TW202110753A - 熔融玻璃搬送裝置、玻璃製造裝置及玻璃製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明係關於一種熔融玻璃搬送裝置,其具備:熔融玻璃用導管結構體,其包含至少1根包含鉑或鉑合金之導管;第1陶瓷結構體,其設置於上述導管中之至少1根導管之周圍;第2陶瓷結構體,其設置於上述第1陶瓷結構體之周圍;及第3陶瓷結構體,其設置於上述第1陶瓷結構體與上述第2陶瓷結構體之間;且上述第3陶瓷結構體具有氣體流路,對上述氣體流路供給200℃以上之氣體。
Description
本發明係關於一種熔融玻璃搬送裝置、玻璃製造裝置及玻璃製造方法。
玻璃製造裝置具備熔解裝置、澄清裝置(包括減壓消泡裝置及高溫澄清裝置)、成形裝置、及連結該等裝置之熔融玻璃搬送裝置等。
熔融玻璃搬送裝置之材質多使用鉑或鉑合金。鉑或鉑合金為熔點較高而耐熱性優異之耐熱金屬,此外,對熔融玻璃之反應性低於其他耐熱金屬。又,高溫下之抗氧化性優異,即便於高溫下亦可於一定程度上確保強度。
但,根據玻璃組成,有如下情形,即,當熔融玻璃與包含鉑或鉑合金之鉑材料接觸時,產生大量氣泡。該氣泡形成之起因在於藉由如下狀況而產生之氧氣,即,熔融玻璃中所含之水分與鉑材料接觸而解離,或基於經由熔融玻璃流動之電流所誘發之電解而解離。當所製造之玻璃中殘留有氣泡時,有導致玻璃品質降低之虞。
作為防止此種氣泡產生之方法,專利文獻1中記載有一種閉環控制裝置,其具備包圍至少1個容器之膠囊,以將該容器之非玻璃接觸表面周圍之氫氣分壓維持於固定水準以上之方式,對上述膠囊內之氫氣分壓進行控制。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特表2008-539160號公報
[發明所欲解決之問題]
但,膠囊及閉環控制裝置於用以構建其之投資費用及運轉費用兩方面均較高,從而成本高昂。 又,對容器之非玻璃接觸表面之周圍供給之水蒸氣等氣體之溫度最高為120~150℃左右。因此,充滿熔融玻璃之包含鉑或鉑合金之導管(1300~1500℃左右)會因與該氣體接觸而導致其外表面被冷卻,從而導管內之熔融玻璃產生溫度差。藉此,導管內之熔融玻璃之飽和氧氣溶解度產生差異,當於此形成電路時,一方面氧氣會溶解,另一方面會出現產生氧氣氣泡等氧化還原現象。有該氧氣氣泡導致玻璃品質降低之虞。
本發明係鑒於上述情況而完成者,其目的在於,提供一種可抑制自包含鉑或鉑合金之導管之內部的熔融玻璃產生之氣泡,並且可抑制玻璃製造費用之熔融玻璃搬送裝置、玻璃製造裝置及玻璃製造方法。 [解決問題之技術手段]
本發明係關於一種熔融玻璃搬送裝置,其具備:熔融玻璃用導管結構體,其包含至少1根包含鉑或鉑合金之導管;第1陶瓷結構體,其設置於上述導管中之至少1根導管之周圍;第2陶瓷結構體,其設置於上述第1陶瓷結構體之周圍;及第3陶瓷結構體,其設置於上述第1陶瓷結構體與上述第2陶瓷結構體之間;且上述第3陶瓷結構體具有氣體流路,對上述氣體流路供給200℃以上之氣體。 [發明之效果]
根據本發明之熔融玻璃搬送裝置、玻璃製造裝置及玻璃製造方法,可抑制自包含鉑或鉑合金之導管之內部的熔融玻璃產生之氣泡,並且可抑制玻璃製造費用。
以下,參照圖式對本發明之實施形態進行說明。本說明書中,表示數值範圍之「~」係指包含其前後數值之範圍。
[熔融玻璃搬送裝置] 圖1係表示本發明之一實施形態之熔融玻璃搬送裝置之剖視圖。圖2係用以對圖1所示之熔融玻璃搬送裝置中之熔融玻璃用導管結構體的I-I剖面部分上之氣體供給系統進行說明之概略圖。
熔融玻璃搬送裝置1具備熔融玻璃用導管結構體40、第1陶瓷結構體10、第2陶瓷結構體20、底部磚22、第3陶瓷結構體30,較佳為復具備氣體供給系統50。
第3陶瓷結構體30具有氣體流路(圖1及圖2中未圖示),支持第1陶瓷結構體10中所使用之不定形耐火物。較佳為氣體供給系統50中之供給管54A~54D或排氣管56A、56B連結於第3陶瓷結構體30,如此可使氣體遍佈氣體流路。
熔融玻璃用導管結構體40包含至少1根包含鉑或鉑合金之導管。圖1中,構成熔融玻璃用導管結構體40之導管為主管41及分支管42、43。該等導管之周圍設置有第1陶瓷結構體10,第1陶瓷結構體10之周圍設置有第2陶瓷結構體20。第3陶瓷結構體30設置於第1陶瓷結構體10與第2陶瓷結構體20之間。
熔融玻璃用導管結構體40較佳為具有:主管41,其於鉛直方向具有中心軸;及2根分支管42、43,其等與主管41連通,且於水平方向具有中心軸。圖1所示之實施形態中,1根分支管42自主管41之下部側方分支,另外1根分支管43自主管41之上部側方分支。主管41及分支管42、43均為圓筒狀,於內部流動熔融玻璃G。熔融玻璃G自分支管42流入,於主管41中向上流動,進而向分支管43流出。再者,2根分支管只要高度各不相同即可,亦可設計成熔融玻璃自主管41之上部側方流入,於主管41中向下流動,進而向主管41之下部側方流出。
構成熔融玻璃用導管結構體40之導管(主管41及分支管42、43)包含鉑或鉑合金。鉑合金例如為鉑-金合金、鉑-銠合金、鉑-銥合金。又,導管亦可使用在鉑或鉑合金中分散有Al2
O3
、ZrO2
、Y2
O3
等金屬氧化物粒子而成之強化鉑。
熔融玻璃用導管結構體並不限定於圖1所示之實施形態,可僅由1根成為主管之導管構成,亦可由主管與分支管2根以上導管構成。又,被第1陶瓷結構體覆蓋之導管可為主管亦可為分支管,亦可為主管與分支管均被覆蓋。 又,亦可為以於水平方向具有中心軸之導管為主管之構成。該情形時,熔融玻璃用導管結構體可用於後述圖9之第1供給管251、第2供給管252、第3供給管253或圖10之第1搬送管111、第2搬送管112等。再者,該導管可不於水平方向延伸而是傾斜的,亦可不限定於直管而為彎管。
圖1中,主管41於下端具有底壁2。亦可於底壁2設置有將熔融玻璃G之一部分排出至外部之排出口。又,主管41亦可於上端設置有防止來自熔融玻璃G之放熱之蓋構件。
