專(zhuān)利名稱：：玻璃熔窯及玻璃制品的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及玻璃的熔融技術(shù)，更具體地涉及玻璃熔窯的結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
：以往，制造玻璃制品的方法主要由以下工序構(gòu)成熔融原料得到熔融玻璃的熔融工序、將熔融玻璃成形為預(yù)定的玻璃制品形狀的成形工序、和除去玻璃制品的內(nèi)部變形的同時(shí)緩慢冷卻的冷卻工序。另外，在此，從熔融玻璃中除泡和均質(zhì)化包含在熔融工序中。在建筑用玻璃板、汽車(chē)玻璃板、CRT用玻璃成形品、顯示器用玻璃板等玻璃制品的制造工序中，要求更進(jìn)一步的高品質(zhì)化和低成本化。妨礙高品質(zhì)化的原因有幾個(gè)，但多數(shù)情況是由熔融玻璃產(chǎn)生的氣泡的殘留和熔融玻璃的不均質(zhì)性成為問(wèn)題。為了制造不混入氣泡的高品質(zhì)的玻璃制品，上述工序中的熔融工序是很重要的。熔融工序是將石英砂、石灰石或堿石灰等原材料按照玻璃制品的組成進(jìn)行調(diào)合、混合而得到的母料投入玻璃熔窯并根據(jù)玻璃的種類(lèi)加熱至約140(TC以上熔融而得到熔融玻璃的工序。例如，通過(guò)從公知的玻璃熔窯的一端將母料投入玻璃熔窯內(nèi)，向投入的母料噴吹燃燒重油得到的火炎，另外，通過(guò)噴吹將天然氣與空氣混合燃燒得到的火炎，加熱至約155(TC以上將母料熔融而得到熔融玻璃。另外，根據(jù)情況可以使用公知的電熔融爐得到熔融玻璃。.作為為了高品質(zhì)化而從熔融工序中的熔融玻璃中除去氣泡的方法之一，有降低單位時(shí)間的熔融量(引出量(7°》))從而確保氣泡從熔融玻璃中排出的時(shí)間的方法。但是，降低引出量自然成為生產(chǎn)率下降、成本上升的原因。為了維持某種程度的引出量并同時(shí)得到氣泡的排出(澄清)和均質(zhì)化的效果，進(jìn)行通過(guò)玻璃熔窯的結(jié)構(gòu)來(lái)改變?nèi)廴诓ＡУ膶?duì)流特性(對(duì)流結(jié)構(gòu)、對(duì)流各部分的溫度、對(duì)流各部分的流速)的操作。例如，在專(zhuān)利文獻(xiàn)1中，對(duì)于設(shè)置有將從玻璃熔窯的原料投入部到熔融玻璃導(dǎo)出部作為長(zhǎng)度方向、將與長(zhǎng)度方向正交的方向作為寬度方向、沿玻璃熔窯的內(nèi)部最深部的寬度方向橫切從最深部在熔融玻璃內(nèi)產(chǎn)生泡并且主要形成向上對(duì)流的起泡器和門(mén)檻體的情況下的對(duì)流進(jìn)行了公開(kāi)。在專(zhuān)利文獻(xiàn)2中，對(duì)于從玻璃熔融內(nèi)部的最深部的中間部分到熔融玻璃導(dǎo)出部設(shè)置有沿寬度方向橫切的多個(gè)臺(tái)階和平臺(tái)的情況下的對(duì)流進(jìn)行了公開(kāi)。在專(zhuān)利文獻(xiàn)3中，對(duì)于設(shè)置有起泡器、門(mén)檻體、以及一級(jí)臺(tái)階和平臺(tái)部的情況下的對(duì)流進(jìn)行了公開(kāi)。專(zhuān)利文獻(xiàn)l:日本實(shí)開(kāi)昭53-51451號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)平4-228433號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)3:日本特開(kāi)平9-124323號(hào)公報(bào)
發(fā)明內(nèi)容在此，利用圖6~9對(duì)上述具有起泡器、門(mén)檻體、臺(tái)階和平臺(tái)部的現(xiàn)有玻璃熔窯中的對(duì)流特征進(jìn)行說(shuō)明。圖中，用箭頭表示玻璃熔窯的長(zhǎng)度方向的斷面中熔融玻璃內(nèi)的對(duì)流，因此，各圖的左側(cè)為原料投入側(cè)(后部側(cè))、右側(cè)為熔融玻璃導(dǎo)出側(cè)(前部側(cè))。圖6表示僅設(shè)置有起泡器6的情況(以下稱為平窯)下的對(duì)流。平窯在結(jié)構(gòu)上不遮蔽對(duì)流，因此是熔融玻璃2難以停留的玻璃熔窯結(jié)構(gòu)。作為后部循環(huán)流B與前部循環(huán)流A的分界線、以及作為活躍地產(chǎn)生澄清的區(qū)域的熱泉由后部循環(huán)流B與前部循環(huán)流A的強(qiáng)度的平衡來(lái)確定，由此泡或波筋(i;一厶)的品質(zhì)不容易隨對(duì)流的變動(dòng)而變化。圖7表示設(shè)置有起泡器6和門(mén)檻體7的情況(以下稱為堰窯(夕"厶窯))下的對(duì)流。該結(jié)構(gòu)是與專(zhuān)利文獻(xiàn)1中公開(kāi)的起泡器和門(mén)檻體的配置類(lèi)似的情況。通過(guò)門(mén)檻體7能夠?qū)⒑蟛垦h(huán)流B與前部循環(huán)流A明確地分隔，因此在后部循環(huán)區(qū)域中多采用起泡器6，導(dǎo)致后部循環(huán)流B旺盛化(旺盛化)。