JPH01230449A - 溶融ガラスの製造方法及びこの方法に用いるバッチ成分 - Google Patents
溶融ガラスの製造方法及びこの方法に用いるバッチ成分Info
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- JPH01230449A JPH01230449A JP63310219A JP31021988A JPH01230449A JP H01230449 A JPH01230449 A JP H01230449A JP 63310219 A JP63310219 A JP 63310219A JP 31021988 A JP31021988 A JP 31021988A JP H01230449 A JPH01230449 A JP H01230449A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C1/00—Ingredients generally applicable to manufacture of glasses, glazes, or vitreous enamels
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、溶融ガラスの製造方法、ガラス製造に使用
されるバッチ成分及び該バッチ成分の製造方法に関する
。
されるバッチ成分及び該バッチ成分の製造方法に関する
。
ガラスの製造において、業界でコールドバッチ(col
d batch)と呼ばれる原料の冷粉砕混合物を溶融
ガラスタンクに入れ、バッチを反応熔融させることが知
られている。この方法は、フロート法による板ガラスの
製造に用いられる。この方法には、大型タンクが使用さ
れる。このガラス溶融法は、かって、熱的に特に効率が
よいわけではないと考えられていた。
d batch)と呼ばれる原料の冷粉砕混合物を溶融
ガラスタンクに入れ、バッチを反応熔融させることが知
られている。この方法は、フロート法による板ガラスの
製造に用いられる。この方法には、大型タンクが使用さ
れる。このガラス溶融法は、かって、熱的に特に効率が
よいわけではないと考えられていた。
バッチを、例えば主熔融タンクを加熱するのに用いるバ
ーナーからの排気を用いて予熱することが知られている
。これは、熱効率を若干改良するが、ハ・ノチを予熱し
うる程度には制限があることか分かった。この種の制限
の一つは、若干の成分が比較的低温で液体となり、これ
によりバッチが粘着性になり熱交換器を封鎖することで
ある。フロートガラスバッチ中に形成される最初のガラ
ス和は、ソーダ灰と砂の一部との反応生成物であること
がよく知られている。このようなバッチは、約600℃
で粘着性になることが分かった。
ーナーからの排気を用いて予熱することが知られている
。これは、熱効率を若干改良するが、ハ・ノチを予熱し
うる程度には制限があることか分かった。この種の制限
の一つは、若干の成分が比較的低温で液体となり、これ
によりバッチが粘着性になり熱交換器を封鎖することで
ある。フロートガラスバッチ中に形成される最初のガラ
ス和は、ソーダ灰と砂の一部との反応生成物であること
がよく知られている。このようなバッチは、約600℃
で粘着性になることが分かった。
選ばれたバッチ成分を予熱する提案がなされている。カ
リニン・ポリテクニカル・インスティチ、:L −h
(Kalinin Po1ytechnical In
5titute)のソヴイエト国特許第716986号
Gこ、若干の反応容器と温度、圧力の注意深い制御を含
む複雑な反応体系が述べられている。
リニン・ポリテクニカル・インスティチ、:L −h
(Kalinin Po1ytechnical In
5titute)のソヴイエト国特許第716986号
Gこ、若干の反応容器と温度、圧力の注意深い制御を含
む複雑な反応体系が述べられている。
これらの反応体系は、自然界に産する原料の使用に伴う
材料取扱いの問題、例えば加熱時に生成される低融点物
質による粘着を無視している。
材料取扱いの問題、例えば加熱時に生成される低融点物
質による粘着を無視している。
この発明は、得られる溶融ガラス中のナトリウムの大部
分を含有するケイ酸アルカリ土類ナトリウムを含むバッ
チ成分とともにシリカを加熱する溶融ガラスの製造方法
を提供する。
分を含有するケイ酸アルカリ土類ナトリウムを含むバッ
チ成分とともにシリカを加熱する溶融ガラスの製造方法
を提供する。
出発物質とシリカを合わせる前にバッチ成分及びシリカ
の少なくとも一つを得られる溶融ガラスの液相線より高
い温度に予熱することができる。
の少なくとも一つを得られる溶融ガラスの液相線より高
い温度に予熱することができる。
好ましい例において、バッチ成分は、ケイ酸カルシウム
ナトリウム(Na20.CaO,SiO□)を含む。
ナトリウム(Na20.CaO,SiO□)を含む。
特に好ましい例において、バッチ成分は、更にケイ酸マ
グネシウムナトリウム(Na20.MgO,SiO□)
を含む。
