JPH072440U - ガラス溶融炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ＰｂＯ、Ａｓ₂ Ｏ₃ 、Ｓｂ₂ Ｏ₃ 等の還元さ
れ易い金属酸化物を含むガラスを、モリブデン電極によ
って溶融するにあたり、高価な付帯設備を用いなくても
ガラス中の金属酸化物を還元析出させることなく直接通
電加熱することができるガラス溶融炉を提供する。 【構成】 溶融炉１内に配設されたモリブデン電極６対
の各々と補助電極７が、補助電極７からモリブデン電極
６に正電流のみが流れるように電流整流器１０を介して
接続されてなる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、還元され易い金属酸化物を含むガラスを、モリブデン電極に直接通 電加熱するガラス溶融炉に関する。

【０００２】

【従来の技術】

ガラス溶融炉において、モリブデン電極による直接通電加熱は、熱効率が良い 、ガラス原料の飛散を少なくする等の理由から、年々その利用が増加してきてい る。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、鉛、ヒ素、アンチモニー等の還元され易い金属イオン（Ｐｂ²⁺ 、Ａｓ³⁺、Ｓｂ³⁺）を含むガラスをモリブデン電極を用いて直接通電により加熱 溶融する場合には、これらの金属酸化物がモリブデン電極により還元されて、金 属となって析出する。本来、これらの金属イオンは、ガラス成分の一部であった り、清澄剤であるために、金属となって析出することは原料費の上昇、清澄作用 の阻害を招くだけでなく、析出した金属異物がモリブデン電極を侵食したり、ガ ラス溶融炉の底面耐火物を侵食して炉の寿命を短くし、さらに製品中にも流出し て重大なガラス欠陥となる。かかる金属異物の析出を防ぐ方法としては、モリブ デン電極に直流の正極を接続して金属イオンが還元されるのを防ぐ方法や、加熱 用電流として超低周波交流を用いる方法などが提案されているが、モリブデン電 極に直流を印加するためには直流安定化電源が、また、加熱用電流して超低周波 交流を用いるには特殊なトランスが必要となり、特に多数のモリブデン電極を配 設するような大型のガラス溶融炉においては、これらの特別な付帯設備も大型化 するため極めて高価なものとなる。

【０００４】 そこで、本考案の目的は、ＰｂＯ、Ａｓ₂ Ｏ₃ 、Ｓｂ₂ Ｏ₃ 等の還元され易い 金属酸化物を含むガラスを、モリブデン電極によって溶融するにあたり、高価な 付帯設備を用いなくてもガラス中の金属酸化物を還元析出させることなく直接通 電加熱することができるガラス溶融炉を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案は、上記の課題及び目的に鑑みてなされたもので、溶融炉内に配設され たモリブデン電極対の各々と補助電極が、補助電極からモリブデン電極に正電流 のみが流れるように電流整流器を介して接続されてなることを特徴とするガラス 溶融炉である。

【０００６】

【作用】

モリブデン電極対間に交流が印加されると、各々のモリブデン電極は正極にな る場合と負極になる場合とを交互に繰り返す。本考案のガラス溶融炉によれば、 補助電極からモリブデン電極に正電流のみが流れるように電流整流器を介在させ ていることにより、モリブデン電極が正極になっている場合、大部分の正電流は モリブデン電極の表面から溶融ガラスを通り他方のモリブデン電極に直接流れ、 一部の正電流が溶融ガラスを通り、補助電極を通って他方のモリブデン電極に接 続されたトランスへ流れる二通りの流れ方をし、逆にモリブデン電極が負極にな っている場合には、負電流はモリブデン電極の表面から溶融ガラスを通り、他方 のモリブデン電極に直接流れるのみで、補助電極を通って他方のモリブデン電極 のトランスへは流れない。従って、モリブデン電極の表面には、正電流が負電流 よりも多く供給されることになり、その結果、モリブデン電極の表面では、正電 流、即ち＋電荷の作用により、Ｐｂ²⁺、Ａｓ³⁺、Ｓｂ³⁺等の金属イオンが還元さ れず、金属化するのを防ぐ。尚、補助電極においては、前記金属イオンが還元さ れ金属となって析出するが、この補助電極は表面層の異質ガラスを流出させるた めのオーバーフロー部等に設置することにより、ガラス製品への金属異物の混入 を避けることができる。