由此，使熔融玻璃2的均質(zhì)性良好。另外，通過(guò)門(mén)檻體7能夠減小從后部循環(huán)區(qū)域向前部循環(huán)區(qū)域移動(dòng)的熔融玻璃2的對(duì)流速度，得到良好的澄清性。另一方面，在門(mén)檻體7的附近，熔融玻璃2沉淀，有時(shí)析出泡和波筋。圖8表示設(shè)置有起泡器6、臺(tái)階9及10以及平臺(tái)8的情況下的對(duì)流(以下稱為臺(tái)階窯)。該結(jié)構(gòu)是與專(zhuān)利文獻(xiàn)2中公開(kāi)的結(jié)構(gòu)類(lèi)似的情況。臺(tái)階窯在結(jié)構(gòu)上后部循環(huán)區(qū)域的流路斷面比前部循環(huán)區(qū)域?qū)?，因此在后部的循環(huán)和均質(zhì)性優(yōu)良，但是，后部循環(huán)流B如果過(guò)度旺盛則一部分不均勻的熔融玻璃2滑過(guò)，另外用于澄清的時(shí)間縮短，澄清性變差。圖9是設(shè)置有起泡器6、門(mén)檻體7、臺(tái)階10(僅一級(jí))及平臺(tái)部8的與專(zhuān)利文獻(xiàn)3類(lèi)似的情況(以下稱為堰&臺(tái)階窯)下的對(duì)流。堰&臺(tái)階窯在結(jié)構(gòu)上在臺(tái)階IO的后部側(cè)的端部附近形成滯留區(qū)域E(臺(tái)階后部)，有時(shí)析出泡或波筋。關(guān)于上述各種玻璃熔窯的對(duì)流特性，雖然可以逐個(gè)進(jìn)行說(shuō)明，但是，玻璃熔窯內(nèi)的熔融玻璃的對(duì)流很復(fù)雜，從玻璃熔窯的入口到出口存在多種對(duì)流路徑，以什么樣的玻璃熔窯的結(jié)構(gòu)作為基本結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)好、以及前述的起泡器、門(mén)檻體、臺(tái)階及平臺(tái)部等構(gòu)成要素如何配置好未必明確。其原因在于例如在線性力學(xué)問(wèn)題中多種外力作用時(shí)，由各外力產(chǎn)生的應(yīng)力分布相互重疊，由此對(duì)多種外力的應(yīng)力分布能夠理解，但是，在對(duì)流現(xiàn)象中根據(jù)熔融玻璃的各部分溫度對(duì)流也發(fā)生復(fù)雜變化，不能通過(guò)各構(gòu)成要素的現(xiàn)象(對(duì)流)相互重疊來(lái)簡(jiǎn)單地預(yù)測(cè)對(duì)流。本發(fā)明是鑒于以上問(wèn)題而進(jìn)行的，其目的在于提供一種玻璃熔窯以及使用該玻璃熔窯的玻璃制品的制造方法，所述玻璃熔窯通過(guò)變化熔融玻璃的對(duì)流特性可以實(shí)現(xiàn)高澄清性和高均質(zhì)性。本發(fā)明人以在熔融工序中的玻璃熔窯內(nèi)的熔融玻璃的后部、前部和中間部形成大的對(duì)流(循環(huán)流)并且適合各對(duì)流的循環(huán)性為目標(biāo)，發(fā)現(xiàn)了能夠同時(shí)滿足以下條件的起泡器、門(mén)檻體、臺(tái)階及平臺(tái)部的位置關(guān)系可以使后部循環(huán)流中的溶解活躍并且不產(chǎn)生滯留區(qū)域、在前部循環(huán)流中促進(jìn)澄清、在臺(tái)階的最上級(jí)中不產(chǎn)生滯留區(qū)域、并且不阻礙最上級(jí)處臺(tái)階區(qū)域的對(duì)流。艮P，本發(fā)明為一種玻璃熔窯，其特征在于，具有從玻璃熔窯的內(nèi)部的最深部的中間部分沿熔融玻璃導(dǎo)出方向上升、并且沿與該熔融玻璃導(dǎo)出方向正交的寬度方向橫切的多個(gè)臺(tái)階；從所述臺(tái)階的最上級(jí)臺(tái)階沿所述熔融玻璃導(dǎo)出方向延伸、并且沿所述寬度方向橫切的平臺(tái)部；在所述平臺(tái)部的臺(tái)階一側(cè)沿所述寬度方向橫切的門(mén)檻體；和在所述臺(tái)階的最下級(jí)的臺(tái)階上面與所述門(mén)檻體之間沿所述寬度方向橫切的起泡器。根據(jù)上述本發(fā)明，除了由后部循環(huán)流可以旺盛化導(dǎo)致的均質(zhì)性提高和門(mén)檻體前后的滯留區(qū)域的削減以外，特別通過(guò)在平臺(tái)部上設(shè)置門(mén)檻體，前部循環(huán)流的后進(jìn)流具有與前進(jìn)流相同程度的流速，另外在平臺(tái)部上具有門(mén)檻體，且門(mén)檻體的高度比堰窯低，因此容易通過(guò)門(mén)檻體上部的澄清性高的區(qū)域回溯到中間區(qū)域或后部，結(jié)果，可以實(shí)現(xiàn)其它玻璃熔窯中不存在的再熔融、再加熱、再澄清導(dǎo)致的高均質(zhì)化和澄清。另外，本發(fā)明，可以是將上述發(fā)明中的全部臺(tái)階部分用斜坡代替的構(gòu)成。另外，全部臺(tái)階部分也可以由實(shí)質(zhì)上可視為斜坡的多個(gè)臺(tái)階構(gòu)成。