WO2019017146A1 - ガラス物品の製造方法 - Google Patents

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WO2019017146A1
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glass
melting
melting chamber
molten glass
raw material
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Inventor
長谷川　徹
直樹 森本
Original Assignee
日本電気硝子株式会社
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    • 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
    • C03B5/03—Tank 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
    • C03B5/24—Automatically regulating the melting process

Definitions

  • the present invention relates to a method of manufacturing a glass article.
  • Patent Document 1 discloses an example of a method for producing molten glass to produce a glass article.
  • the same method comprises the steps of supplying glass raw material onto the molten glass housed in the melting chamber of the glass melting furnace (in the same document, the electric melting furnace for producing glass fibers), supplying the glass raw material in the melting chamber The melting process of heating and melting only with the electrode immersed in the above, and the outflow process of flowing the molten glass out of the melting room.
  • the amount of glass raw material supplied in the supply step may be increased or decreased in order to change the flow rate of the molten glass flowed out in the outflow step.
  • the molten glass tends to be excessively low relative to the set temperature, and on the contrary, when the supply amount is decreased, the molten glass becomes excessively high relative to the set temperature. The current situation was easy.
  • the change of the flow rate of molten glass is required, for example, when changing the kind of the glass article to manufacture.
  • the present invention made in view of the above circumstances makes it a technical subject to maintain the temperature of the molten glass at a desired set temperature when changing the operating conditions of the glass melting furnace.
  • a manufacturing method of a glass article comprising a melting step of heating and melting by a fixed electrode, and an outflow step of flowing molten glass out of the melting chamber, wherein the exhaust port of the melting chamber according to the operating conditions of the glass melting furnace It is characterized in that the flow rate of the exhaust gas exhausted from is controlled to control the temperature of the molten glass to the set temperature.
  • the above problems are solved as follows.
  • the temperature of the molten glass in the melting chamber tends to decrease relative to the set temperature due to this.
  • the flow rate of the exhaust gas is reduced as the supply amount of the glass material in the supply step increases.
  • the thermal energy which escapes from the melting chamber to the outside decreases, so that the temperature of the molten glass can be prevented from lowering, and the molten glass can be maintained at the set temperature.
  • the temperature of the molten glass in the melting chamber tends to rise relative to the set temperature due to this.
  • the flow rate of the exhaust gas is increased as the supply amount of the glass material in the supply step decreases.
  • the thermal energy which escapes from the melting chamber to the outside increases, so that the rise of the temperature of the molten glass can be avoided, and the molten glass can be maintained at the set temperature.
  • the method of adjusting the flow rate of the exhaust gas is more responsive than the method of adjusting the power supplied to the electrode. Therefore, the time required to change the operating conditions can be shortened. Details of the operating conditions of the glass melting furnace will be described later.
  • the operation condition can be the supply amount of the glass material supplied in the supply step.
  • the pressure in the melting chamber is maintained at a constant set pressure, so the quality of the molten glass can be stabilized.
  • the air supply ports at a plurality of locations on the chamber wall of the melting chamber.
  • the supplied gas is supplied from a plurality of locations on the chamber wall of the melting chamber, and the function of adjusting the temperature of the molten glass by the supplied gas is facilitated in a wide range in the melting chamber. For this reason, while being able to further improve responsiveness, the dispersion
  • the set pressure is preferably a negative pressure.
  • the present invention when changing the operating conditions of the glass melting furnace, it is possible to maintain the temperature of the molten glass at a desired set temperature.
  • the glass melting furnace 1 is equipped with the melting chamber 3 in which the accommodation of the molten glass 2 is possible.
  • the glass melting furnace 1 is configured to heat and sequentially melt the glass raw material 4 continuously supplied onto the molten glass 2 in the melting chamber 3 and to cause the molten glass 2 to flow out of the melting chamber 3. ing.
  • the melting chamber 3 is made of a refractory material, and the sectional shape of the melting chamber 3 is formed in a rectangular shape in plan view. Further, the melting chamber 3 has a front wall 3a located at the upstream end in the flow direction D of the glass material 4 in the melting chamber 3 (hereinafter simply referred to as the flow direction D), and a rear wall 3b located at the downstream end , A pair of side walls 3c and 3d, a ceiling wall 3e, and a bottom wall 3f.
