JPH06329422A - ガラスのリボイル抑制方法 - Google Patents

ガラスのリボイル抑制方法

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JPH06329422A
JPH06329422A JP5119636A JP11963693A JPH06329422A JP H06329422 A JPH06329422 A JP H06329422A JP 5119636 A JP5119636 A JP 5119636A JP 11963693 A JP11963693 A JP 11963693A JP H06329422 A JPH06329422 A JP H06329422A
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JP
Japan
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remelting
glass
reboil
atmosphere
furnace
Prior art date
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Pending
Application number
JP5119636A
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English (en)
Inventor
Toshikazu Kondo
敏和 近藤
Yasushi Emura
靖 江村
Isamu Kuroda
勇 黒田
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
Application filed by Nippon Sheet Glass Co Ltd filed Critical Nippon Sheet Glass Co Ltd
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Pending legal-status Critical Current

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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
    • C03B5/235Heating the glass
    • 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
    • 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

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  • 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】 MgO,Al23 及びSiO2 を主成分と
する高強度ガラス組成のカレットを再溶融する際のリボ
イルを抑制する。 【構成】 再溶融雰囲気を不活性ガス及び/又は炭酸ガ
ス雰囲気とする。 【効果】 カレットが再溶融する際に、ガラス融液中の
溶存酸素を雰囲気中へ拡散させて減少させる。これによ
り、その後に再溶融容器の表面と接触したときのリボイ
ルを低減することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はガラスのリボイルを抑制
する方法に関し、特にMgO,Al23 及びSiO2
を主成分とする高強度ガラス組成のカレットを、電気を
熱源として白金又は白金合金製の容器で再溶融してガラ
ス繊維にする際のガラスのリボイルを抑制する方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】MgO,Al23 及びSiO2 を主成
分とする高強度ガラスを連続炉で溶解するに当り使用さ
れる連続溶解炉は、ガスや重油など化石燃料を使用する
上部加熱炉と、高温のガラスに電気を流したり、電気ヒ
ーターを浸漬する電気加熱炉とに大別される。ガラス原
料(バッチと呼ばれる。)で炉表面が被われた電気加熱
炉は、上部加熱炉に比べてその表面温度が低いためコー
ルドトップ炉と呼ばれる。
【0003】MgO,Al23 及びSiO2 を主成分
とする高強度ガラスは、その溶解温度を1550〜16
00℃にしないと溶融が困難であるが、コールドトップ
炉は上部加熱炉に比べて高温にし易いという利点があ
る。特に、ガラス溶解量が数10トン/日以下の小型炉
の場合には、コールドトップ炉が有利である。
【0004】ところで、ガラス繊維は、このような連続
溶解炉でガラスを溶解してカレットとした後、白金/ロ
ジウム製再溶融炉に入れ、この炉に直接通電するか、或
いは、高周波誘導加熱などにより、電気を熱源として再
溶融して製造されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】MgO,Al23
びSiO2 を主成分とする高強度ガラスをコールドトッ
プの連続炉で溶解して得られるカレットを再溶融する
と、リボイルし易いという欠点がある。なお、リボイル
とは泡のないカレットを再溶融するとガラス中に泡が出
てくる現象を言う。
【0006】このリボイル現象の原因は明らかではない
が、以下のように推定される。即ち、ガラス成分に酸素
を発生する成分がなくても、リボイル泡中には酸素が多
く含まれることから、原料中の空気層の酸素や原料表面
に吸着されている酸素が溶解時にガラス中に溶け込み、
ガラスを酸化性にする。この溶存酸素量の多いカレット
を再溶融すると、白金製再溶融炉との接触面などでリボ
イルし易い。
【0007】化石燃料による上部加熱炉の場合には、バ
ッチの分解ガスや含まれる空気層が逃げ易いが、コール
ドトップ炉の場合には、表面のバッチ層とその下の半溶
融層で溶融ガラスがカバーされてガスが逃げにくく、こ
のため、得られるカレットを再溶融した場合にリボイル
を起こし易い。
【0008】本発明は上記従来の問題点を解決し、Mg
O,Al23 及びSiO2 を主成分とする高強度ガラ
ス組成のカレットを再溶融する際のリボイルを抑制する
方法を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明のガラスのリボイ
