TW201238926A - Glass melting apparatus, glass fiber producing apparatus, and method for changing glass composition - Google Patents

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201238926 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於用來熔融玻璃原料之玻璃熔融裝置、使 用此玻璃熔融裝置來製造玻璃纖維之玻璃纖維製造裝置、 變更以此玻璃熔融裝置所熔融之玻璃組碑的玻璃組成變更 方法。 【先前技術】 一般，用來製造玻璃纖維之玻璃纖維製造裝置具備有 :用來熔融玻璃原料之玻璃熔融爐：進行自玻璃熔融爐的 拉出口所拉出的熔融玻璃的溫度調整之前爐：及將導入到 前爐之熔融玻璃纖維化後，將玻璃纖維進行紡紗之纖維化 裝置。又，在此玻璃熔融爐，爲了抑制因玻璃原料的投入 所產生的氣泡、未完全熔融之玻璃原料利用熔融玻璃的表 層流動來從玻璃熔融爐流出，而設置有區隔熔融玻璃的液 面附近且僅使熔融玻璃從玻璃熔融爐的底部通過之機構。 作爲這些具体例，可舉出例如從熔融爐的底面至具有熔融 玻璃的拉出口之部分設有向上傾斜之機構，設有具階差的 上升構造之機構’又，如專利文獻1所記載，區劃成熔融 槽與作業槽’並在區隔壁設置頸部之機構等。 [專利文獻1 ]日本特開平1 1 - 3 4 3 1 2 4號公報 [專利文獻2 ]日本特開平〇 7 — 1 5 7 3 1 6號公報 [專利文獻3]日本特開平09-295829號公報 201238926 【發明內容】 [發明所欲解決之課題] 又，玻璃纖維，因組成的不同，具有無鹼玻璃纖維、 高強度玻璃纖維、耐酸性玻璃纖維等的各種種類。因此’ 以往以來，藉由針對每個玻璃的組成準備專用的玻璃纖維 製造裝置，來製造各式種類的玻璃纖維。但，由於當針對 每個玻璃的組成，準備專用的玻璃纖維製造裝置時，製造 成本會變高，故，期望以相同的玻璃纖維製造裝置替換玻 璃的組成，來製造各式種類的玻璃纖維。 但，組成不同的二種類熔融玻璃，比重大的熔融玻璃 會成爲下層而停滯於熔融爐的底面附近，又，比重小的熔 融玻璃會成爲上層而停置在熔融爐的上面附近’因此’分 離成上層與下層，無法完全地混合。 又，在使用以往技術之爐，如上述般比起玻璃熔融爐 的底面，拉出口設置於更高的位置，因此，依據上述理由 ，無法迅速地變更不同的玻璃組成。 一般，在進行組成變更之際，採用如專利文獻2所記 載，藉由加熱與強制的搅拌予以推出的方法，或如專利文 獻3所記載，使比重一致之方法等，但，就算採用這些方 法，也無法迅速且有效率地進行組成變更。 依據以上的理由，在以往的玻璃纖維製造裝置，存在 有爲了置換玻璃組成而需要花費長時間之問題。 本發明者們精心硏究的結果發現，在熔融爐內壁，設 置可撥去玻璃之材料且可因應需要而可動地進行熔融玻璃 -6- 201238926 的排出用之下部可動式區隔板，並且設置將將熔融爐本身 作成爲可動式而可朝複數個前爐進行供給之機構，藉由兩 者的組合，能夠大幅地縮短進行玻璃組成變更所需的時間 ，能夠大幅地提高效率。 因此，本發明之目的係在於提供在玻璃熔融爐設置下 部可動區隔板，針對所有的玻璃組成，能夠迅速地變更組 成之玻璃熔融裝置、玻璃纖維製造裝置及玻璃組成變更方 法。 [用以解決課題之手段] 本發明之玻璃熔融裝置，係具有：配置於供玻璃原料 投入的投入口的垂直方向下方，並具有底壁與側壁，又， 底壁及側壁的內面以氮化硼加以被覆，並在底壁形成有熔 融玻璃的拉出口之玻璃熔融爐；用來加熱玻璃熔融爐之加 熱手段；配置於設在投入口的垂直方向下方的玻璃熔融爐 的第一區域與形成有拉出口的玻璃熔融爐的第二區域之間 ，區隔玻璃熔融爐的底部之下部可動式區隔板；及配置於 第一區域的投入口與下部可動式區隔板之間，區隔玻璃熔 融爐的上部之上部固定式區隔板（以下稱爲「上部區隔板 」），下部可動式區隔板係可朝垂直方向上方移動。 