KR20030035099A - 유리용해로의 승온장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 음극선관용 판넬 및 훤넬 등과 같은 유리제품용 용융유리를 제조하기 위한 유리용해로의 승온장치 및 그 방법을 개시한다. 본 발명의 유리용해로는 유리원료를 용융시키는 용융조, 스로트, 청징조, 복수의 전방조와 공급조가 연속적으로 연결되어 구성된다. 또한, 승온장치는 용융조, 청징조와 전방조에 설치되어 용융유리를 가열하는 운전용 가열수단과, 용융조와 청징조에 설치되어 열풍을 생성시키는 승온용 가열수단과, 전방조와 공급조에 대류되는 열풍을 공급조로부터 배출시킬 수 있도록 설치되어 있는 공기배출수단과, 공기배출수단을 통하여 공급조로부터 열풍을 배출시킬 수 있도록 공기배출수단에 공기를 송풍시키는 공기공급수단으로 구성된다. 본 발명의 승온방법은 승온용 가열수단에 의하여 1차 승온을 실시하고, 공기배출수단에 공기를 송풍시켜 공급조로 대류되는 열풍을 공기배출수단을 통하여 열풍을 배출시킨다. 그리고 전방조와 공급조의 온도가 1차 승온온도에 도달하면 전방조에 설치되어 있는 운전용 가열수단에 의하여 2차 승온을 실시하는 간단한 구조에 의하여 전방조와 공급조의 온도를 효율적이고 균일하게 승온시킬 수 있다. 또한, 전방조와 공급조의 동시 승온에 의하여 작업성을 크게 개선시킬 수 있으며, 작업시간과 비용을 크게 절감할 수 있는 효과가 있다.

Description

유리용해로의 승온장치 및 그 방법{APPARATUS AND METHOD FOR HEATING FEEDER OF GLASS MELTING}
본 발명은 음극선관용 판넬(Panel) 및 훤넬(Funnel) 등과 같은 유리제품용 용융유리를 제조하기 위한 유리용해로에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유리용해로의 초기 가동을 위하여 전방조와 공급조를 승온(昇溫)시키기 위한 유리용해로의 승온장치 및 그 방법에 관한 것이다.
컬러텔레비전이나 컴퓨터 모니터 등의 제조에 사용되는 음극선관용 유리벌브 (Glass Blub)는 기본적으로 세 가지의 구성 요소, 즉 화상이 투시되는 판넬과, 이 판넬의 후면에 접합되는 원추형의 훤넬과, 훤넬의 꼭지점에 융착되는 관형상의 네크(Neck)로 이루어진다. 판넬, 훤넬 및 네크는 모두 유리로 제조되며, 특히 판넬과 훤넬은 유리곱(Glass Gob)이라 불리는 용융유리 덩어리를 원하는 크기 및 형상으로 프레스 성형에 의하여 제조하고 있다.
한편, 음극선관용 용융유리를 제조하기 위한 유리용해로는 원료투입구를 통하여 투입되는 배치(Batch)라 부르고 있는 유리원료를 용융시키는 용융조(Melter)와, 용융조로부터 용융유리를 배출하는 스로트(Throat)와, 용융유리 속의 기포를 제거하고 균질화시키는 청징조(Refining)와, 용융유리를 균질화 및 균온화시키는 전방조(Forehearth)와, 판넬 또는 훤넬의 성형장치에 용융유리를 공급하는 공급조(Feeder)가 연속적으로 이어져 구성된다.
이와 같은 유리용해로의 구성을 도 1에 의거하여 살펴보면, 용융조(10)의 하류에 스로트(12)를 통하여 청징조(14)가 연결되어 있으며, 청징조(14)의 하류에는 복수의 전방조(16)가 연장되어 있다. 그리고 전방조(16)의 하류에는 잘 알려진 판넬 또는 훤넬의 성형장치에 용융유리를 공급하는 공급조(18)가 연결되어 있다. 용융조(10), 청징조(14)와 전방조(16)에는 유리원료의 용융과 용융유리의 열적, 화학적 및 물리적 균질화와 균온화를 위하여 운전용 가열수단으로 가스버너 및 부스터 (Booster) 등이 구성되어 있다.
그런데 유리용해로의 초기 가동이나 보수 후의 가동을 위해서는 용융유리를 최적으로 제조할 수 있는 온도로 승온시킬 필요가 있다. 유리용해로의 승온에 있어서는 용융조(10), 청징조(14)와 전방조(16)에 설치되어 있는 운전용 가열수단 이외에도 승온용 가열수단으로 가스버너를 설치하거나 승온통에 산소버너를 별도로 설치하여 승온을 실시하고 있다.
