CN107399902A

CN107399902A - 熔化方法和无碱玻璃板的制造方法

Info

Publication number: CN107399902A
Application number: CN201710220434.6A
Authority: CN
Inventors: 广濑元之; 内田树; 内田一树
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 2016-04-08
Filing date: 2017-04-06
Publication date: 2017-11-28
Anticipated expiration: 2037-04-06
Also published as: KR20170115958A; CN107399902B; TW201806882A; JP6631372B2; KR102255639B1; TWI704111B; JP2017186217A

Abstract

本发明涉及熔化方法和无碱玻璃板的制造方法。本发明涉及熔化方法，其为使玻璃的原料在熔化炉中熔融的熔化方法，所述熔化炉具备：将要被投入所述原料的第1室21、第1室燃烧器26、将要被从第1室21供给熔融玻璃14的第2室31、第2室燃烧器36、和炉喉41，所述熔化方法的特征在于，原料为SiO₂含量为54质量％～73质量％、B₂O₃含量为0.1质量％～12质量％的无碱玻璃的原料，各个第1室燃烧器26和各个第2室燃烧器36使用氧气助燃燃烧器和空气助燃燃烧器中的任一者，全部第1室燃烧器26的每1小时的总燃烧热量的50％～100％由氧气助燃燃烧器产生，全部第2室燃烧器36的每1小时的总燃烧热量的30％～75％由氧气助燃燃烧器产生。

Description

熔化方法和无碱玻璃板的制造方法

技术领域

本发明涉及熔化方法和无碱玻璃板的制造方法。

背景技术

熔化炉为使无碱玻璃的原料熔融的装置。熔化炉具备：将要被投入原料的第1室、在第1室的上部空间形成火焰的第1室燃烧器、将要被从第1室供给将原料熔融而得到的熔融玻璃的第2室、在第2室的上部空间形成火焰的第2室燃烧器、和连接第1室的下部和第2室的下部的炉喉。

第1室燃烧器、第2室燃烧器通过将天然气、重油等燃料与气体混合并进行燃烧而形成火焰。将主要使用空气作为气体的燃烧器称为空气助燃燃烧器，将主要使用氧气作为气体的燃烧器称为氧气助燃燃烧器。

在空气助燃燃烧器的情况下，占空气的大部分的氮气对燃烧没有帮助而被排气至熔化炉外。另一方面，在氧气助燃燃烧器的情况下，与空气助燃燃烧器的情况相比，排气量较少，因此热效率高，CO₂排出量、NO_x排出量少。

也可以使用利用将空气和氧气混合而得到的混合气体的燃烧器(例如，参见专利文献1)。在这种情况下，与氧气助燃燃烧器的情况相比自不必说，即使与空气助燃燃烧器的情况相比，有时NO_x排出量也变多(例如，参见非专利文献1)。详细而言，混合气体中的氧气浓度为大于25体积％且小于93体积％的情况下，与空气助燃燃烧器的情况相比，NO_x排出量变多。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2000-128549号公报

非专利文献

非专利文献1：R&D神户制钢技报，第51卷、第2期(2001年9月)、第8～12页、“酸素富化空気による省エネルギと低NO_x燃焼に関する研究(关于利用富氧空气的节能和低NO_x燃烧的研究)”

发明内容

发明所要解决的问题

在无碱玻璃的情况下，与一般的钠钙玻璃的情况相比，原料的熔化温度高，在第1室内的熔融玻璃的液面上泡层容易形成(張りやすい)。泡层为小气泡的集合体，气泡是由原料的热分解造成的气体的生成等引起的。泡层在无碱玻璃的SiO₂含量为54质量％～73质量％的情况下特别容易形成。

具有泡层时，熔融玻璃表面变得难以直接暴露于上部空间的气氛。因此，来自燃烧器的火焰对熔融玻璃的热辐射被阻挡，熔融玻璃的加热效率低。

在一般的含有碱成分的玻璃的情况下，熔融玻璃中的碱含量越多，熔融玻璃中的B₂O₃越容易挥发。B₂O₃例如以钠化合物的形式挥发。

与此相对，在熔融玻璃中几乎不含有Na等碱成分的无碱玻璃的情况下，熔融玻璃中的水分浓度、或上部空间的气氛中的水分浓度越高，熔融玻璃中的B₂O₃越容易挥发。

熔融玻璃中的水分量、或上部空间的气氛中的水分量依赖于燃烧器的种类。在氧气助燃燃烧器的情况下，与空气助燃燃烧器的的情况相比，燃烧后的气体中所含的水分浓度高，熔融玻璃中的B₂O₃容易挥发。认为B₂O₃以氢化物的形式挥发。