主管41內部之熔融玻璃G之高度(以下,稱為「熔融玻璃水準GL」)較佳為高於分支管43之上端。因此,分支管43之內部全部被熔融玻璃G充滿。藉此,可防止於分支管43中硼酸成分等自熔融玻璃表層部蒸發而使熔融玻璃異質化,進而可防止玻璃產生斑紋(條紋)等缺陷。
構成熔融玻璃用導管結構體40之導管(主管41及分支管42、43)之內徑較佳為50 mm以上,更佳為100 mm以上。又,內徑較佳為500 mm以下,更佳為450 mm以下。又,徑向上之厚度較佳為0.1 mm以上,較佳為3 mm以下。主管41之高度(軸向長度)較佳為500 mm以上,更佳為800 mm以上。又,高度較佳為3000 mm以下,更佳為2700 mm以下。又,分支管42、43之軸向長度較佳為50 mm以上,更佳為150 mm以上。又,軸向長度較佳為1500 mm以下,更佳為1300 mm以下。再者,於熔融玻璃用導管結構體包含如分支管42、43般之複數根分支管之情形時,該等複數根分支管之大小可彼此相同,亦可各不相同。
圖1中,關於熔融玻璃用導管結構體40,2根分支管42、43於其一端側分別連通於主管41。分支管42、43亦可於其另一端側進而與其他主管連通。
對於主管41,並非必須要求其中心軸為嚴格意義上之鉛直方向,其中心軸亦可相對於鉛直方向一定程度地傾斜。又,對於分支管42、43亦同樣地,並非必須要求其中心軸為嚴格意義上之水平方向,其中心軸亦可相對於水平方向一定程度地傾斜。
主管41或分支管42、43亦可將於周向360度連續之凸部及凹部沿軸向交替設置而形成蛇腹狀之外形。
主管41亦可於內部設置有用以對熔融玻璃G進行攪拌之攪拌器。攪拌器之至少與熔融玻璃G接觸之部分由包含鉑或鉑合金之材料構成。
第1陶瓷結構體10之透氣率較佳為1.0×10-13
m2
以上,更佳為1.0×10-11
m2
以上。又,該透氣率較佳為高於第2陶瓷結構體20之透氣率。再者,本說明書中之透氣率係指依照JIS(Japanese Industrial Standards,日本工業標準) R 2115:2008中記載之方法所測定之值。 當第1陶瓷結構體10之透氣率為1.0×10-13
m2
以上時,第3陶瓷結構體30之氣體流路中流動之氣體透過第1陶瓷結構體10,可使氣體遍佈熔融玻璃用導管結構體40。進而,藉由第1陶瓷結構體10之透氣率高於第2陶瓷結構體20之透氣率,可抑制氣體透過第2陶瓷結構體20,因此可削減氣體供給量。尤其,當第1陶瓷結構體10之透氣率為1.0×10-11
m2
以上時,由於其高於第2陶瓷結構體20中被較佳地使用之絕熱磚(例如,後述SP15、RB180,其等均為商品名,由日之丸窯業股份公司製造)之透氣率,因此可使來自第3陶瓷結構體30之氣體流路之氣體效率良好地遍佈熔融玻璃用導管結構體40。
第1陶瓷結構體10之平均開口氣孔率較佳為20%以上,更佳為25%以上,又,較佳為60%以下,更佳為50%以下。於此,平均開口氣孔率可藉由採用阿基米德法或利用水銀測孔儀進行之測定而求出。 當該平均開口氣孔率為20%以上時,可防止第1陶瓷結構體10之耐熱衝擊性降低。又,當該平均開口氣孔率為60%以下時,可防止對熔融玻璃G之耐蝕性降低。
第1陶瓷結構體10設置於充滿熔融玻璃G之熔融玻璃用導管結構體40之周圍,因此較佳為尤其對高溫之熔融玻璃,具體而言為1450℃以上之熔融玻璃之耐蝕性優異。
構成熔融玻璃用導管結構體40之導管(主管41及分支管42、43)與第1陶瓷結構體10之間較佳為實質上不存在間隙。具體而言,較佳為間隙未達0.5 mm。藉此,可抑制自熔融玻璃G施加之膨脹壓力導致導管變形。
第1陶瓷結構體10之導管之徑向上之厚度較佳為15 mm以上,更佳為20 mm以上,又,較佳為50 mm以下,更佳為40 mm以下。當該厚度為15 mm~50 mm時,向構成熔融玻璃用導管結構體40之導管與第2陶瓷結構體20之間隙中填充成為第1陶瓷結構體10之漿料體並使之燒結而形成第1陶瓷結構體10時的施工性優異。
第1陶瓷結構體10較佳為於構成熔融玻璃用導管結構體40之導管與第2陶瓷結構體20之間隙中填充有氧化鋁澆注料等不定形陶瓷材料而成者。根據該構成,於產生溫度變化時,導管與第2陶瓷結構體20可輕微地相對移動,因此可防止導管產生龜裂。氧化鋁澆注料係指以氧化鋁(Al2
O3
)為主成分之可鑄性耐火物,Al2
O3
含量較佳為90重量%以上。亦可較佳地使用含有90質量%以上SiO2
之陶瓷材料、或含有60質量%以上ZrO2
之陶瓷材料,來代替氧化鋁澆注料。
第2陶瓷結構體20之透氣率較佳為未達1.0×10-11
m2
,更佳為未達1.0×10-13
m2
。當第2陶瓷結構體20之透氣率未達1.0×10-11
m2
時,可抑制氣體透過第2陶瓷結構體20,從而可削減氣體供給量。尤其,當第2陶瓷結構體20之透氣率未達1.0×10-13
m2
時,一般而言其低於第1陶瓷結構體10之透氣率,因此可效率更佳地削減氣體供給量。
第2陶瓷結構體20可較佳地使用以自由氧化鋁、氧化鎂、鋯英石及氧化矽所組成之群中選擇之至少一者為主體的絕熱磚。作為具體例,可列舉氧化矽・氧化鋁質絕熱磚、氧化鋯質絕熱磚、氧化鎂質絕熱磚等。作為市售品,可列舉SP15(日之丸窯業股份公司製造)、RB180(日之丸窯業股份公司製造)、LBK3000(伊索來特工業股份公司製造)等。
圖1所示之實施形態中,底部磚22設置於主管41之底壁2之下側,支持主管41、設置於主管41周圍之第1陶瓷結構體10及第3陶瓷結構體30。底部磚22作為耐蝕性優異之磚,可較佳地使用以自由氧化鋁、氧化鎂、鋯英石及氧化矽所組成之群中選擇之至少一者為主體的絕熱磚。作為具體例,可列舉氧化鋁・鋯英石質絕熱磚等。作為市售品,可列舉氧化矽・氧化鋁質絕熱磚、ZM-C(AGC陶瓷股份公司製造)、RB180(日之丸窯業股份公司製造)等。
熔融玻璃搬送裝置1亦可於主管41之軸向自上而下依序設置有第1陶瓷結構體、第2陶瓷結構體,來代替底部磚22。又,亦可於第1陶瓷結構體與第2陶瓷結構體之間設置有第3陶瓷結構體。
