KR950006185B1 - 유리의 용해 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

유리의 용해 방법 및 장치

제1도는 타원운동을 일으키는 루프식 교반기가 달린 용해조전체를 도시한 평면도.

제2도는 제1도에 도시한 용해조를 코르셋 수준에서 절단한 용해조의 횡단면도.

제3도는 서로 약간 어긋나게 배치된 2개의 교반기가 달린 용해조의 코르셋의 평면도.

제4도는 제3도에 도시한 2개의 교반기가 달린 용해조의 횡단면도.

제5도는 2개의 교반기에 대한 변형예에 사용되는 루프식 교반기를 도시한 도면.

제6도는 제5도에 도시한 교반기의 상부도.

제7도는 교반기의 루프를 도시한 평면도.

제8도는 교반기에 타원운동을 공급하는 기구의 입면도.

제9도는 제8도에 도시한 기구의 측면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 용해조 2 : 내화격벽

3 : 상류격실 4 : 정련격실

5 : 하류격실 6 : 유출관

7 : 코르셋 8 : 수평 교반기

9 : 튜브 10 : 루프

11 : 돔 12 : 용해 유리

13,14 : 루프식 교반기 16,17 : 레일

18 : 프레임 20 : 피니언

21 : 체인 22 : 전동기

24 :암나사 36 : 개구부

37 : 리프팅 테이블 38 : 스탠드

40 : 받침 43 : 베어링

44 : 플레이트 51 : 회전암

55 : 시스템 60,61 : 슬라이드

본 발명은 부유선별에 의하여 평유리를 제조하는 것, 특히 용해, 정련 및 균질화에 의하여 부유 선별조로 흐르는 유리 덩어리를 만드는 것에 관한 것이다.

부유 선별에 의하여 평유리를 제조함에 있어서 직면하는 문제중 하나는 부유 선별로의 금속 용해조로 흐를 수 있는 유리 덩어리의 균질화, 특히 부유 선별로가 색유리를 제조하기 위한 최대 용량에 가까운 드랙(drga)으로 작동할 때의 유리의 균질화이다. 이러한 균질화가 불량한 때에는 제조된 유리판에 줄무늬가 생기게 된다. 균질화 문제는 유리의 형태가 바꾸어질 때, 즉 색이 별화될 때 더욱 두드러진다. 흐르는 덩어리의 균질화가 불량하면 유리가 가루 유리로 변환되는 전이시간이 상당히 길어진다. 흐르는 유리 덩어리의 균질화 문제를 해결하기 위하여 이미 여러가지 해결 방안이 제안된 바 있다.

그 중에는 용해조 내에 기계적 장벽이나 열장벽을 도입하여 유리의 흐름을 유리 베드(bath) 저부에 제공된 개구부로 통과하게 하자는 제안도 있다.

그외에도, 용해된 유리를 교반기를 이용하여 혼합하는 방법도 제안되었다. 예를들면, 프랑스 특히 제 2287 423호 공보에서는 용해된 유리를 노의 돔을 가로지르는 수직교반기들을 이용하여 혼합하는 방법을 제안하였다.

이 장치는 유리를 균질화시키는 것에는 효율적이지만 그 사용 방법이 복잡하다. 더구나, 이를 구성하는 기계적 부품들이 노의 돔 아래에서 고온화에 동작하여 신속히 훼손되기 때문에, 그 유지가 어렵다.

프랑스 특히 제 2 213 914호 공보에서 정련 구역내에 있는 용해된 유리의 유출방향을 정련 구역에서 균질화 구역이라고도 부르는 작업 구역으로 변경시키고, 냉각수를 용해된 유리의 상부 구역내에 있는 용해조의 적어도 일부를 가로질러 정련 구역과 작업 구역의 접합점 또는 그 근방에 가진 뻗어있는 하나 이상의 도관내로 순화시키고, 유리 흐름내의 용해된 유리를 전술한 도관의 왕복 이동에 따라 가로 방향으로 수평 이동시킴으로써 유리의 균질성을 향상시키는 방법이 기술되어 있다. 이러한 장치의 효율은 매우 만족스러운 것은 아니며, 특히 전이시간이 여전히 오래 걸린다.