若依據本發明之玻璃熔融裝置，從投入口所投入的玻 璃原料被投下至玻璃熔融爐的第一區域，利用以加熱手段 所進行的玻璃熔融爐的加熱予以熔融，此熔融玻璃通過玻 璃熔融爐的下方後，越過下部可動式區隔板而流出至玻璃 201238926 熔融爐的第二區域，再從拉出口拉出。又，在變更以玻璃 熔融爐予以熔融之玻璃的組成時，停止玻璃原料自投入口 的投入，使下部可動式區隔板朝垂直方向上方移動，由於 在玻璃熔融爐的底部，第一區域與第二區域連通，故，玻 璃熔融爐內的熔融玻璃，藉由下部可動式區隔板，不會滞 留於第一區域而朝第二區域移動，然後從拉出口拉出。並 且，利用以氮化硼被覆玻璃熔融爐的底壁及側壁的內面， 使得熔融玻璃從玻璃熔融爐的底壁及側壁被撥開，故，可 大幅削減殘留於玻璃熔融爐的底壁及側壁之熔融玻璃。藉 此，能夠從玻璃熔融爐迅速地拉出熔融玻璃，並可迅速地 變更玻璃的組成。 在此情況，玻璃熔融爐的底面係從第一區域朝第二區 域作成爲向下傾斜爲佳。如此藉由將玻璃熔融爐的底面作 成爲向下傾斜，可使熔融玻璃藉由自重，自第一區域朝第 二區域移動，因此，能夠迅速地自拉出口拉出熔融玻璃。 又，進一步具有外殼，其係覆蓋玻璃熔融爐，又在第 一區域的垂直方向上方形成有投入口，並且在拉出口的垂 直方向下方形成有用來排出自拉出口所拉出的熔融玻璃之 排出口爲佳。藉由具備這樣的外殼，使得不會阻礙玻璃原 料朝玻璃熔融爐的投入、熔融玻璃自玻璃熔融爐的拉出， 可將玻璃熔融爐放置於各種環境中。 在此情況，進一步具有用來供給惰性氣體之惰性氣體 供給手段，外殼形成有：用來將自惰性氣體供給手段所供 給的惰性氣體導入至外殼內之惰性氣體導入口；和用來將 -8- 201238926 導入至外殼內的惰性氣體排出之惰性氣體排出口爲佳。如 此藉由將惰性氣體導入至外殼內，讓玻璃熔融爐暴露於惰 性氣體環境中，能夠抑制玻璃熔融爐的底壁及側壁的氧化 產生，故，即使在將玻璃熔融爐加熱成高溫之情況，亦可 提升玻璃熔融爐的耐久性。 本發明之玻璃纖維製造裝置，其特徵爲，具有：上述 任一者的玻璃熔融裝置；配置於玻璃熔融爐的下方，導入 有自拉出口所拉出的熔融玻璃之前爐；及將導入至前爐的 熔融玻璃予以纖維化並加以紡紗之纖維化裝置。 若依據本發明之玻璃纖維製造裝置，由於具備有上述 的玻璃熔融裝置，故，在變更所製造的玻璃纖維的組成之 際，藉由使下部可動式區隔板朝垂直方向上方移動，可從 玻璃熔融爐迅速地拉出熔融玻璃，能夠迅速地變更所製造 的玻璃纖維的組成。 在此情況，前爐係呈複數個並列設置於水平方向上爲 佳。如此藉由將前爐呈複數個的方式並列設置，能夠針對 每個玻璃的組成，使用不同的前爐。藉此，能夠從玻璃熔 融爐獨立地進行來自於前爐之熔融玻璃的拉出，故，在從 前爐完全地拉出熔融玻璃之前，能夠在玻璃熔融爐使要變 更組成的玻璃原料開始熔融。再者，一般，從前爐拉出熔 融玻璃之時間係較從玻璃熔融爐拉出熔融玻璃的時間長， 因此，藉由這樣的結構，能夠更迅速地變更所製造的玻璃 纖維的組成。 又，進一步具有將自拉出口所拉出的熔融玻璃導入至 -9- 201238926 任一個前爐之切換手段爲佳。如此利用具有切換手段，能 夠容易變更所製造的玻璃纖維的組成。 本發明之玻璃組成變更方法係爲將在上述任一個玻璃 熔融裝置所熔融的玻璃的組成之玻璃組成變更方法，其特 徵爲，使下部可動式區隔板朝垂直方向上方移動，從玻璃 熔融爐之拉出口拉出熔融玻璃，然後，使下部可動式區隔 板朝垂直方向下方移動，區隔玻璃熔融爐的底部，從投入 口將要變更組成之玻璃原料投入至玻璃熔融爐。 若依據本發明之玻璃組成變更方法，藉由使下部可動 式區隔板朝垂直方向上方移動，由於在玻璃熔融爐的底部 ，-第一區域與第二區域連通，因此，通過上部區隔板的下 方之玻璃熔融爐內的熔融玻璃，藉由下部可動式區隔板， 不會滞留於第一區域而朝第二區域移動，從拉出口拉出。 然後，在將造變更組成的玻璃原料投入至玻璃熔融爐之際 ，使下部可動式區隔板朝垂直方向下方移動，將玻璃熔融 爐的底部區隔成第一區域與第二區域，藉此，能夠遮斷停 留於底部之不純物，並且可增長未熔融玻璃的熔融路徑， 延長熔融玻璃的熔融爐內滯留時間。如此，藉由使下部可 動式區隔板朝垂直方向移動，可從玻璃熔融爐迅速地拉出 熔融玻璃，並且可使要變更組成的玻璃原料在玻璃熔融爐 適當地熔融，能迅速地變更玻璃的組成。 