第3陶瓷結構體30位於第1陶瓷結構體10與第2陶瓷結構體20之間,具有氣體流路。
藉由第3陶瓷結構體30具有氣體流路,可抑制熔融玻璃與包含鉑或鉑合金之導管接觸而導致氣泡(以下,稱為「氫氣透過泡」)產生。鉑材料之導管之內部與外部之氫氣分壓差越大,越容易產生氫氣透過泡。對此,藉由使氣體遍佈第3陶瓷結構體30或第1陶瓷結構體10而提高導管外部之氫氣分壓,縮小氫氣分壓差,從而可抑制氫氣透過泡。於此,熔融玻璃中所含之水分越多(後述β-OH值越高),導管內部之氫氣分壓越高。
自使氣體亦遍佈第3陶瓷結構體30之觀點考慮,第3陶瓷結構體30之透氣率較佳為1.0×10-12
m2
以上,更佳為1.0×10-11
m2
以上,進而更佳為1.0×10-10
m2
以上。
第3陶瓷結構體30與第1陶瓷結構體10及第2陶瓷結構體20可接觸亦可不接觸。又,亦可為一部分區域接觸,而其他區域不接觸。 藉由第3陶瓷結構體30與第1陶瓷結構體10及第2陶瓷結構體20之至少一部分區域接觸,可抑制自熔融玻璃G施加之膨脹壓力導致導管變形。
於第3陶瓷結構體30與第1陶瓷結構體10及第2陶瓷結構體20在所有區域均接觸之情形時,氣體流路形成於第3陶瓷結構體30之內部(參照圖3(A))。又,於在所有區域均不接觸之情形時,第3陶瓷結構體30與第1陶瓷結構體10及第2陶瓷結構體20之間分別配置有介置之其他構件。又,亦可於第3陶瓷結構體30之非接觸區域之至少一部形成有氣體流路。
又,於第3陶瓷結構體30與第1陶瓷結構體10或第2陶瓷結構體20在一部分區域接觸,而在其他區域不接觸之情形時,亦可於上述非接觸區域中之第3陶瓷結構體30形成有氣體流路(參照圖3(B))。又,亦可與此同時、或將其取而代之地設置有上述其他構件。
第3陶瓷結構體之導管之徑向上之厚度較佳為5 mm~20 mm。當該厚度為5 mm~20 mm時,易於調整氣體之透過速度,可使氣體效率良好地遍佈第3陶瓷結構體30。
圖3(A)及圖3(B)係圖1所示之第1陶瓷結構體、第2陶瓷結構體及第3陶瓷結構體之放大剖視圖,且係表示第3陶瓷結構體中之氣體流路之形態之圖。又,圖4、圖6及圖7係表示第3陶瓷結構體中之氣體流路之一形態之圖。圖5係用以對氣體流路之一形態進行說明之第3陶瓷結構體之立體圖。
圖3(A)所示之第3陶瓷結構體30A於其內部具有氣體流路32A。此係第3陶瓷結構體與第1陶瓷結構體及第2陶瓷結構體接觸之情形時所採用之形態。 圖3(B)所示之第3陶瓷結構體30B與第2陶瓷結構體20之一部分不接觸,且於上述非接觸區域具有氣體流路32B。又,第3陶瓷結構體亦可與第1陶瓷結構體10之一部分不接觸,且於上述非接觸區域具有氣體流路。
於氣體流路形成於第3陶瓷結構體30內部之情形時,氣體流路之剖面較佳為一邊為3 mm~20 mm之矩形、或直徑為3 mm~20 mm之圓形。又,氣體流路之剖面尺寸較佳為5 mm2
~400 mm2
。 於氣體流路形成於第3陶瓷結構體30表面之情形時,氣體流路為槽狀。氣體流路之形狀並未特別限定,可為槽深固定之平面槽、或槽深不固定之槽。所謂槽深不固定之槽,例如可為槽中央部相對於槽側方變深之三角槽或圓筒槽,此外亦可為槽中央部相對於槽側方變淺之形狀。槽之寬度較佳為3 mm~20 mm,槽之深度較佳為3 mm~20 mm。 氣體流路之端至鄰接之氣體流路之端之距離較佳為10 mm~100 mm。
自抑制自熔融玻璃施加之膨脹壓力導致導管變形之觀點考慮,第3陶瓷結構體30較佳為具有相對於第1陶瓷結構體10及第2陶瓷結構體20之至少任一者而至少一部分接觸之區域。又,第3陶瓷結構體30更佳為具有相對於第1陶瓷結構體10及第2陶瓷結構體20之兩者而至少一部分接觸之區域。
第3陶瓷結構體30之氣體流路較佳為沿導管之周向及軸向之至少任一方向形成。 例如,如圖4所示,氣體流路32C、32D沿導管之軸向形成。該氣體流路較佳為形成有2條以上,且於導管周向隔開間隔設置。再者,氣體流路32C於第3陶瓷結構體30中形成於與第2陶瓷結構體20不接觸之區域。氣體流路32D於第3陶瓷結構體30中形成於與第1陶瓷結構體10不接觸之區域。 又,氣體流路32E沿導管周向形成。該氣體流路較佳為形成有2條以上,且於導管軸向隔開間隔設置。再者,氣體流路32E於第3陶瓷結構體30中形成於與第2陶瓷結構體20不接觸之區域。即,氣體流路32E形成於第3陶瓷結構體30之外側表面(與第2陶瓷結構體20之交界)。
圖4所示之氣體流路中並存有形成於與第1陶瓷結構體10不接觸之區域之氣體流路32D、及形成於與第2陶瓷結構體20不接觸之區域之氣體流路32C。 進而,第3陶瓷結構體30之氣體流路一併具有沿導管周向形成之氣體流路32E、及沿導管軸向形成之氣體流路32C、32D。
將氣體流路形成於第3陶瓷結構體30之外側表面,即與第2陶瓷結構體20不接觸之區域之情形時的一例以第3陶瓷結構體30之立體圖的形式示於圖5。 圖5中,沿導管軸向形成之氣體流路32C與沿導管周向形成之氣體流路32E各形成有2條。該等氣體流路32C、32E均連通,但亦可不連通而各自獨立,各氣體流路分別與供給管連接而被供給氣體。又,連通之氣體流路與獨立之氣體流路亦可併存。
氣體流路較佳為沿導管軸向形成之氣體流路32C或32D、及沿周向形成之氣體流路32E或32F(參照圖6)各有2條以上,且該等氣體流路連通而形成網眼狀之氣體流路。 又,氣體流路亦可呈螺旋狀形成於導管表面。
圖6所示之第3陶瓷結構體30中,除氣體流路32D以外,氣體流路32F亦沿導管周向形成。氣體流路32F於第3陶瓷結構體30中形成於與第1陶瓷結構體10不接觸之區域。即,氣體流路32F形成於第3陶瓷結構體30之內側表面(與第1陶瓷結構體10之交界)。本實施形態中,氣體流路32D與氣體流路32F連通,但亦可不連通而是獨立的,各氣體流路分別與供給管連接而被供給氣體。又,連通之氣體流路與獨立之氣體流路亦可併存。