グネシウムナトリウム(Na20.MgO,SiO□)
を含む。
バッチ成分は、更になおマグネサイト、マグネシア、ソ
ーダ灰、ケイ酸ナトリウム、石灰及び硫酸ナトリウムの
少なくとも一つを含むことができる。
ーダ灰、ケイ酸ナトリウム、石灰及び硫酸ナトリウムの
少なくとも一つを含むことができる。
更に、この発明は、ケイ酸カルシウムナトリウム(Na
zO,CaO,5iOz)を提供する。この化合物は、
ガラス製造におけるバッチ成分として、また任意−4
= に、マグネサイト、マグネシア、ソーダ灰、ケイ酸ナト
リウム、石灰及び硫酸ナトリウムのようなガラス変性剤
を含有する他のバッチ成分物質と混合して使用すること
ができる。
zO,CaO,5iOz)を提供する。この化合物は、
ガラス製造におけるバッチ成分として、また任意−4
= に、マグネサイト、マグネシア、ソーダ灰、ケイ酸ナト
リウム、石灰及び硫酸ナトリウムのようなガラス変性剤
を含有する他のバッチ成分物質と混合して使用すること
ができる。
更に、この発明は、ケイ酸カルシウムナトリウム(Na
20. Cab、 S iO□)及びケイ酸マグネシ
ウムナトリウム(NazO,MgO,5iOz)を含み
、ガラス製造に使用されるバッチ成分を提供する。バッ
チ成分は、更に、マグネシア(MgO)を含むことがで
き、また、任意に硫酸ナトリウム、マグネサイト、石灰
、ケイ酸すトリウム及びソーダ灰のようなガラス変性剤
を含有する原料と混合することができる。
20. Cab、 S iO□)及びケイ酸マグネシ
ウムナトリウム(NazO,MgO,5iOz)を含み
、ガラス製造に使用されるバッチ成分を提供する。バッ
チ成分は、更に、マグネシア(MgO)を含むことがで
き、また、任意に硫酸ナトリウム、マグネサイト、石灰
、ケイ酸すトリウム及びソーダ灰のようなガラス変性剤
を含有する原料と混合することができる。
この発明は、更にまた、ケイ酸カルシウム(Cab。
SiO□)源と酸化ナトリウム源の混合物を約800
”Cより高い温度で加熱する、ガラス製造用ケイ酸カル
シウムナトリウムパンチ成分の製造方法を提供する。ケ
イ酸カルシウム源は、ケイ灰石又はカルマイト(cal
umite)でよい。酸化ナトリウム源は、ソーダ灰又
は水酸化ナトリウムでよい。
”Cより高い温度で加熱する、ガラス製造用ケイ酸カル
シウムナトリウムパンチ成分の製造方法を提供する。ケ
イ酸カルシウム源は、ケイ灰石又はカルマイト(cal
umite)でよい。酸化ナトリウム源は、ソーダ灰又
は水酸化ナトリウムでよい。
ケイ灰石は、酸化カルシウム源とシリカ源とを1000
〜1300℃の温度で反応させることにより製造するこ
とができる。酸化カルシウム源は、石灰、石灰石又は水
酸化カルシウムであってよく、シリカ源は、砂でよい。
〜1300℃の温度で反応させることにより製造するこ
とができる。酸化カルシウム源は、石灰、石灰石又は水
酸化カルシウムであってよく、シリカ源は、砂でよい。
別に、ケイ酸カルシウムナトリウムば、酸化カルシウム
源、シリカ源及び酸化すI・リウム源の混合物を約80
0℃より高い温度で加熱することにより製造することが
できる。酸化ナトリウム源は、ソーダ灰でよい。シリカ
源は、砂でよい。
源、シリカ源及び酸化すI・リウム源の混合物を約80
0℃より高い温度で加熱することにより製造することが
できる。酸化ナトリウム源は、ソーダ灰でよい。シリカ
源は、砂でよい。
酸化カルシウム源は、石灰石をか焼することにより製造
することができる。
することができる。
好ましい例において、バッチ成分は、ケイ酸カルシウム
ナl−リウムとケイ酸マグネシウムナトリウムとを含め
、加熱される混合物は、更にケイ酸マグネシウム(Mg
O,5iOz)源を含む。ケイ酸マグネシウム源は、透
輝石、頑火輝石又は苦土黄長石でよい。透輝石及び苦土
黄長石ば、ケイ酸カルシウム源としても作用する。
ナl−リウムとケイ酸マグネシウムナトリウムとを含め
、加熱される混合物は、更にケイ酸マグネシウム(Mg
O,5iOz)源を含む。ケイ酸マグネシウム源は、透
輝石、頑火輝石又は苦土黄長石でよい。透輝石及び苦土
黄長石ば、ケイ酸カルシウム源としても作用する。
ケイ酸カルシウム源とケイ酸マグネシウム源の混合物は
、酸化カルシウム源、酸化マグネシウム源及びシリカ源
を1000〜1300℃の温度で加熱することにより製
造することができる。
、酸化カルシウム源、酸化マグネシウム源及びシリカ源
を1000〜1300℃の温度で加熱することにより製
造することができる。
シリカ源は、砂でよい。酸化カルシウム源は、石灰、石
灰石又は水酸化カルシウムでよい。酸化マグネシウム源
は、マグネシア、マグネサイト又はドロマイトでよく、
ドロマイトは、酸化カルシウム源をも含む。
灰石又は水酸化カルシウムでよい。酸化マグネシウム源
は、マグネシア、マグネサイト又はドロマイトでよく、
ドロマイトは、酸化カルシウム源をも含む。
更に別の例において、透輝石は、ケイ酸カルシウム源及
びケイ酸マグネシウム源の一部を提供する。
びケイ酸マグネシウム源の一部を提供する。
