專利名稱：熔融玻璃的導管結構、及使用該導管結構的減壓脫泡裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種熔融玻璃的導管構造。本發(fā)明的熔融玻璃的導管結構可作為玻璃制造裝置的熔融玻璃的導管使用，例如可作為減壓脫泡裝置的上升管、減壓脫泡槽或下降管使用。本發(fā)明的熔融玻璃的導管結構適合用作減壓脫泡裝置的上升管、減壓脫泡槽或下降管。另外，本發(fā)明涉及使用該導管結構作為熔融玻璃的導管、尤其是上升管、減壓脫泡槽或下降管的減壓脫泡裝置及使用該減壓脫泡裝置的熔融玻璃的減壓脫泡方法。
背景技術：
在減壓脫泡裝置那樣的玻璃制造裝置中，作為由中空管構成的熔融玻璃的導管的構成材料，有時使用耐火磚。作為耐火磚，從耐熱性及相對于熔融玻璃的耐腐蝕性優(yōu)異的觀點來看，通常使用電熔磚。但是，使用電熔磚制造熔融玻璃的導管時，不能制造無接縫的一體的中空管。因此，例如準備多個形成為在中心部具有開口部的環(huán)形狀的電熔磚，通過將它們堆積而形成中空管。關于形成為環(huán)形狀的電熔磚，有時也使用無接縫環(huán)形狀的電熔磚，但一般會準備形成為大致扇形或楔形形狀的多個電熔磚，將它們沿圓周方向組裝而形成環(huán)形狀。因此，使用電熔磚制造熔融玻璃的導管時，在中空管的內(nèi)面，即，在與熔融玻璃直接接觸的流路上也不可避免地存在電熔磚間的接縫部。電熔磚具有氣孔率低的稠密的組織，因此可知與燒結磚相比，熔融玻璃從接縫部的滲出少。但是，難以完全防止熔融玻璃從接縫部滲出。也可知利用接縫材料填滿構成與熔融玻璃直接接觸的流路的電熔磚之間的接縫部。但是，一般的接縫材料與電熔磚相比其稠密度差，因此與熔融玻璃直接接觸的接縫材料比電熔磚易被侵蝕。因此，即使電熔磚自身的侵蝕少，也存在電熔磚間的接縫部的侵蝕選擇性前進的問題。其結果，雖然在與接縫部未被填滿的情況下相比能夠使熔融玻璃從接縫部的滲出延緩，但接縫材料被侵蝕后，熔融玻璃會從接縫部滲出。在熔融玻璃的導管周圍設有支撐件(支承結構)。支撐件通過將導管向中心方向按壓而使組裝成環(huán)形狀的電熔磚間的接縫部貼緊。另外，支撐件具有導管的隔熱保溫及加固等功能。支撐件通常使用耐火磚及固體隔熱材料。作為耐火磚，從成本方面考慮而通常使用燒結磚等。燒結磚中存在各個種類的燒結磚，根據(jù)支撐件所要求的功能，使用具有所期望的特性的燒結磚。其中，優(yōu)選使用相對于熔融玻璃的耐腐蝕性優(yōu)異的燒結磚。另外，支撐件所要求的功能中，為了發(fā)揮隔熱保溫功能，優(yōu)選使用固體隔熱材料。固體隔熱材料在隔熱保溫能力方面無可挑剔，但與電熔磚、及燒結磚中相對于熔融玻璃的耐腐蝕性優(yōu)異的磚相比，其相對于熔融玻璃的耐蝕性差。因此，從構成導管的電熔磚間的接縫部滲出的熔融玻璃到達構成支撐件的固體隔熱材料時，隔熱磚有可能被熔融玻璃顯著侵蝕。構成支撐件的固體隔熱材被侵蝕時，減壓脫泡裝置自身的壽命可能縮短。
3
專利文獻1中公開有在減壓脫泡裝置的減壓脫泡槽、上升管及下降管中，為了防止熔融玻璃從管路滲漏，將內(nèi)表面磚層的磚之間的接觸面精密研磨并精加工為0. 5mm以下的平滑度，將鄰接的磚的間隙設為Imm以下。另外，專利文獻1中公開有為了防止熔融玻璃從管路滲漏，而在內(nèi)表面磚層和支撐磚層之間的間隙填充搗打材料。另外，專利文獻2中公開有如下所述的熔融玻璃的導管結構，S卩，為了防止與熔融玻璃直接接觸的耐火磚的接縫部的侵蝕，防止熔融玻璃從接縫部滲出，將流路的剖面形成為多角形形狀，在熔融玻璃的流速慢的角部形成接縫部，在該接縫部的外側(cè)部配置冷卻管。但是，專利文獻1中記載的發(fā)明的的情況下，充填于內(nèi)表面磚層和支承磚層之間的間隙的搗打材料與電熔磚相比，其稠密度差。因此，由于從接縫部滲出的熔融玻璃達到該搗打材料，搗打材料慢慢被侵蝕。因此，與未使用搗打材料的情況相比，能夠延緩從接縫部滲出的熔融玻璃到達支撐件，但是在搗打材料被侵蝕后，從接縫部滲出的熔融玻璃到達支撐件。另外，專利文獻1中記載的發(fā)明，本來期望通過對內(nèi)表面磚層的磚之間的接觸面精密研磨并將相鄰的磚的間隙設為Imm以下，來使熔融玻璃從接縫部的滲出延緩，使?jié)B出的熔融玻璃填滿接縫部，但由于最初稠密的結構即接縫部周圍的磚慢慢被侵蝕，該間隙有可能慢慢擴大。