即，本發(fā)明為一種玻璃熔窯，其構(gòu)成為具有從玻璃熔窯的內(nèi)部的最深部的中間部分沿熔融玻璃導(dǎo)出方向上升、并且沿與該熔融玻璃導(dǎo)出方向正交的寬度方向橫切的斜坡；從所述斜坡的最上部沿所述熔融玻璃導(dǎo)出方向延伸、并且沿所述正交的寬度方向橫切的平臺(tái)部；在所述平臺(tái)部的斜坡一側(cè)沿所述寬度方向橫切的門(mén)檻體；和在所述斜坡的上升開(kāi)始位置與所述門(mén)檻體之間沿所述寬度方向橫切的起泡器。本發(fā)明還涉及熔融玻璃的制造方法，其特征在于，利用上述玻璃熔窯來(lái)熔融玻璃原料；以及玻璃制品的制造方法，其特征在于，包括利用上述玻璃熔窯來(lái)熔融玻璃原料的熔融工序。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，玻璃熔窯內(nèi)配置的構(gòu)成要素成為一體，改變?nèi)廴诓ＡУ膶?duì)流特性，解決以往各窯的問(wèn)題，從而得到高澄清性和高均質(zhì)性。另外，通過(guò)包括利用本發(fā)明的玻璃熔窯的熔融工序的玻璃制品的制造方法，可以得到具有高澄清性和高均質(zhì)性的玻璃制品。圖1是表示在實(shí)施方式的玻璃熔窯的長(zhǎng)度方向的概略斷面中熔融玻璃內(nèi)的對(duì)流的窯斷面圖。圖2是表示在另一實(shí)施方式的玻璃熔窯的長(zhǎng)度方向的概略斷面中熔融玻璃內(nèi)的對(duì)流的窯斷面圖。圖3是表示在另一實(shí)施方式的玻璃熔窯的長(zhǎng)度方向的概略斷面中熔融玻璃內(nèi)的對(duì)流的窯斷面圖。圖4是表示與實(shí)施方式的形狀相關(guān)的參數(shù)的窯斷面圖。圖5是表示以實(shí)施方式的玻璃熔窯為特征的玻璃制品的制造方法的工序的圖。圖6是表示在作為
背景技術(shù)：
的平窯的長(zhǎng)度方向的概略斷面中熔融玻璃內(nèi)的對(duì)流的窯斷面圖。圖7是表示在作為
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的堰窯的長(zhǎng)度方向的概略斷面中熔融玻璃內(nèi)的對(duì)流的窯斷面圖。圖8是表示在作為
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的臺(tái)階窯的長(zhǎng)度方向的概略斷面中熔融玻璃內(nèi)的對(duì)流的窯斷面圖。9圖9是表示在作為
背景技術(shù)：
的堰&臺(tái)階窯的長(zhǎng)度方向的概略斷面中熔融玻璃內(nèi)的對(duì)流的窯斷面圖。符號(hào)說(shuō)明1玻璃熔窯2熔融玻璃原料投入部4烙融玻璃導(dǎo)出部最深部6起泡器7門(mén)檻體8平臺(tái)部9臺(tái)階10臺(tái)階的最上級(jí)11斜坡A前部循環(huán)流A2前部回溯流B后部循環(huán)流C中間部循環(huán)流D滯留區(qū)域(門(mén)檻體前部)E滯留區(qū)域(臺(tái)階后部)F滯留區(qū)域(門(mén)檻體后部)玻璃熔窯的內(nèi)面全長(zhǎng)Ls從原料投入部到第一級(jí)臺(tái)階的距離LB從原料投入部到起泡器的距離LD從原料投入部到門(mén)檻體的距離"第一級(jí)臺(tái)階的深度第二級(jí)臺(tái)階的深度L3第三級(jí)臺(tái)階的深度L4最上級(jí)臺(tái)階的平坦部的長(zhǎng)度H從最深部到熔融玻璃液面的高度Hs從最深部到最上級(jí)臺(tái)階的高度HD從最深部到門(mén)檻體上端的高度從最深部到第一級(jí)臺(tái)階的高度H2從第一級(jí)到第二級(jí)臺(tái)階的高度H3從第二級(jí)到第三級(jí)臺(tái)階的高度H4從第三級(jí)到最上級(jí)臺(tái)階的高度具體實(shí)施例方式以下，根據(jù)附圖(圖1~5)對(duì)本發(fā)明的玻璃熔窯以其結(jié)構(gòu)為中心進(jìn)行說(shuō)明。圖1表示在實(shí)施方式的玻璃熔窯的長(zhǎng)度方向的概略斷面中熔融玻璃內(nèi)的對(duì)流。圖2表示在另一實(shí)施方式的玻璃熔窯的長(zhǎng)度方向的概略斷面中熔融玻璃內(nèi)的對(duì)流。圖3表示在另一實(shí)施方式的玻璃熔窯的長(zhǎng)度方向的概略斷面中熔融玻璃內(nèi)的對(duì)流。圖4表示與實(shí)施方式的形狀相關(guān)的參數(shù)。圖5表示玻璃制品的制造方法中的工序。另外，以下說(shuō)明中，列舉作為建筑用玻璃板或汽車(chē)玻璃板的材料的鈉鈣玻璃為玻璃的例子，但是，本發(fā)明中的玻璃不限于該鈉鈣玻璃。熔融玻璃的溫度等條件可以根據(jù)玻璃種類(lèi)而變化，不限于下述條件。本發(fā)明的玻璃熔窯l從圖左具有原料投入部3、臺(tái)階9、10、起泡器6、平臺(tái)部8、門(mén)檻體7和熔融玻璃導(dǎo)出部4。使用本發(fā)明的玻璃熔窯1的玻璃制品的制造方法，具有使用玻璃熔窯1將原料從原料投入部3投入并熔融而得到熔融玻璃2的熔融工序；將熔融后從熔融玻璃導(dǎo)出部4導(dǎo)出來(lái)的熔融玻璃2成形為制品形狀的成形工序；和用于使成形后的玻璃制品中不殘留應(yīng)力的緩慢冷卻工序(參照?qǐng)D5)。