專利名稱：熔融玻璃制造裝置及采用該制造裝置的熔融玻璃制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熔融玻璃制造裝置及采用該制造裝置的熔融玻璃制造方法以及玻璃 制品的制造裝置及玻璃制品的制造方法。
背景技術(shù)：
對(duì)于建筑用、車輛用、平板顯示器用等的玻璃制品的制造方法，要求進(jìn)一步的高品 質(zhì)化和節(jié)能化，即不殘存氣泡的高品質(zhì)的玻璃制品的制造和制造玻璃制品時(shí)所消耗的能量 的削減。雖然妨礙玻璃制品的高品質(zhì)化的因素不止一個(gè)，但大多數(shù)問題由熔融玻璃中存在 氣泡和熔融玻璃不均質(zhì)導(dǎo)致。作為制造不殘存氣泡的高品質(zhì)的玻璃制品的方法，可以例舉 例如本申請(qǐng)人在專利文獻(xiàn)1中揭示的減壓脫泡方法。該方法通過在減壓氣氛下使熔融玻璃 中的氣泡膨脹，從而使熔融玻璃中的氣泡上浮、破裂而除去，通過減壓脫泡裝置實(shí)施。減壓脫泡方法主要被用于要求高品質(zhì)的用途的玻璃制品的制造，但最近對(duì)于像建 筑用和車輛用的平板玻璃等這樣品種多、產(chǎn)量大的熔融玻璃，也希望通過澄清效果好的減 壓脫泡方法進(jìn)行澄清。然而，足以獲得與設(shè)備投資相應(yīng)的效果的技術(shù)的開發(fā)困難，據(jù)本申請(qǐng) 人所知還未實(shí)現(xiàn)。因此，建筑用和車輛用等的熔融玻璃的制造中，如專利文獻(xiàn)2所揭示，將 熔化槽分離為熔融區(qū)域和澄清區(qū)域，使熔融玻璃在各區(qū)域中循環(huán)，從而進(jìn)行原料的熔化和 熔融玻璃的澄清以及均質(zhì)化。更具體來說，在熔融區(qū)域內(nèi)進(jìn)行玻璃原料的熔化并通過以循 環(huán)流攪拌熔融玻璃來進(jìn)行初期的均質(zhì)化，在澄清區(qū)域內(nèi)通過以循環(huán)流使熔融玻璃于澄清區(qū) 域內(nèi)停留一定時(shí)間來進(jìn)行熔融玻璃的澄清和均質(zhì)化。另一方面，對(duì)于玻璃制品的整個(gè)制造工序要求節(jié)能化，特別是非常希望使消耗大 量能量的玻璃原料的熔化工序節(jié)能化。為了應(yīng)對(duì)該需求，主要通過改良熔化槽中的燃燒方 式或如后所述改變?nèi)刍蹆?nèi)的熔融玻璃的循環(huán)流的特性，已經(jīng)取得了一定的效果。通常，熔化玻璃原料時(shí)的能量消耗效率基本上隨熔化槽的容量而升高，因此為了 實(shí)現(xiàn)良好的節(jié)能化，除了改良燃燒方式等以外，加大熔化槽的容量和取出量是有效的方法。 然而，不難預(yù)想到建造包含比以往更大容量的熔化槽的熔融玻璃制造裝置本身就會(huì)產(chǎn)生各 種缺點(diǎn)，例如選址條件的制約、建造成本的增加等。此外，由于熔融玻璃制造裝置運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)很 少只處理一個(gè)玻璃品種，因此伴隨對(duì)應(yīng)于玻璃品種的玻璃原料的變更有碎玻璃(包括熔化 的制造中或制造后產(chǎn)生的固化狀態(tài)的可在熔化時(shí)再利用的玻璃屑)產(chǎn)生，并且運(yùn)轉(zhuǎn)效率隨 之下降，在增大熔化槽的容量的情況下，結(jié)果很可能從實(shí)際的整個(gè)作業(yè)來看并不能實(shí)現(xiàn)節(jié) 能。這樣的狀況下，非常希望有至少以現(xiàn)有的熔融玻璃制造裝置的規(guī)?？梢詫?shí)現(xiàn)進(jìn)一步的 高度節(jié)能化的不拘于以往的熔化槽的容量和能量消耗效率的關(guān)系的思路的熔融玻璃制造 裝置及熔融玻璃制造方法以及玻璃制品的制造方法。專利文獻(xiàn)2中揭示了著眼于熔化槽內(nèi)的循環(huán)流，削減熔化玻璃時(shí)所消耗的能量的方法。專利文獻(xiàn)1 日本專利特開平2-221129號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本專利特開平9-124323號(hào)公報(bào)
發(fā)明的概要然而，專利文獻(xiàn)2中記載的方法中，通過將熔化槽分離為熔融區(qū)域和澄清區(qū)域，使 熔融玻璃在各區(qū)域中循環(huán)，從而進(jìn)行熔融玻璃的澄清以及均質(zhì)化，該結(jié)構(gòu)本身對(duì)于節(jié)能化 是不利的。即，為了使存在于熔融玻璃中的氣泡量降低至在熔融玻璃的制造上不會(huì)造成問題 的水平，必須使熔融玻璃在澄清區(qū)域中停留一定的時(shí)間。專利文獻(xiàn)2中所圖示的熔化槽的 情況下，其整體長(zhǎng)度的約2/3為澄清區(qū)域。為了將這么大的澄清區(qū)域保持在規(guī)定溫度，需要 相當(dāng)多的能量。此外，專利文獻(xiàn)2中記載的方法中，以在熔融區(qū)域和澄清區(qū)域中熔融玻璃分 別形成循環(huán)流為前提，但兩者的循環(huán)流未被完全分離，所以一方的循環(huán)流的一部分移動(dòng)至 另一方，溫度較低的澄清區(qū)域內(nèi)的熔融玻璃的一部分移動(dòng)至熔融區(qū)域。因此，為了維持本來 熔化玻璃原料所需的溫度，在熔融區(qū)域需要更多的加熱能量。此外，以大量生產(chǎn)建筑用或車輛用等的玻璃制品為目的的熔融玻璃制造裝置的情 況下，如果忽略性能價(jià)格比，則可能通過組合專利文獻(xiàn)2中記載的熔化槽和專利文獻(xiàn)1中記 載的減壓脫泡裝置，可以獲得不殘存氣泡的高品質(zhì)的玻璃制品。然而，僅通過單純地組合這 些技術(shù)，難以同時(shí)實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)的玻璃制品的制造和節(jié)能化。專利文獻(xiàn)1和2中也沒有用于 實(shí)現(xiàn)這些的提示。本發(fā)明是鑒于以上的情況而完成的發(fā)明，其目的在于提供同時(shí)實(shí)現(xiàn)玻璃制品的高 品質(zhì)化和熔融玻璃制造中的節(jié)能化的熔融玻璃制造裝置及使用該制造裝置的熔融玻璃制 造方法以及玻璃制品的制造裝置及玻璃制品的制造方法。本發(fā)明的特征在于，為了同時(shí)實(shí)現(xiàn)玻璃制品的高品質(zhì)化和熔融玻璃制造中的節(jié)能 化，除了使用減壓脫泡裝置作為玻璃的澄清手段之外，還使用著眼于基于減壓脫泡裝置的 減壓脫泡效果來實(shí)現(xiàn)節(jié)能的熔化槽結(jié)構(gòu)和具有特定結(jié)構(gòu)的導(dǎo)管結(jié)構(gòu)來達(dá)成上述目的，所述 導(dǎo)管結(jié)構(gòu)可以作為用于將熔融玻璃從熔化槽輸送至減壓脫泡裝置的手段高效地輸送熔融 玻璃，并且可以將供給至減壓脫泡裝置的熔融玻璃中的熔融玻璃的均質(zhì)性、特別是溫度調(diào) 整至適合于進(jìn)行減壓脫泡的水平。具體來說，本發(fā)明主要通過縮短以往的熔化槽的澄清區(qū) 域的長(zhǎng)度來減小熔融玻璃在澄清區(qū)域的溫度下降幅度，從而實(shí)現(xiàn)熔融玻璃制造中的節(jié)能 化。另外，為了縮短所述熔化槽的澄清區(qū)域的長(zhǎng)度，在所述導(dǎo)管結(jié)構(gòu)內(nèi)，特別是熔融玻璃的 流動(dòng)方向的上游側(cè)，進(jìn)行熔融玻璃的均質(zhì)性的提高和熔融玻璃的冷卻，從而更有效地實(shí)施 基于減壓脫泡裝置的減壓脫泡。藉此，同時(shí)實(shí)現(xiàn)玻璃制品的高品質(zhì)化和所述熔融玻璃制造 中的節(jié)能化。即，本發(fā)明提供一種熔融玻璃制造裝置，它是包括熔化玻璃原料的熔化槽、內(nèi)部保 持為減壓氣氛而使從所述熔化槽供給的熔融玻璃中的泡上浮并破裂來除去的減壓脫泡裝 置、連接所述熔化槽和所述減壓脫泡裝置的第一導(dǎo)管結(jié)構(gòu)以及設(shè)于所述減壓脫泡裝置的下 游的將熔融玻璃導(dǎo)入成形單元的第二導(dǎo)管結(jié)構(gòu)的熔融玻璃制造裝置，其特征在于，所述熔 化槽中設(shè)有將該熔化槽內(nèi)的熔融玻璃流的循環(huán)分離為上游側(cè)循環(huán)流和下游側(cè)循環(huán)流的分 離單元，將所述熔化槽的熔融玻璃流路的長(zhǎng)度設(shè)為lf時(shí)，自所述分離單元至所述熔化槽的 所述熔融玻璃流路的下游端的距離為o. 1LF 0. 45LF，所述第一導(dǎo)管結(jié)構(gòu)中，在熔融玻璃的 流動(dòng)方向上游側(cè)設(shè)有寬度比該導(dǎo)管結(jié)構(gòu)的其他部位大的寬幅部位，在該寬幅部位設(shè)有對(duì)通 過該寬幅部位的熔融玻璃進(jìn)行冷卻的單元。
