TWI391343B - Platinum or platinum alloy hollow tube of the standby structure - Google Patents

Description

白金或白金合金製中空管的備用構造

本發明是關於一種在高溫環境下所使用的白金或白金合金製中空管的備用構造(以下，也稱為「本發明的備用構造」。)本發明的備用構造是在玻璃製造裝置中，作為被使用作為熔融玻璃的導管的白金或白金合金製中空管的備用構造最適用，尤其是，作為熔融玻璃的減壓除氣裝置(以下，也僅稱為「減壓除氣裝置」。)的上昇管及下降管的備用構造最適用。

又，本發明是關於使用該備用構造的熔融玻璃的減壓除氣裝置及減壓除氣方法，以及玻璃製造裝置。

在如減壓除氣裝置的玻璃製造裝置中，在熔融玻璃的導管，使用著如白金或白金-金合金，白金-銠合金的白金合金製的中空管。然而，白金及白金合金是昂貴的材料之故，因而中空管的厚度是儘量作成較薄較佳。所以，一般在白金或白金合金製中空管的周圍配設備用構造，該備用構造負擔中空管的機械性強度。

尤其是，熔融玻璃朝上下方向流動的減壓除氣裝置的上昇管及下降管時，因從流動內部的熔融玻璃施加於內壁面的力量較大，因此備用構造的存在成為特別重要。

第3圖是表示減壓除氣裝置的一般性構成的模式圖。在表示於第3圖的減壓除氣裝置100，使用於減壓除氣溶 解槽200中的熔融玻璃G，而連續地供給於下一處理槽的過程。在表示於第3圖的減壓除氣裝置100，呈圓筒形狀的減壓除氣槽102，是該長軸朝水平方向配向的方式，被收納配置於減壓殼101內。在減壓除氣槽102的一端下面安裝有朝垂直方向配向的上昇管103，而在另一端下面安裝有下降管104。上昇管103及下降管104是其一部分被收納配置於減壓殼101內。減壓殼101內，在減壓除氣槽102，上昇管103及下降管104的周圍，配設有隔熱被覆的隔熱材料105。

如減壓除氣裝置的上昇管及下降管的高溫熔融物用導管的備用構造被記載於專利文獻1。在專利文獻1中，在上昇管及下降管的周圍作為備用構造，配設有隔熱用磚。在專利文獻1(US5851258的6段落第5行)，作為隔熱用磚，對於熔融玻璃具備耐蝕性，例示著氧化鋯系的電鑄磚。

專利文獻1：日本特開平09-059028號公報(US5851258)

作為氧化鋯系電鑄磚，因在耐熱性及對於熔融玻璃的耐蝕性上優異，因此，氧化鋁-氧化鋯-二氧化矽(AZS)質電鑄磚作為玻璃爐灶的爐材最廣被使用。因AZS質電鑄磚是因在耐熱性及對於熔融玻璃的耐蝕性上優異，因此被考慮作為構成減壓除氣裝置的上昇管及下降管的白金或白金合金製中空管的備用構造也適用的材料。

但是，AZS質電鑄磚是在常壓下加熱成1450℃以上之際。發生基質玻璃相朝磚外面被推出的所謂玻璃滲出的現象。在玻璃爐灶中，有所滲出的玻璃混進熔融玻璃，或是因所滲出的玻璃與熔融玻璃的反應所產生的變性玻璃混進熔融玻璃成為問題的情形。

在上述上昇管及下降管的備用，熔融玻璃通過構成上昇管及下降管的白金或白金合金製的中空管內之故，因而AZS質電鑄磚不會與熔融玻璃直接接觸。所以發生如上述的問題的可能性較低。

但是，若發生玻璃滲出的情形，因對上昇管及下降管，或備用本體上有不良影響之虞，因此必須防止發現玻璃滲出。尤其是，作為上昇管及下降管的備用而使用AZS質電鑄磚時，若考慮常壓時的上述玻璃滲出，電鑄磚不會被加熱成1450℃以上的方式控制著減壓除氣裝置的溫度，為可防止發生玻璃滲出上很重要。

本案發明人等發現了作為構成減壓除氣裝置的上昇管及下降管的白金或白金合金製中空管的備用構造，使用AZS質電鑄磚之際，即使在1450℃以下的溫度，例如在1200~1450℃之間的溫度，也有發生玻璃滲出的情形。

作為構成上昇管及下降管的白金或白金合金製中空管的備用構造而使用AZS質電鑄磚之際，在1450℃以下的溫度發生玻璃滲出的理由並不清楚，惟可能為該備用構造配設在減壓除氣裝置的減壓殼內，而AZS質電鑄磚被置放在減壓環境下有所影響。

若發生玻璃滲出，則基質玻璃相停滯在電鑄磚，與構成上昇管及下降管的白金或白金合金製中空管之間。在上昇管及下降管的外壁面，藉由停滯的玻璃質基質成為朝內側方向施加推壓的力量。然而，使用減壓除氣裝置時，在構成上昇管及下降管的白金或白金合金製中空管的內壁面，藉由流通在管內部的熔融玻璃，因朝外側方向施加有推壓力量，因此，不容易產生基質玻璃相的停滯所致的問題。

使用減壓除氣裝置後，若從上昇管及下降管除去熔融玻璃，則停滯的基質玻璃相所致的問題會顯著。若從上昇管及下降管除去熔融玻璃，會消滅將構成上昇管及下降管的白金或白金合金製中空管的內壁面朝外側方向推壓的力量。結果，藉由所停滯的基質玻璃相內側方向推壓著上昇管及下降管的外壁面，使得管的壁面變形，最壞的情形，管子會被擠壞。又，一次滲出玻璃，是即使降低溫度也不會恢復成原來而仍滲出，發生一次滲出，則修理管壁面的變形極困難。

