用于制造玻璃纤维的玻璃熔融装置、以及玻璃纤维的制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种能够有效地降低气泡向被纺丝的玻璃纤维中混入的用于制造玻璃纤维的玻璃熔融装置及利用该装置的玻璃纤维的制造方法。用于制造玻璃纤维的玻璃熔融装置(100)包括：第一玻璃熔融槽(12)、从第一玻璃熔融槽(12)向下方延伸的导管(14)、用于将第一玻璃熔融槽(12)暴露在减压气氛下的吸引装置(18)、设置在导管(14)的下方且暴露在大气压气氛中的第二玻璃熔融槽(20)、设置在第二玻璃熔融槽(20)的底部且具有多个喷嘴(22a)的衬套(22)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及为了将玻璃纤维纺丝而将玻璃原料熔融的用于制造玻璃纤维的玻璃熔融装置，及利用该装置的玻璃纤维的制造方法。
技术介绍
作为在将熔融玻璃纤维化并制成多个玻璃纤维、将其集束并作为玻璃纤维丝进行纺丝的玻璃纤维的制造中具有代表性的熔融方法，有直接熔融法和玻璃球熔体法。直接熔融法是将作为玻璃原料的各种矿物质的粉末或粒状物配合并投入熔融炉，将其熔融而制成熔融玻璃的方式。另一方面，玻璃球熔体法是将使熔融玻璃凝固的称为玻璃球的玻璃块在熔融炉中再次熔融，制成熔融玻璃的方式(例如，专利文献1)。在这种玻璃纤维的纺丝中，将矿物质的玻璃原料或玻璃块等固体形式的原料熔融，但是，在熔融时产生的气泡成为了问题。作为产生的气泡，可以列举出由将原料投入熔融炉时带入的泡造成的气泡；由包含在原料中的挥发成分(碳酸盐、硫酸盐、氧化物)造成的气泡；从与熔融炉的二氧化锆砖的界面产生的气泡；通过与熔融炉的钼的反应而产生的气泡等。如果由于这些气泡的存在，而在之后的纺丝时在玻璃纤维中存在有气泡，则存在着在玻璃纤维纺丝时会发生切断的事故，或者会导致将纺丝成的玻璃纤维作为加强材料的成形品的机械强度或电绝缘性等降低等危险性。因此，在玻璃原料或固体原料中添加澄清剂，或者如专利文献1所述，在熔融炉的流出口安装阀，以减少气泡。现有技术文献专利文献专利文献1 日本专利申请特开2003-192373号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题但是，从环境问题及成本方面来看，添加澄清剂是不理想的，另外，像专利文献1中那样在熔融炉的流出口安装阀，不能有效地降低气泡的混入。本专利技术是鉴于上述情况做出的，其目的是提供一种能够有效地降低气泡向纺丝的玻璃纤维中的混入的用于制造玻璃纤维的玻璃熔融装置及利用该装置的玻璃纤维的制造方法。解决课题的方案本专利技术的用于制造玻璃纤维的玻璃熔融装置，其特征在于，包括第一玻璃熔融槽、从第一玻璃熔融槽向下方延伸的导管、用于将第一玻璃熔融槽暴露在减压气氛中的第一吸引装置、设置在导管的下方且暴露在大气压气氛中的第二玻璃熔融槽、设置在第二玻璃熔融槽的底部且具有多个喷嘴的衬套。在该玻璃熔融装置中，通过在第一玻璃熔融槽中在减压气氛下熔融玻璃，可以从熔融玻璃中除去气泡。从而，能够有效地降低气泡向被纺丝的玻璃纤维中混入。优选地，第一玻璃熔融槽、导管、第二玻璃熔融槽以及衬套分别配备有能够独立地调整温度的加热机构。这样，通过分别独立地对第一玻璃熔融槽、导管、第二玻璃熔融槽及衬套进行温度调整，可以在各个区域给予最佳的温度条件，可以抑制由于再沸腾引起的气泡的产生。优选地，在导管的上部或者第一熔融槽、和导管的下部，分别设置电极部，导管被通电加热。在玻璃纤维的制造中，由于每单位时间被纺丝的玻璃的重量小，带入的热量少， 所以存在着在导管的途中熔融玻璃被冷却凝固的危险性。因此，通过经由电极部对导管本身通电加热，可以抑制熔融玻璃的冷却。优选地，在导管的下部形成有从导管分支并向上方延伸的导管分支部，在导管的上部或第一熔融槽、和导管分支部，分别设置电极部，对导管及导管分支部通电加热。这样， 由于通过在从导管的下端部分支的导管分支部设置电极部，可以将与电极部的连接部和导管之间隔开规定的距离，因此，导管的下端部也能够升温到稳定的设定温度。从而，能够恰当地使被导入到导管中的熔融玻璃升温。