JPS61132565A - ガラス溶融タンクおよびそれに用いる耐火物並びにその製造法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はガラス溶融タンクおよびそれに用いる耐火材料
に関する。

本発明は、フロート・プロセスのような仮ガラス成形工
程に供給する溶融ガラスの製造に用いる寸法並びに容量
のガラス溶融タンクに適用し得る。

このようなタンクは、仕上がった販売可能なガラスを週
当り５００トンツ上６０００１−ンも生産するのに充分
な速度を以てフロート浴上で成形するためのガラスを提
供する。かかるタンクの中では、ガラスを形成するため
の固体バッチ材料が通常、ガラス溶融タンクの溶融帯域
中へ供給され、そこで熱を与えてバッチ材料を溶融する
。溶融帯域は上流室を形成しており、通常はこれに続い
て下流室があって、その中でガラスの清ｉ（ｒｅｆｉｎ
ｉｎｇ）と均質化（ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ）とを行
なった後、ガラスは出口を通ってガラス成形工程へ供給
される。このことは本出願人の英国特許第１．５０３．
１４５号明細書に記載しである。特定の帯域における時
間や温度が炉の設計上および耐火性の制約によって制限
される時は、特にタンク負荷が高い場合、未溶融固体や
ガスを含まない均質なガラスを提供する上で問題がある
。組成の変化したガラスは炉内で層を形成し、これらの
層はガラスに対して行なわれ得る炉の操作やその他の物
理的操作によって生ずる対流やその他の流れの影響を蒙
り易い。概して、何等かの不均質性が薄層としてガラス
内に存在し、それらが引続き成形される板ガラスの面と
平行でない場合の最終製品においては、透しむら（ｒｅ
ａｍ）と称する光学的訣点を生ずるであろう。清澄と均
質化の目的は、泡の量の均一性、透しむら、何らかの不
均質性の配向および溶融タンクを出る際のガラスの温度
条件を制御せんと試みるにある。一般に、タンクの溶融
および清澄帯域は、両方の帯域で対流が生じて溶融ガラ
スの前進流と還流とを生ずるような深さのガラスを保持
するように配置される。また溶融帯域中の溶融ガラスの
頂部に被覆層（ｂｌａｎｋｅｔ）を形成するバッチ材料
のレベルよりも上部に位置する、溶融帯域の吹出口（ｐ
ｏｒｔｓ）に隣接して設けたバーナーを化石燃料を使用
して燃焼させ、このようなガラス溶融タンクの溶融帯域
に熱を供給することは常套的慣用手段である。

かようなバーナーは成る場合には、溶融帯域で溶融ガラ
ス中に設けた電極によって与えられる電熱によって補助
することができる。かかるガラス溶融タンクにおいては
、溶融帯域が清澄帯域と接続する領域は所謂「ホット・
スポット」を形成し、そこでガラスはその最高温度にあ
って、ガラスがタンク底部から溶融ガラス表面へ向かっ
て流動する傾向を有する上昇領域を形成する。これは対
流を惹き起こし、清澄帯域を通り出口端へ向かって移動
する前進流動ガラスと、清澄帯域の底に接触して通り引
続き清澄帯域を通過して還流するためにホット・スポッ
トにおいて再上昇し、かくして清澄帯域を通る還流を形
成する一部分のガラスとを生ずる。同様に、ホット・ス
ポットにおいて上昇する若干のガラスはバッチ材料より
なる被覆層直下の溶融ガラスの上部領域において溶融帯
域に還流を形成し易く、これが循環して溶融帯域の底部
における前進流を形成しホット・スポットで再上昇する
であろう。かような状態を生ずる対流は、炉の負荷量と
、ホット・スポット温度並びに溶融ガラス中の温度勾配
とに依存する。ホット・スポットにおける温度は、フロ
ート成形工程で使用するために製造される溶融ガラスの
場合には、１５００℃もの高温となすことができる。同
様に、溶融帯域の底部における温度は、１１００℃から
１３００℃のオーダーとなろう。前進流および還流の領
域において、タンク内のガラスの深さは１００乃至１２
５センチメートルのオーダーであろう。