  • screw feeders 5 for supplying the glass material 4 are provided singly or in plurality in parallel (five units in the figure). Each of the screw feeders 5 is inserted without any gap into the openings 3aa formed in the front wall 3a.
  • batch chargers of different types may be used.
  • a batch charger for example, a vibration feeder, a pusher, or a blanket charger may be used. From the viewpoint of improving the tightness of the melting chamber 3, it is preferable to use a screw feeder or a vibrating feeder.
  • a glass raw material of an amount compatible with the flow rate of the molten glass 2 flowed out of the melting chamber 3 is supplied by the screw feeder 5.
  • the rear wall 3 b is formed with an outlet 7 for letting the molten glass 2 flow out. Further, two air supply ports 9 for supplying the air 8 as the gas supply to the upper portion of the melting chamber 3 are formed in the rear wall 3 b. In addition, it is possible to adjust the opening degree of each air supply port 9 (the same applies to each air supply port 9 described later).
  • Two air supply ports 9 for the atmosphere 8 are formed in the first side wall 3c, similarly to the rear wall 3b.
  • an air supply port 9 b for the atmosphere 8 and an exhaust port 11 for exhausting the exhaust gas 10 from the upper part of the melting chamber 3 are formed. Exhaust of the exhaust gas 10 through the exhaust port 11 is performed by the operation of the exhaust fan 12. The exhaust fan 12 can adjust its rotational speed. Exhaust gas 10 exhausted from the melting chamber 3 is sequentially sent to an exhaust gas treatment device (not shown).
  • the flow rate at which the exhaust gas 10 is exhausted from the melting chamber 3 is adjusted by adjusting the rotational speed of the exhaust fan 12, and each air supply port disposed at a plurality of places
  • the atmosphere 8 is supplied to the melting chamber 3 at the same flow rate as the exhaust gas 10 to be exhausted.
  • the pressure in the dissolution chamber 3 is maintained at a constant negative pressure.
  • the atmosphere temperature in the melting chamber 3 is in the range of 500 ° C. to 1100 ° C., preferably in the range of 700 ° C. to 1000 ° C.
  • the upstream third length range is upstream
  • each air supply port 9 and the exhaust port 11 exclude the upstream part.
  • a plurality of rod-like electrodes 13 for heating the molten glass 2 formed in the lower part of the melting chamber 3 by energization are provided on the bottom wall 3 f in a state of being immersed in the molten glass 2.
  • a plurality of plate-like electrodes 14 for heating the molten glass 2 formed in the lower part of the melting chamber 3 by energization is provided on the side wall 3 c and the side wall 3 d in a state of being immersed in the molten glass 2.
  • the voltage applied to the electrodes 14 it is also possible to adjust the energy generated by the electrodes 14 (thermal energy applied to the molten glass 2). Then, as the electrodes 13 and 14 heat the molten glass 2, the molten glass 2 is maintained at a desired set temperature, and the glass material 4 on the molten glass 2 is indirectly heated and melted. Do. Thereby, new molten glass 2 is sequentially generated.
  • the rod-like electrode 13 and the plate-like electrode 14 by arranging the rod-like electrode 13 and the plate-like electrode 14, electrodes of different shapes are used in combination, but only electrodes of the same shape may be used. Moreover, you may use not only a rod-shaped or plate-shaped electrode but a block-shaped electrode. When assuming addition and renewal due to electrode deterioration, it is preferable to use a rod-like electrode.
  • thermal energy to be applied to the molten glass 2 in the melting chamber 3 is generated only by the electrode 13 and the electrode 14.
  • the following steps are performed when producing the molten glass 2 to produce a glass article (for example, a glass plate, a glass tube, a glass fiber, etc.).
  • a glass article for example, a glass plate, a glass tube, a glass fiber, etc.
  • the glass article manufactured by this embodiment is comprised with non-alkali glass.
  • the step of supplying the glass raw material 4 onto the molten glass 2 accommodated in the melting chamber 3 of the glass melting furnace 1 and the electrode in which the supplied glass raw material 4 is immersed in the molten glass 2 in the melting chamber 3 A melting step of heating and melting by the electrode 13 and the electrode 14 and an outflow step of flowing the molten glass 2 out of the melting chamber 3 are performed.
  • the following operation is performed.
