KR0160313B1 - 저알칼리 함량을 가지는 유리 생산방법 - Google Patents

저알칼리 함량을 가지는 유리 생산방법

Info

Publication number
KR0160313B1
KR0160313B1 KR1019930010038A KR930010038A KR0160313B1 KR 0160313 B1 KR0160313 B1 KR 0160313B1 KR 1019930010038 A KR1019930010038 A KR 1019930010038A KR 930010038 A KR930010038 A KR 930010038A KR 0160313 B1 KR0160313 B1 KR 0160313B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
glass
zone
atmosphere
water vapor
volume percent
Prior art date
Application number
KR1019930010038A
Other languages
English (en)
Other versions
KR940000383A (ko
Inventor
고바야시 히사시
Original Assignee
조운 이. 페더리시
프랙스에어테크놀로지 인코포레이티드
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 조운 이. 페더리시, 프랙스에어테크놀로지 인코포레이티드 filed Critical 조운 이. 페더리시
Publication of KR940000383A publication Critical patent/KR940000383A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR0160313B1 publication Critical patent/KR0160313B1/ko

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
    • C03B5/16—Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
    • C03B5/18—Stirring devices; Homogenisation
    • C03B5/193—Stirring devices; Homogenisation using gas, e.g. bubblers
    • 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
    • C03B5/16—Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
    • C03B5/235—Heating the glass
    • 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
    • C03B5/16—Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
    • 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
    • C03B5/16—Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
    • C03B5/225—Refining
    • 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
    • C03B5/16—Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
    • C03B5/235—Heating the glass
    • C03B5/2353—Heating the glass by combustion with pure oxygen or oxygen-enriched air, e.g. using oxy-fuel burners or oxygen lances
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B7/00—Distributors 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
    • C03B7/02—Forehearths, i.e. feeder channels
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/50—Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Glass Melting And Manufacturing (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)

Abstract

유리제조 과정에서 산화알칼리에 의해 제공되는 용융성이 물에 의해 제공되는 용융성으로 대체되는 저알칼리 유리의 제조방법. 물은, 질소를 감소시키고 수증기 함량을 높이는 한정된 열-발생 산소-기초연소에 의해 생성되는 유리용해지대 대기 중에서의 높은 수증기 함량의 형성에 의해 유효하고도 효율적으로 유리에 제공되고, 높은 수증기 함량을 포함하는 대기를 가지는 후속의 정제 및 전로지대를 통해 용해된 유리를 통과시킴으로써 유리중에 유지된다.

