專利名稱：玻璃熔融爐、熔融玻璃的制造方法、玻璃制品的制造裝置以及玻璃制品的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在高溫氣相氣氛中將玻璃原料粒子形成為液態(tài)的玻璃粒子來制造熔融玻璃的玻璃熔融爐、利用該玻璃熔融爐的熔融玻璃的制造方法、具備該熔融爐的玻璃制品的制造裝置以及使用上述制造方法的玻璃制品的制造方法。
背景技術(shù)：
專利文獻1、2中揭示了一種玻璃熔融爐，該玻璃熔融爐作為在高溫氣相氣氛中將玻璃原料粒子熔融、聚積來制造玻璃溶液的玻璃熔融爐，在玻璃熔融爐的頂部具備玻璃原料粒子投入部和用于形成將玻璃原料粒子熔融的高溫氣相氣氛的加熱單元。
該玻璃熔融爐為以下裝置將從玻璃原料粒子投入部投入爐內(nèi)的玻璃原料粒子在利用加熱單元加熱的高溫氣相氣氛中熔融以形成液態(tài)玻璃粒子，再使液態(tài)玻璃粒子聚積在玻璃熔融爐底部以形成玻璃融液，然后將玻璃融液暫時積存在玻璃熔融爐底部后將其排出。此外，這種熔融玻璃的制法作為玻璃的空中熔化法(日語気中溶融法(In-flightmelting))被知曉。與現(xiàn)有的利用西門子窯(日語'>一> 窯)的熔融法相比，通過該空中熔化法，能夠?qū)⒉Ａ廴诠ば虻哪茉聪慕档椭?/3左右并且能在短時間內(nèi)熔融，從而被認為能夠?qū)崿F(xiàn)熔融爐的小型化、蓄熱室的省略、品質(zhì)的提高、CO2的削減、玻璃品種的變更時間變短。這種玻璃的空中熔化法作為節(jié)能技術(shù)受到關(guān)注。可是,從玻璃原料粒子投入部投入的玻璃原料粒子一般使用由玻璃原料的混合物聚集而成的粒子構(gòu)成、且制粒成粒徑1_以下的粒子。投入到玻璃熔融爐中的玻璃原料粒子在高溫的氣相氣氛中下降(飛翔)期間一粒一粒熔融而成為液態(tài)玻璃粒子，液態(tài)玻璃粒子向下方落下而聚積在玻璃熔融爐底部，從而形成玻璃融液。由該玻璃原料粒子生成的液態(tài)玻璃粒子也可表現(xiàn)為玻璃液滴。為了在高溫的氣相氣氛中在短時間內(nèi)由玻璃原料粒子生成液態(tài)玻璃粒子，玻璃原料粒子的粒徑須為如上所述的很小的粒徑。此外，一般的情況下，由每個玻璃原料粒子生成的每個液態(tài)玻璃粒子須為具有大致相同玻璃組成的粒子。由于玻璃原料粒子和液態(tài)玻璃粒子都是很小的粒子，因此在玻璃原料粒子成為液態(tài)玻璃粒子時所產(chǎn)生的分解氣體成分不會被封閉在生成的液態(tài)玻璃粒子的內(nèi)部而是幾乎全部都被排放到液態(tài)玻璃粒子外部。因此，在液態(tài)玻璃粒子聚積而成的玻璃融液中產(chǎn)生氣泡的可能性很小。另一方面，各玻璃原料粒子為構(gòu)成原料成分大致均一的粒子，由此產(chǎn)生的各液態(tài)玻璃粒子的玻璃組成也彼此均一。由于液態(tài)玻璃粒子間的玻璃組成的差異較小，因此在大量的液態(tài)玻璃粒子聚積而形成的玻璃融液內(nèi)產(chǎn)生玻璃組成不同的部分的可能性較小。因此，現(xiàn)有的玻璃熔融爐所必需的用于使玻璃融液的玻璃組成變得均質(zhì)的均質(zhì)化技術(shù)在空中熔化法中根本不需要。即使出現(xiàn)少數(shù)的液態(tài)玻璃粒子與其它大部分的液態(tài)玻璃粒子在玻璃組成上不同的情況，由于液態(tài)玻璃粒子為粒徑很小的粒子，因此由玻璃組成不同的少數(shù)液態(tài)玻璃粒子產(chǎn)生的在玻璃融液中的玻璃組成的異質(zhì)區(qū)域也很小，因而該異質(zhì)區(qū)域容易在短時間內(nèi)變得均質(zhì)而消失。這樣，空中熔化法能夠減少玻璃融液的均質(zhì)化所需要的熱能，縮短均質(zhì)化所需的時間。作為形成高溫氣相氣氛的加熱單元，專利文獻1、2的玻璃熔融爐具備多根電弧電極(日語7 —々電極)、氧燃燒噴嘴，通過多根電弧電極形成的熱等離子體電弧、使用氧燃燒噴嘴的氧燃燒火焰(Flame)在爐內(nèi)形成約1600°C以上的高溫氣相氣氛。通過向該高溫氣相氣氛中投入玻璃原料粒子，使玻璃原料粒子在高溫氣相氣氛內(nèi)變化為液態(tài)玻璃粒子。此夕卜，作為專利文獻I中使用的玻璃原料粒子，從能夠在短時間內(nèi)變化為液態(tài)玻璃粒子、產(chǎn)生氣體的排放容易的角度考慮，使用粒徑為O. 5_(加權(quán)平均)以下的粒子。而且，從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態(tài)玻璃粒子間的玻璃組成變化減小的角度考慮，使用粒徑為O. 01mm(加權(quán)平均)以上的粒子。利用專利文獻1、2的玻璃熔融爐制造出的約1600°C的熔融玻璃從玻璃熔融爐供 應(yīng)至溫度調(diào)整槽或者澄清槽中，在這里冷卻至可成形的溫度(鈉鈣玻璃為約1000°C左右)。然后，該熔融玻璃可供應(yīng)至浮法錫槽、熔融成形機、軋制成形機、吹塑成形機、壓模機等玻璃制品的成形單元，在這里成形為各種形狀的玻璃制品。然后，利用退火單元將成形的玻璃制品冷卻至大致室溫，其后，在經(jīng)過根據(jù)需要而進行的利用切割單元的切割工序和/或其它后續(xù)工序后，制成所需的玻璃制品。現(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻專利文獻I :日本專利特開2006-199549號公報專利文獻2 :日本專利特開2007-297239號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的技術(shù)問題專利文獻1、2中公開的玻璃熔融爐中，落在玻璃融液面上的液態(tài)玻璃粒子混入先熔融的玻璃融液，通過進一步進行熔融來制造無未熔融物的熔融玻璃。但是，如果液態(tài)玻璃粒子連續(xù)落在玻璃融液面上的同一位置，則有可能存在于玻璃熔融爐內(nèi)的空氣等氣體混入液態(tài)玻璃粒子或玻璃融液而生成氣泡。