RU2465221C2 - Method of making glass articles and device to this end - Google Patents
Method of making glass articles and device to this end Download PDFInfo
- Publication number
- RU2465221C2 RU2465221C2 RU2011102520/03A RU2011102520A RU2465221C2 RU 2465221 C2 RU2465221 C2 RU 2465221C2 RU 2011102520/03 A RU2011102520/03 A RU 2011102520/03A RU 2011102520 A RU2011102520 A RU 2011102520A RU 2465221 C2 RU2465221 C2 RU 2465221C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- molten solution
- melting
- production method
- electrodes
- solution
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- 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
- C03B5/02—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture in electric furnaces, e.g. by dielectric heating
- C03B5/027—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture in electric furnaces, e.g. by dielectric heating by passing an electric current between electrodes immersed in the glass bath, i.e. by direct resistance heating
- C03B5/0275—Shaft furnaces
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B19/00—Other methods of shaping glass
- C03B19/02—Other methods of shaping glass by casting molten glass, e.g. injection moulding
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B3/00—Charging the melting furnaces
-
- 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
- C03B5/16—Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
- C03B5/18—Stirring devices; Homogenisation
- C03B5/187—Stirring devices; Homogenisation with moving elements
-
- 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
- C03B5/16—Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
- C03B5/235—Heating the glass
-
- 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
- C03B5/16—Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
- C03B5/42—Details of construction of furnace walls, e.g. to prevent corrosion; Use of materials for furnace walls
- C03B5/43—Use of materials for furnace walls, e.g. fire-bricks
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Glass Melting And Manufacturing (AREA)
- Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Изобретение относится к способу получения изделия из стекла и к устройству для его получения.The invention relates to a method for producing a glass product and to a device for its production.
Уровень техникиState of the art
Традиционные установки для плавления непрерывного получения стекла часто включают в себя плавильные печи, снабженные емкостью для плавления, емкостью для осветления и емкостью для перемешивания. Исходный материал обычно добавляют, чтобы поддерживать уровень расплавленного раствора на заранее заданном уровне. Расплавленный раствор расплавленного исходного материала в емкости для плавления последовательно перемещают в емкость для осветления и емкость для перемешивания.Conventional continuous glass melting plants often include melting furnaces equipped with a melting tank, a clarifying tank, and a mixing tank. The starting material is usually added to maintain the level of the molten solution at a predetermined level. The molten solution of the molten starting material in the melting vessel is successively transferred to a clarification vessel and a mixing vessel.
Однако в данном типе плавильной печи непрерывного действия выход стекла в единицу времени не может быть увеличен выше заранее заданного количества. Соответствующие трудности связаны с формированием стеклянных блоков большого объема, что требует выхода большого количества стекла в единицу времени. В этом отношении, в патентном документе 1 описан технологический прием, согласно которому получают стеклянные блоки большого объема посредством использования плавильной печи периодического действия (плавильная печь, в которой предусмотрена остановка производства стекла, остановка подачи исходного материала при достижении определенного количества расплавленного раствора, и последующее возобновление производства стекла).However, in this type of continuous melting furnace, the glass yield per unit time cannot be increased above a predetermined amount. Corresponding difficulties are associated with the formation of glass blocks of large volume, which requires the release of a large amount of glass per unit time. In this regard, Patent Document 1 describes a process according to which large-volume glass blocks are obtained by using a batch melting furnace (a melting furnace in which it is planned to stop the production of glass, stop the supply of starting material when a certain amount of molten solution is reached, and then resume glass production).
Однако требуется достаточное перемешивание расплавленного раствора для получения однородного стекла. Несмотря на то что перемешивание можно осуществлять с помощью конвекционного потока или посредством барботирования, в частности, когда расплавленный раствор имеет высокую вязкость или т.п. требуется механическое перемешивание с помощью перемешивающих стержней или т.п..However, sufficient mixing of the molten solution is required to obtain a uniform glass. Although the mixing can be carried out by convection flow or by bubbling, in particular when the molten solution has a high viscosity or the like. mechanical stirring using stirring rods or the like is required.
[Патентный документ 1] нерассмотренная патентная заявка Японии, первая публикация №2006-117525[Patent Document 1] Japanese Unexamined Patent Application, First Publication No. 2006-117525
Описание изобретенияDescription of the invention
Однако в плавильной печи периодического действия, описанной в патентном документе 1, если плавление, осветление и перемешивание осуществляют в одной емкости для плавления, установка устройства механического перемешивания осложнена из-за проблем, связанных с повреждениями устройства механического перемешивания, возникающими вследствие действия исходного материала, не расплавившегося в ходе стадии плавления, и износом в результате сплавления с платиной. В результате, перемешивание необходимо осуществлять в традиционной плавильной печи периодического действия с использованием способа, исключающего механическое перемешивание, и, следовательно, невозможно достаточно улучшить однородность стекла.However, in the batch furnace described in Patent Document 1, if melting, clarification, and stirring are carried out in a single melting vessel, installation of the mechanical stirring device is complicated due to problems associated with damage to the mechanical stirring device resulting from the action of the starting material, not melted during the melting stage, and wear as a result of fusion with platinum. As a result, mixing must be carried out in a traditional batch furnace using a method that excludes mechanical mixing, and therefore it is not possible to sufficiently improve the uniformity of the glass.
Настоящее изобретение представлено в свете указанных выше обстоятельств и целью изобретения является обеспечение способа получения изделия из стекла и устройства его получения, которое приспособлено для формирования блоков из стекла больших объемов и позволяет в достаточной степени улучшить однородность стекла. Как используют здесь, блоком из стекла большого объема является, например, блок объемом по меньшей мере 0,3 м3. Стекло в настоящем изобретении включает аморфное стекло и кристаллическое стекло, где аморфное стекло термически обрабатывают для обеспечения кристаллизации.The present invention is presented in the light of the above circumstances and the aim of the invention is to provide a method for producing glass products and devices for its production, which is adapted to form blocks of glass of large volumes and can sufficiently improve the uniformity of the glass. As used here, a block of glass of large volume is, for example, a block with a volume of at least 0.3 m 3 . Glass in the present invention includes amorphous glass and crystalline glass, where amorphous glass is thermally treated to provide crystallization.
Заявители осуществили настоящее изобретение при понимании того, что температуру расплавленного раствора можно соответствующим образом регулировать, повреждение смесителя может быть подавлено, и достаточное перемешивание расплавленного раствора возможно благодаря нагреву расплавленного раствора сверху расплавленного раствора, в то же время при обеспечении электрического нагрева расплавленного раствора, и установки и извлечения смесителя с подходящими временными промежутками. Более конкретно, настоящее изобретение включает следующее.Applicants have implemented the present invention with the understanding that the temperature of the molten solution can be appropriately controlled, damage to the mixer can be suppressed, and sufficient mixing of the molten solution is possible by heating the molten solution on top of the molten solution, while at the same time providing electrical heating of the molten solution, and the installation and extracting the mixer at suitable time intervals. More specifically, the present invention includes the following.
1. Способ получения изделия из стекла, в котором стекло подают в формообразующий штамп из питателя, который соединен с емкостью для плавления, вмещающей расплавленный раствор исходного материала.1. A method of producing a glass product, in which glass is fed into a forming die from a feeder, which is connected to a melting tank containing a molten solution of the starting material.
Способ включает:The method includes:
стадию загрузки для подачи исходного материала в емкость для плавления, включающую электроды в расплавленном растворе, иa loading step for supplying the starting material to a melting vessel including electrodes in the molten solution, and
стадию нагревания, на которой расплавленный раствор подвергают электрическому нагреву путем приложения электрического тока к электродам, и дополнительно, расплавленный раствор нагревают сверху расплавленного раствора.a heating step in which the molten solution is electrically heated by applying electric current to the electrodes, and further, the molten solution is heated on top of the molten solution.
После расплавления исходного материала, смеситель устанавливают из внешнего положения во внутреннее положение емкости для плавления, чтобы таким образом перемешать расплавленный раствор с помощью смесителя.After the starting material is melted, the mixer is installed from the external position to the internal position of the melting vessel, so that the molten solution is mixed with the mixer.
2. Способ получения, как указано в п.(1) выше, в котором нагревание включает стадию задания разности температур, посредством чего температура расплавленного раствора на уровне ¼ или менее глубины расплавленного раствора от дна емкости для плавления выше, чем температура расплавленного раствора на уровне ¼ или менее глубины расплавленного раствора от поверхности раствора.2. The production method, as indicated in paragraph (1) above, in which heating includes the step of setting the temperature difference, whereby the temperature of the molten solution at a level of ¼ or less than the depth of the molten solution from the bottom of the melting tank is higher than the temperature of the molten solution at ¼ or less than the depth of the molten solution from the surface of the solution.
3. Способ получения, как указано в п.(2) выше, в котором разность температур составляет по меньшей мере 10°C.3. The method of obtaining, as indicated in paragraph (2) above, in which the temperature difference is at least 10 ° C.
4. Способ получения, как указано в любом из пп.(1)-(3) выше, в котором внутренняя часть электродов включает устройство охлаждения, электроды проходят по существу горизонтально в емкости для плавления и электроды охлаждают с помощью устройства охлаждения.4. The production method, as indicated in any one of paragraphs (1) to (3) above, in which the inside of the electrodes includes a cooling device, the electrodes extend substantially horizontally in the melting tank, and the electrodes are cooled using a cooling device.
5. Способ получения, как указано в любом из п.(1)-(4) выше, в котором поверхность горизонтального сечения внутренней области емкости для плавления по меньшей мере в месте размещения электродов имеет конфигурацию в виде n-угольника (n является целым числом по меньшей мере 4).5. The method of obtaining, as indicated in any of paragraphs (1) to (4) above, in which the horizontal cross-sectional surface of the inner region of the melting vessel at least at the location of the electrodes has a n-gon configuration (n is an integer at least 4).
6. Способ получения, как указано в любом из п.(1)-(5) выше, в котором определяют высоту поверхности раствора, и количество загрузки исходного материала и/или количество выхода расплавленного раствора приводят в соответствие на основании определяемой величины.6. The production method, as indicated in any of paragraphs (1) to (5) above, in which the height of the surface of the solution is determined, and the amount of loading of the starting material and / or the amount of output of the molten solution is brought into correspondence based on the determined value.
7. Способ получения, как указано в п.(6) выше, в котором количество загрузки исходного материала регулируют так, что отношение h/H составляет 0,1-0,6, где H представляет собой высоту от дна емкости для плавления до поверхности раствора, и h представляет собой высоту от дна емкости для плавления до самой верхней части электродов.7. The method of obtaining, as indicated in paragraph (6) above, in which the amount of feed of the starting material is adjusted so that the ratio h / H is 0.1-0.6, where H is the height from the bottom of the tank for melting to the surface solution, and h represents the height from the bottom of the vessel for melting to the very top of the electrodes.