又，在將自拉出口所拉出的熔融玻璃導入至配置於玻 璃熔融爐的下方之前爐的情況，當預先將配置於玻璃熔融 爐的下方且導入有自拉出口所拉出的熔融玻璃之前爐呈複 -10- 201238926 數個設置於水平方向，並且設置將自拉出口所拉出的熔融 玻璃導入至任一個前爐的切換手段，從玻璃熔融爐之拉出 口將熔融玻璃拉出時，藉由切換手段，將導入有自拉出口 所拉出的熔融玻璃之前爐切換成其他的前爐，從投入口， 將要變更組成的玻璃原料投入至玻璃熔融爐爲佳。如此， 當預先並列設置複數個前爐，從玻璃熔融爐之拉出口拉出 熔融玻璃時，藉由切換手段，將導入熔融玻璃之前爐切換 成其他的前爐，因此，將熔融玻璃自玻璃熔融爐拉出時， 能夠立即將要變更組成的玻璃原料投入至玻璃熔融爐加以 熔融。藉此，能夠迅速且容易地變更玻璃的組成。 [發明效果] 若依據本發明，在玻璃熔融爐設置下部可動式區隔板 ，在各種玻璃組成，能夠迅速地變更組成。 【實施方式】 以下，參照圖面，詳細說明關於本發明之玻璃熔融裝 置、玻璃纖維製造裝置及玻璃組成變更方法的理想實施形 態。再者，在所有的圖中，針對相同或相當部分賦予相同 符號，並省略重複的說明。 圖1係實施形態之玻璃纖維製造裝置的示意圖，圖2 係圖1所示的玻璃熔融爐的斷面斜視圖。再者，圖2中所 示的箭號係顯示熔融玻璃流動的大致路徑。如圖1及圖2 所示，玻璃纖維製造裝置1具備有：可移動地載置於底板 -11 - 201238926 2之1台的玻璃熔融裝置10;及配置於底板2的下方的複 數台纖維化設備30»再者，在本實施形態，在底板2的 下方，配置有纖維化設備30a及纖維化設備30b的2台纖 維化設備3 0。 玻璃熔融裝置10具備有：用來熔融玻璃原料粉末、 玻璃塊等的玻璃原料之玻璃熔融爐11:及用來覆蓋玻璃 熔融爐π之外殼18。再者，玻璃原料粉末爲黏土、石灰 石、白雲石、硬硼酸鈣石、矽砂、氧化鋁、碳酸鈣、碳酸 鈉等的粉狀混合物，玻璃塊爲將熔融玻璃原料粉末所成的 熔融玻璃暫時冷卻固化者。 玻瑀熔融爐1 1係藉由略矩形的底壁1 2、和立設於底 壁1 2的側壁1 3，形成爲上方開口之箱狀。底壁12及側 壁1 3係以藉由通電可進行發熱的電熱構件所形成，例如 以鉬所構成。又，底壁1 2及側壁1 3的內面係以對熔融玻 璃具有撥液性（撥開熔融玻璃）之氮化硼所被覆著。又， 在相對向的側壁13，形成有一對電極部13a，在各電極部 13a，連接著用來供給電流之電源14。因此，自電源14, 經由一對電極部1 3a對玻璃熔融爐1 1供給電流，讓玻璃 熔融爐11抵抗發熱，藉此，可熔融被投入至玻璃熔融爐 1 1之玻璃原料。 這樣的玻璃熔融爐11係形成有：供玻璃原料投入的 第一區域A;和拉出熔融玻璃之第二區域B。又，在第二 區域B的底壁丨2’形成有用來從玻璃熔融爐11拉出熔融 玻璃之拉出口 15，在第一區域A與第二區域B之間配置 -12- 201238926 有下部可動式區隔板16’而在第一區域A內的投入口 19 與下部可動式區隔板16之間配置有上部區隔板17°再者 ，拉出口 15的內面也被氮化硼所被覆著。 下部可動式區隔板16係爲用來區隔玻璃熔融爐11的 底部，讓熔融玻璃僅從玻璃熔融爐11的上部通過之區隔 板。下部可動式區隔板16係形成爲抵接於相對向的一對 側壁13與底壁12，而區隔成第一區域A與第二區域B之 平板狀，在其上部，形成有將第一區域A與第二區域B 連通之複數個連通孔16a。因此，在第一區域A被熔融的 熔融玻璃係藉由通過形成於下部可動式區隔板16連通孔 .16a，可朝第二區域B移動。 此下部可動式區隔板16可朝垂直方向上方移動地安 裝於玻璃熔融爐11。具體而言，下部可動式區隔板16係 可自由滑動地嵌入於形成在玻璃熔融爐11的側壁13之垂 直方向的溝13b，在下部可動式區隔板16的上端，固定 有穿過外殼18並朝垂直方向上方延伸的操作棒16b。因 此，當在外殼18的外側拉下操作棒16b時，連結於操作 棒1 6b之下部可動式區隔板1 6會沿著溝1 3 b朝垂直方向 下方移動，而區隔（封鎖）玻璃熔融爐11的底部，能僅 使來自於連通孔16a之熔融玻璃自第一區域A移動至第二 區域B。另外，當在外殼18的外側拉起操作棒16b時， 連結於操作棒16b之下部可動式區隔板16會沿著溝13b 朝垂直方向上方移動，而打開玻璃熔融爐Μ的底部，可 讓熔融玻璃在玻璃熔融爐1 1的底部，自第一區域Α移動 -13- 201238926 到第二區域B。