JPS6015566B2 - 溶融シリカの連続製造装置 - Google Patents
溶融シリカの連続製造装置Info
- Publication number
- JPS6015566B2 JPS6015566B2 JP54142090A JP14209079A JPS6015566B2 JP S6015566 B2 JPS6015566 B2 JP S6015566B2 JP 54142090 A JP54142090 A JP 54142090A JP 14209079 A JP14209079 A JP 14209079A JP S6015566 B2 JPS6015566 B2 JP S6015566B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fused silica
- silica
- furnace
- continuous production
- nozzle
- 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.)
- Expired
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B21/00—Severing glass sheets, tubes or rods while still plastic
- C03B21/02—Severing glass sheets, tubes or rods while still plastic by cutting
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B17/00—Forming molten glass by flowing-out, pushing-out, extruding or drawing downwardly or laterally from forming slits or by overflowing over lips
- C03B17/04—Forming tubes or rods by drawing from stationary or rotating tools or from forming nozzles
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Silicon Compounds (AREA)
- Glass Melting And Manufacturing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、微粒ケイ砂を原料として溶融シリカを連続製
造する装置に関し、より詳細には溶融シリカの原料とし
ての微粒ケィ砂を連続的に溶融し、溶融シリカの着色汚
染を防止し、かつ溶融シリカを安定して抜き出すことの
できる製造装置に関するものである。
造する装置に関し、より詳細には溶融シリカの原料とし
ての微粒ケィ砂を連続的に溶融し、溶融シリカの着色汚
染を防止し、かつ溶融シリカを安定して抜き出すことの
できる製造装置に関するものである。
フラタリサンド、サラワクサンド、パールサンド等のケ
ィ砂は品位も高く、安定しかつ豊富に存在するために、
溶融シリカの原料として一般に使用されている。
ィ砂は品位も高く、安定しかつ豊富に存在するために、
溶融シリカの原料として一般に使用されている。
かかるケィ砂を使用して溶融シリカを製造する方式とし
ては燃焼ガス（例えば、重油−酸素炎、プロパン−酸素
炎）で溶融する方式と電気加熱で溶融する方式が挙げら
れる。前者の燃焼ガスによる方式の場合には、上記ケィ
砂は粒度が細かい（大略０．５側下）ために、溶融時に
炉内からの排出ガスに同伴されて飛散する量が多く、極
めて原料の歩蟹りが悪くなる。また飛散原料の蒲集も困
難である等の短所を有する。一方、後者の電気加熱によ
る溶融方式には、ジュール熱を利用したカーボン抵抗炉
タイプとァーク熱を利用した水冷セルフライニング炉タ
イプの電気炉で溶融する方式が試みられている。これら
電気炉による場合には排ガスの発生がなく、原料の飛散
ロスも問題とならない程度に少ない長所を有する反面、
それぞれつぎのような短所がある。ジュール熱タイプの
場合、電極と製品が接触することから、電極のカーボン
