JPH08133746A - ガラスの電気溶融炉 - Google Patents
ガラスの電気溶融炉Info
- Publication number
- JPH08133746A JPH08133746A JP27636794A JP27636794A JPH08133746A JP H08133746 A JPH08133746 A JP H08133746A JP 27636794 A JP27636794 A JP 27636794A JP 27636794 A JP27636794 A JP 27636794A JP H08133746 A JPH08133746 A JP H08133746A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- glass
- furnace
- electrode
- throat
- melting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B5/00—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
- C03B5/02—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture in electric furnaces, e.g. by dielectric heating
- C03B5/027—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture in electric furnaces, e.g. by dielectric heating by passing an electric current between electrodes immersed in the glass bath, i.e. by direct resistance heating
- C03B5/0275—Shaft furnaces
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Glass Melting And Manufacturing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 スロート部の入口を溶解槽に突出させること
なく、電極を上下方向に一段に配設し、比較的浅い溶解
槽で品質の良いガラス融液をスロートを通して作業槽へ
供給するガラスの電気溶融炉を提供する。 【構成】 溶解槽と作業槽がスロートで連通され、溶解
槽の相対向する炉壁に配設された少なくとも一対の電極
間に通電して発生するジュール熱によりガラスを溶融す
るガラス溶解炉であり、前記電極対の一方の電極がスロ
ート入口の炉壁に配設されていることを特徴とするガラ
スの電気溶融炉である。
なく、電極を上下方向に一段に配設し、比較的浅い溶解
槽で品質の良いガラス融液をスロートを通して作業槽へ
供給するガラスの電気溶融炉を提供する。 【構成】 溶解槽と作業槽がスロートで連通され、溶解
槽の相対向する炉壁に配設された少なくとも一対の電極
間に通電して発生するジュール熱によりガラスを溶融す
るガラス溶解炉であり、前記電極対の一方の電極がスロ
ート入口の炉壁に配設されていることを特徴とするガラ
スの電気溶融炉である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ガラスを電気溶融する
ための電気溶融炉に関するものである。
ための電気溶融炉に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ガラスの電極溶融炉は、溶解槽と作業槽
が耐火物製の炉壁によって完全に分割され、分割された
炉壁の下部に設けられたスロートと称する狭い通路で繋
がっている。
が耐火物製の炉壁によって完全に分割され、分割された
炉壁の下部に設けられたスロートと称する狭い通路で繋
がっている。
【０００３】ガラスをそのジュール熱により溶解する電
気溶解炉において、ガラス原料の溶解は溶解槽全表面で
高温のガラス融液から低温のガラス原料への熱伝達によ
り進行する。溶融ガラスの品質は、溶解槽においてガラ
ス融液がより高温で、より長時間滞留する（これを熱履
歴が良いという）ことが好ましい。
気溶解炉において、ガラス原料の溶解は溶解槽全表面で
高温のガラス融液から低温のガラス原料への熱伝達によ
り進行する。溶融ガラスの品質は、溶解槽においてガラ
ス融液がより高温で、より長時間滞留する（これを熱履
歴が良いという）ことが好ましい。
【０００４】一般に、溶解槽において炉壁は中央部と比
較して温度が低く、このため炉壁近傍には下降流が存在
する。この下降流は低温で、且つ、滞留時間が短いため
に熱履歴が悪く、欠点を多く含んでいる。この下降流が
スロートへ流入すると、ガラス製品の品質低下を招く。
このため、従来より炉壁近傍における下降流がスロート