8. Способ получения, как указано в любом из п.(1)-(7) выше, в котором нагревание расплавленного раствора сверху осуществляют с использованием горелки сжигания, расположенной в верхней части печной стенки, находящейся над расплавленным раствором.8. The method of obtaining, as indicated in any of paragraphs (1) to (7) above, in which the heating of the molten solution from above is carried out using a combustion burner located in the upper part of the furnace wall above the molten solution.
9. Способ получения, как указано в п.(8) выше, в котором соотношение (A:B) объема (A) над поверхностью раствора в емкости для плавления и объема (B) расплавленного раствора составляет 1,0:1,0-1,5:1,0.9. The production method, as indicated in paragraph (8) above, in which the ratio (A: B) of the volume (A) above the surface of the solution in the melting vessel and the volume (B) of the molten solution is 1.0: 1.0- 1.5: 1.0.
10. Способ получения, как указано в п.(8) или (9) выше, в котором частично или полностью верхнюю часть печной стенки и/или нижнюю часть печной стенки, вмещающей расплавленный раствор, выполняют из по меньшей мере одного материала, выбираемого из группы, состоящей из электроплавленного литого огнеупора, огнеупорного кирпича или керамического волокна.10. The production method, as indicated in paragraph (8) or (9) above, in which partially or completely the upper part of the furnace wall and / or the lower part of the furnace wall containing the molten solution is made of at least one material selected from a group consisting of electrofused cast refractory, refractory brick or ceramic fiber.
11. Способ получения, как указано в п.(10) выше, в котором по меньшей мере участок нижней части печной стенки емкости для плавления, который вступает в контакт с расплавленным раствором, выполнен в основном из ZrO2 и дополнительно включает SiO2 и/или Al2O3.11. The production method, as indicated in paragraph (10) above, in which at least a portion of the lower part of the furnace wall of the melting vessel that comes into contact with the molten solution is made mainly of ZrO 2 and further includes SiO 2 and / or Al 2 O 3 .
12. Способ получения, как указано в любом из п.(8)-(11) выше, в котором емкость для плавления включает газоотводный канал с регулируемым отверстием, где канал находится на верхней части печной стенки и отверстие газоотводного канала отрегулировано так, что внутреннее давление в емкости для плавления соответствует заранее заданному диапазону.12. The production method, as indicated in any one of paragraphs (8) to (11) above, in which the melting vessel includes a gas outlet channel with an adjustable opening, where the channel is located on the upper part of the furnace wall and the opening of the gas outlet channel is adjusted so that the inner the pressure in the melting tank corresponds to a predetermined range.
13. Способ получения, как указано в любом из п.(8)-(12) выше, в котором поверхность раствора задают так, что разность по высоте между центром отверстия горелки сжигания и поверхностью раствора составляет по меньшей мере 300 мм.13. The production method, as indicated in any of paragraphs (8) to (12) above, in which the surface of the solution is set so that the height difference between the center of the opening of the combustion burner and the surface of the solution is at least 300 mm.
14. Способ получения, как указано в любом из п.(8)-(13) выше, в котором горелка сжигания расположена так, что отверстие направлено в горизонтальном направлении или выше горизонтального направления.14. The production method, as indicated in any one of paragraphs (8) to (13) above, in which the combustion burner is positioned so that the opening is directed in the horizontal direction or higher than the horizontal direction.
15. Способ получения, как указано в любом из п.(1) или (14) выше, в котором отношение (а/b) выделяемой при горении теплоты (ккал/ч) на единицу времени работы горелки сжигания, отнесенное к количеству загрузки b (л) исходного материала, составляет 400 или менее.15. The method of obtaining, as indicated in any of paragraph (1) or (14) above, in which the ratio (a / b) of the heat released during combustion (kcal / h) per unit time of operation of the combustion burner, related to the amount of load b (l) starting material is 400 or less.
16. Способ получения, как указано в любом из п.(1) или (15) выше, в котором отношение (b/с) количества загрузки b (л) исходного материала к количеству с электродов составляет 350 или менее.16. The production method, as indicated in any one of (1) or (15) above, in which the ratio (b / s) of the charge amount b (l) of the starting material to the amount from the electrodes is 350 or less.
17. Способ получения, как указано в любом из п.(1)-(16) выше, в котором внутренняя часть смесителя включает канал для охлаждающей среды, и смеситель охлаждают пропусканием охлаждающей среды в канале охлаждающей среды.17. The production method, as described in any one of paragraphs (1) to (16) above, in which the inside of the mixer includes a channel for a cooling medium, and the mixer is cooled by passing a cooling medium in a channel of a cooling medium.
18. Способ получения, как указано в любом из п.(1)-(17) выше, в котором электроды соединяют с источником переменного тока частотой по меньшей мере 2,5 кГц.18. The method of obtaining, as indicated in any of paragraphs (1) to (17) above, in which the electrodes are connected to an alternating current source with a frequency of at least 2.5 kHz.
19. Способ получения, как указано в любом из п.(1)-(18) выше, в котором плавление, осветление и перемешивание исходного материала осуществляют в одной емкости для плавления.19. The production method, as described in any of paragraphs (1) to (18) above, in which the melting, clarification and mixing of the source material is carried out in one vessel for melting.
20. Способ получения, как указано в любом из п.(1)-(19) выше, в котором питатель сообщается по существу с центральной частью дна емкости для плавления.20. The method of obtaining, as indicated in any of paragraphs (1) to (19) above, in which the feeder communicates essentially with the Central part of the bottom of the tank for melting.
21. Способ получения, как указано в любом из п.(1)-(20) выше, в котором получают из расплавленного раствора с вязкостью по меньшей мере 1,5 Пуаз при максимальной температуре стадии нагревания.21. The production method, as described in any one of paragraphs (1) to (20) above, in which it is obtained from a molten solution with a viscosity of at least 1.5 Poise at a maximum temperature of the heating step.
22. Способ получения, как указано в любом из п.(1)-(21) выше, в котором содержание групп ОН в полученном изделии из стекла составляет 570 ppm (частей на миллион) или менее.22. The production method, as indicated in any of paragraphs (1) to (21) above, in which the content of OH groups in the resulting glass product is 570 ppm (parts per million) or less.
23. Способ получения, как указано в любом из п.(1)-(22) выше, в котором изделие из стекла получают из SiO2-Al2O3-Li2O или SiO2-LiO2.23. The production method, as described in any of paragraphs (1) to (22) above, in which the glass product is obtained from SiO 2 -Al 2 O 3 -Li 2 O or SiO 2 -LiO 2 .
24. Устройство для получения изделия из стекла, включающее:24. A device for producing glass products, including:
- емкость для плавления, вмещающую расплавленный раствор исходного материала и включающую электроды, погруженные в расплавленный раствор;- a capacity for melting, containing the molten solution of the starting material and including electrodes immersed in the molten solution;
- питатель, соединенный с емкостью для плавления,- a feeder connected to a vessel for melting,
- средство нагревания, расположенное в верхней части емкости для плавления,- heating means located in the upper part of the melting tank,
- формообразующий штамп, с помощью которого придают форму расплавленному стеклу, выходящему из питателя, и- a forming die with which molten glass exiting the feeder is shaped, and
- смеситель, выполненный с возможностью установки во внутренней части емкости для плавления и извлечения из этой области.- a mixer made with the possibility of installation in the inner part of the tank for melting and extraction from this area.
25. Устройство получения по п.(24) выше, в котором внутренняя часть смесителя включает канал для охлаждающей среды, причем керамический материал с высоким коэффициентом теплового расширения обеспечен на внешней окружной области канала для охлаждающей среды, и керамический материал с высоким коэффициентом теплового расширения покрыт платиновым или платинородиевым сплавом.25. The production device according to (24) above, in which the interior of the mixer includes a channel for a cooling medium, wherein ceramic material with a high coefficient of thermal expansion is provided on the outer circumferential region of the channel for a cooling medium, and ceramic material with a high coefficient of thermal expansion is coated platinum or platinum rhodium alloy.
26. Устройство получения, как указано в п.(24) или (25) выше, в котором внутренняя часть электродов включает устройство для охлаждения, и электроды проходят по существу в горизонтальном направлении в емкость для плавления.26. The receiving device, as indicated in paragraph (24) or (25) above, in which the inner part of the electrodes includes a device for cooling, and the electrodes pass essentially in a horizontal direction into the melting tank.
27. Устройство получения, как указано в любом из п.(24)-(26) выше, в котором поверхность горизонтального сечения внутренней области емкости для плавления по меньшей мере в месте размещения электродов имеет конфигурацию в виде n-угольника (n является целым числом по меньшей мере 4).27. The receiving device, as indicated in any one of paragraphs (24) - (26) above, in which the horizontal cross-sectional surface of the inner region of the melting vessel at least at the location of the electrodes has a n-gon configuration (n is an integer at least 4).
28. Устройство получения, как указано в любом из п.(24)-(27) выше, в котором емкость для плавления включает нижнюю часть печной стенки, вмещающую расплавленный раствор и верхнюю часть печной стенки, расположенную выше нижней части печной стенки, и средство нагревания включает горелку сжигания, обеспеченную на верхней части печной стенки.28. The production device, as indicated in any of paragraphs (24) to (27) above, in which the melting vessel includes a lower part of the furnace wall containing the molten solution and the upper part of the furnace wall located above the lower part of the furnace wall, and means heating includes a combustion burner provided on the upper part of the furnace wall.
