JP2006219371A - Vacuum degassing apparatus for molten glass and its manufacturing method - Google Patents

Vacuum degassing apparatus for molten glass and its manufacturing method Download PDF

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Yusuke Takei
祐輔 竹居
Michito Sasaki
道人 佐々木
Shigekuni Inoue
滋邦 井上
Junji Tanigaki
淳史 谷垣
Masataka Matsuwaki
正隆 松脇
Mitsuo Sugimoto
光夫 杉本
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vacuum degassing apparatus whose conduit is made of dense refractory bricks, wherein the leakage of molten glass from the conduit is prevented, to thereby extend the duration of the apparatus. <P>SOLUTION: In the vacuum degassing apparatus, a vacuum degassing tank, at least a part of a riser tube and at least a part of a downcomer each has an inner surface brick layer, at least one back-up brick layer formed behind the inner surface brick layer and a ramming material layer. The inner surface brick layer composes the conduit that directly comes into contact with the molten glass and is formed by piling up the dense refractory bricks, the back-up brick layer is formed by piling up the refractory bricks, and the ramming material layer is formed by filling a ramming material into a gap between the inner surface brick layer and the back-up brick layer. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、連続的に供給される溶融ガラスから気泡を除去するための溶融ガラスの減圧脱泡装置およびその製作方法に関する。   The present invention relates to a vacuum degassing apparatus for molten glass for removing bubbles from continuously supplied molten glass and a method for manufacturing the apparatus.

従来より、成形されたガラス製品の品質を向上させるために、図4に示すように、溶融炉で溶融した溶融ガラスを成形装置で成形する前に溶融ガラス内に発生した気泡を除去する減圧脱泡装置が用いられている。
図4に示す減圧脱泡装置110は、溶解槽120内の溶融ガラスGを減圧脱泡処理して、次の処理槽に連続的に供給するプロセスに用いられるものであって、減圧脱泡する際には、真空吸引されて内部が減圧される減圧ハウジング112内に設けられ、減圧ハウジング112と共に減圧される減圧脱泡槽114と、その両端部に、下方に向かって垂直に取り付けられた上昇管116および下降管118が配置されており、上昇管116の下端は、溶解槽120に連通する上流側ピット122の溶融ガラスG内に浸漬されており、下降管118の下端は、同様に、次の処理槽(図示せず)に連通する下流側ピット124の溶融ガラスG内に浸漬されている。
Conventionally, in order to improve the quality of a molded glass product, as shown in FIG. 4, vacuum degassing is used to remove bubbles generated in the molten glass before the molten glass melted in the melting furnace is molded by the molding apparatus. A foam device is used.
The vacuum degassing apparatus 110 shown in FIG. 4 is used for a process of vacuum degassing the molten glass G in the melting tank 120 and continuously supplying the molten glass G to the next processing tank. In this case, a vacuum degassing tank 114 that is provided in a vacuum housing 112 that is vacuumed by suction to decompress the inside, and a vacuum degassing tank 114 that is decompressed together with the vacuum housing 112, and a lift vertically attached to both ends thereof. The lower end of the rising pipe 116 is immersed in the molten glass G of the upstream pit 122 communicating with the melting tank 120, and the lower end of the lowering pipe 118 is similarly It is immersed in the molten glass G of the downstream pit 124 communicating with the next processing tank (not shown).

そして、減圧脱泡槽114は、図示しない真空ポンプによって吸引口112cから真空吸引されて内部が減圧される減圧ハウジング112内におおむね水平に設けられ、減圧ハウジング112と共に、減圧ハウジング12と連通する吸引孔114aおよび114bを介して減圧脱泡槽114の内部が1/3〜1/20気圧に減圧されているので、上流側ピット122内の脱泡処理前の溶融ガラスGは、上昇管116によって吸引上昇されて減圧脱泡槽114に導入され、減圧脱泡槽114内で減圧脱泡処理が行われた後、下降管118によって下降させて下流側ピット124に導出される。   The vacuum degassing tank 114 is provided approximately horizontally in a vacuum housing 112 that is vacuum-sucked from a suction port 112c by a vacuum pump (not shown) to decompress the inside, and is connected to the vacuum housing 12 together with the vacuum housing 112. Since the inside of the vacuum degassing tank 114 is reduced to 1/3 to 1/20 atm through the holes 114a and 114b, the molten glass G before the defoaming treatment in the upstream pit 122 is After being sucked up and introduced into the vacuum degassing tank 114 and subjected to vacuum degassing processing in the vacuum degassing tank 114, it is lowered by the descending pipe 118 and led out to the downstream pit 124.

減圧ハウジング112は、金属製、例えばステンレス製または耐熱鋼製のケーシングであり、外部から真空ポンプ(図示せず)等によって真空吸引されて内部が減圧され、内部に設けられた減圧脱泡槽114内を所定の圧力、例えば1/20〜1/3気圧に減圧して維持する。また、減圧脱泡槽114内には、所定の高さまで充たした溶融ガラスGの上部に上部空間114sが形成される。
この減圧ハウジング112内の減圧脱泡槽114、上昇管116および下降管118の周囲には、これらを断熱被覆する耐火物製レンガなどの断熱材130が配設されている。
The decompression housing 112 is a casing made of metal, for example, stainless steel or heat-resistant steel. The decompression housing 112 is decompressed by vacuum suction from the outside by a vacuum pump (not shown) or the like, and the decompression defoaming tank 114 provided inside. The inside is reduced to a predetermined pressure, for example 1/20 to 1/3 atm, and maintained. In the vacuum degassing tank 114, an upper space 114s is formed above the molten glass G filled to a predetermined height.
A heat insulating material 130 such as a refractory brick is provided around the vacuum degassing tank 114, the ascending pipe 116, and the descending pipe 118 in the decompression housing 112 so as to thermally insulate them.

従来技術の減圧脱泡装置110においては、高温、例えば1200〜1400℃の温度の溶融ガラスGを処理するように構成されているので、本出願人の出願に係る特開平2−221129号公報に開示されているように、減圧脱泡槽114、上昇管116および下降管118などのように溶融ガラスGと直接接触する溶融ガラスの流路は、白金または白金ロジウムのような白金合金などの貴金属製円管で構成されている。   Since the conventional vacuum degassing apparatus 110 is configured to process a molten glass G at a high temperature, for example, 1200 to 1400 ° C., Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-221129 relating to the application of the present applicant. As disclosed, the flow path of the molten glass that is in direct contact with the molten glass G, such as the vacuum degassing vessel 114, the riser 116 and the downcomer 118, is a noble metal such as platinum or a platinum alloy such as platinum rhodium. It consists of a circular tube.

ここで、これら減圧脱泡槽114、上昇管116および下降管118などの溶融ガラスの流路を白金または白金合金などの貴金属製円管で構成するのは、これら貴金属は溶融ガラスとの高温反応性が低く、高温の溶融ガラスGと接触する際に高温の溶融ガラスGと反応して溶出する可能性が極めて低いので、溶融ガラスGに不純物を混入させる心配がなく、かつ、高温での強度がある程度確保できるからである。   Here, the flow path of the molten glass such as the vacuum degassing tank 114, the rising pipe 116 and the downfalling pipe 118 is constituted by a noble metal circular pipe such as platinum or a platinum alloy. These noble metals react with the molten glass at a high temperature. Since there is very little possibility of reaction and elution with the hot molten glass G when coming into contact with the hot molten glass G, there is no fear of mixing impurities into the molten glass G, and the strength at high temperatures This is because it can be secured to some extent.

ところで、減圧脱泡槽114を貴金属製円管で構成する場合には、白金などの貴金属は非常に高価なので、管の肉厚を厚くすることは直ちにコストを大幅に上昇させることになり、コストおよび強度の両方の点から円管の直径には限界があり、円管の直径をあまり大きくすることはできず、そのために、減圧脱泡槽114で脱泡処理できる溶融ガラスGの流量にも限界が生じ、大流量の減圧脱泡装置を構築できないという問題があった。   By the way, in the case where the vacuum degassing tank 114 is constituted by a noble metal circular tube, since noble metals such as platinum are very expensive, increasing the thickness of the tube immediately increases the cost significantly. The diameter of the circular tube is limited in terms of both strength and strength, and the diameter of the circular tube cannot be increased too much. Therefore, the flow rate of the molten glass G that can be defoamed in the vacuum degassing vessel 114 is also low. There was a problem that a limit was generated and it was impossible to construct a vacuum degassing apparatus with a large flow rate.

また、溶融ガラスGは、粉体の原料を溶解反応させることによって得られるので、溶解する際には、溶解槽120の温度は高い方が好ましく、また、減圧脱泡する際にも、高温では溶融ガラスGの粘度が低くなるので、温度は高い方が好ましい。しかしながら、高温強度の点などから減圧脱泡槽114などに貴金属合金を用いる必要がある一方で、貴金属は高価なものであり、コストの点から円管の肉厚をあまり厚くすることはできず、白金などの貴金属を用いたとしても高温になるにしたがって強度が低下することは避けられないので、減圧脱泡装置110の入口での溶融ガラスGの温度は、前述した所定温度(1200〜1400℃)に制限されていた。   Further, since the molten glass G is obtained by dissolving and reacting the raw material of the powder, the temperature of the dissolution tank 120 is preferably higher when melting, and also when degassing under reduced pressure, Since the viscosity of the molten glass G becomes low, it is preferable that the temperature is high. However, while it is necessary to use a noble metal alloy for the vacuum degassing tank 114 or the like because of high temperature strength, etc., the noble metal is expensive and the wall thickness of the circular tube cannot be increased so much in terms of cost. Even if a noble metal such as platinum is used, it is inevitable that the strength decreases as the temperature rises. Therefore, the temperature of the molten glass G at the inlet of the vacuum degassing apparatus 110 is the predetermined temperature (1200 to 1400). ° C).

従って高温溶融ガラスの流路を白金で構成すると、厚みが薄い白金が損耗していずれは穴があくことを設計段階から考慮しておかねばならず、ガラス製品の生産を一時中止して、白金の修理・更新を短時間で行える設備としておかねばならない。公知の減圧脱泡装置の白金製流路(減圧槽・上昇管・下降管)は一体化されたものであるから、流路を修理更新する場合には、減圧条件を解除して減圧槽・上昇管・下降管の内部のガラスをすべて払い出し、その後に減圧装置全体を常温まで下げ、しかる後白金を修理・更新する必要があった。この際に溶融ガラスと縁を切る位置としては、上昇管・下降管の下端が妥当であり、特に、上昇管・下降管を修復する際には下方の高温ガラス溜りから管を引き離すために減圧脱泡装置全体を少なくとも1メートル程度は吊り上げる構造となしておく必要があった。しかし大型で重量が非常に重く、かつ運転中は高温減圧条件下に置かれる頑丈な構造の減圧脱泡装置110全体を上下動することは、非常に困難で危険を伴う作業であった。   Therefore, if the flow path of high-temperature molten glass is made of platinum, it must be taken into consideration from the design stage that the thin platinum is worn and eventually there is a hole. It must be a facility that can repair and renew the equipment in a short time. Since the platinum flow path (decompression tank / rising pipe / down pipe) of the known vacuum degassing device is integrated, when the flow path is repaired and updated, the decompression condition is canceled and the vacuum tank / It was necessary to pay out all the glass inside the riser and downcomer, then lower the entire decompression device to room temperature, and then repair and renew platinum. At this time, the lower end of the riser and downcomer is appropriate as a position to cut the edge from the molten glass. Especially when repairing the riser and downcomer, the pressure is reduced to pull the tube away from the hot glass reservoir below. The entire defoaming device had to be structured to be lifted by at least about 1 meter. However, it is very difficult and dangerous to move up and down the entire vacuum degassing apparatus 110 having a large structure, which is very heavy and very heavy and is placed under high-temperature decompression conditions during operation.