ル抑制方法は、MgO,Al23 及びSiO2 を主成
分とする高強度ガラス組成のカレットを再溶融するに当
り、該再溶融雰囲気を不活性ガス及び/又は炭酸ガス雰
囲気とすることを特徴とする。
【0010】以下に本発明を詳細に説明する。
【0011】本発明のガラスのリボイル抑制方法におい
ては、例えば、コールドトップ炉で溶融されたMgO,
Al23 及びSiO2 を主成分とする高強度ガラス組
成のカレットを、電気を熱源として白金又は白金/ロジ
ウム,白金/金等の再溶融炉で再溶融するに当り、再溶
融雰囲気を、 窒素、アルゴン、ヘリウム等の1種又は2種以上の
不活性ガス雰囲気 炭酸ガス雰囲気 及びの混合ガス雰囲気 とすること以外は、常法に従って行なうことができる。
【0012】なお、本発明においては、再溶融炉にカレ
ットを空の状態から投入する前に、炉雰囲気を炭酸ガス
及び/又は窒素のような不活性ガスに置換しておくこと
が、十分な効果を得るために重要である。
【0013】ここで、炉雰囲気ガスは、不活性ガス又は
炭酸ガスなどのように、酸素を含まないものであれば、
リボイル抑制効果があるが、水素や一酸化炭素のような
還元性のガスは、再溶融炉の白金類を侵食するので使用
できない。コストの面では炭酸ガス及び/又は窒素ガス
が実用的である。その中でも、炭酸ガスは空気より重い
ため、窒素ガスより空気との置換がし易く、ガス使用量
が窒素ガスより少なくて済むという利点があり、本発明
に好適である。
【0014】なお、本発明においては、雰囲気への拡散
によりガラス融液中の溶存酸素量を減少させるため、ガ
ラス融液の粘性はできる限り低いほうが良く、その粘性
が100ポイズ以下になるような再溶融温度とするのが
望ましい。ガラス融液が100ポイズを超える温度では
本発明によるリボイル抑制効果が低く、特に300ポイ
ズ以上では効果を期待できない。ただし、粘性が高い場
合には、再溶融時間をある程度長くとることにより、リ
ボイルの抑制を図ることができる。
【0015】
【作用】本発明においては、再溶融雰囲気を炭酸ガス、
又は窒素などの不活性ガス或いは炭酸ガスと不活性ガス
の混合ガスとすることにより、カレットが再溶融する際
に、ガラス融液中の溶存酸素を雰囲気中へ拡散させて減
少させる。これにより、その後に再溶融容器の表面と接
触したときのリボイルを低減することができる。
【0016】
【実施例】以下に実施例、参考例及び比較例を挙げて本
発明をより具体的に説明するが、本発明はその要旨を超
えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。
【0017】実施例1〜3,参考例1 重量%で表示して、表1に示した組成範囲の高強度組成
のガラスの内2種類をコールドトップの連続溶解炉で溶
解し、約10×15×5mmに成形したカレットをリボ
イルテスト用サンプルとした。1種類は1550℃の粘
性が100ポイズのガラスでこれをサンプルAと呼ぶこ
とにする。残りの1種類は原則としてB23 ,R2
を含まず、1650℃の粘性が約130ポイズのガラス
で、これをサンプルBとする。
【0018】
【表1】
【0019】リボイルテストは約200cc容の白金/
ロジウム製のルツボに上記のカレットを約60g投入
後、表2に示す温度の電気炉(サンプルA:1550
℃、サンプルB:1650℃)に入れて炉天井からアル
ミナチューブで炭酸ガス又は窒素ガスを吹き込み(ガス
流量:1リットル/分、時間:40分〜3時間)、表2
に示す時間再溶融処理し、冷却後、ルツボ表面に付着し
たリボイル泡を観察することにより行ない、結果を表2
に示した。
【0020】比較例1,2 再溶融雰囲気を空気としたこと以外は、実施例1又は実
施例3と同様にしてリボイルテストを行ない、結果を表
2に示した。
【0021】
【表2】
【0022】表2より次のことが明らかである。即ち、
実施例のサンプルにはいずれもリボイル泡がないか、あ
っても極く少量である。一方、比較例1,2はサンプル
A又はサンプルBを空気雰囲気のまま40分又は3時
間、再溶融したものでいずれも多量のリボイル泡がルツ
ボ表面に観察された。このことから再溶融時に炉雰囲気
を炭酸ガス又は窒素ガスに置換することはリボイル抑制
に効果のあることが分かる。また、参考例1はサンプル
Bを炭酸ガス雰囲気で1650℃、40分間、再溶融し
たものである。これを実施例1と比較するとサンプルの
違いと温度の違いがあるが、より本質的には溶融温度に
おける粘性が実施例1は低く、参考例1は高い。同じく
実施例3と比較すると、より再溶融時間が短いだけであ
る。これらのことから、再溶融温度での粘性は低いほう
がリボイルを抑制し易く、粘性が高いと再溶融時間を長
くしないとリボイルを防止できないことが分かる。
【0023】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明のガラスのリ
ボイル抑制方法によれば、例えば、コールドトップの連
続溶解炉で溶融されたMgO,Al23 及びSiO2
を主成分とする高強度ガラス組成のカレットを、電気を
熱源として再溶融してガラス繊維を製造する場合に、再
溶融炉の雰囲気を不活性ガスや炭酸ガス或いはそれらの
混合ガスとすることによって白金類表面でのリボイルを
白金類を侵すことなく抑制することが可能になる。この
結果、ガラス繊維紡糸時のリボイル泡を大幅に少なくす
ることが可能とされ、リボイル泡による糸切れを低減し
て生産性を大幅に向上することが可能になる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 MgO,Al23 及びSiO2 を主成
    分とする高強度ガラス組成のカレットを再溶融するに当
    り、該再溶融雰囲気を不活性ガス及び/又は炭酸ガス雰
    囲気とすることを特徴とするガラスのリボイル抑制方
    法。
JP5119636A 1993-05-21 1993-05-21 ガラスのリボイル抑制方法 Pending JPH06329422A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004050568A1 (ja) 2002-11-29 2004-06-17 Nippon Electric Glass Co., Ltd. ガラス溶融炉及びガラスの製造方法
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