因此，從長遠來看，難以防止熔融玻璃從接縫部滲出。另一方面，專利文獻2中所述的發(fā)明的情況下，需要在耐火磚的接縫部的外側(cè)部設置冷卻管等冷卻單元，因此，導管結構復雜。另外，發(fā)生從冷卻管漏水的情況下，由于熱沖擊，耐火磚有可能破裂。另外，滲漏的冷卻水可能會污染周圍。專利文獻2中公開有，為了在不增加耐火磚的厚度的情況下增長接縫部的長度，而在形成接縫部的單元磚的兩端設置向外方向突出的耳部，從而使接縫部按照從流路的中心放射狀地延伸的方式形成。但是，在耐火磚設置了耳部的情況下，磚的內(nèi)側(cè)部分和外側(cè)部分的溫度差增大，磚有可能破裂。專利文獻1 (日本)特開2000-7346號公報(美國專利第6334336號說明書)專利文獻2 (日本)特開2003-128422號公報

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決上述的目前技術中的問題點而做出，其目的在于提供如下所述的熔融玻璃的導管結構，即，不使用冷卻單元、磚不會破裂，防止由從構成導管的電熔磚間的接縫部滲出的熔融玻璃侵蝕構成該導管的支撐件的固體隔熱材料。本發(fā)明的熔融玻璃的導管結構優(yōu)選作為減壓脫泡裝置的上升管、減壓脫泡槽或者下降管使用。另外，本發(fā)明的目的在于提供使用本發(fā)明的熔融玻璃的導管結構作為熔融玻璃的導管、尤其是上升管、減壓脫泡槽或者下降管的減壓脫泡裝置、及使用該減壓脫泡裝置的熔融玻璃的減壓脫泡方法。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種熔融玻璃的導管結構(以下稱為“本發(fā)明的導管結構”)，由導管和設置于該導管周圍的支撐件構成，其特征在于，所述導管為在其長度方向及周方向上設置電熔磚而構成的中空管，所述支撐件由設置于所述導管外側(cè)的耐火物層和設置于該耐火物層外側(cè)的隔熱材料層構成，
所述耐火物層包含沿所述導管的長度方向及周方向設置耐火磚而成的耐火磚層，所述隔熱材料層包含沿所述導管的長度方向及周方向設置固體隔熱材料而成的固體隔熱材料層，以在熔融玻璃通過時與該玻璃的流動點溫度相同的部位位于所述耐火物層內(nèi)的方式，選擇構成所述導管的電熔磚及構成所述耐火磚層的耐火磚。本發(fā)明的導管結構中，優(yōu)選所述耐火磚選自具有下述特性中任一個特性的燒結磚視密度(JISR2205 (1993 年))超過 1. 0熱傳導率(1000°C)超過 0. 3 (ff/mK)表觀氣孔率(JISR2205(1993 年))低于 60%。本發(fā)明的導管結構中，優(yōu)選所述固體隔熱材料選自具有下述特性中任一個特性的固體隔熱材料視密度(JISR2205 (1993 年))1. 0 以下熱傳導率(1000°C) :0. 3 以下(W/mK)表觀氣孔率(JISR2205(1993 年)):60% 以上。本發(fā)明的導管結構優(yōu)選用作具有上升管、減壓脫泡槽及下降管的減壓脫泡裝置的上升管、減壓脫泡槽或下降管。另外，本發(fā)明提供一種使用本發(fā)明的導管結構作為熔融玻璃的導管的減壓脫泡裝置。另外，本發(fā)明提供一種熔融玻璃的減壓脫泡方法，使用具有上升管、減壓脫泡槽及下降管的減壓脫泡裝置對熔融玻璃進行減壓脫泡，所述上升管、所述減壓脫泡槽及所述下降管中的至少一個使用本發(fā)明的導管結構。本發(fā)明的導管結構中，即使在熔融玻璃從構成導管的電熔磚間的接縫部滲出的情況下，滲出的熔融玻璃在通過耐火磚層期間，熔融玻璃的溫度到達該玻璃的流動點以下。因此，不用擔心從電熔磚間的接縫部滲出的熔融玻璃到達位于耐火磚層外側(cè)的隔熱材料層。 因此，不會由從電熔磚間的接縫部滲出的熔融玻璃侵蝕構成支撐的固體隔熱材料。本發(fā)明的導管結構不需要冷卻管等冷卻單元來防止熔融玻璃的滲出。因此，導管結構不復雜。另外，不會由于水從冷卻管滲漏而使耐火磚破裂，或者由于泄漏的冷卻水而使周圍污染。本發(fā)明的減壓脫泡裝置防止由從構成導管的電熔磚間的接縫部滲出的熔融玻璃侵蝕構成支撐件的固體隔熱材料。因此，能夠大幅延長裝置的壽命。


