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WO2025110029A1 - 電極、ガラス溶融炉、及びガラス物品の製造方法 - Google Patents

電極、ガラス溶融炉、及びガラス物品の製造方法 Download PDF

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WO2025110029A1
WO2025110029A1 PCT/JP2024/039812 JP2024039812W WO2025110029A1 WO 2025110029 A1 WO2025110029 A1 WO 2025110029A1 JP 2024039812 W JP2024039812 W JP 2024039812W WO 2025110029 A1 WO2025110029 A1 WO 2025110029A1
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WO
WIPO (PCT)
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electrode
glass
diameter portion
melting furnace
cooling liquid
Prior art date
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Pending
Application number
PCT/JP2024/039812
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
昌樹 藤原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Electric Glass Co Ltd
Original Assignee
Nippon Electric Glass Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Electric Glass Co Ltd filed Critical Nippon Electric Glass Co Ltd
Publication of WO2025110029A1 publication Critical patent/WO2025110029A1/ja
Pending legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • 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
    • C03B5/02Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture in electric furnaces, e.g. by dielectric heating
    • C03B5/027Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture in electric furnaces, e.g. by dielectric heating by passing an electric current between electrodes immersed in the glass bath, i.e. by direct resistance heating
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/02Details
    • H05B3/03Electrodes

Definitions

  • the present invention relates to an electrode, a glass melting furnace, and a method for manufacturing glass articles.
  • the manufacturing process for glass products such as flat glass may include a melting step in which glass raw materials are heated and melted to produce molten glass by electrodes immersed in the molten glass in a glass melting furnace.
  • the electrodes are immersed in the molten glass in the glass melting furnace while being inserted into through holes provided in the bottom or side wall of the glass melting furnace.
  • Patent Document 1 As an example of an electrode, as disclosed in Patent Document 1, there is one that includes a glass melting part (corresponding to an electrode head) made of molybdenum, a holding part (corresponding to a support body) made of a heat-resistant alloy, and a threaded rod (corresponding to a connecting member) that connects the glass melting part and the holding part.
  • a glass melting part corresponding to an electrode head
  • a holding part corresponding to a support body
  • a threaded rod corresponding to a connecting member
  • the support is a thin rod of a fixed diameter, and the electrode head is often made small in diameter according to the diameter of the support.
  • the electrode head has a small diameter, the surface area of the tip of the electrode head is small, and current concentration is likely to occur at the tip of the electrode head when electricity is applied. As a result, there is a problem that the electrode head deteriorates early due to current concentration, shortening the life of the electrode.
  • the objective of the present invention is to facilitate the installation of electrodes in a glass melting furnace while extending the life of the electrodes.
  • the present invention which was invented to solve the above problems, is an electrode that is placed on the bottom wall or side wall of a glass melting furnace while being immersed in the molten glass inside the glass melting furnace, and includes an electrode head that contacts the molten glass, a support having one end attached to the electrode head and the other end placed outside the glass melting furnace, and a connecting member that connects the electrode head and the support, the support having a large diameter portion to which the electrode head is attached via the connecting member, and a small diameter portion that is located outside the glass melting furnace relative to the large diameter portion, and the outer diameters of the electrode head and the large diameter portion are larger than the outer diameter of the small diameter portion.
  • the electrode head is made larger in diameter as the large diameter section to which the electrode head is attached is made larger.
  • This larger diameter electrode head increases the surface area of the tip of the electrode head, where current concentration is likely to occur when electricity is applied, and this current concentration in the electrode head can be alleviated.
  • wear on the electrode head caused by current application can be suppressed, and the electrode's lifespan can be extended.
  • the longitudinal movement of the support (movement of the support towards the outside of the furnace) can be easily restricted. This makes it easier to install the electrodes in the glass melting furnace.
  • the large diameter portion has a cooling mechanism that circulates a cooling liquid inside.
  • the connecting member may deteriorate and the electrode head may come off the large diameter section. Therefore, as in the above configuration, it is preferable to cool the area around the connecting member using a cooling mechanism provided in the large diameter section, thereby suppressing deterioration of the connecting member.
  • the cooling mechanism includes a first storage section that is provided closer to the connecting member and capable of storing the cooling liquid, and a second storage section that is provided on the outer side of the glass melting furnace than the first storage section and capable of storing the cooling liquid, and that the cooling liquid can flow between the first storage section and the second storage section.
  • cooling liquid can be stored in both the first storage section and the second storage section, so a sufficient amount of cooling liquid can be stored in the cooling structure, resulting in a high cooling effect.
  • the first storage section is a circular annular space and the second storage section is a cylindrical space.
  • the electrode is disposed on the bottom wall and includes a supply path for supplying the cooling liquid from the second storage section to the first storage section and a discharge path for discharging the cooling liquid from the first storage section to the outside, and it is preferable that the height of the upper end of the discharge path within the first storage section is higher than the height of the upper end of the supply path within the first storage section.
  • the small diameter portion has a cooling structure that allows a coolant to flow inside, and that the coolant is supplied from the small diameter portion to the large diameter portion at a position that is eccentric from the center of the large diameter portion toward the outer periphery.
  • the value obtained by dividing the outer diameter (mm) of the electrode head by the length (mm) of the electrode head is 0.8 to 1.2.
  • the electrode head can be made larger in diameter, which can extend the life of the electrode.
  • the present invention which has been invented to solve the above problems, is a glass melting furnace, characterized in that it includes an electrode having any one of the configurations described above in (1) to (7).
  • the present invention which has been invented to solve the above problems, is a method for manufacturing a glass article, characterized in that it includes a melting step in which glass raw materials are heated and melted to produce molten glass using a glass melting furnace having the configuration described in (8) above.
  • the present invention makes it possible to easily install electrodes in a glass melting furnace while extending the life of the installed electrodes.
  • FIG. 1 is a vertical cross-sectional view of a glass melting furnace according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an enlarged longitudinal sectional view showing the periphery of an electrode in FIG. 1 .
  • 2A is a cross-sectional view taken along the line XX in FIG. This is a cross-sectional view taken along the line YY in FIG. 2 is an enlarged vertical cross-sectional view showing the periphery of the first reservoir in FIG. 1 , illustrating a state in which the amount of cooling liquid in the first reservoir is small.
  • FIG. 2 is an enlarged vertical cross-sectional view showing the periphery of the first reservoir in FIG. 1 , illustrating a state in which the amount of cooling liquid in the first reservoir is large.