対流によるこのようなガラスの循環を生ずる比較的深い
清澄帯域を設けることは、大きさ５０ミクロン以上のあ
らゆる訣点として定義される介在物をキログラム当り２
個以下しか含まないフロートガラスを生産し得るような
高品質の溶融ガラスの生産に重要であると考えられてい
た。清澄帯域中の循環が重要であった理由は、新たに溶
融したガラスの少部分のみが清澄帯域を通って再循環す
ることなしに炉を出て行き、このため訣点の除去に対し
より多くの時間をかけることができて訣点発生の総体的
レベルが減少するからである。更にまた、清澄帯域から
出口端へ向かって流れる前進流動ガラスの部分は、清澄
帯域の底部の耐火物と接触することなく溶融ガラスの巻
回流上で清澄帯域を通って運ばれ、そのために耐火物底
部との接触およびそれによる汚染が回避される。清澄帯
域は、満足すべき清澄を生ぜしめんがために当然極めて
高温である。清澄帯域の底部で耐火物と接触する、清澄
帯域中のガラス還流は、耐火物との相互作用によって訣
点を発現させることがあるが、このようなことが起こっ
ても、それはホット・スポット領域へ還流しそこでガラ
スは増大した温度で再循環して固体介在物の溶解および
気体状介在物の逃散のための機会を更に与えられた後に
このガラスはタンクを出て行く。満足すべき操業を成就
するには、溶融帯域と清澄帯域との間の接続部の位置を
安定化させ、そのため溶融帯域と清澄帯域との中の循環
様式の効果から、ガラス溶融タンクの出口を通って最終
的に供給されるガラスに要求される成果の達成を予測し
うろことが重要である。ホット・スポットの位置をかえ
るような如何なる熱条件変化でも、ガラスの品質に悪影
響を及ぼし得る。この理由により、種々の物理的構成部
分がかかるガラス溶融タンクにおける流動状態の安定性
を改善するために使用されて来た。例えば、くびれ、堰
、浮き、水配管、バブラーおよびその他の装置が平衡状
態を維持するのに使用されてきた。

この方式で安定性とガラスの高品質とは達成された。し
かし乍らこれらの装置は、溶融帯域内で要求する循環様
式を惹き起こさんがために、溶融帯域においてバッチ材
料の上方に位置するバーナーに対し化石燃料を必要とす
るという不利があり、また清澄帯域のガラスの還流を再
加熱し、それが冷却されその後ホット・スポットで上昇
した際に再加熱する必要があるため熱的非能率が生ずる
。

更に炉の構造は大きく従って資本コストが高い。

更にまた成るガラス組成から別の組成への変化、例えば
色相変化の導入を要するような如何なる変化の場合にも
、必要な組成を徐々に変化させんがために炉の操業を長
引かせる必要がある。

清澄帯域において溶融ガラスの還流の必要性が少ないガ
ラス溶融タンクを提供することは本発明の目的である。

清澄帯域における主要な流れは出口へ向かっており、溶
融帯域へ向かう還流は殆ど乃至は全く伴なわない。

また、熱入力の大部分を電熱手段によって供給するこの
ような清澄帯域を具えたガラス溶融タンクを提供するこ
とも本発明の目−的である。

また、ガラス溶融タンク、特に清澄帯域に殆ど乃至は全
く還流を生じないガラス溶融タンクの清澄帯域において
使用し得る改良された耐火材料を提供することも本発明
の目的である。

本出願人の英国特許第１，５３３．９７９号明細書にお
いて、本出願人は、均質化帯域として知られている溶融
タンクの部分が比較的浅く、また出口端から遠ざかる溶
融ガラスの還流が全然若しくは実質的に存在しないガラ
ス溶融タンクを記載した。ホット・スポットから清澄帯
域を通りまた均質化帯域を経て出口まで流れ下りること
によって溶融ガラス温度は漸減するので、均質化帯域の
場合にはガラス清澄帯域のガラスよりも低温である。す
べての若しくは実質的にすべての流れが出口端へ向かう
比較的浅い清澄帯域を設けることには、フロート・プロ
セスに供給するためのガラスを清澄化するに必要な高温
のために問題がある。清澄帯域において無還流状態を達
成するためには、清澄帯域の溶融ガラスの深さを２５乃
至３０センチメートルのオーダーに減少し且つ、ソーダ
石灰ガラスの清澄化に用い、る温度は清澄帯域の底部に
おいて１４３０゜乃至１４５０℃の温度のガラス／耐火
物界面を生ずるであろう。この温度は、ガラスが１００
乃至１２５センチメートルの深さで清澄帯域の底部に還
流を存する清澄帯域底部の場合よりも２００℃のオーダ
ー高い、概して、１４３０℃乃至１４５０℃程度の高温
で清澄帯域の底部の耐火物と接触する溶融ガラスは、耐
火物の気泡や粒子の如き訣点を導入し易い。

本発明の耐火材料はこの問題点の克服を可能とした。清
澄帯域の底部に錫のような溶融金属の層を設けることは
以前に提案したが、清澄帯域内に溶融金属を収容して維
持するには解決すべき困難な問題点が存在する。

