KR101453639B1

KR101453639B1 - Glass melting furnace and method for melting glass

Info

Publication number: KR101453639B1
Application number: KR1020127028072A
Authority: KR
Inventors: 히데키 구시타니; 아츠시 이치카와; 모토유키 히로세
Original assignee: 아사히 가라스 가부시키가이샤
Priority date: 2010-04-26
Filing date: 2011-04-19
Publication date: 2014-11-03
Also published as: TW201141803A; CN102858697B; JP5598541B2; KR20130080783A; TWI498301B; JPWO2011136086A1; CN102858697A; WO2011136086A1

Abstract

본 발명은, CO₂나 NO_x의 배출량의 증가를 억제하면서 용융 유리에 용존하는 수분량을 충분히 조절할 수 있는 유리 용해로를 제공하는 것에 관한 것이다. 용해실(10)의 전방벽(11)으로부터 후방벽(12)에 이르는 유로(23)의 측벽(13, 14)에 복수의 버너(31 내지 50)를 구비하는 유리 용해로에 있어서, 복수의 버너(31 내지 50)의 1시간당 총 연소 열량 Qa의 30％ 이상 90％ 이하가 산소 연소 버너에 의한 것이다. 배기구(24, 25)가 용해실(10)의 양 측벽(13, 14) 각각에 1개만 대향하여 배치되고, 배기구(24, 25)로부터 후방향으로 0.6L 이상 이격된 영역에 산소 연소 버너 및 공기 연소 버너가 적어도 1개씩 설치된다. 상기 영역에 설치되는 버너의 1시간당 총 연소 열량 중 5％ 이상 95％ 이하가 공기 연소 버너에 의한 것이다.The present invention relates to a glass melting furnace capable of sufficiently controlling the amount of water dissolved in a molten glass while suppressing an increase in CO ₂ or NO _x emission amount. In a glass melting furnace having a plurality of burners (31 to 50) in sidewalls (13, 14) of a flow path (23) from a front wall (11) to a rear wall (12) of a melting chamber (10) 30% or more and 90% or less of the total combustion heat quantity Qa per hour of the burners 31 to 50 is caused by the oxygen combustion burner. An oxygen combustion burner and an oxygen burner are disposed in the region where the exhaust ports 24 and 25 are opposed to only one of the both side walls 13 and 14 of the melting chamber 10 and are separated from the exhaust ports 24 and 25 in the backward direction by 0.6 L or more. At least one air combustion burner is installed. An air combustion burner is used in an amount of not less than 5% and not more than 95% of the total combustion heat amount per hour of the burner installed in the above region.

Description

TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a glass melting furnace and a glass melting method,

본 발명은 유리 원료를 용해하는 유리 용해로 및 유리 용해 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a glass melting furnace and a glass melting process for melting glass raw materials.

유리 제품을 제조하는 방법은, 일반적으로 유리 원료를 용해하여 용융 유리를 얻는 용해 공정과, 용융 유리 중의 기포를 제거하여 용융 유리를 청징하는 청징 공정과, 청징 후의 용융 유리를 소정 형상으로 성형하는 성형 공정으로 구성된다.A method of producing a glass product generally includes a melting step of melting a glass raw material to obtain a molten glass, a purifying step of purifying the molten glass by removing bubbles in the molten glass, a step of molding the molten glass after the purifying to a predetermined shape Process.

이들 공정 중, 용해 공정은 복수종의 원료를 유리 제품의 조성에 따라 칭량하여 혼합한 유리 원료를 용해로에 투입하고, 유리의 종류에 따른 온도로 가열하여 용해하는 공정이다.Among these processes, the melting process is a process in which a plurality of raw materials are weighed according to the composition of the glass product, and the glass raw materials are mixed and melted by heating at a temperature according to the kind of the glass.

용해로는 유리 원료를 용해하는 용해실의 전방벽에 원료 투입구를 구비하고, 용해실의 후방벽에 취출구를 구비하고, 원료 투입구로부터 취출구에 이르는 유로의 측벽에 복수의 버너를 구비하고, 복수의 버너가 화염을 용해실 내에 분출하여 용해실 내의 유리를 가열하여 용해하는 것이다. 버너는 천연 가스나 중유 등의 연료를 가스와 혼합하여 연소시킨 화염을 분출한다.A melting furnace is provided with a raw material input port on a front wall of a melting chamber for melting a glass raw material and a plurality of burners on a sidewall of a flow path from a raw material input port to a blowout port, The flame is ejected into the melting chamber to heat and dissolve the glass in the melting chamber. The burner mixes the fuel such as natural gas or heavy oil with the gas and ejects the flame which is burned.

일반적으로, 연료에 혼합되는 가스로서는, 공기 및 산소 가스 중 어느 하나가 사용된다. 공기를 사용한 공기 연소의 경우, 공기의 약 78 체적％를 차지하는 질소 가스가 연소에 기여하지 않고 노(furnace) 외로 배기된다. 산소 가스를 사용한 산소 연소의 경우, 공기 연소의 경우에 비교하여 배기량이 적으므로 열 효율이 높고, CO₂ 배출량이나 NO_x 배출량이 적다.In general, either air or oxygen gas is used as the gas to be mixed into the fuel. In the case of air combustion using air, nitrogen gas, which accounts for about 78% by volume of air, is exhausted to the outside of the furnace without contributing to combustion. In the case of oxygen combustion using oxygen gas, since the exhaust amount is smaller than that in the case of air combustion, the thermal efficiency is high, and the amount of CO ₂ emission or NO _x emission is small.

연료에 혼합되는 가스로서, 공기와 산소 가스를 혼합한 혼합 가스를 사용하는 것도 가능하다(예를 들어, 특허문헌 1 참조). 이 경우, 혼합 가스에서 차지하는 산소 가스의 비율이 높을수록 연소 후의 가스에 포함되는 수분 농도가 높으므로, 용해실 내의 용융 유리에 용존하는 수분량이 많아진다. 용융 유리에 용존한 수분은 청징 공정에 있어서 기포가 되어 부상한다. 따라서, 용융 유리에 용존하는 수분량을 최적화함으로써, 청징 공정에 있어서 용융 유리 내의 기포의 성장을 촉진시키고, 기포의 부상을 촉진시킬 수 있으며, 결함이 적은 유리 제품을 제조할 수 있다.As a gas to be mixed with the fuel, it is also possible to use a mixed gas in which air and oxygen gas are mixed (see, for example, Patent Document 1). In this case, the higher the ratio of the oxygen gas in the mixed gas is, the higher the moisture concentration contained in the gas after combustion is, so that the amount of water dissolved in the molten glass in the melting chamber increases. The water dissolved in the molten glass floats as bubbles in the refining process. Therefore, by optimizing the amount of water dissolved in the molten glass, it is possible to promote the growth of the bubbles in the molten glass in the refining step, promote the floating of the bubbles, and produce a glass product with few defects.

그러나, 연료에 혼합되는 가스로서 공기와 산소 가스를 혼합한 혼합 가스를 사용하는 경우, 공기 연소의 경우와 비교하여도 NO_x 배출량이 많아지는 경우가 있다(예를 들어, 비특허문헌 1 참조). 상세하게는, 혼합 가스 중의 산소 농도가 93 체적％ 미만 25 체적％를 초과하는 경우, 공기 연소의 경우와 비교하여 NO_x 배출량이 많아진다.However, in the case of using a mixed gas in which air and oxygen gas are mixed as the gas to be mixed with the fuel, the amount of NO _x emission sometimes becomes larger than in the case of the air combustion (for example, see Non-Patent Document 1) . Specifically, when the oxygen concentration in the mixed gas is less than 93% by volume and more than 25% by volume, the amount of NO _x emissions is increased as compared with the case of air combustion.

일본 특허 공개 제2000-128549호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-128549

R&D 고베 제강 기보, Vol.51, No.2(Sep. 2001), p.8 내지 12, 「산소 부화 공기에 의한 에너지 절약과 저NOx 연소에 관한 연구」R & D Kobe Steel, Vol. 51, No.2 (Sep. 2001), p.8-12, "Energy Saving by Oxygen Enriched Air and Low NOx Combustion"

따라서, 본 발명에서는, CO₂나 NO_x의 배출량의 증가를 억제하면서 용해실 내의 용융 유리에 용존하는 수분량을 조절하는 것을 목적으로 하여, 공기 연소 버너와 산소 연소 버너의 둘 다를 용해로에 설치하는 것을 검토하였다.Therefore, in the present invention, both of the air combustion burner and the oxygen combustion burner are provided in the melting furnace for the purpose of controlling the amount of water dissolved in the molten glass in the melting chamber while suppressing an increase in the amount of CO ₂ or NO _x emission Respectively.

그러나, 공기 연소 버너와 산소 연소 버너의 둘 다를 단순히 용해로에 설치한 것만으로는, 용해실의 측벽에 설치되는 배기구의 영향에 의해 용해실 내의 연소 후의 가스에 포함되는 수분 농도를 충분히 조절하는 것이 곤란한 경우가 있다. 그 결과, 용해실 내의 용융 유리에 용존하는 수분량을 충분히 조절하는 것이 곤란해지는 경우가 있다.However, it is difficult to sufficiently adjust the moisture concentration included in the gas after combustion in the melting chamber due to the influence of the exhaust port provided in the side wall of the melting chamber by simply providing both the air combustion burner and the oxygen combustion burner in the melting furnace There is a case. As a result, it may be difficult to sufficiently control the amount of water dissolved in the molten glass in the melting chamber.

본 발명은 상기 과제를 감안하여 이루어진 것이며, CO₂나 NO_x의 배출량의 증가를 억제하면서, 용융 유리에 용존하는 수분량을 충분히 조절할 수 있는 유리 용해로를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a glass melting furnace capable of sufficiently controlling the amount of water dissolved in molten glass while suppressing an increase in CO ₂ and NO _x emissions.

상기 목적을 해결하기 위해, 본 발명은, 유리 원료를 용해하는 용해실과, 상기 용해실의 전방벽으로부터 후방벽에 이르는 유로의 측벽에 설치되는 복수의 버너를 구비하고, 상기 복수의 버너가 화염을 상기 용해실 내에 분출하여 상기 용해실 내의 유리를 가열하여 용해하는 유리 용해로에 있어서,In order to solve the above-mentioned object, the present invention provides a furnace comprising a melting chamber for melting a glass raw material, and a plurality of burners provided on side walls of a flow path from a front wall to a rear wall of the melting chamber, And a glass melting furnace which blows into the melting chamber to heat and dissolve the glass in the melting chamber,

상기 복수의 버너에는, 연료를 산소 가스와 혼합하여 연소시킨 화염을 분출하는 산소 연소 버너와, 연료를 공기와 혼합하여 연소시킨 화염을 분출하는 공기 연소 버너의 둘 다가 사용되고 있으며,Both of the plurality of burners include an oxygen combustion burner for burning a mixture of a fuel mixed with oxygen gas and a burner for burning a mixture of fuel and air,

상기 복수의 버너의 1시간당 총 연소 열량의 30％ 이상 90％ 이하가 상기 산소 연소 버너에 의한 것이고,Wherein the oxygen combustion burner is at least 30% and at most 90% of the total combustion heat amount per hour of the plurality of burners,

상기 용해실 내의 연소 후의 가스를 외부로 배기하기 위한 배기구가 상기 용해실의 양 측벽 각각에 1개만 대향하여 배치되고, 상기 용해실의 양 측벽의 한쪽에만 1개만 배치되거나, 또는 상기 용해실의 전방벽 또는 후방벽에 배치되고,Only one of the two sidewalls of the dissolution chamber is disposed so as to oppose one of the sidewalls of the dissolution chamber and only one of the two sidewalls of the dissolution chamber is disposed on either side of the dissolution chamber, Disposed on the barrier or rear wall,

상기 배기구와 상기 전방벽 사이의 전후 방향에 있어서의 거리 및 상기 배기구와 상기 후방벽 사이의 전후 방향에 있어서의 거리 중 최대 거리를 L로 하면, 상기 배기구로부터 전방향 및/또는 후방향으로 0.6L 이상 이격된 영역에 상기 산소 연소 버너 및 상기 공기 연소 버너가 적어도 1개씩 설치되고,When a maximum distance between the exhaust port and the front wall in the front-rear direction and a distance in the front-rear direction between the exhaust port and the rear wall is L, 0.6L At least one of the oxygen combustion burner and the air combustion burner is provided in an area spaced apart from the oxygen burner,

상기 영역에 설치되는 상기 버너의 1시간당 총 연소 열량 중 5％ 이상 95％ 이하가 상기 공기 연소 버너에 의한 것인 유리 용해로이다.Wherein at least 5% and not more than 95% of the total combustion heat amount per hour of the burner installed in the area is obtained by the air combustion burner.