В соответствии с настоящим изобретением, поскольку расплавленный раствор подвергают электрическому нагреванию посредством электродов, в дополнение к нагреванию сверху, обеспечивают быстрое плавление исходного материала. Более того, поскольку нижнюю область расплавленного раствора нагревают посредством электрического нагрева, стимулируют конвекционный поток расплавленного раствора, и поэтому осветление и гомогенизацию также осуществляют быстро. Поскольку смеситель устанавливают после расплавления исходного материала, повреждение смесителя может быть подавлено, и поэтому обеспечивают возможность механического перемешивания, приводящего к значительному улучшению однородности стекла.According to the present invention, since the molten solution is subjected to electrical heating by means of electrodes, in addition to heating from above, the starting material is rapidly melted. Moreover, since the lower region of the molten solution is heated by electric heating, the convection flow of the molten solution is stimulated, and therefore, clarification and homogenization are also carried out quickly. Since the mixer is installed after the source material is melted, damage to the mixer can be suppressed, and therefore, mechanical mixing is possible, resulting in a significant improvement in glass uniformity.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
на Фиг.1 представлен вид в вертикальном разрезе устройства для получения изделия из стекла в соответствии с первым воплощением настоящего изобретения;figure 1 presents a view in vertical section of a device for producing glass products in accordance with the first embodiment of the present invention;
на Фиг.2 представлен вид сверху устройства для получения, представленного на Фиг.1;figure 2 presents a top view of the device for receiving, presented in figure 1;
на Фиг.3 показано, как смеситель устанавливают в устройство для получения, представленное на Фиг.1;figure 3 shows how the mixer is installed in the device for receiving, presented in figure 1;
на Фиг.4 представлен неполный увеличенный вид сечения смесителя, представленного на Фиг.3;figure 4 presents an incomplete enlarged sectional view of the mixer shown in figure 3;
на Фиг.5 представлена форма горизонтального поперечного сечения емкости для плавления, выполненной по другому воплощению настоящего изобретения;5 shows a horizontal cross-sectional shape of a melting vessel according to another embodiment of the present invention;
на Фиг.6 представлено изображение, демонстрирующее однородность внутренней области изделия из стекла, полученного с использованием способа получения в соответствии со сравнительным примером;6 is a view showing the uniformity of the inner region of a glass product obtained using the production method in accordance with a comparative example;
на Фиг.7 представлено изображение, демонстрирующее однородность внутренней области изделия из стекла, полученного с использованием способа получения в соответствии с первым воплощением настоящего изобретения, и7 is a view showing the uniformity of the inner region of a glass product obtained using the production method in accordance with the first embodiment of the present invention, and
на Фиг.8 представлено изображение поверхности изделия из стекла, полученного с использованием способа получения в соответствии с первым воплощением настоящего изобретения.on Fig presents a surface image of a glass product obtained using the production method in accordance with the first embodiment of the present invention.
Воплощения настоящего изобретения описаны далее со ссылками на прилагаемые чертежи.Embodiments of the present invention are described below with reference to the accompanying drawings.
На Фиг.1 представлен вид в вертикальном разрезе устройства 10 для получения изделия из стекла в соответствии с первым воплощением настоящего изобретения. На Фиг.2 представлен вид сверху устройства 10 для получения в состоянии перед загрузкой исходного материала (верхняя стенка 263 верхней части 26 печной стенки представлена как сквозной вид). Устройство 10 для получения включает емкость 20 для плавления, питатель 30, нагреватель 40, работающий как средство нагревания, формообразующий штамп 50 и смеситель 60. Каждый из вышеуказанных составляющих элементов далее описан более подробно.Figure 1 presents a view in vertical section of a
Емкость для плавленияMelting tank
Расплавленный раствор исходного материала размещают в емкости 20 для плавления. Исходный материал может представлять собой шихту (где порошкообразный исходный материал смешивают из различных компонентов) или грубо сплавленный стеклянный бой, который формируют посредством витрификации шихты. Исходный материал закрепляют в держателе 73, находящемся на дальнем конце основной части 71 средства 70 подачи исходного материала, и загружают через отверстие 237 загрузки, сформированное на боковой стенке 231'. Отверстие 237 загрузки можно открывать и закрывать, тем самым препятствуя снижению температуры во внутренней области емкости 20 для плавления, и предпочтительно оно открыто в течение загрузки исходного материала и закрыто в остальное время.The molten solution of the starting material is placed in a
Как показано на Фиг.2, емкость 20 для плавления включает электроды 21а-21d, 21'a-21'd в расплавленном растворе. Электроды 21а-21d, 21'а-21'd соединены с источником питания (не показан). Когда электричество подают на электроды 21a-21d, 21'a-21'd от источника питания, электрический ток протекает через расплавленный раствор и тем самым нагревает расплавленный раствор. Регулировка температуры расплавленного раствора и внутренней печной области может быть соответствующим образом осуществлена на каждой стадии плавления, осветления и перемешивания исходного материала путем нагревания посредством обеспечения протекания электрического тока через расплавленный раствор, и нагревания сверху расплавленного раствора посредством нагревателя 40, описанного ниже. Например, при плавлении исходного материала из состояния, при котором емкость 20 для плавления пуста, нагревание с помощью нагревателя 40 осуществляют только для получения определенного количества расплавленного раствора. Когда электроды 21a-21d, 21'a-21'd расположены в нижней части емкости 20 для плавления, если размещено фиксированное количество расплавленного раствора, конвекционный поток расплавленного раствора, в дополнение к расплавлению и осветлению, можно стимулировать посредством увеличения степени электрического нагрева с помощью электродов 21a-21d, 21'a-21'd и относительного ослабления нагревания расплавленного раствора, обеспечиваемого сверху.As shown in FIG. 2, the melting
Принимая во внимание задачу получения сильного конвекционного потока в расплавленном растворе, температура расплавленного раствора на уровне ¼ или менее глубины расплавленного раствора от дна 233 емкости 20 для плавления предпочтительно выше, чем температура расплавленного раствора на уровне ¼ или менее глубины расплавленного раствора от поверхности FL расплавленного раствора. Разность температур может быть получена соответствующим подбором величины нагревания, обеспечиваемого нагревателем 40, как описано ниже, и электрического нагревания, обеспечиваемого электродами 21a-21d, 21'a-21'd, исходя из температуры расплавленного раствора в соответствующих позициях, регистрируемой с использованием датчиков 22a-22c температуры, обеспеченных на внутренней стороне нижней части 23 печной стенки, которая вмещает расплавленный раствор, и датчиков температуры (не показаны), обеспеченных внутри электродов 21a-21d, 21'a-21'd.Taking into account the problem of obtaining a strong convection flow in the molten solution, the temperature of the molten solution at a level of ¼ or less than the depth of the molten solution from the
Разность температур может быть соответствующим образом установлена в зависимости от вязкости или т.п. расплавленного раствора и предпочтительно составляет по меньшей мере 10°C. Нижний предел разности температур более предпочтительно составляет 25°C и наиболее предпочтительно 40°C. Поскольку разность температур подавляет коррозию печных стенок, вызываемую расплавленным раствором, в дополнение к росту затрат вследствие электрического нагревания, разность температур предпочтительно составляет 150°C или менее, более предпочтительно, 130°C или менее, и наиболее предпочтительно, 100°C или менее. Температуру расплавленного раствора измеряют, как описано здесь и далее. Датчик температуры, такой как термопара или т.п., покрытый платиной, вставляют так, чтобы он проходил в расплавленный раствор из отверстия, находящегося на печной стенке, и измерения осуществляют с помощью датчика температуры. В качестве альтернативы, измерения также могут быть выполнены с использованием датчика температуры, расположенного внутри дальнего конца электродов 21a-21d, проходящих в расплавленный раствор.The temperature difference can be appropriately set depending on the viscosity or the like. molten solution and preferably at least 10 ° C. The lower limit of the temperature difference is more preferably 25 ° C and most preferably 40 ° C. Since the temperature difference suppresses the corrosion of the furnace walls caused by the molten solution, in addition to the cost increase due to electric heating, the temperature difference is preferably 150 ° C or less, more preferably 130 ° C or less, and most preferably 100 ° C or less. The temperature of the molten solution is measured as described hereinafter. A temperature sensor, such as a thermocouple or the like, coated with platinum, is inserted so that it passes into the molten solution from the hole located on the furnace wall, and measurements are carried out using a temperature sensor. Alternatively, measurements can also be made using a temperature sensor located inside the far end of the
Внутренняя часть электродов 21a-21d, 21'a-21'd предпочтительно включает устройство охлаждения (не показано), и электроды предпочтительно проходят по существу горизонтально в емкости 20 для плавления. Поскольку электроды 21a-21d, 21'a-21'd охлаждают посредством устройства охлаждения, можно подавить износ, вызываемый расплавленным раствором высокой температуры. Устройство охлаждения может иметь известную конфигурацию. Более того, поскольку электроды 21a-21d, 21'a-21'd проходят по существу горизонтально в емкости 20 для плавления, можно быстро осуществить увеличение температуры в расплавленном растворе вследствие электрического нагрева. Чтобы улучшить эффективность увеличения температуры расплавленного раствора, нижний передел длины, на которую проходят электроды, предпочтительно составляет 20 мм, более предпочтительно, 50 мм и, наиболее предпочтительно, 100 мм. Для минимизации количества платины или платинородиевого сплава, который корродирует в расплавленном растворе вследствие электрической проводимости, верхний предел длины, на которую проходят электроды, предпочтительно составляет 700 мм, более предпочтительно, 600 мм и, наиболее предпочтительно, 450 мм.The interior of the
Электроды 21a-21d, 21'a-21'd расположены в противоположном направлении, как показано на Фиг.2, и ток проходит между парой электродов 21a, 21a', парой электродов 21b, 21b', парой электродов 21c, 21c', парой электродов 21d, 21d' (количество электродов составляет восемь штук). Для обеспечения однородности расплавленного раствора посредством конвекционного потока в расплавленном растворе, отношение (b/с) количества b (л) загрузки исходного материала к количеству электродов предпочтительно составляет 350 или менее. Если отношение b/с превосходит 350, степень электрического нагрева в расплавленном растворе будет недостаточной, и в результате, обеспечение конвекционного потока будет недостаточным. Верхний предел отношения b/с более предпочтительно составляет 325 и, наиболее предпочтительно, 300. Для обеспечения компромисса между затратами на установку, связанными с электродами, и достижением однородности расплавленного раствора благодаря конвекционному потоку, нижний предел отношения b/с предпочтительно составляет 50, более предпочтительно, 60 и, наиболее предпочтительно, 75.The
