JPS58161940A - 溶融ガラスの失透防止方法及び装置 - Google Patents

溶融ガラスの失透防止方法及び装置

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JPS58161940A
JPS58161940A JP4109882A JP4109882A JPS58161940A JP S58161940 A JPS58161940 A JP S58161940A JP 4109882 A JP4109882 A JP 4109882A JP 4109882 A JP4109882 A JP 4109882A JP S58161940 A JPS58161940 A JP S58161940A
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molten glass
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glass
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starch
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Katsusaburo Yamamoto
山本 勝三郎
Masahiro Mori
政博 森
Tatsuo Yashiki
屋敷 達夫
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Nitto Boseki Co Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B7/00Distributors for the molten glass; Means for taking-off charges of molten glass; Producing the gob, e.g. controlling the gob shape, weight or delivery tact
    • C03B7/02Forehearths, i.e. feeder channels
    • C03B7/06Means for thermal conditioning or controlling the temperature of the glass
    • C03B7/07Electric means
    • 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
    • C03B5/18Stirring devices; Homogenisation
    • C03B5/187Stirring devices; Homogenisation with moving elements

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Thermal Sciences (AREA)
  • Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はガラス繊維の紡糸に関し、特にガラス繊維紡糸
装置における溶融ガラスの失透防止方法及び装置に関す
る。
従来、溶融ガラスを受けるはぼ水平なチャンネルと、こ
のチャンネルの底壁に形成され、チャンネル内の溶融ガ
ラスが流下する流路と、この波路に整合して取り付けら
れ、流路を流下してきた溶融ガラスを紡糸するブッシン
グとを有するガラス繊維紡糸装置は知られている。この
ようなガラス繊維紡糸装置において、最近、耐アルカリ
性ガラス繊維のガラス材料など失透しやすく溶融性や紡
糸性に問題が起こりがちなガラス材料からもガラス繊維
を紡糸する必要が生じて来ている。例えば耐アルカリ性
ガラス繊維用のガラス材料は一般にZrO2を多量に含
有しているが、このように多量のZrO@  を含有す
るガラス材料や他の特殊な組成のガラス材料は、はとん
どの場合液相温度が通常のガラスより高くなり、紡糸温
度(10’/イズにおける粘度)と液相温度との差が小
さくなり、例えばその差は60℃以下になる。従って紡
糸の際に結晶化し易くなり、失透発生の問題が極めて生
じ易くなる。溶融ガラスにおけるこの失透の発生はガラ
ス繊維紡糸時の切断要因となる。
本発明の目的は、ZrO寓  成分を多量に含むか又は