圖1是具備本發(fā)明的熔融玻璃的導管結構的減壓脫泡裝置的剖面圖；圖2是表示包含圖1的上升管13和支撐件15的部位的局部放大圖；圖3是以線a-a切斷圖2的剖面圖；圖4是與圖3相同的圖，但是導管結構的剖面形狀與圖3不同。
具體實施方式
下面，參照附圖對本發(fā)明進行說明。圖1是具備本發(fā)明的熔融玻璃的導管結構的減壓脫泡裝置的剖面圖。圖1所示的減壓脫泡裝置1用于對溶解槽30中的熔融玻璃G進行減壓脫泡并連續(xù)向接下來的處理槽40供給的工藝的裝置。減壓脫泡裝置1具有在使用時將其內(nèi)部保持為減壓狀態(tài)的減壓罩11。減壓脫泡槽 12按照其長軸在水平方向上定向的方式被收納配置在減壓罩11內(nèi)。在減壓脫泡槽12的一端的下面安裝有在垂直方向上定向的上升管13，在另一端的下面安裝有下降管14。在減壓脫泡裝置1中，減壓脫泡槽12、上升管13及下降管14為具有矩形剖面的電熔磚制的中空管。在上升管13及下降管14的下端分別設有鉬或鉬合金制的延長管18、 19。在減壓罩11內(nèi)，在上升管13及下降管14的周圍配置有支撐件15。在減壓脫泡槽12的周圍配置有隔熱材料22。在圖1所示的減壓脫泡裝置1中，包含上升管13和支撐件15的結構、及包含下降管14和支撐件15的結構作為本發(fā)明的導管結構而構成。圖2是表示包含圖1的上升管13 和支撐件15的部位的局部放大圖。圖3是以線a-a切斷圖2的剖面圖。下面，對上升管13 進行說明，下降管14也是同樣的構成。圖2及圖3中，上升管13是具有矩形剖面的中空管，形成熔融玻璃的流路的中空部分的剖面形狀為圓形。上升管13通過堆積電熔磚13a而形成。如圖3所示，通過組合兩個剖面為矩形且具有半圓形狀的切口的電熔磚13a，形成具有矩形剖面且中空部分的剖面形狀為圓形的中空管結構。上升管13通過堆積這樣的中空管結構而形成。在構成上升管13的下端附近的電熔磚13a間插入設置于延長管18的上端部的固定用凸緣18a。另外，延長管18為鉬或鉬合金制，是剖面圓形的筒狀體。另外，上升管13的下端部(減壓罩11的下端開口部)通過設置于延長管18的上端附近的密封用凸緣18b進行密封。構成上升管13的電熔磚13a的種類沒有特別限定，作為用作爐材或熔融玻璃的導管的構成材料的電熔磚，可從公知的電熔磚中適當選擇。具體而言，可例舉α-氧化鋁電熔磚、α、β-氧化鋁電熔磚、β-氧化鋁電熔磚此類的氧化鋁電熔磚、氧化鋯電熔磚、氧化鋁-氧化鋯-二氧化硅(AM:電熔鋯剛玉)質(zhì)電熔磚此類的電熔磚。作為氧化鋁電熔磚的具體例，作為α-氧化鋁電熔磚，可例舉7 — 7 t 4卜 (注冊商標，以下相同)A(旭硝子株式會社制)、高鋁電熔澆注耐火材料(Monofrax) A (Saint-Gobain TM K.K制)，作為α、β -氧化鋁電熔磚，可例舉一 7 f ^卜G(旭硝子株式會社制)、高鋁電熔澆注耐火材料(Monofrax)M(Saint-Gobain TM K. K制)、” ^
— M ( ^^11^^14^ ] (Societe Europeenne des Produits Refractaires) )，# 為β-氧化鋁電熔磚，可例舉7 — 7 t ^卜U(旭硝子株式會社制)、高鋁電熔澆注耐火材料(Monofrax)H(Saint-Gobain TM K. K 制)、夕 Y 辦一 H(歐洲耐火材料公司(Societe Europeenne des Produits Refractaires)社制)。作為氧化鋯電熔磚的具體例，可例舉X_950(旭硝子株式會社制)。作為AM質(zhì)電熔磚的具體例，可例舉鋯英石(注冊商標，以下相同)1681、鋯英石 1691、鋯英石1711(旭硝子株式會社制)、高鋁電熔澆注耐火材料(Monofrax) S3、高鋁電熔澆注耐火材料(Monofrax) S4、高鋁電熔澆注耐火材料(Monofrax) S5 (Saint-Gobain TM K.K 制)、二二 二一卟 501、-二二一凡 1( 二卟/、一卜(Corheart)公司制)、FC101、FC4101 (々才卟*二 (Walsh)公司制)、ZAC1681、ZAC1711(工 > 夕卜口 l· 7夕卟于一卟公司制)。