그러나 용융조(10), 청징조(14)와 전방조(16)의 여러 개소에 승온용 가열수단을 분산시켜 설치하여야 하므로, 승온용 가열수단의 설치에 많은 인력과 작업시간이 소요되는 문제를 수반하고 있다. 뿐만 아니라, 승온용 가열수단의 관리가 상당히 번거로우며, 많은 연료가 소모되는 단점이 있다. 또한, 운전용 가열수단을 구비하고 있지 못한 공급조(18)는 승온용 가열수단의 설치가 곤란하기 때문에 전방조 (16)로부터 대류되는 대류열에 의하여 간접적으로 승온시키고 있다. 따라서, 전방조(16)와 공급조(18)의 온도가 불균일하게 승온되면서 유리용해로의 운전 조건을 저해하는 문제를 수반하고 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 여러 가지 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 간단한 구조에 의하여 전방조와 공급조의 온도를 효율적이고 균일하게 승온시킬 수 있는 유리용해로의 승온장치 및 그 방법을제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 전방조와 공급조의 온도를 동시에 승온시킬 수 있는 유리용해로의 승온장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 작업성을 크게 개선시킬 수 있으며, 작업시간과 비용을 절감할 수 있는 유리용해로의 승온장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 유리원료를 용융시키는 용융조, 스로트, 청징조, 복수의 전방조와 공급조가 연속적으로 연결되어 구성되며, 용융조, 청징조와 전방조에 설치되어 용융유리를 가열하는 운전용 가열수단을 구비하는 유리용해로에 있어서, 용융조와 청징조에 설치되어 열풍을 생성시키는 승온용 가열수단과; 전방조와 공급조에 대류되는 열풍을 공급조로부터 배출시킬 수 있도록 설치되어 있는 공기배출수단과; 공기배출수단을 통하여 공급조로부터 열풍을 배출시킬 수 있도록 공기배출수단에 공기를 송풍시키는 공기공급수단으로 이루어지는 유리용해로의 승온장치에 있다.
본 발명의 다른 특징은, 유리원료를 용융시키는 용융조, 스로트, 청징조, 복수의 전방조와 공급조가 연속적으로 연결되어 구성되며, 용융조, 청징조와 전방조에 설치되어 용융유리를 가열하는 운전용 가열수단을 구비하는 유리용해로를 승온시키는 방법에 있어서, 공급조에 공기를 배출시킬 수 있는 공기배출수단을 제공하는 단계와; 용융조와 청징조에 승온용 가열수단을 제공하는 단계와; 승온용 가열수단에 의하여 1차 승온을 실시하는 단계와; 공기배출수단에 공기를 송풍시켜 공급조로 대류되는 열풍을 공기배출수단을 통하여 열풍을 배출시키는 단계와; 전방조와공급조의 온도가 1차 승온온도에 도달하면 전방조에 설치되어 있는 운전용 가열수단에 의하여 2차 승온을 실시하는 단계로 이루어지는 유리용해로의 승온방법에 있다.
도 1은 일반적인 유리용해로의 전체 구성을 개략적으로 나타낸 평면도,
도 2는 본 발명에 따른 유리용해로의 승온장치를 개략적으로 나타낸 도면,
도 3은 본 발명에 따른 유리용해로의 승온방법을 설명하기 위하여 나타낸 흐름도이다.
♣ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♣
10: 용융조12: 스로트
14: 청징조16: 전방조
18: 공급조20: 가스버너
22: 승온통24:산소버너
30: 배기관32: 입구
34: 출구36: 스로트
40: 공기공급장치
이하, 본 발명에 따른 유리용해로의 승온장치 및 그 방법에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도면들에 의거하여 상세하게 설명한다.
먼저, 도 1과 도 2를 참조하면, 유리용해로는 내화물로 축조되는 용융조 (10), 스로트(12), 청징조(14), 복수의 전방조(16)와 공급조(18)가 연속적으로 구성되어 있다. 용융조(10)에는 유리원료의 용융과 용융유리의 용융유리의 열적, 화학적 및 물리적 균질화를 위하여 잘 알려진 운전용 가열수단으로 가스버너 및 부스터 등이 구성되어 있으며, 청징조(14)에는 가스버너가 각각 구성되어 있다.
한편, 전방조(16)에서는 가스버너의 가열과 병행하여 잘 알려진 에어블로워 (Air Blower)에 의한 공기의 공급과 복수의 교반기(Stirrer)에 의한 용융유리의 교반을 실시함으로써, 용융유리의 온도를 1,100∼1,200℃ 정도로 유지시키고 열적, 화학적 및 물리적으로 균질화시키는 컨디셔닝(Conditioning)이 이루어진다. 공급조 (18)에서는 용융유리의 온도를 1,000℃ 정도로 유지시키면서 잘 알려진 고버 (Gobber)에 의하여 인출시키며, 공급조(18)로부터 인출되는 용융유리는 절단장치에 의하여 소요량의 유리곱으로 절단되어 예를 들어 음극선관용 판넬 또는 훤넬의 성형장치로 공급한다. 전방조(16)와 공급조(18)의 승온은 실제 용융유리의 컨디셔닝에 부합할 수 있도록 1,000℃ 정도로 실시한다.