  • the flow rate of the exhaust gas 10 is decreased according to the increase of the glass raw material 4 supplied in the supply process in order to increase the flow rate of the molten glass 2.
  • the flow rate of the exhaust gas 10 is increased as the glass raw material 4 supplied in the supply step is decreased to decrease the flow rate of the molten glass 2 on the contrary.
  • the temperature of the molten glass 2 in the melting chamber 3 tends to decrease relative to the set temperature due to this.
  • the number of rotations of the exhaust fan 12 is reduced and the flow rate of the exhaust gas 10 is reduced.
  • the flow rate of the supplied gas is reduced by narrowing the opening degree of each air supply port 9.
  • the energy generated by the electrodes 13 and 14 in the melting step is increased in adjusting the number of rotations of the exhaust fan 12 and the opening degree of each air supply port 9. Thereby, the fall of the temperature of molten glass 2 is avoided more appropriately.
  • the temperature of the molten glass 2 in the melting chamber 3 tends to rise relative to the set temperature due to this.
  • the flow rate of the exhaust gas 10 is increased by increasing the rotational speed of the exhaust fan 12.
  • the flow rate of the supplied gas is increased by expanding the opening degree of each air supply port 9.
  • the glass raw material supplied onto the molten glass 2 in the melting chamber 3 Even when the supply amount of 4 is increased or decreased, the temperature of the molten glass 2 can be maintained at a desired set temperature.
  • the operating conditions of the glass melting furnace 1 are not limited to the supply amount of the glass raw material 4 supplied onto the molten glass 2 in the melting chamber 3, but on the condition that the energy necessary for melting the glass raw material 4 in the melting chamber 3 changes. I hope there is.
  • the glass raw material 4 is comprised with glass raw material powder and glass cullet, also when changing the ratio of glass raw material powder and glass cullet, the said method is applicable.
  • the above method can be applied also when changing a part of the glass material powder, as in the case of using an oxide material instead of the hydrate material. More specifically, the above method can be applied to the case where aluminum oxide is used in place of aluminum hydroxide, or the case where boric acid anhydride is used instead of boric acid.
  • the change of the operation condition there is a change of the set temperature of the molten glass 2, the composition of the molten glass 2 (glass article), the power distribution of the plurality of electrodes 13 and 14, and the like.
  • the temperature of the molten glass 2 in the melting chamber 3 tends to increase with respect to the set temperature.
  • the flow rate of the exhaust gas 10 discharged from the exhaust port 11 is increased.
  • the temperature of the molten glass 2 in the melting chamber 3 is likely to decrease with respect to the set temperature, The flow rate of the exhaust gas 10 is reduced.
  • the manufacturing method of the glass article which concerns on this invention is not limited to the form demonstrated by said embodiment.
  • the air 8 is supplied to the melting chamber 3 from the air supply ports 9 formed in the back wall 3 b and the pair of side walls 3 c and 3 d constituting the melting chamber 3. It is not limited.
  • the atmosphere 8 may be supplied to the melting chamber 3 only from the back wall 3b. This configuration is more preferable for avoiding the occurrence of the above-mentioned carry over.
  • the air pressure in the melting chamber 3 is maintained at a constant negative pressure, but the pressure may be maintained at a constant positive pressure.
  • the air pressure in the melting chamber 3 is maintained constant by adjusting the rotational speed of the exhaust fan 12 and the opening degree of each air supply port 9, but this is not the only limitation. .
  • a blower fan corresponding to each air supply port 9 is installed, and the opening degree of the exhaust port 11 can be adjusted, and the rotation speed of the blower fan and the opening degree of the exhaust port 11 are adjusted, The pressure in the dissolution chamber 3 may be maintained constant.
  • the exhaust port 11 is one, you may arrange
  • the opening degree of the air supply port 9 can be adjusted to adjust the flow rate of the air supply gas (atmosphere 8)
  • the flow rate of the air supply gas is adjusted by opening and closing the air supply port 9 More specifically, the flow rate of the supplied gas may be adjusted by changing the number of the open air supply ports 9.

