KR100922089B1 - 용융 유리의 도관 구조, 및 그 도관 구조를 사용한 감압탈포 장치 - Google Patents

Abstract

냉각 수단을 사용하지 않고, 도관을 구성하는 전주 벽돌 사이의 이음매부로부터 스며 나온 용융 유리에 의해, 그 도관의 백업을 구성하는 고형 단열재가 침식되는 것을 방지하는 용융 유리의 도관 구조, 및 그 도관 구조를 사용한 감압 탈포 장치, 그리고 그 감압 탈포 장치를 사용한 용융 유리의 감압 탈포 방법을 제공한다.

도관과, 그 도관의 주위에 형성된 백업으로 구성되는 용융 유리의 도관 구조로서, 상기 도관은, 그 길이 방향 및 둘레 방향으로 전주 벽돌을 배치하여 이루어지는 중공관이며, 상기 백업은 상기 도관의 외측에 형성된 내화물층과, 그 내화물층의 외측에 형성된 단열재층으로 구성되고, 상기 내화물층은 내화 벽돌을 상기 도관의 길이 방향 및 둘레 방향을 따라 배치하여 이루어지는 내화 벽돌층을 포함하고, 상기 단열재층은 고형 내화물을 상기 도관의 길이 방향 및 둘레 방향을 따라 배치하여 이루어지는 고형 내화물층을 포함하고, 용융 유리 통과시에 있어서, 그 유리의 유동점과 동일한 온도가 되는 부위가 상기 내화물층 내에 위치하도록, 상기 도관을 구성하는 전주 벽돌 및 상기 내화 벽돌층을 구성하는 내화 벽돌을 선택한다.

Description

용융 유리의 도관 구조, 및 그 도관 구조를 사용한 감압 탈포 장치{MOLTEN GLASS CONDUIT STRUCTURE, AND VACUUM DEFOAMING APPARATUS USING SAID CONDUIT STRUCTURE}

본 발명은 용융 유리의 도관 구조에 관한 것이다. 본 발명의 용융 유리의 도관 구조는, 유리 제조 장치의 용융 유리의 도관으로서 사용할 수 있고, 예를 들어, 감압 탈포 장치의 상승관, 감압 탈포조 또는 하강관으로서 사용할 수 있다. 본 발명의 용융 유리의 도관 구조는, 감압 탈포 장치의 상승관, 감압 탈포조 또는 하강관으로서 바람직하다.

또, 본 발명은 용융 유리의 도관, 특히 상승관, 감압 탈포조 또는 하강관으로서, 그 도관 구조를 사용한 감압 탈포 장치 및 그 감압 탈포 장치를 사용한 용융 유리의 감압 탈포 방법에 관한 것이다.

감압 탈포 장치와 같은 유리 제조 장치에 있어서, 중공관으로 이루어지는 용융 유리의 도관의 구성 재료로서 내화 벽돌이 사용되는 경우가 있다. 내화 벽돌로서는, 내열성 및 용융 유리에 대한 내식성이 우수하다는 점에서, 전주 벽돌이 통상적으로 사용되고 있다.

그러나, 전주 벽돌을 사용하여 용융 유리의 도관을 제조하는 경우, 이음매가 없는 일체의 중공관으로서 제조할 수 없다. 이 때문에, 예를 들어, 중심부에 개구부를 갖는 도너츠 형상으로 형성된 전주 벽돌을 복수 준비하고, 이것을 적층함으로써 중공관으로 한다. 도너츠 형상을 한 전주 벽돌에 대해서도, 이음매가 없는 도너츠 형상의 전주 벽돌을 사용하는 경우도 있는데, 대략 부채 형상 또는 쐐기 형상으로 형성된 복수의 전주 벽돌을 준비하고, 이들을 원주 방향을 따라 장착하여 도너츠 형상으로 하는 것이 일반적이다.

따라서, 전주 벽돌을 사용하여 용융 유리의 도관을 제조하는 경우, 중공관의 내면, 즉, 용융 유리와 직접 접촉하는 유로에도 전주 벽돌 사이의 이음매부가 불가피적으로 존재한다. 전주 벽돌은, 기공률이 낮은 조밀한 조직을 갖기 때문에, 소성 벽돌에 비하면 이음매부로부터의 용융 유리의 스며 나옴은 적다고 생각된다. 하지만, 이음매부로부터의 용융 유리의 스며 나옴을 완전히 방지하는 것은 곤란하다.

용융 유리와 직접 접촉하는 유로를 구성하는 전주 벽돌 사이의 이음매부를 이음매재로 매립하는 것도 생각할 수 있다. 그러나, 일반적으로 이음매재는, 전주 벽돌에 비해 그 조밀도가 떨어지기 때문에, 용융 유리와 직접 접촉하는 이음매재는 전주 벽돌에 비해 침식되기 쉽다. 이 때문에, 전주 벽돌 자체의 침식은 적어도, 전주 벽돌 사이의 이음매부의 침식은 선택적으로 진전된다는 문제가 있다. 그 결과, 이음매부가 매립되어 있지 않은 경우보다, 이음매부로부터의 용융 유리의 스며 나옴을 지연시킬 수 있지만, 이음매재가 침식되어 버리면, 이음매부로부터 용융 유리가 스며 나오게 된다.

용융 유리의 도관의 주위에는, 백업 (지지 구조) 이 형성되어 있다. 백업은, 도관을 중심 방향으로 가압함으로써, 도너츠 형상으로 장착된 전주 벽돌 사이의 이음매부를 밀착시킨다. 또, 백업은, 도관의 단열 보온이나 보강 등의 기능을 가지고 있다.

백업에는, 통상적으로 내화 벽돌이나 고형 단열재가 사용된다. 내화 벽돌로서는, 비용면에서 통상적으로 소성 벽돌 등이 사용된다. 소성 벽돌에는, 여러 종류의 것이 존재하고 있어, 백업에 요구되는 기능에 따라, 원하는 특성을 갖는 소성 벽돌이 사용된다. 그 중에서도 용융 유리에 대한 내식성이 우수한 것이 바람직하게 사용된다. 또, 백업에 요구되는 기능 중, 단열 보온 기능을 발휘시키기 위해서는, 고형 단열재가 바람직하게 사용된다.

고형 단열재는, 단열 보온 능력이라는 점에서는 더할 나위 없지만, 전주 벽돌이나, 소성 벽돌 중에서도 용융 유리에 대한 내식성이 우수한 것에 비해 용융 유리에 대한 내식성이 떨어진다. 이 때문에, 도관을 구성하는 전주 벽돌 사이의 이음매부로부터 스며 나온 용융 유리가 백업을 구성하는 고형 단열재에 도달했을 경우, 단열 벽돌이 용융 유리에 의해 현저히 침식될 우려가 있다. 백업을 구성하는 고형 단열재가 침식되면, 감압 탈포 장치 자체의 수명이 짧아질 우려가 있다.