Description

저알칼리 함량을 가지는 유리 생산방법
도면은 유리형성물질을 용해시키는 과정을 나타내는 유리용해로 장치를 개략적으로 나타낸 도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 원료공급장치 2 : 유리용해기
3 : 정제기 4 : 전로
5 : 버너 6 : 통과목
본 발명은 유리제조분야, 더욱 상세히는 유리형성물질이 용해되는 유리제조 공정분야에 관한 것이다.
유리의 제조에 있어서는, 유리형성물질을 유리용해기에 넣어 용해 유리로 용해하고 그 다음에 이를 주형에 부어 넣어 생성물, 예컨대 유리병을 생산한다. 용해된 유리를 잘 혼합시키는 것이 중요하며 또한 유리 제조공정으로부터 고급의 유리가 생성되는 것을 보장하기 위하여, 유리용해기내에 장입된 유리형성물질의 일부로서 점도-저하 용융제(viscosity-reducing flux material)를 사용한다. 산화나트륨, 산화칼륨 및 산화리튬과 같은 알칼리 화합물들이 상업적인 유리생산에서 사용되는 주요 용융제이다.
일반적으로, 알칼리 용융제가 주요 유리 형성물질중에서 가장 값비싼 물질이다. 더욱이, 점도를 필요한 만큼 감소시키고 다른 유리한 유리성질을 얻도록 하기 위하여 많은 양의 알칼리 용융제를 사용해야 한다. 예컨대, 전형적이 소다-석회-규산염 유리에 있어서, 유리의 13 내지 16 중량퍼센트가 알칼리 산화물, 예컨대 산화나트륨이다. 따라서, 유리제조에 사용되는 알칼리 산화물 용융제의 함량을 감소시키는 것이 바람직하다.
유리제조공정에 있어서 물이 유리분자 구조에 히드록실 그룹을 형성함으로써 유효한 용융제로서 작용한다는 사실은 잘 알려져 있다. 유리용해공정중에 용해된 유리에 히드록실 그룹의 양을 증가시키기 위해 여러 가지 방법이 강구되어 왔다. 예컨대, 스팀 또는 습기함량이 많은 공기를 전기적으로 가열된 유리용해 가마에 있는 용해된 유리를 통해 거품을 일게 끓이거나, 수소를 연소시키는 가열을 행하거나, 수산화나트륨, 수산화칼륨 및 수산화리튬과 같은 알칼리 히드록실 화합물을 용융중에 가마에 가하는 것 등이다. 이들 방법은 단가가 많이 들기 때문에 대규모의 상업적 로에 있어서 알칼리 용융제를 감소시키는데 사용되기 어렵다.
따라서, 본 발명의 목적은 감소된 알칼리 함량을 가지는 유리를 제조하기 위한 경제적인 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 상기 목적은 : (A) 유리형성물질을 유리용해지대에 넣고; (B) 유리용해 지대에 열을 제공하고, 적어도 30 부피 퍼센트의 수증기를 포함하는 유리용해 지대의 대기를 형성하기 위해 수증기를 포함하는 연소반응물을 충분히 발생시키기 위하여 연료와 적어도 35 부피 퍼센트의 산소농도를 가지는 산화제를 연소시키고; (C) 유리용해 지대에 제공되는 상기 열을 사용하여 유리용해 지대에 유리형성물질을 용해시킴으로써 용해된 유리를 생성하고; (D) 유리용해 지대의 대기중의 수증기 함량을 30 부피 퍼센트 또는 그 이상으로 유지시키면서 용해된 유리내로 용융제로서 작용하도록 하기 위해 물을 용해시켜 넣고; (E) 용해된 유리를 유리용해 지대로부터 정제지대로 보내고 정제지대의 대기가 적어도 30 부피 퍼센트의 수증기 농도를 가지도록 유지시키고; 그리고 (F) 용해된 유리를 정제시대로부터 전로(forehearth) 지대로 보내고 전로지대의 대기가 적어도 30 부피 퍼센트의 수증기 함량을 가지도록 조정하는 것을 포함하는, 용융제로서 필요한 알칼리 양을 감소시키면서 유리를 제조하는 방법에 의해 이루어진다.
본 발명의 바람직한 구현에 있어서, 열과, 수증기를 포함하는 연소반응 생성물을 정제시대에 제공하기 위하여 그리고 정제지대와 전로지대의 대기를 30 부피 퍼센트 또는 그 이상의 수증기 농도로 유지시키기 위하여 적어도 35 부피 퍼센트의 산소 농도를 가지는 산화제와 연료를 정제시대에서 연소시킨다.
여기에서 사용되는 용어 유리용해기 및 유리용해지대는 유리 형성 물질이 용해된 유리로 용해되는 로 또는 로의 지대를 의미한다.
여기에서 사용되는 용어 정제기 및 정제지대는 유리용해 지대에서 생성된 용해유리가 더 균질화되고 적은 기포를 제거시킴으로써 정제되는 챔버(chamber) 또는 유리용해로의 지대(zone)를 의미한다.
여기에서 사용되는 용어 전로 및 전로지대는 하나 또는 그 이상의 성형기계(forming machine)로 용해된 유리의 흐름을 일정하게 제공하기 위해 유리 온도를 감소시키거나 원하는 온도로 조절하는, 정제지대로부터 뻗어나온 하나 또는 그 이상의 도관을 의미한다.
