TWI483913B - A method for producing a molten glass, a method for producing a molten glass, and a method of manufacturing the same, - Google Patents

Description

熔融玻璃製造裝置、熔融玻璃製造方法及使用彼等之平板玻璃之製造方法

本發明係關於一種熔融玻璃製造裝置、熔融玻璃製造方法及使用彼等之平板玻璃之製造方法。更具體而言，本發明係關於一種用以生產均質性較高之高品質無鹼玻璃之熔融玻璃製造裝置、熔融玻璃製造方法及使用彼等之平板玻璃之製造方法。

使用實質上不含鹼金屬離子之無鹼玻璃製造平板顯示器(FPD，Flat Panel Display)用玻璃基板，對於提高玻璃基板之絕緣性而言，較為理想。又，無鹼玻璃係於熱膨脹係數小之方面，對於FPD用玻璃基板之製造而言較為理想。

於FPD用玻璃基板之製造中，要求製造更加高品質化、亦即均質性較高之高品質玻璃基板。因此，熔解玻璃原料獲得熔融玻璃之熔解槽(熔融爐)不斷經各種設計，以提高熔融玻璃之均質性。

專利文獻1揭示之熔融爐係藉由橫隔板而將熔解爐劃分為上游區域及下游區域，於各個區域形成熔融玻璃之環流(上游側環流、下游側環流)，藉此進行原料之熔解及熔融玻璃之均質化。更具體而言，藉由於上游區域形成上游側環流而進行玻璃原料之熔解，並藉由於下游區域形成下游側環流而進行熔融玻璃之均質化。於專利文獻1揭示之熔融爐中，為控制上游側環流及下游側環流，而於橫隔板之上游側設置有起泡器。

專利文獻2揭示之熔融爐(熔融箱)雖然不具有相當於專利文獻1揭示之熔融爐之橫隔板之結構，但揭示有使用至少1行起泡器及至少兩個彼此相向之燃燒器，將玻璃熔融及淨化之情形。

先前技術文獻 專利文獻

專利文獻1：日本專利特開平9-124323號公報

專利文獻2：日本專利特開平7-144923號公報

然而，專利文獻1、2揭示之熔融爐未必適於生產高品質無鹼玻璃。

於玻璃之熔解溫度之指標中，係使用T_η 、亦即玻璃黏度η達到10² [dPa‧S]之溫度，但無鹼玻璃之T_η 為1500~1760℃，較普通鹼石灰玻璃(soda lime glass)等含鹼玻璃相比，T_η 高出100℃以上，故而均質化較難。因此，無法利用專利文獻1、2揭示之鹼石灰玻璃等一般性大量生產用等之佈局之熔融爐充分進行均質化，故而未必適合製造對均質性要求特別嚴格之玻璃製品(FPD用玻璃基板等)。

又，如上所述，因無鹼玻璃之T_η 高於鹼石灰玻璃等含鹼玻璃，故而熔融爐內之熔融玻璃之溫度亦必然升高。若熔融玻璃之溫度較高，則相應地熔融玻璃對爐內結構物之侵蝕作用增強。因此，於無鹼玻璃之情形時，若如專利文獻1揭示之熔融爐內之橫隔板或專利文獻2揭示之熔融爐內之清澄台般於熔融爐之底部存在對熔融玻璃流造成影響之階差，則出現導致熔融玻璃侵蝕階差、以及由此產生雜質之問題。

又，於無鹼玻璃之情形時，熔融爐內之熔融玻璃之溫度必然升高，因此，若如專利文獻1般為下游區域較長之結構，或如專利文獻2般為大型之熔融爐，則使用燃燒器加熱之範圍將會擴大，故而不利於能量效率。又，亦出現熔融玻璃之侵蝕、及由此產生雜質、或熔融玻璃之流速之變化之問題。

為解決上述先前技術之問題，本發明之目的在於提供一種適於生產均質性較高之高品質無鹼玻璃之熔融玻璃製造裝置、熔融玻璃製造方法及使用彼等之平板玻璃製造方法。

為實現上述目的而銳意研究之結果，本案發明者發現，為生產均質性較高之高品質無鹼玻璃，必需以使玻璃原料熔解之熔解槽內之上游側環流之流速與下游側環流之流速達到恆定關係之方式進行控制。