감압 탈포 장치의 감압 탈포조, 상승관 및 하강관에 있어서, 관로로부터의 용융 유리의 누설을 방지하기 위해, 내표면 벽돌층의 벽돌끼리의 접촉면을 정밀 연마하여 0.5mm 이하의 평활도로 마무리하고, 인접하는 벽돌의 간극을 1mm 이하로 하는 것이 특허 문헌 1 에 개시되어 있다. 또, 특허 문헌 1 에는, 관로로부터의 용융 유리의 누설을 방지하기 위해서, 내표면 벽돌층과 백업 벽돌층 사이의 간극에 래밍재를 충전하는 것도 개시되어 있다.

또, 용융 유리와 직접 접촉하는 내화 벽돌의 이음매부의 침식을 방지하고, 이음매부로부터의 용융 유리의 스며 나옴을 방지하기 위해서, 유로의 단면을 다각형 형상으로 형성하고, 용융 유리의 유속이 느린 구석부에 이음매부를 형성하고, 그 이음매부의 외측부에 냉각관을 배치한 용융 유리의 도관 구조가 특허 문헌 2 에 개시되어 있다.

그러나, 특허 문헌 1 에 기재된 발명의 경우, 내표면 벽돌층과 백업 벽돌층 사이의 간극에 충전되는 래밍재는, 전주 벽돌에 비해 그 조밀도가 떨어진다. 그 때문에, 이음매부로부터 스며 나온 용융 유리가 그 래밍재에 도달함으로써, 래밍재는 서서히 침식된다. 따라서, 래밍재를 사용하지 않은 경우에 비해, 이음매부로부터 스며 나온 용융 유리가 백업에 도달하는 것을 지연시킬 수 있지만, 래밍재가 침식되어 버리면, 이음매부로부터 스며 나온 용융 유리가 백업에 도달하게 된다.

또, 특허 문헌 1 에 기재된 발명은, 내표면 벽돌층의 벽돌끼리의 접촉면을 정밀 연마하여, 인접하는 벽돌의 간극을 1mm 이하로 함으로써, 이음매부로부터의 용융 유리의 스며 나옴을 지연시키고, 스며 나온 용융 유리가 이음매부를 매립하는 것을 기대한 것이지만, 당초에는 조밀한 구조인 이음매부도 이음매부 주위의 벽돌이 서서히 침식됨으로써, 그 간극이 서서히 확대될 가능성이 있다. 따라서, 장기적으로 보았을 경우, 이음매부로부터의 용융 유리의 스며 나옴을 방지하는 것은 곤란하다.

한편, 특허 문헌 2 에 기재된 발명의 경우, 내화 벽돌의 이음매부의 외측부에 냉각관 등의 냉각 수단을 형성할 필요가 있기 때문에, 도관 구조가 복잡해진다. 또, 냉각관으로부터 누수가 발생했을 경우, 히트쇼크에 의해 내화 벽돌이 깨질 우려가 있다. 또, 누설된 냉각수에 의해 주위가 오염될 우려가 있다. 특허 문헌 2 에서는, 내화 벽돌의 두께를 두껍게 하지 않고 이음매부의 길이를 길게 하기 위해, 이음매부를 형성하는 유닛 벽돌의 양단에, 외방향으로 돌출하는 가장자리부를 형성함으로써, 이음매부가 유로의 중심으로부터 방사상으로 연장하도록 형성하는 것을 개시하고 있다. 그러나, 내화 벽돌에 가장자리부를 형성했을 경우, 벽돌의 내측 부분과 외측 부분의 온도 차가 커져, 벽돌이 깨질 우려가 있다.

특허 문헌 1 : 일본 공개특허공보 2000-7346호 (미국 특허 제6334336호 명세서)

특허 문헌 2 : 일본 공개특허공보 2003-128422호

발명의 개시

발명이 해결하고자 하는 과제

본 발명은 상기 서술한 종래 기술에서의 문제점을 해결하기 위해, 냉각 수단을 사용하지 않아도, 벽돌이 깨지지 않고, 도관을 구성하는 전주 벽돌 사이의 이음매부로부터 스며 나온 용융 유리에 의해, 그 도관의 백업을 구성하는 고형 단열재가 침식되는 것을 방지하는 용융 유리의 도관 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 용융 유리의 도관 구조는, 감압 탈포 장치의 상승관, 감압 탈포조 또는 하강관으로서 사용하는 것이 바람직하다.

또, 본 발명은 용융 유리의 도관, 특히 상승관, 감압 탈포조 또는 하강관으로서, 본 발명의 용융 유리의 도관 구조를 사용한 감압 탈포 장치, 및 그 감압 탈포 장치를 사용한 용융 유리의 감압 탈포 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

과제를 해결하기 위한 수단

상기의 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 도관과, 그 도관 주위에 형성된 백업으로 구성되는 용융 유리의 도관 구조로서,

상기 도관은, 그 길이 방향 및 둘레 방향으로 전주 벽돌을 배치하여 이루어지는 중공관이며,

상기 백업은, 상기 도관의 외측에 형성된 내화물층과, 그 내화물층의 외측에 형성된 단열재층으로 구성되고,

상기 내화물층은, 내화 벽돌을 상기 도관의 길이 방향 및 둘레 방향을 따라 배치하여 이루어지는 내화 벽돌층을 포함하고,

상기 단열재층은, 고형 단열재를 상기 도관의 길이 방향 및 둘레 방향을 따라 배치하여 이루어지는 고형 단열재층을 포함하고,

용융 유리 통과시, 그 유리의 유동점과 동일한 온도가 되는 부위가 상기 내화물층 내에 위치하도록, 상기 도관을 구성하는 전주 벽돌 및 상기 내화 벽돌층을 구성하는 내화 벽돌이 선택되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 용융 유리의 도관 구조 (이하, 「본 발명의 도관 구조」라고 한다.) 를 제공한다.

본 발명의 도관 구조에, 상기 내화 벽돌은, 하기 특성의 어느 하나를 갖는 소성 벽돌로 이루어지는 군에서 선택되는 것이 바람직하다.

부피 비중 (JIS R2205(1993년)) : 1.0 초과

열전도율 (1000℃) : 0.3 초과 (W/mK)

외관 기공률 (JIS R2205(1993년)) : 60% 미만

본 발명의 도관 구조에 있어서, 상기 고형 단열재는, 하기 특성의 어느 하나를 갖는 고형 단열재로 이루어지는 군에서 선택되는 것이 바람직하다.

부피 비중 (JIS R2205(1993년)) : 1.0 이하

열전도율 (1000℃) : 0.3 이하 (W/mK)

외관 기공률 (JIS R2205(1993년)) : 60% 이상

본 발명의 도관 구조는, 상승관, 감압 탈포조 및 하강관을 갖는 감압 탈포 장치의 상승관, 감압 탈포조 또는 하강관으로서 사용하는 것이 바람직하다.

또, 본 발명은 용융 유리의 도관으로서 본 발명의 도관 구조를 사용한 감압 탈포 장치를 제공한다.

