專利名稱：玻璃原料的熔融方法、熔融玻璃的制造方法、玻璃制品的制造方法以及飛行中熔融裝置和 ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及玻璃原料的熔融方法、熔融玻璃的制造方法、玻璃制品的制造方法、玻璃珠的制造方法以及飛行中熔融裝置和玻璃珠。
背景技術(shù)：
目前，從平板玻璃、瓶玻璃、纖維玻璃到顯示裝置用玻璃，量產(chǎn)規(guī)模的玻璃大多基于將玻璃原料通過熔融爐熔融的F.西門子開發(fā)的西門子爐生產(chǎn)。然而，玻璃熔融爐需要大量的能量，從產(chǎn)業(yè)能耗結(jié)構(gòu)改革方面來看，希望削減熔融爐的能耗。但是，最近，作為顯示裝置用途的玻璃板，高品質(zhì)、高附加值化玻璃的需求不斷増大，能耗也増大，玻璃制造相關(guān)的節(jié)能技術(shù)的開發(fā)成為重要且急迫的課題。基于這樣的背景，作為節(jié)能型玻璃制造技術(shù)的一例，正在研究使用氧燃燒火焰或熱等離子弧的玻璃制造技術(shù)。例如，專利文獻1、2中，作為在高溫的氣相氣氛中熔融玻璃原料粒子并聚集來制造熔融玻璃的玻璃熔融爐，揭不了在玻璃熔融爐的頂部具備玻璃原料粒子投入部和形成用于熔融玻璃原料粒子的高溫氣相氣氛的加熱裝置的玻璃熔融爐。上述的玻璃熔融爐是將玻璃原料粒子在高溫氣相氣氛中熔融而形成熔融玻璃粒子，使熔融玻璃粒子聚集于玻璃熔融爐底部而形成熔融玻璃的裝置。這種將玻璃原料粒子在高溫氣相氣氛中熔融的制法作為玻璃的飛行中熔融法為人所知。如果采用該飛行中熔融法，與以往采用西門子爐的熔融法相 比，被認為可將玻璃熔融エ序的耗能降低至1/3左右，可在短時間內(nèi)熔融，作為能夠?qū)崿F(xiàn)熔融爐的小型化、蓄熱室的省略、品質(zhì)的提高、C02的削減、玻璃品種的改變時間的縮短的技術(shù)受到矚目。玻璃原料粒子掲示了由玻璃原料混合物的集合物形成，將粒徑造粒至Imm以下的粒子。投入玻璃熔融爐的玻璃原料粒子在高溫的氣相氣氛中下落(或飛行)期間被熔融，這些粒子一粒一粒形成熔融玻璃粒子，熔融玻璃粒子下落至下方而聚集在玻璃熔融爐底部，形成熔融玻璃。該由玻璃原料粒子生成的熔融玻璃粒子也被稱為玻璃液滴。為了在高溫氣相氣氛中短時間內(nèi)由玻璃原料粒子生成熔融玻璃粒子，玻璃原料粒子的粒徑需要如上所述減小。此外，玻璃原料粒子形成熔融玻璃粒子時產(chǎn)生的分解氣體成分不論是玻璃原料粒子還是熔融玻璃粒子都為小尺寸，因此不會被封入生成的熔融玻璃粒子內(nèi)部，幾乎全部被釋放至熔融玻璃粒子外部。因此，與通過西門子爐得到的熔融玻璃相比，通過飛行中熔融法得到的熔融玻璃中生成氣泡的可能性小。另外，各玻璃原料粒子較好是構(gòu)成原料成分基本上均一的粒子，由其生成的各熔融玻璃粒子的玻璃組成也相互均勻。通過使熔融玻璃粒子間的玻璃組成的差異小，大量熔融玻璃粒子堆積而形成的熔融玻璃內(nèi)產(chǎn)生玻璃組成不同的部分的可能性小。因此，以往的玻璃熔融爐所需的用于使熔融玻璃的玻璃組成均質(zhì)化的均質(zhì)化裝置在飛行中熔融法中幾乎不需要。即使產(chǎn)生少量的熔融玻璃粒子的玻璃組成與其它大部分的熔融玻璃粒子不同的情況，熔融玻璃中的玻璃組成的異質(zhì)區(qū)域也小，該異質(zhì)區(qū)域會在短時間內(nèi)容易地均質(zhì)化而消失。由此，飛行中熔融法中可減少熔融玻璃的均質(zhì)化所需的熱能，縮短均質(zhì)化所需的時間?，F(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻專利文獻1:日本專利特開2007-297239號公報專利文獻2:日本專利特開2008-290921號公報發(fā)明的概要發(fā)明所要解決的技術(shù)問題通過前述的飛行中熔融法制成的玻璃與以往的采用西門子爐的分批式的熔融法相比，具有可減少熔融玻璃中所含的氣泡的優(yōu)點。