KR20140130116A - 유리 용융로, 용융 유리의 제조 방법, 유리 제품의 제조 장치 및 유리 제품의 제조 방법 - Google Patents

유리 용융로, 용융 유리의 제조 방법, 유리 제품의 제조 장치 및 유리 제품의 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20140130116A
KR20140130116A KR20147021988A KR20147021988A KR20140130116A KR 20140130116 A KR20140130116 A KR 20140130116A KR 20147021988 A KR20147021988 A KR 20147021988A KR 20147021988 A KR20147021988 A KR 20147021988A KR 20140130116 A KR20140130116 A KR 20140130116A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
glass
raw material
material particles
atmosphere
furnace
Prior art date
Application number
KR20147021988A
Other languages
English (en)
Inventor
사토루 오카와
다츠야 야마시타
오사무 사카모토
Original Assignee
아사히 가라스 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 아사히 가라스 가부시키가이샤 filed Critical 아사히 가라스 가부시키가이샤
Publication of KR20140130116A publication Critical patent/KR20140130116A/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B3/00—Charging the melting furnaces
    • C03B3/02—Charging the melting furnaces combined with preheating, premelting or pretreating the glass-making ingredients, pellets or cullet
    • C03B3/026—Charging the melting furnaces combined with preheating, premelting or pretreating the glass-making ingredients, pellets or cullet by charging the ingredients into a flame, through a burner or equivalent heating means used to heat the melting furnace
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B3/00—Charging the melting furnaces
    • C03B3/02—Charging the melting furnaces combined with preheating, premelting or pretreating the glass-making ingredients, pellets or cullet
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/04—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture in tank furnaces

Landscapes

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

Abstract

기중 용융법을 이용한 유리 용융로, 상기 유리 용융로를 사용한 용융 유리의 제조 방법, 상기 유리 용융로를 구비한 유리 제품의 제조 장치, 및 상기 유리 제품의 제조 장치를 사용한 유리 제품의 제조 방법에 있어서, 유리 원료 입자인 조립체의 노 내 투입시의 붕괴를 억제한다.
노체 (1) 가, 기상 분위기 (K) 를 받아들이는 용융부 (50) 보다 상방에 소결부 (60) 를 갖고, 소결부 (60) 가, 용융부 (50) 보다 수평 단면이 작으며, 또한 용융부 (50) 와 연통함으로써, 기상 분위기 (K) 의 열의 일부를 사용하여 유리 원료 입자 (GM) 를 소결시키는 분위기 (K') 를 형성하고, 원료 입자 투입 장치 (5) 가, 소결부 (60) 에 유리 원료 입자 (GM) 를 투입하고, 분위기 (K') 를 거쳐 기상 분위기 (K) 에 유리 원료 입자 (GM) 를 이르게 한다.

Description

유리 용융로, 용융 유리의 제조 방법, 유리 제품의 제조 장치 및 유리 제품의 제조 방법{GLASS MELTING FURNACE, METHOD FOR PRODUCING MOLTEN GLASS, DEVICE FOR PRODUCING GLASS PRODUCT, AND METHOD FOR PRODUCING GLASS PRODUCT}
본 발명은 노 내의 고온 분위기 중에서 원료를 용융시킨 후에 이것을 집적하여 용융 유리로 하는 유리 용융로, 상기 유리 용융로를 사용한 용융 유리의 제조 방법, 상기 유리 용융로를 구비한 유리 제품의 제조 장치, 및 상기 유리 제품의 제조 장치를 사용한 유리 제품의 제조 방법에 관한 것이다.
하기 특허문헌 1 에는, 노 내의 고온의 기상 분위기 중에서 유리 원료 입자를 용융시켜 용융 유리 입자로 하고, 상기 용융 유리 입자를 집적하여 용융 유리로 하는, 이른바 기중 용융법 (In-flight glass melting method) 을 이용한 유리 용융로가 개시되어 있다. 노체의 상벽부에는 유리 원료 입자 투입부가 하향으로 설치되고, 노체에 있어서의 상기 유리 원료 입자 투입부의 하방에는 유리 원료 입자를 용융시켜 용융 유리 입자로 하는 기상 분위기를 형성하는 가열 장치로서 버너가 설치된다.
상기 기중 용융법에 의하면, 종래의 지멘스형 (Siemens type furnace) 의 용융로에 의한 용융법과 비교하여, 유리 용융 공정의 소비 에너지를 1/3 정도까지 저감시킬 수 있다고 알려져 있으며, 단시간에 용융이 가능해지고, 용융로의 소형화, 축열실의 생략, 품질의 향상, CO2 의 삭감, 유리 품종의 변경 시간의 단축화를 도모할 수 있는 기술로서 주목받고 있다.
국제 공개 제2011/021576호
그런데, 기중 용융법에 있어서, 유리 원료 입자인 조립체 (造粒體) 를 유리 원료 입자 투입부로부터 직접 버너의 화염 중으로 투입하면, 화염 분사류의 세기나 원료의 급속한 열 분해에 의한 가스 방출에 의해 조립체가 붕괴되어, 유리 제품의 균질화 및 매진 (煤塵) 의 저감에 영향을 준다는 문제가 있다.
그래서, 본 발명은 기중 용융법을 이용한 유리 용융로, 그 유리 용융로를 사용한 용융 유리의 제조 방법, 그 유리 용융로를 구비한 유리 제품의 제조 장치, 및 그 유리 제품의 제조 장치를 사용한 유리 제품의 제조 방법에 있어서, 조립체의 노 내 투입시의 붕괴를 억제하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제의 해결 수단으로서, 본 발명은, 노 내의 고온 분위기 중에서 유리 원료 입자를 용융시킨 후에 이것을 집적하여 용융 유리로 하는 유리 용융로에 있어서, 중공의 노체와, 상기 노체 내에 상기 유리 원료 입자를 용융시키는 기상 분위기를 형성하는 가열 장치와, 상기 가열 장치의 에너지 방출부보다 상방에 위치하는 원료 투입구로부터 상기 노체 내로 상기 유리 원료 입자를 투입하는 원료 입자 투입부를 구비하고, 상기 노체가, 상기 기상 분위기를 받아들이는 용융부와, 그 용융부보다 상방에 위치하고, 그 용융부보다 수평 단면이 작으며, 또한 그 용융부와 연통함으로써, 상기 기상 분위기의 열의 일부를 사용하여 상기 유리 원료 입자를 소결시키는 분위기를 형성하는, 상기 원료 투입구를 향한 위치에 형성된 소결부를 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 상기 소결부가 상기 노체의 상벽부를 상방으로 돌출시켜 구성되고, 그 소결부의 상부에 상기 원료 투입구가 배치되는 구성이어도 된다.
또, 상기 소결부가 상기 노체의 평면 방향의 중앙부에 위치하고, 그 소결부의 주위에 상기 가열 장치가 배치되는 구성이어도 된다.
또, 상기 가열 장치가 복수 형성되는 구성이어도 된다.
또, 상기 가열 장치가, 상기 소결부의 하방으로 투하된 상기 유리 원료 입자를 향하여, 비스듬한 하향으로 배치되는 구성이어도 된다.
본 발명은, 상기 가열 장치가 상기 노체의 평면 방향의 중앙부에 위치하고, 그 가열 장치의 주위에 상기 소결부 및 상기 원료 투입구가 배치되는 구성이어도 된다.
또, 상기 소결부 및 상기 원료 투입구가 복수 형성되는 구성이어도 된다.
또, 상기 소결부가 하측만큼 넓은 수평 단면을 형성하는 구성이어도 된다.
또, 상기 원료 투입구가, 비스듬한 하향으로 배치되는 구성이어도 된다.
본 발명은, 노 내의 고온 분위기 중에서 유리 원료 입자를 용융시킨 후에 이것을 집적하여 용융 유리로 하는 유리 용융로를 사용한 용융 유리의 제조 방법에 있어서, 상기 유리 용융로의 노체 내에 상기 유리 원료 입자를 용융시키는 기상 분위기를 형성하고, 그 기상 분위기를 받아들이는 용융부에서 상기 유리 원료 입자를 용융시키는 용융 단계와, 상기 용융 단계 전에, 상기 용융부보다 상방에 위치함과 함께 그 용융부보다 수평 단면이 작고 또한 그 용융부와 연통하는 소결부에서, 상기 기상 분위기의 열의 일부를 사용하여 형성된 소결 처리 분위기에서 상기 유리 원료 입자를 소결시키는 소결 단계와, 상기 소결 단계 전에, 상기 소결부를 향하는 원료 투입구로부터 그 소결부에 상기 유리 원료 입자를 투입하는 투입 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명은, 노 내의 고온 분위기 중에서 유리 원료 입자를 용융시킨 후에 이것을 집적하여 용융 유리로 하는 유리 용융로를 사용한 용융 유리의 제조 방법에 있어서, 상기 유리 용융로 내에 상기 유리 원료 입자를 투입하는 투입 단계와, 상기 유리 원료 입자를 노 내의 기상 분위기를 통과시켜 용융시키는 용융 단계와, 상기 투입 단계 후부터 상기 용융 단계 전의 상기 유리 원료 입자를 상기 기상 분위기의 열의 일부에 의해 형성된 소결 처리 분위기에 의해 소결시키는 소결 단계와, 상기 용융 단계에서 용융된 유리 원료 입자를 상기 유리 용융로의 바닥부에 집적하여 용융 유리로 하는 집적 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 투입 단계는, 상기 소결 단계가 행해지는 공간 영역의 상방에서 행해지는 것이 바람직하다.
또, 상기 용융 단계가, 상기 소결 단계가 행해지는 공간 영역의 하방에서 행해지는 것이 바람직하다.
또, 상기 용융 유리가, 산화물 기준의 질량 백분율 표시로, SiO2 의 함유량이 5 ∼ 75 ％, Al2O3 의 함유량이 7 ∼ 60 ％, CaO 의 함유량이 7 ∼ 60 ％ 를 함유하고, 이들의 총합이 90 ％ 이상으로 구성되어도 된다.
본 발명은, 상기 유리 용융로와, 상기 유리 용융로에 의해 제조된 용융 유리를 성형하는 성형 수단과, 상기 성형 후의 유리 제품을 냉각시키는 냉각 수단을 구비하는 유리 제품의 제조 장치이기도 하다.
