JPWO2011083736A1 - Vacuum degassing apparatus for molten glass, method for producing molten glass using the same, and method for producing glass article - Google Patents
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Abstract
減圧脱泡槽内の溶融ガラスの素地面レベルを測定する手段を有する減圧脱泡装置の提供。板状体または棒状体からなる垂直部材と、該垂直部材に設けられた、板状体からなる水平部材と、からなる液面測定手段が減圧脱泡槽の内部に挿入された溶融ガラスの減圧脱泡装置。Provided is a vacuum degassing apparatus having means for measuring a ground level of molten glass in a vacuum degassing tank. Decompression of molten glass in which a liquid level measuring means comprising a vertical member made of a plate-like body or a rod-like body and a horizontal member made of a plate-like body provided on the vertical member is inserted into the inside of the vacuum degassing tank Defoaming device.
Description
本発明は、連続的に供給される溶融ガラスから気泡を除去する溶融ガラスの減圧脱泡装置、およびそれを用いた溶融ガラスの清澄方法などに関する。 The present invention relates to a vacuum degassing apparatus for molten glass that removes bubbles from continuously supplied molten glass, a method for clarifying molten glass using the apparatus, and the like.
従来、成形されたガラス製品の品質を向上させるために、溶解炉で原料を溶解した溶融ガラスを成形装置で成形する前に、溶融ガラス内に発生した気泡を除去する清澄工程が設けられている。
この清澄工程では、減圧雰囲気内に溶融ガラスを導入し、この減圧雰囲気下、連続的に流れる溶融ガラス流内の気泡を大きく成長させて溶融ガラス内に含まれる気泡を浮上させ、溶融ガラス表面で気泡を破泡させて除去し、その後、溶融ガラスを減圧雰囲気から排出する減圧脱泡方法が知られている(特許文献1参照)。Conventionally, in order to improve the quality of the molded glass product, a clarification step is provided to remove bubbles generated in the molten glass before the molten glass in which the raw material is melted in the melting furnace is molded by the molding apparatus. .
In this clarification step, molten glass is introduced into the reduced-pressure atmosphere, and bubbles in the molten glass flow that flows continuously under this reduced-pressure atmosphere are greatly grown to float up the bubbles contained in the molten glass. A vacuum degassing method is known in which bubbles are removed by breaking bubbles, and then the molten glass is discharged from the reduced pressure atmosphere (see Patent Document 1).
減圧脱泡方法の効果は、気泡の浮上速度に加えて、気泡がガラス表面まで移動する距離、すなわち、溶融ガラスの素地面レベル(減圧脱泡槽の底面から溶融ガラスの素地面までの距離)によって影響される。
したがって、溶融ガラスの減圧脱泡方法では、減圧脱泡槽内の溶融ガラスの素地面レベルを一定に保つことが重要である。
また、減圧脱泡槽内で溶融ガラスの液面が変動すると、減圧脱泡槽の壁面に存在する異物が溶融ガラス中に混入するおそれがある。このような異物の混入を防止するためにも、減圧脱泡槽内の溶融ガラスの素地面レベルを一定に保つことが重要である。The effect of the vacuum degassing method is the distance that the bubbles move to the glass surface in addition to the bubble rising speed, that is, the ground level of the molten glass (the distance from the bottom surface of the vacuum degassing tank to the ground surface of the molten glass). Is influenced by.
Therefore, in the vacuum degassing method for molten glass, it is important to keep the ground level of the molten glass in the vacuum degassing tank constant.
Moreover, if the liquid level of the molten glass fluctuates in the vacuum degassing tank, there is a possibility that foreign substances present on the wall surface of the vacuum degassing tank are mixed in the molten glass. In order to prevent such foreign matter from being mixed, it is important to keep the ground level of the molten glass in the vacuum degassing tank constant.
特許文献2には、減圧脱泡方法の実施中に減圧脱泡槽内の溶融ガラスの素地面レベルを測定する電気的な手段が開示されているが、特にディスプレイ基板ガラスのような高品質なガラスが求められる場合、電気的手段の使用は減圧脱泡槽内の溶融ガラスに化学的影響を及ぼすおそれがあることから好ましくない。 Patent Document 2 discloses an electrical means for measuring the ground level of the molten glass in the vacuum degassing tank during the vacuum degassing method, but it is particularly high quality like display substrate glass. When glass is required, the use of electrical means is not preferred because it may chemically affect the molten glass in the vacuum degassing vessel.
上述した点を鑑みて、本発明は、減圧脱泡槽内の溶融ガラスの素地面レベルを簡便に測定する手段を有する減圧脱泡装置を提供することを目的とする。 In view of the above points, an object of the present invention is to provide a vacuum degassing apparatus having means for simply measuring the ground level of molten glass in a vacuum degassing tank.
