TW201114708A - Glass melting furnace, molten glass manufacturing method, glass product manufacturing device, and glass product manufacturing method - Google Patents

Glass melting furnace, molten glass manufacturing method, glass product manufacturing device, and glass product manufacturing method Download PDF

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TW201114708A TW099122497A TW99122497A TW201114708A TW 201114708 A TW201114708 A TW 201114708A TW 099122497 A TW099122497 A TW 099122497A TW 99122497 A TW99122497 A TW 99122497A TW 201114708 A TW201114708 A TW 201114708A
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Description

201114708 六、發明說明: L發明所屬之技術領域3 發明領域 本發明係有關於一種在高溫氣相環境氣體中從玻璃原 料粒子形成液態玻璃粒子來製造溶融玻璃之玻璃熔融爐、 來自該玻璃熔融爐之熔融玻璃之製造方法、具有該熔融爐 之玻璃製品之製造裝置、及使用上述製造方法之玻璃製品 之製造方法。 發明背景 專利文獻1、2揭示,一種玻璃溶融爐’係作為在高溫 氣相環境氣體中熔融並集積玻璃原料粒子來製造炫融玻璃 之玻璃熔融爐,且玻璃熔融爐之頂部具有玻璃原料粒子投 入部、及形成用以熔融玻璃原料粒子之高溫氣相環境氣體 之加熱機構者。 該玻璃熔融爐係將從玻璃原料粒子投入部投入爐内之 玻璃原料粒子,在經加熱機構加熱過之高溫氣相環境氣體 中加以炼融而形成液態玻璃粒子,並使液態玻璃粒子集積 於破璃炫融爐底部來形成玻璃熔液,且將玻璃熔液暫時聚 集於玻璃熔融爐底部後排出的裝置。又,此種熔融玻璃製 法作為玻璃氣化熔融法而廣為人知。依據該氣化熔融法, 與習知的西門子爐熔融法(Siemens furnace)相較下,可將 玻璃溶融步驟的能源消耗減低至丨/ 3左右且可在短時間熔 融’故可謀求熔融爐之小型化、蓄熱室之省略、品質之提 201114708 升、一氧化碳之減低、玻璃品種變更時間的短縮。此種玻 璃氣化溶融法作為一種節能技術而備受矚目。 惟,從玻璃原料粒子投入部投入之玻璃原料粒子一般 使用製作成粒徑lmm以下之粒子。已投入玻璃炫融爐之玻 璃原料粒子在高溫氣相環境氣體中下降(飛翔)時,其一 粒一粒的粒子會熔融成液態玻璃粒子,而液態玻璃粒子則 向下落並集積於玻璃熔融爐底部而形成玻璃熔液。從該玻 璃原料粒子生成之液態玻璃粒子亦可表現為玻璃滴液。為 了在高溫氣相環境氣體中短時間内從玻璃原料粒子生成液 態玻璃粒子,玻璃原料粒子之粒徑必須如前述般小粒。又, 一般而言,從各個玻璃原料粒子而成之各個液態玻璃粒子 必須是具有大致同一玻璃組成之粒子。 由於玻璃原料粒子與液態玻璃粒子同為小粒子,因此 玻璃原料粒子變成液態玻璃粒子時產生之分解氣體成分不 會受困於液態玻璃粒子内部,而幾乎釋放至液態玻璃粒子 外部。故,液態玻璃粒子所集積之玻璃熔液中少有產生泡 沫之虞。 另一方面,各玻璃原料粒子為構成原料成分大致相同 之粒子,且從其產生之各液態玻璃粒子之玻璃組成亦相互 相等。由於液態玻璃粒子間之玻璃組成差異小,因此多數 液態玻璃粒子所堆積形成的玻璃熔液内,少有產生玻璃組 成相異的部分之虞。故,習知玻璃熔融爐所必要之用以使 玻璃熔液之玻璃組成均質化的均質化機構,在氣化熔融法 中幾乎不需要。即便發生少數液態破螭粒子與其它大部分 201114708 液態玻璃粒子之玻璃組成相異的情形,由於液態玻璃粒子 為粒徑小的粒子,因此由玻璃組成相異的少數玻璃粒子所 產生之玻璃熔液中之玻璃組成異質區域很小,該異質區塊 容易在短時間内均質化而消失。如此一來,氣化炫融法可 減低玻璃熔液均質化所需要之熱能,並縮短均質化所需之 時間。 專利文獻1的玻璃熔融爐中,形成高溫氣相環境氣體的 加熱機構,係具備複數條電弧電極或氧燃燒噴嘴,並利用 複數條電51電極形成的熱電漿電弧或氧燃燒喷嘴產生之氧 燃燒焰(火焰)來形成爐内約1600°C以上的高溫氣相環土兔 氣體。對該高溫氣相環境氣體中投入玻璃原料粒子,藉此 在而溫氣相環境氣體内使玻璃原料粒子變化為液態破蹲叔 子。又,可使在專利文獻1中所使用之玻璃原料粒子,由翅 時間變化成液態玻璃粒子且易於擴散排出氣體的觀點看 來,係使用粒徑0.5mm (重量平均)以下的粒子。再者 由玻璃原料粒子微粉化造成之成本上升及生成液態破嘴教 子間的玻璃組成變動減低的觀點看來,則係使用物 0.01mm (重量平均)以上的粒子。 另一方面,專利文獻2的玻璃熔融爐中,加熱機構係朝 下裝設於玻璃熔融爐頂壁的氧燃燒器。該氧燃燒器係與々 體供給系統及原料供給系統相連接,以供給氧氣濃声 量%以上的助燃氣體與玻璃原料《因此,該玻璃炼融爐會 使氧燃燒器燃燒而向下形成火焰,且自氧燃燒器朝前返< 燄t向下供給玻璃原料粒子,使火燄中生成液態破續+ 5 201114708 子,並使已生成的液態玻璃粒子集積於火焰正下方的爐底 部而形成玻璃炫液。