このように、高温反応性の低い白金や白金ロジウムは高価であるため、装置の大型化がコストの面から困難であり、例え大型化しても円管の肉圧は十分に厚くできず、そのため熱に対する強度が保てないため、温度を高くできず、溶融ガラスの粘性を小さくして脱泡効果を十分に発揮することが難しく、また、肉圧は十分に厚くできないため、作業性の困難な磨耗による修理や更新を考慮する必要があり、装置の大型化および大流量化は実用上困難である。   In this way, platinum and platinum rhodium with low high-temperature reactivity are expensive, so it is difficult to increase the size of the device from the viewpoint of cost.For example, even if the size is increased, the wall pressure of the circular tube cannot be increased sufficiently. Since the strength against heat cannot be maintained, the temperature cannot be increased, it is difficult to sufficiently exert the defoaming effect by reducing the viscosity of the molten glass, and the workability is difficult because the pressure of the wall cannot be increased sufficiently. Therefore, it is necessary to consider repair and renewal due to excessive wear, and it is practically difficult to increase the size and flow rate of the apparatus.

このため、図4に示す従来の減圧脱泡装置110において、減圧脱泡槽114、上昇管116および下降管118を炉材で構成することによって、装置の大型化、脱泡処理量の大流量化を図ることが考えられる。しかしながら、炉材の大型化には限界が有り、減圧脱泡槽114、上昇管116や下降管118をそれぞれ1個の炉材で製作するのは到底不可能である。このため、減圧脱泡装置110の減圧脱泡槽114、上昇管116および下降管118を炉材で構成するには、多数の炉材を組み合わせる必要があり、溶融ガラスと直接接触する流路にも炉材間を接合する目地部が不可避的に存在することになる。   For this reason, in the conventional vacuum degassing apparatus 110 shown in FIG. 4, by constructing the vacuum degassing tank 114, the ascending pipe 116 and the descending pipe 118 with furnace materials, the apparatus is increased in size and the defoaming amount is large. It is conceivable to make it easier. However, there is a limit to increasing the size of the furnace material, and it is impossible to manufacture each of the vacuum degassing vessel 114, the rising pipe 116, and the lowering pipe 118 with a single furnace material. For this reason, in order to configure the vacuum degassing tank 114, the rising pipe 116, and the descending pipe 118 of the vacuum degassing apparatus 110 with furnace materials, it is necessary to combine a large number of furnace materials. However, the joint part which joins between furnace materials will inevitably exist.

ところで、減圧脱泡装置110の減圧脱泡槽114、上昇管116および下降管118を炉材で構成する場合、溶融ガラスと直接接触する炉材から炉材構成成分が溶融ガラス中へ溶出することは避けられない為、溶融ガラスと直接接触する炉材には電鋳耐火物などの稠密な炉材の使用が考えられるが、使用炉材をより稠密な炉材にしても、目地部の隙間から溶融ガラスがしみ出し、稠密な炉材の後側のバックアップ炉材や断熱材を溶かし出して浸食し、溶融ガラスに溶け込んだ炉材成分が製品品質を劣化させたり、稠密な炉材の浸食は少なくても後側のバックアップ炉材や断熱材の浸食によって減圧脱泡装置110自体の寿命を短くしてしまうという問題がある。   By the way, when the reduced pressure defoaming tank 114, the rising pipe 116 and the descending pipe 118 of the reduced pressure defoaming apparatus 110 are made of furnace material, the furnace material components are eluted from the furnace material in direct contact with the molten glass into the molten glass. Therefore, it is conceivable to use dense furnace materials such as electroformed refractories for furnace materials that are in direct contact with molten glass. The molten glass oozes out and melts and erodes the back-up furnace material and heat insulating material on the back side of the dense furnace material, and the furnace material components dissolved in the molten glass deteriorate the product quality, and the dense furnace material is eroded. At least, there is a problem that the life of the vacuum degassing apparatus 110 itself is shortened by erosion of the back-up furnace material and the heat insulating material.

このため、溶融ガラスと直接接触する流路を構成する炉材間の目地部を目地材で埋めることが考えられるが、一般的に目地材は、炉材、特に稠密な炉材に比べてその稠密度が劣る為、溶融ガラスと直接接触する目地材は炉材に比べて浸食されやすく、炉材自体の浸食は少なくても、炉材間の目地部の浸食は選択的に進むという問題がある。その結果、目地部が埋められていない場合よりも、寿命は多少長くなるが、目地材を浸食してしまうと、前述同様、稠密な炉材の後側のバックアップ炉材や断熱材を溶出して浸食し、製品品質の劣化や減圧脱泡装置110自体の寿命を縮めてしまうという問題がある。   For this reason, it is conceivable to fill the joints between the furnace materials constituting the flow path in direct contact with the molten glass with joint materials. Generally, the joint materials are compared with furnace materials, particularly dense furnace materials. Because the density is inferior, the joint material that is in direct contact with the molten glass is more easily eroded than the furnace material, and even if the erosion of the furnace material itself is small, the erosion of the joint portion between the furnace materials proceeds selectively. is there. As a result, the service life is slightly longer than when the joint is not filled, but if the joint material is eroded, the back-up furnace material and heat insulating material on the back side of the dense furnace material are eluted as described above. There is a problem that the product quality deteriorates and the life of the vacuum degassing apparatus 110 itself is shortened.

本発明の目的は、上記問題点を解決することにあり、装置の製造コストを下げ、装置設計の自由度を向上させ、大流量の減圧脱泡装置の構築を可能にするために、減圧脱泡槽、上昇管および下降管を、白金などの貴金属合金よりも安価な耐火物製レンガを組み上げて構成しても、溶融ガラスと直接接触する炉材間の目地部からの溶融ガラスのしみ出しを防止し、もしくは抑制し、また仮に溶融ガラスの目地部のへのしみ出しが生じてもバックアップ耐火物や断熱耐火物の浸食を防止し、長寿命化を図ることのできる実用に耐える溶融ガラスの減圧脱泡装置およびその製作方法を提供することにある。   An object of the present invention is to solve the above-described problems, in order to reduce the manufacturing cost of the apparatus, improve the degree of freedom of apparatus design, and to construct a large-flow vacuum degassing apparatus. Even if the bubble tank, riser and downcomer are constructed by assembling refractory bricks that are cheaper than precious metal alloys such as platinum, the molten glass seeps out from the joints between the furnace materials that are in direct contact with the molten glass. Fused glass that can prevent or suppress erosion and prevent erosion of backup refractories and heat insulation refractories even if they leak into the joints of molten glass, and can extend the service life. The present invention provides a vacuum degassing apparatus and a manufacturing method thereof.

上記目的を達成するために、本発明は、真空吸引されて内部が減圧される減圧ハウジングと、この減圧ハウジング内に設けられ、溶融ガラスの減圧脱泡を行う減圧脱泡槽と、この減圧脱泡槽に連通して設けられ、減圧脱泡前の溶融ガラスを吸引上昇させて前記減圧脱泡槽に導入する上昇管と、前記減圧脱泡槽に連通して設けられ、減圧脱泡後の溶融ガラスを前記減圧脱泡槽から下降させて導出する下降管とを具備し、前記減圧脱泡槽、前記上昇管の少なくとも一部、および前記下降管の少なくとも一部は、溶融ガラスと直接接触する流路を構成する、緻密質耐火物製レンガを組み上げた内表面レンガ層と、この内表面レンガ層の背後に少なくとも1層設けられた、耐火物製レンガを組み上げたバックアップレンガ層と、少なくとも前記内表面レンガ層と前記バックアップレンガ層との間の隙間にラミング材が充填されたラミング材層とを有することを特徴とする減圧脱泡装置を提供するものである。   In order to achieve the above object, the present invention includes a decompression housing that is vacuumed to reduce the inside thereof, a decompression deaeration tank that is provided in the decompression housing and decompresses the molten glass, and this decompression desorption. Provided in communication with the foam tank, the riser pipe that sucks and raises the molten glass before vacuum degassing and introduces it into the vacuum degassing tank, and is provided in communication with the vacuum degassing tank, A downcomer pipe that descends the molten glass from the vacuum degassing tank and leads out, and the vacuum degassing tank, at least a part of the riser pipe, and at least a part of the downcomer are in direct contact with the molten glass An inner surface brick layer assembled with a dense refractory brick, and a backup brick layer assembled with a refractory brick provided at least one layer behind the inner surface brick layer, Inner surface Ramming material into a gap between the Nga layer and the backup brick layer is to provide a vacuum degassing apparatus; and a ramming material layer filled.

その際、バックアップレンガ層は、少なくとも2層以上設けられ、隣接するバックアップレンガ層間の隙間にも前記ラミング材が充填されたラミング材層が設けられたことが好ましく、また、少なくとも前記内表面レンガ層と前記バックアップレンガ層との間の隙間は、20〜50mmであることが好ましく、内表面レンガ層および少なくとも1層の前記バックアップレンガ層は、各々のレンガ層の隣接するレンガ間の目地が、他のレンガ層の隣接するレンガ間の目地より長く重なり合わないように、組み上げられることが好ましく、また、バックアップレンガ層を構成する耐火物製レンガは、緻密質耐火物製レンガであることが好ましい。さらに、ラミング材は、アルミナ系ラミング材、ジルコニア−シリカ系ラミング材、およびアルミナ−ジルコニア−シリカ系ラミング材の少なくとも1種またはこれらの2種以上の混合物であることが好ましく、また、ラミング材は、その混練水分量が3〜15重量%であることが好ましい。さらに、内表面レンガ層の隣接するレンガの接触面の平滑度が0.5mm以下、より好ましくは、平滑度が0.25mm以下であることが好ましい。   At that time, it is preferable that at least two backup brick layers are provided, and a ramming material layer filled with the ramming material is provided also in a gap between adjacent backup brick layers, and at least the inner surface brick layer is provided. And the backup brick layer is preferably 20 to 50 mm, and the inner brick layer and at least one backup brick layer have joints between adjacent bricks of each brick layer, and the like. The bricks are preferably assembled so that they do not overlap longer than the joints between adjacent bricks, and the refractory bricks constituting the backup brick layer are preferably dense refractory bricks. Further, the ramming material is preferably at least one of an alumina ramming material, a zirconia-silica ramming material, and an alumina-zirconia-silica ramming material, or a mixture of two or more thereof. The kneading water content is preferably 3 to 15% by weight. Furthermore, the smoothness of the contact surface of the brick adjacent to the inner surface brick layer is preferably 0.5 mm or less, more preferably, the smoothness is 0.25 mm or less.

また、緻密質耐火物製レンガは、アルミナ系電鋳耐火物、ジルコニア系電鋳耐火物、およびアルミナ−ジルコニア−シリカ系電鋳耐火物の少なくとも1種の電鋳耐火物からなるレンガ、ならびに緻密質アルミナ系耐火物、緻密質ジルコニア−シリカ系耐火物および緻密質アルミナ−ジルコニア−シリカ系耐火物の少なくとも1種の緻密質焼成耐火物からなるレンガの少なくとも一方であることが好ましい。   The brick made of dense refractory includes bricks made of at least one of electrocast refractories of alumina electrocast refractories, zirconia electrocast refractories, and alumina-zirconia-silica electrocast refractories, and dense refractories. It is preferable that it is at least one of bricks composed of at least one dense fired refractory material such as a dense alumina refractory material, a dense zirconia-silica refractory material, and a dense alumina-zirconia-silica refractory material.