  • FIG. 1 is a vertical cross-sectional view of a glass melting furnace according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an enlarged longitudinal sectional view showing the periphery of an electrode in FIG. 1 .
  • 2A is
  • the glass article manufacturing apparatus includes a glass melting furnace 1. If necessary, the manufacturing apparatus further includes a fining chamber in which the molten glass produced in the glass melting furnace 1 is clarified, a homogenization chamber (stirring chamber) in which the molten glass that has been subjected to the clarification treatment is stirred, a forming device in which a glass article is formed from the molten glass that has been subjected to the stirring treatment, and the like.
  • the glass melting furnace 1 is a space for carrying out the melting process to obtain molten glass Gm.
  • the glass melting furnace 1 continuously heats and melts glass raw material Gr to form molten glass Gm.
  • glass raw material Gr may also contain cullet (recycled glass).
  • the front wall 1a of the glass melting furnace 1 is provided with an inlet 1aa for introducing glass raw material Gr.
  • This inlet 1aa is provided with a raw material introduction device 2.
  • the raw material introduction device 2 may be a pusher or a vibration feeder, but in this embodiment is a screw feeder.
  • the number and arrangement of the raw material introduction devices 2 can be changed as appropriate depending on the size of the glass melting furnace 1, etc.
  • the rear wall 1b of the glass melting furnace 1 is provided with an outlet 1ba for discharging the molten glass Gm.
  • a transfer flow path 3 is connected to this outlet 1ba so that the molten glass Gm is supplied sequentially to the downstream side.
  • multiple outlets 1ba may be provided in the glass melting furnace 1, and the molten glass Gm may be supplied to the downstream side by the transfer flow paths 3 connected to each outlet 1ba.
  • the glass melting furnace 1 defines a melting space within the furnace by walls made of firebricks.
  • firebricks include electrocast zirconia bricks, electrocast alumina bricks, electrocast alumina-zirconia bricks, electrocast AZS (Al-Zr-Si) bricks, and dense fired bricks.
  • the bottom wall 1d of the glass melting furnace 1 is provided with a number of electrodes 4.
  • the electrodes 4 are immersed in the molten glass Gm and electrically heat the molten glass Gm. This heats and melts the glass raw material Gr, and the molten glass Gm is continuously produced.
  • the electrode 4 is an elongated body arranged so that its longitudinal direction is aligned in the vertical direction, and is arranged to penetrate the bottom wall 1d of the glass melting furnace 1 in the vertical direction.
  • the electrode 4 includes an electrode head 5 that comes into contact with the molten glass Gm, a support 6 that is attached at one end to the electrode head 5 and has the other end positioned outside the glass melting furnace 1, and a connecting member 7 that connects the electrode head 5 and the support 6.
  • the support 6 has a large diameter portion 8 to which the electrode head 5 is attached via a connecting member 7, and a small diameter portion 9 that is located on the outer side of the glass melting furnace 1 relative to the large diameter portion 8.
  • the lower end surface 5a of the electrode head 5 is in contact with the upper end surface 8a of the large diameter portion 8.
  • a portion of the lower end surface 8b of the large diameter portion 8 is integrated with the small diameter portion 9.
  • the electrode head 5 and the large diameter portion 8 are cylindrical with a relatively large outer diameter.
  • the small diameter portion 9 is cylindrical with a relatively small outer diameter. That is, the outer diameter D1 of the electrode head 5 and the outer diameter D2 of the large diameter portion 8 are larger than the outer diameter D3 of the small diameter portion 9.
  • the outer diameter D1 of the electrode head 5 and the outer diameter D2 of the large diameter portion 8 are the same, but they may be different.
  • the electrode head 5 is enlarged along with the large diameter portion 8, so that the surface area of the tip (upper end) of the electrode head 5 is enlarged, and the occurrence of current concentration at the tip of the electrode head 5 during current flow can be alleviated. As a result, wear of the electrode head 5 due to current flow is suppressed, and the life of the electrode 4 can be extended.
  • the outer diameter D2 of the large diameter portion 8 is preferably, for example, 1.2 to 3 times the outer diameter D3 of the small diameter portion 9, and more preferably 1.5 to 2 times.
  • the value (D1/H1) obtained by dividing the outer diameter D1 (mm) of the electrode head 5 by the length H1 (mm) of the electrode head 5 is preferably, for example, 0.8 to 1.2.
  • the bottom wall 1d of the glass melting furnace 1 is composed of multiple firebricks 10a to 10e.
  • the lower end surface (bottom surface) 8b of the large diameter portion 8 of the support 6, except for the small diameter portion 9, is supported from below by firebricks 10b.
  • the large diameter portion 8 is caught by the firebricks 10b, restricting the downward movement of the electrode 4. This makes it easy to support the entire electrode 4, facilitating the installation of the electrode 4 in the glass melting furnace 1.
  • the outer peripheral surface 8c of the large diameter portion 8 and the interface between the lower end surface 5a of the electrode head 5 and the upper end surface 8a of the large diameter portion 8 are covered from the sides by firebricks 10a that form the bottom wall 1d of the glass melting furnace 1.
  • firebricks 10a that form the bottom wall 1d of the glass melting furnace 1.
  • the small diameter portion 9 is integrated with the lower end surface 8b of the large diameter portion 8 at a position eccentric from the center of the large diameter portion 8 toward the outer periphery.
  • the connecting member 7 is cylindrical and has a threaded portion (male thread) 7a on its outer circumferential surface.
  • the upper end surface 8a of the large diameter portion 8 has a hole 11 extending downward, and the inner circumferential surface of the hole 11 has a threaded portion (female thread) 11a that screws into the lower part of the threaded portion 7a of the connecting member 7.
  • the lower end surface 5a of the electrode head 5 has a hole 12 extending upward, and the inner circumferential surface of the hole 12 has a threaded portion (female thread) 12a that screws into the upper part of the threaded portion 7a of the connecting member 7.
  • the support body 6 (large diameter portion 8) and the electrode head 5 are connected via the connecting member 7 by screwing the threaded portions together.
  • the electrode head 5 is made of, for example, molybdenum. Because the electrode head 5 is immersed in the molten glass Gm, it does not come into direct contact with air. Therefore, even if the electrode head 5 is made of molybdenum, deterioration due to oxidation of molybdenum and wear due to sublimation can be suppressed.
  • the connecting member 7 is preferably made of molybdenum. This prevents the connecting member 7 from melting.
  • the support 6 is formed, for example, from a metal (such as steel).
