラス溶融炉はいずれも本発
明の一実施例であって、本発明はその要旨を超えない限
り、何ら図示のものに限定されるものではなく、ガラス
溶融炉の構造は、溶解するガラス組成や溶融温度等によ
り適宜設計することができる。
【0025】例えば、冷却機構としては、溶融温度によ
っては水冷板の代りに空冷板を用いることもできる。ま
た、ガラス溶融炉下部の内面を構成する高耐食性材料と
しては、白金の他、白金合金等の貴金属或いはその合
金、モリブデン等の耐熱金属或いはその合金、若しく
は、セラミックス等を採用することができる。
【0026】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明のガラス溶融
炉によれば、原料の溶解層による炉壁の侵食が大幅に抑
制され、しかも、泡、異物、不純物の無い高品質のガラ
スを容易かつ効率的に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のガラス溶融炉の一実施例を示す断面図
である。
【図2】本発明のガラス溶融炉の別の実施例を示す断面
図である。
【図3】本発明のガラス溶融炉の異なる実施例を示す断
面図である。
【符号の説明】
1,1A,1B 溶解槽 2 水冷板 3 白金 4 抜き出しノズル 5,6 電気抵抗発熱体 7 電極 A 溶融ガラス B バッチ原料

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 上部に原料投入口を有し、下部に溶融ガ
    ラスの抜き出し口を備え、かつ、ガラスを溶融させるた
    めの加熱機構を有するガラス溶融炉において、 該ガラス溶融炉の内面のうち、側壁の少なくとも一部を
    冷却することにより、該側壁内面にガラス原料ないし冷
    却ガラスのライニング層を形成させる冷却機構を設ける
    と共に、 該ガラス溶融炉の下部の内面を高耐食性材料で構成した
    ことを特徴とするガラス溶融炉。
  2. 【請求項2】 請求項1のガラス溶融炉において、前記
    冷却機構は水冷壁であることを特徴とするガラス溶融
    炉。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2のガラス溶融炉におい
    て、前記加熱機構はガラス溶融炉の底部又は側壁下部に
    埋設された電気抵抗発熱体であることを特徴とするガラ
    ス溶融炉。
  4. 【請求項4】 請求項1又は2のガラス溶融炉におい
    て、前記加熱機構は溶融ガラスに通電する電極であるこ
    とを特徴とするガラス溶融炉。
JP11963793A 1993-05-21 1993-05-21 ガラス溶融炉 Pending JPH06329420A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US20170284872A1 (en) * 2016-04-05 2017-10-05 Corning Incorporated Molten material thermocouple methods and apparatus

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