本發明係基於本申請案發明者之上述見解開發而成，從而提供一種熔融玻璃製造裝置，其特徵在於：其係用以製造玻璃黏度η達到10² [dPa‧S]之溫度T_η 為1500~1760℃之熔融玻璃者，該熔融玻璃製造裝置包括熔解玻璃原料之熔解槽，於上述熔解槽之底面附近，於遍及熔融玻璃流路之寬度方向上包括複數個第1起泡器及複數個第2起泡器，上述第1起泡器係相較上述第2起泡器設置於熔融玻璃流路之上游側，上述熔解槽係包括用以加熱該熔融槽之上部空間之燃燒器，且於將上述熔解槽之熔融玻璃流路之長度設為L_F 時，自上述熔融玻璃流路之上游端起至上述第1起泡器行為止之距離為0.4L_F ~0.5L_F ，自上述熔融玻璃流路之下游端起至上述第2起泡器行為止之距離為0.45L_F ~0.55L_F ，上述第1起泡器行與上述第2起泡器行之距離L_P 為500~1000 mm，上述熔解槽中之熔融玻璃之流路方向上之上述第1起泡器行與最接近該行上游側之燃燒器之距離L_B1 為0~2000 mm，上述熔解槽中之熔融玻璃之流路方向上之上述第2起泡器行與最接近該行下游側之燃燒器之距離L_B2 為800~2500 mm，且L_B2 >L_B1 。

又，本發明係提供一種熔融玻璃製造方法，其係使用上述熔融玻璃製造裝置製造熔融玻璃者，並於將上述第1起泡器所供給之氣體之平均流量設為V₁ [公升/分鐘]，上述第2起泡器所供給之氣體之平均流量設為V₂ [公升/分鐘]，上述第1起泡器之上方之環境氣體溫度設為T₁ [℃]，上述第2起泡器之上方之環境氣體溫度設為T₂ [℃]時，以V₁ >V₂ 、T₁ >T₂ 之條件，製造熔融玻璃。

又，本發明提供一種平板玻璃製造方法，其係將藉由上述本發明之熔融玻璃製造方法所得之熔融玻璃成形為平板玻璃者。

本發明之熔融玻璃製造裝置及熔融玻璃製造方法係適於生產均質性較高之高品質無鹼玻璃。

本發明之平板玻璃製造方法可製造均質性較高且透明性較高之平板玻璃，故而適於製造FPD用基板。

以下，參照圖式，對本發明進行說明。

如上所述，T_η 係用作玻璃之熔解溫度之指標者。本發明之作為對象之玻璃係T_η 為1500~1760℃，從而與普通鹼石灰玻璃等含鹼玻璃之T_η 相比高出100℃以上，故而熔融玻璃之均質化較難。本發明之熔融玻璃製造裝置及熔融玻璃製造方法係適於實現此種熔融玻璃之均質化。再者，作為T_η 達到1500~1760℃之玻璃之具體例，無鹼玻璃尤其適合。

根據此方面，本發明之熔融玻璃製造裝置及熔融玻璃製造方法適於以特定量(20~100噸/日)生產如FPD用玻璃基板般對品質要求嚴格之玻璃製品。

圖1係本發明之熔融玻璃製造裝置中之熔解槽之一實施形態之剖面圖，圖2係圖1所示之熔解槽之平面圖。其中，為便於理解，而省略熔解槽10之上部壁面。

於熔解槽10之上游側之端部設置有玻璃原料之投入口11。自投入口11投入之玻璃原料係藉由燃燒器15之加熱而熔解成為熔融玻璃G，且保持於熔解槽10內。於熔解槽10之下游側之端部設置有用以將熔融玻璃G排放至下一步驟之排放口12。排放口12係與下游側之導管20連通。