該氧燃燒器係配置成貫通玻璃溶融爐 的頂壁上游側壁面。又,專利文獻2之玻璃熔融爐裝設有將 玻璃原料熔融時產生的排放氣體釋放出爐外之排氣口。該 排氣口設置在玻璃熔融爐的頂壁下游側壁面,並與抽風機 相連接’藉由驅動抽風機將玻璃熔融爐内的排放氣體吸入 煙道來排出。 由專利文獻1、2的玻璃熔融爐所製造之約160(TC的熔 融玻璃,會由玻璃熔融爐供給至溫度調整槽或澄清槽 (clarifying tank)’並在此處冷卻至可成形的溫度(鈉鈣玻 璃約1000°C左右)為止。接著,此熔融玻璃會供給至浮浴 槽、熔合成形機、轉出成形機、吹氣成形機、壓製成形機 等玻璃製品的成形機構,並在此處成形為各種形狀的玻璃 製品。接下來,經成形的玻璃製品依緩冷卻機構冷卻至近 室溫,爾後視需要經過切斷機構的切斷步驟、及/或其它 後續步驟後,製造成期望的玻璃製品。 先前技術文獻 專利文獻 專利文獻1 :特開2007-297239號公報 專利文獻2 :特開2008-120609號公報 【發明内容】 發明概要 惟,在專利文獻1、2中所揭示之氣化熔融設備中,玻 螭原料粒子或已熔融之玻璃粒子的一部分會變成霧狀而懸 6 201114708 浮,且不會到達爐底的玻璃炫液’反而順著排放氣體氣流 往上浮起而由煙道吸入來往外部排氣。屆時,懸浮於爐内 之粒子並非全部由煙道吸入而除去,其中一部分的粒子乃 已附著於爐壁。已附著爐壁之粒子會侵蝕爐壁的爐材,又 該粒子與爐材間的反應生成物會從爐壁剝落而往玻璃熔液 面落下’因而產生了使熔融玻璃的品質降低之問題。尤其, 在專利文獻2的設備中,由於從氧燃燒 道間的距離很長,因此有多次發生上述問題之虞。 玻璃原料粒子變成液態玻璃粒子但&集積㈣底的途 徑偏離而到達懸浮的前述粒子可能來自下列粒子··未熔融 的玻璃原料粒子、已熔融的液態玻璃粒子或其已固化的粒 子、玻璃原料粒子未完域為液態朗粒子的粒子(例如, 玻璃原料粒子中的—部分原料(碳酸鹽等)所分解的粒子、 表面已熔融的粒子或其已固化的粒子等)、與從該等粒子的 粉碎物形成的粒子等^,#在除了玻璃原料粒子以外還 并用玻璃屑之粒子來製造熔融朗時,已投人熔融爐之玻 璃屑粒子的-部分又亦會有*到達破璃職面*變成懸浮 :子之It;兄。例如’微小的玻璃屑粒子、玻璃雜子所溶 y 、粒子 度已熔融的玻璃屑粒子再度固化的粒子、從 ~等粒子之粉碎细彡成祕子等,可能會變成t;浮粒子。 再者L亦有可能係已落下之麵屑好等在玻璃熔液於表 碰㈣而產生之液態玻璃的麟或其@)化物變成懸浮粒 子。 以下’將該等來自玻璃原料粒子或玻璃驗子等不到 201114708 達爐底的玻璃熔液面之粒子稱為「懸浮粒子」。 有鑑於此,本發明之目的在於提供玻璃熔融爐、熔融 玻璃之製造方法、玻璃製品之製造裝置、及玻璃製品之製 造方法’前述玻璃熔融爐係可抑制因懸浮粒子附著於爐壁 所造成之熔融玻璃的品質降低者。 用以解決課題的手段 為達成前述目的’本發明提供一種玻璃熔融爐,係在 玻璃熔融爐内的氣相環境氣體中將玻璃原料粒子作成液態 玻璃粒子’並將該液態玻璃粒子集積於玻璃熔融爐的底部 作成玻璃熔液且將該玻璃熔液排出之玻璃熔融爐,其特徵 在於包含煙道,係設置成貫通前述玻璃熔融爐頂部者;複 數玻璃原料粒子投入部,在俯視觀視下,係朝下設置於前 述煙道周圍所配置之前述玻璃熔融爐内的上部之爐壁部 者;加熱機構,係設置在前述複數玻璃原料粒子投入部之 每一玻璃原料粒子投入部,而用以於玻璃原料粒子投入部 下方形成將玻璃原料粒子作成液態玻璃粒子之氣相部者; 爐底部’係集積前述液態玻璃粒子並形成玻璃熔液者;及 排出部’係排出前述玻璃熔液者。 又’為達成前述目的,本發明提供一種熔融玻璃的製 造方法’其特徵在於使用本發明玻璃熔融爐來製造熔融玻 璃。 依據本發明之玻璃熔融爐及熔融玻璃的製造方法’由 於將煙道配置於玻璃熔融爐的頂部,且於該煙道周圍複數 配置了玻璃原料粒子投入部,因此在玻璃原料粒子投入部 201114708 下方之氣相部中所生成的懸浮粒子、或在其氣相部附近所 生成的懸浮粒子不會朝向玻璃熔融爐的爐壁而有效率地由 煙道吸人來往外部職除去。藉此,附著於爐壁之懸浮粒 :的附著量會驟減,因此可防止因懸浮粒子附著於爐壁所 成之爐壁的損傷或熔融玻璃的品質降低。 月’j述氣相部係在高溫環境氣體狀態之氣相部,可將通 過其中的補原料粒子作成液態玻雜子者^該氣相部形 成在每個玻璃原料粒子投入部的下方。因此,用以形成其 氣相部的加熱機構亦是設置於每個玻璃原料粒子投入部。 而,每當將玻璃原料粒子氣化熔融時,使從破璃原料 r子杈入部所投入之玻璃原料粒子通過於玻璃原料粒子投 ^下方所形成之氣相部中並加以炫融。已熔融之玻璃原 ^粒子變成液態麵粒子向下落下,且變成玻璃熔液而暫 :聚集來提供至下游側。此處所言之玻璃㈣爐的上部爐 壁部係意指從玻螭熔融爐之頂部及頂部内壁lm以内的側壁 範圍。 又,依據本發明,前述玻璃熔融爐在俯視觀視下宜沿 著以别述煙道為中心之同心圓上配置有前述複數玻璃原料 粒子投入部。 依據本發明’可將在各個玻璃原料粒子投入部下方之 氧相所產生之則述懸浮粒子,由煙道均等地吸入除去。 又’依據本發明,用以形成前述氣相部之加熱機構宜 係使氧燃燒焰產生之氧燃燒器、及以使熱電漿產生之一對 以上的電極所構成之多相弧電漿產生裝置當中之至少其中 201114708 一者。 依據本發明,可在氧燃燒器之氧燃燒焰之情況下形成 約20〇〇°C的高溫環境氣體,而可在熱電漿之情況下形成 5000〜20000°C之高溫環境氣體。因此’可將落下的玻璃原 料粒子在短時間作成液態玻璃粒子。而,氧燃燒器及多相 弧電漿產生裝置,可單獨設置亦可將兩者併用。又,作為 形成氣相部之加熱機構來使用之氧燃燒器,可使用與玻璃 原料粒子投入部呈一體形態之燃燒器。 