玻璃原料的熔融方法、熔融玻璃的制造方法、玻璃制品的制造方法以及飞行中熔融装置和玻璃珠制造方法及图纸

本发明专利技术的目的在于提供气泡少、气泡品质高的玻璃。本发明专利技术涉及玻璃原料的熔融方法，使用将由多种成分形成的玻璃原料造粒而成的玻璃原料粒子，通过将该玻璃原料粒子送入加热气相气氛中将玻璃原料熔融时，将所述玻璃原料粒子与氦气和氖气中的至少一方一起送入所述加热气相气氛中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及玻璃原料的熔融方法、熔融玻璃的制造方法、玻璃制品的制造方法、玻璃珠的制造方法以及飞行中熔融装置和玻璃珠。
技术介绍
目前，从平板玻璃、瓶玻璃、纤维玻璃到显示装置用玻璃，量产规模的玻璃大多基于将玻璃原料通过熔融炉熔融的F.西门子开发的西门子炉生产。然而，玻璃熔融炉需要大量的能量，从产业能耗结构改革方面来看，希望削減熔融炉的能耗。但是，最近，作为显示装置用途的玻璃板，高品质、高附加值化玻璃的需求不断増大，能耗也増大，玻璃制造相关的节能技术的开发成为重要且急迫的课题。基于这样的背景，作为节能型玻璃制造技术的一例，正在研究使用氧燃烧火焰或热等离子弧的玻璃制造技术。例如，专利文献1、2中，作为在高温的气相气氛中熔融玻璃原料粒子并聚集来制造熔融玻璃的玻璃熔融炉，揭不了在玻璃熔融炉的顶部具备玻璃原料粒子投入部和形成用于熔融玻璃原料粒子的高温气相气氛的加热装置的玻璃熔融炉。上述的玻璃熔融炉是将玻璃原料粒子在高温气相气氛中熔融而形成熔融玻璃粒子，使熔融玻璃粒子聚集于玻璃熔融炉底部而形成熔融玻璃的装置。这种将玻璃原料粒子在高温气相气氛中熔融的制法作为玻璃的飞行中熔融法为人所知。如果采用该飞行中熔融法，与以往采用西门子炉的熔融法相 比，被认为可将玻璃熔融エ序的耗能降低至1/3左右，可在短时间内熔融，作为能够实现熔融炉的小型化、蓄热室的省略、品质的提高、C02的削减、玻璃品种的改变时间的缩短的技术受到瞩目。玻璃原料粒子掲示了由玻璃原料混合物的集合物形成，将粒径造粒至Imm以下的粒子。投入玻璃熔融炉的玻璃原料粒子在高温的气相气氛中下落(或飞行)期间被熔融，这些粒子一粒一粒形成熔融玻璃粒子，熔融玻璃粒子下落至下方而聚集在玻璃熔融炉底部，形成熔融玻璃。该由玻璃原料粒子生成的熔融玻璃粒子也被称为玻璃液滴。为了在高温气相气氛中短时间内由玻璃原料粒子生成熔融玻璃粒子，玻璃原料粒子的粒径需要如上所述减小。此外，玻璃原料粒子形成熔融玻璃粒子时产生的分解气体成分不论是玻璃原料粒子还是熔融玻璃粒子都为小尺寸，因此不会被封入生成的熔融玻璃粒子内部，几乎全部被释放至熔融玻璃粒子外部。因此，与通过西门子炉得到的熔融玻璃相比，通过飞行中熔融法得到的熔融玻璃中生成气泡的可能性小。另外，各玻璃原料粒子较好是构成原料成分基本上均一的粒子，由其生成的各熔融玻璃粒子的玻璃组成也相互均匀。通过使熔融玻璃粒子间的玻璃组成的差异小，大量熔融玻璃粒子堆积而形成的熔融玻璃内产生玻璃组成不同的部分的可能性小。因此，以往的玻璃熔融炉所需的用于使熔融玻璃的玻璃组成均质化的均质化装置在飞行中熔融法中几乎不需要。即使产生少量的熔融玻璃粒子的玻璃组成与其它大部分的熔融玻璃粒子不同的情况，熔融玻璃中的玻璃组成的异质区域也小，该异质区域会在短时间内容易地均质化而消失。