JPH0139972B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は溶融ガラス自体に直接通電し、そのジ
ユール熱によつて原料ガラスバツチを溶融し、そ
の溶融ガラスを均質化及び清澄化する電気溶融
炉、特に溶融ガラスをスロート、ライザー及びフ
イーダーを経由せしめることなしに直接ガラス繊
維を紡糸する、そのような電気溶融炉に関する。

ガラス製品、例えばガラス繊維は工業的には一
般に粉末の原料ガラスバツチを耐火材料から構成
される溶融平炉において火炎により溶融、清澄化
し、その溶融ガラスをチヤンネルを介して耐火材
料より成るフオーハースに導びき、コンデイシヨ
ニングを行いつつそのフオーハースの底部に配設
された複数の白金製ブツシングからその構成白金
材料の通電による抵抗発熱によつて温度制御しつ
つ紡糸することによつて製造される（例えば、特
公昭39−5219号及び同46−34941号公報を参照）。

このような溶融平炉とフオーハースより成る溶
融、清澄、成形系に対して、近年縦型の電気溶融
炉が開発された。この縦型電気溶融炉は電極を炉
の比較的上部に適正に配置し、炉内溶融ガラスに
直接通電するとき、溶融ガラスに適当な縦方向の
温度分布が生ずるとともに、そのとき炉内上方の
相対的に高温、低密度の溶融ガラスは下方の相対
的に低温、高密度の溶融ガラス領域には重力に逆
つてまでは混入し難いことから同一炉内の相対的
に上方においては溶融ガラスの加熱対流領域が、
一方相対的に下方においては溶融ガラスの層流清
澄領域が形成されるという単純な原理に基づくも
のである。このように、電気溶融炉はガラスバツ
チの溶融―撹拌―拡散を同一炉内で自然に、かつ
機能的に達成し、そして炉底近傍において均質、
清澄化された溶融ガラスを得るという従来の平炉
系には認められない溶融理論の明解さとプロセス
上の単純さを持ち、かくして装置の小型化と熱効
率の向上を達成している。電気エネルギーの使用
はかつてその効率を考慮に入れても化石燃料に比
較して割高であつたが、電気溶融炉におけるプロ
セスの単純性、高効率性は近年の化石燃料の高騰
とあいまつてその有利性を次第に高め、新しいガ
ラス溶融技術としてその地位を確立しつつある。

このような電気溶融炉として、例えば特公昭52
−26884号公報は溶解タンクの上方部分内の少な
くとも１つの溶解帯域で少なくとも２つの複数レ
ベルにおいて溶融ガラスに通電することによつて
熱エネルギーを発生させ、それによつて前記複数
レベルにおいて方向が相反する溶融ガラスの循環
流を生成、維持する三相交流電極配置を持つ電気
溶融炉及び溶解方法を開示している。

また、特開昭47−13618号公報は炉内複数平面
に電極群を持つガラス電気溶融炉において、１平
面の電極群の内端部をその上方及び下方の平面の
電極群の端部間の間隙に位置せしめ、かくして各
下位平面の上昇ガラス流を上位平面との境界面に
おいて各上位平面の下降ガラス流と会合させ、各
ガラス流が他方の平面内に浸入するのを阻止する
電気溶融炉と溶融方法を開示している。

さらに、特公昭56−9455号公報は電気溶融炉に
おいて溶融ガラスの上に堆積する未溶融のガラス
バツチあるいは不完全溶融バツチが電極付近の炉
壁に向つて対流するのを最小限に抑制するため
に、溶融ガラスに浸漬されている電極の上方で、
かつ溶融ガラスと接触しない位置において炉壁に
バツチ邪魔板手段を装着した電気溶融炉を開示し
ている。