另外，熔融玻璃中的水分浓度高时，除了熔融玻璃中的B₂O₃以外，水分也变得容易挥发，因此熔融玻璃变得不均质，在最终得到的无碱玻璃板上容易产生波筋或条纹(ream)。

本发明是鉴于上述课题而完成的，其主要目的在于提供可以隔着泡层有效地加热熔融玻璃、且可以抑制熔融玻璃中的B₂O₃和水分的挥发的熔化方法等。

用于解决问题的手段

为了解决上述课题，根据本发明的一个方式，

提供一种熔化方法，其为使玻璃的原料在熔化炉中熔融的熔化方法，

所述熔化炉具备：

将要被投入所述原料的第1室、

在所述第1室的上部空间形成火焰的第1室燃烧器、

将要被从所述第1室供给将所述原料熔融而得到的熔融玻璃的第2室、

在所述第2室的上部空间形成火焰的第2室燃烧器、和

连接所述第1室的下部和所述第2室的下部的炉喉，

所述熔化方法的特征在于，

所述原料为SiO₂含量为54质量％～73质量％、B₂O₃含量为0.1质量％～12质量％的无碱玻璃的原料，

各个所述第1室燃烧器和各个所述第2室燃烧器使用氧气助燃燃烧器和空气助燃燃烧器中的任一者，

全部所述第1室燃烧器的每1小时的总燃烧热量的50％～100％由所述氧气助燃燃烧器产生，

全部所述第2室燃烧器的每1小时的总燃烧热量的30％～75％由所述氧气助燃燃烧器产生。

发明效果

根据本发明的一个方式，提供一种熔化方法，所述熔化方法可以隔着泡层有效地加热熔融玻璃、且可以抑制熔融玻璃中的B₂O₃和水分的挥发。

附图说明

图1为表示根据本发明的一个实施方式的无碱玻璃板的制造方法的流程图。

图2为表示在图1的熔化工序中使用的熔化炉的剖视图。

图3为表示根据第1变形例的熔化炉的剖视图。

图4为表示根据第2变形例的熔化炉的剖视图。

图5为表示根据第3变形例的熔化炉的剖视图。

附图标记

12 无碱玻璃的原料

14 熔融玻璃

16 泡层

21 第1室

22 第1室的底壁

23 第1室的上游侧壁

23a 原料的投入口

24 第1室的下游侧壁

25 第1室的顶板

26 第1室燃烧器

31 第2室

32 第2室的底壁

33 第2室的上游侧壁

34 第2室的下游侧壁

35 第2室的顶板

36 第2室燃烧器

41 炉喉

具体实施方式

以下，参考附图对本发明的具体实施方式进行说明。在各附图中，对于相同或对应的构成，标注相同或对应的符号并省略说明。本说明书中，表示数值范围的“～”是指包含其前后的数值的范围。