본 발명은, 상기 용융 유리의 제조 방법을 이용하여 상기 유리 원료 입자를 소결 후에 용융 유리를 제조하는 공정과, 상기 용융 유리를 성형하는 공정과, 상기 성형 후의 유리 제품을 냉각시키는 공정을 포함하는 유리 제품의 제조 방법이기도 하다.
본 발명에 의하면, 유리 원료 입자에 조립체를 사용하는 경우에서도, 노체 내에 투입되어 비상 중의 유리 원료 입자 (조립체) 를 소결부의 분위기에서 소결한 후에, 기상 분위기에 이르게 할 수 있다. 이 때문에, 연소 버너의 화염 및 그 주변의 고온부 등으로 이루어지는 기상 분위기 중으로 도달한 유리 원료 입자 (조립체) 의 붕괴가 억제되어, 유리 제품의 균질화 및 매진의 저감에 대한 영향을 억제할 수 있다.
또, 용융부보다 상방에 용융부와 연통하는 소결부를 형성함으로써, 소결부 내에 기상 분위기의 열의 일부를 사용한 소결용 분위기를 용이하게 형성할 수 있어, 소비 에너지의 증가를 억제한 후에 유리 원료 입자를 소결시킬 수 있다. 게다가, 용융부보다 수평 단면이 작은 소결부에 유리 원료 입자를 투입함으로써, 유리 원료 입자의 수평 방향의 확대를 억제하여 효율적으로 소결시킬 수 있다.
도 1 은 본 발명의 제 1 실시형태에 있어서의 유리 용융로를 구비한 유리 제품의 제조 장치의 개략 구성도이다.
도 2 는 본 발명의 제 2 실시형태에 있어서의 유리 용융로의 개략 구성도이다.
도 3 은 본 발명의 제 3 실시형태에 있어서의 유리 용융로의 개략 구성도이다.
도 4 는 본 발명의 제 4 실시형태에 있어서의 유리 용융로의 개략 구성도이다.
도 5 는 본 발명의 실시형태에 있어서의 유리 제품의 제조 장치를 사용한 유리 제품의 제조 방법의 플로우 차트이다.
도 6 은 조립체를 열 처리했을 때의 조립체의 직경 및 부피 밀도의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 7 은 고온 분위기 중을 비상하는 조립체가 소결되기까지 필요한 조립체의 이동 거리를 나타내는 그래프이다.
＜제 1 실시형태＞
이하, 본 발명의 유리 용융로를 중심으로 하여 용융 유리의 제조 방법, 유리 제품의 제조 장치 및 유리 제품의 제조 방법의 제 1 실시형태에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.
도 1 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 유리 용융로 (10) 는, 이른바 기중 용융법에 의해 용융 유리 (G) 를 제조한다. 유리 용융로 (10) 는, 예를 들어 목적으로 하는 유리의 조성에 맞춰서 유리의 각 성분의 원료 분말을 혼합하여 집합시킨 유리 원료 입자 (조립체) (GM) 를, 노체 (1) 내의 고온의 기상 분위기 중으로 투입하여 용융시킴으로써 용융 유리 입자 (U) 로 한다. 용융 유리 입자 (U) 는, 노체 (1) 의 바닥부에 집적하여 액상의 용융 유리 (G) 를 형성한다. 유리 용융로 (10) 는, 성형 장치 (20) 를 포함하는 유리 제품의 제조 장치 (30) 의 일부를 구성한다.
「기상 분위기」란, 기중 용융법에 있어서 연소 버너 등의 가열 장치에 의해 노 내에 형성되는 고온의 분위기로서, 노 내의 그 밖의 영역의 분위기와는 구별되는 것이다. 예를 들어, 가열 장치가 연소 버너인 경우에는, 화염을 포함하는 고온의 영역을 말한다. 가열 장치가 열 플라즈마인 경우에는, 플라즈마가 발생하고 있는 고온의 영역을 말한다.
유리 용융로 (10) 는, 예를 들어 직육면체 형상의 중공 박스형의 노체 (1) 와, 노체 (1) 의 후술하는 상방 돌출부 (1c) 의 상단부 (바닥부 (1d)) 에 설치된 원료 입자 투입 장치 (5) (이하, 본 명세서에 있어서, 「원료 입자 투입 장치」를 「원료 입자 투입부」라고도 칭한다) 와, 상방 돌출부 (1c) 의 하단부의 주위에 설치된 복수 (도 1 에서는 2 기) 의 연소 버너 (7) (가열 장치) 를 구비한다.
노체 (1) 는, 내화 벽돌 등의 내화재로 벽부를 구성함으로써, 그 내부에 고온의 기상 분위기를 수용함과 함께, 하부 내에 고온의 용융 유리 (G) 를 저류한다.
노체 (1) 의 하부에 있어서의 용융 유리 (G) 를 저류하는 저류부 (1b) 는, 연소 버너 (7) 로부터의 가열이나, 필요에 따라 도시하지 않은 가열 히터에 의해, 저류된 용융 유리 (G) 를 소정 온도 (예를 들어, 1400 ℃ 정도) 의 용융 상태로 유지한다.
노체 (1) 의 도면 중 좌측의 측벽부에는, 배기구 (2) 및 배기관 (2a) 을 통하여 배기 가스 처리 장치 (3) 가 접속된다. 노체 (1) (저류부 (1b)) 의 도면 중 우측의 측벽부에는, 도출구 (4) 및 도출로 (4a) 를 통하여 성형 장치 (20) 가 접속된다.
저류부 (1b) 내의 용융 유리 (G) 는, 도출구 (4) 로부터 노 외로 도출되고, 도출로 (4a) 를 거쳐 성형 장치 (20) 로 보내진다. 유리 제품의 제조 장치 (30) 및 제조 방법에 대해서는 후술한다.
노체 (1) 는, 상벽부 (1a) 의 일부 (예를 들어, 평면 방향의 중앙부) 를 상방으로 변위시키도록 형성된 상방 돌출부 (1c) 를 갖는다. 상방 돌출부 (1c) 는, 연직 방향을 따르는 중심 축선 (이하, 간단히 축선이라고 한다) (C1) 을 갖는 바닥부 실린더를 이루고, 바닥부 (1d) 를 상측으로 하여 하방 (노 내) 으로 개방되도록 형성된다. 상방 돌출부 (1c) 의 축선 (C1) 은, 제 1 실시형태에서는 노체 (1) 의 중심 축선 (이하, 간단히 축선이라고 한다) (C2) 과 동축이다.
상방 돌출부 (1c) 는, 수평 방향의 폭보다 상하 길이가 길게 형성된다. 상방 돌출부 (1c) 의 바닥부 (1d) (상단부) 에는, 상방 돌출부 (1c) 내 (노 내) 를 향하여 연직 방향 하향으로 원료 투입구 (5a) 를 개구시키는 통상의 원료 입자 투입 장치 (5) 가 형성된다.
원료 입자 투입 장치 (5) 는, 예를 들어 금속 또는 세라믹 등으로 이루어지는 단관 (單管) 구조를 이루고, 그 중심 축선 (이하, 간단히 축선이라고 한다) (C1') 을 상방 돌출부 (1c) 의 축선 (C1) 과 동축으로 하여 배치된다. 원료 입자 투입 장치 (5) 의 하단에는 원료 투입구 (5a) 가 개구된다. 원료 입자 투입 장치 (5) 의 하단부는 상방 돌출부 (1c) 의 바닥부 (1d) 를 관통하고, 상방 돌출부 (1c) 내를 향하여 원료 투입구 (5a) 를 개구시킨다. 원료 투입구 (5a) 로부터는, 상방 돌출부 (1c) 내로 축선 (C1, C1') 을 따라 유리 원료 입자 (GM) 가 분출된다. 축선 (C1, C1') 은 유리 원료 입자 (GM) 의 투입 방향을 따르는 직선이기도 하다. 상방 돌출부 (1c) 의 상단부에 원료 투입구 (5a) 가 배치됨으로써, 세로로 긴 상방 돌출부 (1c) 내의 유리 원료 입자 (GM) 의 통과 시간을 길게 할 수 있다.
상방 돌출부 (1c) 는, 그 내부의 분위기 (K') (기상 분위기 이외의 분위기. 즉, 이 분위기 (K') 는 유리 원료 입자 (GM) 의 소결화를 진행시키는 분위기로, 「소결 처리 분위기」 라고도 한다) 중에서 유리 원료 입자 (GM) 를 소결 처리하는 소결부 (60) 를 구성한다. 소결부 (60) 는, 상벽부 (1a) 의 하방에서 연소 버너 (7) 에 의한 기상 분위기 (K) 를 수용하는 용융부 (50) 보다 작은 수평 단면을 갖는다. 원료 투입구 (5a) 로부터 소결부 (60) 에 투입된 유리 원료 입자 (GM) 는, 분위기 (K') 중을 통과하면서 소결 처리가 이루어진 후, 계속해서 용융부 (50) 내의 기상 분위기 (K) 중으로 투입된다.
소결부 (60) 는, 용융부 (50) 보다 상방에 위치하고, 용융부 (50) 보다 수평 단면이 작으며, 또한 그 용융부와 연통함으로써, 기상 분위기의 열의 일부를 사용하여 유리 원료 입자를 소결시키는 분위기가 형성되도록, 원료 투입구 (5a) 를 향한 위치에, 즉 원료 투입구 (5a) 와 면하고, 또한 원료 투입구 (5a) 와 연통하도록 형성되어 있다.
용융부 (50) 보다 수평 단면이 작은 소결부 (60) 를 사용함으로써, 유리 원료 입자 (GM) 의 확산이 억제되어, 효율적으로 소결 처리가 행해진다.
유리 원료 입자 (GM) 는, 용융부 (50) 에서 연소 버너 (7) 의 분사 방향에 형성된 기상 분위기 (K) 에 의해 용융되어 용융 유리 입자 (U) 가 되고, 노체 (1) 의 저류부 (1b) 에 집적되어 용융 유리 (G) 가 된다.
원료 입자 투입 장치 (5) 의 상부측 (즉, 축 방향에서 원료 투입구 (5a) 와 반대측) 에는, 공급관 (9) 을 통하여 원료 공급기 (8) 가 접속된다. 원료 공급기 (8) 는, 유리 원료 입자 (GM) 를 수용한 호퍼를 갖는다. 공급관 (9) 에는, 예를 들어 도시하지 않은 캐리어 가스 공급원으로부터 캐리어 가스가 공급된다. 이 캐리어 가스에 의해, 유리 원료 입자 (GM) 가 호퍼측으로부터 원료 입자 투입 장치 (5) 측으로 반송된다.