도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 전방조(16)의 내벽에는 운전용 가열수단으로 다수의 가스버너(20)가 설치되어 있다. 유리용해로의 승온을 위하여 용융조(10)와 청징조(14)에는 승온용 가열수단으로 공기를 공급하는 승온통(22)에 다수의 산소버너(24)가 설치되어 있다. 운전용 가열수단인 가스버너(20)와 승온용 가열수단인 승온통(22)과 산소버너(24)의 구성 및 작동은 잘 알려진 것이므로 그 구성 및 작동에 대한 자세한 설명은 생략한다.
또한, 공급조(18)의 상부에는 공급조(18)로부터 공기를 배출시킬 수 있는 공기배출수단으로 배기관(30)이 설치되어 있다. 배기관(30)은 공급조(18)와 연통되는 일측의 입구(32)와 타측의 출구(34)가 좁은 유로를 형성하는 스로트(Throat:36)에 의하여 연결되어 있다. 입구(32)는 공기의 흐름방향을 따라 점진적으로 축소되는 단면적을 가지며, 출구(34)는 공기의 흐름방향을 따라 점진적으로 확장되는 단면적을 갖는다. 그리고 입구(32)와 출구(34)의 소경부(小徑部)를 동일한 단면적으로 연결하는 스로트(36)의 벤투리효과(Venturi Effect)에 의하여 원활한 배기가 이루어진다.
한편, 배기관(30)의 스로트(36)에는 공기공급장치(40)와 연결되어 있는 송풍관(42)이 연결되어 있다. 공기공급장치(40)는 송풍관(42)을 통하여 100psi(Pounds per Square Inch) 정도의 공기를 송풍시킨다. 본 실시예에 있어서 공기공급장치 (40)는 에어콤프레서(Air Compressor)나 에어블로워로 구성할 수 있으며, 에어콤프레서 및 에어블로워의 구성 및 작동은 잘 알려진 것이므로 그 구성 및 작동에 대한 자세한 설명은 생략한다.
도 3에는 본 발명에 따른 유리용해로의 승온방법을 설명하기 위한 흐름도가 도시되어 있다. 도 2와 도 3을 함께 참조하여 본 발명의 승온방법을 살펴보면, 유리용해로의 초기 가동이나 보수 후의 가동을 위하여 유리용해로를 승온시킬 때에는, 우선 공급조(18)의 상부에 공급조(18)로부터 공기를 배출시킬 수 있도록 공기배출수단인 배기관(30)을 설치하여 준비시킨다(S100).
다음으로, 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 유리용해로의 용융조(10)와 청징조(14)에는 승온용 가열수단인 승온통(22)과 산소버너(24)를 여러 개소에 설치하여 준비시킨다(S102). 여기에서, 산소버너(24)와 배기관(30)의 설치 순서는 작업의 진행에 따라 변경할 수도 있다.
이러한 상태에서 용융조(10)와 청징조(14)에 설치되어 있는 승온통(22)을 통하여 공기를 공급하면서 산소버너(24)를 작동시켜 1차 승온을 실시한다(S104). 산소버너(24)의 가열에 의하여 용융조(10)와 청징조(14)에 열풍이 생성되면서 용융조 (10)와 청징조(14)의 1차 승온이 이루어지며, 용융조(10)와 청징조(14)의 열풍은 스로트(12), 전방조(16)와 공급조(18)에 대류된다. 따라서, 유리용해로 전체에서 승온이 이루어진다.
한편, 열풍의 대류에 의한 유리용해로의 승온과 병행하여 공기공급장치(40)의 작동에 의하여 배기관(30)의 스로트(36)에 공기를 송풍시켜(S106) 공급조(18)로 대류되는 열풍은 배기관(30)을 통하여 외부로 배출시킨다(S108). 이때, 배기관(30)의 스로트(36)에는 100psi(Pounds per Square Inch) 정도의 공기를 송풍시키며, 배기관(30)을 통하여 배출되는 열풍과 공기공급장치(40)로부터 송풍되는 공기는 평형을 이루도록 송풍 및 배출시킨다. 입구(32)의 대경부(大徑部)를 통하여 공급조(18)로부터 배출되기 시작하는 열풍은 스로트(36)를 벤투리효과에 의하여 빠른 속도로 통과하며, 출구(34)의 대경부를 통하여 대기 중으로 확산된다. 따라서, 배기관(30)에 의하여 공급조(18)로부터 열풍이 원활하고 신속하게 배출되며, 전방조(16)로부터의 열풍 흐름도 원활하게 유지되어 전방조(16)와 공급조(18) 전체가 균일하게 승온된다.