再者，操作棒16B的拉起及拉下，可藉由 手動來進行，亦可藉由致動器等的驅動機構來進行。 上部區隔板1 7係爲區隔熔融玻璃的液面附近之玻璃 熔融爐11的上部，使熔融玻璃僅從玻璃熔融爐11的底部 通過之區隔板。上部區隔板17係形成爲抵接於相對向的 —對側壁13與底壁12，而區隔第一區域A內的投入口 19垂直下方與下部可動式區隔板16之間的位置之平板狀 ，在其下部，形成有用來連通被上部區隔板17所區隔的 2個區域之缺口 17a。因此，在第一區域A內的投入口 19 垂直下方被熔融之熔融玻璃，藉由通過形成於上部區隔板 17之缺口 1.7a，能夠朝被上部區隔板17所區隔的第一區 域A的下部可動式區隔板1 6側移動。 此上部區隔板1 7係配置於下部可動式區隔板1 6的第 一區域A側並固定在玻璃熔融爐11。因此，在第一區域 A內的投入口 19垂直下方被熔融之熔融玻璃，首先，通 過形成於上部區隔板17的下部之缺口 17a，然後，再通 過形成於下部可動式區隔板16之連通孔16a後，移動至 第二區域B再從拉出口 15拉出。 又，構成玻璃熔融爐11之底壁12的底面12a係自第 —區域A朝第二區域B形成爲向下傾斜。因此，在使下 部可動式區隔板16朝垂直方向上方移動之狀態下，不會 使熔融玻璃殘留於第一區域A，而能從形成於第二區域B 的底壁12之拉出口 15拉出。 外殼18，藉由頂壁18A、側壁18b、及底壁18c形成 •14- 201238926 爲箱狀。 在頂壁18a，於玻璃熔融爐11的第一區域A的垂直 方向上方，形成有用來將玻璃原料投入至玻璃熔融爐11 之投入口 19。又，在此投入口 19，連結有供給要投入至 玻璃熔融爐11的玻璃原料之螺旋加料機20。 在側壁1 8b，形成有用來對外殻1 8內導入惰性氣體 之惰性氣體導入口 2 1。又，在此惰性氣體導入口 2 1，連 結著用來供給要導入至外殼1 8內的惰性氣體之惰性氣體 供給裝置22。再者，從惰性氣體供給裝置22所供給的氣 體，若爲非氧化性氣體則未特別限定，例如，能夠使用氬 氣、氮氣等，其中，在能以低成本穩定地供給的觀點上， 氮氣爲佳。 在底壁18c，於玻璃熔融爐11的拉出口 15的垂直方 向下方，形成有排出口 23,其係用來排出自拉出口 15所 拉出的熔融玻璃，並且排出被導入到外殼1 8內的惰性氣 體。 且，在底壁18c，安裝有用來在底板2上使外殼18 移動之移動機構24。移動機構24，若爲可使外殼18移動 ，則可爲任意機構，例如，亦可爲車輪。 再者，在外殼18內，***有用來將玻璃熔融爐11隔 熱之耐火磚、耐熱板等的隔熱材。 又，在底板2’形成有用來將自玻璃熔融爐11的拉 出口 15所拉出的熔融玻璃導入至各纖維化設備30之底板 孔3。此底板孔3係與各纖維化設備3 0相對應，在纖維 -15- 201238926 化設備30a的垂直方向上方形成底板孔3a，在纖維化設 備3 0b的垂直方向上方形成底板孔3b。 纖維化設備3 0係爲將自玻璃熔融爐1 1的拉出口 15 所拉出的熔融玻璃予以纖維化之設備，纖維化設備3 0a與 纖維化設備3 Ob係在底板2的下方，並列設置於水平方向 。再者，纖維化設備30a與纖維化設備30b，由於其相互 結構相同，除了特別分開進行說明的情況，在此係以纖維 化設備30進行說明。此纖維化設備30具備有：導入有自 拉出口 15所拉出的熔融玻璃之前爐31;自前爐31內的 熔融玻璃形成有多數條細絲之襯套32 ;自襯套32拉出細 絲並以高速予以捲取之旋轉滾筒33 ;對自襯套32所拉出 的各細絲塗佈集束劑之器具3 7 ;及用來將各細絲集束之 集束滾子34。 前爐31係爲導入自拉出口 15所拉出的熔融玻璃，並 且調節熔融玻璃的溫度，調整成容易將熔融玻璃進行纖維 化的黏度之儲存槽。再者，纖維化設備3 0a的前爐31a與 纖維化設備3 Ob的前爐3 1 b係相互地並列設置於水平方向 。又，前爐31係配置於底板孔3A的垂直方向下方，形 成有用來導入自拉出口 15所拉出的熔融玻璃之上部開口 35。此前爐31具備有用來調節熔融玻璃的溫度之加熱手 段。