液態(tài)玻璃粒子落在液面上時生成的氣泡是指，在液態(tài)玻璃粒子相互間或液態(tài)玻璃粒子與玻璃融液之間混入空氣或燃燒氣體等氣體而生成的氣泡。例如，接觸玻璃融液表面的大致球狀的液態(tài)玻璃粒子在與玻璃融液成為一體而變平坦之前，另外的液態(tài)玻璃粒子落在該變平坦前的液態(tài)玻璃粒子之上而與之接觸，在兩液態(tài)玻璃粒子之間或兩液態(tài)玻璃粒子與玻璃融液面之間等，存在混入空氣等氣體的情況。另外，雖然液態(tài)玻璃粒子接觸玻璃融液表面時生成氣泡的發(fā)生概率低，但在高溫氣相氣氛中剛?cè)廴诘囊簯B(tài)玻璃粒子自身有殘存的溶存氣體等的情況下，還存在以下情況含有該溶存氣體等的液態(tài)玻璃粒子在接觸玻璃融液并將要與玻璃融液成為一體之前或剛剛成為一體后，在該液態(tài)玻璃粒子部分上堆積其它液態(tài)玻璃粒子，液態(tài)玻璃粒子中所含的溶存氣體等被封閉而成為氣泡。如上所述，專利文獻1、2的玻璃熔融爐中存在有時無法制造氣泡少的優(yōu)質(zhì)熔融玻璃的缺陷。
此外，專利文獻2中雖然公開了為使落在玻璃溶液面上的液態(tài)玻璃粒子擴散而定期地對熔融玻璃的液面進行攪拌的技術(shù)，但在攪拌液面時，混入玻璃融液的空氣及溶存氣體會擴散，反而會進入熔融玻璃中，因此存在脫泡效率下降、無法制造優(yōu)質(zhì)的熔融玻璃的問題。本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的發(fā)明，其目的在于提供能夠制造優(yōu)質(zhì)的熔融玻璃的熔融玻璃的制造方法、玻璃熔融爐、玻璃制品的制造方法以及玻璃制品的制造裝置。解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案本發(fā)明人以上述技術(shù)問題為目的進行了認真研究，結(jié)果獲得下述發(fā)現(xiàn)。S卩，獲得以下發(fā)現(xiàn)使上述的空中熔化法中假想的氣泡在作為氣泡發(fā)生場所的玻 璃融液的融液面處消失是很有效的。另外，將較低溫的未熔融的粉體狀原料投入到玻璃融液面上、于熔融玻璃中設(shè)置電極、將玻璃原料熔融的所謂的冷爐頂型電熔融爐中，在熔融玻璃和玻璃原料的層之間的界面會生成半熔融狀態(tài)的玻璃層。該玻璃層被稱為所謂的硬殼層(日文^ 7卜層)。該硬殼層包含由于與作為本發(fā)明的問題的落在液面上時產(chǎn)生的氣泡相同的機理而產(chǎn)生的氣泡。如果為減少該硬殼層而對玻璃融液上層進行加熱以減少未熔融玻璃，則存在以下2個問題。第一，由于根據(jù)該玻璃溶液的對流的特性而在從玻璃融液面起算朝下30cm以上的玻璃融液的中層的位置設(shè)置電極，因此玻璃融液的深度方向的溫度分布從中層到下層逐漸變高，即使在上層設(shè)置補充的電極，也會因為電流線的關(guān)系而難以充分加熱上層。第二，如果將電極配置于玻璃融液的上層，則會因電極附近的溫度上升而形成被局部加熱的區(qū)域，導(dǎo)致在硬殼層下氣體積存在局部，使硬殼層變?yōu)闅馇驙睢Ｆ浣Y(jié)果為，作為硬殼層和硬殼層之上的絕熱層而發(fā)揮作用的玻璃原料層會產(chǎn)生龜裂，產(chǎn)生裸露出玻璃融液的部分，使從硬殼層下的玻璃融液釋放的放熱量增加。由于以上的問題，會對穩(wěn)定的生產(chǎn)帶來障礙。其中，第二個問題在現(xiàn)有的西門子窯的電助熔中也會發(fā)生。出于以上的理由，在現(xiàn)有的玻璃熔融爐中沒有采用以使氣泡消失為目的等對玻璃融液的上層、特別是玻璃融液面附近積極地加熱的方法。與此相對，由于空中熔化法的特征，即使對玻璃融液的上層、特別是融液面附近積極地加熱，由于液態(tài)玻璃粒子比較均勻地層疊在通過在高溫氣相氣氛中的熔融而積存的融液上層，因此也不會產(chǎn)生硬殼層自身。此外，根據(jù)本發(fā)明人的研究，發(fā)現(xiàn)與電熔融爐的對流相比，空中熔化法中直到玻璃融液的較為上層對流都穩(wěn)定。此外，與電熔融爐不同，空中熔化法的熔融爐中的玻璃融液的上層的溫度本來就高。因此，本發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)在空中熔化法中，也不易發(fā)生由于對玻璃融液的上層加熱而引起的對流的紊亂。S卩，可知雖然現(xiàn)有的熔融爐難以積極地實施對玻璃融液面附近的加熱，但為空中熔化法時能夠積極地實施對玻璃融液面附近的加熱。如上所述，在對空中熔化法的特征進行認真研究后才發(fā)現(xiàn)，能夠順暢地促進作為本發(fā)明的課題的落在融液面上的液態(tài)玻璃粒子及玻璃融液的脫泡。如上想到的本發(fā)明提供一種玻璃熔融爐，其為在玻璃熔融爐內(nèi)的氣相氣氛中使玻璃原料粒子成為液態(tài)玻璃粒子、再使該液態(tài)玻璃粒子聚積在玻璃熔融爐的底部以形成玻璃融液、然后將該玻璃融液排出的玻璃熔融爐，其特征是，具備朝下設(shè)置在上述玻璃熔融爐內(nèi)的上部爐壁部的玻璃原料粒子投入部，用于在上述玻璃原料粒子投入部的下方形成使玻璃原料粒子成為液態(tài)玻璃粒子的氣相部的第一加熱單兀，對上述玻璃融液的上層進行加熱的第二加熱 單元，聚積上述液態(tài)玻璃粒子以形成玻璃融液的爐底部，和將上述玻璃融液排出的排出部。上述記載中，“使液態(tài)玻璃粒子聚積在玻璃熔融爐的底部以形成玻璃融液”還包括使液態(tài)玻璃粒子落在聚積于玻璃熔融爐底部的玻璃融液的表面上以形成玻璃融液的含義，“將玻璃融液排出”還包括將聚積的玻璃融液連續(xù)排出的含義。本發(fā)明的玻璃熔融爐中，較好是上述第二加熱單元以該加熱單元的加熱部的上端部位于從上述玻璃融液的假想的融液面起算朝下20cm以內(nèi)、特別是朝下15cm以內(nèi)的位置的方式進行設(shè)置。這里，上述玻璃融液的假想的融液面表示在穩(wěn)定地運行玻璃熔融爐的狀態(tài)下的融液面。