JPS6086032A - 清澄ガラス製造方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は高い清澄度および均質度を有して平坦なガラス
、特にフロートガラスのｆＡ造のだめの要件を満たす溶
解ガラス連続製造方法に係る。

本発明ｔま、ガラス化り能混合物を火炎または電気加熱
で溶融した後に用いるのに適した、溶解ガラスの清澄お
よび均質化方法および装置の改良に係るが、とシわけ得
られる利点を最もよく利用する電気加熱に適合する・ 本発明は、本質的に電気的にエネルギーを供給するガラ
ス清澄および均質化装置に係シ、従って、今日、他のエ
ネルギー源、慣に炭化水素と較べで核エネルギーが好ま
しいコストであるので経済的な利点かある◎ 本発明は、ｔｎ：ＶＬｓ非常に揮発性の成分を含む充填
材料からガラスを製造する装置への応用にも係シ、損失
を最小限化し、出発材料のコストと大気汚染を低減する
。

従来の技術と問題点 電気エネルギーを用いて溶解ガラスをＭ造する装置は既
に数多く提案されている。

これらのうちのいくつかは本質的に火炎炉の髪形であシ
、例えば、工業用火炎炉に現在用いられているような長
い浴に、特定数の電極を配置して、工巣用火炎炉で得ら
れると考えられると実質的に同じ対流を浴中につくシ出
し、ガラス製造のいろいろの段階、すなわち、溶融自身
、清澄、均質化、そして高温保持の連続操作を可能なら
しめている。

これらの電気的装置は比較的複雑かつコスト高の下部構
造を必要とし、そのエネルギー効率は一般的に従来の火
炎炉と同じオーダーにすぎず、製造能力の規模を変更す
ると既存の装置で得られている経験を利用することが間
離なことが屡々ある。

例え汀、仏画特許第２２６１２３３号に記載されている
装置では、上流端部でガラス化可能充填材料を供給し、
溶解したガラスを下流端部へ配送して平坦ガラス装置に
用いる長い浴を、浴の長手方向に対して横に配置したで
連の浴の底を通過する縦の電極で加熱する。この浴にお
いて用いる大きな対流は、とのタイプの火炎炉における
ように、少なくとも１列、好ましくは２列に横に並べた
縦の電極によって形成されるガラスの最も高温の帯域、
すなわち、スゲリングで始ｔｂ、そこで容器の実質的に
全幅に及ぶ高温のガラスの柱状の上昇運動が起こシ、そ
れが浴の表面に達すると２つの流れとして広がって、２
′）の主要熱ループ流を形成する。上流へ向う第１の流
れは、組成物材料の下方表面と接触して冷却され、底部
へ降下し、そして浴の下部を民ってスプリングで上昇流
に取シ込まれる。こうして、以下「溶融ループ」と相称
するループ流を形成する。

炉の下流へ向う第２の主要表面流は、清は帯域および均
質化および保持帯域（上記特許では「貯Ｗ＃、帯域」と
記載されている）を越えて送られて排出ステーションに
達し、そこで流れの一部分だけが除去され、残シは浴の
下部を通ってスプリングに尺シ、再循環される。こうし
て、以下「均質化ループ」と相称する第２のルーツ流を
形成する。

上記特許は、類似のタイプの火炎炉でも見られるように
、２りのルーツは夫々短かい回路をなす。

すなわち、特定の流れは全経路を運ばれてスズリングに
戻ってくる。

このタイプの炉は、火炎式でも電気式でも、出発組成物
材料がガラス装量のいろいろな工程を充分に経ることな
く直接に除去ステーションに運にれるおそれが多るとい
う不利がある。

このおそれは両方の主要熱ルーツにおいて材料の再循環
の程度を増加することによって減らすことができるが、
その場合、例えば均質化ループを考えると、再循環の繰
ル返される各サイクルにおいて、排出ステーションのガ
ラスの１２００℃のオーダーの温度を１５００℃のＹｎ
ｎ湿温度で昇温するだめの熱が必要であシ、そのために
必要なエネルギー量が増加する。このループの再循環比
、すなわち、材料の再循環量の排出ｔ１に対する比は通
常少なくとも５、屡々１０である。

公知の浴炉に見られる現象を説明し、また本発明の説明
に有用な用語を規定するために詳しく述べた上記のタイ
プの装置とは別に、本発明に関連する従来技術として、
所望の品質のガラスを製造するために用いる原理的操作
の各々の特定部分に影響するように容器の分割を伴なう
装置をあげることができる。

米国特許第１８２０２４８号、仏画特許第９７７ω６号
などのいくつかの非常に古い文献あるいは英国特許第９
８６８４３号などの比較的新しい文献のようにいろいろ
な特許が、溶融容器ならびに下部をスロートで接続した
清澄および貯蔵のための浴を有し、溶解ガラスを直接ジ
ュール熱で加熱するだめの電極を設けた装置を提案して
いる。スロートは一般に冷却されているが、多分、２７
の主要区画にエネルギーを供給する変圧器に接続するこ
とによって、それを加熱することができる。このような
装置は材料の清澄要件を満たす工業的な前進をもたらさ
ない。それは、本発明の理解にすると、清澄が起きる帯
域の不十分な局限化と対流現象が原因である。

これらの特許から清澄過程は溶融容器と貯蔵浴の両方を
通して広がっているように思われる。

米国特許第４０１２２１８号の目的の１つは清澄帯域の
局限化と対流現象のコントロールの改良にあるように思
われ、それは溶融部から表面流のオーバーフローによっ
て生成物を清澄部に除去し、そこで追加の加熱を行なう
装置を提案している。