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Abstract

ガラス溶解炉１の溶解室３に収容された溶融ガラス２上にガラス原料４を供給する供給工程と、供給したガラス原料４を溶解室３内の溶融ガラス２に浸漬させた電極１３および電極１４により加熱して溶解させる溶解工程と、溶解室３外に溶融ガラス２を流出させる流出工程とを含んだガラス物品の製造方法において、ガラス溶解炉１の操業条件に応じ、溶解室３の排気口１１から排出される排気ガス１０の流量を調整し、溶融ガラス２の温度を設定温度に制御するようにした。

Description

ガラス物品の製造方法
　本発明は、ガラス物品の製造方法に関する。
　周知のように、ガラス板、ガラス管、ガラス繊維等に代表されるガラス物品は、ガラス溶解炉にてガラス原料を溶解させて生成した溶融ガラスを所定の形状に成形することにより製造される。ここで、特許文献１には、ガラス物品を製造するべく溶融ガラスを生成する手法の一例が開示されている。
　同手法は、ガラス溶解炉（同文献では、ガラス繊維製造用電気溶融炉）の溶解室に収容された溶融ガラス上にガラス原料を供給する供給工程と、供給したガラス原料を溶解室内の溶融ガラスに浸漬させた電極のみで加熱して溶解させる溶解工程と、溶解室外に溶融ガラスを流出させる流出工程とを含んでいる。
特開２００３－１８３０３１号公報
　しかしながら、上記の手法により溶融ガラスを生成する場合には、下記のような解決すべき問題があった。
　すなわち、上記の手法では、ガラス溶解炉の操業条件を変更する際に溶融ガラスの温度を所望の設定温度に維持し難いという問題があった。例えば、ガラス溶解炉の操業条件の変更として、流出工程で流出させる溶融ガラスの流量を変更するために供給工程におけるガラス原料の供給量を増減させる場合がある。この場合、ガラス原料の供給量を増加させると、溶融ガラスが設定温度に対して過度に低温になりやすく、反対に供給量を減少させると、溶融ガラスが設定温度に対して過度に高温になりやすいのが現状であった。なお、溶融ガラスの流量の変更は、例えば、製造するガラス物品の品種を変更するような場合等に必要となる。
　上記の事情に鑑みなされた本発明は、ガラス溶解炉の操業条件を変更する際に、溶融ガラスの温度を所望の設定温度に維持することを技術的な課題とする。
　上記の課題を解決するために創案された本発明は、ガラス溶解炉の溶解室に収容された溶融ガラス上にガラス原料を供給する供給工程と、供給したガラス原料を溶解室内の溶融ガラスに浸漬させた電極により加熱して溶解させる溶解工程と、溶解室外に溶融ガラスを流出させる流出工程とを含んだガラス物品の製造方法であって、ガラス溶解炉の操業条件に応じ、溶解室の排気口から排出される排気ガスの流量を調整し、溶融ガラスの温度を設定温度に制御することに特徴付けられる。
　本方法によれば、以下のようにして上記の課題が解決される。例えば、ガラス溶解炉の操業条件を変更し、供給工程で供給するガラス原料を増加させた場合、これに起因して溶解室内の溶融ガラスの温度が設定温度に対して低下しやすくなる。しかしながら、本方法では、供給工程におけるガラス原料の供給量の増加に伴い、排気ガスの流量を減少させる。これにより、溶解室内から室外に逃げる熱エネルギーが減少するため、溶融ガラスの温度の低下を回避でき、溶融ガラスを設定温度に維持することが可能となる。一方、ガラス溶解炉の操業条件を変更し、供給工程で供給するガラス原料を減少させた場合、これに起因して溶解室内の溶融ガラスの温度が設定温度に対して上昇しやすくなる。しかしながら、本方法では、供給工程におけるガラス原料の供給量の減少に伴い、排気ガスの流量を増加させる。これにより、溶解室内から室外に逃げる熱エネルギーが増加するため、溶融ガラスの温度の上昇を回避でき、溶融ガラスを設定温度に維持することが可能となる。また、排気ガスの流量を調整する方式は、電極に供給する電力を調整する方式よりも、応答性に優れる。このため、操業条件の変更に要する時間を短縮することもできる。ガラス溶解炉の操業条件の詳細については、後述する。