此加熱手段，例如亦可爲垂吊於前爐31的頂面之電 加熱器3 6，又，若爲氣體噴燈等的能夠調節熔融玻璃的 溫度之加熱手段，則可使用任一種手段來代替電加熱器 36 · -16- 201238926 襯套32係設置在前爐31的底部，形成有用來進行紡 紗的多數個（例如100〜4000左右）的噴嘴（未圖示）。 此襯套32具備有用來調節熔融玻璃的溫度之加熱手段（ 未圖示）。此加熱手段係與玻璃熔融爐1 1同樣地藉由通 電加以抵抗發熱者。因此，襯套3 2係以利用通電來發熱 的電熱構件所形成，例如由白金、白金合金等所構成。 其次’參照圖面，說明關於變更藉由本實施形態之玻 璃纖維製造裝置1所製造的玻璃纖維的玻璃組成之方法。 首先’參照圖1及圖2，說明關於使用玻璃纖維製造 裝置1之玻璃纖維的製造方法。 如圖1及圖2所示，在玻璃纖維製造時，藉由移動機 構24使玻璃熔融裝置1〇移動，將玻璃熔融爐n的拉出 口 15配置於形成在底板2之底板孔3A的垂直方向上方 。又，使下部可動式區隔板16朝垂直方向下方移動，在 第一區域A與第二區域B之間，區隔玻璃熔融爐11的底 部。又，反復數次進行藉由真空泵將外殼18內作成爲真 空狀態或至少作成爲減壓狀態，將存在於外殼1 8內的氧 氣排除後，將從惰性氣體供給裝置22所供給的惰性氣體 自惰性氣體導入口 21導入至外殻18內之操作，直到外殻 18內的氧濃度至少成爲1%以下爲止，來將外殼18內作 成爲惰性氣體環境。再者，在導入惰性氣體前，充滿於外 殼18內之氣體、導入至外殼18內之惰性氣體等自排出口 2 3被排出。 其次，在外殼1 8內成爲惰性氣體環境之狀態下，從 -17- 201238926 電源14供給電流來加熱玻璃熔融爐11，再從螺旋 20供給玻璃原料粉末、玻璃塊等的玻璃原料。於 玻璃原料從投入口 19朝玻璃熔融爐11的第一區i 的投入口 19垂直下方投入，藉由已加熱的玻璃熔 加以熔融。再者，此時，纖維化設備30a的前爐3 套32a亦預先加熱。 於是，在第一區域A內的投入口 19垂直下方 之熔融玻璃，通過形成於上部區隔板17之缺口 1 ‘ 成於下部可動式區隔板16之連通孔16a，從第一 移動至第二區域B，自形成於第二區域B的底壁 出口 15朝垂直方向下方拉出。自此拉出口 15所拉 融玻璃，通過形成於外殻18之排出口 23、形成於 之底板孔3a及形成於纖維化設備30a的前爐31a 開口 35a，導入至前爐31a內，且，從設置於前爐 底部的襯套32a的多數個噴嘴，作爲玻璃細絲加以 又，以器具37a，對自襯套32a的多數個噴嘴所拉 璃細絲塗佈集束劑，再一邊以集束滾子34a將多數 細絲集束，一邊以高速旋轉的旋轉滾筒33a捲繞， 製造集束有細長玻璃細絲之玻璃纖維》 其次，參照圖3〜圖7，說明關於使用玻璃纖 裝置1所製造的玻璃纖維的組成之方法。圖3係顯 部可動式區隔板16上升後的狀態之圖，圖4係圖 的玻璃熔融爐的斷面斜視圖。圖5係顯示使玻璃熔 動後的狀態之圖。圖6係顯示使下部可動式區隔相 :加料機 是，此 咸A內 融爐1 1 1 a及襯 被熔融 7a及形 區域 A 12之拉 出的熔 •底板2 之上部 3 1 a的 拉出。 出的玻 個玻璃 藉此， 維製造 示使下 3所示 融爐移 ί 16下 -18- 201238926 降後的狀態之圖。圖7係顯示製造其他組成的玻璃纖維的 狀態之圖。 如圖3及圖4所示，在變更所製造的玻璃纖維的組成 之際，首先，停止從螺旋加料機20所進行的玻璃原料的 供給，使下部可動式區隔板16朝上方移動。於是，玻璃 熔融爐1 1的底部自下部可動式區隔板1 6被打開，在玻璃 熔融爐11的底部，使得第一區域A與第二區域B相連通 。因此，第一區域A內的熔融玻璃可藉由下部可動式區 隔板16，不會滯留於第一區域A而能沿著底面12A的傾 斜，朝第二區域B移動，再從拉出口 15朝前爐31a拉出 〇 當玻璃熔融爐Π內的所有熔融玻璃被拉出時，則如 圖5所示，藉由移動機構24使玻璃熔融裝置10移動，讓 玻璃熔融爐11的拉出口 15配置到形成於底板2之底板孔 3b的垂直方向上方。 此時，在纖維化設備30a，由於在前爐31a還儲存著 熔融玻璃，故，可自玻璃熔融裝置10獨立地使旋轉滾筒 33a高速旋轉，直到儲存於前爐31a之所有的熔融玻璃消 失爲止持續製造玻璃纖維。