원료 입자 투입 장치 (5) 는, 캐리어 가스와 함께 유리 원료 입자 (GM) 를 상방 돌출부 (1c) 내로 분출한다. 또한, 캐리어 가스에 의하지 않고 원료 입자 투입 장치 (5) 로부터 자유 낙하에 의해 유리 원료 입자 (GM) 를 투입하는 구성이어도 된다. 원료 입자 투입 장치 (5) 를 연소 버너 (7) 와 별도로 형성함으로써, 연소 버너 (7) 의 연소 조건에 상관없이 여러 가지의 가스를 이용할 수 있어, 노 내 분위기의 성분 조정이 용이하다. 원료 입자 투입 장치 (5) 는 수랭 구조를 구비해도 된다.
연소 버너 (7) 는, 예를 들어 연료 공급 노즐 및 산소 공급 노즐이 적절히 배치된 기존의 산소 연소 버너로, 상방 돌출부 (1c) 의 주위에서 노체 (1) 의 상벽부 (1a) 에 형성된다. 연소 버너 (7) 는 통상을 이루고, 그 중심 축선 (이하, 간단히 축선이라고 한다) (C3) 을 하측만큼 원료 입자 투입 장치 (5) 의 축선 (C1) 에 근접하도록 연직 방향에 대해 경사지게 하여 배치된다. 연소 버너 (7) 의 하단에는 화염 분사구 (7a) (즉, 에너지 방출부) 가 개구된다. 에너지 방출부란, 가열 장치에 있어서 기상 분위기를 형성하기 위해 에너지인 열이나 플라즈마 등을 방출하는 출구를 말한다. 축선 (C3) 은 연소 불꽃 (F) 의 분사 방향을 따르는 직선이기도 하다. 연소 버너 (7) 의 하단부는 상벽부 (1a) 를 관통하고, 상벽부 (1a) 하방의 노 내를 향하여 비스듬한 하향으로 화염 분사구 (7a) 를 개구시키고, 축선 (C3) 을 따라 연소 불꽃 (F) 을 분사한다.
각 연소 버너 (7) 는, 예를 들어 노체 (1) 의 축선 (C2) 에 관하여 회전 대칭으로 배치된다. 각 연소 버너 (7) 는, 예를 들어 서로의 축선 (C3) 이 노체 (1) 의 축선 (C2) 및 원료 입자 투입 장치 (5) 의 축선 (C1') 상에서 교차하도록 배치된다. 또한, 각 연소 버너 (7) 는, 도 1 의 측면에서 볼 때의 경사뿐만 아니라, 축선 (C2) 을 중심으로 한 회전 방향에서도 경사지면 된다. 연소 버너 (7) 의 설치수는 2 기에 한정되지 않고, 3 기 이상인 것도 바람직하다. 연소 버너 (7) 는, 기상 분위기의 온도의 대칭성 (즉, 균일성) 을 향상시키는 관점에서, 축선 (C2) 을 중심으로 한 회전 방향에서 등간격으로 복수 배치하는 것이 바람직하다. 연소 버너 (7) 에 더하여, 기상 분위기를 형성하는 가열 장치로서, 열 플라즈마를 발생시키는 1 쌍 이상의 전극으로 구성되는 다상 아크 플라즈마 발생 장치를 추가로 구비해도 된다.
각 연소 버너 (7) 의 화염 분사구 (7a) 는, 원료 입자 투입 장치 (5) 의 원료 도입구와는 이격되어 배치된다. 각 연소 버너 (7) 의 화염 분사구 (7a) 와 원료 입자 투입 장치 (5) 의 원료 도입구의 거리의 상세한 내용은 후술한다.
연소 버너 (7) 의 화염 분사구 (7a) 와 원료 입자 투입 장치 (5) 의 원료 도입구가 이격됨으로써, 연소 버너 (7) 의 화염 분사구 (7a) 로의 유리 원료 입자 (GM) 의 부착이 억제되어, 연소 버너 (7) 의 연소 불꽃 (F) 이 불안정해지거나 화염 분사구 (7a) 가 폐색되거나 하는 경우가 없다. 또, 화염 분사구 (7a) 로의 부착물이 노 내의 용융 유리 (G) 에 낙하하는 경우도 없어, 부착물과 유리 융액의 조성차에 의한 유리의 불균질화가 억제되어, 고품질의 용융 유리 (G) 가 얻어진다.
또, 원료 입자 투입 장치 (5) 가 연소 버너 (7) 와는 다른 단관 구조를 이룸으로써, 유리 원료 입자 (GM) 의 입자 직경의 제약이 작아, 소정의 입자 직경 이상의 유리 원료 입자 (GM) 를 사용하는 것이 가능해지고, 유리 용융로 (10) 내에서의 매진 (분진) 의 발생이 억제된다. 유리 원료 입자 (GM) 의 매진이 적으면 배기 가스와 함께 배출되기 어렵고, 원료의 회수율도 높아진다.
연소 버너 (7) 는, 연소 불꽃 (F) 의 분사 방향 선단측 (도 1 에서는 하방측) 에 기상 분위기 (K) 를 형성한다. 기상 분위기 (K) 는, 연소 버너 (7) 가 분사하는 연소 불꽃 (F) 및 연소 불꽃 (F) 근방의 고온부로 이루어진다. 연소 버너 (7) 의 화염 분사구 (7a) 는, 유리 용융로 (10) 의 상벽부 (1a) 의 하면 근방에 배치된다. 유리 용융로 (10) 내에 있어서의 화염 분사구 (7a) 및 상벽부 (1a) 보다 상방의 상방 돌출부 (1c) 내 (즉, 소결부 (60) 내) 에는, 연소 불꽃 (F) 의 열의 대류나 복사를 받아, 유리 원료 입자 (GM) 의 소결화를 진행시키는 분위기 (K') 가 형성된다.
연소 버너 (7) 의 연소 불꽃 (F) 의 온도는, 유리 원료 입자 (GM) 에 함유되는 기체 성분을 신속하게 가스화 산일시켜 유리화 반응을 진행시키기 위해, 규사의 용융 온도 이상인 1600 ℃ 이상으로 설정하는 것이 바람직하다.
연소 버너 (7) 로부터 분사되는 연소 불꽃 (F) 이 형성하는 기상 분위기 (K) 의 중심부의 온도는, 연소 불꽃 (F) 이, 예를 들어 산소 연소 불꽃인 경우에 약 2000 ℃ 이고, 열 플라즈마인 경우에는 5000 ∼ 20000 ℃ 에 이른다. 한편, 상방 돌출부 (1c) 내에 형성되는 분위기 (K') 의 중심부의 온도는, 약 1000 ∼ 1300 ℃ 이다.
원료 입자 투입 장치 (5) 의 상방 돌출부 (1c) 의 축선 (C1) 과 연소 버너 (7) 의 축선 (C3) 이 형성하는, 측면에서 볼 때에 상방을 향하여 개방하는 각도 α 는, 10 ∼ 50°의 범위의 각도, 예를 들어 45°정도의 각도가 된다. 이로써, 소결부 (60) 로부터 기상 분위기 (K) 중으로 투하된 유리 원료 입자 (GM) 는, 각 연소 버너 (7) 로부터 비스듬한 하향으로 분사된 연소 불꽃 (F) 내를 비교적 장시간에 걸쳐 통과하여, 효율적으로 용융 유리 입자 (U) 가 된다.
본 실시형태의 유리 용융로 (10) 를 사용하여 제조하는 용융 유리 (G) 는, 기중 용융법에 의해 제조되는 유리인 한 조성적으로는 특별히 제한되지 않는다.
건축용 또는 차량용 판유리에 사용되는 소다라임 유리의 경우에는, 산화물 기준의 질량 백분율 표시로, SiO2 : 65 ∼ 75 ％, Al2O3 : 0 ∼ 3 ％, CaO : 5 ∼ 15 ％, MgO : 0 ∼ 15 ％, Na2O : 10 ∼ 20 ％, K2O : 0 ∼ 3 ％, Li2O : 0 ∼ 5 ％, Fe2O3 : 0 ∼ 3 ％, TiO2 : 0 ∼ 5 ％, CeO2 : 0 ∼ 3 ％, BaO : 0 ∼ 5 ％, SrO : 0 ∼ 5 ％, B2O3 : 0 ∼ 5 ％, ZnO : 0 ∼ 5 ％, ZrO2 : 0 ∼ 5 ％, SnO2 : 0 ∼ 3 ％, SO3 : 0 ∼ 0.5 ％ 라는 조성을 갖는 것이 바람직하다.
상기한 수치 범위를 나타내는 「∼」 란, 그 전후에 기재된 수치를 하한값 및 상한값으로 하여 포함하는 의미로 사용되고, 특별한 규정이 없는 한, 이하 본 명세서에 있어서 「∼」 는, 동일한 의미를 가지고 사용된다.
액정 디스플레이용 또는 유기 EL 디스플레이용 기판에 사용되는 무알칼리 유리의 경우에는, 산화물 기준의 질량 백분율 표시로, SiO2 : 39 ∼ 75 ％, Al2O3 : 3 ∼ 27 ％, B2O3 : 0 ∼ 20 ％, MgO : 0 ∼ 13 ％, CaO : 0 ∼ 17 ％, SrO : 0 ∼ 20 ％, BaO : 0 ∼ 30 ％ 라는 조성을 갖는 것이 바람직하다.
플라즈마 디스플레이용 기판에 사용되는 혼합 알칼리계 유리의 경우에는, 산화물 기준의 질량 백분율 표시로, SiO2 : 50 ∼ 75 ％, Al2O3 : 0 ∼ 15 ％, MgO ＋ CaO ＋ SrO ＋ BaO ＋ ZnO : 6 ∼ 24 ％, Na2O ＋ K2O : 6 ∼ 24 ％ 라는 조성을 갖는 것이 바람직하다.
그 밖의 용도로서, 내열 용기 또는 이화학용 기구 등에 사용되는 붕규산 유리의 경우에는, 산화물 기준의 질량 백분율 표시로, SiO2 : 60 ∼ 85 ％, Al2O3 : 0 ∼ 5 ％, B2O3 : 5 ∼ 20 ％, Na2O ＋ K2O : 2 ∼ 10 ％ 라는 조성을 갖는 것이 바람직하다.