如圖2及圖3所示，支撐件15由設置于上升管13的外側(cè)的耐火物層16、設置于該耐火物層16的外側(cè)的隔熱材料層17構成。圖2及圖3中，耐火物層16是沿上升管13的長度方向及周方向配置耐火磚16a而成的耐火磚層。另一方面，隔熱材料層17是沿上升管 13的長度方向及周方向配置固體隔熱材料17a而成的固體隔熱材料層。在此，說到耐火物層時，意思是包含上述耐火磚層的層，也可以是包含除耐火磚層以外的構成例如不定形耐火物的層。若舉出一例，則如后述的形態(tài)，即，為如下所述的層也包含于耐火物層中沿上升管的徑向按照耐火磚層形成兩層以上的方式進行配置的層；在耐火磚層彼此之間填充有不定形耐火物的層；在上升管和耐火磚層之間填充不定形耐火物的層；及在耐火磚層和隔熱磚層之間填充有不定形耐火物的層。同樣，說到隔熱材料層時，意思是包含上述的固體隔熱材料層的層，也可以是包含除固體隔熱材料層以外的構成例如不定形耐火物的層。若舉出一例，則如后述的形態(tài)，即， 為如下所述的層也包含于隔熱材料層中沿上升管的徑向按照固體隔熱材料層形成兩層以上的方式進行配置的層；在該固體隔熱材料層彼此之間填充有不定形耐火物的層；及在固體隔熱材料層和減壓罩之間填充有不定形耐火物的層。耐火磚16a為設置于上升管13和隔熱材料層17之間的耐火物層16 (耐火磚層) 的構成要素，因此，需要耐熱性及相對于熔融玻璃的耐蝕性優(yōu)異。因此，耐火磚16a中使用即使在燒結磚中相對于熔融玻璃的耐蝕性也優(yōu)異的磚(以下稱為“致密燒結磚”)。本說明書中，致密燒結磚是指具有以下任一個特性的燒結磚。視密度(JISR2205 (1993 年))超過 1. 0熱傳導率(1000°C)超過 0. 3 (ff/mK)表觀氣孔率(JISR2205(1993 年))低于 60%。優(yōu)選作為耐火磚16a使用的致密燒結磚具有上述的全部三種特性。作為致密燒結磚的具體例，例如可例舉致密氧化鋁系燒結磚、致密氧化鋁-二氧化硅系燒結磚、致密氧化鋯-二氧化硅系燒結磚、致密氧化鋁-氧化鋯-二氧化硅系燒結磚等。作為致密氧化鋁-二氧化硅系燒結磚的具體例，例如可例舉CWS、CWR、CWK、TB、RG、NB、 CH、SR(旭硝子株式會社制)等。作為致密氧化鋁系燒結磚的具體例，例如可例舉CWR(旭硝子株式會社制)等。作為致密氧化鋯-二氧化硅系燒結磚的具體例，例如可例舉ZR(旭硝子株式會社制)等、作為致密氧化鋁-氧化鋯-二氧化硅系燒結磚的具體例，例如可例舉 ZM (旭硝子株式會社制)等。對于隔熱材料層17 (固體隔熱材料層)，在支撐件15的功能中，主要承擔對上升管 13進行隔熱保溫的功能。因此，隔熱材料層17 (固體隔熱材料層)由隔熱保溫能力優(yōu)異的固體隔熱材料17a構成。本說明書中，作為固體隔熱材料，是指具有如下任一個特性的固體隔熱材料。視密度(JISR2205 (1993 年))1. 0 以下熱傳導率(IOOO0C) 0. 3 以下(ff/mK)表觀氣孔率(JISR2205(1993 年)):60% 以上。滿足上述特性的固體隔熱材料的具體例，例如可例舉出SP-10、SP-IK日之丸窯業(yè)株式會社制)、以-10、以-12、以-13、4-6、4-7、8-6、8-7(日之丸窯業(yè)株式會社制)等的磚、或MICR0THERM成形體(MICR0THERM公司)或高嶺土質(zhì)耐火纖維板(kaowool board)等隔熱板。優(yōu)選隔熱材料層17中使用的固體隔熱材料17a具有上述的全部三種特性。圖2及圖3中，在徑向觀測上升管13時，配置有一層構成上升管13的電熔磚13a， 配置有一層耐火磚16a(耐火磚層)作為耐火物層16，配置有一層固體隔熱材料17a(固體隔熱材料層)作為隔熱材料層17。但是，這些表示構成上升管13的電熔磚13a、構成耐火物層16的耐火磚16a(耐火磚層)及構成隔熱材料層17的固體隔熱材料17a(固體隔熱材料層)的位置關系，并不意味著一定要配置一層電熔磚13a、一層耐火磚16a(耐火磚層)、 及一層固體隔熱材料17a(固體隔熱材料層)。