へ流入するのを阻止するための提案が種々なされてい
る。
較して温度が低く、このため炉壁近傍には下降流が存在
する。この下降流は低温で、且つ、滞留時間が短いため
に熱履歴が悪く、欠点を多く含んでいる。この下降流が
スロートへ流入すると、ガラス製品の品質低下を招く。
このため、従来より炉壁近傍における下降流がスロート
へ流入するのを阻止するための提案が種々なされてい
る。
【０００５】例えば、特開昭５２−１０７０１７号公報
には、図４に示すようにスロート入口を溶解槽側に向か
って突出させたガラス溶融炉の構造が開示されている。
しかし、この構造にあっては突出部を長く形成しないと
効果が少なく、また突出部を侵食されにくい材質で構成
することが必要である。
には、図４に示すようにスロート入口を溶解槽側に向か
って突出させたガラス溶融炉の構造が開示されている。
しかし、この構造にあっては突出部を長く形成しないと
効果が少なく、また突出部を侵食されにくい材質で構成
することが必要である。
【０００６】また、実公平１−１６７５０号公報には、
スロートの突出部を高耐食性のモリブデンや白金のライ
ニング等で構成する構造が開示されている。しかし、高
耐食性といえども寿命が問題であり、構造、コスト面で
欠点を有する。
スロートの突出部を高耐食性のモリブデンや白金のライ
ニング等で構成する構造が開示されている。しかし、高
耐食性といえども寿命が問題であり、構造、コスト面で
欠点を有する。
【０００７】さらに、特開昭６１−２２２９２８号公報
には、スロート入口を溶解槽側に突出させず、多段の電
極群を配置して、スロート上の電極群への通電で下降流
のスロート流入を抑制する方法が開示されている。しか
し、多段式電極炉は炉の構造が複雑で、且つ、炉を深く
構成することが必要であり、特に大型炉においては２ｍ
以上にもなる。
には、スロート入口を溶解槽側に突出させず、多段の電
極群を配置して、スロート上の電極群への通電で下降流
のスロート流入を抑制する方法が開示されている。しか
し、多段式電極炉は炉の構造が複雑で、且つ、炉を深く
構成することが必要であり、特に大型炉においては２ｍ
以上にもなる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の構造にあっ
ては、炉を深く構成して多段に電極を配設したり、スロ
ート突出部を高耐食性材料で構成して、スロートへ熱履
歴の悪いガラス融液の流入を抑制しようとしている。し
かし、多段電極では炉が大型化し、設備上好ましくな
い。また、高耐食性のスロート部材については、モリブ
デンは安価だがガラスの組成や使用温度に制約があり、
白金のライニングは高価である。
ては、炉を深く構成して多段に電極を配設したり、スロ
ート突出部を高耐食性材料で構成して、スロートへ熱履
歴の悪いガラス融液の流入を抑制しようとしている。し
かし、多段電極では炉が大型化し、設備上好ましくな
い。また、高耐食性のスロート部材については、モリブ
デンは安価だがガラスの組成や使用温度に制約があり、
白金のライニングは高価である。
【０００９】本発明は、上記従来の問題点に鑑み、スロ
ート部の入口を溶解槽に突出させることなく、電極を深
さ方向に一段に配設し、比較的浅い溶解槽で品質の良い
ガラス融液をスロートを通して作業槽へ供給するガラス
溶融炉を提供することを目的とする。
ート部の入口を溶解槽に突出させることなく、電極を深
さ方向に一段に配設し、比較的浅い溶解槽で品質の良い
ガラス融液をスロートを通して作業槽へ供給するガラス
溶融炉を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、溶解
槽と作業槽がスロートで連通され、溶解槽の相対向する
炉壁に配設された少なくとも一対の電極間に通電して発
生するジュール熱によりガラスを溶解するガラス溶融炉
において、前記電極対の一方の電極がスロート入口側の
炉壁に配設されていることを特徴とするガラスの電気溶
融炉である。
槽と作業槽がスロートで連通され、溶解槽の相対向する
炉壁に配設された少なくとも一対の電極間に通電して発
生するジュール熱によりガラスを溶解するガラス溶融炉
において、前記電極対の一方の電極がスロート入口側の
炉壁に配設されていることを特徴とするガラスの電気溶
融炉である。
【００１１】なお、前記電極は炉壁を貫通して配設され
ることが好ましいが、溶解槽の上方から懸架されて配設
されてもよい。また、前記電極は炉壁と平行に複数対並
設されていることが好ましく、さらに前記電極は相対向
する電極間で単相通電されていることが好ましい。
ることが好ましいが、溶解槽の上方から懸架されて配設
されてもよい。また、前記電極は炉壁と平行に複数対並
設されていることが好ましく、さらに前記電極は相対向
する電極間で単相通電されていることが好ましい。
【００１２】以下、本発明について詳細に説明する。
【００１３】一般に、ガラスの電気溶融炉においては溶
解槽表面が冷たいバッチで覆われており、その下のガラ
