JPS605536B2 - 溶融ガラスの失透防止方法及び装置 - Google Patents

溶融ガラスの失透防止方法及び装置

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JPS605536B2
JPS605536B2 JP4109882A JP4109882A JPS605536B2 JP S605536 B2 JPS605536 B2 JP S605536B2 JP 4109882 A JP4109882 A JP 4109882A JP 4109882 A JP4109882 A JP 4109882A JP S605536 B2 JPS605536 B2 JP S605536B2
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JP
Japan
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molten glass
stirrer
glass
flow path
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JP4109882A
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勝三郎 山本
政博 森
達夫 屋敷
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Nitto Boseki Co Ltd
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Nitto Boseki Co Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B7/00Distributors for the molten glass; Means for taking-off charges of molten glass; Producing the gob, e.g. controlling the gob shape, weight or delivery tact
    • C03B7/02Forehearths, i.e. feeder channels
    • C03B7/06Means for thermal conditioning or controlling the temperature of the glass
    • C03B7/07Electric means
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/16Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
    • C03B5/18Stirring devices; Homogenisation
    • C03B5/187Stirring devices; Homogenisation with moving elements

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はガラス繊維の荻糸に関し、特にガラス織総紡糸
装置における溶融ガラスの失透防止方法及び装置に関す
る。
従来、溶融ガラスを受けるほぼ水平なチャンネルと、こ
のチャンネルの底壁に形成され、チャンネル内の溶融ガ
ラスが流下する流路と、この流路に整合して取り付けら
れ、流路を流下してきた溶融ガラスを織糸するプッシン
グとを有するガラス繊維紙糸装置は知られている。
このようなガラス繊維紙糸装置において、最近、耐アル
カリ性ガラス繊維のガラス材料など失透しやすく溶融性
や級タ糸性に問題が起こりがちなガラス材料からもガラ
ス繊維を織糸する必要が生じて釆ている。例えば耐アル
カリ性ガラス繊維用のガラス材料は一般にZr02を多
量に含有しているが、このように多量のZの2を含有す
るガラス材料や他の特殊な組成のガラス材料は、ほとん
どの場合液相温度が通常のガラスより高くなり、紙糸温
度(1びポィズにおける粘度)と液相温度との差が小さ
くなり、例えばその差は3000以下になる。従って級
糸の際に結晶化し易くなり、失透発生の問題が極めて生
じ易くなる。熔融ガラスにおけるこの失透の発生はガラ
ス繊維紙糸時の切断要因となる。本発明の目的は、Zr