　上記の方法では、操業条件を、供給工程で供給するガラス原料の供給量とすることができる。
　このようにすれば、製造するガラス物品の品種を変更するような場合等にも対応できる。
　上記の方法では、排気ガスの流量の調整に加え、電極に供給する電力を調整することが好ましい。
　ここで、電極のみで加熱して溶解する場合は、電極と共にバーナで加熱して溶解する場合と比べ、バーナの出力（燃料の供給量）の調整がないことから、操業条件を変更させ得る幅（操業条件の変更幅）が小さくなる。排気ガスの流量の調整に加え、溶解工程で電極により発生させるエネルギーを増減させれば、電極のみで加熱して溶解するにも拘わらず、操業条件の変更幅を拡張することができる。
　上記の方法では、排気ガスの流量の調整に応じて、溶解室の給気口の開度を変更し、溶解室内の気圧を設定気圧に制御することが好ましい。
　このようにすれば、溶解室内の気圧が一定の設定気圧で維持されるので、溶融ガラスの品質を安定させることができる。
　上記の方法では、給気口を溶解室の室壁の複数箇所に設けることが好ましい。
　このようにすれば、溶解室の室壁の複数箇所から給気ガスを給気することになり、溶解室内の広範囲において、給気ガスによる溶融ガラスの温度を調節する作用を働かせやすくなる。このため、応答性をさらに向上させることができると共に、ガラス原料の溶解状態のばらつきを低減することができる。
　上記の方法では、排気口及び給気口を、ガラス原料の流れの上流部を除いた残りの部分に設けることが好ましい。
　このようにガラス原料の流れの上流部を除いた残りの部分、すなわち、ガラス原料の流れの中流部及び下流部に排気口及び給気口を設ければ、溶解前のガラス原料が給気ガスの圧力等で舞い上がる等して、排気ガスと共に排出されてしまうような不具合（キャリーオーバー）の発生が可及的に回避される。
　上記の方法では、設定気圧が負圧であることが好ましい。
　このようにすれば、溶解室内のガスが、意図せず溶解室内から室外に漏れ出してしまうような事態の発生を確実に回避することが可能となる。このため、溶解室内のガスが、排ガス処理装置によって処理されることなく、系外に排出されることを抑制できる。
　本発明によれば、ガラス溶解炉の操業条件を変更する際に、溶融ガラスの温度を所望の設定温度に維持することが可能となる。
本発明の実施形態に係るガラス物品の製造方法に用いるガラス溶解炉を示す縦断側面図である。 本発明の実施形態に係るガラス物品の製造方法に用いるガラス溶解炉を示す横断平面図である。 本発明の実施形態に係るガラス物品の製造方法を示す横断平面図である。 本発明の実施形態に係るガラス物品の製造方法を示す横断平面図である。
　以下、本発明の実施形態に係るガラス物品の製造方法について、添付の図面を参照しながら説明する。
　まず、本実施形態に係るガラス物品の製造方法に用いるガラス溶解炉について説明する。
　図１および図２に示すように、ガラス溶解炉１は、電気溶融炉として構成されると共に、溶融ガラス２の収容が可能な溶解室３を備えている。このガラス溶解炉１は、溶解室３内の溶融ガラス２上に連続的に供給されたガラス原料４を加熱して順次に溶解させると共に、溶解室３外に溶融ガラス２を流出させる構成となっている。
　溶解室３は、耐火物からなり、溶解室３の断面形状は、平面視で矩形状をなすように形成される。また、溶解室３は、溶解室３内でのガラス原料４の流れ方向Ｄ（以下、単に流れ方向Ｄと表記）における上流端に位置する前壁３ａと、下流端に位置する後壁３ｂと、一対の側壁３ｃ，３ｄと、天井壁３ｅと、底壁３ｆとを有する。
　前壁３ａには、ガラス原料４を供給するためのスクリューフィーダー５が一基あるいは並列に複数（同図では五基）設置されている。スクリューフィーダー５の各々は、前壁３ａに形成された開口３ａａに対して隙間なく挿入されている。
　上記の実施形態では、スクリューフィーダー５によってガラス原料４を供給したが、種類が異なるバッチチャージャーを用いても良い。バッチチャージャーとして、例えば振動フィーダーやプッシャー、ブランケットチャージャーを用いても良い。溶解室３の密閉性を向上させる観点では、スクリューフィーダーまたは振動フィーダーを用いることが好ましい。
