JPS62123027A - ガラス熔解炉への原料供給方法及び装置 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野１ 本発明はガラス原料を熔解炉に供給する方法および装置
に係わるものである。

［従来の技術］ ガラスの調合された原料を加熱７るとガラス化反応を生
じガラス化するが、このガラス化反応のとき容器を強く
浸蝕する。このときの侵蝕力は、原料のガラス化反応時
において顕著であるが、全てガラス化された後は左程顕
著ではない。さらにこの侵蝕力はＰｂＯ，Ｂａｄ、Ｂ２
０３　、Ｐ２０５、Ｎａｚ　Ｏ等を多く含有するガラス
はど顕著である。従って、熔解しようとするガラスによ
っては、ガラス化時において容器である坩堝を強く侵蝕
し、白金製坩堝を使用したときは、特に液面に相当づる
部分つまり坩堝のメタルラインと底部において白金が浸
され変質し、１１１部的に合金を生じて劣化し、その部
分に穴があき、ガラス漏れを生ずることがある。この対
策として従来採られてきた一方法として、炉内に石英製
用堝を配設し、炉の原料投入口に多少勾配を持たせたｂ
１火製セラミック管を固設し、この耐火製セラミック管
の炉外端から１！；（料を供給し、投入された原料は炉
内の熱によりガラス化しつつ耐火製セラミック管の傾斜
に沿って流下し炉内用場内に滴下し、坩堝に適量ガラス
が満たされた時点でか外にキレストして粗熔解ガラスを
得る。このガラス化反応の完了した粗熔解ガラスを原料
として白金製坩堝を用いて本熔解を行う方法である。

［発明が解決しようとする問題点］ 熔解炉内坩堝中への原料の供給には、前記のような原料
がガラス化するときのガラス化反応による容器への侵蝕
が激しい場合、石英製坩堝および投入管として特に石英
管を熔解かの投入口に固設する。この石英管の炉外端か
ら供給された原料はガラス化反応を起こし融液化しガラ
ス化するが、この融液と常に接触している石英管の下部
内壁は間断なく侵蝕され、この部分は次第に肉厚が薄く
なり、最終的に穴がおいて使用に耐えなくなる。

この発明は上記石英管のもつ問題点を解決して石英管の
ライフの更なる延長をはかり、ざらにｔ１４酸塩系ガラ
スのような液状原料を炉内に供給するのに適した方法お
よび装置を提供することを目的とするものである。

Ｅ問題点を解決するための手段］ 本発明の第１はガラス原料液貯槽から流出させたガラス
原料液を熔解炉に供給するに当り、ガラス原料液を傾斜
する投入管に導き、この投入管に中心軸のまわりに回転
を与えながら熔解炉の内部に投入することを特徴とする
ものである。また第２番目の発明は、ガラス原料液貯槽
より導出させた供給管の下端を熔解炉の原料投入口に傾
斜して配設した原料投入管に挿入し、この原料投入管を
その中心軸のまわりに回転させる駆ａｍ構を付設してガ
ラス熔解炉への原料供給装置としたものである。

［作　用］ この発明は上記のように熔解炉への原料の供給に際して
、原料投入管を用い、この原料投入管を直接傾斜し、又
は連結具を介して連接された円筒管の傾斜角を適宜設定
し、原料投入管を回転させる。一方、原料供給管から供
給された液状原料は原料投入管の回転に伴い順次投入管
内壁面の余熱された新しい面と接触し、熱によってガラ
ス化反応を受けながら投入管の傾斜に沿って下方に移動
し、投入管の炉内側端部から滴下しつつ炉内坩堝に供給
される。

［実施例］ 次に本発明を実施例に基づいて説明する。第１図はこの
発明によるガラス熔解炉への原料供給方法を実施ターる
ための装置の一例を示を断面図であり、１は耐火煉瓦を
主材として構築された熔解炉、２はＳｉＣ抵抗発熱体、
３は石英製坩堝、４は粗溶融ガラス、５は石英管のごと
き原料投入管、６は熔解炉１の投入口に充填したガラス
綿、７は連結具（ステンレス製）、９は回転自在に支持
さ゛れた円筒管（ステンレス製）、１０は円筒管９の回
転駆ｆｌＪ機構、１１４ま円筒管９内に挿入された原料
供給管（ステンレス製）、１２は回転駆動機構のフレー
ム（ｔＪＡ材製）、１８は原料供給管１１の支持腕（Ｆ
Ａ材製）、２０は回転駒！ＩＩＩａ横１０を支持Ｍる基
台（鋼材製）、２５は原料液貯槽（プラスチック製）で
ある。

