本发明专利技术的目的在于提供可抑制玻璃原料对燃烧器前端部的附着且对玻璃原料粒子尺寸的限制少的玻璃熔融炉等。本发明专利技术的玻璃熔融炉(10)具备收纳熔融玻璃(G)的炉体(1)、配置于炉体(1)上部的将按照目标玻璃组成混合原料粉末并集合而得的玻璃原料粒子(GM)投入炉体(1)内侧的原料粒子投入部(5)、与原料粒子投入部(5)相隔设置且在原料粒子投入部(5)的下方形成用于对玻璃原料粒子(GM)进行加热熔融而形成熔融玻璃粒子(U)的加热气相气氛(K)的燃烧器(7)。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】玻璃熔融炉、熔融玻璃的制造方法、玻璃物品的制造方法及玻璃物品的制造装置
本专利技术涉及玻璃熔融炉、熔融玻璃的制造方法、玻璃物品的制造方法及玻璃物品的制造装置。
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用玻璃熔融炉(以下也简称“熔融炉”)熔融的西门子型的熔融炉(Siemenstype furnace)生产。采用西门子型的熔融炉的熔融法中，将粉末状玻璃原料的混合物投入用熔融炉先熔融而得的玻璃熔液面上，形成块(以下也称“批料”)的原料通过燃烧器等加热而从其表面开始熔解，慢慢形成玻璃熔液。这时，熔液上的批料从容易反应或熔融的物质开始依次熔出，因此在原料层内容易形成难熔融性物质。此外，因为同样的理由，熔液形成的初期状态下，从局部来看，产生组成与批料不同的玻璃熔液，容易发生熔液的不均匀化。另外，西门子型的熔融炉需要大量的能量，因此希望降低熔融炉的能耗。最近，作为显示装置用途的 玻璃板，高品质、高附加值的玻璃物品的需求不断增大，能耗也增大，玻璃物品制造相关的节能技术的开发成为重要且急迫的课题。在这样的背景下，作为节能型玻璃制造技术的一例，提出有下述玻璃物品的制造方法:将由玻璃原料的混合物形成的微细粒子(造粒体)在高温的气相气氛中加热使其熔融而形成熔融玻璃粒子，接着将熔融玻璃粒子聚集而形成液体相(玻璃熔液)(参照例如专利文献1、2)。以下,将该熔融玻璃的制造方法称为空中熔融法(in-flight glass meltingmethod)。如果采用该空中熔融法，与以往采用西门子型熔融炉的熔融法相比，被认为可将玻璃熔融工序的耗能降低至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、蓄热室的省却、品质的提高、CO2的削减、玻璃品种的改变时间的缩短的技术受到瞩目。图10是表示专利文献I中记载的熔融炉的剖面示意图。专利文献I的熔融炉100具备多根电弧电极102和氧燃烧喷嘴103作为形成高温的气相气氛Kltltl的加热手段。通过这多根电弧电极102形成的热等离子弧或由氧燃烧喷嘴103产生的氧燃烧火焰(火焰)Fiqq在炉体101内形成约1600°C以上的高温的气相气氛K.。通过向该高温的气相气氛Kiqq中投入玻璃原料粒子Rltltl,在高温的气相气氛Kltltl内使玻璃原料粒子Rltltl变为液状玻璃粒子U100 (以下也称“熔融玻璃粒子”)。液状玻璃粒子Ultltl下落并聚集于炉体101的炉底部101A，形成玻璃熔液Gltltl。对于空中熔融法，加热手段采用氧燃烧器的情况下，如图10所示，向氧燃烧器的燃烧火焰中投入玻璃原料粒子，在火焰中形成液状玻璃粒子。因此，采用具备供给玻璃原料粒子的原料供给通路和分别供给燃烧气体及燃料气体的气体供给通路的氧燃烧器。例如，专利文献2中记载的熔融炉具备向下安装于熔融炉的顶壁的氧燃烧器，该燃烧器与供给含氧的助燃气体及燃料气体的气体供给系统和供给玻璃原料粒子的原料供给系统连接。该熔融炉中，使氧燃烧器进行燃烧而向下形成火焰，同时自氧燃烧器将玻璃原料粒子向下供给至其火焰中，在火焰中生成液状玻璃粒子，使生成的液状玻璃粒子聚集于火焰正下方的炉底部而形成玻璃熔液。