또, 본 발명은 상승관, 감압 탈포조 및 하강관을 갖는 감압 탈포 장치를 사용하여 용융 유리를 감압 탈포하는 방법으로서,

상기 상승관, 상기 감압 탈포조 및 상기 하강관 중 적어도 하나에, 본 발명의 도관 구조를 사용한 용융 유리의 감압 탈포 방법을 제공한다.

발명의 효과

본 발명의 도관 구조에서는, 도관을 구성하는 전주 벽돌 사이의 이음매부로부터 용융 유리가 스며 나왔을 경우라도, 스며 나온 용융 유리가 내화 벽돌층을 통과하고 있는 동안에, 용융 유리의 온도가 그 유리의 유동점 이하가 된다. 그 때문에, 전주 벽돌 사이의 이음매부로부터 스며 나온 용융 유리가, 내화 벽돌층보다 외측에 위치하는 단열재층에 도달될 우려가 없다. 따라서, 전주 벽돌 사이의 이음매부로부터 스며 나온 용융 유리에 의해, 백업을 구성하는 고형 단열재가 침식될 우려가 없다.

본 발명의 도관 구조는, 용융 유리의 스며 나옴을 방지하기 위해, 냉각관 등의 냉각 수단이 불필요하다. 이 때문에, 도관 구조가 복잡해지지 않는다. 또, 냉각관으로부터의 누수에 의해, 내화 벽돌이 깨지거나 누설된 냉각수에 의해 주위가 오염될 우려가 없다.

본 발명의 감압 탈포 장치에서는, 도관을 구성하는 전주 벽돌 사이의 이음매부로부터 스며 나온 용융 유리에 의해, 백업을 구성하는 고형 단열재가 침식되는 것이 방지되어 있다. 이 때문에, 장치의 수명을 대폭 연장할 수 있다.

도 1 은, 본 발명의 용융 유리의 도관 구조를 구비한 감압 탈포 장치의 단면도이다.

도 2 는, 도 1 의 상승관 (13) 과 백업 (15) 을 포함한 부위를 나타낸 부분 확대도이다.

도 3 은, 도 2 를 선 a-a 로 절단한 단면도이다.

도 4 는, 도 3 과 동일한 도면이다. 단, 도관 구조의 단면 형상이 도 3 과는 상이하다.

부호의 설명

1 : 감압 탈포 장치

11 : 감압 하우징

12 : 감압 탈포조

13 : 상승관

13a : 전주 벽돌

14 : 하강관

15 : 백업

16 : 내화물층

16a : 내화 벽돌

17 : 단열재층

17a : 고형 내화물

18, 19 : 연장관

18a : 고정용 플랜지

18b : 시일용 플랜지

22 : 단열재

30 : 용해조

40 : 처리조

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 설명한다. 도 1 은, 본 발명의 용융 유리의 도관 구조를 구비한 감압 탈포 장치의 단면도이다. 도 1 에 나타내는 감압 탈포 장치 (1) 는, 용해조 (30) 중의 용융 유리 (G) 를 감압 탈포하여, 다음의 처리조 (40) 에 연속적으로 공급하는 프로세스에 사용되는 것이다.

감압 탈포 장치 (1) 는, 사용시 그 내부가 감압 상태로 유지되는 감압 하우징 (11) 을 갖는다. 감압 하우징 (11) 내에는, 감압 탈포조 (12) 가 그 장축이 수평 방향으로 배향하도록 수납 배치되어 있다. 감압 탈포조 (12) 의 일단의 하면에는 수직 방향으로 배향되는 상승관 (13) 이, 타단의 하면에는 하강관 (14) 이 장착되어 있다.

감압 탈포 장치 (1) 에 있어서, 감압 탈포조 (12), 상승관 (13) 및 하강관 (14) 은, 직사각형의 단면을 갖는 전주 벽돌제의 중공관이다. 상승관 (13) 및 하강관 (14) 의 하단에는, 각각 백금 또는 백금 합금제의 연장관 (18, 19) 이 형성되어 있다. 감압 하우징 (11) 내에 있어서, 상승관 (13) 및 하강관 (14) 의 주위에는 백업 (15) 이 배치되어 있다.

감압 탈포조 (12) 의 주위에는 단열재 (22) 가 배치되어 있다.

도 1 에 나타내는 감압 탈포 장치 (1) 에 있어서, 상승관 (13) 과 백업 (15) 을 포함하는 구조, 및 하강관 (14) 과 백업 (15) 을 포함하는 구조가 본 발명의 도관 구조로서 구성되어 있다. 도 2 는, 도 1 의 상승관 (13) 과 백업 (15) 을 포함한 부위를 나타낸 부분 확대도이다. 도 3 은, 도 2 를 선 a-a 로 절단한 단면도이다. 이하, 상승관 (13) 에 대해 설명하지만, 하강관 (14) 도 동일한 구성이다.

도 2 및 도 3 에 있어서, 상승관 (13) 은, 직사각형 단면을 갖는 중공관이며, 용융 유리의 유로를 이루는 중공 부분의 단면 형상은 원형이다. 상승관 (13) 은, 전주 벽돌 (13a) 을 적층함으로써 형성되어 있다. 도 3 에 나타내는 바와 같이, 단면 직사각형이고 반원 형상의 노치를 갖는 전주 벽돌 (13a) 을 2개 조합시킴으로써, 직사각형 단면을 갖고, 중공 부분의 단면 형상이 원형의 중공관 구조가 형성된다. 상승관 (13) 은, 이러한 중공관 구조를 적층함으로써 형성되어 있다.

상승관 (13) 의 하단 부근을 구성하는 전주 벽돌 (13a) 사이에는, 연장관 (18) 의 상단부에 형성된 고정용 플랜지 (18a) 가 삽입되어 있다. 또한, 연장관 (18) 은, 백금 또는 백금 합금제이며, 단면 원형의 통상체이다. 또, 상승관 (13) 의 하단부 (감압 하우징 (11) 의 하단 개구부) 는, 연장관 (18) 의 상단 부근에 형성된 시일용 플랜지 (18b) 에 의해 시일되어 있다.

상승관 (13) 을 구성하는 전주 벽돌 (13a) 의 종류는 특별히 한정되지 않고, 노재(爐材) 나 용융 유리의 도관의 구성 재료로서 사용되는 전주 벽돌로서 공지된 것에서 적절하게 선택할 수 있다. 구체적으로는, α-알루미나질 전주 벽돌, α,β-알루미나질 전주 벽돌, β-알루미나질 전주 벽돌과 같은 알루미나질 전주 벽돌, 지르코니아질 전주 벽돌, 알루미나-지르코니아-실리카(AZS)질 전주 벽돌과 같은 전주 벽돌을 들 수 있다.