本発明はガラス溶融タンクに用いる融解鋳造耐火物（ｆ
ｕｓｉｏｎ　ｃａｓｔ　ｒｅｆｒａｃｔｏｒｙ）を提供
するものであり、該耐火物は、アルミナ、シリカおよび
３１重量％乃至４３重重量のジルコニアを含んでなり、
その耐火物は少なくとも２４時間の間、・少なくとも１
４５０℃の温度における酸化によって均質化され、それ
によりこの耐火物は溶融ガラスと耐火物との間の過剰な
相互作用無しに１４５０℃の温度の溶融ガラスと接触し
て使用することができる。

また、本発明はガラス溶融タンクに使用するための耐火
物の処理法を提供するものであり、該処理法は、アルミ
ナ、シリカおよび３１重量％乃至４３重量％のジルコニ
アよりなる融解鋳造耐火物を少なくとも２４時間の間少
なくとも１４５０℃の温度で加熱することによって酸化
せしめることを含んでなり、それによって該耐火物は溶
融ガラスと耐火物との間の過剰な相互作用無しに１４５
０℃の温度の溶融ガラスと接触して使用することができ
る。

また、本発明は、バッチ材料を溶融して溶融ガラスを形
成するための溶融帯域と、溶融ガラスを清澄化するため
の清澄帯域とを有するガラス溶融タンクを提供するもの
であり、該清澄帯域はガラスの流れの大部分が溶融帯域
から遠ざかる方向へ進む浅いガラス流路を具え、また該
清澄帯域は溶融ガラスと接触する融解鋳造耐火材料を有
しており、上記耐火材料はアルミナ、シリカおよび３１
重量％乃至４３重量％のジルコニアを含んでなる。

清澄帯域が若干の還流を生じ得る程深い場合には、還流
と前進流とのガラスの量比は好ましくは１：２未満であ
る。本発明は、高温処理によって適宜に均質化された融
解鋳造耐火物を利用するので、ガラス溶融タンクの単流
の清澄帯域で使用する温度ですらも気泡または石状物が
溶融ガラス中に導入されることがない。融解鋳造耐火物
は、少なくとも２４時間の間、１４５０℃の温度で溶融
ガラスと接触を保ことによって均質化することができる
。

均質化は、清澄帯域において耐火材料と接触する溶融ガ
ラスに対して要求される温度よりも好ましくは５０乃至
１００℃高い温度でなすべきである。或いは、耐火材料
を同様の温度並びに時間の条件で酸化雰囲気中において
加熱することにより均質化してもよい。何れの場合にお
いても、耐火材料は清澄帯域の底部におけるブロックを
形成するのに使用し得ることが確認された。耐火物の満
足すべき均質化を達成するための耐火物の熱処理は、清
澄帯域の操業温度で実施する場合には数日間続くであろ
う。

好ましい態様においては、清澄帯域は、アルミナ、シリ
カおよび３３重量％乃至４０重量％のジルコニアを含ん
でなる融解鋳造耐火材料で底部を形成する。

好ましくは、溶融帯域は、ガラスが清澄帯域へ向かう前
進方向と清澄帯域から遠ざかる還流方向とに流れる、溶
融ガラスのより深い領域を提供する。

好ましくは、タンクは溶融帯域の深い領域と清澄帯域の
浅い領域との間の段差を含む。清澄帯域はその溶融帯域
との接続部に近接して、清澄帯域における還流が溶融帯
域へ再進入するのを防ぐための手段を含んでもよい。

好ましくは、清澄帯域は溶融帯域よりも幅が狭い。溶融
帯域は清澄帯域中への流路を制限する手段を含んでもよ
い。

溶融帯域からの流れを制限する手段は、溶融帯域から清
澄帯域への溶融ガラスの表層流を妨げる手段を含んでも
よい。この手段は清澄帯域に隣接する溶融帯域の後端壁
の狭い透孔よりなることができる。

好ましくは、溶融タンクは清澄帯域と出口との間に位置
する均質化帯域を含む。成る具体例においては、均質化
帯域は清澄帯域と同じ深さのガラスを収容するように配
置され、その深さは清澄帯域と均質化帯域との両方を通
るガラス流がすべて前記出口方向べ向かい全く還流が無
いような深さである。

好ましくは、溶融帯域は熱を適用してハツチ材料を溶融
するための加熱手段を備えており、上記加熱手段はバッ
チ材料を溶融するための熱所要量の少な（とも１５％を
与えるために配設した電熱手段を含むことがよい。

加熱手段は溶融帯域内に位置する複数個の電熱電極を含
むことができる。

前記の如きガラス溶融タンクはフロート・プロセスのよ
うな仮ガラス成形工程にガラスを供給するために配設す
ることができる。タンクは、適当たり５００トン以上の
オーダーの生産量を有するであろう。エネルギー人力は
すべてが電気であってもよい。またそれはガスまたは油
の燃焼に使用するバーナーを含んでもよい。