また、前記ラミング材の混練水量が3〜10%であることがより好ましい。また、前記上昇管および前記下降管の少なくともいずれか一方は、直方体の緻密質レンガを互い違いに積み上げて形成された角筒状管か、一面が曲率半径をもつ緻密質レンガを積み上げて形成された円筒状管であることが好ましい。   Moreover, it is more preferable that the amount of kneading water of the ramming material is 3 to 10%. In addition, at least one of the ascending pipe and the descending pipe is a rectangular tube formed by alternately stacking cuboid dense bricks, or formed by stacking dense bricks having one surface with a radius of curvature. A cylindrical tube is preferred.

本発明は、また、真空吸引されて内部が減圧される減圧ハウジングと、この減圧ハウジング内に設けられ、溶融ガラスの減圧脱泡を行う減圧脱泡槽と、この減圧脱泡槽に連通して設けられ、減圧脱泡前の溶融ガラスを吸引上昇させて前記減圧脱泡槽に導入する上昇管と、前記減圧脱泡槽に連通して設けられ、減圧脱泡後の溶融ガラスを前記減圧脱泡槽から下降させて導出する下降管とを具備する減圧脱泡装置を製作するに際し、前記減圧脱泡槽、前記上昇管の少なくとも一部、および前記下降管の少なくとも一部から構成される一連の管路の内、溶融ガラスと直接接触する流路を形成する部分には、緻密質耐火物製レンガを組み上げた内表面レンガ層を設け、この内表面レンガ層の背後には所定間隔離間させて耐火物製レンガを組み上げてバックアップレンガ層を少なくとも1層設け、少なくとも前記内表面レンガ層と前記バックアップレンガ層との間の隙間に少量の水分を混練したラミング材をバイブレータで振動させて充填することを特徴とする減圧脱泡装置の製作方法を提供するものである。   The present invention also includes a decompression housing in which the inside is decompressed by vacuum suction, a decompression deaeration tank provided in the decompression housing and performing decompression defoaming of the molten glass, and communicating with the decompression defoaming tank. A riser pipe that sucks and raises the molten glass before vacuum degassing and introduces it into the vacuum degassing tank; and is provided in communication with the vacuum degassing tank. When producing a vacuum degassing apparatus comprising a downcomer pipe descending from the foam tank, the series of the degassing tank, at least part of the riser pipe, and at least part of the downcomer pipe The inner surface brick layer assembled with dense refractory bricks is provided in the part of the pipe line that forms the flow path that is in direct contact with the molten glass, and the inner surface brick layer is spaced apart by a predetermined distance. Assembling refractory bricks A reduced-pressure defoaming characterized in that at least one cup-up brick layer is provided and a laminating material in which a small amount of water is kneaded is filled in a gap between at least the inner surface brick layer and the backup brick layer with a vibrator. An apparatus manufacturing method is provided.

本発明によれば、減圧脱泡槽、上昇管および下降管の管路を白金などの貴金属合金よりも安価な電鋳耐火物や緻密質焼成耐火物などの緻密質耐火物製のレンガを組んで構成し、貴金属合金の場合と同様に溶融ガラスを連続的に減圧脱泡処理することができる減圧脱泡処理装置において、これらの管路の溶融ガラスと直接接触する流路を構成する内表面レンガ層の隣接するレンガ同士の接触面を所定の範囲で精度良く研磨して接触させるか、または減圧脱泡槽、上昇管および下降管の管路を複数のレンガ層とこれらのレンガ層間をラミング材で充填したラミング材層からなる多層断面構造とするかの少なくともいずれか一方であるので、溶融ガラスが滲み出し、内表面レンガ層の背後のバックアップレンガ層や断熱材(レンガ)を浸食したり、溶出することがないので、溶融ガラスを着色したり異質化したりすることがなく、減圧脱泡装置の寿命を大幅に延ばすことができる。このため、溶融ガラスの流路を補修するために生産を中断する対策を設計段階から織り込んでおく必要も乏しくなり、白金などの貴金属合金を用いる場合に比べて製造コストが下がり、また、コストの点から使用量を制限したり、それに伴う強度低下の点から大きさを制限したりする必要性はなくなり、装置設計の自由度が飛躍的に向上し、また、目地部の浸食によって生じる溶融ガラスの対流もなくなる為、脱泡処理が効率よく行われ、さらに浸食に伴う溶融ガラス内の不純物質の混入も防ぐことができ、大流量の減圧脱泡処理が実用的になるとともに、より高温での減圧脱泡処理も可能にすることができる。   According to the present invention, the vacuum degassing tank, the riser pipe and the downcomer pipe line are assembled with bricks made of dense refractory such as electroformed refractory and dense fired refractory that are cheaper than noble metal alloys such as platinum. In the reduced pressure defoaming apparatus that can continuously depressurize the molten glass in the same manner as in the case of the noble metal alloy, the inner surface constituting the flow path that directly contacts the molten glass of these pipes The contact surfaces of adjacent bricks in the brick layer are polished and brought into contact within a specified range with precision, or the vacuum defoaming tank, riser and downcomer pipes are rammed between multiple brick layers and these brick layers. Because it has at least one of a multilayer cross-sectional structure consisting of a ramming material layer filled with a material, the molten glass oozes out and erodes the backup brick layer and heat insulating material (brick) behind the inner surface brick layer , Since there is no possible to output, without or heterogenization or colored molten glass, it can be extended considerably the life of the vacuum degassing apparatus. For this reason, it is not necessary to incorporate measures for interrupting production in order to repair the flow path of the molten glass from the design stage, resulting in lower manufacturing costs and lower costs compared to the use of noble metal alloys such as platinum. It is no longer necessary to limit the amount used from the point of view or to limit the size due to the accompanying strength reduction, dramatically improving the degree of freedom in equipment design, and molten glass caused by erosion of joints Therefore, the defoaming process is performed efficiently, and the contamination of molten glass in the molten glass due to erosion can be prevented. The vacuum defoaming treatment can be made possible.

以下、本発明の溶融ガラスの減圧脱泡装置およびその製作方法について、添付の図面に示される好適実施例に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, a vacuum degassing apparatus for molten glass and a manufacturing method thereof according to the present invention will be described in detail based on preferred embodiments shown in the accompanying drawings.

図1に、本発明の溶融ガラスの減圧脱泡装置10の一実施例の断面模式図を示している。減圧脱泡装置10は、略門型のステンレス製減圧ハウジング12と、減圧ハウジング12内に水平に収納配置され、矩形断面をもつ減圧脱泡槽14と、減圧ハウジング12内に垂直に収納配置され、減圧脱泡槽14の左右両端部にそれぞれ、各上端部が取り付けられる上昇管16および下降管18とから構成される。
減圧脱泡装置10は、溶解槽20内の溶融ガラスGを減圧脱泡処理して、図示しない次の処理槽、例えば、フロートバスなどの板材の成形処理槽や瓶などの成形作業槽などに連続的に供給するプロセスに用いられるものである。
In FIG. 1, the cross-sectional schematic diagram of one Example of the vacuum degassing apparatus 10 of the molten glass of this invention is shown. The vacuum degassing apparatus 10 is a substantially portal-shaped stainless steel vacuum housing 12, horizontally accommodated in the vacuum housing 12, vacuum decompression tank 14 having a rectangular cross section, and vertically accommodated in the vacuum housing 12. Each of the left and right ends of the vacuum degassing tank 14 is composed of an ascending pipe 16 and a descending pipe 18 each having an upper end attached thereto.
The reduced-pressure defoaming apparatus 10 decompresses the molten glass G in the melting tank 20 under reduced pressure to form a next processing tank (not shown), for example, a molding processing tank for a plate material such as a float bath or a molding work tank such as a bottle. It is used in a process that supplies continuously.

減圧ハウジング12は、減圧脱泡槽14を減圧する際の気密性を確保するためのケーシング(圧力容器)として機能するものであり、本実施例では、ほぼ門型に形成されて、減圧脱泡槽14、上昇管16および下降管18の全体を包み込むように構成され、さらに減圧ハウジング12内部で、減圧脱泡槽14、上昇管16および下降管18の外側の領域に、溶融ガラスGの高熱を遮断し、なおかつ減圧脱泡槽14内の真空吸引の支障とならない通気性のある耐火物製レンガからなる断熱材30も含んでいる。なお、この減圧ハウジング12は、減圧脱泡槽14に必要とされる気密性および強度を有するものであれば、その材質、構造は特に限定されるものではないが、金属製、特にステンレス製または耐熱鋼製とすることが好ましい。
また、減圧ハウジング12には、右上部に真空吸引して内部を減圧する吸引口12cが設けられており、図示しない真空ポンプによって真空吸引されて減圧ハウジング12の内部が減圧され、そのほぼ中央部に配置された減圧脱泡槽14内を所定の圧力、例えば、1/20〜1/3気圧に減圧して維持するように構成されている。
The decompression housing 12 functions as a casing (pressure vessel) for ensuring airtightness when decompressing the decompression defoaming tank 14. In this embodiment, the decompression housing 12 is formed in a substantially gate shape, and decompressed defoaming is performed. The tank 14, the rising pipe 16, and the downfalling pipe 18 are entirely wrapped. Further, the high temperature of the molten glass G is provided inside the decompression housing 12 and outside the vacuum degassing tank 14, the rising pipe 16 and the downfalling pipe 18. And a heat insulating material 30 made of a refractory brick made of breathable material that does not hinder the vacuum suction in the vacuum degassing tank 14. The material and structure of the decompression housing 12 are not particularly limited as long as the decompression housing 12 has airtightness and strength required for the decompression defoaming tank 14, but is made of metal, particularly stainless steel or It is preferable to use heat resistant steel.
Further, the decompression housing 12 is provided with a suction port 12c for vacuum suction at the upper right part to decompress the inside, and the inside of the decompression housing 12 is decompressed by a vacuum pump (not shown). The vacuum deaeration tank 14 disposed in the tank is configured to be maintained at a predetermined pressure, for example, 1/20 to 1/3 atm.

減圧ハウジング12のほぼ中央部には、減圧脱泡槽14がおおむね水平に配置されている。この減圧脱泡槽14の流路の断面形状は、特に制限的ではなく、例えば、円形でもよいが、大流量の溶融ガラスGの減圧脱泡処理を行うには長方形が好ましい。また、減圧脱泡槽14を構成する電鋳耐火物製レンガや緻密質焼成耐火物製レンガ等の緻密質耐火物製レンガを成形する面からも長方形の方が好ましい。
この減圧脱泡槽14の左端部には上昇管16の上端部が、減圧脱泡槽14の右端部には下降管18の上端部がそれぞれ下方に向かって垂直に連通されている。そして、上昇管16および下降管18は門型に形成された減圧ハウジング12の脚部12aおよび12bをそれぞれ貫通するように配設されており、上昇管16および下降管18の下端は、開渠として構成された上流案内ピット22および下流案内ピット24の溶融ガラスGの液面よりも下方の位置でそれぞれ溶融ガラスG内に浸漬されている。
A decompression defoaming tank 14 is arranged almost horizontally at a substantially central portion of the decompression housing 12. The cross-sectional shape of the flow path of the vacuum degassing tank 14 is not particularly limited. For example, a circular shape may be used, but a rectangular shape is preferable for performing the vacuum degassing treatment of the molten glass G having a large flow rate. Also, the rectangular shape is preferable from the surface of molding the dense refractory bricks such as the electrocast refractory bricks and the dense fired refractory bricks constituting the vacuum degassing tank 14.
The upper end portion of the rising pipe 16 is connected to the left end portion of the vacuum degassing tank 14 and the upper end portion of the descending pipe 18 is vertically communicated with the right end portion of the vacuum degassing tank 14 downward. The ascending pipe 16 and the descending pipe 18 are disposed so as to penetrate the leg portions 12a and 12b of the decompression housing 12 formed in a gate shape, respectively, and the lower ends of the ascending pipe 16 and the descending pipe 18 are opened. The upstream guide pit 22 and the downstream guide pit 24 configured as described above are respectively immersed in the molten glass G at positions below the liquid level of the molten glass G.