若管壁面的變形顯著時，則成為必須更換構成上昇管及下降管的白金或白金合金製中空管。又，即使管壁面的變形不顯著至須更換時，管子的機械性強度是與變形前相比較可能降低之故，因而在實施減壓除氣時有損壞構成上昇管及下降管的白金或白金合金製中空管之虞。

本發明是解決上述的問題者，其目的是在提供防止發生玻璃滲出作為備用所使用的磚的白金或白金合金製中空 管的備用構造，及使用該備用構造的熔融玻璃的減壓除氣裝置及減壓除氣方法，以及玻璃製造裝置。

本發明是為了達成上述目的，提供一種白金或白金合金製中空管的備用構造，屬於在高溫環境下所使用的白金或白金合金製中空管的備用構造，其特徵為：上述備用構造是包含沿著上述白金或白金合金製中空管的外壁面所設置的電鑄磚層，上述電鑄磚層，是基質玻璃相的含有量為10質量%以下的電鑄磚的構成比率為50vol%以上。

上述電鑄磚層是上述基質玻璃相的含有量為10質量%以下的電鑄磚的構成比率為80vol%以上較佳。

在本發明的備用構造中，上述基質玻璃相的含有量為10質量%以下的電鑄磚，是作為不可避免的雜質所存在的金屬氧化物的含有量為不足2質量%較佳。

上述基質玻璃相的含有量為10質量%以下的電鑄磚，是氧化鋁質電鑄磚或高氧化鋯質電鑄磚較佳。

在本發明的備用構造中，又，於上述電鑄磚層的外側配設有耐火隔熱材料較佳。

又，本發明是提供一種減壓除氣裝置，屬於具有上昇管，減壓除氣槽及下降管的熔融玻璃的減壓除氣裝置，其特徵為：作為上述上昇管及上述下降管中至少一方的備用，使用本發明的備用構造。

又，本發明是提供作為熔融玻璃的導管的備用，使用本發明的備用構造。

又，本發明是提供一種熔融玻璃的減壓除氣方法，屬 於使用具有上昇管，減壓除氣槽及下降管的減壓除氣裝置進行減壓除氣熔融玻璃的方法，其特徵為：作為上述上昇管及上述下降管中至少一方的備用，使用本發明的備用構造。

本發明的備用構造，是沿著中空管的外壁面所設置的電鑄磚層的基質玻璃相的含有量為10質量%以下的電鑄磚的構成比率為50vol%以上之故，因而將該備用構造使用作為在高溫環境下所使用的白金或白金合金製中空管的備用時，來自電鑄磚層的玻璃滲出量極小。所以，不會有藉由所滲出的基質玻璃相，白金或白金合金製中空管的外壁面朝內側方向推壓，而使管壁面變形之虞。因此，使用本發明的備用構造，就可長期間地可使用昂貴的白金或白金合金製中空管。

作為減壓除氣裝置的上昇管及下降管的備用，使用基質玻璃相的比率高的AZS電鑄磚時，即使用在1200~1450℃之間的溫度也藉由所滲出的基質玻璃相朝內側方向推壓構成上昇管及下降管的白金或白金合金製中空管的外壁面，而有管壁面會變形之虞。將使用減壓除氣裝置時的電鑄磚層的加熱溫度作成比1200℃，甚至於比1000℃左右還低，則可能防止發生玻璃滲出。然而，將沿著構成上昇管及下降管的白金或白金合金製中空管的外壁面所設置的電鑄磚層的加熱溫度作成比1200℃甚至於1000℃還低的情形，在發揮減壓除氣性能上並不實際。

作為減壓除氣裝置的上昇管及下降管的備用，若使用 本發明的備用構造，即使沿著上昇管及下降管的外壁面所設置的電鑄磚層的加熱溫度為1000~1450℃，甚至於1450℃以上，藉由所滲出的基質玻璃相，朝內側方向推壓著構成上昇管及下降管的白金或白金合金製中空管的外壁面，也不會有管壁面變形之虞。所以，減壓除氣裝置的加熱溫度不會有藉由構成上昇管及下降管的白金或白金合金製中空管的外壁面所設置的電鑄磚層被限制之虞。

本發明的玻璃製造裝置，是作為熔融玻璃的導管的備用，使用本發明的備用構造之故，因而例如因故障等而解除減壓，即使從玻璃製造裝置除去熔融玻璃時，也不必更換熔融玻璃的導管。藉此可長期使用熔融氣體的導管。因此，使用本發明的玻璃製造裝置可提高玻璃的生產性。又，可刪減玻璃的製造成本。

本發明的減壓除氣裝置，是作為構成上昇管及下降管的白金或白金合金製中空管的備用，使用本發明的備用構造之故，因而減壓除氣裝置的溫度不會有藉由沿著上昇管及下降管的外壁面所設置的電鑄磚層被限制之虞。因此，可將減壓除氣裝置的溫度作成考慮熔融玻璃的除氣特性，流動特性等的最適當的溫度。

又，一般組裝減壓除氣裝置之後，開始流動熔融玻璃時，事先加熱減壓除氣裝置之後才開始流動熔融玻璃。這時候的預熱，是大都加熱至一般運轉時更高溫度的的情形。本發明的減壓除氣裝置，是即使加熱到如此高的溫度，也不會從備用構造滲出基質玻璃相，成為可充分進行加熱 。