本發(fā)明的熔融玻璃制造裝置中，較好是所述寬幅部位滿足下式。0. 2 ^ W/L ^1.5500 彡 h 彡 5000式中，W為熔融玻璃流路的最大寬度(mm)，L為寬幅部位中熔融玻璃流路的寬度達(dá) 到最大寬度W的部位的長(zhǎng)度(mm)，h為熔融玻璃流路的寬度達(dá)到最大寬度W的部位的熔融 玻璃流路的高度(mm)。在這里，熔融玻璃的流路的高度h不是熔融玻璃自身的高度(深度)，而是表示該 寬幅部位的自底部至上部的內(nèi)部空間的高度。該部位的熔融玻璃流自身的深度(高度)相 對(duì)于熔融玻璃流路的高度h為0. 3h lh倍左右，熔融玻璃自身的上表面可以是自由表面 (液面)而與氣相接觸，也可以與熔融玻璃流路上部的壁體接觸。自熔融玻璃的液面至流路 的上部的距離較好是大于0. 3m,小于3m。此外，在所述寬幅部位，較好是所述熔融玻璃流路的最大寬度W(mm)和所述寬幅 部位中熔融玻璃流路的寬度達(dá)到最大寬度W的部位的長(zhǎng)度L(mm)滿足下式。2000 彡 W 彡 120001000 彡 L 彡 20000此外，本發(fā)明的熔融玻璃制造裝置中，較好是在所述寬幅部位設(shè)有對(duì)通過該寬幅 部位的熔融玻璃進(jìn)行攪拌的單元。此外，本發(fā)明的熔融玻璃制造裝置中，較好是在所述寬幅部位設(shè)有防止該寬幅部 位的熔融玻璃發(fā)生逆流的單元。本發(fā)明的熔融玻璃制造裝置中，較好是所述分離單元是在所述熔化槽的熔融玻璃 流路的整個(gè)寬度方向從所述熔化槽的所述熔融玻璃流路的底面突出地設(shè)置的檻體，將所述 熔化槽中的比所述檻體更靠近熔融玻璃的流動(dòng)方向上游側(cè)的熔融玻璃流路的高度設(shè)為比 時(shí)，自比所述檻體更靠近熔融玻璃的流動(dòng)方向上游側(cè)的熔融玻璃流路的底面至所述檻體的 上端的高度為0. 1比 0. 3h10此外，所述熔化槽中，比所述檻體更靠近熔融玻璃的流動(dòng)方向下游側(cè)的熔融玻璃 流路底面可以高于比所述檻體更靠近熔融玻璃的流動(dòng)方向上游側(cè)的熔融玻璃流路底面。此外，較好是所述熔化槽中，將比所述檻體更靠近熔融玻璃的流動(dòng)方向上游側(cè)的 熔融玻璃流路的高度設(shè)為h (mm)，自比所述檻體更靠近熔融玻璃的流動(dòng)方向上游側(cè)的熔融 玻璃流路的底面至所述檻體的上端的高度設(shè)為h2(mm)，自比所述檻體更靠近熔融玻璃的流 動(dòng)方向上游側(cè)的熔融玻璃流路的底面至比所述檻體更靠近熔融玻璃的流動(dòng)方向下游側(cè)的 熔融玻璃流路底面的高度設(shè)為&(mm)時(shí)，滿足下式。h3 < h20 < h3 ^ 0. 6h2在這里，熔融玻璃的流路的高度、不是熔融玻璃自身的高度(深度)，而是表示 熔化槽的自熔化熔融玻璃的熔化槽的底部至上部的內(nèi)部空間的高度。熔融玻璃自身的高度 (深度)一般為熔融玻璃的流路的高度減去1 8m而得的值。此外，較好是所述熔化槽中還以吐出口位于比所述檻體更靠近熔融玻璃的流動(dòng)方 向上游側(cè)的熔融玻璃流路底面附近的方式設(shè)有鼓泡器，所述熔融玻璃的流動(dòng)方向上的所述 鼓泡器與所述檻體的距離在500mm以上。
此外，本發(fā)明的熔融玻璃制造裝置中，所述分離單元可以是以吐出口位于所述熔 化槽的所述熔融玻璃流路底面附近且該吐出口在所述熔融玻璃流路的整個(gè)寬度方向上配 置的方式設(shè)置的鼓泡器。本發(fā)明的熔融玻璃制造裝置中，較好是設(shè)有對(duì)通過比所述寬幅部位更靠近熔融玻 璃的流動(dòng)方向下游側(cè)的所述第一導(dǎo)管結(jié)構(gòu)的熔融玻璃進(jìn)行加熱的單元。此外，本發(fā)明的熔融玻璃制造裝置中，較好是比所述寬幅部位更靠近熔融玻璃的 流動(dòng)方向下游側(cè)的所述第一導(dǎo)管結(jié)構(gòu)中的熔融玻璃流路設(shè)于比所述寬幅部位的所述熔融 玻璃流路低的位置。本發(fā)明的熔融玻璃制造裝置中，所述熔融玻璃可以采用鈉鈣玻璃的熔融玻璃。此外，本發(fā)明還提供使用上述的熔融玻璃制造裝置的熔融玻璃制造方法。本發(fā)明的熔融玻璃制造方法中，較好是所述熔化槽中通過使燃料與氧氣混合而得 的燃燒熱來熔化玻璃原料。此外，本發(fā)明的熔融玻璃制造方法中，可以利用泡量觀察單元測(cè)定通過所述減壓 脫泡裝置的減壓脫泡槽的熔融玻璃中的泡量，根據(jù)所述泡量的測(cè)定結(jié)果來調(diào)節(jié)所述減壓脫 泡槽內(nèi)的真空度。此外，本發(fā)明還提供具備上述的熔融玻璃制造裝置、設(shè)于該熔融玻璃制造裝置的 下游的對(duì)熔融玻璃進(jìn)行成形的成形單元、對(duì)成形后的玻璃進(jìn)行退火的退火單元的玻璃制品 的制造裝置。此外，本發(fā)明還提供使用上述的熔融玻璃制造裝置、設(shè)于該熔融玻璃制造裝置的 下游的對(duì)熔融玻璃進(jìn)行成形的成形單元、對(duì)成形后的玻璃進(jìn)行退火的退火單元的玻璃制品 的制造方法。此外，本發(fā)明還提供包括通過上述的熔融玻璃制造方法制造熔融玻璃的工序、對(duì) 該熔融玻璃進(jìn)行成形的工序、對(duì)成形后的玻璃進(jìn)行退火的工序的玻璃制品的制造方法。如果采用本發(fā)明，則可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)氣泡少的高品質(zhì)的玻璃制品的制造和制造熔融 玻璃時(shí)的節(jié)能化。如果采用本發(fā)明，則與使用以往的通過使熔融玻璃在設(shè)于熔化槽的澄清區(qū)域中循 環(huán)來進(jìn)行熔融玻璃的澄清的熔融玻璃制造裝置的情況相比，最多可以將制造同樣量的熔融 玻璃時(shí)所消耗的能量削減40%左右。另外，通過氧氣燃燒實(shí)施熔化槽中的玻璃原料的熔化 的情況下，最多可以削減60%左右的能量。此外，本發(fā)明中不需要使用澄清劑，因此可以使用碎玻璃率高的玻璃原料。還有， 碎玻璃率是指玻璃原料中的碎玻璃的比例。這是因?yàn)槌吻鍎┮坏┤刍褪コ吻宓哪芰Γ?所以碎玻璃中不含澄清劑。從節(jié)能和碎玻璃的循環(huán)的角度來看，優(yōu)選碎玻璃率高的玻璃原 料。作為澄清劑，通常添加芒硝(Na2S04)，但本發(fā)明中不添加作為澄清劑的芒硝(Na2S04)，因 而可以制造硫⑶的含量少的熔融玻璃。另外，還可以減少廢氣中的硫氧化物(S0X)濃度。另外，本發(fā)明中，與使用以往的通過使熔融玻璃在設(shè)于熔化槽的澄清區(qū)域中循環(huán) 來進(jìn)行熔融玻璃的澄清的熔融玻璃制造裝置的情況相比，可以降低熔化槽中的玻璃熔化溫 度。藉此，可以進(jìn)一步削減制造熔融玻璃時(shí)所消耗的能量。另外，本發(fā)明通過降低熔化槽中的玻璃熔化溫度，還可以抑制玻璃成分的揮散。作 為玻璃的顯色成分，有時(shí)使用作為稀有物質(zhì)的硒，因?yàn)樽匀廴诓ＡУ膿]散量多，所以必須在原料中投入比制造后的玻璃制品中的硒含量多出許多的硒。本發(fā)明可以降低熔化槽中的玻 璃熔化溫度，所以也可以抑制硒自熔融玻璃的揮散。附圖的簡(jiǎn)單說明

圖1是本發(fā)明的熔融玻璃制造裝置的一種實(shí)施方式的俯視圖。圖2是圖1所示的熔融玻璃制造裝置的縱向剖視圖。圖3是本發(fā)明的玻璃制品的制造方法的一種實(shí)施方式的流程圖。實(shí)施發(fā)明的最佳方式以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說明。本發(fā)明的熔融玻璃制造裝置包括進(jìn)行玻璃原料的熔化和熔融玻璃的均質(zhì)化及澄 清的熔化槽、內(nèi)部的氣壓設(shè)定為低于大氣壓而使從熔化槽供給的熔融玻璃中的泡上浮并破 裂的減壓脫泡裝置、連接熔化槽和減壓脫泡裝置的第一導(dǎo)管結(jié)構(gòu)以及設(shè)于減壓脫泡裝置的 下游側(cè)的將熔融玻璃導(dǎo)入成形單元的第二導(dǎo)管結(jié)構(gòu)。圖1是本發(fā)明的熔融玻璃制造裝置的一種實(shí)施方式的俯視圖，圖2是圖1所示的 熔融玻璃制造裝置的縱向剖視圖。圖1、2中，示出了本發(fā)明的熔融玻璃制造裝置1的構(gòu)成要素中的熔化槽2、減壓脫 泡裝置5 (上升管53、減壓脫泡槽52、下降管54)和連接熔化槽2和減壓脫泡裝置5的第一 導(dǎo)管結(jié)構(gòu)3以及設(shè)于減壓脫泡裝置5的下游側(cè)的將熔融玻璃導(dǎo)入成形單元的第二導(dǎo)管結(jié)構(gòu) 6。本發(fā)明的熔融玻璃制造裝置中，較好是熔化玻璃原料的熔化槽2為如下所述的結(jié) 構(gòu)。但是，如下所述的熔化槽2的結(jié)構(gòu)在本發(fā)明的熔融玻璃制造裝置并不是必需的。圖1、2所示的熔化槽2為開放結(jié)構(gòu)的熔化槽，在構(gòu)成熔融玻璃流路的熔化槽2的 底面的整個(gè)寬度方向突出地設(shè)有作為分離單元的檻體21。由于檻體21的存在，熔化槽2內(nèi)的熔融玻璃流的循環(huán)被分離為上游側(cè)循環(huán)流100 和下游側(cè)循環(huán)流101。將熔化槽中的比檻體21更靠近熔融玻璃的流動(dòng)方向上游側(cè)的熔融玻璃流路的高 度設(shè)為h時(shí)，從將熔融玻璃流分離為上游側(cè)循環(huán)流和下游側(cè)循環(huán)流的功能的角度來看，檻 體21的高度(自比檻體更靠近熔融玻璃的流動(dòng)方向上游側(cè)的熔融玻璃流路的底面至檻體 的上端的高度)h2較好是設(shè)為0. lh: 0. 