本発明は、特に電気炉、若しくは全エネルギー人力量の
少なくとも１５％に対し電熱を使用する電気炉に適用可
能である。後者の電気炉においては、溶融帯域内の対流
は、溶融ガラス表面上に熱を適用するバーナーよりは寧
ろ溶融ガラス中に沈潜した電極による加熱のため、それ
程強く確立されたものではない。ホット・スポットを移
動させ、引続いて未溶融材料からなる被覆層の不安定性
を作り出す危険があり、また溶融帯域から均質化帯域へ
エネルギーが無駄に通る危険がある。上述した循環流を
以て、ホット・スポットは未溶融バッチ材料の下流への
拡がりに制限を加え、また溶融帯域の上部における還流
のため、被覆層の下流側端縁は清澄帯域へ向かう流れを
抑止する傾向があるものと認められる。ホット・スポッ
ト変位の問題を本発明によるガラスタンクの使用によっ
て減らすことができる。

また、電気溶融タンクは、タンクの全溶融範囲上にバッ
チ材料からなる一定厚さの中心部の均一な被覆層が存在
する「コールド・トップ」型のものであってよい。ある
いは、バッチを１個若しくはそれ以上の点から溶融ガラ
ス上に供給して、被覆層が供給点から移動するにつれて
漸次薄くなる「逐次溶融」タンクがある。この場合、未
溶融バッチ材料が清澄帯域中へ全く通らないことを確実
化するために付加的な表面加熱が必要である。両方の場
合において、溶融帯域から清澄帯域への流れを制御する
のに炉喉、即ちスロー）　（ｔｈｒｏａｔ）を使用して
もよいが、かかるスロートの命数は比較的制約されてお
り、そのためスロートを具えた電熱タンクの命数は、そ
のようなスロートの無い燃料加熱タンクの命数の半分に
過ぎないこととなろう。還流が減少するかまたは消滅し
た清澄帯域は、スロート付きの炉と共に、またはスロー
トの無い電気炉と共に使用し得る。スロートは溶融ガラ
スの表面下の制限された流路を含んでなることができる
。

更に、還流が実質的に減少し−また消滅した清澄帯域を
使用すれば、すべてのガラス流、若しくは高比率のガラ
ス流がホット・スポットへ還流することなく出口へ供給
されるので、ホット・スポットから前方へのガラス流の
量は減少する。かかる清澄装置は、従来慣用されている
深い清澄装置よりも、与えられた負荷に対し、より小さ
い平面積を有し乍ら、同様な長手方向の温度勾配、例え
ば清澄帯域への人口における１４５０℃から出口におけ
る１４００℃までという温度勾配を保持することができ
る。

本発明の若干の実施態様をここに実施例により添付図面
を参照して説明する。

第１図は本発明によるガラス溶融タンクの断面図であり
、タンクは電熱と燃料燃焼加熱とを有し、清澄帯域には
還流が存在せず、 第２図は第１図のガラス溶融タンクの平面図であり、 第３図は第２図に示したタンクの別の装置の概略平面図
であり、 第４図は本発明の他の実施例の切鋏き斜視図であり、ま
た、 第５図は本発明による電気炉の部分断面図であり、そし
て 第６図は、清澄帯域が充分に深く、溶融ガラスの僅かな
還流が生ずる別の実施態様についての第１図と同様な断
面図である。

第１図および第２図に示した実施例は、ガラス溶融タン
ク１１を含んでなり、溶融帯域１２と清澄帯域１３と均
質化帯域１４とを存し、均質化帯域は出口１５に通じる
。出口１５は溶融ガラス１６を板ガラス成形工程例えば
フロート・プロセスに供給するように配置される。タン
クは週当り５００乃至６０００トンの生産量を与えるよ
うに設計されている。人口端部１７において、供給器１
８から横断ポケット１９中へ固体のバッチ形成材料２０
を供給し、かくして固体バッチ材料２０の被覆層が溶融
帯域中の溶融ガラス表面上に載る。熱は、溶融ガラス中
に沈潜した電極２１の形の複数個の電熱器並びにタンク
側壁の複数の吹出口２２を通るガスまたは油で操作する
燃料燃焼バーナーによって溶融帯域に適用される。また
燃料燃焼熱は清澄帯域側壁の吹出口２３を通しても供給
される。この特定の実施例においては、清澄帯域１３は
比較的浅いのですべてのガラスは溶融帯域１２から離れ
、出口１５へ向かって同一方向に流れる。還流は皆無で
ある。均質化帯域１４は清澄帯域と同じ深さであり、こ
こでも再びすべてのガラスは出口に向かって同一方向へ
流れる。しかし乍ら、溶融帯域は清澄帯域よりも溝かに
深く、溶融帯域内で対流による前進流および還流を生ず
るに足る深さである。深い部分の底部と浅い部分の底部
とは垂直段差２５によって分けられている。第２図から
判るように、等幅の清澄帯域および均質化帯域よりも溶
融帯域１２は温かに幅が広い。カーテンウオール２６は
清澄帯域への入口を横切って、溶融帯域の後端壁２７と
一致して装設される。このウオール２６は溶融ガラスの
表面上に接近して終端し、溶融帯域と清澄帯域との間に
、各帯域の条件を個別に決定し得るように、雰囲気シー
ルと輻射遮断壁とを提供する。