以下，參照圖式來說明本發明。第1圖是表示具備本發明的備用構造的減壓除氣裝置的斷面圖。表示於第1圖的減壓除氣裝置100是使用於減壓除氣溶解槽200中的熔融玻璃G，連續地供給於下一處理槽的過程者。

減壓除氣裝置100，是具有使用時其內部被保持在減壓狀態的減壓殼101。在減壓殼101內，呈圓筒形狀的減壓除氣槽102把其長軸朝水平方向配向的方式被收納配置。在減壓除氣槽102的下面側端附近，安裝有朝垂直方向配向的上昇管103及下降管104。上昇管103及下降管104，是其一部分被收納配置在減壓殼101內。

在減壓殼101內的上昇管103及下降管104的周圍，配設有本發明的備用構造1。在減壓殼101內的減壓除氣槽102的周圍，配設有隔熱材料105。

在表示於第1圖的減壓除氣裝置100中，減壓除氣槽102，上昇管103及下降管104，是白金或白金合金製的中空管。作為白金合金的具體例，列舉有白金-金合金、白金-銠合金。所謂白金或白金合金時，將金屬氧化物分散於白金或白金合金所成的強化白金也可以。作為所分散的金屬氧化物，列舉有對Al₂ O₃ 或ZrO₂ 或Y₂ O₃ 所代表的週期表上的3族，4族或13族的金屬氧化物。

在表示於第1圖的減壓除氣裝置100中，減壓除氣槽 102是陶瓷系的非金屬無機材料製，亦即，緻密質耐火物製也可以。作為緻密質耐火物的具體例，例舉有氧化鋁系電鑄耐火物，氧化鋯系電鑄耐火物，氧化鋁-氧化鋯-二氧化矽系電鑄耐火物，及緻密質氧化鋁系耐火物，緻密質氧化鋯-二氧化矽系耐火物及緻密質氧化鋁-氧化鋯-二氧化矽系耐火物等的緻密質燒成耐火物。又，減壓除氣槽102是於陶瓷系的非金屬無機材料內貼白金系材料也可以。

第2圖是表示第1圖的減壓除氣裝置100的上昇管103及備用構造1的局部擴大圖。以下，針對於上昇管103及備用構造1加以說明，惟下降管104的備用構造1也是同樣的構成。

在第2圖中，沿著上昇管103的外壁面設有電鑄磚層11。電鑄磚層11是以電鑄磚11a所構成，具體而言，藉由朝上昇管103的長度方向重疊電鑄磚11a所形成。

在電鑄磚層11的外側，設有耐火磚層12。耐火磚層12是藉由沿著上昇管103的長度方向重疊耐火磚12a所形成。在本案說明書中，所謂耐火磚時，指一般被分類成耐火磚的磚中，除了電鑄磚者，亦即指燒成磚。

耐火磚層12與減壓殼101之空隙部分，是填充有未成形耐火物13。亦即，表示於第2圖的備用構造1的情形，以電鑄磚層11，及配設於其外側的耐火隔熱材料，構成有備用構造1，耐火隔熱材料是以耐火磚層12，及未成形耐火物13所構成。

以下，針對於備用構造1的各構成，更具體地加以說 明。

構成電鑄磚層11的電鑄磚11a，是具有低氣孔率的緻密組織，其構成相是構成穩定的結晶組織。藉由此些特徵，電鑄磚11a是在耐熱性，對於熔融玻璃的耐蝕性，及耐玻璃質地污染抵抗性上優異。因此，作為沿著上昇管103的外壁面所設置的層材料最適用。

在本發明的備用構造1，作為構成電鑄磚層11的電鑄磚11a，使用基質玻璃相的比率為10質量%以下的電鑄磚(以下，稱為「低基質玻璃相電鑄磚」。)為其特徵者。但是，構成電鑄磚層11的電鑄磚11a並不一定都是低基質玻璃相電鑄磚，而在電鑄磚層11的至少靠近中空管的外壁面的部分，亦即，在靠近配置於中空管的外壁面的電鑄磚中，若低基質玻璃相電鑄磚的構成比率為50vol%以上就可以。在此所謂構成比率，是指靠近沿著中空管的外壁面所設置的該外壁面的所有磚的低基質玻璃相電鑄磚的構成比率。因此，在電鑄磚層11中，靠近於中空管的外壁面的磚的一部分為低基質玻璃相，電鑄磚以外的電鑄磚也可以。

又，基質玻璃相的比率，是在畫像解析求出玻璃相的面積，或是求出玻璃相的成分(SEM-EDX)，而與整體的分析值的對比就可求出。

作為構成沿著減壓除氣裝置的上昇管及下降管的外壁面所設置的層(相當於第2圖的電鑄磚層11的層)的材料，習知廣泛地使用著AZS電鑄磚。然而，AZS電鑄磚是 基質玻璃相的比率為例如15~21質量%之故，因而被加熱成1450℃以上時，藉由所滲出的基質玻璃相朝內側方向推壓中空管的外壁面，而有管壁面變形之虞。

又，作為構成沿著減壓除氣裝置的上昇管及下降管的外壁所設置的層的材料，使用著AZS質電鑄磚時，即使電鑄磚在1450℃以下的溫度，具體上，在1000℃至1450℃之間的溫度，尤其是在1200℃至1450℃之間的溫度，藉由所滲出的基質玻璃相也朝內側方向推壓著中空管的外壁面，而有管壁面變形之虞。