設置氣體流路時,如圖7所示,亦可於第3陶瓷結構體30與第1陶瓷結構體10之間之至少一部分區域復具備構件60。構件60以與第1陶瓷結構體10及第3陶瓷結構體30之至少一部分接觸,且覆蓋氣體流路32D之至少一部分之方式設置。
構件60為對熔融玻璃搬送裝置之製造方法中於形成熔融玻璃用導管結構體40與第3陶瓷結構體30之後形成第1陶瓷結構體10之情形有用之態樣。該情形時,第3陶瓷結構體30於與第1陶瓷結構體10不接觸之區域形成有氣體流路32D。又,於與氣體流路32D一併、或將氣體流路32D取而代之地形成有氣體流路32F之情形時,上述態樣亦有用。即,於構件60以與第1陶瓷結構體10及第3陶瓷結構體30之至少一部分接觸,且覆蓋氣體流路32F之至少一部分之方式設置之情形時,上述態樣亦有用。
上述製造方法中,首先形成熔融玻璃用導管結構體40及第3陶瓷結構體30,向其等之間隙中填充成為第1陶瓷結構體之漿料體並使之燒結,藉此形成第1陶瓷結構體10。氣體流路32D、32F形成於第3陶瓷結構體30之內側表面,即第1陶瓷結構體10側之表面。因此,填充漿料體時,不僅上述間隙中,氣體流路32D、32F中亦被填充漿料體,有氣體流路32D、32F堵塞之虞。對此,利用構件60覆蓋氣體流路32D、32F之一部分防止漿料體流入,藉此可防止填充漿料體時氣體流路32D、32F堵塞。
構件60亦可不僅覆蓋第3陶瓷結構體30中之氣體流路,亦覆蓋其他部分。又,亦可於第1陶瓷結構體10與第3陶瓷結構體30之間之所有區域均具備構件60。再者,構件60不妨礙氣體透過。進而,由於構件60以覆蓋氣體流路32D、32F之形態設置,故而絲毫不妨礙氣體流路中流通氣體。 構件60在用於熔融玻璃搬送裝置1時,可為於高溫下熔融、氣化之構件。又,亦可為於高溫下亦不熔融、氣化而殘存之構件,該情形時,可較佳地使用陶瓷膜或耐熱性纖維體。於此,所謂耐熱性係指,於玻璃纖維之情形時,玻璃纖維具有較使用溫度高之軟化點,於陶瓷纖維之情形時,陶瓷纖維具有較使用溫度高之熔點。
作為耐熱性纖維體,較佳為包含玻璃纖維或陶瓷纖維,或較佳為該等纖維之集合體。其形態並未特別限定,可為將複數個纖維編織為布狀而成者,亦可為將複數個纖維纏繞為塊狀而成者。編織為布狀之耐熱性纖維體之可撓性或加工性優異。因此,亦能以沿著熔融玻璃用導管結構體40或第1陶瓷結構體10之形狀之態樣覆蓋較廣範圍。
自可更有效地防止成為第1陶瓷結構體10之漿料體流入至氣體流路之觀點考慮,包含玻璃纖維或陶瓷纖維之耐熱性纖維體更佳為以氧化物基準之質量%計,包含50%以上SiO2
。
同樣地,自防止漿料體流入之觀點考慮,構件60之厚度較佳為0.5 mm以上。又,若過厚則有第1陶瓷結構體10或第3陶瓷結構體30之強度降低之虞,因此其厚度較佳為20 mm以下。再者,構件之厚度係指其平均值。
如圖1及圖2所示,熔融玻璃搬送裝置1較佳為復具備氣體供給系統50。氣體供給系統50較佳為具有產生氣體之氣體產生裝置51、對所產生之氣體進行加熱之氣體加熱裝置、及將經加熱之氣體供給至上述氣體流路之供給管54A~54D。進而較佳為復具備對通過上述氣體流路之氣體進行排氣之排氣管56A、56B。
圖1及圖2中,氣體供給系統50具有產生氣體之氣體產生裝置51、調節氣體流量之調節閥52、將氣體供給至第3陶瓷結構體30之氣體流路之4根供給管54A~54D、及對通過第3陶瓷結構體30之氣體流路之氣體進行排氣之2根排氣管56A、56B。藉由具有複數根供給管54A~54D,可使氣體效率良好地遍佈第3陶瓷結構體30之氣體流路。再者,氣體供給系統50可根據形成於第3陶瓷結構體30之氣體流路之形態而適當變更供給管或排氣管之根數、設置位置等。
氣體產生裝置51使用鍋爐以產生例如水蒸氣。又,亦可與氣體產生裝置51一併、或將其取而代之地使用填充有所需氣體之儲氣罐。藉由該等態樣,可供給所需單一氣體或混合氣體。 再者,雖未圖示出氣體加熱裝置,但所產生之氣體係由氣體加熱裝置加熱並通過供給管54A~54D導入至氣體流路。氣體加熱裝置中,以供給至氣體流路之氣體成為200℃以上之方式進行加熱。
調節閥52較佳為於供給管54A~54D各設置有1個,藉此,可獨立控制供給管54A~54D之氣體供給量。
本實施形態中,供給管54A~54D貫通第2陶瓷結構體20,與第3陶瓷結構體30之氣體流路連接。又,於上述氣體流路之端部可自外部視認到之情形時,供給管54A~54D亦可不貫通第2陶瓷結構體20,而是直接連接於氣體流路。 圖1中,供給管54A、54B之鉛直方向位置為主管41之軸向中央部。供給管54C、54D之鉛直方向位置為主管41之軸向下部。供給管54A、54C之水平方向位置為熔融玻璃G之流向上游側。供給管54B、54D之水平方向位置為熔融玻璃G之流向下游側。但,供給管之配置可根據氣體流路適當變更,而並不限定於上述形態。
例如,圖1中,供給管之鉛直方向位置亦可為主管41之軸向上部。又,水平方向位置亦可為圖2之紙面上下方向(與熔融玻璃G之流向正交之方向)之上側或下側。
供給管54A~54D對第3陶瓷結構體30之氣體流路供給之氣體之溫度為200℃以上。藉此,即便於導管內部充滿熔融玻璃G而成為高溫之情形時,亦可抑制隨著導管內之熔融玻璃G冷卻而發生之電解導致氣泡產生。對氣體流路供給之氣體之溫度較佳為250℃以上。 又,自以不鏽鋼(SUS,Steel Special Use Stainless)等通用金屬構成配管之觀點考慮,氣體之溫度較佳為600℃以下,更佳為550℃以下。
氣體種類只要為可抑制由上述電解所致之氣泡產生即可,並無特別限定,可列舉例如水蒸氣(H2
O)、N2
、H2
、O2
、Ar、He、Ne、Xe、CO2
、CO等。可使用該等氣體之1種,亦可使用該等氣體之2種以上。
又,除電解以外,以下狀況亦會導致氣泡(氧氣)產生:熔融玻璃中含有水分,該水分於形成導管之Pt界面分解而產生O2
與H2
。為了抑制該氣泡(氧氣)之產生,較佳為提高導管外部之氫氣分壓以不使氫分子(H2