프랑스 특허 제 762 996호 공보에서도 여러개의 원통형 핑거들이 달린 암에 의한 수평 교반을 기술하고 있으나, 이 장치도 완전히 만족스러운 것은 아니다.

이러한 공지된 모든 장치들은 만족스럽지 못할 뿐 아니라, 이용하기가 복잡하거나, 효율에 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 단점들이 제거된 수평 교반 방법 및 장치에 관한 것으로서, 특히 이용하기에 간편하고, 유리를 다른형으로 변환시킬 때 전이시간을 단축시킬 수 있는 방법 및 장치를 제안한다.

본 발명의 방법에 있어서, 용해 구역이 포함되어 있는 용해조, 정련 구역 및 일반적으로 도로틀 또는 코르셋의 형태로 되어 있는 중간 구역에 의하여 정련 구역과 분리되어 있는 균질화 구역으로 구성된 유리 용해로내에서, 사실상 용해조의 전폭에 걸쳐 중간 구역이나 그 측면에 있는 용해될 유리 덩어리의 적어도 상부분을 일련의 수직 루프로 형성된 적어도 하나 이상의 교반기에 의하여 타원 운동에 따른 수평 교반으로 교반한다.

본 발명에 의한 장치는 용해 구역에 포함되어 있는 용해조, 정련 구역 및 일반적으로 코르셋의 형태로 되어 있는 중간 구역에 의하여 정련 구역과 분리된 균질화 구역등을 가지고 있는 용해로, 용해될 유리 덩어리를 중간 구역 수준에서 또는 그 측면에서 교반하고, 용해조의 폭 전체에 걸쳐 뻗어 있는 적어도 하나 이상의 수평 교반기로 구성되어 있는 교반 수단, 수평 튜브 위에 놓일 수 있는 일련의 수직 루프들로 형성된 교반기의 각 첨두(point)에 수평면내에서의 타원 운동을 공급하는 수단등으로 구성되어 있다. 양호한 실시예에 있어서, 각 루프의 평면은 교반기 및 수평 튜브의 축에 대하여 경사지게 되어 있다. 루프의 기하학적 형태는 교반의 효율에 따라 임의적으로 편리하게 선택할 수 있다.

본 발명의 특징에 있어서, 교반기는 예를들면, 물과 같은 냉각수를 순환시키는 연속관을 형성하는 일련의 튜브로 구성되어 있다.

교반기에 타원 운동을 부여하는 수단은 용해로 외측에 배치되어 있다. 이러한 수단에는 예를들면, 이하에서 더 상세히 설명할 교차 운동 테이블이 포함되어 있다.

본 발명에 의한 장치를 실시함에 있어서, 이 장치에는 2개의 유사 교반기가 포함되어 있고, 이 교반기들의 운동은 동기화되고, 각 교반기는 그 설치된 자리에서 유리 용해조의 반에서 동작하고, 각각 용해로의 측면에 정착되어 있다. 2개의 교반기들은 동기화 시스템이 제대로 기능하지 못하는 경우에, 서로 충돌하는 것을 피하기 위하여 서로에 대하여 약간 어긋나게 배치되어 있다. 2개의 교반기의 작동 기관중 적어도 하나에는 중앙부분에 혼합되지 못하도록 덮개를 제공하는 것이 바람직하다. 이와같이 2개의 교반기들은 그 동작을 동기화시킬 필요가 있더라도, 설치하기가 매우 쉽고, 필요한 경우에 이를 끌어내기도 용이하다.

교반기는 그중 하나 또는 2개를 부분적으로 또는 전체적으로 배드내에 잠기게할 수 있다. 후자의 경우에 수평튜브가 들어 있는 때에는 이 교반기는 상부 유리의 흐름에 대한 장벽을 형성한다.

교반기의 조정을 용이하게 하기 위하여, 교반기들은 용해로의 축에 대하여 직각으로 뻗어 있는 레일 위를 왕복하는 캐리지상에 장착하는 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 장점과 특징들은 본 발명에 의한 장치의 실시예들에 관한 설명에서 더 명백히 알게 될 것이다.