又,依據本發明,前述玻璃熔融爐宜構成以垂直方向 為中心軸之大致呈圓筒狀,且在俯視觀視下於其大致中央 部設置有前述煙道。 依據本發明,由於爐内的負壓(negative pressure)在 爐内全區域大致均勻,因此可使爐内的懸浮粒子較為穩定 而吸取排去。 又,依據本發明,前述玻璃熔融爐宜設有複數玻璃屬 片投入部,其係向下設置於前述玻璃溶融爐之前述爐壁 部,並以預定間隔設置來包圍前述複數玻璃原料粒子投入 部整體,並投入玻璃屑片者。 依據本發明,從複數玻璃屑片投入部使玻璃屑片落 下,並以該玻璃屑片落下的流動來包圍各玻璃原料粒子投 入部下方之氣相部整體,而區劃高溫氣相部與爐壁,且使 產生在高溫氣相部中將朝向爐壁之前述懸浮粒子附著於投 下中的玻璃屑片之表面,並擷取而使其落下。藉此,可確 實阻止懸浮粒子附著於爐壁。又,在本發明中可謀求玻璃 10 201114708 屑片的預熱及來自下降流之火焰的穩定。再者,前述玻璃 炼喊爐宜设有用以形成在前述玻璃屑片投入部下方加熱玻 璃屑片之氣相部(以下亦稱為第2氣相部)之加熱機構(以 下亦稱為第2加熱機構 > 亦可將該第2加熱機構設置成靠近 玻璃屑片投入部。藉此,可加熱降下中的玻璃屑片,亦有 助於玻璃屑片的熔融。玻璃屑片宜在該第2氣相部中變成至 少表面已液化的玻璃粒子,並到達玻璃熔液面。 又’依據本發明,前述玻璃熔融爐在俯視觀視下係沿 著以前述煙道為中心之同心圓上,配置前述複數玻璃屑片 投入部。 又’本發明之前述玻璃屑片投入部宜設置為用來投入 刖述玻璃屑的短控(a)為0.1mm<a<50mm之玻璃屑片。 依據本發明’在玻璃屑片的大小乃考量了玻璃屑片本 身少有因玻璃熔融爐内之氣流而成為懸浮粒子之虞、及將 玻璃屑片從玻璃製品的製造步驟内或市場回收儲存,並搬 運到玻璃屑片投入口之處理上的效率,而規定了其短徑。 本發明中,宜將該種短徑(a)之玻璃屑片從玻璃屑片 投入部投入爐内’並將降下中的玻璃屑片在由第2加熱機構 所形成之第2氣相中加熱。 而,本發明中,前述短徑(a)之玻璃屑片宜為殘留於 網目之目孔(Opening)大小為0.1 mm之篩,且通過網目之 目孑L ( Opening )大小為50mm之篩者。 因此,依據本發明之玻璃熔融爐,連同玻璃原料粒子, 可不將玻璃屑片本身的飛散很少之玻璃屑片預備加熱而投 11 201114708 入玻璃炫融爐溶融。藉此,適合適用在數十嘲/日以上、 及數百°頓/日以上之玻璃製品生產的大規模熔融爐。 又,亦可設置氣體供給部,其係用以將來自本發明之 鈿述煙道的一部份排放氣體,供給至從前述玻璃屑片投入 部投入前的玻璃屑片並加以預熱。 依據本發明,利用從煙道排出的高溫氣體來預熱從玻 璃屑片投入部投入之玻璃屑片,因此可維持玻璃熔融爐内 呈高溫,且促進玻璃屑片的炫融化。 又,為達成前述目的,本發明提供一種玻璃製品的製 造裝置’其特徵在於具備了本發明之玻璃熔融爐'已設置 於6亥玻璃•融爐之前述排出部下游側的成形、熔融玻璃之成 形機構、以及緩冷卻成形後玻璃之緩冷卻機構。 再者,為達成前述目的,本發明提供一種玻璃製品的 製造方法,其特徵在於包含由本發明之熔融玻璃的製造方 法來製造熔融玻璃的步驟、成形該炫融玻璃的步驟,以及 緩冷卻成形後玻璃的步驟。 發明效果 如以上說明,依據本發明之玻璃熔融爐及熔融玻璃的 製造方法,即可抑制因懸浮粒子附著於爐壁所造成之爐壁 或煙道的損傷及熔融玻璃的品質降低,因此可長期地製造 品質優良的熔融玻璃。 又,依據本發明之玻璃製品的製造裝置、及玻璃製品 的製造方法,即可由本發明之熔融玻璃的製造裝置及製造 方法來製造品質優良的溶融玻璃’因此可長期地生產品質 12 201114708 優良的玻璃製品。 圖式簡單說明 第1圖係構成本發明之玻璃製品製造裝置的第1實施 形態之玻璃熔融爐的縱向截面圖。 第2圖係第1圖所顯示之玻璃炼融爐的主要部份俯視 截面圖。 第3圖係構成本發明之玻璃製品製造裝置的第2實施 形態之玻魏融爐的縱向截面圖。 第4圖係第3圖所顯示之玻璃熔融爐的主要部份俯視截 面圖。 第5圖係已顯示實施形態之玻璃製品製造方法的實施 形態之流程圖。 【實施方式;j 用以實施發明之形態 以下,依照附加圖式說明本發明之玻璃熔融爐、熔融 玻璃的製造方法、玻璃製品的製造裝置、及玻璃製品的製 造方法之較佳實施形態。 在已圖示之玻璃熔融爐中,形成將玻璃原料粒子作成 液態玻璃粒子之氣相部(以下亦稱為第1氣相部)之加熱機 構(以下亦稱為第1加熱機構)係從氧燃燒器形成。 將玻璃原料粒子作成液態玻璃粒子之第丨氣相部係由 氧燃燒器之火燄中及火焰附近之高溫部所構成。用以對前 述氣相部供給玻璃原料粒子之玻璃原料粒子投入部係與氧 燃燒器呈一體,並在氧燃燒器出口附近以同軸構成有供給 13 201114708 燃燒氣體之管、供給氧氣之管、及供給玻璃原料粒子之管。 此玻璃原料粒子投入部與氧燃燒器的組合稱為第1加熱單 元。在以下實施形態的圖式中,將玻璃原料粒子、其熔融 而生成之液態玻璃粒子、及從玻璃原料粒子未完全變成液 態玻璃粒子的粒子(僅表面部分成為液態玻璃的粒子等) 以粒子22表示’在以下說明中稱為玻璃原料粒子等22。 另一方面’在將玻璃屑片作成至少表面已液化之玻璃 粒子的第2氣相部中,玻璃屑片投入部與氧燃燒器係個別 體’而將玻璃屑片供給至第2氣相部之管與氧燃燒器係配置 成靠近上部之爐壁部。該玻璃屑片投入部與氧燃燒器的組 合稱為第2加熱單元。 第1圖係構成本發明玻璃製品的製造裝置之第1實施形 態之玻璃溶融爐1〇的縱向截面圖,第2圖係已除去玻璃熔融 爐10的頂部部份之主要部份俯視截面圖。而,在第2圖中, 詳述之第1加熱單元18及第2加熱單元20係以◦符號簡略地 表示。 