別に、ケイ酸カルシウムナトリウムとケイ酸マグネシウ
ムナトリウムは、酸化カルシウム、シリカ源、酸化すI
・リウム源及び酸化マグネシウム源の混合物を約800
℃より高い温度で加熱することにより製造することがで
きる。酸化ナトリウム源は、ソーダ灰又は水酸化ナトリ
ウムでよい。シリカ源は、砂でよい。酸化カルシウム源
は、石灰石のか焼により製造することができる。酸化マ
グネシウム源は、マグネシア、マグネサイト又はドロマ
イトでよい。
ムナトリウムは、酸化カルシウム、シリカ源、酸化すI
・リウム源及び酸化マグネシウム源の混合物を約800
℃より高い温度で加熱することにより製造することがで
きる。酸化ナトリウム源は、ソーダ灰又は水酸化ナトリ
ウムでよい。シリカ源は、砂でよい。酸化カルシウム源
は、石灰石のか焼により製造することができる。酸化マ
グネシウム源は、マグネシア、マグネサイト又はドロマ
イトでよい。
また、この発明は、溶融ガラスの液相線温度より高い融
点を有するバッチ成分を、酸化ナトリウム、酸化カルシ
ウム、シリカ及び任意に酸化マグネシウムの自然界に産
する給源から最初に製造し、次いで、該バッチ成分、こ
れに更にガラス変性バッチ成分物質を含んでもよい、を
シリカバッチ成分と加熱して溶融ガラスを生成させる溶
融ガラスの製造方法をも提供する。
点を有するバッチ成分を、酸化ナトリウム、酸化カルシ
ウム、シリカ及び任意に酸化マグネシウムの自然界に産
する給源から最初に製造し、次いで、該バッチ成分、こ
れに更にガラス変性バッチ成分物質を含んでもよい、を
シリカバッチ成分と加熱して溶融ガラスを生成させる溶
融ガラスの製造方法をも提供する。
この発明を、添付図面を参照して例によって説明する。
ソーダ灰(NazCOs)及びケイ酸カルシウム(すな
わち、ケイ灰石) (Cab、 5i02)の、代表的
窓ガラスバッチと同じ割合の混合物からケイ酸塩をつく
る試みを行った。ソーダ灰は、ケイ酸カルシウムと反応
してソーダ含量から考えて驚くほど高い1500℃を超
える融点を有する固体化合物を生成した。
わち、ケイ灰石) (Cab、 5i02)の、代表的
窓ガラスバッチと同じ割合の混合物からケイ酸塩をつく
る試みを行った。ソーダ灰は、ケイ酸カルシウムと反応
してソーダ含量から考えて驚くほど高い1500℃を超
える融点を有する固体化合物を生成した。
この固体化合物をX線回折により分析した。この分析に
より該物質がケイ酸カルシウムナトリウム(NazCa
SiOa)であることが同定され、この物質を以下でN
C3と呼ぶ(N=NazO,C=CaO,5=SiO2
の表示を用いる) 。NC3は、NazO,CaO及び
Sin□の1:i:1モル比を有する。NC3の融点は
、1550℃であると測定された。
より該物質がケイ酸カルシウムナトリウム(NazCa
SiOa)であることが同定され、この物質を以下でN
C3と呼ぶ(N=NazO,C=CaO,5=SiO2
の表示を用いる) 。NC3は、NazO,CaO及び
Sin□の1:i:1モル比を有する。NC3の融点は
、1550℃であると測定された。
次いで、NC3を製造する一連の実験を行った。
NC3を生成する反応は、次の一般形であると考えられ
る: X+Y□→NC3 式中のX及びYは、それぞれ第1及び第2固体反応体で
ある。Xは、ナトリウムを含有し、ソーダ灰(NazC
O3)でよく、又はNa叶のようなNa2Oの任意の他
の給源でよい。Yは、カルシウムとシリカを含有し、シ
リカの大部分がケイ酸塩形であるのが好ましい。Yは、
ケイ灰石(CaSiO+)、高炉スラグとシリカの混合
物、又はカルシウムとケイ酸塩を必要な割合で含有する
任意の他の物質若しくは物質の混合物を含むことができ
る。
る: X+Y□→NC3 式中のX及びYは、それぞれ第1及び第2固体反応体で
ある。Xは、ナトリウムを含有し、ソーダ灰(NazC
O3)でよく、又はNa叶のようなNa2Oの任意の他
の給源でよい。Yは、カルシウムとシリカを含有し、シ
リカの大部分がケイ酸塩形であるのが好ましい。Yは、
ケイ灰石(CaSiO+)、高炉スラグとシリカの混合
物、又はカルシウムとケイ酸塩を必要な割合で含有する
任意の他の物質若しくは物質の混合物を含むことができ
る。
NC3は、ケイ灰石とソーダ灰の1=1モル比の混合物
を1000℃で加熱することにより信頼して製造しうろ
ことを確かめた。X線回折分析を用いてNC3の存在と
他のケイ酸塩の不存在を確認した。
を1000℃で加熱することにより信頼して製造しうろ
ことを確かめた。X線回折分析を用いてNC3の存在と
他のケイ酸塩の不存在を確認した。
ケイ灰石とソーダ灰からのNC5の製造に対して化学反
応は、次式で示される。
応は、次式で示される。
CaSiO3+ NazCO:+ NazCaS
iOa + CO2反応は、ソーダ灰が溶融する前の7
00”Cで開始されることを確かめた。ソーダ灰を溶融
した場合、すなわち少なくとも850℃の温度で反応は
いっそう速い。ケイ酸カルシウムとソーダ灰の混合物は
、1000’Cで1.5時間後に完全に反応してNC5
を生成し、このNC5は、X線回折分析の結果、残存炭