上記の目的を達成するため、本発明は、減圧吸引される減圧ハウジングと、前記減圧ハウジング内に設けられ、溶融ガラスの減圧脱泡を行う減圧脱泡槽と、前記減圧脱泡槽に連通して設けられ、減圧脱泡前の溶融ガラスを前記減圧脱泡槽に導入する導入手段と、前記減圧脱泡槽に連通して設けられ、減圧脱泡後の溶融ガラスを前記減圧脱泡槽から導出する導出手段とを有する溶融ガラスの減圧脱泡装置であって、
前記減圧脱泡槽の天井部に設けられた槽開口部と前記減圧ハウジングの天井部に設けられたハウジング開口部とを連絡する中空構造部と、前記ハウジング開口部に設けられる透明窓と、で構成される少なくとも1つの窓部を有しており、
板状体または柱状体からなる垂直部材と、該垂直部材上に設けられた水平部材と、で構成され、前記減圧脱泡槽内の溶融ガラスの素地面レベルを測定するための素地面レベル測定手段が、前記中空構造部から前記減圧脱泡槽の内部に挿入されていることを特徴とする溶融ガラスの減圧脱泡装置を提供する。In order to achieve the above object, the present invention provides a vacuum housing that is sucked under reduced pressure, a vacuum deaeration tank that is provided in the vacuum housing and performs vacuum degassing of molten glass, and communicates with the vacuum degassing tank. And introducing means for introducing molten glass before vacuum degassing into the vacuum degassing tank; and communicating with the vacuum degassing tank; and providing the molten glass after vacuum degassing from the vacuum degassing tank A vacuum degassing apparatus for molten glass having a deriving means for deriving,
A hollow structure part connecting the tank opening provided in the ceiling part of the vacuum degassing tank and the housing opening provided in the ceiling part of the vacuum housing; and a transparent window provided in the housing opening. Having at least one window configured;
A ground level measurement for measuring the ground level of molten glass in the vacuum degassing tank, comprising a vertical member made of a plate-like body or a columnar body and a horizontal member provided on the vertical member. A means is inserted into the vacuum degassing tank from the hollow structure portion, and a vacuum degassing apparatus for molten glass is provided.
また、本発明は、上記した減圧脱泡装置を用いた溶融ガラスの減圧脱泡方法、および上記した減圧脱泡装置を用い、前記素地面レベル測定手段により減圧脱泡槽内の溶融ガラスの素地面レベルを測定しながら溶融ガラスを減圧脱泡する、溶融ガラスの減圧脱泡方法を提供する。
また、本発明は、上記した減圧脱泡装置を用いて、前記導入手段から減圧脱泡槽に導入された溶融ガラスを減圧脱泡槽内において減圧脱泡を行い、該溶融ガラスを前記導出手段から導出する、溶融ガラスの減圧脱泡方法であって、前記溶融ガラスを減圧脱泡槽内において減圧脱泡を行うに当たり、前記素地面レベル測定手段により減圧脱泡槽内の溶融ガラスの素地面レベルを測定しながら溶融ガラスを減圧脱泡する、溶融ガラスの減圧脱泡方法を提供する。The present invention also provides a vacuum degassing method for molten glass using the vacuum degassing apparatus described above, and an element for molten glass in a vacuum degassing tank using the above-mentioned vacuum degassing apparatus and by the ground level measuring means. Provided is a vacuum degassing method for molten glass, wherein the molten glass is vacuum degassed while measuring the ground level.
Further, the present invention uses the vacuum degassing apparatus described above to perform degassing of the molten glass introduced from the introducing means into the vacuum degassing tank in the vacuum degassing tank, and the molten glass is extracted as the deriving means. A method for defoaming molten glass in a vacuum defoaming tank, wherein the molten glass is defoamed in a vacuum defoaming tank. Provided is a method for degassing a molten glass by degassing the molten glass while measuring the level.
また、本発明は、上記した減圧脱泡方法を用いた溶融ガラスの製造方法を提供する。
さらに、本発明は、上記した減圧脱泡方法による減圧脱泡工程と、前記減圧脱泡工程の前工程としての原料溶融工程と、を含む溶融ガラスの製造方法を提供する。
さらにまた、上記した減圧脱泡方法による減圧脱泡工程と、前記減圧脱泡工程の前工程としての原料溶融工程と、前記減圧脱泡工程の後工程としての成形工程と、を含むガラス物品の製造方法を提供する。Moreover, this invention provides the manufacturing method of the molten glass using the above-mentioned vacuum degassing method.
Furthermore, this invention provides the manufacturing method of the molten glass containing the reduced pressure defoaming process by the above-mentioned reduced pressure defoaming method, and the raw material melting process as a previous process of the said reduced pressure defoaming process.
Furthermore, a glass article comprising: a vacuum degassing step by the vacuum degassing method described above; a raw material melting step as a pre-step of the vacuum defoaming step; and a forming step as a post-step of the vacuum defoaming step. A manufacturing method is provided.
本発明の減圧脱泡装置では、溶融ガラスの減圧脱泡方法の実施中に、減圧脱泡槽内の溶融ガラスの素地面レベルを測定することができる。そして、得られた素地面レベルの測定結果に基づいて、減圧脱泡槽内の溶融ガラスの素地面レベルを一定に保つことができる。 In the vacuum degassing apparatus of the present invention, the ground level of the molten glass in the vacuum degassing tank can be measured during the execution of the vacuum degassing method for molten glass. And based on the measurement result of the obtained ground level, the ground level of the molten glass in a vacuum degassing tank can be kept constant.