　ここで、このガラス溶解炉１では、溶解室３から流出させる溶融ガラス２の流量に適合する量のガラス原料が、スクリューフィーダー５によって供給される。
　後壁３ｂには、溶融ガラス２を流出させるための流出口７が形成されている。また、後壁３ｂには、溶解室３の上部に給気ガスとしての大気８を給気するための給気口９が二つ形成されている。なお、各給気口９は、その開度を調節することが可能となっている（後述する各給気口９についても同じ）。
　第１の側壁３ｃには、後壁３ｂと同じく、大気８の給気口９が二つ形成されている。
　第２の側壁３ｄには、大気８の給気口９ｂと、溶解室３の上部から排気ガス１０を排気するための排気口１１とが形成されている。排気口１１を通じた排気ガス１０の排気は、排気ファン１２の稼働により行われる。この排気ファン１２は、その回転数を調節することが可能である。溶解室３から排気された排気ガス１０は、排気ガス処理装置（図示省略）に順次送られる。
　ここで、このガラス溶解炉１では、排気ファン１２の回転数を調節することで、排気ガス１０が溶解室３から排気される流量が調節されると共に、複数箇所に配置された各給気口９の開度を調節することで、排気される排気ガス１０と同一の流量で大気８が溶解室３に給気される。これにより、溶解室３内の気圧が一定の負圧に維持されるようになっている。また、溶解室３内の雰囲気温度は、５００℃～１１００℃の範囲内とされており、好ましくは、７００℃～１０００℃の範囲内とされる。
　流れ方向Ｄに沿った溶解室３の全長Ｌ（流れ方向Ｄに沿った前壁３ａと後壁３ｂとの相互間距離に等しい）のうち、上流側３分の１の長さの範囲を上流部、中央の３分の１の長さの範囲を中流部、下流側３分の１の長さの範囲を下流部とした場合、各給気口９及び排気口１１は、上流部を除いた部分、すなわち、中流部及び下流部に配置される。これにより、溶解前のガラス原料４が大気８の圧力等で舞い上がる等して、溶解するより以前に排気口１１から排出されてしまうような不具合（キャリーオーバー）の発生が可及的に回避される。
　底壁３ｆには、溶解室３の下部に形成される溶融ガラス２を通電により加熱するための棒状の電極１３が、溶融ガラス２に浸漬した状態で複数設置されている。これら電極１３に印加する電圧を調節することで、電極１３により発生させるエネルギー（溶融ガラス２に付与する熱エネルギー）を調節することが可能である。また、側壁３ｃおよび側壁３ｄには、溶解室３の下部に形成される溶融ガラス２を通電により加熱するための板状の電極１４が、溶融ガラス２に浸漬した状態で複数設置されている。これら電極１４に印加する電圧を調節することでも、電極１４により発生させるエネルギー（溶融ガラス２に付与する熱エネルギー）を調節することが可能である。そして、これら電極１３および電極１４が溶融ガラス２を加熱するのに伴って、溶融ガラス２が所望の設定温度に維持されると共に、溶融ガラス２上のガラス原料４が間接的に加熱されて溶解する。これにより、新たな溶融ガラス２が順次に生成されていく。
　上記の実施形態では、棒状の電極１３と板状の電極１４とを配置することにより、異なる形状の電極を併用したが、同じ形状の電極のみを用いてもよい。また、棒状や板状の電極に限らず、ブロック状の電極を用いてもよい。電極劣化による継足し更新を想定した場合、棒状の電極を用いることが好ましい。
　ここで、このガラス溶解炉１では、溶融ガラス２の連続的な生成が開始された後においては、溶解室３内の溶融ガラス２に付与する熱エネルギーを電極１３および電極１４のみにより発生させる。なお、連続的な生成が開始される前の段階では、例えば、両側壁３ｃ，３ｄに設置したバーナー（図示省略）により溶融ガラス２を加熱してもよい。
　以下、上記のガラス溶解炉１を用いたガラス物品の製造方法について説明する。
　このガラス物品の製造方法では、ガラス物品（例えば、ガラス板、ガラス管、ガラス繊維等）を製造するべく溶融ガラス２を生成するに際して、下記の各工程を実行する。なお、ガラス物品の組成については、特に限定されないが、本実施形態で製造するガラス物品は、無アルカリガラスで構成される。