成形工序有作為公知技術(shù)的浮法、延伸法(口一》了，卜法)，可以使用任一種，或者也可以使用其它方法。以下，以浮法為例進(jìn)行說(shuō)明，在成形工序中，將熔融玻璃從玻璃熔窯1下游部導(dǎo)入熔融錫浴中，使熔融玻璃漂浮在熔融錫上行進(jìn)并成形為玻璃帶。在成形工序中，為了成形為比熔融玻璃的平衡厚度薄的玻璃帶，將稱為頂輥的旋轉(zhuǎn)輥按壓在與行進(jìn)方向正交的寬度方向的兩端部上，沿寬度方向施加張力，抑制熔融錫上的玻璃帶發(fā)生寬度變小的情況，并且也沿行進(jìn)方向拉伸。后續(xù)的緩慢冷卻工序，是在成形后通過(guò)提起輥(U7卜7夕卜口一》)將玻璃帶從熔融錫中拉出后的工序。緩慢冷卻通過(guò)緩慢冷卻爐進(jìn)行，所述緩慢冷卻爐具有作為玻璃帶的搬運(yùn)機(jī)構(gòu)的金屬輥和用于將玻璃帶的溫度緩慢降低的機(jī)構(gòu)。將溫度緩慢降低的機(jī)構(gòu)通過(guò)燃燒氣體或電加熱器將其輸出受到控制的熱量供給到爐內(nèi)的必要位置，從而將玻璃帶緩慢冷卻到接近常溫的溫度區(qū)域。由此，可以消除玻璃帶中內(nèi)在的殘留應(yīng)力。關(guān)于熔融工序以外的工序，通過(guò)使用本發(fā)明的玻璃熔窯1，制造條件不受特別影響。原料投入部3配置在玻璃熔窯1的后部，具有設(shè)置在熔融玻璃2的上部區(qū)域的開(kāi)口，從此處將原料投入到預(yù)先熔融的熔融玻璃2的上層。熔融玻璃導(dǎo)出部4配置在玻璃熔窯1的前部，具有熔融玻璃2的上層部可以從玻璃熔窯導(dǎo)出的開(kāi)口。另外，原料投入部3的位置如圖1所示是熔融玻璃導(dǎo)出方向的相反側(cè)的玻璃熔窯端部的內(nèi)壁。關(guān)于這些結(jié)構(gòu)，只要能夠投入原料并且能夠?qū)С鋈廴诓Ａ?，則什么樣的結(jié)構(gòu)均可。在進(jìn)行熔融時(shí)，為了將原料熔融，利用設(shè)置在玻璃熔窯1的內(nèi)部的原料投入部3附近的熔融玻璃2上方的空間中的未圖示的燃燒器，將熔融玻璃2加熱到140(TC以上。另外，為了熔融也可以在玻璃熔窯1的側(cè)面上方配置未圖示的燃燒器等進(jìn)行加熱。熔融玻璃2的溫度在從原料投入部到熔融玻璃導(dǎo)出部之間從約165(TC降至約IOO(TC。熔融玻璃2借助于對(duì)流和循環(huán)從原料投入部3移動(dòng)到熔融玻璃導(dǎo)出部4，并從玻璃熔窯1排出。為了減少熔融玻璃的侵蝕、延長(zhǎng)壽命，玻璃熔窯1的最深部5、側(cè)面的內(nèi)壁通過(guò)組裝耐火磚等構(gòu)建而成。從不僅具有耐熱性、壽命長(zhǎng)而且減少由磚產(chǎn)生的氣泡的觀點(diǎn)考慮，耐火磚包括氧化鋁類(lèi)電熔耐火磚、氧化鋯類(lèi)電熔耐火磚、致密鉻類(lèi)磚等材料。關(guān)于第一級(jí)臺(tái)階的位置，當(dāng)設(shè)圖4所示的玻璃熔窯的內(nèi)壁的導(dǎo)出方向的全長(zhǎng)為L(zhǎng)、從作為原料投入部的熔融玻璃導(dǎo)出方向的相反側(cè)的玻璃熔窯端部的內(nèi)壁到第一級(jí)臺(tái)階的距離為L(zhǎng)s時(shí)，主要從后部區(qū)域中的溶解性和前部區(qū)域中的澄清性的平衡的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選0.15《LS/L《0.25，更優(yōu)選0.16《LS/L《0.23，特別優(yōu)選0.17《LS/L《0.21。在各臺(tái)階中，臺(tái)階的高度不必相同，但是如果考慮到由磚構(gòu)成，則包括除最上級(jí)的臺(tái)階10之外的各臺(tái)階9的深度在內(nèi)，優(yōu)選為相同長(zhǎng)度。作為臺(tái)階的斜度，如果設(shè)定為除最下級(jí)之外的各級(jí)臺(tái)階的高度的合計(jì)(H2+H3+H4)除以各級(jí)臺(tái)階的深度(熔融玻璃導(dǎo)出方向的長(zhǎng)度)的合計(jì)(除最上級(jí)之外；Li+L2+L"而得到的值，則從減小急劇的壓力損失的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選為0.02以上且0.07以下，更優(yōu)選0.03以上且0.065以下，特別優(yōu)選0.04以上且0.06以下。圖1和圖2的臺(tái)階有四級(jí)，從爐材的組裝和臺(tái)階的斜度的觀點(diǎn)考慮，臺(tái)階9可以為多個(gè)，更優(yōu)選2~8級(jí)，特別優(yōu)選36級(jí)。另外，全部臺(tái)階部分也可以由實(shí)質(zhì)上可視為斜坡的更多個(gè)臺(tái)階構(gòu)成，另外也可以將全部臺(tái)階部分由光滑的斜坡代替。平臺(tái)部8從在最深部5沿玻璃熔窯1的寬度方向橫切的最上級(jí)臺(tái)階10延伸配置。