玻璃溶融爐10具有熔融槽12及作為玻璃熔液G之排出 部的出口(無圖示),且熔融槽12及出口係由習知之耐火碑 所構成。又,溶融槽12係構成為以垂直方向為中心軸之大 致呈圓筒狀,在第2圖的俯視觀視中,其頂壁14之大致中央 部於垂直方向上設置有煙道16而貫通頂壁14。該煙道16中 透過冷卻裝置17、集塵裝置19與抽風機21相連接,並藉由 驅動抽風機21來將熔融槽12内的排放氣體由煙道16吸入。 該排放氣體係以冷卻《置17冷卻至預定溫度後,以集塵裝 201114708 置19來除去排放氣體中的塵埃,爾後以抽風機21排氣至外 部。而,煙道16不一定要配置在頂壁14的大致中央部,但 如後述,為使'熔融槽12内的壓力(負壓)在溶融槽12全區 域中大致均等,以配置在頂壁14的大致中央部為宜。 又,利用從煙道16排出的一部分排放氣體,來設置用 以供給至從第2加熱單元20投入前之玻璃屑片26並加以預 熱之氣體供給部23亦可。此時,在將來自煙道16之排放氣 體引導至冷卻裝置17之前,如第1圖的虛線使排放氣體系統 25往第2加熱單元2〇的玻璃屑片投入筒34轉向。接著,將已 供給至玻璃屑片投入筒34並有助於玻璃屑片26之預熱的排 放氣體’從玻璃屑片投入筒34視必要引導至冷卻裝置17, 並以集塵裝置19除去排放氣體中的塵埃,爾後再以抽風機 21排氣至外部。藉由此方式,可利用從煙道16排出之高溫 氣體,來將從第2加熱單元2〇投入之玻璃屑片26預熱,因而 可維持玻璃熔融爐1〇内的溫度呈高溫,並可促進玻璃屑片 26的熔融化。 又,在熔融槽12的上部爐壁部之頂壁14配置有8台第1 加熱單元18、18...及8台第2加熱單元2G、2G...,藉由這些, 於爐内氣相環境氣财形成有8台將玻璃原料粒子作成液 匕玻璃粒子的第1氣相部及8台用以溶融玻璃肩片的第2氣 相°卩各單元之氧燃燒器係設置為分別貫通頂壁14以使火 焰朝下。 8口第1加熱單元18、18…在第2圖的俯視觀視中,係以 等間隔設置在以煙道16(中心抽〇)為中心之同心圓上。又, 15 201114708 8台第2加熱單元20、20…係包圍8台第1加熱單元18、18..., 並以等間隔設置在以煙道16為中心之同心圓上。而,第1加 熱單元18及第2加熱單元20並非設在頂壁14,而是位於熔融 槽12之上部側壁的情況亦為本發明之範圍。在第丨加熱單元 18及第2加熱單元20設置在側壁的情況下,係設置於從熔融 槽12的頂壁14之内壁至垂直方向上lm為止之高度的側壁。 此係因為’當第1加熱單元18及第2加熱單元20設置於從熔 融槽12的頂壁14之内壁於垂直方向上距離超過im時,在第1 加熱單元18中’其與玻璃熔液面的垂直距離會變得過小而 使與水平方向所呈之角度變小’而造成玻璃粒子噴濺上相 對向壁面’其結果會產生爐壁侵蝕與其所伴隨之玻璃污 染’且玻璃屑在第2加熱單元20中,會未被充分預熱便落下 至玻璃熔液G上。第1加熱單元18及第2加熱單元20宜設置於 從熔融槽12的頂壁14之内壁至垂直方向上9〇(;111為止之高 度’且以係設置於50cm為止之高度尤為佳。 又,第1加熱單元18的台數並非限於8台’只要可包圍 煙道16,有2台以上即可。同樣地,第2加熱單元2〇的台數 亦非限於8台,只要如後述係可形成藉由落下的玻璃屑片之 流動來包圍玻璃原料粒子之流動的形態,可為7台以下亦可 為9台以上。再者,第1加熱單元18的配置形態並非限於前 述同心圓上,只要為包圍煙道16之形態,亦可為配置在例 如沿著三角形上、四角型上、橢圓形上之形態。但,為了 將由各個第1加熱單元18、18之玻璃原料粒子等22、22…形 成之懸浮粒子24、24...由煙道16均等地吸入除去,以前述 16 201114708 同心圓上之配置形態為宜。同樣地’第2加熱單元2〇的配置 形態亦非限於前述同心圓上’只要為包圍第1加熱單元18、 18…之形態,亦可為配置在例如沿著三角形上、四角型上、 橢圓形上之形態。但,為了將從第2加熱單元2〇、2〇…投入 之玻璃屑片26、26…由第1加熱單元18、18…之熱來均等地 加熱’以前述同心圓上之配置形態為宜。 再者,由於該溶融槽12如前述係構成為大致呈圓筒 狀’且在俯視觀視下其大致中央部設置有煙道16,因此爐 内的負壓在爐内全區域中大致均一’故’可穩定爐内的懸 浮粒子24、24…並從煙道16吸入除去。 熔融槽12及前述出口的各槽内聚積有玻璃熔液〇,且在 炼融槽12所製造之玻璃熔液G係透過前述出口往下游流動 所構成。 第1加熱單元18中,適用了與玻璃原料粒子投入部呈一 體之氧燃燒器28。 此氧燃燒器2 8作為無機粉加熱用燃燒器係眾所皆知之 適當配置了原料、燃料、助燃氣體供給喷嘴的氧燃燒器。 氧燃燒器28之前端部的噴嘴3〇從中心部向外周部以燃料供 噴嘴、一次燃燒用助燃氣體供給喷嘴、玻璃原料供給^ 嘴、及二次燃燒用助燃氣體供給噴嘴之順序整體排列呈同 心圓狀。從喷嘴30向下噴射火焰32,在此火㈣(即第^ 相部)中’糾氣驗私機械搬賴前·璃原料供給 噴嘴供給玻縣料粒子1此,可使朗㈣粒子確實地 且在短時間内成綠態坡H子。而,雖無圖示,但此氧 17 201114708 燃燒器28係連接著供給玻璃原料粒子到玻璃原料供給喷嘴 之玻璃原料粒子供給系統、供給燃料到燃料供給喷嘴之燃 料供給系統、及供給助燃氣體到一次燃燒用助燃氣體供給 喷嘴與二次燃燒用助燃氣體供給喷嘴之氣體供給系統。 如此一來,在已適用與玻璃原料粒子投入部呈一體之 氧燃燒器28之情況下,由於氧燃燒器28兼具玻璃原料粒子 投入部,因此無須各別設置玻璃原料粒子投入部。然而, 亦可將向氧燃燒器28之火焰32投入玻璃原料粒子之玻璃原 料粒子投入部靠近氧燃燒器28個別設置。 