　本方法では、ガラス溶解炉１の溶解室３に収容された溶融ガラス２上にガラス原料４を供給する供給工程と、供給したガラス原料４を溶解室３内の溶融ガラス２に浸漬させた電極１３および電極１４により加熱して溶解させる溶解工程と、溶解室３外に溶融ガラス２を流出させる流出工程とを実行する。
　そして、本方法では、ガラス溶解炉１の操業条件を変更する際に、下記の操作を行う。例えば、図３ａに示すように、溶融ガラス２の流量を増加させるべく供給工程で供給するガラス原料４を増加させるのに応じ、排気ガス１０の流量を減少させる。また、図３ｂに示すように、反対に溶融ガラス２の流量を減少させるべく供給工程で供給するガラス原料４を減少させるのに応じ、排気ガス１０の流量を増加させる。
　まず、供給工程で供給するガラス原料４を増加させる場合について説明する。
　供給工程において、スクリューフィーダー５により供給するガラス原料４を増加させた場合、これに起因して溶解室３内の溶融ガラス２の温度が設定温度に対して低下しようとする。これに対し、本方法では、排気ファン１２の回転数を減少させ、排気ガス１０の流量を減少させる。その際、溶解室３内の気圧を一定に維持するため、各給気口９の開度を狭めることによって給気ガスの流量を減少させる。これにより、溶解室３内から溶解室３外に逃げる熱エネルギーが減少するため、溶融ガラス２の温度の低下が回避され、溶融ガラス２が設定温度に維持される。
　また、排気ファン１２の回転数、及び、各給気口９の開度を調節する際には、これらの操作に加え、溶解工程で電極１３および電極１４により発生させるエネルギーを増加させる。これにより、溶融ガラス２の温度の低下がより的確に回避される。
　次に、供給工程で供給するガラス原料４を減少させる場合について説明する。
　供給工程において、スクリューフィーダー５により供給するガラス原料４を減少させた場合、これに起因して溶解室３内の溶融ガラス２の温度が設定温度に対して上昇しようとする。これに対し、本方法では、排気ファン１２の回転数を増加させることにより、排気ガス１０の流量を増加させる。その際、溶解室３内の気圧を一定に維持するため、各給気口９の開度を拡げることによって給気ガスの流量を増加させる。これにより、溶解室３内から溶解室３外に逃げる熱エネルギーが増加するため、溶融ガラス２の温度の上昇が回避され、溶融ガラス２が設定温度に維持される。
　また、排気ファン１２の回転数、及び、各給気口９の開度を調節する際には、これらの操作に加え、溶解工程で電極１３および電極１４により発生させるエネルギーを減少させる。これにより、溶融ガラス２の温度の上昇がより的確に回避される。
　以上に説明したように、このガラス物品の製造方法では、ガラス溶解炉１の溶解室３から流出させる溶融ガラス２の流量を変更するに際し、溶解室３内の溶融ガラス２上に供給するガラス原料４の供給量を増減させる場合であっても、溶融ガラス２の温度を所望の設定温度に維持することが可能である。
　ガラス溶解炉１の操業条件は、溶解室３内の溶融ガラス２上に供給するガラス原料４の供給量に限らず、溶解室３内のガラス原料４の溶融に必要なエネルギーが変化する条件であればよい。例えば、ガラス原料４がガラス原料粉末とガラスカレットで構成される場合、ガラス原料粉末とガラスカレットの割合を変更する際にも上記方法を適用できる。また、水和物原料に代えて酸化物原料を用いる場合のようにガラス原料粉末の一部の種類を変更する際にも上記方法を適用できる。より具体的には、水酸化アルミニウムに代えて酸化アルミニウムを用いる場合や硼酸に代えて無水硼酸を用いる場合等にも上記方法を適用できる。さらに、操業条件の変更として、溶融ガラス２の設定温度や溶融ガラス２（ガラス物品）の組成、複数の電極１３、１４の電力配分等の変更がある。
　このような操業条件の変更に伴ってガラス原料４の溶融に必要なエネルギーが減少する場合、溶解室３内の溶融ガラス２の温度が設定温度に対して上昇しやすくなるので、溶解室３の排気口１１から排出される排気ガス１０の流量を増加させる。一方、操業条件の変更に伴って溶融に必要なエネルギーが増加する場合、溶解室３内の溶融ガラス２の温度が設定温度に対して低下しやすくなるので、溶解室３の排気口１１から排出される排気ガス１０の流量を減少させる。