3h10如前所述，熔融玻璃的流路的高度h不是熔 融玻璃自身的高度(深度)，而是表示熔化槽的熔化熔融玻璃的內(nèi)部空間的高度。檻體21的高度h2更好是0. llhi 0. 28hi，進(jìn)一步更好是0. 12^ 0. 26、。熔融玻璃自身的高度(深度)在一般的熔化槽中相對(duì)于熔融玻璃流路的高度h較 好是1/2 1/15倍。熔融玻璃自身的高度(深度)為檻體21的高度h2加50 1000mm的 程度。將熔化槽2內(nèi)的熔融玻璃流的循環(huán)分離為上游側(cè)循環(huán)流100和下游側(cè)循環(huán)流101 的理由是為了通過形成這些循環(huán)流來進(jìn)行熔融玻璃的均質(zhì)化和澄清。具體來說，通過形成 上游側(cè)循環(huán)流100來進(jìn)行玻璃原料的熔化和熔融玻璃的初期的均質(zhì)化，通過形成下游側(cè)循 環(huán)流101來進(jìn)行熔融玻璃的澄清和進(jìn)一步的均質(zhì)化。此外，也通過形成上游側(cè)循環(huán)流100 來進(jìn)行存在于熔融玻璃中的異物的除去。一直以來實(shí)施像這樣設(shè)置上游側(cè)循環(huán)流和下游側(cè) 循環(huán)流這2股循環(huán)流的方案，在專利文獻(xiàn)2中也有記載。
以往的熔融玻璃制造裝置中，為了通過熔化槽內(nèi)的均質(zhì)作用和澄清作用，更具體 為基于下游側(cè)循環(huán)流的均質(zhì)作用和澄清作用，將熔融玻璃均質(zhì)化并使存在于熔融玻璃中的 氣泡達(dá)到熔融玻璃的制造上不會(huì)造成問題的水平，需要使熔融玻璃在熔化槽內(nèi)、更具體為 形成下游側(cè)循環(huán)流的熔化槽的澄清區(qū)域內(nèi)停留一定的時(shí)間。因此，像專利文獻(xiàn)2所圖示的 熔化槽那樣，以往的熔化槽中將形成下游側(cè)循環(huán)流的澄清區(qū)域的長(zhǎng)度設(shè)計(jì)得較長(zhǎng)。與之相對(duì)，本發(fā)明的熔融玻璃制造裝置1中，由于主要通過采用設(shè)于下游側(cè)的減 壓脫泡裝置5的減壓脫泡來進(jìn)行熔融玻璃的澄清，因此可以使熔化槽2中形成下游側(cè)循環(huán) 流101的部位的長(zhǎng)度比以往的熔化槽短。但是，為了有效地實(shí)施減壓脫泡，除了供給至減壓脫泡裝置5的熔融玻璃的均質(zhì) 化之外，還必須使特別是溫度和氣泡量達(dá)到適合于進(jìn)行減壓脫泡的水平。熔融玻璃的氣泡 量根據(jù)所允許的最大泡直徑而變化，也根據(jù)玻璃制品的用途及其他所要求的條件而不同。 因此，例如制造建筑用等的鈉鈣玻璃的制品的情況下，若假設(shè)從上游側(cè)循環(huán)流100流至下 游的熔融玻璃中存在n個(gè)/kg的規(guī)定泡直徑以上的氣泡，則以往的不包括減壓脫泡裝置的 熔融玻璃制造裝置中必須將從熔化槽流出的熔融玻璃中的所述規(guī)定泡直徑以上的氣泡量 下降至n/1000以下。此外，本發(fā)明的熔融玻璃制造裝置1中，可以使熔化槽2中形成下游 側(cè)循環(huán)流101的部位的長(zhǎng)度比以往的熔化槽短，從熔化槽2流出的熔融玻璃的溫度相應(yīng)地 升高，比導(dǎo)入減壓脫泡槽52所需的溫度稍高。因此，本發(fā)明的熔融玻璃制造裝置1中，也必須在熔化槽2內(nèi)形成下游側(cè)循環(huán)流 101來進(jìn)行熔融玻璃的澄清，降低熔融玻璃中的氣泡量，進(jìn)行熔融玻璃的均質(zhì)化。但是，本發(fā) 明的熔融玻璃制造裝置1中，設(shè)有減壓脫泡裝置5且在連接熔化槽2和減壓脫泡裝置5的 第一導(dǎo)管結(jié)構(gòu)3中設(shè)有用于進(jìn)行熔融玻璃的均質(zhì)化并有效地將特別是溫度調(diào)節(jié)至適合于 進(jìn)行減壓脫泡的水平的寬幅部位31、32，因此不需要僅通過形成下游側(cè)循環(huán)流101而產(chǎn)生 的均質(zhì)作用和澄清作用來使熔融玻璃的均質(zhì)性、氣泡量、溫度達(dá)到適合于進(jìn)行減壓脫泡的 水平。上述的制造建筑用等的鈉鈣玻璃的制品的情況下，本發(fā)明的熔融玻璃制造裝置1中， 通過形成下游側(cè)循環(huán)流101而產(chǎn)生的澄清作用，從熔化槽2流出的熔融玻璃中的所允許的 最大泡直徑以上的氣泡量降低至n/10左右即可。如上所述，本發(fā)明的熔融玻璃制造裝置1中，由于通過采用設(shè)于下游側(cè)的減壓脫 泡裝置5的減壓脫泡來進(jìn)行熔融玻璃的澄清，因此可以使熔化槽2中形成下游側(cè)循環(huán)流101 的部位的長(zhǎng)度比以往的熔化槽短。因此，本發(fā)明的熔融玻璃制造裝置中，還可以縮短熔化槽2的總長(zhǎng)度。本發(fā)明的熔 融玻璃制造裝置中，將熔化槽2的熔融玻璃流路的長(zhǎng)度設(shè)為L(zhǎng)F時(shí)，熔化槽2的自作為分離單 元的檻體21至下游端的距離必須達(dá)到0. 1Lf 0. 45Lf。如果熔化槽2的自檻體21至下游 端的距離小于0. 1LF，則幾乎無法獲得從熔化槽2流出的熔融玻璃的澄清作用和均質(zhì)作用。 如果熔化槽2的自檻體21至下游端的距離大于0. 45Lf，則無法顯著地削減制造熔融玻璃時(shí) 熔化槽2中所消耗的能量。熔化槽2的自檻體21至下游端的距離優(yōu)選0. 12Lf 0. 4LF，較好是0. 13LF 0. 35Lf,更好是 0. 14Lf 0. 3Lf。如上所述，熔化槽2中形成上游側(cè)循環(huán)流100的理由與以往的熔化槽相同，是為了 進(jìn)行玻璃原料的熔化、熔融玻璃的初期的均質(zhì)化和存在于熔融玻璃中的異物的除去。因此，
9熔化槽2中形成上游側(cè)循環(huán)流100的部位、即熔化槽2的熔融玻璃流路中比檻體21更靠近 熔融玻璃的流動(dòng)方向上游側(cè)的部位的長(zhǎng)度較好是與以往的熔化槽同等程度的長(zhǎng)度。本發(fā)明的熔融玻璃制造裝置中，通過縮短熔化槽2整體的長(zhǎng)度、特別是比檻體21 更靠近熔融玻璃的流動(dòng)方向下游側(cè)的部位的長(zhǎng)度，還可以減少制造熔融玻璃時(shí)將熔化槽保 持于規(guī)定溫度所需的能量。藉此，實(shí)現(xiàn)制造熔融玻璃時(shí)的節(jié)能化。此外，通過縮短熔化槽2整體的長(zhǎng)度，可以縮短改變玻璃品種時(shí)的排出熔化槽2內(nèi) 的組成不同的熔融玻璃的時(shí)間，生產(chǎn)效率提高。這也可以減少能量的浪費(fèi)，有利于節(jié)能。以下，圍繞使用檻體21作為分離單元的情況進(jìn)行了說明，但除檻體21之外利用鼓 泡器作為輔助手段的情況和僅將鼓泡器作為分離單元的情況也可獲得同樣的效果。鼓泡器 較好是以吐出口位于熔融玻璃流路底面附近且吐出口在熔化槽2的整個(gè)寬度方向、更具體 為熔化槽2的熔融玻璃流路的整個(gè)寬度方向上配置的方式設(shè)置。熔化槽2的尺寸根據(jù)熔融玻璃制造裝置的規(guī)模而不同，例如生產(chǎn)量為100 1000 噸/天的熔融玻璃制造裝置的情況下，熔化槽2的尺寸的具體例子如下。熔融玻璃流路的長(zhǎng)度5 50m，較好是10 45m，更好是15 40m。比檻體21更靠近熔融玻璃的流動(dòng)方向上游側(cè)的熔融玻璃流路的長(zhǎng)度3 45m，較 好是5 40m，更好是10 35m。比檻體21更靠近熔融玻璃的流動(dòng)方向下游側(cè)的熔融玻璃流路的長(zhǎng)度l 22.5m， 較好是1. 5 22. 5m,更好是2 20m。熔融玻璃流路的寬度5 20m，較好是7 15m，更好是8 12m。熔融玻璃流路的高度(比檻體21更靠近熔融玻璃的流動(dòng)方向上游側(cè))hi :1. 5 9m,較好是1. 7 8. 8m,更好是1. 8 8. 5m。還有，分離單元僅為鼓泡器的情況下，鼓泡器設(shè)置在與檻體的位置大致相同的位置。圖2所示的熔化槽2呈比檻體21更靠近熔融玻璃的流動(dòng)方向下游側(cè)的熔融玻璃 流路底面高于比檻體21更靠近熔融玻璃的流動(dòng)方向上游側(cè)的熔融玻璃流路底面的階式底 部(step bottom)結(jié)構(gòu) 22。如上所述，在熔化槽2中比檻體21更靠近熔融玻璃的流動(dòng)方向下游側(cè)形成下游側(cè) 循環(huán)流101，從而實(shí)現(xiàn)熔融玻璃的澄清作用和均質(zhì)作用。熔融玻璃的澄清是使熔融玻璃中的 氣泡上浮并破裂來除去的操作，因此熔融玻璃流路的深度越小，則越容易產(chǎn)生澄清作用。如 果像圖2所示的熔化槽2那樣使比檻體21更靠近熔融玻璃的流動(dòng)方向下游側(cè)為階式底部 結(jié)構(gòu)22，則形成下游側(cè)循環(huán)流101的部分的熔融玻璃流路的深度變小，所以可以使熔融玻 璃的澄清作用的效果提高。因此，熔化槽2較好是階式底部結(jié)構(gòu)。在熔化槽中設(shè)置階式底部結(jié)構(gòu)的情況下，將比檻體21更靠近熔融玻璃的流動(dòng)方 向上游側(cè)的熔融玻璃流路的高度設(shè)為h (mm)，自比檻體21更靠近熔融玻璃的流動(dòng)方向上游 側(cè)的熔融玻璃流路的底面至檻體21的上端的高度設(shè)為h2(mm)，自比檻體21更靠近熔融玻 璃的流動(dòng)方向上游側(cè)的熔融玻璃流路的底面至比檻體21更靠近熔融玻璃的流動(dòng)方向下游 側(cè)的熔融玻璃流路底面的高度設(shè)為h3(mm)時(shí)，較好是滿足下式。h3 < h2 (1)0 < h3 ^ 0. 6h2 (2)