而,形成第1氣相部之第1加熱機構不限於氧燃燒器 28,亦可將以產生熱電漿之一對以上的電極所構成之多相 弧電漿產生裝置设置於溶融槽12的壁面,又亦可將氧燃燒 器28及前述多相弧電漿產生裝置兩者設置於熔融槽12。再 者’為了使包含在玻璃原料粒子等22中的氣體成分迅速氣 化逸散以進行玻璃化反應,氧燃燒器28之火焰32 '與熱電 漿的溫度宜設定在石夕砂之溶融溫度以上之16〇〇°c以上。藉 此’藉由第1氣相部内之玻璃原料粒子等22、火焰32及/或 熱電漿,可迅速地氣化逸散,且因以高溫加熱而變成液態 破璃粒子並著落在熔融槽12内之玻璃熔液g的表面上。接 著,因液態玻璃粒子的集積所形成之玻璃熔液,可從藉由 火焰32及/或熱電漿持續加熱,而保持已玻璃化之形熊 而,火焰32中,其中心溫度在氧燃燒的情況下為約2〇〇〇充, 而在熱電漿的情況下則為5000〜20000。(:。 玻璃原料粒子的平均粒徑宜為3〇〜ΐ〇〇〇μιη、較言 201114708 500μηι、更宜為7〇〜3〇〇μπι。玻璃原料粒子在第i氣相部 中成為液態玻璃粒子時,多半情況下當初的平均粒徑會減 少至8成左右。 第2加熱單元20係從玻璃屑片投入筒(玻璃屑片投入 部)34與第2加熱機構之2條氧燃燒器36、36所構成。由2條 氧燃燒器36、36所形成之2條火焰42、42與其周圍高溫區域 成為第2氣相部。 玻璃屑片投入筒34係貫通頂壁14地配置於垂直方向, 並從已形成在其下端之投入口 38投下玻璃屑片26、26.··。 該玻璃屑片投入筒34連接著以氣體搬運或機械搬運來搬運 之玻璃屬搬運系統(無圖示),並將後述大小之玻璃屬片 26、26…搬運至玻璃屑片投入筒34。又,玻璃屑片投入筒 34之材質可以水冷金屬或陶瓷等為例。 氧燃燒器36作為氧燃燒加熱用燃燒器’係眾所皆知之 適當配置有燃料、助燃氣體供給喷嘴之氧燃燒器。從氧燃 燒器36之喷嘴40朝斜下喷射火焰42,並將火焰42對著降落 中的玻璃屑片26、26…喷出。藉此,可確實地加熱玻璃屑 片26、26···。而已由火焰42加熱之玻璃屑片26,雖因投入 玻璃屑片26的量等而有差異,乃可加熱至i〇00〇c〜18〇(rc 左右後著落至玻璃熔液G。而,雖無圖示,但此氧燃燒器36 係連接著供給燃料到燃料供給喷嘴之燃料供給系統、及供 給助燃氣體到燃燒用助燃氣體供給喷嘴之氣體供給系統。 而’第2加熱單元不是設置於頂部,而是設置於玻璃熔 融爐之上部側壁之情況亦屬本發明之範圍。第2加熱單元設 19 201114708 置於側壁時,係設置在從玻璃溶融爐之頂部内壁至垂直方 向上lm為止之咼度。此乃因為,第2加熱單元設置在從玻璃 熔融爐之頂部内壁於垂直方向上距離超過lm高度時,其與 玻璃熔液面的垂直距離會變得過小而使與水平方向所呈之 角度變小,於是會將玻璃原料粒子噴濺上相對向壁面,而 產生爐壁損傷與侵蝕及其所伴隨之玻璃污染。第2加熱單元 宜設置在從玻璃熔融爐之頂部内壁到垂直方向上8〇cm為止 之高度’且較宜設置到60cm為止之高度。 本發明中「玻璃屑」意指由與本發明中最終目的物之 玻璃製品的玻璃大致相同玻璃組成所構成之玻璃屑。此玻 璃屑通常係在本發明中,由形成於熔融爐底部的玻璃熔液 來製造最終目的物一玻璃製品的製造過程中產生。然而, 不限於此,亦可係由與本發明最終目的物一玻璃製品的玻 璃大致相同玻璃組成所構成的其它玻璃製品的製造步驟所 產生之玻璃屑、使用依本發明所得之最終目的物—玻璃製 品的步驟所產生之玻璃屑等。上述其它玻璃製品製造步驟 的玻璃炼融爐不限於使用氣化熔融法的玻璃溶融爐。 由於玻璃屑的玻璃組成與由玻璃原料粒子形成之玻璃 的玻璃組成大致相同,因此熔解玻璃屑片的液態玻璃與由 玻璃原料粒子形成的液態玻璃混合過的玻璃溶液之玻璃組 成會成為均一物’均質化所需之熱能較少,且均質化所需 之時間亦短。玻璃屑的玻璃組成與由玻璃原料粒子形成之 液態玻璃粒子的玻璃組成最好相同,然而形成於熔融爐底 部之玻璃熔液在變為玻璃製品期間,有時玻璃組成會有些 20 201114708 微變化(例如氧化硼等揮發性玻璃成分的揮發等),上述玻 璃組成的些微差異係可允許的。 而,由於玻璃屑係由已成為破璃的物質所構成,因此 加熱過的玻璃屑片僅係熔解變成液態玻璃粒子。另一方 面,玻璃原料粒子係經由玻璃原料的熱分解(例如從金屬 碳酸鹽到金屬氧化物的熱分解等)、成為玻璃之成分的反應 (稱為玻璃化反應)與熔融等化學反應而變成液態玻璃粒 子。固悲粒子變成液態玻璃粒子的機制雖與玻璃原料粒子 及玻璃屬片不同,但所生成之液態玻璃粒子為大致相同玻 璃組成的液態玻璃粒子。 又,氧燃燒器36、36係夾著破璃屑片投入筒34以預定 間隔配置。換言之,於玻璃屑片投入筒34的周圍配置氧燃 燒器36、36之喷嘴40、40。 再者,氧燃燒器36、36係傾斜配置而使其火焰方向(b) 之角度(0 )相對於玻璃屑片投入筒34之玻璃屑片投入軸 (00 ’呈1 $ 0 $75。。如此一來,由於氧燃燒器36係設 置成相對於玻璃屑*片投入軸(〇〇呈,而將火 焰42朝著垂直軸之玻璃屑片投入軸(〇ι)喷出因此從玻 璃屑片投入筒34沿著玻璃屑片投入軸(〇ι)落下中的玻璃 屑片26、26…會有效率地通過前述火焰42中。在此,氧燃 燒器36之前端部的喷嘴4〇與玻璃屑片投入筒34之投入口38 的水平距離’可因應使落下中的破璃屑片26、26·..有效率 地通過前述火焰42中之目的,與氧燃燒器36的能力來適當 设定。例如,氧燃燒器36在可將玻璃屑片26的落下高度作 21 201114708 成1〜3m的情況下,宜設置成相對於玻璃屑片投入軸(〇ι) 呈10° S Θ $30。的角度。藉此,可加長氧燃燒器36之火焰 42與玻璃屑片26接觸之時間,因此可熔融玻璃屑片26之較 大的部分。 