본 발명은, 유리용해단계중 대기를 변화시켜 유리의 물함량을 증가시킴으로써 유리의 알칼리 함량을 경제적으로 감소시키고자 하는 여태까지의 시도들이, 대기중의 높은 물 분압을 달성하는데 많은 비용이 들기 때문에 실패했고, 유리용해 대기중의 물 분압은 제한된 산소-부화 산화제의 연소에 의해 증가될 수 있다는 인식에서 출발한다. 특히, 스팀을 사용하여 대기에 수증기를 가하고자 했던 여태까지의 시도들은 실패했는데 왜냐하면 스팀은 다량의 에너지 투여를 필요로 하는 열 흡수제이기 때문이다. 제한연소는 세가지 유효한 효과를 동시에 가져온다. 첫째, 이 연소는 유리용해기에 유리형성 물질을 녹이기 위한 열을 제공해 준다. 둘째, 이 연소는 연소의 결과로 유리용해 대기에 수증기를 제공해준다. 셋째, 이 제한 산소-부화연소는 유리용해기내로 통과된 질소양을 감소시켜서 유리용해 대기중의 질소온도를 감소시킬 뿐만 아니라 질소 벨러스트(ballast)가 더 오래 가열되기 때문에 소비된 연료의 양을 감소시킨다. 이로 인하여 유리용해기에 제공된 물이 유리 용해대기에 축적되는 것이 가능하며 따라서 대기중의 물 분압을 증가시키고 결국 용해된 유리중에 물의 농도를 증가시킴으로써, 유리제조에 필요한 알칼리 용융제의 량 및 이에 따른 생성유리중의 알칼리 함량이 감소되게 해주는 것이다.
본 발명의 방법은 어떤 유효한 유리용해로 배열로도 실행할 수 있다. 하지만, 본 발명은 유리용해 용기의 대기와 접촉하고 있는 용해된 유리물질의 표면적을 증가시키거나 또는 향상시키도록 고안된 유리용해로에서 수행하는 것이 바람직한데, 이유는 이렇게 함으로써 용해된 유리내로 물이 용해되어 들어가는 것을 가속시키기 때문이다. 이런 유리용해로의 하나는 회전형 유리용해로이다. 이러한 또다른 로는 유리형성 물질이 산소-연료불꽃에 의해 부유상태에서 용해되는 부유운반 흐름형태(entrained flow type)의 유리용해기이다. 종래의 불꽃이 교차되는 (crossfired) 로를 도면에 나타냈다. 본 발명의 방법을 도면에 나타낸 교차불꽃 유리용해로와 관련시켜 상세히 설명하겠다.
도면에 대해 설명하면, 이 유리용해로 장치는 통과목(6)에 의해 정제기(3)에 연결되고, 이 정제기는 그 다음에 전로(4)에 연결되는 유리용해기(2)로 이루어져 있다. 유리용해기(2)는 또한 하나 또는 그 이상의 버너를 포함하는데 이것들은 점화되어 열을 유리용해기내로 공급하여 유리형성물질을 용해시킨다. 도면에 예시한 구현에는 이런 버너(5)를 8개 예시하고 있는데 이들은 유리용해기(2)의 각 면의 네곳에 위치해 있고 서로를 향해 마주보는 방향으로 불꽃을 뿜고 있다. 도면에 예시한 구현은 또한 유리용해기(2)로부터 정제기(3)로 들어오는 용해된 유리형성 물질을 정제하기 위하여 정제기(3)내로 열을 제공하는 정제기(3)의 각면의 한곳에 위치한 두개의 버너(7)를 포함하고 있다.
유리형성물질을 원료공급장치(1)를 통해 유리용해기(2)내로 주입한다. 이 유리형성물질은 전형적으로 모래, 소다회, 석회석, 돌로마이트(dolomite), 산화제 2철 및 지스러기 유리 또는 파편유리와 같은 물질을 하나 또는 그 이상 함유한다. 유리용해용기(2)내로 공급된 유리형성물질은 또한 일반적으로 용해중에 반응하여 산화철을 형성하는 알칼리 카보네이트를 포함한다. 본 발명의 실행에 있어, 유리용해기에 공급된 알칼리 산화물은, 생성되는 유리의 물 함량이 0.01 퍼센트 증가할때마다 0.2 내지 2.0 중량% 감소할 것이다. 알칼리 산화물의 예로는 나트륨 산화물, 칼륨산화물 및 리튬산화물이 있다.
버너(5)와 (7)은 도면에 나타내지 않았지만 적절한 연료선과 산화제선을 가지고 있는데 이들은 냉각유체 삽입구 및 방출구를 함께 가지고 있다. 바람직한 버너의 하나는 미합중국 특허 제 4,907,961호에 기술·청구한 버너이다(Anderson). 본 발명의 실행에 사용할 수 있는 적절한 연료의 예는 메탄, 천연가스, 오일 및 수소가 있다.
본 발명의 실행에 사용되는 산화제는 적어도 35 부피 퍼센트, 바람직하게는 적어도 50 부피 퍼센트의 산소를 포함한다. 가장 바람직하게 산화제의 산소농도는 산화제가 적어도 99.5 부피 퍼센트의 산소를 포함하는 기술적으로 순수한 산소와 같은 적어도 90%의 산소이다.