본 발명에 따르면, NO_x 배출량의 증가를 억제하면서 용융 유리에 용존하는 수분량을 충분히 조절할 수 있는 유리 용해로를 제공할 수 있다. 이 유리 용해로는 용융 유리에 대하여 충분한 가열을 행하면서 수분량을 저감시키는 경우에 특히 유효하다.According to the present invention, it is possible to provide a glass melting furnace capable of sufficiently controlling the amount of water dissolved in the molten glass while suppressing an increase in NO _x emission amount. This glass melting furnace is particularly effective when the amount of water is reduced while sufficiently heating the molten glass.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 있어서의 유리 제품의 제조 방법의 공정도이다.
도 2는 제1 실시 형태에 있어서의 유리 용해로의 내부 구조의 측면도이다.
도 3은 제1 실시 형태에 있어서의 유리 용해로의 내부 구조의 상면도이다.
도 4는 제2 실시 형태에 있어서의 유리 용해로의 내부 구조의 측면도이다.
도 5는 제2 실시 형태에 있어서의 유리 용해로의 내부 구조의 상면도이다.
도 6은 제3 실시 형태에 있어서의 유리 용해로의 내부 구조의 측면도이다.
도 7은 제3 실시 형태에 있어서의 유리 용해로의 내부 구조의 상면도이다.
도 8은 유리 용해로의 내부 구조의 변형예의 상면도이다.
도 9는 유리 용해로의 내부 구조의 다른 변형예의 상면도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a process diagram of a method for manufacturing a glass product in an embodiment of the present invention. Fig.
2 is a side view of the internal structure of the glass melting furnace in the first embodiment.
3 is a top view of the internal structure of the glass melting furnace in the first embodiment.
4 is a side view of the internal structure of the glass melting furnace in the second embodiment.
5 is a top view of the internal structure of the glass melting furnace in the second embodiment.
6 is a side view of the internal structure of the glass melting furnace in the third embodiment.
7 is a top view of the internal structure of the glass melting furnace in the third embodiment.
8 is a top view of a modification of the internal structure of the glass melting furnace.
9 is a top view of another modification of the internal structure of the glass melting furnace.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 각 도면에 있어서 동일 구성에는 동일 부호를 붙이고 설명을 생략한다.DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. In each drawing, the same components are denoted by the same reference numerals, and a description thereof will be omitted.

(제1 실시 형태) (First Embodiment)

도 1은 본 발명의 실시 형태에 있어서의 유리 제품의 제조 방법의 공정도이다. 도 2는 제1 실시 형태에 있어서의 유리 용해로의 내부 구조의 측면도이다. 도 3은 제1 실시 형태에 있어서의 유리 용해로의 내부 구조의 상면도이다. 도 3에 있어서, 각 버너의 연소 영역(각 버너의 화염의 외측 테두리)을 점선으로 둘러싸서 나타내고 있다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a process diagram of a method for manufacturing a glass product in an embodiment of the present invention. Fig. 2 is a side view of the internal structure of the glass melting furnace in the first embodiment. 3 is a top view of the internal structure of the glass melting furnace in the first embodiment. In Fig. 3, the burning regions (outer edges of the flames of the respective burners) of each burner are surrounded by dotted lines.

유리 제품의 제조 방법은, 도 1에 도시한 바와 같이 유리 원료를 용해하여 용융 유리를 얻는 용해 공정(S100)과, 용융 유리의 기포를 제거하여 용융 유리를 청징하는 청징 공정(S102)과, 청징 후의 용융 유리를 소정 형상으로 성형하는 성형 공정(S104)을 구비한다.A method of manufacturing a glass product includes a melting step (S100) for melting a glass raw material to obtain a molten glass as shown in Fig. 1, a purifying step (S102) for purifying the molten glass by removing bubbles of the molten glass, And a molding step (S104) of molding the molten glass afterwards into a predetermined shape.

이들 공정 중, 청징 공정(S102)은 용해 공정에서 얻어진 용융 유리를 청징조에 공급하고, 용융 유리 내의 기포를 부상시켜 제거하는 공정이다. 기포의 부상을 촉진시키는 방법으로서는, 예를 들어 청징조 내를 감압하여 탈포하는 방법 등이 있다.Among these processes, the refining step (S102) is a step of supplying the molten glass obtained in the melting step to the blue oven and floating the bubbles in the molten glass. As a method for promoting the floating of the bubble, for example, there is a method of degassing the inside of the blue bubble by depressurization.

성형 공정(S104)은 청징 후의 용융 유리를 소정 판 두께의 판 형상으로 성형하는 공정이다. 판 형상으로 성형하는 방법으로서는, 예를 들어 주지된 플로트법이나 퓨전법이 있다.The molding step S104 is a step of molding the molten glass after refining into a plate having a predetermined plate thickness. Examples of the method of forming into a plate shape include the well-known float method and fusion method.

용해 공정(S100)은 복수종의 원료를 유리 제품의 조성에 따라 칭량하여 혼합한 유리 원료를 용해로에 투입하고, 유리의 종류에 따른 온도로 가열하여 용해하는 공정이다.In the dissolving step (S100), a plurality of raw materials are weighed according to the composition of the glass product, and the mixed glass raw materials are put into a melting furnace, and heated and melted at a temperature according to the kind of the glass.

용해로(1)는, 도 2, 도 3에 도시한 바와 같이 유리 원료를 용해하는 용해실(10)의 상류측의 전방벽(11)에 원료 투입구(21)를 구비하고, 용해실(10)의 하류측의 후방벽(12)에 취출구(22)를 구비하고, 원료 투입구(21)로부터 취출구(22)에 이르는 유로(23)의 양 측벽(13, 14)에 복수의 버너(31 내지 50) 및 1쌍의 배기구(24, 25)를 구비한다. 양 측벽(13, 14)은 전후 방향으로 연장되어 있다.2 and 3, the melting furnace 1 is provided with a raw material inlet 21 in a front wall 11 on the upstream side of a melting chamber 10 for melting a glass raw material, And a plurality of burners 31 to 50 are provided on both side walls 13 and 14 of the flow path 23 leading from the material inlet 21 to the outlet 22, And a pair of exhaust ports (24, 25). Both side walls 13, 14 extend in the front-rear direction.

이 용해로(1)에서는, 원료 투입구(21)로부터 투입된 유리 원료(G1)는 용해실(10) 내의 용융 유리(G2)와 함께, 복수의 버너(31 내지 50)의 화염으로부터의 복사열 등에 의해 가열되어, 용융 유리(G2)에 서서히 용해된다. 이와 같이 하여 얻어진 용융 유리(G2)는 후방으로 흐른 후, 취출구(22)로부터 취출되어 청징조에 공급된다.In this melting furnace 1, the glass raw material G1 fed from the raw material inlet 21 is heated together with the molten glass G2 in the melting chamber 10 by radiant heat from the flames of the burners 31 to 50, And is gradually dissolved in the molten glass G2. The thus obtained molten glass G2 flows backward and then is taken out from the blow-out port 22 and supplied to the blue sign.

용해실(10)은, 유리 원료를 용해하여 얻은 용융 유리를 수용하는 용해조(15) 및 용해조(15) 내의 상부 공간을 덮는 천장(16)으로 형성된다. 용해조(15)나 천장(16)은 벽돌 등의 내화물로 구성된다.The melting chamber 10 is formed of a melting vessel 15 containing a molten glass obtained by melting a glass raw material and a ceiling 16 covering an upper space in the melting vessel 15. [ The melting tank (15) and the ceiling (16) are made of refractory materials such as bricks.

용해실(10)의 크기는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 용해실(10)의 전후 방향 치수(X1)는 10 내지 30m이며, 바람직하게는 10 내지 25m이다. 또한, 용해실(10)의 폭 방향 치수(Y1)는 5 내지 10m이다. 또한, 용해실(10)의 높이 방향 치수(Z1)는 3 내지 8m이다.The size of the dissolution chamber 10 is not particularly limited. For example, the dimension X1 of the dissolution chamber 10 in the longitudinal direction is 10 to 30 m, preferably 10 to 25 m. The width Y1 of the melting chamber 10 is 5 to 10 m. The height Z1 of the melting chamber 10 in the height direction is 3 to 8 m.

1쌍의 배기구(24, 25)는 용해실(10) 내의 연소 후의 가스를 외부로 배기하기 위한 것이다. 1쌍의 배기구(24, 25)는 양 측벽(13, 14)의 전후 방향 일단부에 배치되어 있으며, 전방벽(11) 근방에 배치되어 있다.The pair of exhaust ports (24, 25) is for exhausting the gas after combustion in the melting chamber (10) to the outside. The pair of exhaust ports 24 and 25 are disposed at one end in the front-rear direction of the both side walls 13 and 14 and are disposed in the vicinity of the front wall 11.

좌측벽(13)에 배치되는 배기구(24)와 우측벽(14)에 배치되는 배기구(25)는, 유로(23)를 사이에 두고 대향 배치된다. 1쌍의 배기구(24, 25)가 전후 방향으로 어긋나게 배치되면, 배기가 유로(23)를 사이에 두고 좌우 비대칭으로 행해지므로, 용융 유리의 온도 분포를 제어하는 것이 어렵다.The exhaust port 24 disposed in the left side wall 13 and the exhaust port 25 disposed in the right side wall 14 are opposed to each other with the flow path 23 interposed therebetween. When the pair of exhaust ports 24 and 25 are arranged to be shifted in the front-rear direction, exhaust gas is performed asymmetrically with the passage 23 interposed therebetween, so that it is difficult to control the temperature distribution of the molten glass.

배기구(24, 25)의 크기는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 배기구(24, 25)의 전후 방향 치수(X2)는 1m 정도이고, 배기구(24, 25)의 높이 방향 치수(Z2)는 1m 정도이다.The size of the exhaust ports 24 and 25 is not particularly limited. For example, the front and rear dimensions X2 of the exhaust ports 24 and 25 are about 1 m and the height dimension Z2 of the exhaust ports 24 and 25 is 1 m Respectively.

복수의 버너(31 내지 50)는 화염을 용해실(10) 내에 분출하여, 용해실(10) 내의 유리를 가열하여 용해시킨다. 복수의 버너(31 내지 50)는 화염을 연속적으로 분출해도 좋고, 화염을 단속적으로 분출해도 좋다. 화염을 단속적으로 분출하는 경우, 복수의 버너(31 내지 50)는 화염을 동시에 분출해도 좋고, 화염을 상이한 타이밍에 분출해도 좋다.A plurality of burners (31 to 50) ejects a flame into the melting chamber (10) to heat and dissolve the glass in the melting chamber (10). The plurality of burners 31 to 50 may spray the flame continuously or intermittently spray the flame. When the flame is ejected intermittently, the plurality of burners 31 to 50 may eject the flame at the same time, or the flame may be ejected at different timings.

복수의 버너(31 내지 50)는 서로의 화염이 간섭하지 않도록, 양 측벽(13, 14)에 배치된다. 예를 들어, 좌측벽(13)에 배치되는 복수의 버너(31 내지 40)와 우 측벽(14)에 배치되는 복수의 버너(41 내지 50)는, 유로(23)를 사이에 두고 대향 배치되어 있다. 즉, 복수의 버너(31 내지 50)는 유로(23)를 사이에 두고 대칭으로 배치되어 있다. 또한, 복수의 버너(31 내지 50)는 유로(23)를 사이에 두고 지그재그 배치되어도 좋다.The plurality of burners 31 to 50 are arranged on both side walls 13 and 14 so as not to interfere with each other's flames. For example, a plurality of burners 31 to 40 disposed in the left side wall 13 and a plurality of burners 41 to 50 disposed in the right side wall 14 are disposed opposite to each other with the flow path 23 therebetween have. That is, the plurality of burners 31 to 50 are arranged symmetrically with the flow path 23 therebetween. Further, the plurality of burners 31 to 50 may be staggered with the flow path 23 therebetween.