特殊なガラス組成のような失透しやすいガラス材料から
ガラス繊維を紡糸する際、溶融ガラスの失透を防止し、
ガラス繊維の切断要因を減少させることのできる溶融ガ
ラスの失透防止方法及び装置を提供することである。
従来、Zr011  成分を多量に含むか又は特殊なガ
ラス組成のような失透しやすいガラス材料を紡糸する際
に発生する失透の問題は、シツシング内やブッシングめ
底面に形成されているチャンネル内における溶融ガラス
の問題として検討されてきた。しかしながら種々検討し
た結果、溶融ガラスが7アーハースのチャンネルからブ
ッシングに入る過程でより大音な障害となる問題がある
ことが判明した。
この点を耐アルカリ性ガラス繊維のガラス材料の場合を
例にして説明すると、ZrO2を多量に含むガラス材料
は溶融及び清澄の過程でZirOg 成分が炉底部に沈
む傾向があり、特に7アーハースの長いチャンネル内を
ガラスがゆっくり流れる場合には、チャンネルの底部に
ZrO2を多量に含んだガラスが層状となって沈積する
。このZrO2のリッチなガラス層は正常なガラスより
も液相温度が高い。他方チャンネル内の溶融ガラスが流
路を経てシツシング内に流下する過程において、流路を
画成する側壁に近接して流れる溶融ガラスの温度は流下
するに従って次第に低下する。従ってZr01のリッチ
なガラス層が流路を画成する側壁に通線して流れる際に
失透が生じ結晶が晶出する。晶出した結晶のデツはブッ
シングに流れ込み、紡糸における繊維化に際して切断の
原因となる。
本発明は上述の発見に基づいてなされたもので、本発明
によれば溶融ガラス資受けるほぼ水平なチャンネルと、
前記チャンネルの底壁に形成され、該チャンネル内の、
溶i、fラスが流下する流路と、前記流路に整合して取
り付けられ該流路を流下してきた溶融ガラスな紡糸する
ブッシングとを有するガラス繊維紡糸装置における溶融
ガラスの失透防止方法において、前記流路を画成する側
壁のうち前記チャンネルの輻方向の側壁に隣接した位置
で、前記流路を流下する溶融ガラスを攪拌することを特
徴とする方法が得られる0 又本発明によれば、溶融ガラスを受けるほぼ水平なチャ
ンネルと、前記チャンネルの底壁に形成され、該チャン
ネル内の溶融ガラスが流下する流路と、前記流路に整合
して取り付けられ、該流路を流下してきた溶融ガラスを
紡糸するブッシングとを有するガラス繊維紡糸装置にお
ける溶融ガラスの失透防止装置において、回転軸に羽根
を享り付けたスターテと、前記スターテを回転駆動する
ための駆動装置とからなる攪拌装置を前記スターテの羽
根が前記流路を画成する側壁のうち前記チャンネルの幅
方向の側壁に隣接して位置するよう設置したことを特徴
とする装置が得ら昨る。
攪拌装置の回転速度は5〜50 rpmとすることが好
ましい。以下本発明の実施例を図面を参照して説明する
第1図はガラス繊維紡糸装置の全体を示し、この実施例
では電気的に溶融及び清澄される電気溶融炉の例を示し
ている。図において符号1は溶解室を示し、溶解室1内
にはチャージャ2によってガラスバッチ3が投入され、
モリブデン電極4により加熱溶融されスロー)5を通り
ライデー6を経て、7アーハース7のチャンネル8に至
る。なお溶解室1の加熱はバーナの大炎による加熱、成
るいはこの火炎と電気的加熱との併用も可能である。
7アーハース7は全体が耐火レンガのような耐熱材料で
形成され、この7アーハース7は溶融カラス9を受ける
前述したほぼ水平なチャンネル魯に加え、チャンネル8
の底壁10に形成され、チーヤンネルa内の溶融ガラス
9が流下する流路11と、流路11に整合して取り付け
られ、流路11を流下してきた溶融ガラスを紡糸するシ
ツシング12とを有する。7アーハース7の底[210
は、シツシング12の近傍において一般に上層の7四−
デ!27り13と下層のデッシングゾ田ツク14の二重
構造となっている。但しフローゾロツク13を厚く構成
し、一層構造とすることもできる。
シツシング12は電気抵抗加熱されており、供給される
溶融ガラスを再加熱し、温度制御をしている。溶解炉1
からの溶融ガラスSは炭化ケイ素のような加熱体26で
熱的に保持及び調整されながら、チャンネルB内を所定
の液深でゆっくりと流れ、7t2−ゾロツク13.ブッ
シングブロック14の側壁によって画成される流路11
を経て、シツシング12で紡糸され繊維化される。
7アーハース7には又、流路11に関連して本発明の1
黴を成す攪拌装置15が設けられてぃ◆0この実施例で