關(guān)于平臺(tái)部8(臺(tái)階的最上級(jí))的高度，當(dāng)設(shè)圖4所示的從玻璃熔窯的最深部到熔融玻璃的液面的深度為H、從玻璃熔窯的最深部到臺(tái)階的最上級(jí)的高度即平臺(tái)部8的高度為Hs時(shí)，從確保前部循環(huán)流A處的對(duì)流速度的同時(shí)防止引出量降低的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選O.IO《HS/H《0.50、更優(yōu)選0.20《HS/H《0.40、特別優(yōu)選0.25《HS/H《0.35。另外，H優(yōu)選在0.5m2m的范圍內(nèi)。關(guān)于平臺(tái)部8，優(yōu)選到玻璃熔窯1的熔融玻璃導(dǎo)出端為相同高度且不設(shè)置擾亂對(duì)流的突起物等。平臺(tái)部8通過(guò)組裝與玻璃熔窯1的內(nèi)表面的其它部分相同的耐火磚構(gòu)建而成。耐火磚的材料也可以與其它部分相同。門(mén)檻體7為了將前部和后部的循環(huán)流分開(kāi)而沿玻璃熔窯1的寬度方向橫切，配置在平臺(tái)部8的臺(tái)階的最上級(jí)IO—側(cè)。但是，門(mén)檻體713在臺(tái)階一側(cè)比起泡器6更前部一側(cè)。關(guān)于門(mén)檻體的位置，當(dāng)設(shè)圖4所示的從原料投入部到門(mén)檻體7的距離為L(zhǎng)d吋，從確保前部循環(huán)區(qū)域的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選0.30《LD/L《0.50，更優(yōu)選0.33《LD/L《0.45，特別優(yōu)迭0.36《Ld/L《0.40。另夕卜，關(guān)于門(mén)檻體7的高度，當(dāng)設(shè)圖4所示的從窯的最深部到門(mén)檻體7的上端部的高度為HD時(shí)，從將后部循環(huán)流B與前部循環(huán)流A分開(kāi)的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選0.60《HD/H《0.75，更優(yōu)選0.60《HD/H《0.70，特別優(yōu)選0.60《HD/H《0.65。另外，H優(yōu)選為0.5m至2m的范圍。另外，從形成前部回溯流A2的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選0.35《(HD-HS)/(H-HS)《0.65，更優(yōu)選0.36《(HD-HS)/(H-HS)《0.55，特別優(yōu)選0.37《(HD-Hs)/(H-Hs)《0.50。門(mén)檻體7可以通過(guò)組裝與其它部分相同的耐火磚構(gòu)建而成。門(mén)檻體7的材料可以與其它部分相同。關(guān)于門(mén)檻體的深度(窯的長(zhǎng)度方向的長(zhǎng)度)，由于只要能夠?qū)⒀h(huán)流分開(kāi)即可，因此將該深度對(duì)長(zhǎng)度方向的長(zhǎng)度L的比優(yōu)選設(shè)定為0.015~0.033，更優(yōu)選設(shè)定為0.016~0.025，特別優(yōu)選設(shè)定為0.017~0.023。起泡器6以沿玻璃熔窯1的寬度方向橫切的方式設(shè)置在臺(tái)階的級(jí)上，從窯的底面產(chǎn)生氣泡，且在熔融玻璃2中主要產(chǎn)生向上的對(duì)流。設(shè)置起泡器6的臺(tái)階級(jí)可以是多個(gè)臺(tái)階9中的任一個(gè)。另外，起泡器6也可以位于臺(tái)階的最上級(jí)10上門(mén)檻體7的后部側(cè)。起泡器6如果在該范圍，則如后所述效果沒(méi)有顯著差別。關(guān)于起泡器的位置，當(dāng)設(shè)圖4所示的從原料投入部到起泡器的距離為L(zhǎng)B時(shí)，從形成后部循環(huán)流B與前部循環(huán)流A之間的中間部循環(huán)流C的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選0.20《LB/L《0.40，更優(yōu)選0.22《LB/L《0.38，特別優(yōu)選0.24《LB/L《0.36。泡的排出量因窯的結(jié)構(gòu)而異。以下，利用圖1對(duì)本發(fā)明的玻璃熔窯內(nèi)的熔融玻璃的對(duì)流特性及其效果進(jìn)行說(shuō)明。如圖1所示，本發(fā)明的玻璃熔窯1的結(jié)構(gòu)中，設(shè)置有位于從玻璃熔窯的內(nèi)部最深部5的中間部沿寬度方向橫切的多個(gè)臺(tái)階9的中段的起泡器6、和在多個(gè)臺(tái)階的最上級(jí)的臺(tái)階10—側(cè)的門(mén)檻體7，因此，可以實(shí)現(xiàn)前述的圖7的堰窯的特征即后部循環(huán)流B由于起泡器6的大量使用而產(chǎn)生的循環(huán)旺盛化和后部溫度水平的高溫保持，改善熔融玻璃2的均質(zhì)性。起泡器6如果象圖2所示位于臺(tái)階最上級(jí)10上門(mén)檻體7的后部側(cè)，則對(duì)流結(jié)構(gòu)與圖1情況下沒(méi)有顯著差別，具有同樣的效果。