ス融液に通電加熱されるため、炉底からの放熱を併せて
考えると、溶解槽の深さのほぼ中央部近傍が最高温度に
なる。この最高温度域において熱的な障壁（サーマルバ
リヤー）が形成されるため、溶融直後のガラス融液はス
ロートへ流入しにくい。但し、炉壁近傍には強い下降流
が存在するため、この下降流がスロートへ流入するのを
抑制することが必要である。炉壁に電極が配設されてい
れば、電極通電の結果発生した上昇流により、下降流は
その下降速度を抑制される。
解槽表面が冷たいバッチで覆われており、その下のガラ
ス融液に通電加熱されるため、炉底からの放熱を併せて
考えると、溶解槽の深さのほぼ中央部近傍が最高温度に
なる。この最高温度域において熱的な障壁（サーマルバ
リヤー）が形成されるため、溶融直後のガラス融液はス
ロートへ流入しにくい。但し、炉壁近傍には強い下降流
が存在するため、この下降流がスロートへ流入するのを
抑制することが必要である。炉壁に電極が配設されてい
れば、電極通電の結果発生した上昇流により、下降流は
その下降速度を抑制される。
【００１４】前記電極はどのような形状でもよく、例え
ば円柱状や角柱状の棒状体、あるいは棒状体の先端部分
に板状体を炉壁と平行に配設したものであってもよい。
ば円柱状や角柱状の棒状体、あるいは棒状体の先端部分
に板状体を炉壁と平行に配設したものであってもよい。
【００１５】前記電極を、炉壁を貫通して溶解槽内に配
設する場合、電極先端を炉壁から過剰に突出させたり電
流密度を上げ過ぎると、電極周囲で強い上昇・下降流が
発生し、前記サーマルバリヤーが破れて各所でスロート
への下降流が発生する。
設する場合、電極先端を炉壁から過剰に突出させたり電
流密度を上げ過ぎると、電極周囲で強い上昇・下降流が
発生し、前記サーマルバリヤーが破れて各所でスロート
への下降流が発生する。
【００１６】電極の先端部分と炉壁の距離が１０ｃｍを
越えると、炉壁と電極間で強い上昇・下降流が発生する
ため、炉壁と電極先端部分の距離は１０ｃｍ以下とする
ことが好ましい。また、同様の理由から電流密度は２Ａ
／ｃｍ2以下とすることが好ましい。
越えると、炉壁と電極間で強い上昇・下降流が発生する
ため、炉壁と電極先端部分の距離は１０ｃｍ以下とする
ことが好ましい。また、同様の理由から電流密度は２Ａ
／ｃｍ2以下とすることが好ましい。
【００１７】また、前記電極は溶解槽の上方から懸架さ
せて配設することもできる。この配置においても、電極
先端部分と炉壁の距離が１０ｃｍを越えると、炉壁と電
極間で強い上昇・下降流が発生するため、炉壁と電極先
端部分の距離は１０ｃｍ以下とすることが好ましく、電
流密度は２Ａ／ｃｍ2以下とすることが好ましい。
せて配設することもできる。この配置においても、電極
先端部分と炉壁の距離が１０ｃｍを越えると、炉壁と電
極間で強い上昇・下降流が発生するため、炉壁と電極先
端部分の距離は１０ｃｍ以下とすることが好ましく、電
流密度は２Ａ／ｃｍ2以下とすることが好ましい。
【００１８】なお、電極を炉底から配設する方法は、電
極近傍に強い上昇流が発生し、電極から少し離れた位置
に強い下降流が発生するので好ましくない。
極近傍に強い上昇流が発生し、電極から少し離れた位置
に強い下降流が発生するので好ましくない。
【００１９】電極が配設された炉壁の下降流温度は、電
極が配設されていない炉壁の下降流温度より高温になっ
ている。よって、滞留時間、温度共に電極側の下降流は
電極の配設されていない側の下降流に比較して熱履歴が
良く、高品質のガラス融液が得られる。
極が配設されていない炉壁の下降流温度より高温になっ
ている。よって、滞留時間、温度共に電極側の下降流は
電極の配設されていない側の下降流に比較して熱履歴が
良く、高品質のガラス融液が得られる。
【００２０】
【実施例】以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
する。
【００２１】図１は本発明の一実施例に係るガラス溶融
炉を示す縦断面図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図、図３
は同じくＢ−Ｂ線断面図である。
炉を示す縦断面図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図、図３
は同じくＢ−Ｂ線断面図である。
【００２２】ガラス原料を投入機により溶解槽３の上部
表面に均一に散布して、ガラス原料層１を形成する。相
対向する炉壁４ａ、４ｂを貫通して六対の電極２ａ、２
ｂを配設する。電極２ｂを配設した炉壁４ｂの下部にス
ロート５の入口を設ける。ガラス融液は、スロート５を
通過して作業槽６へ供給される。相対向する電極２ａ、
２ｂはサーマルバリヤー形成のため単相通電して各電極
間の消費電力を制御する。３相にすると、各電極間で消
費電力の制御が不可能となり、サーマルバリヤーが形成
されなくなる。
表面に均一に散布して、ガラス原料層１を形成する。相