於圖1、2所示之熔解槽10之底面附近，設置有複數個第1起泡器13及複數個第2起泡器14。

複數個第1起泡器13及複數個第2起泡器14係於遍及熔解槽10之寬度方向上，更具體而言，於遍及熔解槽10之熔融玻璃流路之寬度方向上，隔開特定間隔(間距)而配設。

又，第1起泡器13係相較第2起泡器14而設置於熔融玻璃流路之上游側，且於第1起泡器13行與第2起泡器14行之間設有特定間隔。

再者，對於第1起泡器13及第2起泡器14之行方向上之各個起泡器之間距、以及第1起泡器13行與第2起泡器14行之距離之較佳範圍，將於下文中進行敍述。

於圖1、2所示之熔解槽10之兩側面，以相較保持於該熔解槽10內之熔融玻璃G位於上方之方式，配置有燃燒器15。燃燒器15係除下述例外部分以外，係於遍及熔融槽10之整個長度方向上以等間隔設置。

本發明之熔融玻璃製造裝置中之熔解槽10係藉由將第1起泡器13、第2起泡器14及燃燒器15以下述特定之方式配置，而無需於熔融玻璃流路之底部設置如專利文獻1、2揭示之對熔融玻璃流造成影響之階差結構，便可促進熔解槽10內之熔融玻璃G之環流(上游側環流100、下游側環流101)之形成，且，可控制上游側環流100之流速與下游側環流101之流速達到特定關係。

本發明之熔融玻璃製造裝置中之熔解槽10由於熔融玻璃流路之底部不存在熔融玻璃之侵蝕成為問題之階差結構，故而適於製造T_η 為1500~1760℃之玻璃。

本發明之熔融玻璃製造裝置中之熔解槽10係於該熔解槽10之熔融玻璃流路之長度設為L_F 時，自熔融玻璃流路之上游端起至第1起泡器13行為止之距離為0.4L_F ~0.5L_F ，自熔融玻璃流路之下游端起至第2起泡器14行為止之距離為0.45L_F ~0.55L_F 。

因此，與專利文獻1、2揭示之先前之熔解槽(熔融爐)相比，熔解槽10之長度較短，且熔解槽內之形成下游側環流之部位之長度亦較短。

本發明之熔解槽10之熔融玻璃流路之長度L_F 係因熔融玻璃流路之寬度不同而不同，但較佳為10~30 m，更佳為10~25 m，進而較佳為15~22 m。

另一方面，熔融玻璃流路之寬度較佳為5~10 m，更佳為5.5~9 m，進而較佳為6.5~8 m。

本發明之熔融玻璃製造裝置中之熔解槽10係藉由將來自第1起泡器13與第2起泡器14之氣體16、17之流量設為下述特定之關係，且將燃燒器15設為下述特定之配置，來降低下游區域中之熔融玻璃流(下游側環流101)之每一單位時間之流量，從而可控制上游側環流100之流速與下游側環流101之流速達到特定關係。藉此，於製造T_η 為1500~1760℃之熔融玻璃時，可抑制玻璃原料中之未熔解物或熔融玻璃表面上因揮發等而出現比重較輕之異質層(浮渣層)之行進(直接通過下游區域)，促進熔融玻璃之均質化，從而可獲得均質性較高之高品質熔融玻璃。

再者，於第1起泡器13及第2起泡器14所供給之氣體16、17中，較佳為使用不會對熔融玻璃G及起泡器13、14等熔解槽10之構成要素造成不良影響之氣體。作為此種氣體之具體例，例示有空氣、氮、氧、氦、氬等。於使用鉑或鉑合金作為起泡器13、14之材料之情形時，由起泡器13、起泡器14供給之氣體16、17中，較佳為使用氮、氦及氬之不含氧之氣體。該等之中，尤佳為氮。

於熔解槽10中，自熔融玻璃流路之上游端起至第1起泡器13行為止之距離較佳為0.43L_F ~0.46L_F ，自熔融玻璃流路之下游端起至第2起泡器14行為止之距離較佳為0.47L_F ~0.54L_F 。

