专利名称：熔融玻璃的制造方法、玻璃熔融炉、玻璃制品的制造方法以及玻璃制品的制造装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及在高温气相气氛中将玻璃原料粒子形成为液态的玻璃粒子来制造熔融玻璃的玻璃熔融炉、利用该玻璃熔融炉的熔融玻璃的制造方法、具备该熔融炉的玻璃制品的制造装置以及使用上述制造方法的玻璃制品的制造方法。
背景技术：
专利文献1、2中揭示了一种玻璃熔融炉，该玻璃熔融炉作为在高温气相气氛中将玻璃原料粒子熔融、聚积来制造玻璃溶液的玻璃熔融炉，在玻璃熔融炉的顶部具备玻璃原料粒子投入部和用于形成将玻璃原料粒子熔融的高温气相气氛的加热单元。该玻璃熔融炉为以下装置将从玻璃原料粒子投入部投入炉内的玻璃原料粒子在利用加热单元加热的高温气相气氛中熔融以形成液态玻璃粒子，再使液态玻璃粒子聚积在玻璃熔融炉底部以形成玻璃融液，然后将玻璃融液暂时积存在玻璃熔融炉底部后将其排出。此外，这样的熔融玻璃的制法作为玻璃的空中熔化法(日语気中溶融法(In-flight melting))被知晓。与现有的利用西门子窑(日语夕一 > 窯)的熔融法相比，通过该空中熔化法，能够将玻璃熔融工序的能源消耗降低至1/3左右并且能在短时间内熔融，从而被认为能够实现熔融炉的小型化、蓄热室的省略、品质的提高、CO2的削减、玻璃品种的变更时间变短。这样的玻璃的空中熔化法作为节能技术受到关注。可是，从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构成且制粒成粒径Imm以下的粒子。投入到玻璃熔融炉中的玻璃原料粒子在高温的气相气氛中下降(飞翔)期间一粒一粒熔融而成为液态玻璃粒子，液态玻璃粒子向下方落下而聚积在玻璃熔融炉底部，从而形成玻璃融液。由该玻璃原料粒子生成的液态玻璃粒子也可表现为玻璃液滴。为了在高温的气相气氛中在短时间内由玻璃原料粒子生成液态玻璃粒子， 玻璃原料粒子的粒径须为如上所述的很小的粒径。此外，一般的情况下，由每个玻璃原料粒子生成的每个液态玻璃粒子须为具有大致相同玻璃组成的粒子。由于玻璃原料粒子和液态玻璃粒子都是很小的粒子，因此在玻璃原料粒子成为液态玻璃粒子时所产生的分解气体成分不会被封闭在生成的液态玻璃粒子的内部而是几乎全部都被排放到液态玻璃粒子外部。因此，在液态玻璃粒子聚积的玻璃融液中产生气泡的可能性很小。另一方面，各玻璃原料粒子为构成原料成分大致均一的粒子，由此产生的各液态玻璃粒子的玻璃组成也彼此均一。由于液态玻璃粒子间的玻璃组成的差异较小，因此在大量的液态玻璃粒子聚积而形成的玻璃融液内产生玻璃组成不同的部分的可能性较小。因此，现有的玻璃熔融炉所必需的用于使玻璃融液的玻璃组成变得均质的均质化技术在空中熔化法中根本不需要。即使出现少数的液态玻璃粒子与其它大部分的液态玻璃粒子在玻璃组成上不同的情况，由于液态玻璃粒子为粒径很小的粒子，因此由玻璃组成不同的少数液态玻璃粒子产生的在玻璃融液中的玻璃组成的异质区域也很小，因而该异质区域容易在短
权利要求
1.一种熔融玻璃的制造方法，为在玻璃熔融炉内的气相气氛中使玻璃原料粒子成为液态玻璃粒子、再使该液态玻璃粒子聚积在玻璃熔融炉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，从所述玻璃熔融炉内的上部炉壁部向下供应所述玻璃原料粒子，使所述玻璃原料粒子穿过利用加热单元形成的气相部而成为液态玻璃粒子，使所述气相部的位置在大致水平方向上经时变化，从而使该气相部中形成的所述液态玻璃粒子在玻璃融液面上的落点位置经时变化。
2.如权利要求1所述的熔融玻璃的制造方法，其特征在于，所述加热单元为可产生氧燃烧火焰的氧燃烧器和由可产生热等离子体的一对以上的电极构成的多相电弧等离子体发生装置中的至少一种。
3.如权利要求1或2所述的熔融玻璃的制造方法，其特征在于，使所述加热单元在大致水平方向上移动。