これらの公報を含めて従来の電気溶融炉はその
水平断面形状としてｎ＝２以上の正3n角形、普
通は６〜12角形、典形的には６角形の構造を取る
点で共通している。例えば、前記特公昭52−
26884号公報は６角形の上方垂直部とこれに連接
する倒立６角錐形の漏斗形底部から成る炉構造を
開示し、また前記特開昭47−13618号及び特公昭
56−9455号公報は共に６角形の角柱構造を開示し
ている。

ガラス溶融炉はガラスバツチの溶融に千数百度
の温度が必要とされることから、そのような温度
に耐え得る耐火レンガ等の耐火材料で構成される
が、これらの耐火材料は周知のように溶融ガラス
による侵蝕を避けられず、その耐用年数は２〜３
年程度といわれている。耐用年数経過後、炉は改
修を受け、あるいは新たに建造されるが、その炉
コストはガラス製品の生産コストのかなり大きな
部分を占める。一方、耐火材料の溶融ガラスによ
る侵蝕は操業初期には実際上問題にならないが、
操業後期に近ずくにつれて炉の安全操業にとつて
大きな問題になる。従つて、炉形態の単純さと炉
構造の安定さは炉建造、あるいは炉に対する支
持、補強工作の容易さを保証するのみならず、炉
の耐久性を高め、且つ炉の操業安全性を確保する
意味においても重要なフアクターである。これら
の観点から従来の電気溶融炉を検討すると、その
多角形態は炉建造の技術的困難さを増し、また外
部からの支持、補強工作を複雑、困難にするとと
もに、多角形態に基づく耐火材料相互間の接合目
地部の多さは溶融ガラスによる侵蝕がより激しく
進行する侵蝕部位の増大につながり、炉の深さが
平炉の数倍に及ぶことと相まつて炉の総合的な構
造安定性を阻害する要因となつている。

従来の電気溶融炉に共通しているもう１つの点
は、溶融炉がスロート等の通路を介してライザー
あるいは他の流通路に接続され、順次成形装置に
接続されるか、あるいはさらにフイーダー、を介
して成形装置に接続されて用いられることであ
る。例えば前記特公昭52−26884号公報は溶融ガ
ラスを漏斗形底部の側壁に設けた栓付き開口に接
続される流通路にそのふん囲気と接して自由表面
を形成するように通し、溶融ガラスをコンデイシ
ヨニングしつつ成形機に送ることを教示し、また
特開昭47−13618号公報は、その炉底陥入出口は
スロートを介して直立したガラス通路（ライザ
ー）に通じ、溶融ガラスはこのライザーからフイ
ーダー通路あるいはフイーダーに送られ、温度制
御されて成形のために取り出されることを開示し
ている。

このような配置は最終製品に成形されるべき溶
融ガラスに各製品の成形条件に応じたリフアイニ
ングあるいは温度、粘度条件の調整のためのコン
デイシヨニング、さらには成形圧力に関連したガ
ラスレベルの調整などが必要になることに由来し
ているが、他方でこのような配置は本来的に次の
ような問題点あるいは矛盾点を内包している。

すなわち、ライザー、フイーダー等の付加設備
及びこれらにおけるリフアイニング及び／又はコ
ンデイシヨニングの必要は必然的に設備上、エネ
ルギー上のコスト増をもたらしている。このコス
ト増は生産規模が比較的小さい場合にその比重が
より高くなる。

また、電気溶融炉において、均質化及び清澄化
されたガラスがライザー、フイーダーの耐火材料
と接触することによつて耐火材料の溶出による汚
染や、特にフイーダー部におけるガラス成分、例
えばB₂O₃あるいはアルカリ金属酸化物の蒸発に
よつて新たに不均質化を受けるという問題もあ
る。

