[发明专利]玻璃熔窑及玻璃制品的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及玻璃的熔融技术，更具体地涉及玻璃熔窑的结构。

背景技术

以往，制造玻璃制品的方法主要由以下工序构成：熔融原料得到 熔融玻璃的熔融工序、将熔融玻璃成形为预定的玻璃制品形状的成形 工序、和除去玻璃制品的内部变形的同时缓慢冷却的冷却工序。另外， 在此，从熔融玻璃中除泡和均质化包含在熔融工序中。

在建筑用玻璃板、汽车玻璃板、CRT用玻璃成形品、显示器用玻 璃板等玻璃制品的制造工序中，要求更进一步的高品质化和低成本化。 妨碍高品质化的原因有几个，但多数情况是由熔融玻璃产生的气泡的 残留和熔融玻璃的不均质性成为问题。为了制造不混入气泡的高品质 的玻璃制品，上述工序中的熔融工序是很重要的。熔融工序是将石英 砂、石灰石或碱石灰等原材料按照玻璃制品的组成进行调合、混合而 得到的母料投入玻璃熔窑并根据玻璃的种类加热至约1400℃以上熔融 而得到熔融玻璃的工序。例如，通过从公知的玻璃熔窑的一端将母料 投入玻璃熔窑内，向投入的母料喷吹燃烧重油得到的火炎，另外，通 过喷吹将天然气与空气混合燃烧得到的火炎，加热至约1550℃以上将 母料熔融而得到熔融玻璃。另外，根据情况可以使用公知的电熔融炉 得到熔融玻璃。

作为为了高品质化而从熔融工序中的熔融玻璃中除去气泡的方法 之一，有：降低单位时间的熔融量(引出量(プル))从而确保气泡从 熔融玻璃中排出的时间的方法。但是，降低引出量自然成为生产率下 降、成本上升的原因。为了维持某种程度的引出量并同时得到气泡的 排出(澄清)和均质化的效果，进行通过玻璃熔窑的结构来改变熔融 玻璃的对流特性(对流结构、对流各部分的温度、对流各部分的流速) 的操作。

例如，在专利文献1中，对于设置有将从玻璃熔窑的原料投入部 到熔融玻璃导出部作为长度方向、将与长度方向正交的方向作为宽度 方向、沿玻璃熔窑的内部最深部的宽度方向横切从最深部在熔融玻璃 内产生泡并且主要形成向上对流的起泡器和门槛体的情况下的对流进 行了公开。在专利文献2中，对于从玻璃熔融内部的最深部的中间部 分到熔融玻璃导出部设置有沿宽度方向横切的多个台阶和平台的情况 下的对流进行了公开。在专利文献3中，对于设置有起泡器、门槛体、 以及一级台阶和平台部的情况下的对流进行了公开。

专利文献1：日本实开昭53-51451号公报

专利文献2：日本特开平4-228433号公报

专利文献3：日本特开平9-124323号公报

发明内容

在此，利用图6～9对上述具有起泡器、门槛体、台阶和平台部的 现有玻璃熔窑中的对流特征进行说明。图中，用箭头表示玻璃熔窑的 长度方向的断面中熔融玻璃内的对流，因此，各图的左侧为原料投入 侧(后部侧)、右侧为熔融玻璃导出侧(前部侧)。

图6表示仅设置有起泡器6的情况(以下称为平窑)下的对流。 平窑在结构上不遮蔽对流，因此是熔融玻璃2难以停留的玻璃熔窑结 构。作为后部循环流B与前部循环流A的分界线、以及作为活跃地产 生澄清的区域的热泉由后部循环流B与前部循环流A的强度的平衡来 确定，由此泡或波筋(リ一ム)的品质不容易随对流的变动而变化。

图7表示设置有起泡器6和门槛体7的情况(以下称为堰窑(ダ ム窯))下的对流。该结构是与专利文献1中公开的起泡器和门槛体的 配置类似的情况。通过门槛体7能够将后部循环流B与前部循环流A 明确地分隔，因此在后部循环区域中多采用起泡器6，导致后部循环流 B旺盛化(旺盛化)。由此，使熔融玻璃2的均质性良好。另外，通过 门槛体7能够减小从后部循环区域向前部循环区域移动的熔融玻璃2 的对流速度，得到良好的澄清性。另一方面，在门槛体7的附近，熔 融玻璃2沉淀，有时析出泡和波筋。

图8表示设置有起泡器6、台阶9及10以及平台8的情况下的对 流(以下称为台阶窑)。该结构是与专利文献2中公开的结构类似的 情况。台阶窑在结构上后部循环区域的流路断面比前部循环区域宽， 因此在后部的循环和均质性优良，但是，后部循环流B如果过度旺盛 则一部分不均匀的熔融玻璃2滑过，另外用于澄清的时间缩短，澄清 性变差。

图9是设置有起泡器6、门槛体7、台阶10(仅一级)及平台部8 的与专利文献3类似的情况(以下称为堰&台阶窑)下的对流。堰&台 阶窑在结构上在台阶10的后部侧的端部附近形成滞留区域E(台阶后 部)，有时析出泡或波筋。