Чтобы предотвратить образование мест с недостаточным нагревом в направлении плоскости расплавленного раствора при использовании тока, поверхность горизонтального сечения внутренней области емкости 20 для плавления по меньшей мере в месте размещения электродов имеет конфигурацию в виде n-угольника (n является целым числом по меньшей мере 4 и предпочтительно целым числом по меньшей мере 5). Как показано на Фиг.5(C), несмотря на то, что можно обеспечить горизонтальное сечение при n, равном четырем, такое расположение образует позиции, как показано пунктирной линией, в которых электрического нагревания относительно недостаточно. Если n, более предпочтительно, равно по меньшей мере 5 и, наиболее предпочтительно, по меньшей мере 6, в результате образуется меньше таких позиций. В настоящем воплощении, как показано на Фиг.2, хотя в целом нижняя часть 23 печной стенки имеет поверхность горизонтального сечения в форме n-угольника, с точки зрения упрощения конфигурации, поверхность горизонтального сечения внутренней части, по меньшей мере в месте размещения электродов, может быть в форме n-угольника. Чтобы обеспечить однородное нагревание в направлении сечения расплавленного раствора, поверхность горизонтального сечения внутренней области, по меньшей мере в месте размещения электродов, более предпочтительно представляет собой правильный n-угольник.To prevent the formation of places with insufficient heating in the direction of the plane of the molten solution when using current, the horizontal surface of the inner region of the
В настоящем воплощении поверхность горизонтального сечения представляет собой правильный 8-угольник. Однако настоящее воплощение этим не ограничено, и, например, боковые стенки 231a-231c, 231'a-231'c, как показано на Фиг.5(A), могут быть плавно соединены дугообразными поверхностями 232a-232h (другими словами, без угловых элементов). Как показано на Фиг.5(B), поверхность горизонтального сечения может быть округлой (например, окружность или овал), другими словами, n может принимать бесконечное значение. Однако, для облегчения установки электродов, места, в которых устанавливают электроды 21a-21d, 21'a-21'd, предпочтительно находятся на плоской поверхности, как показано на Фиг.2 и т.п.In the present embodiment, the horizontal section surface is a regular octagon. However, the present embodiment is not limited to this, and, for example, the
Источник напряжения, который соединяют с электродами 21a-21d, 21'a-21'd, не ограничен особым образом, но для улучшения эффективности нагревания расплавленного раствора источник переменного тока с частотой по меньшей мере 2,5 кГц является предпочтительным.The voltage source that is connected to the
Предпочтительно устройство 80 определения высоты поверхности раствора обеспечено в емкости 20 для плавления, и количество загрузки исходного материала или количество выхода расплавленного раствора предпочтительно приводят в соответствие относительно высоты поверхности FL раствора расплавленного раствора, определяемой устройством 80 определения высоты поверхности раствора. Другими словами, если зарегистрированное значение высоты поверхности FL раствора находится в пределах заранее заданного диапазона, загрузку исходного материала останавливают и выходящий поток стекла из питателя 30 обеспечивают, как описано ниже. Если зарегистрированное значение находится ниже заранее заданного диапазона, исходный материал загружают из средства 70 подачи исходного материала. Таким образом, можно повысить качество стекла за счет предотвращения износа электродов 21a-21d, 21'a-21'd от воздействия на них газовой среды. Устройство 80 определения высоты поверхности раствора в соответствии с настоящим изобретением представляет собой устройство, испускающее излучение в ближней области инфракрасного диапазона из полупроводникового лазера на поверхность FL раствора и регистрирующее отраженный свет. Однако, в этом отношении не существует ограничений.Preferably, the solution surface
Более предпочтительно, если высоту от дна емкости для плавления до поверхности раствора обозначают как Н, и высоту от дна емкости для плавления до самой верхней части электродов обозначают как h, количество загрузки исходного материала регулируют так, что h/H составляет 0,1-0,6. Таким образом, соответствующие электроды 21a-21d могут быть размещены, по отношению к глубине расплавленного раствора, так чтобы получить эффективный конвекционный поток в расплавленном растворе. Когда высота поверхности раствора слишком большая, тогда эффект нагревания, обусловленный электрическим нагреванием, является недостаточным, поэтому нижний предел отношения h/H более предпочтительно составляет 0,2 и, наиболее предпочтительно, 0,3. Более того, вследствие трудностей установки разности температур в вертикальном направлении расплавленного раствора, верхний предел отношения h/H более предпочтительно составляет 0,55 и, наиболее предпочтительно, 0,52.More preferably, if the height from the bottom of the melting vessel to the surface of the solution is denoted by H, and the height from the bottom of the melting vessel to the very top of the electrodes is denoted by h, the amount of feed of the starting material is adjusted so that h / H is 0.1-0 , 6. Thus, the
НагревательHeater
Нагреватель 40 обеспечен в верхней части емкости 20 для плавления для нагревания расплавленного раствора сверху расплавленного раствора. Таким образом, поскольку температура, как верхней части, так и нижней части расплавленного раствора возрастает, регулировка температуры в вертикальном направлении расплавленного раствора возможна в сочетании с электрическим нагреванием посредством электродов, и следовательно, существует преимущество в увеличении скорости плавления исходного материала. Нагреватель 40 предпочтительно включает горелки 41а, 41b сжигания для улучшения эффективности повышения температуры. Эти горелки 41а, 41b сжигания расположены на верхней части 23 печной стенки, которая вмещает расплавленный раствор. Горелки 41а, 41b сжигания в соответствии с настоящим воплощением расположены напротив друг друга и проходят от боковой стенки 261 верхней части 26 печной стенки внутрь. Хотя для горения можно использовать воздух или кислород или т.п. в горелках 41а, 41b сжигания, использование кислорода является предпочтительным для обеспечения плавления при высоких температурах.A
Если реакцию горения осуществляют с помощью горелок 41а, 41b сжигания, OH группы образуются в газовой атмосфере. OH группы могут снижать термическую стабильность стекла при смешивании с расплавленным раствором, в частности, при получении кристаллического стекла или т.п., они приводят к нестабильному росту кристаллов, что обусловлено различиями в скорости кристаллизации, возникающими вследствие распределения OH групп. Для предотвращения ухудшения качества или сопутствующего растрескивания, настоятельно необходимо подавлять смешивание OH групп с расплавленным раствором. Отношение (A:B) объема (A) над поверхностью FL раствора в емкости 20 для плавления и объема (B) расплавленного раствора предпочтительно составляет 1,0:1,0-1,5:1,0. Если A слишком велико относительно B, долговечность огнеупорных исходных материалов снижается, поскольку количество тепла существенно выше. Если A слишком мало относительно B, существует вероятность получения стекла с высоким содержанием OH групп. A:B более предпочтительно составляет 1,0:1,0-1,4:1,0 и, наиболее предпочтительно, 1,0:1,0-1,35:1,0. Как используют здесь, объем (A) над поверхностью FL раствора в емкости для плавления означает объем, занимаемый газом в емкости для плавления, и обычно он равен объему, рассчитанному вычитанием объема расплавленного раствора из общего объема емкости 20 для плавления. Обычно регулирование отношения A:B осуществляют путем изменения объема расплавленного раствора, используя загрузку исходного материала и/или количество выхода расплавленного раствора. Однако в этом смысле не существует ограничений, и такое регулирование может быть выполнено посредством изменения объема емкости 20 для плавления.If the combustion reaction is carried out using
Поверхность FL раствора предпочтительно устанавливают так, что разность α по высоте между центрами отверстий 43а, 43b горелок 41а, 41b сжигания и поверхностью FL раствора составляет по меньшей мере 300 мм. Таким образом, подавление смешивания OH групп с расплавленным раствором может быть улучшено, так как отверстия 43а, 43b, которые являются источником ОН групп, в достаточной степени отделены от расплавленного раствора. Нижний предел разности α по высоте более предпочтительно составляет 350 мм и, наиболее предпочтительно, 400 мм. Если разность α по высоте слишком велика, существует опасность того, что расплавленный раствор будет нагреваться недостаточно эффективно, и таким образом, верхний предел разности α по высоте предпочтительно составляет 850 мм, более предпочтительно, 700 мм и, наиболее предпочтительно, 650 мм. Установку (выбор задания) поверхность FL раствора можно осуществить по количеству выхода расплавленного раствора и/или загрузки исходного материала.The surface FL of the solution is preferably set so that the height difference α between the centers of the
Горелки 41а, 41b сжигания предпочтительно расположены так, что отверстия направлены в горизонтальном направлении, как в предпочтительном воплощении, или выше горизонтального направления. Если отверстия горелок сжигания направлены ниже горизонтального направления, риск смешивания OH групп с расплавленным раствором возрастает, поскольку пламя ориентировано в направлении расплавленного раствора. Однако, поскольку такой риск снижают согласно указанной выше конфигурации, предотвращение смешивания ОН групп с расплавленным раствором может быть улучшено. Чтобы достичь такого же эффекта, верхняя часть 26 печной стенки в настоящем воплощении имеет конфигурацию с более широкой диаметральной формой, чем боковая стенка 231 нижней части 23 печной стенки, чтобы таким образом прикрыть отверстия 43а, 43b горелок 41а, 41b сжигания от расплавленного раствора. Однако, в этом отношении не существует ограничений.The
Чтобы улучшить подавление смешивания OH групп с расплавленным раствором, отношение (а/b) выделяемой при горении теплоты (ккал/ч) на единицу времени работы горелок 41а, 41b сжигания к количеству b (л) загрузки исходного материала предпочтительно составляет 400 или менее. Если отношение а/b слишком велико, иначе говоря, если возникает избыточное горение относительно количества загрузки исходного материала, который нагревают, количество OH групп, смешиваемых с расплавленным раствором в единицу времени, может увеличиваться. Верхний предел отношения а/b более предпочтительно составляет 350 и, наиболее предпочтительно, 330. Учитывая, что процесс плавления замедляется вследствие недостаточного нагревания расплавленного раствора в случае, если отношение а/b слишком мало, нижний предел отношения а/b предпочтительно составляет 50, более предпочтительно, 70 и, наиболее предпочтительно, 100. Выделяемую при горении теплоту (ккал/ч) рассчитывают относительно количества подаваемого газа (например, газообразный кислород, газообразные углеводороды) в горелки 41а, 41b сжигания. Количество b (л) загрузки исходного материала представляет собой объем исходного материала (единицы: литры), загружаемого для получения количества расплавленного раствора, который находится в емкости для плавления в этот момент.In order to improve the suppression of mixing OH groups with the molten solution, the ratio (a / b) of the heat released during combustion (kcal / h) per unit time of operation of the
