JPS596815B2 - 予熱原料によるガラスの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はガラスの製造方法に関し、更に詳しくはガラス
原料（ガラスバッチ）を溶解炉に投入する前に、予め加
熱した後、ガラス溶解炉に投入してガラスを製造する方
法に関する。

近年工業界においてはあらゆる部門で省エネルギーが進
められており、ガラス工業においても、ガラスの溶融エ
ネルギーコストを下げる目的で、ガラス溶解炉の廃熱な
どを利用してガラスバッチを予め２００℃以上且つ溶融
開始温度以下に加熱した後、ガラス溶解炉に投入してガ
ラスを製造する方法が提案されている。

容器或いは板ガラスとして大量に生産されているソーダ
石灰ガラスは、溶融促進剤および清澄剤として硫酸塩お
よび，／又は亜硫酸塩を用いたガラスバッチから製造さ
れ、その時清澄効果を一層増すために還元剤としてガラ
スバッチ中に炭素を加えるのが普通である。

しかし炭素は加熱されると直ちに酸化されるので、予熱
されたガラスバッチがガラス溶解炉に投入された時点で
は、還元剤としての効果を期待できない。

従ってガラスバッチを予熱してガラス溶解炉に投入する
ガラスの製造方法を実施するためには、本発明者らが先
きに特願昭５２−９７２３１で提案した如き炭素以外の
酸化されにくい還元剤を用いるか、或いは還元剤として
炭素を用いるならば、予熱されたガラスバッチが溶解炉
に投入される時点で必要量の炭素が存在するような工夫
がなければならない。

本発明は後者の考え方を具体化したものである。

本発明によれば、還元剤として炭素そのものを予めガラ
スバッチに加えることをせず、ガラスバッチが予熱され
る前に炭素原子を分子構造中に含む有機化合物をガラス
バッチに加え、ガラスバッチが所定温度に予熱される工
程で該有機化合物を炭化して炭素とするので、炭素の形
体となってから加えられる熱エネルギー量は従来に比し
て大幅に低下するため酸化し難く、シたがって予熱され
たガラスバッチが溶解炉に投入される時に還元剤として
必要且つ十分な量の炭素が存在するとともに従来に比し
てより高温度に迄ガラスバッチを予熱することができる
。

本発明方法で使用し得る有機化合物としては、重油、フ
ェノール、多価アルコール、脂肪酸、糖類、でんぷん等
がある。

本発明を実施するに当り、有機化合物はこれを予めガラ
スバッチに加えてもよいが、還元剤はガラス化反応の過
程で、清澄剤と反応する訳であるから、清澄剤と有機化
合物とを予め十分に混合した後ガラスバッチに添加すれ
ば、還元剤の効果が一層顕著に発揮されるので好ましい
。

更に精密に有機化合物の炭化を制御するには有機化合物
と清澄剤との混合物を有機化合物の極端な酸化を防止す
る保護雰囲気を有する加熱炉で処理し有機化合物を熱分
解して炭化させた後、これを、別の通常の加熱炉で予熱
された残余ガラスバッチ中に加えて、ガラス溶解炉に投
入する方法が推奨される。

この方法によれば調整すべき雰囲気の量が少なくて済む
利点がある。

次に本発明の効果について述べる。

清澄剤として芒硝（Ｎａ２ＳＯ４）、還元剤として炭素
を含む通常のガラスバッチを高温で予熱した後熔解炉で
熔解し、得られたガラスの単位体積当りの泡数を測定し
た所、同一組成のバッチを予熱することなく同一条件で
溶解して製造したガラスに比較して泡数は約１００倍で
あった。

このことは還元剤としての炭素が、ガラス熔解炉に投入
される前に、予熱によって大部分酸化されて実質的に還
元剤の作用をせず、芒硝との組合せによる清澄剤の効果
が十分発揮されていないことを意味する。

次に安価な有機化合物として重油を採用し、予めその適
当量を芒硝を含むガラスバッチに添加混合した後上記と
同様の条件でガラスバッチを高温予熱し、熔解して得ら
れたガラス中の泡を計数した所予熱せずに溶解製造した
ガラスとほぼ同数であった。

このことは本発明によれば、例えば安価な重油を還元剤
として使用することにより、ガラス熔解炉の廃熱を有効
に利用してガラスバッチを相当高温にまで予熱した後、
ガラス熔解炉に投入しても従来と同様の品質のガラスが
得られることを示しており、省エネルギーによる経済的
効果は著しい。

尚本発明においてガラス原料は、通常の微粉状ガラスバ
ッチ以外に微粉状ガラスバッチを予め造粒した粒状バッ
チをも含むものであって、ガラス熔解炉内での微粉の飛
散を防止する意味からは、粒状バッチが好ましい。

しかも粒状バッチを用いて予熱投入する場合は一般に微
粉のガラスバッチを粒状化したバッチ自体の熱伝導率が
比較的小さいことから、予熱効率を高めるために粒状バ
ッチは粒径１ｍｍないし３ｍｍ程度の小さいものが好ま
しい。