ところで、原料ガラスバツチの溶融過程におい
て、溶融ガラスには周知のように気―液間に平衝
関係が成立し、溶解ガスが存在する。従つて、も
し温度が一定ならば圧力の変化は溶融ガラスにお
ける気泡の発生及び消失に大きな影響を及ぼすこ
とになる。一方、通常の縦型炉において溶融ガラ
スは一般に約1.5〜３ｍの深さを持ち、その表面
と底面の間には約0.38〜0.75Kg/cm²に相当する圧
力差が存在する。これは前記の気泡の発生及び消
失に影響を及ぼす十分な圧力である。かくして、
溶融ガラスをふん囲気との間で自由表面を形成さ
せつつ流通路を通し、あるいはライザーに通して
持ち上げることはガラスが受けていた圧力の解放
を意味し、清澄の完了した溶融ガラスに再び気泡
を発生させる状態に至らしめるという矛盾点を本
来的に持つていることになる。

本発明者は、ガラス繊維の製造において、縦型
電気溶融炉における層流清澄条件を適正に制御す
るとき、溶融ガラスをライザー、フイーダーを経
由せしめることなしに、従つて溶融ガラスの圧力
を解放することなしに直接電気溶融炉から紡糸す
ることができ、しかもガラス繊維の紡糸法として
見たとき、従来の電気溶融炉―フイーダー系ある
いは従来の平炉系によつては本来的に得られない
加圧紡糸を、何んらの付加手段も必要とせずに達
成できることを見い出して本発明を完成した。

かくして、本発明はスロート、ライザー及びフ
イーダーを経由せしめることなしにガラス繊維を
紡糸することができる、炉底面にガラス繊維の紡
糸装置を直接有するガラスの縦型電気溶融炉を提
供することを目的とする。

本発明の他の目的はガラス繊維の紡糸装置の有
利な配置を可能にし、しかも構造安定性の高い、
炉底面にガラス繊維の紡糸装置を直接有するガラ
スの縦型電気溶融炉を提供することにある。

本発明によれば、基本的には、頂部に原料ガラ
スバツチの受容開口を有する原料ガラスバツチの
溶融対流区域と；炉底区域に溶融ガラスを取り出
すための開口を有すると共に前記溶融対流区域の
下方に連接し、前記溶融対流区域のガラスヘツド
が直接作用する関係にある溶融ガラスの層流清澄
区域と；前記溶融対流区域内の溶融ガラスに浸漬
される位置において該区域を画成している周壁に
貫通、配設されている、溶融ガラスに直接通電す
るための電極群とから成る電気溶融炉において： (イ) 前記溶融対流区域の下端において、該区域を
画成する周壁からそれより内部に向かう棚段が
延在し； (ロ) 前記層流清澄区域は前記棚段の周縁より垂直
下方に炉底まで延在し； (ハ) 溶融ガラスを取り出すための前記開口は炉底
に直接垂直に複数個形成され； (ニ) 前記各垂直開口の出口側に直接ガラス繊維の
紡糸装置を配設し；そして (ホ) 前記電極群は前記溶融対流区域のみに少なく
とも１つの水平レベルで配設され、一方前記層
流清澄区域には何んらの加熱手段も配設されて
いない ことを特徴とする、特に層流清澄区域における溶
融ガラスの均質、清澄化の過程において、ガラス
繊維の直接紡糸に必要な溶融ガラスの均質、清澄
状態とその紡糸に必要な温度―粘度条件を同時に
満足するのに十分な溶融ガラスの該区域における
滞留と該区域からの自然放熱を達成するガラス繊
維を直接紡糸するための電気溶融炉が提供され
る。

この本発明の電気溶融炉によれば、溶融炉内で
溶融、均質化及び清澄化された溶融ガラスをライ
ザー及びフイーダーを経由せしめることなしに直
接炉底開口に接続された紡糸装置に供給し、ガラ
ス繊維に紡糸することができ、かくして前記の従
来電気溶融炉による成形の技術的、経済的問題点
及び矛盾点を解決するとともに、溶融炉における
加圧状態の溶融ガラスの成形装置への直接供給は
何んらの加圧手段も必要とせずに加圧成形を達成
する。この加圧成形、特にガラス繊維の加圧紡糸
は紡糸装置のオリフイスプレート又はノズルプレ
ートに設けられているオリフイスはチツプノズル
を通る溶融ガラスの流出性とオリフイス又はチツ
プノズル出口に形成される溶融ガラスコーンの分
離特性を著しく改良、向上せしめ、かくしてまた
オリフイス又はノズルの密接化、ひいては紡糸装
置の小型化、さらには電気溶融炉自体の小型化、
高効率化を可能にする。