연료와 산화제를 연소시켜 열을 발생시키고 연소반응 생성물을 유리용해지대(2)에 공급한다. 이 열은 유리용해지대내에 용해된 유리의 풀을 형성하는 유리형성물질을 용해하는데 쓰인다. 연소반응 생성물은 이산화탄소와 수증기를 포함한다. 만약 공기가 산화제로서 사용된다면, 용해된 유리 풀위의 유리용해지대 대기내에 존재할 수 있는 질소보다 더 감소된 양의 질소가 존재하기 때문에 유리용해 지대의 수증기 농도는 종래의 방법에 의해 얻을 수 있는 것에 비해 상당히 증가된다. 충분한 연소반응 생성물이 유리용해 지대의 대기내로 공급되어 적어도 30 부피 퍼센트, 바람직하게는 적어도 40 부피 퍼센트의 수증기 농도를 가지는 유리용해지대 대기를 형성한다. 유리용해지대 대기중의 모든 수증기가 연소반응으로부터 올 필요는 없다. 예컨대, 스팀형태와 같은 수증기를 유기 용해지대 대기내로 공급하여 유리용해지대 대기중의 원하는 수증기 농도를 달성하는데 도움을 받을 수 있다.
유리용해 지대대기중의 수증기 농도를 30 부피 퍼센트 또는 그 이상으로 유지하면서 유리용해지대내의 OH그룹으로서 용해된 유리내로 물을 용해시켜 넣을 수 있다. 물은 용융제로서 작용하므로 알칼리 산화물 용융제의 필요성을 감소시킨다. 일반적으로, 본 발명의 방법에 의해 생성된 유리의 물함량은 소다-석회-규산염 유리에 대해 적어도 300ppm 바람직하게는 적어도 400ppm이 될 것이다.
물을 여러 가지 방법으로 용해시키기 위해서, 용해된 유리내로 통과시킬 수 있다. 유리용해 지대내의 대기중에는 물함량이 높기 때문에 물이 대기로부터 용해된 유리내로 통과될 수 있다. 용해된 유리내로 물이 용해되는 속도는 용해된 유리와 대기간의 계면면적을 증가시킴으로써 그리고 대기중의 물분압을 증가시킴으로써 증가될 수 있다. 더우기, 스팀형태와 같은 수증기를 용해된 유리를 통해 유리용해 지대내로 거품이 일게하여 유리-물의 접촉면적을 증가시키고 용해된 유리를 휘저어 계면적을 더욱 증가시킨다. 또다른 물용해 증진방법은 유리용해기를 회전시키는 것이다. 또다른 물용해 증진방법은 산소-연료불꽃은 연료와 적어도 35 퍼센트의 산소농도를 가지는 산화제의 연소에 의해 생성되는 불꽃이다. 이렇게 해서 유리형성입자는 불꽃을 내뿜는 유체의 힘에 의해 부유상태에 있는 고온의 산소-연료불꽃을 통해 통과된다.
유리형성물질이 유리용해기(2)를 통해 통과된 후에는, 이들은 용융상태에서 통과목(6)을 통해 정제지대(3)로 통과되고, 그 다음에는, 거기에서 전로(4)로 들어가게 된다. 정제지대(3)에서, 용해된 유리는 더 균질화되고 그리고 나머지 소기포가 제거되므로 정제된다. 정제된 유리는 유리온도가 성형을 위해 원하는 온도까지 감소되는 전로(4)내에 분포된다. 전로(4)에서 나온 용융된 유리는 예컨대, 섬유, 병 및 판유리와 같은 유리제품의 제조를 위한 유리제품 제조장치내로 직접 공급될 수 있다.
최종 용융유리의 물함량을 높게 하기 위하여, 정제지대(3)와 전로지대(4) 모두의 대기는 적어도 30 부피 퍼센트의 수증기 함량을 가진다. 전로(4)나 정제지대(3)에 이러한 대기를 제공하기 위하여, 전술한 유리용해지대(2)에 열을 제공하기 위하여 연소를 행하는 것과 같은 방법으로 적어도 35 부피 퍼센트의 산소, 바람직하게는 적어도 50 퍼센트의 산소, 가장 바람직하게는 90 퍼센트의 산소를 포함하는 산화제를 가지는 연료를 연소시킨다. 상기한 산소함량을 가지는 연료를 연소시킴으로써 전로 또는 정제지대에 열을 제공할 뿐 아니라 목적지대에 수증기를, 가장 중요한 것은 질소의 부피를 현저하게 감소시킬 수 있게 된다. 이렇게 적은양의 질소를 공급함으로써 대기에 제공한 비교적 소량의 물이 높은 분압을 가질 수 있고 쉽게 유지할 수 있어 저알칼리 유리를 경제적으로 생산할 수 있는 것이다. 정제기에 있어서의 냉각이 필요할때에는, 종래의 정제기에 있어서 수행된 바와같은 과다한 공기보다는 스팀의 분사가 필요하다.
본 발명방법에 의해 제조된 제품유리는 감소된 함량의 산화알칼리와 증가된 물함량을 함유하게 된다. 물함량의 증가는 그다지 클 필요가 없는데 이유는 물이 용융유리 상태에서 단위무게를 기준으로 해서 알킬리보다 약 50 내지 200배의 용융성(fluxing capability)을 나타내므로 유리내의 산화알칼리의 중량은 본 발명의 실행에 있어 유리에 용해되어 있는 부가적인 물의 중량에 대해 50 내지 200배 감소되기 때문이다.
다음의 실시예들은 예시 또는 비교목적으로 나타낸 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.