本發明的情形，電鑄磚層11的低基質玻璃相電鑄磚的構成比率為50vol%以上之故，因而即使被加熱成1450℃以上時，玻璃滲出量極少。因此不會有藉由所滲出的基質玻璃相朝內側方向推壓著中空管的外壁面，而使管壁面變形之虞。

又，使用作為減壓除氣裝置的上昇管及下降管之際，電鑄磚層11被加熱成1000℃至1450℃之間，尤其是1200℃至1450℃之間時，玻璃滲出量也極少。因此不會有藉由所滲出的基質玻璃相朝內側方向推壓著中空管的外壁面，而使管壁面變形之虞。

為了發揮上述效果，電鑄磚層11的低基質玻璃相電鑄磚的構成比率為較高者較理想。電鑄磚層11的低基質玻璃相電鑄磚的構成比率是80vol%以上較理想，電鑄磚層11是都由低基質玻璃相電鑄磚所構成者最理想。

由同樣理由，低基質玻璃相電鑄磚，是基質玻璃相的 含有量為低者較理想。低基質玻璃相電鑄磚，是基質玻璃相的含有量為5質量%以下者較理想，3質量%以下者較理想。低基質玻璃相電鑄磚，是實質上不含有基質玻璃相更理想。

低基質玻璃相電鑄磚是作為不可避免的雜質所存在的金屬氧化物的含有量為不足2質量vol%較理想。

在電鑄磚，作為不可避免的雜質，含有Fe₂ O₃ ，CuO，PbO，Bi₂ O₃ 等。此些金屬氧化物是在高溫環境下容易被還原。

電鑄磚層11是使用減壓除氣裝置100時，被加熱成為高溫。第1圖的備用構造1的情形，電鑄磚層11是被加熱成1000℃至1450℃之間的溫度，尤其是被加熱成1200℃至1450℃之間的溫度。

在構成電鑄磚層11的電鑄磚11a與上昇管103之界面，含有作為此些的不可避免的雜質的金屬氧化物被還原，而有形成構成上昇管103的白金材料(白金或白金合金)與低融點的金屬間合金的可能性。形成低融點的金屬間合金，是對構成上昇管103的白金或白金合金的特性有不良影響的可能性。亦即，電鑄磚11a為含有多量Fe₂ O₃ ，CuO，PbO，Bi₂ O₃ 等金屬氧化物時，藉由形成低融點的金屬間合金，會降低構成上昇管103的白金材料的融點。結果，不但將上昇管103加熱到設計上不會有問題的溫度，還有在上昇管103發生熔融的情形。

本發明的備用構造1的情形，電鑄磚層11的低基質 玻璃相電鑄磚的構成比率為50vol%以上之故，因而在低基質玻璃相電鑄磚的此些金屬氧化物的存在特別成為問題。若使用作為不可避免的雜質所存在的金屬氧化物的含有量為不足2質量%的低基質玻璃相電鑄磚，則幾乎不會有形成低融點的金屬間合金之虞，又，即使形成有低融點的金屬間合金時，對於構成上昇管103的白金材料的融點的影響也可忽視。在低基質玻璃相電鑄磚中，作為不可避免的雜質所存在的金屬氧化物的含有量是不足1質量%更理想，而不足0.05質量%最理想。低基質玻璃相電鑄磚是實質上未含有Fe₂ O₃ ，CuO，PbO，Bi₂ O₃ 等金屬氧化物特別理想。

電鑄磚層11為含有低基質玻璃相電鑄磚以外的電鑄磚(以下，稱為「其他電鑄磚」)時，其他電鑄磚作為不可避免的雜質所存在的金屬氧化物的含有量為不足2質量%較理想，而不足1質量%更理想，而不足0.05質量%最理想，其他電鑄磚是實質上也未含有Fe₂ O₃ 、CuO、PbO、Bi₂ O₃ 等金屬氧化物特別理想。

作為低基質玻璃相電鑄磚，而作為最適當的電鑄磚的具體例，例如有α-氧化鋁質電鑄磚，α,β-氧化鋁質電鑄磚，β-氧化鋁質電鑄磚的氧化鋁質電鑄磚，及高氧化鋯電鑄磚。此些電鑄磚，是基質玻璃相的含有量為10質量%以下，而作為不可避免的雜質所存在的金屬氧化物的含有量為不足2質量%。所謂氧化鋁質電鑄磚，是指α-氧化鋁及β-氧化鋁的含有量合計為80質量%以上的電鑄磚， 而藉含在電鑄磚的α-氧化鋁，β-氧化鋁的比率被分類為α-氧化鋁質電鑄磚，α,β-氧化鋁質電鑄磚或β-氧化鋁質電鑄磚。所謂高氧化鋯質電鑄磚，是指氧化鋯(ZrO₂ )的含有量為50質量%以上的電鑄磚。