以下、図面を参照して本発明を説明する。
図1は、本発明の減圧脱泡装置の一構成例を示す断面図である。図1に示す減圧脱泡装置10において、円筒形状をした減圧脱泡槽12は、その長軸が水平方向に配向するように減圧ハウジング11内に収納配置されている。減圧脱泡槽12の上流側の下面には垂直方向に配向する上昇管13が、下流側の下面には下降管14が取り付けられている。なお、減圧脱泡槽12の上流側および下流側とは、減圧脱泡槽12中を流動する溶融ガラスGの流動方向における上流側および下流側を意味する。上昇管13及び下降管14は、その一部が減圧ハウジング11内に位置している。The present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of the vacuum degassing apparatus of the present invention. In the
図1に示すように、上昇管13は、減圧脱泡槽12と連通しており、溶解槽100からの溶融ガラスGを減圧脱泡槽12に導入する導入手段である。このため、上昇管13の下端部は、上流ピット120の開口端に挿入され、この上流ピット120内の溶融ガラスGに浸漬されている。
下降管14は、減圧脱泡槽12に連通しており、減圧脱泡後の溶融ガラスGを減圧脱泡槽12から下降させて後工程の処理槽(図示せず)に導出する導出手段である。このため、下降管14の下端部は、下流ピット140の開口端に挿入され、この下流ピット140内の溶融ガラスGに浸漬されている。
減圧ハウジング11内において、減圧脱泡槽12、上昇管13及び下降管14の周囲には、これらを断熱被覆する断熱用レンガ等の断熱材18が配設されている。
図1に示す減圧脱泡装置10において、減圧ハウジング11の天井部には、真空ポンプ(図示せず)等によって真空吸引することにより、該減圧ハウジング11の内部を減圧状態に保持するための吸引開口部21が設けられている。減圧脱泡槽12の天井部にも該減圧脱泡槽12の内部を減圧状態に保持するための吸引開口部31が設けられている。As shown in FIG. 1, the ascending
The
In the decompression housing 11, a
In the
図1に示す減圧脱泡装置10において、減圧脱泡槽12、上昇管13及び下降管14は、溶融ガラスGの導管であるため、耐熱性及び溶融ガラスに対する耐食性に優れた材料を用いて作製されている。一例を挙げると、減圧脱泡槽12は、白金製、白金合金(白金−金合金、白金−ロジウム合金等)製、緻密質耐火物製等の中空管である。
減圧脱泡槽12を収容し、上昇管13及び下降管14の一部を収容する減圧ハウジング11は、金属製、例えばステンレス製である。In the
The decompression housing 11 that accommodates the decompression defoaming
図1に示す減圧脱泡装置10は、減圧脱泡槽12内の溶融ガラスGの状態を確認するための窓部、具体的には、減圧脱泡槽12内の溶融ガラスGの素地面レベルや、該素地面での破泡の状態等を確認するための窓部が設けられている。具体的には、減圧脱泡槽12の天井部に設けられた槽開口部30a,30bと減圧ハウジング11の天井部に設けられたハウジング開口部20a,20bとを連絡する中空管構造部(中空構造部)15a,15bと、ハウジング開口部20a,20bに設けられる透明窓16a,16bと、で構成される窓部17a,17bを有している。
なお、本発明の減圧脱泡装置は、槽開口部とハウジング開口部とを連絡する中空構造を有していればよく、図1に示す減圧脱泡装置10のような管構造を持たない単なる中空構造であってもよい。以下、本明細書において、中空管構造といった場合、このような管構造を持たない中空構造のことも意味する。また、本明細書において、中空管構造部を含め、以下中空構造部という。The
The vacuum degassing apparatus of the present invention only needs to have a hollow structure that connects the tank opening and the housing opening, and does not have a tube structure like the
図1に示す減圧脱泡装置10において、中空構造部15aおよび透明窓16aからなる窓部17aは、上昇管13の上方に位置しており、中空構造部15bおよび透明窓16bからなる窓部17bは、下降管14の上方に位置しているが、本発明の減圧脱泡装置において、窓部を設ける位置、および、設ける窓部の数はこれに限定されない。したがって、例えば、窓部17a,17bのうち一方のみを有してもよいし、窓部17a,17bに加えて、第3の窓部を、例えば、図1で吸引開口部21が示されている位置に有していてもよい。
但し、減圧脱泡槽12において、溶解槽100からの溶融ガラスGが導入される上昇管13との連通部分、および、減圧脱泡後の溶融ガラスGが後工程の処理槽へと導出される下降管14との連通部分は、減圧脱泡槽12内の素地面レベルや該素地面での破泡の状態といった、減圧脱泡槽12内の溶融ガラスGの状態を確認するうえで特に重要である。従って、上昇管13および下降管14のうち、少なくとも一方の上方に窓部を設けることが好ましく、図1に示すように、上昇管13および下降管14の両方の上方に窓部17a,17bを設けることが好ましい。In the
However, in the reduced
中空構造部15a,15bは、耐熱性に優れていることが求められるため、白金製若しくは白金合金製、又は緻密質耐火物製が好ましい。
Since it is calculated | required that the