알루미나질 전주 벽돌의 구체예로서는, α-알루미나질 전주 벽돌로서, 마스나이트 (등록 상표, 이하 동일) A (아사히가라스 주식회사 제조), 모노플럭스 A (산고반 티 엠 주식회사 제조), α,β-알루미나질 전주 벽돌로서 마스나이트 G (아사히가라스 주식회사 제조), 모노플럭스 M (산고반 티 엠 주식회사 제조), 쟈가 M (소시에테ㆍ유로피안누ㆍ데ㆍ프로듀이ㆍ레플렉크테르사 제조), β-알루미나질 전주 벽돌로서 마스나이트 U (아사히가라스 주식회사 제조), 모노플럭스 H (산고반 티 엠 주식회사 제조), 쟈가 H (소시에테ㆍ유로피안누ㆍ데ㆍ프로듀이ㆍ레플렉크테르사 제조) 를 들 수 있다.

지르코니아질 전주 벽돌의 구체예로서는, X-950 (아사히가라스 주식회사 제조) 를 들 수 있다.

AZS질 전주 벽돌의 구체예로서는, 지르코나이트 (등록상표, 이하 동일) 1681, 지르코나이트 1691, 지르코나이트 1711 (아사히가라스 주식회사 제조), 모노플럭스 S3, 모노플럭스 S4, 모노플럭스 S5 (산고반 티 엠 주식회사 제조), 니콜 501, 유니콜 1 (콜하트사 제조), FC101, FC4101 (월슈사 제조), ZAC1681, ZAC1711 (일렉트로레프탈테르사 제조) 를 들 수 있다.

도 2 및 도 3 에 나타내는 바와 같이, 백업 (15) 은 상승관 (13) 의 외측에 형성된 내화물층 (16) 과, 그 내화물층 (16) 의 외측에 형성된 단열재층 (17) 으로 구성된다. 도 2 및 도 3 에 있어서, 내화물층 (16) 은, 내화 벽돌 (16a) 을 상승관 (13) 의 길이 방향 및 둘레 방향을 따라 배치하여 이루어지는 내화 벽돌층이다. 한편, 단열재층 (17) 은, 고형 단열재 (17a) 를 상승관 (13) 의 길이 방향 및 둘레 방향을 따라 배치하여 이루어지는 고형 단열재층이다.

여기서, 내화물층인 경우, 상기 서술한 내화 벽돌층을 포함한 층을 의미하고, 내화 벽돌층 이외의 구성, 예를 들어, 부정형 내화물을 포함한 것이어도 된다. 예를 들면, 후술하는 양태, 즉, 상승관의 직경 방향을 따라, 내화 벽돌층이 2층 이상인 층을 이루도록 배치된 것으로서, 내화 벽돌층들 사이에 부정형 내화물이 충전된 것, 상승관과 내화 벽돌층 사이에 부정형 내화물이 충전된 것, 및 내화 벽돌층과 단열 벽돌층 사이에 부정형 내화물이 충전된 것도 내화물층에 포함된다.

마찬가지로, 단열재층인 경우, 상기 서술한 고형 단열재층을 포함한 층을 의미하고, 고형 단열재층 이외의 구성, 예를 들어, 부정형 내화물을 포함한 것이어도 된다. 예를 들면, 후술하는 양태, 즉, 상승관의 직경 방향을 따라, 고형 단열재층이 2층 이상인 층을 이루도록 배치된 것으로서, 그 고형 단열재층들 사이에 부정형 내화물이 충전된 것, 및 고형 단열재층과 감압 하우징 사이에 부정형 내화물이 충전된 것도 단열재층에 포함된다.

내화 벽돌 (16a) 은, 상승관 (13) 과 단열재층 (17) 사이에 형성되는 내화물층 (16)(내화 벽돌층) 의 구성 요소이기 때문에, 내열성 및 용융 유리에 대한 내식성이 우수한 것이 필요하게 된다. 이 때문에, 내화 벽돌 (16a) 에는, 소성 벽돌 중에서도 용융 유리에 대한 내식성이 우수한 것 (이하, 「치밀질 소성 벽돌」이라고 한다.) 이 사용된다. 본 명세서에 있어서, 치밀질 소성 벽돌이란, 이하의 특성의 어느 하나를 갖는 소성 벽돌을 의미한다.

부피 비중 (JIS R2205(1993년)) : 1.0 초과

열전도율 (1000℃) : 0.3 초과 (W/mK)

외관 기공률 (JIS R2205(1993년)) : 60% 미만

내화 벽돌 (16a) 로서 사용하는 치밀질 소성 벽돌은 상기의 3 특성을 모두 갖는 것이 바람직하다.

치밀질 소성 벽돌의 구체예로서는, 예를 들어 치밀질 알루미나계 소성 벽돌, 치밀질 알루미나-실리카계 소성 벽돌, 치밀질 지르코니아-실리카계 소성 벽돌, 치밀질 알루미나-지르코니아-실리카계 소성 벽돌 등을 들 수 있다. 치밀질 알루미나-실리카계 소성 벽돌의 구체예로서는, 예를 들어 CWS, CWR, CWK, TB, RG, NB, CH, SR (아사히가라스 주식회사 제조) 등을 들 수 있다. 치밀질 알루미나계 소성 벽돌의 구체예로서는, 예를 들어 CWR (아사히가라스 주식회사 제조) 등을 들 수 있다. 치밀질 지르코니아-실리카계 소성 벽돌의 구체예로서는, 예를 들어 ZR (아사히가라스 주식회사 제조) 등, 치밀질 알루미나-지르코니아-실리카계 소성 벽돌의 구체예로서는, 예를 들어 ZM (아사히가라스 주식회사 제조) 등을 들 수 있다.

단열재층 (17)(고형 단열재층) 은, 백업 (15) 의 기능 중, 주로 상승관 (13) 을 단열 보온하는 기능을 담당한다. 이 때문에, 단열재층 (17)(고형 단열재층) 은, 단열 보온 능력이 우수한 고형 단열재 (17a) 로 구성된다. 본 명세서에 있어서, 고형 단열재란, 이하의 특성의 어느 하나를 갖는 고형 단열재를 의미한다.

부피 비중 (JIS R2205(1993년)) : 1.0 이하

열전도율 (1000℃) : 0.3 이하 (W/mK)

외관 기공률 (JIS R2205(1993년)) : 60% 이상

상기의 특성을 만족하는 고형 단열재의 구체예로서는, 예를 들어, SP-10, SP-11 (히노마루 요업 주식회사 제조), RA-10, RA-12, RA-13, A-6, A-7, B-6, B-7 (히노마루 요업 주식회사 제조) 등의 벽돌이나, 마이크로섬 성형체 (마이크로섬사) 나 카오울보드 등의 단열 보드를 들 수 있다.

단열재층 (17) 에 사용하는 고형 단열재 (17a) 는 상기의 3 특성을 모두 갖는 것이 바람직하다.