4.如权利要求1 3中任一项所述的熔融玻璃的制造方法，其特征在于，所述加热单元为燃烧气体供应管、氧气管和玻璃原料粒子供应管同轴构成的氧燃烧器，并且使所述氧燃烧器的出口在大致水平方向上移动。
5.如权利要求1或2所述的熔融玻璃的制造方法，其特征在于，具备多个在水平方向上的位置各不相同的用于形成所述气相部的加热单元，并且使所述各加热单元在不同时间进行工作。
6.一种玻璃制品的制造方法，其特征在于，包括利用权利要求1 5中任一项所述的熔融玻璃的制造方法来制造熔融玻璃的工序、对该熔融玻璃进行成形的工序和对成形后的玻璃进行退火的工序。
7.一种玻璃熔融炉，为在玻璃熔融炉内的气相气氛中使玻璃原料粒子成为液态玻璃粒子、再使该液态玻璃粒子聚积在玻璃熔融炉的底部以形成玻璃融液、然后将该玻璃融液排出的玻璃熔融炉，其特征在于，具备朝下设置在所述玻璃熔融炉内的上部炉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为液态玻璃粒子的气相部的加热单元，使所述气相部在大致水平方向上移动的移动单元，聚积所述液态玻璃粒子以形成玻璃融液的炉底部，以及将所述玻璃融液排出的排出部。
8.如权利要求7所述的玻璃熔融炉，其特征在于，所述加热单元为可产生氧燃烧火焰的氧燃烧器和由可产生热等离子体的一对以上的电极构成的多相电弧等离子体发生装置中的至少一种。
9.如权利要求7或8所述的玻璃熔融炉，其特征在于，所述移动单元为使加热单元在大致水平方向上移动的移动单元。
10.如权利要求7 9中任一项所述的玻璃熔融炉，其特征在于，所述加热单元为燃烧气体供应管、氧气管和玻璃原料粒子供应管同轴构成的氧燃烧器，所述移动单元为使所述氧燃烧器的出口在大致水平方向上移动的移动单元。
11.一种玻璃熔融炉，为在玻璃熔融炉内的气相气氛中使玻璃原料粒子成为液态玻璃粒子、再使该液态玻璃粒子聚积在玻璃熔融炉的底部以形成玻璃融液、然后将该玻璃融液排出的玻璃熔融炉，其特征在于，在大致水平方向上具备多个由玻璃原料粒子投入部和加热单元组成的组， 所述玻璃原料粒子投入部朝下设置在所述玻璃熔融炉内的上部炉壁部， 所述加热单元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为液态玻璃粒子的气相部；并且具备用于使所述多个组在不同时间进行工作的工作控制部， 聚积所述液态玻璃粒子以形成玻璃融液的炉底部，以及将所述玻璃融液排出的排出部。
12.如权利要求11所述的玻璃熔融炉，其特征在于，所述加热单元为可产生氧燃烧火焰的氧燃烧器和由可产生热等离子体的一对以上的电极构成的多相电弧等离子体发生装置中的至少一种。
13.一种玻璃制品的制造装置，其特征在于，具备权利要求7 12中任一项所述的玻璃熔融炉、设置于该玻璃熔融炉的所述排出部的下游侧的对熔融玻璃进行成形的成形单元、 对成形后的玻璃进行退火的退火单元。
全文摘要
本发明提供一种能够制造优质熔融玻璃的熔融玻璃的制造方法、玻璃熔融炉、玻璃制品的制造方法以及玻璃制品的制造装置。在利用电动机(38)使氧燃烧器(20)旋转的同时，投下玻璃原料粒子(未图示)，并且用由氧燃烧器(20)的火焰(F)产生的高温气相气氛对该玻璃原料粒子加热，使其成为液态玻璃粒子。利用氧燃烧器(20)的出口(喷嘴)的旋转，使液态玻璃粒子(26、26……)在落点位置经时变化的同时落在落点区域。通过使液态玻璃粒子的落点位置经时变化，可防止因液态玻璃粒子连续落在玻璃融液表面上的同一位置而生成气泡。因此，能够制造气泡少的优质熔融玻璃。
文档编号C03B3/00GK102482131SQ20108003704
公开日2012年5月30日 申请日期2010年8月12日 优先权日2009年8月17日
发明者大川智, 宫崎诚司, 村上隆弘, 田中千禾夫, 酒本修 申请人:旭硝子株式会社