酸ナトリウムのこん跡を示すのめであることを確かめた
。
iOa + CO2反応は、ソーダ灰が溶融する前の7
00”Cで開始されることを確かめた。ソーダ灰を溶融
した場合、すなわち少なくとも850℃の温度で反応は
いっそう速い。ケイ酸カルシウムとソーダ灰の混合物は
、1000’Cで1.5時間後に完全に反応してNC5
を生成し、このNC5は、X線回折分析の結果、残存炭
酸ナトリウムのこん跡を示すのめであることを確かめた
。
ケイ灰石は、石灰石をシリカと代表的には1000〜1
300℃の温度で加熱することにより製造することがで
き、反応は、 CaCO3+ 5iOz CaO,SiO□+ C
O2である。
300℃の温度で加熱することにより製造することがで
き、反応は、 CaCO3+ 5iOz CaO,SiO□+ C
O2である。
石灰石の代わりに、他のCaO源、例えば水酸化カルシ
ウムを用いることができ、シリカの代わりにシリカ源、
例えばソリ力砂を用いることができる。ケイ酸カルシウ
ムが生成されると2、これは、Na2O源と反応して次
式に示すようにNC5を生成する。
ウムを用いることができ、シリカの代わりにシリカ源、
例えばソリ力砂を用いることができる。ケイ酸カルシウ
ムが生成されると2、これは、Na2O源と反応して次
式に示すようにNC5を生成する。
CaO,SiO□+ NazCO3−” NaO,Ca
O,5iOz + COzC3 反応は、800℃より高7い温度で行われる。
O,5iOz + COzC3 反応は、800℃より高7い温度で行われる。
また、ケイ灰石とソーダ灰の反応は、(上記表示を用い
て) NC3,、N2C33及びNC2S3のような他
のケイ酸塩をも少量生成するか、NC3が生成物中の主
なケイ酸塩成分である。
て) NC3,、N2C33及びNC2S3のような他
のケイ酸塩をも少量生成するか、NC3が生成物中の主
なケイ酸塩成分である。
したがって、NC5は、ガラス製造に従来使用される原
’PI、特にフローI・ガラスの製造用原料から製造す
ることができる。
’PI、特にフローI・ガラスの製造用原料から製造す
ることができる。
」二記反応は、酸化物の化学量論的混合物に基づく。し
かし、実際に、得られるガラス組成中に用いられる酸化
物の比のために化学量論を維持することは必ずしも可能
でない。ケイ灰石を生成させる反応とNC5を生成させ
る反応に対しては、CaOの過剰を有するごとが許され
る。また、NC3を生成する反応に対してソーダ灰の小
過剰を有することも許される。大過剰のソーダ灰は、熱
生成物の一11= 焼結をもたらす。両反応において、SiO□の過剰は、
ケイ酸ナトリウムが生成しないように避けるべきである
。その理由は、ケイ酸ナトリウムは、NC3の生成を妨
げるからである。
かし、実際に、得られるガラス組成中に用いられる酸化
物の比のために化学量論を維持することは必ずしも可能
でない。ケイ灰石を生成させる反応とNC5を生成させ
る反応に対しては、CaOの過剰を有するごとが許され
る。また、NC3を生成する反応に対してソーダ灰の小
過剰を有することも許される。大過剰のソーダ灰は、熱
生成物の一11= 焼結をもたらす。両反応において、SiO□の過剰は、
ケイ酸ナトリウムが生成しないように避けるべきである
。その理由は、ケイ酸ナトリウムは、NC3の生成を妨
げるからである。
また、高炉スラグをCaO及び5iOz源とし、炭酸ナ
トリウム及び過剰のシリカと混合しで用いる試験も行っ
た。1200℃で30分後、混合物は、主としてNC5
を含有する焼結塊に転化した。
トリウム及び過剰のシリカと混合しで用いる試験も行っ
た。1200℃で30分後、混合物は、主としてNC5
を含有する焼結塊に転化した。
石灰石、砂及びソーダ灰の11:1モル混合物を加熱す
るような他の経路によりNC3を製造する試みは、該物
質を相当量製造することに失敗したことを確かめた。若
干例では、NC3かX線回折分析で全く検出されなかっ
た。しかし、石灰石の代わりに石灰源としてか焼石灰石
を用いてこの試験を繰り返した場合、恐らくか焼石灰石
のより高い反応性によるのであろうか顕著な量のNC3
が生成されたことを確かめた。
るような他の経路によりNC3を製造する試みは、該物
質を相当量製造することに失敗したことを確かめた。若
干例では、NC3かX線回折分析で全く検出されなかっ
た。しかし、石灰石の代わりに石灰源としてか焼石灰石
を用いてこの試験を繰り返した場合、恐らくか焼石灰石
のより高い反応性によるのであろうか顕著な量のNC3
が生成されたことを確かめた。
多くのソーダー石灰−シリカガラス組成物において、例
えば、フロートガラス組成物に対して、ガラスバッチ中
にマグネシウムを導入する必要がある。NC5を用いる
場合、マグネシウムは、ドロマイトをバッチに添加する
ことによりバ・ソチに混入することができる。しかし、
本発明者は、マグネシウムがガラスバッチ中に必要な場
合、これをNC3とともに添加するナトリウム−マグネ
シウム含有化合物の形でバッチに話力11するのが有利