本発明は、特に好ましい態様として、前記本発
明のガラス繊維の直接紡糸用電気溶融炉におい
て、その溶融対流区域と層流清澄区域の各水平断
面形状を方形に形成したことを特徴とするガラス
繊維の直接紡糸のための電気溶融炉を提供する。

この好ましい態様によれば、複数の紡糸装置の
電気溶融炉に対する経済的配置と紡糸作業を容易
にする効果的配置が可能になるとともに、この方
形断面構造は炉の建造とその支持、補強工作を容
易にし、また溶融ガラスによる侵蝕がより激しく
進行する耐火材料間の接合目地部を減少させ、か
くして炉の総合的な構造安定性を著しく向上させ
る。また、炉内溶融ガラスの良好なコンデイシヨ
ニングのための好適な自然放熱を達成させる。

以上の本発明を添附図面を参照してさらに説明
する。しかし、図示電気溶融炉は本発明の好まし
い実施態様であつて、本発明はこれに限定されな
いことはもちろんである。

添附図面において、第１図及び第２図は本発明
による成形装置付き電気溶融炉に関し、そして第
１図はその正面縦断面図を、また第２図は第１図
の―面の横断面図をそれぞれ示す。

これらの図において、電気溶融炉１はその上部
を構成する溶融ガラスの溶融対流区域２とその下
部を構成する溶融ガラスの層流清澄区域３から成
り、そして溶融対流区域２には溶融ガラスに通電
するための電極４が配設されている。

溶融対流区域２は耐火レンガから成る周壁５に
よつて画成され、その下端において同周壁より内
部に向けて棚段６が延在、形成され、またその頂
部は原料ガラスバツチを受容し、炉内溶融ガラス
７の上にガラスバツチの堆積層８を形成するため
に全解放されている。この頂部開放口の上方に
は、図示されないが、原料ガラスバツチの供給装
置が配置され、ガラスバツチがその開放口に連続
又は断続的に供給、好ましくは散布、供給される
ようになつている。この溶融対流区域２の大きさ
は原料ガラスバツチの処理量に主として依存する
が、公知の縦型電気溶融における常用設計値から
選ぶことができる。

この溶融対流区域２においてガラスバツチが溶
融され、熱対流下である程度清澄、均質化が行わ
れる。また、棚段６は周壁５に沿う溶融ガラスの
もどし流を規制し、その汚染ガラスの層流清澄区
域への浸入を阻止するとともに、結果として層流
清澄区域３に均質、清澄化の機能を維持するのに
十分な面積を与えつつ上部溶融対流区域２の面積
を相対的に増大させ、かくしてガラスバツチの溶
融量を相対的に増し、且つ炉内温度を若干低下さ
せるという望ましい結果を生む。

一方、層流清澄区域３は前記棚段６の周縁より
垂直下方に連接、延在する、同様に耐火レンガか
ら成る周壁９と炉底壁１０によつて画成されてい
る。この層流清澄区域３において溶融対流区域２
から連続供給される溶融ガラスは実質的に完全に
均質化及び清澄化される。