清澄しだガラスはデカントして分離し、清澄部の下部か
ら除去する。″しかしながら、清澄の質は、清澄部の中
央部におけるよシもよシ急速に壁に沿って降下する冷涼
の丸めに損なわれる。また、本発明にとって必要な基準
を満たす均質な生成物を得る点については記載がない。

製造の主要操作（特に清澄）を実施する区画に分割する
同じ目的を受けて、米国特許第２７７３１１１号は、ガ
ラス化可能材料の溶融セルに続く清澄セルに貯蔵セルを
後続させ、清澄セルの浴を上部外皮が固体である断熱発
泡層で一定に覆ったことを特徴とする装部を提案する。

このような装置は本発明の要件を満たす清澄および均質
化のレベルの達成を許容しないという不利がある。実際
、その清澄セルはいろいろな電極の配置（あるものは水
平、あるものは鉛直）のために多重の熱流が局在し、そ
れらがお互いに干渉し、セルを完全Ａミキサとして働か
せる傾向があシ、そのために処理の条件および期間に関
して異質な、すなわち、「熱履歴」のある生成物を配送
する。こうして、清澄のレベルがある最高値以下に制限
される。貯蔵セルに関していえば、その半円形の形状は
、上記のタイプの浴炉において耐火材料の壁および底と
の接触を防いて排出流を排出ステーションへ自己送する
のを許容する対流の発生に対して、よく適合していカい
。

発明の開示 本発明は従来技術のこれらのいろいろな不利を除去し、
特に、清澄および均質化操作の高レベルの性能を保証し
つつ、これらの操作のエネルギーコストを最小限化する
ことを意図するＯこうして、本発明は、その対象として
、ガラス化ｈ］能充填材料を溶融し、得られる生成物を
７ｒｒ　ｒＲし、必要に応じてそれを貯蔵するためにそ
れぞれ用いる離散しかつ連続する区画を有し、かつ溶Ｍ
した材料の流れを溶融部から沈下スロートを通して７１
１′澄部へ送る連続清澄ガラス製造装置であって、前記
ｉｋ澄部が、沈下スロートの出口からの溶解＠−料を上
昇させ、それを全体上昇流に導き、そしてそれを一般に
貯蔵によつ七影響を受けかつおそらく特別の区画をなす
後続の作業部に表面流として配送する、シャフト部（ｅ
ｈｌｍｉｎｅｅ）を含み、該シャフト部が前記表面流を
泡の除去における常用の温度のオーダーに導くことが可
能な加熱手段を具備するととを特徴とする装置を有する
。

よシ具体的に少なくとも１種の清澄剤を含むガラス化可
能充填材料を処理することを意図する本発明よる装置に
おいて、加熱手段は、用いる製造速度において、シャフ
ト部に入る溶解材料のｍ度が清澄剤の分解温度よル低い
値から清澄剤が非常に著しい速度で分解する値まで上昇
することを保証する加熱能力を有する。この目的のため
に利用可能な加熱能力は材料がシャフト部を移動する間
に約１００℃昇温することを可能にする能力があること
が好ましい。

加熱手段はシャフト部の高さに沿って分布させて材料の
均一な加熱とその一体的上昇を促進することが好ましい
。

加熱手段が沈下スロート付近の逃れ出る材料の流れの水
平中位帯域にエネルギー放散加熱部材を有して、シャフ
ト部の引上効果を有利にすることが好ましい。

同様に、加熱手段がシャフト部チャンバの上流壁からか
なシ小さい距離において大量のエネルギーを放散する加
熱部材を有して、冷たい壁の作用でもたらされる下降流
を無視できるものにし、また従りて、シャフト部のガラ
スの上部で上流壁から下流表面流が形成されるのを有利
にすることが好ましい。

シャフト部の好ましい構造は上向きに拡開する、すなわ
ち、その横断面が底部から頂上へ増加する漏斗の形状で
あシ、との拡開に主として貢献する傾斜面を下流側に有
することが有利であシ、傾斜面の傾斜角は５０〜８０°
が好ましい。

漏斗を形成する他の壁（例えば上流壁と側壁）はそのと
き一般的に鉛直で、容器の対称面に対して２つの側壁が
平行、上流壁が垂直であることができる。このような構
造は容易に構築および使用でき、上昇流とそれに続く溶
解材料の下流への表面流を促進する。

加熱手段は浴に浸漬して浴それ自身を介して直接ジュー
ル効果で熱を放出する電極からなることが有利である・
好ましくは、ガラス流の最終的な加熱を均一にするため
に、電極を水平に漏斗の上流壁および下流壁と平行に配
置し、電極の活性部分が容器の１方の側壁から他方の側
壁まで延在することか有利である。

底を通る鉛直電極ならびに下流壁を通る水平電極も、大
きい炉で全体上昇運動を増加するために主たるユニット
あるいは追加のユニットとして用いることができる。

清澄部のシャフト部からの引上作用を確実にするために
、沈下スロートの出口の横断面はシャフト部の下部の横
断面よシ小さい面積を有し、シャフト部の下部の横断面
は上部の横断面の少なくとも３０％の面積であシ、シャ
フト部の深さ拡少なくとも上部の横断面の面積の平方根
のオーダーであることが有利である。