而,與氧燃燒器28相同,亦可於熔融槽12之壁面設置 多相弧電漿產生裝置來取代氧燃燒器36,該多相弧電漿產 生裝置係由產生熱電衆之一對以上電極所構成。又,亦可 將氧燃燒器36及前述多相弧電漿產生裝置之兩者設置於熔 融槽12。氧燃燒器36之火焰42的溫度,及熱電漿的溫度與 前述溫度相同。 又,藉由從玻璃屑片投入筒34、34…投下之多數玻璃 屑片26、26…的流動,以煙道16為中心形成包圍第1氣相部 的包圍形態。該玻璃屑片的流動係形成於垂直方向具有中 心軸之大致筒狀,且具有從懸浮粒子24、24…區劃熔融槽 12之爐壁44的功能。 接著,就如前述所構成之熔融玻璃的製造裝置之作用 加以說明。 實施形態的玻璃熔融爐係熔融玻璃原料粒子之熔融 爐。第1氣相部係由第1加熱機構之8台氧燃燒器28、28…形 成之火焰32、32...或於其周圍所形成之高溫區域,並將玻 璃原料粒子在該第1氣相部中作成液態玻璃粒子。換言之, 從氧燃燒器28、28…將玻璃原料粒子投入爐内,並將降下 火焰32、32."中的玻璃原料粒子等22加熱熔融作成液態玻 璃粒子。從玻璃原料粒子經玻璃原料粒子等22、22…所形 22 201114708 成之液態朗教子會朝下方落下,並集積於爐底部60成為 玻璃溶液G’③破璃炼液G會短暫聚集於爐底部6〇。 液態破璃粒子無需各個粒子皆到達爐底部60及破魏 液G表面。液態破璃粒子在氣相中亦可是其兩個以上融合, 而著落於爐底部6〇及玻璃熔液G表面。 在該種玻璃原料粒子之加熱熔融時,玻璃原料粒子等 22、22···之—部分會變成懸浮粒子24、24…,該懸浮粒子 24、24…在習知技術中係從第丨氣相中逸散而在懸浮在爐 内。 爰此,實施形態之熔融槽12在頂壁14的大致中央部配 置有煙道16,該煙道16之周圍則配置有8台第丨加熱單元 18 18 ··。因此,爐内的懸浮粒子μ、24…不會朝向周圍 的爐壁44,而是由爐道16的吸引力吸取而往爐外排氣除去。 藉此,依據該熔融槽12,附著於爐壁44之懸浮粒子24、 24…之附著量會驟減,因此可防止因懸浮粒子24、24…附 著於爐壁44所造成之爐壁損傷與玻璃熔液〇之品質降低。 又’在該熔融槽12中’投入玻璃原料粒子並從8條玻璃 屑片投入筒34、34…投下玻璃屑片26、26〜,而於爐内形 成有以煙道16為中心之略呈圓筒狀之玻璃屑片流動所產生 的包圍形態。換言之,從8條玻璃屑片投入筒34、34…使玻 璃屑片26、26…落下來包圍懸浮粒子24、24…,並從懸浮 粒子24、24…來區劃爐壁44。接著,使欲朝向爐壁44之懸 浮粒子24、24··.的一部分附著於落下中的玻璃屑片26、26·.. 之表面而擷取,並使其落下於熔融槽12的玻璃熔液g。 23 201114708 藉此,依據該熔融槽12,可以該包圍形態來抑制懸浮 粒子24、24…朝往爐壁44的飛散,因此可確實地阻止懸浮 粒子24、24附著於爐壁44。 另一方面,在從玻璃屑片投入筒34、34…投入之玻璃 屑片中,考量玻璃屑片本身少有飛散,及將玻璃屑片從玻 璃製造步驟中或市場回收、儲存,並搬運至玻璃屑片投入 口之觀點中的處理上之效率,宜規定其粒徑來投入玻璃屑 片投入筒34、34…。就為玻璃屑片的粒徑而言,其短徑(a) 宜為0.1mm <a< 50mm。該短徑(a)之玻璃屑片宜為殘留 於網目之目孔(Opening)大小為O.imm之篩,且通過網目 之目孔(Opening)大小為5〇min之篩者。從防止玻璃屑片 的飛散或上述處理之觀點看來,玻璃屑片的短徑(a)更宜 為5mm<a<20mm。又,玻璃屑片投入部宜具有用以投入 該大小之玻璃屑片的構造(投入筒的内徑等)。而,即使短 徑(a)為50mm以上亦不會改變使懸浮粒子附著於投下中 的玻璃屑片之表面來擷取的效果。 在貫施形態中,將該種短徑(a)之玻璃屑片從玻璃屑 片投入筒34、34…投入爐内,並將降下中的玻璃屑片26、 26…以氧燃燒器36、36之火焰42、42加熱。加熱過的玻璃 屑片26 ' 26…會向下落下。 玻璃屬片以第2加熱單元而變成至少表面已液化之玻 璃粒子’亦可在到達玻之表面以前其兩者以上融 合,且已融。之絲柄粒子著落於玻璃溶液G。由於該至 少表面已液化之玻璃粒子為較大粒子,因此可能會有落下 24 201114708 中的已液化玻璃粒子容易相互接觸,且當複數已液化玻璃 粒子接觸時會融合變成更大的已液化玻璃粒子或塊狀物之 情況。再者’亦可能會有多數已液化玻璃粒子變成呈一體 的液體流動而到達玻璃熔液G之情況。若從1個玻璃屑片投 入筒34、34…投入之每單位時間的玻璃屑片量變多,便容 易引起該種已液化玻璃粒子的融合。 而’若能以氧燃燒器36使玻璃屑片26於其降下中完全 熔融即可,但由於玻璃屑片26相較於微粒子狀之玻璃原料 粒子’其大小要來得大’因此要完全溶融有其困難。因此, 乃未炼融之玻璃屑片26、26…著落於爐内的玻璃溶液g之表 面上’此時未炼融之玻璃屑片26、26…係藉由氧燃燒器28、 36之熱’及來自爐體之轄射熱來加熱溶融而變成玻璃熔液 ' G,因此不會有問題。 - 又’氧燃燒器36非僅係單獨預熱玻璃屑片26者,而是 亦加熱玻璃原料粒子等22及熔融槽12内的玻璃熔液G,因此 與設置在爐外之玻璃屑片的預熱裝置功能全然不同。 如前述無需將玻璃屑片26在第2加熱單元之第2氣相中 完全液化’但藉由如此配置複數個氧燃燒器36、36...可提 升玻璃屑片26的熔融率,因此可削減玻璃炼液之均質化所 需之二次加熱所要求的熱量。再者,藉由增加氧燃燒器 的數量’可均等地加熱玻璃屑片26、26·..,因此熔融率會 更加提升。而,隨著氧燃燒器36的使用數量增加,亦可將 氧燃燒器36變更為小能力型者。藉此,可節省使用於氧燃 燒器36之燃料。 