減圧脱泡槽14の上部には、減圧ハウジング12を図示しない真空ポンプ等によって吸引口12cから真空吸引することによって、減圧脱泡槽14内を所定の圧力(1/20〜1/3気圧)に減圧して維持するために、減圧ハウジング12と連通する吸引孔14a,14bが設けられている。また、減圧脱泡槽14内には、溶融ガラスG中の気泡が浮上し、堰止められて破泡を促進するようにバリヤ36aとバリヤ36bが設けられている。
減圧ハウジング12と、減圧脱泡槽14、上昇管16および下降管18の各々との間は、耐火物製レンガなどの断熱材30で充填されて断熱被覆される。従って減圧脱泡装置10は、溶融ガラスGの流路を中心として外側から金属製の減圧ハウジング12、耐火物製レンガからなる断熱材30および緻密質耐火物製レンガを組み上げて溶融ガラスGと直接接触する流路を構築する減圧脱泡槽14(上昇管16、下降管18)から構成される断面構造となっている。
さらに、減圧脱泡槽14、上昇管16および下降管18からなる一連の管路は、本発明の特徴とする構造を有するものであり、その詳細は後述するが、本発明の好ましい態様としては、所定の形状に成形し、その表面を精度良く研磨した緻密質耐火物製レンガを組み上げた内表面レンガ層で、溶融ガラスGと直接接触する流路を構成するとともに、この背後に少なくとも1層の耐火物製レンガ層をバックアップレンガ層として設け、さらに各レンガ層間の隙間をラミング材で充填して、ラミング材層を形成した多層断面構造となっている。
In the upper part of the vacuum degassing tank 14, the vacuum housing 12 is vacuum-sucked from a suction port 12c by a vacuum pump or the like (not shown), whereby a predetermined pressure (1/20 to 1/3 atmospheric pressure) is generated in the vacuum degassing tank 14. In order to maintain a reduced pressure, suction holes 14 a and 14 b communicating with the decompression housing 12 are provided. Further, in the vacuum degassing tank 14, a barrier 36 a and a barrier 36 b are provided so that bubbles in the molten glass G rise and are blocked to promote bubble breakage.
A space between the decompression housing 12 and each of the decompression defoaming tank 14, the riser pipe 16, and the downfall pipe 18 is filled with a heat insulating material 30 such as a refractory brick and is thermally insulated. Therefore, the vacuum degassing apparatus 10 is directly assembled with the molten glass G by assembling the metal vacuum housing 12, the heat insulating material 30 made of refractory bricks, and the dense refractory bricks from the outside with the flow path of the molten glass G as the center. It has a cross-sectional structure composed of a vacuum degassing tank 14 (rising pipe 16 and descending pipe 18) that constructs a flow path in contact.
Furthermore, a series of pipelines composed of the vacuum degassing tank 14, the ascending pipe 16 and the descending pipe 18 have a structure that is a feature of the present invention, and details thereof will be described later. The inner surface brick layer formed of a dense refractory brick that has been molded into a predetermined shape and whose surface has been polished accurately constitutes a flow path that directly contacts the molten glass G, and at least one layer behind this This refractory brick layer is provided as a backup brick layer, and a gap between the brick layers is filled with a ramming material to form a ramming material layer.

本発明の特徴とする減圧脱泡槽14、上昇管16、および下降管18の一連の管路の壁断面の多層断面構造を図2(A)に示し、管路の内壁面を模式的に図2(B)に示す。
図2(A)に示すように、管路壁断面は、緻密質耐火物製レンガが組み上げられ、溶融ガラスGと直接接触する管路の内壁面を構成する内表面レンガ層32aと、この内表面レンガ層32aの背後に所定間隔、例えば20〜50mm離間させて、耐火物製レンガで組み上げられ、内表面レンガ層32aをバックアップする第1のバックアップレンガ層32bと、この第1のバックアップレンガ層32bの背後に同様に設けられる第2のバックアップレンガ層32cと、各レンガ層32aと32bとの間および32bと32cの間にそれぞれラミング材が充填されたラミング材層34aおよび34bから構成される3層断面構造を有する。なお、第2のバックアップレンガ層32cと減圧ハウジング12との間は、耐火物製レンガからなる断熱材30によって埋められる。
The multilayer cross-sectional structure of the wall cross section of a series of pipe lines of the vacuum degassing tank 14, the riser pipe 16, and the down pipe 18 that characterize the present invention is shown in FIG. 2A, and the inner wall surface of the pipe line is schematically shown. As shown in FIG.
As shown in FIG. 2 (A), the pipe wall cross section is constructed of a dense refractory brick and an inner surface brick layer 32a constituting the inner wall surface of the pipe line in direct contact with the molten glass G. A first backup brick layer 32b that is assembled with a refractory brick and is spaced apart from the surface brick layer 32a by a predetermined interval, for example, 20 to 50 mm, and backs up the inner surface brick layer 32a, and the first backup brick layer. A second backup brick layer 32c similarly provided behind 32b and ramming material layers 34a and 34b filled with ramming material between the brick layers 32a and 32b and between 32b and 32c, respectively. It has a three-layer cross-sectional structure. The space between the second backup brick layer 32c and the decompression housing 12 is filled with a heat insulating material 30 made of a refractory brick.

本発明において減圧脱泡槽14、上昇管16および下降管18の一連の管路の少なくとも溶融ガラスGと直接接触する流路を構成するのに、用いられる緻密質耐火物製レンガ(以下、単に緻密質レンガという。)は、緻密質耐火物を少なくとも溶融ガラスGと直接接触する流路を構成する内表面レンガ層32aとして組み上げることができるように、管路の形状に合わせて、所定の形状に成形されたレンガであり、緻密度が高く、溶融ガラスGに溶出しても品質を劣化、例えば、着色や異質化など生じさせることがなく、好ましくは、溶融ガラスGとの反応性が小さく、溶融ガラスに浸食されにくい、緻密質耐火物性レンガであればどのようなものでもよい。このような緻密質レンガを成形するのに用いる緻密質耐火物としては、例えば、電鋳耐火物および緻密質焼成耐火物が挙げることができる。   In the present invention, a dense refractory brick (hereinafter simply referred to as a flow path in direct contact with at least the molten glass G of a series of conduits of the vacuum degassing tank 14, the rising pipe 16 and the descending pipe 18 is used. The dense brick is a predetermined shape according to the shape of the pipe line so that the dense refractory can be assembled as an inner surface brick layer 32a that constitutes a flow path in direct contact with at least the molten glass G. The brick is molded into a high density and does not deteriorate even when eluted into the molten glass G. For example, it does not cause coloring or heterogeneity, and preferably has low reactivity with the molten glass G. Any dense refractory brick that is not easily eroded by molten glass may be used. Examples of the dense refractory used for forming such a dense brick include an electroformed refractory and a dense fired refractory.

ここで電鋳耐火物としては稠密な電鋳耐火物であればどのようなものでもよく、好ましくは、高嵩密度で、内部には閉気孔があっても、鋳込み面の気孔率は極めて小さく、好ましくはほぼ0で、減圧脱泡槽の真空を保つことのできる、稠密な電鋳耐火物であればよい。このような電鋳耐火物としては、例えば、ジルコニア系電鋳耐火物、アルミナ系電鋳耐火物、アルミナ−ジルコニア−シリカ(AZS;Al2 O3 −ZrO2 −SiO2 )系電鋳耐火物などを挙げることができる。
一方、緻密質焼成耐火物としては、例えば、緻密質なデンスジルコンなどの緻密質ジルコニア−シリカ系焼成耐火物、デンスアルミナなどの緻密質アルミナ系焼成耐火物や、緻密質アルミナ−ジルコニア−シリカ系焼成耐火物を挙げることができる。
Here, the electrocast refractory may be any dense electrocast refractory, and preferably has a high bulk density and the porosity of the casting surface is extremely small even if there are closed pores inside. Any dense electroformed refractory material that can maintain a vacuum in a vacuum degassing tank, preferably approximately 0, may be used. Examples of such electrocast refractories include zirconia electrocast refractories, alumina electrocast refractories, alumina-zirconia-silica (AZS; Al2 O3-ZrO2-SiO2) electrocast refractories, and the like. Can do.
On the other hand, as the dense fired refractory, for example, dense zirconia-silica fired refractory such as dense dense zircon, dense alumina fired refractory such as dense alumina, and dense alumina-zirconia-silica based A fired refractory can be mentioned.

まず、発明の第1の態様の減圧脱泡装置10について説明する。
本態様においては、溶融ガラスGと直接接触する流路となる内表面レンガ層32aを構築する緻密質レンガの隣接するレンガとの接触面の平滑度を0.5mm以下、好ましくは0.25mm以下とし、隣接するレンガの隙間を1mm以下、好ましくは0.5mm以下とするものである。
本発明において、平滑度Dは以下のように定義される。
十分に長い直線定規を被測定面にあてがい、もしくは上に載せ、厚みが既知の予め用意された薄い金属板を被測定面と定規の直線部との隙間に差し込み、その隙間を測定する。金属板がその隙間に入り込んだ場合は、その隙間は金属板の厚み以上であると判断し、予め用意された厚みの異なる金属板に替えてその厚みを厚くして測定を続け、金属板がその隙間に入らなくなる最小の金属板の厚みを見いだす。さらに、この測定は一つの被測定面につき、最低4点、望ましくは8〜12点で行なうが、いずれの測定点でもその金属板が被測定面と定規の直線部との隙間に入らない最小の金属板の厚みを見いだし、その厚みを平滑度Dとするのである。
但し、被測定面の両端部から10mm以内の端部の隙間については考慮しない。その理由は、レンガの表面をダイヤモンド研磨機等で研磨仕上げをすると、研磨面の中央部は同一平面を形成する一方、面の両端部は中央部よりも局部的に研磨が進むため曲面となり易いが、隣接するレンガの接触面との隙間が広い範囲に渡って狭く、その接触する面の平滑度が0.5mm以下であれば、両端部等のように部分的に、例えば1mmを越す隙間が存在しても、本発明の解決すべき課題である溶融ガラスの目地からの流出を防止し、さらには隣接するレンガ間の目地を通じて気体状もしくは液体状の汚染物の溶融ガラスへの混入を防止することができるからである。
First, the vacuum degassing apparatus 10 according to the first aspect of the invention will be described.
In this aspect, the smoothness of the contact surface with the adjacent bricks of the dense brick that forms the inner surface brick layer 32a that is a flow path that directly contacts the molten glass G is 0.5 mm or less, preferably 0.25 mm or less. And the gap between adjacent bricks is 1 mm or less, preferably 0.5 mm or less.
In the present invention, the smoothness D is defined as follows.
A sufficiently long straight ruler is applied to or placed on the surface to be measured, and a thin metal plate prepared in advance with a known thickness is inserted into the gap between the surface to be measured and the straight portion of the ruler, and the gap is measured. If the metal plate enters the gap, it is determined that the gap is equal to or greater than the thickness of the metal plate. Find the smallest metal plate thickness that will not fit into the gap. Further, this measurement is performed at a minimum of 4 points, preferably 8 to 12 points, on each surface to be measured. However, at any measurement point, the metal plate does not enter the gap between the surface to be measured and the straight portion of the ruler. The thickness of the metal plate is found, and the thickness is defined as the smoothness D.
However, the gap between the end portions within 10 mm from both end portions of the surface to be measured is not considered. The reason for this is that when the brick surface is polished with a diamond polishing machine or the like, the central portion of the polishing surface forms the same plane, while both end portions of the surface are polished more locally than the central portion, and are likely to be curved. However, if the gap between the contact surfaces of adjacent bricks is narrow over a wide range and the smoothness of the contact surfaces is 0.5 mm or less, the gaps partially exceeding, for example, 1 mm, such as both ends Even if there is, it prevents the molten glass from flowing out from the joint, which is a problem to be solved by the present invention, and further prevents gaseous or liquid contaminants from entering the molten glass through the joint between adjacent bricks. This is because it can be prevented.