图1为表示根据本发明的一个实施方式的无碱玻璃板的制造方法的流程图。无碱玻璃板的制造方法具有熔化工序S12和成形工序S14。

无碱玻璃为实质上不含有Na₂O、K₂O、Li₂O等碱金属氧化物的玻璃。本发明的无碱玻璃中，碱金属氧化物的含量的总和为0.2质量％以下。

无碱玻璃例如以氧化物基准的质量百分率表示含有：

SiO₂：54％～73％

Al₂O₃：10％～23％

B₂O₃：0.1％～12％

MgO：0～12％

CaO：0～15％

SrO：0～16％

BaO：0～15％

MgO+CaO+SrO+BaO：8％～26％。

在兼顾高应变点和高熔化性的情况下，无碱玻璃以氧化物基准的质量％表示优选含有：

SiO₂：58％～66％

Al₂O₃：15％～22％

B₂O₃：5％～12％

MgO：0～8％

CaO：0～9％

SrO：3％～12.5％

BaO：0～2％

MgO+CaO+SrO+BaO：9％～18％。

特别是在希望得到高应变点的情况下，无碱玻璃以氧化物基准的质量％表示优选含有：

SiO₂：54％～73％

Al₂O₃：10.5％～22.5％

B₂O₃：0.1％～5.5％

MgO：0～10％

CaO：0～9％

SrO：0～16％

BaO：0～2.5％

MgO+CaO+SrO+BaO：8％～26％。

在得到高应变点的情况下，无碱玻璃的B₂O₃含量优选为9质量％以下，更优选为5质量％以下，进一步优选为3质量％以下，特别优选为2质量％以下。

另外，在得到高熔化性的情况下，无碱玻璃的B₂O₃含量优选为0.3质量％以上，更优选为0.5质量％以上，进一步优选为1质量％以上。

无碱玻璃的应变点优选为650℃以上，更优选为670℃以上，进一步优选为700℃以上。

无碱玻璃的T₂(是成为熔化的基准的温度，相当于粘度为10²dPa·s时的温度)比一般的钠钙玻璃的T₂高100℃以上。无碱玻璃的T₂优选为1600℃～1820℃，更优选为1610℃～1770℃，进一步优选为1620℃～1720℃。

表示无碱玻璃板的水分量的β-OH优选为0.2mm^-1～0.4mm^-1，更优选为0.2mm^-1～0.35mm^-1。β-OH的值越高，意味着水分量越多。在水分浓度高的气氛下进行熔化时，该值变高。β-OH的值B通过测定无碱玻璃板的板厚C和透射率T、并将其测定结果代入下式而计算。在无碱玻璃板的透射率的测定中，使用普通的傅立叶变换红外分光光度计(FT-IR)。

B＝(1/C)log₁₀(T1/T2)

T1：参比波数4000/cm下的无碱玻璃板的透射率(单位：％)

T2：羟基吸收波数3570/cm附近的无碱玻璃板的最小透射率(单位：％)

无碱玻璃板可以用作液晶显示器、有机电致发光(有机EL)显示器等显示器用的基板、磁盘用的基板等。无碱玻璃板的用途可以多种多样。虽然之后详细描述，但根据本实施方式，可以得到气泡等缺陷少且均质的无碱玻璃板，因此特别适合于要求高品质的液晶显示器用的基板。

在图1所示的熔化工序S12中，将无碱玻璃的原料投入熔化炉中，将原料熔融而得到熔融玻璃。

无碱玻璃的原料的熔融性影响泡层的形成。原料中，作为SiO₂源的硅砂最难熔融。硅砂的中值粒径D₅₀优选为250μm以下，更优选为240μm以下，进一步优选为230μm以下。硅砂的中值粒径D₅₀为250μm以下时，原料的熔融性变得良好，可以抑制二氧化硅未熔融杂质的产生。

另外，硅砂的中值粒径D₅₀优选为90μm以上，更优选为120μm以上，进一步优选为150μm以上。硅砂的中值粒径D₅₀为90μm以上时，可以抑制熔融玻璃中的水分浓度变高，而且可以抑制熔融玻璃中的B₂O₃和水分挥发。需要说明的是，硅砂的中值粒径D₅₀小于90μm时，粒子的表面积增大，附着大量水分，因此熔融玻璃中的水分浓度变高。

在此，中值粒径D₅₀是指通过激光衍射法而测量得到的粉体的粒度分布中、累积频率为50％时的粒径。

在图1所示的成形工序S14中，将熔融玻璃成形为板状。成形方法可以为常规方法，可以列举例如：浮法、熔融法等。

浮法是将熔融玻璃连续地供给至熔融金属(例如熔融锡)之上，在熔融金属之上使熔融玻璃沿水平方向流动，由此成形为带板状。

熔融法也被称为溢流下拉法，使从流槽向左右两侧溢出的熔融玻璃沿着流槽的左右两侧面流下，使在流槽的下端合流后的熔融玻璃进一步向下方向流动，从而成形为带板状。

需要说明的是，可以在熔化工序S12和成形工序S14之间设置有澄清装置(例如减压脱泡装置)、搅拌装置(例如搅拌用搅拌器)。

图2为表示在图1的熔化工序中使用的熔化炉的剖视图。熔化炉具有第1室21、第1室燃烧器26、第2室31、第2室燃烧器36和炉喉41等。

第1室21为将要被投入无碱玻璃的原料12的室。第1室21将原料12熔融，并存储熔融玻璃14。第1室21由水平的底壁22、相对于底壁22垂直的上游侧壁23、相对于上游侧壁23平行的下游侧壁24、顶板25(例如拱形顶板)等围成。下游侧壁24如图2所示达到至顶板25，但只要比泡层16高即可，也可以如图3所示未达到至顶板25。在上游侧壁23形成有原料12的投入口23a。