中空構造部15a,15bの断面形状は、減圧脱泡槽12内の溶融ガラスGの状態を確認するうえで不都合がなく、減圧ハウジング11および減圧脱泡槽12の強度低下につながらない限り特に限定されず、その横断面形状としては、円形、楕円形、矩形等、各種形状を選択することができる。
The cross-sectional shapes of the
中空構造部15a,15bの各部分の寸法も減圧脱泡槽12内の溶融ガラスGの状態を確認するうえで不都合がなく、減圧ハウジング11および減圧脱泡槽12の強度低下につながらない限り特に限定されない。中空構造部の断面形状の円相当径を、該横断面の寸法とした場合、例えば、30〜400mmとすることができ、より好ましくは40〜350mmであり、さらに好ましくは50〜300mmである。
The dimensions of the
ハウジング開口部20a,20b側に設けられる透明窓16a,16bは、耐熱性、耐圧性、耐酸性などを有することが望ましい。これらを満たす材料としては、例えば、石英ガラス、サファイアガラス、透明結晶化ガラスなどが挙げられる。
The
図1に示す減圧脱泡装置10において、素地面レベル測定手段40a,40bが中空構造部15a,15bから減圧脱泡槽12の内部に挿入されている。
図2,3は素地面レベル測定手段40aの拡大図である。図2は素地面レベル測定手段40aの側面図であり、図3は素地面レベル測定手段40aを図2の上方から見た図である。素地面レベル測定手段40aのみ拡大図を示したが、素地面レベル測定手段40bも同じ形状である。In the
2 and 3 are enlarged views of the ground level measuring means 40a. 2 is a side view of the ground level measuring means 40a, and FIG. 3 is a view of the ground level measuring means 40a as viewed from above in FIG. Although only the ground level measuring means 40a is shown in an enlarged view, the ground level measuring means 40b has the same shape.
図2,3に示す素地面レベル測定手段40aは、板状体からなる垂直部材41aと、該垂直部材41aに設けられた水平部材43aと、で構成される。ここで、垂直部材および水平部材の名称は、素地面レベル測定手段40aを減圧脱泡槽12の内部に挿入した状態における、これらの部材の向きを表している。すなわち、素地面レベル測定手段40aを減圧脱泡槽12の内部に挿入した状態において、垂直部材41aはその長手方向が垂直方向を向いた状態となり、水平部材43aはその長手方向が水平方向を向いた状態となる。
図2に示す素地面レベル測定手段40aでは、垂直部材41aの長手方向(長さ方向)に沿って、互いに等間隔になるように、または所定間隔となるように、5つの水平部材43aが設けられている。これら5つの水平部材43aは、垂直部材41aの幅方向における位置をずらして配置することによって、図3に示すように、該垂直部材41aの一端側から見た際に、5つの水平部材43aが全て見える位置関係となっている。図2においては、垂直部材41aの長手方向、すなわち上下方向に等間隔をおいて5つの水平部材43aが設けられている例を示しているが、複数個設けられる水平部材は、所定間隔をもって配設されるようにしてもよい。
なお、垂直部材41aおよび水平部材43aは、耐熱性及び溶融ガラスに対する耐食性に優れていることが求められ、かつ、後述するように、その厚さが小さいことが好ましいことから、白金製若しくは白金合金製であるのが好ましい。The ground level measuring means 40a shown in FIGS. 2 and 3 includes a
In the ground level measuring means 40a shown in FIG. 2, five
The
図1に示す減圧脱泡装置10において、垂直部材41a,41bは、素地面レベル測定手段40a,40bの本体をなし、その上端にはフランジ42a,42bが設けられている。中空構造部15a,15bのハウジング開口部20a,20b側の端部と、透明窓16a,16bと、の間に、該フランジ42a,42bを挟持することによって、垂直部材41a,41bに設けられた水平部材43a,43bのうち、最も下方に設けられたもの(以下、本明細書にいて、「最も下方に設けられた水平部材」という。)が減圧脱泡槽12の内部に所定の深さまで挿入された状態で固定される。ここで、図1に示すように、最も下方に設けられた水平部材43a,43bが減圧脱泡槽12内の溶融ガラスGに浸漬した状態となる必要がある。このため、垂直部材41a,41bの上端から最も下方に設けられた水平部材43a,43bまでの距離L(mm)が下記式を満たす必要がある。
・L > L1 + L2
ここで、L1(mm)は中空構造部15a,15bの長さであり、L2(mm)は減圧脱泡槽12の天井部から溶融ガラスGの素地面までの距離である。In the
・ L> L 1 + L 2
Here, L 1 (mm) is the length of the
また、上記L(mm)が下記式を満たす必要がある。
・L < L1 + L3
ここで、L3(mm)は減圧脱泡槽12の高さ、すなわち、減圧脱泡槽12の天井部から底面までの距離である。Further, the above L (mm) needs to satisfy the following formula.