対向する炉壁４ａ、４ｂを貫通して六対の電極２ａ、２
ｂを配設する。電極２ｂを配設した炉壁４ｂの下部にス
ロート５の入口を設ける。ガラス融液は、スロート５を
通過して作業槽６へ供給される。相対向する電極２ａ、
２ｂはサーマルバリヤー形成のため単相通電して各電極
間の消費電力を制御する。３相にすると、各電極間で消
費電力の制御が不可能となり、サーマルバリヤーが形成
されなくなる。
【００２３】（実施例）溶解能力１．５ｔ／日の溶融炉
において、ガラス原料にトレーサーを入れて、ガラス原
料の投入から作業槽より流出するまでの時間を測定し
た。図４に示す従来の溶融炉では約５時間経過後に流出
が始まった。これに対して、本発明の溶融炉では約７時
間経過後に流出が初めて確認された。また、スロートへ
流入するガラス融液の温度は、従来の溶融炉の場合に比
較して平均約２０℃高かった。その結果、ガラスに含有
されている泡数が約１／１０に減少し、品質が著しく向
上したことが確認された。
において、ガラス原料にトレーサーを入れて、ガラス原
料の投入から作業槽より流出するまでの時間を測定し
た。図４に示す従来の溶融炉では約５時間経過後に流出
が始まった。これに対して、本発明の溶融炉では約７時
間経過後に流出が初めて確認された。また、スロートへ
流入するガラス融液の温度は、従来の溶融炉の場合に比
較して平均約２０℃高かった。その結果、ガラスに含有
されている泡数が約１／１０に減少し、品質が著しく向
上したことが確認された。
【００２４】
【発明の効果】従って、本発明のガラスの電気溶融炉に
よれば、構造が簡単で、且つ、品質の良いガラス融液を
溶解槽からスロートを介して作業槽へ供給することが可
能となる。
よれば、構造が簡単で、且つ、品質の良いガラス融液を
溶解槽からスロートを介して作業槽へ供給することが可
能となる。
【図１】本発明の一実施例に係るガラス溶融炉を示す縦
断面図
断面図
【図２】図１におけるＡ−Ａ線断面図
【図３】図１におけるＢ−Ｂ線断面図
【図４】従来の電極配設に係るガラス溶融炉を示す縦断
面図
面図
１ ガラス原料層 ２ａ 電極（スロート対向側） ２ｂ 電極（スロート側） ２ｃ 電極 ３ 溶解槽 ４ａ 炉壁（スロート対向側） ４ｂ 炉壁（スロート側） ４ｃ 炉壁 ５ スロート ６ 作業槽
Claims (5)
- 【請求項１】 溶解槽と作業槽がスロートで連通され、
該溶解槽の相対向する炉壁に配設された少なくとも一対
の電極間に通電して発生するジュール熱によりガラスを
溶解するガラス溶融炉において、該電極対の一方の電極
が該スロート入口側の炉壁に配設されていることを特徴
とするガラスの電気溶融炉。 - 【請求項２】 前記電極が炉壁を貫通して配設されてお
り、該電極の先端部の板状体と炉壁の間隔が１０ｃｍ以
下である請求項１記載のガラスの電気溶融炉。 - 【請求項３】 前記電極が溶解槽の上方から懸架されて
配設されており、該電極と炉壁の間隔が１０ｃｍ以下で
ある請求項１記載のガラスの電気溶融炉。 - 【請求項４】 前記電極が炉壁と平行に複数対並設され
ている請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のガラ
スの電気溶融炉。 - 【請求項５】 前記電極が相対向する電極間で単相通電
される請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のガラ
スの溶融炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27636794A JPH08133746A (ja) | 1994-11-10 | 1994-11-10 | ガラスの電気溶融炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27636794A JPH08133746A (ja) | 1994-11-10 | 1994-11-10 | ガラスの電気溶融炉 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08133746A true JPH08133746A (ja) | 1996-05-28 |
Family
ID=17568449
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27636794A Pending JPH08133746A (ja) | 1994-11-10 | 1994-11-10 | ガラスの電気溶融炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08133746A (ja) |
-
1994
- 1994-11-10 JP JP27636794A patent/JPH08133746A/ja active Pending
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