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如上所述，空中熔融法所用的以往的氧燃烧器在燃烧器的前端部具备一体形成的原料的吐出口和燃料气体及燃烧气体的吐出口。这样的燃烧器具有下述优点而被广泛采用:可在火焰形成的同时将粉体导入该火焰中，由于将熔融单元和熔融的材料的供给单元一体化而易于使用，还可减小装置整体的空间。然而，本专利技术人使用该结构的燃烧器进行了玻璃的空中熔融法的研究，发现直径为数微米~数十微米的微细玻璃原料粒子部分滞留于燃烧器前端部的原料吐出口附近，容易附着于燃烧器的前端部。另外，还发现了下述问题:如果燃烧器的前端部附着玻璃原料粒子及源自其的飞散物和挥发物并逐渐增大而形成冰柱状，则不仅火焰变得不稳定，而且供玻璃原料粒子通过的吐出口慢慢堵塞。如果燃烧器前端部形成这样的冰柱状物，则不仅会引发所述火焰的不稳定和吐出口的堵塞，而且增大的冰柱状物可能会下落至燃烧器下方的玻璃熔液中。其结果是，由于落下的冰柱状物与玻璃熔液的组成差，可能会发生所制造的熔融玻璃和玻璃物品变得不均匀，玻璃物品的品质下降。·此外，通常空中熔融法在长期连续运转的情况下实施，所以燃烧器也长期连续使用。如果燃烧器的前端部附着玻璃原料粒子而形成冰柱状物，则需要停止燃烧器来进行燃烧器的清扫或更换，因此从生产性的角度来看，玻璃原料粒子不易附着于燃烧器前端部而不会形成冰柱状的附着物的技术的开发非常重要。另外，玻璃原料粒子的粒径小是导致产生玻璃熔融炉内的粉尘、冰柱状物的原因。玻璃原料粒子在高温的气相气氛下玻璃原料粒子可熔融的范围内粒径越大越好。另一方面，以往的一体具备供给玻璃原料粒子的原料供给通路和分别供给燃烧气体及燃料气体的气体供给通路的燃料燃烧器的情况下，在其结构上对玻璃原料粒子的粒径有限制。因此，希望有对玻璃原料粒子的粒径没有限制的方法。在如上所述的背景下，本专利技术的目的在于提供可抑制玻璃原料对燃烧器前端部的附着且对玻璃原料粒子尺寸的限制少的玻璃熔融炉及熔融玻璃的制造方法。此外，本专利技术的目的还在于提供使用上述的熔融玻璃的制造方法的玻璃物品的制造方法。另外，本专利技术的目的还在于提供具备上述的玻璃熔融炉的玻璃物品的制造装置。解决技术问题所采用的技术方案本专利技术提供玻璃熔融炉，该玻璃熔融炉具备收纳熔融玻璃的炉体、配置于所述炉体上部的将玻璃原料粒子投入所述炉体内侧的原料粒子投入部、与所述原料粒子投入部相隔设置且在所述原料粒子投入部的下方形成用于对所述玻璃原料粒子进行加热熔融而形成熔融玻璃粒子的加热气相气氛的燃烧器。本专利技术的玻璃熔融炉中，较好是所述燃烧器的前端部与所述原料粒子投入部的投入口至少在水平方向上相隔且独立地设置。本专利技术的玻璃熔融炉中，较好是所述燃烧器的前端部在所述原料粒子投入部的投入口的周围向下设置。本专利技术的玻璃熔融炉中，较好是在所述玻璃原料粒子临进入所述原料粒子投入部前的位置和所述原料粒子投入部中的至少一处具有对所述玻璃原料粒子进行预热的原料粒子预热单元。本专利技术的玻璃熔融炉中，可具备多个所述燃烧器，该多个燃烧器的前端部在所述原料粒子投入部的投入口的周围被配置在以该原料粒子投入部为中心的圆周上。本专利技术的玻璃熔融炉中，所述原料粒子投入部还可在与所述玻璃原料粒子的投入位置不同的位置具有投入碎玻璃片的碎玻璃投入部。本专利技术的玻璃熔融炉中，所述原料粒子投入部可具备原料粒子投入管和配置于该原料粒子投入管周围的气体供给管。 本专利技术的玻璃熔融炉中，较好是所述燃烧器以由该燃烧器产生的燃烧火焰相对于所述原料粒子投入部中的铅垂向下的原料粒子投入轴所成的角度α满足0度< α ^45度的条件设置。本专利技术提供熔融玻璃的制造方法，其中，利用燃烧器的燃烧火焰形成加热气相气氛，自在该加热气相气氛的上方独立于所述燃烧器而设置的原料粒子投入部，将根据目标玻璃组成混合原料粉末而得的玻璃原料粒子送入所述加热气相气氛中，从而使所述玻璃原料粒子熔融本文档来自技高网...