・ L <L 1 + L 3
Here, L 3 (mm) is the height of the
図1に示すように、減圧脱泡槽12内の溶融ガラスGの素地面の高さHは、減圧脱泡槽12の高さL3(mm)の1/2程度となるように通常は調節されている。垂直部材41に設ける水平部材43の数にもよるが、図示した素地面レベル測定手段40a,40bの場合、最も下方に設けられた水平部材43a,43bが溶融ガラスGの素地面の高さHの1/2程度まで浸漬されていることが好ましい。
したがって、上記L(mm)は、下記式を満たすことが好ましい。
・L = L1 + 3/4L3 As shown in FIG. 1, the height H of the ground surface of the molten glass G in the
Therefore, the L (mm) preferably satisfies the following formula.
・ L = L 1 + 3 / 4L 3
垂直部材41a,41bの幅は、中空構造部15a,15bに挿入可能な寸法である限り特に限定されない。但し、板状体からなる垂直部材41a,41bの幅が大きいほど、該垂直部材41a,41bに設ける水平部材43a,43bの数を増やすことができるので好ましい。
なお、素地面レベル測定手段40a,40bの設置により、減圧脱泡槽12内の溶融ガラスGの流れが阻害されるおそれがないように、垂直部材41a,41bの短手方向(幅方向)が減圧脱泡槽12内の溶融ガラスGの流れ方向と一致するように素地面レベル測定手段40a,40bを設置することが好ましい。The widths of the
In addition, the short direction (width direction) of the
本発明の減圧脱泡装置10では、窓部17a,17bの透明窓16a,16bから水平部材43a,43bを観察することによって、減圧脱泡槽12内の溶融ガラスGの素地面レベルを測定する。すなわち、図1に示す減圧脱泡装置10では、5つの水平部材43a,43bのうち、上方に位置する3つの水平部材43a,43bは素地面よりも上方に位置しているので、透明窓16a,16bから観察することができる。一方、下方に位置する2つの水平部材43a,43bは、溶融ガラスGに浸漬された状態となっているので、透明窓16a,16bからは観察することができない。
減圧脱泡槽12内の溶融ガラスGの素地面レベルを測定する手段として、音響的手段は減圧脱泡槽12の内部が高温かつ減圧雰囲気であることから使用することができない。また、電気的手段の使用は減圧脱泡槽12内の溶融ガラスGに化学的影響を及ぼすおそれがあることから好ましくない。これに対し、目視や光学機器によって溶融ガラスの素地面レベルを測定することができる本発明の、素地面レベル測定手段を備えた減圧脱泡装置は優れている。In the
As a means for measuring the ground level of the molten glass G in the
溶融ガラスGの素地面は、透明窓16a,16bから観察された水平部材43a,43bのうち、最も下方にあるものと、透明窓16a,16bから観察されなかった水平部材43a,43bのうち、最も上方にあるものと、の間に位置しているので、減圧脱泡槽12の底面からこれら2つの水平部材までの距離に基づいて、溶融ガラスGの素地面レベルを測定することができる。
Among the
上記の考えによれば、垂直部材に設けられた水平部材が1つであっても、溶融ガラスGの素地面レベルの測定は可能である。すなわち、透明窓から水平部材を観察できた場合、該水平部材は素地面よりも上方に位置していることになる。一方、透明窓から水平部材を観察できなかった場合、該水平部材は素地面よりも下方に位置していることになる。ここから、減圧脱泡槽の底面から水平部材までの距離に対する、素地面レベルの高低を判断することができる。
但し、素地面レベルをより正確に測定するためには、図2に示すように、垂直部材41aの長手方向に沿って間隔をあけて2つ以上の水平部材43aを設けることが好ましい。この場合、垂直部材41aに設ける水平部材43aの数は特に限定されず、必要に応じて適宜選択すればよい。
図3では、垂直部材41aの両面に水平部材43aを千鳥状(互い違い状)に設ける(Staggered layout)ことで、垂直部材41aに設ける水平部材43aの数を増やしている。According to the above idea, even if there is only one horizontal member provided on the vertical member, it is possible to measure the ground level of the molten glass G. That is, when the horizontal member can be observed from the transparent window, the horizontal member is positioned above the ground surface. On the other hand, when the horizontal member cannot be observed from the transparent window, the horizontal member is positioned below the bare ground. From here, the level of the ground level with respect to the distance from the bottom surface of the vacuum degassing tank to the horizontal member can be determined.