によって溶融シリカが黒色に着色汚染されて製品歩蟹り
を悪くすることである。また、アーク熱タイプの場合、
埋没式にすれば、ジュール熱タイプと同様となるので、
炉体ラィニングを使用する間接ァーク式となるが、この
場合も従来の耐火物では溶融シリカとの反応を防ぐこと
ができなく不純物汚染をして製品の品位を下げるかはな
はだしい場合は製品とはしがたくなることである。そこ
で、水冷セルフラィニング方式を採用して、着色汚染を
防止することも考えられるが、水袷による熱損失が３０
〜６０％にも達し、省エネルギー及び熱バランスの不安
定性からの運転性の点で好ましくない。上記何れの方式
においても溶融シリカを連続的に炉外に抜き出す場合に
は、炉底部に設けられた溶融シリカ抜き出しノズルを通
して溶融シリカを飴状に抜き出すことが必要である。
ては燃焼ガス（例えば、重油−酸素炎、プロパン−酸素
炎）で溶融する方式と電気加熱で溶融する方式が挙げら
れる。前者の燃焼ガスによる方式の場合には、上記ケィ
砂は粒度が細かい（大略０．５側下）ために、溶融時に
炉内からの排出ガスに同伴されて飛散する量が多く、極
めて原料の歩蟹りが悪くなる。また飛散原料の蒲集も困
難である等の短所を有する。一方、後者の電気加熱によ
る溶融方式には、ジュール熱を利用したカーボン抵抗炉
タイプとァーク熱を利用した水冷セルフライニング炉タ
イプの電気炉で溶融する方式が試みられている。これら
電気炉による場合には排ガスの発生がなく、原料の飛散
ロスも問題とならない程度に少ない長所を有する反面、
それぞれつぎのような短所がある。ジュール熱タイプの
場合、電極と製品が接触することから、電極のカーボン
によって溶融シリカが黒色に着色汚染されて製品歩蟹り
を悪くすることである。また、アーク熱タイプの場合、
埋没式にすれば、ジュール熱タイプと同様となるので、
炉体ラィニングを使用する間接ァーク式となるが、この
場合も従来の耐火物では溶融シリカとの反応を防ぐこと
ができなく不純物汚染をして製品の品位を下げるかはな
はだしい場合は製品とはしがたくなることである。そこ
で、水冷セルフラィニング方式を採用して、着色汚染を
防止することも考えられるが、水袷による熱損失が３０
〜６０％にも達し、省エネルギー及び熱バランスの不安
定性からの運転性の点で好ましくない。上記何れの方式
においても溶融シリカを連続的に炉外に抜き出す場合に
は、炉底部に設けられた溶融シリカ抜き出しノズルを通
して溶融シリカを飴状に抜き出すことが必要である。
この抜き出しに用いられる装置はローラータイプのもの
である。この種の抜き出し装置によると、抜き出された
溶融シリカがローラー間で滑り抜き出し速度が不安定と
なること、更に抜き出された溶融シリカを一定の長さに
切断する際、切断ショックによってその装置の上部で折
れる（中折）等の欠点を有する。本発明は電気炉によっ
て溶融シリカ製品を連続的に製造する装置の欠点を改善
することを意図して開発したものである。
である。この種の抜き出し装置によると、抜き出された
溶融シリカがローラー間で滑り抜き出し速度が不安定と
なること、更に抜き出された溶融シリカを一定の長さに
切断する際、切断ショックによってその装置の上部で折
れる（中折）等の欠点を有する。本発明は電気炉によっ
て溶融シリカ製品を連続的に製造する装置の欠点を改善
することを意図して開発したものである。
本発明の目的は、溶融シリカを着色汚染することなく、
しかも溶融シリカを炉内から常に安定して抜き出すこと
のできる溶融シリカの連続製造装置を提供することにあ
る。
しかも溶融シリカを炉内から常に安定して抜き出すこと
のできる溶融シリカの連続製造装置を提供することにあ
る。
本発明の他の目的は、水冷セルフラィニング方式を採用
せずに溶融シリカの黒色汚染が防止され、かつ水冷によ
る熱損失を排して省エネルギーを図り、原料及び製品の
歩留りの向上を図ることのできる溶融シリカの連続製造
装置を提供することにある。
せずに溶融シリカの黒色汚染が防止され、かつ水冷によ
る熱損失を排して省エネルギーを図り、原料及び製品の
歩留りの向上を図ることのできる溶融シリカの連続製造
装置を提供することにある。
本発明は上記の目的を達成するために、溶融シリカを定
速で上下移動可能な移動体に設けたクランプで把持させ
て抜き出す機素を溶融シリカの連続製造装置に組入れた
ことを特徴とする。