第1室燃烧器26通过将天然气、重油等燃料与气体混合并进行燃烧而形成火焰。第1室燃烧器26在第1室21的上部空间形成火焰，对从投入口23a投入的原料12等进行加热。原料12通过第1室燃烧器26形成的火焰的辐射热等而被熔融，缓慢地熔化成熔融玻璃14。

第1室燃烧器26从连接上游侧壁23与下游侧壁24的左右两侧壁的开口部向第1室21喷出火焰。第1室燃烧器26可以连续地喷出火焰，也可以间歇地喷出火焰。

第1室燃烧器26分别配设于所述左右两侧壁。第1室燃烧器26可以夹着第1室21而左右对称地配置，也可以夹着第1室21而交错配置，也可以一部分左右对称地配置而一部分交错配置。

各个第1室燃烧器26使用空气助燃燃烧器、氧气助燃燃烧器中的任一者。多个第1室燃烧器26之中，可以全部为氧气助燃燃烧器，也可以一部分为氧气助燃燃烧器而其余为空气助燃燃烧器。

本说明书中，空气助燃燃烧器是指主要使用空气作为混合于燃料的气体的燃烧器，是指气体的氧气浓度为25体积％以下的燃烧器。气体的氧气浓度为25体积％以下即可，可以使用空气与氧气的混合气体，也可以仅使用空气。

另外，本说明书中，氧气助燃燃烧器是指主要使用氧气作为混合于燃料的气体的燃烧器，是指气体的氧气浓度为93体积％以上的燃烧器。气体的氧气浓度为93体积％以上即可，可以使用氧气和空气的混合气体，也可以仅使用氧气。

各个第1室燃烧器26使用空气助燃燃烧器、氧气助燃燃烧器中的任一者，因此可以减小NO_x排出量。

为了辅助利用第1室燃烧器26而进行的熔融玻璃14的加热，可以在第1室21的熔融玻璃14内设置对熔融玻璃14进行通电加热的电极。

优选在第1室21的上部空间不导入氮气等干燥气体。可以防止热效率的降低、排气量的增加。

第2室31为将要被从第1室21供给将原料12熔融而得到的熔融玻璃14的室。第2室31对熔融玻璃14进行澄清、或者进行温度调节。第2室31由水平的底壁32、相对于底壁32垂直的上游侧壁33、相对于上游侧壁33平行的下游侧壁34、顶板35等围成。在下游侧壁34的下部形成有熔融玻璃14的取出口34a。

第2室31的底壁32与第1室21的底壁22如图2所示被一体化，但也可以如图4所示不被一体化。另外，可以如图4所示在第2室31的底壁32与第1室21的底壁22间存在高差D。需要说明的是，第2室31的底壁32和第1室21的底壁22无论哪个高均可以。

在图2～4中，第2室31的上游侧壁33与第1室21的下游侧壁24被一体化，但也可以如图5所示不被一体化。

在图2～4中，第2室的顶板35与第1室21的顶板25被一体化，但它们也可以不被一体化。作为第2室的顶板35和第1室21的顶板25不被一体化的情况而言，可以列举例如如图5所示第1室21的下游侧壁24与第2室31的上游侧壁33不被一体化的情况。

第2室燃烧器36通过使天然气、重油等燃料与气体混合并进行燃烧而形成火焰。第2室燃烧器36在第2室31的上部空间形成火焰，对由第1室21供给的熔融玻璃14进行加热。

第2室燃烧器36从连接上游侧壁33与下游侧壁34的左右两侧壁的开口部向第2室31喷出火焰。第2室燃烧器36可以连续地喷出火焰，也可以间歇地喷出火焰。

第2室燃烧器36分别配设于连接上游侧壁33和下游侧壁34的左右两侧壁。第2室燃烧器36可以夹着第2室31而左右对称地配置，也可以夹着第2室31而交错配置，也可以一部分左右对称地配置而一部分交错配置。