在此些之中，因基質玻璃相的含有量較低，因此氧化鋁質電鑄磚較理想。所謂α-氧化鋁質電鑄磚，α,β-氧化鋁質電鑄磚及β-氧化鋁質電鑄磚的氧化鋁質電鑄磚，是基質玻璃相的含有量都在2質量%以下。作為氧化鋁質電鑄磚的具體例，是作為α-氧化鋁質電鑄磚，有馬斯乃特(登錄商標)A(日本旭玻璃股份有限公司製)。莫諾夫拉克斯A[日本東芝莫諾夫拉克斯股份有限公司(現在的桑克潘蒂埃姆股份有限公司)製]；作為α,β-氧化鋁質電鑄磚，有馬斯乃特(登錄商標)G(日本旭玻璃股份有限公司製)，莫諾夫拉克斯M[日本東芝莫諾夫拉克斯股份有限公司(現在的桑克潘蒂埃姆股份有限公司)製]，夾加M(索施阿地．油羅比阿恩施．的．普羅地夫．雷夫拉克特耳公司製)；作為β-氧化鋁質電鑄磚，有馬斯乃特(登錄商標)U(日本旭玻璃股份有限公司製)。莫諾夫拉克斯H[日本東芝莫諾夫拉克斯股份有限公司(現在的桑克潘蒂埃姆股份有限公司)製]，夾加H(索施阿地．油羅比阿恩施．的．普羅地夫．雷夫拉克特耳公司製)。又，作為高氧化鋯質電鑄磚，有X-950(日本旭玻璃股份有限公司製)。

本發明的備用構造，是在沿著白金或白金合金製中空管的外壁面所設置的電鑄磚層11，以低基質玻璃相電鑄 磚的構成比率為50vol%以上作為必須構成，而其他構成是並未特別加以限定。因此，表示於第2圖的備用構造1中的其他構成，亦即，設於電鑄磚層11外側的耐火磚層12，及被填充於耐火磚層12與減壓殼101之空隙部分的未成形耐火物13是任意構成。因此，本發明的備用構造是沿著白金或白金合金製中空管的外壁面僅設置電鑄磚層者也可以。

但是，僅以電鑄磚層來構成後備構造，則在成本上及隔熱效果上較不理想。在表示於第2圖的備用構造1中沿著上昇管103的外壁面擬設置電鑄磚層11，因位於最靠近上昇管103的位置，尤其是被要求在耐熱性優異，又，有熔融玻璃從上昇管103洩漏之際不會被侵蝕，而被要求對熔融玻璃的耐蝕性上優異。因此，即使為備用構造1的構成要素，設在距上昇管103較遠位置的層材料是與電鑄磚11a相比較，在耐熱性及對於熔融玻璃的耐蝕性上較差的燒成磚也可以。

電鑄磚是與燒成磚相比較較貴，而僅以電鑄磚構成備用構造，在成本上會變極貴。

又，在第1圖中，隔熱材料105被配設於減壓殼101內的減壓除氣槽102周圍，乃為了隔熱保溫熔融玻璃流通在內部的減壓除氣槽102。所以，在上昇管103的備用構造1，也被要求隔熱保溫上昇管103的功能。然而，具有低氣孔率的緻密組織的電鑄磚11a，是在隔熱保溫能力上，比高氣孔率的燒成磚還差。因此，若僅以電鑄磚11a構 成備用構造1，則在隔熱保溫上昇管103上不好。例如，僅以隔熱保溫能力較差的電鑄磚構成備用構造時，則因散熱較多，因此備用構造會變極大者。

由上述理由，本發明的備用構造，是如第2圖所示的構成，沿著白金或白金合金製中空管(上昇管103)的外壁面設置電鑄磚層11，而於電鑄磚層11的外側，配設比電鑄磚還隔熱效率優異的耐火隔熱材料(耐火磚層12，未成形耐火物13)由構成較佳。在表示於第2圖的備用構造1，藉由將耐火磚層12設在隔熱保溫能力較差的電鑄磚層11的周圍，以提高隔熱保溫能力。又，藉由將未成形耐火物13填充於耐火磚層12與減壓殼101之空隙部分，更提高隔熱保溫能力。

又，藉由將比電鑄磚11a還低成本的耐火磚12a使用在配設於距上昇管103較遠位置的耐火隔熱材料，就可減低備用構造1所需要的成本。

在表示於第2圖的備用構造1，作為配設於電鑄磚層11外側的耐火隔熱材料，表示設於電鑄磚層11外側的耐火磚層12，及填充於耐火磚層12與減壓殼101之空隙的未成形耐火物13，惟配設於電鑄磚層11外側的耐火隔熱材料的構成並不被限定於此。

但是，從上昇管103所洩漏的熔融玻璃，是在電鑄磚層11中被控制，而不會到達至設於電鑄磚層11外側的耐火磚層12較佳。為了此，精密研磨與鄰接的電鑄磚接觸之面而進行面精修加工電鑄磚11a，而使磚面作成幾乎沒 有凹凸的狀態，以提昇密封性較佳。在本發明的備用構造1，即使有熔融玻璃從上昇管103洩漏時，在通過電鑄磚層11中的期間會降低熔融玻璃的溫度，而成為其透明消失點以下的方式，來設定電鑄磚層11的設置較佳。又，所謂透明消失點，是玻璃黏度成為log η=5的溫度，一般為約1000~1100℃。

在表示於第2圖之備用構造1，針對於上昇管103的徑方向觀看時，分別表示各一個電鑄磚11a及耐火磚12a。但是，此為表示設置電鑄磚11a的位置，與設置耐火磚12a的位置關係，並不是分別各設置一個電鑄磚11a及耐火磚12a的意圖。

一般，在減壓除氣裝置的上昇管及下降管的備用構造中，使用複數組成同一或組成不相同的隔熱材料，此些是沿著上昇管及下降管的徑方向，作成層的方式所配置。在第2圖的備用構造中，也沿著上昇管103的徑方向，配設組成同一或組成不相同的複數電鑄磚11a來構成電鑄磚層11也可以。針對於設在電鑄磚層11外側的耐火磚層12也同樣。