제1도는 내화격벽(2)을 포함하고, 유리 합성물을 용해시키는 상류격실(3)과 이에 잇달아 있는 유리를 정련하는 격실(4) 및 특히 유리 덩어리가 유출관(6)을 통하여 유출되기 전에 용해될 유리 덩어리의 온도에서 최종적으로 유리를 균질화시키는 하류격실(5)이 제공되어 있는 용해로의 용해조(1)를 도시한 평면도이다. 균질화 격실(5)과 정련 격실(4) 사이에 있는 용해조에는 드로틀 또는 코르셋(7)이 제공되어 있다. 이러한 코르셋의 하류 부분에는 하나의 수평 교반기(8)가 가로 방향으로 뻗어있고, 코르셋내에 위치한 교반기의 작동 부분은 일련의 루프(10)위에 놓여 있는 수평 튜브(9)로 형성되어 있고, 그 평면은 수평 튜브의 축에 대하여 경사지게 되어 있다. 교반기 전체는 냉각용수가 순환하는 도관을 형성하는 일련의 튜브로 형성되어 있다. 교반기는 코르셋(7)의 측벽(2)을 가로지르고, 수평면내에서 타원 교반 운동을 공급하는 수단(후술함)에 연결되어 있다.

제2도에서는 교반기가 용해로의 돔(11)아래에 있는 코르셋(7)내에서 동작 위치에 놓여 있는 것으로 도시되어 있다. 루프(10)는 그 전체가 용해된 유리(12)속에 잠겨 있다. 여기에서, 수평 튜브는 상부 유리의 흐름에 대한 장벽으로 이용될 수 있도록 부분적으로만 유리속에 잠겨 있다.

제3도는 두교반기에 대한 변형에서 단계적으로 동작하는 두개의 교반기를 개략도로 도시한 것이다.

각 교반기의 축은 용해로에 대한 수직선에 대하여 서로 다른 방향으로 약간 기울어져 있다. 이에 의하여 두교반기의 타원 운동이 제대로 동기화되지 못하는 때에도, 교반기의 단부가 서로 부딛치는 것을 피할 수 있다.

점선들은 교반기들을 동력 수단에 고정시키는 점들의 수평 타원궤적을 표시한 것이다.

제4도는 단부들이 용해로의 축을 초과하여 덮여 있는 2개의 루프식 교반기(13,14)를 가진 용해조의 단면도이다.

제5도 및 제6도는 루프식 교반기의 예를 도시한 것이다. 이 교반기는 하부에 규칙적으로 분리되어 있는 4개의 루프(10)가 제공되어 있고, 그 상부는 수평 튜브(9)로 되어 있는 연속 도관을 형성하는 일련의 튜브들로 구성되어 있다. 이러한 루프들의 수와 그 크기는 코르셋의 크기에 따라 변동시킬 수 있다.

전술한 실시예에 있어서, 제6도의 F에 따라 취한 제7도에 도시한 바와같이, 각 루프는 거의 타원형으로 되어 있고, 그 긴축은 약 300 내지 500㎚이고, 짧은 축은 약 150㎚ 내지 400㎚이다. 루프들은 직경이 약 40㎚인 튜브로 형성되어 있다.

도간내에는 즉, 교반기 전체내에는 냉각수(일반적으로 물)가 순환하고, 물의 유량은 약 10 내지 20㎥/시간이다.

교반기에는 코르셋내에 놓이게 될 부분(101)과 외측에 놓이게 될 부분(102)사이에 굴곡부(100)가 제공되어 있고 교반기는 도면에 도시되어 있지 아니한 모터 수단(후술함)에 의하여 지지되어 있다.

이러한 굴곡부는 교반기가 코르셋의 내화격벽을 가로질러 유리 수준의 상부 수준까지 통과할 수 있게 함으로써 교반기의 전부 또는 일부가 용해된 유리배드속에 잠길 수 있게 한다.

루프들의 수직면은 상부 튜브의 축에 대하여 경사지게 되어 있다. 경사각은 루프들의 크기에 따라 변동시킬 수 있다. 경사각은 약 30˚로 할 수 있다.

교반기는 그 사용시 튜브(9)로 되돌아 오기전에 튜프(10)속을 지나는 물(103)의 순환에 의하여 냉각된다.