層流清澄区域３において、その断面積は少なく
とも溶融ガラスが層流状態を維持して炉底方向に
流れるのに十分な広さでなければならない。この
層流状態を維持するのに必要な断面積は炉底から
の直接成形のための溶融ガラスの引出量に依存
し、従つて相対的である。このような断面積にお
いて、層流清澄区域３は溶融対流区域２に対して
約0.3〜0.9倍の断面積比を持つのが直接成形のた
めに好ましく、そして約0.5〜0.9倍の断面積比が
特に好ましい。この断面積比は溶融対流区域２の
寸法を常用設計値の範囲から選ぶ限り、炉底から
の溶融ガラスの引出量を考慮しても、この区域に
おける溶融ガラスに前記層流状態を維持するのに
十分な値である。さらに、この層流清澄区域３に
おいて、その深さはその層流清澄区域の最大幅に
対して約0.4〜1.0倍の値を持つのが好ましく、そ
して約0.5〜0.7倍の値を持つのがさらに好まし
い。これらの断面積及び深さは主として溶融ガラ
スのこの区域における帯留時間と炉壁からの放熱
量を規制するが、前記値の断面積と深さの組み合
わせは、この区域で行われる均質、清澄化の過程
において、溶融ガラスに層流状態を維持しつつ、
この発明の電気溶融炉による直接成形に適した溶
融ガラスの均質、清澄状態を達成し、同時に成形
に必要な温度―粘度条件を満足する、必要十分な
帯留時間と放熱量を特に良好に保証する。

前記炉底壁１０には少なくとも１個、一般的に
は複数個の垂直開口１１が形成され、そのそれぞ
れに直接ガラス繊維１５を紡糸するためのブツシ
ング１２が取り付けられている。これらのブツシ
ングによる全紡糸量は層流清澄区域における溶融
ガラスの層流状態を乱さないような量とすべきで
ある。ブツシング１２は平炉系の場合と同様のも
のが用い得、またその取付けも平炉系の手段を応
用して行うことができる。

垂直開口１１にはその入口を囲んで炉底より炉
内に向けて突出する溶融ガラスの案内部１３を設
け、炉の周壁を伝つて流れ落ちてくる溶出耐火材
料等で汚染されている溶融ガラスが直接開口１１
からブツシング１２に流入しないようにするのが
好ましい。この案内部１３は耐蝕性の耐火材料で
構成することができるが、他の手段、例えばブツ
シング壁を構成する白金合金板を延長し、開口１
１から炉内に突出せしめて形成することもでき
る。また、前記耐蝕性耐火材料から成る案内部１
３に対してブツシングの白金合金板を延長、被覆
することもできる。一方、汚染ガラス及び溶出耐
火材料等による沈積物は炉底１０の略中央部に形
成したドレン口１４から逐次抜き取ることができ
る。

図示電気溶融炉１は方形横断面構造を取る溶融
炉を示す。この方形炉において、その横断面形状
は長方形及び正方形を取り得る。長方形の横断面
形状を取る場合、その短辺対長辺の長さの比は大
幅に変えることができ、例えば短辺を長辺の1/3
又はそれ以下にすることもできる。これは通電さ
れる溶融ガラスの電気電導度がガラス組成によつ
てかなり大幅に変わることなどによる。このよう
な方形炉の場合の層流清澄区域の深さは前記規定
からその長辺（両辺が等しい場合を含む）に対し
て約0.4〜1.0倍、好ましくは約0.4〜0.7倍の値を
取るのが望ましい。このような方形断面構造は放
熱に基づく溶融ガラスの良好なコンデイシヨニン
グ、あるいは炉の建造、及び支持、補強の容易
さ、炉の構造安定性の向上、あるいはまた紡糸装
置の配置の観点から特に好ましい態様として推奨
されるものであるが、しかし本発明は従来のｎ＝
２以上の正3n角形の構造の採用を除外するもの
ではない。

この方形炉を含めて本発明の電気溶融炉におい
て、棚段６は一般に周壁５の全周面に形成される
が、場合によつては電極が取り付けられる周壁５
のみに形成することができる。例えば、方形炉に
おいて棚段６を対向する１組の周壁だけに形成
し、その周壁に電極を配置し、一方棚段を持たな
い他の対向する周壁５は層流清澄区域３の周壁９
と連続形成することができる。これらの棚段６の
延在幅は前記の溶融対流区域と層流清澄区域との
断面積比によつて規定される値を持つのが好まし
い。この棚段幅は後記の周壁５に沿う溶融ガラス
のもどし流を規制するのに好ましい値である。