この特定の実施例においては、溶融帯域１２は１０メー
トルの幅を有し得るのに、清澄帯域１３および均質化帯
域１４は４乃至５メートルの幅である。第■および第２
図に示した装置において、電極２１は、溶融タンクに対
するエネルギー所要量の１５％を超える量を供給すによ
うに配設される。この特定の場合において、電極は、７
つの横列から成り、各列は電気的に多相接続した６本の
垂直なモリブデン棒状電極を有する。この場合において
、バッチ材料は人口端のみから供給され、溶融は溶融帯
域の長さに沿って漸進的に生ずるので被覆層はウオール
２６に到達する以前に終焉する。燃料燃焼用バーナーは
廃ガス排気吹出口および必要に応じて個々の吹出口を遮
断する為に存在する設備を含む。

溶融ガラスは溶融帯域１２の下流端で最も熱いので、清
澄帯域に入るガラスは、充分に熱く清澄を起こさせるこ
とができる。ソーダ石灰ガラスの場合清澄帯域のガラス
は１４５０℃のオーダーの温度であり、清澄帯域の底部
の耐火材料と溶融ガラスとの間の望ましくない相互作用
を回避するために、底部３０をアルミナ、シリカおよび
ジルーコニアを含んでなる融解鋳造耐火物で形成する。

ジルコニアの比率は、ジルコニア３１重世％乃至４３重
量％の間で選択することがよい。使用し得る耐火組成物
の種々な例は次の通りである。

Ａ　１２０３　　Ｚｒ０ｚ　　５ｉＯｚ　　ＮａｚＯ例
１　５０．７　３２．５　１５．７　１．１例２　４６
．１　４０．８　１２．３　０．８例３　　４９．３　
３４，０　１５．５　１．２例４　　４７．４　３７．
０　１４．５　１．１例５　４６．０　４０．０　１３
．０　１．０上の数字は重量パーセントを表わす。

耐火物は少なくとも２４時間の間、少なくとも１４５０
℃の温度で酸化雰囲気中に保持することにより好適に均
質化するか、またさもなくば耐火物は少なくとも２４時
間の間少なくとも１４５０’ｃの温度で溶融ガラスと接
触して維持することによって均質化することができる。

融解鋳造耐火物３ｏの下方には断熱基盤３１がある。

清澄帯域に使用する融解鋳造耐火物は、単流状態が存在
する清澄帯域の全長に亘って底部を形成することが第１
図から判るであろう。また段差２５も融解鋳造耐火物で
形成することができる。

第１および第２図に示した装置においては、溶融帯域と
清澄帯域との接続部における深さ変化と結び付いた幅の
変化は溶融帯域と清澄帯域とを効果的に分離している。

しかし乍ら、若干の具体例においては、この分離は第３
図に３５で示したような狭い流路の設置によって強化す
ることができる。

この流路は溶融帯域１２と清澄帯域１３とを相互に連結
する。

成る場合には、溶融帯域の出口に近接して第３図に示し
た水道管３６のような付加的障碍物を挿入することは好
ましいと考えることができる。かかる水道管３６は溶融
帯域の出口近傍の前進して流れるガラスの上部領域に位
置せしめ、それによって表層流を抑制して溶融帯域のパ
ッチ被覆層からの軽い浮き滓が清澄帯域中へ通るのを回
避する。成る場合には、ガラスが清澄帯域を出て均質化
帯域に入るときにガラスから付加的な熱を取り去るのが
好ましいと考えられ、このことは、清澄帯域と均質化帯
域との接合部近傍に第３図に示した１本またはそれ以上
の水道管３７の如き冷却手段を設けることによって達成
し得る。かかる水道管３′７？よ、必要な冷却程度によ
って選択した深さで、溶融ガラス中に沈潜することがで
きる。３８として表示した１列または複数列の攪拌機を
、本出願人の英国特許第１，５０３．１４５号明細書に
記載したように、障碍物３７の下流に配設してもよい。