本發(fā)明的玻璃熔融爐中，較好是上述第二加熱單元以該加熱單元的加熱部的上端部或者前端部的至少一部分位于從上述玻璃融液的假想的融液面起算朝下20cm以內(nèi)、特別是15cm以內(nèi)的位置的方式進行設(shè)置。本發(fā)明的玻璃熔融爐中，較好是上述第二加熱單元以該加熱單元的加熱部的下端部位于從上述玻璃融液的假想的融液面起算朝下不到50cm的位置的方式進行設(shè)置。本發(fā)明的玻璃熔融爐中，較好是上述第二加熱單元為具有向上述玻璃融液通電的電極的通電加熱單元或發(fā)熱體。本發(fā)明的玻璃熔融爐中，較好是上述發(fā)熱體具有通過傳熱對上述玻璃融液進行加熱的發(fā)熱單元。本發(fā)明的玻璃熔融爐中，較好是上述發(fā)熱體為板狀體，且該板狀體的發(fā)熱面沿水平方向進行配置。本發(fā)明的玻璃熔融爐中，較好是上述發(fā)熱體為燃氣管，且該燃燒管沿水平方向進行配置。本發(fā)明的玻璃熔融爐中，較好是上述第一加熱單元具備可產(chǎn)生氧燃燒火焰的氧燃燒器和由可產(chǎn)生熱等離子體的一對以上的電極構(gòu)成的多相電弧等離子體發(fā)生裝置中的至少一種。本發(fā)明提供一種熔融玻璃的制造方法，其特征是，使用上述的玻璃熔融爐將玻璃原料粒子制成液態(tài)玻璃粒子。本發(fā)明提供一種熔融玻璃的制造方法，其為在玻璃熔融爐內(nèi)的氣相氣氛中使玻璃原料粒子成為液態(tài)玻璃粒子、再使該液態(tài)玻璃粒子聚積在玻璃熔融爐的底部以形成玻璃融液的熔融玻璃的制造方法，其特征是，從上述玻璃熔融爐內(nèi)的上部爐壁部向下供應(yīng)上述玻璃原料粒子，使上述玻璃原料粒子穿過利用第一加熱單兀形成的氣相部而成為液態(tài)玻璃粒子，聚積上述液態(tài)玻璃粒子以形成玻璃融液，再利用第二加熱單元對上述玻璃融液上層進行加熱。本發(fā)明的熔融玻璃的制造方法中，較好是在加熱部的上端位于從上述玻璃融液的融液面起算朝下20cm以內(nèi)、特別是朝下15cm以內(nèi)的位置進行上述玻璃融液上層的加熱。
本發(fā)明的熔融玻璃的制造方法中，較好是在加熱部的下端位于從上述玻璃融液的融液面起算朝下不到50cm的位置進行上述玻璃融液上層的加熱。
本發(fā)明的熔融玻璃的制造方法中，較好是上述玻璃融液上層被加熱至該玻璃融液上層的粘度達到30Pa · s以下的溫度。本發(fā)明的熔融玻璃的制造方法中，較好是在上述熔融玻璃為鈉鈣玻璃時，該玻璃融液上層被加熱至1450°C以上。本發(fā)明還提供一種玻璃制品的制造裝置，其具備上述的玻璃熔融爐、設(shè)置于該玻璃熔融爐的上述排出部的下游側(cè)的對熔融玻璃進行成形的成形單元、對成形后的玻璃進行退火的退火單元。本發(fā)明還提供一種玻璃制品的制造方法，其特征是，包括利用上述的熔融玻璃的制造方法來制造熔融玻璃的工序、對該熔融玻璃進行成形的工序和對成形后的玻璃進行退火的工序。發(fā)明的效果 根據(jù)如上說明的本發(fā)明的玻璃熔融爐及熔融玻璃的制造方法，能夠順暢地促進落在玻璃融液的表面上的液態(tài)玻璃粒子及玻璃融液的脫泡，因此能夠制造優(yōu)質(zhì)的熔融玻璃。此外，根據(jù)本發(fā)明的玻璃制品的制造裝置及玻璃制品的制造方法，能夠利用本發(fā)明的玻璃熔融爐及熔融玻璃的制造方法來大量制造優(yōu)質(zhì)的熔融玻璃，因此能夠長期生產(chǎn)品質(zhì)良好的玻璃制品。附圖的簡單說明圖I為構(gòu)成本發(fā)明的玻璃制品的制造裝置的實施方式I的玻璃熔融爐的縱向剖視圖。圖2為圖I所示的實施方式I的加熱裝置的結(jié)構(gòu)圖。圖3為實施方式2的加熱裝置的結(jié)構(gòu)圖。圖4為實施方式3的加熱裝置的結(jié)構(gòu)圖。圖5為實施方式4的加熱裝置的結(jié)構(gòu)圖。圖6為實施方式5的加熱裝置的結(jié)構(gòu)圖。圖7是圖6所示的加熱裝置的立體圖。圖8為實施方式6的加熱裝置的結(jié)構(gòu)圖。圖9是圖8所示的加熱裝置的俯視圖。

圖10是表示實施方式的玻璃制品的制造方法的流程圖。
具體實施例方式以下，參考附圖對本發(fā)明的熔融玻璃的制造方法、玻璃熔融爐、玻璃制品的制造方法及玻璃制品的制造裝置的優(yōu)選實施方式進行說明。在圖示的玻璃熔融爐中，用于形成高溫氣相部的第一加熱單元由氧燃燒器構(gòu)成。氣相部、即氣相氣氛由氧燃燒器的火焰中及火焰附近的高溫部構(gòu)成。用于向氣相部供應(yīng)玻璃原料粒子的玻璃原料粒子投入部與氧燃燒器形成一體，在氧燃燒器出口附近供應(yīng)燃燒氣體的管和供應(yīng)氧氣的管以及供應(yīng)玻璃原料粒子的管同軸構(gòu)成。將該玻璃原料粒子投入部與氧燃燒器的組合稱為玻璃原料粒子加熱組合件。圖I是構(gòu)成本發(fā)明的玻璃制品的制造裝置的實施方式I的玻璃熔融爐10的縱向剖視圖，圖2是玻璃熔融爐10的縱向剖視圖。
如圖I所示的玻璃熔融爐10具備熔融槽12和玻璃融液G的排出口 14，熔融槽12、排出口由周知的耐火磚構(gòu)成。此外，熔融槽12在作為其上部爐壁部的頂壁18配置I臺玻璃原料粒子加熱組合件20，由此形成在爐內(nèi)氣相氣氛中使玻璃原料粒子成為液態(tài)玻璃粒子的高溫氣相部。由此，玻璃原料粒子加熱組合件20設(shè)置于熔融槽12中的玻璃融液G的流淌方向的上游側(cè)。在玻璃原料粒子加熱組合件20的下方位置通過液態(tài)玻璃粒子的聚積而生成的玻璃融液G隨著流向下游側(cè)，均質(zhì)度逐漸增加。還有，熔融玻璃被冷卻至規(guī)定的溫度之后，被供應(yīng)至玻璃制品的成形裝置。這些熔融槽12、排出口 14及脫泡槽16由周知的耐火磚構(gòu)成。此外，玻璃原料粒子加熱組合件20朝下貫穿頂壁18而被設(shè)置在熔融槽12的平面狀的頂壁18。對于該玻璃原料粒子加熱組合件20在后面進行說明。另外，熔融槽12的形狀并不限定于長方體形，也可以是構(gòu)造成圓筒狀的熔融槽。