25 201114708 故’依據該熔融槽12,可將玻璃原料粒子連同玻璃屑 片投入炼融槽12並熔融’因此可適合適用在數十噸/日以 上,及數百”頓/日以上的玻璃製品生產的大規模熔融爐。 第3圖係係構成本發明之玻璃製品製造裝置的第2實施 形態之玻璃熔融爐5〇的縱向截面圖,第4圖係已除去玻璃熔 融爐50之頂部的主要部分俯視截面圖,而關於與第丨圖與第 2圖所示之玻璃熔融爐1〇為同一或類似之構件,則賦予同一 標號來說明。 玻璃熔融爐50之熔融槽52係構成為長方體形狀,並於 上部爐壁部之頂壁54設置有一條煙道16、8台第1加熱單元 18、18…、及8台第2加熱單元20、2〇…而各自向下貫通頂 壁54。該等煙道16、第!加熱單元18、18..·、及第2加熱單 元20、20…的配置形態與第1圖、第2圖所示之形態相同。 該熔融槽52雖為長方體形狀,但由於將第丨加熱單元 18、18…配置在煙道16之周圍,及將第2加熱單元2〇、2〇〜 配置成包圍第1加熱單元18、18…,因此可得到與第1圖、 第2圖所示之玻璃熔融爐1〇同樣的效果。 而,第3圖、第4圖的標號56為出口,在熔融槽52熔融 過之玻璃熔液G係透過出口 56往下游側供給。因此,從煙道 16、第1加熱單元18、18."、及第2加熱單元2〇、2〇.·.形成 之熔融單元,在熔融槽52_雖係配置在玻璃熔液G的上游 側,但配置位置並不限於此,亦可配置在中游侧、下游侧、 及全區域。又,亦可將複數個熔融單元並列設置在頂壁54。 又,在實施形態中,雖已列舉具有第2加熱單元2〇之玻 26 201114708 璃熔融爐10、50之例,但,在僅以玻璃屑片投入筒34 ’而 不具備作為形成氣相之加熱機構的氧燃燒器之玻璃熔融爐 中’亦可適用本發明。 第5圖係已顯示實施形態之玻璃製品製造方法之實施 形態的流程圖。在第5圖中,顯示有玻璃製品製造方法之構 成要素的熔融玻璃製造步驟(S1 )、及成形機構之成形步驟 (S2 )、並加上緩冷卻機構之緩冷卻步驟(S3 ) ’還有視必 要使用之切斷步驟、及其他後續步驟(S4)。 在第1圖至第4圖之熔融槽12、52中所熔融之玻璃熔液 G,係經由出口及無圖示之導管構造送往成形機構而成形 (成形步驟)。成形後之玻璃,以緩冷卻機構緩冷卻(緩冷 卻步驟),而使殘留應力不會殘留在成形後已固化之玻璃内 部,再視必要切斷(切斷步驟)、並經其他後續步驟而變成 玻璃製品。 例如,當為板玻璃時,將玻璃熔液G以成形機構成形為 玻璃帶,並將其以緩冷卻機構緩冷卻後,切斷成所期望之 大小,並視必要進行研磨玻璃端部等之後續加工後即可製 成板玻璃。 由本發明之熔融玻璃製造方法而製造之熔融玻璃,只 要係由氣化加熱熔融法而製造之熔融玻璃,在組成上並無 限制。因此’可為鈉鈣玻璃或硼矽玻璃。又,將製造之玻 璃製品的用途並不限於建築用或車輛用,尚可為平板顯示 器(flat panel display)用、或其它各種用途。 當為用於建築用或車輛用之板玻璃之鈉鈣玻璃時,以 27 201114708 氧化物基準之質量百分比表示,宜含有Si02 : 65〜75%、
Al2〇3 : 0〜3%、CaO : 5〜15%、Mg〇 : 〇〜15%、Na20 : 10〜20%、K2O : 0〜3%、Li2〇 : 0〜5%、Fe2〇3 : 0〜3%、
Ti02 : 0〜5%、Ce02 : 0〜3%、BaO : 〇〜5%、SrO : 〇〜5%、 B2〇3 : 0〜5%、ZnO : 0〜5%、Zr〇2 : 〇〜5%、Sn02 : 0〜 3%、S03 : 〇〜0.5%之組成。 當為用於液晶顯示器用基板或有機EL顯示器用基板的 無鹼玻璃(alkali-free glass)時,以氧化物基準之質量百分 比表示’宜含有 Si〇2 : 39〜70%、Al2〇3 : 3〜25%、B2〇3 : 1 〜20%、MgO : 0〜10%、CaO : 0〜17%、SrO : 0〜20%、
BaO : 0〜30%之組成。 當為用於電浆顯不益用基板的混合驗系玻璃(mixed alkali glass)時,以氧化物基準之質量百分比表示,宜含有 Si〇2 : 50〜75%、Al2〇3 : 〇〜15%、MgO+CaO+SrO+BaO+ ZnO : 6〜24%、Na20+K20 : 6〜24%之組成。 當作為其它用途而用於耐熱容器或理化學器具等之硼 矽玻璃時’以氧化物基準之質量百分比表示,宜含有Si〇2 : 60〜85%、Al2〇3 : 0〜5%、B2〇3 : 5〜20%、Na20+K20 : 2 〜10%之組成。 在本實施形態中’說明了第1加熱單元及玻璃屑片投入 筒係呈垂直方向向下所設置著,但並不限於此,只要為向 下設置,傾斜設置亦可。 在本實施形態中’說明了第1加熱單元及玻璃屑片投入 筒兩者係設置在玻璃熔融爐之頂部,但並不限於此,兩者 28 201114708 只要在破璃溶融爐的上部即可,因此例如將第1加熱單元設 置在玻璃熔融部之頂部,而將玻璃屑片投入筒設置在玻璃 熔融爐之側壁亦玎。 在本實施形態中,說明了設置有一條煙道,但並不限 於此,若在設置一條煙道之位置設置複數條煙道,只要將 這些複數條煙道設置成可達到與一條煙道同樣的排煙效果 即可。 在本實施形態中,說明了玻璃熔融爐的頂部為平面之 形狀,但並不限於此,弓形、圓頂形等亦可。 再者,在本實施形態中,說明了將玻璃屑片與玻璃原 料粒子併用來製造熔融玻璃之例’但玻璃屑片的併用並非 必要,亦可只從玻璃原料粒子來製造,熔融玻璃。再者,在 併用玻璃屑片時,在本實施形態中說明了使用用以加熱已 投入之玻璃屑片的第2加熱機構之例,但第2加熱機構的使 用(及由其形成之第2氣相部的形成)並非必要。