기본성분으로서 모래, 석회 및 소다회로 이루어지는 유리형성물질을 하루에 66톤의 유리생성율로 도면에 나타낸 것과 유사한 유리제조 장치에서 처리했다. 이 유리형성물질을 시간당 12.4 백만 BTU의 점화율(firing rate)로 천연가스를 공기로 연소시켜 제공된 열로 용해했다. 유리용해기내의 대기는 16 부피 퍼센트의 물, 71 부피 퍼센트의 질소, 10 부피 퍼센트의 이산화탄소 및 3 부피 퍼센트의 산소로 이루어졌다. 정제지대와 전로지대의 대기는 모두 20 부피 퍼센트 이하의 물을 함유했다. 이 유리로 유리병을 만들었다. 이 유리를 분석하여 430ppm의 물과 14.8 중량 퍼센트의 알칼리를 함유하고 있는 것을 알았다.
천연가스를 시간당 11.1 백만 BTU의 점화율을 기술적으로 순수한 산소로 연소시켜서 열을 제공하는 것을 제외하고 상기 과정을 반복했다. 유리용해기내의 대기는 39 부피 퍼센트의 물, 34 부피 퍼센트의 질소, 각 부피 퍼센트의 이산화탄소 및 2 부피 퍼센트의 산소로 이루어졌다. 하지만, 정제지대와 전로지대 모두의 대기는 20 부피 퍼센트 이하의 물을 함유했다. 거의 200 시간의 산소점화후에 유리의 물함량은 단지 540ppm 이었는데, 이는 평형물 조건이 용해기내의 대기에 근거하여 얻어질 수 있는 경우인 752ppm 보다 훨씬 작은 것이다.
본 발명은 용해기내에서 산소만 점화하는 것으로는 높은 물 함량을 가지는 저알칼리 유리를 효율적으로 생산하기에 불충분하다는 발견에서 출발했는데, 그 불충분한 이유는 물이 단독으로는 유리용해 지대에서 완전히 용해되지 않거나 또는 물이 하류지대에서 용해된 유리로부터 빠져나오기 때문이다.
본 발명의 유효성을 예시하기 위하여, 각각 세 지대의 대기가 20 부피 퍼센트 이하의 물을 함유하는 종래의 공기점화를 사용하여, 소화-석회 기초유리 및 납기초유리를 제조하기 위해 도면에 예시한 것과 유사한 유리제조장치를 사용했으며 또한 각각 세 지대의 대기가 30 부피 퍼센트 이상의 물을 함유하는 순수한 산소점화를 사용하는 본 발명도 함께 실행하였다. 계산된 결과를 표 1에 퍼센티지로 나타냈는데 여기에서 제1 및 제3 칼럼은 종래의 공기점화로 각각 제조된 소다-석회 및 납유리의 분석을 나타내며 제2 및 제4 칼럼은 상기한 본 발명의 실행에 의해 만들어진 소다-석회유리 및 납유리의 분석을 나타내고 있다.
용해된 유리가 전로를 통과한 후에, 유리의 높은 물함량을 감소시키는 것이 바람직스러울 수 있다. 이는 낮은 물함량을 가지는 유리는 병과 같은 유리제품의 생산에 있어 더 빨리 굳어질 수 있기 때문이다. 더 나아가, 저알칼리 함량 및 낮은 물함량을 가지는 유리는 화학적으로 더 내구성이 크다. 본 발명의 방법에 의해 제조된 용해된 유리의 물함량을 감소시키는 한가지 방법은 전로의 하류부분에서 또는 전로통과 후 성형기계로 통과되기 전에 용해된 유리의 표면위로 건조공기와 같은 건조한 유체를 통과시키는 것이다. 건조라는 것은 300ppm 이하의 물을 가진다는 의미이다. 이렇게 해서, 알칼리 함량 및 물함량이 모두 낮은 유리로 만들어진 유리제품을 얻을 수 있다.
본 발명의 또다른 구현은, 용해된 유리가 30 부피 퍼센트 이하의 수증기를 함유하는 대기와 접촉되지 않도록 유지하면서 용해된 유리를 유리용해지대로부터 하나 또는 그 이상의 성형기계로 통과시키는 것이다. 이 구현을 정확히 설명하면 다음과 같다: (A) 유리형성 물질을 유리용해 지대내에 넣고, (B) 유리용해 지대에 열을 제공하고, 유리 용해지대에 적어도 30 부피 퍼센트의 수증기를 포함하는 유리용해 지대의 대기를 형성하기 위해 수증기를 포함하는 연소반응 생성물을 충분히 발생시키기 위하여 연료와 적어도 35 부피 퍼센트의 산소함량을 가지는 산화제를 연소시키고; (C) 유리용해 지대에 제공되는 상기의 열을 사용하여 유리용해 지대에 유리형성물질을 용해시킴으로써 용해된 유리를 생성하고; (D) 유리용해 지대대기중의 수증기 함량을 30 부피 퍼센트 또는 그 이상으로 유지하면서 용해된 유리내로 용융제로서 작용하도록 하기 위해 물을 용해시켜 넣고; 그리고 (E) 용해된 유리가 30 부피 퍼센트 이하의 수증기를 함유하는 대기와 접촉되지 않도록 유지하면서 용해된 유리를 성형기계로 통과시키는 것으로 이루어지는, 용융제로서 필요한 알칼리의 함량을 감소시키면서 유리를 생성하는 방법.
상기의 단계(E)를 달성하는 한가지 방법은 유리용해 지대와 성형기계(들) 사이의 모든 지대에서의 대기를 30 부피 퍼센트 또는 그 이상의 수증기를 가지도록 유지하면서 용해된 유리를 정제지대 및/또는 전로지대를 통해 통과시키는 것이다.
이제 본 발명을 사용함으로써, 유리제품을 유효하게 제조하도록 하기 위해 충분한 용융성을 가지면서 알칼리 함량을 가지는 유리를 제조할 수 있게 되었다. 본 발명을 몇가지 구현예와 관련지워 설명했지만, 당업자들은 본 발명의 사상 및 범위내에서 본 발명의 다른 구현들을 예상할 수 있을 것이다.