02成分を多量に含むか又は特殊なガラス組成のような
失透しやすし、ガラス材料からガラス繊維を紡糸する際
、溶融ガラスの失透を防止し、ガラス繊維の切断要因を
減少させることのできる溶融ガラスの失透防止方法及び
装置を提供することである。
従来、Zの2成分を多量に含むか又は特殊なガラス組成
のような失透しやすいガラス材料を織糸する際に発生す
る失透の問題は、ブツシング内やブッシングの底面に形
成されているチップ/ズル内における溶融ガラスの問題
として検討されてきた。
しかしながら種々検討した結果、溶融ガラスがファーハ
ースのチャンネルからブツシングに入る過程でより大き
な障害となる問題があることが判明した。この点を耐ア
ルカリ性ガラス繊維のガラス材料の場合を例にして説明
すると、Z「02を多量に含むガラス材料は溶融及び清
澄の過程でZの2成分が炉底部に沈む傾向があり、特に
ファーハースの長いチャンネル内をガラスがゆっくり流
れる場合には、チャンネルの底部にZの2を多量に含ん
だガラスが層状となって沈積する。
このZ幻2のリッチなガラス層は正常なガラスよりも液
相温度が高い。他方チャンネル内の溶融ガラスが流路を
経てブッシング内に流下する過程において、流路を画成
する側壁に近接して流れる溶融ガラスの温度は流下する
に従って次第に低下する。従ってZr02のリッチなガ
ラス層が流路を函成する側壁に近接して流れる際に失透
が生じ結晶が晶出する。晶出した結晶のブッシングに流
れ込み、紙糸における繊維化に際して切断の原因となる
。本発明は上述の発見に基づいてなされたもので、本発
明によれば溶融ガラスを受けるほぼ水平なチャンネルと
、前記チャンネルの底壁に形成され、該チャンネル内の
溶融ガラスが流下する流路と、前記流路に整合して取り
付けるれ該流路を流下してきた溶融ガラスを紡糸するブ
ッシングとを有するガラス繊維紙糸装置における溶融ガ
ラスの失透防止方法において、前記流路を画成する側壁
のうち前記チャンネルの幅方向の側壁に隣接した位置で
、前記流路を流下する溶融ガラスを額拝することを特徴
とする方法が得られる。又本発明によれば、溶融ガラス
を受けるほぼ水平なチャンネルと、前記チャンネルの底
壁に形成0され、該チャンネル内の溶融ガラスが流下す
る流路と、前記流路に整合して取り付けられ、該流路を
流下してきた溶融ガラスを紡糸するプツシングとを有す
るガラス繊維線糸装置における溶融ガラスの失透防止装
置において、回転軸に羽根を取り夕付けたスターラと、
前記スターラを回転駆動するための駆動装置とからなる
櫨梓装置を前記スターラの羽根が前記流路を画成する側
壁のうち前記チャンネルの幅方向の側壁に隣接して位置
するよう設置したことを特徴とする装置が得られる。
o 燈杵装置の回転速度は5〜3仇pmとすることが好
ましい。以下本発明の実施例を図面を参照して説明する
。第1図はガラス繊維織糸装置の全体を示し、この実施
例では電気的に溶融及び清澄される霞気溶タ融炉の例を
示している。
図において符号1は溶解室を示し、溶解室1内にはチャ
ージャ2によってガラスバッチ3が投入され、モリブデ
ン電極4により加熱溶融されスロート5を通りラィザー
6を経て、ファーハース7のチャンネル8に至る。な0
お溶解室1の加熱はバーナの火炎による加熱、或るし、
はこの火炎と電気的加熱との併用も可能である。ファー
ハース7は全体が耐火レソガのような耐熱材料で形成さ
れ、このファーハース7は溶融ガタラス9を受ける前述
したほぼ水平なチャンネル8に加え、チャンネル8の底
壁101こ形成され、チャンネル8内の溶融ガラス9が
流下する流路11と、流路11に整合して取り付けられ
、流路11を流下してきた溶融ガラスを級糸するプッシ
ング0 12とを有する。
ファーハース7の底壁10は、ブッシング12の近傍に
おいて一般に上層のフローブロック13と下層のブツシ
ングブロック14の二重構造となっている。但しフロー
ブロック13を厚く機成し、一層構造とすることもでき
る。ブッシング12は電気抵抗加熱されており、供給さ
れる溶融ガラスを再加熱し、温度制御をしている。溶解
炉1からの溶融ガラス9は炭化ケイ素のような加熱体2
6で熱的に保持及び調整されながら、チャンネル8内を
所定の液深でゆっくりと流れ、フローブロック13、ブ
ツシングブロツク14の側壁によって画成される流路1
1を経て、ブッシング12で紙糸され繊維化される。フ
ァーハース7には又、流路11に関連して本発明の特徴
を成す鷹洋装暦15が設けられている。