  • a metal such as steel
  • low-carbon steel for example, carbon steel with a carbon content of 0.25 mass% or less
  • hydrogen damage is a phenomenon in which hydrogen that has entered through microcracks in the metal reacts with carbon to generate methane, which increases the internal pressure of the metal and leads to breakage.
  • the connecting member 7 may deteriorate, and the electrode head 5 may come off from the large diameter portion 8.
  • the connecting member 7 is made of molybdenum and the support 6 is made of metal
  • the threaded portion 7a of the connecting member 7 may react with the support 6 due to the fining agent (As, Sb, etc.) contained in the glass raw material, and may change to a low melting point alloy.
  • the surface layer of the connecting member 7 changes to a low melting point alloy, the threaded portion 7a of the connecting member 7 becomes susceptible to deterioration due to heat, and the electrode head 5 may come off from the large diameter portion 8. Therefore, in order to cool the periphery of the connecting member 7, a cooling mechanism 13 is provided inside the large diameter portion 8, and a cooling mechanism 14 is provided inside the small diameter portion 9.
  • the first storage section 15 and the second storage section 16 are separated into two sections, upper and lower, by a partition wall 17.
  • the first storage section 15 is connected to the second storage section 16 via a through hole 17a provided in the partition wall 17 at a position eccentric from the center of the second storage section 16 toward the outer periphery.
  • the through hole 17a functions as a supply path for supplying the coolant C from the second storage section 16 to the first storage section 15.
  • the first storage section 15 is formed of a circular annular space (see FIG. 3), and the second storage section 16 is formed of a cylindrical space (see FIG. 4).
  • the diameter of the outer peripheral surface 15a of the first storage section 15 (the outer diameter of the first storage section 15) is the same as the diameter of the outer peripheral surface 16a of the second storage section 16 (the outer diameter of the second storage section 16), and the diameter of the inner peripheral surface 15b of the first storage section 15 (the inner diameter of the first storage section 15) is smaller than the diameter of the outer peripheral surface 16a of the second storage section 16.
  • the position of the connecting member 7 projected onto the X-X cross section is virtually shown by a dashed dotted line.
  • the connecting member 7 is located in the region inside the inner circumferential surface 15b of the first storage section 15. Therefore, an appropriate distance is maintained between the connecting member 7 and the first storage section 15, and excessive cooling of the periphery of the connecting member 7 is suppressed. As a result, the cooling temperature around the connecting member 7 is appropriately adjusted.
  • the cooling mechanism 14 of the small diameter portion 9 includes a third storage portion 18 capable of storing the cooling liquid C.
  • the third storage portion 18 is configured as a cylindrical space.
  • the small diameter portion 9 and the third storage portion 18 are long in the vertical direction.
  • the lower end of the small diameter portion 9 and the lower end of the third storage portion 18 are located outside the glass melting furnace 1.
  • the third storage portion 18 is located in an area inside the outer circumferential surface 16a of the second storage portion 16.
  • the third storage portion 18 is connected to the second storage portion 16 via a through hole 19a provided in the bottom wall 19 of the large diameter portion 8 at a position eccentric from the center of the second storage portion 16 toward the outer periphery.
  • the through hole 19a functions as a supply path for supplying the cooling liquid C from the third storage portion 18 to the second storage portion 16. Cooling liquid C is supplied to the third storage section 18 through a through hole 20a provided in the side wall 20 of the small diameter section 9 outside the glass melting furnace 1.
  • the position of the through hole 19a provided in the bottom wall 19 does not overlap horizontally with the position of the through hole 17a provided in the partition wall 17.
  • the through hole 19a provided in the bottom wall 19 is formed at a position that is circumferentially shifted in phase by 180° with respect to the position of the through hole 17a provided in the partition wall 17. This lengthens the flow path of the cooling liquid C supplied from the through hole 19a provided in the bottom wall 19 into the second storage section 16 to the through hole 17a provided in the partition wall 17, extends the residence time of the cooling liquid C in the second storage section 16, and achieves a high cooling effect with a small amount of cooling liquid C.
  • the first storage section 15 is provided with a discharge pipe 21 that functions as a discharge path for discharging the cooling liquid C inside the first storage section 15 to the outside.
  • the discharge pipe 21 is provided at a position circumferentially spaced from the position of the through hole 17a provided in the partition wall 17.
  • the discharge pipe 21 when viewed from above, is formed at a position that is circumferentially out of phase with the position of the through hole 17a provided in the partition wall 17. This lengthens the flow path of the cooling liquid C supplied from the through hole 17a provided in the partition wall 17 into the first storage section 15 to the discharge pipe 21, extends the residence time of the cooling liquid C in the first storage section 15, and achieves a high cooling effect with a small amount of cooling liquid C.
  • the discharge pipe 21 extends to the outside of the glass melting furnace 1 while being inserted into the inside of the third storage section 18 through the partition wall 17, the second storage section 16, and the through hole 19a of the bottom wall 19.
  • the discharge pipe 21 extends to the outside of the small diameter section 9 through the bottom wall 22 of the small diameter section 9.
  • the outer diameter of the discharge pipe 21 is smaller than the outer diameter of the third storage section 18. Therefore, even when the discharge pipe 21 is inserted into the third storage section 18, the cooling liquid C can be supplied to the second storage section 16 from the part of the third storage section 18 that is located outside the discharge pipe 21 (the gap between the third storage section 18 and the discharge pipe 21).
  • the upper end of the discharge pipe 21 is located at a position higher than the partition wall 17. Therefore, the height of the upper end of the discharge pipe 21 as a discharge path is higher than the height of the upper end of the through hole 17a of the partition wall 17 as a supply path.
  • FIG. 5 when the liquid level CL of the cooling liquid C in the first storage section 15 becomes lower than the upper end of the discharge pipe 21, the discharge of the cooling liquid C in the first storage section 15 to the outside is stopped.
  • FIG. 6 when the liquid level CL of the cooling liquid C in the first storage section 15 becomes higher than the upper end of the discharge pipe 21, the cooling liquid C in the first storage section 15 is discharged to the outside through the discharge pipe 21.
  • a predetermined amount of cooling liquid C is stored in the first storage section 15, so that the cooling effect around the connecting member 7 can be maintained.
  • this manufacturing method includes a melting step, and if necessary, further includes a clarification step in which the molten glass obtained in the melting step is subjected to a clarification treatment, a homogenization step in which the molten glass that has been through the melting step is stirred, and a forming step in which a glass article is formed from the molten glass that has been through the homogenization step.