於熔解槽10中，於將第1起泡器13行與第2起泡器14行之距離設為L_P 時，L_P 為500~1000 mm。若L_P 滿足上述範圍，則對熔解槽10內之熔融玻璃G之環流(上游側環流100、下游側環流101)之形成促進之效果優異，且控制上游側環流100之流速與下游側環流101之流速達到特定關係，故而較佳。

若L_P 小於500 mm，則因第1起泡器13行與第2起泡器14行之距離過近，而使對熔解槽10內之熔融玻璃G之環流(上游側環流100、下游側環流101)之形成促進之效果不足，且難以控制上游側環流100之流速與下游側環流101之流速達到特定關係。

於L_P 超過1000 mm之情形時，亦因第1起泡器13行與第2起泡器14行之距離過寬，而使對熔解槽10內之熔融玻璃G之環流(上游側環流100、下游側環流101)之形成促進之效果不足，且難以控制上游側環流100之流速與下游側環流101之流速達到特定關係。

於熔解槽10中，L_P 較佳為600~800 mm。

於第1起泡器13及第2起泡器14中，起泡器之行方向上之各個起泡器間之間距p、亦即熔解槽10之熔融玻璃流路之寬度方向上之各個起泡器間之距離，較佳為400~700 mm。若各個起泡器間之間距p為上述範圍內，則對熔解槽10內之熔融玻璃G之環流(上游側環流100、下游側環流101)之形成促進之效果優異，從而可控制上游側環流100之流速與下游側環流101之流速達到特定關係，故而較佳，且，就製造成本之觀點而言亦較為優異。

若各個起泡器間之間距p超過700 mm，則因各個起泡器間之距離過寬，而存在對熔解槽10內之熔融玻璃G之環流(上游側環流100、下游側環流101)之形成促進之效果變得不充分之虞，尤其存在著於熔融玻璃流路之寬度方向上因部位不同而導致熔融玻璃G之環流(上游側環流100、下游側環流101)之形成促進產生差異，使得環流之流速產生不均一之虞，故而，就熔融玻璃G之均質化而言，較為欠佳。又，存在著難以控制上游側環流100之流速與下游側環流101之流速達到特定關係之虞。

另一方面，即便使各個起泡器間之間距p小於400 mm，亦仍然無助於促進熔解槽10內之熔融玻璃G之環流(上游側環流100、下游側環流101)之形成，反而，就費用對比效果之觀點而言，設置於熔解槽10內之第1、第2起泡器13、14之數量變成過剩，導致熔融玻璃之製造成本增加，故而欠佳。

於將熔解槽10中之熔融玻璃之流路方向作為軸時，第1起泡器13與第2起泡器14較佳為以不同軸存在之方式配置。

於圖2所示之熔解槽10中，第1起泡器13之突出口與第2起泡器14之突出口係以鋸齒狀配置，第1起泡器13之突出口與第2起泡器14之突出口不存在於同軸上。

於以此方式進行配置之情形時，即便第1起泡器13之突出口之其中一個無法發揮作用，亦可因存在鋸齒狀配置於下游側之第2起泡器14之突出口，而不會損及對熔解槽10內之熔融玻璃G之環流(上游側環流100、下游側環流101)之形成促進之效果，且可控制上游側環流100之流速與下游側環流101之流速達到特定關係。

於圖1、2所示之熔解槽10之兩側面，於遍及該熔解槽10之整個長度方向上，以等間隔設置有燃燒器15。其中，於第2起泡器14之上方未設置燃燒器15。

下文中將進行詳細敍述，而本發明係使第2起泡器14所供給之氣體17之平均流量V₂ 小於第1起泡器13所供給之氣體16之平均流量V₁ (控制1)，且使第2起泡器14之上方之環境氣體溫度T₂ 低於第1起泡器13之上方之環境氣體溫度T₁ (控制2)，藉此便可降低下游側環流101之每一單位時間之流量，從而控制上游側環流100之流速與下游側環流101之流速達到特定關係。藉此，於製造T_η 為1500~1760℃之熔融玻璃時，可促進熔融玻璃之均質化，從而可獲得均質性較高之高品質熔融玻璃。