그 밖의 유리 조성으로는, 산화물 기준의 질량 백분율 표시로, SiO2 의 함유량이 5 ∼ 75 ％, Al2O3 의 함유량이 7 ∼ 60 ％, CaO 의 함유량이 7 ∼ 60 ％ 를 함유하고, 이들의 총합이 90 ％ 이상으로 구성되어도 된다. 이 조성의 유리에 있어서는, 조립체의 제조에 있어서, 원료 분말 입자로부터 조립체를 형성할 때의 결합제와 같은 기능을 하는 성분이 적어지기 쉽지만, 본 실시형태의 방법에 의하면, 유리 용융로 내의 소결부에서 조립체가 소결되기 때문에, 상기 조성의 유리를 조립체로서 사용하여 용융 유리의 제조가 가능하다.
유리 원료 입자 (GM) 가 조립체인 경우로, 그 일례로서 무알칼리 유리를 적용하는 경우에는, 규사, 알루미나 (Al2O3), 붕산 (H3BO3), 수산화마그네슘 (Mg(OH)2), 탄산칼슘 (CaCO3), 탄산스트론튬 (SrCO3), 탄산바륨 (BaCO3) 등의 원료 분말 입자를 목적으로 하는 유리의 조성비에 합치되도록 조합 (調合) 하고, 예를 들어 스프레이 드라이 조립법에 의해 집합시킴으로써 30 ∼ 1000 ㎛ 정도의 조립체로서 유리 원료 입자 (GM) 를 얻는다.
또, 이 조립체는 목적으로 하는 유리의 성분 조성에 대응하는 혼합비의 원료만으로 구성해도 되지만, 그 조립체에 추가로 동일 조성의 유리 컬릿 미분을 혼합하여, 이것을 유리 원료 입자 (GM) 로서 사용할 수도 있다.
스프레이 드라이 조립에 의해 유리 원료 입자 (GM) 를 얻기 위한 일례의 방법으로서, 상기 서술한 각 성분의 유리 원료 분말 입자로서 2 ∼ 500 ㎛ 의 범위의 유리 원료 분말 입자와 증류수 등의 용매를 볼 밀 등의 교반 장치로 소정 시간 교반하고, 혼합하고, 분쇄하여 슬러리로 한 후에 스프레이 드라이 조립함으로써, 상기 서술한 각 성분의 유리 원료 분말 입자가 거의 균일하게 분산된 유리 원료 입자 (GM) 가 얻어진다.
또한, 전술한 슬러리를 교반 장치로 교반할 때, 원료 분말 입자의 균일 분산의 목적으로 2-아미노에탄올 등의 분산제를, 조립 원료의 강도를 향상시킬 목적으로 PVA (폴리비닐알코올) 등의 바인더를 혼합하고 나서 교반해도 된다.
본 실시형태에 있어서 사용하는 유리 원료 입자 (GM) 는, 상기 서술한 스프레이 드라이 조립법 외에, 전동 조립법, 교반 조립법 등의 건식 조립법에 의해 형성할 수도 있다.
유리 원료 입자 (GM) 의 평균 입경 (중량 평균) 은, 30 ∼ 1000 ㎛ 의 범위가 바람직하다. 보다 바람직하게는, 평균 입경 (중량 평균) 이 50 ∼ 500 ㎛ 의 범위 내인 유리 원료 입자 (GM) 가 사용되고, 70 ∼ 300 ㎛ 의 범위 내인 유리 원료 입자 (GM) 가 더욱 바람직하다. 이 유리 원료 입자 (GM) 의 일례를 확대해서 도 1 에 나타내는데, 1 개의 유리 원료 입자 (GM) 에 있어서 최종 목적으로 하는 유리의 조성비에 거의 합치되거나 근사한 조성비로 되어 있는 것이 바람직하다.
유리 원료 입자 (GM) 가 용융된 용융 유리 입자 (U) 의 평균 입경 (중량 평균) 은, 통상적으로 유리 원료 입자 (GM) 의 평균 입경의 80 ％ 정도가 되는 경우가 많다. 유리 원료 입자 (GM) 의 입경은 단시간에 가열할 수 있어, 발생 가스의 방산이 용이한 점, 및 입자 간의 조성 변동의 저감 면에서, 전술한 범위를 선택하는 것이 바람직하다.
또, 이들 유리 원료 입자 (GM) 는, 필요에 따라 부원료로서 청징제, 착색제, 용융 보조제, 유백제 등을 함유할 수 있다. 또, 이들 유리 원료 입자 (GM) 중의 붕산 등은, 고온시의 증기압이 비교적 높기 때문에 가열에 의해 증발하기 쉬운 점에서, 최종 제품인 유리의 조성보다 여분으로 혼합해 둘 수 있다.
본 실시형태에 있어서, 부원료로서 청징제를 함유하는 경우, 염소 (Cl), 황 (S), 불소 (F) 중에서 1 종 또는 2 종 이상의 원소를 선택하여 함유하는 청징제를 필요량 첨가할 수 있다. 그 밖의 청징제로서, 산화주석 (SnO2) 을 사용할 수 있다.
또, 종래부터 사용되고 있는 Sb, As 산화물 등의 청징제는, 기포 삭감 효과가 발생했다고 해도, 이들 청징제의 원소는 환경 부하 저감 면에서 바람직하지 않은 원소로, 그들의 이용은 환경 부하 저감의 방향성에서 볼 때에 삭감시키는 것이 바람직하다.
도 1 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 유리 용융로 (10) 를 구비한 유리 제품의 제조 장치 (30) 는, 유리 용융로 (10) 에서 제조한 용융 유리 (G) 를 소정의 속도로 도출구 (4) 로부터 도출하고, 필요에 따라 도시하지 않은 탈포 장치에 도입하여 추가로 탈포한 후, 성형 장치 (20) 로 이송하여 목적으로 하는 형상으로 성형한다. 성형 후의 워크 (성형품) 는, 냉각 후에 절단 등의 기계 가공을 거쳐 소정의 유리 제품이 된다. 이 유리 제품은, 유리 용융로 (10) 에서 제조한 고품질의 용융 유리 (G) 에 의해 형성되기 때문에 균질하여 높은 품질이 얻어진다.
전술한 본 발명의 유리 용융로를 사용하여, 노 내의 고온 분위기 중에서 유리 원료 입자를 용융시킨 후에 이것을 집적하여 용융 유리로 하는 제 1 실시형태의 용융 유리의 제조 방법은, 이하의 각 단계를 갖는다.
(1-1) 유리 용융로의 노체 내에 유리 원료 입자를 용융시키는 기상 분위기를 형성하고, 그 기상 분위기를 받아들이는 용융부에서 유리 원료 입자를 용융시키는 용융 단계.
(2-1) 용융 단계 전에, 용융부보다 상방에 위치함과 함께 그 용융부보다 수평 단면이 작고 또한 그 용융부와 연통하는 소결부에서, 기상 분위기의 열의 일부를 사용하여 형성되는 소결 처리 분위기에서 유리 원료 입자를 소결시키는 소결 단계.
(3-1) 소결 단계 전에, 소결부를 향하는 원료 투입구로부터 그 소결부에 유리 원료 입자를 투입하는 투입 단계.
또, 전술한 본 발명의 유리 용융로를 사용하여, 노 내의 고온 분위기 중에서 유리 원료 입자를 용융시킨 후에 이것을 집적하여 용융 유리로 하는 제 2 실시형태의 용융 유리의 제조 방법은, 이하의 각 단계를 갖는다.
(1-2) 유리 용융로 내에 유리 원료 입자를 투입하는 투입 단계.
(2-2) 유리 원료 입자를 노 내의 기상 분위기를 통과시켜 용융시키는 용융 단계.
(3-2) 투입 단계 후부터 용융 단계 전의 유리 원료 입자를 기상 분위기에 의한 열의 일부에 의해 형성된 소결 처리 분위기에 의해 소결시키는 소결 단계.
(4-2) 용융 단계에서 용융된 유리 원료 입자를 유리 용융로의 바닥부에 집적하여 용융 유리로 하는 집적 단계.
상기한 제 1 실시형태 및 제 2 실시양태에 관련된 용융 유리의 제조 방법에 있어서는, 투입 단계는, 소결 단계가 행해지는 공간 영역의 상방에서 행해지는 것이 바람직하다.
또, 용융 단계는, 소결 단계가 행해지는 공간 영역의 하방에서 행해지는 것이 바람직하다.
도 5 는 본 실시형태의 용융 유리의 제조 방법을 이용한 유리 제품의 제조 방법의 일 실시형태를 나타내는 플로우도이다.
본 실시형태의 유리 제품의 제조 방법은, 유리 용융로 (10) 를 사용한 용융 유리의 제조 방법에 의한 유리 용융 공정 (S1) 을 거친 후, 유리 용융 공정 (S1) 에서 얻은 용융 유리 (G) 를 성형 장치 (20) 로 보내 목적으로 하는 형상으로 성형하는 성형 공정 (S2) 을 실시한다. 성형 공정 (S2) 에서 얻은 성형품은, 예를 들어 공랭의 서랭 장치 (21) 에 의한 서랭 공정 (S3) 에서 냉각시킨 후, 절단 공정 (S4) 에서 필요한 길이로 절단함으로써 소정의 유리 제품 (G5) 이 된다.
또한, 전술한 유리 제품의 제조 방법 (및 유리 제품의 제조 장치 (30)) 은, 필요에 따라, 성형 공정 (S2) 에서 얻은 성형품, 서랭 공정 (S3) 에서 얻은 서랭품, 혹은 절단 공정 (S3) 에서 얻은 절단품을, 연마하는 연마 공정 (및 연마 장치) 을 가져도 된다. 또, 유리 제품 (G5) 의 기포 품질에 따라, 예를 들어 도출로 (4a) 에서 용융 유리 (G) 의 탈포를 실시하는 탈포 공정 (및 탈포 장치) 을 가져도 된다.