本発明の電気溶融炉１において、電極群４は溶
融対流区域２のみに、その中の溶融ガラスに浸漬
される位置に配設される。これらの電極群４によ
つて炉内溶融ガラスに直接通電し、発生するジユ
ール熱で溶融ガラス上のガラスバツチ層８のガラ
スバツチを溶融ガラスとの接触界面において順次
溶融、ガラス化し、かつ溶融ガラスに熱対流を引
き起す。これら電極群４の適正配置によつて、周
知のように、炉内溶融ガラスに炉上方において対
流領域が、炉下方において層流領域が形成され
る。これら両領域はそれぞれ電気溶融炉１の溶融
対流区域２及び層流清澄区域３に対応する。

電極群４は常法に従つて少なくとも１つの水平
レベルにおいて周壁５に貫通、配設されるが、特
に方形炉の場合は全周壁に配設する必要はなく、
１組の対向する周壁だけに配設してもよい。図は
対向する短辺側周壁に電極を配設した例である
が、中型あるいは大型の方形炉の場合は長辺側周
壁に電極を配設するのが好ましい。またこのよう
に対向壁に電極を配設する場合、電極は線対称に
配設するのが好ましい。電極は棒状電極又は板状
電極のどちらでもよい。また電源はR.S.Tの相を
持つ三相電源を用いるのが普通で、かつ好ましい
が、特に小型方形炉の場合は単相電源を用いるの
が好ましい。

本発明の電気溶融炉において、層流清澄区域３
は何んらの加熱手段も持たず、かくしてこの区域
における紡糸に必要な溶融ガラスの均質、清澄化
は実質的に炉底１０の垂直開口１１からの溶融ガ
ラスの引出流のみの存在下において達成され、ま
た成形温度―粘度条件はその周壁９からの熱伝導
に基づく自然放熱によつて達成される。

上記本発明の電気溶融炉において、原料ガラス
バツチは炉の頂部開放口に散布、供給され、炉内
溶融ガラス７の上に堆積してバツチ層８を形成す
る。このバツチ層８は炉内溶融ガラスからの放熱
を遮断する。層８のガラスバツチは溶融ガラスと
の接触面において、順次に、電極４からの直接通
電によつて加熱され、高温になつている熱を受け
て徐々に溶融及びガラス化される。このとき発生
するガラス化反応による分解ガスは大部分バツチ
層を抜け、大気中に逸散する。

ガラス化によつて生成した粗溶融ガラスは溶融
対流区域２内の溶融ガラス中に存在する溶融ガラ
スの激しい循環流Ａにまき込まれ、循環する。こ
の循環流Ａは電極４による加熱によつて起される
溶融ガラスの熱対流である。この対流、循環によ
つてガラスの不均質部分は引き伸ばされ、物理的
混合及び拡散を受けて均質混合が進むとともに、
バツチ層近傍で脱泡されなかつた残存ガスがこの
循環中に浮上、脱気される。

この溶融対流区域２における溶融ガラスには一
般に、さらに炉壁に沿つて下降する、相対的に汚
染されている未清澄ガラスのもどし流Ｂが存在す
る。このもどし流は層流清澄区域３に侵入し易
く、その層流状態を乱し、また均質、清澄化され
た溶融ガラスを再汚染する危険がある。本発明に
おいて、このもどし流Ｂは溶融対流区域２の下端
に設けられた棚段６によつて反転され、再び主循
環流Ａにもどされ、均質混合に付される。このも
どし流の反転に関し、前記規定の棚段幅はこの反
転を可能にする好ましい値である。

この溶融対流区域２において溶融、混合された
ガラスはかなりの程度まで清澄化されているが、
しかしなお若干の泡、不均一な脈理及び温度むら
が存在し、今だ未完成の状態である。未完成ガラ
スは次に順次層流清澄区域３に移行し、炉底まで
進む間に完壁な均質、清澄化と紡糸に必要な温度
―粘度条件が達成される。

