玻璃熔融装置及玻璃熔融方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种即使为相当量的玻璃原料，也可一边在纵型圆筒状玻璃熔融塔中下落一边迅速且稳定地熔融的玻璃熔融装置及玻璃熔融方法。本发明专利技术为依次具备具有供给玻璃原料的玻璃原料供给口的原料供给装置、以及将供给的下落状态的玻璃原料进行加热而制成熔融玻璃的纵型圆筒状玻璃熔融塔的玻璃熔融装置及使用其的玻璃熔融方法，在纵型圆筒状玻璃熔融塔中，相对于其切线方向，设有至少具备供给燃料气体的第1喷嘴及供给含氧气体的第2喷嘴的管状火焰生成装置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。特别是涉及即使为相当量的玻璃原料，也可使之一边下落一边极其迅速且稳定地进行熔融的。
技术介绍
以往，已知使粉末状态的玻璃原料用规定的气体燃烧器进行加热熔融，制成具有规定粘度的溶液状态的熔融玻璃的玻璃熔解装置(例如，参照专利文献I)。更具体而言，如图11所示，是在熔解室202前后分别连续设置原料投入部203与清澄室204并且在熔解室202中具备生成燃烧火焰的多根气体燃烧器201 (201a 201e)的玻璃熔解装置200，并且是在熔解室202的原料投入部侧设置的至少一个气体燃烧器中设置玻璃原料供给机构207而成的玻璃熔解装置200，玻璃原料供给机构207将含有玻璃原 料或者碎片或者它们的混合原料的至少一部分的粉粒体供给至气体燃烧器201a、201b的燃烧火焰中。此外，还提出了使用了如下构成的等离子体装置的玻璃熔融装置，S卩，将高压施加在阳极(等离子体炬)与阴极之间而使电弧发生，对此应用工作气体(空气等)，形成等离子体流(例如，参照专利文献2 )。更具体而言，如图12 Ca) (b)所示，是包括以下结构而成的玻璃熔融装置301 原料加热部303，在将玻璃原料的一部分或者全部成型为粒子状而进行调整的混合玻璃原料(W)通过时，利用加热至碳酸盐的分解反应温度以上的等离子体加热熔融装置306来形成气相气氛；以及玻璃熔液部304，是经加热的玻璃原料被供给至上部的构成、用于储留玻璃熔液308。进而，提出了一种光焰燃烧器，其为适用于玻璃熔解炉等的横型圆筒状光焰燃烧器，可形成管状火焰，并且形成光焰，还可利用火焰辐射(例如，参照专利文献3)。更具体而言，如图13 (a) (b)所示，为如下构成在形成横型圆筒状燃烧空间402的燃烧器本体401的内面，具备使空气与燃料气体的混合气向切线方向喷出的喷出部404，将从该喷出部404喷出的混合气在燃烧空间402中进行回旋，形成管状火焰而进行燃Jyti o并且，是如下构成的光焰燃烧器450，即，在燃烧空间402的轴向中的一端402a的壁面中心部，具备使燃料气体从该壁面中心部向轴向进行喷射的轴向燃料喷射部405，从燃烧空间402的轴向中的另一端402b使光焰408喷出。专利文献I :日本特开平11 - 11953号公报(权利要求书等)专利文献2 :日本特开2006 - 199549号公报(权利要求书等)专利文献3 :日本特开2009 - 222291号公报(权利要求书等)
技术实现思路
然而，专利文献I公开的玻璃熔融装置中，虽然可使较大量的玻璃原料进行熔解，但是出现制成熔融玻璃需要数十小时这样相当长的熔解时间之类的问题。此外，即使为了熔融炉的维护等而产生停止玻璃熔融装置工作的必要的情况下，在使玻璃熔融装置下降至规定温度而进行必要的作业之后，为了以高温状态进行再运转，需要过度长的时间，因此出现事实上不可能的问题。因此，在公开的玻璃熔融装置中，没有维护这样的概念，在产生了停止工作的必要的情况下，必须将装置整体进行废弃而进行更换，这是极其不经济的。此外，专利文献2中公开的玻璃熔融装置虽然对于使较少量的玻璃原料进行熔融的情况，存在使用等离子体熔融装置而可用较短时间进行熔融的可能性，但是由于为定点加热方式，因此出现无法适用于使相当量的玻璃原料进行熔融的情况这样的问题。此外，存在必须将向玻璃熔融装置中提供的玻璃原料成型为规定粒径、例如3mm以下的粒子状这样的制约，还出现工序数增加、或者制造时间变长、甚至制造时的成品率下降这样的问题。 进而，即使为使用了专利文献3中公开的含有管状火焰的光焰燃烧器时，对于碱石灰玻璃原料等，也出现无法迅速且均匀地熔解这样的问题。