換言之, 沒有必要採用用以加熱投入爐内且落下氣相中之玻璃屑片 的特別構成,便可將玻璃屑片投入從玻璃原料粒子生成之 玻璃溶液中並使其溶融。此時,若有玻璃溶液的溫度下降 等缺陷產生,可採用加熱玻璃熔液之機構等來解決熱能源 的不足。 又,在本實施形態中,說明了於玻璃熔融爐含有1組由 煙道、祿數個第1加熱單元、與任意的第2加熱單元形成之 組合的玻璃熔融爐,此種組合亦可複數設置於破璃熔融爐 中。例如,第3圖及第4圖中於玻璃熔融爐50含有丨組由煙道 29 201114708 16、複數個第1加熱單元18、18…、與第2加熱單元20、2(l··· 形成之組合,但亦可於玻璃熔融爐將此種組合設置2組以 上。 產業上之利用性 本發明所製造之熔融玻璃,係使用浮浴槽、熔合成形 機、轉出成形機、吹氣成形機、壓製成形機等成形機構而 成形為各種形狀的玻璃製品。 而,本發明之專利說明書之揭示,係引用、納入2009 年7月8日所申請之日本專利申請案2009-161841號的說明 書、申請專利範圍、圖式及摘要的全内容者。 【圖式簡單說明2 第1圖係構成本發明之玻璃製品製造裝置的第1實施形 態之玻璃溶融爐的縱向截面圖。 第2圖係第1圖所顯示之玻璃熔融爐的主要部份俯視截 面圖。 第3圖係構成本發明之玻璃製品製造裝置的第2實施形 態之玻璃、熔融爐的縱向截面圖。 第4圖係第3圖所顯示之玻璃熔融爐的主要部份俯視截 面圖。 第5圖係已顯示實施形態之玻璃製品製造方法的實施 形態之流程圖。 【主要元件符號說明】 10…玻璃炼融爐 14…頂壁 12…熔融槽 16…煙道 30 201114708 17…冷卻裝置 28…氧燃燒器 18…第1加熱單元(形成玻璃原 30…喷嘴 料粒子投入部及第1氣相 32…火焰 部之加熱機構) 34···玻璃屑片投入筒 19…集塵裝置 36…氧燃燒器 20…第2加熱單元(形成玻璃屑 38…投入口 片投入部及第2氣相部之 40…喷嘴 加熱機構) 42···火焰 2l···抽風機 44…爐壁 22…第1氣相部中之玻璃原料 50…玻璃熔融爐 粒子等 52···熔融槽 23…氣體供給部 54…頂壁 24…懸浮粒子 56…出口 25…排放氣體系統 60…爐底部 26…第2氣相部中之玻璃屑片 31

Claims (1)

  1. 201114708 七、申請專利範圍: 1. 一種玻璃熔融爐,係在玻璃熔融爐内的氣相環境氣體中 將玻璃原料粒子作成液態玻璃粒子,並將該液態玻璃粒子 集積在玻璃溶融爐之底部作成玻璃熔液,且排出該玻璃熔 液者,其特徵在於包含有: 煙道,係设置成貫通前述玻璃溶融爐之頂部者; 複數玻璃原料粒子投入部,在俯視觀視下,係朝下設 置於前述煙道周圍所配置之前述玻璃熔融爐内的上部之爐 壁部者; 加熱機構,係設置在前述複數玻璃原料粒子投入部之 母一玻璃原料粒子投入部,而用以於玻璃原料粒子投入部 下方形成將玻璃原料粒子作成液態玻璃粒子之氣相部者; 爐底部,係集積前述液態玻璃粒子並形成玻璃熔液 者;及 排出部,係排出前述玻璃炫液者。 2. 如申請專利範圍第!項之玻魏融爐,其中前述玻璃溶融 爐在俯視觀視下,係沿著以前述煙道為中心之同心圓上配 置有前述複數玻璃原料粒子投入部。 3·如申明專利範圍第1項或第2項之玻璃溶融爐,其中前述 加熱機構係產生氧燃燒焰之氧燃燒器、及以產生熱電漿之 一對以上電極所構成的多相弧電漿產生裝置中之至少其中 一者。 4.如申明專利範圍第i項至第3項中任一項之玻璃溶融爐, 其中前述破璃熔融爐係構成為以垂直方向為中心軸之大致 32 201114708 呈圓筒狀,且在俯視觀視下,其大致中央部設置有前述煙 道者。 5.如申請專利範圍第1項至第4項中任一項之玻璃熔融爐, 其中刚述破璃熔融爐係包含有複數的玻璃屑片投入部者; 削述複數的玻璃屑片投入部係朝下設置於前述玻璃熔融爐 之前述爐壁部,且以預定間隔設置成包圍前述複數玻璃原 料粒子投入部之整體者。 6·如申請專利範圍第5項之玻璃熔融爐,其中前述玻璃熔融 爐在俯視觀視下,係沿著以前述煙道為中心之同心圓上配 置有前述複數玻璃屑片投入部。 7.如申請專利範圍第5項或第6項之玻璃熔融爐,其中前述 玻璃屑片投入部係設置來投入前述玻璃屑片之短徑(a)為 0.1mm<a<50mm之玻璃屑片者。 8·如申請專利範圍第7項之玻璃熔融爐,其中前述短徑(a) 之玻璃屑片係會殘留於網目之目孔(Opening)大小為〇.lmrn 之篩,且可通過網目之目孔(Opening )大小為5〇mm之篩 者。 9. 如申請專利範圍第5項至第8項中任一項之玻璃熔融爐, 其中前述玻璃炼融爐係具有用以在前述玻璃屑片投入部下 方形成氣相部之加熱機構者,而前述氣相部為將玻璃屑片 作成至少表面已液化之玻璃粒子者。 10. 如申請專利範圍第5項至第9項中任一項之玻璃熔融 爐’其係設置氣體供給部,而前述氣體供給部係用以將來 自前述煙道之排放氣體之一部分,預熱並供給至由前述玻 33 201114708 璃屑片投入部投入前之玻璃屑片者。 11. 一種熔融玻璃之製造方法,其特徵在於,利用申請專利 範圍第1項至第10項中任一項之玻璃熔融爐來製造熔融玻 璃。 12. —種玻璃製品之製造裝置,其特徵在於包含有: 如申請專利範圍第1項至第10項中任一項之玻璃熔融 爐; 成形機構,係設置於該玻璃熔融爐之前述排出部之下 游側而用於將熔融玻璃成形者;及 緩冷卻機構,係用於緩冷卻成形後之玻璃者。 13. —種玻璃製品之製造方法,其特徵在於包含有: 製造步驟,係以申請專利範圍第11項之熔融玻璃之製 造方法來製造熔融玻璃者; 成形步驟,係將該熔融玻璃成形者;及 緩冷卻步驟,係緩冷卻成形後之玻璃者。 34
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