為實現上述控制2，如圖2所示，必需以某種程度分隔配置第2起泡器14行與最接近該行下游側之燃燒器15。因此，必需使L_B2 =800 mm以上。

其中，若使第2起泡器14行與最接近該行下游側之燃燒器15過度分隔，則會使第2起泡器14之上方之環境氣體溫度過度下降，反而產生熔融玻璃之均質化變得不充分等問題。又，設置於熔解槽10之下游側端部之排放口12所排放之熔融玻璃G之溫度下降，於後續步驟中進行減壓消泡之情形時，將產生難以消泡等問題。因此，必需使L_B2 =2500 mm以下。

因此，L_B2 =800~2500 mm。再者，較佳為L_B2 =1000~2000 mm，更佳為L_B2 =1000~1600 mm。

又，為實現上述控制2，而於圖2所示之熔解槽10中，熔解槽10中之熔融玻璃之流路方向上之第1起泡器13行與最接近該行上游側之燃燒器15之距離L_B1 和第2起泡器14行與最接近該行下游側之燃燒器15之距離L_B2 形成為L_B2 >L_B1 之關係。亦即，於第1起泡器13之上方設置有燃燒器15，相對於此，於第2起泡器14之上方則未設置燃燒器15。圖2所示之熔解槽10可藉由設為此種配置，而使第2起泡器之上方之環境氣體溫度T₂ 低於第1起泡器之上方之環境氣體溫度T₁ 。

於本發明中，較佳為L_B2 -L_B1 ≧300 mm，更佳為L_B2 -L_B1 ≧500 mm，尤佳為L_B2 -L_B1 ≧800 mm。

另一方面，圖2所示之熔解槽10係於第1起泡器13行之上方設置有燃燒器15，但只要滿足L_B2 >L_B1 之關係，則亦可以某種程度分隔配置第1起泡器13行與最接近該行上游側之燃燒器15。其中，若使第1起泡器13行與最接近該行上游側之燃燒器15過度分隔，則會使第1起泡器13之上方之環境氣體溫度過度下降，而使上游側環流100變弱，導致玻璃原料之熔解變得不充分，又，由此會產生熔解槽10之下游區中之熔融玻璃G之均質化變得不充分等問題。因此，必需使L_B1 =2000 mm以下。

因此，L_B1 =0~2000 mm。再者，較佳為L_B1 =500~1500 mm。

又，相鄰燃燒器15間之間距係取決於燃燒器15之種類或熔解槽10之佈局，但較佳為600~2600 mm，更佳為800~2400 mm。

燃燒器15中之燃燒係可將燃料與氧氣加以混合進行燃燒，或者將燃料與氧氣及空氣加以混合進行燃燒。可藉由使用該等方法，而使熔融玻璃包含水分。於自熔解槽10輸送至下游側導管20之熔融玻璃之後步驟中，於藉由減壓消泡消除熔融玻璃中之泡沫之情形時，熔融玻璃包含水分之情況較佳，故而較佳為如上所述之燃燒。

對於熔解槽10之與熔融玻璃G接觸之部分之構成材料，要求耐熱性及對熔融玻璃之耐蝕性優異，故而使用含ZrO₂ 之耐火磚，但於形成熔融玻璃流路之熔解槽10之底面中之自第1起泡器13行起至上游側為止之0.1L_F ~0.3L_F 之部分，較佳為使用以質量%計ZrO₂ 為85%以上97%以下且剩餘部分以SiO₂ 為主體之玻璃質之熱熔融耐火物。其原因在於：流通於熔解槽10內之熔融玻璃之溫度係上游側高於下游側，又，來自第1起泡器13之流量大於來自第2起泡器14之流量，故而耐火磚易於受到侵蝕。於該情形時，各個熱熔融耐火物之厚度較佳為50~120 mm，且較佳為積層2~3個熱熔融耐火物。進而，於如此形成之熱熔融耐火物之層之外側，可積層2~5層其他含ZrO₂ 之耐火磚。再者，較佳為由上述組成之熱熔融耐火物構成熔解槽10之與熔融玻璃G接觸之所有部分。又，可介隔氧化鋁‧鋯石質等填充材積層各耐火磚。