여기에서, 유리 원료 입자 (GM) 가 조립체로 이루어지는 경우, 그 입자 하나하나가 용융되어 용융 유리 입자 (U) 가 되는데, 연소 버너 (7) 의 연소 불꽃 (F) (프레임) 중으로 조립체가 직접 투입되면, 화염 분사류의 기세나 원료의 급속한 열 분해에 의한 가스 방출에 의해 용융 유리 입자 (U) 가 되기 전에 조립체가 붕괴되는 경우가 있다. 조립체의 붕괴는, 유리 제품의 균질화 및 매진 (분진) 의 저감에 영향을 미친다. 유리 원료 입자 (GM) 의 매진이 많으면, 이 매진이 배기 가스와 함께 배출되고 쉽고, 원료의 회수율도 낮아진다.
그래서, 본 실시형태에서는, 조립체가 연소 버너 (7) 의 연소 불꽃 (F) 에 이르기 전에, 조립체를, 노 내의 상방 돌출부 (1c) 내의 소결부 (60) 의 분위기 (K') 중으로 투입하여, 조립체의 소결에 의한 고강도화를 도모한 후에, 연소 버너 (7) 의 화염 분사 방향에 형성된 기상 분위기 (K) 중으로 투입한다. 이로써, 연소 버너 (7) 의 연소 불꽃 (F) (프레임) 중으로 조립체가 투입되어도 그 붕괴가 억제되어, 유리 제품의 균질화 및 매진의 저감이 도모된다. 유리 원료 입자 (GM) 의 매진도 적어지고, 원료가 배기 가스와 함께 배출되기 어려워져 원료의 회수율도 높아진다.
분위기 (K') 는, 유리 용융로 (10) 의 노체 (1) 내에서 연소 불꽃 (F) 의 열의 대류나 복사를 이용하여 형성된다. 이 때문에, 별도로 가열원을 갖는 경우나, 노체 (1) 밖에서 소결시키는 경우와 비교하여 소비 에너지의 증가가 억제된다.
또한, 유리 원료 입자 (GM) 의 소결화를 위해, 노체 (1) 밖에서 조립체를 정치 (靜置) 하여 조립체의 소결 온도에 있어서 바람직한 1000 ℃ 정도의 온도로 가열하여 소결시키는 방법도 생각할 수 있지만, 이 경우, 복수의 조립체가 결합된 덩어리가 생기기 쉽기 때문에, 회전 킬른이나 고온 분위기 중으로 분무하여 소결시킬 필요가 있고, 손도 많이 간다. 또, 유리 용융로의 배기 가스를 이용하는 방법으로 1000 ℃ 정도 온도의 소결 분위기를 형성하려면, 온도적으로 곤란하다. 또, 별도로 가열원을 설정하면, 에너지 부하가 증가하여 기중 용융법의 장점이 상대적으로는 약해진다.
그래서, 본 실시형태에서는, 연소 버너 (7) 의 하향의 화염 분사류가 도달하지 않는 노체 (1) 의 상단부 내 (즉, 상방 돌출부 (1c) 내의 소결부 (60) 내) 에, 노 내의 비교적 고온의 기상 분위기 (K) 의 에너지를 이용한 분위기 (K') 를 형성한다. 노 내에 투입된 조립체는, 상방 돌출부 (1c) 내를 비상 중에 소결 처리가 이루어진 후, 연소 버너 (7) 가 형성하는 기상 분위기 (K) 중으로 도달한다. 조립체는, 산소 연료 버너 (7) 의 프레임에 이를 때까지의 동안에, 노 내의 분위기 (K') 에 가급적 장시간 노출됨으로써 소결에 의한 고강도화가 도모된다. 상방 돌출부 (1c) 의 외부는, 단열을 하는 것이 바람직하다.
이로써, 소결이 되지 않는 조립체가 연소 버너 (7) 의 화염 분사류에 직접 투입되는 경우와 비교하여, 조립체의 붕괴가 억제된다. 노 내의 에너지를 이용하여 분위기 (K') 를 형성함으로써, 별도로 가열원을 설정하는 경우와 비교하여 소비 에너지의 증가가 억제된다. 조립체가 그 형태를 유지함으로써, 유리화 반응이 촉진되어 유리 제품이 양호하게 균질화된다. 분위기 (K') 를 형성하는 상방 돌출부 (1c) 가 노체 (1) 의 상벽부 (1a) 로부터 부분적으로 돌출됨으로써, 노체 (1) 의 상벽부 (1a) 의 높이가 억제된다.
또한, 분위기 (K') 의 온도가 부족한 경우를 위해, 소결부 (60) 에서의 소결을 보조하기 위한 가열원을 형성해도 된다. 예를 들어, 고주파 유도 가열 장치의 일례인 고주파 유도 코일을 이용할 수 있다. 이 경우에는, 이 가열원에 의해 소비 에너지가 증가하기는 하지만, 적어도 노체 (1) 밖에서 조립체를 소결시키는 경우에 비해 소비 에너지가 낮아 장점이 있다.
본 발명자들은, CaO-Al2O3-SiO2 계 조성 (CAS 계 유리라고 한다) 의 조립체를 전술한 스프레이 드라이 조립법에 의해 조립하고, 열 처리하지 않은 것과 1000 ℃ 에서 5 시간의 열 처리 (소결 처리) 를 실시한 것으로, 기중 용융법에 의해 유리화 시킨 입자의 비교를 실시하였다. 또한, 소결 시간을 길게 하고 있는 것은, 비교를 실시한 조립체의 양이 많았기 때문에 조립체를 충분히 소결시키기 위한 것으로, 소결부에서 조립체의 소결을 위해 필요한 시간과는 관계가 없다.
그 결과, 열 처리하지 않은 조립체를 사용한 경우에는, 상기한 무알칼리계 유리의 조립체에 비해 원료 분말 입자끼리를 연결하는 결합제와 같은 기능을 하는 성분이 적기 때문에 용융 후의 유리의 회수율은 50 ∼ 60 ％ 로 낮고, 매진으로서 배출된 비율이 많았다. 한편, 소결 처리 후의 조립체를 사용한 경우에는, 원료 분말 입자끼리를 연결하는 결합제와 같은 기능을 하는 성분이 적음에도 불구하고 회수율은 80 ∼ 90 ％ 로 높고, 매진으로서 배출된 비율이 적었다.
표 1 은 상기 CAS 계 유리의 조성을 나타낸다. 이하, CAS 계 유리의 베이스가 되는 표 1 의 조성의 조립체를 본 실시형태의 장치 및 방법에 사용했을 때의 검토를 실시하였다.
Figure pct00001
도 6 은, 예를 들어 소결 전의 조립체의 부피 밀도 1 g/㎤ 이고 직경 1 ㎜ 인 조립체를 열 처리했을 때의 조립체의 직경 및 부피 밀도의 변화를 나타내는 그래프이다. 본 도면으로부터 부피 밀도 1 g/㎤ 이고 크기 1 ㎜ 인 조립체를 소결시키면, 부피 밀도 약 2 g/㎤ 이고 직경 약 0.8 ㎜ 인 조립체로 변화하는 것을 알 수 있다. 단, 소결된 조립체의 부피 밀도는, 목적으로 하는 유리의 밀도를 초과하는 경우는 없다.
도 7 은 조립체가 1300 ℃ 의 분위기 중 (Tg) 을 통과할 때에 1000 ℃ 로 가열 (Tp) 되어 소결되기까지 필요한 조립체의 이동 거리를 나타내는 그래프이다. 조립체의 이동 거리는, 각 연소 버너 (7) 의 화염 분사구 (7a) 의 중심과 원료 입자 투입 장치 (5) 의 원료 도입구의 중심 사이를 조립체가 비상하는 거리에 상당한다. 도면 중 실선은 부피 밀도 1 g/㎤ 인 조립체의 특성을, 도면 중 점선은 부피 밀도 1.5 g/㎤ 인 조립체의 특성을, 도면 중 1 점 쇄선은 부피 밀도 2.0 g/㎤ 인 조립체의 특성을 각각 나타낸다. 예를 들어, 도 7 의 실선 상의 점 P 는, 부피 밀도 1 g/㎤ 이고 직경 1 ㎜ 인 조립체가 1300 ℃ 의 분위기 중을 0.8 m 진행되면 1000 ℃ 가 되는 것을 나타낸다.
이하, 상기 이동 거리를 구한 식을 수 1 에, 수 1 에 사용하는 파라미터를 표 2 에 각각 나타낸다. 구체적으로는, 화염 중의 입자 속도 v 를 시간 t 에 대하여 소정 시간 적분하여 이동 거리를 구하고, 입자의 온도는 Tp 의 t 에 소정 시간을 대입하여 구하였다.
Figure pct00002
Figure pct00003
이상의 결과를 참조하여, 유리 원료 입자 (GM) 의 직경과 분위기 (K') 의 이동 거리를 설정함으로써, 조립체의 소결에 의해 고강도화를 도모한 후에, 조립체를 연소 버너 (7) 의 연소 불꽃 (F) 에 의한 기상 분위기 (K) 중으로 투입할 수 있게 되어, 조립체의 붕괴를 억제할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 상기 실시형태에 있어서의 유리 용융로 (10) 는, 노 내의 고온 분위기 중에서 유리 원료 입자 (GM) 를 용융시킨 후에 이것을 집적하여 용융 유리 (G) 로 하는 데에 있어서, 중공의 노체 (1) 와, 상기 노체 (1) 내에 화염을 분사하여 상기 유리 원료 입자 (GM) 를 용융시키는 기상 분위기 (K) 를 형성하는 연소 버너 (7) 와, 상기 연소 버너 (7) 의 화염 분사구 (7a) 보다 상방에 위치하는 원료 투입구 (5a) 로부터 상기 노체 (1) 내로 상기 유리 원료 입자 (GM) 를 투입하는 원료 입자 투입 장치 (5) 를 구비하고, 상기 노체 (1) 가, 상기 기상 분위기 (K) 를 받아들이는 용융부 (50) 보다 상방에 소결부 (60) 를 갖고, 상기 소결부 (60) 가, 상기 용융부 (50) 보다 수평 단면이 작으며, 또한 상기 용융부 (50) 와 연통함으로써, 상기 기상 분위기 (K) 의 열의 일부를 사용하여 상기 유리 원료 입자 (GM) 를 소결시키는 분위기 (K') 를 형성하고, 상기 원료 입자 투입 장치 (5) 가, 상기 소결부 (60) 에 상기 유리 원료 입자 (GM) 를 투입하여, 상기 분위기 (K') 를 거쳐 상기 기상 분위기 (K) 에 상기 유리 원료 입자 (GM) 를 이르게 하는 것이다.