本発明の装置のもう１つの有利な特徴によると、清澄部
とそれに続く作業ステージ、ン（これは有利には貯蔵お
よび均質化部であることができる）の間の接合部は漏斗
の上部と下部の横断面の面積の中間の面積を有踵好まし
くは、ガラス流のための通路の少なくとも２０％の増加
に対応する出口開口を有し、出口開口の側壁がそれに接
続されている各部（清澄部と作業ステーション）の側壁
に対して６０°より小さい角度を凧すことによって、溶
解ガラスの流れに影響する死角を回避する。

こうして本発す」によシ消澄部と結びつけて設ける貯蔵
部は長さが幅の３倍の実質的に矩形の横断面の流路形状
であることが有利である。その平均深さは有利には０．
４〜０．８ｍ、好ましく秩０．５〜０．７ｍであろう。

例えは、引上ｉに近い大きさの後方流（戻シの流れ）、
即ち、約１の再循環率を達成するために、１日当シ１２
０〜１５０トンの引上に適する幅２ｍの流路において、
深さ０．６ｍは用いるのに有利でちる。

この流路の底は有利には上流から下流へ上昇する傾きを
有し、その両端部におけるガラスの深さは平均深さのた
めに定めた。限界の間に保つことが有オリである・ 後の成形のためにガラスを取シ出す排出オリフイスが占
める横断面の大きさは貯蔵流路の下流末端の横断面の３
０〜５０チであることが有利である。

この流路の底は、清澄漏斗に関する上流において、また
特に２つの区画の間の接合部の拡がシの不存在において
、ガラス浴に沈＾た耐火物隆起部によって制限し、ガラ
スの通路の断面積を貯蔵部の浴に与えられる最大断面積
の一般的に２０〜６０％減少することが有利である。

また、例えば浴表面近くまで下げることが可能な移動性
耐火スクリーンを用いて、２つの区−１の間の芽囲気に
遮蔽を設けることが肩側である。

このスクリーンの上流に、主として、清澄部の雰囲気に
わずかに過剰の圧力を保持することを許容し、また、例
えｉｊ電気加熱線の事故、電極の交換等の場合に有用な
追加の加熱源を与えるバーナーを設けることが有利であ
る。バーナーを貯蔵部にも設置することが好ましい。

貯蔵ダクトに好ましくはその上流末端部に撹拌器を設け
て、流路の長さを低減し、得られるガラスの均質さおよ
び（または）引上血を増加することを可能ならしめる仁
とができる。

本発明の装置の肩側な態様では、以下に説明する後の区
画での処理に適した溶解ガラスを作成するためのガラス
化可能材料の溶解部はキュポラ（ｃｕｐｏｌｍ　）タイ
プの電気加熱容器からなる。

この容器は、一般的に、１〜１．５ｍのオーダーの深さ
の矩形であシ、電極は例えば底を通るムど公知の仕方で
配置される。

ガラス化可能混合物は例えば仏国特許出願第８１．１６
６１７号に記載のタイプの適当な分布器で容器の全表面
上に分布し、溶融Ｆｉ「外被グオールト」または「冷ヴ
オールト」、すなわち、ガラス化可能混合物の連続層の
下方で行ない、溶解ガラスの抜き取シは底の位置に設け
たオリアイスを介して行なう仁とが好ましい。

このような連続層は熱スクリーンとして働き、またセレ
ン、ホ９素などの充填材料に存在することがある揮発性
成分の大部分（高い割合）を保持して汚染の低減を許容
する。

本発明は、また、その対象として、溶融帯域においてガ
ラス化可能充填材料を溶融して溶融材料の浴をつくる溶
融段階と、それに続いて清澄帯域においてその溶融材料
を泡の除去を許容する温度に加熱する清澄段階とを含む
連続清澄ガラス製造方法であって、前記溶融材料を有意
味の静水圧で溶融帯域から清澄帯域へ移動゛させ、清澄
帯域を通過する連続流において、漸進的な低静水圧にお
ける浴の下方部分から表面まで実質的に鉛直の全体上昇
運動に導き、それからその流れを清澄ガラス除去ステー
ジ、ンヘ向う表面流に転換し、かつ該表面流の温匿がそ
の当初において泡の除去に常用の温度（一般的に５０ポ
イズを越えない粘度に対応することが好ましい）に少な
くとも等しいことを特徴とする方法を有する。

特に、少なくとも１種の清澄剤を含むガラス化可能充填
材料に適用可能なとの方法の態様によると、清澄帯域を
通って移動する間の溶融材料の加熱は清澄剤の分解温度
よシ低い温度から清澄剤が高い分解速度を有する温度ま
で実施することが好ましい。

例えば、８１０２６８〜７４％、Ａｔ２０．０〜３チ、
ＮａｚＯ１２〜１５　’１６およびＣａＯ３〜１２ｑｂ
を含む普通の工業用ガラスのようなシリカ−ソーダーカ
ルシアガラスを製造するために、これらの成分を含むガ
ラス化可能充填材料は約０．３〜０．５チ、よル一般的
には少なくとも０．１％の８０３に対応する量の硫酸塩
を含むことが有利であシ、清澄帯域を通過する間の溶融
材料の加熱は１３７０〜１４８０℃の温度範囲をカバー
するととが好ましい。この目的のために、溶融帯域から
逃れ出る溶融材料は沈下スロートに沿って清澄帯域に移
動する間におそらく冷却をこうむって、その温度が上記
の温度範囲の下限値よシ低く下がる。