However, in order to measure the ground level more accurately, it is preferable to provide two or more
In FIG. 3, the number of
垂直部材に2つ以上の水平部材を設ける場合、垂直部材の長手方向における水平部材同士の間隔(以下、「水平部材のピッチ(p)」という。)は特に限定されず、要求される素地面レベルの測定精度に応じて適宜選択することができる。一例を挙げると、5mmピッチ、10mmピッチ、25mmピッチ、50mmピッチ等とすることができる。
なお、素地面レベル測定手段を設置する位置によって、水平部材のピッチ(p)を変えてもよい。例えば、上昇管13の上方に設けられた窓部17aに挿入される素地面レベル測定手段40aと、下降管14の上方に設けられた窓部17bに挿入される素地面レベル測定手段40bと、では、水平部材43a,43bのピッチ(p)を変えてもよい。溶融ガラスGの入口である上昇管13側よりも、該溶融ガラスGの出口側である下降管14側の方が、素地面レベルを一定レベルに制御することがより重要になるため、素地面レベル測定手段40bにおける水平部材43bのピッチ(p)を25mmピッチとし、素地面レベル測定手段40aにおける水平部材43aのピッチを50mmピッチとしてもよい。When two or more horizontal members are provided on the vertical member, the interval between the horizontal members in the longitudinal direction of the vertical member (hereinafter, referred to as “horizontal member pitch (p)”) is not particularly limited, and the required ground surface. It can be appropriately selected according to the level measurement accuracy. For example, the pitch may be 5 mm pitch, 10 mm pitch, 25 mm pitch, 50 mm pitch, or the like.
The pitch (p) of the horizontal member may be changed depending on the position where the ground level measuring means is installed. For example, a ground level measuring means 40a inserted into a
水平部材43a,43bの寸法は、透明窓16a,16bから観察可能である限り特に限定されず、例えば、10〜20mm角等とすることができる。
水平部材43a,43bの厚みは、機械的強度が得られる限りできるだけ小さい方が、減圧脱泡槽12内の溶融ガラスGの流れを阻害するおそれがないので好ましい。水平部材43a,43bが白金製若しくは白金合金製の場合、その厚さが0.8〜1mm程度であれば機械的強度が十分である。The dimensions of the
The thickness of the
図3に示す水平部材43aは平面形状が正方形であるが、垂直部材に設ける水平部材の平面形状はこれに限定されず、半円形、三角形といった正方形以外の適宜の形状であってもよい。この場合、1つの垂直部材上に互いに平面形状が異なる水平部材を設けてもよい。1つの垂直部材に互いに平面形状が異なる水平部材を設けることは、該垂直部材に設けた水平部材同士を識別しやすくなるので好ましい。
Although the horizontal shape of the
上記では、垂直部材が板状体の場合を例に説明したが、本発明における垂直部材はこれに限定されず、棒状、筒状、部分的な棒状、または部分的な筒状の柱状体であってもよい。
柱状体からなる垂直部材に2つ以上の水平部材を設ける場合、該柱状体の外周に沿って、2つ以上の水平部材をらせん状に設ければよい。
垂直部材が柱状体の場合、機械的強度が得られる限り、その径ができるだけ小さい方が、減圧脱泡槽内の溶融ガラスの流れを阻害せず、かつ、該垂直部材に設ける水平部材をより大きくできるので好ましい。垂直部材を構成する柱状体が白金製若しくは白金合金製の場合、その径が3〜10mm程度であれば機械的強度が十分である。In the above description, the case where the vertical member is a plate-like body has been described as an example. However, the vertical member in the present invention is not limited to this, and may be a rod-like shape, a cylindrical shape, a partial rod shape, or a partial cylindrical columnar shape. There may be.
When two or more horizontal members are provided on a vertical member made of a columnar body, the two or more horizontal members may be spirally provided along the outer periphery of the columnar body.
When the vertical member is a columnar body, as long as the mechanical strength is obtained, the smaller the diameter of the vertical member does not hinder the flow of the molten glass in the vacuum degassing tank, and the horizontal member provided on the vertical member is more Since it can enlarge, it is preferable. When the columnar body constituting the vertical member is made of platinum or a platinum alloy, the mechanical strength is sufficient if the diameter is about 3 to 10 mm.
また、上述した態様では、フランジによって、垂直部材を減圧脱泡槽の内部に所定の深さまで挿入した状態で固定しているが、フランジ以外の手段で垂直部材を固定してもよい。フランジ以外の固定手段の具体例としては、中空構造部の内面に垂直部材を溶接して固定する方法などが挙げられる。 Moreover, in the aspect mentioned above, although the vertical member is being fixed to the inside of the vacuum degassing tank to a predetermined depth by the flange, the vertical member may be fixed by means other than the flange. Specific examples of the fixing means other than the flange include a method of fixing a vertical member by welding to the inner surface of the hollow structure portion.
上記以外の減圧脱泡装置10の各構成要素の寸法は、必要に応じて適宜選択することができる。減圧脱泡槽12の寸法は、減圧脱泡槽12が白金製若しくは白金合金製、又は緻密質耐火物製であるかによらず、使用する減圧脱泡装置や、減圧脱泡槽12の形状に応じて適宜選択することができる。図1に示すような円筒形状の減圧脱泡槽12の場合、その寸法の一例は以下の通りである。
・水平方向における長さ:1〜20m、
・内径:0.2〜3m
・断面形状:円形。
減圧脱泡槽12が白金製若しくは白金合金製である場合、肉厚は4mm以下であることが好ましく、より好ましくは0.5〜1.2mmである。
減圧脱泡槽は、断面円形が円筒形状のものに限定されず、断面形状が楕円形や半円形状の略円筒形状のものや、断面が矩形の筒形状のものであってもよい。The dimension of each component of the
-Length in the horizontal direction: 1-20m,
・ Inner diameter: 0.2-3m
-Cross-sectional shape: circular.