이 구성에 의하면, 유리 원료 입자 (GM) 에 조립체를 사용하는 경우에서도, 노체 (1) 내에 투입되어 비상 중의 유리 원료 입자 (GM) (조립체) 를 분위기 (K') 에서 소결한 후에, 기상 분위기 (K) 에 이르게 할 수 있다. 이 때문에, 연소 버너 (7) 의 화염 및 그 주변의 고온부로 이루어지는 기상 분위기 (K) 중에 도달한 유리 원료 입자 (GM) (조립체) 의 붕괴가 억제되어, 유리 제품의 균질화 및 매진의 저감에 대한 영향을 억제할 수 있다.
또, 용융부 (50) 보다 상방에 용융부 (50) 와 연통하는 소결부 (60) 를 형성함으로써, 소결부 (60) 내에 기상 분위기 (K) 의 열의 일부를 사용한 분위기 (K') 를 용이하게 형성할 수 있어, 소비 에너지의 증가를 억제한 후에 유리 원료 입자 (GM) 를 소결시킬 수 있다. 게다가, 용융부 (50) 보다 수평 단면이 작은 소결부 (60) 에 유리 원료 입자 (GM) 를 투입함으로써, 유리 원료 입자 (GM) 의 수평 방향의 확대를 억제하여 효율적으로 소결시킬 수 있다.
＜제 2 실시형태＞
다음으로, 본 발명의 유리 용융로를 중심으로 하여, 용융 유리의 제조 방법, 유리 제품의 제조 장치 및 유리 제품의 제조 방법의 제 2 실시형태에 대하여, 도 1 을 원용하고, 도 2 를 참조하여 설명한다.
제 2 실시형태는, 제 1 실시형태에 대해 상이한 유리 용융로 (110) 를 구비하는 것으로, 그 밖의 제 1 실시형태와 동일한 구성에는 동일한 부호를 붙이고 상세한 설명은 생략한다.
도 2 에 나타내는 유리 용융로 (110) 도, 기중 용융법에 의해 용융 유리 (G) 를 형성함으로써, 예를 들어 직육면체 형상의 중공 박스형의 노체 (1) 와, 노체 (1) 의 상벽부 (1a) 의 중앙부에 설치된 1 기의 연소 버너 (7) 와, 노체 (1) 의 1 쌍의 상방 돌출부 (1c) 의 상단부 (바닥부 (1d)) 에 각각 설치된 원료 입자 투입 장치 (5) 를 구비한다. 유리 용융로 (110) 는, 상기 성형 장치 (20) 를 포함하는 유리 제품의 제조 장치 (130) 의 일부를 구성한다.
각 상방 돌출부 (1c) 는, 예를 들어 연소 버너 (7) 를 사이에 둔 양측에 형성되고, 각각의 축선 (1C) 을 연직 방향을 따르게 하여 배치된다. 각 상방 돌출부 (1c) 의 바닥부 (1d) 에는, 각 상방 돌출부 (1c) 내 (노 내) 를 향하여 연직 방향 하향으로 원료 투입구 (5a) 를 개구시키는 통상의 원료 입자 투입 장치 (5) 가 각각 형성된다.
각 원료 입자 투입 장치 (5) 는, 각각의 축선 (C1') 을 대응하는 상방 돌출부 (1c) 의 축선 (C1) 과 동축으로 하여 배치되고, 원료 투입구 (5a) 로부터 축선 (C1, C1') 을 따라 유리 원료 입자 (GM) 를 분출한다.
각 원료 입자 투입 장치 (5) 는, 예를 들어 노체 (1) 의 축선 (C2) 에 관하여 회전 대칭으로 배치된다. 또한, 각 원료 입자 투입 장치 (5) 의 설치수는 1 쌍에 한정되지 않고 3 개 이상으로 해도 된다. 각 원료 입자 투입 장치 (5) 는, 유리 원료 입자 (GM) 의 투입의 대칭성 (균일성) 을 향상시키는 관점에서, 축선 (C2) 을 중심으로 한 회전 방향에서 등간격으로 복수 배치하는 것이 바람직하다.
연소 버너 (7) 는, 연직 방향을 따르는 축선 (C3) 을 갖고, 각 상방 돌출부 (1c) 사이에서 상벽부 (1a) 에 형성되고, 화염 분사구 (7a) 로부터 축선 (C3) 을 따라 연소 불꽃 (F) 을 분사한다.
연소 버너 (7) 의 화염 분사구 (7a) 는, 각 원료 입자 투입 장치 (5) 의 원료 투입구 (5a) 와는 이격되어 배치된다. 연소 버너 (7) 의 화염 분사구 (7a) 와 각 원료 입자 투입 장치 (5) 의 원료 투입구 (5a) 의 거리의 상세한 내용은 제 1 실시형태에 준한다.
원료 입자 투입 장치 (5) 로부터 노체 (1) 내 (각 상방 돌출부 (1c) 내) 로 투하된 유리 원료 입자 (GM) 는, 각 상방 돌출부 (1c) 내의 소결부 (60) 에 형성된 분위기 (K') 에 따라 소결 처리가 이루어진 후, 연소 버너 (7) 의 화염 분사 방향에 형성된 기상 분위기 (K) 에 의해 용융되어 용융 유리 입자 (U) 가 되고, 노체 (1) 의 저류부 (1b) 에 집적되어 용융 유리 (G) 가 된다.
유리 원료 입자 (GM) 는, 연소 버너 (7) 의 연소 불꽃 (F) 을 따르도록 투하됨으로써, 화염 주변의 고온 분위기 내를 비교적 장시간에 걸쳐 통과하여, 효율적으로 용융 유리 입자 (U) 가 된다. 연소 버너 (7) 의 연소 불꽃 (F) 의 양측에 유리 원료 입자 (GM) 를 투하함으로써, 단일의 연소 버너 (7) 에 의해 1 쌍의 원료 입자 투입 장치 (5) 로부터의 유리 원료 입자 (GM) 를 효율적으로 용융시킬 수 있다.
＜제 3 실시형태＞
다음으로, 본 발명의 유리 용융로를 중심으로 하여, 용융 유리의 제조 방법, 유리 제품의 제조 장치 및 유리 제품의 제조 방법의 제 3 실시형태에 대하여, 도 1 을 원용하고 도 3 을 참조하여 설명한다.
제 3 실시형태는, 제 1 실시형태에 대해 상이한 유리 용융로 (210) 를 구비함으로써, 그 밖의 제 1 실시형태와 동일한 구성에는 동일한 부호를 붙이고 상세한 설명은 생략한다.
도 3 에 나타내는 유리 용융로 (210) 도, 기중 용융법에 의해 용융 유리 (G) 를 형성함으로써, 예를 들어 직육면체 형상의 중공 박스형의 노체 (1) 와, 노체 (1) 의 상방 팽출부 (1e) 의 중앙부에 설치된 1 기의 연소 버너 (7) 와, 노체 (1) 의 상방 팽출부 (1e) 의 상단부 (1f) 에 연직 방향을 따라 설치된 1 쌍의 원료 입자 투입 장치 (5) 를 구비한다. 유리 용융로 (210) 는, 상기 성형 장치 (20) 를 포함하는 유리 제품의 제조 장치 (230) 의 일부를 구성한다.
노체 (1) 는, 상기 상벽부 (1a) (도 3 에서는 쇄선으로 나타낸다) 의 일부 또는 전부를 상방으로 팽출시키도록 형성된 상방 팽출부 (1e) 를 갖는다. 상방 팽출부 (1e) 는, 예를 들어 노체 (1) 와 동축의 각뿔대 형상을 이루고, 그 상단부 (1f) 의 중앙부에는, 하방 (노 내) 으로 연장되는 하방 연장부 (1h) 가 형성된다. 하방 연장부 (1h) 는 연직 방향을 따르는 통상을 이루고, 노체 (1) 와 동축에 배치된다. 하방 연장부 (1h) 내에는, 노 내를 향하여 연직 방향 하향으로 화염 분사구 (7a) 를 개구시키는 통상의 연소 버너 (7) 가 유지된다.
상방 팽출부 (1e) 는, 그 내부에 형성된 분위기 (K') 중에서 유리 원료 입자 (GM) 를 소결 처리하는 소결부 (60) 를 구성한다. 소결부 (60) 의 수평 단면은, 그 하단부에서 최대가 되어, 상벽부 (1a) 하방의 용융부 (50) 의 수평 단면과 동등한 크기가 된다. 소결부 (60) 의 수평 단면은 상측만큼 작아지도록 변화한다.
연소 버너 (7) 는, 연직 방향을 따르는 축선 (C3) 을 가지고 하방 연장부 (1h) 내에 동축에 유지되고, 화염 분사구 (7a) 로부터 축선 (C3) 을 따라 연소 불꽃을 분사한다.
각 원료 입자 투입 장치 (5) 는, 예를 들어 연소 버너 (7) 를 사이에 둔 양측에 형성되고, 각각의 축선 (C1') 을 연직 방향에 따르게 하여 배치된다. 각 원료 입자 투입 장치 (5) 는, 상방 팽출부 (1e) 의 상단부 (1f) 에, 노 내를 향하여 연직 하향으로 원료 투입구 (5a) 를 개구시키도록 형성된다. 각 원료 입자 투입 장치 (5) 는, 각각 원료 투입구 (5a) 로부터 축선 (C1') 을 따라 유리 원료 입자 (GM) 를 분출한다.
각 원료 입자 투입 장치 (5) 는, 예를 들어 노체 (1) 의 축선 (C2) 에 관하여 회전 대칭으로 배치된다. 또한, 각 원료 입자 투입 장치 (5) 의 설치수는 1 쌍에 한정되지 않고, 3 개 이상으로 해도 된다. 각 원료 입자 투입 장치 (5) 는, 유리 원료 입자 (GM) 의 투입의 대칭성 (균일성) 을 향상시키는 관점에서, 축선 (C2) 을 중심으로 한 회전 방향에서 등간격으로 복수 배치하는 것이 바람직하다.
연소 버너 (7) 의 화염 분사구 (7a) 는, 각 원료 입자 투입 장치 (5) 의 원료 투입구 (5a) 와는 이격되어 배치된다. 연소 버너 (7) 의 화염 분사구 (7a) 와 각 원료 입자 투입 장치 (5) 의 원료 투입구 (5a) 의 거리의 상세한 내용은 제 1 실시형태에 준한다.
