本发明专利技术提供能够抑制因废气引起的熔融玻璃的品质下降的玻璃熔融炉、熔融玻璃的制造方法、玻璃制品的制造装置以及玻璃制品的制造方法。熔融槽(12)中，玻璃原料粒子加热组合件(18)的前端设置在熔融玻璃(G)的流淌方向上的上游侧，在比由玻璃原料粒子加热组合件(18)形成的高温气相部更靠玻璃融液流淌方向上游侧的位置设置有烟道(28)。从玻璃原料粒子加热组合件(18)的氧燃烧器(20)将玻璃原料粒子投下，并且利用氧燃烧器(20)的火焰(F)对该投下过程中的玻璃原料粒子进行加热，使其熔融而成为液态玻璃粒子(26、26……)。在这样的空中熔化时，熔融槽(12)可以使从氧燃烧器(20)的火焰(F)散逸而浮游的玻璃微粒随废气一起从烟道(28)被高效地吸引并排至外部进行除去，而不会飞向熔融槽(12)的炉壁。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在高温气相气氛中将玻璃原料粒子形成为液态的玻璃粒子来制造熔融玻璃的玻璃熔融炉、利用该玻璃熔融炉的熔融玻璃的制造方法、具备该玻璃熔融炉的玻璃制品的制造装置以及使用该熔融玻璃的制造方法的玻璃制品的制造方法。
技术介绍
专利文献1、2中揭示了一种玻璃熔融炉，该玻璃熔融炉作为在高温的气相气氛中将玻璃原料粒子熔融、聚积来制造熔融玻璃的玻璃熔融炉，在玻璃熔融炉的顶部具备玻璃原料粒子投入部和用于形成将玻璃原料粒子熔融的高温气相气氛的加热单元。该玻璃熔融炉为以下装置将从玻璃原料粒子投入部投入炉内的玻璃原料粒子在利用加热单元加热的高温气相气氛中熔融以形成液态玻璃粒子，再使液态玻璃粒子聚积在玻璃熔融炉底部以形成玻璃融液，然后将玻璃融液暂时积存在玻璃熔融炉底部后将其排出。此外，这样的熔融玻璃的制法作为玻璃的空中熔化法(日语気中溶融法an-flight melting))被知晓。与现有的利用西门子窑(日语夕一 > 窯)的熔融法相比，通过该空中熔化法，能够将玻璃熔融工序的能源消耗降低至1/3左右并且能在短时间内熔融，从而被认为能够实现熔融炉的小型化、蓄热室的省略、品质的提高、CO2的削减、玻璃品种的变更时间变短。这样的玻璃的空中熔化法作为节能技术受到关注。可是，从玻璃原料粒子投入部投入的玻璃原料粒子一般使用制粒成粒径Imm以下的粒子。投入到玻璃熔融炉中的玻璃原料粒子在高温的气相气氛中下降(飞翔)期间一粒一粒熔融而成为液态玻璃粒子，液态玻璃粒子向下方落下而聚积在玻璃熔融炉底部，从而形成玻璃融液。由该玻璃原料粒子生成的液态玻璃粒子也表现为玻璃液滴。为了在高温的气相气氛中在短时间内由玻璃原料粒子生成液态玻璃粒子，玻璃原料粒子的粒径须为如上所述的很小的粒径。此外，一般的情况下，由每个玻璃原料粒子生成的每个液态玻璃粒子须为具有大致相同玻璃组成的粒子。由于玻璃原料粒子和液态玻璃粒子都是很小的粒子，因此在玻璃原料粒子成为液态玻璃粒子时所产生的分解气体成分不会被封闭在生成的液态玻璃粒子的内部而是几乎全部都被排放到液态玻璃粒子外部。因此，在液态玻璃粒子聚积而成的玻璃融液中产生气泡的可能性很小。另一方面，各玻璃原料粒子为构成原料成分大致均一的粒子，由此产生的各液态玻璃粒子的玻璃组成也彼此均一。由于液态玻璃粒子间的玻璃组成的差异较小，因此在大量的液态玻璃粒子聚积而形成的玻璃融液内产生玻璃组成不同的部分的可能性较小。因此，现有的玻璃熔融炉所必需的用于使玻璃融液的玻璃组成变得均质的均质化技术在空中熔化法中根本不需要。即使出现少数的液态玻璃粒子与其它大部分的液态玻璃粒子在玻璃组成上不同的情况，由于液态玻璃粒子为粒径很小的粒子，因此由玻璃组成不同的少数液态玻璃粒子产生的在玻璃融液中的玻璃组成的异质区域也很小，因而该异质区域容易在短时间内变得均质而消失。这样，空中熔化法能够减少玻璃融液的均质化所需要的热能，缩短均质化所需的时间。作为形成高温气相气氛的加热单元，专利文献1的玻璃熔融炉具备多根电弧电极 (日语7 —々電極)、氧燃烧喷嘴，通过多根电弧电极形成的热等离子体电弧、使用氧燃烧喷嘴的氧燃烧火焰(Flame)在炉内形成约1600°C以上的高温气相气氛。通过向该高温气相气氛中投入玻璃原料粒子，使玻璃原料粒子在高温气相气氛内变化为液态玻璃粒子。