在這里，熔融玻璃的流路的高度、不是熔融玻璃自身的高度(深度)，而是表示熔 化槽的自熔化熔融玻璃的熔化槽的底部至上部的內(nèi)部空間的高度。還有，熔化槽的上部壁 面不是平面的情況下，為至熔融玻璃的流路的最上部的高度。熔融玻璃自身的高度(深度) 一般為熔融玻璃的流路的高度減去1 8m而得的值。較好是滿足式(1)的原因在于，如果 使檻體21的高度比階式底部結(jié)構(gòu)22的底面的高度高，則對(duì)于檻體21將熔融玻璃流分離為 上游側(cè)循環(huán)流100和下游側(cè)循環(huán)流101的功能是優(yōu)選的。此外，較好是滿足式(2)的原因 在于，滿足式(2)的階式底部結(jié)構(gòu)的底面的高度對(duì)于澄清作用是優(yōu)選的。此外，、較好是滿 足 0 < h3 彡 0. 15^,更好是 0 < h3 彡 0. lOhp圖1、2所示的熔化槽2中，在比檻體21更靠近熔融玻璃的流動(dòng)方向上游側(cè)的熔融 玻璃流路以吐出口位于該熔融玻璃流路底面附近的方式設(shè)有鼓泡器23。通過設(shè)置鼓泡器 23，上游側(cè)循環(huán)流100的形成得到促進(jìn)，使熔融玻璃均質(zhì)化的作用得到促進(jìn)。為了使設(shè)置鼓 泡器23而產(chǎn)生的上述效果更有效地發(fā)揮，較好是熔融玻璃的流動(dòng)方向上的鼓泡器23與檻 體21的距離在500mm以上。這是因?yàn)槿绻呐萜?3接近檻體21，則檻體21被鼓泡器23 的泡侵蝕的程度升高。因此，熔融玻璃的流動(dòng)方向上的鼓泡器23與檻體21的距離更好是 在2000mm以上，進(jìn)一步更好是在3000mm以上。還有，設(shè)置鼓泡器23的情況下，較好是如圖 1所示，以吐出口在熔化槽2的整個(gè)寬度方向、更具體為熔化槽2的熔融玻璃流路的整個(gè)寬 度方向上配置的方式設(shè)置鼓泡器23。此外，圖1、2所示的熔化槽2中，以吐出口在熔化槽2的熔融玻璃流路的整個(gè)寬度 方向上配置的方式設(shè)置的一群鼓泡器23在熔融玻璃的流動(dòng)方向上設(shè)有2組，但并不局限于 此，例如可以將這樣的一群鼓泡器23在熔融玻璃的流動(dòng)方向上僅設(shè)置1組，也可以設(shè)置3 組以上。但是，在使用其他鼓泡器作為分離單元的情況下，鼓泡器23設(shè)置于由鼓泡器23產(chǎn) 生的泡不妨礙上游側(cè)循環(huán)流100和下游側(cè)循環(huán)流101的分離的位置。熔化槽2及設(shè)于該熔化槽2內(nèi)的檻體21、鼓泡器23等結(jié)構(gòu)物被要求耐熱性和對(duì)熔 融玻璃的耐蝕性良好。作為滿足該條件的材料，可以使用電鑄磚等耐火磚或者鉬或鉬銠合 金等銷合金。從熔化槽2流出的熔融玻璃向構(gòu)成連接熔化槽2和減壓脫泡槽5的第一導(dǎo)管結(jié)構(gòu) 的一部分的寬度比熔融玻璃的流動(dòng)方向下游側(cè)大的寬幅部位31、32移動(dòng)。寬幅部位31、32 為熔融玻璃流路的寬度比與減壓脫泡裝置5連接的窄幅部位33大的結(jié)構(gòu)，因而熔融玻璃通 過寬幅部位31、32時(shí)，有效地發(fā)揮熔融玻璃的組成的均質(zhì)化作用。藉此，可以使熔融玻璃中 的氣泡量以及熔融玻璃的均質(zhì)性達(dá)到適合于進(jìn)行減壓脫泡的水平。還有，寬幅部位32是寬 幅部位的一部分，是用于連接寬幅部位31和窄幅部位33的連接部。此外，寬幅部位31、32具有將通過寬幅部位31、32的熔融玻璃的溫度調(diào)整至適合 于進(jìn)行減壓脫泡的溫度的功能。上述的制造建筑用或車輛用等的鈉鈣玻璃的制品的情況 下，從熔化槽2流出的熔融玻璃的溫度為1200 1600°C。另一方面，為了有效地進(jìn)行減壓 脫泡，需要使熔融玻璃的溫度為1000 1400°C。本發(fā)明的熔融玻璃制造裝置1中，通過設(shè) 置寬幅部位31、32，可以將從熔化槽2流出的熔融玻璃的溫度調(diào)整至適合于進(jìn)行減壓脫泡 的溫度。為了有效地發(fā)揮寬幅部位31、32的熔融玻璃的溫度調(diào)整和組成的均質(zhì)作用及溫 度的均一作用，寬幅部位31、32較好是滿足下式(3)、(4)。
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0. 2 ^ W/L ^1.5 (3)500 彡 h 彡 5000 (4)式(3)、⑷中，W為熔融玻璃流路的最大寬度(mm)，h為熔融玻璃流路的寬度達(dá)到 最大寬度W的部位的熔融玻璃流路的高度(mm)，L為寬幅部位中熔融玻璃流路的寬度達(dá)到 最大寬度W的部位的長(zhǎng)度(mm)。熔融玻璃的流路的高度h不是熔融玻璃自身的高度(深度)，而是表示該寬幅部位 的自底部至上部的內(nèi)部空間的高度。該部位的熔融玻璃流自身的深度(高度)相對(duì)于熔融 玻璃流路的高度h為0. 2h lh倍左右，來自熔化槽2的熔融玻璃自身的上表面可以是自 由表面(液面)而與氣相接觸，也可以與熔融玻璃流路上部的壁體接觸。自熔融玻璃的液 面至流路的上部的距離較好是大于0. 3m、小于3m，更好是大于0. 4m、小于2. 5m，進(jìn)一步更好 是大于0.5m、小于2.0m。此外，寬幅部位31、32的熔融玻璃流路內(nèi)的熔融玻璃自身的高度 較好是低于熔化槽2中比檻體21更靠近下游側(cè)的熔融玻璃自身的高度。寬幅部位31、32較好是滿足上式(3)、⑷的理由如下所述。如上所述，寬幅部位31、32具有將熔融玻璃的均質(zhì)性和溫度調(diào)節(jié)至適合于進(jìn)行減 壓脫泡的水平的功能。因此，必須確保熔融玻璃在寬幅部位31、32內(nèi)停留的時(shí)間達(dá)到一定 程度。如寬幅部位31、32等熔融玻璃的導(dǎo)管結(jié)構(gòu)中，為了增加熔融玻璃停留的時(shí)間，使導(dǎo)管 結(jié)構(gòu)的容積增加即可。為了增加寬幅部位31、32這樣沿水平方向配置的熔融玻璃的導(dǎo)管結(jié) 構(gòu)的容積，使導(dǎo)管結(jié)構(gòu)的寬度、高度、長(zhǎng)度中的至少一項(xiàng)增加即可。然而，如果增加導(dǎo)管結(jié)構(gòu) 的長(zhǎng)度，則通過該導(dǎo)管結(jié)構(gòu)的熔融玻璃的壓降增加，所以不理想。此外，如果增加導(dǎo)管結(jié)構(gòu) 的高度，則熔融玻璃的均質(zhì)化和溫度的均一化下降，所以不理想。而且，如果增加導(dǎo)管結(jié)構(gòu) 的高度，則該導(dǎo)管結(jié)構(gòu)內(nèi)可能會(huì)產(chǎn)生熔融玻璃的循環(huán)流。產(chǎn)生熔融玻璃的循環(huán)流的情況下， 溫度低的熔融玻璃可能會(huì)進(jìn)入熔化槽2，所以不理想。基于以上的理由，本發(fā)明的熔融玻璃 制造裝置中，通過設(shè)置使第一導(dǎo)管結(jié)構(gòu)3的熔融玻璃的流動(dòng)方向上游側(cè)的導(dǎo)管結(jié)構(gòu)的寬度 增加而得的寬幅部位31、32來實(shí)現(xiàn)上述的功能。寬幅部位31、32中，為了確保足以實(shí)現(xiàn)上述的功能的停留時(shí)間，減小寬度方向的 溫度偏差和熔融玻璃的流動(dòng)阻抗，熔融玻璃流路的最大寬度W相對(duì)于熔融玻璃流路的寬度 達(dá)到最大寬度w的部位的長(zhǎng)度L的比W/L優(yōu)選0. 2 1. 5。寬幅部位31、32中，W/L較好是0. 25 1.45，更好是0.3 1.4，更好是0.35 1. 35。寬幅部位31、32中，從確保熔融玻璃的均質(zhì)性，使寬幅部位31、32內(nèi)不產(chǎn)生熔融玻 璃的循環(huán)流，不引起熔融玻璃造成的流路侵蝕和熔融玻璃的壓降的觀點(diǎn)來看，熔融玻璃流 路的寬度達(dá)到最大寬度W的部位的熔融玻璃流路的高度h優(yōu)選500 5000mm。寬幅部位31、32中，熔融玻璃流路的寬度達(dá)到最大寬度W的部位的熔融玻璃流路 的高度h較好是550 4000mm，更好是600 3500mm，更好是650 3000mm。最大寬度W可以大于熔化槽2的寬度，但從寬幅部位31、32的熔融玻璃的通路的 結(jié)構(gòu)及其形成的角度來看，較好是小于熔化槽2的寬度。具體來說，熔融玻璃流路的最大寬 度W優(yōu)選2000 12000mm，較好是2500 10000mm，更好是3000 8000mm。