도 2 및 도 3 에 있어서, 상승관 (13) 을 직경 방향으로 보았을 경우, 상승관 (13) 을 구성하는 전주 벽돌 (13a) 은 1층 배치되어 있고, 내화물층 (16) 으로서 1층의 내화 벽돌 (16a)(내화 벽돌층) 이 배치되어 있고, 단열재층 (17) 으로서 1층의 고형 단열재 (17a)(고형 단열재층) 가 배치되어 있다. 그러나, 이들은 상승관 (13) 을 구성하는 전주 벽돌 (13a), 내화물층 (16) 을 구성하는 내화 벽돌 (16a)(내화 벽돌층) 및 단열재층 (17) 을 구성하는 고형 단열재 (17a)(고형 단열재층) 의 위치 관계를 나타내고 있는 것이기 때문에, 반드시 1층의 전주 벽돌 (13a), 1층의 내화 벽돌 (16a)(내화 벽돌층), 및 1층의 고형 단열재 (17a)(고형 단열재층) 를 배치하는 것을 의미하고 있는 것은 아니다.

전주 벽돌을 사용하여 감압 탈포 장치의 상승관 (13) 을 제조하는 경우, 조성이 동일 또는 조성이 상이한 전주 벽돌 (13a) 을 복수 사용해도 된다. 복수의 전주 벽돌 (13a) 을 사용하는 경우, 그들은 상승관 (13) 의 직경 방향을 따라, 2층 이상인 층을 이루도록 배치된다.

내화물층 (16) 의 경우, 조성이 동일 또는 조성이 상이한 내화 벽돌 (16a) 을 복수 사용하고, 그들을 상승관 (13) 의 직경 방향을 따라, 2층 이상인 층을 이루도록 배치하는 것이 바람직하다. 이하, 본 명세서에 있어서, 상승관 (13) 의 직경 방향을 따라 2층 이상인 층을 이루도록 내화 벽돌 (16a) 을 배치하는 것을, 「내화물층 (16) 이 2층 이상인 내화 벽돌층을 포함한다」라고 한다.

단열재층 (17) 의 경우, 조성이 동일 또는 조성이 상이한 고형 단열재 (17a) 를 복수 사용하여, 그들을 상승관 (13) 의 직경 방향을 따라, 2층 이상인 층을 이루도록 배치하는 것이 바람직하다. 이하, 본 명세서에 있어서, 상승관 (13) 의 직경 방향을 따라 2층 이상인 층을 이루도록 고형 단열재 (17a) 를 배치하는 것을, 「단열재층 (17) 이 2층 이상인 고형 단열재층을 포함한다」라고 한다.

본 발명의 용융 유리의 도관 구조는, 용융 유리 통과시에 있어서, 그 유리의 유동점과 동일한 온도가 되는 부위가 내화물층 내에 위치하도록, 도관을 구성하는 전주 벽돌 및 내화 벽돌층을 구성하는 내화 벽돌이 선택되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.

유리의 유동점이란, 유리의 점도 η 이 logη (포아즈)〓5 가 되는 온도이며, 유리의 변형의 기준이 되는 온도로서, 릴리점 (Lollie Point) 이라고도 한다. 1 포아즈〓0.1Paㆍs〓0.1kg/mㆍs 이다. 유리의 유동점은, 유리의 종류에 따라 상이하다. 예를 들어 무알칼리 유리의 경우, 900 ∼ 1200℃ 정도이며, 소다라임 유리의 경우, 850 ∼ 1150℃ 정도이다.

용융 유리의 온도가, 그 유리의 유동점 이하가 되면, 유리의 점성이 높아지므로 그 이상 흐르지 않게 된다. 그 때문에, 용융 유리 통과시에, 그 유리의 유동점과 동일한 온도가 되는 부위가 내화물층 내에 위치하고 있으면, 전주 벽돌의 이음매부로부터 스며나온 용융 유리는, 그 부위 부근에 도달했을 때에 그 흐름이 정지된다. 따라서, 내화물층보다 외측에 위치하는 단열재층에는, 전주 벽돌의 이음매부로부터 스며나온 용융 유리가 도달될 우려가 없다.

도 2 에 적용시키면, 상승관 (13) 을 용융 유리가 통과될 때에, 그 용융 유리의 유동점과 동일한 온도가 되는 부위가 내화물층 (16)(내화 벽돌층) 내에 위치하도록, 상승관 (13) 을 구성하는 전주 벽돌 (13a) 및 내화물층 (16)(내화 벽돌층)을 구성하는 내화 벽돌 (16a) 이 선택되어 이루어진다. 보다 구체적으로는, 상승관 (13) 을 구성하는 전주 벽돌 (13a) 및 내화물층 (16)(내화 벽돌층) 을 구성하는 내화 벽돌 (16a) 에 대해 이하의 점을 선택한다.

·전주 벽돌 (13a) 및 내화 벽돌 (16a) 의 종류

·상승관 (13) 의 직경 방향에서의 전주 벽돌 (13a) 및 내화 벽돌 (16a) 의 두께

·상승관 (13) 의 직경 방향을 따라 배치하는 전주 벽돌 (13a) 및 내화 벽돌 (16a) 의 층수

전주 벽돌 (13a) 및 내화 벽돌 (16a) 에 대해, 상기의 점을 선택할 때의 방침에 대해 이하에 서술한다.

(a) 벽돌의 종류

전주 벽돌에는, 기공률이 상이함으로써 열전도율이 상이한 것이 존재한다. 그리고, 기공률이 높은 것일수록 열전도율이 낮고, 단열 보온 능력이 높은 것이 된다. 따라서, 상승관 (13) 을 구성하는 전주 벽돌 (13a) 로서, 기공률이 높고 열전도율이 낮은 벽돌을 사용했을 경우, 전주 벽돌 (13a) 통과 전의 용융 유리의 온도가 동일하다고 해도, 기공률이 낮고 열전도율이 높은 벽돌을 사용했을 경우에 비해, 전주 벽돌 (13a) 통과 후의 온도는 보다 낮아진다.

도 2 에 적용시키면, 전주 벽돌 (13a) 의 내벽면측, 즉, 용융 유리와 접촉하는 유리 유로측의 온도가, 전주 벽돌 (13a) 통과 전의 용융 유리의 온도가 된다. 한편, 전주 벽돌 (13a) 의 외벽면측, 즉, 내화 벽돌 (16a) 과 접하는 벽면측의 온도가 전주 벽돌 (13a) 통과 후의 용융 유리의 온도가 된다. 이것에 기초하여 상기를 바꾸어 말하면, 기공률이 높고 열전도율이 낮은 전주 벽돌을 사용했을 경우, 전주 벽돌 (13a) 의 내벽면측의 온도가 동일하다고 해도, 기공률이 낮고 열전도율이 높은 벽돌을 사용했을 경우에 비해, 전주 벽돌 (13a) 의 외벽면측의 온도는 보다 낮아진다고 할 수 있다. 전주 벽돌 (13a) 의 외벽면측의 온도가 낮아지면, 전주 벽돌 (13a) 의 외측에 위치하는 내화 벽돌 (16a) 의 온도는 당연히 낮아진다.