)通過導管。如此,為了提高導管外部之氫氣分壓,較佳為對氣體流路供給之氣體包含氫原子,更佳為使用包含水蒸氣及H2
之至少任一者之氣體。
進而,自抑制導管之鉑或鉑合金氧化而成為PtO2
之觀點考慮,對氣體流路供給之氣體較佳為包含惰性氣體,更佳為包含自由N2
、Ar、He、Ne、Xe及CO2
所組成之群中選擇之至少1種氣體。又,進而更佳為採用除包含上述氫原子之氣體以外,復包含惰性氣體之混合氣體。
供給管54A~54D對第3陶瓷結構體30之氣體流路供給之氣體之壓力較佳為1 Pa~24 kPa,更佳為1 kPa以下,進而更佳為50 Pa以下。當該氣體壓力為1 Pa以上時,可使氣體充分遍佈第3陶瓷結構體30之氣體流路。又,當該氣體壓力為24 kPa以下時,主管41等導管之外部壓力不會變得過高,從而可防止導管變形。
圖2所示之供給管於自氣體產生裝置51朝向第3陶瓷結構體30之氣體流路之中途分支為供給管54A、54B。再者,並不限定於該形態,例如,亦可為與氣體產生裝置51及第3陶瓷結構體30之氣體流路連接之供給管不於中途分支而是獨立設置。
排氣管56A、56B與供給管54A~54D同樣地,貫通第2陶瓷結構體20,與第3陶瓷結構體30之氣體流路連接。又,於上述氣體流路之端部可自外部視認到之情形時,排氣管亦可不貫通第2陶瓷結構體20,而是直接連接於氣體流路。 圖1中,排氣管56A、56B之鉛直方向位置為主管41之軸向上部。排氣管56A之水平方向位置為熔融玻璃G之流向上游側。排氣管56B之水平方向位置為熔融玻璃G之流向下游側。但,排氣管之配置可根據氣體流路適當變更,而並不限定於上述形態。
例如,圖1中,排氣管之鉛直方向位置亦可為主管41之軸向中央部或下部。又,水平方向位置亦可為圖2之紙面上下方向(與熔融玻璃G之流向正交之方向)之上側或下側。
排氣管56A、56B較佳為設置於較主管41內部之熔融玻璃之高度(熔融玻璃水準GL)低之位置。其原因在於,當於較熔融玻璃水準GL高之位置設置排氣管時,主管41之內部壓力小於外部壓力,有主管41變形之虞。
又,於熔融玻璃用導管結構體40中主管與分支管各有至少1根之情形時,供給管及排氣管之至少任一者較佳為設置於較主管41內部之熔融玻璃水準GL低之位置。再者,此處之主管41於鉛直方向具有中心軸,與主管41連通之分支管於水平方向具有中心軸。
供給管54A~54D及排氣管56A、56B較佳為貫通第2陶瓷結構體20之部分及與第3陶瓷結構體30之氣體流路連接之部分為耐熱性優異之絕緣管。由於亦存在對熔融玻璃用導管結構體40進行通電加熱之情形,因此藉由使用絕緣管,可防止供給管及排氣管中流動電流。絕緣管可較佳地使用陶瓷管,作為其具體例,可列舉瓷管等。
熔融玻璃搬送裝置1可使200℃以上之氣體通過第3陶瓷結構體30之氣體流路遍佈熔融玻璃用導管結構體40之外部。因此,可抑制由電解所致之氣泡產生。又,當使用包含氫原子之氣體時,即便於熔融玻璃中所含之水分較多(後述β-OH值較高)之條件下製造玻璃,亦可抑制氫氣透過泡之形成。進而,當使用包含惰性氣體之氣體時,可抑制PtO2
之形成。又,由於無需構建如先前技術所示之膠囊及閉環控制裝置,因此可抑制投資費用及運轉費用之兩者。
[玻璃製造裝置及玻璃製造方法] (第一實施形態) 圖8係表示本發明之第一實施形態之玻璃製造裝置之圖。使用圖8對本發明之第一實施形態之玻璃製造裝置及玻璃製造方法進行說明。再者,圖8省略了配置於熔融玻璃搬送裝置1、1A、上升管202及下降管203之周圍,且將該等絕熱被覆之絕熱用磚等絕熱材。
玻璃製造裝置500具備熔解裝置100、減壓消泡裝置200、成形裝置300及熔融玻璃搬送裝置1、1A。熔融玻璃搬送裝置1A設置於熔解裝置100與減壓消泡裝置200之間,連接熔解裝置100與減壓消泡裝置200。又,熔融玻璃搬送裝置1設置於減壓消泡裝置200與成形裝置300之間,連接減壓消泡裝置200與成形裝置300。
熔解裝置100具備被供給玻璃原料之熔解槽104、及用以將玻璃原料熔融之燃燒器102。燃燒器102藉由將天然氣或重油等燃料與氣體混合燃燒而形成火焰,並向玻璃原料放射火焰,藉此自上方對玻璃原料進行加熱。
於此,將主要使用空氣作為氣體之燃燒器稱為空氣燃燒器,將主要使用氧氣作為氣體之燃燒器稱為氧氣燃燒器。氧氣燃燒器較空氣燃燒器而言排氣量較少,因此於熱效率較高,CO2
排出量或NOx
排出量較少之方面優異。燃燒器102較佳為設置有複數個。可全部使用氧氣燃燒器,亦可併用氧氣燃燒器與空氣燃燒器。
減壓消泡裝置200具備減壓消泡槽201、上升管202、下降管203及減壓殼體204。
呈圓筒形狀之減壓消泡槽201以其長軸沿水平方向配向之方式收納配置於減壓殼體204內。於減壓消泡槽201之一端下表面安裝有沿垂直方向配向之上升管202,於另一端下表面安裝有下降管203。上升管202及下降管203之一部分位於減壓殼體204內。
上升管202與減壓消泡槽201連通,將來自熔解槽104之熔融玻璃G經由熔融玻璃搬送裝置1A導入至減壓消泡槽201。下降管203與減壓消泡槽201連通,將減壓消泡後之熔融玻璃G經由熔融玻璃搬送裝置1導出至成形裝置300。於減壓殼體204內,減壓消泡槽201、上升管202及下降管203之周圍配置有將該等絕熱被覆之絕熱用磚等絕熱材。
減壓消泡槽201、上升管202及下降管203為熔融玻璃之導管,因此使用耐熱性及對熔融玻璃之耐蝕性優異之材料製作而成。作為一例,可列舉鉑製、鉑合金製、或於鉑或鉑合金中分散有金屬氧化物而成之強化鉑製。又,亦可為陶瓷系之非金屬無機材料製,即緻密質耐火物製。又,亦可為於緻密質耐火物內襯有鉑或鉑合金而成者。
成形裝置300中,對熔融玻璃G進行成形而獲得特定形狀之成形玻璃。成形玻璃於緩冷後,根據需要進行切斷、加工而製成製品。
成形裝置300為了獲得玻璃板作為製品,而使用浮式成形裝置或熔融成形裝置。浮式成形裝置係對浴槽內之熔融錫之浴面連續供給熔融玻璃而將該熔融玻璃成形為帶板狀之裝置。熔融成形裝置係對剖面呈大致V字狀之流槽內部連續供給熔融玻璃,使自流槽向左右兩側溢出之熔融玻璃於流槽下緣合流而成形為帶板狀之裝置。