第４図は別の装置としての切峡き斜視図を示す。

この場合には、溶融帯域１２が狭い透孔３９を経て浅く
狭い清澄帯域１３へ連絡するように配設されている。こ
の場合に溶融帯域は電熱器からのみ熱エネルギーを与え
られる。清澄帯域はこの場合もまた、タンクの出口端へ
向かって前進するだけの溶融ガラス流を与えるように配
設してあり、清澄帯域の底部は、ガラスと該清澄帯域底
部との間の望ましからざる相互作用を回避するよう、前
述の如く適宜に均質化した融解鋳造耐火物の耐火ブロッ
クで形成されている。この形式の電気炉の場合には、溶
融帯域から清澄帯域へのバンチ若しくは泡の移動を防ぐ
ことが重要であって、溶融帯域の後端壁２７に形成した
制限した隙間または透孔３９は、清澄帯域に流入し得る
ガラスを良好に制御し、引続きフロート・プロセスに供
給するための好適なガラス品質を達成する。

第５図は、電熱炉の一部の別の構造を示す。同様な部品
にっては同一符号を用いたが、この場合には、加熱は溶
融帯域中の電橋２１からのみである。

この場合、清澄帯域Ｉ３の流れはすべて出口端へ向かっ
て前進し、清澄帯域の底部３０も、また深い溶融帯域と
浅い清澄帯域とを分ける垂直段差２５も共に、第１図を
参照して前に説明した均質化された融解鋳造耐火物で形
成されている。この実施例において、溶融ガラス内部の
流れを図式的に説明しであるが、この場合、溶融帯域と
均質化帯域との間に介在するホット・スポットにおける
溶融ガラスの安定な上昇流は存在しないことが明かであ
る。

深い耐火性障碍物４０を溶融帯域−と清澄帯域との会合
部に設けである。これは溶融帯域から清澄帯域への表層
流を妨げるので、溶融ガラスは障碍物４０の下を通って
清澄帯域へ人らなければならず、従ってどのようなバッ
チ材料２０または表面浮き滓も清澄帯域へ流入すること
を防止される。障碍物４０は、障碍物周囲のケーシング
として作用するモリブデン・レイニング４１によって保
護されており、水箱４２が障碍物４０の両側に溶融ガラ
ス表面のレベルで設けられる。溶融帯域の下流端の後端
壁２７を表示しであるが、これは広幅の溶融帯域の終端
と、清澄帯域および均質化帯域へ通ずる狭隘部の始点と
を示す。清澄帯域の底部３０と段差２５との接続部にお
ける融解鋳造耐火物のブロックはモリブデン・ライニン
グ４３によって保護される。

すべての上記実施例において、熱人力の大部分を電熱器
によって与えることができ、その場合、上述した従来の
対流および安定したホット・スポットを生じないことが
理解されよう。その代わり、このために、安定したホッ
ト・スポットは最早や必要がないので、単流清澄を使用
することが可能となり、また溶融ガラスと接触する溶融
帯域に於ける耐火物として、アルミナ、シリカおよび３
１重量％乃至４３重量％のジルコニアを含んでなる適宜
に均質化された融解鋳造耐火物を提供したことで、受容
し得るガラス品質の達成を妨げることとなる溶融ガラス
との望ましからざる相互作用なしに、満足すべき清澄温
度の使用が可能となる。

上記実施例の各々において、清澄帯域１３は、使用され
る操業条件の下で、清澄帯域を通るすべてのガラス流が
全く還流無しに出口端へ向かうような深さを有する。し
かし乍ら、第１図における清澄帯域１３の底部に使用す
る改良された融解鋳造耐火物は清澄帯域が充分に深く少
量の還流を生じ得るガラス溶融タンクに有利に使用する
ことができる。そのような装置を第６図に示す。第６図
のガラス溶融タンクは概して第１図のものと類似してお
り、対応する部分には同一の参照番号を用いた。

共通部分の説明は繰り返さない。しかし乍ら、この場合
、清澄帯域１３は第１図に示したものよりも深い。清澄
帯域１３の深さは、溶融帯域１２の深さと均質化帯域１
４の深さとの間にある。溶融帯域と清澄帯域との接続部
の段差２５は直立した突出部４５を有し、該突出部は清
澄帯域の幅を横切って延びて、清澄帯域内の一切の還流
ガラスが溶融帯域に入ることを防ぐ障碍物を提供する。