【技术保护点】
玻璃熔融炉，其特征在于，具备：收纳熔融玻璃的炉体，配置于所述炉体上部的将玻璃原料粒子投入所述炉体内侧的原料粒子投入部，与所述原料粒子投入部相隔设置且在所述原料粒子投入部的下方形成用于对所述玻璃原料粒子进行加热熔融而形成熔融玻璃粒子的加热气相气氛的燃烧器。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.06.17 JP 2011-1351821.玻璃熔融炉，其特征在于，具备: 收纳熔融玻璃的炉体， 配置于所述炉体上部的将玻璃原料粒子投入所述炉体内侧的原料粒子投入部， 与所述原料粒子投入部相隔设置且在所述原料粒子投入部的下方形成用于对所述玻璃原料粒子进行加热熔融而形成熔融玻璃粒子的加热气相气氛的燃烧器。2.如权利要求1所述的玻璃熔融炉，其特征在于，所述燃烧器的前端部与所述原料粒子投入部的投入口至少在水平方向上相隔且独立地设置。3.如权利要求1或2所述的玻璃熔融炉，其特征在于，所述燃烧器的前端部在所述原料粒子投入部的投入口的周围向下设置。4.如权利要求1~3中的任一项所述的玻璃熔融炉，其特征在于，在所述玻璃原料粒子临进入所述原料粒子投入部前的位置和所述原料粒子投入部中的至少一处具有对所述玻璃原料粒子进行预热的原料粒子预热单元。5.如权利要求1~4中的任一项所述的玻璃熔融炉,其特征在于,具备多个所述燃烧器，该多个燃烧器的前端部在所述原料粒子投入部的投入口的周围被配置在以该原料粒子投入部为中心的圆周上。6.如权利要求1~5中的任一项所述的玻璃熔融炉，其特征在于，所述原料粒子投入部还在与所述玻璃原料粒子的投入位置不同的位置具有投入碎玻璃片的碎玻璃投入部。7.如权利要求1~6中的任一项所述的玻璃熔融炉，其特征在于，所述原料粒子投入部具备原料粒子投入管和配置于该原料粒子投入管周围的气体供给管。8.如权利要求1~7中的任一项所述的玻璃熔融炉，其特征在于，所述燃烧器以由该燃烧器产生的燃烧火焰相对于所述`原料粒子投入部中的铅垂向下的原料粒子投入轴所成的角度α满足O度< α < 45度的条件设置。9.熔融玻璃的制造方法，其特征在于，利用燃烧器的燃烧火焰形成加热气相气氛，自在该加热气相气氛的上方独立于所述燃烧器而设置的原料粒子投入部，将根据目标玻璃组成混合原料粉末而得的玻璃原料粒子送入所述加热气相气氛中，从而使所述玻璃原料粒子熔融而形成熔融玻璃粒子。10.如...
【专利技术属性】
技术研发人员：田中千禾夫，山下达也，酒本修，
申请(专利权)人：旭硝子株式会社，
类型：
国别省市：
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