此夕卜，作为专利文献1中使用的玻璃原料粒子，从能够在短时间内变化为液态玻璃粒子、产生气体的排放容易的角度考虑，使用粒径为0.5mm(加权平均)以下的粒子。而且，从因玻璃原料粒子的微粉化而引起的成本上升以及生成的液态玻璃粒子间的玻璃组成变化减小的角度考虑，使用粒径为0. 01mm(加权平均)以上的粒子。另一方面，作为加热单元，专利文献2的玻璃熔融炉具备朝下安装在玻璃熔融炉的顶壁上的氧燃烧器。该氧燃烧器与气体供应系统及原料供应系统连接以供应氧浓度90 容量％以上的助燃气体和玻璃原料粒子。因此，通过该玻璃熔融炉，可在使氧燃烧器燃烧而向下形成火焰的同时，从氧燃烧器将玻璃原料粒子向下供应到其火焰中，在火焰中生成液态玻璃粒子，将生成的液态玻璃粒子聚积在火焰正下方的炉底部，从而形成玻璃融液。该氧燃烧器以贯穿玻璃熔融炉的顶壁的上游侧壁面的方式进行配置。此外，专利文献2的玻璃熔融炉中，设置有将在玻璃原料粒子熔融时产生的废气排放到炉外的烟道(排气口)。该烟道设置在玻璃熔融炉的顶壁的下游侧壁面并且与抽风机连接，通过驱动抽风机，将玻璃熔融炉内的废气吸引至烟道而排出。专利文献2那样的氧燃烧器在玻璃熔融炉中设置于熔融玻璃的流淌方向上的上游侧，以使在氧燃烧器的作用下熔解的熔融玻璃在玻璃熔融炉的下游侧均质化。此外，烟道设置于熔融玻璃的流淌方向上的下游侧，以将从氧燃烧器排出的高温废气有效利用于熔融玻璃的加热。利用专利文献1、2的玻璃熔融炉制造出的约1600°C的熔融玻璃从玻璃熔融炉供应至温度调整槽或者澄清槽中，在这里冷却至可成形的温度(钠钙玻璃为约1000°C左右)。 然后，该熔融玻璃可供应至浮法锡槽、熔融成型机、轧制成型机、吹塑成型机、压模机等玻璃制品的成形单元，在这里成形为各种形状的玻璃成形体。然后，利用退火单元将玻璃成形体冷却至大致室温，其后，在经过根据需要而进行的利用切割单元的切割工序和/或其它后续工序后，制成所需的玻璃制品。现有技术文献专利文献专利文献1 日本专利特开2007-297239号公报专利文献2 日本专利特开2008-120609号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题可是，专利文献1、2公开的空中熔化设备中，玻璃原料粒子、熔融玻璃粒子的一部分变成雾状而浮游，乘着废气气流上浮而没有到达炉底的玻璃融液，然后吸引至烟道而排出到外部。此时，在炉内浮游的粒子并不是全部都被吸引至烟道而除去，其中一部分粒子会附着在炉壁上。附着于炉壁的粒子会侵蚀炉壁的炉材，或者该粒子与炉材的反应产物会从炉壁上剥离而落在玻璃融液面上，从而发生使熔融玻璃的品质降低之类的问题。特别是专利文献2的设备中，从氧燃烧器的高温气相部到烟道为止的距离较长，因此很有可能经常发生上述问题。从玻璃原料粒子成为液态玻璃粒子而聚积于炉底的路径偏离而达到浮游状态的上述粒子可能由下述粒子构成未熔融的玻璃原料粒子、熔融的液态玻璃粒子和其固化后的粒子、玻璃原料粒子变为液态玻璃粒子的过程中的粒子(例如玻璃原料粒子中的原料的一部分(碳酸盐等)发生分解的粒子、表面熔融的粒子和其固化后的粒子等)、由这些粒子的破碎物形成的粒子等。此外，如果除玻璃原料粒子以外还并用玻璃碎片的粒子来制造熔融玻璃，则投入到熔融炉中的玻璃碎片粒子的一部分也会有未到达玻璃融液面而成为浮游的粒子的情况。例如，微小的玻璃碎片粒子、玻璃碎片粒子熔融后的粒子、已熔融的玻璃碎片粒子再度固化的粒子、由这些粒子的破碎物形成的粒子等可能会成为浮游的粒子。而且， 还可能会有落下的玻璃碎片粒子等碰撞到玻璃融液的表面时所产生的液态玻璃的飞沫或其固化物成为浮游的粒子的情况。以下，将来源于这些玻璃原料粒子或玻璃碎片粒子等且没有到达炉底的玻璃熔融液面的粒子称为浮游粒子。还有，专利文献2的设备中，废气在熔融玻璃的上方从上游侧向下游侧流过，该废气的温度朝向下游侧逐渐变低。由于该温度下降的现象，废气中所含的挥发成分液化乃至固化而成为浮游本文档来自技高网...
【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：酒本修，田中千禾夫，宫崎诚司，大川智，
申请(专利权)人：旭硝子株式会社，
类型：发明
国别省市：
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