내화 벽돌 (16a) 로서 사용하는 치밀질 소성 벽돌에도, 기공률이 상이함으로써 열전도율이 상이한 것이 존재한다. 따라서, 치밀질 소성 벽돌 중에서도, 기공률이 높고 열전도율이 낮은 벽돌을 사용하면, 내화 벽돌 (16a) 의 내벽면측의 온도가 동일하다고 해도, 기공률이 낮고 열전도율이 높은 벽돌을 사용했을 경우에 비해, 내화 벽돌 (16a) 의 외벽면측의 온도는 보다 낮아진다.

(b) 상승관의 직경 방향에서의 벽돌의 두께

전주 벽돌이나 치밀질 소성 벽돌이라는 벽돌에 의한 단열 보온 효과는, 벽돌의 두께에 따라 상이하고, 벽돌의 두께가 커질수록 단열 보온 효과가 커진다. 따라서, 전주 벽돌 (13a) 로서 상승관 (13) 의 직경 방향에서의 두께가 큰 벽돌을 사용하면, 전주 벽돌 (13a) 의 내벽면측의 온도가 동일하다고 해도, 상승관 (13) 의 직경 방향에서의 두께가 작은 벽돌을 사용했을 경우에 비해, 전주 벽돌 (13a) 의 외벽면측에서의 온도는 보다 낮아진다. 단, 전주 벽돌 (13a) 로서 상승관 (13) 의 직경 방향에서의 두께가 극단적으로 큰 벽돌을 사용했을 경우, 벽돌의 내측 부분과 외측 부분의 온도 차가 커지므로, 벽돌이 깨질 우려가 있다. 이 점에 대해서는, 내화 벽돌 (16a) 의 경우도 동일하다.

(c) 상승관의 직경 방향을 따라 배치하는 벽돌의 층수

상기 서술한 바와 같이, 상승관 (13) 의 직경 방향에서의 전주 벽돌 (13a) 의 두께는, 내측 부분과 외측 부분의 온도 차에 의해 벽돌이 깨질 우려가 있기 때문에, 극단적으로 크게 할 수 없다. 단, 벽돌의 두께를 크게 함으로써 얻어지는 단열 보온 효과의 향상은, 상승관 (13) 의 직경 방향을 따라 배치하는 전주 벽돌 (13a) 의 층수를 늘림으로써도 얻을 수 있다. 따라서, 상승관 (13) 의 직경 방향에서의 두께가 큰 전주 벽돌 (13a) 을 사용하는 대신에, 상승관 (13) 의 직경 방향에서의 두께가 작은 전주 벽돌 (13a) 을 복수 사용하고, 이들을 상승관 (13) 의 직경 방향을 따라 층을 이루도록 배치함으로써, 직경 방향에서의 상승관 (13) 의 두께를 동일한 정도로 해도 된다. 이 점에 대해서는, 내화 벽돌 (16a) 의 경우도 동일하다.

상기 (b) 및 (c) 는, 바꾸어 말하면, 상승관 (13) 을 용융 유리가 통과될 때에, 그 용융 유리의 유동점과 동일한 온도가 되는 부위가 내화물층 (16) 내에 위치하도록, 상승관 (13) 의 직경 방향에서의 벽돌의 두께의 합계를 선택하면 된다.

즉, 상승관 (13) 의 직경 방향을 따라 2층 이상인 층을 이루도록 전주 벽돌 (13a) 을 배치하는 경우에는, 상승관 (13) 의 직경 방향에서의 전주 벽돌의 두께의 합계가 소정의 두께가 되도록 선택하면 된다. 내화물층 (16) 에 대해서도 동일한 것을 말할 수 있고, 이 경우, 2층 이상의 내화 벽돌층을 포함하는 경우, 이들 내화 벽돌층의 합계 두께를 소정의 두께로 선택하면 된다.

상승관 (13) 을 구성하는 전주 벽돌 (13a) 의 경우, 상승관 (13) 의 직경 방향에서의 두께의 합계는, 30 ∼ 1000mm 인 것이 바람직하고, 50 ∼ 500mm 인 것이 보다 바람직하다.

한편, 내화물층 (16) 의 경우, 상승관 (13) 의 직경 방향에서의 내화 벽돌층의 두께의 합계는, 50 ∼ 1500mm 인 것이 바람직하고, 100 ∼ 1000mm 인 것이 보다 바람직하다. 내화물층 (16) 이 부정형 내화물을 함유하는 경우, 부정형 내화물이 이루는 층의 두께도 포함한 두께의 합계가 상기의 범위인 것이 바람직하다.

단열재층 (17) 의 경우, 상승관 (13) 의 직경 방향에서의 고형 단열재층의 두께의 합계는 50 ∼ 1500mm 인 것이 바람직하고, 100 ∼ 1000mm 인 것이 보다 바람직하다. 단열재층 (17) 이 부정형 내화물을 함유하는 경우, 부정형 내화물이 이루는 층의 두께도 포함한 두께의 합계가 상기의 범위인 것이 바람직하다.

본 발명의 도관 구조에 있어서, 상승관 (13) 과 내화물층 (16) 사이, 보다 정확하게는, 상승관 (13) 과 내화 벽돌층 사이에는, 용융 유리의 스며 나옴 방지나 백업 (15) 의 단열 보온 능력을 높이기 위해, 캐스터블 내화물, 또는 플라스틱 내화물 또는 래밍재라는 부정형 내화물을 충전해도 된다. 동일한 이유로서, 내화물층 (16) 과 단열재층 (17) 사이, 보다 정확하게는, 내화 벽돌층과 고형 단열재층 사이에도, 부정형 내화물을 충전해도 된다. 또, 단열재층 (17) 과 감압 하우징 (11) 사이, 보다 정확하게는, 고형 단열재층과 감압 하우징 (11) 사이에도, 부정형 내화물을 충전해도 된다.

또, 상승관 (13) 을 구성하는 전주 벽돌 (13a) 들 사이, 내화물층 (16) 을 구성하는 내화 벽돌층들 사이, 또는 단열재층 (17) 을 구성하는 고형 단열재층들 사이에도, 부정형 내화물을 충전해도 된다. 또한, 부정형 내화물의 비율은, 전체에서 50 체적% 이하, 특히 30 체적% 이하인 것이, 구조물로서의 유지라는 점에서 바람직하다.