但是，在備用構造1，沿著上昇管103的外壁面所設置的電鑄磚層11及設於電鑄磚層11外側的耐火磚層12，是藉由配設沿著上昇管103的徑方向而組成同一或組成不相同的複數磚(電鑄磚11a，耐火磚12a)所構成較佳。作為電鑄磚層11或耐火磚層12，分別配設一個磚(電鑄磚11a，耐火磚12a)時，則上昇管103的徑方向的磚的厚 度變極大。結果，磚的內側部分與外側部分之溫度差變大，而有磚裂開之虞。

在表示於第2圖的備用構造1，電鑄磚11a及耐火磚12a是沿著上昇管103的長度方向重疊複數個。若使用具有與備用構造1全體高度相等高度的電鑄磚11a及耐火磚12a，則分別配設一個電鑄磚11a及耐火磚12a，也可構成全體備用構造。

然而，考慮白金或白金合金製的上昇管103，及電鑄磚11a與耐火磚12a之熱脹係數的相差，則如第2圖所示地，沿著上昇管103的長度方向重疊複數個電鑄磚11a及耐火磚12a來構成電鑄磚層11及耐火磚層12較佳。比較構成上昇管103的白金或白金合金，及電鑄磚11a時，則白金或白金合金者的熱脹係數較大。所以，表示於第1圖的減壓除氣裝置100的使用時及加熱時，則在上昇管103，及電鑄磚11a的熱脹量，尤其是在上昇管103的長度方向的熱脹量產生很大差異。

表示於第2圖的備用構造，是具有藉由分散上昇管103的長度方向的熱脹，而緩和上昇管103與電鑄磚11a的熱脹量差所致的影響的機構。

在第2圖中，在上昇管103的外周，沿著上昇管103的長度方向隔著間隔設有圓板狀凸緣(突起部)106。在沿著上昇管103的長度方向所重疊的電鑄磚11a間，夾持著上昇管103的凸緣106。因上昇管103的長度方向的熱膨脹是被分散在凸緣106間，因此上昇管103與電鑄磚11a 的熱脹量差所致的影響被緩和。

使用減壓除氣裝置100時，上昇管103是在徑方向也熱膨脹。所以，電鑄磚11a是在常溫下，從上昇管103隔著所定間隔被配設。使用減壓除氣裝置100時，上昇管103是朝徑方向熱膨脹，藉由上昇管103的外壁面與電鑄磚11a接觸，備用構造1承擔上昇管103的機械性強度。

在本發明的備用構造中，構成耐火磚層12的耐火磚12a並未特別加以限定，由被使用作為爐材或備用構造的燒成磚可擴大地選擇。

作為燒成磚的具體例，例如有高氧化鋁磚，黏土質磚及鋯質磚。作為高氧化鋁磚，例如CWS、CWR、CWK、CWU(日本旭玻璃股份有限公司製)，SP-13，14，15(日本太陽旗窯業股份有限公司製)等，作為黏土質磚，具體上有RG、CH、TB(日本旭玻璃股份有限公司製)及NEOTEX-34、37(日本幼泰股份有限公司製)等。作為鋯質磚，例如有ZR、ZM(日本旭玻璃股份有限公司製)等。

在表示於第2圖的備用構造1，作為也被填充於耐火磚層12與減壓殼101之空隙部分的未可鑄耐火物13，由被使用在爐材或備用構造者可廣泛地被選擇。作為被使用於此些用途的未成形耐火物，一般有成形耐火物，塑膠耐火物及壓實材料。在本發明中，都可使用此些未成形耐火物，因應於未成形火物13所要求的特性而可適當地選擇。例如，在未成形耐火物13要求隔熱保溫特性時，則可鑄耐火物較佳，尤其是多孔質的輕量隔熱可鑄較佳。另一 方面，要求填充性時，則壓實材料較佳。在施工性上，塑膠耐火物較佳。作為未成形耐火物13的具體例，有麥克洛撒姆(麥克洛撒姆公司製)等。

在表示於第2圖的備用構造1，未成形耐火物13是被填充於耐火磚層12與減壓殼101之空隙部分，惟本發明的備用構造的未成形耐火物13的用途是並不限定於此。例如，也可填充於電鑄磚層11與耐火磚層12之間。又，作為構成電鑄磚層11的電鑄磚11a，或構成耐火磚層12的耐火磚12a，將組成同一或組成不相同的複數磚沿著上昇管103的徑方向配設成為層時，則在此些磚之間填充未成形耐火物13也可以。

在表示於第1圖的減壓除氣裝置100，若減壓除氣槽102為白金或白金合金製中空管時，也必須在減壓除氣槽102設置備用構造。但是，減壓除氣槽102的情形，與上昇管103及下降管104相比較，由流動內部的熔融玻璃施加於管內壁面的力量較小之故，因而使白金或白金合金製的減壓除氣槽102的壁面受損，而使熔融玻璃洩漏到外部的可能性低。所以，沿著減壓除氣槽102的外壁面所配設的磚，是與電鑄磚相比較對熔融玻璃的耐蝕性較差的燒成磚也足夠。

以上，針對於本發明的備用構造，列舉減壓除氣裝置的上昇管及下降管的備用構造加以說明。但是，本發明的備用構造是並不被限定於減壓除氣裝置的上昇管及下降管的備用構造，而可廣泛地適用作為在高溫環境下所使用的 白金或白金合金製中空管的備用構造。作為本發明的備用構造的用途的具體例，例如有玻璃製造裝置的熔融玻璃的導管(所使用的白金或白金合金製的中空管)的備用構造。更具體而言，有減壓除氣裝置的減壓除氣槽，為了從玻璃製造裝置除去雜質所設置的流出管，由玻璃製造裝置成形透鏡，稜鏡等的光學零件時將熔融玻璃流出到成形用模具所用的流出管，溶解槽對於成形槽的導管等的備用構造。