速で上下移動可能な移動体に設けたクランプで把持させ
て抜き出す機素を溶融シリカの連続製造装置に組入れた
ことを特徴とする。
本発明の目的と構成は明細書中の説明及び添附図によっ
て明確になるであろう。
て明確になるであろう。
第１図は本発明の装置の断面図を示すものにして、電気
回路、油圧回路、駆動機素などの付帯要素は省略されて
いる。
回路、油圧回路、駆動機素などの付帯要素は省略されて
いる。
図において、１は炉体を示し、炉体は支柱２によって床
部に設置される。
部に設置される。
支柱の下端部と床面部との間に、炉内の溶融シリカ濃溜
量測定用ロードセル３が設けられている。炉体１の炉底
中心部にィットリァ安定化ジルコニア製の溶融シリカ抜
き出しノズル４が鉄装され、このノズルに向けて適宜の
煩角をもつ炉底部と炉壁部及び頂壁部は断熱煉瓦５で構
成され、断熱煉瓦の内表面部全体に沿ってィットリア安
定化ジルコニァ煉瓦６が内張りされている。ジルコニア
はィットリアで安定化することが必要で、カルシャで安
定化するとカルシャとシリカの反応によりレンガが破壊
される。７は電極であり、炉体の上方に原料ホッパー８
、原料定量切り出しフイダー９、原料分配器１０より成
る原料供給装置が設置される。
量測定用ロードセル３が設けられている。炉体１の炉底
中心部にィットリァ安定化ジルコニア製の溶融シリカ抜
き出しノズル４が鉄装され、このノズルに向けて適宜の
煩角をもつ炉底部と炉壁部及び頂壁部は断熱煉瓦５で構
成され、断熱煉瓦の内表面部全体に沿ってィットリア安
定化ジルコニァ煉瓦６が内張りされている。ジルコニア
はィットリアで安定化することが必要で、カルシャで安
定化するとカルシャとシリカの反応によりレンガが破壊
される。７は電極であり、炉体の上方に原料ホッパー８
、原料定量切り出しフイダー９、原料分配器１０より成
る原料供給装置が設置される。
溶融シリカ抜き出しノズル４の下側外周部に半断熱レン
ガ１１が設けられ、ノズル部およびノズルより出た製品
の適度な冷却を行なって、溶融シリカ１２を円柱状の飴
状溶融物となして抜き出しを便にさせると共に、ノズル
の熱による損傷を防止する。
ガ１１が設けられ、ノズル部およびノズルより出た製品
の適度な冷却を行なって、溶融シリカ１２を円柱状の飴
状溶融物となして抜き出しを便にさせると共に、ノズル
の熱による損傷を防止する。
１３は溶融シリカの抜き出し装置であり、このもの、ク
ランブ１４を備えた上下移動可能な移動体１５を数個併
設させた構造である。
ランブ１４を備えた上下移動可能な移動体１５を数個併
設させた構造である。
第２図はクランプを備えた単一の移動体１５の構成の一
例を示すものにして、所定の長さを有する角柱状の移動
体１５は垂直に設けたスライド杵１６に摺動可能に保持
され、その下端部は流体圧で作動するシリンダー１７の
作動村１８に連結され、スライド杵１６の上下所定位置
に設けたりミットスイッチ１９の操作回路の電気信号に
よってシリンダー１７の作動弁（図示省略）を作動させ
、移動体１５を上下動させる。
例を示すものにして、所定の長さを有する角柱状の移動
体１５は垂直に設けたスライド杵１６に摺動可能に保持
され、その下端部は流体圧で作動するシリンダー１７の
作動村１８に連結され、スライド杵１６の上下所定位置
に設けたりミットスイッチ１９の操作回路の電気信号に
よってシリンダー１７の作動弁（図示省略）を作動させ
、移動体１５を上下動させる。
移動体の上下移動はシリンダーにかぎらず、ピニオン・
ラック構造のような機構も採用されうる。第３図はクラ
ンプ機素の構造の一例を示すものにして、二つの把持曲
片１４ａを×字状に交叉させ、その交点を止め杵で保持
し、各曲片の他側部は流体圧で作動するシリンダー１４
ｂの作動杵に夫々連結される。
ラック構造のような機構も採用されうる。第３図はクラ
ンプ機素の構造の一例を示すものにして、二つの把持曲
片１４ａを×字状に交叉させ、その交点を止め杵で保持
し、各曲片の他側部は流体圧で作動するシリンダー１４
ｂの作動杵に夫々連結される。
第４図はクランプ１・４で円柱状溶融シリカ１２を把持
して抜き出す作動図であり、図中、口は関、図は閉の状
態を示し、矢印は移動体の移動方向を示す。
して抜き出す作動図であり、図中、口は関、図は閉の状
態を示し、矢印は移動体の移動方向を示す。
イ図は、クランプ１４′が関の状態で上方に遠かに移動