成形裝置300為了獲得玻璃容器或玻璃管作為製品,而使用成形方法為吹塑法、波紋管法、下拉法或加壓法之成形裝置。
熔融玻璃搬送裝置1對應於上述圖1所示之熔融玻璃搬送裝置1,具備主管41、分支管42、43及攪拌器44。主管41於內部設置有用以對熔融玻璃G進行攪拌之攪拌器44。分支管42與下降管203連接,將熔融玻璃G向主管41搬送。分支管43與成形裝置300連接,將熔融玻璃G向成形裝置300搬送。
熔融玻璃搬送裝置1A具備主管41A、分支管42A、43A及攪拌器44。熔融玻璃搬送裝置1A於以熔融玻璃G自主管41A之上部側方流入,於主管41A內向下流動,進而向主管41A之下部側方流出之方式設置分支管42A、43A之方面,與熔融玻璃搬送裝置1不同,但其他裝置構成共通。
再者,玻璃製造裝置500亦可為如下構成,即,熔融玻璃搬送裝置1及熔融玻璃搬送裝置1A之至少任一者具備第3陶瓷結構體30及氣體供給系統50即可,另一者不具備第3陶瓷結構體30及氣體供給系統50。對該第3陶瓷結構體30之氣體流路供給200℃以上之氣體。
玻璃製造裝置亦可使用高溫澄清類型之澄清裝置(以下,稱為「高溫澄清裝置」)來代替減壓消泡裝置200(將其作為第二實施形態於下文說明詳情)。高溫澄清裝置係以如下方式運轉之裝置,即,為了效率良好地進行消泡,將澄清槽中流動之熔融玻璃之溫度儘量設定得較高而降低熔融玻璃之黏性,加大氣泡成長速度而使氣泡直徑增大,藉此提高氣泡上浮速度,以可實現消泡。
本發明之第一實施形態之玻璃製造方法係藉由使用玻璃製造裝置500,將玻璃原料於熔解裝置100中熔融而製作熔融玻璃G,進而將熔融玻璃G於減壓消泡裝置200中進行消泡處理,再藉由成形裝置300獲得特定形狀之成形玻璃。成形玻璃於緩冷後,根據需要進行切斷而製成製品(例如玻璃板)。
(第二實施形態) 圖9係表示本發明之第二實施形態之玻璃製造裝置之圖。使用圖9對本發明之第二實施形態之玻璃製造裝置及玻璃製造方法進行說明。於此,關於熔解裝置100、成形裝置300及熔融玻璃搬送裝置1A,省略了與第一實施形態之記載重複之部分之說明。再者,圖9省略了配置於澄清裝置250、熔融玻璃搬送裝置1A、第1供給管251、第2供給管252及第3供給管253之周圍,且將該等絕熱被覆之絕熱用磚等絕熱材。
玻璃製造裝置600具備熔解裝置100、澄清裝置250、成形裝置300及熔融玻璃搬送裝置1A。熔融玻璃搬送裝置1A較佳為設置於熔解裝置100與澄清裝置250之間、及澄清裝置250與成形裝置300之間之至少任一者。 作為玻璃製造方法,依序包含熔解工序、澄清工序及成形工序,熔解工序與澄清工序之間、及澄清工序與成形工序之間之至少任一者復包含熔融玻璃搬送工序。熔融玻璃搬送工序中,使用熔融玻璃搬送裝置1A,對熔融玻璃搬送裝置1A中之第3陶瓷結構體之氣體流路供給200℃以上之氣體。
圖9中,玻璃製造裝置600具備熔解裝置100、澄清裝置250、成形裝置300、熔融玻璃搬送裝置1A、第1供給管251、第2供給管252及第3供給管253。 第1供給管251連接熔解裝置100與澄清裝置250。熔融玻璃搬送裝置1A設置於澄清裝置250與成形裝置300之間。第2供給管252連接澄清裝置250與熔融玻璃搬送裝置1A。第3供給管253連接熔融玻璃搬送裝置1A與成形裝置300。
熔解裝置100中,藉由燃燒器102對玻璃原料進行加熱,獲得例如1500℃~1630℃之熔融玻璃G。熔解槽104中之熔融玻璃G流經第1供給管251而供給至澄清裝置250。
澄清裝置250中,對熔融玻璃G之溫度進行調整而將熔融玻璃G中所含之氣體成分去除。澄清裝置250較佳為高溫澄清裝置。該情形時,熔融玻璃G被升溫至例如1500℃~1700℃。經澄清之熔融玻璃G流經第2供給管252而供給至熔融玻璃搬送裝置1A。
熔融玻璃搬送裝置1A中,藉由攪拌器44對熔融玻璃G進行攪拌,使熔融玻璃G之成分均質化。主管41A內之熔融玻璃G之溫度例如為1250℃~1450℃。主管41A內之熔融玻璃G之黏度例如為500泊~1300泊。經均質化之熔融玻璃G流入至第3供給管253,於在第3供給管253中流動之過程中一面被控制溫度一面冷卻,進而供給至成形裝置300。
再者,圖9中省略了熔融玻璃搬送裝置1A之分支管42A、43A,但分支管42A、43A分別與第2供給管252、第3供給管253連接。
(第三實施形態) 圖10係表示本發明之第三實施形態之玻璃製造裝置之圖。使用圖10對本發明之第三實施形態之玻璃製造裝置及玻璃製造方法進行說明。於此,關於熔解裝置100、成形裝置300及熔融玻璃搬送裝置1A,省略了與第一實施形態之記載重複之部分之說明。再者,圖10省略了配置於熔融玻璃搬送裝置1A、第1搬送管111及第2搬送管112之周圍,且將該等絕熱被覆之絕熱用磚等絕熱材。
玻璃製造裝置700具備熔解裝置100、成形裝置300、熔融玻璃搬送裝置1A、第1搬送管111及第2搬送管112。熔融玻璃搬送裝置1A設置於熔解裝置100與成形裝置300之間。第1搬送管111連接熔解裝置100與熔融玻璃搬送裝置1A。第2搬送管112連接熔融玻璃搬送裝置1A與成形裝置300。
熔解裝置100中,藉由燃燒器102對玻璃原料進行加熱,獲得熔融玻璃G。於熔解槽104中對熔融玻璃G實施澄清處理。於此,即便不具備第一實施形態之減壓消泡裝置200或第二實施形態之澄清裝置250,亦能於熔解槽104中對鈉鈣玻璃或鹼硼矽酸玻璃等含鹼玻璃進行澄清處理。經澄清之熔融玻璃G流經第1搬送管111而供給至熔融玻璃搬送裝置1A。
熔融玻璃搬送裝置1A中,藉由攪拌器44對熔融玻璃G進行攪拌,使熔融玻璃G之成分均質化。經均質化之熔融玻璃G流入至第2搬送管112,於在第2搬送管112中流動之過程中一面被控制溫度一面冷卻,進而供給至成形裝置300。
再者,圖10中省略了熔融玻璃搬送裝置1A之分支管42A、43A,但分支管42A、43A分別與第1搬送管111、第2搬送管112連接。