為了實(shí)現(xiàn)上述的功能，寬幅部位31、32中，熔融玻璃流路的寬度達(dá)到最大寬度W的 部位較好是具有一定程度的長(zhǎng)度(距離)。具體來說，熔融玻璃流路的寬度達(dá)到最大寬度W的部位的長(zhǎng)度L優(yōu)選1000 20000mm，較好是1500 15000mm，更好是2000 10000mm。但是，上述的長(zhǎng)度的范圍內(nèi)，熔融玻璃流路的寬度并不需要全部是最大寬度W，上 述的長(zhǎng)度的范圍內(nèi)，熔融玻璃流路的寬度可以有一定程度的變化。圖1、2所示的寬幅部位31設(shè)有用于對(duì)通過寬幅部位31的熔融玻璃進(jìn)行冷卻的冷 卻單元34。還有，圖1、2中，冷卻單元34位于寬幅部位31，但也可以位于寬幅部位32或?qū)?幅部位31、32。如上所述，寬幅部位31、32具有將熔融玻璃的溫度調(diào)整至適合于進(jìn)行減壓脫 泡的水平的功能。為了使寬幅部位31、32有效地發(fā)揮該功能，在該寬幅部位31、32設(shè)置冷 卻單元34。圖1、2中，冷卻單元34為鉬制、鉬合金制或鋼鐵制的筒狀體，以浸漬于寬幅部位 31,32內(nèi)的熔融玻璃中的方式垂直地從上方插入，使冷卻水通過該筒狀體的內(nèi)部來對(duì)熔融 玻璃進(jìn)行冷卻。采用冷卻單元的情況下，因?yàn)槠鋬?nèi)部具有冷卻功能，所以作為其材料，可以 是鋼制的。在寬幅部位31、32設(shè)置圖示形態(tài)的冷卻單元34的情況下，以浸漬于寬幅部位31、 32內(nèi)的熔融玻璃中的深度達(dá)到20 1000mm的方式配置時(shí)，對(duì)于寬幅部位31、32內(nèi)的熔融 玻璃的冷卻效果良好，且發(fā)揮防止寬幅部位31、32內(nèi)的熔融玻璃中產(chǎn)生循環(huán)流的效果，所 以優(yōu)選。較好是以浸漬于寬幅部位31、32內(nèi)的熔融玻璃中的深度達(dá)到60 800mm的方式 配置冷卻單元34，更好是以浸漬于熔融玻璃中的深度達(dá)到100 600mm的方式配置。在寬幅部位31、32設(shè)置圖示形態(tài)的冷卻單元34的情況下，使用的冷卻單元的數(shù)量 沒有特別限定，可以是1個(gè)。但是，如圖1所示，使用多個(gè)冷卻單元34，在寬幅部位31、32的 整個(gè)寬度方向配置該冷卻單元34時(shí)，通過寬幅部位31、32的熔融玻璃不會(huì)產(chǎn)生溫度偏差， 所以優(yōu)選。圖1、2中，將冷卻單元34以浸漬于寬幅部位31內(nèi)的熔融玻璃中的方式從上方垂 直地插入，但冷卻單元34的配置的方式并不局限于此，例如可以將冷卻單元34朝向?qū)挿?位31、32的寬度方向水平地配置。該情況下，可以采用1個(gè)冷卻單元34，將該冷卻單元34 配置在寬幅部位31、32的整個(gè)寬度方向。還有，將冷卻單元34水平地配置的情況下，也較 好是以該冷卻單元浸漬于熔融玻璃中的深度達(dá)到上述范圍內(nèi)的方式配置。此外，圖1、2中，在寬幅部位31的整個(gè)寬度方向配置的一群冷卻單元34在熔融玻 璃的流動(dòng)方向上配置成一列，但并不局限于此，例如這樣的一群冷卻單元34可以在熔融玻 璃的流動(dòng)方向上配置成兩列以上。在熔融玻璃的流動(dòng)方向上配置兩列以上的冷卻單元的情 況下，冷卻單元浸漬于熔融玻璃中的深度在各列間可以不同。例如，為了防止寬幅部位31、 32內(nèi)的熔融玻璃中產(chǎn)生循環(huán)流，熔融玻璃的流動(dòng)方向的上游側(cè)的列可以以浸漬于熔融玻璃 中的深度較深的方式配置。藉此，冷卻單元34還可以起到防止寬幅部位31、32的熔融玻璃 發(fā)生逆流的單元的作用。圖1、2所示的寬幅部位31設(shè)有用于對(duì)通過該寬幅部位31的熔融玻璃進(jìn)行攪拌的 攪拌單元35。還有，圖1、2中將攪拌單元35設(shè)于寬幅部位31，但也可以設(shè)于寬幅部位32。 因?yàn)樵趯挿课?1、32設(shè)置冷卻單元34，所以寬幅部位31、32內(nèi)的熔融玻璃的均質(zhì)性、特別 是溫度下降，因此粘度的均一性可能會(huì)下降。例如，可能會(huì)在寬幅部位31、32內(nèi)的熔融玻璃 的表層部與底部之間產(chǎn)生溫度偏差，熔融玻璃的均質(zhì)性下降。通過在寬幅部位31、32設(shè)置 攪拌單元35，可以消除這樣的熔融玻璃的溫度偏差，抑制熔融玻璃的均質(zhì)性下降。還有，作為攪拌單元，可從為了攪拌熔融玻璃而使用的公知的單元中廣泛地選擇。為了發(fā)揮上述的 效果，在寬幅部位31、32設(shè)置攪拌單元35的情況下，較好是設(shè)置于冷卻單元34的下游側(cè)。還有，如圖1、2所示在寬幅部位31設(shè)置攪拌單元35的情況下，使用的攪拌單元的 數(shù)量沒有特別限定，可以是1個(gè)。但是，從發(fā)揮消除熔融玻璃的溫度偏差而抑制熔融玻璃的 均質(zhì)性下降的效果的角度來看，較好是如圖1所示，使用多個(gè)攪拌單元35，在寬幅部位31、 32的整個(gè)高度方向配置攪拌單元35。此外，圖1、2中，在整個(gè)寬度方向配置的一群攪拌單 元35在熔融玻璃的流動(dòng)方向上配置成一列，但并不局限于此，例如這樣的一群攪拌單元35 可以在熔融玻璃的流動(dòng)方向上配置成兩列以上。圖1所示的寬幅部位(連接部)32與寬度比寬幅部位31小的第一導(dǎo)管結(jié)構(gòu)3的窄 幅部位33連接，因此下游側(cè)的寬度變小。像圖1所示的寬幅部位(連接部)32這樣采用下 游側(cè)的寬度變小的結(jié)構(gòu)時(shí)，在寬幅部位31的下游側(cè)不會(huì)產(chǎn)生滯留部，所以優(yōu)選。但是，如果 寬幅部位(連接部)32的寬度變小的部位的角度a過大，則熔融玻璃通過時(shí)的壓降(流動(dòng) 阻抗)引發(fā)問題，所以該角度a優(yōu)選10 60度，較好是20 50度，更好是30 45度。從第一導(dǎo)管結(jié)構(gòu)整體來看，為了使寬幅部位31、32發(fā)揮所述的作用，位于上游側(cè) 的寬幅部位31和32的總長(zhǎng)度相對(duì)于第一導(dǎo)管結(jié)構(gòu)整體的長(zhǎng)度的比優(yōu)選0. 3 0. 95，較好 是0. 4 0. 9，更好是0. 5 0. 85。寬幅部位31、32與熔化槽2同樣被要求耐熱性和對(duì)熔融玻璃的耐蝕性良好。作為 滿足該條件的材料，可以使用電鑄磚等耐火磚或者鉬或鉬銠合金等鉬合金。圖1所示的熔融玻璃制造裝置1中，通過寬幅部位31、32的熔融玻璃進(jìn)一步通過 下游側(cè)的第一導(dǎo)管結(jié)構(gòu)3的窄幅部位33后供給至減壓脫泡裝置5。圖1所示的減壓脫泡裝 置5通過將減壓脫泡槽52內(nèi)部的壓力保持在比大氣壓低的減壓環(huán)境而產(chǎn)生的虹吸效應(yīng)，將 第一導(dǎo)管結(jié)構(gòu)3內(nèi)的熔融玻璃吸出而導(dǎo)入減壓脫泡槽52內(nèi)，減壓脫泡槽52以及與該減壓 脫泡槽52連接的上升管53和下降管54的內(nèi)部必須維持在足以發(fā)揮虹吸效應(yīng)的減壓環(huán)境， 詳細(xì)說明見后文。因此，必須使上升管53和下降管54的下端比分別與它們連接的第一導(dǎo) 管結(jié)構(gòu)3和第二導(dǎo)管結(jié)構(gòu)6內(nèi)的熔融玻璃的自由表面的液面高度低。圖1所示的熔融玻璃 制造裝置中，通過采用窄幅部位33與上升管53連接的一側(cè)的高度比窄幅部位33與寬幅部 位32連接的一側(cè)低的狹道(throat)結(jié)構(gòu)，上升管53的下端比寬幅部位31、32內(nèi)的熔融玻 璃的自由表面的液面高度低。即，熔融玻璃制造裝置1中，較好是比寬幅部位31、32更靠近 熔融玻璃的流動(dòng)方向下游側(cè)的窄幅部位33的熔融玻璃流路設(shè)于比寬幅部位31、32的所述 熔融玻璃流路低的位置。還有，雖未圖示，第二導(dǎo)管結(jié)構(gòu)6也呈與下降管54連接的一側(cè)的 高度比該導(dǎo)管結(jié)構(gòu)6的另一側(cè)、即熔融玻璃的流動(dòng)方向的下游側(cè)低的狹道結(jié)構(gòu)。通過寬幅部位31、32的下游側(cè)的窄幅部位33的熔融玻璃有時(shí)根據(jù)熔融玻璃的部 位的不同而產(chǎn)生溫度偏差。例如，窄幅部位33的底面?zhèn)鹊娜廴诓ＡУ臏囟扔袝r(shí)會(huì)比表層側(cè) 的熔融玻璃低。如果產(chǎn)生了這樣的溫度偏差，則會(huì)對(duì)熔融玻璃的均質(zhì)性造成不良影響，因此 不理想。因此，較好是設(shè)置對(duì)通過寬幅部位31、32的熔融玻璃流動(dòng)方向的下游側(cè)的熔融玻 璃進(jìn)行加熱的單元。設(shè)置加熱單元的情況下，其種類沒有特別限定，可使用與熔化槽中加熱 玻璃的單元相同的單元。即，可使用通過燃燒燃料來對(duì)熔融玻璃進(jìn)行加熱的單元、利用電力 對(duì)熔融玻璃進(jìn)行加熱的單元等。