更に熱効率を高めることを考えると、微粉状ガラスバッ
チを予め加熱した後、熔解炉へ投入する直前に該微粉状
ガラスバッチを造粒して熔解炉へ投入することが望まし
い。

次に本発明を実施する装置について図示した例につき説
明する。

図の１．２，３，４．５はガラスバッチの各種原料粉体
収納サイロであり、清澄剤、還元剤としての有機物もこ
れらのサイロに入っているが、有機物が液体の場合は例
えば粉体サイロ５の代りの適当な液体容器に入ることに
なる。

サイロの下には秤量機６，７，８，９．１０が設置され
ており、これらによって秤量された原料はコンベヤー１
１によって混合機１２に供給される。

もし有機物が液体としてサイロ５の代りの容器に入って
いれば、容器に対応する秤量機１０は、例えば定量供給
ポンプであってもよい。

有機物として液体を用いるときは、液体の秤量は混合機
１２の近くで行なった方がよい。

即ち液体有機物によってコンベヤー１１が汚染するのを
防止するため、液体有機物をコンベヤー１１に供給する
時は、他の粉体原料を先にコンベヤー１１に落下せしめ
、コンベヤー１１に堆積した他原料の上に供給した方が
好ましいからである。

混合機１２によって混合されたガラスバッチはコンベヤ
ー１３によってガラスバッチのサイロ１４に供給される
。

原料の秤量からガラスバッチのサイロ１４に供給される
迄の工程は間欠的に行なわれる。

バッチサイロ１４からバッチは連続定量供給装置１５に
よって、ガラスバッチを予熱する加熱炉１６に送られる
。

加熱炉１６からでてきた、有機物の炭化によって生じた
炭素を適当量含んだ予熱ガラスバッチは連続定量供給装
置１７によってガラス溶解炉２０へ投入される。

加熱炉１６には溶解炉２０から導管１８を通して、高温
廃ガスが送り込まれている。

廃ガスは加熱炉１６の中で、ガラスバッチと熱交換して
ガラスバツチを加熱した後、導管１９を通り煙突から排
ガスとして放出される。

加熱炉１６の型式については特定しないが、有機物の炭
化を制御するために、加熱炉１６に用いる高温ガスの雰
囲気は制御することが好ましい。

例えばガラス溶解炉２０の廃ガス中の酸素量が多すぎて
、有機物が燃焼してしまう場合は、廃ガスを加熱炉１６
に送り込む前に、廃ガス中で燃料を焚き、廃ガスの温度
をあげてガラスバッチの予熱効率を高めるとともに、廃
ガス中の酸素量を減らして、有機物の炭化を制御するこ
とができる。

しかし刀口熱炉１６において、ガラスバッチを加熱する
ために用いる熱量は一般に大きく、従って例えば溶解炉
２０からの廃ガスを利用してガラスバッチを加熱するに
しても、用いる廃ガス量は大量になり、廃ガスの温度と
量が十分なときは、有機物の炭化を制御するために加熱
炉１６に用いる全ての廃ガスの酸素量を制御することは
得策でない。

かかるときは清澄剤の硫酸塩および／又は亜硫酸塩と有
機物のみを予め混合し、酸素濃度を制御した高温ガスに
よって該混合物を予め加熱して有機物を炭化させて、所
望の炭素量を含む清澄剤と炭素との高温の混合物を調整
した後、別の雰囲気制御を行なわない加熱炉によって予
め加熱されている清澄剤と炭素を含まぬバッチに上記高
温混合物を添加混合してガラス溶解炉に投入することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施する装置の１例を示す工程図であ
る。 １，２，３，４．５・・・・・・ガラス原料サイロ、６
，７，８，９，ＴＯ・・・・・・秤量機、１１．１３・
・・・・・コンベヤー、１２・・・・・・混合機、１４
・・・・・・バッチホツパー、１５・・・・・・連続定
量供給装置、１６・・・・・・加熱炉、１８．１９・・
・・・・ガス導管、２０・・・・・・ガラス溶解炉。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 清澄剤として硫酸塩および／または亜硫酸塩を含み
   且つ還元剤が添加されたガラス原料を、ガラス溶解炉に
   投入するに先立ち予熱するガラス製造方法において、前
   記還元剤として、前記予熱により炭化する有機化合物を
   用いることを特徴とするガラスの製造方法。 ２ 有機化合物と硫酸塩および／または亜硫酸塩を予め
   混合した後残りのガラス原料中に添加することを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３ 有機化合物と硫酸塩および／または亜硫酸塩の混合
   物を有機化合物の酸化を防止する雰囲気中で加熱して有
   機化合物を炭化したのち該混合物を該混合物と別途の雰
   囲気中で加熱した残りのガラス原料中に添加することを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の方法。 ４ ガラス原料は粒状に造粒されたものであることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の方法１