であることをも確かめた。
えば、フロートガラス組成物に対して、ガラスバッチ中
にマグネシウムを導入する必要がある。NC5を用いる
場合、マグネシウムは、ドロマイトをバッチに添加する
ことによりバ・ソチに混入することができる。しかし、
本発明者は、マグネシウムがガラスバッチ中に必要な場
合、これをNC3とともに添加するナトリウム−マグネ
シウム含有化合物の形でバッチに話力11するのが有利
であることをも確かめた。
この実験において、本発明者は、透輝石(ケイ酸マグネ
シウムカルシウム)をフロー1−ノ\・ソチの一部とし
て使用した。透輝石は、バッチ中のソーダ灰と1450
’Cの温度で反応した。生成物をX線回折で分析した結
果、生成物がNC3とNC3R似物質、すなわち、ケイ
酸マグネジ1′)ムナトリウム(NazO。
シウムカルシウム)をフロー1−ノ\・ソチの一部とし
て使用した。透輝石は、バッチ中のソーダ灰と1450
’Cの温度で反応した。生成物をX線回折で分析した結
果、生成物がNC3とNC3R似物質、すなわち、ケイ
酸マグネジ1′)ムナトリウム(NazO。
MgO,SiO□)との混合物であることが分か−、た
。後昔を以下においてNMSと呼ぶ(M−MgOの表示
で他は上記と同し)。透輝石とソーダ灰との反応は、次
式で示される。
。後昔を以下においてNMSと呼ぶ(M−MgOの表示
で他は上記と同し)。透輝石とソーダ灰との反応は、次
式で示される。
CaMg5i206+ 2Na2CO:+−透輝石
ソーダ灰 一般に、lIc5 とNMSの混合物ば、ソーダ灰又は
Na叶のようなNa20Jjtとケイ酸カルシウム及び
マグネシウムを個々の形でか混合ケイ酸Ca/Mg(例
えば透輝石)又はケイ酸カルシウム及びマグネシウム含
有物質として反応させることにより製造することができ
る。
ソーダ灰 一般に、lIc5 とNMSの混合物ば、ソーダ灰又は
Na叶のようなNa20Jjtとケイ酸カルシウム及び
マグネシウムを個々の形でか混合ケイ酸Ca/Mg(例
えば透輝石)又はケイ酸カルシウム及びマグネシウム含
有物質として反応させることにより製造することができ
る。
例えば、NC5とNMSの混合物は、ケイ灰石(Cab
。
。
SiO□)と順欠輝石(MgO,SiO□)の混合物と
ソーダ灰との800℃より高い温度における反応により
製造することもできる。ケイ灰石と順欠輝石の混合物は
、石灰石とl゛ロマイト混合物と砂とを1000〜13
00℃の温度で反応させることにより製造される。
ソーダ灰との800℃より高い温度における反応により
製造することもできる。ケイ灰石と順欠輝石の混合物は
、石灰石とl゛ロマイト混合物と砂とを1000〜13
00℃の温度で反応させることにより製造される。
ケイ灰石と順欠輝石の混合物ば、Cab、 MgO及び
SiO□の混合物を加熱することにより製造しろる苦土
黄長石(2CaO,Mg0.2SiO2)を更に含むか
これで置換されることができる。Cab、 MgO及び
SiO□を加熱することにより得られる反応生成物は、
種々の反応条件及び出発物質により変化しろる。
SiO□の混合物を加熱することにより製造しろる苦土
黄長石(2CaO,Mg0.2SiO2)を更に含むか
これで置換されることができる。Cab、 MgO及び
SiO□を加熱することにより得られる反応生成物は、
種々の反応条件及び出発物質により変化しろる。
また、NC3とNMSの混合物は、か焼ドロマイト、砂
及びソーダ灰の混合物を互いに反応させることによって
もつくることができる。NC3対NMSの比は、か焼石
灰石を混合物に添加することにより変えることができる
。
及びソーダ灰の混合物を互いに反応させることによって
もつくることができる。NC3対NMSの比は、か焼石
灰石を混合物に添加することにより変えることができる
。
NC5の製造に関して上に述べた理由で、過剰のCaO
及びMgO並びに少し過剰のNa2CO3を有すること
は許される。実際に、石灰石とドロマイトの量は、最總
ガラス組成で必要なCaO/MgO比を与えるように制
御される。石灰石/ドロマイト混合物と反応する砂の量
は、5iOzが後に添加されるソーダ源からのNazO
と好ましくは1:1モル比となるように計算される。
及びMgO並びに少し過剰のNa2CO3を有すること
は許される。実際に、石灰石とドロマイトの量は、最總
ガラス組成で必要なCaO/MgO比を与えるように制
御される。石灰石/ドロマイト混合物と反応する砂の量
は、5iOzが後に添加されるソーダ源からのNazO
と好ましくは1:1モル比となるように計算される。
これは、窓ガラス組成物に対して組成物へのMgoの混
入がNC5に加えてNt’lSを用いることにより達成
しうることを意味する。これらの物質は、ドロマイトを
用いることによりつくることができる。したがって、N
C5とNMSを中間化合物として用いる場合、普通のガ
ラス製造原料をガラスバッチ用出発原料として用いるこ
とかでき、新しい原料、特にhgo源に対する新しい原
料は、必要がない。また、NC3とNMSの混合物は、
マグネシウムを含有する他のガラス組成物に対しても使