  • glass raw material Gr is heated and melted in a glass melting furnace 1 using electrodes 4.
  • a burner (not shown) that forms a flame above the liquid surface of the molten glass Gm may also be used in order to heat the glass raw material Gr and/or the molten glass Gm.
  • the electrode 4 is cooled using the cooling mechanisms 13 and 14. Specifically, outside the glass melting furnace 1, the cooling liquid C is supplied through the through hole 20a into the third storage section 18 of the small diameter section 9. The cooling liquid C supplied into the third storage section 18 is supplied through the through hole 19a into the second storage section 16. The cooling liquid C supplied into the second storage section 16 is supplied through the through hole 17a into the first storage section 15. When the liquid level CL of the cooling liquid C supplied into the first storage section 15 is higher than the upper end of the discharge pipe 21 (see Fig. 6), the cooling liquid C is discharged outside the glass melting furnace 1 through the discharge pipe 21.
  • the cooling liquid C supplied into the first storage section 15 is lower than the upper end of the discharge pipe 21 (see Fig. 5)
  • the cooling liquid C is not discharged outside the glass melting furnace 1 through the discharge pipe 21 and remains in the first storage section 15.
  • the cooling temperature around the connecting member 7 is preferably, for example, 1000°C or less, more preferably 900°C or less, and even more preferably 800°C or less.
  • the lower limit can be, for example, 700°C or more.
  • the batch layer Ga as the frit Gr supplied into the glass melting furnace 1 and the bubble layer Gb generated by the heating and melting of the frit Gr may cover the surface of the molten glass Gm.
  • the bubble layer Gb is formed, for example, with the generation of gas such as carbon dioxide gas (CO or CO 2 ), O 2 gas, and SO 2 gas due to the frit Gr.
  • the batch layer Ga and the bubble layer Gb cover the surface of the molten glass Gm, but the batch layer Ga may be located on the bubble layer Gb covering the surface of the molten glass Gm.
  • the connecting member 7 is disposed above the first storage section 15, and when viewed from the side (side view), the position of the connecting member 7 does not overlap in the vertical direction with the position of the first storage section 15. However, the position of the connecting member 7 may overlap in the vertical direction with the position of the first storage section 15. In this case, at the vertical position where the first storage section is formed, a part of the connecting member 7 is disposed in the space inside the inner circumferential surface 15b of the first storage section 15.
  • the number and arrangement of the electrodes 4 can be changed as appropriate depending on the size of the glass melting furnace 1, etc.
  • the electrodes 4 may be arranged on the side wall 1c instead of the bottom wall 1d.
  • the electrodes 4 are arranged so that their longitudinal direction is along the horizontal direction.
  • the small diameter portion 9 is arranged at a position eccentrically upward from the center of the large diameter portion 8.