しつつ、クランプ１４″は閉の状態で移動体１５を規定
の速度で下降させて溶融シリカ１２を抜き出している状
態を示す。口図はクランプ１４′が上限に達し、下降を
始めたところであり、クランプ１４′はまだ開いている
。ハ図は、クランプ１４′，１４″の両方が閉じて溶融
シリカ１２を抜き出している状態で、このときに、第１
図に示す切断装置２０が働いて、溶融シリかま切断され
る。二図はクランプ１４″が下限に達し、そのクランプ
を開としたところで、これから上方に移動する。以上の
動作を繰り返して溶融シリカ１２を抜き出す。
しつつ、クランプ１４″は閉の状態で移動体１５を規定
の速度で下降させて溶融シリカ１２を抜き出している状
態を示す。口図はクランプ１４′が上限に達し、下降を
始めたところであり、クランプ１４′はまだ開いている
。ハ図は、クランプ１４′，１４″の両方が閉じて溶融
シリカ１２を抜き出している状態で、このときに、第１
図に示す切断装置２０が働いて、溶融シリかま切断され
る。二図はクランプ１４″が下限に達し、そのクランプ
を開としたところで、これから上方に移動する。以上の
動作を繰り返して溶融シリカ１２を抜き出す。
この際、溶融シリカはクランプでしっかりと把持される
ために、安定して抜き出すことができ、しかも、溶融シ
リカを一定の長さに切断装置で切断する場合も、切断シ
ョックを上部に伝えないので、中折れのトラブルも発生
しない。次に、第１図に示した装置によって溶融シリカ
を連続製造した一例を次に示す。
ために、安定して抜き出すことができ、しかも、溶融シ
リカを一定の長さに切断装置で切断する場合も、切断シ
ョックを上部に伝えないので、中折れのトラブルも発生
しない。次に、第１図に示した装置によって溶融シリカ
を連続製造した一例を次に示す。
実施例
フラタリーサンドに、適当量の溶融助材を加えて操炉を
行なった。
行なった。
炉は間接三相アーク炉である。内張りのィットリア安定
化ジルコニア煉瓦は２ケ月間の連続運転においてもクラ
ックが入る程度で組織的には初期とほとんど同じて原形
を保っていた。
化ジルコニア煉瓦は２ケ月間の連続運転においてもクラ
ックが入る程度で組織的には初期とほとんど同じて原形
を保っていた。
また製品の抜き出しに際しては、何んのトラブルも発生
せず順調に溶融シリカを抜き出すことができた。得られ
た溶融シリカは着色汚染がなく、次のような品位であっ
た。
せず順調に溶融シリカを抜き出すことができた。得られ
た溶融シリカは着色汚染がなく、次のような品位であっ
た。
溶融ッリヵの化学成分日直
Ｓｉ０２ Ｆｅ２０３ ＡＩ２０３ Ｔｉ０２９
９．５％ ０．０５籍 ０．０７％ ０．０５発
製品の電力原単位は、２ケ月間を通し、平均負荷３５０
ＫＷで１，７００ＫＷｈ／Ｔが得られた。
９．５％ ０．０５籍 ０．０７％ ０．０５発
製品の電力原単位は、２ケ月間を通し、平均負荷３５０
ＫＷで１，７００ＫＷｈ／Ｔが得られた。
なお、溶融シリカの抜き出し量は、ノズル径により最適
城があることも確められた。抜き出し量が１００〜１５
０ｋ９／ｈのときはノズル径１８仇鷹、抜き出し量が１
８０〜２５０【９／ｈのときは／ズル径２０比岬が安定
運転を可能とした。
城があることも確められた。抜き出し量が１００〜１５
０ｋ９／ｈのときはノズル径１８仇鷹、抜き出し量が１
８０〜２５０【９／ｈのときは／ズル径２０比岬が安定
運転を可能とした。
本発明の装置に従えば、着色汚染のない熔融シリカを安
定した状態で抜き出すことができる。
定した状態で抜き出すことができる。
第１図は本発明の装置を示す断面図、第２図は溶融シリ
カ抜き出し装置を示す構成図、第３図はクランプの平面
図、第４図のイ図乃至二図は溶融シリカ抜き出し装置の
作動を示す説明図である。 符号の説明、１・・・・・・炉体、２・・・・・・支柱
、３・・・・・・ロードセル、４・・・・・・溶融シリ
カ抜き出しノズル、５・・・・・・断熱煉瓦、６・・・
・・・ィットリア安定化ジルコニア煉瓦、７・・・・・
・電極、８・・・・・・原料ポッパー、９・・・・・・
フィダー、１０・・・・・・原料分配器、１１・・・・
・・半断熱煉瓦、１２・・…・溶融シリカ、１３・・・
・・・抜き出し装置、１４・・・・・・クラップ、１４
ｂ・・・・・・油圧シリンダ、１５・・・・・・移動体
、１６・・・・・・スライド村、１７・・・…油圧シリ