Claims (12)

  1. (A) 유리형성물질을 유리용해 지대에 넣고; (B) 유리용해 지대에 열을 제공하고, 적어도 30 부피 퍼센트의 수증기를 포함하는 유리용해 지대의 대기를 형성하기 위해 수증기를 포함하는 연소반응물을 충분히 발생시키기 위하여 연료와 적어도 35 부피 퍼센트의 산소농도를 가지는 산화제를 연소시키고; (C) 유리용해 지대에 제공되는 상기의 열을 사용하여 유리용해 지대에 유리형성물질을 용해시킴으로써 용해된 유리를 생성하고; (D) 유리용해 지대대기중의 수증기 함량을 30 부피 퍼센트 또는 그이상으로 유지시키면서 용해된 유리내로 용융제로서 적용하도록 하기 위해 물을 용해시켜 넣고; (E) 용해된 유리를 유리용해 지대로부터 정제지대로 보내고 정제지대의 대기를 적어도 30 부피 퍼센트의 수증기 농도를 가지도록 유지하고; 그리고 (F) 용해된 유리를 정제지대로부터 전로지대로 보내고 전로지대의 대기를 적어도 30 부피 퍼센트의 수증기 함량을 가지도록 조정하는 것을 포함하는 것으로 구성된, 용융제로서 필요한 알칼리의 양을 감소시키면서 유리를 제조하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 수증기를 유리용해지대 대기내로 더욱 제공하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 유리용해 지대에서 수증기를 용해된 유리를 통해 버블링 하는 것을 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항에 있어서, 연료를 적어도 35 퍼센트의 산소함량을 가지는 산화제와 연소시킴으로써 정제지대내로 열을 제공함을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항에 있어서, 유리용해 지대에서 유리형성물질을 회전시키는 것을 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제1항에 있어서, 산화제가 적어도 90 퍼센트의 산소함량을 가짐을 특징으로 하는 방법.
  7. 제1항에 있어서, 산화제가 순수한 산소임을 특징으로 하는 방법.
  8. 제1항에 있어서, 유리형성 물질이 산소-연료불꽃에 의해 부유상태에서 용해됨을 특징으로 하는 방법.
  9. 제1항에 있어서, 용해된 유리표면 위를 300ppm 이하의 물을 함유하는 건조유체를 통과시키고 그후에 용해된 유리를 성형기계로 통과시키는 것을 더욱 포함함을 특징으로 하는 방법.
  10. 제1항에 있어서, 용해유리중의 산화알칼리의 중량이 용해유리중에 용해된 물 중량보다 50 내지 200배 감소됨을 특징으로 하는 방법.
  11. (A) 유리형성 물질을 유리용해지대내에 넣고, (B) 유리용해 지대에 열을 제공하고, 유리 용해지대에 적어도 30 부피 퍼센트의 수증기를 포함하는 유리용해 지대의 대기를 형성하기 위해 수증기를 포함하는 연소반응 생성물을 충분히 발생시키기 위하여 연료와 적어도 35 부피 퍼센트의 생성물을 충분히 발생시키기 위하여 연로와 적어도 35 부피 퍼센트의 산소함량을 가지는 산화제를 연소시키고; (C) 유리용해 지대에 제공되는 상기의 열을 사용하여 유리용해 지대에 유리형성물질을 용해시킴으로써 용해된 유리를 생성하고; (D) 유리용해 지대대기중의 수증기 함량을 30 부피 퍼센트 또는 그 이상으로 유지하면서 용해된 유리내로 용융제로서 작용하도록 하기 위해 물을 용해시켜 넣고; 그리고 (E) 용해된 유리가 30 부피 퍼센트 이하의 수증기를 함유하는 대기와 접촉되지 않도록 유지하면서 용해된 유리를 성형기계로 통과시키는 것으로 이루어지는, 용융제로서 필요한 알칼리의 함량을 감소시키면서 유리를 생성하는 방법.
  12. 제11항에 있어서, 단계(E)가 유리용해지대로부터 정제지대내로 용해된 유리를 통과시키고 정제지대의 대기를 적어도 30 부피 퍼센트의 수증기 함량을 가지도록 유지하고 정제지대로부터 전로지대내로 용해된 유리를 통과시키고 전로지대의 대기를 적어도 30 부피 퍼센트의 수증기 농도를 가지도록 유지하고 그리고 그후에 용해된 유리를 성형기계로 중과시킴으로써 단계(E)를 수행함을 특징으로 하는 방법.
KR1019930010038A 1992-06-05 1993-06-04 저알칼리 함량을 가지는 유리 생산방법 KR0160313B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US89458892A 1992-06-05 1992-06-05
US7/894,588 1992-06-05