原料投入管５は、第２図に示すごとく２つ割の半円管（
ステンレス製）のフランジにボルト・ナツト８を用いて
締付ける構造のａＮＮ１３介して円筒管９の下端に一連
に接続されている。円筒管９の回転駆！７１機構１０は
、フレーム１２の上部に設けた円筒管支持用軸受（Ｉ製
）１３．１３と、円筒管９の外周に設けたプーリ（８１
４％１）１４と、フレーム１２内の七−夕１５と、モー
タ１５に取付けたプーリ（鋼製）１６と、両プーリ１４
．１６間にかけたベルト（ゴム製）１７とから構成され
ており、モータ１５を駆動することにより原料投入管５
、連結具７および円筒管９を一連のままそれぞれ中心軸
のまわりに回転させる。図示例では原料投入管５、連結
具７および円ｎ管９は基台２０の傾斜角調節４１横によ
って下白き斜めに取付けられている。すなわち、フレー
ム１２の底面における一端は基台２０の軸受（鋼製）２
１にピボットされ、他端はネジ杆（ｍ製）２２のＬ部に
係合支持されている。ネジ＋１２２は基台２０の上面に
雌ネジ（鋼製）２３に螺合され、ネジ杆２２のハンドル
２４を操作することにより昇降させＣフレーム１２の傾
斜、すなわちＬ２円筒管９の傾き角を調節し任意の位置
にセットできるものとなっている。

原料液貯槽２５内のガラス原料液２Ｇは、槽底１部のコ
ック２７および管（プラスチック製）２８を介して支持
腕１８に支持された原料供給管１１内に流入し、その下
端から原料投入管５に流れて坩堝３内に滴下されている
。原料供給管１１は下向き斜めの円筒管９内に挿入され
ているため、供給管１１内の原料液２６は流下する間に
原料投入管５からの上界する熱を受けて流動状態を良好
にしている。なお、図示例では原料供給管１１のほとん
どが円筒管９内に包囲されているが、少なくとも下半部
が包囲されていれば、上記流動状態が確保できる。ＬＥ
料供給管１１の下端から原料投入管５に流れた原料液２
６は、原料投入管５の回転によりその管内壁の余熱され
た新しい而と接触し熱効率よくガラス化される。

次に本発明の上記の実施例に基づく炉内への原料の供給
について記す。本発明はガラス原料中の主成分として正
燐酸！１３ＰＯ４を用いる流動性を１丁する燐酸塩系ガ
ラスの原料投入に特に適している。正燐酸ＨｔＰＯ４を
他成分、例えばＭ９ＣＯ３、ＺｎＣＯ３等の成分と充分
混合し、温合されたガラス原料液２６は原料液貯槽２５
に供給され、この原料液２Ｇはコック２７によって随時
管２８を通って原料供給管１１へと供給される。そして
この原料液２６は原料供給管１１を通って炉内への原料
投入管５に供給される。このとぎ原料投入管５は、連結
具７を介して円筒管９を基台２０内に設置ノられたハン
ドル２４の操作によって１０〜４０度の範囲内に傾斜せ
しめる。この傾斜角は原料液２６が原料供給管１１およ
び原料投入管５内をこの勾配によって自然に流下りる角
度に設定するが、この傾斜角は原料液の粘性を考慮して
適宜設定する。ざらにモータ１５の回転をプーリ１６、
ベルト１７およびプーリ１４を介して円筒管９に伝え１
〜６０ｒｐｍの範囲内で回転させる。同時に連結具７を
介して原料投入管５も回転することとなる。このように
して原料投入管５に供給された原料液２Ｇは原料投入管
５の回転につれて原料投入管５の内面の常に余熱された
部分と接触し熱効率よくガラス化しつつ類１内の坩堝３
内に粗熔解ガラスとして供給される。上記余熱は類１内
の抵抗発熱体２の輻射熱により供給される。