  • the through hole 17a functioning as a supply path is arranged at the bottom, and the discharge pipe 21 functioning as a discharge path is arranged at the top. Therefore, a predetermined amount of cooling liquid C is stored in the first storage portion 15, making it easier to maintain the cooling effect around the connecting member 7.
  • the small diameter portion 9 is integrated with the large diameter portion 8 at a position eccentric from the center of the large diameter portion 8 toward the outer periphery, but this is not limited to the above.
  • the small diameter portion 9 may be integrated with the large diameter portion 8 at the center of the large diameter portion 8.
  • cooling mechanisms 13, 14 for circulating coolant C through the large diameter portion 8 and the small diameter portion 9 are provided, from the viewpoint of increasing the flow path length of the coolant C and enhancing the cooling effect, it is preferable that the small diameter portion 9 is integrated with the large diameter portion 8 at a position eccentric from the center of the large diameter portion 8 toward the outer periphery.
  • the glass article may be, for example, a sheet glass, a glass roll (a glass film wound into a roll), glass fiber, glass spheres, a glass tube, a glass block, a glass bottle, or any other shape.
  • a forming method such as the overflow downdraw method, the slot downdraw method, the float method, or the redraw method is used. Note that in order to obtain a smooth surface, it is preferable to use the overflow downdraw method as the forming method.

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Abstract

ガラス溶融炉1の炉内の溶融ガラスGmに浸漬された状態で、ガラス溶融炉1の底壁1d又は側壁1cに配置される電極4であって、溶融ガラスGmと接触する電極ヘッド5と、一端が電極ヘッド5に装着され、他端がガラス溶融炉1の炉外に配置される支持体6と、電極ヘッド5と支持体6とを連結する連結部材7と、を備える。支持体6は、連結部材7を介して電極ヘッド5が装着される大径部8と、大径部8よりもガラス溶融炉1の炉外側に位置する小径部9と、を備え、電極ヘッド5及び大径部8の外径D1,D2が、小径部9の外径D3よりも大きい。

Description

電極、ガラス溶融炉、及びガラス物品の製造方法
 本発明は、電極、ガラス溶融炉、及びガラス物品の製造方法に関する。
 板ガラスなどのガラス物品の製造工程は、ガラス溶融炉の炉内の溶融ガラスに浸漬された電極によって、ガラス原料を加熱溶融して溶融ガラスを生成する溶融工程を含む場合がある。この場合、電極は、ガラス溶融炉の底壁又は側壁に設けられた貫通孔に挿通された状態で、ガラス溶融炉の炉内の溶融ガラスに浸漬される。
 電極としては、例えば特許文献1に開示されているように、モリブデンからなるガラス溶融部(電極ヘッドに相当)と、耐熱合金からなる保持部(支持体に相当)と、ガラス溶融部と保持部とを連結するねじ棒(連結部材に相当)と、を備えたものが挙げられる。
特開昭61-26519号公報
 従来において、支持体は一定径の細棒体とされ、電極ヘッドも支持体の径に応じて小径とされる場合が多い。しかしながら、電極ヘッドが小径であると、電極ヘッドの先端部の表面積が小さくなり、通電時に電極ヘッドの先端部に電流集中が生じやすくなる。その結果、電極ヘッドが電流集中によって早期に劣化し、電極の寿命が短くなるという問題がある。
 また、支持体が一定径であると、支持体の長手方向の移動を規制するために、特別な固定機構を別途設ける必要があり、ガラス溶融炉に対する電極の設置作業が煩雑になるという問題がある。
 本発明は、ガラス溶融炉に対する電極の設置作業を容易にしつつ、設置された電極の長寿命化を図ることを課題とする。
(1) 上記の課題を解決するために創案された本発明は、ガラス溶融炉の炉内の溶融ガラスに浸漬された状態で、ガラス溶融炉の底壁又は側壁に配置される電極であって、溶融ガラスと接触する電極ヘッドと、一端が電極ヘッドに装着され、他端がガラス溶融炉の炉外に配置される支持体と、電極ヘッドと支持体とを連結する連結部材と、を備え、支持体は、連結部材を介して電極ヘッドが装着される大径部と、大径部よりもガラス溶融炉の炉外側に位置する小径部と、を備え、電極ヘッド及び大径部の外径が、小径部の外径よりも大きいことを特徴とする。
 このようにすれば、電極ヘッドが装着される大径部の大径化に伴って、電極ヘッドも大径化される。この電極ヘッドの大径化により、通電時に電流集中が生じやすい電極ヘッド先端部の表面積が拡大されるため、電極ヘッドに生じる電流集中を緩和できる。その結果、通電に伴う電極ヘッドの損耗を抑制でき、電極の長寿命化を図ることができる。また、小径部を除く位置で大径部の底面を耐火物等で支持するだけで、支持体の長手方向の移動(支持体の炉外側への移動)を簡単に規制できる。そのため、ガラス溶融炉に対する電極の設置作業が容易になる。
(2) 上記の(1)の構成において、大径部は、内部に冷却液を流通させる冷却機構を有することが好ましい。
 連結部材の周辺の温度が高くなると、連結部材が劣化し、電極ヘッドが大径部から外れるおそれがある。したがって、上記の構成にように、大径部に設けられた冷却機構によって連結部材の周辺を冷却し、連結部材の劣化を抑制することが好ましい。
(3) 上記の(2)の構成において、冷却機構は、連結部材寄りに設けられ、冷却液を貯留可能な第一貯留部と、第一貯留部よりもガラス溶融炉の炉外側に設けられ、冷却液を貯留可能な第二貯留部と、を備え、第一貯留部と第二貯留部との間で冷却液が流通可能であることが好ましい。
 このようにすれば、第一貯留部及び第二貯留部のそれぞれに冷却液を貯留できるため、冷却構造中に十分な量の冷却液を貯留でき、高い冷却効果を得ることができる。