优选地，第一玻璃熔融槽及导管由被第一吸引装置减压的减压壳体覆盖。这样，第一玻璃熔融槽的减压控制变得容易。另外，通过使导管也被减压壳体覆盖，不容易发生由减压引起的导管的压曲，因此，可以将导管的壁厚减薄。这在利用钼等高价的材料制造导管的情况下，是特别有效的。优选地，导管的下部和减压壳体经由具有水冷管的凸缘被连接起来。导管和减压壳体优选用0型环等密封件密封，但是，在这种情况下，有必要将导管和减压壳体的连接部的温度控制在密封件的耐热温度以下。但是，由于导管变成高温，所以，通过这样经由具有水冷管的凸缘进行连接，能够利用密封件进行密闭。优选地，第一玻璃熔融槽、导管及第二玻璃熔融槽的至少内表面由钼或者钼合金形成。在利用耐火砖形成这些部分的情况下，存在着由于与熔融玻璃的界面的恶化而导致异物混入的危险性，但是，通过至少内表面用钼或者钼合金形成，可以将异物的混入抑制到最小限度。另外，不仅是导管，而且第一玻璃熔融槽及第二玻璃熔融槽也可以通电加热。优选地，在第二玻璃熔融槽的下部设置有多个衬套。这样，可以提高生产率，而且， 即使一个衬套发生故障，也可以经由其它衬套继续纺丝，从而，能够进行稳定的玻璃纤维的制造。优选地，配备有第三玻璃熔融槽和连通管，所述第三玻璃熔融槽在底部设置有具有多个喷嘴的衬套，并且暴露在大气压气氛中，所述连通管使第二玻璃熔融槽和第三玻璃熔融槽连通。这样，通过利用第二玻璃熔融槽和第三玻璃熔融槽分别进行纺丝，即使在第二玻璃熔融槽或第三玻璃熔融槽中产生故障，也可以控制产生故障的熔融槽的下部的衬套的温度，不从该衬套纺丝，借此，可以从没有发生故障的熔融槽的下部的衬套继续纺丝，能够进行稳定的玻璃纤维的制造。本专利技术的玻璃纤维的制造方法是采用上述用于制造玻璃纤维的玻璃熔融装置的玻璃纤维制造方法。在该方法中，其特征在于，将熔融玻璃、玻璃块或者玻璃原料投入到第一玻璃熔融槽中，在减压气氛下加热第一玻璃熔融槽，将熔融玻璃、玻璃块或者玻璃原料熔融，进而，将导管、第二玻璃熔融槽及衬套分别加热，将熔融的玻璃导入第二玻璃熔融槽，从衬套的喷嘴对熔融的玻璃进行纺丝，制造玻璃纤维。在这种玻璃纤维制造方法中，通过在第一玻璃熔融槽中在减压气氛下将玻璃熔融，可以从玻璃中除去气泡。从而，可以有效地减少气泡向被纺丝的玻璃纤维中的混入。优选地，使第一玻璃熔融槽的熔融玻璃液面比第二玻璃熔融槽的熔融玻璃液面高 150cm以上。通过制成这种程度的高度，可以使第一玻璃熔融槽的熔融玻璃液面与大气压相比低0. 4个大气压的程度以上。在这种程度的减压气氛下，熔融玻璃中的气体连续地在已经存在的气泡内扩散，气泡的直径急剧地变大，可以获得大的除泡效果。换句话说，如果以使第一玻璃熔融槽的熔融玻璃液面与大气压相比低0. 4 0. 9 个大气压程度的方式适当地设定导管长度及第一玻璃熔融槽的熔融玻璃的深度，则可以获得大的除泡效果。优选地，以第一玻璃熔融槽所暴露的减压气氛的气压与大气压的压力差成为恒定的方式控制由第一吸引装置产生的吸引量。这样，通过以与大气压的压力差成为恒定的方式进行控制，可以抑制由于大气压的微小变动引起的熔融玻璃的液面变动。优选地，根据第二玻璃熔融槽的熔融玻璃液面的高度，控制向第一玻璃熔融槽的熔融玻璃、玻璃块或者玻璃原料的投入量。另外，其特征在于，第二玻璃熔融槽的熔融玻璃液面的面积在第一玻璃熔融槽的熔融玻璃液面的面积以上。这样，可以减少第二玻璃熔融槽的液位的变动，可以抑制从第二玻璃熔融槽的壁面与熔融玻璃的接触面带入的气泡的发生。另外，可以抑制进行纺丝的玻璃纤维的粗度的变动，抑制由于玻璃纤维的支数变动引起的成形品的强度及电气特性的波动。另外，在上述用于制造玻璃纤维的玻璃熔融槽的情况下，在玻璃纤维的制造中，由于每单位时间被纺丝的玻璃重量小，所以，若不加热导管，则熔融的玻璃会在导管内冷却固化。因此，在用于制造玻璃纤维的玻璃熔融装置开始工作时，对导管加热，但是，由于该加热本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：平山纪夫，宫永直弘，高桥雅彦，小川镰太郎，
申请(专利权)人：日东纺绩株式会社，
类型：发明
国别省市：