この実施例では各流路11に2つの蝿梓装置がある。第
2図に詳細に示されているごとく蝿梓装置15は、回転
軸16に羽根17を取り付けたスターラ18と、スター
ラ18を回転駆動するための駆動装置即ちモータ19と
から成っている。蝿梓装置15は、スターラ18の羽根
17が流路11を画成する側壁のうちチャンネル8の幅
方向の側壁201こ隣接して位置するよう設置されてい
る。スターラ18の回転軸16は、白金製のパイプの下
端を閉じたものとし、羽根17はその白金製のパイプに
溶接された複数枚の羽根とすることができる。スターラ
18の回転軸16は、ファーハースの頂壁即ち天井レン
ガ21の開□22を通ってチャンネル8の外側に延在し
ており、その位置で駆動装置19は回転軸16に接続さ
れている。駆動装置19は台枠23上に袋架されており
、台枠23は例えば鉄製のアングル材を箱状に組み、フ
ァーハース7の頂壁21をまたぐように、その下端部を
ファーハース7の側壁外面に固定された支持金具24に
取り付けることができる。
又スターラ18は頂壁21の開口22より駆動装置19
ごと取り出して交換する必要があるので、関口22の直
径は羽根17が抜けることができるほど十分に大きく、
例えば直径8仇肋もあるので、関口22よりの熱放散を
極力少なくするため開□22の上側を断熱材26で覆う
ことが好ましい。断熱材25は例えば保温レンガ或るし
、はアルミナフアィバーやセラミックファイバーのボー
ドで構成することができる。断熱材25は第3図に示さ
れるごとく二つ割りの構成とすることが好ましく、この
実施例では断熱材25の厚さは5仇舷である。スターラ
18の羽根17の形状は第4図及び第5図に示すごとく
、回転によって溶融ガラスを下方に押し下げるような効
果が得られるように羽根の先端が下向きにねじれた形状
にすることが好ましい。
,鷹梓装置15の作用について説明すると、溶融ガラ
ス9は加熱体26で熱的に保持及び調整されながらチャ
ンネル8内を流れるが、その過程でZrQ成分がチャン
ネル8の底部に沈む傾向を示し、実施例によれば底部の
耐火物との境界に約0.7柳にわたり1割程度Zの2濃
度が高いガラス層Aが生じていた。
このことは例えばZr02を15%含有するZの2−S
i02−R′○−Na20系の耐アルカリ性ガラス材料
の場合、ガラス層AのZの2の含有量は1割増の16.
5%となり、液相温度は正常なガラス組成の1200q
oから1260q0に上昇することを意味する。又チャ
ンネル8の底壁10において、フローブロック13の上
面はそれに接して流れる高温の溶融ガラスによって比較
的高温にあるが、フローブロック13からブツシングブ
ロツク14の底面に向かってそれらの断面方向に温度降
下がある。従って流路11を画成するチャンネル8の幅
方向の側壁20に近接して流れる溶融ガラスの温度は、
溶融ガラスが流下するに従って次第に低下する。従って
上述したように液相温度が上昇し結晶化しやすくなった
ガラス層Aの溶融ガラスが側壁201こ沿って流下する
と、その過程で結晶化を起こし失透する危険性がある。
この危険性は上述したように側壁2川こ隣接した位置に
スターラ18の羽根17を有する燈梓装置15を設け、
溶融ガラスを縄拝することによってほぼ完全に解消させ
ることができる。この効果を実施例で見てみると、櫨梓
装置を取り付ける以前の繊維化歩蟹りは65%であり、
繊維化の際の切断原因の約90%がZの2系結晶のスト
ーンであった。
一方本発明の方法によって蝿洋装贋を取りつけ、スター
ラを2比pmで澄拝させると、繊維化歩留りは91%と
著しく改善され、Zr02系の結晶ストーンの発生は皆
無となった。なお、側壁20に隣接して取り付ける羽根
17の高さは高すぎても低すぎても好ましくない。スタ
ーラ18の羽根17があまり低い位置にあり、例えばプ
ッシングブロック14の底面よりも下がるような位置に
あると、ブッシングのチップのノズルに到る溶融ガラス
の層流を乱し好ましくない。又フローブロック13の比
較的高い位置は高温にあるので、結晶化の危険性が少な
い。又スターラ18の羽根17の側壁2川こ対する距離
Bは、それがあまり小さすぎるとブツシングフロツク1
4又はフローブロック13のレンガが浸食されてブッと
なり、織糸時の切断原因となり、又スターラ18の回転
軸16のわん曲に対する余裕も必要であるため、一般に
その距離Bは15側から25側とするのが好ましい。
ブツシングブロック14及びフローフロツク13は白金