用することができる。
入がNC5に加えてNt’lSを用いることにより達成
しうることを意味する。これらの物質は、ドロマイトを
用いることによりつくることができる。したがって、N
C5とNMSを中間化合物として用いる場合、普通のガ
ラス製造原料をガラスバッチ用出発原料として用いるこ
とかでき、新しい原料、特にhgo源に対する新しい原
料は、必要がない。また、NC3とNMSの混合物は、
マグネシウムを含有する他のガラス組成物に対しても使
用することができる。
好ましい反応経路においてさえ、少量の他のケイ酸塩が
生成しうろことは、ありそうなことである。したがって
、製造された化合物の実際の分析が少量の未反応CaO
を示すこともありうる。CaOの他の源、例えばCa
(OH) 2 、 MgOの他の源、例えばMgC0:
+ ; シリカ及びケイ酸塩の他の源をケイ灰石と順欠
輝石又は苦土黄長石の混合物を生成する反応に用いるこ
とができる。Na01lを、NC3及びNMSを生成す
る反応においてソーダ灰に代えて用いることができる。
生成しうろことは、ありそうなことである。したがって
、製造された化合物の実際の分析が少量の未反応CaO
を示すこともありうる。CaOの他の源、例えばCa
(OH) 2 、 MgOの他の源、例えばMgC0:
+ ; シリカ及びケイ酸塩の他の源をケイ灰石と順欠
輝石又は苦土黄長石の混合物を生成する反応に用いるこ
とができる。Na01lを、NC3及びNMSを生成す
る反応においてソーダ灰に代えて用いることができる。
上記反応経路のいくつかは、商業ガラス製造に使用され
るガラス組成物対応組成物を製造するのに用いられた。
るガラス組成物対応組成物を製造するのに用いられた。
ガラス組成物をこの発明をいっそう詳細に説明する次の
諸例で製造した。
諸例で製造した。
炎−よ
ケイ灰石239゜65gをソーダ灰218.33 gと
ともに1000℃に加熱した。主としてNC3を含有す
る得られた反応生成物を砂622.23 g、酸化マグ
ネシウム=16− 5g及び芒硝(NazSOn) 8.9 gと混合した
。バッチをがまの中で溶融させ次の組成のガラスを得た
。
ともに1000℃に加熱した。主としてNC3を含有す
る得られた反応生成物を砂622.23 g、酸化マグ
ネシウム=16− 5g及び芒硝(NazSOn) 8.9 gと混合した
。バッチをがまの中で溶融させ次の組成のガラスを得た
。
5102 73.0重量%Al2O31,
4〃 Fe2O30,077 Mg0 0.5 J/CaO11,0
〃 Na2013.2 〃 LOO,5〃 so、 0.3 /’炎−1 トロマイl−246,19g、石灰石18.46 g及
び砂127.27 gを混合し1200℃に2時間加熱
した。次いで、得られた生成物をソーダ灰218.02
gと混合し1000’Cに1時間保った。次いで、N
C5とNMSを含有する反応生成物を砂601.5gと
芒硝8.9gと混合した。バッチをがまの中で1480
℃で溶融し次の組成の透明ガラスを得た。
4〃 Fe2O30,077 Mg0 0.5 J/CaO11,0
〃 Na2013.2 〃 LOO,5〃 so、 0.3 /’炎−1 トロマイl−246,19g、石灰石18.46 g及
び砂127.27 gを混合し1200℃に2時間加熱
した。次いで、得られた生成物をソーダ灰218.02
gと混合し1000’Cに1時間保った。次いで、N
C5とNMSを含有する反応生成物を砂601.5gと
芒硝8.9gと混合した。バッチをがまの中で1480
℃で溶融し次の組成の透明ガラスを得た。
SiO□ 71.3重量%A1□o30.
8 〃 Fe2O3o、1 〃 MgO5,2// Ca0 8.6 〃N
a2O13,2// LOO,5〃 SO30,3〃 イク寸□□□□バ司− ドロマイト117.92gと石灰石129.98 gを
砂61.4gと混合し1200℃で2時間加熱した。次
いで、生成物をソーダ灰216.48 gと混合し10
00℃に1時間力ロ熱した。次いで、NC3とNMSと
を含有する反応生成物を砂614.5gと芒硝8.9g
と混合した。次いで、パンチを溶融して次の組成のガラ
スを得た。
8 〃 Fe2O3o、1 〃 MgO5,2// Ca0 8.6 〃N
a2O13,2// LOO,5〃 SO30,3〃 イク寸□□□□バ司− ドロマイト117.92gと石灰石129.98 gを
砂61.4gと混合し1200℃で2時間加熱した。次
いで、生成物をソーダ灰216.48 gと混合し10
00℃に1時間力ロ熱した。次いで、NC3とNMSと
を含有する反応生成物を砂614.5gと芒硝8.9g
と混合した。次いで、パンチを溶融して次の組成のガラ
スを得た。
SiO□ 72.3重量%へ1□O:l
l 、 O”Pe403
0.1 〃CaO10,7〃 MgO2,1N NazO13,1〃 に20 0.5 〃 SO:I O,2〃柩し□
先 か焼石灰石321.2g、砂343.7g及びソーダ灰
597.5 gを混合し互いに900 ’Cで反応させ
た。次いて、NC3を含有する生成物をソーダ灰68.