は各流路11に2つの攪拌装置が壷る。第2図に詳細に
示されているごとく攪拌装置15は、回転軸16に羽根
17を取り付けたスターテ18と、スターテ18を回転
駆動するための駆動装置即ちモータ19とから成ってい
る。攪拌装置15は、スターテ18の羽根17が流路1
1な画成する側壁のうちチャンネル8の幅方向の側壁2
0に隣接して位置するよう設置されている。
スターテ18の回転軸16は、白金製のパイプの下端な
閉じたものとし、羽根17はその白金製のパイプに溶接
された複数枚の羽根とすることができる。スターテ18
の回転軸16は、7アー八−スの頂壁即ち天井レンガ2
1の開口22を通ってチャンネル8の外側に延在してお
り、その位置で駆動装置19は回転軸16に接続されて
いる=駆動装置19は台枠23上に装架されており、台
枠23は例えば鉄製のアングル材を箱状に組み、ファー
ハース7の頂壁21をまたぐように、その下端部をファ
ーハース7の側壁外面に固定された支持金具24に取り
付けることができる。又スターク18は頂壁21の開口
22より駆動装置1$ごと取り出して交換する必要があ
るので、開口22の直径は羽根17が抜けることができ
るほど十分に大きく、例えば直径80諺もあるので、開
口22よりの熱放散を極力少なくするため開口22の上
側を断熱材25で覆うことが好ましい。
断熱材25は例えば保温レンガ成るいはアルミナファイ
バーやセラミック7アイパーのボードで構成することが
できる。断熱材25は第S図に示されるごとく二つ割り
の構成とすることが好ましく、この実施例では断熱材2
5の厚さは50mである。
スターテ18の羽根1Tの形状は#I4図及び第5図に
示すごとく、回転によって溶融ガラスを下方に押し下げ
るような効果が得られるように羽根の先端が下向きにね
じれた形状にすることが好ましい。
攪拌装置15の作用について説明すると、溶融ガラス9
は加熱体26で熱的に保持及び調整されながらチャンネ
ル8内を慎れるが、その過程でZr01  成分がチャ
ンネル8の底部に沈む傾向t−早し、実施例によれば底
部の耐大物との境界に約0.7簡にわたり1割程度Zr
01  濃度が高いガラス層ムが生じていた。このこと
は例えばzrol  を15%含有する!rc1−51
101−!’k)−1820Mの耐アルカリ性ガラス材
料の場合、Iラス層ムのZrO禽 の含有量は1割増の
16.5%となり、液相温度は正常なガラス組成の12
00℃から1260℃に上昇することを意味する。又チ
ャンネル8の底壁10において、フローブロック13の
上面はそれに接して流れる高温の溶融ガラスによって比
較的、高温にあるが、フルーブロック13からブッシン
グブロック14の底面に向かってそれらの断面方向に温
度降下がある。従って流路11を画成するチャンネル8
の幅方向の側壁20に近接して流れる溶融ガラスの温度
は、溶融ガラスが流下するに従って次第に低下する。従
って上述したように液相温度が上昇し結晶化しやすくな
ったガラス層ムの溶融ガラスが側壁20に沿って流下す
ると、その過程で結晶化を起こし失透する危険性がある
。この危険性は上述したように側壁20に隣接した位置
にスターチ18の羽根1Tを有する攪拌装置15を設け
、溶融ガラスを攪拌することによってほぼ完全に解消さ
せることができる。
この効果を実施例で見てみると、攪拌装置を取り付ける
以前の繊維化歩留りは65%であり、繊維化の際の切断
原因の約90%がZrO2系結晶のストーンであった。
−万事発明の方法によって攪拌装置を取りつけ、スター
チを2 Orpmで攪拌させると、繊維化歩留りは91
%と着しく改善され、ZrO2系の結晶ストーンの発生
は皆無となった。
なお、側壁20に隣接して取り付ける羽根17の高さは
高すぎても低すぎても好ましくない。スターチ18の羽
根17があまり低い位置にあり、例えばブッシングブロ
ック14の底面よりも下がるような位置にあると、シツ
シングのチップのノズルに到る溶融ガラスの層流を乱し
好ましくない。
又70−デロツク13の比較的高い位置は高温にあるの
で、結晶化の危険性が少ない。
又スターチ18の羽根1Tの側壁20に対する距離Bは
、それがあまり小さすぎるとブッシングブロック14又
はフローブロック13のレンガが浸食されてゾッとなり
、紡糸時の切断原因となり、又スターチ18の回転軸1
6のわん曲に対する余裕も必要であるため、一般にその
距llBは15mから25mとするのが好ましい。ブッ
シングブロック14及び7o−ブロック13は白金でカ