좌측벽(13)에 배치되는 복수의 버너(31 내지 40)는 유로(23)에 따라 전후 방향으로 부등 피치로 배열되어도 좋고, 등피치로 배열되어도 좋다. 우측벽(14)에 배치되는 복수의 버너(41 내지 50)에 대해서도 마찬가지이다.The plurality of burners 31 to 40 disposed in the left side wall 13 may be arranged at an unequal pitch in the fore and aft direction along the flow path 23 or may be arranged at equal pitch values. The same applies to the plurality of burners 41 to 50 disposed on the right side wall 14. [

복수의 버너(31 내지 50)는 연료를 가스와 혼합하여 연소시킨 화염을 분출한다. 버너(31 내지 50)에 사용되는 연료로서는, 예를 들어 천연 가스나 도시 가스 등의 기체 연료, 중유 등의 액체 연료가 사용된다. 액체 연료를 사용하는 경우, 액체 연소를 안개 상태로 분무하여 사용한다. 복수의 버너(31 내지 50)에 있어서, 동종의 연료를 사용해도 좋고, 이종의 연료를 사용해도 좋다.The plurality of burners (31 to 50) mixes the fuel with the gas and ejects the flame which is burned. As the fuel used for the burners 31 to 50, for example, gas fuel such as natural gas or city gas, or liquid fuel such as heavy oil is used. When liquid fuel is used, liquid fuel is sprayed in mist. In the plurality of burners 31 to 50, the same kind of fuel may be used or different types of fuel may be used.

일반적으로, 연료에 혼합되는 가스로서는 공기 및 산소 가스 중 어느 하나가 사용된다. 공기를 사용한 공기 연소의 경우, 공기의 약 78 체적％를 차지하는 질소 가스가 연소에 기여하지 않고 노 외로 배기된다. 산소 가스를 사용한 산소 연소의 경우, 공기 연소의 경우에 비교하여 배기량이 적으므로 열 효율이 높고, CO₂ 배출량이나 NO_x 배출량이 적다.Generally, either air or oxygen gas is used as the gas to be mixed with the fuel. In the case of air combustion using air, nitrogen gas, which accounts for about 78% by volume of air, is exhausted to the outside without contributing to combustion. In the case of oxygen combustion using oxygen gas, since the exhaust amount is smaller than that in the case of air combustion, the thermal efficiency is high, and the amount of CO ₂ emission or NO _x emission is small.

연료에 혼합되는 가스로서, 공기와 산소 가스를 혼합한 혼합 가스를 사용하는 것도 가능하다. 이 경우, 혼합 가스에서 차지하는 산소 가스의 비율이 높을수록 연소 후의 가스에 포함되는 수분 농도가 높으므로, 용해실 내의 용융 유리에 용존하는 수분량이 많아진다. 용융 유리에 용존한 수분은 청징 공정에 있어서 기포가 되어 부상한다. 따라서, 용융 유리에 용존하는 수분량을 최적화함으로써, 청징 공정에 있어서 용융 유리 내의 기포의 성장을 촉진시키고, 기포의 부상을 촉진시킬 수 있으며, 결함이 적은 유리 제품을 제조할 수 있다.It is also possible to use a mixed gas in which air and oxygen gas are mixed as the gas to be mixed with the fuel. In this case, the higher the ratio of the oxygen gas in the mixed gas is, the higher the moisture concentration contained in the gas after combustion is, so that the amount of water dissolved in the molten glass in the melting chamber increases. The water dissolved in the molten glass floats as bubbles in the refining process. Therefore, by optimizing the amount of water dissolved in the molten glass, it is possible to promote the growth of the bubbles in the molten glass in the refining step, promote the floating of the bubbles, and produce a glass product with few defects.

그러나, 연료에 혼합되는 가스로서 공기와 산소 가스를 혼합한 혼합 가스를 사용하는 경우, 공기 연소의 경우와 비교하여도 NO_x 배출량이 많아지는 경우가 있다. 상세하게는, 혼합 가스 중의 산소 농도가 93 체적％ 미만 25 체적％를 초과하는 경우, 공기 연소의 경우와 비교하여 NO_x 배출량이 많아진다.However, when a mixed gas in which air and oxygen gas are mixed as the gas to be mixed with the fuel is used, the amount of NO _x emission may increase even in comparison with the case of air combustion. Specifically, when the oxygen concentration in the mixed gas is less than 93% by volume and more than 25% by volume, the amount of NO _x emissions is increased as compared with the case of air combustion.

이에 비해, 본 실시 형태에서는, 버너(31 내지 50)에는 연료를 공기와 혼합하여 연소시킨 화염을 분출하는 공기 연소 버너 및 연료를 산소 가스와 혼합하여 연소시킨 화염을 분출하는 산소 연소 버너가 사용된다. 여기서, 산소 가스란, 산소 농도가 93 체적％ 이상인 가스를 말한다. 이와 같이, 공기 연소 버너와 산소 연소 버너를 사용함으로써, NO_x 배출량의 증가를 억제할 수 있다.In contrast to this, in the present embodiment, the burners 31 to 50 are used in combination with an air-fuel burner for burning a fuel mixed with air and a flame, and an oxygen burner for burning a mixture of fuel and oxygen . Here, the oxygen gas means a gas having an oxygen concentration of 93% by volume or more. Thus, by using the air combustion burner and the oxygen combustion burner, it is possible to suppress the increase of the NO _x emission amount.

또한, 본 실시 형태에서는, 복수의 버너(31 내지 50)의 1시간당 총 연소 열량 Qa의 30％ 이상(바람직하게는 35％ 이상) 90％ 이하(바람직하게는 87％ 이하)가 산소 연소 버너에 의한 것이다. 또는, 용해실(10) 내의 유리의 가열에 사용되는 1시간당 총 가열량 Qb의 60％ 이상(바람직하게는 68％ 이상) 97％ 이하(바람직하게는 95％ 이하)가 산소 연소 버너에 의한 것이다.In the present embodiment, at least 30% (preferably at least 35%) and at most 90% (preferably at most 87%) of the total combustion heat quantity Qa per hour of the plurality of burners 31 to 50 is supplied to the oxygen combustion burner . (Preferably 68% or more) and 97% or less (preferably 95% or less) of the total heating amount Qb per hour used for heating the glass in the melting chamber 10 is by the oxygen combustion burner .

여기서, 용해실(10) 내의 유리의 가열에 사용되는 1시간당 총 가열량 Qb란, 복수의 버너(31 내지 50)의 1시간당 총 연소 열량 Qa와, 용해실(10) 내의 연소 후의 가스가 배기구(24, 25)를 통해 용해실(10)의 외부에 반출하는 1시간당 총 배기 열량 Qc의 차분(Qa-Qc)을 의미한다. 이 1시간당 총 배기 열량 Qc는, 1시간당 배기량이나 배기 가스의 온도 등에 기초하여 산출된다.Here, the total heating amount Qb per hour used for heating the glass in the melting chamber 10 is the sum of the total combustion heat amount Qa per hour of the plurality of burners 31 to 50 and the combustion gas in the melting chamber 10, (Qa-Qc) of the total exhaust heat quantity Qc per one hour taken out to the outside of the melting chamber 10 through the heat exchangers 24, 25. The total exhaust heat quantity Qc per hour is calculated on the basis of the exhaust amount per hour, the temperature of the exhaust gas, and the like.

총 연소 열량 Qa에 대한 산소 연소 버너의 기여율을 상기와 같이 설정함으로써, 공기 연소 버너를 사용함에 따른 열 효율의 저하나 CO₂ 배출량의 증가, NO_x 배출량의 증가를 억제할 수 있다. 또한, 열 효율의 저하를 억제할 수 있으므로, 용해실(10) 내의 온도를 비교적 고온으로 유지하기 쉽다. 이로 인해, 소다 석회 유리 제품 이외에, 특히 고융점의 유리 제품의 제조에 적합하다. 이러한 고융점의 유리 제품으로서는, 예를 들어 액정 디스플레이용 유리 기판(소위, 무알칼리 유리 기판)을 들 수 있다. 무알칼리 유리는, 일반적인 소다 석회 유리에 비해 융점이 100℃ 이상 높아져 있다.By setting the contribution rate of the oxygen combustion burner to the total combustion heat quantity Qa as described above, it is possible to suppress the decrease of the heat efficiency, the increase of the CO ₂ emission amount and the increase of the NO _x emission amount due to the use of the air combustion burner. In addition, since the decrease in thermal efficiency can be suppressed, the temperature in the dissolution chamber 10 can be easily maintained at a relatively high temperature. Therefore, it is suitable for the production of glass products with high melting point, in addition to soda lime glass products. Examples of such glass products having a high melting point include glass substrates for liquid crystal displays (so-called alkali-free glass substrates). The alkali-free glass has a melting point higher than that of ordinary soda lime glass by 100 ° C or more.

그러나, 공기 연소 버너와 산소 연소 버너의 둘 다를 단순히 용해로에 설치한 것만으로는, 용해실(10)의 측벽(13, 14)에 설치되는 배기구(24, 25)의 영향에 의해 용해실(10) 내의 연소 후의 가스에 포함되는 수분 농도를 충분히 조절하는 것이 곤란한 경우가 있다. 그 결과, 용해실(10) 내의 용융 유리에 용존하는 수분량을 충분히 조절하는 것이 곤란해지는 경우가 있다.However, if both of the air combustion burner and the oxygen combustion burner are simply installed in the melting furnace, the influence of the exhaust ports 24, 25 provided in the side walls 13, 14 of the melting chamber 10 causes the melting chamber 10 It is difficult to sufficiently control the moisture concentration contained in the gas after combustion in the combustion chamber. As a result, it may be difficult to sufficiently control the amount of water dissolved in the molten glass in the melting chamber 10.

용융 유리에 용존하는 수분량이 지나치게 적으면, 청징 공정에 있어서 용융 유리 내의 기포의 부상을 충분히 촉진시킬 수 없다. 한편, 용융 유리에 용존하는 수분량이 지나치게 많으면, 청징 공정에 있어서 용융 유리 내에 기포가 잔존하는 경우가 있다. 또한, 용융 유리에 용존하는 수분량이 지나치게 많으면, 청징 공정 등에 있어서 용융 유리의 유로의 내벽면이 백금으로 덮여 있는 경우, 용융 유리와 백금의 계면에 기포가 발생한다는 것이 일반적으로 알려져 있다.If the amount of water dissolved in the molten glass is excessively small, it is impossible to sufficiently promote the floating of the bubbles in the molten glass in the refining step. On the other hand, if the amount of water dissolved in the molten glass is excessively large, bubbles may remain in the molten glass in the refining step. It is generally known that when the amount of water dissolved in the molten glass is excessively large, air bubbles are generated at the interface between the molten glass and the platinum when the inner wall surface of the molten glass flow path is covered with platinum in the refining step or the like.

그런데, 용해실(10) 내에서의 연소 후의 가스는 배기구(24, 25)를 향해 이동하는 경향이 있다.However, the gas after combustion in the melting chamber 10 tends to move toward the exhaust ports 24 and 25.

따라서, 본 실시 형태에서는, 배기구(24, 25)로부터 후방향으로 0.6L 이상(바람직하게는 0.7L 이상) 이격된 영역에 공기 연소 버너 및 산소 연소 버너가 적어도 1개씩 설치되어 있다. 여기서, L은 배기구(24, 25)와 전방벽(11) 사이의 전후 방향에 있어서의 거리(L1) 및 배기구(24, 25)와 후방벽(12) 사이의 전후 방향에 있어서의 거리(L2) 중 최대 거리(도 2, 도 3에 도시하는 예에서는 L2)를 나타낸다.Therefore, in the present embodiment, at least one air combustion burner and at least one oxygen combustion burner are provided in a region spaced apart from the exhaust ports 24, 25 in the backward direction by 0.6 L or more (preferably 0.7 L or more). Here, L is a distance L1 in the front-rear direction between the exhaust ports 24 and 25 and the front wall 11 and a distance L2 in the front-rear direction between the exhaust ports 24 and 25 and the rear wall 12 (L2 in the example shown in Figs. 2 and 3).