若於熔解槽10底部之耐火磚之外側，設置用以冷卻該耐火磚之空冷或水冷等冷卻機構，則可提高耐火磚之壽命，故而較佳。

其次，對本發明之熔融玻璃製造方法，進行說明。

本發明之熔融玻璃製造方法係一方面進行上述控制1、2，一方面製造熔融玻璃。

可藉由進行上述控制1、2，而降低下游側環流101之每一單位時間之流量，從而控制上游側環流100之流速與下游側環流101之流速達到下述特定關係。

於本發明之熔融玻璃製造方法中，上述V₁ 較佳為0.5~20公升/分鐘，更佳為0.7~5公升/分鐘，進而更佳為0.9~3公升/分鐘，尤佳為1.8~2.6公升/分鐘。又，上述V₂ 較佳為0.3~19.8公升/分鐘，更佳為0.4~4.8公升/分鐘，進而更佳為0.5~2公升/分鐘，尤佳為0.9~2.0公升/分鐘。

又，較佳為V₁ -V₂ ≧0.2公升/分鐘，更佳為V₁ -V₂ ≧0.4公升/分鐘，進而更佳為V₁ -V₂ ≧0.6公升/分鐘，尤佳為V₁ -V₂ ≧1.0公升/分鐘。

於本發明之熔融玻璃製造方法中，上述T₁ 較佳為1590~1710℃，更佳為1600~1695℃。又，上述T₂ 較佳為1570~1690℃，更佳為1580~1675℃。

又，T₁ -T₂ 較佳為10~35℃，T₁ -T₂ 更佳為15~30℃，進而更佳為19~26℃。

再者，T₁ 及T₂ 係可藉由以下方法而測定。

(測定位置)

T₁ ：相較第1起泡器行接近上游側之燃燒器、與相較該燃燒器更接近上游側之燃燒器的中間位置。

T₂ ：第2起泡器行、與相較該起泡器接近下游側之燃燒器之中間位置。

(測定方法)

自設置於熔解槽之側面之觀察用窗戶，利用輻射溫度計(radiation thermometer)(例如，CHINO IR-AH3SU(測定波長：0.65 μm，ε=1.0))測定對面側之側面之熔解槽內壁面溫度。

本發明之熔融玻璃製造方法係於將上游側環流100之平均流速設為F₁ [m/hr]，下游側環流101之平均流速設為F₂ [m/hr]時，較佳為，以F₁ =5~20 m/hr、F₂ =0.5~7 m/hr之方式進行控制。藉此，於製造T_η 為1500~1760℃之熔融玻璃時，可促進熔融玻璃之均質化，從而可獲得均質性較高之高品質熔融玻璃。

更佳為以F₁ =8~15 m/hr、F₂ =1~4 m/hr之方式進行控制。

再者，F₁ 及F₂ 係可藉由以下方法而測定。

(測定位置)

F₁ ：與熔融玻璃流路之上游端相距之距離為0.30L_F ~0.34L_F 且熔融玻璃流路之寬度方向上之中央附近。

F₂ ：與熔融玻璃流路之下游端相距之距離為0.22L_F ~0.30L_F 且熔融玻璃流路之寬度方向上之中央附近。

(測定方法)

對熔融玻璃之表層上之泡沫流動進行視頻拍攝，測定相對於泡沫移動距離之移動時間作為流速。將此順序反覆進行2~3次，求出平均流速。

其次，對本發明之平板玻璃製造方法進行說明。

本發明之平板玻璃製造方法係將藉由上述本發明之熔融玻璃製造方法所得之熔融玻璃成形為平板玻璃。作為將熔融玻璃成形為平板玻璃之方法，可使用浮式法、下拉法等各種成形方法。於T_η 為1500~1760℃之玻璃之情形時，尤佳為浮式法。