本発明において、原料投入管５として石英管を用いてい
るが、これは石英管としての石英中に極めて微量でもガ
ラスを着色させる不純物としての鉄分が極めて少ないた
めであり、原料液によって石英管が侵蝕されてもガラス
を着色しないためである。特に光学ガラスにおいては極
力着色を避けねばならないからである。従って、多少着
色しても差し支えないガラスの場合には他の材料、例え
ばレラミック系耐火物を用いることもできる。また１＋
１堝３の材質としては石英製の他に熔解されたガラスが
多少着色しても差支えない場合には、白金製坩堝を用い
てもよい。連結具７、円筒管９についてはステンレス製
が防錆上望ましいが一般鋼材を用いることもできる。原
料液貯４ｆｆ２５の材質はポリ塩化ビニール、ポリスチ
ロール等のプラスチック或いはステンレスなど１燐１ｆ
２Ｈ：＋ＰＯ４によって腐蝕されないものであればよい
。更にモータ１５の回転を円筒管９に伝えるために本実
施例のプーリ１４．１６とベルト１７の代りにギＡアと
ヂエンを用いてしよい。さらに、前記実施例において、
原料投入管５の回転および傾斜角の調節は連結具７を介
して連接された円筒管９にて行われたが、原料投入管５
の長さを原料液貯槽側に延長し、原料投入管５を連結具
７、円筒管９を用いずに直接回転駆動機構１０上に軸受
１３．１３を介して取付けてもよい。

本発明の実施例の応用例として第３図に示す装置がある
。すなわち、炉内に坩堝３を用意せず、原料投入管５か
らガラス化したガラスが滴下する位置の炉底に貫通孔２
９を設け、炉床と接触することなく炉内を通過したガラ
スを炉床直下の炉外水槽３０に受は粗熔解ガラスを得る
装置である。水槽３０には、連続して滴下するガラスが
保有する熱をづみやかに取り入るために冷ｕ１水３１は
常に供給する。この粗熔解ガラスは低粘性にて滴下され
るため１〜５＋ａｍ直径の粒状となる。調合されたガラ
ス原料を白金’ｌ　ｊｌｆ堝を用いて直接熔融するとガ
ラス原料のガラス化反応のときの強い化学侵蝕力によっ
て白金が浸され白金製坩堝のライフ、を短くＭるが、こ
の粗熔解されたガラス化反応の終了したガラスつまり粗
熔解ガラスを用いることによって白金製坩堝のライフを
延長することができる。

［発明の効果１ この発明は上記のような構成を有し、原料投入管を回転
せしめることによって、ガラスの原料は原料投入管の回
転と共に原料投入管内壁の余熱された常に新しい面と接
触し熱効率良くガラス化され、且つ原料投入管内壁全体
が使われることによって、原料投入管のライフを回転さ
せないときと対比して３〜４倍に延長覆ることができる
。さらに原料投入管の傾斜角を熔解しようとするガラス
の原料液の粘性および必要とする供給量に合わせて任意
に選定することができ、炉内投入管端から滴下するガラ
スのガラス化の程度および滴下速度を任意に調節するこ
とができ、投入管内での原料液の滞在時間を必要最小限
に留めることによって投入管の侵蝕を極力押えることが
できる。特に原料投入管としてガラスを着色させる鉄分
の極めて少ない石英管を用いるときには各波長において
極めて透過痘の高いガラスを得ることができ、高価な石
英管を有効に仕えるという経済的効果に加えて、石英管
の熱間での繁雑な交換作業回数も減らせるという大きな
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２図は連結
具の斜視図、第３図は熔解炉の直下に炉外水槽を設けた
場合の部分的断面図である。 １・・・熔解炉、２・・・抵抗発熱体、３・・・石英製
坩堝、４・・・ガラス、５・・・原料投入管（石英管）
、６・・・ガラス綿、７・・・連結具、９・・・円筒管
、１ｏ・・・回転駆動機構、１１・・・原料供給管、１
２・・・フレーム、１４．１６・・・プーリ、１５・・
・モータ、１１・・・ベルト、２０・・・基台、２２・
・・昇降用ネジ、２３・・・雌ネジ、２５・・・原料液
貯槽、２６・・・原料液、２１・・・フック、２８・・
・管。 出　願　人　　ホーヤ株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　ガラス原料液貯槽から流出させたガラス原料液を、
   傾斜する原料投入管に導き、この原料投入管に中心軸の
   まわりに回転を与えながら熔解炉の内部に前記ガラス原
   料を投入することを特徴とするガラス熔解炉への原料供
   給方法。 ２　ガラス原料液貯槽より導出させた供給管の下端を熔
   解炉の原料投入口に傾斜して配設した原料投入管に挿入
   し、この原料投入管を中心軸のまわりに回転させる回転
   駆動機構を付設したことを特徴とするガラス熔解炉への
   原料供給装置。