再者，在此情況，亦可終止玻 璃纖維的製造，讓熔融玻璃從襯套32a流出，直到儲存於 前爐31a之所有的熔融玻璃消失爲止。 當拉出口 1 5配置於底板孔3 b的垂直方向上方時，如 圖6所示，使下部可動式區隔板16朝垂直方向下方移動 ，在第一區域A與第二區域B之間，區隔玻璃熔融爐1 1 -19- 201238926 的底部。其次’以真空泵將外殻18內作成爲真空狀態或 至少作成爲減壓狀態’將存在於外殻1 8內的氧氣排除後 ，從惰性氣體供給裝置22供給惰性氣體，反復數次進行 這樣的操作，直到外殼1 8內的氧濃度至少成爲1 %以下爲 止’來將外殼18內作成爲惰性氣體環境。再者，將下部 可動式區隔板16朝垂直方向下方移動之時序，若爲拉出 玻璃熔融爐1 1內的熔融玻璃的時間，則無論哪一時序均 可，例如亦可爲使玻璃熔融裝置10移動前之時序。 又，在外殼18內成爲惰性氣體環境之狀態下，從電 源14供給電流來加熱玻璃熔融爐11，從螺旋加料機20 供給其他組成的玻璃原料。於是，此其他組成的玻璃原料 從投入口 19投入至玻璃熔融爐11的第一區域A，藉由已 被加熱之玻璃熔融爐1 1予以熔融。再者，此時，纖維化 設備30b的前爐31b及襯套3 2b亦預先加熱。 在第一區域A被熔融的其他組成的熔融玻璃係如圖7 及圖2所示，通過形成於上部區隔板17之缺口 17a及形 成於下部可動式區隔板16之連通孔16a，從第一區域A 移動至第二區域B，自形成於第二區域B的底壁12之拉 出口 15朝垂直方向下方拉出。自此拉出口 15所拉出的熔 融玻璃，通過形成於外殼18之排出口 23、形成於底板2 之底板孔3b及形成於纖維化設備30b的前爐31b之上部 開口 35b導入至前爐31b內，且，從設置於前爐31b的底 部之襯套32b的多數個噴嘴作爲玻璃細絲被導出。又，藉 由器具37b，對從襯套32b的多數個噴嘴所導出的玻璃細 -20- 201238926 絲塗佈集束劑，一邊以集束滾子34b將多數個玻璃細絲集 束，一邊以高速旋轉的旋轉滾筒33b予以捲繞，藉此，製 造集束有細長細絲的其他組成的玻璃纖維。 如以上所說明，若依據本實施形態，在變更以玻璃熔 融爐Π所熔融的玻璃的組成之際，停止玻璃原料自投入 口 19的投入，使下部可動式區隔板16朝垂直方向上方移 動，由於在玻璃熔融爐11的底部，第一區域A與第二區 域B相連通，故，通過上部區隔板17的缺口 17a之玻璃 熔融爐11內的熔融玻璃，藉由下部可動式區隔板16,不 會滯留於第一區域A而可朝第二區域B移動，再從拉出 口 15被拉出。並且，.藉由以氮化硼被覆玻璃熔融爐丨丨的 底壁12及側壁13的內面，使得熔融玻璃自玻璃熔融爐 1 1的底壁12及側壁13被撥開，故，能夠大幅地削減殘 留於玻璃熔融爐Π的底壁1 2及側壁1 3之熔融玻璃。藉 此，能夠自玻璃熔融爐1 1迅速地拉出熔融玻璃，能迅速 地變更玻璃的組成。 又，藉由將玻璃熔融爐1 1的底面1 2 a作成爲向下傾 斜，使得熔融玻璃藉由自重，從第一區域A朝第二區域B 移動，故，能夠更迅速地自拉出口 1 5拉出熔融玻璃。 又’藉由具備覆蓋玻璃熔融爐11之外殼18，不會阻 礙玻璃原料朝玻璃熔融爐11的投入、熔融玻璃自玻璃熔 融爐11的拉出等’能夠將玻璃熔融爐11放置於各種環境 中。又’藉由對外殼1 8內導入惰性氣體，讓玻璃熔融爐 1 1暴露於惰性氣體的環境中，可抑制玻璃熔融爐11的底 -21 - 201238926 壁12及側壁13的氧化，因此，即使在將玻璃熔融爐11 加熱至高溫之情況，也能夠提升玻璃熔融爐11的耐久性 〇 且，藉由並列設置複數個纖維化設備3 0，能夠自玻 璃熔融爐11獨立地進行熔融玻璃從前爐31的拉出，因此 ，在自前爐31完全地拉出溶融玻璃之前，能夠在玻璃熔 融爐11開始熔融要變更組成的玻璃原料。再者，一般， 自前爐3 1拉出熔融玻璃之時間係較自玻璃熔融爐1 1拉出 熔融玻璃之時間更長，故，藉由這樣的結構，能夠更迅速 地變更所製造的玻璃纖維的組成。 又，利用以移動機構24使外殼1 8移動，擇一地選擇 要導入的前爐3 1，能夠容易地變更所製造的玻璃纖維的 組成。 