バーすることができその場合は距離Bは幾分狭くするこ
とができる。
又攪拌装置15において、スターチ18の回転速度は5
〜50 rpmが好ましく、5 rpmより遅いと効果
がなく、一方50 rpmより高速になると耐火物の浸
食が激しい上、巻き込み泡を生じたりして繊維化効率の
障害となることが判明しf0以上明らかなように本発明
によれば、ガラス繊維紡糸装置においてチャンネルから
シツシングに到る流路を画成する側壁のうちチャンネル
の幅方向の側壁に隣接してスターチの羽根を位置せしめ
、その側′壁に近接して流下する結晶化の起こりやすい
溶融ガラスを攪拌するようにしたので、溶融ガラスの結
晶化即ち失透を防止することができ、従来の無アルカリ
ガラス(III、ガラス)の紡糸に使用されているガラ
ス繊維紡糸装置を実質的に変更することなしに、失透し
やすいガラスの紡糸を容易に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の溶融ガラスの失透防止方法及び装置が
適応されるガラス繊維紡糸装置の全体概略断面図を示し
、#l2w1は第1図のガラス繊維紡糸装置の流路及び
シツシング部分の拡大断面図であって、本発明の失透防
止装置を構成する攪拌装置の詳細を示す図であり、第6
図は第2図に示された断熱材の横断面図を示し、第4図
は、第2図に示した攪拌装置のスターチの羽根の詳細を
示すスターチの側面図であり、第5図は第4図に示した
スターチの底面図である。 図中、符号8・・・チャンネル、9・・・溶融ガラス、
10・・・チャンネルの底壁、11・・・流路、12°
°°デツシング、15・・・攪拌装置、16・・・回転
軸、1T・・・羽根、18・・・スターチ、19・・・
駆動装置、20・・・側壁、21・・・頂壁。 代理人 浅 村    皓 外4名

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)  溶融ガラスを受けるほぼ水平なチャンネルと
    、前記チャンネルの底壁に形成され、該チャンネル内の
    溶融ガラスが流下する流路と、前記流路に整合して取り
    付けられ、該流路を流下してきた溶融ガラスを紡糸する
    シツシングとを有するガラス繊維紡糸装置における溶融
    ガラスの失透防止方法において、前記流路を画成する側
    壁のうち前記チャンネルの輻方向の側壁に9I4!lた
    位置で、前記流路を流下する溶融ガラスを攪拌すること
    を特徴とする方法〇 (2、特許請求の範囲第1項記載の溶融ガラスの失透防
    止方法において、前記溶融ガラスの攪拌を回転攪拌装置
    によって行軽う方法。 (3)特許請求の範囲第2項記載の溶融ガラスの失透防
    止方法において、前記回転攪拌装置を5〜50 rpm
    の回転速度で回転して前記溶融ガラスを攪拌する方決。 (4溶融ガラスを受けるほぼ水平なチャンネルと、前記
    チャンネルの底壁に形成され、該チャンネル内の溶融ガ
    ラスが流下する流路と、前記流路に整合して取り付けら
    れ、該流路を流下してきた溶融ガラスを紡糸す為シツシ
    ングとを有するガラス繊維紡糸装置における溶融ガラス
    の失透防止装置において、回転軸に羽根を取り付けたス
    ターチと、前記スターチを回転駆動するための駆動装置
    とからなる攪拌装置を、前記スターチの羽根が、前記流
    路を画成する側壁のうち前記チャンネルの輻方向の側壁
    に隣接して位置するよう設置したことを特徴とする装置
    。 伜) 特許請求の範囲第4項記載の溶融ガラスの失透防
    止装置において、前記スターチの回転軸は前記チャンネ
    ルの頂壁を貫通して延在し、前記駆動装置は前記チャン
    ネルの外側で前記回転軸に接続されている装置。 (6)特許請求の範囲第4項又は第5項記載の溶融ガラ
    スの失透防止装置において、前記スターチの羽根は溶融
    t!ガラス下方に押し下げるような形状にされている装
    置。
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CN104326652A (zh) * 2014-07-22 2015-02-04 宝钢矿棉科技(宁波)有限公司 一种处理高炉热态熔渣的熔渣炉

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