なお、本態様においては、使用する緻密質レンガの接触面の平滑度が0.5mm以下であれば、電鋳耐火物製レンガ(以下、単に電鋳レンガという。)や緻密質焼成耐火物製レンガ(以下、単に緻密質焼成レンガという。)を用いて円形断面や矩形断面の溶融ガラスGの流路を持つ所定長の減圧脱泡槽、上昇間および下降管でからなる一連の管路を構築する方法は、特に制限的ではなく、例えば小さい直方体の緻密質レンガを互い違いに積み上げ、所定長の角筒状管を形成してもよいし、一面が所定の曲率半径を持つ緻密質レンガを積み上げて、所定内径、所定長の円筒状管を形成してもよいし、長さの短かい所定内径の円筒状または角筒状の緻密質レンガを一列に積み重ねて、所定長の円管または角管を形成してもよい。   In this embodiment, if the smoothness of the contact surface of the dense brick used is 0.5 mm or less, it is made of an electroformed refractory brick (hereinafter simply referred to as an electroformed brick) or a dense fired refractory. A series of pipes consisting of a vacuum degassing tank of a predetermined length having a flow path of a molten glass G having a circular cross section or a rectangular cross section using a brick (hereinafter simply referred to as a dense fired brick), and a rising pipe and a down pipe. The construction method is not particularly limited. For example, small rectangular parallelepiped dense bricks may be alternately stacked to form a rectangular tube having a predetermined length, or a dense brick having a predetermined curvature radius on one side. A cylindrical tube with a predetermined inner diameter and a predetermined length may be formed by stacking, and a cylindrical or square cylindrical dense brick with a predetermined inner diameter with a short length may be stacked in a row to form a circular tube with a predetermined length or A square tube may be formed.

上述したように緻密質レンガの接触面を平滑度0.5mm以下に平滑化するには、精密研磨を行ない、できる限り平滑な面に仕上げることのできる一般的なダイヤモンド研磨機を利用することによって達成できる。しかしながら、緻密質レンガの接触面を上述した平滑度に仕上げる方法や研磨する方法は制限的ではないが、精密研磨を行うのが好ましい。ところで、レンガの平面を研磨した場合、図3(A)に研磨したレンガの面の断面形状を示すように、一般的に、面の端部が研磨されやすく、この端部の面中央部からの落ちしろが最も大きい。このような場合、端部から5mm内側に入った場所での最大の落ちしろをその面における平滑度Dとしている。そして、このようなレンガの面同士を図3(B)のように組み合わせると、隣接するレンガの接触面間の目地部がかなり大きく開くため、溶融ガラスGが目地部に浸入し、接触部分を浸食して、接触部分から溶融ガラスGがしみ出して、背後のバックアップレンガ層32b、32cや断熱材30を浸食する。その結果、バックアップレンガや断熱材が溶融ガラスG内に溶出して、溶融ガラスGを着色し、異質化し、品質を劣化させ、減圧脱泡槽14、上昇管16や下降管18の寿命、従って減圧脱泡装置10自体の寿命を短くしてしまうことは前述した通りである。窪みを持ち容易に浸食され、目地部分の窪みは増大され、溶融ガラスの対流は容易に起こり、溶融ガラスGの流れが悪くなり、延いては、脱泡処理能力が低下することになる。
そこで、本発明では、減圧脱泡槽14、上昇管16および下降管18の一連の管路をレンガで組む際に、平滑度Dが0.5mm以下の研磨されたレンガ面同士を面接触させるようにしているのである。
As described above, in order to smooth the contact surface of the dense brick to a smoothness of 0.5 mm or less, by using a general diamond polishing machine that can perform precision polishing and finish it as smooth as possible. Can be achieved. However, the method for finishing the contact surface of the dense brick to the above-described smoothness and the polishing method are not limited, but it is preferable to perform precision polishing. By the way, when the plane of the brick is polished, as shown in FIG. 3A, the edge of the surface is generally easily polished, as shown in the cross-sectional shape of the polished brick surface. The biggest drop is. In such a case, the maximum drop at the place 5 mm inside from the end is defined as the smoothness D on the surface. Then, when such brick surfaces are combined as shown in FIG. 3B, the joint between the contact surfaces of adjacent bricks opens considerably wide, so that the molten glass G enters the joint and the contact portion is The molten glass G oozes out from the contact portion and erodes the back-up brick layers 32b and 32c and the heat insulating material 30. As a result, the back-up bricks and the heat insulating material are eluted into the molten glass G, the molten glass G is colored, becomes heterogeneous, deteriorates the quality, and the lifetime of the vacuum degassing tank 14, the riser pipe 16 and the downcomer pipe 18, and accordingly As described above, the lifetime of the vacuum degassing apparatus 10 itself is shortened. The pits are easily eroded and the pits at the joints are increased, the convection of the molten glass occurs easily, the flow of the molten glass G is deteriorated, and the defoaming treatment capacity is lowered.
Therefore, in the present invention, when a series of pipelines of the vacuum degassing tank 14, the riser pipe 16, and the downfall pipe 18 are assembled with bricks, the polished brick surfaces having a smoothness D of 0.5 mm or less are brought into surface contact with each other. It is doing so.

また、平滑度Dが0.5mm以下のレンガの接触面同士を接触させ、接触部の目地の隙間を少なくとも1mm以下にする理由は、レンガの接触面に目地材を用いずにお互いに接触させることで、高温時、緻密質レンガ内から滲み出した粘度の高いガラス質で1mm以下の目地の隙間を埋め、お互いのレンガを結合させるためである。つまり、例えばおよそ1400℃の溶融ガラスGが流れ、レンガがおよそ1350℃以上に熱せられると、熱せられたレンガの内面から溶融ガラスGよりも高粘度のガラス質が滲み出し、目地部の隙間を埋めて接着するように覆う。この高粘度のガラス質は、粘度が極めて高いため、隣接するレンガ間の隙間にしみ出したまま留まり、流出することはないので、目地部の隙間を十分に埋めることができる。そのため、ガラスGが目地部の隙間に浸入しようとしても、レンガから滲み出した高粘度のガラス質が浸入してくる溶融ガラスGをせき止め、目地の奥へ浸入することを防ぎ、バックアップレンガや断熱材が浸食されるのを防ぐのである。
目地部の隙間を1mm以上にすると、レンガ内から滲み出す高粘度ガラス質によって、接触面にできた隙間を完全に埋めることができず、あるいは高粘度ガラス質が流出し、溶融ガラスGの浸入を許してしまうことになるからである。従って、レンガの接触面の凹凸はできるだけ小さい方が好ましく、すなわち、接触面の平滑度Dはできるだけ小さい方が望ましい。
Further, the reason why the contact surfaces of bricks having a smoothness D of 0.5 mm or less are brought into contact with each other and the joint clearance between the contact portions is at least 1 mm or less is to contact the brick contact surfaces without using joint material. This is because, when the temperature is high, the high-viscosity glass that has oozed out from the dense bricks fills the gaps of joints of 1 mm or less and bonds the bricks to each other. That is, for example, when a molten glass G of about 1400 ° C. flows and the brick is heated to about 1350 ° C. or more, a glass material having a viscosity higher than that of the molten glass G oozes from the inner surface of the heated brick, and a gap between joints is formed. Cover to fill and bond. Since this highly viscous glass is extremely high in viscosity, it remains in the gap between adjacent bricks and does not flow out, so that the gap in the joint can be sufficiently filled. Therefore, even if the glass G tries to enter the gaps between the joints, it prevents the molten glass G that has been oozed from the bricks from entering the joints and prevents them from entering the joints. It prevents the material from being eroded.
If the gap between joints is 1 mm or more, the high-viscosity glass material that oozes out from the brick cannot completely fill the gap formed on the contact surface, or the high-viscosity glass material flows out and the molten glass G enters. It will forgive you. Therefore, it is preferable that the unevenness of the contact surface of the brick is as small as possible, that is, the smoothness D of the contact surface is as small as possible.

ところで、本発明の第1の態様においては、減圧脱泡槽14、上昇管16および下降管18の一連の管路の少なくとも溶融ガラスGと直接接触する流路を構成する内表面レンガ層(図2(A)に示す例では、参照番号32aで表される。)が、隣接する緻密質レンガとの接触面の平滑度が0.5mm以下であり、溶融ガラスGによる加熱と同時の加熱によって、隣接する緻密質レンガ間の隙間が、緻密質レンガからしみだしてきた高粘性ガラス質で埋められるものであれば、内表面レンガ層(32a)の背後にバックアップレンガ層(32b、32c)は設けられていても、設けられていなくてもよいし、設けられる場合も1層であっても、2層以上何層であってもよい。また、これらのバックアップレンガ層を構成するレンガは、特に制限的ではなく、一般の耐火物製レンガであってもよいが、強度および寿命の点からは、内表面レンガ層(32a)と同じ緻密質レンガであるのが好ましい。   By the way, in the 1st aspect of this invention, the inner surface brick layer which comprises the flow path which directly contacts at least the molten glass G of the series of pipe lines of the pressure reduction degassing tank 14, the riser pipe 16, and the downfall pipe 18 (FIG. In the example shown in FIG. 2 (A), the smoothness of the contact surface with the adjacent dense brick is 0.5 mm or less by the heating at the same time as the heating with the molten glass G. If the gap between adjacent dense bricks is filled with high-viscosity glass that has exuded from the dense bricks, the back brick layer (32b, 32c) is behind the inner surface brick layer (32a). Even if it is provided, it may not be provided, and when it is provided, it may be a single layer or two or more layers. Further, the bricks constituting these backup brick layers are not particularly limited and may be ordinary refractory bricks, but in terms of strength and life, they are the same dense as the inner surface brick layer (32a). It is preferably a quality brick.

さらに、本態様においては、内表面レンガ層(32a)の背後にバックアップレンガ層(32b、32c)を設ける場合、内表面レンガ層(32a)およびバックアップレンガ層(32b、32c)は隙間なく設けてもよいし、各レンガ層(32a、32b、32c)間に隙間を設け、これらの隙間にラミング材などの充填材を充填し、充填材層(ラミング材層34a、34b)を設けてもよい。各レンガ層(32a、32b、32c)間に充填される充填材も特に制限的ではなく、従来公知のラミング材やスタンプ材などの充填材や公知の耐火物から成る充填材などを用いることができる。   Furthermore, in this aspect, when the backup brick layer (32b, 32c) is provided behind the inner surface brick layer (32a), the inner surface brick layer (32a) and the backup brick layer (32b, 32c) are provided without a gap. Alternatively, a gap may be provided between the brick layers (32a, 32b, 32c), and a filler such as a ramming material may be filled in the gap to provide a filler layer (ramming material layers 34a, 34b). . The filler filled between the brick layers (32a, 32b, 32c) is not particularly limited, and a filler such as a conventionally known ramming material or stamp material or a filler made of a known refractory material may be used. it can.