於本發明之平板玻璃製造方法中，將藉由上述本發明之熔融玻璃製造方法所得之熔融玻璃成形為平板玻璃之前，亦可藉由減壓消泡消除該熔融玻璃中之泡沫。

本發明之平板玻璃製造方法係將藉由本發明之熔融玻璃製造方法所得之均質性較高之熔融玻璃成形為平板玻璃，因此可獲得均質性較高且透明性較高之平板玻璃。

本發明之平板玻璃製造裝置可適用於製造各種用途之平板玻璃，但由於可獲得均質性較高且透明性較高之平板玻璃，故而尤佳為適用於製造如FPD用玻璃基板般對均質性要求極為嚴格之用途之平板玻璃。

實施例

對圖1、2所示之熔解槽10之投入口以達到所需組成之方式投入玻璃原料，製造T_η 為1500~1760℃之無鹼玻璃。圖1、2所示之熔解槽10之各部分之尺寸為如下。

熔融玻璃流路之長度L_F ：16~25 m

熔融玻璃流路之寬度：5.5~9 m

自熔融玻璃流路之上游端起至第1起泡器13行為止之距離：0.43L_F ~0.46L_F

自熔融玻璃流路之下游端起至第2起泡器14行為止之距離：0.47L_F ~0.54L_F

第1起泡器13行與第2起泡器14行之距離L_P ：600~800 mm

起泡器之行方向上之各個起泡器13、14之間距p：400~700 mm

熔解槽中之熔融玻璃之流路方向上之第1起泡器13行與最接近該行上游側之燃燒器15之距離L_B1 ：500~1500 mm

熔解槽中之熔融玻璃之流路方向上之第2起泡器14行與最接近該行下游側之燃燒器15之距離L_B2 ：1000~2000 mm

L_B2 -L_B1 ≧500 mm

熔解槽中之熔融玻璃之流路方向上之各個燃燒器間之距離：800~2400 mm

以來自第1起泡器13之平均流量V₁ 及自第2起泡器14之平均流量V₂ 達到下述條件之方式進行調整。

V₁ ：1.8~2.6公升/分鐘

V₂ ：0.9~2.0公升/分鐘

V₁ -V₂ ≧0.6公升/分鐘

藉由燃燒器15中之燃燒，而將第1起泡器13之上方之環境氣體溫度T₁ 及第2起泡器14之上方之環境氣體溫度T₂ 保持為下述條件。再者，T₁ 及T₂ 係藉由上述方法而測定。

T₁ ：1590~1710℃

T₂ ：1580~1675℃

T₁ -T₂ ：10~35℃

藉由上述方法來測定熔解槽10內之上游側環流100之平均流速F₁ 及下游側環流101之平均流速F₂ 。結果如下所述。

F₁ =8~15 m/hr

F₂ =1~4 m/hr

藉由以上述條件實施，而製造T_η 為1500~1760℃且均質性較高之高品質無鹼玻璃。

對本發明進行了詳細說明，又，參照特定之實施態樣進行了說明，但業者須知只要不脫離本發明之精神及範圍，便可進行各種變更或修正。

本申請案係基於2009年9月24日提出申請之日本專利申請案2009-219347研發而成者，將其內容作為參考編入此處。

產業上之可利用性

本發明之熔融玻璃製造裝置及熔融玻璃製造方法適於生產均質性較高之高品質無鹼玻璃。又，本發明之平板玻璃製造方法可製造均質性較高且透明性較高之平板玻璃，故而適於製造FPD用基板。

10．．．熔解槽

11．．．投入口

12．．．排放口

13．．．第1起泡器

14．．．第2起泡器

15．．．燃燒器

16．．．來自第1起泡器之氣體

17．．．來自第2起泡器之氣體

20．．．下游側之導管

100．．．上游側環流

101．．．下游側環流

G．．．熔融玻璃

L_B1 、L_B2 、L_P ．．．距離

L_F ．．．長度

p．．．間距

圖1係本發明之熔融玻璃製造裝置中之熔解槽之一實施形態之剖面圖；及

圖2係圖1所示之熔解槽10之平面圖，其中，省略了熔解槽10之上部壁面。

10．．．熔解槽

13．．．第1起泡器

14．．．第2起泡器

15．．．燃燒器

20．．．下游側之導管

L_F ．．．長度

p．．．間距

Claims (10)