各个第2室燃烧器36使用空气助燃燃烧器、氧气助燃燃烧器中的任一者。多个第2室燃烧器36之中，一部分为氧气助燃燃烧器而其余为空气助燃燃烧器。因此，可以减小NO_x排出量。

为了辅助利用第2室燃烧器36而进行的熔融玻璃14的加热，可以在第2室31的熔融玻璃14内设置对熔融玻璃14进行通电加热的电极。

优选在第2室31的上部空间不导入氮气等干燥气体。可以防止热效率的降低、排气量的增加。

炉喉41连接第1室21的下部与第2室31的下部。炉喉41由熔融玻璃14充满。可以设置多个炉喉41。第1室21的熔融玻璃14经由炉喉41而供给至第2室31。

炉喉41的入口在图2中形成于第1室21的下游侧壁24，但也可以形成于第1室21的底壁22。同样地，炉喉41的出口在图2中形成于第2室31的上游侧壁33，但也可以形成于第2室31的底壁32。

顺便说一下，无碱玻璃的T₂比一般的钠钙玻璃的T₂高100℃以上。因此，在本实施方式中，使用第1室燃烧器26和第2室燃烧器36这两者对熔融玻璃14进行加热。

在无碱玻璃的情况下，与一般的钠钙玻璃的情况相比，原料12的熔化温度高，泡层16容易在第1室21内的熔融玻璃14的液面上形成。泡层16为小气泡的集合体，气泡是由原料12的热分解造成的气体的生成等引起的。泡层16在无碱玻璃的SiO₂含量为54质量％～73质量％的情况下特别容易形成。泡层16阻挡来自第1室燃烧器26的火焰对熔融玻璃14的热辐射。

因此，在本实施方式中，使全部第1室燃烧器26的每1小时的总燃烧热量的50％～100％(优选为55％～100％，更优选为60％～100％)由氧气助燃燃烧器产生。

在空气助燃燃烧器的情况下，占空气的大部分的氮气对燃烧没有帮助而被排气至熔化炉之外。另一方面，在氧气助燃燃烧器的情况下，与空气助燃燃烧器的情况相比，排气量少，因此热效率高，CO₂排出量、NO_x排出量少。

如果全部第1室燃烧器26的每1小时的总燃烧热量的50％～100％由氧气助燃燃烧器产生，则即使隔着泡层16也可以有效地加热熔融玻璃14，可以以较少的燃料将熔融玻璃14加热至所期望的温度。总燃烧热量可以通过对在各燃烧器中所使用的燃料完全燃烧的情况下所产生的热量进行求和而求出。

将在第1室21中熔融后的熔融玻璃14供给至第2室31。由于通过炉喉41而将熔融玻璃14供给至第2室31，因此在几乎不受到第1室21的泡层16的影响的情况下将均质的熔融玻璃14供给至第2室31，因此在第2室31中，与第1室21不同，几乎不形成泡层16。

在第2室31中，熔融玻璃14的液面露出，熔融玻璃14暴露于第2室31的上部空间的气氛中。第2室31的上部空间的气氛中的气体溶入至熔融玻璃14中。

顺便说一下，在一般的含碱玻璃的情况下，熔融玻璃中的碱含量越多，熔融玻璃中的B₂O₃越容易挥发。B₂O₃例如以钠化合物的形式挥发。

熔融玻璃中的水分量、或上部空间的气氛中的水分量依赖于燃烧器的种类。在氧气助燃燃烧器的情况下，与空气助燃燃烧器的情况相比，燃烧后的气体中所含的水分浓度高，熔融玻璃中的B₂O₃容易挥发。

因此，在本实施方式中，使全部第2室燃烧器36的每1小时的总燃烧热量的30％～75％(优选为35％～75％，更优选为45％～75％，进一步优选为50％～75％)由氧气助燃燃烧器产生。另外，在本实施方式中，第1室21的氧气助燃燃烧器的每1小时的燃烧热量相对于全部第1室燃烧器26的每1小时的总燃烧热量的比例(以下，称为第1室21的氧气燃烧比率)可以大于第2室31的氧气助燃燃烧器的每1小时的燃烧热量相对于全部第2室燃烧器36的每1小时的总燃烧热量的比例(以下，称为第2室31的氧气燃烧比率)。