(4) 上記の(3)の構成において、第一貯留部が円環状空間であり、第二貯留部が円柱状空間であることが好ましい。
 このようにすれば、連結部材寄りに設けられた第一貯留部の内周面の内側では、冷却液が貯留されない領域が形成される。そのため、冷却液が貯留される第一貯留部及び第二貯留部と、連結部材との間に、適度な距離を確保しやすくなる。その結果、連結部材の周辺を適正な温度に調整しやすくなる。
(5) 上記の(3)又は(4)の構成において、電極は、底壁に配置され、第二貯留部から第一貯留部に冷却液を供給する供給路と、第一貯留部から外部に冷却液を排出する排出路と、を備え、第一貯留部内における排出路の上端の高さが、第一貯留部内における供給路の上端の高さよりも高いことが好ましい。
 このようにすれば、第一貯留部内に供給路から供給された冷却液の液面が、排出路の上端の高さより低い場合、第一貯留部の外部に冷却液が排出されなくなる。つまり、冷却液の供給を停止しても、第一貯留部内に所定量の冷却液が残るため、連結部材の周辺の冷却効果を維持しやすくなる。
(6) 上記の(2)~(5)のいずれかの構成において、小径部は、内部に冷却液を流通させる冷却構造を有し、冷却液は、大径部の中心から外周側に偏芯した位置で、小径部から大径部に供給されることが好ましい。
 このようにすれば、大径部内の冷却液の流路を長くしやすくなる。その結果、大径部内における冷却液の滞在時間を十分に確保し、連結部材の周辺を効率よく冷却できる。
(7) 上記の(1)~(6)のいずれかの構成において、電極ヘッドの外径(mm)を電極ヘッドの長さ(mm)で除した値は、0.8~1.2であることが好ましい。
 このようにすれば、電極ヘッドが大径化されるため、電極の長寿命化を図ることができる。
(8) 上記の課題を解決するために創案された本発明は、ガラス溶融炉であって、上記の(1)~(7)のいずれかの構成を備える電極を備えることを特徴とする。
 このようにすれば、すでに述べた対応する構成と同様の作用効果を享受できる。
(9) 上記の課題を解決するために創案された本発明は、ガラス物品の製造方法であって、上記の(8)の構成を備えるガラス溶融炉を用いて、ガラス原料を加熱溶融して溶融ガラスを生成する溶融工程を備えることを特徴とする。
 このようにすれば、すでに述べた対応する構成と同様の作用効果を享受できる。
 本発明によれば、ガラス溶融炉に対する電極の設置作業を容易にしつつ、設置された電極の長寿命化を図ることができる。
本発明の実施形態に係るガラス溶融炉の縦断面図である。 図1の電極周辺を拡大して示す縦断面図である。 図2のX-X断面図である。 図2のY-Y断面図である。 図1の第一貯留部の周辺を拡大して示す縦断面図であって、第一貯留部内の冷却液の量が少ない状態を示す図である。 図1の第一貯留部の周辺を拡大して示す縦断面図であって、第一貯留部内の冷却液の量が多い状態を示す図である。
 以下、本発明の実施形態に係る電極、ガラス溶融炉、及びガラス物品の製造方法を添付図面に基づいて説明する。
 図1に示すように、ガラス物品の製造装置は、ガラス溶融炉1を備える。製造装置は、必要に応じて、ガラス溶融炉1で生成された溶融ガラスに清澄処理を施す清澄室、清澄処理が施された溶融ガラスを撹拌する均質化室(撹拌室)、撹拌処理が施された溶融ガラスからガラス物品を成形する成形装置などをさらに備える。
 ガラス溶融炉1は、溶融ガラスGmを得る溶融工程を行うための空間である。ガラス溶融炉1は、ガラス原料Grを連続的に加熱溶融して溶融ガラスGmを形成する。ガラス原料Grは、天然原料、化学原料に加えて、カレット(リサイクルガラス)を含んでいてもよい。
 ガラス溶融炉1の前壁1aには、ガラス原料Grを投入するための投入口1aaが設けられている。この投入口1aaには、原料投入装置2が設けられている。原料投入装置2は、プッシャーや振動フィーダなどであってもよいが、本実施形態ではスクリューフィーダである。原料投入装置2の数や配置位置は、ガラス溶融炉1の大きさ等に応じて適宜変更できる。
 ガラス溶融炉1の後壁1bには、溶融ガラスGmを排出するための流出口1baが設けられている。この流出口1baには移送流路3が接続されており、溶融ガラスGmが下流側に順次供給されるようになっている。なお、ガラス物品を同時に複数箇所で製造する場合には、ガラス溶融炉1に複数の流出口1baを設け、各流出口1baに接続された移送流路3によって、溶融ガラスGmを下流側に供給するようにしてもよい。
 ガラス溶融炉1は、耐火煉瓦で構成された壁部によって炉内の溶融空間を区画形成する。耐火煉瓦としては、例えば、ジルコニア系電鋳煉瓦、アルミナ系電鋳煉瓦、アルミナ・ジルコニア系電鋳煉瓦、AZS(Al-Zr-Si)系電鋳煉瓦、デンス焼成煉瓦などが挙げられる。
 ガラス溶融炉1の底壁1dには、複数の電極4が設けられている。電極4は、溶融ガラスGmに浸漬された状態で、溶融ガラスGmを通電加熱する。これにより、ガラス原料Grが加熱溶融され、溶融ガラスGmが連続的に生成される。
 ここで、図1では、電極4の構成を棒状に簡略化して図示しているため、図2~図6に基づいて電極4の詳細構造を説明する。
 図2に示すように、電極4は、長手方向が上下方向に沿うように配置された長尺体であり、ガラス溶融炉1の底壁1dを上下方向に貫通するように設けられている。
 電極4は、溶融ガラスGmと接触する電極ヘッド5と、一端が電極ヘッド5に装着され、他端がガラス溶融炉1の炉外に配置される支持体6と、電極ヘッド5と支持体6とを連結する連結部材7と、を備える。
 支持体6は、連結部材7を介して電極ヘッド5が装着される大径部8と、大径部8よりもガラス溶融炉1の炉外側に位置する小径部9と、を備える。
 電極ヘッド5の下端面5aは、大径部8の上端面8aと接触している。大径部8の下端面8bの一部は、小径部9と一体化されている。
 電極ヘッド5及び大径部8は、相対的に外径の大きい円柱状をなす。小径部9は、相対的に外径の小さい円柱状をなす。つまり、電極ヘッド5の外径D1及び大径部8の外径D2は、小径部9の外径D3よりも大きい。本実施形態では、電極ヘッド5の外径D1及び大径部8の外径D2は、同じであるが、異なっていてもよい。このようにすれば、大径部8と共に電極ヘッド5が大径化されるため、電極ヘッド5の先端部(上端部)の表面積が拡大され、通電時に電極ヘッド5の先端部に電流集中が生じるのを緩和できる。その結果、通電に伴う電極ヘッド5の損耗が抑制され、電極4の長寿命化を図ることができる。
 大径部8の外径D2は、例えば小径部9の外径D3の1.2~3倍であることが好ましく、1.5~2倍であることがより好ましい。電極ヘッド5の外径D1(mm)を電極ヘッド5の長さH1(mm)で除した値(D1/H1)は、例えば0.8~1.2であるこることが好ましい。
 ガラス溶融炉1の底壁1dは、複数の耐火煉瓦10a~10eにより構成されている。支持体6のうち、小径部9を除く位置で大径部8の下端面(底面)8bは、耐火煉瓦10bにより下方から支持されている。つまり、大径部8が耐火煉瓦10bに引っ掛かり、電極4の下方への移動が規制される。そのため、電極4全体を簡単に支持でき、ガラス溶融炉1に対する電極4の設置作業が容易になる。
 大径部8の外周面8c、及び、電極ヘッド5の下端面5aと大径部8の上端面8aとの界面は、ガラス溶融炉1の底壁1dを構成する耐火煉瓦10aによって側方から覆われている。つまり、電極ヘッド5のうち、電極ヘッド5の下端面5aと大径部8の上端面8aとの界面よりも上方に位置する部分のみが、溶融ガラスGmと直接接触している。このようにすれば、耐火煉瓦10aによって、大径部8の熱劣化を抑制しつつ、電極ヘッド5と大径部8との界面への溶融ガラスGmの侵入を抑制できる。