在本發明的熔融玻璃的減壓除氣方法中，作為上昇管或下降管中的至少一方，較佳為其雙方的備用，使用者用本發明的備用構造的減壓除氣裝置，並將從溶解槽所供給的熔融玻璃通過被減壓成所定減壓度的減壓除氣槽以進行減壓除氣。熔融玻璃是連續地供給或排出到減壓除氣槽較佳。

為了防止發生與由溶解槽所供給的熔融玻璃的溫度差，減壓除氣槽是被加熱成內部成為1100℃~1500℃，尤其是成為1250℃~1450℃的溫度範圍較佳。又，熔融玻璃的流量為1~200噸/天，在生產性上較佳。

實施減壓除氣方法之際，藉由真空泵等從外部真空吸引減壓殼，藉此將配置於減壓殼內的減壓除氣槽的內部，保持在所定減壓狀態。在此，減壓除氣槽內部是被減壓成30~460mmHg(40-613hPa)較佳，更理想為減壓除氣槽內部是被壓成100~310mmHg(133~413hPa)。

藉由本發明被除氣的玻璃，是只要為依加熱熔融法所製造的玻璃，在組成上不受限制。因此，如石灰矽系玻璃 或硼矽酸玻璃的鹼玻璃也可以。但是，在清澄工程時不容易除去氣泡，而且被使用在顯示玻璃基板等，尤其是被要求缺點少的用途上，以無鹼玻璃較適用。又，為無鹼玻璃時，必須將減壓除氣時的溫度上昇至某程度的溫度，若考慮此點，則本發明的效果更被發揮。

減壓除氣槽的尺寸，是不管減壓除氣槽的構成材料為白金系材料，或是陶瓷系的非金屬無機材料，因應於所使用的減壓除氣裝置而可適當地選擇。表示於第1圖的減壓除氣槽102的情形，其尺寸的具體例是如下所述。

在水平方向的長度：1~20m

一邊的長度：0.2~3m(斷面矩形)

減壓除氣槽102以白金系材料所構成時，則厚度是4mm以下較佳，而0.5~1.2mm更佳。

減壓殼101是例如不銹鋼製的金屬製，具有可收容減壓除氣槽的形狀及尺寸。上昇管103及下降管104，是一般斷面形狀為圓形上昇管。上昇管103及下降管104的尺寸，是因應於所使用的減壓除氣裝置而可適當地選擇。例如上昇管103及下降管104的尺寸是如以下地可構成。

內徑：0.05~1m，更佳為0.1~0.6m

(斷面形狀為矩形中空管時是一邊長度)

長度：0.2~6m，更佳為0.4~4m

上昇管103及下降管104的厚度為0.4~5mm較佳，而0.8~4mm更佳。

實施例

以下，依據實施例更具體地說明本發明。但是，本發明是並不被限定於此者。

(實施例)

在實施例，使用表示於第1圖的減壓除氣裝置100，來實施熔融玻璃的減壓除氣。熔融玻璃是無鹼玻璃。在減壓除氣裝置100中，上昇管103及下降管104的備用構造是表示於第2圖的備用構造1。在減壓除氣裝置100中，各部的構成材料是如下所示。

減壓殼101：不銹鋼製

減壓除氣槽102：白金-銠合金(白金90質量%，銠10質量%)製

構成上昇管103，下降管104的白金管：白金-銠合金(白金90質量%，銠10質量%)製

作為備用構造1，從白金管的外壁面側以下述順序來設置磚。各磚的材質及設置方式是如下所述。

(1)電鑄磚11a：使用α,β-氧化鋁質電鑄磚[馬斯乃特(登錄商標)G(日本旭玻璃股份公司製)，基質玻璃相含有量%]。將電鑄磚設置於上述白金管而形成電鑄磚層。該情形，電鑄磚層11是僅以基質玻璃相含有量1質量%的電鑄磚所形成之故，因而基質玻璃相含有量10質量%以下的電鑄磚的構成比率是100vol%。

(2)耐火磚12a：燒成磚

作為燒成磚，在電鑄磚11a的外側設置氧化鋯質磚(ZR，日本旭玻璃股份有限公司製)，而在氧化鋯質磚的外側設置黏土質磚(TB，日本旭玻璃股份有限公司)，在黏土質磚的外側依次地設置高氧化鋁磚(SP-13，SP-14，日本太陽旗窯業股份有限公司製)。

(3)在黏土質磚與減壓殼101之空隙部，作為未成形耐火物13，無間隙地填充麥克洛撒姆(麥克洛撒姆公司製)。

開始減壓除氣6個月後，排出熔融玻璃，由設在減壓除氣槽102的天花板部的監測窗來觀察上昇管103及下降管104的內部狀況，結果，在上昇管103及下降管104的壁面未看出變形。

(比較例)

作為備用構造1的電鑄磚11a，除了使用AZS質電鑄磚[鋯英石1711(日本旭玻璃股份有限公司製)，基質玻璃相含有量20質量%]之外，與實施例同樣地實施。開始減壓除氣6個月後，排出熔融玻璃，由設在減壓除氣槽102的天花板部的監測窗來觀察上昇管103及下降管104的內部狀況，結果，在上昇管103及下降管104的壁面看到顯著的變形。