В настоящем воплощении, несмотря на то, что нагреватель 40 состоит из горелок 41а, 41b сжигания, в этом отношении не существует ограничений, и могут быть использованы нагревательные элементы на основе MoSi2 (например, Kanthal Super, выпускаемый Kanthal Co., Ltd) или нагревательные элементы на основе SiC (например, нагревательный элемент Erema, выпускаемый Tokai Konetsu Kogyo Co., Ltd) или т.п.In the present embodiment, although the
Возвращаясь к описанию емкости для плавления, часть и полностью вся верхняя часть 26 печной стенки и/или нижняя часть 23 печной стенки выполнена по меньшей мере из одного материала, выбираемого из группы, состоящей из электроплавленного литого огнеупора, огнеупорного кирпича или керамического волокна. Таким образом, износ верхней части 26 печной стенки, вызываемый горелками 41а, 41b сжигания, и/или износ нижней части 23 печной стенки, вызываемый контактом или т.п. с расплавленным раствором высокой температуры, могут быть подавлены. Чтобы максимизировать данный эффект, всю нижнюю часть 23 печной стенки и верхнюю часть 26 печной стенки предпочтительно формируют по меньшей мере из материала, выбираемого из группы, состоящей из электроплавленного литого огнеупора, огнеупорного кирпича или керамического волокна.Returning to the description of the melting tank, part and all of the
По меньшей мере участок нижней части 23 печной стенки, который находится в контакте с расплавленным раствором, предпочтительно состоит из основного компонента Zr2O и дополнительно включает SiO2 и/или Al2O3. Долговечность может быть улучшена благодаря использованию Zr2O в качестве основного компонента. Одновременное использование SiO2 и/или Al2O3 может улучшить стабильность Zr2O и возможно значительное улучшение коррозийной стойкости печи от расплавленного раствора. Этот эффект особенно заметен для стекла, полученного из SiO2-Al2O3-Li2O. Чтобы упростить конфигурацию настоящего воплощения, хотя всю нижнюю часть 23 печной стенки выполняют из элемента по существу одинакового состава, по меньшей мере участки, которые находятся в контакте с расплавленным раствором, могут быть выполнены из такого элемента вышеуказанного состава. Предотвращение коррозии может быть обеспечено путем охлаждения участка, подверженного коррозии на поверхности жидкого стекла, в зависимости от обстоятельств, в частности охлаждением части расплавленного раствора FL вверху.At least a portion of the bottom 23 of the furnace wall that is in contact with the molten solution preferably consists of a main component Zr 2 O and further includes SiO 2 and / or Al 2 O 3 . Durability can be improved by using Zr 2 O as the main component. The simultaneous use of SiO 2 and / or Al 2 O 3 can improve the stability of Zr 2 O and possibly significantly improve the corrosion resistance of the furnace from the molten solution. This effect is especially noticeable for glass made from SiO 2 —Al 2 O 3 —Li 2 O. In order to simplify the configuration of the present embodiment, although the entire
Газоотводный канал 28, включающий регулируемое отверстие, находится в верхней части 26 печной стенки емкости 20 для плавления и, предпочтительно, отверстие газоотводного канала 28 регулировать так, что внутреннее давление в емкости для плавления соответствует заранее заданному диапазону. Таким образом, качество изделия из стекла можно стабилизировать и накопление OH групп в емкости 20 для плавления может быть подавлено, тем самым усиливая подавление смешивания OH групп с расплавленным раствором. В настоящем воплощении, хотя отверстие газоотводного канала 28 регулируют посредством регулируемого клапана, в этом отношении не существует ограничений.A
В настоящем воплощении, поверхность горизонтального сечения верхней части 26 печной стенки имеет конфигурацию квадрата и газоотводный канал 28 обеспечен на поверхности боковой стенки 261, на которой отсутствуют горелки 41а, 41b сжигания. Направляющая труба 29 находится на противоположной поверхности относительно газоотводного канала 28, и направляющая труба 29 обеспечивает связь внутренней области емкости 20 для плавления с внешней атмосферой. Атмосферный воздух подают в емкость 20 для плавления из направляющей трубы 29, в зависимости от открытия газоотводящего канала 28. Этот внешний воздух вытесняет внутренний воздух, содержащий OH группы, из емкости 20 для плавления, наружу через газоотводящий канал 28. С учетом подавления смешивания OH групп с расплавленным раствором, газоотводящий канал 28 и/или направляющую трубу 29 предпочтительно устанавливают на той же высоте, как и горелки 41а, 41b сжигания, или ниже.In the present embodiment, the horizontal sectional surface of the
СмесительMixer
Смеситель 60 имеет такую конфигурацию, чтобы обеспечить выдвижную установку во внутреннюю область емкости для плавления. После расплавления исходного материала, смеситель 60 устанавливают из внешнего положения во внутреннее положение в емкости 20 для плавления, чтобы таким образом перемешивать расплавленный раствор. Другими словами, так как смеситель 60 расположен с внешней стороны емкости 20 для плавления в течение стадии плавления, на которой существует опасность соприкосновения элементов смесителя с нерасплавленным исходным материалом, износ смесителя 60 может быть подавлен. Ухудшение качества стекла, вызываемое составляющими смесителя 60, входящими в контакт с расплавленным раствором, также может быть подавлено.The
На Фиг.3 показано, как смеситель 60 устанавливают в емкость 20 для плавления. Если перемешивание не проводят, выполненное с возможностью открытия и закрытия отверстие 235, обеспеченное выше поверхности раствора FL расплавленного раствора на боковой стенке 231, закрыто, что обеспечивает плотное закрытие емкости 20 для плавления. После завершения стадии плавления, непосредственно перед стадией перемешивания, как показано на Фиг.3(A), выполненное с возможностью открытия и закрытия отверстие 235 открывают, посредством чего открывают выполненный с возможностью открытия и закрытия канал 236 и обеспечивают возможность установки смесителя 60. Смеситель в настоящем воплощении включает основную часть 61 в форме бруска, соединенную с приводом и изогнутую по существу под прямым углом на участке 63 изгиба, расположенном посередине основной части 61, проходя дальше к удаленному концу 65. Выполненный с возможностью открытия и закрытия канал 235 имеет поперечный размер больше, чем расстояние от участка 63 изгиба до удаленного конца 65, и вертикальный размер больше, чем диаметр основной части 61 (обычно, он имеет форму, вытянутую в продольном направлении). Смеситель 60 устанавливают так, что часть от участка 63 изгиба до удаленного конца 65 приведена в горизонтальное положение (Фиг.3(B)). Если удаленный конец 65 вставлен во внутреннюю область емкости 20 для плавления, основную часть 61 поворачивают, и удаленный конец 65 погружается в расплавленный раствор (Фиг.3(C)). После этого удаленный конец 65 двигается внутри расплавленного раствора, благодаря работе привода, и таким образом, расплавленный раствор механически перемешивают. Если удаленный конец 65 перемещается по требуемой орбите в расплавленном растворе, поперечная ширина выполненного с возможностью открытия и закрытия канала 236 должна иметь размер, достаточный, чтобы избежать контакта стенок выполненного с возможностью открытия и закрытия отверстия 235 с основной частью 61. После завершения перемешивания смеситель 60 и выполненное с возможностью открытия и закрытия отверстие 235 возвращают последовательно в состояние, представленное на Фиг.3(B), (А), и смеситель 60 возвращают во внешнее положение емкости 20 для плавления.Figure 3 shows how the
На Фиг.4 представлен неполный увеличенный вид сечения смесителя 60, представленного на Фиг.3. Внутренняя область смесителя включает канал 66 для охлаждающей среды. Керамический материал 67 с высоким коэффициентом теплового расширения обеспечивают на внешней окружной области канала 66 для охлаждающей среды. Керамический материал 67 с высоким коэффициентом теплового расширения предпочтительно покрывают платиной или платинородиевым сплавом 68. Так как платина или платинородиевый сплав 68 проявляют превосходную стабильность, они подавляют поступление нежелательных примесей в расплавленный раствор, что обеспечивает возможность осуществления перемешивания. Более того, износ смесителя 60, вследствие прохождения охлаждающей среды через канал 66 охлаждающей среды, может быть подавлен. Количество используемой платины или платинородиевого сплава может быть снижено путем размещения керамического материала между платиной или платинородиевым сплавом 68 и каналом 66 охлаждающей среды, что снижает затраты на изготовление. Повреждение смесителя 60 вследствие деформации может быть подавлено путем использования керамического материала с высоким коэффициентом теплового расширения в качестве керамического материала и приближения характеристики теплового расширения, вызываемого изменениями температуры, к такой характеристике для платинового или платинородиевого сплава 68. Таким образом, керамический материал с высоким коэффициентом теплового расширения представляет собой керамический материал, проявляющий характеристику теплового расширения в температурных условиях стадии перемешивания, приближенную к такой характеристике платины или платинородиевого сплава, и его можно выбрать в зависимости от температурных условий. Однако в основном можно использовать керамические материалы на основе Al2O3-CaO или т.п. Не существует особенных ограничений на охлаждающую среду, протекающую по каналу 66 для охлаждающей среды, и среда может включать воду, жидкости, такие как масло или т.п., и воздух или т.п.Figure 4 presents an incomplete enlarged sectional view of the
Большое количество расплавленного стекла в единицу времени можно получить из питателя 30, как описано ниже, путем осуществления плавления, осветления и перемешивания исходного материала в одной емкости 20 для плавления, и при обеспечении возможности образования стеклянных блоков большого объема. Однако в этом отношении не существует ограничений и различные емкости для плавления используют для проведения плавления, осветления и перемешивания исходного материала.A large amount of molten glass per unit time can be obtained from the
ПитательFeeder
Питатель 30 позволяет начинать и заканчивать подачу с использованием устройства контроля за выходом продукции (не показано), соединяет емкость 20 для плавления с внешней средой и вводит расплавленное стекло из емкости 20 для плавления в формообразующий штамп 50. Более конкретно, расплавленное стекло протекает в соединительное отверстие 33, обращенное к расплавленному раствору, и стекло поступает из нагнетательного отверстия 35, через основную часть 31 и в формообразующий штамп 50. Такой тип питателя 30 выполняют из платины или платинородиевого сплава, чтобы подавить поступление нежелательных примесей в расплавленное стекло.The
Питатель 30 предпочтительно размещают на дне 233 емкости 20 для плавления для обеспечения выхода расплавленного стекла с улучшенной однородностью, и более предпочтительно, размещают по существу по центру дна 233. Выражение «по существу по центру дна» означает произвольное положение в области, включающей форму, подобную проекции дна вдоль вертикальной оси емкости 20 для плавления, центр тяжести формы совпадает с центром проекции дна и имеет 10% площади поверхности от проекции дна.