使用電熔磚制造減壓脫泡裝置的上升管13的情況下，也可使用多個組成相同或組成不同的電熔磚13a。使用多個電熔磚13a時，它們按照沿上升管13的徑向形成兩層以上的層的方式配置。耐火物層16的情況下，優(yōu)選使用多個組成相同或組成不同的耐火磚16a，并使它們按照沿上升管13的徑向形成兩層以上的層的方式配置。下面，在本說明書中，將沿上升管13的徑向形成兩層以上的層地配置耐火磚16a的情況稱為“耐火物層16包含兩層以上的耐火磚層”。隔熱材料層17的情況下優(yōu)選使用多個組成相同或組成不同的固體隔熱材料17a， 并使它們按照沿上升管13的徑向形成兩層以上的層的方式配置。下面，在本說明書中，將按照沿上升管13的徑向形成兩層以上的層的方式配置固體隔熱材料17a的情況稱為“隔熱材料層17包含兩層以上的固體隔熱材料層”。本發(fā)明的熔融玻璃的導管結構的特征在于，在熔融玻璃通過時，以與該玻璃的流動點溫度相同的部位位于耐火物層內(nèi)的方式，選擇構成導管的電熔磚及構成耐火磚層的耐火磚。玻璃的流動點是玻璃的粘度η為log η (泊)=5的溫度，為玻璃變形的標準的溫度，也稱為利利點溫度(lillie point)。1泊=0. IPa · S = 0. lkg/m · s。玻璃的流動點根據(jù)玻璃的種類而不同。例如，無堿玻璃的情況下，為900 1200°C，在鈉鈣玻璃的情況下，為 850 1150°C。熔融玻璃的溫度為該玻璃的流動點以下時，玻璃的粘性增高，因此，不會再流動。 因此，熔融玻璃通過時，如果與該玻璃的流動點溫度相同的部位位于耐火物層內(nèi)，則從電熔磚的接縫部滲出的熔融玻璃到達該部位附近時，其流動停止。因此，不用擔心從電熔磚的接縫部滲出的熔融玻璃到達位于比耐火物層更靠外側(cè)的隔熱材料層。適用于圖2時，熔融玻璃通過上升管13時，以與該熔融玻璃的流動點溫度相同的部位位于耐火物層16 (耐火磚層)內(nèi)的方式，選擇構成上升管13的電熔磚13a及構成耐火物層16 (耐火磚層)的耐火磚16a。更具體而言，關于構成上升管13的電熔磚13a及構成耐火物層16 (耐火磚層)的耐火磚16a，選擇以下的方面?！る娙鄞u13a及耐火磚16a的種類·上升管13的徑向上的電熔磚13a及耐火磚16a的厚度·沿上升管13的徑向配置的電熔磚13a及耐火磚16a的層數(shù)關于電熔磚13a及耐火磚16a，在選擇上述方面時的方法如下所述。
(a)磚的種類電熔磚中存在由于氣孔率不同而熱傳導率不同的磚。而且，氣孔率越高熱傳導率越低，隔熱保溫能力越高。因此，作為構成上升管13的電熔磚13a，使用了氣孔率高且熱傳導率低的磚的情況下，即使通過電熔磚13a前的熔融玻璃的溫度相同，與使用了氣孔率低且熱傳導率高的磚的情況相比，通過電熔磚13a后的溫度進一步降低。適用于圖2時，電熔磚13a的內(nèi)壁面?zhèn)燃磁c熔融玻璃接觸的玻璃流路側(cè)的溫度為通過電熔磚13a前的熔融玻璃的溫度。另一方面，電熔磚13a的外壁面?zhèn)燃磁c耐火磚16a接觸的壁面?zhèn)鹊臏囟葹橥ㄟ^電熔磚13a后的熔融玻璃的溫度?；诖?，將上述情況換言之，使用了氣孔率高且熱傳導率低的電熔磚的情況下，即使電熔磚13a的內(nèi)壁面?zhèn)鹊臏囟认嗤?與使用了氣孔率低且熱傳導率高的磚的情況相比，也能夠使電熔磚13a的外壁面?zhèn)鹊臏囟冗M一步降低。如果電熔磚13a的外壁面?zhèn)鹊臏囟冉档?，則位于電熔磚13a的外側(cè)的耐火磚 16a的溫度自然降低。作為耐火磚16a使用的致密燒結磚中也存在由于氣孔率不同而熱傳導率不同的磚。因此，即使在致密燒結磚中，如果使用氣孔率高且熱傳導率低的磚，則即使耐火磚16a 的內(nèi)壁面?zhèn)鹊臏囟认嗤?，與使用了氣孔率低且熱傳導率高的磚的情況相比，耐火磚16a的外壁面?zhèn)鹊臏囟冗M一步降低。(b)上升管的徑向上的磚的厚度利用電熔磚或致密燒結磚這樣的磚的隔熱保溫效果根據(jù)磚的厚度而不同，磚的厚度越增大，隔熱保溫效果越增大。因此，作為電熔磚13a，如果使用上升管13的徑向上的厚度大的磚，則即使電熔磚13a的內(nèi)壁面?zhèn)鹊臏囟认嗤?