When the
The reduced-pressure defoaming tank is not limited to a cylinder having a circular cross section, and may have a substantially cylindrical shape having an elliptical or semicircular cross section, or a cylinder having a rectangular cross section.
上昇管13及び下降管14は、白金製若しくは白金合金製、又は緻密質耐火物製であるかによらず、使用する減圧脱泡装置に応じて適宜選択することができる。例えば、図1に示す減圧脱泡装置10の場合、上昇管13及び下降管14の寸法の一例は以下の通りである。
・内径:0.05〜0.8m、より好ましくは0.1〜0.6m、
・長さ:0.2〜6m、より好ましくは0.4〜4m。
上昇管13及び下降管14が白金製若しくは白金合金製である場合、肉厚は0.4〜5mmであることが好ましく、より好ましくは0.6〜4mmである。Regardless of whether the
Inner diameter: 0.05 to 0.8 m, more preferably 0.1 to 0.6 m,
-Length: 0.2-6m, more preferably 0.4-4m.
When the
本発明の減圧脱泡装置を用いた溶融ガラスの減圧脱泡方法は、従来の溶融ガラスの減圧脱泡方法と同様の条件で実施することができる。例えば、減圧脱泡の実施時、減圧脱泡槽12は、その内部が1100℃〜1600℃、特に1150℃〜1500℃の温度範囲になるように加熱されていることが好ましい。また、減圧脱泡槽12内部は、絶対圧で38〜460mmHg(51〜613hPa)に減圧されていることが好ましく、より好ましくは、60〜350mmHg(80〜467hPa)に減圧されていることが好ましい。また、減圧脱泡槽12中を流動する溶融ガラスGの流量が1〜200トン/日であることが生産性の点から好ましい。
本発明により溶融ガラスの減圧脱泡方法を実施するに当たっては、前記素地面レベル測定手段により減圧脱泡槽内の溶融ガラスの素地面レベルを測定しながら溶融ガラスを減圧脱泡する。測定された溶融ガラスの素地面の高さに応じて、予め設定された素地面の高さに対し変動した場合には、例えば設定された高さに戻るように溶融ガラスの減圧脱泡槽内の減圧度を調整し、減圧脱泡条件を一定に保つように制御する。この制御により、溶融ガラスの脱泡効果を一定に保つことができ、泡が極めて少ない泡品質に優れたガラス製品をえることができる。また、素地面レベルの変動を少なくすることにより、溶融ガラスへの異物の混入を防止することができる。The vacuum degassing method for molten glass using the vacuum degassing apparatus of the present invention can be carried out under the same conditions as the conventional vacuum degassing method for molten glass. For example, when the vacuum degassing is performed, the
In carrying out the vacuum degassing method for molten glass according to the present invention, the molten glass is degassed while measuring the ground glass level in the vacuum degassing tank by the ground level measuring means. If the height of the ground surface of the molten glass varies with respect to the preset height of the ground surface, for example, the inside of the vacuum degassing tank of the molten glass so as to return to the set height. The degree of decompression is adjusted, and the decompression defoaming condition is controlled to be constant. By this control, the defoaming effect of the molten glass can be kept constant, and a glass product excellent in foam quality with extremely few bubbles can be obtained. Further, by reducing the fluctuation of the ground level, it is possible to prevent foreign matters from being mixed into the molten glass.
本発明の減圧脱泡方法を用いた溶融ガラス製造方法は、本発明の減圧脱泡方法の前工程及び後工程として原料溶融工程及び成形工程を具備することが好ましい。この原料溶融工程は、例えば従来公知のものでよく、例えばガラスの種類に応じて約1400℃以上に加熱することによって原料を溶融する工程である。用いる原材料も製造するガラスに適合させる原材料であれば特に限定されず、例えば硅砂、ホウ酸、石灰石等の従来公知のものを最終ガラス製品の組成に合わせて調合した原材料を用いることができ、所望の清澄剤を含んでもよい。また、この成形工程は、例えば従来公知のものでよく、例えばフロート成形工程、ロールアウト成形工程、フュージョン成形工程等が挙げられる。 The molten glass production method using the vacuum degassing method of the present invention preferably comprises a raw material melting step and a molding step as a pre-process and a post-process of the vacuum degassing method of the present invention. This raw material melting step may be, for example, a conventionally known one. For example, the raw material is melted by heating to about 1400 ° C. or higher according to the type of glass. The raw material to be used is not particularly limited as long as it is compatible with the glass to be produced. For example, raw materials prepared by mixing conventionally known materials such as cinnabar, boric acid, limestone in accordance with the composition of the final glass product can be used. It may contain a refining agent. Moreover, this shaping | molding process may be a conventionally well-known thing, for example, a float shaping | molding process, a roll-out shaping | molding process, a fusion shaping | molding process etc. are mentioned, for example.