此外，玻璃原料粒子加熱組合件20沿鉛垂方向朝下設(shè)置，但并不限定于此，只要朝下也可以進行傾斜地配置。還有，將熔融槽12的頂壁18制成為平面形狀，但并不限定于此，也可以是拱形、穹頂形等形狀。 另一方面，在玻璃原料粒子加熱組合件20的側(cè)方設(shè)有煙道22。該煙道22介以未圖示的冷卻裝置、集塵裝置與抽風(fēng)機連接，通過驅(qū)動抽風(fēng)機，可以通過煙道22吸引熔融槽12內(nèi)的高溫廢氣。廢氣被上述冷卻裝置冷卻至規(guī)定溫度后，用上述集塵裝置將廢氣中的塵埃除去，然后用上述抽風(fēng)機將廢氣排到外部。此外，玻璃原料粒子加熱組合件20不設(shè)在頂壁18而設(shè)在熔融槽12上部的側(cè)壁的情況也屬于本發(fā)明的實施方式的I例。玻璃原料粒子加熱組合件20設(shè)于側(cè)壁時，設(shè)于熔融槽12的在鉛垂方向上距離頂壁18的內(nèi)壁為Im的高度內(nèi)的側(cè)壁。玻璃原料粒子加熱組合件20設(shè)于熔融槽12的在鉛垂方向上距離頂壁18的內(nèi)壁超過Im處時，玻璃原料粒子加熱組合件20與玻璃融液面的鉛垂距離會變得過小。因此與水平方向所成的角度變小，導(dǎo)致將玻璃粒子噴射到對面的壁面上，結(jié)果發(fā)生爐壁侵蝕和與之相伴的玻璃污染等問題。為了避免發(fā)生這種問題，較好是將玻璃原料粒子加熱組合件20設(shè)于熔融槽12的在鉛垂方向上距離頂壁18的內(nèi)壁為Im的高度內(nèi)的側(cè)壁。玻璃原料粒子加熱組合件20較好是設(shè)于熔融槽12的在鉛垂方向上距離頂壁18的內(nèi)壁90cm的高度內(nèi)，更好是設(shè)于距離頂壁18的內(nèi)壁50cm的高度內(nèi)。玻璃融液G積存于熔融槽12、排出口 14及脫泡槽16的各槽內(nèi)，在熔融槽12制造的玻璃融液G通過排出口 14流入脫泡槽16，在此處被澄清并被冷卻至規(guī)定的溫度后，供應(yīng)至玻璃制品的成形裝置。作為玻璃原料粒子加熱組合件20，使用的是玻璃原料粒子投入部和原料粒子加熱部一體形成的氧燃燒器24。作為該氧燃燒器24，可使用作為無機粉體加熱用燃燒器而公知的適當(dāng)?shù)嘏渲昧嗽?、燃料、助燃氣體供應(yīng)噴嘴的氧燃燒器。該氧燃燒器24構(gòu)造成直棒狀，對于其前端部的噴嘴26，從中心部向外周部按照燃料供應(yīng)噴嘴、一次燃燒用助燃氣體供應(yīng)噴嘴、玻璃原料粒子供應(yīng)噴嘴和二次燃燒用助燃氣體供應(yīng)噴嘴的順序，這些噴嘴作為整體以同心圓狀進行排列。從噴嘴26向下噴射火焰F，通過氣體搬運或者機械搬運將玻璃原料粒子從上述玻璃原料粒子供應(yīng)噴嘴供應(yīng)至該火焰F(即氣相部)中。由此，能夠可靠地在短時間內(nèi)使玻璃原料粒子變成液態(tài)玻璃粒子。另外，雖未圖示，但在該氧燃燒器24上還連接有向玻璃原料粒子供應(yīng)噴嘴供應(yīng)玻璃原料粒子的原料粒子供應(yīng)系統(tǒng)、向燃料供應(yīng)噴嘴供應(yīng)燃料的燃料供應(yīng)系統(tǒng)以及向一次燃燒用助燃氣體供應(yīng)噴嘴和二次燃燒用助燃氣體供應(yīng)噴嘴供應(yīng)助燃氣體的氣體供應(yīng)系統(tǒng)。如上所述，在使用玻璃原料粒子投入部和原料粒子加熱部一體形成的氧燃燒器24時，由于氧燃燒器24兼用作玻璃原料粒子投入部，因此不需要另外設(shè)置玻璃原料粒子投入部。然而，也可以與氧燃燒器24相鄰地另外設(shè)置向氧燃燒器24的火焰F中投入玻璃原料粒子的玻璃原料粒子投入部。本發(fā)明的玻璃熔融爐中，作為用于形成高溫氣相部的第一加熱單元，除氧燃燒器24以外，也可以是以貫穿熔融層12的頂壁18的方式設(shè)置由一對以上的能產(chǎn)生熱等離子體 P的電極34、34構(gòu)成的多相電弧等離子體發(fā)生裝置36的形態(tài)。該多相電弧等離子體發(fā)生裝置36中，氣相部由電弧等離子體發(fā)生區(qū)域及其附近的高溫部構(gòu)成。此外，作為第一加熱單元，也可以在熔融槽12上同時設(shè)置氧燃燒器20和多相電弧等離子體發(fā)生裝置兩者。此外，為了使玻璃原料粒子中所含的分解性化合物(碳酸鹽等)迅速分解并使產(chǎn)生的氣體迅速氣散(以下稱為氣化氣散)，促進與其它玻璃原料一起進行玻璃化反應(yīng)，火焰F及熱等離子體P的溫度較好是設(shè)定在硅砂的熔融溫度以上、即1600°C以上。由此，投入爐內(nèi)的玻璃原料粒子可通過火焰F及熱等離子體P被迅速地氣化、散逸，并且通過高溫下的加熱而熔融成為液態(tài)玻璃粒子，然后落在熔融槽12內(nèi)的玻璃融液G上。接著，液態(tài)玻璃粒子聚積而形成的玻璃融液G利用來自火焰F、熱等離子體P及爐壁的輻射熱對其上層持續(xù)加熱。圖中，在火焰F的內(nèi)部及其下方繪出的粒子30表示玻璃原料粒子變?yōu)橐簯B(tài)玻璃粒子過程中的粒子及液態(tài)玻璃粒子。由于玻璃原料粒子會在火焰F中迅速變?yōu)橐簯B(tài)玻璃粒子，因此以下也將該粒子稱為液態(tài)玻璃粒子30。還有,落在熔融槽12內(nèi)的玻璃融液G面上的液態(tài)玻璃粒子30還利用設(shè)置于熔融槽12的加熱裝置(第二加熱單元)38進行進一步加熱。藉此，可促進落在玻璃融液G的玻璃融液面上的液態(tài)玻璃粒子30及玻璃融液G的脫泡。另外，為火焰F的情況下，在氧氣燃燒時其中心溫度約為2000°C ;為熱等離子體P的情況下，其中心溫度為5000 20000°C。玻璃原料粒子的平均粒徑(加權(quán)平均)較好為30 1000 μ m。更好為使用平均粒子(加權(quán)平均)在50 500 μ m的范圍內(nèi)的玻璃原料粒子，非常好為70 300 μ m的范圍內(nèi)的玻璃原料粒子。