在圖2的起泡器位置的情況下，可以相對(duì)地加大后部循環(huán)流B。但是，后部循環(huán)流的大小是由各玻璃熔窯確定的事項(xiàng)。另外，在門(mén)檻體7的后部側(cè)流路斷面緩慢變窄，因此流路斷面沒(méi)有急劇縮小，在堰窯及圖9的堰&臺(tái)階窯中所擔(dān)心的門(mén)檻體7的后部附近側(cè)的熔融玻璃2的滯留區(qū)(門(mén)檻體后部)F不存在。另外，在起泡器6與門(mén)檻體7之間，與原料投入部3的區(qū)域和起泡器6后部相比，流路斷面變窄，由此形成上下兩個(gè)中間部循環(huán)流C，該區(qū)域內(nèi)的循環(huán)受到抑制，向前部流動(dòng)的熔融玻璃2的前部循環(huán)流A的速度變小。結(jié)果，與圖6的平窯不同，在門(mén)檻體7的前部區(qū)域即臺(tái)階的上部區(qū)域的高溫下的滯留時(shí)間變長(zhǎng)并且堰窯中所擔(dān)心的滯留區(qū)域(門(mén)檻體前部)D不存在，澄清性提高。特別是門(mén)檻體7前部附近的熔融玻璃2的上層區(qū)域，是對(duì)澄清很重要的部分，通過(guò)將此處的熔融玻璃2的溫度保持在高溫，可以得到高脫泡(澄清)效果。另外，在臺(tái)階的最上級(jí)10及平臺(tái)部8的前部循環(huán)區(qū)域中變淺并且存在門(mén)檻體7，因此從熔融玻璃上方的燃燒空間或熔融玻璃上層透過(guò)紅外線導(dǎo)致平臺(tái)部底面升溫，另外門(mén)檻體7附近的熔融玻璃導(dǎo)出部4一側(cè)的停滯部變小，因此可以減少再沸騰、波筋的產(chǎn)生。另外，由于門(mén)檻體7前部循環(huán)流A的后進(jìn)流與前進(jìn)流具有相同程度的流速，并且在平臺(tái)部8上具有門(mén)檻體7且門(mén)檻體7的高度比堰窯低，因此容易通過(guò)上述門(mén)檻體7上部的澄清性高的區(qū)域回溯到中間區(qū)域或后部，各部的滯留也消失，其結(jié)果，可以實(shí)現(xiàn)在其它玻璃熔窯中沒(méi)有觀察到的再熔融、再加熱、再澄清導(dǎo)致的高均質(zhì)化和澄清。以上的臺(tái)階、起泡器、門(mén)檻體及平臺(tái)部的構(gòu)成要素成為一體而表現(xiàn)顯著效果，解決現(xiàn)有窯的各問(wèn)題，不引起引出量下降，可以得到高澄清性和均質(zhì)性。另外，說(shuō)明是針對(duì)包含多個(gè)臺(tái)階的情況進(jìn)行的，但是，作為圖3所示的另一實(shí)施方式，存在圖1的全部臺(tái)階部分由斜坡11代替的情況。另外，也可以由更多臺(tái)階構(gòu)成圖1的4級(jí)臺(tái)階，成為基本上與斜坡同樣的結(jié)構(gòu)。這些情況下也可以得到與臺(tái)階狀的情況同樣的效果。斜坡11部分也可以通過(guò)組裝與臺(tái)階部分相同的耐火磚而形成。但是，在形成斜坡部時(shí)，作業(yè)時(shí)間比臺(tái)階的情況長(zhǎng)。將圖2的臺(tái)階部分代替為斜坡時(shí)，也具有與圖3同樣的效果。實(shí)施例為了確認(rèn)本發(fā)明的玻璃熔窯的斷面結(jié)構(gòu)中對(duì)澄清性和均質(zhì)性的有效性，對(duì)本發(fā)明的玻璃熔窯及其它窯的對(duì)流進(jìn)行數(shù)值分析。對(duì)流的分析利用基于差分法的程序，將熔融玻璃作為非壓縮流體來(lái)考慮溫度與粘性的關(guān)系，以玻璃熔窯操作條件、玻璃熔窯形狀、爐材構(gòu)成作為輸入條件進(jìn)行。本程序進(jìn)行熔融玻璃的上部燃燒空間的傳熱分析和熔融玻璃的熱對(duì)流分析。在上部燃燒空間的傳熱分析中，計(jì)算確定輻射量的傳熱比率的角關(guān)系(形態(tài)系數(shù))、上部輻射、對(duì)流傳熱，計(jì)算給予熔融玻璃表面的傳熱量。在熱對(duì)流分析中，解開(kāi)與速度和溫度相關(guān)的相關(guān)方程式，計(jì)算速度和溫度。分析由本公司開(kāi)發(fā)的程序進(jìn)行，但是，利用可以進(jìn)行熔融玻璃的對(duì)流數(shù)值分析的軟件、例如商標(biāo)名GFM(開(kāi)發(fā)銷(xiāo)售夕"，7廿一匕'義公司、千工〕)或商標(biāo)名GTM-X(開(kāi)發(fā)銷(xiāo)售TNO、才，乂夕'、)等，根據(jù)反映各窯結(jié)構(gòu)的玻璃物性，也可以進(jìn)行同樣的計(jì)算，得到定性上同樣的結(jié)果。實(shí)施例1為本申請(qǐng)發(fā)明的玻璃熔窯(圖1)、比較例1為平窯(圖6)、比較例2為堰窯(圖7)、比較例3為臺(tái)階窯(圖8)。另外，堰&臺(tái)階窯(圖9)對(duì)澄清性和均質(zhì)性的效果與堰窯相比沒(méi)有顯著差別。表1和表2列出對(duì)各窯的主要分析條件。