ンダー、１９・・…・ミットスイッチ、２０・・・・・
・切断装置。第／図 第２図 第３図 第４図
カ抜き出し装置を示す構成図、第３図はクランプの平面
図、第４図のイ図乃至二図は溶融シリカ抜き出し装置の
作動を示す説明図である。 符号の説明、１・・・・・・炉体、２・・・・・・支柱
、３・・・・・・ロードセル、４・・・・・・溶融シリ
カ抜き出しノズル、５・・・・・・断熱煉瓦、６・・・
・・・ィットリア安定化ジルコニア煉瓦、７・・・・・
・電極、８・・・・・・原料ポッパー、９・・・・・・
フィダー、１０・・・・・・原料分配器、１１・・・・
・・半断熱煉瓦、１２・・…・溶融シリカ、１３・・・
・・・抜き出し装置、１４・・・・・・クラップ、１４
ｂ・・・・・・油圧シリンダ、１５・・・・・・移動体
、１６・・・・・・スライド村、１７・・・…油圧シリ
ンダー、１９・・…・ミットスイッチ、２０・・・・・
・切断装置。第／図 第２図 第３図 第４図
Claims (1)
- １ ケイ砂から溶融シリカを連続製造する装置において
、電気炉の炉底に溶融シリカ抜き出しノズルを備え、該
抜き出しノズルの下方に溶融シリカ抜き出しクランプを
備えた移動体が上下移動可能に数個併設し、該移動体を
連動させる駆動機素よりなる溶融シリカの連続製造装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54142090A JPS6015566B2 (ja) | 1979-11-05 | 1979-11-05 | 溶融シリカの連続製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54142090A JPS6015566B2 (ja) | 1979-11-05 | 1979-11-05 | 溶融シリカの連続製造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5669219A JPS5669219A (en) | 1981-06-10 |
| JPS6015566B2 true JPS6015566B2 (ja) | 1985-04-20 |
Family
ID=15307190
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54142090A Expired JPS6015566B2 (ja) | 1979-11-05 | 1979-11-05 | 溶融シリカの連続製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6015566B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10147705B4 (de) * | 2001-09-27 | 2005-04-21 | Heraeus Tenevo Ag | Verfahren und Vorrichtung zum Trennen eines Glasstrangs beim Ziehvorgang |
| US20060281623A1 (en) * | 2005-06-10 | 2006-12-14 | General Electric Company | Free-formed quartz glass ingots and method for making the same |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4929250U (ja) * | 1972-06-15 | 1974-03-13 |
-
1979
- 1979-11-05 JP JP54142090A patent/JPS6015566B2/ja not_active Expired
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4929250U (ja) * | 1972-06-15 | 1974-03-13 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5669219A (en) | 1981-06-10 |
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