또한, 열풍의 대류에 의하여 전방조(16)와 공급조(18)의 온도가 800℃ 정도의 1차 승온온도에 도달하면(S110), 전방조(16)에 설치되어 있는 운전용 가열수단인 가스버너(20)를 작동시켜 2차 승온을 실시한다(S112). 마지막으로, 가스버너 (20)의 가열에 의하여 전방조(16)의 온도가 1,000℃ 정도의 2차 승온온도에 도달하면(S114), 승온용 가열수단인 산소버너(24)와 작동을 중지시키고 공기공급장치(40)의 작동을 중지시켜 유리용해로의 승온을 종료시킨다(S116). 이와 같이 유리용해로의 전방조(16)와 공급조(18)의 온도가 1,000℃ 정도에 도달하면, 유리용해로에 의하여 용융유리를 제조할 수 있는 준비가 완료되므로, 용융조(10)에 유리원료를 투입시키고 운전용 가열수단에 의하여 유리원료를 용융시켜 용융유리의 제조를 제조하는 유리용해로의 운전을 실시한다.
이상의 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상과 특허청구범위내에서 이 분야의 당업자에 의하여 다양한 변경, 변형 또는 치환이 가능할 것이며, 그와 같은 실시예들은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 이해되어야한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 유리용해로의 승온장치 및 그 방법에 의하면, 용융조와 청징조에 설치되어 있는 승온용 가열수단에 의하여 열풍을 생성시키고, 전방조와 공급조로 대류되는 열풍을 공급조로부터 공기공급수단에 의하여 배출시키는 간단한 구조에 의하여 전방조와 공급조의 온도를 효율적이고 균일하게 승온시킬 수 있다. 또한, 전방조와 공급조의 동시 승온에 의하여 작업성을 크게 개선시킬 수 있으며, 작업시간과 비용을 크게 절감할 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 유리원료를 용융시키는 용융조, 스로트, 청징조, 복수의 전방조와 공급조가 연속적으로 연결되어 구성되며, 상기 용융조, 청징조와 전방조에 설치되어 용융유리를 가열하는 운전용 가열수단을 구비하는 유리용해로에 있어서,
    상기 용융조와 청징조에 설치되어 열풍을 생성시키는 승온용 가열수단과;
    상기 전방조와 공급조에 대류되는 열풍을 상기 공급조로부터 배출시킬 수 있도록 설치되어 있는 공기배출수단과;
    상기 공기배출수단을 통하여 상기 공급조로부터 열풍을 배출시킬 수 있도록 상기 공기배출수단에 공기를 송풍시키는 공기공급수단으로 이루어지는 유리용해로의 승온장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 공기배출수단은 상기 공급조와 연통되는 입구의 소경부와 출구의 소경부를 연결하는 스로트에 의하여 벤투리효과를 갖는 배기관으로 구성되어 있고, 상기 입구는 공기의 배출방향을 따라 점진적으로 축소되는 단면적을 가지며, 상기 출구는 공기의 배출방향을 따라 점진적으로 확장되는 단면적을 갖는 유리용해로의 승온장치.
  3. 유리원료를 용융시키는 용융조, 스로트, 청징조, 복수의 전방조와 공급조가 연속적으로 연결되어 구성되며, 상기 용융조, 청징조와 전방조에 설치되어 용융유리를 가열하는 운전용 가열수단을 구비하는 유리용해로를 승온시키는 방법에 있어서,
    상기 공급조에 공기를 배출시킬 수 있는 공기배출수단을 제공하는 단계와;
    상기 용융조와 청징조에 승온용 가열수단을 제공하는 단계와;
    상기 승온용 가열수단에 의하여 1차 승온을 실시하는 단계와;
    상기 공기배출수단에 공기를 송풍시켜 상기 공급조로 대류되는 열풍을 상기 공기배출수단을 통하여 열풍을 배출시키는 단계와;
    상기 전방조와 공급조의 온도가 1차 승온온도에 도달하면 상기 전방조에 설치되어 있는 운전용 가열수단에 의하여 2차 승온을 실시하는 단계로 이루어지는 유리용해로의 승온방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 열풍배출단계에서 송풍되는 공기와 상기 공기배출수단을 통하여 배출되는 열풍은 평형을 이루도록 송풍 및 배출시키는 유리용해로의 승온방법.
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ITPR20080050A1 (it) * 2008-08-07 2010-02-08 F I R E S R L Canale o distributore per forno per vetro e procedimento estrazione fumi dal canale.

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