이와 같이, 배기구(24, 25)로부터 후방향으로 0.6L 이상 이격된 영역에 공기 연소 버너 및 산소 연소 버너가 적어도 1개씩 설치되므로, 공기 연소 후의 가스와 산소 연소 후의 가스가 섞이는 영역을 충분히 확보할 수 있다. 따라서, 연소 후의 가스에 포함되는 수분 농도를 조절 가능한 영역을 충분히 확보할 수 있으며, 용해실(10) 내의 용융 유리에 용존하는 수분량을 넓은 범위에서 가변으로 할 수 있다. 그 결과, 용해실(10) 내의 용융 유리에 용존하는 수분량을 충분히 조절할 수 있으며, 청징 공정에 있어서 용융 유리 내의 기포의 성장을 촉진시키고, 기포의 부상을 촉진시킬 수 있고, 결함이 적은 유리 제품을 제조할 수 있다.As described above, since at least one air combustion burner and oxygen combustion burner are provided in the region spaced by 0.6 L or more from the exhaust ports 24 and 25 in the backward direction, a region in which the gas after the air combustion and the gas after the oxygen combustion are mixed can be sufficiently secured . Therefore, it is possible to sufficiently secure a region in which the concentration of water contained in the gas after combustion can be adjusted, and the amount of water dissolved in the molten glass in the melting chamber 10 can be varied in a wide range. As a result, the amount of water dissolved in the molten glass in the melting chamber 10 can be sufficiently controlled, the growth of bubbles in the molten glass can be promoted in the refining process, the rise of bubbles can be promoted, Can be manufactured.

또한, 용해실(10) 내의 용융 유리에 용존하는 수분량은, 유리 제품의 조성이나 종류의 변경에 따라 적절히 조절되는 것은 물론, 노벽의 열화, 유리 원료의 로트(lot)의 변경, 연료의 로트의 변경 등에 따라 적절히 조절되어도 좋다.In addition, the amount of water dissolved in the molten glass in the melting chamber 10 is appropriately adjusted according to the change of the composition or kind of the glass product, and the deterioration of furnace wall, the change of lot of glass raw material, And may be appropriately adjusted depending on the change.

용해실(10) 내의 용융 유리에 용존하는 수분량의 조절은, 공기 연소 버너와 산소 연소 버너의 1시간당 연소 열량비를 조절함으로써 행해진다. 이 조절의 대상이 되는 것은, 주로 배기구(24, 25)로부터 후방향으로 0.6L 이상 이격된 영역에 설치되는 버너(37 내지 40, 47 내지 50)이다. 산소 연소 버너에 대한 공기 연소 버너의 연소 열량비가 높아질수록, 용해실(10) 내의 연소 후의 가스에 포함되는 수분 농도가 낮아지므로, 용해실(10) 내의 용융 유리에 용존하는 수분량이 적어진다.The adjustment of the amount of water dissolved in the molten glass in the melting chamber 10 is performed by adjusting the burning heat ratio of the air combustion burner and the oxygen burner per hour. The object of this adjustment is the burners 37 to 40 and 47 to 50 which are installed in an area mainly separated by 0.6 L or more from the exhaust ports 24 and 25 in the backward direction. The higher the combustion calorific value ratio of the air combustion burner to the oxygen combustion burner is, the lower the moisture concentration contained in the gas after combustion in the melting chamber 10 is, so the amount of water dissolved in the molten glass in the melting chamber 10 is reduced.

여기서, 1쌍의 배기구(24, 25)로부터 후방향으로 0.6L 이상 이격된 영역에 설치되는 버너(37 내지 40, 47 내지 50)의 1시간당 연소 열량 Qd의 5％ 이상 95％ 이하(바람직하게는 10％ 이상 90％ 이하, 보다 바람직하게는 15％ 이상 90％ 이하)가 공기 연소 버너에 의한 것이다.Here, it is preferable that 5% to 95% of the burning heat quantity Qd per hour of the burners (37 to 40, 47 to 50) provided in the region separated by 0.6L or more from the pair of exhaust ports (24, 25) Is not less than 10% and not more than 90%, and more preferably not less than 15% and not more than 90%) by the air combustion burner.

5％ 미만인 경우, 용해실(10) 내의 연소 후의 가스에 포함되는 수분 농도가 지나치게 높고, 용해실(10) 내의 용융 유리에 용존하는 수분량이 지나치게 많다. 한편, 95％를 초과하는 경우, 용해실(10) 내의 연소 후의 가스에 포함되는 수분 농도가 지나치게 낮고, 용해실(10) 내의 용융 유리에 용존하는 수분량이 지나치게 적다.If it is less than 5%, the concentration of water contained in the gas after combustion in the melting chamber 10 is excessively high, and the amount of water dissolved in the molten glass in the melting chamber 10 is excessively large. On the other hand, if it exceeds 95%, the concentration of water contained in the gas after combustion in the melting chamber 10 is excessively low and the amount of water dissolved in the molten glass in the melting chamber 10 is excessively small.

용융 유리에 용존하는 수분량은, 제조된 유리 중의 수분량과 동등하다고 생각되며, 제조된 유리 중의 β-OH의 값(단위: /mm)으로 표시된다. β-OH의 값이 클수록 유리 중의 수분량이 많은 것을 의미한다. β-OH의 값 B는, 유리의 판 두께 C 및 투과율 T를 측정하고, 상기 측정 결과를 하기 식에 대입하여 산출된다. 또한, 유리의 투과율의 측정에는, 일반적인 푸리에 변환 적외 분광 광도계(FT-IR)가 사용된다. B=(1/C)log₁₀(T1/T2)(T1: 참조 파수 4000/cm에 있어서의 유리의 투과율(단위: ％), T2: 수산기 흡수 파수 3570/cm 부근에 있어서의 유리의 최소 투과율(단위: ％))The amount of water dissolved in the molten glass is considered to be equivalent to the amount of water in the produced glass, and is expressed by the value of [beta] -OH in the produced glass (unit: / mm). The higher the value of β-OH, the greater the moisture content in the glass. The value B of? -OH is calculated by measuring the plate thickness C and the transmittance T of the glass and substituting the measurement result into the following equation. A general Fourier transform infrared spectrophotometer (FT-IR) is used to measure the transmittance of glass. B = (1 / C) log ₁₀ (T1 / T2) (T1: transmittance of glass at a reference wave number of 4000 / cm (unit:%), T2: minimum transmittance of glass at around 3570 / (unit: %))

예를 들어, 무알칼리 유리의 경우, β-OH는 0.25 내지 0.52/mm가 바람직하고, 0.3 내지 0.5/mm가 보다 바람직하고, 0.35 내지 0.48/mm가 더욱 바람직하다.For example, in the case of alkali-free glass,? -OH is preferably 0.25 to 0.52 / mm, more preferably 0.3 to 0.5 / mm, and still more preferably 0.35 to 0.48 / mm.

그런데, 2개의 공기 연소 버너 (예를 들어, 버너(38, 40))의 사이에는 적어도 1개의 산소 연소 버너(예를 들어, 버너(39))가 설치되는 것이 바람직하다.It is preferable that at least one oxygen combustion burner (for example, burner 39) be provided between two air combustion burners (for example, burners 38 and 40).

2개의 공기 연소 버너를 인접하게 배치하면, 상술한 바와 같이 공기 연소에서는 산소 연소에 비교하여 열 효율이 낮으므로 저온 영역이 부분적으로 발생하기 쉽다.If the two air combustion burners are disposed adjacent to each other, as described above, since the thermal efficiency is lower in the air combustion than in the oxygen combustion, the low temperature region is likely to be partially generated.

또한, 본 실시 형태에서는, 배기구(24, 25)가 유로(23)의 양 측벽(13, 14) 각각에 1개만 대향하여 배치되는 구성으로 했지만, 배기구가 유로의 양 측벽의 한쪽에만 1개만 배치되는 구성이어도 좋다.In the present embodiment, the exhaust ports 24 and 25 are disposed so as to oppose only one of the side walls 13 and 14 of the flow path 23, respectively. However, only one exhaust port may be disposed on only one of both side walls of the flow path .

또한, 본 실시 형태에서는, 배기구(24, 25)가 측벽(13, 14)의 전후 방향 일단부에 배치되고 전방벽(11)의 근방에 배치되지만, 배기구의 위치에 제한은 없다. 예를 들어, 배기구가 후방벽의 근방에 배치되어도 좋다. 또한, 배기구가 측벽의 전후 방향 일단부와 전후 방향 중앙의 중간에 설치되어도 좋다.In the present embodiment, the exhaust ports 24, 25 are disposed at one end in the front-rear direction of the side walls 13, 14 and disposed in the vicinity of the front wall 11, but there is no limitation on the position of the exhaust port. For example, the exhaust port may be disposed in the vicinity of the rear wall. Further, the exhaust port may be provided in the middle between the one end in the front-rear direction of the side wall and the center in the front-rear direction.

(제2 실시 형태) (Second Embodiment)

제2 실시 형태는 본 발명에 관한 유리 용해로에 관한 것이다. 구체적으로는, 1쌍의 배기구가 측벽의 전후 방향 중앙에 배치되는 구성인 것이다. 즉, 1쌍의 배기구가 전방벽과 후방벽 사이의 중앙에 배치되는 구성인 것이다.The second embodiment relates to a glass melting furnace according to the present invention. Specifically, the pair of exhaust ports are arranged in the front-rear direction center of the side wall. That is, a pair of exhaust ports are arranged at the center between the front wall and the rear wall.

도 4는 제2 실시 형태에 있어서의 유리 용해로의 내부 구조의 측면도이다. 도 5는 제2 실시 형태에 있어서의 유리 용해로의 내부 구조의 상면도이다. 도 5에 있어서, 각 버너의 화염의 외측 테두리를 점선으로 둘러싸서 나타내고 있다. 또한, 도 4, 도 5에 있어서, 도 2, 도 3과 동일 구성에 대해서는 동일 부호를 붙이고 설명을 생략한다.4 is a side view of the internal structure of the glass melting furnace in the second embodiment. 5 is a top view of the internal structure of the glass melting furnace in the second embodiment. In Fig. 5, the outer rim of the flame of each burner is shown surrounded by a dotted line. In Figs. 4 and 5, the same components as those in Figs. 2 and 3 are denoted by the same reference numerals, and a description thereof will be omitted.

용해로(1A)는, 도 4, 도 5에 도시한 바와 같이 용해실(10)의 전방벽(11)에 원료 투입구(21)를 구비하고, 용해실(10)의 후방벽(12)에 취출구(22)를 구비하고, 원료 투입구(21)로부터 취출구(22)에 이르는 유로(23)의 측벽(13, 14)에 복수의 버너(31A 내지 50A) 및 1쌍의 배기구(24A, 25A)를 구비한다.4 and 5, the melting furnace 1A is provided with a raw material charging port 21 in the front wall 11 of the melting chamber 10 and is connected to the rear wall 12 of the melting chamber 10 A plurality of burners 31A to 50A and a pair of air outlets 24A and 25A are provided in the side walls 13 and 14 of the flow path 23 from the raw material input port 21 to the air outlets 22 Respectively.

1쌍의 배기구(24A, 25A)는 양 측벽(13, 14)의 전후 방향 중앙에 배치되어 있으며, 전방벽(11)과 후방벽(12) 사이의 중앙에 배치되어 있다. 좌측벽(13)에 배치되는 배기구(24A)와 우측벽(14)에 배치되는 배기구(25A)는, 유로(23)를 사이에 두고 대향 배치되어 있다.The pair of exhaust ports 24A and 25A are disposed at the center in the front-rear direction of the both side walls 13 and 14 and at the center between the front wall 11 and the rear wall 12. The exhaust port 24A disposed in the left side wall 13 and the exhaust port 25A disposed in the right side wall 14 are disposed opposite to each other with the flow path 23 interposed therebetween.