窄幅部位33與熔化槽2和寬幅部位31、32同樣被要求耐熱性和對(duì)熔融玻璃的耐蝕性良好。作為滿足該條件的材料，可以使用電鑄磚等耐火磚或者鉬或鉬銠合金等鉬合金。窄幅部位33的尺寸沒有特別限定，可以例舉如下的具體例子。水平方向上的長(zhǎng)度優(yōu)選1 20m，較好是1. 2 10m，更好是1. 4 5m內(nèi)部截面形狀的寬度優(yōu)選0. 2 2m，較好是0. 3 1. 6m，更好是0. 4 1. 4m熔融玻璃流路高度優(yōu)選0. 1 3m，較好是0. 2 2m，更好是0. 3 lm熔融玻璃流路的高度差優(yōu)選0. 2 2m，較好是0. 3 1. 5m，更好是0. 4 lm此外，窄幅部位33的內(nèi)部截面形狀也沒有特別限定，可以采用矩形等多邊形，圓 形或橢圓形。減壓脫泡裝置5具備金屬制、例如不銹鋼制的在使用時(shí)其內(nèi)部保持在減壓狀態(tài)的 減壓外殼51 (圖1中省略)。減壓外殼51內(nèi)收納配置有減壓脫泡槽52，減壓脫泡槽52的 長(zhǎng)軸朝向水平方向。減壓脫泡槽52的一端的下面安裝有朝向垂直方向的上升管53，另一端 的下面安裝有下降管54。在減壓外殼51內(nèi)，在減壓脫泡槽52、上升管53和下降管54的周 圍配置有隔熱材料55。減壓脫泡裝置5中，減壓脫泡槽52、上升管53和下降管54是如電鑄磚等耐火磚制 或者鉬制或鉬合金制的中空管。減壓脫泡槽52是耐火磚制的中空管的情況下，減壓脫泡槽52是外形具有矩形截 面的耐火磚制的中空管，較好是形成熔融玻璃的流路的內(nèi)部形狀具有矩形截面。上升管53和下降管54是耐火磚制的中空管的情況下，上升管53和下降管54是 外形具有圓形截面或包括矩形在內(nèi)的多邊形截面的耐火磚制的中空管，較好是形成熔融玻 璃的流路的內(nèi)部形狀具有圓形截面。另一方面，減壓脫泡槽52是鉬制或鉬合金制的中空管的情況下，較好是減壓脫泡 槽52中形成熔融玻璃的流路的內(nèi)部截面形狀呈圓形或橢圓形。上升管53和下降管54是鉬制或鉬合金制的中空管的情況下，較好是上升管53和 下降管54中形成熔融玻璃的流路的內(nèi)部截面形狀呈圓形或橢圓形。減壓脫泡裝置的各構(gòu)成要素的尺寸可根據(jù)所使用的減壓脫泡裝置適當(dāng)選擇，但圖 1、2所示的減壓脫泡槽5的情況下，其尺寸的具體例子如下。水平方向上的長(zhǎng)度1 30m，較好是1 25m，更好是1 20m內(nèi)部截面形狀的寬度0. 2 10m，較好是0. 2 7m，更好是0. 2 5m此外，上升管53和下降管54的尺寸的具體例子如下。長(zhǎng)度() 2 6m，較好是0. 4 5m內(nèi)部截面形狀的寬度0. 05 0. 8m，較好是0. 1 0. 6m本發(fā)明的熔融玻璃制造裝置中的減壓脫泡裝置并不局限于圖示的結(jié)構(gòu)的裝置，可 以使用各種結(jié)構(gòu)的減壓脫泡裝置。通過采用減壓脫泡裝置5的減壓脫泡而使熔融玻璃中的氣泡量被減少至適應(yīng)于 所制造的玻璃制品的用途的所需水平的熔融玻璃經(jīng)第二導(dǎo)管結(jié)構(gòu)6送至成形單元(未圖 示)，成形為玻璃制品。第二導(dǎo)管結(jié)構(gòu)6的材料、形狀和尺寸與關(guān)于第一導(dǎo)管結(jié)構(gòu)3 (寬幅部 位31、32和窄幅部位33)所記載的相同。例如，作為為了制造平板玻璃而將熔融玻璃成形為板狀的玻璃帶的單元，可以例 舉采用浮法、熔融法或下引法的成形單元。其中，因?yàn)榭梢源罅康刂圃鞆谋“宀ＡУ胶癜宀ＡУ拇蠓秶暮穸鹊母咂焚|(zhì)的平板玻璃，所以較好是采用基于浮法的浮法錫槽的成形單兀。作為熔融玻璃的生產(chǎn)量，優(yōu)選100 1000噸/天，若考慮到玻璃品種的改變或附 帶設(shè)備等，較好是300 800噸/天，更好是350 700噸/天。本發(fā)明的玻璃制品的制造裝置具備上述的熔融玻璃制造裝置、設(shè)于該熔融玻璃制 造裝置的下游的對(duì)熔融玻璃進(jìn)行成形的成形單元、對(duì)成形后的玻璃進(jìn)行退火的退火單元。 對(duì)于成形單元，如上所述。作為退火單元，一般采用具備作為成形后的玻璃的搬運(yùn)機(jī)構(gòu)的搬 運(yùn)輥和用于使成形后的玻璃的溫度緩慢下降的機(jī)構(gòu)的退火爐。使溫度緩慢下降的機(jī)構(gòu)通過 燃燒氣體或電加熱器將其輸出受控的熱量供給至爐內(nèi)需要的位置，將成形后的玻璃慢慢冷 卻(退火)。藉此，可以消除存在于成形后的玻璃內(nèi)的殘留應(yīng)力。但是，只要可以消除存在 于成形后的玻璃內(nèi)的殘留應(yīng)力，退火單元并不局限于上述單元。下面，對(duì)本發(fā)明的熔融玻璃制造方法和玻璃制品的制造方法進(jìn)行說明。本發(fā)明的熔融玻璃制造方法中，使用上述的本發(fā)明的熔融玻璃制造裝置來制造熔 融玻璃。本發(fā)明的玻璃制品的制造方法中，使用上述的本發(fā)明的熔融玻璃制造裝置來制造 熔融玻璃(熔融玻璃制造工序)，通過成形單元對(duì)該熔融玻璃進(jìn)行成形(成形工序)，再通 過退火單元對(duì)成形后的玻璃進(jìn)行退火(退火工序)，從而制得玻璃制品。以下，對(duì)本發(fā)明的 熔融玻璃制造方法和玻璃制品的制造方法中的各步驟分別進(jìn)行說明。圖3是本發(fā)明的玻璃制品的制造方法的一種實(shí)施方式的流程圖。圖3中，除了作 為本發(fā)明的玻璃制品的制造方法的構(gòu)成要素的熔融玻璃制造工序、成形工序和退火工序之 外，還示出了根據(jù)需要采用的切割工序即其他后續(xù)工序。將按所需的組成調(diào)制的玻璃原料投入熔化槽2，加熱至對(duì)應(yīng)于玻璃種類的規(guī)定溫 度，例如建筑用或車輛用等的鈉鈣玻璃的情況下為約1400 1600°C，將玻璃原料熔融而獲 得熔融玻璃。熔化玻璃原料時(shí)，通常將天然氣或重油等燃料油之類的燃料與空氣混合并使其燃 燒，通過所得的燃燒熱熔化玻璃原料，但將這些燃料與氧氣混合并使其燃燒，通過所得的燃 燒熱熔化玻璃原料時(shí)，即通過氧氣燃燒進(jìn)行玻璃原料的熔化時(shí)，燃燒效率良好，可以削減玻 璃原料熔化時(shí)所消耗的能量，所以優(yōu)選。此外，在燃料中混合氧氣來燃燒的情況下，與在燃料中混合空氣來燃燒的情況相 比，燃燒后的氣體中所含的水(h20)和二氧化碳(co2)的量增加。如果以在天然氣中混合氧 氣來燃燒的情況為例，與在天然氣中混合空氣來燃燒的情況相比，燃燒后的氣體中含有約 3.5倍的水(H20)和二氧化碳(C02)。其結(jié)果是，熔化槽2內(nèi)的氣氛中，與在天然氣中混合 空氣來燃燒的情況相比，含有約3. 5倍的水(H20)和二氧化碳(C02)，與該氣氛接觸的熔融 玻璃中，與在天然氣中混合空氣來燃燒的情況相比，也含有約3. 5倍的水(H20)和二氧化碳 (C02)。水(H20)特別是在具備減壓脫泡裝置的情況下對(duì)于某些種類的玻璃具有澄清效果， 對(duì)于建筑用、車輛用、容器用、顯示器用的熔融玻璃起到澄清劑的作用。因此，制造這些熔融 玻璃時(shí)，通過利用氧氣燃燒進(jìn)行玻璃原料的熔化，可期待熔融玻璃的澄清作用的提高。玻璃原料中可以添加對(duì)應(yīng)于玻璃種類的澄清劑。但是，本發(fā)明的熔融玻璃制造方 法中主要通過減壓脫泡來進(jìn)行熔融玻璃的澄清，因此沒有需要的情況下較好是不添加澄清 劑。例如，鈉鈣玻璃的情況下，作為澄清劑，通常添加芒硝(Na2S04)，但本發(fā)明中不添加作為澄清劑的芒硝(Na2S04)，因而可以制造硫⑶的含量少的熔融玻璃，所以優(yōu)選。此外，因?yàn)?不添加澄清劑，所以可使用碎玻璃率高的玻璃原料。這是因?yàn)槌吻鍎┮坏┤刍褪コ吻?的能力，所以碎玻璃中不含澄清劑，因此即使提高碎玻璃率也沒有影響。另外，廢氣中的硫 氧化物(S0X)濃度減少，所以可減輕對(duì)環(huán)境的不良影響。熔化槽2內(nèi)的熔融玻璃通過形成上游側(cè)循環(huán)流100而實(shí)現(xiàn)該玻璃原料的熔化和初 期的均質(zhì)化。此外，通過形成下游側(cè)循環(huán)流101而產(chǎn)生的均質(zhì)作用和澄清作用，熔融玻璃中 的均質(zhì)性和氣泡量被降低至所需的水平。熔融玻璃的氣泡量根據(jù)所允許的最大泡直徑而變 化，也根據(jù)玻璃制品的用途及其他所要求的條件而不同。因此，以下假設(shè)從上游側(cè)循環(huán)流 100流出的熔融玻璃中存在n個(gè)/kg的規(guī)定泡直徑以上的氣泡來進(jìn)行說明。從熔化槽2流出的熔融玻璃藉由通過檻體21的下游區(qū)域，熔融玻璃中的氣泡量被 減少至適合于進(jìn)行減壓脫泡的水平。例如，建筑用等的鈉鈣玻璃的制品的情況下，從熔化槽 2流出的熔融玻璃中所允許的最大泡直徑以上的氣泡量下降至n/10以下左右即可。例如， 建筑用等的鈉鈣玻璃的制品的情況下，熔融玻璃的溫度被調(diào)整至1200 1600°C。對(duì)于熔融玻璃，在寬幅部位31、32中，熔融玻璃中的氣泡量以及均質(zhì)性和特別是 溫度被調(diào)整至適合于進(jìn)行減壓脫泡的水平，經(jīng)過窄幅部位33被送至減壓脫泡裝置5。