清澄帯域１３の下流端において、別の段差４６は清澄帯
域と均質化帯域１４との接続部近傍に設けられる。段差
４６のために、清澄帯域中で前進して流れるガラスは、
僅少部分の還流するガラスが段差４６の近傍で方向を変
換し清澄帯域の底の耐火性底部に近接した還流を形成す
るにも拘らず、段差を越えて均質化帯域中へ通ることが
できるのである。清澄帯域１３と均質化帯域１４とは等
幅であり、溶融帯域１２の幅の約半分である。清澄帯域
１３中のガラスの深さは均質化帯域１４中のガラスの深
さの約２倍とすることがよい。

しかし乍ら、溶融帯域１２のガラスは清澄帯域１３のガ
ラス深さよりも相当に大きい深さを有する。この実施例
においては、清澄帯域のガラスの大部分は均質化帯域１
４中へ前進して流れ、はんの小部分のみが還流として溶
融帯域１２へ向かって還流する。

清澄帯域における還流に対する前進流のガラス量の比率
は、１：２未満であり、好ましくは約１：４である。換
言すれば、還流よりも寧ろ前進流中に可成り多量のガラ
スが常時存在する。この結果、清澄帯域１３の底部にお
ける耐火材料に近接した還流ガラスの比較的緩慢に移動
する領域が生じ、清澄帯域の底部に近接する温度は、板
ガラス製造に用いられる代表的なソーダ・石灰・シリカ
ガラスに対する１４００乃至１４２０℃のオーダーの温
度となろう。１４５０℃を超える温度で充分な時間、均
質化をなした前述の如き融解鋳造耐火材料を清澄帯域の
底部に使用することによって、清澄帯域底部の耐火物か
らの不適当な汚染無に満足すべきガラス品質を達成する
ことが可能である。還流ガラスの量が小さいから、清澄
帯域１３への入口近傍のガラスを再加熱するための付加
的な熱所要量は最小限となることが理解されよう、その
結果、第６図の当該実施例を操作することについての全
体的特徴は第１図を参照して説明した単流の装置と実賞
的に同じである。

耐火材料は製造後、ガラス溶融タンクに組み込む以前に
酸化雰囲気中で適宜な温度条件に付すことによって適宜
に均質化し得ることが理解されよう。或いはまた、融解
鋳造耐火物はブロック状に成形して清澄帯域の底部とし
て設置し、均質化は耐火材料を２４時間またはそれ以上
の間、通常の清澄操作に必要な温度を超える溶融ガラス
温度に付すことによって達成することができるから、適
宜な均質化を達成した後に、ガラス溶融タンクを販売可
能なガラスの生産に使用する。

本発明は前掲の実施例の細部に限定されるものではない
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるガラス溶融タンクの断面図であり
、タンクは電熱と燃料燃焼加熱とを有し、清澄帯域には
還流が存在せず、 第２図は第１図のガラス溶融カンフの平面図であり、 第３図は第２図に示したタンクの別の装置の概略平面図
であり、 第４図は本発明の別の実施例の切鋏き斜視図であり、ま
た、 第５図は本発明による電気炉の部分断面図であり、そし
て、 第６図は、清澄帯域が充分に深く、溶融ガラスの僅かな
還流が生ずる別の実施態様についての第１図と同様な断
面図である。 １１・・・ガラス溶融タンク １２・・・溶融帯域　　　　　１３・・・清澄帯域１４
・・・均質化帯域　　　　１５・・・出口１６・・・溶
融ガラス　　　　１７・・・人口端部１８・・・供給器
　　　　　　１９・・・横断ポケット２０・・・バッチ
形成材料（固体バッチ材料）２１・・・電極　　　　　
　　２２．２３・・・吹出口２５・・・段差　　　　　
　　２６・・・カーテンウオール２７・・・後端壁　　
　　　　３０・・・底部３１・・・断熱基盤　　　　　
３５・・・流路３６、３７・・・水道管（障碍物） ３８・・・攪拌機　　　　　　３９・・・透孔４０・・
・障碍物 ４１、４３・・・モリブデン・ライニング４２・・・水
箱　　　　　　　４５・・・突出部４６・・・段差 特許出願人　　ピルキントン・ブラザーズ・ピーエルシ
ー