 小径部9は、大径部8の中心から外周側に偏芯した位置で、大径部8の下端面8bと一体化されている。
 連結部材7は、円柱状をなし、外周面にネジ部(雄ネジ)7aが設けられている。大径部8の上端面8aには、下方に延びる穴11が設けられており、穴11の内周面には、連結部材7のネジ部7aの下部と螺合するネジ部(雌ネジ)11aが設けられている。電極ヘッド5の下端面5aには、上方に延びる穴12が設けられており、穴12の内周面には、連結部材7のネジ部7aの上部と螺合するネジ部(雌ネジ)12aが設けられている。つまり、本実施形態では、ネジ部同士の螺合により、支持体6(大径部8)と電極ヘッド5とが連結部材7を介して連結されている。
 電極ヘッド5は、例えばモリブデンで形成される。電極ヘッド5は、溶融ガラスGm中に浸漬されるため、空気と直接接触しない。そのため、電極ヘッド5をモリブデンで形成しても、モリブデンの酸化による劣化と昇華による損耗を抑制できる。
 連結部材7は、モリブデンで形成されることが好ましい。これにより、連結部材7の溶損を防止できる。
 支持体6は、例えば金属(鋼材など)で形成される。支持体6を金属で形成する場合、水素損傷を抑制するために、金属として低炭素鋼(例えば炭素含有量が0.25質量%以下である炭素鋼)を使用することが好ましい。なお、水素損傷とは、金属の微小クラックから侵入した水素が炭素と反応し、メタンが発生することにより金属の内部圧力が上昇して破損に至る現象である。
 ここで、連結部材7の周辺の温度が高くなると、連結部材7が劣化し、電極ヘッド5が大径部8から外れるおそれがある。具体的には、連結部材7がモリブデンで形成され、支持体6が金属で形成されている場合、連結部材7のネジ部7aが、ガラス原料に含有されている清澄剤(As、Sb等)によって支持体6と反応し、低融点合金に変化することがある。そして、連結部材7の表層部が低融点合金に変化すると、連結部材7のネジ部7aが熱により劣化しやすくなり、電極ヘッド5が大径部8から外れるおそれがある。そこで、連結部材7の周辺を冷却するために、大径部8の内部には冷却機構13が設けられ、小径部9の内部には冷却機構14が設けられている。
 大径部8の冷却機構13は、冷却液Cを貯留可能な構成として、連結部材7寄りに設けられた第一貯留部15と、第一貯留部15よりもガラス溶融炉1の炉外側に設けられた第二貯留部16と、を備える。冷却液Cとしては、例えば水が用いられる。
 第一貯留部15と第二貯留部16とは、仕切り壁17によって上下二段に分離されている。第一貯留部15は、第二貯留部16の中心から外周側に偏芯した位置で、仕切り壁17に設けられた貫通孔17aを介して第二貯留部16と連通している。貫通孔17aは、第二貯留部16から第一貯留部15に冷却液Cを供給する供給路として機能する。
 第一貯留部15は円環状空間(図3を参照)で構成され、第二貯留部16は円柱状空間(図4を参照)で構成されている。第一貯留部15の外周面15aの径(第一貯留部15の外径)は、第二貯留部16の外周面16aの径(第二貯留部16の外径)と一致しており、第一貯留部15の内周面15bの径(第一貯留部15の内径)は、第二貯留部16の外周面16aの径よりも小さい。なお、図3では、連結部材7をX-X断面上に投影した位置を一点鎖線で仮想的に図示している。
 第二貯留部16が形成された上下方向位置において、大径部8の中心部には冷却液Cを貯留する空間が形成されている。一方、第一貯留部15が形成された上下方向位置において、大径部8の中心部(第一貯留部15の内周面15bよりも内側の領域)には冷却液Cを貯留する空間が形成されていない。連結部材7は、上から視た場合に、第一貯留部15の内周面15bよりも内側の領域内に位置している。したがって、連結部材7と第一貯留部15との間の距離が適度に保たれ、連結部材7の周辺が過度に冷却される事態が抑制される。その結果、連結部材7の周辺の冷却温度が適正に調整される。
 小径部9の冷却機構14は、冷却液Cを貯留可能な第三貯留部18を備える。第三貯留部18は、円柱状空間で構成されている。小径部9及び第三貯留部18は、上下方向に長尺である。小径部9の下端部及び第三貯留部18の下端部は、ガラス溶融炉1の炉外に位置している。第三貯留部18は、上から視た場合に、第二貯留部16の外周面16aよりも内側の領域内に位置している。第三貯留部18は、第二貯留部16の中心から外周側に偏芯した位置で、大径部8の底壁19に設けられた貫通孔19aを介して第二貯留部16に連通している。貫通孔19aは、第三貯留部18から第二貯留部16に冷却液Cを供給する供給路として機能する。第三貯留部18内には、ガラス溶融炉1の炉外において、小径部9の側壁20に設けられた貫通孔20aを通じて、冷却液Cが供給される。
 上から視た場合(平面視の場合)に、底壁19に設けられた貫通孔19aの位置は、仕切り壁17に設けられた貫通孔17aの位置と水平方向で重複していない。本実施形態では、上から視た場合に、底壁19に設けられた貫通孔19aは、仕切り壁17に設けられた貫通孔17aの位置に対して周方向の位相が180°ずれた位置に形成される。これにより、底壁19に設けられた貫通孔19aから第二貯留部16内に供給された冷却液Cが、仕切り壁17に設けられた貫通孔17aに至るまでの流路が長くなり、第二貯留部16における冷却液Cの滞在時間が延び、少ない量の冷却液Cで高い冷却効果を得ることができる。
 第一貯留部15には、第一貯留部15の内部の冷却液Cを外部に排出する排出路として機能する排出管21が設けられている。排出管21は、仕切り壁17に設けられた貫通孔17aの位置に対して周方向に離れた位置に設けられている。本実施形態では、上から視た場合に、排出管21は、仕切り壁17に設けられた貫通孔17aの位置に対して周方向の位相が180°ずれた位置に形成される。これにより、仕切り壁17に設けられた貫通孔17aから第一貯留部15内に供給された冷却液Cが、排出管21に至るまでの流路が長くなり、第一貯留部15における冷却液Cの滞在時間が延び、少ない量の冷却液Cで高い冷却効果を得ることができる。
 排出管21は、仕切り壁17、第二貯留部16及び底壁19の貫通孔19aを介して、第三貯留部18の内部に挿通された状態で、ガラス溶融炉1の炉外まで延在している。なお、本実施形態では、排出管21は、小径部9の底壁22を介して小径部9の外部に延在している。排出管21の外径は、第三貯留部18の外径よりも小さい。そのため、第三貯留部18内に排出管21が挿通された状態でも、第三貯留部18のうち、排出管21の外部に位置する部分(第三貯留部18と排出管21との間の隙間)で、冷却液Cを第二貯留部16に供給できる。
 排出管21の上端は、仕切り壁17よりも高い位置に設けられている。そのため、排出路としての排出管21の上端の高さが、供給路としての仕切り壁17の貫通孔17aの上端の高さよりも高くなっている。その結果、図5に示すように、第一貯留部15内の冷却液Cの液面CLが、排出管21の上端よりも低くなれば、第一貯留部15内の冷却液Cの外部への排出が停止される。一方、図6に示すように、第一貯留部15内の冷却液Cの液面CLが、排出管21の上端よりも高くなれば、第一貯留部15内の冷却液Cが排出管21を通じて外部へ排出される。これにより、第一貯留部15内に所定量の冷却液Cが貯留されるため、連結部材7の周辺の冷却効果を維持できる。
 次に、以上のように構成された製造装置によるガラス物品の製造方法を説明する。
 本製造方法は、上述のように、溶融工程を備え、必要に応じて、溶融工程で得られた溶融ガラスに清澄処理を施す清澄工程、溶融工程を経た溶融ガラスを攪拌する均質化工程、均質化工程を経た溶融ガラスからガラス物品を成形する成形工程などをさらに備える。