玻璃原料粒子熔融而成的液態(tài)玻璃粒子的平均粒徑(加權(quán)平均)通常大多變?yōu)椴Ａг狭Ｗ拥钠骄降?0%左右。如圖2所示，作為第二加熱單元的加熱裝置38由以貫穿熔融槽12的側(cè)壁的方式配置的多對電極40、40構(gòu)成。這些電極40、40構(gòu)造成棒狀，并且在熔融槽12中沿大致水平的方向設(shè)置在同一高度位置，并對積存于熔融槽12內(nèi)的玻璃融液G的融液上層Gl進行加熱。即，通過對電極40、40施加電壓，向融液上層Gl通電來加熱融液上層Gl。作為電極40，可例示鑰制、塑料制、氧化錫制等耐熱制電極。另外，上述玻璃融液G的融液上層Gl在本說明書中是表示位于融液的從爐底部起算的高度(或融液的深度)的1/3以內(nèi)的位置的層。接著，對如上構(gòu)成的玻璃熔融爐的作用進行說明。在從氧燃燒器24投入玻璃原料粒子的同時，利用氧燃燒器2的火焰F及熱等離子體P對該玻璃原料粒子進行加熱而使其熔融。熔融后的液態(tài)玻璃粒子30、30......朝熔融槽12的下方飛翔，落在熔融槽12內(nèi)的玻璃融液G的融液面上。而且，利用設(shè)置于熔融槽12的加熱裝置38的電極40、40對玻璃融液上層Gl進行加熱。加熱裝置38的位置設(shè)置在對融液面的上層進行加熱的位置。藉此，在落在玻璃融液
G的融液面上的液態(tài)玻璃粒子30、30......中(玻璃融液G的上層)及玻璃融液G中產(chǎn)生的
空氣以及溶存氣體的氣泡化在其產(chǎn)生位置得以促進，該氣泡被順暢地從熔融的液態(tài)玻璃粒子30、30……及玻璃融液G釋放出來。如上所述，利用本發(fā)明的實施方式的玻璃熔融爐，能夠順暢地促進落在玻璃融液G的融液面上的液態(tài)玻璃粒子30及玻璃融液G的脫泡，因此能夠制造優(yōu)質(zhì)的熔融玻璃。此外，即使投入大量的玻璃原料粒子，由于加熱裝置38的高溫，未熔融的玻璃原料粒子也不會進一步層疊，因此適合適于進行數(shù)十噸/天以上及數(shù)百噸/天以上的玻璃制品生產(chǎn)的大規(guī)模熔融爐。 另外，本發(fā)明的實施方式的玻璃熔融爐10中，促進了落在熔融槽12內(nèi)的玻璃融液G的融液面上的液態(tài)玻璃粒子30及玻璃融液G的脫泡，因此可以省去脫泡槽16。該情況下，將玻璃融液G從熔融槽12通過用于溫度調(diào)整的溫度調(diào)整槽或狹槽(slot)等輸送路徑直接供應(yīng)至成形裝置即可。對于加熱裝置38，設(shè)定對玻璃融液G加熱的施加電壓等，以使得熔融槽12的玻璃融液G的融液面的粘度達到30Pa · s以下。如果粘度為30Pa · s以下，則具有促進液態(tài)玻璃粒子30、30……的脫泡的效果，因而優(yōu)選。這是因為，通過使粘度達到30Pa*s以下，氣泡容易從玻璃融液的上層上浮，并且氣泡不易殘留于液態(tài)玻璃粒子間。具體而言，在空中熔化法中，假設(shè)液態(tài)玻璃粒子以I 3mm/分鐘的速度堆積。與之相對，為使氣泡等從玻璃融液G上浮，理想的是設(shè)定以該液態(tài)玻璃粒子的堆積速度以上的速度上浮的粘度。另外，空中熔化法中，上浮的氣泡因液態(tài)玻璃粒子的下落而容易破裂，與此對應(yīng)，可將粘度設(shè)定為稍大于根據(jù)堆積速度計算出的值。如果考慮到這一點，則對于O. 3_左右的直徑的氣泡的上浮，只要以粘度達到30Pa*s以下的方式進行加熱即可，可以充分減少氣泡。因此，更好是以粘度達到IOPa · s以下的方式進行加熱。此外，進一步更好是以粘度達到3Pa · s以下的方式進行加熱。粘度隨玻璃的組成而不同，因此，在例如鈉鈣玻璃類的玻璃的情況下，較好是利用加熱裝置38將熔融玻璃加熱至1450°C左右。更好是利用加熱裝置38將熔融玻璃加熱至1500°C左右。進一步更好是利用加熱裝置38將熔融玻璃加熱至1550°C。此外，加熱裝置38的加熱部，即電極40、40以使其上端部位于玻璃融液G的融液面下方20cm以內(nèi)的位置的方式進行設(shè)置。如果設(shè)置位置在20cm以內(nèi)，則電極40、40不會過度遠離玻璃融液G的融液面，能夠?qū)β湓诓Ａ谝篏的融液面上的液態(tài)玻璃粒子30、30……(玻璃融液G的上層)進行充分加熱，能夠順暢地促進脫泡，因而優(yōu)選。如果設(shè)置位置超過融液面下20cm，則氣泡會被卷入在玻璃融液G中發(fā)生的朝向下方的對流中，有可能無法上浮。如果設(shè)置位置在15cm以內(nèi)，則由于更接近玻璃融液G的融液面，因此能夠?qū)β湓诓Ａ?br> 融液G的融液面上的液態(tài)玻璃粒子30、30......直接加熱，可進一步順暢地促進脫泡，因而更
為優(yōu)選。如果設(shè)置位置在IOcm以內(nèi)，則由于進一步接近玻璃融液G的融液面，因此能夠進
一步對落在玻璃融液G的融液面上的液態(tài)玻璃粒子30、30......直接加熱，可更進一步順暢
地促進落在玻璃融液G的融液面上的液態(tài)玻璃粒子30及玻璃融液G的脫泡，因此更加優(yōu)選。如果設(shè)置位置在5cm以內(nèi)，則由于進一步接近玻璃融液G的融液面，因此能夠進一步
對落在玻璃融液G的融液面上的液態(tài)玻璃粒子30、30......直接加熱，可更進一步順暢地促
進落在玻璃融液G的融液面上的液態(tài)玻璃粒子30及玻璃融液G的脫泡，因此也更加優(yōu)選。如果是通電加熱的電極，則上述的加熱部的上端部是指實際上發(fā)生加熱的部分的上端部的上端面，如果是后述的使用網(wǎng)板的發(fā)熱體，則上述的加熱部的上端部是指網(wǎng)板的上表面，此夕卜，如果是后述的使用燃燒管的發(fā)熱體，則上述的加熱部的上端部是指燃燒管的上表面。另外，在設(shè)置作為第二加熱單元的加熱裝置時，如果加熱裝置是容易被氧化的電極，則必須使其上端部不從融液露出。其原因在于，如果電極在爐內(nèi)的氣氛中露出，則會被氧化而壽命縮短。