でカバーすることができその場合は距離Bは幾分狭くす
ることができる。又損洋装層15において、スターラ1
8の回転速度は5〜3仇pmが好ましく、&pmより遅
いと効果がなく、一方3比pmより高速になると耐火物
の浸食が激しい上、巻き込み泡を生じたりして繊維化効
率の障害となることが判明した。
以上明らかなように本発明によれば、ガラス繊維級糸装
置においてチャンネルからプッシングに到る流路を画成
する側壁のうちチャンネルの幅方向の側壁に隣接してス
ターラの羽根を位置せしめ、その側壁に近接して流下す
る結晶化の起こりやすい熔融ガラスを鷹拝するようにし
たので、溶融ガラスの結晶化則ち失透を防止することが
でき、従釆の無アルカリガラス(Eガラス)の紙糸に使
用されているガラス繊維薮糸装置を実質的に変更するこ
とないこ、失透しやすし、ガラスの紡糸を容易に行なう
ことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の溶融ガラスの失透防止方法及び装置が
適応されるガラス繊維紙糸装置の全体概略断面図を示し
、第2図は第1図のガラス繊維紙糸装置の流路及びプツ
シング部分の拡大断面図であって、本発明の失透防止装
置を構成する蝿梓装置の詳細を示す図であり、第3図は
第2図に示された断熱材の横断面図を示し、第4図は、
第2図に示した鷹洋装層のスターラの羽根の詳細を示す
スターラの側面図であり、第5図は第4図に示したスタ
ーラの底面図である。 図中、符号8・・・・・・チャンネル、9・・・・・・
溶融ガラス、10・・・・・・チャンネルの底壁、11
・・・・・・流路、12・・・・・・ブツシング、1,
5・・・・・・燈梓装置、16・・・…回転軸、17…
・・・羽根、18・・・・・・スターラ、19・・・・
・・駆動装置、20・・・・・・側壁、21・・・・・
・頂壁。 第1図第2図 第3図 第4図 第5図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 溶融ガラスを受けるほぼ水平なチヤンネルと、前記
    チヤンネルの底壁に形成され、該チヤンネル内の溶融ガ
    ラスが流下する流路と、前記流路に整合して取り付けら
    れ、該流路を流下してきた溶融ガラスを紡糸するブツシ
    ングとを有するガラス繊維紡糸装置における溶融ガラス
    の失透防止方法において、前記流路を画成する側壁のう
    ち前記チヤンネルの幅方向の側壁に隣接した位置で、前
    記流路を流下する溶融ガラスを撹拌することを特徴とす
    る方法。 2 特許請求の範囲第1項記載の溶融ガラスの失透防止
    方法において、前記溶融ガラスの撹拌を回転撹拌装置に
    よって行なう方法。 3 特許請求の範囲第2項記載の溶融ガラスの失透防止
    方法において、前記回転撹拌装置を5〜30rpmの回
    転速度で回転して前記溶融ガラスを撹拌する方法。 4 溶融ガラスを受けるほぼ水平なチヤンネルと、前記
    チヤンネルの底壁に形成され、該チヤンネル内の溶融ガ
    ラスが流下する流路と、前記流路に整合して取り付けら
    れ、該流路を流下してきた溶融ガラスを紡糸するブツシ
    ングとを有するガラス繊維紡糸装置における溶融ガラス
    の失透防止装置において、回転軸に羽根を取り付けたス
    ターラと、前記スターラを回転駆動するための駆動装置
    とからなる撹拌装置を、前記スターラの羽根が、前記流
    路を画成する側壁のうち前記チヤンネルの幅方向の側壁
    に隣接して位置するよう設置したことを特徴とする装置
    。 5 特許請求の範囲第4項記載の溶融ガラスの失透防止
    方法において、前記スターラの回転軸は前記チヤンネル
    の頂壁を貫通して延在し、前記駆動装置は前記チヤンネ
    ルの外側で前記回転軸に接続されている装置。 6 特許請求の範囲第4項又は第5項記載の溶融ガラス
    の失透防止装置において、前記スターラの羽根は溶融ガ
    ラスを下方に押し下げるような形状にされている装置。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63184842A (ja) * 1987-01-27 1988-07-30 Fujitsu Ltd 電算機システムの高速運転方式

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