另外，分析以鈉鈣玻璃為對(duì)象，全部玻璃熔窯中的引出量相同(500噸/天)，如一般的玻璃熔窯一樣在長(zhǎng)度方向的長(zhǎng)度比寬度方向的長(zhǎng)度充分長(zhǎng)，長(zhǎng)度方向的對(duì)流與寬度方向的對(duì)流相比占優(yōu)勢(shì)地位的條件下進(jìn)行。另外，玻璃熔窯的長(zhǎng)度方向的長(zhǎng)度L相對(duì)于熔融玻璃的最深部的深度H的比為30，門(mén)檻體的深度相對(duì)于長(zhǎng)度方向的長(zhǎng)度L的比為0.02，H為1.5m。H如果在0.5m至2m的范圍內(nèi)，則可以得到基本同樣的效果。另外，通過(guò)實(shí)施例和比較例為了明確效果的不同，對(duì)給予各玻璃熔窯的熱量和起泡器流量進(jìn)行設(shè)定，使得全部玻璃熔窯中作為對(duì)澄清性很重要的參數(shù)的門(mén)檻體前部上層的熔融玻璃的溫度為1500°C、導(dǎo)出口的熔融玻璃的溫度為IIO(TC。由起泡器產(chǎn)生的泡單位時(shí)間的排出量在實(shí)施例1的情況下設(shè)定為1.0，在比較例1、比較例2和比較例3中分別設(shè)定為0.1、1.0和0.3。由此，可以在各玻璃熔窯得到比較高效果的條件下進(jìn)行比較。表3中列出表示各玻璃熔窯中澄清性和均質(zhì)性的程度的品質(zhì)預(yù)測(cè)指標(biāo)。指標(biāo)a與臺(tái)階的最上級(jí)(前部)的熔融玻璃從下層部的巻起有關(guān)，因此由下層部的對(duì)流(后進(jìn)流中)中的上升矢量來(lái)定義。該上升矢量小的情況下，下層部的溫度歷史不同的基材不巻起，由此產(chǎn)生的泡缺陷少，澄清性好。指標(biāo)b與均質(zhì)性有關(guān)，因此由后部循環(huán)流的剪切力來(lái)定義。該剪切力大的情況下，熔融玻璃被均勻攪拌，均質(zhì)性好。指標(biāo)c與澄清性有關(guān)，因此由門(mén)檻體前部附近的熔融玻璃在上層高溫區(qū)(145(TC以上)的滯留時(shí)間來(lái)定義。在該高溫區(qū)的滯留時(shí)間越長(zhǎng)，則澄清越好。另外，指標(biāo)c作為表示澄清性的指標(biāo)，其相對(duì)重要度比指標(biāo)a高。另外，各指標(biāo)表示比較例1設(shè)為l.O時(shí)的比。如表3所示，關(guān)于指標(biāo)a，實(shí)施例1顯示最高的澄清性。另外，關(guān)17于指標(biāo)b，實(shí)施例1的指標(biāo)值比比較例2小，但是與比較例1和比較例3相比更大，顯示良好的均質(zhì)性。關(guān)于指標(biāo)c,實(shí)施例l顯示最高的澄清性。在實(shí)施例1中，前部后進(jìn)流也在該高溫區(qū)匯合，因此顯示更高的澄清性。在實(shí)施例1中，除了指標(biāo)a，指標(biāo)c的指標(biāo)值最高，這表示本發(fā)明的玻璃熔窯的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的澄清性與其它玻璃熔窯相比顯著更高。從這些結(jié)果可以看出，實(shí)施例1作為同時(shí)實(shí)現(xiàn)澄清性和均質(zhì)性的結(jié)構(gòu)是有效的。另外，作為本發(fā)明的玻璃熔窯，制作與實(shí)施例1基本相同條件的玻璃熔窯，并對(duì)該玻璃熔窯制作的玻璃制品的澄清性和均質(zhì)性進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)果正如所預(yù)料的一樣，得到比現(xiàn)有窯更高的品質(zhì)。由以上可以看出，包含以本發(fā)明的玻璃熔窯的斷面結(jié)構(gòu)為特征的熔融工序的玻璃制品的制造方法，在澄清性和均質(zhì)性方面有效。得到的高澄清性和均質(zhì)性，也可以使該程度下引出量增加，也可以提高生產(chǎn)率。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>產(chǎn)業(yè)實(shí)用性本發(fā)明適于具有各種組成的玻璃的熔融及由包含該玻璃的玻璃制品的制造方法。權(quán)利要求1.一種玻璃熔窯，其特征在于，具有從玻璃熔窯的內(nèi)部的最深部的中間部分沿熔融玻璃導(dǎo)出方向上升、并且沿與該熔融玻璃導(dǎo)出方向正交的寬度方向橫切的多個(gè)臺(tái)階；從所述臺(tái)階的最上級(jí)臺(tái)階沿所述熔融玻璃導(dǎo)出方向延伸、并且沿所述寬度方向橫切的平臺(tái)部；在所述平臺(tái)部的臺(tái)階一側(cè)沿所述寬度方向橫切的門(mén)檻體；和在所述臺(tái)階的最下級(jí)的臺(tái)階上面與所述門(mén)檻體之間沿所述寬度方向橫切的起泡器。2.如權(quán)利要求1所述的玻璃熔窯，其中，當(dāng)設(shè)所述玻璃熔窯的內(nèi)壁的所述熔融玻璃導(dǎo)出方向的全長(zhǎng)為L(zhǎng)、從該熔融玻璃導(dǎo)出方向的相反側(cè)的玻璃熔窯端部的內(nèi)壁到所述臺(tái)階的第一級(jí)臺(tái)階的距離為L(zhǎng)s時(shí)，所述臺(tái)階的位置滿足0.15《LS/L《0.25。3.