本発明の第1の態様の減圧脱泡装置10を製作する際には、少なくとも溶融ガラスGと直接接触する流路を構成する内表面レンガ層32aを、接触面の平滑度が0.5mm以下の緻密質レンガを組み上げて構築し、必要に応じてその外側にバックアップレンガ層(32b、32c)を形成し、さらに必要に応じてレンガ層間にラミング材などの充填材を充填してラミング材層(34a、34b)などの充填材層を形成する。こうして、減圧脱泡槽14、上昇管16、および下降管18を製作する。   When producing the vacuum degassing apparatus 10 of the first aspect of the present invention, the smoothness of the contact surface is 0.5 mm or less at least for the inner surface brick layer 32a constituting the flow path that is in direct contact with the molten glass G. Assembling and building a dense brick, and if necessary, forming a backup brick layer (32b, 32c) on the outside of the brick, and filling a filler such as a ramming material between the brick layers as necessary A filler layer such as (34a, 34b) is formed. Thus, the vacuum degassing tank 14, the rising pipe 16, and the down pipe 18 are manufactured.

続いて、こうして製作された減圧脱泡槽14、上昇管16、および下降管18の外側に断熱材30を組み上げ、その外周囲を減圧ハウジング12で覆い、減圧脱泡装置10を製作する。こうして製作された減圧脱泡装置10の減圧脱泡槽14、上昇管16、および下降管18を所定の温度、例えば溶融ガラスGの温度以上に熱上げして、あるいは、稼働中に減圧脱泡槽14、上昇管16、および下降管18が溶融ガラスGによって加熱されて、内表面レンガ層32aを構成する緻密質レンガから浸出(exudation)する高粘度ガラス質によって隣接するレンガ間を充填し、隣接レンガ間の隙間を埋める。このようにして、減圧脱泡装置10は製作される。
本発明の第1の態様の溶融ガラスの減圧脱泡装置およびその製作方法は、基本的に以上のように構成される。
Subsequently, the heat insulating material 30 is assembled on the outside of the vacuum degassing tank 14, the rising pipe 16, and the descending pipe 18 thus manufactured, and the outer periphery thereof is covered with the vacuum housing 12, thereby manufacturing the vacuum degassing apparatus 10. The vacuum degassing tank 14, the rising pipe 16, and the downfalling pipe 18 of the vacuum degassing apparatus 10 thus manufactured are heated to a predetermined temperature, for example, the temperature of the molten glass G, or the vacuum degassing is performed during operation. The tank 14, the riser pipe 16, and the downfall pipe 18 are heated by the molten glass G, and the adjacent bricks are filled with high-viscosity glass that exudes from the dense bricks constituting the inner surface brick layer 32a. Fill the gap between adjacent bricks. In this way, the vacuum degassing device 10 is manufactured.
The molten glass vacuum degassing apparatus and the manufacturing method thereof according to the first aspect of the present invention are basically configured as described above.

次に、本発明の第2の態様の溶融ガラスの減圧脱泡装置およびその制作方法について説明する。
本態様において、図2(A)に示す実施例では、減圧脱泡槽14、上昇管16の少なくとも一部、および下降管18の少なくとも一部から構成される一連の管路の最も内側に溶融ガラスGと直接接触する流路を形成する内表面レンガ層32a、この背後に(外側周囲に)第1バックアップ層32bおよびさらにその背後に(外側周囲に)第2バックアップ層32cをお互いに所定の間隔、好ましくは20〜50mmだけ離間させて設け、レンガ層を3層構造とし、各レンガ層間のすきまにラミング材を充填し、ラミング材層34a,34bを形成するものである。
Next, the molten glass vacuum degassing apparatus and the production method thereof according to the second aspect of the present invention will be described.
In this embodiment, in the embodiment shown in FIG. 2 (A), the innermost part of a series of pipes composed of the vacuum degassing tank 14, at least part of the riser pipe 16, and at least part of the downcomer pipe 18 is melted. An inner surface brick layer 32a that forms a flow path that is in direct contact with the glass G, a first backup layer 32b behind (around the outside) and a second backup layer 32c behind (around the outside) a predetermined number of each other. The brick layers are formed in a three-layer structure with a space, preferably 20 to 50 mm apart, and the ramming material is filled in the gaps between the brick layers to form the ramming material layers 34a and 34b.

本態様においては、耐火物製レンガ層を内表面レンガ層(32a)と少なくとも1層のバックアップレンガ層(32b、32c)からなる多層構造とした上に、その各レンガ層間をラミング材で埋めてラミング材層34a、34b設けることにより、溶融ガラスGのレンガ層(32a、32b、32c)からしみ出し、断熱材30を浸食し、断熱材30が溶融ガラスG内に溶出して製品の品質を劣化させる、例えば着色や異質化を招くことを防止し、減圧脱泡装置の寿命が短くなることを防止している。   In this aspect, the brick layer made of refractory is made into a multi-layer structure composed of the inner surface brick layer (32a) and at least one backup brick layer (32b, 32c), and each brick layer is filled with a ramming material. By providing the ramming material layers 34a, 34b, the molten glass G oozes out from the brick layers (32a, 32b, 32c), erodes the heat insulating material 30, and the heat insulating material 30 elutes into the molten glass G to improve the quality of the product. Deterioration, for example, coloring and heterogeneity is prevented, and the lifetime of the vacuum degassing apparatus is prevented from being shortened.

本態様においては、各レンガ層(32a、32b、32c)を構成する耐火物製レンガは、溶融ガラスGを着色したり、異質化したりしなければ特に制限的ではないが、少なくとも内表面レンガ層32aは前述した緻密質レンガで構成するのが好ましく、全レンガ層を緻密質レンガで構成するのが最も好ましい。また、本態様においても、本発明の第1の態様の如く、少なくとも内表面レンガ層32aの緻密質レンガの隣接する接触面は平滑度を0.5mm以下とし、隣接するレンガ間の目地部の隙間を1mm以下とするのが好ましく、より好ましくは平滑度を0.3mm以下、隣接するレンガ間の目地部の隙間を0.6mm以下とするのがよい。   In this aspect, the refractory bricks constituting each brick layer (32a, 32b, 32c) are not particularly limited unless the molten glass G is colored or heterogeneous, but at least the inner surface brick layer. 32a is preferably composed of the above-described dense brick, and most preferably, the entire brick layer is composed of the dense brick. Also in this aspect, as in the first aspect of the present invention, at least the adjacent contact surface of the dense brick of the inner surface brick layer 32a has a smoothness of 0.5 mm or less, and the joint portion between adjacent bricks The gap is preferably 1 mm or less, more preferably, the smoothness is 0.3 mm or less, and the gap between joints between adjacent bricks is 0.6 mm or less.

また、本態様において、バックアップレンガ層(32b、32c)は、少なくとも1層設ければ良く、何層であってもよいが、溶融ガラスGのしみ出しを防止し、装置の長寿命化のためには多い方が望ましいが、多層化すればするほど装置全体が重量化し、大型化するので、必要に応じて適した数の層構成とすればよい。
さらに、レンガ層間の隙間は、上述したように20〜50mmとするのが好ましく、より好ましくは、25〜35mmである。
各レンガ層間の隙間を20〜50mmとする理由は、後述するように、この隙間に冷間でラミング材を充填するが、その際、隙間が狭いと十分緊密にラミング材を充填することができず、ラミング材充填中に空洞や気泡を残存させたまま固化してしまうおそれがあり、そのような空洞や気泡の存在は、外部からの汚染物質を遮断するラミング材の機能を低下させるおそれがあるためである。一方、ラミング材自体は緻密質レンガに比べ機械的、化学的強度が劣っているため、この厚みを必要最低に押さえ、第1バックアップレンガ層32bを構成する機械的、化学的強度が優れている緻密質レンガを早期に溶融ガラスGと接触させるように配置するためである。
In this embodiment, the backup brick layer (32b, 32c) may be provided in at least one layer, and any number of layers may be provided. For preventing the molten glass G from exuding and extending the life of the apparatus. However, as the number of layers increases, the entire apparatus becomes heavier and larger in size, so that a suitable number of layers may be formed as necessary.
Furthermore, as described above, the gap between the brick layers is preferably 20 to 50 mm, and more preferably 25 to 35 mm.
The reason why the gap between the brick layers is 20 to 50 mm is that, as will be described later, this gap is cold-filled with a ramming material. However, if the gap is narrow, the ramming material can be filled sufficiently tightly. However, there is a risk that the cavities and bubbles remain solidified during the filling of the ramming material, and the presence of such cavities and bubbles may reduce the function of the ramming material for blocking contaminants from the outside. Because there is. On the other hand, the ramming material itself is inferior in mechanical and chemical strength compared to the dense brick, so that the mechanical and chemical strength constituting the first backup brick layer 32b is excellent by suppressing this thickness to the minimum necessary. This is because the dense brick is arranged so as to come into contact with the molten glass G at an early stage.

各耐火物レンガ層間に設けられるラミング材層34aおよび34bは、各耐火部レンガ層間、すなわちレンガ層32a、32bとの間およびレンガ層32b、32cとの間に設けられるもので、非常に緻密なラミング材の充填がなされ、耐蝕性に優れるもので、各レンガ層(32a、32b、32c)の目地部分からの溶融ガラスGの流入を防止し、その背後へのしみ出しを防止するためのものである。   The ramming material layers 34a and 34b provided between the refractory brick layers are provided between the refractory brick layers, that is, between the brick layers 32a and 32b and between the brick layers 32b and 32c. It is filled with ramming material and has excellent corrosion resistance. It prevents inflow of molten glass G from the joints of each brick layer (32a, 32b, 32c) and prevents exudation to the back. It is.

なお、ここで用いられるラミング材とは、耐火性骨材と硬化材等を混合した粉体の耐火物材に少量の水を添加して混練し充填されるもので、加熱によってセラミックボンドができ、強度を出すものを言う。このようなラミング材としては、例えばアルミナ系(Al2 O3 )ラミング材、ジルコニア−シリカ系(ZrO2 −SiO2 )ラミング材、およびアルミナ−ジルコニア−シリカ系(AZS;Al2 O3 −ZrO2 −SiO2 )ラミング材が挙げられ、好適な具体例としてはアルミナ系ではCMP−AH,ジルコニア−シリカ系ではZR−2000、およびアルミナ−ジルコニア−シリカ系ではZM−2500(いずれも旭硝子(株)製)が例示される。また、このようなラミング材としては、この他特公昭57−2666号公報に開示された、(モノまたはジ)アルミン酸カルシウムまたはシリコアルミン酸カルシウムを主成分として含む製鉄アルミナ質スラグ、(モノまたはジ)アルミン酸カルシウム型アルミナ質セメント、シリコアルミナ質セメントおよび高温焼成マグネシアなどのアルカリ土類無機物質と、シリカ、酸化クロムおよびアルミナなどの超微粉末と、不活性充填剤とからなり、従来よりカルシウム含有量および混練水量が少なく、高強度で耐熱性および耐浸食性に優れたセメントも例示される。このようなラミング材のうち、従来のアルミナセメントの替わりに、微量の活性超微粉末をベースとした結合材が用いられるラムクリートと呼ばれるキャスタブル炉材が好ましい。さらに、特に有効なラミング材としては、ローセメントタイプラミング材と呼ばれるものを挙げることができ、超微粉末をベースとし、3〜6%の少量の水量添加とバイブレータ施工によって非常に緻密な充填がなされ、耐蝕性および耐熱性に優れた物性を得ることができる。好適な具体例としては、ホワイトラム(旭硝子(株)製)が例示される。
このように、通常のキャスタブル炉材に用いる混練水量約10〜15%に対して3〜10%、好ましくは3〜6%と低い混練水量のラミング材を使用するのは、高熱で含有水分が蒸発した場合、ひび割れして溶融ガラスが滲み出しやすくなるのを防ぐためである。
なお、一連の管路に使用されているレンガの主成分を主成分としたラミング材を使用することが望ましい。例えば、アルミナ系電鋳耐火物レンガを使用している場合は、ラミング材としてアルミナ系のCMP−AHを使用するのが好ましい。
The ramming material used here is a powdered refractory material mixed with a refractory aggregate and a hardener, which is kneaded and filled with a small amount of water. A ceramic bond can be formed by heating. Say something that gives strength. Examples of such a ramming material include an alumina-based (Al2 O3) ramming material, a zirconia-silica-based (ZrO2-SiO2) ramming material, and an alumina-zirconia-silica-based (AZS; Al2 O3-ZrO2-SiO2) ramming material. Preferable specific examples include CMP-AH for an alumina system, ZR-2000 for a zirconia-silica system, and ZM-2500 (both manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) for an alumina-zirconia-silica system. In addition, as such a ramming material, an iron-made alumina slag containing (mono or di) calcium aluminate or silicoaluminate as a main component, disclosed in Japanese Patent Publication No. 57-2666, (mono or di) Di) Calcium aluminate-type alumina cement, silico-alumina cement and high-temperature calcined magnesia and other alkaline earth inorganic materials, silica, chromium oxide and alumina fine powders, and inert fillers. A cement having a low calcium content and a small amount of kneaded water, high strength, and excellent heat resistance and erosion resistance is also exemplified. Among such ramming materials, castable furnace materials called ram cleats, in which a binder based on a small amount of active ultrafine powder is used in place of the conventional alumina cement, are preferred. Furthermore, as a particularly effective ramming material, there can be mentioned what is called a low cement type ramming material, which is based on ultra-fine powder and has a very fine filling by adding a small amount of water of 3-6% and vibrator construction. Thus, physical properties excellent in corrosion resistance and heat resistance can be obtained. As a specific example, White Lamb (Asahi Glass Co., Ltd.) is exemplified.
Thus, the use of a ramming material having a low kneading water amount of 3 to 10%, preferably 3 to 6% with respect to the kneading water amount of about 10 to 15% used for a normal castable furnace material is high heat and contains moisture. This is for preventing the molten glass from being easily oozed out when it evaporates.
In addition, it is desirable to use the ramming material which has the main component of the brick used for a series of pipe lines as a main component. For example, when an alumina electrocast refractory brick is used, it is preferable to use alumina CMP-AH as the ramming material.