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、バッチ材料を溶融して溶融ガラスを形成するための
   溶融帯域と該溶融ガラスを清澄化するための清澄帯域と
   を有し、該清澄帯域はガラスの流れの大部分が溶融帯域
   から遠ざかる方向へ進む浅いガラス流路を具えてなるガ
   ラス溶融タンクにおいて、前記清澄帯域（１３）は溶融
   ガラスと接触する溶解鋳造耐火材料（３０）をもった底
   部を有し、前記耐火材料（３０）はアルミナ、シリカお
   よび３１重量％乃至４３重量％のジルコニアを含んでな
   ることを特徴とするガラス溶融タンク。 ２、更に、耐火材料（３０）は少なくとも２４時間の間
   少なくとも１４５０℃の温度における酸化によって均質
   化され、それにより該耐火物は溶融ガラスと該耐火物と
   の間の過剰な相互作用無しに１４５０℃の温度の溶融ガ
   ラスと接触して使用し得るものであることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載のガラス溶融タンク。 ３、更に、溶融帯域（１２）は溶融ガラスのより深い領
   域を具えており、その中でガラスは清澄帯域へ向かって
   前進方向へ流れるとともにまた還流をも生じ得るもので
   あることを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２
   項記載のガラス溶融タンク。 ４、更に、タンクは溶融帯域（１２）の深い領域と清澄
   帯域（１３）の浅い領域との間に段差（２５）を含むこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第３項記載のガラス溶融
   タンク。 ５、更に、清澄帯域（１３）は溶融帯域（１２）よりも
   狭い幅であることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃
   至第４項の何れかに記載のガラス溶融タンク。 ６、更に、溶融帯域は、段差（２５）に加うるに清澄帯
   域（１３）への流路を制限する手段（３６）を含むこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第５項の何れか
   に記載のガラス溶融タンク。 ７、更に、溶融帯域（１２）からの流れを制限する手段
   が溶融帯域から清澄帯域への溶融ガラスの表層流を妨害
   する手段を含むことを特徴とする特許請求の範囲第６項
   記載のガラス溶融タンク。 ８、更に、流れを制限する手段が溶融帯域（１２）の清
   澄帯域（１３）に隣接した後端壁（２７）における狭い
   透孔（３９）を含んでなることを特徴とする特許請求の
   範囲第６項記載のガラス溶融タンク。 ９、更に、溶融帯域から清澄帯域への流れを制限する手
   段が溶融ガラスの表面水準下に制限された流路を与える
   スロートを含んでなることを特徴とする特許請求の範囲
   第６項記載のガラス溶融タンク。 １０、更に、清澄帯域（１３）からガラスが流入し得る
   均質化帯域（１４）を有し、該均質化帯域（１４）は出
   口（１５）に接続すると共にガラスを熱的に均質化した
   後、該ガラスを成形工程に供給するように配置されるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項または第５項記載
   のガラス溶融タンク。 １１、更に、均質化帯域（１４）が、清澄帯域（１３）
   と同じ深さのガラスを収容しそれにより清澄帯域と均質
   化帯域の双方を通るガラス流がすべて前記出口へ向かう
   ように配置されていることを特徴とする特許請求の範囲
   第１０項記載のガラス溶融タンク。 １２、更に、清澄帯域（１３）が該清澄帯域（１３）内
   でガラスの若干の還流を生じ得る深さを有し、還流対前
   進流の比が１：２未満であることを特徴とする特許請求
   の範囲第１０項記載のガラス溶融タンク。 １３、更に、溶融帯域（１２）が熱を適用してバッチ材
   料を溶融するための加熱手段（２１、２２）を備え、前
   記加熱手段がバッチ材料を溶融するための熱所要量の少
   なくとも１５％を与えるように配設された電熱手段（２
   １）を含むことを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至
   第１２項の何れかに記載のガラス溶融タンク。 １４、更に、溶融帯域内に位置する複数個の電熱電極（
   ２１）によって熱を与えバッチ材料を溶融することを特
   徴とする特許請求の範囲第１項乃至第１３項の何れかに
   記載のガラス溶融タンク。 １５、タンクが、該タンクの出口（１５）に接続する板
   ガラス成形工程にガラスを供給するように配設される特
   許請求の範囲第１項乃至第１４項の何れかに記載のガラ
   ス溶融タンク。 １６、板ガラス成形工程がフロート・プロセスである特
   許請求の範囲第１５項記載のガラス溶融タンク。 １７、アルミナ、シリカおよび３１重量％乃至４３重量
   ％のジルコニアを含んでなる融解鋳造耐火物であって、
   該耐火物が少なくとも２４時間の間少なくとも１４５０
   ℃の温度における酸化によって均質化され、それにより
   該耐火物は溶融ガラスと該耐火物との間の過剰な相互作
   用無しに１．４５０℃の温度の溶融ガラスと接触して使
   用し得るものであることを特徴とするガラス溶融タンク
   に用いる耐火物。 １８、アルミナ、シリカおよび３１重量％乃至４３重量
   ％のジルコニアよりなる融解鋳造耐火物を少なくとも２
   ４時間の間少なくとも１４５０℃の温度で加熱し、かく
   して酸化せしめて、それにより該耐火物を溶融ガラスと
   該耐火物との間の過剰な相互作用無しに１４５０℃の温
   度の溶融ガラスと接触して使用し得るものとなすことを
   含んでなるガラス溶融タンクに用いる耐火物の製造法。