由此，飞行中熔融法中可减少熔融玻璃的均质化所需的热能，缩短均质化所需的时间。现有技术文献专利文献专利文献1:日本专利特开2007-297239号公报专利文献2:日本专利特开2008-290921号公报专利技术的概要专利技术所要解决的技术问题通过前述的飞行中熔融法制成的玻璃与以往的采用西门子炉的分批式的熔融法相比，具有可減少熔融玻璃中所含的气泡的优点。这里所说的分批式的熔融法是指将各玻璃原料的混合物投入事先熔融的玻璃熔融液面上，将其形成的块(也称分批料堆(batchpile))通过燃烧器等加热，从该块的表面开始融化，逐渐形成玻璃熔融液。如果是以往的分批式的熔融法，则必须添加硫酸盐、卤化物、Sb、As化合物等澄清剂来进行气泡的除去，但如果采用飞行中熔融法，则可获得 气泡少的玻璃制品(本说明书中也将气泡少的玻璃制品称为气泡品质高的玻璃制品)，因此被认为即使不特别添加澄清剂也可获得气泡品质高的玻璃制品。但是，制造近年来所要求的高附加值化玻璃、例如气泡品质更高的玻璃制品时，对于飞行中熔融后的玻璃也希望有更高的澄清效果。即使将一直以来所使用的硝酸盐、卤化物、Sb、As氧化物等澄清剂混合入飞行中熔融法使用的玻璃原料中，这些澄清剂的大部分也可能会与玻璃原料一起在气相气氛中挥发，被认为有时难以在熔融后充分发挥澄清效果。此外，Sb、As氧化物比较不易挥发，但具有毒性，从环境方面来看，需要控制其使用。因此，即使是通过飞行中熔融法得到的玻璃，也希望出现可制造气泡品质更高的玻璃的技木。此外，液晶显示装置用玻璃基板需要高温热处理耐受性比以往更好的玻璃基板。例如，驱动液晶的开关元件从无定形硅(a-Si)型TFT(薄膜晶体管)改为多晶硅型TFT，也在研究导入比这些更高速的开关元件。但是，由于存在开关元件越高速，元件形成时的热处理温度越高的倾向，因此对于液晶显示装置用玻璃基板要求耐受更高温的热处理、例如即使在形成晶体管电路的过程中于超过700°C的高温度下也不易产生变形和应变、应变点高的玻璃。基于这样的背景，本专利技术人对于显示装置用途等的玻璃基板研究开发了耐受高热处理温度的组成的玻璃。但是，为了提高玻璃基板的耐热性而挑选组成进行开发后，虽然耐热性提高，可玻璃原料变得难熔。此外，根据玻璃的组成，熔融时可能会比现在的玻璃更容易产生气泡，导致气泡不易除去的问题。因此，希望出现即使是比以往的玻璃更难熔的玻璃或容易产生气泡且气泡不易除去的玻璃，也可顺利地熔融并制造气泡品质更高的玻璃的技术。在上述背景下，本专利技术的目的在于提供在通过可实现节能操作的飞行中熔融法将玻璃原料粒子熔融而形成熔融玻璃粒子时获得气泡少、气泡品质高的玻璃的技术。此外，本专利技术的目的在于提供实现气泡少、气泡品质高且具有超过700°C的应变点的玻璃制品的技术。另外，本专利技术的目的在于提供不限于飞行中熔融法，对于在高温气相气氛中将玻璃原料粒子熔融的熔融法，获得气泡少、气泡品质高的玻璃的技木。解决技术问题所采用的技术方案本专利技术的玻璃原料的熔融方法的特征在于，使用将由多种成分形成的玻璃原料造粒而成的玻璃原料粒子，通过将该玻璃原料粒子送入加热气相气氛中使其加热熔融吋，将所述玻璃原料粒子与氦气和氖气中的至少一方一起送入所述加热气相气氛中。