이상, 본 발명의 도관 구조에 대해 도면을 사용하여 설명했지만, 본 발명의 도관 구조는 도시된 형태에 한정되지 않는다. 예를 들어, 전주 벽돌제의 도관은, 적어도 중공관 구조이면 특별히 한정되지 않고, 직사각형 단면 이외의 것이어도 된다. 도 4 는, 본 발명의 도관 구조의 다른 구성예를 나타내고 있고, 전주 벽돌제의 도관 (13') 이 원형 단면을 가지고 있다. 도 4 에 있어서, 외형이 반원호상으로 내측에 반원 형상의 노치를 갖는 전주 벽돌 (13a') 을 2개 조합시킴으로써, 원형 단면을 갖고, 중공 부분의 단면 형상이 원형의 중공관 구조가 형성된다. 도 4 에 있어서, 도관 (13') 의 외측에는 내화물층 (16') 이 형성되어 있 고, 내화물층 (16') 의 외측에는 단열재층 (17') 이 형성되어 있다. 내화물층 (16') 및 단열재층 (17') 은, 각각 원형 단면을 가지고 있다. 또, 도관 (13') 및 그 백업 (내화물층 (16') 및 단열재층 (17')) 을 수용하는 감압 하우징 (11') 도 원형 단면을 가지고 있다.

전주 벽돌제의 도관의 단면 형상은, 직사각형 또는 원형 이외의 형상이어도 되고, 예를 들어, 타원 형상의 중공관이어도 되고, 단면 형상이 직사각형 이외의 다각형 형상, 예를 들어, 육각형, 팔각형 등의 중공관이어도 된다. 용융 유리의 유로를 이루는 중공 부분의 단면 형상도, 원형 이외의 형상이어도 되고, 예를 들어, 타원 형상이어도 되고, 직사각형, 육각형, 팔각형 등의 다각형 형상이어도 된다. 전주 벽돌제의 도관이, 이들 외의 형상의 중공관인 경우, 도관의 단면 형상 및 중공 부분의 단면 형상에 따라, 원하는 형상의 전주 벽돌을 사용하면 된다.

또, 내화물층에서의 내화 벽돌의 배치, 및 단열재층에서의 고형 내화물의 배치도, 도관의 단면 형상에 따라 적절하게 선택할 수 있다.

본 발명의 용융 유리의 감압 탈포 방법에서는, 상승관, 감압 탈포층 또는 하강관 중 적어도 하나에, 본 발명의 도관 구조를 사용한 감압 탈포 장치를 사용하고, 용해조로부터 공급되는 용융 유리를 소정의 감압도로 감압된 감압 탈포조를 통과시켜 감압 탈포를 실시한다.

감압 탈포 장치의 상승관 및 하강관은 감압하에 놓여져 있기 때문에, 용융 유리의 압력이 상승관 및 하강관의 관벽에 가해져, 상압에 있는 경우와 비교하여 유리의 소지가 외부로 누설되기 쉬워진다. 따라서, 본 발명에 있어서는, 상승관 및 하강관의 적어도 일방, 바람직하게는 그 양방에 본 발명의 도관 구조를 사용함으로써, 상기 유리의 누설을 보다 효과적으로 억제할 수 있어 바람직하다.

또, 감압 탈포조도 감압하에 놓여져 있기 때문에, 상승관이나 하강관의 경우와 동일하게 유리가 누설되기 쉬워진다. 추가로, 감압 탈포조는, 상승관이나 하강관의 경우와 비교하여 많은 유리를 축적하고 있기 때문에, 내화물층이나 단열재층의 두께가 두꺼운 경우가 많다. 또한, 감압 탈포조는, 내화물층이나 단열재층에 지지되어 있기 때문에, 유리의 소지가 누설되면 감압 탈포조가 구조적으로 불안정해지는 경우가 있다. 본 발명에 있어서는, 감압 탈포조에 본 발명의 도관 구조를 사용함으로써, 상기 문제점을 해결할 수 있어 바람직하다.

본 발명의 용융 유리의 감압 탈포 방법에 있어서, 용융 유리는, 감압 탈포조에 연속적으로 공급ㆍ배출되는 것이 바람직하다.

용해조로부터 공급되는 용융 유리와의 온도 차가 발생하는 것을 방지하기 위해, 감압 탈포조는, 내부가 1100 ∼ 1500℃, 특히 1250 ∼ 1450℃ 의 온도 범위가 되도록 가열되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 용융 유리의 유량이 1 ∼ 1000톤/일인 것이 생산성 면에서 바람직하다.

감압 탈포 방법을 실시할 때, 감압 하우징을 외부로부터 진공 펌프 등에 의해 진공 흡인함으로써, 감압 하우징내에 배치된 감압 탈포조의 내부를, 소정의 감압 상태로 유지한다. 여기서 감압 탈포조 내부는, 38 ∼ 460mmHg (51 ∼ 613hPa) 로 감압되어 있는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는, 감압 탈포조 내부 는 60 ∼ 253mmHg (80 ∼ 338hPa) 로 감압되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명에 의해 탈포되는 유리는, 가열 용융법에 의해 제조되는 유리인 한, 조성적으로는 제약되지 않는다. 따라서, 소다라임 유리로 대표되는 소다라임 실리카계 유리나 알칼리 붕규산 유리와 같은 알칼리 유리이어도 된다. 단, 키요스미 공정시에 기포가 잘 제거되지 않고, 게다가, 디스플레이 유리 기판 등, 특히 결점이 적은 것이 요구되는 용도에 사용된다는 점에서, 무알칼리 유리가 바람직하다.

또, 무알칼리 유리인 경우, 감압 탈포시의 온도를 어느 정도의 온도까지 상승시키는 것이 필요하고, 그 점을 고려하면, 본 발명의 효과가 보다 크게 발휘된다.

감압 탈포 장치의 각 구성 요소의 치수는, 사용하는 감압 탈포 장치에 따라 적절하게 선택할 수 있다. 도 1 에 나타내는 감압 탈포조 (12) 의 경우, 그 치수의 구체예는 이하와 같다. 또한, 단면 직사각형에서의 외경 및 내경은 1변의 치수를 나타낸다.

수평 방향에서의 길이 : 1 ∼ 20m

외경 (단면 직사각형) : 1 ∼ 7m

내경 (단면 직사각형) : 0.2 ∼ 3m

상승관 (13) 및 하강관 (14) 의 치수의 구체예는 이하와 같다.

길이 : 0.2 ∼ 6m, 바람직하게는 0.4 ∼ 4m

외경 (단면 직사각형) : 0.5 ∼ 7m, 바람직하게는 0.5 ∼ 5m

내경 (단면 원형) : 0.05 ∼ 0.8m, 바람직하게는 0.1 ∼ 0.6m

이하, 실시예에 기초하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 단, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다.

(실시예)

본 실시예에서는, 도 1 에 나타내는 감압 탈포 장치 (1) 를 사용하여 용융 유리의 감압 탈포를 실시한다.

감압 탈포 장치 (1) 에 있어서, 상승관 (13), 하강관 (14) 및 이들의 주변 부위는, 도 2 에 나타내는 구조를 가지고 있다.

감압 탈포 장치 (1) 의 각부의 구성 재료는 이하와 같다.

감압 하우징 (11) : 스테인리스

감압 탈포조 (12) : 전주 벽돌

상승관 (13), 하강관 (14) : 전주 벽돌

전주 벽돌 (13a) (AZS질 전주 벽돌 : 지르코나이트 1711 (아사히가라스 주식회사 제조)) 을 2개 조합하여 도 3 에 나타내는 형상으로 하고, 이것을 상승관 (13) 의 길이 방향을 따라 적층한다.