溶融材料の加熱は殆んどが全体上昇運動の間に起きるこ
とが好ましい。

浴融材料の加熱は清澄帯域への入口の高さで流れの中位
の水平帯域で一始することが有利である。

清澄帯域から得られる表面流で取出しを行なったガラス
を貯蔵帯域に供給し、そこでガラスを再循環流で均質化
し、また成形に適した温度（一般的に１０００ポイズの
オーダーに対応する温度）に冷却する。

有利な態様では、上記の温度間の加熱を浸漬した電極間
の清澄すべき溶解材料の直接ジュール効果で達成する。

同様に、ガラス流が清澄帯域の上部でその下部よシも小
さい上昇速度を有することが有利である。

清澄帯域と貯蔵帯域の間の水平方向の接続を保証する材
料の流れが、上昇運動中の流速よシも速い速度でそこを
移動し、それから貯蔵帯域に入ると少なくとも２０％遅
くなることが有利である。

７ａ澄帯域のガラスの上方の雰囲気を貯蔵帯域の上方の
雰囲気から仕切シで分離し、バーナーで得られる燃焼ガ
スを用いて■′か澄帯域に過剰圧力をつ〈シ出すことが
好ましい。

本発明の方法の有利な特徴によると、貯蔵帯域の対流は
、下流すなわち成形すべきガラスの排出ステーションへ
向う表面流と、上流へ向う底流または再循環流から主と
してなシ、再循環流は排出量の０．５〜３Ｐｏｓ好まし
くは約１倍の貿であシ、排出流は好ましくは表面流の中
央界面部分から取る。

本発明によると、清澄を受けるべき溶解材料は好ましく
は「冷ヴオールト」、すなわち、溶融されるべきガラス
化可能混合物で覆った状態で電気的に溶融して作成し、
浴の下部から抜き取る。

本発明は、特に、高蒸気圧成分を大きい割合で含むガラ
スへの応用もその対象として含む。

気体の発生を伴うガラス溶融反応はキュポラ炉において
１２００℃よシ低い温度を必要とする脱炭酸反応を含む
が、清度剤の分解に対応する反応は単に２次的でおるこ
とが好ましいので、溶解材料の局所的な過剰加熱ｒ電極
の適当な数、寸法および配置によって制限する。

このようなキュポラを去るガラスはガラスのｄｍ３当シ
直径３０μｍ以上の泡の数が一般に２５００〜７５００
、おそらく約゛２５０までに対応する清澄就を有し、清
澄度はガラス化可能混合物の組成の調整を除いて温度、
従って、供給電力によってだけコントロールが可能であ
るが、それも困難を伴なう。このような清酸度は、いず
れにしろ、泡の数が最高でｄｍ３当９２〜３個であるこ
とを要求するフロートガラスの製造にとって不適当であ
る。

本発明によシ支持されるようにおそらく貯蔵セルと結合
した清澄セルは、こうして、特に、充填材料に導入する
清澄剤のコストと清澄のコントロールに関して、非常に
有利な仕方で溶融セルを完全にする。

清澄材料の品質の要件が低く、例えば良質のピンをＨ造
するために例えはガラスｄｍ’当ｊ）約１２５個の泡に
対応する場合、製造は溶融炉からそう遠くないところで
行ない、清澄セルとおそらく貯蔵セルが通常それらに割
シ当てられるすべての機能を非常に尖際的な仕方で満た
しながら、エネルギーとキ＆ボラの耐火物の摩耗のかな
シの節約を許容することができる。

上述のような溶融、清澄および貯蔵の３つの区画の電気
的加熱を用いるガラス製造装置は、従来形の装置と較べ
て規模の減少（底面積で約１０倍）に基づく数多くの利
点を有する。特に、例えば、［応答時１■月、すなわち
、充填材料の所与の要ｆＦの永久的変更に９０％の最終
的応答をするまでの遅れが、例えば、フロートガラスを
製造する従来の火炎炉で８〜１０日でおったのに較べて
このタイプの装置では１０〜１２時間のオーダーに電力
ることに見られるように、その恨性が非常に低い。

結果として、操作の柔較性の大きな改良と、投資および
使用における大きな節約かもだらさｉｌ−る。

例えば、色の変更はかなシ迅速に行なうことができる・
揮発性材料の蒸発と損失のコントロールのように、雰囲
気による酸化／Ｎ元のコントロールが大いに促進される
ので、本発明を例えはセレンで着色するガラスの製造に
ｑ６に有用にする。

また、実験によると、０．５〜３のオーダーの下流ルー
プの再循環率、すなわち、排出の０．５〜３倍の大きさ
の後方流（戻シ流）、そして特に安定な仕方で１は１の
オーダーの再循環率で、操作エネルギーの大きな節約を
伴って、良好な均質性の溶解ガラス材料（これ自身はこ
の材料からロール法ｉたはフロート法で作成したガラス
シートの規則的な要理（ｇｔｒｏｔｌｆｌｅａｔｌｏｎ
　）を示す）を得ることができることが示された・ これらの条件下、清澄部自身はきわめて小さな寸法であ
ることができ、また沈下スロートの出口と高温帯域の末
端をあられす雰囲気スクリーンの間のガラスの平均移動
時間は３０分のオーダーの値に減少することができる。