例如， 建筑用等的鈉鈣玻璃的制品的情況下，熔融玻璃的溫度被調(diào)整至1000 1400°C。減壓脫泡裝置5中，通過從外部以真空泵等對(duì)減壓外殼51進(jìn)行抽真空，配置于 減壓外殼51內(nèi)的減壓脫泡槽52的內(nèi)部被保持在與所制造的玻璃種類對(duì)應(yīng)的規(guī)定的真空 度。建筑用等的鈉鈣玻璃的制品的情況下，減壓脫泡槽52內(nèi)部的壓力較好是保持在0 613hPa (0 460mmHg)，更好是保持在 10 337hPa(8 253mmHg)。藉由使熔融玻璃通過保持在規(guī)定的真空度的減壓脫泡槽52，熔融玻璃中的氣泡量 被減少至適應(yīng)于玻璃制品的用途的規(guī)定水平。例如，建筑用等的鈉鈣玻璃的制品的情況下， 從減壓脫泡槽52流出的熔融玻璃中的最大泡直徑以上的氣泡量被減少至n/1000以下。還有，可以根據(jù)存在于減壓脫泡槽52內(nèi)的熔融玻璃中的泡量來調(diào)節(jié)減壓脫泡槽 52內(nèi)部的真空度。還有，可以利用泡量觀察單元測(cè)定通過減壓脫泡槽52的熔融玻璃中的泡量，根據(jù) 泡量的測(cè)定結(jié)果來調(diào)節(jié)減壓脫泡槽52內(nèi)部的真空度。例如，作為泡量確認(rèn)單元，從設(shè)于減 壓脫泡槽52的頂部的窗(未圖示)通過相機(jī)監(jiān)控熔融玻璃中的泡量，根據(jù)對(duì)其進(jìn)行圖象處 理而得的結(jié)果等來調(diào)節(jié)減壓脫泡槽52內(nèi)部的真空度。確認(rèn)到的泡量多時(shí)，提高真空度來提 高澄清性。確認(rèn)到的泡量和真空度可以根據(jù)玻璃的組成、所要求的品質(zhì)適當(dāng)?shù)卮_定。通過減壓脫泡裝置5澄清了的熔融玻璃經(jīng)第二導(dǎo)管結(jié)構(gòu)6被送入成形單元進(jìn)行成 形(成形工序)。成形后的玻璃通過退火單元進(jìn)行退火而使成形后固化的玻璃的內(nèi)部不殘 存殘留應(yīng)力(退火工序)，再根據(jù)需要進(jìn)行切割(切割工序)，經(jīng)過其他后續(xù)工序而成為玻 璃制品。例如平板玻璃的情況下，通過成形單元將熔融玻璃成形為玻璃帶，將其通過退火 單元退火后，切割成所需的大小，根據(jù)需要進(jìn)行研磨玻璃端部等后續(xù)加工，從而獲得平板玻
^^ o通過本發(fā)明的熔融玻璃制造方法制造的熔融玻璃只要是通過加熱熔融法制造的 熔融玻璃，在組成方面都沒有限制。因此，可以是鈉鈣玻璃或無堿玻璃，也可以是如含堿硼 硅酸鹽玻璃等混合含堿玻璃。此外，所制造的玻璃制品的用途不局限于建筑用和車輛用，可以例舉平板顯示器用及其他各種用途。建筑用或車輛用的平板玻璃所用的鈉鈣玻璃的情況下，以氧化物基準(zhǔn)的質(zhì)量百分 比表示，較好是具有下述組成Si02 65 75%、A1203 :0 3%、CaO :5 15%、MgO 0 15%, Na20 10 20%、K20 0 3%、Li20 0 5%、Fe203 0 3%、Ti02 0 5%、Ce02 0 3%、BaO :0 5%、SrO :0 5%、B203 :0 5%、ZnO :0 5%、Zr02 :0 5%、Sn02 0 3%、S03 0 0. 5%。液晶顯示器用的基板所用的無堿玻璃的情況下，以氧化物基準(zhǔn)的質(zhì)量百分比表 示，較好是具有下述組成:Si02 39 70%,A1203 3 25%,B20 1 20%,Mg0 :0 10%、 CaO 0 17%、SrO 0 20%、BaO 0 30%。等離子體顯示器用的基板所用的混合含堿玻璃的情況下，以氧化物基準(zhǔn)的質(zhì)量百 分比表示,較好是具有下述組成Si02 50 75%、A1203 0 15%、Mg0+Ca0+Sr0+Ba0+Zn0 6 24 %、Na20+K20 :6 24 %。
實(shí)施例制成生產(chǎn)量可為約500噸 /天的規(guī)模的圖1、2所示的熔融玻璃制造裝置。通過該 裝置制造鈉鈣玻璃的熔融玻璃，再通過浮法錫槽制造平板玻璃，將制造熔融玻璃時(shí)所消耗 的能量、所制造的熔融玻璃中和平板玻璃中的氣泡量與主要在熔化槽的澄清區(qū)域中進(jìn)行熔 融玻璃的澄清的以往的平板玻璃的熔融玻璃制造裝置進(jìn)行比較。還有，本發(fā)明中采用氧氣 燃燒。此外，本發(fā)明的熔融玻璃制造裝置中的自熔化槽的上游端至包括減壓脫泡裝置在內(nèi) 的臨浮法錫槽前為止的長(zhǎng)度與以往的平板玻璃的熔融玻璃制造裝置中的包括熔化槽在內(nèi) 的臨浮法錫槽前為止的長(zhǎng)度基本相同。另外，對(duì)于制造熔融玻璃時(shí)所消耗的能量，比較自熔 化槽至臨浮法錫槽前為止所消耗的能量。對(duì)于熔融玻璃制造裝置，本發(fā)明的制造裝置和以往的制造裝置的熔融玻璃的流動(dòng) 方向的主要尺寸的差異如下。(本發(fā)明的制造裝置)自熔化槽的上游端至臨浮法錫槽前為止的長(zhǎng)度LT (約60m)熔化槽的自上游端至檻體為止的長(zhǎng)度0. 4Lt熔化槽的自檻體至下游端為止的長(zhǎng)度0. 1Lt(熔化槽的熔融玻璃流路的長(zhǎng)度Lf0. 5Lt)自熔化槽的下游端至減壓脫泡裝置上游端為止的長(zhǎng)度0. 15Lt自減壓脫泡槽的上游端至臨浮法錫槽前為止的長(zhǎng)度0. 35Lt(以往的制造裝置沒有減壓脫泡槽的情況)自熔化槽的上游端至臨浮法錫槽前為止的長(zhǎng)度Lt熔化槽的自上游端至檻體為止的長(zhǎng)度0. 4Lt自熔化槽的檻體至臨浮法錫槽前為止的長(zhǎng)度0. 6Lt此外，本發(fā)明的制造裝置的其他概況如下。(熔化槽2)耐火磚制比檻體更靠近熔融玻璃的流動(dòng)方向上游側(cè)的熔融玻璃流路高度、4. 5m
自比檻體更靠近熔融玻璃的流動(dòng)方向上游側(cè)的熔融玻璃流路底面至比檻體更靠 近熔融玻璃的流動(dòng)方向下游側(cè)的熔融玻璃流路底面的高度h3 0. 5m熔融玻璃自身的高度(深度)1.3m(檻體 21)耐火磚制自比檻體更靠近熔融玻璃的流動(dòng)方向上游側(cè)的熔融玻璃流路的底面至所示檻體 的上端的高度h2 0. 8m自檻體上端部至熔融玻璃液面的高度0. 5m(鼓泡器23)鉬制自檻體的熔融玻璃流動(dòng)方向上的距離(上游側(cè)):4. 3m自檻體的熔融玻璃流動(dòng)方向上的距離(上游側(cè))3m(寬幅部位31、32)耐火磚制熔融玻璃流路最大寬度W :4. lm熔融玻璃流路最大寬度部分的長(zhǎng)度L :5m熔融玻璃流路高度h :1. 5m熔融玻璃流路長(zhǎng)度6. 4m熔融玻璃自身的高度(深度)0.5m(窄幅部位33)耐火磚制內(nèi)部截面形狀矩形熔融玻璃流路寬度0. 9m熔融玻璃流路長(zhǎng)度2. 5m熔融玻璃流路深度0. 5m熔融玻璃流路的高度差0. 5m窄幅部位33的途中設(shè)有對(duì)熔融玻璃進(jìn)行加熱的加熱單元。(冷卻單元34)鋼鐵制(水冷式)自熔化槽的下游端的熔融玻璃流動(dòng)方向上的距離1m向熔融玻璃的浸漬深度0. 3m(攪拌單元昍)鋼鐵制(水冷式)自熔化槽的下游端的熔融玻璃流動(dòng)方向上的距離3m向熔融玻璃的浸漬深度0. 3m(上升管53、下降管54)耐火磚制內(nèi)部截面形狀圓形長(zhǎng)度3m
19
內(nèi)部截面形狀的寬度0. 6m(減壓脫泡槽52)耐火磚制(第二導(dǎo)管結(jié)構(gòu)6)除窄幅部位33和加熱單元之外基本相同生產(chǎn)量500噸/天規(guī)模的熔融玻璃制造方法中，上述尺寸的本發(fā)明的情況與以往 的情況相比，熔融玻璃的流動(dòng)方向上的自檻體至熔化槽下游端的長(zhǎng)度變?yōu)?/6，算上氧氣 燃燒，共實(shí)現(xiàn)了約50%的能耗削減。這意味著在不采用氧氣燃燒時(shí)可削減約30%，通過 氧氣燃燒可進(jìn)一步削減約25%。對(duì)于這時(shí)的熔化槽的玻璃熔化溫度，本發(fā)明的熔化槽為 1550°C，以往的熔融玻璃制造裝置的熔化槽為1600°C。還有，其能耗可以通過提高熔化槽、 寬幅部位和減壓脫泡裝置中的保溫程度來進(jìn)一步減少。熔化槽的熔融玻璃通過檻體時(shí)的泡直徑0. 2mm以上的氣泡量為100 1000個(gè)/kg 左右，從熔化槽流出時(shí)的同樣尺寸的氣泡量為10 100個(gè)/kg左右，從熔化槽流出的熔融 玻璃的溫度為1450°c。熔融玻璃的各工序的過程中的泡量通過對(duì)熔融玻璃進(jìn)行采樣并計(jì)數(shù) 樣品中的泡數(shù)來測(cè)定。藉由通過寬幅部位31、32，獲得熔融玻璃的均質(zhì)性，熔融玻璃的溫度 被調(diào)整至1350°C，泡直徑0. 2mm以上的氣泡量為10 100個(gè)/kg左右，與從熔化槽流出時(shí) 相比，沒有顯著的變化。通過使減壓脫泡槽的內(nèi)部壓力保持在0 0. 2hPa(0 152mmHg)， 熔融玻璃中的泡直徑0. 2mm以上的氣泡量被減少至0. 1個(gè)/kg以下。然后，熔融玻璃通過 浮法錫槽被成形為板狀的玻璃帶，退火，所切取的作為玻璃制品的平板玻璃的氣泡量和均 質(zhì)性與以往的熔融玻璃制造裝置同等或更好。產(chǎn)業(yè)上利用的可能性本發(fā)明適合于均質(zhì)且氣泡少的高品質(zhì)的玻璃制品的制造，可以用于建筑用、車輛 用、平板顯示器用等的玻璃制品的制造。在這里引用2008年4月7日提出申請(qǐng)的日本專利申請(qǐng)2008-99497號(hào)的說明書、 權(quán)利要求書、附圖和摘要的所有內(nèi)容作為本發(fā)明說明書的揭示。符號(hào)的說明