　ここで、本発明に係るガラス物品の製造方法は、上記の実施形態で説明した形態に限定されるものではない。例えば、上記の実施形態では、溶解室３を構成する後壁３ｂと一対の側壁３ｃ，３ｄとに形成された給気口９から溶解室３に大気８を給気しているが、これに限定されるものではない。例えば、後壁３ｂのみから溶解室３に大気８を給気するようにしてもよい。このようにすれば、上述のキャリーオーバーの発生を回避する上でより好適となる。
　また、上記の実施形態では、溶解室３内の気圧を一定の負圧に維持しているが、この限りではなく、一定の正圧に維持してもよい。一定の負圧に維持する場合には、給気口９の開度を調整する際に、全ての給気口９を閉じて給気ガス（大気８）の供給を停止してもよい。この状態でも、室壁の隙間（耐火レンガの隙間）から給気ガスが溶解室３に流入するので、実質的に給気ガスの供給が継続することになる。さらに、上記の実施形態では、排気ファン１２の回転数、及び、各給気口９の開度を調節することで、溶解室３内の気圧を一定に維持しているが、この限りではない。例えば、各給気口９に対応する送風ファンを設置すると共に、排気口１１の開度を調節できるようにして、送風ファンの回転数、及び、排気口１１の開度を調節することで、溶解室３内の気圧を一定に維持してもよい。
　また、上記の実施形態では、排気口１１が一つであるが、複数の排気口１１を配置してもよい。さらに、上記の実施形態では、給気ガス（大気８）の流量を調整するために給気口９の開度を調節可能としたが、給気口９の開閉によって給気ガスの流量を調整してもよく、より具体的には、開状態の給気口９の個数を変更することによって給気ガスの流量を調整してもよい。
　１　　　　　ガラス溶解炉
　２　　　　　溶融ガラス
　３　　　　　溶解室
　３ａ　　　　前壁
　３ｂ　　　　後壁
　３ｃ　　　　側壁
　３ｄ　　　　側壁
　３ｅ　　　　天井壁
　３ｆ　　　　底壁
　４　　　　　ガラス原料
　４ａ　　　　ガラス原料
　４ｂ　　　　ガラス原料
　４ｃ　　　　最下流側ガラス原料
　５　　　　　スクリューフィーダー
　８　　　　　大気
　９　　　　　給気口
　９ａ　　　　給気口
　９ｂ　　　　給気口
　１０　　　　排気ガス
　１２　　　　排気ファン
　１３　　　　底部電極（棒状）
　１４　　　　側壁電極（板状）
　Ｄ　　　　　流れ方向

Claims (7)

  1. 　ガラス溶解炉の溶解室に収容された溶融ガラス上にガラス原料を供給する供給工程と、供給した前記ガラス原料を前記溶解室内の前記溶融ガラスに浸漬させた電極により加熱して溶解させる溶解工程と、前記溶解室外に前記溶融ガラスを流出させる流出工程とを含んだガラス物品の製造方法であって、
    　前記ガラス溶解炉の操業条件に応じ、前記溶解室の排気口から排出される排気ガスの流量を調整し、前記溶融ガラスの温度を設定温度に制御することを特徴とするガラス物品の製造方法。
  2. 　前記操業条件が、前記供給工程で供給する前記ガラス原料の供給量であることを特徴とする請求項１に記載のガラス物品の製造方法。
  3. 　前記排気ガスの流量の調整に加え、前記電極に供給する電力を調整することを特徴とする請求項１又は２に記載のガラス物品の製造方法。
  4. 　前記排気ガスの流量の調整に応じて、前記溶解室の給気口の開度を変更し、前記溶解室内の気圧を設定気圧に制御することを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載のガラス物品の製造方法。
  5. 　前記給気口を前記溶解室の室壁の複数箇所に設けることを特徴とする請求項４に記載のガラス物品の製造方法。
  6. 　前記排気口及び前記給気口を、前記ガラス原料の流れの上流部を除いた残りの部分に設けることを特徴とする請求項４又は５に記載のガラス物品の製造方法。
  7. 　前記設定気圧が負圧であることを特徴とする請求項４～６のいずれかに記載のガラス物品の製造方法。
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