各層のレンガを上述の方法で組みあげた後、粉体のラミング材に3〜6%の少量の水量添加を行ない、各レンガ層間の隙間に充填し、更にその隙間に棒状バイブレータを入れ、振動による粉体の流状効果を利用して、隙間内にラミング材を稠密かつ均一に充填させる。ラミング材は3〜4時間で硬化し、耐蝕性の強い緻密なラミング材層34aおよび34bができる。
このようにして得られた内表面レンガ層32a,ラミング材層34a、第1バックアップレンガ層32b、ラミング材層34b、および第2バックアップレンガ層32cなどからなる多層断面構造で、減圧脱泡槽14、上昇管16および下降管18の一連の管路の内部は構成されるが、少なくとも溶融ガラスGが直接接触する部分が多層断面構造になっていれば良く、減圧脱泡層14の溶融ガラスGと直接接触しない天井部分は多層断面構造にしなくてもよい。例えば、図1に示す本実施例において、溶融ガラスGと直接接触しない減圧脱泡槽14の天井部分を、溶融ガラスGと直接接触する減圧脱泡槽14の底部分、上昇管16および下降管18に用いる所定の緻密質レンガを単層で構成してもよい。
After assembling the bricks of each layer by the above method, add a small amount of water of 3-6% to the powdered ramming material, filling the gaps between each brick layer, and inserting a rod-like vibrator into the gaps, and vibrating The ramming material is densely and uniformly filled in the gap by utilizing the flow effect of the powder. The ramming material is cured in 3 to 4 hours, and dense ramming material layers 34a and 34b having strong corrosion resistance can be formed.
The reduced-pressure defoaming tank 14 has a multilayer cross-sectional structure composed of the inner surface brick layer 32a, the ramming material layer 34a, the first backup brick layer 32b, the ramming material layer 34b, the second backup brick layer 32c, and the like thus obtained. Although the inside of the series of pipe lines of the riser pipe 16 and the downfall pipe 18 is configured, it is sufficient that at least a portion where the molten glass G is in direct contact has a multilayer cross-sectional structure, and the molten glass G of the vacuum degassing layer 14 The ceiling portion that is not in direct contact with the substrate may not have a multilayer cross-sectional structure. For example, in the present embodiment shown in FIG. 1, the ceiling portion of the vacuum degassing tank 14 that is not in direct contact with the molten glass G is replaced with the bottom portion of the vacuum degassing tank 14 that is in direct contact with the molten glass G, the riser pipe 16 and the downfall pipe. The predetermined dense brick used for 18 may be composed of a single layer.

減圧脱泡槽14、上昇管16および下降管18の形状は少なくとも筒状管であれば特に限定されず、その断面形状は円形、楕円形または正方形や長方形などの矩形やその他の多角形とすることができる。
また、減圧ハウジング12内部で、減圧脱泡槽14、上昇管16および下降管18の一連の管路の外側に、溶融ガラスGの高温を断熱する断熱材30を設けているが、減圧脱泡槽14の真空吸引の支障とならない通気性を有する断熱材によって構成される。
減圧脱泡装置10の運転立ち上げのためには、減圧によって溶融ガラスGを減圧脱泡槽14に導入するのに、上流案内ピット22のみならず下流案内ピット24にも溶融ガラスGがなければならないので、上流案内ピット22から下流案内ピット24に溶融ガラスGを流すためのバイパス(図示せず)を設けておくのが好ましい。
The shape of the vacuum degassing tank 14, the rising pipe 16, and the downfalling pipe 18 is not particularly limited as long as it is at least a cylindrical pipe, and the cross-sectional shape thereof is a circle, an ellipse, a rectangle such as a square or a rectangle, and other polygons. be able to.
In addition, a heat insulating material 30 that insulates the high temperature of the molten glass G is provided outside the series of conduits of the vacuum degassing tank 14, the rising pipe 16, and the descending pipe 18 inside the vacuum housing 12. It is comprised with the heat insulating material which has air permeability which does not become the hindrance of the vacuum suction of the tank.
In order to start up the operation of the vacuum degassing apparatus 10, when the molten glass G is introduced not only into the upstream guide pit 22 but also into the downstream guide pit 24 in order to introduce the molten glass G into the vacuum degassing tank 14 by decompression. Therefore, it is preferable to provide a bypass (not shown) for flowing the molten glass G from the upstream guide pit 22 to the downstream guide pit 24.

このような構成の本発明品である減圧脱泡装置10は、大型化可能のため大量生産することができる。
また、隣接するレンガ同士の接触面を所定の範囲で精度良く研磨して接触させ、更にラミング材を使用した多層構造としているので、減圧脱泡装置10自体の寿命は大幅に延び、溶融ガラスの流路を補修するために生産を中断する対策を設計段階から織り込んでおく必要は乏しくなり、減圧脱泡装置全体を補修のために上下する困難性の高い作業の必要性をなくすことができる。すなわち減圧装置とその前後のガラス流路を固定的に構成することが可能となる。
The vacuum degassing apparatus 10 which is the product of the present invention having such a configuration can be mass-produced because it can be enlarged.
Moreover, since the contact surfaces of adjacent bricks are polished and brought into contact with each other within a predetermined range and are made into a multilayer structure using a ramming material, the lifetime of the vacuum degassing apparatus 10 itself is greatly extended, and the molten glass It is not necessary to incorporate measures for interrupting production in order to repair the flow path from the design stage, and it is possible to eliminate the need for highly difficult work for moving up and down the entire vacuum degassing apparatus for repair. That is, the decompression device and the glass flow path before and after the decompression device can be fixedly configured.

さらに、本発明においては、減圧脱泡装置10の大型化と長寿命化によって、溶融ガラスGの入口(導入)温度、すなわち溶解槽20の出口温度は、従来より上昇させることができ、脱泡処理する溶融ガラスGの種類(処理温度での粘度)や処理量や、減圧脱泡装置10の各部を構成する材料、例えば電鋳耐火物や緻密質焼成耐火物等の種類やサイズなどに応じて適宜選択する自由度を広げることができる。しかしながら、溶解槽20における加熱溶解コストや減圧脱泡装置10の脱泡効率やその装置内外での加熱や冷却のコストなどを考慮すると、溶解槽20での溶融ガラスGの出口温度は、1300〜1550℃とするのが好ましく、より好ましくは1400〜1550℃とするのがよい。その理由は、ガラス原料を適正に均一に反応させ、最も効率よくガラス化させるには溶解槽の温度が高い方が好ましいからである。   Furthermore, in the present invention, by increasing the size and extending the life of the vacuum degassing apparatus 10, the inlet (introduction) temperature of the molten glass G, that is, the outlet temperature of the melting tank 20 can be increased from the conventional level. Depending on the type (viscosity at the processing temperature) and the processing amount of the molten glass G to be processed, and the types and sizes of materials constituting each part of the vacuum degassing apparatus 10, such as electroformed refractories and dense fired refractories The degree of freedom to select as appropriate can be expanded. However, considering the heating and melting cost in the melting tank 20, the defoaming efficiency of the vacuum degassing apparatus 10, the heating and cooling costs inside and outside the apparatus, the outlet temperature of the molten glass G in the melting tank 20 is 1300 It is preferable to set it as 1550 degreeC, It is good to set it as 1400-1550 degreeC more preferably. The reason is that it is preferable that the temperature of the melting tank is higher in order to cause the glass raw material to react appropriately and uniformly and to vitrify most efficiently.

ここで、本発明の減圧脱泡装置10の処理対象となる溶融ガラスGは、特に制限的ではなく、例えば、ソーダ石灰ガラスやホウケイ酸ガラスなどを挙げることができるが、本発明の減圧脱泡装置10は多量の溶融ガラスを処理することができることから、多量の処理が必要とされるソーダ石灰ガラスを処理対象とするのがよい。   Here, the molten glass G to be processed by the vacuum degassing apparatus 10 of the present invention is not particularly limited, and examples thereof include soda lime glass and borosilicate glass. Since the apparatus 10 can process a large amount of molten glass, it is preferable to process soda-lime glass that requires a large amount of processing.

本発明に係る溶融ガラスの減圧脱泡装置は、基本的に以上のように構成されるが、以下にその作用について説明する。   The vacuum degassing apparatus for molten glass according to the present invention is basically configured as described above, and the operation thereof will be described below.

まず、減圧脱泡装置10の運転を開始するに先立って、溶解槽20内の溶融ガラスGを減圧脱泡装置10内、すなわち図示しないバイパスを開放して上流案内ピット22から下流案内ピット24内に導入し、上昇管16および下降管18の両下端部を溶融ガラスG中に浸漬する。浸漬完了後、図示しない真空ポンプを作動して、減圧ハウジング12内を吸引口12cから真空引きして、従って減圧脱泡槽14内を吸引口14aおよび14bから真空引きして、減圧脱泡槽14内を1/20〜1/3気圧に減圧する。
その結果、溶融ガラスGが上昇管16および下降管18内を上昇し、減圧脱泡槽14内に導入され、溶解槽24と減圧脱泡槽14との溶融ガラスGのレベル差Hが所定値となるように、減圧脱泡槽14内に所定の深さまで満たされ、真空引きされた上部空間14sが形成される。この後に、バイパスが閉止される。
First, prior to starting the operation of the vacuum degassing apparatus 10, the molten glass G in the melting tank 20 is opened in the vacuum degassing apparatus 10, that is, a bypass (not shown) to open the upstream guide pit 22 to the downstream guide pit 24. Then, both lower ends of the rising pipe 16 and the lowering pipe 18 are immersed in the molten glass G. After completion of the immersion, a vacuum pump (not shown) is operated to evacuate the vacuum housing 12 from the suction port 12c. Accordingly, the vacuum degassing vessel 14 is evacuated from the suction ports 14a and 14b to obtain a vacuum degassing vessel. 14 is depressurized to 1/20 to 1/3 atm.
As a result, the molten glass G rises in the ascending pipe 16 and the descending pipe 18 and is introduced into the vacuum degassing tank 14, and the level difference H of the molten glass G between the melting tank 24 and the vacuum degassing tank 14 is a predetermined value. Thus, the vacuum degassing tank 14 is filled up to a predetermined depth and a vacuumed upper space 14s is formed. After this, the bypass is closed.