도면에서 점(M,N)으로 표시한 바와같이, 교반기의 각 첨두에 수평면에서의 타원형 운동을 부여하는 장치를 제8도 및 제9도에 의하여 설명하면 다음과 같다.

이 장치는 교반기를 장착 및 해제하기 쉽도록 용해로의 축과 직각으로 캐리지(15)상에 장착되어 있다. 캐리지의 프레임(18)상에는 피니언(20)이 달린 수직나사(19)의 단부가 장착되어 있고, 이 피니언이 수직 나사를 회전시키고, 피니언 자체는 전동기(23)의 축 끝에 장착된 피니언(22)에 의하여 체인(21)을 거쳐 회전하게 된다. 나사(19)에는 축(25)을 통하여 2개의 연결로드(26,27)의 단부와 연결되어 있는 암나사(24)가 장착되어 있다.

두 연결로드들의 다른 단부는 프레임(18)의 개구부(30)내로 활동하는 활판(29)과 연동하는 축(28)에 의하여 지지된다. 또다른 2개의 연결로드(31,32)는 한편으로는 프레임(18)에 고정된 축(33)에 의하여 지지되고, 다른 한편으로는 스탠드(38)의 하부를 구성하는 리프팅 테이블(37)의 개구부(36)내로 활동하는 활판(35)과 연동하는 축(34)에 지지되어 있다. 리프팅 테이블(37)은 전동기(23)의 작용에 의하여 인양되고, 가로 수평축(39) 둘레를 사방으로 굴절하는 연결로드(26,27,31,32)에 의하여 안내된다. 리프팅 테이블(37)과 스탠드(38)의 코스는 약 500 내지 600㎚이다. 이 코스는 교반기의 루프(10)가 코르셋의 내화격벽(2)에 제공된 개구를 통과하여 용해 유리 베드내에 잠기게 하는데 이용된다. 스탠드(38)의 상부에는 교차 운동을 하는 테이블(39)이 장착되어 있다. 이 테이블에는 용해로의 축과 수직으로 2개의 레일(41,42)을 지지하는 받침(40)이 포함되어 있다. 이러한 레일상에는 플레이트(44)를 지지하는 4개의 베어링(43)이 활동하고, 이 플레이트 자체는 제1레일(41,42)과 수직으로 배치된, 즉 용해로의 축에 따라 배열된 다른 2개의 레일 (45,46)을 지지한다. 이 레일을 위로는 플레이트(48)를 지지하는 4개의 또다른 베어링(47)이 활동하고, 이 플레이트에는 조임부재(49)에 의하여 교반기의 단부(102)가 고정되어 있다.

플레이트(44) 아래에는 전동기(50)가 연동적으로 고정되어 있다. 모터(50)의 출구에는 수직축(53)에 의하여 수평베어링(52)에 연결된 회전암(51)이 제공되어 있다. 베어링(52)의 또 다른 단부는 스탠드(38)에 의하여 지지되는 수직축(54)둘레로 굴절된다. 모터(50)의 회전에 의하여 암(51)이 축(53) 둘레를 회전하게 되고, 이에 의하여 테이블(39)이 레일(45,46)을 따라 이동한다.

이러한 이동의 코스는 회전암(51)의 단부에 위치한 암(57)에 의하여 지지되는 조정 로드(56)가 달린 시스템(55)를 이용하여 축(62)의 모터 샤프트와 축(53)사이의 간격을 변동시킴으로써 변경될 수 있다.

테이블의 코스는 예를들면 350 내지 450㎚ 정도 변동시킬 수 있다. 모터 샤프트의 상단부는 다른 회전암(58)에 연결되어 있고, 이 회전암의 단부는 플레이트(48)와 연동하는 2개의 슬라이드(60,61)사이에 놓여 있는 활판(59)을 지지한다.

모터 샤프트의 축(52)에 대한 활판의 거리는 암(64)에 의하여 지지되는 나사홈이 파인 로으(63)를 이용하여 조절할 수 있다.

이러한 구성에 의하여 테이블은 용해로의 축 방향으로 약 150 내지 300㎚정도 이동할 수 있다. 이 이동거리는 한예에 지나지 아니하며, 광범위한 타원형 궤적에 따라 변동할 수 있다.

장치는 보호판(65)으로 덮여 있다.