S卩，碱石灰玻璃原料等以硅砂等天然成分为主成分，除此以外，还大量含有熔点等不同的不同种类的原料，存在这些玻璃原料平均粒径(D50)的偏差大，而且容易发生二氧化碳这样的事实。由此，因这些玻璃原料的平均粒径(D50)的偏差、二氧化碳的影响而导致出现碱石灰玻璃原料的熔解时间过长、或者熔解状态变得不均匀这样的问题。因此，本专利技术的专利技术者等进行了深入研究，结果发现通过依次具备规定的原料供给装置与包含管状火焰生成装置的玻璃熔融塔，从而可将下落中的玻璃原料迅速且连续地进行熔融，由此完成了本专利技术。S卩，本专利技术的目的是提供即使为相当量的玻璃原料，也不必将玻璃原料成型为规定粒径，且排除了发生的二氧化碳等的影响，可迅速且连续地进行熔融的玻璃熔融装置、以及使用这种玻璃熔融装置而成的玻璃原料的有效率的熔融方法。根据本专利技术，提供了一种玻璃熔融装置，其特征在于，依次具备具有供给玻璃原料的玻璃原料供给口的原料供给装置、以及将供给的下落状态的玻璃原料进行加热而制成熔融玻璃的纵型圆筒状玻璃熔融塔，在纵型圆筒状玻璃熔融塔中，相对于其切线方向，设置具备供给燃料气体的第I喷嘴和供给含氧气体的第2喷嘴的管状火焰生成装置，从而可解决上述课题。S卩，通过依次具备这样的原料供给装置与玻璃熔融塔，从而不必将玻璃原料成型为规定粒径，且排除了发生的二氧化碳等的影响，无论熔融的玻璃原料量如何，都可将下落中的玻璃原料迅速且连续地进行熔融。另外，通过这样构成，从而用于玻璃原料熔融的管状火焰沿着纵型圆筒状玻璃熔融塔的内壁进行移动，可到达所得熔融玻璃，所以可将其进一步用作加热保温的热源，甚至在玻璃原料熔融时，可得到极其高的能量效率。此外，在这种玻璃熔融塔的下端设置所得熔融玻璃的储留部，因此通过边搅拌边滞留规定时间，从而即使假如有加热熔融不充分的玻璃原料等，也可制成均匀流动状态的熔融玻璃。此外，在构成本专利技术的玻璃熔融装置时，优选作为管状火焰生成装置，沿垂直方向从上方开始，至少设置第I管状火焰生成装置及第2管状火焰生成装置，与这些第I管状火焰生成装置及第2管状火焰生成装置对应，分别设置第I玻璃原料供给口及第2玻璃原料供给口。通过这样构成，即使为使多种玻璃原料进行熔融时,也可对每种玻璃原料选择多个管状火焰生成装置及玻璃原料供给口，即使为相当量的玻璃原料，也可更稳定地进行熔融。此外，在构成本专利技术的玻璃熔融装置时，优选在原料供给装置中设置搅拌装置，该搅拌装置为超声波振动装置、压电振动装置、马达振动装置、旋转混合机、或者螺旋送料器中的任一种。通过这样构成，可有效地防止玻璃原料的凝聚，即使为相当量的玻璃原料，也可更稳定地进行熔融。 此外，在构成本专利技术的玻璃熔融装置时，优选设置定量供给装置，其在原料供给装置的下方设置规定宽度的狭缝，介由该狭缝，一边使玻璃原料帘状地下落，一边对纵型圆筒状玻璃熔融塔定量地进行供给。通过这样构成，可连续且定量地供给玻璃原料，即使为相当量的玻璃原料，也可更稳定地进行熔融。此外，在构成本专利技术的玻璃熔融装置时，优选在原料供给装置与圆筒状玻璃熔融塔之间设有绝热装置或者冷却装置。通过这样构成，从而即使在原料供给装置中使玻璃原料滞留规定时间的情况下，也可容易地防止其间加热引起的凝聚。此外，在构成本专利技术的玻璃熔融装置时，优选在玻璃熔融塔的下端具备用于使所得熔融玻璃进一步加热熔融的加热装置。通过这样构成，即使由于环境条件等的变动、玻璃原料的配合偏差等，仅用管状火焰生成装置进行加热而导致发生了玻璃原料未成为完全熔解状态的情况，也可利用与玻璃熔融塔不同的加热装置，制成均匀温度且良好流动状态的熔融玻璃本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种玻璃熔融装置，其特征在于，依次具备具有供给玻璃原料的玻璃原料供给口的原料供给装置、以及将供给的下落状态的玻璃原料进行加热而制成熔融玻璃的纵型圆筒状玻璃熔融塔，在所述纵型圆筒状玻璃熔融塔中，相对于其切线方向，设有至少具备供给燃料气体的第1喷嘴及供给含氧气体的第2喷嘴的管状火焰生成装置。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：真锅千秋，石塚悟，
申请(专利权)人：兴亚硝子株式会社，
类型：发明
国别省市：