この後、溶融ガラスGは、溶解槽20から上流案内ピット22を経由し、上昇管16内を上昇して、減圧脱泡槽14内に導入される。そして溶融ガラスGは、減圧脱泡槽14内を流下する間に、所定の減圧条件下で脱泡処理される。すなわち、所定の減圧条件下の減圧脱泡槽14内において、溶融ガラスG中の気泡は、溶融ガラスG中を浮上し、バリヤ30aおよび30bに堰止められて破泡し、また、上部空間14sまで浮上して、破泡する。こうして、溶融ガラスG中から気泡が除去される。
このようにして、脱泡処理された溶融ガラスGは、減圧脱泡槽14内から下降管18に導出され、下降管18内を下降して下流案内ピット24内に導入され、下流案内ピット24から、図示しない次の処理槽(例えば成形処理槽)に導出される。
Thereafter, the molten glass G rises in the ascending pipe 16 from the melting tank 20 via the upstream guide pit 22 and is introduced into the vacuum degassing tank 14. The molten glass G is defoamed under a predetermined decompression condition while flowing down in the vacuum degassing tank 14. That is, in the vacuum degassing tank 14 under a predetermined decompression condition, the bubbles in the molten glass G float up in the molten glass G, are dammed by the barriers 30a and 30b, and break up, and the upper space 14s. Ascend until it breaks up. In this way, bubbles are removed from the molten glass G.
Thus, the defoamed molten glass G is led out from the vacuum degassing tank 14 to the downcomer 18, descends through the downcomer 18 and is introduced into the downstream guide pit 24. To the next processing tank (not shown) (for example, a molding processing tank).

また、本発明において、脱泡処理量を増大し、溶融ガラスGの潜熱を利用することができるため、従来必要であった脱泡処理中の溶融ガラスGの加熱を不要とし、そのための加熱装置を不要な物とすることができる。   Further, in the present invention, since the amount of defoaming treatment can be increased and the latent heat of the molten glass G can be used, the heating of the molten glass G during the defoaming treatment, which has been conventionally required, is unnecessary, and a heating apparatus therefor Can be made unnecessary.

ところで、本発明の溶融ガラスの減圧脱泡装置は、図2に示すサイフォン方式減圧脱泡装置のみならず、特開平5−262530号公報、特開平7−291633号公報に示す水平式減圧脱泡装置にも適用してもよいのはもちろんである。
本発明に係る溶融ガラスの減圧脱泡装置について、実施例を挙げて説明したが、本発明は上述した実施例に限定されるわけではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良や設計の変更などが可能なことはもちろんである。
By the way, the vacuum degassing apparatus for molten glass of the present invention is not limited to the siphon type vacuum degassing apparatus shown in FIG. 2, but also the horizontal vacuum degassing apparatus shown in JP-A-5-262530 and JP-A-7-291633. Of course, it may be applied to the apparatus.
The vacuum degassing apparatus for molten glass according to the present invention has been described with reference to examples, but the present invention is not limited to the examples described above, and various improvements and modifications can be made without departing from the scope of the present invention. Of course, it is possible to change the design.

本発明の溶融ガラスの減圧脱泡装置の一実施例の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of one Example of the vacuum degassing apparatus of the molten glass of this invention. (A)は、本発明の溶融ガラスの減圧脱泡装置の一実施例の一連の管路の壁断面の断面図であり、(B)は管路の内壁面の目地を示した模式図である。(A) is sectional drawing of the wall cross section of a series of pipe line of one Example of the vacuum degassing apparatus of the molten glass of this invention, (B) is the schematic diagram which showed the joint of the inner wall face of a pipe line is there. (A)は、平滑度Dを定義する概念図であり、(B)は、隣接するレンガと接触する管路の目地部を示した断面図である。(A) is the conceptual diagram which defines the smoothness D, (B) is sectional drawing which showed the joint part of the pipe line which contacts an adjacent brick. 従来の溶融ガラスの減圧脱泡装置の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the conventional vacuum degassing apparatus of molten glass.

符号の説明Explanation of symbols

10、110 減圧脱泡装置
12、112 減圧ハウジング
12c、112c 吸引口
14、114 減圧脱泡槽
14a,14b、114a、114b 吸引口
14s、114s 上部空間
16、116 上昇管
18、118 下降管
20、120 溶解槽
22、122 上流案内ピット
24、124 下流案内ピット
30、130 断熱槽
32a 内表面レンガ層
32b 第1バックアップレンガ層
32c 第2バックアップレンガ層
34a,34b ラミング材層
36a,36b バリア
G 溶融ガラス
D 平滑度
10, 110 Vacuum degassing device 12, 112 Vacuum housing 12c, 112c Suction port 14, 114 Vacuum degassing tank 14a, 14b, 114a, 114b Suction port 14s, 114s Upper space 16, 116 Rising pipe 18, 118 Lowering pipe 20, 120 Melting tank 22, 122 Upstream guide pit 24, 124 Downstream guide pit 30, 130 Heat insulation tank 32a Inner surface brick layer 32b First backup brick layer 32c Second backup brick layer 34a, 34b Ramming material layer 36a, 36b Barrier G Molten glass D Smoothness

Claims (7)

真空吸引されて内部が減圧される減圧ハウジングと、
この減圧ハウジング内に設けられ、溶融ガラスの減圧脱泡を行う減圧脱泡槽と、
この減圧脱泡槽に連通して設けられ、減圧脱泡前の溶融ガラスを吸引上昇させて前記減圧脱泡槽に導入する上昇管と、
前記減圧脱泡槽に連通して設けられ、減圧脱泡後の溶融ガラスを前記減圧脱泡槽から下降させて導出する下降管とを具備し、
前記減圧脱泡槽、前記上昇管の少なくとも一部、および前記下降管の少なくとも一部は、溶融ガラスと直接接触する流路を構成する、緻密質耐火物製レンガを組み上げた内表面レンガ層と、この内表面レンガ層の背後に少なくとも1層設けられた、耐火物製レンガを組み上げたバックアップレンガ層と、少なくとも前記内表面レンガ層と前記バックアップレンガ層との間の隙間にラミング材が充填されたラミング材層とを有することを特徴とする減圧脱泡装置。
A decompression housing that is evacuated and decompressed, and
A vacuum degassing tank that is provided in the vacuum housing and performs vacuum degassing of the molten glass;
A riser pipe that is provided in communication with the vacuum degassing tank, sucks and raises the molten glass before vacuum degassing and introduces it into the vacuum degassing tank;
A downcomer pipe that is provided in communication with the vacuum degassing tank, and descends the molten glass after the vacuum degassing from the vacuum degassing tank;
An inner surface brick layer constructed of dense refractory bricks, wherein the vacuum degassing tank, at least a part of the riser pipe, and at least a part of the downcomer constitute a flow path in direct contact with the molten glass; A ramming material is filled in a gap between at least one layer behind the inner surface brick layer, which is made up of refractory bricks, and at least a gap between the inner surface brick layer and the backup brick layer. And a ramming material layer.
少なくとも前記内表面レンガ層と前記バックアップレンガ層との間の隙間は、20〜50mmである請求項1に記載の減圧脱泡装置。   The vacuum degassing apparatus according to claim 1, wherein a gap between at least the inner surface brick layer and the backup brick layer is 20 to 50 mm. 前記内表面レンガ層および少なくとも1層の前記バックアップレンガ層は、各々のレンガ層の隣接するレンガ間の目地が、他のレンガ層の隣接するレンガ間の目地より長く重なり合わないように、組み上げられる請求項1または2に記載の減圧脱泡装置。   The inner brick layer and at least one backup brick layer are assembled such that joints between adjacent bricks of each brick layer do not overlap longer than joints between adjacent bricks of the other brick layer. The vacuum degassing apparatus according to claim 1 or 2. 前記ラミング材は、アルミナ系ラミング材、ジルコニア−シリカ系ラミング材、およびアルミナ−ジルコニア−シリカ系ラミング材の少なくとも1種またはこれらの2種以上の混合物である請求項1〜3のいずれかに記載の減圧脱泡装置。   The ramming material is at least one of an alumina-based ramming material, a zirconia-silica-based ramming material, and an alumina-zirconia-silica-based ramming material, or a mixture of two or more thereof. Vacuum degassing equipment. 前記ラミング材の混練水量が3〜10%である請求項1〜4のいずれかに記載の減圧脱泡装置。   The vacuum degassing apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein a kneading water amount of the ramming material is 3 to 10%. 前記上昇管および前記下降管の少なくともいずれか一方は、直方体の緻密質レンガを互い違いに積み上げて形成された角筒状管か、一面が曲率半径をもつ緻密質レンガを積み上げて形成された円筒状管である請求項1〜5のいずれかに記載の減圧脱泡装置。   At least one of the ascending pipe and the descending pipe is a rectangular tube formed by alternately stacking dense bricks in a rectangular parallelepiped shape, or a cylindrical shape formed by stacking dense bricks with one surface having a radius of curvature. It is a pipe | tube, The vacuum degassing apparatus in any one of Claims 1-5. 真空吸引されて内部が減圧される減圧ハウジングと、
この減圧ハウジング内に設けられ、溶融ガラスの減圧脱泡を行う減圧脱泡槽と、
この減圧脱泡槽に連通して設けられ、減圧脱泡前の溶融ガラスを吸引上昇させて前記減圧脱泡槽に導入する上昇管と、
前記減圧脱泡槽に連通して設けられ、減圧脱泡後の溶融ガラスを前記減圧脱泡槽から下降させて導出する下降管とを具備する減圧脱泡装置を製作するに際し、
前記減圧脱泡槽、前記上昇管の少なくとも一部、および前記下降管の少なくとも一部から構成される一連の管路の内、溶融ガラスと直接接触する流路を形成する部分には、緻密質耐火物製レンガを組み上げた内表面レンガ層を設け、この内表面レンガ層の背後には所定間隔離間させて耐火物製レンガを組み上げてバックアップレンガ層を少なくとも1層設け、少なくとも前記内表面レンガ層と前記バックアップレンガ層との間の隙間に少量の水分を混練したラミング材をバイブレータで振動させて充填することを特徴とする減圧脱泡装置の製作方法。
A decompression housing that is evacuated and decompressed, and
A vacuum degassing tank that is provided in the vacuum housing and performs vacuum degassing of the molten glass;
A riser pipe that is provided in communication with the vacuum degassing tank, sucks and raises the molten glass before vacuum degassing and introduces it into the vacuum degassing tank;
In producing a vacuum degassing apparatus that is provided in communication with the vacuum degassing tank and includes a downcomer pipe that descends the molten glass after vacuum degassing from the vacuum degassing tank.
Of the series of pipes composed of the vacuum degassing tank, at least a part of the riser pipe, and at least a part of the downcomer, a part forming a flow path that directly contacts molten glass has a dense structure. An inner surface brick layer assembled with refractory bricks is provided, and behind this inner surface brick layer, at least one backup brick layer is provided by assembling refractory bricks spaced apart by a predetermined distance, at least the inner surface brick layer A method of manufacturing a vacuum degassing apparatus, wherein a laminating material in which a small amount of water is kneaded is filled in a gap between the backup brick layer and the backup brick layer by vibrating with a vibrator.
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