装置の全炉底面積に関する圧排出量は３〜５トン／ｍ２
／日に達する。

実施例 本発明の装置およびその操作の態様を以下に図面を参照
して非限定的な意味で説明する。

例１ 第１図および第２図は、それぞれ、装置の対称鉛直面と
、清澄部および貯蔵部のガラス浴の上部の高さに実質的
に一致する水平面における断面図であシ、装置はそれぞ
れ溶融部１、清澄部２、貯蔵部３の各区画におけるガラ
スの溶融、清澄、貯蔵の各操作を電気エネルギーを用い
て行なう。

溶融炉１自身はキュポラ炉として知られる公知のタイプ
に対応する。それは底５を通る浸漬縦電極４で加熱し、
図示しなかった分布器によってガラス化可能混合物６を
溶融材料７の全表面上に分布して原料供給を行なう。

キュポラ炉ｌはキュポラ１の底５に落下する浴融材料を
除去する沈下スロート８を通して溶解ガラスを清澄部２
に供給する。有利には、沈下スロート８は清ｌ７ｊ１部
２の下部に関口する少なくとも１つの拡開部分を有する
。清澄部２は横断面がその底部（スロート８が開口する
位置）よシもその上部の方がよシ大きい漏斗またはデッ
／ｆに一般的に類似する朽造を有する。第１図および第
２図に示した態様では、上流壁９．１１１１１壁１０．
１１は全部鉛直でアシ、下流壁には水平から７０°の角
度で下流側に傾斜しておシ、これらの９９．１０＋１１
゜１２が突出部１３と共に清澄容器１４を形成し、この
突出部１３はガラス浴に関してガラスを清澄する炉の最
も熱い帯域をガラスの貯蔵に用いる下流帯域から実際に
分離する。懸垂可動スクリーン１５が清澄部２と貯蔵部
３０間の雰囲気の同様な分離体（仕切））をなす。

清澄部２は１方の壁から他方の壁まで容器１４を通る電
極１６，１７，１８，１９の組で加熱する◎電極への電
流リード１６／、１７’、１８’、１９’は壁１０．１
１の両側に分布して示されているが、例えば１ｍよシ大
きい清澄部の幅にとって、各電極の両端の各々に平行な
供給体を用いて、電極が夫々壁１０．１１を通して向い
合って装着される２つの半分からなることが適当である
。

清澄部２は壁１０．１１の１方に夫々配置した２群のバ
ーナー２０−２０’　、　２１−２１’の形の追加の加
熱手段を設けることが有利である。これは、特にセルを
加熱する際、そして電極の変換時に用いるために、そし
て外測から冷たい空気が入るのを防ぐために、わずかに
過剰の圧力を提供するために設ける。

貯蔵部３にも多くの類似のバーナーを平行壁に分布して
設けて、段差２３、幅収縮都２４、そして成形体を成形
するためにガラスを配送する抜き取ジオリフイス２５を
含む流路２２に沿った温度のコントロールを許容する。

例として、良好な清澄度の成形に適したガラスの約４ト
ン／日の日ＩＵＩＩＪ−ａ−のための、本発明による装
置の操作条件を以下に述べる。

溶融炉１、スロート８、清猷セル２、および流路３を含
む上述の装置の主たる寸法とノｊラメータは次の通シで
おる。

清澄部の下流末端をあられす突出部はガラスの深さ約０
．１０ｍに浸漬され、表面流のだめに０．０５ｍ２の通
路断面積を残す。

以下に述べる位置で第１図に示すタイプの交互の配置を
有し、長さ０．５ｍにわたって溶解ガラスに浸漬された
、直径４０ｍそしてモリブデン製の清澄容器１４の４個
の電極に、３相電流を（好ましくは１相を電極１６．１
８に、そして他の２相を電極１７，１９に）供給する。

電極の位置は、下記表において、清澄部２の水平な底か
らの高さく縦軸）と上流鉛直壁９から距離（横軸）とに
よって規定する。

電極　１６　１７　１８　１９ 横軸　０．１５　０．５０　０．１２　０．３６縦軸　
０．７０　０．７５　０．２５　０．３０用いたガラス
は次の重閂組成を有する・５ｉｎ２７１．２　％ Ｃａ０　９．１８％ Ｍｇ０　４．４９％ Ｎａ　２０　１　ａ、　３　％ に２０　０．４６ｑｂ ガラス化可能混合物は普通のガラス製造材料からなシ、
カレット２０チ、硫酸ナトリウム０．１４チを水２チと
共に含む（溶融すべきガラスの重量基準）。

このガラスの粘度のいくつかの値を温度の関数としてｌ
ｏｇη（ηはポイズ）として次に示す。

清澄部の有効性を提示するために、２つの異なる操作条
件の間で比較を行なう。２つの操作は同じ４トン７日の
ガラス排出量とキュポラ炉１の同じ放散エネルギーで行
なう。１方の操作条件では、清澄部２においてキュポラ
１から約１３５０℃で抜き取ったガラスの温度を単純に
保持し、良質ビンに適した品質のガラス（泡１２５個／
　ｄｍ３ガラス）を得る。第２の操作条件では、清澄部
でエネルギーを追加してガラスを１５００℃にもたらし
、フロートガラスのために満足な清澄品質のガラス（泡
２，５個／　ｄｍ５未満）を得る。

実際には、ガラスははじめスロート８に沿って約５０℃
を失ない、それから清澄部を通って、第１の操作条件で
は放散入力エネルギー４０　ｋＷ（電極の平均電流密度
０．８２　Ａ／ｃｒｎ２）で１３６０℃にもたらされ、
第２の操作条件では放散エネルギー６１．５ｋＷ（電極
の平均電流密度１．２３Ａ／儒２）で１５１０℃にもた
らされる。