第1室21的氧气燃烧比率通过对于多个第1室燃烧器26变更空气助燃燃烧器和氧气助燃燃烧器的设置个数、或燃料和气体的流量而进行调节。同样地，第2室31的氧气燃烧比率通过对于多个第2室燃烧器36变更空气助燃燃烧器和氧气助燃燃烧器的设置个数、或燃料和气体的流量而进行调节。

在此，在第1室21中，形成泡层16，从而熔融玻璃14中的B₂O₃变得难以挥发至上部空间，因此即使氧气燃烧比率大，B₂O₃的挥发也不那么成问题。但是，在第2室31中，几乎不形成泡层16，因此为了抑制B₂O₃的挥发，需要减小氧气燃烧比率。

在本实施方式中，通过将第2室31的氧气燃烧比率设定为75％以下，可以抑制B₂O₃的挥发。另外，通过将第2室31的氧气燃烧比率设定为30％以上，可以减小NO_x排出量。

第1室21的上游端与下游端的在流动方向(图2中的左右方向)上的距离L1优选为基准距离L0的50％～75％，更优选为基准距离L0的55％～70％。另外，第2室31的上游端与下游端的在流动方向(图2中的左右方向)上的距离L2优选为基准距离L0的10％～40％，更优选为基准距离L0的15％～35％。基准距离L0为第1室21的上游端与第2室31的下游端的在流动方向上的距离。

距离L1为基准距离L0的50％～75％、且距离L2为基准距离L0的10％～40％时，可以在第1室21和第2室31中均衡地加热熔融玻璃14。

在本发明的一个实施方式中，设定为：第一室燃烧器26中，在距第1室21的上游端的距离为0.5L1以上的区域中设置的第1室燃烧器26的每1小时的总燃烧热量的60％以上(优选为65％以上，更优选为70％以上，进一步优选为80％以上)由氧气助燃燃烧器产生。

如果设置在所述区域中的第1室燃烧器26的每1小时的总燃烧热量的60％以上由氧气助燃燃烧器产生，则排气体量变少，因此可以有效地加热熔融玻璃14，并且可以以较少的气体使用量制造无碱玻璃板。另外，为了促进玻璃的熔化、均质性，可以在第1室21和/或第2室31的底壁22、32设置例如鼓泡器(bubbler)等。

鼓泡器在熔化炉的整个宽度方向(垂直于图2纸面的方向)上通过隔开规定的间隔(pitch)而进行配设，形成在第1室21内和/或第2室31中的熔融玻璃14的循环流。在整个宽度方向(垂直于图2纸面的方向)上配设成1列的鼓泡器的个数优选为5个～30个，更优选为7个～25个。多个鼓泡器在整个宽度方向(垂直于图2纸面的方向)上可以等间隔地配设，也可以非等间隔地配设。另外，多个鼓泡器也可以为2列以上。

各个鼓泡器的内径优选为10mm～300mm，更优选为20mm～200mm。各个鼓泡器的内径为10mm以上时，可以抑制鼓泡器的由熔融玻璃14所导致的堵塞。各个鼓泡器的内径为300mm以下时，可以确保熔融玻璃14的循环流的滞留时间为规定的时间，因此可以促进熔融玻璃14的均质化。

对于由鼓泡器供给的气体而言，可以使用空气、氮气、氧气、氦气、氩气等。在使用铂或铂合金作为鼓泡器的材料的情况下，对于由鼓泡器供给的气体而言，优选使用氮气、氦气、或氩气等不含氧的气体。气体的流量优选为0.3L/分钟～20L/分钟，更优选为0.5L/分钟～10L/分钟。气体的流量为0.3L/分钟以上时，可以抑制鼓泡器的由熔融玻璃14导致的堵塞。气体的流量为20L/分钟以下时，可以抑制由气体的使用而带来的玻璃物品的制造成本。

以上，对熔化炉、熔化方法、无碱玻璃板的制造方法、无碱玻璃的实施方式进行了说明，但是本发明不限于上述的实施方式，在不脱离本发明的范围的前提下，可以对上述的实施方式加以各种变形和置换。