본 실시 형태에서는, 제1 실시 형태와 마찬가지로 버너(31A 내지 50A)에는 공기 연소 버너 및 산소 연소 버너가 사용된다. 따라서, 제1 실시 형태와 마찬가지로 NO_x 배출량의 증가를 억제할 수 있다.In this embodiment, as in the first embodiment, an air combustion burner and an oxygen combustion burner are used for the burners 31A to 50A. Therefore, as in the first embodiment, it is possible to suppress an increase in NO _x emission amount.

또한, 본 실시 형태에서는, 제1 실시 형태와 마찬가지로 복수의 버너(31A 내지 50A)의 1시간당 총 연소 열량 Qa의 30％ 이상(바람직하게는 35％ 이상) 90％ 이하(바람직하게는 87％ 이하)가 산소 연소 버너에 의한 것이다. 또는, 용해실(10) 내의 유리의 가열에 사용되는 1시간당 총 가열량 Qb의 60％ 이상(바람직하게는 68％ 이상) 97％ 이하(바람직하게는 95％ 이하)가 산소 연소 버너에 의한 것이다.Further, in the present embodiment, as in the first embodiment, it is preferable that 30% or more (preferably 35% or more) and 90% or less (preferably 87% or less ) Is due to the oxygen combustion burner. (Preferably 68% or more) and 97% or less (preferably 95% or less) of the total heating amount Qb per hour used for heating the glass in the melting chamber 10 is by the oxygen combustion burner .

따라서, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 공기 연소 버너를 사용함에 따른 열 효율의 저하나 CO₂ 배출량의 증가, NO_x 배출량의 증가를 억제할 수 있다. 또한, 열 효율의 저하를 억제할 수 있으므로, 용해실(10) 내의 온도를 비교적 고온으로 유지하기 쉽다.Therefore, similarly to the first embodiment, it is possible to suppress the decrease of the heat efficiency, the increase of the CO ₂ emission amount, and the increase of the NO _x emission amount due to the use of the air combustion burner. In addition, since the decrease in thermal efficiency can be suppressed, the temperature in the dissolution chamber 10 can be easily maintained at a relatively high temperature.

또한, 본 실시 형태에서는, 제1 실시 형태와 마찬가지로 배기구(24A, 25A)로부터 후방향으로 0.6L 이상(바람직하게는 0.7L 이상) 이격된 영역에 공기 연소 버너 및 산소 연소 버너가 적어도 1개씩 설치되어 있다. 여기서, L은 배기구(24A, 25A)와 전방벽(11) 사이의 전후 방향에 있어서의 거리(L3) 및 배기구(24A, 25A)와 후방벽(12) 사이의 전후 방향에 있어서의 거리(L4) 중 최대 거리(도 5에 도시하는 예에서는 L3=L4)를 나타낸다. 따라서, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 연소 후의 가스에 포함되는 수분 농도를 조절 가능한 영역을 충분히 확보할 수 있으며, 용해실(10) 내의 용융 유리에 용존하는 수분량을 넓은 범위에서 가변으로 할 수 있다. 그 결과, 용해실(10) 내의 용융 유리에 용존하는 수분량을 충분히 조절할 수 있으며, 청징 공정에 있어서 용융 유리 내의 기포의 성장을 촉진시키고, 기포의 부상을 촉진시킬 수 있으며, 결함이 적은 유리 제품을 제조할 수 있다.In the present embodiment, at least one air combustion burner and an oxygen combustion burner are installed in a region spaced apart from the exhaust ports 24A, 25A by 0.6L or more (preferably 0.7L or more) in the same manner as in the first embodiment . Here, L is a distance L3 in the front-rear direction between the exhaust ports 24A and 25A and the front wall 11 and a distance L4 in the front-rear direction between the exhaust ports 24A and 25A and the rear wall 12 (In the example shown in Fig. 5, L3 = L4). Therefore, similarly to the first embodiment, it is possible to sufficiently secure a region in which the concentration of moisture contained in the gas after combustion can be adjusted, and to make the amount of water dissolved in the molten glass in the melting chamber 10 variable in a wide range. As a result, the amount of water dissolved in the molten glass in the melting chamber 10 can be sufficiently controlled, the growth of bubbles in the molten glass can be promoted in the refining process, the rise of bubbles can be promoted, Can be manufactured.

용해실(10) 내의 용융 유리에 용존하는 수분량의 조절은, 공기 연소 버너와 산소 연소 버너의 1시간당 연소 열량비를 조절함으로써 행해진다. 이 조절의 대상이 되는 것은, 주로 배기구(24A, 25A)로부터 후방향으로 0.6L 이상 이격된 영역에 설치되는 버너(39A 내지 40A, 49A 내지 50A)이다. 산소 연소 버너에 대한 공기 연소 버너의 연소 열량비가 높아질수록, 용해실(10) 내의 연소 후의 가스에 포함되는 수분 농도가 낮아지므로, 용해실(10) 내의 용융 유리에 용존하는 수분량이 적어진다.The adjustment of the amount of water dissolved in the molten glass in the melting chamber 10 is performed by adjusting the burning heat ratio of the air combustion burner and the oxygen burner per hour. The object of this adjustment is the burners 39A to 40A and 49A to 50A which are installed in an area mainly separated from the exhaust ports 24A and 25A in the backward direction by 0.6L or more. The higher the combustion calorific value ratio of the air combustion burner to the oxygen combustion burner is, the lower the moisture concentration contained in the gas after combustion in the melting chamber 10 is, so the amount of water dissolved in the molten glass in the melting chamber 10 is reduced.

여기서, 배기구(24A, 25A)로부터 후방향으로 0.6L 이상 이격된 영역에 설치되는 버너(39A 내지 40A, 49A 내지 50A)의 1시간당 연소 열량 Qd의 5％ 이상 95％ 이하(바람직하게는 10％ 이상 90％ 이하, 보다 바람직하게는 15％ 이상 90％ 이하)가 공기 연소 버너에 의한 것이다.It is preferable that the burning amount Qd of the burners 39A to 40A and 49A to 50A provided in the regions spaced by 0.6L or more from the exhaust ports 24A and 25A in the backward direction is 5% or more and 95% or less (preferably 10% Or more and 90% or less, and more preferably 15% or more and 90% or less) is produced by the air combustion burner.

또한, 본 실시 형태에서는, 배기구(24A, 25A)가 유로(23)의 양 측벽(13, 14) 각각에 1개만 대향하여 배치되는 구성으로 했지만, 배기구가 유로의 양 측벽의 한쪽에만 1개만 배치되는 구성이어도 좋다.In the present embodiment, the exhaust ports 24A and 25A are disposed so as to oppose only one of the side walls 13 and 14 of the flow path 23, but only one exhaust port is provided on only one of both side walls of the flow path .

또한, 본 실시 형태에서는, 배기구(24A, 25A)로부터 후방향으로 0.6L 이상(바람직하게는 0.7L 이상) 이격된 영역에 공기 연소 버너 및 산소 연소 버너가 적어도 1개씩 설치되는 구성으로 했지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다. 예를 들어, 배기구(24A, 25A)로부터 전방향으로 0.6L 이상(바람직하게는 0.7L 이상) 이격된 영역에 공기 연소 버너 및 산소 연소 버너가 적어도 1개씩 설치되는 구성이어도 좋고, 양 구성을 조합해도 좋다.In this embodiment, at least one air combustion burner and at least one oxygen combustion burner are provided in a region spaced apart from the exhaust ports 24A, 25A by 0.6L or more (preferably 0.7L or more) in the backward direction. The invention is not limited to this. For example, at least one air combustion burner and at least one oxygen combustion burner may be provided in a region spaced apart from the exhaust ports 24A, 25A by 0.6L or more (preferably 0.7L or more) in all directions, Maybe.

(제3 실시 형태) (Third Embodiment)

제3 실시 형태는 본 발명에 관한 유리 용해로에 관한 것이다. 구체적으로는, 복수의 버너가 유로를 사이에 두고 지그재그 형상으로 배치되는 구성인 것이다.The third embodiment relates to a glass melting furnace according to the present invention. Specifically, the burner is a structure in which a plurality of burners are arranged in a zigzag shape with a flow path interposed therebetween.

도 6은 제3 실시 형태에 있어서의 유리 용해로의 내부 구조의 측면도이다. 도 7은 제3 실시 형태에 있어서의 유리 용해로의 내부 구조의 상면도이다. 도 7에 있어서, 각 버너의 화염의 외측 테두리를 점선으로 둘러싸서 나타내고 있다. 또한, 도 6, 도 7에 있어서, 도 2, 도 3과 동일 구성에 대해서는 동일 부호를 붙여서 설명을 생략한다.6 is a side view of the internal structure of the glass melting furnace in the third embodiment. 7 is a top view of the internal structure of the glass melting furnace in the third embodiment. In Fig. 7, the outer rim of the flame of each burner is shown surrounded by a dotted line. 6 and 7, the same components as those in Figs. 2 and 3 are denoted by the same reference numerals, and a description thereof will be omitted.

용해로(1B)는, 도 6, 도 7에 도시한 바와 같이 용해실(10B)의 전방벽(11B)에 원료 투입구(21B)를 구비하고, 용해실(10B)의 후방벽(12B)에 취출구(22B)를 구비하고, 원료 투입구(21B)로부터 취출구(22B)에 이르는 유로(23B)의 측벽(13B, 14B)에 복수의 버너(31B 내지 33B, 41B 내지 42B) 및 1쌍의 배기구(24B, 25B)를 구비한다.6 and 7, the melting furnace 1B is provided with a raw material inlet 21B in the front wall 11B of the melting chamber 10B and a raw material inlet 21B is provided in the rear wall 12B of the melting chamber 10B, A plurality of burners 31B to 33B and 41B to 42B and a pair of air outlets 24B and 24B are provided in the side walls 13B and 14B of the flow path 23B from the raw material input port 21B to the air outlets 22B, , 25B.

용해실(10B)의 크기는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 용해실(10B)의 전후 방향 치수(X3)는 2 내지 5m이고, 용해실(10B)의 폭 방향 치수(Y3)는 1 내지 3m이고, 용해실(10B)의 높이 방향 치수(Z3)는 1 내지 3m이다.The size of the dissolution chamber 10B is not particularly limited. For example, the dimension X3 of the dissolution chamber 10B in the fore and aft direction is 2 to 5 m, and the dimension Y3 in the width direction of the dissolution chamber 10B is 1 to 3 m And the height Z3 of the melting chamber 10B in the height direction is 1 to 3 m.

1쌍의 배기구(24B, 25B)는 양 측벽(13B, 14B)의 전후 방향 일단부에 배치되고, 전방벽(11B)의 근방에 배치되어 있다. 좌측벽(13B)에 배치되는 배기구(24B)와 우측벽(14B)에 배치되는 배기구(25B)는, 유로(23B)를 사이에 두고 대향 배치되어 있다.The pair of exhaust ports 24B and 25B are disposed at one end in the front-rear direction of the both side walls 13B and 14B, and disposed in the vicinity of the front wall 11B. The exhaust port 24B disposed in the left side wall 13B and the exhaust port 25B disposed in the right side wall 14B are disposed opposite to each other with the flow path 23B interposed therebetween.

배기구(24B, 25B)의 크기는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 배기구(24B, 25B)의 전후 방향 치수(X4)는 0.3m 정도이고, 배기구(24B, 25B)의 높이 방향 치수(Z4)는 0.2m 정도이다.For example, the front-rear direction dimension X4 of the exhaust ports 24B and 25B is about 0.3 m and the height dimension Z4 of the exhaust ports 24B and 25B is not It is about 0.2m.