Хотя соединительное отверстие 33 питателя 30 предпочтительно расположено над дном 233, чтобы обеспечить выход расплавленного стекла, проявляющего улучшенную однородность, размещение ниже высоты размещения электродов 21a-21d, 21'a-21'd необходимо, чтобы избежать воздействия электрического нагрева.Although the connecting
Формообразующий штампForming stamp
Формообразующий штамп 50 обеспечивает формование расплавленного стекла, поступающего из питателя 30. Формообразующий штамп 50 имеет размеры, совпадающие с требуемыми размерами изделия из стекла. Например, формообразующий штамп 50 большого объема используют, если предполагается изделие из стекла большого размера. Предпочтительно обеспечивают механизм для изменения расстояния между нагнетательным отверстием 35 и формообразующим штампом 50. Таким образом, даже если количество расплавленного стекла, которое поступает и накапливается в формообразующем штампе 50, возрастает постепенно, так как расстояние падения расплавленного стекла, поступающего из нагнетательного отверстия 35, обычно поддерживают минимальным, образование бороздок или проникновение воздушных пузырьков или т.п. в изделии из стекла может быть подавлено.The forming
Способ получения изделия из стекла с использованием устройства 10 для получения, описанного ниже, предпочтительно подходит для изготовления изделия из стекла, в котором вязкость расплавленного раствора при максимальной температуре в ходе стадии нагрева составляет по меньшей мере 1,5 Пуаз. Поскольку даже такое жидкое стекло высокой вязкости позволяет обеспечивать прозрачность благодаря конвекционному потоку и механическое перемешивание с помощью смесителя 60, возможно достаточное улучшение однородности стекла. Нижний предел вязкости расплавленного раствора при максимальной температуре в ходе стадии нагрева более предпочтительно составляет 1,7 Пуаз и, наиболее предпочтительно, 1,8 Пуаз. Если вязкость расплавленного раствора слишком высока, требуется большое количество энергии для обеспечения конвекционного потока и механического перемешивания, что приводит к увеличению затрат на изготовление. Таким образом, верхний предел вязкости расплавленного раствора при максимальной температуре в ходе стадии нагревания предпочтительно составляет 3,0 Пуаз, более предпочтительно, 2,8 Пуаз и, наиболее предпочтительно, 2,7 Пуаз.The method for producing a glass product using the
Содержание OH групп в изделии из стекла, полученном указанным выше способом, составляет 570 ppm или менее. Такой тип изделия из стекла применяют как изделие из стекла с низким термическим коэффициентом расширения, проявляющим превосходные характеристики термостойкости. Верхний предел содержания OH групп в изделии из стекла составляет более предпочтительно 540 ppm и, наиболее предпочтительно, 500 ppm. В свете объединенного эффекта снижения содержания ОН групп и итогового увеличения стоимости изготовления, нижний предел содержания ОН групп в изделии из стекла предпочтительно составляет 50 ppm, более предпочтительно, 150 ppm и, наиболее предпочтительно, 200 ppm.The OH group content of the glass product obtained by the above method is 570 ppm or less. This type of glass product is used as a glass product with a low thermal coefficient of expansion exhibiting excellent heat resistance characteristics. The upper limit of the OH group content of the glass product is more preferably 540 ppm and, most preferably, 500 ppm. In light of the combined effect of reducing the content of OH groups and the resulting increase in manufacturing cost, the lower limit of the content of OH groups in a glass product is preferably 50 ppm, more preferably 150 ppm and, most preferably, 200 ppm.
Содержание OH групп в изделии из стекла можно рассчитать, используя уравнение Ламберта-Бера, как указано ниже.The OH group content of the glass product can be calculated using the Lambert-Behr equation, as described below.
C=log10(Ta/Tb)/αt,C = log 10 (Ta / Tb) / αt,
где С означает содержание ОН молекул (ppm), альфа означает молярный коэффициент поглощения воды (8,6 л/моль·мм), t является толщиной матового стекла (мм), Ta и Tb являются коэффициентами пропускания (%) для каждой длины волны. Более конкретно, Ta представляет собой коэффициент пропускания, имеющий максимальное значение вблизи длины волны 2,0 мкм, и Tb представляет собой коэффициент пропускания, имеющий минимальное значение вблизи длины волны 2,21 мкм.where C means the content of OH molecules (ppm), alpha means the molar absorption coefficient of water (8.6 l / mol · mm), t is the thickness of the frosted glass (mm), Ta and Tb are the transmittance (%) for each wavelength. More specifically, Ta is a transmittance having a maximum value near a wavelength of 2.0 μm, and Tb is a transmittance having a minimum value near a wavelength of 2.21 μm.
Изделие из стекла предпочтительно получают из SiO2-Al2O3-Li2O.The glass product is preferably obtained from SiO 2 —Al 2 O 3 —Li 2 O.
Изделие из стекла SiO2-Al2O3-Li2O представляет собой изделие из стекла с низким коэффициентом расширения, применяемое в различных областях, включая астрономический телескоп или устройство экспонирования в полупроводниковом производстве. Известно, что температура плавления исходного материала и вязкость расплавленного раствора экстремально высоки. Однако, согласно способу получения в соответствии с изобретением, сочетание нагревания с использованием указанных выше горелок 41а, 41b сжигания и электрического нагревания посредством электродов 21a-21d, 21'а-21'd обеспечивает быстрое и достаточное плавление исходного материала, в дополнение к быстрому и достаточному осветлению, вследствие обеспечения конвекционного потока. Следовательно, может быть получено изделие из стекла SiO2-Al2O3-Li2O с превосходной однородностью. Так как примешивание OH групп к расплавленному раствору подавляют, получают изделие из стекла с особенно низким коэффициентом теплового расширения. Кроме того, способ получения в соответствии с настоящим изобретением подходит для получения аморфного стекла, применяемого в подложках жестких дисков, сформированных из SiO2-Li2O, или кристаллического стекла, применяемого в подложках жестких дисков, или кристаллического стекла, используемого для оптических фильтров связи.The SiO 2 —Al 2 O 3 —Li 2 O glass product is a low expansion coefficient glass product used in various fields, including an astronomical telescope or an exposure device in a semiconductor manufacturing facility. It is known that the melting temperature of the starting material and the viscosity of the molten solution are extremely high. However, according to the production method in accordance with the invention, the combination of heating using the
Температурные условияTemperature conditions
Температурные условия на каждой стадии при получении SiO2-Al2O3-Li2O стекла с использованием устройства 10 для получения, как описано выше, предпочтительно использовать следующие.The temperature conditions at each stage in the preparation of SiO 2 -Al 2 O 3 -Li 2 O glass using the
Если шихту загружают в состоянии, при котором емкость 20 для плавления полностью пуста, чтобы таким образом получить расплавленный раствор, температура во внутреннем пространстве емкости 20 для плавления, обеспечиваемая нагревателем 40, предпочтительно составляет 1530-1550°C.If the charge is loaded in a state in which the
После того как емкость 20 для плавления заполняют определенным количеством расплавленного раствора, за исключением случаев изменения состава стекла или т.п., расплавленный раствор в емкости 20 для плавления регулируют так, чтобы оно было не менее заданного количества. Другими словами, даже после выхода требуемого количества расплавленного стекла при получении стеклянных блоков, количество расплавленного раствора регулируют так, что определенное количество расплавленного раствора остается в емкости 20 для плавления.After the
После завершения одного прохода с получением стеклянного блока, исходный материал подают в расплавленный раствор и плавят до тех пор, пока не достигают определенного уровня (стадия плавления). Чтобы препятствовать износу платины или ущербу от остатка плавления (приводящему к нежелательным примесям), температура на данной стадии предпочтительно составляет 1450-1550°C в верхней части расплавленного раствора, более предпочтительно, 1460-1540°C и, наиболее предпочтительно, 1480-1500°C.After completing one pass to obtain a glass block, the starting material is fed into the molten solution and melted until a certain level is reached (melting step). To prevent platinum wear or damage from the melting residue (resulting in undesirable impurities), the temperature at this stage is preferably 1450-1550 ° C at the top of the molten solution, more preferably 1460-1540 ° C and, most preferably, 1480-1500 ° C.
После завершения плавления исходного материала, осветление и перемешивание выполняют одновременно (стадии осветления и перемешивания). Чтобы снизить использование энергии сжигания от нагревателя 40 и подавить выпадение кристаллов на поверхности стекла, температура в ходе данной стадии предпочтительно составляет 1500-1560°C и, наиболее предпочтительно, 1510-1540°C. Температура нижней части расплавленного раствора предпочтительно составляет 1530-1600°C, более предпочтительно, 1540-1595°C и, наиболее предпочтительно, 1550-1590°C, чтобы обеспечить однородность расплавленного раствора посредством конвекционного потока и подавить ухудшение, вызванное наличием платины.After completion of the melting of the starting material, clarification and mixing are performed simultaneously (clarification and mixing stages). To reduce the use of combustion energy from the
ПРИМЕРЫEXAMPLES
Пример 1Example 1
Используя устройство 10 для получения изделия из стекла, как описано ниже, загружают шихту исходного материала, в показателях количества оксидов, мас.%, включающую 54,5-57% SiO2, 6,0-8,5% P2O5, 22,0-26,0% Al2O3, 3,5-4,2% Li2, 0,6-1,6% MgO, 0,4-1,4% ZnO, 0,7-2,0 CaO, 0,6-1,7% BaO, 1,6-2,7% TiO2, 1,0-2,2% ZrO2 и 0,8-1,2% As2O3. Высоту H от дна 233 емкости 20 для плавления до поверхности жидкости устанавливают 976 мм и подают кислород к горелкам 41a, 41b сжигания, которые активируют. Переменный ток частотой 3,0 кГц подключают к электродам 21a-21d, 21'a-21'd, которые проходят на 120-130 мм в горизонтальном направлении в емкость для плавления, чтобы таким образом осуществить процесс плавления. После этого устанавливают смеситель 60, чтобы осуществить осветление и перемешивание. Когда температуру расплавленного раствора в ходе этого периода измеряют с помощью датчика температуры, обеспеченного на высоте 750 мм от дна 233 (регистрируемое значение относят к температуре верхней части) и датчика температуры в электродах, находящихся на высоте 230 мм от дна 233 (регистрируемое значение относят к температуре нижней части), температура верхней части составляет 1516°C-1530°C, а температура нижней части составляет 1580°C-1589°C. Температура нижней части выше, чем температура верхней части при разности температур приблизительно 60°C. Таким образом, можно предположить, что конвекционный поток в расплавленном растворе обеспечен. Объем (A) сверху поверхности FL расплавленного раствора в емкости 20 для плавления составляет 2,766 м3, объем (B) расплавленного раствора составляет 3,281 м3 и A:B=1,19:1. Расстояние по высоте между центром отверстия горелки сжигания и поверхностью раствора составляет 612 мм. Количество загрузки b исходного материла составляет 1020 (л), количество теплоты, полученной в результате сжигания, за единицу времени составляет 240000 (ккал/ч) и отношение a/b составляет 235,2. Высота h до самой верхней части электродов составляет 400 мм. Поскольку количество электродов с равно 8, отношение b/с составляет 127,5.Using the
Расплавленное стекло, полученное указанным выше способом, подают в формообразующий штамп 50 и после охлаждения и отжига получают изделие из стекла диаметром 1700 мм и толщиной 400 мм. Смеситель 60 вращают до завершения выхода расплавленного стекла в формообразующий штамп 50 и после завершения подачи расплавленного стекла, смеситель 60 возвращают в верхнее положение емкости 20 для плавления. Данное изделие из стекла нарезают по толщине приблизительно по 10 мм и после нанесения поляризационной адгезионной пленки на поверхность отрезанных частей, изображения поверхности получали с применением графического программного обеспечения. Результаты представлены на Фиг.7. Содержание OH групп в изделии из стекла составляет 424-566 ppm, при расчете по уравнению Ламберта-Бера, указанному выше.The molten glass obtained by the above method is fed into a forming
Сравнительный пример 1Comparative Example 1
За исключением того факта, что электроды 21a-21d, 21'a-21'd отсутствуют, устройство с такой же конфигурацией, как устройство 10 для получения, используют для изготовления изделия из стекла в том же порядке, как в примере 1. В ходе плавления, осветления и перемешивания, температура верхней части составляет 1602-1604°C и температура нижней части составляет 1544-1546°C. Следовательно, температура верхней части выше, чем температура нижней части. Таким образом, можно предположить, что конвекционный поток в расплавленном растворе не обеспечен. Изображение поверхности вырезанных частей представлено на Фиг.6.Except for the fact that there are no
Как видно из Фиг.7, изделие из стекла, полученное в примере 1, является однородным и имеет особенно низкое количество полос. В противоположность этому, как показано на Фиг.6, изделие из стекла, полученное в соответствии со сравнительным примером 1, имеет плохую однородность и, как следствие, возникновение полос.As can be seen from Fig. 7, the glass product obtained in Example 1 is homogeneous and has a particularly low number of stripes. In contrast, as shown in FIG. 6, the glass product obtained in accordance with comparative example 1 has poor uniformity and, as a consequence, the occurrence of strips.