すなわち、層流清澄区域３における溶融ガラス
には大量の溶融ガラスに対して十分に少ない紡糸
のためのガラス引出量に基づいて下方に向う極め
て緩慢な、層流としての流れＣのみが存在してい
る。溶融対流区域２からの溶融ガラスはこの層流
Ｃに乗つて層流清澄区域３に長時間滞在し、下方
に移行する間に拡散及び熱伝導に基づく炉壁から
の自然放熱のみによつて不均質部分と温度むらが
解消され、同時に自然な温度降下が行われ、紡糸
に必要な温度―粘度条件が達成される。また、溶
融対流区域２からの溶融ガラス中に残存する小泡
のうちランプ（Lamp）の式 Ｖ＝ｇ・d²ρ／12η （式中、Ｖは層流Ｃの流速であり、 ｇは重力加速度であり、 ｄは泡の径であり、 ρは溶融ガラスの密度であり、そして ηは溶融ガラスの粘度である） で与えられる径より大きいものは溶融ガラスが層
流清澄区域を移行する間に上方に浮上、脱泡さ
れ、一方それ以下の微小な泡はガラスが下方に進
むにつれて増加する圧力を受けて、気―液平衝の
法則に従いその大半がガラス中に溶け込む。実
際、炉底において溶融ガラスには気泡は実質的に
存在しないことが見い出されている。かくして、
炉底近傍には化学組成的に、及び熱的に均一で、
且つ泡のない、実質的に完全に均質、清澄化され
た加圧状態の溶融ガラスが存在する。この加圧状
態の溶融ガラスは炉内溶融ガラスの液深に相当す
る圧力を持つが、工業的に通常用いられている縦
型炉の大きさを採用するとき、その圧力は略0.4
〜0.8Kg/cm²である。

本発明によれば、この加圧状態の溶融ガラス
は、そのまゝ炉底に取り付けられた紡糸装置によ
り直接ガラス繊維に紡糸されるが、その圧力はブ
ツシングのオリフイスプレート又はチツプノズル
プレートにおけるオリフイス又はチツプノズルを
通る溶融ガラスの流出性を著しく改良、向上させ
るとともに、オリフイス又はチツプノズルの出口
に形成される溶融ガラスコーンの分離特性、すな
わちオリフイス又はチツプノズルを流出した溶融
ガラスがプレート材料を濡らして溢出することな
しに独立のコーンを形成する性質を著しく改良
し、ガラス繊維の形成を容易にする。このコーン
の分離特性の改良はまたオリフイス又はチツプノ
ズルの密接化、高密度化を可能にする。

次に、本発明の縦型電気溶融炉によるガラス繊
維の直接紡糸の例を実施例によつて示す。しか
し、本発明はこの実施例によつて限定されないこ
とはもちろんである。

実施例 対向する短辺の炉壁上方に単相電源に接続され
る線対称に配設された200×250×10mmのモリブデ
ン板電極を２対有し、そして炉底に垂直開口を介
して２基の、800ホールのブツシングを備える、
炉底の略中央部にドレン口を有する、次の寸法 溶融対流区域 1600mm長さ ×600mm幅 ×720mm深さ 棚 段 幅200mm 層流清澄区域 1400mm長さ ×400mm幅 ×600mm深さ を持つ耐火レンガより成る電気溶融炉を用いてア
ルカリ金属酸化物含量7.5重量％のＣ―ガラスの
バツチを溶融及び均質、清澄化し、そしてブツシ
ングより直接加圧紡糸した。この加圧紡糸によつ
てガラス繊維は非常に良好に製造することができ
た。炉条件及び紡糸条件は次の通りである。