再者，本發明不限於上述實施形態，可進行各種變更 〇 例如在上述實施形態，以藉由外殼1 8覆蓋玻璃熔融 爐1 1的形態爲例進行了說明，但，在不需要將玻璃熔融 爐1 1暴露於惰性氣體環境之情況，則不需要一定要以外 殻1 8覆蓋玻璃熔融爐1 1。在此情況，移動機構24係作 成爲直接或間接地安裝於玻璃熔融爐11，來使玻璃熔融 爐1 1移動。 又，在上述實施形態，說明了下部可動式區隔板16 係藉由連通孔16a讓第一區域A的熔融玻璃移動至第二區 域B，但，若可區隔玻璃熔融爐1 1的底部者，則可爲任 -22- 201238926 意形狀。例如’亦可如圖8所示的下部可動式區隔板1 6 ’般，作成爲較熔融玻璃的液面高度更低的平板狀，來區 隔玻璃熔融爐11的底部，並且從下部可動式區隔板16’ 的上方，使第一區域A的熔融玻璃移動至第二區域B。 又，在上述實施形態，說明了作爲加熱手段，採用以 電源14將玻璃熔融爐11通電而讓玻璃熔融爐η抵抗發 熱者，但，若爲可將玻璃熔融爐Π加熱並使玻璃原料熔 融，則採用任意手段皆可。例如，亦可採用將複數支電極 ***至玻璃熔融爐11內，將玻璃原料及熔融玻璃予以直 接加熱之加速型加熱手段。 又，在上述實施形態，.說明了採用移動機構24作爲 切換手段，但，若可將自拉出口 15所拉出的熔融玻璃導 入至任一個前爐3 1，則可採用任意手段。例如，亦可預 先固定玻璃熔融裝置10，並設置將自拉出口 15所拉出的 熔融玻璃導入至任一個前爐31之流路’藉由切換此流路 之配置，來將自拉出口 15所拉出的熔融玻璃導入至期望 的前爐3 1。 又，在上述實施形態，說明了並列設置複數個纖維化 設備30之形態，但，若可自前爐迅速地拉出熔融玻璃’ 則亦可僅設置1台纖維化設備3 0。 又，在上述實施形態，說明了將自拉出口 1 5所拉出 的熔融玻璃直接導入至前爐31的形態’但，亦可如圖9 所示的玻璃纖維製造裝置40般’將自拉出口 15所拉出的 熔融玻璃，經由熔融玻璃儲存槽4 1及減壓脫泡爐4 2等的 -23- 201238926 中間槽，導入至前爐3 1。再者，減壓脫泡爐42係爲以外 殻44氣密地被覆導入有熔融玻璃之爐43，並且藉由減壓 泵45將此外殼44內予以減壓，藉此促進已導入到爐43 內之熔融玻璃的脫泡者。 [實施例] 其次，說明關於本發明的實施例。再者，本發明不限 於實施例。 在實施例，製作：與上述的實施形態的玻璃熔融裝置 10同樣地，以氮化硼被覆構成玻璃熔融爐11之底壁12 及側壁13的內面，並使下部可動式區隔板16可朝垂直方 向上方移動之玻璃熔融裝置10。 又，當使熔融玻璃充滿於玻璃熔融爐11內後，拉起 下部可動式區隔板16，從拉出口 15拉出熔融玻璃，觀察 在玻璃熔融爐1 1內殘留有多少的熔融玻璃。 該觀察結果得知，在側壁1 3及第一區域A的底壁1 2 ，幾乎未殘留有熔融玻璃。另外，在第二區域B的底壁 1 2，僅殘留稍許熔融玻璃，其殘留程度爲即使直接頭入要 變更的玻璃組成的玻璃原料也不會產生阻礙之程度。 此結果得知，藉由以氮化硼被覆底壁1 2及側壁1 3的 內面，並拉起下部可動式區隔板16，使得即使不採用將 玻璃熔融爐U翻轉等的手段，也能夠變更玻璃組成，因 此，能夠迅速地變更玻璃的組成。 -24- 201238926 [產業上的利用可能性] 本發明係可利用作爲用來熔融玻璃原料之玻璃熔融裝 置、使用此玻璃熔融裝置來製造玻璃纖維的玻璃纖維製造 裝置、及變更在此玻璃熔融裝置所熔融的玻璃組成之玻璃 組成變更方法。 【圖式簡單說明】 圖1係實施形態之玻璃纖維製造裝置的示意圖。 圖2係圖1所示的玻璃熔融爐的斷面斜視圖。 圖3係顯示使下部可動式區隔板上升的狀態之圖。 圖4係圖3所示的玻璃熔融.爐的斷面斜視圖。 圖5係顯示使玻璃熔融爐移動的狀態之圖。 圖6係顯示使下部可動式區隔板下降的狀態之圖》 圖7係顯示製造其他組成的玻璃纖維的狀態之圖。 圖8係顯示下部可動式區隔板的形狀例之圖。 圖9係安裝有減壓脫泡爐之玻璃纖維製造裝置的示意 圖。 