1 熔融玻璃制造裝置
2 熔化槽
21 檻體(分離單元)
22 階式底部結(jié)構(gòu)
23 鼓泡器
3 第一導(dǎo)管結(jié)構(gòu)
31 寬幅部位
32:寬幅部位(連接部)
33 窄幅部位
34 冷卻單元
35 攪拌單元
5 減壓脫泡裝置
51 減壓殼體
52:減壓脫泡槽53 上升管54 下降管55:隔熱材料6 第二導(dǎo)管結(jié)構(gòu)100 上游側(cè)循環(huán)流101 下游側(cè)循環(huán)流
權(quán)利要求
一種熔融玻璃制造裝置，它是包括熔化玻璃原料的熔化槽、內(nèi)部保持為減壓氣氛而使從所述熔化槽供給的熔融玻璃中的泡上浮并破裂來除去的減壓脫泡裝置、連接所述熔化槽和所述減壓脫泡裝置的第一導(dǎo)管結(jié)構(gòu)以及設(shè)于所述減壓脫泡裝置的下游側(cè)的將熔融玻璃導(dǎo)入成形單元的第二導(dǎo)管結(jié)構(gòu)的熔融玻璃制造裝置，其特征在于，所述熔化槽中設(shè)有將該熔化槽內(nèi)的熔融玻璃流的循環(huán)分離為上游側(cè)循環(huán)流和下游側(cè)循環(huán)流的分離單元，將所述熔化槽的熔融玻璃流路的長(zhǎng)度設(shè)為L(zhǎng)F時(shí)，自所述分離單元至所述熔化槽的所述熔融玻璃流路的下游端的距離為0.1LF～0.45LF，所述第一導(dǎo)管結(jié)構(gòu)中，在熔融玻璃的流動(dòng)方向上游側(cè)設(shè)有寬度比該導(dǎo)管結(jié)構(gòu)的其他部位大的寬幅部位，在該寬幅部位設(shè)有對(duì)通過該寬幅部位的熔融玻璃進(jìn)行冷卻的單元。
2.如權(quán)利要求1所述的熔融玻璃制造裝置，其特征在于，所述寬幅部位滿足下式0. 2 彡 W/L 彡 1. 5500 ^ h ^ 5000式中，W為熔融玻璃流路的最大寬度(mm)，L為寬幅部位中熔融玻璃流路的寬度達(dá)到最 大寬度W的部位的長(zhǎng)度(mm)，h為熔融玻璃流路的寬度達(dá)到最大寬度W的部位的熔融玻璃 流路的高度(mm)。
3.如權(quán)利要求2所述的熔融玻璃制造裝置，其特征在于，在所述寬幅部位，所述熔融玻 璃流路的最大寬度W(mm)和所述寬幅部位中熔融玻璃流路的寬度達(dá)到最大寬度W的部位的 長(zhǎng)度L(mm)滿足下式2000 ^ ff ^ 120001000 彡 L 彡 20000。
4.如權(quán)利要求1 3中的任一項(xiàng)所述的熔融玻璃制造裝置，其特征在于，在所述寬幅部 位設(shè)有對(duì)通過該寬幅部位的熔融玻璃進(jìn)行攪拌的單元。
5.如權(quán)利要求1 4中的任一項(xiàng)所述的熔融玻璃制造裝置，其特征在于，在所述寬幅部 位設(shè)有防止該寬幅部位內(nèi)的熔融玻璃發(fā)生逆流的單元。
6.如權(quán)利要求1 5中的任一項(xiàng)所述的熔融玻璃制造裝置，其特征在于，所述分離單元 是在所述熔化槽的熔融玻璃流路的整個(gè)寬度方向從所述熔化槽的所述熔融玻璃流路的底 面突出地設(shè)置的檻體，將所述熔化槽中的比所述檻體更靠近熔融玻璃的流動(dòng)方向上游側(cè)的 熔融玻璃流路的高度設(shè)為h時(shí)，自比所述檻體更靠近熔融玻璃的流動(dòng)方向上游側(cè)的熔融玻 璃流路的底面至所述檻體的上端的高度為0. lh: 0. 3h10
7.如權(quán)利要求6所述的熔融玻璃制造裝置，其特征在于，所述熔化槽中，比所述檻體更 靠近熔融玻璃的流動(dòng)方向下游側(cè)的熔融玻璃流路底面高于比所述檻體更靠近熔融玻璃的 流動(dòng)方向上游側(cè)的熔融玻璃流路底面。
8.如權(quán)利要求7所述的熔融玻璃制造裝置，其特征在于，所述熔化槽中，將比所述檻 體更靠近熔融玻璃的流動(dòng)方向上游側(cè)的熔融玻璃流路的高度設(shè)為h (mm)，自比所述檻體 更靠近熔融玻璃的流動(dòng)方向上游側(cè)的熔融玻璃流路的底面至所述檻體的上端的高度設(shè)為 h2(mm)，自比所述檻體更靠近熔融玻璃的流動(dòng)方向上游側(cè)的熔融玻璃流路的底面至比所述 檻體更靠近熔融玻璃的流動(dòng)方向下游側(cè)的熔融玻璃流路底面的高度設(shè)為h3(mm)時(shí)，滿足下 式·0 < h3 ≤ 0. 6h2。
9.如權(quán)利要求6 8中的任一項(xiàng)所述的熔融玻璃制造裝置，其特征在于，所述熔化槽中 還以吐出口位于比所述檻體更靠近熔融玻璃的流動(dòng)方向上游側(cè)的熔融玻璃流路底面附近 的方式設(shè)有鼓泡器，所述熔融玻璃的流動(dòng)方向上的所述鼓泡器與所述檻體的距離在500mm 以上。
10.如權(quán)利要求1 5中的任一項(xiàng)所述的熔融玻璃制造裝置，其特征在于，所述分離單 元是以吐出口位于所述熔化槽的所述熔融玻璃流路底面附近且該吐出口在所述熔融玻璃 流路的整個(gè)寬度方向上配置的方式設(shè)置的鼓泡器。
11.如權(quán)利要求1 10中的任一項(xiàng)所述的熔融玻璃制造裝置，其特征在于，設(shè)有對(duì)通過 比所述寬幅部位更靠近熔融玻璃的流動(dòng)方向下游側(cè)的所述第一導(dǎo)管結(jié)構(gòu)的熔融玻璃進(jìn)行 加熱的單元。
12.如權(quán)利要求1 11中的任一項(xiàng)所述的熔融玻璃制造裝置，其特征在于，比所述寬幅 部位更靠近熔融玻璃的流動(dòng)方向下游側(cè)的所述第一導(dǎo)管結(jié)構(gòu)中的熔融玻璃流路設(shè)于比所 述寬幅部位的所述熔融玻璃流路低的位置。
13.如權(quán)利要求1 12中的任一項(xiàng)所述的熔融玻璃制造裝置，其特征在于，所述熔融玻 璃是鈉鈣玻璃的熔融玻璃。
14.一種熔融玻璃制造方法，其特征在于，使用權(quán)利要求1 13中的任一項(xiàng)所述的熔融 玻璃制造裝置。
15.如權(quán)利要求14所述的熔融玻璃制造方法，其特征在于，所述熔化槽中，通過使燃料 與氧氣混合而得的燃燒熱來熔化玻璃原料。
16.如權(quán)利要求14或15所述的熔融玻璃制造方法，其特征在于，利用泡量觀察單元測(cè) 定通過所述減壓脫泡裝置的減壓脫泡槽的熔融玻璃中的泡量，根據(jù)所述泡量的測(cè)定結(jié)果來 調(diào)節(jié)所述減壓脫泡槽內(nèi)的真空度。
17.一種玻璃制品的制造裝置，其特征在于，具備權(quán)利要求1 13中的任一項(xiàng)所述的熔 融玻璃制造裝置、設(shè)于該熔融玻璃制造裝置的下游的對(duì)熔融玻璃進(jìn)行成形的成形單元、對(duì) 成形后的玻璃進(jìn)行退火的退火單元。
18.一種玻璃制品的制造方法，其特征在于，使用權(quán)利要求1 13中的任一項(xiàng)所述的熔 融玻璃制造裝置、設(shè)于該熔融玻璃制造裝置的下游的對(duì)熔融玻璃進(jìn)行成形的成形單元、對(duì) 成形后的玻璃進(jìn)行退火的退火單元。
19.一種玻璃制品的制造方法，其特征在于，包括通過權(quán)利要求14 16中的任一項(xiàng)所 述的熔融玻璃制造方法制造熔融玻璃的工序、對(duì)該熔融玻璃進(jìn)行成形的工序、對(duì)成形后的 玻璃進(jìn)行退火的工序。
全文摘要
本發(fā)明提供同時(shí)實(shí)現(xiàn)玻璃制品的高品質(zhì)化和熔融玻璃制造中的節(jié)能化的熔融玻璃制造裝置及使用該制造裝置的熔融玻璃制造方法以及玻璃制品的制造方法。所述熔融玻璃制造裝置具有減壓脫泡裝置，其特征在于，熔化槽中設(shè)有將熔化槽內(nèi)的熔融玻璃流的循環(huán)分離為上游側(cè)循環(huán)流和下游側(cè)循環(huán)流的分離單元，將熔化槽的熔融玻璃流路的長(zhǎng)度設(shè)為L(zhǎng)F時(shí)，自分離單元至熔化槽的熔融玻璃流路的下游端的距離為0.1LF～0.45LF，第一導(dǎo)管結(jié)構(gòu)中，在熔融玻璃的流動(dòng)方向上游側(cè)設(shè)有寬度比第一導(dǎo)管結(jié)構(gòu)的其他部位大的寬幅部位，在該寬幅部位設(shè)有對(duì)通過寬幅部位的熔融玻璃進(jìn)行冷卻的單元。
文檔編號(hào)C03B5/225GK101980977SQ200980112370
公開日2011年2月23日 申請(qǐng)日期2009年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月7日
發(fā)明者二宮一夫, 伊藤肇, 山道弘信, 濱本浩明, 西川徹 申請(qǐng)人:旭硝子株式會(huì)社