 図1及び図2に示すように、溶融工程では、電極4を用いて、ガラス溶融炉1内でガラス原料Grを加熱して溶融する。なお、ガラス原料Gr及び/又は溶融ガラスGmを加熱するために、溶融ガラスGmの液面よりも上方で火炎を形成するバーナー(図示省略)を併用してもよい。
 溶融工程では、図2~図6に示すように、電極4の通電時に、冷却機構13,14を用いて電極4を冷却する。具体的には、ガラス溶融炉1の炉外において、小径部9の第三貯留部18内に貫通孔20aを通じて冷却液Cが供給される。第三貯留部18内に供給された冷却液Cは、貫通孔19aを通じて第二貯留部16内に供給される。第二貯留部16内に供給された冷却液Cは、貫通孔17aを通じて第一貯留部15内に供給される。第一貯留部15内に供給された冷却液Cは、その液面CLが排出管21の上端よりも高い場合(図6を参照)、排出管21を通じてガラス溶融炉1の炉外に排出される。一方、第一貯留部15内に供給された冷却液Cは、その液面CLが排出管21の上端よりも低い場合(図5を参照)、排出管21を通じてガラス溶融炉1の炉外に排出されず、第一貯留部15内にとどまる。このように冷却液Cを流通させることにより、連結部材7の周辺が冷却される。連結部材7の周辺の冷却温度は、例えば、1000℃以下であることが好ましく、900℃以下であることがより好ましく、800℃以下であることがさらに好ましい。その下限は例えば700℃以上とすることができる。
 ここで、溶融工程では、図1に示すように、ガラス溶融炉1内に供給されたガラス原料Grとしてのバッチ層Gaと、ガラス原料Grの加熱溶融に伴い生じる泡層Gbとが、溶融ガラスGmの表面を覆っていてもよい。泡層Gbは、例えば、ガラス原料Grに起因して炭酸ガス(COやCO)、Oガス、SOガスなどのガスが発生するのに伴って形成される。図1では、溶融ガラスGmの表面をバッチ層Gaと泡層Gbが覆うが、溶融ガラスGmの表面を覆う泡層Gbの上にバッチ層Gaが位置してもよい。
 なお、本発明の実施形態について説明したが、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更を施すことが可能である。
 上記の実施形態では、連結部材7が、第一貯留部15の上方に配置され、横から視た場合(側面視の場合)に、連結部材7の位置が、第一貯留部15の位置と上下方向で重複しない場合を説明したが、連結部材7の位置が、第一貯留部15の位置と上下方向で重複していてもよい。この場合、第一貯留部が形成された上下方向位置において、連結部材7の一部が、第一貯留部15の内周面15bよりも内側の空間に配置される。
 上記の実施形態において、電極4の数や配置位置は、ガラス溶融炉1の大きさ等に応じて適宜変更できる。例えば、電極4は、底壁1dに代えて側壁1cに配置してもよい。電極4を側壁1cに設ける場合、電極4は長手方向が水平方向に沿うように配置される。この場合、小径部9は、大径部8の中心から上方に偏芯した位置に設けられることが好ましい。このようにすれば、第一貯留部15において、供給路として機能する貫通孔17aが下方、排出路として機能する排出管21が上方に配置される。そのため、第一貯留部15内に所定量の冷却液Cが貯留され、連結部材7の周辺の冷却効果を維持しやすくなる。
 上記の実施形態では、小径部9が、大径部8の中心から外周側に偏芯した位置で大径部8と一体化されている場合を説明したが、これに限定されない。小径部9は、大径部8の中心で大径部8と一体化されていてもよい。ただし、大径部8及び小径部9に冷却液Cを流通させる冷却機構13,14を設ける場合には、冷却液Cの流路長を長くして冷却効果を高める観点から、小径部9は、大径部8の中心から外周側に偏芯した位置で大径部8と一体化されていることが好ましい。
 上記の実施形態において、ガラス物品は、例えば、板ガラス、ガラスロール(ガラスフィルムをロール状に巻いたもの)、ガラス繊維、ガラス球、ガラス管、ガラスブロック、ガラス瓶などとすることができ、これら以外の任意の形状であってもよい。ガラス物品が板ガラスやガラスロールの場合、例えば、オーバーフローダウンドロー法、スロットダウンドロー法、フロート法、リドロー法等の成形方法が用いられる。なお、平滑な表面を得るためには、成形方法としてオーバーフローダウンドロー法を用いることが好ましい。
1       ガラス溶融炉
1c      側壁
1d      底壁
2       原料投入装置
3       移送流路
4       電極
5       電極ヘッド
6       支持体
7       連結部材
8       大径部
9       小径部
10a~10e 耐火煉瓦
13      冷却機構
14      冷却機構
15      第一貯留部
16      第二貯留部
17      仕切り壁
17a     貫通孔
18      第三貯留部
19      底壁
19a     貫通孔
20      側壁
20a     貫通孔
21      排出管
C       冷却液
D1      電極ヘッドの外径
D2      大径部の外径
D3      小径部の外径
Gm      溶融ガラス
Gr      ガラス原料
 

Claims (9)

  1.  ガラス溶融炉の炉内の溶融ガラスに浸漬された状態で、前記ガラス溶融炉の底壁又は側壁に配置される電極であって、
     前記溶融ガラスと接触する電極ヘッドと、
     一端が前記電極ヘッドに装着され、他端が前記ガラス溶融炉の炉外に配置される支持体と、
     前記電極ヘッドと前記支持体とを連結する連結部材と、を備え、
     前記支持体は、前記連結部材を介して前記電極ヘッドが装着される大径部と、前記大径部よりも前記ガラス溶融炉の炉外側に位置する小径部と、を備え、
     前記電極ヘッド及び大径部の外径が、前記小径部の外径よりも大きいことを特徴とする電極。
  2.  前記大径部は、内部に冷却液を流通させる冷却機構を有する請求項1に記載の電極。
  3.  前記冷却機構は、前記連結部材寄りに設けられ、前記冷却液を貯留可能な第一貯留部と、前記第一貯留部よりも前記ガラス溶融炉の炉外側に設けられ、前記冷却液を貯留可能な第二貯留部と、を備え、
     前記第一貯留部と前記第二貯留部との間で前記冷却液が流通可能である請求項2に記載の電極。
  4.  前記第一貯留部が円環状空間であり、前記第二貯留部が円柱状空間である請求項3に記載の電極。
  5.  前記電極は、前記底壁に配置され、
     前記第二貯留部から前記第一貯留部に前記冷却液を供給する供給路と、前記第一貯留部から外部に前記冷却液を排出する排出路と、を備え、
     前記第一貯留部内における前記排出路の上端の高さが、前記第一貯留部内における前記供給路の上端の高さよりも高い請求項3又は4に記載の電極。
  6.  前記小径部は、内部に冷却液を流通させる冷却構造を有し、
     前記冷却液は、前記大径部の中心から外周側に偏芯した位置で、前記小径部から前記大径部に供給される請求項2又は3に記載の電極。
  7.  前記電極ヘッドの外径(mm)を前記電極ヘッドの長さ(mm)で除した値が、0.8~1.2である請求項1又は2に記載の電極。
  8.  請求項1又は2に記載の電極を備えるガラス溶融炉。
  9.  請求項8に記載のガラス溶融炉を用いて、ガラス原料を加熱溶融して溶融ガラスを生成する溶融工程を備えるガラス物品の製造方法。
     
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