，與使用了上升管13的徑向上的厚度小的磚的情況相比，電熔磚13a的外壁面?zhèn)鹊臏囟纫策M一步降低。但是，作為電熔磚13a，使用了上升管13的徑向上的厚度極端大的磚的情況下，磚的內(nèi)側(cè)部分和外側(cè)部分的溫度差增大，因此磚有可能破裂。關于這一點，耐火磚16a的情況也相同。(c)沿上升管的徑向配置的磚的層數(shù)如上所述，由于內(nèi)側(cè)部分和外側(cè)部分的溫度差可能使磚破裂，因此上升管13的徑向上的電熔磚13a的厚度不能極端地大。但是，通過增大磚的厚度得到的隔熱保溫效果的提高，也可以通過增加沿上升管13的徑向配置的電熔磚13a的層數(shù)而得到。因此，取代使用上升管13的徑向上的厚度較大的電熔磚13a，而使用多個上升管13的徑向上的厚度較小的電熔磚13a，并使它們按照沿上升管13的徑向形成層的方式配置，可將徑向上的上升管 13的厚度設為相同。關于這一點，耐火磚16a的情況也相同。上述(b)及(c)換言之，在熔融玻璃通過上升管13時，也可以按照與該熔融玻璃的流動點相等的溫度的部位位于耐火物層16內(nèi)的方式選擇上升管13的徑向上的磚的厚度的總計即可。S卩，按照沿上升管13的徑向形成兩層以上的層的方式配置電熔磚13a的情況下， 只要按照上升管13的徑向上的電熔磚的厚度的總計為規(guī)定的厚度的方式進行選擇即可。 關于耐火物層16也同樣，該情況下，包含兩層以上的耐火磚層的情況下，只要將這些耐火磚層的總計厚度選擇為規(guī)定的厚度即可。構成上升管13的電熔磚13a的情況下，上升管13的徑向上的厚度總計優(yōu)選為 30 1000mm，更優(yōu)選為50 500mm。
另一方面，耐火物層16的情況下，上升管13的徑向上的耐火磚層的厚度總計優(yōu)選為50 1500mm，更優(yōu)選為100 1000mm。耐火物層16包含不定形耐火物的情況下，也包含不定形耐火物形成的層的厚度在內(nèi)的厚度總計優(yōu)選為上述的范圍。隔熱材料層17的情況下，上升管13的徑向上的固體隔熱材料層的厚度總計優(yōu)選為50 1500mm，更優(yōu)選為100 1000mm。隔熱材料層17含有不定形耐火物的情況下，也包含不定形耐火物形成的層的厚度在內(nèi)的厚度總計優(yōu)選為上述的范圍。本發(fā)明的導管構造中，在上升管13和耐火物層16之間，更準確地說在上升管13 和耐火磚層之間，為了防止熔融玻璃的滲出和提高支撐件15的隔熱保溫能力，也可填充澆鑄成形耐火物、或塑料耐火物或搗打材料此類的不定形耐火物。由于同樣的理由，在耐火物層16和隔熱材料層17之間，更準確地說在耐火磚層和固體隔熱材料層之間，也可填充不定形耐火物。另外，在隔熱材料層17和減壓罩11之間，更準確地說在固體隔熱材料層和減壓罩11之間也可填充不定形耐火物。另外，在構成上升管13的電熔磚13a彼此之間、構成耐火物層16的耐火磚層彼此之間、或者構成隔熱材料層17的固體隔熱材料層彼此之間，也可填充不定形耐火物。另外， 關于不定形耐火物的比例，從作為結構物的保持的觀點來看，優(yōu)選以整體計為50體積％以下，尤其為30體積％以下。以上，利用附圖對本發(fā)明的導管結構進行了說明，但本發(fā)明的導結構并不限定于圖示的形態(tài)。例如，電熔磚制的導管只要至少是中空管結構，則沒有特別限定，也可以是矩形剖面以外的形狀。圖4是表示本發(fā)明的導管結構的其他的構成例，電熔磚制的導管13’具有圓形剖面。圖4中，通過組合兩個外形為半圓弧狀且內(nèi)側(cè)具有半圓形狀的切口的電熔磚 13a’，形成具有圓形剖面且中空部分的剖面形狀為圓形的中空管結構。圖4中，在導管13’ 的外側(cè)設置有耐火物層16’，在耐火物層16’的外側(cè)設置有隔熱材料層17，。耐火物層16’ 及隔熱材料層17’分別具有圓形剖面。另外，收容導管13’及其支撐件(耐火物層16’及隔熱材料層17’ )的減壓罩11’也具有圓形剖面。電熔磚制的導管的剖面形狀也可以是矩形或圓形以外的形狀，例如，可以是橢圓形狀的中空管，也可以是剖面形狀為矩形以外的多角形形狀、例如六角形、八角形等的中空管。