1g、砂645.0g、酸化マグネシウム395g及び
芒硝8、Ogと混合した。バッチをがまの中で溶融して
次の組成のガラスを得た。
l 、 O”Pe403
0.1 〃CaO10,7〃 MgO2,1N NazO13,1〃 に20 0.5 〃 SO:I O,2〃柩し□
先 か焼石灰石321.2g、砂343.7g及びソーダ灰
597.5 gを混合し互いに900 ’Cで反応させ
た。次いて、NC3を含有する生成物をソーダ灰68.
1g、砂645.0g、酸化マグネシウム395g及び
芒硝8、Ogと混合した。バッチをがまの中で溶融して
次の組成のガラスを得た。
Sin、 72.5重量%Al2O31
,1// % Fe2O30,1〃 % とgQ 4.Qu %CaO3,5
//% Nazo 13.0 〃 %KzOO
,5〃 % ” 5030.3〃 % 上記例のいずれにおいてもCab、 MgO及びNa2
Oの給源物質は、例で用いられた給源物質又は例えばN
a2Oに対するNa011. CaOに対するCa01
1のような適当な任意の他の原料の任意の組合せであっ
てよい。
,1// % Fe2O30,1〃 % とgQ 4.Qu %CaO3,5
//% Nazo 13.0 〃 %KzOO
,5〃 % ” 5030.3〃 % 上記例のいずれにおいてもCab、 MgO及びNa2
Oの給源物質は、例で用いられた給源物質又は例えばN
a2Oに対するNa011. CaOに対するCa01
1のような適当な任意の他の原料の任意の組合せであっ
てよい。
前記例は、NC3(及びNMS)を出発原料として用い
てつくりうる四つの代表的なガラス組成物を説明した。
てつくりうる四つの代表的なガラス組成物を説明した。
しかし、NC5及びNMSは、特定した組成により囲ま
れる範囲の外側にある組成を有するガラスを製造するの
に用いることができる。例えば、この発明は、15重量
%までのソーダを有するガラス繊維製造用ソーダー石灰
−シリカガラス組成物及び低石灰、例えば8.4重量%
石灰のように低い石灰を有するフロートガラス用ソーダ
ー石灰−シリカ組成物をつ(るのに用いることができる
。四つの例示組成物は、板ガラス及び容器ガラス組成範
囲を例示することを意図する。
れる範囲の外側にある組成を有するガラスを製造するの
に用いることができる。例えば、この発明は、15重量
%までのソーダを有するガラス繊維製造用ソーダー石灰
−シリカガラス組成物及び低石灰、例えば8.4重量%
石灰のように低い石灰を有するフロートガラス用ソーダ
ー石灰−シリカ組成物をつ(るのに用いることができる
。四つの例示組成物は、板ガラス及び容器ガラス組成範
囲を例示することを意図する。
この発明に従って、NC5を、またNC3とともに任意
にNMSをガラスバッチ中に用いることにより、ガラス
生成に至る反応経路が既知反応経路に比べて変更される
。得られるガラス組成物中のナトリウムの大部分は、N
C3又は適当な場合NC3とItMSの混合物のケイ酸
アルカリ土類ナトリウム中に含まれる。この結果は、ガ
ラス生成反応において、シリカを含むガラスバッチの残
りの成分が反応経路の終りにNC3(及びNMS)と反
応することである。
にNMSをガラスバッチ中に用いることにより、ガラス
生成に至る反応経路が既知反応経路に比べて変更される
。得られるガラス組成物中のナトリウムの大部分は、N
C3又は適当な場合NC3とItMSの混合物のケイ酸
アルカリ土類ナトリウム中に含まれる。この結果は、ガ
ラス生成反応において、シリカを含むガラスバッチの残
りの成分が反応経路の終りにNC3(及びNMS)と反
応することである。
対照的に、既知ガラス生成反応においては、シリカとソ
ーダ灰との反応が反応経路の最初に起こり、次いて他の
バッチ成分の混入が起こる。
ーダ灰との反応が反応経路の最初に起こり、次いて他の
バッチ成分の混入が起こる。
この発明から得られる反応経路を明らかにするため、第
1図は、NC3とシリカの混合物の液化曲線の代表を示
し、また起こりうる固相線の相を示ず。NC3とSiO
□との混合物に対し7て最低液相線温度は、1030℃
である。代表的なフロートバッチにおいて、この液相線
温度は、第1図において考慮していない組成物中のマグ
ネシウムの存在により若干度低く、例えば約1000℃
であろう。従来のバッチ溶融に対する液化曲線を構成す
ることは、量の変化する中間化合物を生成する平行反応
が多すぎるので、不可能である。これらは、局部的パン
チ&Ji成と温度により決まる。したがって、第1図の
状態図は、フロートガラスバッチに対する割合のNC5
の混合物と310.の成分が互いに反応して約1000
’Cで液体になることを示す。したがって、NC3とS
iO□は、個々に1000℃より高い融点(NC3が1
550℃1砂が1720℃)を有するので、ガラス組成
物は、NC3とSiO□の反応により生成される第1液
相である。既知のバッチば、ケイ酸す1〜リウムの生成
により750℃で熔融し始める。
1図は、NC3とシリカの混合物の液化曲線の代表を示
し、また起こりうる固相線の相を示ず。NC3とSiO
□との混合物に対し7て最低液相線温度は、1030℃
である。代表的なフロートバッチにおいて、この液相線
温度は、第1図において考慮していない組成物中のマグ
ネシウムの存在により若干度低く、例えば約1000℃
であろう。従来のバッチ溶融に対する液化曲線を構成す
ることは、量の変化する中間化合物を生成する平行反応
が多すぎるので、不可能である。これらは、局部的パン
チ&Ji成と温度により決まる。したがって、第1図の
状態図は、フロートガラスバッチに対する割合のNC5
の混合物と310.の成分が互いに反応して約1000
’Cで液体になることを示す。したがって、NC3とS
iO□は、個々に1000℃より高い融点(NC3が1
550℃1砂が1720℃)を有するので、ガラス組成
物は、NC3とSiO□の反応により生成される第1液
相である。既知のバッチば、ケイ酸す1〜リウムの生成
により750℃で熔融し始める。