【主要元件符號說明】 1 :玻璃纖維製造裝置 2 :底板 3 ( 3 a，3 b ):底板孔 1〇 :玻璃熔融裝置 Π :玻璃熔融爐 -25- 201238926 12 :底壁 1 2 a :底面 1 3 :側壁 1 3 a :電極部 13b :溝 1 4 :電源 15 :拉出口 16:下部可動式區隔板 1 6 a :連通孔 16b :操作棒 1 7 :上部區隔板（上部固定式區隔板） 17a :缺口 18 :外殼 1 8 a :頂壁 1 8 b :側壁 1 8c :底壁 1 9 :投入口 2 0 :螺旋加料機 2 1 :惰性氣體導入口 22 :惰性氣體供給裝置（惰性氣體供給手段） 2 3 :排出口（惰性氣體排出口） 24 :移動機構 3 0 ( 3 0a，30b):纖維化設備 31 ( 31a，31b):前爐 -26 - 201238926 32 (32a ， 32b ) :襯 33 (33a > 33b ) :旋 34 (34a ， 34b ) :集 3 5 (35a > 35b ) :上 36 (36a - 36b ) :電 3 7 (37a ， 37b ) :器 40 :玻璃纖維 製造裝 4 1 =熔融玻璃 儲存槽 42 :減壓脫泡 爐 43 :爐 44 :外殼 45 :減壓栗 A : 第一區域 B : 第二區域 套（纖維化裝置） 轉滾筒（纖維化裝置） 束滾子（纖維化裝置） 部開口 加熱器 具 置 -27-

Claims (1)

1. 201238926 七、申請專利範圍： 1. 一種玻璃熔融裝置，其特徵爲具有： 玻璃熔融爐，其配置於供玻璃原料投入的投入口的垂 直方向下方，並具有底壁與側壁，又，其上述底壁及上述 側壁的內面是以氮化硼加以被覆，並在上述底壁形成有熔 融玻璃的拉出口； 加熱手段，其用來加熱上述玻璃熔融爐； 下部可動式區隔板，其配置於設在上述投入口的垂直 方向下方的上述玻璃熔融爐的第一區域與形成有上述拉出 口的上述玻璃熔融爐的第二區域之間，區隔上述玻璃熔融 爐的底部；及 配置於上述第一區域的上述投入口與上述下部可動式 區隔板之間，區隔上述玻璃溶融爐的上部之上部固定式區 隔板， 上述下部可動式區隔板係可朝垂直方向上方移動。 2. 如申請專利範圍第1項之玻璃熔融裝置，其中， 上述玻璃熔融爐的底面係自上述第一區域朝上述第二 區域作成爲向下傾斜。 3. 如申請專利範圍第1或2項之玻璃熔融裝置，其 中， 還具有外殼，其用來覆蓋上述玻璃熔融爐，並在上述 第一區域的垂直方向上方形成有上述投入口，並且於上述 拉出口的垂直方向下方，形成有用來排出自上述拉出口所 拉出的熔融玻璃之排出口。 -28- 201238926 4. 如申請專利範圍第3項之玻璃溶融裝置，其中， 還具有用來供給惰性氣體之惰性氣體供給手段， 上述外殼係形成有： 用來將自上述惰性氣體供給手段所供給的惰性氣體導 入至上述外殼內之惰性氣體導入口：及 用來排出已導入至上述外殼內的惰性氣體之惰性氣體 排出口 ^ 5. —種玻璃纖維製造裝置，其特徵爲具有： 如申請專利範圍第1至4項中任一項之玻璃熔融裝置 前爐，其配置於上述玻璃熔融爐的下方，導入有自上 述拉出口所拉出的熔融玻璃；及 將導入到上述前爐的熔融玻璃予以纖維化並進行紡紗 之纖維化裝置。 6 .如申請專利範圍第5項之玻璃纖維製造裝置，其 中， 上述前爐係呈複數個並列設置在水平方向。 7. 如申請專利範圍第6項之玻璃纖維製造裝置，其 中， 還具有切換手段，其係用來將自上述拉出口所拉出的 熔融玻璃導入至任一個上述前爐。 8. —種玻璃組成變更方法，係將在如申請專利範圍 第1至4項中任一項之玻璃熔融裝置所熔融的玻璃的組成 變更之方法，其特徵爲： -29- 201238926 將上述下部可動式區隔板朝垂直方向上方移動，自上 述玻璃熔融爐的拉出口拉出熔融玻璃， 然後，使上述下部可動式區隔板朝垂直方向下方移動 ，區隔上述玻璃熔融爐的底部， 再自上述投入口，將要變更組成的玻璃原料投入到上 述玻璃熔融爐。 9.如申請專利範圍第8項之玻璃組成變更方法，其 中， 在將自上述拉出口所拉出的熔融玻璃導入到配置於上 述玻璃熔融爐的下方的前爐之情況時， 將配置於上述玻璃熔融爐的下方並導入有自上述拉出 口所拉出的熔融玻璃之前爐呈複數個預先設置在水平方向 ，並且預先設置將自上述拉出口所拉出的熔融玻璃導入到 任一個上述前爐之切換手段， 當自上述玻璃熔融爐之上述拉出口拉出熔融玻璃時， 藉由上述切換手段，將導入有自上述拉出口所拉出的 熔融玻璃之上述前爐切換成其他上述前爐， 再從上述投入口，將要變更組成的玻璃原料投入到上 述玻璃熔融爐。 -30-