形成熔融玻璃的流路的中空部分的剖面形狀也可以是圓形以外的形狀，例如，可以是橢圓形狀，也可以是矩形、六角形、八角形等多角形形狀。電熔磚制的導管為這些其他形狀的中空管時，只要根據(jù)導管的剖面形狀及其中空部分的剖面形狀使用所期望的形狀的電熔磚即可。另外，耐火物層中的耐火磚的配置、及隔熱材料層中的固體耐火物的配置都可根據(jù)導管的剖面形狀適當進行選擇。本發(fā)明的熔融玻璃的減壓脫泡方法中，利用上升管、減壓脫泡層或下降管中至少一個使用了本發(fā)明的導管結構的減壓脫泡裝置，使從溶解槽供給的熔融玻璃通過減壓到規(guī)定減壓度的減壓脫泡槽而進行減壓脫泡。減壓脫泡裝置的上升管及下降管被置于減壓下，因此，熔融玻璃的壓力向上升管及下降管的管壁施加，與處于常壓的情況相比，玻璃的基料易向外部泄漏。因此，本發(fā)明中， 上升管及下降管的至少一方、優(yōu)選雙方使用本發(fā)明的導管結構，由此能夠更有效地抑制上述玻璃的泄漏，因此優(yōu)選。
另外，由于減壓脫泡槽也處于減壓下，與上升管及下降管的情況相同，玻璃易泄漏。此外，減壓脫泡槽與上升管及下降管的情況相比，蓄積有很多的玻璃，因此，耐火物層及隔熱材料層的厚度厚的情況較多。另外，減壓脫泡槽由耐火物層及隔熱材料層支承，因此， 玻璃的基料泄漏時，有時減壓脫泡槽在結構上不穩(wěn)定。本發(fā)明中，通過在減壓脫泡槽中使用本發(fā)明的導管結構，能夠解決上述問題點，因此優(yōu)選。本發(fā)明的熔融玻璃的減壓脫泡方法中，熔融玻璃優(yōu)選向減壓脫泡槽連續(xù)地供給或從減壓脫泡槽連續(xù)地排出。為了防止產(chǎn)生與從溶解槽供給的熔融玻璃之間的溫度差，減壓脫泡槽優(yōu)選按照內(nèi)部為1100 1500°C的溫度范圍尤其是1250 1450°C的溫度范圍的方式進行加熱。另外， 從生產(chǎn)性的觀點來看，優(yōu)選熔融玻璃的流量為1 1000噸/日。實施減壓脫泡方法時，利用真空泵等從外部真空吸附減壓罩，從而將配置于減壓罩內(nèi)的減壓脫泡槽的內(nèi)部保持在規(guī)定的減壓狀態(tài)。在此，減壓脫泡槽內(nèi)部優(yōu)選減壓到38 460mmHg(51 613hPa)，更優(yōu)選為減壓到 60 253mmHg(80 338hPa)。通過本發(fā)明進行脫泡的玻璃只要是利用加熱熔融法制造的玻璃，則組成上沒有限制。因此，也可以是以鈉鈣玻璃為代表的鈉鈣硅系玻璃、及堿硼硅酸鹽玻璃此類的堿性玻璃。但是，由于澄清工序時難以除去氣泡，且用于顯示器玻璃基板等尤其要求缺陷少的玻璃基板的用途中，因此，無堿玻璃較合適。另外，為無堿玻璃的情況下，需要使減壓脫泡時的溫度上升到某一程度的溫度，如果考慮這一點，則能夠更大地發(fā)揮本發(fā)明的效果。減壓脫泡裝置的各構成要素的尺寸可根據(jù)使用的減壓脫泡裝置適當選擇。圖1所示的減壓脫泡槽12的情況下，其尺寸的具體例如下。另外，剖面矩形的外徑及內(nèi)徑表示一邊的尺寸。水平方向的長度1 20m外徑(剖面矩形)1 7m內(nèi)徑(剖面矩形):0· 2 3m上升管13及下降管14的尺寸的具體例如下。長度0. 2 6m，優(yōu)選為0. 4 鈿外徑(剖面矩形):0· 5 徹，優(yōu)選為0. 5 5m內(nèi)徑(剖面圓形)0. O5 0.徹，優(yōu)選為0. 1 0. 6m實施例下面，基于實施例對本發(fā)明進行更具體的說明。但是，本發(fā)明并不限定于此。(實施例)本實施例中，使用圖1所示的減壓脫泡裝置1來實施熔融玻璃的減壓脫泡。減壓脫泡裝置1中，上升管13、下降管14及它們的周邊部位具有圖2所示的結構。減壓脫泡裝置1的各部的構成材料如下。減壓罩11:不銹鋼減壓脫泡槽12:電熔磚上升管13、下降管14 電熔磚組合兩個電熔磚13a(AM電熔磚鋯英石1711 (旭硝子株式會社制))而形成圖3