【０００７】

【実施例】

以下実施例に基いて本考案のガラス溶融炉について説明する。

【０００８】 図１は本考案にかかるガラス溶融炉の説明図である。

【０００９】 ガラス溶融炉１は、通常のガラス溶融炉に使用されるＡｌ₂ Ｏ₃ −ＺｒＯ₂ − ＳｉＯ₂ 系電鋳煉瓦、ＺｒＯ₂ 系電鋳煉瓦の耐火物２で構築されており、ガラス 原料投入口３と流出口４及びオーバーフロー部５とを有する。ガラス溶融炉１の 炉底には２本のモリブデン電極６を配設し、且つオーバーフロー部５には補助電 極７を配設してある。モリブデン電極６に接続されているトランス８の接続導線 ９は、補助電極７から各々のモリブデン電極６に正電流のみが流れるようにした 電流整流器１０と可変抵抗器１１を介して補助電極７に接続してある。補助電極 ７としては、モリブデン等の金属の他に、酸化クロム、酸化ジルコニウム、酸化 錫等の高温で導電性を有する耐火物が使用できる。また、本実施例では、補助電 極７はオーバーフロー部５に配設しているが、溶融炉１内でモリブデン電極６と の間に適当な導電性があり、且つ金属異物を析出しても製品に欠陥を生じない場 所なら何処にでも設置できる。

【００１０】 かかるガラス溶融炉１において、ＰｂＯを重量換算で約３０％含有するガラス 原料１２を原料投入口３から投入し、モリブデン電極６による通電と、ガス加熱 の併用により約１５００℃で溶融した。溶融に際して、モリブデン電極６間には ６０Ｈｚ交流をモリブデン電極６表面の電流密度が０．２〜１．０Ａ／ｃｍ² の 範囲で印加した。モリブデン電極６対間に交流が印加されると、各々のモリブデ ン電極６は正極になる場合と負極になる場合とを交互に繰り返す。この時、モリ ブデン電極６の表面には電流整流器１０により正電流が負電流よりも多く供給さ れる。即ち、モリブデン電極６が正極になっている場合、大部分の正電流はモリ ブデン電極６の表面から溶融ガラスＧを通り他方のモリブデン電極６に直接流れ 、一部の正電流が溶融ガラスＧを通り、補助電極７を通って他方のモリブデン電 極６に接続されたトランス８へ流れる。また、モリブデン電極６が負極になって いる場合には、負電流はモリブデン電極６の表面から溶融ガラスＧを通り、他方 のモリブデン電極６に直接流れるのみで、補助電極７を通って他方のモリブデン 電極６のトランス８へ流れない。補助電極７からモリブデン電極６へは、可変抵 抗器１１により、モリブデン電極６の表面積に対して０．１ｍＡ／ｃｍ² 〜２． ０ｍＡ／ｃｍ² の正電流を流すようにした。溶融ガラスＧは、流出口４を通った 後ガラス溶融炉１から取り出され、ガラス製品に成型される。また、溶融ガラス Ｇの表面層はスカム等が浮遊して汚れているので、オーバーフロー部５からガラ ス溶融炉１外へ排出される。斯様にして、ガラス原料の溶融を３０日間連続して 行ったところ、流出口４からサンプリングとして取り出したガラス中には金属鉛 は全く含まれていなかった。また、ガラス溶融炉１から溶融ガラスＧ生地を流し 出し、モリブデン電極６を観察したところ、モリブデン電極６の侵食は殆どなく 、また金属鉛の析出も全くなかった。

【００１１】 尚、電流整流器１０をしない従来型の溶融炉において、同種のガラスを同じ条 件で溶融したところ、７日後に流出口４から取り出したガラス中には金属鉛が含 まれていた。このことは、本実施例におけるガラス溶融炉１では、モリブデン電 極６の表面で正電荷の作用によって金属イオンの還元析出が防止されたことを示 すものである。

【００１２】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案のガラス溶融炉によれば、モリブデン電極対の各 々と補助電極の間に、捕助電極からモリブデン電極に正電流のみが流れるように 電流整流器を介していることにより、ガラス中の金属酸化物の還元析出を防止で きるので、従来に比べてモリブデン電極６の寿命を延ばすことができ、しかも高 品位のガラス製品を得ることができる。従って、安価で効率の良い直接通電加熱 ができるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案にかかるガラス溶融炉の説明図である。

【符号の説明】

１ ガラス溶融炉 ２ 耐火物 ３ 原料投入口 ４ 流出口 ５ オーバーフロー部 ６ モリブデン電極 ７ 補助電極 ８ トランス ９ 接続導線 １０ 電流整流器 １１ 可変抵抗器 １２ ガラス原料

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶融炉内に配設されたモリブデン電極対
   の各々と補助電極が、補助電極からモリブデン電極に正
   電流のみが流れるように電流整流器を介して接続されて
   なることを特徴とするガラス溶融炉。