연장관 (18, 19) : 백금

상승관 (13), 하강관 (14) 의 주위에는, 도 2 에 나타내는 구성의 백업 (15) 을 배치한다.

즉, 상승관 (13) 의 외측에 내화물층 (16) 을 형성하고, 내화물층 (16) 의 외측에 단열재층 (17) 을 형성한다. 내화물층 (16) 은, 상승관 (13) 의 둘레 방향을 따라 내화 벽돌 (16a)(치밀질 소성 벽돌) 을 배치하여 이루어지는 내화 벽돌층이다. 단열재층 (17) 은, 상승관 (13) 의 둘레 방향을 따라, 고형 단열재 (17a) 를 배치하여 이루어지는 고형 단열재층이다. 내화 벽돌층을 구성하는 내화 벽돌 (16a) 및 고형 단열재층을 구성하는 고형 단열재 (17a) 는, 각층의 길이 방향을 따라 적층한다. 단열재층 (17) 에 있어서, 고형 단열재층과 감압 하우징 (11) 사이에는, 마이크로섬 (마이크로섬사 제조) 을 충전한다.

상승관 (13), 그리고 백업 (15) 을 구성하는 내화물층 (16) 및 단열재층 (17) 의 구체적인 구성을 표 1 에 나타냈다. 또한, 하강관 (14) 과 그 백업 (15) 도 동일한 구성이다.

ZR-UP : 치밀질 지르코니아-실리카계 소성 벽돌 (아사히가라스 주식회사 제조)

CH-SK34 : 치밀질 알루미나-실리카계 소성 벽돌 (아사히가라스 주식회사 제조)

TB-P : 치밀질 알루미나-실리카계 소성 벽돌 (아사히가라스 주식회사 제조)

SP-11 : 고형 단열재 (히노마루 요업 주식회사 제조)

용융 유리의 감압 탈포를 이하의 조건으로 실시한다.

감압 탈포조 (12) 내 온도 : 1400℃

감압 탈포조 (12) 내 압력 : 180mmHg (240hPa)

용융 유리 : 소다라임 유리 (유동점 920℃)

유량 : 50톤/일

감압 탈포 실시시, 상승관 (13) 을 구성하는 전주 벽돌 (13a), 내화재층 (16) 을 구성하는 내화 벽돌 (16a), 및 단열재층 (17) 을 구성하는 고형 내화물 (17a) 및 마이크로섬에 대해, 내벽면측의 온도 (내면 온도) 및 외벽면측의 온도 (외면 온도) 를 열전대를 사용하여 측정한다. 결과를 표 1 에 나타냈다. 표 1 에서 명확한 바와 같이, 용융 유리 통과시에 있어서, 그 용융 유리의 유동점에 동일한 온도의 부위는, 내화물층 (16) 내에 위치하고 있다.

감압 탈포 개시부터 6개월 후, 단열재층 (17) 을 구성하는 고형 내화물 (17a) 에는, 용융 유리에 의한 침식의 징조는 확인되지 않는다. 또, 벽돌의 균열도 발생하지 않는다.

본 발명의 용융 유리의 도관 구조는, 유리 제조 장치의 용융 유리의 도관으 로서 사용할 수 있고, 특히 감압 탈포 장치의 상승관, 감압 탈포조 또는 하강관으로서 바람직하다.

또한, 2005년 8월 19일에 출원된 일본 특허 출원 2005-238715호의 명세서, 특허 청구 범위, 도면 및 요약서의 전체 내용을 여기에 인용하고, 본 발명의 명세서의 개시로서 받아들이는 것이다.

Claims (11)

1. 도관과, 그 도관의 주위에 형성된 백업으로 구성되는 용융 유리의 도관 구조로서,

   상기 도관은, 그 길이 방향 및 둘레 방향으로 전주 벽돌을 배설하여 이루어지는 중공관이며,

   상기 백업은, 상기 도관의 외측에 형성된 내화물층과, 그 내화물층의 외측에 형성된 단열재층으로 구성되고,

   상기 내화물층은, 내화 벽돌을 상기 도관의 길이 방향 및 둘레 방향을 따라 배치하여 이루어지는 내화 벽돌층을 포함하고,

   상기 단열재층은, 고형 단열재를 상기 도관의 길이 방향 및 둘레 방향을 따라 배치하여 이루어지는 고형 단열재층을 포함하고,

   용융 유리 통과시에, 그 유리의 유동점과 동일한 온도가 되는 부위가 상기 내화물층 내에 위치하도록, 상기 도관을 구성하는 전주 벽돌 및 상기 내화 벽돌층을 구성하는 내화 벽돌이 선택되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 용융 유리의 도관 구조.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 내화 벽돌은, 하기 특성의 어느 하나를 갖는 소성 벽돌로 이루어지는 군에서 선택되는 용융 유리의 도관 구조.

   부피 비중 (JIS R2205(1993년)) : 1.0 초과

   열전도율 (1000℃) : 0.3 초과 (W/mK)

   외관 기공률 (JIS R2205(1993년)) : 60% 미만
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 고형 단열재는, 하기 특성의 어느 하나를 갖는 고형 단열재로 이루어지는 군에서 선택되는 용융 유리의 도관 구조.

   부피 비중 (JIS R2205(1993년)) 1.0 이하

   열전도율 (1000℃) : 0.3 이하 (W/mK)

   외관 기공률 (JIS R2205(1993년)) : 60% 이상
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 도관의 직경 방향에서의 두께의 합계가 30 ∼ 1000mm 인 용융 유리의 도관 구조.
5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 내화물층의 직경 방향에서의 두께의 합계가 50 ∼ 1500mm 인 용융 유리의 도관 구조.
6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 단열재층의 직경 방향에서의 두께의 합계가 50 ∼ 1500mm 인 용융 유리의 도관 구조.
7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상승관, 감압 탈포조 및 하강관을 갖는 감압 탈포 장치의 상승관 또는 하강관으로서 사용되는 용융 유리의 도관 구조.
8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상승관, 감압 탈포조 및 하강관을 갖는 감압 탈포 장치의 감압 탈포조로서 사용되는 용융 유리의 도관 구조.
9. 용융 유리의 도관으로서, 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 용융 유리의 도관 구조를 사용한 감압 탈포 장치.
10. 제 9 항에 있어서,

    감압 탈포 장치의 감압 탈포조의 온도가 1100 ∼ 1500℃ 인 감압 탈포 장치.
11. 상승관, 감압 탈포조 및 하강관을 갖는 감압 탈포 장치를 사용하여 용융 유리를 감압 탈포하는 방법으로서,

    상기 상승관, 감압 탈포조 및 하강관의 중 적어도 하나에, 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 도관 구조를 사용한 용융 유리의 감압 탈포 방법.

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