炉内温度：溶融対流区域中心部 1410℃ 層流清澄区域中心部 1280℃ ブツシング導入部 1260℃ 使用エネルギー：1.6KWH/Kg―ガラス 紡糸条件：ブツシング温度 1200℃ 巻取速度 1600ｍ／分 繊維径 14μ

【図面の簡単な説明】

第１図は炉の対向する短辺側炉壁に線対称に配
設された電極を有し、かつ炉底にガラス繊維の紡
糸用ブツシングを備える本発明による長方形の横
断面構造を持つ電気溶融炉の正面縦断面図を示
し、そして第２図は第１図の―面の横断面図
である。 １……電気溶融炉、２……溶融対流区域、３…
…層流清澄区域、４……電極、５，９……周壁、
６……棚段、７……溶融ガラス、８……ガラスバ
ツチ堆積層、１０……炉底壁、１１……垂直開
口、１２……ブツシング、１３……案内部、１４
……ドレン口、１５……ガラス繊維、Ａ……溶融
ガラスの循環流、Ｂ……溶融ガラスのもどし流、
Ｃ……溶融ガラスの引出流。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 頂部に原料ガラスバツチの受容開口を有する
   原料ガラスバツチの溶融対流区域と；炉底区域に
   溶融ガラスを取り出すための開口を有すると共に
   前記溶融対流区域の下方に連接し、前記溶融対流
   区域のガラスヘツドが直接作用する関係にある溶
   融ガラスの層流清澄区域と；前記溶融対流区域内
   の溶融ガラスに浸漬される位置において該区域を
   画成している周壁に貫通、配設されている、溶融
   ガラスに直接通電するための電極群とから成る電
   気溶融炉において： (イ) 前記溶融対流区域の下端において、該区域を
   画成する周壁からそれより内部に向かう棚段が
   延在し； (ロ) 前記層流清澄区域は前記棚段の周縁より垂直
   下方に炉底まで延在し； (ハ) 溶融ガラスを取り出すための前記開口は炉底
   に直接垂直に複数個形成され； (ニ) 前記各垂直開口の出口側に直接ガラス繊維の
   紡糸装置を配設し；そして (ホ) 前記電極群は前記溶融対流区域のみに少なく
   とも１つの水平レベルで配設され、一方前記層
   流清澄区域には何んらの加熱手段も配設されて
   いない ことを特徴とする、特に層流清澄区域における溶
   融ガラスの均質、清澄化の過程において、ガラス
   繊維の直接紡糸に必要な溶融ガラスの均質、清澄
   状態とその紡糸に必要な温度―粘度条件を同時に
   満足するのに十分な溶融ガラスの該区域における
   滞留と該区域からの自然放熱を達成するガラス繊
   維を直接紡糸するための電気溶融炉。 ２ 層流清澄区域の断面積が溶融対流区域の断面
   積の0.3〜0.9倍であり、且つ層流清澄区域の深さ
   がその最大幅の0.4〜1.0倍である前記特許請求の
   範囲第１項に記載の電気溶融炉。 ３ 層流清澄区域の断面積が溶融対流区域の断面
   積の0.5〜0.9倍であり、且つ層流清澄区域の深さ
   がその最大幅の0.5〜0.7倍である前記特許請求の
   範囲第２項に記載の電気溶融炉。 ４ 炉の横断面形状が方形をなしている前記特許
   請求の範囲第１項から第３項のいずれか１項に記
   載の電気溶融炉。 ５ 電極群が炉の対向する１組の周壁に線対称に
   配設されている前記特許請求の範囲第４項に記載
   の電気溶融炉。 ６ 炉底に形成された垂直開口にその入口を囲ん
   で炉底より炉内に向けて突出する溶融ガラスの案
   内部が形成されている前記特許請求の範囲第１項
   から第５項のいずれか１項に記載の電気溶融炉。 ７ 炉底の略中央部に汚染ガラスの引き抜き用ド
   レン口が形成されている前記特許請求の範囲第１
   項から第６項のいずれか１項に記載の電気溶融
   炉。