フロートバッチにおけるNC3の使用から街られる利点
は、この二つのバッチ成分が自ら溶融するまで液相が生
じないので、両バッチ成分の各を個々に、得られるガラ
スの融点より高い温度まで加熱することができることで
ある。両者の混合物は、フロートバッチの割合で、約1
000℃て溶融する。
は、この二つのバッチ成分が自ら溶融するまで液相が生
じないので、両バッチ成分の各を個々に、得られるガラ
スの融点より高い温度まで加熱することができることで
ある。両者の混合物は、フロートバッチの割合で、約1
000℃て溶融する。
これにより全バッチ混合物をがまに供給する前に約90
0℃まで予熱しうるか、個々のバッチ成分を混合前にも
っと高い温度にさえ加熱することができる。NC5をか
まガスを熱源として用いて調製する場合、NC5は、1
000℃の領域の温度で得ることができる。
0℃まで予熱しうるか、個々のバッチ成分を混合前にも
っと高い温度にさえ加熱することができる。NC5をか
まガスを熱源として用いて調製する場合、NC5は、1
000℃の領域の温度で得ることができる。
第1図は、ケイ酸カルシウムナトリウム(NC5)−3
10□系の状態図である。
10□系の状態図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、得られる溶融ガラス中のナトリウムの大部分を含有
するケイ酸アルカリ土類ナトリウムを含むバッチ成分と
ともにシリカを加熱することを特徴とする溶融ガラスの
製造方法。2、出発物質とシリカを合わせる前にバッチ
成分及びシリカの少なくとも一つを得られる溶融ガラス
の液相線より高い温度に予熱する請求項1記載の製造方
法。 3、バッチ成分がケイ酸カルシウムナトリウムを含む請
求項1又は請求項2記載の製造方法。 4、バッチ成分が更にケイ酸マグネシウムナトリウムを
含む請求項3記載の製造方法。 5、ケイ酸カルシウムナトリウムを含むことを特徴とす
るガラス製造用バッチ成分。 6、更にケイ酸マグネシウムナトリウムを含む請求項5
記載のバッチ成分。 7、(イ)酸化ナトリウム源並びに(ロ)(a)ケイ酸
カルシウム源又は(b)酸化カルシウム源及びシリカ源
、の混合物を約800℃より高い温度で加熱することを
特徴とする、ガラス製造に使用する、ケイ酸カルシウム
ナトリウムを含むバッチ成分の製造方法。 8、ケイ酸カルシウム源が酸化カルシウム源とシリカ源
とを1000〜1300℃の温度で反応させることによ
り製造されるケイ灰石である請求項7記載の製造方法。 9、バッチ成分が更にケイ酸マグネシウムナトリウムを
含み加熱される混合物が更にケイ酸マグネシウム源を含
む請求項7記載の製造方法。 10、バッチ成分が更にケイ酸マグネシウムナトリウム
を含み加熱される混合物が更にケイ酸マグネシウム源を
含む請求項8記載の製造方法。 11、加熱される混合物の前記成分(ロ)がケイ酸カル
シウム源とケイ酸マグネシウム源とを含み、前記成分(
ロ)を酸化カルシウム源、酸化マグネシウム源及びシリ
カ源を1000〜1300℃の温度で加熱することによ
り製造する請求項9記載の製造方法。 12、バッチ成分が更にケイ酸マグネシウムナトリウム
を含み加熱される混合物が酸化ナトリウム源、酸化カル
シウム源、シリカ源及び酸化マグネシウム源を含む請求
項7記載の製造方法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB878728892A GB8728892D0 (en) | 1987-12-10 | 1987-12-10 | Producing molten glass |
| GB8728892 | 1987-12-10 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01230449A true JPH01230449A (ja) | 1989-09-13 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63310219A Pending JPH01230449A (ja) | 1987-12-10 | 1988-12-09 | 溶融ガラスの製造方法及びこの方法に用いるバッチ成分 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5004706A (ja) |
| EP (1) | EP0320232B1 (ja) |
| JP (1) | JPH01230449A (ja) |
| AT (1) | ATE106369T1 (ja) |
| DE (1) | DE3889878D1 (ja) |
| GB (1) | GB8728892D0 (ja) |
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-
1987
- 1987-12-10 GB GB878728892A patent/GB8728892D0/en active Pending
-
1988
- 1988-12-07 US US07/280,815 patent/US5004706A/en not_active Expired - Fee Related
- 1988-12-07 AT AT88311581T patent/ATE106369T1/de active
- 1988-12-07 EP EP88311581A patent/EP0320232B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-12-07 DE DE3889878T patent/DE3889878D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1988-12-09 JP JP63310219A patent/JPH01230449A/ja active Pending
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