第２の操作条件において清澄部の異なる電極における電
流は実質的に次の通シでおる。

これは合計電力６１．５ｋＷ１インピーダンス■）０．
１０２オームに相当する。

約０．１２　ｋＷ／ｋｇガラスのきわめて小さいエネル
ギーの追加で充分にガラスの品質をかなシ大きく改良す
ることができることが見い出される。

貯蔵部流路の０．２ｍの流路深さは非常に小さい循環を
許容するだけであるが、高級ビンに通電必要であるよシ
もかなシ高い良質の均質さと、得られたガラスの分析に
よると低いｇ蝕（Ｍｏ　０．００３２係、Ｚｒ０２ｏ、
ｏ　６６９ｋ　）が達成される。

例２ 第３図および第４図に示す装置は、生成物の所望品質に
従い、例１よシもかなシ大きい日産量、すなわち、１２
０〜１５０　ｔ７日のだめの装置である。

これは実質的に例１で述べた装置と同じ主要部分からな
っているので、以下では構造の主な特徴に注意を払うこ
とにする。

まず第１にこの構造はガラス流を妨害し得る死角をでき
るだけ多く減らそうとしていることに気付力阿れよう。

幅０．８ｍのスロート５８は漏斗６４への出口において
上流壁５９を通りてその幅を漏斗の側壁６０．６１の間
の１．２ｍの幅に等しくする拡開部５８ｍを有し、同様
に、漏斗６４と流路７６の間の接合部６３にもう１つの
拡開部７６ｍを設けて、貯蔵流路７″６の清澄ガラスの
流れの幅２ｍに拡ける。貯蔵流路の底７７は下流方向に
約２ｃ！ｎ／ｍで上昇する傾斜を有する。

この拡開部７６ｎの下流部分はガラスを清澄するための
炉の最も熱い部分の限界に実質的に対応する。

電極６８ａ〜６８ｆの数と配置に関して言えば、電極（
第４図では簡明化のため図示せず）は漏斗６４を通過す
る上昇流の異なる部分に影響を与えると同時に漏斗内の
実質的に全部の高さく　１．６　ｎｓに達する）のガラ
スに追加の熱を分布させるのに寄与し、それによって上
昇流の運動と温度をコントロールし、特に大きな逆流を
全部防止することを意図しているのが見られる。

これに関して、この熱の追加はスロート５８から逃れ出
る溶解材料の流れの実質的に中位の帯域に配置された電
極６８ｍで開始することが気付かれる。

このような装置の寸法は従来の装置と較べて大きく縮小
している。このケースでは清澄および貯蔵の２つの区画
の合計面積は２０ｍ２を起えないが、同じ製造能力の従
来の炉ではそれは２００ｍ　のオーダーである。

貯蔵部７６の好ましい平均深さ０．６ｍにおける再循環
流は、フロートガラスの製造に適合する均質性の度合を
保ちながら、排出量の１倍に調整するかあるいは０．５
倍に低減さえすることが好ましい。

この目的のために、有利には、貯蔵部の上流の最初の３
分の１の位置に表面からガラスの深さの少なくとも３分
の１まで下方に延びる攪拌器を用いてもよい。

結果として、操作の柔軟性と応答速度の大きな改良がも
たらされる。所与の「信号」、特に、組成の変更で生じ
る９０チの作用は従来の炉の８〜１０日に代って１２時
間で達成される。

本発明による加熱を用いて、清澄漏斗を通過するガラス
の泡の数の少なくとも１００の比率における減少が達成
されているので、規模が例１９例２よυも増大してもｌ
’ｌｌｌ澄°部の有効性は実質的に影響を受けない、

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による装置の第２図の線分Ｉ−１′に沿
った縦断面図、第２図は同じ装置の第１図の線分ト］′
に沿りた断面図、第３図は本発明による１００トンのオ
ーダーの日産飯を許容する装置の第４図の線分ｍ−ｍ’
に沿った縦断面図、第４図は同じ装置の第３図の線分■
−■’に沿った断面し１でおる。 １・・・溶融部、２・・・消准部、３・・・貯蔵部。 特許出願人 サンーゴパン　ビトラージー 特許出願代理人 弁理士　青　木　朗 弁理士西舘和之 弁理士　古　賀　哲　次 弁理士　山　口　昭　之 弁理士　西　山　雅　也 手続補正書（方式） 昭和５９年１１月２２０ 特許庁長官芯　賀　学　殿 １、事件の表示 昭和５９年　特許願　第１６５７５６号２、発明の名称 清澄ガラス稠性方法および装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 （外４　名） ５、補正命令の日付 自発補正 図　面 ７、補正の内容 図面の浄書（内容に変更なし） ８、添付書類の目録 浄書図面　１辿