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR940000383A KR940000383A (ko) 1994-01-03
KR0160313B1 true KR0160313B1 (ko) 1998-11-16

Family

ID=25403281

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019930010038A KR0160313B1 (ko) 1992-06-05 1993-06-04 저알칼리 함량을 가지는 유리 생산방법

Country Status (10)

Country Link
US (1) US5586999A (ko)
EP (1) EP0573075B1 (ko)
JP (1) JP2655041B2 (ko)
KR (1) KR0160313B1 (ko)
CN (1) CN1036708C (ko)
AR (1) AR247714A1 (ko)
BR (1) BR9302204A (ko)
CA (1) CA2097752C (ko)
DE (1) DE69300323T2 (ko)
ES (1) ES2075748T3 (ko)

Families Citing this family (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5814121A (en) * 1996-02-08 1998-09-29 The Boc Group, Inc. Oxygen-gas fuel burner and glass forehearth containing the oxygen-gas fuel burner
US5922097A (en) * 1996-06-12 1999-07-13 Praxair Technology, Inc. Water enhanced fining process a method to reduce toxic emissions from glass melting furnaces
KR100319438B1 (ko) * 1996-06-12 2002-02-19 조안 엠. 젤사 ; 로버트 지. 호헨스타인 ; 도로시 엠. 보어 유리용융로로부터의독성물방출량을감소시키기위한물증강된황산염정련방법
FR2757844B1 (fr) * 1996-12-26 1999-01-29 Air Liquide Procede de fabrication de verre technique et bruleur pour la mise en oeuvre d'un tel procede
US6722161B2 (en) 2001-05-03 2004-04-20 The Boc Group, Inc. Rapid glass melting or premelting
US6532771B1 (en) * 2001-08-21 2003-03-18 Praxair Technology, Inc. Method for controlling glass furnace atmosphere
CN1923734B (zh) * 2003-02-10 2010-11-03 日本电气硝子株式会社 生产玻璃产品的方法
DE10360830B4 (de) * 2003-12-23 2008-04-10 Schott Ag Verfahren zum Betrieb einer Schmelzwanne
WO2008063940A1 (en) * 2006-11-17 2008-05-29 Praxair Technology, Inc. Reducing crown corrosion in a glassmelting furnace
DE202009018732U1 (de) 2008-02-26 2012-11-27 Corning Inc. Läutermittel für Silikatgläser
US20100139320A1 (en) * 2008-12-04 2010-06-10 Savannah River Nulcear Solutions, Llc Hollow porous-wall glass microspheres and composition and process for controlling pore size and pore volume
US20110011134A1 (en) * 2009-07-15 2011-01-20 Richardson Andrew P Injector for hydrogen and oxygen bubbling in glass baths
US9021838B2 (en) 2010-06-17 2015-05-05 Johns Manville Systems and methods for glass manufacturing
US8707740B2 (en) 2011-10-07 2014-04-29 Johns Manville Submerged combustion glass manufacturing systems and methods
US9032760B2 (en) 2012-07-03 2015-05-19 Johns Manville Process of using a submerged combustion melter to produce hollow glass fiber or solid glass fiber having entrained bubbles, and burners and systems to make such fibers
US8997525B2 (en) 2010-06-17 2015-04-07 Johns Manville Systems and methods for making foamed glass using submerged combustion
US8991215B2 (en) * 2010-06-17 2015-03-31 Johns Manville Methods and systems for controlling bubble size and bubble decay rate in foamed glass produced by a submerged combustion melter
US10322960B2 (en) 2010-06-17 2019-06-18 Johns Manville Controlling foam in apparatus downstream of a melter by adjustment of alkali oxide content in the melter
US9533905B2 (en) 2012-10-03 2017-01-03 Johns Manville Submerged combustion melters having an extended treatment zone and methods of producing molten glass
WO2014055199A1 (en) 2012-10-03 2014-04-10 Johns Manville Methods and systems for destabilizing foam in equipment downstream of a submerged combustion melter
US9227865B2 (en) 2012-11-29 2016-01-05 Johns Manville Methods and systems for making well-fined glass using submerged combustion
KR102142175B1 (ko) * 2013-09-30 2020-08-06 호야 가부시키가이샤 광학 유리 및 그 제조 방법
US9751792B2 (en) 2015-08-12 2017-09-05 Johns Manville Post-manufacturing processes for submerged combustion burner
US10041666B2 (en) 2015-08-27 2018-08-07 Johns Manville Burner panels including dry-tip burners, submerged combustion melters, and methods
US10670261B2 (en) 2015-08-27 2020-06-02 Johns Manville Burner panels, submerged combustion melters, and methods
US9815726B2 (en) 2015-09-03 2017-11-14 Johns Manville Apparatus, systems, and methods for pre-heating feedstock to a melter using melter exhaust
US9982884B2 (en) 2015-09-15 2018-05-29 Johns Manville Methods of melting feedstock using a submerged combustion melter
US10837705B2 (en) 2015-09-16 2020-11-17 Johns Manville Change-out system for submerged combustion melting burner
US10081563B2 (en) 2015-09-23 2018-09-25 Johns Manville Systems and methods for mechanically binding loose scrap
US10144666B2 (en) 2015-10-20 2018-12-04 Johns Manville Processing organics and inorganics in a submerged combustion melter
US10246362B2 (en) 2016-06-22 2019-04-02 Johns Manville Effective discharge of exhaust from submerged combustion melters and methods
US10301208B2 (en) 2016-08-25 2019-05-28 Johns Manville Continuous flow submerged combustion melter cooling wall panels, submerged combustion melters, and methods of using same
US10196294B2 (en) 2016-09-07 2019-02-05 Johns Manville Submerged combustion melters, wall structures or panels of same, and methods of using same
US10233105B2 (en) 2016-10-14 2019-03-19 Johns Manville Submerged combustion melters and methods of feeding particulate material into such melters
US11001519B2 (en) * 2018-03-15 2021-05-11 Owens-Brockway Glass Container Inc. Vacuum refining of molten glass
CN108516665A (zh) * 2018-03-15 2018-09-11 南安市创培电子科技有限公司 一种无铅电子玻璃制备方法
CN109133579B (zh) * 2018-08-17 2020-09-22 中材科技股份有限公司 一种料道结构
CN115677178A (zh) * 2022-11-24 2023-02-03 秦皇岛玻璃工业研究设计院有限公司 一种玻璃窑炉的燃烧方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3337324A (en) * 1963-04-30 1967-08-22 Union Carbide Corp Process for melting and refining glass batch
GB1182546A (en) * 1967-09-08 1970-02-25 Nippon Sheet Glass Co Ltd Process and apparatus for Continuous Manufacture of Flat Glass
US3617231A (en) * 1968-06-10 1971-11-02 Brockway Glass Co Inc Method of controlling the softening point and working temperature of soda-lime glass by regulating the water content of the glass melt
US3960532A (en) * 1974-03-04 1976-06-01 Philadelphia Quartz Company Preparing alkali metal silicate glass with bubbles
US4061487A (en) * 1976-07-01 1977-12-06 Union Carbide Corporation Process for producing glass in a rotary furnace
DE2658981A1 (de) * 1976-12-27 1978-06-29 Reimbold & Strick Verfahren zur herstellung einer silikatischen schmelze
US4185984A (en) * 1978-02-06 1980-01-29 Union Carbide Corporation Process for producing glass in a rotary furnace
US4473388A (en) * 1983-02-04 1984-09-25 Union Carbide Corporation Process for melting glass
US4545800A (en) * 1984-07-19 1985-10-08 Ppg Industries, Inc. Submerged oxygen-hydrogen combustion melting of glass
US4617042A (en) * 1985-10-04 1986-10-14 Gas Research Institute Method for the heat processing of glass and glass forming material
SE463512B (sv) * 1989-04-17 1990-12-03 Aga Ab Saett och smaeltugn foer framstaellning av glas
US4973346A (en) * 1989-10-30 1990-11-27 Union Carbide Corporation Glassmelting method with reduced nox generation
US5006141A (en) * 1990-01-30 1991-04-09 Air Products And Chemicals, Inc. Thermally efficient melting for glass making