11所示的形狀，并將電熔磚沿上升管13的長度方向堆積。 ]延長管18、19:鉬在上升管13、下降管14的周圍配置圖2所示的構成的支承件15。S卩，在上升管13 的外側(cè)設置耐火物層16，在耐火物層16的外側(cè)設置隔熱材料層17。耐火物層16是沿上升管13的周方向配置耐火磚16a(致密燒結磚)而成的耐火磚層。隔熱材料層17是沿上升管13的周方向配置固體隔熱材料17a而成的固體隔熱材料層。構成耐火磚層的耐火磚16a 及構成固體隔熱材料層的固體隔熱材料17a沿各層的長度方向堆積。在隔熱材料層17中， 在固體隔熱材料層和減壓罩11之間填充MICR0THERM(MICR0THERM公司制)。表1表示上升管13、及構成支撐件15的耐火物層16及隔熱材料層17的具體的構成。另外，下降管14和其支撐件15也是同樣的構成。表權利要求
1.一種熔融玻璃的導管結構，由導管和設置于該導管周圍的支撐件構成，其特征在于， 所述導管為在其長度方向及周方向上設置電熔磚而構成的中空管，所述支撐件由設置于所述導管外側(cè)的耐火物層和設置于該耐火物層外側(cè)的隔熱材料層構成，所述耐火物層包含沿所述導管的長度方向及周方向設置耐火磚而成的耐火磚層， 所述隔熱材料層包含沿所述導管的長度方向及周方向設置固體隔熱材料而成的固體隔熱材料層，以在熔融玻璃通過時與該玻璃的流動點溫度相同的部位位于所述耐火物層內(nèi)的方式， 選擇構成所述導管的電熔磚及構成所述耐火磚層的耐火磚。
2.如權利要求1所述的熔融玻璃的導管結構，所述耐火磚選自具有下述特性中任一個特性的燒結磚 視密度(JIS R2205(1993 年))超過 1. 0 熱傳導率(IOOO0C )超過0. 3 (ff/mK) 表觀氣孔率(JIS R2205(1993年))低于60%。
3.如權利要求1或2所述的熔融玻璃的導管結構，所述固體隔熱材料選自具有下述特性中任一個特性的固體隔熱材料 視密度(Jis R2205(1993 年)):1.0 以下熱傳導率(IOOO0C ) 0. 3以下(ff/mK) 表觀氣孔率(JIS R2205(1993年)):60%以上。
4.如權利要求1、2或3所述的熔融玻璃的導管結構， 所述導管的徑方向上的厚度總計為30 1000mm。
5.如權利要求1 4中任一項所述的熔融玻璃的導管結構， 所述耐火物層的徑方向上的厚度總計為50 1500mm。
6.如權利要求1 5中任一項所述的熔融玻璃的導管結構， 所述隔熱材料層的徑方向上的厚度總計為50 1500mm。
7.如權利要求1 6中任一項所述的熔融玻璃的導管結構，用作具有上升管、減壓脫泡槽及下降管的減壓脫泡裝置的上升管或下降管。
8.如權利要求1 7中任一項所述的熔融玻璃的導管結構，用作具有上升管、減壓脫泡槽及下降管的減壓脫泡裝置的減壓脫泡槽。
9.一種減壓脫泡裝置，使用如權利要求1 8中任一項所述的熔融玻璃的導管結構作為熔融玻璃的導管。
10.如權利要求9所述的減壓脫泡裝置，減壓脫泡裝置的減壓脫泡槽的溫度為1100 1500°C。
11.一種熔融玻璃的減壓脫泡方法，使用具有上升管、減壓脫泡槽及下降管的減壓脫泡裝置對熔融玻璃進行減壓脫泡，所述上升管、減壓脫泡槽及下降管中的至少一個使用權利要求1 7中任一項所述的導管結構。
全文摘要
本發(fā)明提供熔融玻璃的導管結構、使用該導管結構的減壓脫泡裝置、及使用該減壓脫泡裝置的熔融玻璃的減壓脫泡方法，該熔融玻璃的導管結構不使用冷卻單元，防止由從構成導管的電熔磚間的接縫部滲出的熔融玻璃侵蝕構成該導管的支撐件的固體隔熱材料。該熔融玻璃的導管結構由導管、設置于該導管周圍的支撐件構成，所述導管為在其長度方向及周方向上配置電熔磚而成的中空管，所述支撐件由設置于所述導管外側(cè)的耐火物層、設置于該耐火物層外側(cè)的隔熱材料層構成，所述耐火物層包含沿所述導管的長度方向及周方向配置耐火磚而成的耐火磚層，所述隔熱材料層包含沿所述導管的長度方向及周方向配置固體耐火物而成的固體耐火物層，在熔融玻璃通過時，以與該玻璃的流動點溫度相同的部位位于所述耐火物層內(nèi)的方式，選擇構成所述導管的電熔磚及構成所述耐火磚層的耐火磚。
文檔編號C03B7/01GK102442756SQ201010502448
公開日2012年5月9日 申請日期2010年9月30日 優(yōu)先權日2010年9月30日
發(fā)明者佐佐木道人, 木島駿, 竹居裕輔, 谷垣淳史 申請人:旭硝子株式會社