Базисный пример 1Basic example 1
Следующие испытания выполняли для проверки того, что отношение объема (A) выше расплавленного раствора до поверхности FL раствора и объема (B) расплавленного раствора влияет на содержание OH групп в изделии из стекла. За исключением того, что исходный материал загружали так, что объем (A) над поверхностью FL расплавленного раствора в емкости 20 для плавления составлял 1,369 м3, а объем (B) расплавленного раствора составлял 1,768 м3 (A:B=0,77:1), изделие из стекла получали в таком же порядке, как в примере 1. Содержание ОН групп в изделии из стекла составляет 953-998 ppm при расчете по уравнению Ламберта-Бера, указанному выше. Коэффициент пропускания измеряют с помощью инфракрасного спектрометра 270-30, выпускаемого Hitachi Ltd., используя образец изделия из стекла перед кристаллизационной термической обработкой, шлифованный до толщины 10 мм. Максимальное значение коэффициента пропускания вблизи длины волны 2,0 мкм принимают за Ta, а минимальное значение коэффициента пропускания вблизи длины волны 2,21 мкм принимают за Tb. Потери отражения от поверхности включены в значение коэффициента пропускания.The following tests were performed to verify that the ratio of the volume (A) above the molten solution to the surface of the solution FL and the volume (B) of the molten solution affects the OH group content of the glass product. Except that the starting material was loaded so that the volume (A) above the surface of the FL of the molten solution in the
Базисный пример 1Basic example 1
Следующие испытания выполняли для проверки того, что отношение числа электродов и количества загрузки исходного материла влияет на содержание OH групп в изделии из стекла. В базисном примере 2-1 изделие из стекла изготавливали в таком же порядке, как в примере 1, используя устройство для получения, содержащее четыре электрода (поверхность горизонтального сечения нижней части 23 печной стенки представляет собой квадрат), а в базисных примерах 2-2~2-7 использовали устройство для получения, содержащее восемь электродов (поверхность горизонтального сечения нижней части 23 печной стенки представляет собой правильный восьмиугольник), за исключением того, что условия, представленные в таблице 1, были изменены. В базисном примере 2-7 время перемешивания меньше, чем в других базисных примерах, при этом оно составляет 3/5 от времени в других базисных примерах.The following tests were performed to verify that the ratio of the number of electrodes and the loading amount of the starting material affects the OH group content of the glass product. In basic example 2-1, a glass product was made in the same order as in example 1, using a receiving device containing four electrodes (the horizontal section surface of the lower part of the
Базисный пример 2Basic example 2
В сравнительном примере 2, за исключением того, что перемешивание не осуществляют, изделие из стекла получают в таком же порядке, как в базисном примере 2-1.In comparative example 2, except that stirring is not carried out, the glass product is obtained in the same order as in basic example 2-1.
Содержание OH групп, количество полос и уровень попадания нежелательных примесей в изделие из стекла, полученные в базисном примере 2 и сравнительном примере 2, представлены в таблице 1. В таблице 1 обозначения возникновения полос представлены следующим образом: A - не наблюдается, B - почти не наблюдается, C: наблюдается небольшое количество, D: возникает много полос. Обозначения нежелательных примесей представлены следующим образом: A: нет примесей, B: почти нет примесей, C: небольшое количество примесей, D: высокий уровень примесей.The content of OH groups, the number of bands and the level of undesirable impurities entering the glass product, obtained in basic example 2 and comparative example 2, are presented in table 1. In table 1, the symbols for the appearance of the bands are presented as follows: A - not observed, B - almost not observed, C: a small amount is observed, D: there are many bands. Designations of unwanted impurities are presented as follows: A: no impurities, B: almost no impurities, C: small amount of impurities, D: high level of impurities.
Как показано в таблице 1, при сравнении со сравнительным примером 2, количество полос и нежелательных примесей в базисных примерах 2-1~2-7 было приемлемым. Таким образом, полосы и нежелательные примеси, полученные в изделии из стекла, могут быть уменьшены за счет осуществления перемешивания. В базисных примерах 2-2~2-6 количество полос и нежелательных примесей низкое, и следовательно, могут быть получены превосходные изделия из стекла.As shown in table 1, when compared with comparative example 2, the number of bands and undesirable impurities in the base examples 2-1 ~ 2-7 was acceptable. Thus, strips and undesirable impurities obtained in a glass product can be reduced by mixing. In the basic examples 2-2 ~ 2-6, the number of bands and undesirable impurities is low, and therefore excellent glass products can be obtained.
Базисный пример 3Basic example 3
Результаты, показывающие, что содержание ОН групп также влияет на кристаллизацию стекла, проверяли, используя стекло SiO2-Al2O3-Li2O с таким же составом, как в примере 1, для приготовления партий стекла с соответственно разным содержанием OH групп. Данные образцы стекла кристаллизовали соответствующей тепловой обработкой и затем оценивали качество кристаллизации и характеристики обработки после кристаллизации. Результаты представлены в таблице 2. В таблице 2 A означает хорошее качество, B означает среднее качество и С означает плохое качество.Results showing that the OH group content also affects the crystallization of the glass was verified using SiO 2 —Al 2 O 3 —Li 2 O glass with the same composition as in Example 1 to prepare batches of glass with a correspondingly different OH group content. These glass samples were crystallized by appropriate heat treatment and then the quality of crystallization and the processing characteristics after crystallization were evaluated. The results are presented in table 2. In table 2, A means good quality, B means average quality, and C means poor quality.
Как показано в таблице 2, стекло с содержанием OH групп по меньшей мере 578 ppm не проявляет хорошую кристаллизацию и не показывает хорошие характеристики обработки после кристаллизации. Напротив, стекло с содержанием OH групп 548 ppm или менее проявляет хорошую кристаллизацию и хорошие характеристики обработки после кристаллизации. Таким образом подтверждено, что улучшение кристаллизации и характеристик обработки после кристаллизации обеспечивается снижением содержания OH групп.As shown in table 2, glass with an OH group content of at least 578 ppm does not show good crystallization and does not show good processing characteristics after crystallization. In contrast, glass with an OH group content of 548 ppm or less exhibits good crystallization and good processing characteristics after crystallization. Thus, it was confirmed that the improvement of crystallization and processing characteristics after crystallization is provided by a decrease in the content of OH groups.
Были сделаны изображение поверхности изделия из стекла после кристаллизации с содержанием ОН групп 778 ppm и 548 ppm. Эти результаты представлены на фиг.8((A) соответствует 778 ppm, соответствует 548 ppm). Как показано на Фиг.8, подтверждается, что в изделии из стекла с содержанием OH групп 778 ppm образуются трещины, и такие трещины отсутствуют в изделии из стекла с содержанием ОН групп 548 ppm. Таким образом, подтверждено, что образование трещин в изделии из стекла в ходе кристаллизации может быть подавлено снижением содержания OH групп.An image was made of the surface of a glass product after crystallization with OH groups of 778 ppm and 548 ppm. These results are presented in Fig. 8 ((A) corresponds to 778 ppm, corresponds to 548 ppm). As shown in FIG. 8, it is confirmed that cracks are formed in the glass product with an OH group content of 778 ppm, and such cracks are absent in the glass product with an OH group content of 548 ppm. Thus, it was confirmed that the formation of cracks in a glass product during crystallization can be suppressed by a decrease in the content of OH groups.
Список обозначенийList of Symbols
10 устройство получения изделия из стекла10 device for the production of glass
20 емкость для плавления20 capacity for melting
21 электроды21 electrodes
23 нижняя часть печной стенки23 lower part of the furnace wall
233 дно233 bottom
26 верхняя часть печной стенки26 upper part of the furnace wall
28 газоотводящий канал28 gas outlet
30 питатель30 feeder
40 нагреватель (средство нагревания)40 heater (heating means)
41 горелка сжигания41 burner
43 отверстие43 hole
50 формообразующий штамп50 forming stamp
60 смеситель60 mixer
66 канал для охлаждающей среды66 channel for the cooling medium
67 керамика с высоким коэффициентом теплового расширения67 high thermal expansion ceramic
68 платина или платинородиевый сплав68 platinum or platinum rhodium alloy
Claims (28)
подачу исходного материала в емкость для плавления, включающую электроды в расплавленном растворе, и
нагревание расплавленного раствора путем приложения электрического тока к электродам и нагревание расплавленного раствора сверху расплавленного раствора, и
после расплавления исходного материала установку смесителя из внешнего положения во внутреннее положение емкости для плавления, чтобы перемешать расплавленный раствор с помощью смесителя.1. A method of producing a glass product, in which glass is fed into a forming die from a feeder, which is connected to a melting tank containing a molten solution of the starting material, comprising the following stages:
supplying the starting material to a melting vessel including electrodes in the molten solution, and
heating the molten solution by applying an electric current to the electrodes and heating the molten solution on top of the molten solution, and
after the initial material has melted, the mixer is installed from an external position to an internal position of the melting vessel in order to mix the molten solution with a mixer.