此外，加熱部38的電極40、40的下端部較好是設(shè)置在位于從玻璃融液G的融液面起算朝下不到50cm的位置。如果電極40、40的下端部的設(shè)置位置從玻璃融液G的融液面起算朝下不到50cm，則電極整體不會過度遠離融液上層，可充分加熱融液上層。如果電極40,40的下端部的設(shè)置位置位于從玻璃融液G的融液面起算朝下30cm以內(nèi)的位置，則電極整體會更接近融液上層，因此在進一步促進脫泡的方面是優(yōu)選的。還有，如果電極40、40的下端部的設(shè)置位置位于從玻璃融液G的融液面起算朝下20cm以內(nèi)的位置，則電極整體會更接近融液上層，因此在進一步促進脫泡的方面是優(yōu)選的。如果是通電加熱的電極，則上述的加熱部的下端部是指實際上發(fā)生加熱的部分的下端部的下端面，如果是后述的使用網(wǎng)板的發(fā)熱體，則上述的加熱部的下端部是指網(wǎng)板的下表面，此外，如果是后述的使用燃燒管的發(fā)熱體，則上述的加熱部的下端部是指燃燒管的下表面。圖3是實施方式2的作為第二加熱單元的加熱裝置44的結(jié)構(gòu)圖。該圖所示的加熱裝置44的加熱部即電極46、46形成為板狀，并且在熔融槽12中沿大致水平的方向設(shè)置在同一高度位置。該例中，電極46、46以其上端部的上端面位于玻璃融液G的融液面下15cm以內(nèi)的位置的方式進行設(shè)置。其它的諸元素(加熱溫度等)與圖2所示的加熱裝置38相同。因此，圖3的加熱裝置44中，也能夠獲得與圖2所示的加熱裝置38同樣的效果。此外，即使在以電極46、46的上端部的上端面位于玻璃融液G的融液面下20cm以內(nèi)的位置的方式來設(shè)置電極46、46的情況下，也可以順暢地促進玻璃融液G的脫泡。圖4是實施方式3的作為第二加熱單元的加熱裝置48的結(jié)構(gòu)圖。該圖所示的加熱裝置48的電極50、50即加熱部形成為棒狀，從熔融槽12的爐底部13以向上傾斜的方式貫穿插入，并且其上端部51、51在熔融槽12中沿大致水平的方向
設(shè)置在同一高度位置。該例中，電極50、50以下述方式進行設(shè)置實際上對通電加熱有貢獻的該電極的前端部的前端面位于玻璃融液G的融液面下15cm以內(nèi)的位置，而且實際上對通電加熱有貢獻的該前端部的下端部的下端位于從上述玻璃融液的融液面起算朝下不到50cm的位置。其它的諸元素(加熱溫度等)與圖2所示的加熱裝置38相同。因此，圖4的加熱裝置48中，也能夠獲得與圖2、圖3所示的加熱裝置38、44同樣的效果。此外，即使在以電極50、50的上端部的上端面位于玻璃融液G的融液面下20cm以內(nèi)的位置的方式來設(shè)置電極50、50的情況下，也可以順暢地促進玻璃融液G的脫泡。圖5是實施方式4的作為第二加熱單元的加熱裝置52的結(jié)構(gòu)圖。
該圖所示的加 熱裝置52的加熱部即電極54、54形成為棒狀，并且以從熔融槽12的側(cè)壁19朝下傾斜的方式貫穿插入。此外，電極54、54的前端部即下端部55、55浸潰于玻璃融液G，并且在熔融槽12中沿大致水平的方向設(shè)置在同一高度位置。如圖所示，電極54、54的前端部成為加熱部的下端部，該電極的與熔融玻璃接觸的上部成為加熱部的上端部。該例中，以下述方式進行設(shè)置加熱部的上端部位于玻璃融液G的融液面下15cm以內(nèi)的位置，而且加熱部的前端部的下端位于從上述玻璃融液的融液面起算朝下不到50cm的位置。其它的諸元素(加熱溫度等)與圖2所示的加熱裝置38相同。因此，圖5的加熱裝置52中，也能夠獲得與圖2 圖4所示的加熱裝置38、44、48同樣的效果。此外，即使在以電極54,54的上端部的上端面位于玻璃融液G的融液面下20cm以內(nèi)的位置的方式來設(shè)置電極54,54的情況下，也可以順暢地促進玻璃融液G的脫泡。以上說明的作為第二加熱單元的加熱裝置38、44、48、52為對玻璃融液G通電來加熱玻璃融液G的通電加熱單元。另外，為了保持電極40、46、50、54，需要水冷支架。為鑰電極時，由于在600?！鉉以上會發(fā)生升華而產(chǎn)生損耗，因此需要對沒有被玻璃密封的部分進行水冷。水冷會伴有熱損失，因此電極的根部分的溫度下降、玻璃融液G的電導(dǎo)率降低，所以電流在向前端部集中的方向起作用。由于這種理由，作為電極，更好是采用圖4所示的實施方式3的電極50的配置。此外，圖5所示的實施方式4中，如果使電極54的基部不與玻璃融液G接觸，則需要使用材料選擇等其它的方法，作為其結(jié)果，也可考慮通過不同的方式來支持電極。以下所述的圖6 圖9中，示出了作為第二加熱單元使用發(fā)熱體的熔融槽12。圖6是實施方式5的作為第二加熱單元的加熱裝置56的結(jié)構(gòu)圖。該加熱裝置56如圖7所示具備作為發(fā)熱體的具有很多孔的網(wǎng)板58，S卩加熱部。將該網(wǎng)板58如圖6所示那樣浸潰于玻璃融液G中，并且通過使形成于網(wǎng)板58兩側(cè)的電極板60、60與未圖示的電源連接，對網(wǎng)板58通電，從而使網(wǎng)板58自身發(fā)熱，通過傳熱對玻璃融液G的融液上層Gl加熱。該網(wǎng)板58以與玻璃融液G的融液面大致平行的方式進行設(shè)置，并且具有與熔融槽12的水平方向截面積大致相同的面積。如上所述，利用該加熱裝置56，能夠?qū)⑷谝荷蠈覩l的整個區(qū)域加熱至大致相同的溫度。作為網(wǎng)板58，可例示鉬制等耐熱板。該例中，網(wǎng)板58以位于玻璃融液G的融液面下15cm以內(nèi)的位置的方式進行設(shè)置。此外，該例中，也可以按位于玻璃融液G的融液面下20cm以內(nèi)的位置的方式設(shè)置網(wǎng)板58。圖8是實施方式6的作為第二加熱單元的加熱裝置62的結(jié)構(gòu)圖。該加熱裝置62如圖9所示具備作為發(fā)熱體的形成為圓筒狀的多根(圖9中為5根)燃燒管64、64，即加熱部。