由這些結果，認為在使用基質玻璃相含有量為20質量%的AZS質電鑄磚的比較例中，實施減壓除氣時，在電鑄磚發生玻璃滲出，而使基質玻璃相停滯在電鑄磚與上昇 管及下降管之間。又，認為在排出熔融玻璃之際，藉由所停滯的基質玻璃相，朝內側方向推壓著上昇管及下降管的外壁面，導致管壁面變形。

另一方面，認為在使用基質玻璃相含有量為1質量%的α,β-氧化鋁質電鑄磚的實施例中，實施減壓除氣時，在電鑄磚不會發生玻璃滲出。

產業上的利用可能性

本發明的備用構造，是適用作為熔融玻璃的減壓除氣裝置及玻璃製造裝置的白金或白金合金製的中空管或導管的備用。

1‧‧‧備用構造

11‧‧‧電鑄磚層

11a‧‧‧電鑄磚

12‧‧‧耐火磚層

12a‧‧‧耐火磚

13‧‧‧未成形耐火物

100‧‧‧減壓除氣裝置

101‧‧‧減壓殼

102‧‧‧減壓除氣槽

103‧‧‧上昇管

104‧‧‧下降管

105‧‧‧隔熱材料

106‧‧‧凸緣

200‧‧‧溶解槽

第1圖是表示具備本發明的備用構造的減壓除氣裝置的斷面圖。

第2圖是表示第1圖的減壓除氣裝置100的上昇管103及備用構造1的局部擴大圖。

第3圖是表示減壓除氣裝置的一般性構成的斷面圖。

101‧‧‧減壓殼

102‧‧‧減壓除氣槽

103‧‧‧上昇管

104‧‧‧下降管

105‧‧‧隔熱材料

1‧‧‧備用構造

G‧‧‧熔融玻璃

100‧‧‧減壓除氣裝置

200‧‧‧溶解槽

Claims (15)

1. 一種白金或白金合金製中空管的備用構造，屬於在高溫環境下所使用的白金或白金合金製中空管的備用構造，其特徵為：上述備用構造是包含沿著上述白金或白金合金製中空管的外壁面所設置的電鑄磚層，靠近於該電鑄磚層的至少中空管的外壁面的部分，是基質玻璃相的含有量為10質量%以下的電鑄磚的構成比率為50vol%以上。
2. 如申請專利範圍第1項所述的白金或白金合金製中空管的備用構造，其中，靠近於上述電鑄磚層的至少中空管的外壁面的部分，是基質玻璃相的含有量為5質量%以下的電鑄磚的構成比率為50vol%以上。
3. 如申請專利範圍第1項所述的白金或白金合金製中空管的備用構造，其中，上述電鑄磚層是上述基質玻璃相的含有量為10質量%以下的電鑄磚的構成比率為80vol%以上。
4. 如申請專利範圍第1項至第3項任一項所述的白金或白金合金製中空管的備用構造，其中，上述基質玻璃相的含有量為10質量%以下的電鑄磚，是作為不可避免的雜質所存在的金屬氧化物的含有量為不足2質量%。
5. 如申請專利範圍第4項所述的白金或白金合金製中空管的備用構造，其中，上述不可避免的雜質為Fe₂ O₃ 、CuO、PbO、Bi₂ O₃ 。
6. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的白金或白金合金製中空管的備用構造，其中，上述基質玻璃相的含有量為10質量%以下的電鑄磚，是氧化鋁質電鑄磚或高氧化鋯質電鑄磚。
7. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的白金或白金合金製中空管的備用構造，其中，又，於上述電鑄磚層的外側配設有耐火隔熱材料。
8. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的白金或白金合金製中空管的備用構造，其中，上述白金或白金合金製中空管，是強化白金或強化白金合金製中空管。
9. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的白金或白金合金製中空管的備用構造，其中，上述電鑄磚係精密研磨與鄰接的電鑄磚接觸的面所成者。
10. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的白金或白金合金製中空管的備用構造，其中，上述電鑄磚層的設置範圍，是熔融玻璃通過電鑄磚層中的期間，熔融玻璃的溫度降低，且成為透明消失點以下的方式所設定。
11. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的白金或白金合金製中空管的備用構造，其中，凸緣沿著中空管的長度方向設在上述中空管的外周，而上述凸緣被夾持在上述電鑄磚間。
12. 如申請專利範圍第第1項至第3項中任一項所述的白金或白金合金製中空管的備用構造，其中，耐火隔熱材料配設於電鑄磚層的外側，該耐火隔熱材料為被填充於 設在電鑄磚層外側的耐火磚層，及該耐火磚層與減壓殼之空隙的未成形耐火物。
13. 一種減壓除氣裝置，屬於具有上昇管，減壓除氣槽及下降管的熔融玻璃的減壓除氣裝置，其特徵為：作為上述上昇管及上述下降管中任一方的備用，使用申請專利範圍第1項至第12項中任一項所述的備用構造。
14. 一種玻璃製造裝置，其特徵為：作為被使用作為熔融玻璃的導管的白金或白金合金製中空管的備用，使用申請專利範圍第1項至第12項中任一項所述的備用構造。
15. 一種熔融玻璃的減壓除氣方法，屬於使用具有上昇管，減壓除氣槽及下降管的減壓除氣裝置進行減壓除氣熔融玻璃的方法，其特徵為：作為上述上昇管及下降管中至少一方的備用，使用申請專利範圍第1項至第12項中任一項所述的備用構造。