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １１．ガラス化可能充填材料の溶融部と得られる生成物
   の清澄部とを離散しかつ連続する区画として有し、かつ
   溶解した材料の流れを溶融部から沈下スロートを通して
   清澄部へ送る連続清澄ガラス製造装置において、前記清
   澄部が、沈下スロートの出口から溶解材料を取シ、それ
   を全体上昇流に導き、そしてそれを表面流として続く作
   業部に配送する、シャフト部（ｃｈｉｍｉｎｅｅ　）を
   含み、該シャフト部が前記表面流を泡の除去における常
   用の温度のオーダーに導くことが可能な加熱手段を具備
   することを特徴とする装置。 ２、前記連続清澄ガラス製造装置が離散しかつ連続する
   区画として前記溶融部、前記清澄部と共に清澄ガラスの
   貯蔵部を有する特許請求の範囲第１項記載の装置。 ３、少なくとも１種の清澄剤を含むガラス化可能充填材
   料を処理するために、前記加熱手段が、意図する製造の
   開始時に、前記シャフト部に達する溶解材料の温度を清
   澄剤の分解温度よシ低い値から清澄剤が非常に著しい速
   度で分解する値まで上昇せしめることを許容する加熱能
   力を有する特許請求の範囲第１項または第２項記載の装
   置。 ４、前記加熱能力が前記溶解材料を前記シャフト部を通
   過する間に少なくとも１００℃昇温することが可能であ
   る特許請求の範囲第３項記載の装置０ ５、前記加熱手段を前記溶解材料の均一な加熱を確実に
   するような仕方で前記シャフト部の高さに配置する特許
   請求の範囲第１項から第４項までのいずれかに記載の装
   置。 ６、前記加熱手段が前記沈下スロートから出てくる材料
   の流れの出口付近で流れの中位の水平帯域にエネルギー
   を放散する少なくとも１個の加熱部材を含む特許請求の
   範囲第１項から第５項までのいずれかに記載の卦懺。 ７、前記加熱手段が前記シャフト部の土流壁近付にエネ
   ルギーを放散する少なくとも１個の加熱部拐を含み、該
   加熱部材の加熱能力と前記上流壁からの距離が該上流壁
   に沿って降下する「冷壁」流を無視可能にするようなも
   のである特許請求の範囲第１項から第６項までのいずれ
   かに記載の装置。 ８、前記シャフト部が頂上においてより広くなっている
   漏斗の形状である特許請求の範囲８１項から第７項まで
   のいずれかに記載の装置。 ９、前記漏斗が下流に向って傾斜した平坦面からなる下
   流壁を有する特許請求の範囲第８項記載の装置。 １０、前記下流壁の傾斜が５０〜８００である特許請求
   の範囲第９項記載の装置。 １１、前記漏斗が、実質的に鉛直で容器の対称面に平行
   な側壁と実質的に鉛直で該対称面に垂直な上流壁を有す
   る矩形の横断面を有する特許請求の範囲第８項から第１
   ０．！］までのいずれかに記載の装置。 １２、前記加熱手段が、浴中に沈められて溶解材料を直
   接ジュール効果で加熱する電極からなる特許請求の範囲
   第１項から第１１項までのいずれかに記載の装置。 １３、前記シャフト部が水平に配置した電極を有する特
   許請求の範囲第１２項記載の装置。 １４、前記電極の活性部分が前記シャフト部の１方の側
   壁から他方の側壁まで延在する特許請求の範囲第１３項
   記載の装置。 １５、前記シャフト部が下流壁を通って容器内に至る水
   平電極を有する特許請求の範囲第１２項記載の装置。 １６、前記シャフト部が底部を通る鉛直電極を有する特
   許請求の範囲第１２項記載の装置・１７、前記沈下スロ
   ートの出口の横断面が、前記シャフト部の上方部分の少
   なくとも３０％である下方部分の横断面よシ小さい特許
   請求の範囲第１項からＭ１６項までのいずれかに記載の
   装置。 １８、前記シャフト部の高さがその上部横断面積の平方
   根と少なくとも等しい特許請求の範囲第１項から第１７
   項までのいずれかに記載の装置。 １９、貯蔵部のガラス流のための横断面がシャフト部と
   貯蔵部の流路との間の接合部の位置におけるガラス流の
   ための横断面よシ少なくとも２０％大きい特許請求の範
   囲第１項から第１８項までのいずれかに記載の装置。 ２０、　前ｄｅ流路が０゜４〜０．８ｍの平均深さを有
   する特許請求の範囲第１９項記載の装置。 ２１、前記流路が０．５〜０．７ｍの平均深さを有する
   特許請求の範囲第２０項記載の装置。 ２２、前記流路の長さがその幅の少なくとも３倍である
   特許請求の範囲第２０項または第２１項記載の装置。 ２３、前記流路が上流から下流へ上昇する傾斜のある底
   を廟する特許請求の範囲第１９項から第２２項までのい
   ずれかに記載の装置。 為、前記流路におけるガラスの深さが上流および下流の
   双方でそれぞれ０．４〜０．８ｍの範囲内である特許請
   求の範囲第２３項記載の装置。 ２５、前記流路の深さが平均０．６ｍである特許請求の
   範囲第２０項から第２４項までの（へずれかに記載の装
   置。 ２６、前記流路がその下流末端部の横暫面遺の３０〜５
   ０％の横断面積の抜取オリフィスを有する特許請求の範
   囲第１９項から第２５項までのいずれかに記載の装置・ ２７、前記シャフト部と前記貯蔵部の間の接合部に耐火
   物隆起部を設けて、ガラスの通路横断面積を該貯蔵部の