1. 一種熔融玻璃製造裝置，其特徵在於：其係用以製造玻璃黏度η達到10² [dPa．S]之溫度T_η 為1500~1760℃之熔融玻璃者，該熔融玻璃製造裝置包括熔解玻璃原料之熔解槽，於上述熔解槽之底面附近，於遍及熔融玻璃流路之寬度方向上包括複數個第1起泡器及複數個第2起泡器，上述第1起泡器係相較上述第2起泡器設置於熔融玻璃流路之上游側，上述熔解槽係包括用以加熱該熔融槽之上部空間之燃燒器，且於將上述熔解槽之熔融玻璃流路之長度設為L_F 時，自上述熔融玻璃流路之上游端起至上述第1起泡器行為止之距離為0.4L_F ~0.5L_F ，自上述熔融玻璃流路之下游端起至上述第2起泡器行為止之距離為0.45L_F ~0.55L_F ，上述第1起泡器行與上述第2起泡器行之距離L_P 為500~1000mm，上述熔解槽中之熔融玻璃之流路方向上之上述第1起泡器行與最接近該行上游側之燃燒器之距離L_B1 為0~2000mm，上述熔解槽中之熔融玻璃之流路方向上之上述第2起泡器行與最接近該行下游側之燃燒器之距離L_B2 為800~2500mm，且L_B2 >L_B1 。
2. 如請求項1之熔融玻璃製造裝置，其中於上述第1起泡器及上述第2起泡器中，起泡器之行方向上之各個起泡器 之間距p為400~700mm。
3. 如請求項1之熔融玻璃製造裝置，其中於將上述熔解槽中之熔融玻璃之流路方向作為軸時，上述第1起泡器與上述第2起泡器係以不在同一軸上之方式配置。
4. 如請求項2之熔融玻璃製造裝置，其中於將上述熔解槽中之熔融玻璃之流路方向作為軸時，上述第1起泡器與上述第2起泡器係以不在同一軸上之方式配置。
5. 如請求項1至4中任一項之熔融玻璃製造裝置，其中上述熔解槽之構成材料係為含ZrO₂ 之耐火磚，於形成熔融玻璃流路之上述熔解槽之底面中之自上述第1起泡器行起至上游側之0.1L_F ~0.3L_F 之部分，使用以質量%計ZrO₂ 為85%以上97%以下且剩餘部分以SiO₂ 為主體之玻璃質之熱熔融耐火物。
6. 如請求項1至4中任一項之熔融玻璃製造裝置，其中上述第1起泡器及上述第2起泡器係為鉑製或鉑合金製，由上述第1起泡器及上述第2起泡器供給之氣體為不含氧之氣體。
7. 如請求項5之熔融玻璃製造裝置，其中上述第1起泡器及上述第2起泡器係為鉑製或鉑合金製，由上述第1起泡器及上述第2起泡器供給之氣體為不含氧之氣體。
8. 一種熔融玻璃製造方法，其係使用如請求項1至7中任一項之熔融玻璃製造裝置，並於將上述第1起泡器所供給之氣體之平均流量設為V₁ [公升/分鐘]，上述第2起泡器供給之氣體之平均流量設為V₂ [公升/分鐘]，上述第1起 泡器之上方之環境氣體溫度設為T₁ [℃]，上述第2起泡器之上方之環境氣體溫度設為T₂ [℃]時，以V₁ >V₂ 、T₁ >T₂ 之條件，製造熔融玻璃。
9. 如請求項8之熔融玻璃製造方法，其中於相較上述第1起泡器而形成於上游側之熔融玻璃之上游側環流之平均流速設為F₁ [m/hr]，相較上述第2起泡器而形成於下游側之熔融玻璃之下游側環流之平均流速設為F₂ [m/hr]時，以F₁ =5~20m/hr、F₂ =0.5~7m/hr之條件，製造熔融玻璃。
10. 一種平板玻璃製造方法，其係將藉由如請求項8或9之熔融玻璃製造方法所得之熔融玻璃成形為平板玻璃者。