例如，上述实施方式的熔化炉具有第1室21和第2室31，其可以还具有将要被从第2室31供给熔融玻璃14的第3室。熔化炉的室数可以为4个以上。

实施例

以下，对本发明的实施例和比较例进行具体的说明。需要说明的是，本发明并不限于这些记载。

对于上述的熔化炉，通过变更第1室21和/或第2室31的氧气燃烧比率，从而调节了第1室21和第2室31中的上部空间的气氛中的水分浓度。对于水分浓度而言，基于由第1室燃烧器26和第2室燃烧器36所燃烧的燃料和气体的组成等，计算燃烧后的气体中所含的水分浓度，并考虑燃烧后的气体向熔化炉外流动的情况而进行了计算。另外，计算了熔化炉的空气助燃燃烧器中使用的燃烧空气的总流量。将结果示于表1。例1～例3为实施例，例4～例6为比较例。

熔化炉中的各部分的尺寸如下所示。

基准距离L0：15m

距离L1：10m

距离L2：5m

从熔融玻璃表面起到第1室的顶板25和第2室的顶板35为止的距离：8m

第1室燃烧器26和第2室燃烧器36的一部分为氧气助燃燃烧器，其余为空气助燃燃烧器。第1室燃烧器26和第2室燃烧器36的燃料为天然气。例1～例6中，变更了第1室21和/或第2室31的氧气燃烧比率使得熔化炉的总加热量相同。在此，熔化炉的总加热量是指从第1室燃烧器26的总燃烧热量与第2室燃烧器36的总燃烧热量的和中减去排出气体的热量而算出的值。

表1

例1～3中，第1室21的氧气燃烧比率为50％～100％，第2室31的氧气燃烧比率为30％～75％，第2室31中的上部空间的气氛中的平均水分浓度为19％～23％。

另一方面，例4中，第1室21的氧气燃烧比率为50％～100％，第2室31的氧气燃烧比率为大于75％，第2室31中的上部空间的气氛中的平均水分浓度为40％。

如上所述，第2室31中的上部空间的气氛中的水分浓度高时，B₂O₃变得容易挥发，因此可知，第1室21的氧气燃烧比率为50％～100％、且第2室31的氧气燃烧比率为30％～75％的熔化方法可以抑制B₂O₃的挥发。

另外，例1～3中，熔化炉的燃烧空气总流量以将例1设为100的相对值计为100～180。

另一方面，例5中，第1室21的氧气燃烧比率为50％～100％，第2室31的氧气燃烧比率为小于30％，熔化炉的燃烧空气总流量为229。另外，例6中，第2室31的氧气燃烧比率为30％～75％，第1室21的氧气燃烧比率为小于50％，熔化炉的燃烧空气总流量为250。

可知，第1室21的氧气燃烧比率为50％～100％、且第2室31的氧气燃烧比率为30％～75％的熔化方法可以减小熔化炉的燃烧空气总流量，并且可以减小NO_x排出量。

由以上可知，第1室21的氧气燃烧比率为50％～100％、且第2室31的氧气燃烧比率为30％～75％的熔化方法除了可以抑制B₂O₃的挥发之外，还可以减小NO_x排出量。

本申请基于2016年4月8日申请的日本专利申请2016-078125，将其内容作为参考并入本说明书中。

Claims

1.一种熔化方法，其为使玻璃的原料在熔化炉中熔融的熔化方法，

所述熔化炉具备：

将要被投入所述原料的第1室、

在所述第1室的上部空间形成火焰的第1室燃烧器、

在所述第2室的上部空间形成火焰的第2室燃烧器、和

连接所述第1室的下部和所述第2室的下部的炉喉，

所述熔化方法的特征在于，

2.如权利要求1所述的熔化方法，其中，所述原料中所含的硅砂的中值粒径D₅₀为90μm以上且250μm以下。

3.如权利要求1或2所述的熔化方法，其中，以氧化物基准的质量％表示，所述无碱玻璃含有：

SiO₂：54％～73％

Al₂O₃：10％～23％

B₂O₃：0.1％～12％

MgO：0～12％

CaO：0～15％

SrO：0～16％

BaO：0～15％

MgO+CaO+SrO+BaO：8％～26％。

4.一种无碱玻璃板的制造方法，其中，所述无碱玻璃板的制造方法具有：

包含权利要求1～3中任一项所述的熔化方法的熔化工序；和将在所述熔化工序中熔融后的熔融玻璃成形为板状的成形工序。