如權(quán)利要求1或2所述的玻璃熔窯，其中，所述臺(tái)階的除最下級(jí)以外的各級(jí)臺(tái)階的高度之和除以所述臺(tái)階的除最上級(jí)以外的各級(jí)臺(tái)階的所述熔融玻璃導(dǎo)出方向的長(zhǎng)度之和而得到的值為0.020.07。4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的玻璃熔窯，其中，當(dāng)設(shè)從所述玻璃熔窯的最深部到熔融玻璃的液面的深度為H、從該玻璃熔窯的最深部到所述臺(tái)階的最上級(jí)臺(tái)階的高度為Hs時(shí)，所述臺(tái)階的高度滿足0KH《2.0m且0.10《HS/H《0.50。5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的玻璃熔窯，其中，所述臺(tái)階的級(jí)數(shù)為3~6。6.—種玻璃熔窯，其特征在于，具有從玻璃熔窯的內(nèi)部的最深部的中間部分沿熔融玻璃導(dǎo)出方向上升、并且沿與該熔融玻璃導(dǎo)出方向正交的寬度方向橫切的斜坡；從所述斜坡的最上部沿所述熔融玻璃導(dǎo)出方向延伸、并且沿所述寬度方向橫切的平臺(tái)部；在所述平臺(tái)部的斜坡一側(cè)沿所述寬度方向橫切的門(mén)檻體；和在所述斜坡的上升開(kāi)始位置與所述門(mén)檻體之間沿所述寬度方向橫切的起泡器。7.如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的玻璃熔窯，其中，當(dāng)設(shè)所述玻璃熔窯的內(nèi)壁的所述熔融玻璃導(dǎo)出方向的全長(zhǎng)為L(zhǎng)、從該熔融玻璃導(dǎo)出方向的相反側(cè)的玻璃熔窯端部的內(nèi)壁到該門(mén)檻體的距離為L(zhǎng)o時(shí)，所述門(mén)檻體的位置滿足0.30《LD/L《0.50。8.如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的玻璃熔窯，其中，當(dāng)設(shè)從所述玻璃熔窯的最深部到熔融玻璃的液面的深度為H、從該玻璃熔窯的最深部到該門(mén)檻體的上端部的高度為Hd吋，所述門(mén)檻體的高度滿足0.5m《H《2.0m且0.60《HD/H《0.75。9.如權(quán)利要求8所述的玻璃熔窯，其中，所述門(mén)檻體的高度還滿足0.35《(HD-HS)/(H-HS)《0.65。10.如權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的玻璃熔窯，其中，所述門(mén)檻體的所述熔融玻璃導(dǎo)出方向的長(zhǎng)度相對(duì)于所述玻璃熔窯的內(nèi)壁的該導(dǎo)出方向的全長(zhǎng)L為0.015L0.033L。11.如權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的玻璃熔窯，其中，當(dāng)設(shè)所述玻璃熔窯的內(nèi)壁的所述導(dǎo)出方向的全長(zhǎng)為L(zhǎng)、從該熔融玻璃導(dǎo)出方向的相反側(cè)的玻璃熔窯端部的內(nèi)壁到該起泡器的距離為L(zhǎng)b吋，所述起泡器的位置滿足0.20《LB/L《0.40。12.如權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的玻璃熔窯，其中，所述起泡器與所述門(mén)檻體位于所述平臺(tái)部。13.如權(quán)利要求1至5及7至11中任一項(xiàng)所述的玻璃熔窯，其中，所述起泡器位于所述臺(tái)階的除最上級(jí)臺(tái)階以外的臺(tái)階上。14.如權(quán)利要求6至11中任一項(xiàng)所述的玻璃熔窯，其中，所述起泡器位于所述斜坡上。15.—種熔融玻璃的制造方法，其特征在于，利用權(quán)利要求1至14中任一項(xiàng)所述的玻璃熔窯來(lái)熔融玻璃原料。16.—種玻璃制品的制造方法，其特征在于，包括以下熔融工序利用權(quán)利要求1至14中任一項(xiàng)所述的玻璃熔窯來(lái)熔融玻璃原料。全文摘要本發(fā)明涉及一種玻璃熔窯，其具有從玻璃熔窯的內(nèi)部的最深部的中間部分沿熔融玻璃導(dǎo)出方向上升、并且沿與該熔融玻璃導(dǎo)出方向正交的寬度方向橫切的多個(gè)臺(tái)階；從臺(tái)階的最上級(jí)臺(tái)階沿所述熔融玻璃導(dǎo)出方向延伸、并且沿所述寬度方向橫切的平臺(tái)部；在平臺(tái)部的臺(tái)階一側(cè)沿所述寬度方向橫切的門(mén)檻體；和在臺(tái)階的最下級(jí)的臺(tái)階上面與門(mén)檻體之間沿所述寬度方向橫切的起泡器。也可以具有斜坡代替上述的全部臺(tái)階。文檔編號(hào)C03B5/182GK101687677SQ20088002301公開(kāi)日2010年3月31日申請(qǐng)日期2008年7月1日優(yōu)先權(quán)日2007年7月2日發(fā)明者舟越久申請(qǐng)人:旭硝子株式會(huì)社