通過將這些燃燒管64、64以貫穿熔融槽12的側(cè)壁19沿水平方向并且隔著規(guī)定的間隔的方式平行地設(shè)置來構(gòu)成加熱裝置62。利用該加熱裝置62，向燃燒管64、64供應(yīng)燃燒氣體，使燃燒氣體在燃燒管64、64內(nèi)燃燒，從而使燃燒管64、64發(fā)熱，利用該燃燒管64、64的熱來加熱玻璃融液G的融液上層Gl。作為燃燒管64，可例示二硅化鑰制的燃燒管。該例中，燃燒管64、64以位于玻璃融液G的融液面下15cm以內(nèi)的位置的方式進行設(shè)置。此外，該例中，也可以按位于玻璃融液G的融液面下20cm以內(nèi)的位置的方式來設(shè)置燃燒管64、64。另外，在本發(fā)明的玻璃原料粒子中也可以與現(xiàn)有的玻璃原料同樣地投入用于在熔融過程中放出氣泡、將小氣泡吸收形成大氣泡而上升等來進行脫泡(澄清)的澄清劑。但是，本發(fā)明的情況下，由于生成液態(tài)玻璃粒子的氣相氣氛的溫度高，因此澄清劑有可能揮發(fā)。不過，本發(fā)明中，由于具有對融液面的上層加熱的單元，因此即使為了減少進入玻璃原料粒子的澄清劑在氣相氣氛中的揮發(fā)而在玻璃原料粒子可變成液態(tài)玻璃粒子的范圍內(nèi)降低氣相氣氛的溫度，也能夠順暢地促進落在玻璃融液的表面上的液態(tài)熔融玻璃粒子原料粒子及熔融玻璃融液的脫泡。此外，通過降低氣相氣氛的溫度，抑制了揮發(fā)的澄清劑通過融液面的上層的加熱在融液內(nèi)發(fā)揮效果，澄清效果進一步提高。圖10為表示實施方式的玻璃制品的制造方法的實施方式的流程圖。圖10中，除了作為玻璃制品的制造方法的構(gòu)成要素的熔融玻璃制造工序(Si)、利用成形單元的成形工序(S2)及利用退火單元的退火工序(S3)之外，還示出了根據(jù)需要使用的切割工序及其它后續(xù)工序(S4)。在圖I 圖9的熔融槽12中熔融的玻璃融液G經(jīng)過排出口及未圖示的導(dǎo)管結(jié)構(gòu)被送至成形單元進行成形(成形工序)。成形后的玻璃通過退火單元進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)需要進行切割(切割工序)，并經(jīng) 過其它后續(xù)工序而成為玻璃制品。例如，平板玻璃的情況下，利用成形單元將玻璃融液G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，并根據(jù)需要進行研磨玻璃端部等后續(xù)加工，從而獲得平板玻璃制品。利用本發(fā)明制造的熔融玻璃只要是通過空中加熱熔化法制造的熔融玻璃，則在組成上無限制。因此，也可以是鈉鈣玻璃或硼硅酸鹽玻璃。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它各種用途。建筑用或車輛用的平板玻璃所用的鈉鈣玻璃的情況下，以下述氧化物基準(zhǔn)的質(zhì)量百分比表示，較好是具有下述組成Si02 65 75%、Al2O3 :0 3%、CaO :5 15%、MgO
0 15%、Na2O 10 20%、K2O :0 3%、Li2O 0 5%、Fe2O3 0 3%、TiO2 0 5%、CeO2 0 3%、BaO 0 5%、SrO 0 5%、B2O3 0 5%、ZnO 0 5%、ZrO2 0 5%、SnO2 0 3%, SO3 0 O. 5%。液晶顯示器用或者有機EL顯示器用的基板所用的無堿玻璃的情況下，以下述氧化物基準(zhǔn)的質(zhì)量百分比表示，較好是具有下述組成=SiO2 39 70%、A1203 3 25%、B203
1 20%、MgO 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，以下述氧化物基準(zhǔn)的質(zhì)量百分比表示，較好是具有下述組成=SiO2 50 75 %、Al2O3 :0 15 %、MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO :6 24%、Na2CHK2O :6 24%。作為其它用途，耐熱容器或者物理化學(xué)用器具等所用的硼硅酸鹽玻璃的情況下，以下述氧化物基準(zhǔn)的質(zhì)量百分比表示，較好是具有下述組成=SiO2 60 85%、Al2O3 0 5%, B2O3 5 20%、Na2CHK2O :2 10%。產(chǎn)業(yè)上利用的可能性根據(jù)本發(fā)明的玻璃熔融爐及熔融玻璃的制造方法，能夠順暢地促進落在玻璃融液的表面上的液態(tài)玻璃粒子及玻璃融液的脫泡，因此能夠制造優(yōu)質(zhì)的熔融玻璃。而且，由于利用本發(fā)明的玻璃熔融爐及熔融玻璃的制造方法能夠大量制造優(yōu)質(zhì)的熔融玻璃，因此能夠長期生產(chǎn)品質(zhì)良好的玻璃制品。
另外，這里引用2009年11月20日提出申請的日本專利申請2009-265122號的說明書、權(quán)利要求書、附圖以及摘要的全部內(nèi)容作為本發(fā)明的揭示。符號的說明 10…玻璃熔融爐、12···熔融槽、13···爐底部、14···排出口、16···脫泡槽、18···頂壁、19···側(cè)壁、20···原料粒子空中熔化部、22···煙道、24···氧燃燒器、26···噴嘴、F···火焰、G···玻璃融液、30···液態(tài)玻璃粒子、P…熱等尚子體、34···電極、36···多相電弧等尚子體發(fā)生裝置、38···加熱裝置、40···電極、44···加熱裝置、46···電極、48···加熱裝置、50···電極、51···電極48的上端部、52···加熱裝置、54···電極、56···加熱裝置、58···網(wǎng)板、60···電極板、62···加熱裝置、64…燃燒管
權(quán)利要求