원료 입자 투입 장치 (5) 로부터 노체 (1) 내 (상방 팽출부 (1e) 내) 로 투하된 유리 원료 입자 (GM) 는, 상방 팽출부 (1e) 내의 소결부 (60) 에 형성된 분위기 (K') 에 의해 소결 처리가 이루어진 후, 연소 버너 (7) 의 화염 분사 방향에 형성된 기상 분위기 (K) 에 의해 용융되어 용융 유리 입자 (U) 가 되고, 노체 (1) 의 저류부 (1b) 에 집적되어 용융 유리 (G) 가 된다.
유리 원료 입자 (GM) 는, 연소 버너 (7) 의 연소 불꽃 (F) 을 따르도록 투하됨으로써, 화염 주변의 고온 분위기 내를 비교적 장시간에 걸쳐 통과하여, 효율적으로 용융 유리 입자 (U) 가 된다. 연소 버너 (7) 의 연소 불꽃 (F) 의 양측에 유리 원료 입자 (GM) 를 투하함으로써, 단일의 연소 버너 (7) 에 의해 1 쌍의 원료 입자 투입 장치 (5) 로부터의 유리 원료 입자 (GM) 를 효율적으로 용융시킬 수 있다. 상방 팽출부 (1e) 가 하측만큼 넓은 수평 단면을 형성함으로써, 용융부 (50) 의 열을 효율적으로 이용할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 상방 팽출부 (1e) 가 하방 연장부 (1h) 에 의해 구획된 1 쌍의 소결부를 형성한다고 할 수 있다. 즉, 각 원료 입자 투입 장치 (5) 에 대응하여 1 쌍의 소결부가 형성된다. 이 경우에도, 각 소결부의 수평 단면은 하측만큼 넓어져 있어, 용융부 (50) 의 열을 효율적으로 이용할 수 있다.
＜제 4 실시형태＞
다음으로, 본 발명의 유리 용융로를 중심으로 하여, 용융 유리의 제조 방법, 유리 제품의 제조 장치 및 유리 제품의 제조 방법의 제 4 실시형태에 대하여, 도 1 을 원용하고, 도 4 를 참조하여 설명한다.
제 4 실시형태는, 제 1 및 제 3 실시형태에 대해 상이한 유리 용융로 (310) 를 구비함으로써, 그 밖의 제 1 및 제 3 실시형태와 동일한 구성에는 동일한 부호를 붙이고 상세한 설명은 생략한다.
도 4 에 나타내는 유리 용융로 (310) 도, 기중 용융법에 의해 용융 유리를 형성함으로써, 예를 들어 직육면체 형상의 중공 박스형의 노체 (1) 와, 노체 (1) 의 상방 팽출부 (1e) 의 중앙부에 설치된 1 기의 연소 버너 (7) 와, 노체 (1) 의 상방 팽출부 (1e) 의 상부에 연직 방향에 대해 경사지게 하여 설치된 1 쌍의 원료 입자 투입 장치 (5) 를 구비한다. 유리 용융로 (310) 는, 상기 성형 장치 (20) 를 포함하는 유리 제품의 제조 장치 (330) 의 일부를 구성한다.
각 원료 입자 투입 장치 (5) 는, 예를 들어 연소 버너 (7) 를 사이에 둔 양측에 형성되고, 각각의 축선 (C1') 을 하측만큼 연소 버너 (7) 의 축선 (C3) 에 근접하도록 연직 방향에 대해 경사지게 하여 배치된다. 원료 입자 투입 장치 (5) 의 하단에는 원료 투입구 (5a) 가 개구된다. 축선 (C1') 은 유리 원료 입자 (GM) 의 투입 방향을 따르는 직선이기도 하다. 원료 입자 투입 장치 (5) 의 하단부는 상방 팽출부 (1e) 의 경사부 (1g) 를 관통하고, 상방 팽출부 (1e) 내 (즉, 소결부 (60) 내) 를 향하여 비스듬한 하향으로 원료 투입구 (5a) 를 개구시키고, 축선 (C1') 을 따라 유리 원료 입자 (GM) 를 분출한다.
각 원료 입자 투입 장치 (5) 는, 예를 들어 노체 (1) 의 축선 (C2) 에 관하여 회전 대칭으로 배치된다. 각 원료 입자 투입 장치 (5) 는, 예를 들어 서로의 축선 (C1') 이 노체 (1) 및 연소 버너 (7) 의 축선 (C2, C3) 상에서 교차하도록 배치된다. 또한, 각 원료 입자 투입 장치 (5) 는, 도 4 의 측면에서 볼 때뿐만 아니라, 축선 (C2) 을 중심으로 한 회전 방향으로도 경사지면 된다. 각 원료 입자 투입 장치 (5) 의 설치수는 1 쌍에 한정되지 않고 3 개 이상으로 해도 된다. 각 원료 입자 투입 장치 (5) 는, 유리 원료 입자 (GM) 의 투입의 대칭성 (즉, 균일성) 을 향상시키는 관점에서, 축선 (C2) 을 중심으로 한 회전 방향에서 등간격으로 복수 배치하는 것이 바람직하다.
연소 버너 (7) 의 화염 분사구 (7a) 는, 각 원료 입자 투입 장치 (5) 의 원료 투입구 (5a) 와는 이격되어 배치된다. 연소 버너 (7) 의 화염 분사구 (7a) 와 각 원료 입자 투입 장치 (5) 의 원료 투입구 (5a) 의 거리의 상세한 내용은 제 1 실시형태에 준한다.
원료 입자 투입 장치 (5) 로부터 노체 (1) 내 (상방 팽출부 (1e) 내) 로 투하된 유리 원료 입자 (GM) 는, 상방 팽출부 (1e) 내의 소결부 (60) 에 형성된 분위기 (K') 에 의해 소결 처리가 이루어진 후, 연소 버너 (7) 의 화염 분사 방향에 형성된 기상 분위기 (K) 에 의해 용융되어 용융 유리 입자 (U) 가 되고, 노체 (1) 의 저류부 (1b) 에 집적되어 용융 유리 (G) 가 된다.
원료 입자 투입 장치 (5) 의 축선 (C1') 과 연소 버너 (7) 의 축선 (C3) 이 형성하는, 측면에서 볼 때에 상방을 향하여 개방되는 각도 α' 는 10 ∼ 50°의 범위의 각도, 예를 들어, 45°정도의 각도가 된다. 이로써, 기상 분위기 (K) 중으로 투하된 유리 원료 입자 (GM) 는, 각 연소 버너 (7) 로부터 분사된 연소 불꽃 내를 비교적 장시간에 걸쳐 통과하여, 효율적으로 용융 유리 입자 (U) 가 된다. 연소 버너 (7) 의 연소 불꽃 (F) 의 양측에 유리 원료 입자 (GM) 를 투하함으로써, 단일의 연소 버너 (7) 에 의해 1 쌍의 원료 입자 투입 장치 (5) 로부터의 유리 원료 입자 (GM) 를 효율적으로 용융시킬 수 있다. 상방 팽출부 (1e) 가 하측만큼 넓은 수평 단면을 형성함으로써, 용융부 (50) 의 열을 효율적으로 이용할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 상방 팽출부 (1e) 가 하방 연장부 (1h) 에 의해 구획된 1 쌍의 소결부를 형성한다고도 말할 수 있다. 즉, 각 원료 입자 투입 장치 (5) 에 대응하여 1 쌍의 소결부가 형성된다. 이 경우에도, 각 소결부의 수평 단면은 하측만큼 넓어져 있어, 용융부 (50) 의 열을 효율적으로 이용할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 각 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 제 1 실시형태에서 연소 버너 (7) 가 단일의 구성도 가질 수 있다. 예를 들어, 제 2 내지 제 3 실시형태에서 원료 입자 투입 장치 (5) 가 단일의 구성도 가질 수 있다. 유리 용융로 (10) 의 노체 (1) 는 직육면체 형상에 한정되지 않고, 예를 들어 원통 형상이어도 된다. 소결부 (60) 내를 가열하는 보조 히터를 구비해도 된다.
본 발명은 조립체를 사용한 기중 용융법에 바람직하지만, 사용하는 유리 원료 입자 (GM) 로서, 목적으로 하는 용도의 유리의 원료인 각 성분의 입자상의 원료 분말과 조립체를 혼합한 것이나, 추가로 유리 컬릿편을 포함하는 것이어도 된다.
그리고, 상기 실시형태에 있어서의 구성은, 본 발명의 일례로서, 당해 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지의 변경이 가능하다.
본 발명의 유리 제품의 제조 장치는, 상기한 제 1 ∼ 4 실시양태에 관련된 유리 용융로와, 유리 용융로에 의해 제조된 용융 유리를 성형하는 성형 수단과, 성형 후의 유리 제품을 냉각시키는 냉각 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명의 유리 제품의 제조 방법은, 상기한 제 1 및 제 2 용융 유리의 제조 방법을 이용하여 유리 원료 입자를 소결 후에 용융 유리를 제조하는 공정과, 용융 유리를 성형하는 공정과, 성형 후의 유리 제품을 냉각시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
산업상 이용가능성
본 발명의 기술은 건축용 유리, 차량용 유리, 광학용 유리, 의료용 유리, 표시 장치용 유리, 유리 비드, 기타 일반 유리 제품의 제조에 널리 적용할 수 있다.
또한, 2012년 2월 20일에 출원된 일본 특허출원 2012-034296호의 명세서, 특허청구의 범위, 도면 및 요약서의 전체 내용을 여기에 인용하여, 본 발명의 개시로서 받아들이는 것이다.