교반기의 회전수, 즉 교반기의 첨두에 의하여 제공되는 타원형 궤적의 수는 1분간에 2 내지 10이다. 교반되는 유리의 양은 예를들면, 이 실시예에 있어서, 1회전에 1㎥이상이다.

본 발명에 의한 장치의 효율은 특히 이 장치는 한 유리를 다른 유리로 변환시키는 전이시간을 단순한 왕복운동만을 제공하는 고정 교반기에 비하여 몇 시간 단축시킬 수 있다는 사실에 의하여 입증할 수 있다.

Claims (14)

1. 용해구역, 정련 구역 및, 용해된 유리가 교반되는 중간 구역, 특히 코르셋에 의하여 상기 정련 구역과 이격되어 있는 균질화 구역으로 이루어지는 용해조를 가진 용해로내에서, 부유선별 배드로 흐르기 이전의 유리를 용해하는 방법에 있어서, 용해된 유리 덩어리의 적어도 상부부분을, 용해조의 전폭에 걸쳐 상기 중간 구역 또는 그 근방에서, 일련의 수직 루프들로 형성된 하나 이상의 교반기에 의해 타원 운동을 하는 수평 교반에 의해 교반하는 것을 특징으로 하는 방법.
2. 용해구역, 정련 구역 및, 중간 구역 특히, 코르셋에 의하여 상기 정련 구역과 이격되어 있는 균질화 구역으로 이루어지는 용해조를 가진 용해로와, 용해된 유리 덩어리를 교반하는 수단으로 구성되어 있고, 부유선별 배드로 흐르기 이전의 유리를 용해하는 장치에 있어서, 교반 수단이 코르셋 수준 또는 바로 그 부근에 배치되어 있고, 용해조의 전폭에 걸쳐 뻗어 있는 일련의 수직 루프로 형성된 하나 이상의 수평식 교반기와, 이 교반기의 각 첨두에 수평면 내에서의 타원형 운동을 부여하는 수단으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 유리 용해 장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 루프는 수평 튜브 아래에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 유리 용해 장치.
4. 제2항에 있어서, 각 루프의 평면이 교반기의 축에 대하여 경사져 있는 것을 특징으로 하는 유리 용해 장치.
5. 제2항에 있어서, 두개의 수평식 교반기를 포함하여 이루어지고, 각 교반기가 용해 유리 배드의 절반에 작용하고, 용해로의 각 측면에 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 유리 용해 장치.
6. 제5항에 있어서, 두 교반기의 타원운동이 동기화되는 것을 특징으로 하는 유리 용해 장치.
7. 제5항에 있어서, 두 교반기가 서로 약간 어긋나게 배치되어 있고, 그 선반부가 겹쳐지는 것을 특징으로 하는 유리 용해 장치.
8. 제2항 내지 제7항중 어느 한 항에 있어서, 상기 교반기는, 냉각액 바람직하기로는 물이 순환하는 연속관을 형성하는 일련의 튜브로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 유리 용해 장치.
9. 제2항 내지 제7항중 어느 한 항에 있어서, 교반기를 타원운동시키는 수단에는 수직 방향으로 이동가능한 테이블이 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 유리 용해 장치.
10. 제2항 내지 제7항중 어느 한 항에 있어서, 타원 운동 조절 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 용해 장치.
11. 제2항 내지 제7항중 어느 한 항에 있어서, 교반기가 리프팅 테이블이 포함되어 있는 스탠드상에 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 유리 용해 장치.
12. 제2항 내지 제7항중 어느 한 항에 있어서, 교반기가, 용해로의 축에 대하여 가로 방향으로 이동할 수 있는 캐리지상에 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 유리 용해 장치.
13. 제2항 내지 제7항중 어느 한 항에 있어서, 교반기의 교반부가 교반기중 용해로의 외측 부분 보다 낮은 레벨에 배치될 수 있도록 교반기에 굴곡부가 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 유리 용해 장치.
14. 제2항 내지 제7항중 어느 한 항에 있어서, 루프상의 수평 튜브가 용해 유리에 부분적으로 침지되어, 상부 유리의 흐름에 대한 차단벽을 형성하는 것을 특징으로 하는 유리 용해 장치.

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