本专利技术中，可在所述加热气相气氛中将所述玻璃原料粒子熔融而形成熔融玻璃粒子。本专利技术中，作为所述加热气相气氛，可使用氧燃烧火焰和热等离子弧中的至少ー方。本专利技术中，可使熔融后的玻璃组成为下述组成:以氧化物基准的质量百分比表示，SiO2:61.5 66.0% ,Al2O3:19 24%，B203:0 1.2%，MgO: 3 8%，CaO:0 7%，SrO:0 9%,BaOiO以上且低于l%，Mg0+Ca0+Sr0+Ba0:10 19%，实质上不含碱金属氧化物。该组成较好是采用对难熔融性的玻璃进行飞行中熔融的情况下的组成。本专利技术中，可将所述玻璃原料粒子与所述氦气和氖气中的至少一方以及氧燃烧火焰形成用燃料气体一起送入加热气相气氛中。本专利技术中，可将所述玻璃原料粒子与碎玻璃微粉混合并送入加热气相气氛中。本专利技术的熔融玻璃的制造方法的特征在于，使用上述中的任一项所述的玻璃原料的熔融方法将所述玻璃原料 粒子在加热气相气氛中形成熔融玻璃粒子而制成熔融玻璃，并贮留该熔融玻璃。本专利技术的玻璃珠的制造方法的特征在于，使用上述中的任一项所述的玻璃原料的熔融方法将所述玻璃原料粒子在加热气相本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.09.30 JP 2010-2223051.璃原料的熔融方法，其特征在于，使用将由多种成分形成的玻璃原料造粒而成的玻璃原料粒子，通过将该玻璃原料粒子送入加热气相气氛中使其加热熔融吋，将所述玻璃原料粒子与氦气和氖气中的至少一方一起送入所述加热气相气氛中。2.权利要求1所述的玻璃原料的熔融方法，其特征在于，在所述加热气相气氛中将所述玻璃原料粒子熔融而形成熔融玻璃粒子。3.权利要求2所述的玻璃原料的熔融方法，其特征在于，作为所述加热气相气氛，使用氧燃烧火焰和热等离子弧中的至少一方。4.权利要求2或3所述的玻璃原料的熔融方法，其特征在于，熔融后的玻璃组成采用下述组成:以氧化物基准的质量百分比表示，Si02:61.5 66.0%，Al203:19 24 %, B2O3:0 1.2 %, MgO:3 8 %，CaO:0 7 0ん SrO:0 9 %，BaO:0 I %，MgO+CaO+SrO+BaO: 10 19%,实质上不含碱金属氧化物。5.权利要求1 4中的任一项所述的玻璃原料的熔融方法,其特征在于,将所述玻璃原料粒子与所述氦气和氖气中的至少一方以及氧燃烧火焰形成用燃料气体一起送入加热气相气氛中。6.权利要求1 5中的任一项所述的玻璃原料的熔融方法,其特征在于,将所述玻璃原料粒子与碎玻璃微粉混合并送入加热气相气氛中。7.融玻璃的制造方法，其特征在干，使用权利要求1 6中的任一项所述的玻璃原料的熔融方法使所述玻璃原料粒子在加热气相气氛中熔融而形成熔融玻璃，并贮留该熔融玻璃。8.璃珠的制造方法，其特征在干，使用权利要求1 6中的任一项所述的玻璃原料的熔融方法使所述玻璃原料粒子 在加热气相气氛中熔融后进行冷却，从而制成玻璃珠。9.璃制品的制造...

【专利技术属性】
技术研发人员：辻村知之，宫崎诚司，
申请(专利权)人：旭硝子株式会社，
类型：
国别省市：