емкость для плавления, вмещающую расплавленный раствор исходного материала и включающую электроды, погруженные в расплавленный раствор;
питатель, соединенный с емкостью для плавления,
средство нагревания, расположенное в верхней части емкости для плавления,
формообразующий штамп, с помощью которого придают форму расплавленному стеклу, выходящему из питателя, и
смеситель, выполненный с возможностью установки во внутренней части емкости для плавления и извлечения из этой области.24. A device for producing glass products, including:
a melting tank containing the molten solution of the starting material and including electrodes immersed in the molten solution;
a feeder connected to a melting tank,
heating means located at the top of the melting tank,
a forming die with which molten glass exiting the feeder is shaped; and
a mixer made with the possibility of installation in the inner part of the tank for melting and extraction from this area.
средство нагревания включает горелку сжигания, обеспеченную на верхней части печной стенки. 28. The device for producing according to any one of paragraphs.24-27, in which the capacity for melting includes the lower part of the furnace wall containing the molten solution, and the upper part of the furnace wall located above the lower part of the furnace wall, and
the heating means includes a combustion burner provided on the upper part of the furnace wall.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008171139A JP5265975B2 (en) | 2008-06-30 | 2008-06-30 | Manufacturing method and manufacturing apparatus for glass molded body |
JP2008-171139 | 2008-06-30 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2011102520A RU2011102520A (en) | 2012-08-10 |
RU2465221C2 true RU2465221C2 (en) | 2012-10-27 |
Family
ID=41465952
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011102520/03A RU2465221C2 (en) | 2008-06-30 | 2009-06-29 | Method of making glass articles and device to this end |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5265975B2 (en) |
CN (1) | CN102076619B (en) |
RU (1) | RU2465221C2 (en) |
WO (1) | WO2010001857A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2813819C2 (en) * | 2019-04-15 | 2024-02-19 | Глассфлейк Лтд | System and method for melting glass or ceramic materials |
US12012350B2 (en) | 2019-04-15 | 2024-06-18 | Glassflake Ltd | System and method for melting glass or ceramic materials |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5580685B2 (en) * | 2009-08-18 | 2014-08-27 | Hoya株式会社 | Glass manufacturing method, glass melting furnace, glass manufacturing apparatus, glass blank manufacturing method, information recording medium substrate manufacturing method, information recording medium manufacturing method, display substrate manufacturing method and optical component manufacturing method |
CN103570240B (en) * | 2012-07-29 | 2016-04-06 | 苏州宏久航空防热材料科技有限公司 | A kind of devices and methods therefor reducing bushing place, centrifugal cotton molten bath glass melt viscosity |
JP6813817B2 (en) * | 2015-12-29 | 2021-01-13 | ヴェオリア ニュークリア ソリューションズ インコーポレイテッドVeolia Nuclear Solutions Inc. | Systems and methods for electrode seal assemblies |
CN107857462A (en) * | 2017-12-18 | 2018-03-30 | 山东聚源玄武岩纤维股份有限公司 | A kind of pneumoelectric kiln for being used to produce basalt continuous fiber |
CN109399942A (en) * | 2018-11-22 | 2019-03-01 | 宁波荣山新型材料有限公司 | A kind of foam glass Ceramic Composite building heat preservation heat-barrier material and preparation method thereof |
EP3760595A1 (en) * | 2019-07-04 | 2021-01-06 | International Partners in Glass Research (IPGR) e.V. | Glass melting furnace |
CN113024090A (en) * | 2019-12-24 | 2021-06-25 | 江苏康姆罗拉特种陶瓷有限公司 | Quartz crystal forming equipment |
CN112520978B (en) * | 2020-11-24 | 2022-11-15 | 重庆市渝琥玻璃有限公司 | Circulating cooling agitated vessel |
JP2022088071A (en) * | 2020-12-02 | 2022-06-14 | 日本電気硝子株式会社 | Glass melting furnace monitoring method and glass article manufacturing method |
CN113562959A (en) * | 2021-06-30 | 2021-10-29 | 陕西彩虹工业智能科技有限公司 | Flue structure of flexible glass kiln |
KR102649011B1 (en) * | 2022-01-04 | 2024-03-18 | 한국수력원자력 주식회사 | Remote restart system for vitrification equipment and operation method thereof |
CN115367999A (en) * | 2022-09-21 | 2022-11-22 | 成都光明光电股份有限公司 | Intermittent optical glass production method and device |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU34719A1 (en) * | 1933-01-31 | 1934-02-28 | В.Э. Бромлей | Electric furnace for melting glass under vacuum |
EP0317551A2 (en) * | 1987-05-30 | 1989-05-24 | BETEILIGUNGEN SORG GMBH & CO. KG | Glass-melting furnace |
SU1544717A2 (en) * | 1988-05-23 | 1990-02-23 | Предприятие П/Я В-2268 | Electric glass-melting furnace |
RU2288193C2 (en) * | 2001-03-02 | 2006-11-27 | Дзе Бок Груп, Инк. | Method of melting of the glass-forming material in the glass melting furnace and the oxyfuel burner |
RU2301201C2 (en) * | 2001-03-23 | 2007-06-20 | Витро Глобал, С.А. | Method and system for production of glass in glass-making furnace and burner used in this furnace |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3850606A (en) * | 1973-07-02 | 1974-11-26 | Owens Illinois Inc | Method for melting glass-making materials |
US4366571A (en) * | 1981-03-16 | 1982-12-28 | Corning Glass Works | Electric furnace construction |
US4430109A (en) * | 1981-03-16 | 1984-02-07 | Corning Glass Works | Method of regulating fuel and air flow to a glass melting furnace |
DE3445557A1 (en) * | 1984-12-14 | 1986-06-19 | Nikolaus Sorg GmbH & Co KG, 8770 Lohr | ELECTRICALLY OPERATED DISCONTINUOUS GLASS MELTING STOVE |
DE19548027C2 (en) * | 1995-12-21 | 1999-04-01 | Bayer Ag | Electric resistance melting furnace |
DE10057285B4 (en) * | 2000-11-17 | 2004-07-08 | Schott Glas | Melting device and method for producing highly UV-transmissive glasses |
DE102004052514B4 (en) * | 2004-10-21 | 2009-03-26 | Schott Ag | Method and mold for casting glass blocks |
JP2006160546A (en) * | 2004-12-06 | 2006-06-22 | Hitachi Ltd | Flat surface-type display device |
JP2007269509A (en) * | 2006-03-30 | 2007-10-18 | Ohara Inc | Melting apparatus |
-
2008
- 2008-06-30 JP JP2008171139A patent/JP5265975B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2009
- 2009-06-29 CN CN200980124596.3A patent/CN102076619B/en not_active Expired - Fee Related
- 2009-06-29 WO PCT/JP2009/061851 patent/WO2010001857A1/en active Application Filing
- 2009-06-29 RU RU2011102520/03A patent/RU2465221C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU34719A1 (en) * | 1933-01-31 | 1934-02-28 | В.Э. Бромлей | Electric furnace for melting glass under vacuum |
EP0317551A2 (en) * | 1987-05-30 | 1989-05-24 | BETEILIGUNGEN SORG GMBH & CO. KG | Glass-melting furnace |
SU1544717A2 (en) * | 1988-05-23 | 1990-02-23 | Предприятие П/Я В-2268 | Electric glass-melting furnace |
RU2288193C2 (en) * | 2001-03-02 | 2006-11-27 | Дзе Бок Груп, Инк. | Method of melting of the glass-forming material in the glass melting furnace and the oxyfuel burner |
RU2301201C2 (en) * | 2001-03-23 | 2007-06-20 | Витро Глобал, С.А. | Method and system for production of glass in glass-making furnace and burner used in this furnace |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2813819C2 (en) * | 2019-04-15 | 2024-02-19 | Глассфлейк Лтд | System and method for melting glass or ceramic materials |
US12012350B2 (en) | 2019-04-15 | 2024-06-18 | Glassflake Ltd | System and method for melting glass or ceramic materials |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2010006674A (en) | 2010-01-14 |
RU2011102520A (en) | 2012-08-10 |
CN102076619B (en) | 2014-05-21 |
CN102076619A (en) | 2011-05-25 |
JP5265975B2 (en) | 2013-08-14 |
WO2010001857A1 (en) | 2010-01-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2465221C2 (en) | Method of making glass articles and device to this end | |
JP4927027B2 (en) | Apparatus and method for producing high melting point glass material or high melting point glass ceramic material | |
KR101971755B1 (en) | Apparatus for producing molten glass, method for producing molten glass, and method for producing plate glass using said apparatus and method | |
KR102527565B1 (en) | Manufacturing method of glass article and glass melting furnace | |
US20190322563A1 (en) | Apparatus and methods for producing glass comprising crystal zirconia | |
KR102522616B1 (en) | Method for reducing cell life on the surface of a glass melt | |
TW201315700A (en) | Glass melting device, device for producing fiberglass, and method for producing fiberglass | |
JP7118359B2 (en) | Method for manufacturing glass article | |
JP2006076871A (en) | Production apparatus for borosilicate sheet glass article, production process therefor and borosilicate sheet glass article | |
JP5731437B2 (en) | Manufacturing method of glass plate | |
KR101225041B1 (en) | Continuous glass melting furnace for glass | |
WO2007020887A1 (en) | Heat resistant material for glass melting, glass article producing apparatus, and process for producing glass article | |
JP2013095639A (en) | Preheating method of glass melting furnace, glass melting apparatus, and method for manufacturing glass article | |
JP2014005180A (en) | Method of inserting electrode, method of manufacturing glass product, method of manufacturing glass melting tank, and glass melting tank | |
JP4478553B2 (en) | Glass manufacturing method and glass melting apparatus | |
WO2020045016A1 (en) | Manufacturing device and manufacturing method for glass article | |
JP2007063097A (en) | Glass melting furnace and method of manufacturing glass article | |
JP6749123B2 (en) | Glass substrate manufacturing method and glass substrate manufacturing apparatus | |
WO2024084985A1 (en) | Manufacturing method and manufacturing device of glass article | |
WO2023106093A1 (en) | Glass transfer device, glass article manufacturing device, and glass article manufacturing method | |
JP2021024756A (en) | Method for manufacturing glass article | |
CN112520984A (en) | Float glass manufacturing device and float glass manufacturing method | |
McEnroe | Historical Review of Induction Glass Melting | |
KR20190020238A (en) | Qurtz glass vaccum melting apparatus and melting method | |
CN107098571A (en) | Smelting apparatus for producing optical glass |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140630 |