1.一種玻璃熔融爐，為在玻璃熔融爐內(nèi)的氣相氣氛中使玻璃原料粒子成為液態(tài)玻璃粒子、再使該液態(tài)玻璃粒子聚積在玻璃熔融爐的底部以形成玻璃融液、然后將該玻璃融液排出的玻璃熔融爐，其特征在于，具備 朝下設(shè)置在所述玻璃熔融爐內(nèi)的上部爐壁部的玻璃原料粒子投入部， 用于在所述玻璃原料粒子投入部的下方形成使玻璃原料粒子成為液態(tài)玻璃粒子的氣相部的第一加熱單元， 對所述玻璃融液的上層進行加熱的第二加熱單元， 聚積所述液態(tài)玻璃粒子以形成玻璃融液的爐底部，和 將所述玻璃融液排出的排出部。
2.如權(quán)利要求I所述的玻璃熔融爐，其特征在于，所述第二加熱單元以該加熱單元的加熱部的上端部位于從所述玻璃融液的假想的融液面起算朝下15cm以內(nèi)的位置的方式進行設(shè)置。
3.如權(quán)利要求I所述的玻璃熔融爐，其特征在于，所述第二加熱單元以該加熱單元的加熱部的上端部位于從所述玻璃融液的假想的融液面起算朝下20cm以內(nèi)的位置的方式進行設(shè)置。
4.如權(quán)利要求I所述的玻璃熔融爐，其特征在于，所述第二加熱單元以該加熱單元的加熱部的上端部或者前端部的至少一部分位于所述玻璃融液的假想的融液面起算朝下15cm以內(nèi)的位置的方式進行設(shè)置。
5.如權(quán)利要求I所述的玻璃熔融爐，其特征在于，所述第二加熱單元以該加熱單元的加熱部的上端部或者前端部的至少一部分位于所述玻璃融液的假想的融液面起算朝下20cm以內(nèi)的位置的方式進行設(shè)置。
6.如權(quán)利要求I 5中任一項所述的玻璃熔融爐，其特征在于，所述第二加熱單元以該加熱單元的加熱部的下端部位于所述玻璃融液的假想的融液面起算朝下不到50cm的位置的方式進行設(shè)置。
7.如權(quán)利要求I 6中任一項所述的玻璃熔融爐，其特征在于，所述第二加熱單元為具有向所述玻璃融液通電的電極的通電加熱單元或發(fā)熱體。
8.如權(quán)利要求7所述的玻璃熔融爐，其特征在于，所述發(fā)熱體具有通過傳熱對所述玻璃融液進行加熱的發(fā)熱單元。
9.如權(quán)利要求7或8所述的玻璃熔融爐，其特征在于，所述發(fā)熱體為板狀體，且該板狀體的加熱面沿水平方向進行配置。
10.如權(quán)利要求7或8所述的玻璃熔融爐，其特征在于，所述發(fā)熱體為燃氣管，且該燃氣管的軸沿水平方向進行配置。
11.如權(quán)利要求I 10中任一項所述的玻璃熔融爐，其特征在于，所述第一加熱單元具備可產(chǎn)生氧燃燒火焰的氧燃燒器和由可產(chǎn)生熱等離子體的一對以上的電極構(gòu)成的多相電弧等離子體發(fā)生裝置中的至少一種。
12.—種熔融玻璃的制造方法，其特征在于，使用權(quán)利要求I 11中任一項所述的玻璃熔融爐將玻璃原料粒子制成液態(tài)玻璃粒子。
13.一種熔融玻璃的制造方法，為在玻璃熔融爐內(nèi)的氣相氣氛中使玻璃原料粒子成為液態(tài)玻璃粒子、再使該液態(tài)玻璃粒子聚積在玻璃熔融爐的底部以形成玻璃融液的熔融玻璃的制造方法，其特征在于， 從所述玻璃熔融爐內(nèi)的上部爐壁部向下供應(yīng)所述玻璃原料粒子， 使所述玻璃原料粒子穿過利用第一加熱單元形成的氣相部而成為液態(tài)玻璃粒子， 聚積所述液態(tài)玻璃粒子以形成玻璃融液， 利用第二加熱單元對所述玻璃融液上層進行加熱。
14.如權(quán)利要求13所述的熔融玻璃的制造方法，其特征在于，在加熱部的上端位于從所述玻璃融液的融液面起算朝下15cm以內(nèi)的位置進行所述玻璃融液上層的加熱。
15.如權(quán)利要求13所述的熔融玻璃的制造方法，其特征在于，在加熱部的上端位于從所述玻璃融液的融液面起算朝下20cm以內(nèi)的位置進行所述玻璃融液上層的加熱。
16.如權(quán)利要求13 15中任一項所述的熔融玻璃的制造方法，其特征在于，在加熱部的下端位于從所述玻璃融液的融液面起算朝下不到50cm的位置進行所述玻璃融液上層的加熱。
17.如權(quán)利要求13 16中任一項所述的熔融玻璃的制造方法，其特征在于，所述玻璃融液上層被加熱至該玻璃融液上層的粘度達到30Pa · s以下的溫度。
18.如權(quán)利要求13 17中任一項所述的熔融玻璃的制造方法，其特征在于，在所述熔融玻璃為鈉鈣玻璃時，該玻璃融液上層被加熱至1450°C以上。
19.一種玻璃制品的制造裝置，其特征在于，具備權(quán)利要求I 11中任一項所述的玻璃熔融爐、設(shè)置于該玻璃熔融爐的所述排出部的下游側(cè)的對熔融玻璃進行成形的成形單元、對成形后的玻璃進行退火的退火單元。
20.一種玻璃制品的制造方法，其特征在于，包括利用權(quán)利要求13 18中任一項所述的熔融玻璃的制造方法來制造熔融玻璃的工序、對該熔融玻璃進行成形的工序和對成形后的玻璃進行退火的工序。
全文摘要
本發(fā)明為在將玻璃原料粒子熔融來制造熔融玻璃的玻璃熔爐及其方法中，提供能夠制造優(yōu)質(zhì)的熔融玻璃的玻璃熔融爐、玻璃的熔融方法、玻璃制品的制造裝置及玻璃制品的制造方法。在從氧燃燒器(24)投入玻璃原料粒子的同時，利用氧燃燒器(2)的火焰(F)及熱等離子體(P)加熱該玻璃原料粒子而使其熔融。熔融后的液態(tài)玻璃粒子(30)朝熔融槽(12)的下方落下，落在熔融槽(12)內(nèi)的玻璃融液(G)的融液面上。然后利用設(shè)置于熔融槽(12)的加熱裝置(38)的電極(40、40)對玻璃融液(G)的融液上層(G1)進行加熱。藉此，從落在玻璃融液(G)的融液面上的液態(tài)玻璃粒子(30)及玻璃融液(G)產(chǎn)生的空氣及溶存氣體變成氣泡上浮而被順暢地釋放出來。
文檔編號C03B5/225GK102648163SQ20108005316
公開日2012年8月22日 申請日期2010年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月20日
發(fā)明者大川智, 宮崎誠司, 田中千禾夫, 酒本修 申請人:旭硝子株式會社