복수의 버너(31B 내지 33B, 41B 내지 42B)는 유로(23B)를 사이에 두고 지그재그 형상으로 배치되어 있다. 좌측벽(13B)에 배치되는 복수의 버너(31B 내지 33B)는 유로(23B)에 따라 전후 방향으로 배열되어 있다. 마찬가지로, 우측벽(14B)에 배치되는 복수의 버너(41B 내지 42B)는 유로(23B)에 따라 전후 방향으로 배열되어 있다.The plurality of burners 31B to 33B and 41B to 42B are arranged in a zigzag shape with the flow path 23B therebetween. A plurality of burners 31B to 33B arranged in the left side wall 13B are arranged in the front and rear direction along the flow path 23B. Similarly, a plurality of burners 41B to 42B arranged on the right side wall 14B are arranged in the front-rear direction along the flow path 23B.

본 실시 형태에서는, 제1 실시 형태와 마찬가지로 버너(31B 내지 33B, 41B 내지 42B)에는 공기 연소 버너 및 산소 연소 버너가 사용된다. 따라서, 제1 실시 형태와 마찬가지로, CO₂나 NO_x의 배출량의 증가를 억제할 수 있다.In this embodiment, as in the first embodiment, an air combustion burner and an oxygen combustion burner are used for the burners 31B to 33B and 41B to 42B. Therefore, as in the first embodiment, it is possible to suppress an increase in the amount of CO ₂ and NO _x discharged.

또한, 본 실시 형태에서는, 제1 실시 형태와 마찬가지로 복수의 버너(31B 내지 33B, 41B 내지 42B)의 1시간당 총 연소 열량 Qa의 30％ 이상(바람직하게는 35％ 이상) 90％ 이하(바람직하게는 87％ 이하)가 산소 연소 버너에 의한 것이다. 또는, 용해실(10B) 내의 유리의 가열에 사용되는 1시간당 총 가열량 Qb의 60％ 이상(바람직하게는 68％ 이상) 97％ 이하(바람직하게는 95％ 이하)가 산소 연소 버너에 의한 것이다.In the present embodiment, as in the first embodiment, it is preferable that 30% or more (preferably 35% or more) and 90% or less of the total burning heat quantity Qa per hour of the plurality of burners 31B to 33B and 41B to 42B Is 87% or less) is due to the oxygen combustion burner. (Preferably 68% or more) and 97% or less (preferably 95% or less) of the total heating amount Qb per hour used for heating the glass in the melting chamber 10B is by the oxygen combustion burner .

따라서, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 공기 연소 버너를 사용함에 따른 열 효율의 저하나 CO₂ 배출량의 증가, NO_x 배출량의 증가를 억제할 수 있다. 또한, 열 효율의 저하를 억제할 수 있으므로, 용해실(10B) 내의 온도를 비교적 고온으로 유지하기 쉽다. 이로 인해, 고융점의 유리 제품의 제조에 적합하다.Therefore, similarly to the first embodiment, it is possible to suppress the decrease of the heat efficiency, the increase of the CO ₂ emission amount, and the increase of the NO _x emission amount due to the use of the air combustion burner. In addition, since the lowering of the thermal efficiency can be suppressed, the temperature in the dissolution chamber 10B can be easily maintained at a relatively high temperature. As a result, it is suitable for the production of a glass product having a high melting point.

또한, 본 실시 형태에서는, 제1 실시 형태와 마찬가지로 배기구(24B, 25B)로부터 후방향으로 0.6L 이상(바람직하게는 0.7L 이상) 이격된 영역에 공기 연소 버너 및 산소 연소 버너가 적어도 1개씩 설치되어 있다. 여기서, L은, 배기구(24B, 25B)와 전방벽(11B) 사이의 전후 방향에 있어서의 거리(L5) 및 배기구(24B, 25B)와 후방벽(12B) 사이의 전후 방향에 있어서의 거리(L6) 중 최대 거리(도 7에 나타내는 예에서는 L6)를 나타낸다. 따라서, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 연소 후의 가스에 포함되는 수분 농도를 조절 가능한 영역을 충분히 확보할 수 있으며, 용해실(10B) 내의 용융 유리에 용존하는 수분량을 넓은 범위에서 가변으로 할 수 있다. 그 결과, 용해실(10B) 내의 용융 유리에 용존하는 수분량을 충분히 조절할 수 있으며, 청징 공정에 있어서 용융 유리 내의 기포의 성장을 촉진시키고, 기포의 부상을 촉진시킬 수 있으며, 결함이 적은 유리 제품을 제조할 수 있다.In the present embodiment, at least one air combustion burner and oxygen burner are installed in a region spaced apart from the exhaust ports 24B, 25B by 0.6L or more (preferably 0.7L or more) in the same manner as in the first embodiment . Here, L is a distance L5 in the front-rear direction between the exhaust ports 24B and 25B and the front wall 11B and a distance L5 in the front-rear direction between the exhaust ports 24B and 25B and the rear wall 12B L6 in the example shown in Fig. 7). Therefore, similarly to the first embodiment, it is possible to sufficiently secure a region in which the concentration of moisture contained in the gas after combustion can be adjusted, and the amount of water dissolved in the molten glass in the melting chamber 10B can be made variable over a wide range. As a result, the amount of water dissolved in the molten glass in the melting chamber 10B can be sufficiently controlled, the growth of the bubbles in the molten glass can be promoted in the refining process, the floating of the bubbles can be promoted, Can be manufactured.

용해실(10B) 내의 용융 유리에 용존하는 수분량의 조절은, 공기 연소 버너와 산소 연소 버너의 1시간당 연소 열량비를 조절함으로써 행해진다. 이 조절의 대상이 되는 것은, 주로 배기구(24B, 25B)로부터 후방향으로 0.6L 이상 이격된 영역에 설치되는 버너(33B, 42B)이다. 산소 연소 버너에 대한 공기 연소 버너의 연소 열량비가 높아질수록, 용해실(10B) 내의 연소 후의 가스에 포함되는 수분 농도가 낮아지므로, 용해실(10B) 내의 용융 유리에 용존하는 수분량이 적어진다.The adjustment of the amount of water dissolved in the molten glass in the dissolution chamber 10B is performed by adjusting the combustion heat ratio of the air combustion burner and the oxygen combustion burner per hour. The targets of this adjustment are burners 33B and 42B which are installed in an area mainly separated from the exhaust ports 24B and 25B in the backward direction by 0.6L or more. The higher the combustion calorific value ratio of the air combustion burner to the oxygen combustion burner, the lower the moisture concentration contained in the gas after combustion in the dissolution chamber 10B, so that the amount of water dissolved in the molten glass in the dissolution chamber 10B is reduced.

여기서, 배기구(24B, 25B)로부터 후방향으로 0.6L 이상 이격된 영역에 설치되는 버너(33B, 42B)의 1시간당 연소 열량 Qd의 5％ 이상 95％ 이하(바람직하게는 10％ 이상 90％ 이하, 보다 바람직하게는 15％ 이상 90％ 이하)가 공기 연소 버너에 의한 것이다.It is preferable that the burning rate Qd of the burners 33B and 42B provided in the region spaced by 0.6L or more from the exhaust ports 24B and 25B in the backward direction is 5% or more and 95% or less (preferably 10% or more and 90% or less , More preferably not less than 15% and not more than 90%) is generated by the air combustion burner.

5％ 미만인 경우, 용해실(10B) 내의 연소 후의 가스에 포함되는 수분 농도가 지나치게 높고, 용해실(10B) 내의 용융 유리에 용존하는 수분량이 지나치게 많다. 한편, 95％를 초과하는 경우, 용해실(10B) 내의 연소 후의 가스에 포함되는 수분 농도가 지나치게 낮고, 용해실(10B) 내의 용융 유리에 용존하는 수분량이 지나치게 적다.If it is less than 5%, the concentration of water contained in the gas after combustion in the dissolution chamber 10B is excessively high, and the amount of water dissolved in the molten glass in the dissolution chamber 10B is excessively large. On the other hand, if it exceeds 95%, the moisture concentration in the gas after combustion in the dissolution chamber 10B is too low and the amount of water dissolved in the molten glass in the dissolution chamber 10B is too small.

이상, 본 발명의 제1 내지 제3 실시 형태에 대하여 설명했지만, 본 발명은 상술한 실시 형태로 제한되지 않으며, 본 발명의 범위를 일탈하지 않고, 상술한 실시 형태에 다양한 변형 및 치환을 가할 수 있다.Although the first to third embodiments of the present invention have been described, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and substitutions can be made without departing from the scope of the present invention. have.

예를 들어, 도 8에 도시한 유리 용해로(1C)와 같이, 용해실(10C)의 양 측벽(13C, 14C)에는 용해실(10C)을 2개의 방(17, 18)으로 구획하는 축소부(19)가 설치되어도 좋다. 이 경우, 후방측의 방(18)은 용융 유리의 온도를 조정하기 위한 방이며, 후방측의 방(18)의 측벽에는 버너가 설치되지 않는다.For example, as in the case of the glass melting furnace 1C shown in Fig. 8, two side walls 13C and 14C of the melting chamber 10C are provided with a reduced portion (19) may be provided. In this case, the chamber 18 on the rear side is for adjusting the temperature of the molten glass, and the burner is not provided on the side wall of the chamber 18 on the rear side.

또한, 도 9에 도시한 유리 용해로(1D)와 같이, 용해실(10D)의 양 측벽(13D, 14D)에 원료 투입구(21D)가 설치되고, 배기구(24D)가 전방벽(11D)에 설치되어도 좋다. 또한, 배기구(24D)는 전방벽(11D) 및/또는 후방벽(12D)에 설치되어도 좋다.9, the raw material inlet 21D is provided on both side walls 13D and 14D of the melting chamber 10D and the exhaust port 24D is provided on the front wall 11D. . The exhaust port 24D may be provided in the front wall 11D and / or the rear wall 12D.

또한, 용융 유리를 가열하는 방법으로서, 상기 버너가 분출하는 화염의 복사열을 이용하는 방법 이외에 용융 유리를 직접 통전 가열하는 방법을 병용해도 좋다.As a method of heating the molten glass, a method of directly heating and heating the molten glass other than the method using the radiant heat of the flame ejected by the burner may be used in combination.

또한, 본 발명에 있어서의 공기 연소 버너의 연료에 혼합되는 가스는 공기인 것이 바람직하지만, 상술한 바와 같이 NO_x 배출량이 많아지지 않을수록, 구체적으로는 연료에 혼합되는 가스 중의 산소가 25 체적％ 이하이면 공기 이외에 산소 가스를 혼합시킬 수 있다.It is preferable that the gas to be mixed with the fuel of the air combustion burner of the present invention is air. However, as described above, the more the NO _x emission amount is not increased, specifically, the oxygen in the gas mixed in the fuel is 25 vol% Oxygen gas can be mixed in addition to air.

또한, 용해실의 측벽에는, 유리 용융 상황 확인을 위한 관찰용 창이 설치되어 있는 것이 바람직하고(도시하지 않음), 관찰용 창의 도어는 상하 개폐 시의 밀폐성 향상을 위해 약간 경사져서 설치되어 있는 것이 바람직하다.It is preferable that an observation window for confirming the melting state of the glass is provided on the side wall of the dissolution chamber (not shown), and the door of the observation window is preferably slightly inclined to improve the airtightness at the time of opening and closing Do.

[실시예][Example]

이하, 실시예에 의해 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of examples, but the present invention is not limited to the following examples.

(예 1 내지 10) (Examples 1 to 10)

예 1 내지 10(표 1, 2)에서는, 도 2, 도 3에 도시하는 유리 용해로를 사용하여 제조되는 유리 중의 β-OH(단위: /mm)를 계산에 의해 구하였다. β-OH는 유리 중의 수분량을 나타내는 지표이며, β-OH가 클수록 유리 중의 수분량이 많은 것을 의미한다. 예 2, 4 내지 6, 10은 실시예이며, 예 1, 3, 7 내지 9는 비교예이다.In Examples 1 to 10 (Tables 1 and 2),? -OH (unit: / mm) in glass produced by using the glass melting furnace shown in FIG. 2 and FIG. 3 was obtained by calculation. ? -OH is an index indicating the moisture content in the glass, and the larger the? -OH, the greater the moisture content in the glass. Examples 2, 4 to 6, and 10 are Examples, and Examples 1, 3, and 7 to 9 are Comparative Examples.