本発明によって製造されるガラスは、加熱溶融法により製造されるガラスである限り、組成的には制約されない。したがって、無アルカリガラスであってもよいし、ソーダライムガラスに代表されるソーダライムシリカ系ガラスやアルカリホウケイ酸ガラスのようなアルカリガラスであってもよい。本発明は、特に無アルカリガラス、さらには液晶ディスプレイ基板用無アルカリガラスの製造に適している。
なお、本発明によれば、泡品質にきわめて優れたガラス製品を得ることができるため、ガラス物品の製造方法、たとえばFPD用のガラス基板等の製造方法として好適である。The glass produced according to the present invention is not limited in terms of composition as long as it is produced by a heat melting method. Therefore, it may be non-alkali glass, or may be alkali glass such as soda lime silica glass represented by soda lime glass or alkali borosilicate glass. The present invention is particularly suitable for the production of alkali-free glass and further alkali-free glass for liquid crystal display substrates.
In addition, according to this invention, since the glass product excellent in foam quality can be obtained, it is suitable as a manufacturing method of a glass article, for example, a manufacturing method of the glass substrate for FPD, etc.
本発明によれば、溶融ガラスの減圧脱泡方法の実施中に、減圧脱泡槽内の溶融ガラスの素地面レベルを測定することができる。そして、得られた素地面レベルの測定結果に基づいて、減圧脱泡槽内の溶融ガラスの素地面レベルを一定に保つことができる。その結果、溶融ガラスの脱泡効果を高めることができ、泡が極めて少ない泡品質に優れ、かつ溶融ガラスへの異物の混入を防止することができ、高品質のガラス製品を製造することができる。本発明の製造方法は、特に泡欠点、異物欠点がないことが厳しく要求されるフラット・パネル・ディスプレイ用のガラス基板や光学用ガラス等の製造方法として有用である。
なお、2010年1月8日に出願された日本特許出願2010−002607号の明細書、特許請求の範囲、図面及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の開示として取り入れるものである。ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the surface level of the molten glass in a vacuum degassing tank can be measured during implementation of the vacuum degassing method of molten glass. And based on the measurement result of the obtained ground level, the ground level of the molten glass in a vacuum degassing tank can be kept constant. As a result, the defoaming effect of the molten glass can be enhanced, the foam quality is extremely low, the mixing of foreign matters into the molten glass can be prevented, and a high-quality glass product can be produced. . The production method of the present invention is particularly useful as a production method of glass substrates for flat panel displays, optical glass, and the like that are strictly required to be free from bubble defects and foreign material defects.
The entire contents of the specification, claims, drawings and abstract of Japanese Patent Application No. 2010-002607 filed on January 8, 2010 are incorporated herein by reference. .
10:減圧脱泡装置
11:減圧ハウジング
12:減圧脱泡槽
13:上昇管
14:下降管
15a,15b:中空構造部
16a,16b:透明窓
17a,17b:窓部
18:断熱材
20a,20b:ハウジング開口部
21,31:吸引開口部
30a,30b:槽開口部
40a,40b:素地面レベル測定手段
41a,41b:垂直部材
42a,42b:フランジ
43a,43b:水平部材
100:溶解槽
120:上流ピット
140:下流ピット
G:溶融ガラスDESCRIPTION OF SYMBOLS 10: Depressurization degassing apparatus 11: Depressurization housing 12: Depressurization degassing tank 13: Rising pipe 14:
Claims (10)
前記減圧脱泡槽の天井部に設けられた槽開口部と前記減圧ハウジングの天井部に設けられたハウジング開口部とを連絡する中空構造部と、前記ハウジング開口部に設けられる透明窓と、で構成される少なくとも1つの窓部を有しており、
板状体または柱状体からなる垂直部材と、該垂直部材上に設けられた水平部材と、で構成され、前記減圧脱泡槽内の溶融ガラスの素地面レベルを測定するための素地面レベル測定手段が、前記中空構造部から前記減圧脱泡槽の内部に挿入されていることを特徴とする溶融ガラスの減圧脱泡装置。A vacuum housing that is sucked under reduced pressure, a vacuum defoaming tank that is provided in the vacuum housing and performs vacuum degassing of the molten glass, and is provided in communication with the vacuum degassing tank, Vacuum degassing of molten glass, which has introduction means for introducing into the vacuum degassing tank, and a derivation means provided in communication with the vacuum degassing tank and for deriving the molten glass after vacuum degassing from the vacuum degassing tank. A foam device,
A hollow structure part connecting the tank opening provided in the ceiling part of the vacuum degassing tank and the housing opening provided in the ceiling part of the vacuum housing; and a transparent window provided in the housing opening. Having at least one window configured;
A ground level measurement for measuring the ground level of molten glass in the vacuum degassing tank, comprising a vertical member made of a plate-like body or a columnar body and a horizontal member provided on the vertical member. A vacuum degassing apparatus for molten glass, characterized in that means is inserted into the vacuum degassing tank from the hollow structure portion.
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