1 : 노체
1a : 상벽부
5 : 원료 입자 투입 장치 (원료 투입부)
5a : 원료 투입구
7 : 연소 버너 (가열 장치)
7a : 화염 분사구
10, 110, 210, 310 : 유리 용융로
20 : 성형 장치 (성형 수단)
21 : 서랭 장치 (서랭 수단)
30, 130, 230, 330 : 유리 제품의 제조 장치
GM : 유리 원료 입자
U : 용융 유리 입자
G : 용융 유리
K : 기상 분위기
K' : 분위기 (소결 처리 분위기)
50 : 용융부
60 : 소결부
F : 연소 불꽃 (화염)
S1 : 유리 용융 공정
S2 : 성형 공정
S3 : 서랭 공정

Claims (16)

  1. 노 내의 고온 분위기 중에서 유리 원료 입자를 용융시킨 후에 이것을 집적하여 용융 유리로 하는 유리 용융로에 있어서,
    중공의 노체와,
    상기 노체 내에 상기 유리 원료 입자를 용융시키는 기상 분위기를 형성하는 가열 장치와,
    상기 가열 장치의 에너지 방출부보다 상방에 위치하는 원료 투입구로부터 상기 노체 내로 상기 유리 원료 입자를 투입하는 원료 입자 투입부를 구비하고,
    상기 노체가, 상기 기상 분위기를 받아들이는 용융부와,
    그 용융부보다 상방에 위치하고, 그 용융부보다 수평 단면이 작으며, 또한 그 용융부와 연통함으로써, 상기 기상 분위기의 열의 일부를 사용하여 상기 유리 원료 입자를 소결시키는 분위기를 형성하는, 상기 원료 투입구를 향한 위치에 형성된 소결부를 갖는 유리 용융로.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 소결부가 상기 노체의 상벽부를 상방으로 돌출시켜 구성되고, 그 소결부의 상부에 상기 원료 투입구가 배치되는 유리 용융로.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 소결부가 상기 노체의 평면 방향의 중앙부에 위치하고, 그 소결부의 주위에 상기 가열 장치가 배치되는 유리 용융로.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 가열 장치가 복수 형성되는 유리 용융로.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 가열 장치가, 상기 소결부의 하방으로 투하된 상기 유리 원료 입자를 향하여, 비스듬한 하향으로 배치되는 유리 용융로.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 가열 장치가 상기 노체의 평면 방향의 중앙부에 위치하고, 그 가열 장치의 주위에 상기 소결부 및 상기 원료 투입구가 배치되는 유리 용융로.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 소결부 및 상기 원료 투입구가 복수 형성되는 유리 용융로.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 소결부가 하측만큼 넓은 수평 단면을 형성하는 유리 용융로.
  9. 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 원료 투입구가, 상기 기상 분위기를 향하여, 비스듬한 하향으로 배치되는 유리 용융로.
  10. 노 내의 고온 분위기 중에서 유리 원료 입자를 용융시킨 후에 이것을 집적하여 용융 유리로 하는 유리 용융로를 사용한 용융 유리의 제조 방법에 있어서,
    상기 유리 용융로의 노체 내에 상기 유리 원료 입자를 용융시키는 기상 분위기를 형성하고, 그 기상 분위기를 받아들이는 용융부에서 상기 유리 원료 입자를 용융시키는 용융 단계와,
    상기 용융 단계 전에, 상기 용융부보다 상방에 위치함과 함께 그 용융부보다 수평 단면이 작고 또한 그 용융부와 연통하는 소결부에서, 상기 기상 분위기의 열의 일부를 사용하여 형성된 소결 처리 분위기에서 상기 유리 원료 입자를 소결시키는 소결 단계와,
    상기 소결 단계 전에, 상기 소결부를 향하는 원료 투입구로부터 그 소결부에 상기 유리 원료 입자를 투입하는 투입 단계를 포함하는 용융 유리의 제조 방법.
  11. 노 내의 고온 분위기 중에서 유리 원료 입자를 용융시킨 후에 이것을 집적하여 용융 유리로 하는 유리 용융로를 사용한 용융 유리의 제조 방법에 있어서,
    상기 유리 용융로 내에 상기 유리 원료 입자를 투입하는 투입 단계와,
    상기 유리 원료 입자를 노 내의 기상 분위기를 통과시켜 용융시키는 용융 단계와,
    상기 투입 단계 후부터 상기 용융 단계 전의 상기 유리 원료 입자를 상기 기상 분위기의 열의 일부에 의해 형성된 소결 처리 분위기에 의해 소결시키는 소결 단계와,
    상기 용융 단계에서 용융된 유리 원료 입자를 상기 유리 용융로의 바닥부에 집적하여 용융 유리로 하는 집적 단계를 포함하는 용융 유리의 제조 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 투입 단계는, 상기 소결 단계가 행해지는 공간 영역의 상방에서 행해지는 용융 유리의 제조 방법.
  13. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    상기 용융 단계가, 상기 소결 단계가 행해지는 공간 영역의 하방에서 행해지는 용융 유리의 제조 방법.
  14. 제 11 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 용융 유리가, 산화물 기준의 질량 백분율 표시로, SiO2 의 함유량이 5 ∼ 75 ％, Al2O3 의 함유량이 7 ∼ 60 ％, CaO 의 함유량이 7 ∼ 60 ％ 를 함유하고, 이들의 총합이 90 ％ 이상으로 구성되는 용융 유리의 제조 방법.
  15. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 기재된 유리 용융로와, 상기 유리 용융로에 의해 제조된 용융 유리를 성형하는 성형 수단과, 상기 성형 후의 유리 제품을 냉각시키는 냉각 수단을 구비하는 유리 제품의 제조 장치.
  16. 제 10 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 기재된 용융 유리의 제조 방법을 이용하여 상기 유리 원료 입자를 소결 후에 용융 유리를 제조하는 공정과, 상기 용융 유리를 성형하는 공정과, 상기 성형 후의 유리 제품을 냉각시키는 공정을 포함하는 유리 제품의 제조 방법.
KR20147021988A 2012-02-20 2013-02-19 유리 용융로, 용융 유리의 제조 방법, 유리 제품의 제조 장치 및 유리 제품의 제조 방법 KR20140130116A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012034296 2012-02-20
JPJP-P-2012-034296 2012-02-20
PCT/JP2013/054050 WO2013125541A1 (ja) 2012-02-20 2013-02-19 ガラス溶融炉、溶融ガラスの製造方法、ガラス製品の製造装置、およびガラス製品の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20140130116A true KR20140130116A (ko) 2014-11-07

Family

ID=49005726

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20147021988A KR20140130116A (ko) 2012-02-20 2013-02-19 유리 용융로, 용융 유리의 제조 방법, 유리 제품의 제조 장치 및 유리 제품의 제조 방법

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP6015741B2 (ko)
KR (1) KR20140130116A (ko)
CN (1) CN104125932B (ko)
WO (1) WO2013125541A1 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9102560B2 (en) * 2013-01-17 2015-08-11 Sibelco Asia Pte. Ltd. Charging load for making TFT glass and method of making same
EP3052449A4 (en) 2013-10-04 2017-06-21 Corning Incorporated Melting glass materials using rf plasma
WO2015119209A1 (ja) 2014-02-06 2015-08-13 旭硝子株式会社 造粒体の製造方法およびガラス物品の製造方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2743360B1 (fr) * 1996-01-05 1998-02-27 Air Liquide Procede de chauffage de la charge d'un four de verre
CN101407369B (zh) * 2008-10-30 2011-01-12 武汉理工大学 玻璃的悬浮沸腾熔化方法及设备
EP2452925A4 (en) * 2009-07-08 2014-03-26 Asahi Glass Co Ltd GLASS FUSION OVEN, METHOD FOR MANUFACTURING MOLTEN GLASS, DEVICE FOR MANUFACTURING GLASS PRODUCT, AND METHOD FOR MANUFACTURING GLASS PRODUCT
JP5605767B2 (ja) * 2009-07-27 2014-10-15 旭硝子株式会社 ガラス溶融炉、溶融ガラスの製造方法、ガラス製品の製造装置、及びガラス製品の製造方法
WO2011136027A1 (ja) * 2010-04-27 2011-11-03 旭硝子株式会社 磁気ディスクおよび情報記録媒体用ガラス基板の製造方法
KR101223237B1 (ko) * 2010-11-22 2013-01-17 한국에너지기술연구원 플라즈마/가스 연소 융합을 이용한 저탄소형 기중 용해로, 이를 이용한 용융방법 및 이를 이용한 소재 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
CN104125932A (zh) 2014-10-29
WO2013125541A1 (ja) 2013-08-29
CN104125932B (zh) 2016-09-28
JP6015741B2 (ja) 2016-10-26
JPWO2013125541A1 (ja) 2015-07-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101899171B1 (ko) 유리 용융로, 유리 소지의 변성 방법, 용융 유리의 제조 방법, 유리 제품의 제조 방법 및 유리 제품의 제조 장치
KR101835148B1 (ko) 유리 용융로, 용융 유리의 제조 방법, 유리 제품의 제조 장치, 및 유리 제품의 제조 방법
KR101807320B1 (ko) 용융 유리의 제조 방법, 유리 용융로, 유리 제품의 제조 방법, 및 유리 제품의 제조 장치
KR101758390B1 (ko) 유리 용융로, 용융 유리의 제조 방법, 유리 제품의 제조 장치, 및 유리 제품의 제조 방법
CN102459101B (zh) 熔融玻璃的制造方法、玻璃熔融炉、玻璃制品的制造装置以及玻璃制品的制造方法
KR20120038926A (ko) 유리 용융로, 용융 유리의 제조 방법, 유리 제품의 제조 장치, 및 유리 제품의 제조 방법
KR101759749B1 (ko) 유리 용융로, 용융 유리의 제조 방법, 유리 제품의 제조 장치, 및 유리 제품의 제조 방법
JP5920218B2 (ja) ガラス原料の溶融方法、溶融ガラスの製造方法およびガラス製品の製造方法
EP4038027B1 (en) Selective chemical fining of small bubbles in glass
US11845685B2 (en) Selective chemical fining of small bubbles in glass
KR20140130116A (ko) 유리 용융로, 용융 유리의 제조 방법, 유리 제품의 제조 장치 및 유리 제품의 제조 방법
JP5966933B2 (ja) ガラス溶融炉、溶融ガラスの製造方法、ガラス製品の製造方法、およびガラス製品の製造装置
KR101965003B1 (ko) 용융 유리의 제조 방법, 유리 용융로, 유리 물품의 제조 방법 및 유리 물품의 제조 장치
JP2012096941A (ja) 気中溶融バーナー、ガラス原料の溶融方法、溶融ガラスの製造方法、ガラスビーズの製造方法、ガラス製品の製造方法、気中溶融装置およびガラス製品の製造装置
CN103596888B (zh) 玻璃熔融炉、熔融玻璃的制造方法、玻璃物品的制造方法及玻璃物品的制造装置

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application