여기서, β-OH의 계산 방법에 대하여 간단하게 설명한다. 우선, 각 버너에 의해 연소되는 연료 및 가스의 조성 등에 기초하여, 연소 후의 가스에 포함되는 수분 농도 등을 산출하였다. 이어서, 연소 후의 가스가 배기구를 향해 흐르는 것을 고려하여, 용해실 내의 분위기 중의 수분 농도의 분포를 산출하였다. 그리고, 수분 농도의 분포와 용융 유리의 평균 유속에 기초하여 용융 유리 중에 최종적으로 확산되는 수분량을 산출하고, 제조 후의 유리 중에 포함되는 β-OH로 환산하였다.Here, a calculation method of? -OH will be briefly described. First, on the basis of the composition of fuel and gas burned by each burner, the moisture concentration or the like contained in the gas after combustion is calculated. Then, considering the fact that the gas after combustion flows toward the exhaust port, the distribution of the water concentration in the atmosphere in the melting chamber was calculated. Then, based on the distribution of the moisture concentration and the average flow velocity of the molten glass, the amount of water finally diffused into the molten glass was calculated and converted to? -OH contained in the glass after the production.

각 예 1 내지 10에 있어서, 용해실(10)의 전후 방향 치수(X1)를 25m로, 용해실(10)의 폭 방향 치수(Y1)를 10m로, 용해실(10)의 높이 방향 치수(Z1)를 8m로 각각 설정하였다. 또한, 용해실(10) 내의 용융 유리의 체적을 300m³로 설정하고, 용해실(10) 내에 1시간당 투입되는 유리 원료(즉, 용해실(10)로부터 1시간당 취출되는 용융 유리)의 체적을 1.25m³로 설정하였다. 또한, 배기구(24, 25)의 전후 방향 치수(X2)를 1m로, 배기구(24, 25)의 높이 방향 치수(Z2)를 1m로 각각 설정하였다. 또한, 좌측벽(13)에 있어서, 전방벽(11)과 배기구(24) 사이의 전후 방향에 있어서의 거리(L1)를 2m로, 배기구(24)로부터 각 버너(31 내지 40)까지 각각의 전후 방향의 거리를 2m×N(N은 1 내지 10의 자연수)으로 설정하고, 배기구(24)와 버너(40) 사이의 전후 방향에 있어서의 거리를 20m로 설정하였다. 마찬가지로, 우측벽(14)에 있어서도, 배기구(25) 및 복수의 버너(41 내지 50)의 배치를 설정하였다.In each of Examples 1 to 10, the dimension X1 in the front-rear direction of the melting chamber 10 is 25 m, the dimension Y1 in the width direction of the melting chamber 10 is 10 m, Z1) was set to 8 m. The volume of the molten glass in the dissolution chamber 10 is set to 300 m ³ and the volume of the glass raw material charged into the dissolution chamber 10 per hour (that is, the molten glass taken out from the dissolution chamber 10 per hour) 1.25 m < ^{3 &} gt ;. The front and rear dimension X2 of the exhaust ports 24 and 25 are set to 1 m and the height dimension Z2 of the exhaust ports 24 and 25 is set to 1 m. The distance L1 between the front wall 11 and the exhaust port 24 in the front and rear direction is 2 m and the distance from the exhaust port 24 to each of the burners 31 to 40 The distance in the forward and backward direction is set to 2m × N (N is a natural number of 1 to 10), and the distance between the exhaust port 24 and the burner 40 in the front-rear direction is set to 20m. Likewise, the exhaust port 25 and the plurality of burners 41 to 50 are arranged in the right side wall 14 as well.

그리고, 각 예 1, 2, 4, 5, 7 내지 10에 있어서, 복수의 버너(31 내지 50) 각각의 1시간당 연소 열량을 동일하게 설정하였다. 한편, 예 3에서는, 복수의 산소 연소 버너 각각의 1시간당 연소 열량을 동일하게 설정하고, 복수의 공기 연소 버너 각각의 1시간당 연소 열량을 동일하게 설정함과 함께, 각 공기 연소 버너의 1시간당 연소 열량을 각 산소 연소 버너의 1시간당 연소 열량보다 작게 설정하였다. 또한, 예 6에서는, 복수의 산소 연소 버너 각각의 1시간당 연소 열량을 동일하게 설정하고, 복수의 공기 연소 버너 각각의 1시간당 연소 열량을 동일하게 설정함과 함께, 각 공기 연소 버너의 1시간당 연소 열량을 각 산소 연소 버너의 1시간당 연소 열량보다 크게 설정하였다. 또한, 예 1, 9의 버너(31 내지 50)에는 산소 연소 버너만을 사용하고, 예 2 내지 8, 10의 버너(31 내지 50)에는 산소 연소 버너와 공기 연소 버너를 사용하였다.In each of Examples 1, 2, 4, 5, and 7 to 10, the amount of combustion heat per hour of each of the plurality of burners 31 to 50 was set to be the same. On the other hand, in Example 3, the combustion heat amount per hour of each of the plurality of oxygen combustion burners was set to be the same, the combustion heat amount per hour of each of the plurality of air combustion burners was set to be the same, The amount of heat was set to be smaller than the combustion heat amount per hour of each oxygen combustion burner. In Example 6, the combustion heat amount per hour of each of the plurality of oxygen combustion burners was set to be the same, the combustion heat amount per hour of each of the plurality of air combustion burners was set to be the same, The amount of heat was set to be larger than the amount of combustion heat per hour of each oxygen combustion burner. Also, only the oxygen combustion burners were used for the burners 31 to 50 of Examples 1 and 9, and the oxygen combustion burners and the air combustion burners were used for the burners 31 to 50 of Examples 2 to 8 and 10, respectively.

표 1, 2에 있어서, CO₂ 배출량의 단위인 Nm³은 표준 상태(0℃, 1기압)에 있어서의 체적을 나타낸다(표 3, 표 4도 마찬가지임). 표 1, 2에서는, 공기 연소 버너의 번호를 나타냄으로써 산소 연소 버너의 번호를 생략하고 있다(표 3, 표 4도 마찬가지임).In Tables 1 and 2, Nm ^{3, which} is the unit of CO ₂ emission, represents the volume at the standard state (0 ° C, 1 atm) (the same applies to Tables 3 and 4). In Tables 1 and 2, the numbers of the oxygen combustion burners are omitted by indicating the numbers of the air combustion burners (the same applies to Tables 3 and 4).

표 1, 2로부터 이해되는 바와 같이, 연료가 천연 가스인 예 1 내지 8에 있어서 예 2, 4 내지 6에서는 배기구(24, 25)로부터 후방향으로 0.6L 이상 이격된 영역에 공기 연소 버너 및 산소 연소 버너가 적어도 1개씩 설치되어 있고, 예 1의 경우 에 비교하여 유리 중의 β-OH가 10％ 이상 저하되어 있다. 또한, 연료가 중유인 예 9, 10에 있어서, 예 10에서는 배기구(24, 25)로부터 후방향으로 0.6L 이상 이격된 영역에 공기 연소 버너 및 산소 연소 버너가 적어도 1개씩 설치되어 있고, 예 9의 경우에 비교하여 유리 중의 β-OH가 10％ 이상 저하되어 있다. 10％ 이상 저하되어 있으면, 공기 연소 버너와 산소 연소 버너의 1시간당 연소 열량비를 변화시킴으로써, β-OH를 충분히 조정할 수 있다. 따라서, 예 2, 4 내지 6, 10에서는, 공기 연소 버너와 산소 연소 버너의 1시간당 연소 열량비를 조절함으로써, 용해실(10) 내의 용융 유리에 용존하는 수분량을 충분히 조절할 수 있다.As can be understood from Tables 1 and 2, in Examples 1 to 8 in which the fuel is natural gas, in Examples 2 and 4 to 6, the air combustion burner and the oxygen At least one combustion burner is provided, and the? -OH in the glass is lowered by 10% or more as compared with the case of Example 1. [ In Examples 9 and 10 in which the fuel is heavy oil, in Example 10, at least one air combustion burner and oxygen combustion burner are provided in a region spaced by 0.6 L or more from the exhaust ports 24 and 25 in the backward direction, The? -OH in the glass is lowered by 10% or more as compared with the case of? By changing the combustion heat ratio of the air combustion burner and the oxygen combustion burner per 1 hour, the? -OH can be sufficiently adjusted if the oxygen concentration is lowered by 10% or more. Therefore, in Examples 2, 4 to 6, and 10, the amount of water dissolved in the molten glass in the melting chamber 10 can be sufficiently controlled by adjusting the combustion heat ratio per hour of the air combustion burner and the oxygen combustion burner.

한편, 예 7, 8에서는, 배기구(24, 25)로부터 후방향으로 0.6L 이상 이격된 영역에 공기 연소 버너가 설치되어 있지 않으므로, 예 1에 대하여 β-OH가 10％ 이상 저하되어 있지 않다. 따라서, 공기 연소 버너와 산소 연소 버너의 1시간당 연소 열량비를 조절하여도, 용해실(10) 내의 용융 유리에 용존하는 수분량을 충분히 조절하는 것이 어렵다는 것을 알 수 있다.On the other hand, in Examples 7 and 8, since the air combustion burner is not provided in the region separated by 0.6 L or more from the exhaust ports 24 and 25 in the backward direction, the? -OH is not lowered by 10% or more with respect to Example 1. Therefore, it is difficult to sufficiently control the amount of water dissolved in the molten glass in the dissolution chamber 10 even if the combustion heat ratio per hour of the air combustion burner and the oxygen combustion burner is adjusted.

또한, 예 3에서는, 예 2와 마찬가지로 배기구(24, 25)로부터 후방향으로 0.6L 이상 이격된 영역에 공기 연소 버너 및 산소 연소 버너가 적어도 1개씩 설치되어 있지만, 예 2와 상이하며, 용해실 내의 유리의 가열에 사용되는 1시간당 총 가열량 Qb의 99％가 산소 연소 버너에 의한 것이다. 이로 인해, 예 3에서는 유리 중의 β-OH가 예 1에 비해 10％ 이상 저하되어 있지 않다. 따라서, 예 3에서는, 용해실(10) 내의 용융 유리에 용존하는 수분량을 충분히 저하시키는 것이 곤란하다는 것을 알 수 있다.In Example 3, at least one air combustion burner and an oxygen combustion burner are provided in a region spaced by 0.6 L or more from the exhaust ports 24 and 25 in the backward direction in the same manner as in Example 2, 99% of the total heating amount Qb per hour used for heating the glass in the combustion chamber is due to the oxygen combustion burner. As a result, in Example 3,? -OH in the glass was not lowered by 10% or more as compared with Example 1. Therefore, in Example 3, it can be seen that it is difficult to sufficiently reduce the amount of water dissolved in the molten glass in the melting chamber 10.

(예 11 및 12) (Examples 11 and 12)

예 11 및 12(표 3)에서는, 도 4, 도 5에 도시하는 유리 용해로를 사용하여 제조되는 유리 중의 β-OH(단위: /mm)를 상기 계산에 의해 구하였다. 예 12는 실시예이며, 예 11은 비교예이다.In Examples 11 and 12 (Table 3),? -OH (unit: / mm) in the glass produced by using the glass melting furnace shown in Figs. 4 and 5 was obtained by the above calculation. Example 12 is an example, and Example 11 is a comparative example.