(玻璃) 藉由具備上述熔融玻璃搬送裝置之玻璃製造裝置而製造之玻璃根據需要進行切斷、加工而製成例如玻璃板之製品。作為製品之玻璃板在用於各種顯示器用玻璃基板之情形時,較佳為無鹼玻璃基板。無鹼玻璃係指實質上不含Na2
O、K2
O等鹼金屬氧化物之玻璃。實質上不含係指鹼金屬氧化物之含量之合計量為0.1質量%以下。
玻璃板較佳為由無鹼玻璃構成,該無鹼玻璃以氧化物基準之質量%計含有: SiO2
:54~66%; Al2
O3
:10~23%; B2
O3
:0~12%; MgO:0~12%; CaO:0~15%; SrO:0~16%; BaO:0~15%; MgO+CaO+SrO+BaO:8~26%。
所獲得之玻璃之β-OH值較佳為0.15 mm-1
~0.5 mm-1
,更佳為0.25 mm-1
以上,進而更佳為0.35 mm-1
以上。β-OH值係作為玻璃中之水分量指標而使用之值。 當玻璃之β-OH值為0.15 mm-1
~0.5 mm-1
時,減壓消泡裝置或澄清裝置內之熔融玻璃中所含之氣泡易於成長,可促進消泡處理或澄清處理。又,當該β-OH值為0.35 mm-1
以上時,可提高燃燒器燃燒之氧氣燃燒比率,抑制廢氣之產生,因此可降低玻璃製造之運轉費用。
β-OH值可使用傅立葉變換紅外分光光度計(FT-IR),對將消泡處理後或澄清處理後之熔融玻璃成形為板狀所得之玻璃試驗片、或將玻璃容器等切斷並以研磨機加工為板狀所得之玻璃試驗片之透過率進行測定,並藉由下述式求出。
β-OH值=(1/X)log10
(T1
/T2
) X:玻璃板厚(mm) T1
:參照波數4000 cm-1
下之透過率(%) T2
:羥基吸收波數3570 cm-1
左右下之最小透過率(%)
β-OH值由玻璃原料中之水分量、熔解槽中之水蒸氣濃度、熔解槽中之燃燒器燃燒方法(氧氣燃燒、空氣燃燒)等決定。尤其,β-OH值可藉由調整燃燒器燃燒方法而簡便地調整。具體而言,要提高β-OH值便使燃燒器燃燒之氧氣燃燒比率提高,要降低β-OH值便使燃燒器燃燒之空氣燃燒比率提高。
玻璃板於用作顯示器用之覆蓋玻璃之情形時,較佳為化學強化用玻璃。對化學強化用玻璃進行化學強化處理而成之化學強化玻璃可用作覆蓋玻璃。化學強化處理係藉由將玻璃表面所含之鹼離子中離子半徑較小之離子(例如Na離子)置換為離子半徑較大之離子(例如K離子)而形成距玻璃表面特定深度之壓縮應力層。
玻璃板於用作窗玻璃或車輛用玻璃之情形時,較佳為鈉鈣玻璃。
作為製品之玻璃於用作燒杯等玻璃製物理化學器材或玻璃壺等耐熱調理器具之情形時,較佳為硼矽酸玻璃。 [實施例]
以下,使用實施例及比較例進一步對本發明進行說明。再者,本發明並不限定於其等之記載。
[實驗例1、2及比較例1] 針對使用圖8所示之玻璃製造裝置500使熔融玻璃中之水分量變多時所產生之氣泡,於對第3陶瓷結構體之氣體流路供給之氣體之各種溫度下分別進行評估。再者,該氣泡係熔融玻璃與導管之鉑材料接觸而產生。
玻璃製造裝置500中之熔融玻璃搬送裝置1為於主管41及分支管42、43之周圍依序設置有第1陶瓷結構體10、第3陶瓷結構體30及第2陶瓷結構體20之結構。第3陶瓷結構體30中之氣體流路設置於與第1陶瓷結構體不接觸之區域,分別沿主管41之軸向設置有40條,沿主管41之周向設置有15條。各氣體流路連通。氣體流路以20 mm~70 mm之間距設置。 再者,氣體流路設為每一條寬2 mm左右之平面槽。槽之深度為2 mm左右。
熔融玻璃搬送裝置1中之第1陶瓷結構體10、第2陶瓷結構體20、第3陶瓷結構體30之透氣率分別為5.7×10-13
m2
、2.2×10-12
m2
、9.9×10-12
m2
。
熔融玻璃搬送裝置1中,藉由氣體供給系統50對第3陶瓷結構體30之氣體流路供給水蒸氣。此時水蒸氣之供給溫度及供給壓力如表1所示。再者,本實施例中,熔融玻璃搬送裝置1A不具備第3陶瓷結構體30及氣體供給系統50。
藉由將無鹼玻璃組成之玻璃原料於熔解槽104中熔融而製作熔融玻璃G,進而將熔融玻璃G於減壓消泡裝置200中進行消泡處理,再以浮式法將熔融玻璃成形為帶板狀之玻璃帶,將玻璃帶緩冷並切斷,獲得板厚為0.50 mm之玻璃板(實施例1、2及比較例1)。
實施例1、2及比較例1之玻璃組成以氧化物基準之質量%計為SiO2
:59.8%、Al2
O3
:17.2%、B2
O3
:7.8%、MgO:3.1%、CaO:4.1%、SrO:7.7%、BaO:0.1%、Cl:0.2%。 又,藉由上述方法求出所獲得之玻璃板之β-OH值。結果見表1所示。
針對所獲得之玻璃板,藉由在暗室中自玻璃板側面照射光來檢查玻璃板主表面之邊緣光檢查,調查尺寸超過20 μm之氣泡缺陷之個數,算出上述氣泡缺陷之密度。於此,氣泡缺陷密度係指玻璃板主表面上之每單位面積(m2
)之氣泡缺陷之個數。結果見表1所示。
[表1]
表1 | |||
實施例1 | 實施例2 | 比較例1 | |
水蒸氣之供給溫度(℃) | 300 | 500 | 120 |
水蒸氣之供給壓力(Pa) | 5 | 5 | 5 |
板厚(mm) | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
β-OH值(mm- 1 ) | 0.34 | 0.34 | 0.29 |
尺寸超過20 μm之氣泡缺陷之密度(個/m2 ) | 0.02 | 0.02 | 1 |
由上述結果可知,根據本發明,藉由使供給至氣體流路之氣體之供給溫度為200℃以上,與氣體供給溫度為120℃之情形相比,可使尺寸超過20 μm之氣泡缺陷之密度為1/50。 可知,藉由抑制該氣泡缺陷之形成,可有效地抑制所獲得之玻璃製品品質降低。
對本發明參照特定實施形態詳細地進行了說明,但熟悉此技藝者明白可於不脫離本發明之精神與範圍之前提下加以各種變更或修正。 本申請案基於2019年5月22日申請之日本專利申請案2019-096279,並將其內容以參照形式引用於此。 [產業上之可利用性]