Also Published As

Publication number Publication date
CA2097752A1 (en) 1993-12-06
AR247714A1 (es) 1995-03-31
EP0573075A1 (en) 1993-12-08
ES2075748T3 (es) 1995-10-01
EP0573075B1 (en) 1995-08-02
JP2655041B2 (ja) 1997-09-17
US5586999A (en) 1996-12-24
DE69300323D1 (de) 1995-09-07
DE69300323T2 (de) 1996-03-07
BR9302204A (pt) 1993-12-14
CN1083026A (zh) 1994-03-02
KR940000383A (ko) 1994-01-03
CN1036708C (zh) 1997-12-17
JPH0624752A (ja) 1994-02-01
CA2097752C (en) 1996-11-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR0160313B1 (ko) 저알칼리 함량을 가지는 유리 생산방법
JP4412902B2 (ja) ガラス形成バッチ材料の溶融方法
US3337324A (en) Process for melting and refining glass batch
KR930006313B1 (ko) 유리 뱃치 또는 그 유사한 물질의 용융방법
KR101115103B1 (ko) 헬륨 기포를 사용한 글래스멜트의 정제
JP4708513B2 (ja) ガラス化可能物質の溶融及び清澄方法並びにそのための設備
US8574475B2 (en) Process of and apparatus for making mineral fibers
CA2673347C (en) Process and apparatus for making a mineral melt
JPS623026A (ja) ガラスバツチ等の融解方法
KR19990006739A (ko) 유리 용융로에서의 유독성 방출을 감축하는 방법인 수분 강화 정제공정
JP2001515453A (ja) ガラス化可能物質の溶融及び清澄方法
KR100319438B1 (ko) 유리용융로로부터의독성물방출량을감소시키기위한물증강된황산염정련방법
EP0474661B1 (en) Method of firing glass-melting furnace
US3224854A (en) Treatment of glass batch materials
SU1335535A1 (ru) Способ варки стекла
NZ216270A (en) Melting fusible material using ash-containing fuel as heat source

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20020809

Year of fee payment: 5

LAPS Lapse due to unpaid annual fee