각 예 11 및 12에 있어서, 배기구(24A, 25A)를 측벽(13, 14)의 전후 방향 중앙에 배치한 것 이외에, 용해실의 크기, 배기구의 크기, 배기구와 각 버너 사이의 전후 방향에 있어서의 거리 등은 예 1 내지 10과 마찬가지로 설정하였다. 각 예 11 및 12에 있어서, 복수의 버너(31A 내지 50A) 각각의 1시간당 연소 열량을 동일하게 설정하였다. 또한, 예 11의 버너(31A 내지 50A)에는 산소 연소 버너만을 사용하고, 예 12의 버너(31A 내지 50A)에는 산소 연소 버너와 공기 연소 버너를 사용하였다.In each of Examples 11 and 12, in addition to arranging the exhaust ports 24A and 25A at the center in the front-rear direction of the side walls 13 and 14, in addition to the size of the dissolution chamber, the size of the exhaust port, Were set in the same manner as in Examples 1 to 10. In each of Examples 11 and 12, the amount of combustion heat per hour of each of the plurality of burners 31A to 50A was set to be the same. Further, only the oxygen combustion burners were used for the burners 31A to 50A in Example 11, and the oxygen combustion burners and the air combustion burners were used for the burners 31A to 50A in Example 12. [

표 3으로부터 이해되는 바와 같이, 예 12에서는 배기구(24A, 25A)로부터 후방향으로 0.6L 이상 이격된 영역에 공기 연소 버너 및 산소 연소 버너가 적어도 1개씩 설치되어 있으며, 예 11의 경우에 비교하여 유리 중의 β-OH가 10％ 이상 저하되어 있다. 따라서, 예 12에서는, 공기 연소 버너와 산소 연소 버너의 1시간당 연소 열량비를 조절함으로써, 용해실(10) 내의 용융 유리에 용존하는 수분량을 충분히 조절할 수 있다는 것을 알 수 있다.As can be understood from Table 3, in Example 12, at least one air combustion burner and oxygen combustion burner are provided in a region separated from the exhaust ports 24A and 25A in the backward direction by 0.6L or more, The? -OH in the glass is lowered by 10% or more. Therefore, in Example 12, it can be seen that the amount of water dissolved in the molten glass in the melting chamber 10 can be sufficiently controlled by adjusting the combustion heat ratio per hour of the air combustion burner and the oxygen combustion burner.

(예 13 내지 14)(Examples 13 to 14)

예 13 내지 14(표 4)에서는, 도 6, 도 7에 도시한 유리 용해로를 사용하여 제조되는 유리 중의 β-OH(단위: /mm)를 상기 계산에 의해 구하였다. 예 14는 실시예이며, 예 13은 비교예이다.In Examples 13 to 14 (Table 4),? -OH (unit: / mm) in glass produced by using the glass melting furnace shown in Figs. 6 and 7 was obtained by the above calculation. Example 14 is an example, and Example 13 is a comparative example.

각 예 13 내지 14에 있어서, 용해실(10B)의 전후 방향 치수(X3)를 3m로, 용해실(10B)의 폭 방향 치수(Y3)를 2m로, 용해실(10B)의 높이 방향 치수(Z3)를 2m로 각각 설정하였다. 또한, 용해실(10B) 내의 용융 유리의 체적을 4.5m³로 설정하고, 용해실(10B) 내에 1시간당 투입되는 유리 원료(즉, 용해실(10B)로부터 1시간당 취출되는 용융 유리)의 체적을 0.04m³로 설정하였다. 또한, 배기구(24B, 25B)의 전후 방향 치수(X4)를 0.3m로, 배기구(24B, 25B)의 높이 방향 치수(Z4)를 0.3m로 각각 설정하였다. 또한, 좌측벽(13B)에 있어서, 전방벽(11B)과 배기구(24B) 사이의 전후 방향에 있어서의 거리(L5)를 0.2m로, 배기구(24B)와 버너(31B) 사이의 전후 방향에 있어서의 거리를 0.3m로, 배기구(24B)와 버너(32B) 사이의 전후 방향에 있어서의 거리를 1.0m로, 배기구(24B)와 버너(33B) 사이의 전후 방향에 있어서의 거리를 2.0m로 각각 설정하였다. 한편, 우측벽(14B)에 있어서, 전방벽(11B)과 배기구(25B) 사이의 전후 방향에 있어서의 거리(L5)를 0.2m로, 배기구(25B)와 버너(41B) 사이의 전후 방향에 있어서의 거리를 0.5m로, 배기구(25B)와 버너(42B) 사이의 전후 방향에 있어서의 거리를 1.5m로 각각 설정하였다. 그리고, 각 예 13 내지 14에 있어서, 복수의 버너(31B 내지 33B, 41B 내지 42B) 각각의 1시간당 연소 열량을 동일하게 설정하였다. 또한, 예 13의 버너(31B 내지 33B, 41B 내지 42B)에는 산소 연소 버너만을 사용하고, 예 14의 버너(31B 내지 33B, 41B 내지 42B)에는 산소 연소 버너와 공기 연소 버너를 사용하였다.In each of Examples 13 to 14, the front-rear direction dimension X3 of the dissolution chamber 10B is set to 3 m, the widthwise dimension Y3 of the dissolution chamber 10B is set to 2 m, and the dimension in the height direction of the dissolution chamber 10B Z3) were set to 2 m, respectively. The volume of the molten glass in the dissolution chamber 10B is set to 4.5 m ³ and the volume of the glass raw material (that is, the molten glass taken out from the dissolution chamber 10 B per hour) charged into the dissolution chamber 10 B per hour Was set to 0.04 m < ^{3 &} gt ;. The forward and backward dimension X4 of the exhaust ports 24B and 25B is set to 0.3 m and the height dimension Z4 of the exhaust ports 24B and 25B is set to 0.3 m. The distance L5 in the front-rear direction between the front wall 11B and the exhaust port 24B is set to 0.2 m in the left side wall 13B and the distance L5 in the front- The distance in the front-rear direction between the exhaust port 24B and the burner 32B is 1.0 m and the distance in the front-rear direction between the exhaust port 24B and the burner 33B is 2.0 m Respectively. On the other hand, the distance L5 between the front wall 11B and the exhaust port 25B in the front-rear direction is set to 0.2 m in the right side wall 14B, and the distance L5 in the front-rear direction between the exhaust port 25B and the burner 41B And the distance in the front-rear direction between the exhaust port 25B and the burner 42B is set to 1.5 m. In each of Examples 13 to 14, the amount of combustion heat per hour of each of the plurality of burners 31B to 33B and 41B to 42B was set to be the same. Also, only the oxygen combustion burners were used for the burners 31B to 33B and 41B to 42B of Example 13, and the oxygen combustion burners and the air combustion burners were used for the burners 31B to 33B and 41B to 42B of Example 14. [

표 4로부터 이해되는 바와 같이, 예 14에서는 배기구(24B, 25B)로부터 후방향으로 0.6L 이상 이격된 영역에 공기 연소 버너 및 산소 연소 버너가 적어도 1개씩 설치되어 있으며, 예 13의 경우에 비교하여 유리판 중의 β-OH가 10％ 이상 저하되어 있다. 따라서, 예 14에서는, 공기 연소 버너와 산소 연소 버너의 1시간당 연소 열량비를 조절함으로써, 용해실(10B) 내의 용융 유리에 용존하는 수분량을 충분히 조절할 수 있다는 것을 알 수 있다.As can be understood from Table 4, in Example 14, at least one air combustion burner and oxygen combustion burner are provided in a region spaced more than 0.6L in the backward direction from the exhaust ports 24B and 25B, ? -OH in the glass plate is lowered by 10% or more. Therefore, in Example 14, it can be understood that the amount of water dissolved in the molten glass in the melting chamber 10B can be sufficiently controlled by adjusting the combustion heat ratio of the air combustion burner and the oxygen burner per hour.

본 발명을 더욱 상세하게 또한 특정한 실시 형태를 참조하여 설명했지만, 본 발명의 정신과 범위를 일탈하지 않고 여러 변형이나 수정을 가할 수 있다는 것은, 당업자에게 있어서 분명하다. 본 출원은 2010년 4월 26일 출원의 일본 특허 출원 제2010-101312호에 기초한 것이며, 그의 내용은 여기에 참조로서 포함된다.Although the present invention has been described in detail with reference to specific embodiments thereof, it will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. The present application is based on Japanese Patent Application No. 2010-101312 filed on April 26, 2010, the contents of which are incorporated herein by reference.

본 발명에 따르면, NO_x 배출량의 증가를 억제하면서 용융 유리에 용존하는 수분량을 충분히 조절할 수 있는 유리 용해로를 제공할 수 있다. 이 유리 용해로는, 용융 유리에 대하여 충분한 가열을 행하면서 수분량을 저감시키는 경우에 특히 유효하다.According to the present invention, it is possible to provide a glass melting furnace capable of sufficiently controlling the amount of water dissolved in the molten glass while suppressing an increase in NO _x emission amount. This glass melting furnace is particularly effective when the amount of water is reduced while sufficiently heating the molten glass.

1 용해로
10 용해실
11 전방벽
12 후방벽
13 측벽(좌측벽)
14 측벽(우측벽)
21 원료 투입구
22 취출구
23 유로
24 배기구
25 배기구
31 내지 50 버너 1 melting furnace
10 melting chamber
11 front barriers
12 rear barrier
13 Side wall (left wall)
14 Side wall (right wall)
21 Raw material input port
22 outlet
23 euros
24 outlet
25 outlet
31 to 50 burners

Claims

And a plurality of burners provided on the sidewalls of the flow path from the front wall to the rear wall of the dissolution chamber. The plurality of burners eject the flame into the dissolution chamber, In a glass melting furnace,
Both of the plurality of burners include an oxygen combustion burner for burning a mixture of a fuel mixed with oxygen gas and a burner for burning a mixture of fuel and air,
Wherein the oxygen combustion burner is at least 30% and at most 90% of the total combustion heat amount per hour of the plurality of burners,
Wherein the melting chamber is surrounded by both side walls parallel to the front and rear direction, the front wall perpendicular to the front and rear direction, and the rear wall perpendicular to the front and rear direction,
An exhaust port for exhausting the gas after combustion in the dissolution chamber to the outside is disposed so as to oppose only one of the both side walls of the dissolution chamber or only one of them is disposed on only one side of both the side walls of the dissolution chamber,
The maximum distance between the front end of the exhaust port and the front wall in the front-rear direction and the distance in the front-back direction between the rear end of the exhaust port and the rear wall is L, And / or at least one of the oxygen combustion burner and the air combustion burner is provided in an area spaced by 0.6L or more from the rear end of the exhaust port in the backward direction,
Wherein at least 5% and not more than 95% of the total combustion heat amount per hour of the burner installed in the region is obtained by the air combustion burner.

And a plurality of burners provided on the sidewalls of the flow path from the front wall to the rear wall of the dissolution chamber. The plurality of burners eject the flame into the dissolution chamber, In a glass melting furnace,
Both of the plurality of burners include an oxygen combustion burner for burning a mixture of a fuel mixed with oxygen gas and a burner for burning a mixture of fuel and air,
Wherein the oxygen combustion burner is at least 30% and at most 90% of the total combustion heat amount per hour of the plurality of burners,
Wherein the melting chamber is surrounded by both side walls parallel to the front and rear direction, the front wall perpendicular to the front and rear direction, and the rear wall perpendicular to the front and rear direction,
An exhaust port for exhausting the gas after combustion in the dissolution chamber to the outside is disposed on the front wall or the rear wall,
And when the exhaust port is disposed on the front wall, if the distance in the front-rear direction between the exhaust port and the rear wall is L, the exhaust port is disposed in an area spaced by 0.6L or more from the exhaust port in the backward direction, The distance between the exhaust port and the front wall in the front-rear direction is L, the oxygen burner and the air burner are arranged in an area separated by 0.6 L or more from the exhaust port in all directions, Respectively,
Wherein at least 5% and not more than 95% of the total combustion heat amount per hour of the burner installed in the region is obtained by the air combustion burner.

The glass melting furnace according to claim 1, wherein at least two oxygen combustion burners are provided between the two air combustion burners when at least two of the air combustion burners are arranged on the side walls of the melting chamber.

The glass melting furnace according to claim 2, wherein, when at least two of said air combustion burners are arranged on the side wall of said melting chamber, at least one said oxygen combustion burner is provided between said two air combustion burners.

The glass melting furnace according to claim 1, wherein the melting chamber has a reduced portion on the way of the flow path.

The glass melting furnace according to claim 2, wherein the melting chamber has a reduced portion on the way of the flow path.

The glass melting furnace according to claim 3, wherein the melting chamber has a reduced portion on the way of the flow path.

The glass melting furnace according to claim 4, wherein the melting chamber has a reduced portion on the way of the flow path.

A method for melting glass using the glass melting furnace according to any one of claims 1 to 8.