關於所製造之玻璃之用途,可列舉建築用、車輛用、液晶顯示器用、有機EL(electroluminescence,電致發光)顯示器用、覆蓋玻璃用、物理化學器材用、調理器具用或其他各種用途。
1:熔融玻璃搬送裝置1A:熔融玻璃搬送裝置2:底壁10:第1陶瓷結構體20:第2陶瓷結構體22:底部磚30:第3陶瓷結構體30A:第3陶瓷結構體30B:第3陶瓷結構體32A:氣體流路32B:氣體流路32C:氣體流路32D:氣體流路32E:氣體流路32F:氣體流路40:熔融玻璃用導管結構體41:主管41A:主管42:分支管42A:分支管43:分支管43A:分支管44:攪拌器50:氣體供給系統51:氣體產生裝置52:調節閥54A:供給管54B:供給管54C:供給管54D:供給管56A:排氣管56B:排氣管60:構件100:熔解裝置102:燃燒器104:熔解槽111:第1搬送管112:第2搬送管200:減壓消泡裝置201:減壓消泡槽202:上升管203:下降管204:減壓殼體250:澄清裝置251:第1供給管252:第2供給管253:第3供給管300:成形裝置500:玻璃製造裝置600:玻璃製造裝置700:玻璃製造裝置G:熔融玻璃GL:熔融玻璃水準
圖1係表示本發明之一實施形態之熔融玻璃搬送裝置之剖視圖。 圖2係用以對圖1中之熔融玻璃用導管結構體的I-I剖面部分上之氣體供給系統進行說明之概略圖。 圖3(A)及圖3(B)係圖1所示之第1陶瓷結構體、第2陶瓷結構體及第3陶瓷結構體之放大剖視圖,且係表示第3陶瓷結構體中之氣體流路之形態之圖。 圖4係用以對第3陶瓷結構體中之氣體流路之一形態進行說明之概略剖視圖。 圖5係用以對氣體流路之一形態進行說明之第3陶瓷結構體之立體圖。 圖6係用以對第3陶瓷結構體中之氣體流路之一形態進行說明之概略剖視圖。 圖7係用以對第3陶瓷結構體中之氣體流路之一形態進行說明之概略剖視圖。 圖8係表示本發明之第一實施形態之玻璃製造裝置之圖。 圖9係表示本發明之第二實施形態之玻璃製造裝置之圖。 圖10係表示本發明之第三實施形態之玻璃製造裝置之圖。
1:熔融玻璃搬送裝置
2:底壁
10:第1陶瓷結構體
20:第2陶瓷結構體
22:底部磚
30:第3陶瓷結構體
40:熔融玻璃用導管結構體
41:主管
42:分支管
43:分支管
54A:供給管
54B:供給管
54C:供給管
54D:供給管
56A:排氣管
56B:排氣管
G:熔融玻璃
GL:熔融玻璃水準
Claims (18)
- 一種熔融玻璃搬送裝置,其具備: 熔融玻璃用導管結構體,其包含至少1根包含鉑或鉑合金之導管; 第1陶瓷結構體,其設置於上述導管中之至少1根導管之周圍; 第2陶瓷結構體,其設置於上述第1陶瓷結構體之周圍;及 第3陶瓷結構體,其設置於上述第1陶瓷結構體與上述第2陶瓷結構體之間;且 上述第3陶瓷結構體具有氣體流路,對上述氣體流路供給200℃以上之氣體。
- 如請求項1之熔融玻璃搬送裝置,其中上述氣體為600℃以下。
- 如請求項1或2之熔融玻璃搬送裝置,其中上述氣體為包含氫原子之氣體。
- 如請求項3之熔融玻璃搬送裝置,其中上述氣體為復包含惰性氣體之混合氣體。
- 如請求項1或2之熔融玻璃搬送裝置,其中上述第3陶瓷結構體於內部具有上述氣體流路。
- 如請求項1或2之熔融玻璃搬送裝置,其中上述第3陶瓷結構體與上述第1陶瓷結構體及上述第2陶瓷結構體之至少任一者之至少一部分不接觸,且於上述不接觸之區域具有上述氣體流路。
- 如請求項1或2之熔融玻璃搬送裝置,其中上述氣體流路沿上述導管中之至少1根導管之周向及軸向之至少任一方向形成。
- 如請求項7之熔融玻璃搬送裝置,其中上述氣體流路沿上述軸向形成有2條以上,且於上述周向隔開間隔形成。
- 如請求項7之熔融玻璃搬送裝置,其中上述氣體流路沿上述周向形成有2條以上,且於上述軸向隔開間隔形成。
- 如請求項1或2之熔融玻璃搬送裝置,其於上述第1陶瓷結構體與上述第3陶瓷結構體之間之至少一部分區域復具備構件,且 上述構件以與上述第1陶瓷結構體及上述第3陶瓷結構體接觸,且覆蓋上述氣體流路之至少一部分之方式設置。
- 如請求項10之熔融玻璃搬送裝置,其中上述構件包含玻璃纖維或陶瓷纖維,且以氧化物基準之質量%計,SiO2 含量為50%以上。
- 如請求項10之熔融玻璃搬送裝置,其中上述構件之厚度為0.5 mm以上。
- 如請求項1或2之熔融玻璃搬送裝置,其復具備氣體供給系統,且 上述氣體供給系統具有產生氣體之氣體產生裝置、對所產生之上述氣體進行加熱之氣體加熱裝置、及將經加熱之上述氣體供給至上述氣體流路之供給管。
- 如請求項13之熔融玻璃搬送裝置,其中上述氣體供給系統復具有對通過上述氣體流路之上述氣體進行排氣之排氣管。
- 如請求項14之熔融玻璃搬送裝置,其中上述熔融玻璃用導管結構體中,具有至少1根於鉛直方向具有中心軸之主管、及至少1根與上述主管連通且於水平方向具有中心軸之分支管作為上述導管,且 上述供給管及上述排氣管之至少任一者設置在較充滿於上述主管中之熔融玻璃之高度為低之位置。
- 一種玻璃製造裝置,其係具備熔解裝置、澄清裝置及成形裝置者,且 復具備如請求項1至15中任一項之熔融玻璃搬送裝置, 上述熔融玻璃搬送裝置設置於上述熔解裝置與上述澄清裝置之間、及上述澄清裝置與上述成形裝置之間之至少任一者。
- 一種玻璃製造方法,其係依序包含熔解工序、澄清工序及成形工序者,且 於上述熔解工序與上述澄清工序之間、及上述澄清工序與上述成形工序之間之至少任一者復包含熔融玻璃搬送工序, 上述熔融玻璃搬送工序中,使用如請求項1至15中任一項之熔融玻璃搬送裝置,且對上述熔融玻璃搬送裝置中之第3陶瓷結構體之氣體流路供給200℃以上之氣體。
- 如請求項17之玻璃製造方法,其中所獲得之玻璃之β-OH值為0.15 mm-1 ~0.5 mm-1 。
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