   浴のための最大横断面積の２０〜６０チに低減した特許
   請求の範囲第１項から第２６項までのいす°れかにＨｅ
   ｒ載の装置。 ２８、前記清澄部と前記貯蔵部の間の雰四気をスクリー
   ンで分離した特許請求の範囲第２項から第２７項までの
   いずれかに記載の装置。 ２９、前記清澄部にバーナーを配置した特許請求の範囲
   第１２項から第２８項までのいずれかに記載の装置・ ３０、前記貯蔵部にバーナーを配置した特許請求の範囲
   第１２項から第２９項までのいずれかに記載の装置。 ３１、前記貯蔵部の上流側半分に撹拌器を配置した特許
   請求の範囲第２項から第３０項までのいずれかに記載の
   装置。 ３２、前記溶融部がキュポラタイプの電気加熱容器から
   なる特許請求の範囲第１項から第３１項までのいずれか
   に記載の装置＠ ３３、前記キュポラタイプの電気加熱容器が「冷ヴオー
   ルト」様、すなわち、ガラス化可能混合物の連続層の下
   方で機能する特許請求の範囲第３２項記載の装置。 ３４、前記溶融部がその底部の位置に抜取オリフィスを
   有する特許請求の範囲第３２項または第３３項記載の装
   置。 ３５、溶融帯域においてガラス化可能充填材料を溶融し
   て溶融材料の浴をつくる溶融段階と、それに続いて！澄
   帯域においてその溶融材料を泡の除去を許容する温度に
   加熱する清澄段階とを含む連続清澄ガラス製造方法にお
   いて、前記溶融材料を有意味の静水圧で溶融帯域から清
   澄帯域へ移動させ、清澄帯域を通過する連続流において
   、次第に低静水圧における浴の下方部分から表面まで実
   質的に鉛直の全体上昇運動に導き、それからその流れを
   ｒｉ＆ガラス除去ステージ、ンヘ向う表面流に転換し、
   かつ該表面流の温度がその当初において泡の除去に常用
   の温度に少なくとも等しいことを特徴とする方法。 ３６、前記表面流の温度が５０ポアズよシ大きくない粘
   度に対応する特ｓ’＋’請求の１記聞第３５項記載の方
   法。 ３７、少なくとも１種の清澄剤を含むガラス化ＴｊＪ能
   充填材料への適用において、清澄帯域を通過する間に清
   澄剤の分解温度よシ低いレベルから清澄剤が高速で分解
   するレベルまで溶融材料を加熱する特許請求の範囲第３
   ５項から第３６項記載の方法・ ３８、溶融材料の前記加熱を一部分その全体上昇運動の
   間に行なう特許請求の範囲第３５項から第３７項までの
   いずれかに記載の方法。 ３９、溶融材料の前記加熱・を清澄帯域への入口の位置
   で流れの中位の水平帯域で開始する喝詐請求の範囲第３
   ５項から第３８項までのいずれかに記載の方法。 ４０、清澄帯域から得られる表面流によって除去するガ
   ラスを貯蔵帯域に供給し、そこでガラスを再循環ループ
   で均質化し、かつ成形に適した温度に冷却する特許請求
   の範囲第３５項から第３９項までのいずれかに記載の方
   法。 ４１、溶融材料の前記加熱を浴に沈めた電極間の直接ジ
   ュール効果で行なう特許請求の範囲第３５項から第４０
   項までのいずれかに記載の方法。 ４２、前記流れが清澄帯域の下部よシも上部においてよ
   シ小さい上昇速度を有する特許請求の範囲第３５項から
   第４１項までのいずれかに記載の方法０ ４３、清澄帯域と貯蔵帯域の間の水平接続部の位置にお
   ける材料流の速度が清澄帯域における上昇流の速度よシ
   大きく、かつ循環による均質化のための前記熱ループの
   表面流の速度よシも大きい特許請求の範囲第４０項から
   第４２項までのいずれかに記載の方法。 ４４、清澄帯域の雰囲気を調整帯域の雰囲気から分離し
   、かつ外部雰囲気よシも過剰の圧力に供する特許請求の
   範囲第４０項から第４３項までのいずれかに記載の方法
   。 ４５、上流へ向う均質化熱ループの下方流または再循環
   流が除去ステーションでガラスを抜取る排出速度の０．
   ５〜３倍の平均の大きさを有する特許請求の範囲第３０
   項から第３４Ｊｊｉまでのいずれかに記載の方法。 ４６、前記下方流または再循環流が前記抜取速度の１倍
   のオーダーである騎許請求の範囲第４４項記載の方法。 ４７、清澄を行なうガラスを「冷ヴオールト」下すなわ
   ちガラス化可能ガラスの連続流の下で′電気的に溶解し
   て調製する特許請求の範囲第３６項から第４５項までの
   いずれかに記載の方法。 ４８、浴の下部からの除去を行なう特許請求の範囲第４
   ７項記載の方法。 ４９、８ｉｎ２６８〜７４チ・、Ａｔ２０，０〜３％、
   ＮａｚＯ１２〜１５　％、セよびＣａＯ３〜１８％を含
   む普通のシリカ−ソーダーカルシア工業ガラスの製造へ
   の適用において、これらの成分を供給するガラス化司ｎ
   ｒ充横材料が少なくとも０，１チのＳＯ３に対応するｉ
   の硫酸塩を含む特許請求の範囲第３６項から第４８項ま
   でのいずれかに記載の方法。 ５０、清澄帯域を移動する間の溶融材料の加熱が１３７
   ０〜１４８０℃の温度範囲を少なくともカバーする特許
   請求の範囲第４９項記載の方法。 ５１、溶融帯域と清澄帯域の間を移動する間に溶融材料
   を冷却して前記温度を達成する特許請求の範囲第５０項
   記載の方法。 ５２、高蒸気圧成分を有するガラスに適用する特許請求
   の範囲第３５項から第５１項までのいずれかに記載の方
   法。