這里所說的分批式的熔融法是指將各玻璃原料的混合物投入事先熔融的玻璃熔融液面上，將其形成的塊(也稱分批料堆(batchpile))通過燃燒器等加熱，從該塊的表面開始融化，逐漸形成玻璃熔融液。如果是以往的分批式的熔融法，則必須添加硫酸鹽、鹵化物、Sb、As化合物等澄清劑來進行氣泡的除去，但如果采用飛行中熔融法，則可獲得 氣泡少的玻璃制品(本說明書中也將氣泡少的玻璃制品稱為氣泡品質(zhì)高的玻璃制品)，因此被認為即使不特別添加澄清劑也可獲得氣泡品質(zhì)高的玻璃制品。但是，制造近年來所要求的高附加值化玻璃、例如氣泡品質(zhì)更高的玻璃制品時，對于飛行中熔融后的玻璃也希望有更高的澄清效果。即使將一直以來所使用的硝酸鹽、鹵化物、Sb、As氧化物等澄清劑混合入飛行中熔融法使用的玻璃原料中，這些澄清劑的大部分也可能會與玻璃原料一起在氣相氣氛中揮發(fā)，被認為有時難以在熔融后充分發(fā)揮澄清效果。此外，Sb、As氧化物比較不易揮發(fā)，但具有毒性，從環(huán)境方面來看，需要控制其使用。因此，即使是通過飛行中熔融法得到的玻璃，也希望出現(xiàn)可制造氣泡品質(zhì)更高的玻璃的技木。此外，液晶顯示裝置用玻璃基板需要高溫熱處理耐受性比以往更好的玻璃基板。例如，驅(qū)動液晶的開關(guān)元件從無定形硅(a-Si)型TFT(薄膜晶體管)改為多晶硅型TFT，也在研究導(dǎo)入比這些更高速的開關(guān)元件。但是，由于存在開關(guān)元件越高速，元件形成時的熱處理溫度越高的傾向，因此對于液晶顯示裝置用玻璃基板要求耐受更高溫的熱處理、例如即使在形成晶體管電路的過程中于超過700°C的高溫度下也不易產(chǎn)生變形和應(yīng)變、應(yīng)變點高的玻璃?；谶@樣的背景，本發(fā)明人對于顯示裝置用途等的玻璃基板研究開發(fā)了耐受高熱處理溫度的組成的玻璃。但是，為了提高玻璃基板的耐熱性而挑選組成進行開發(fā)后，雖然耐熱性提高，可玻璃原料變得難熔。此外，根據(jù)玻璃的組成，熔融時可能會比現(xiàn)在的玻璃更容易產(chǎn)生氣泡，導(dǎo)致氣泡不易除去的問題。因此，希望出現(xiàn)即使是比以往的玻璃更難熔的玻璃或容易產(chǎn)生氣泡且氣泡不易除去的玻璃，也可順利地熔融并制造氣泡品質(zhì)更高的玻璃的技術(shù)。在上述背景下，本發(fā)明的目的在于提供在通過可實現(xiàn)節(jié)能操作的飛行中熔融法將玻璃原料粒子熔融而形成熔融玻璃粒子時獲得氣泡少、氣泡品質(zhì)高的玻璃的技術(shù)。此外，本發(fā)明的目的在于提供實現(xiàn)氣泡少、氣泡品質(zhì)高且具有超過700°C的應(yīng)變點的玻璃制品的技術(shù)。另外，本發(fā)明的目的在于提供不限于飛行中熔融法，對于在高溫氣相氣氛中將玻璃原料粒子熔融的熔融法，獲得氣泡少、氣泡品質(zhì)高的玻璃的技木。解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案本發(fā)明的玻璃原料的熔融方法的特征在于，使用將由多種成分形成的玻璃原料造粒而成的玻璃原料粒子，通過將該玻璃原料粒子送入加熱氣相氣氛中使其加熱熔融吋，將所述玻璃原料粒子與氦氣和氖氣中的至少一方一起送入所述加熱氣相氣氛中。本發(fā)明中，可在所述加熱氣相氣氛中將所述玻璃原料粒子熔融而形成熔融玻璃粒子。本發(fā)明中，作為所述加熱氣相氣氛，可使用氧燃燒火焰和熱等離子弧中的至少ー方。本發(fā)明中，可使熔融后的玻璃組成為下述組成:以氧化物基準的質(zhì)量百分比表示，SiO2:61.5 66.0% ,Al2O3:19 24%，B203:0 1.2%，MgO: 3 8%，CaO:0 7%，SrO:0 9%,BaOiO以上且低于l%，Mg0+Ca0+Sr0+Ba0:10 19%，實質(zhì)上不含堿金屬氧化物。該組成較好是采用對難熔融性的玻璃進行飛行中熔融的情況下的組成。本發(fā)明中，可將所述玻璃原料粒子與所述氦氣和氖氣中的至少一方以及氧燃燒火焰形成用燃料氣體一起送入加熱氣相氣氛中。本發(fā)明中，可將所述玻璃原料粒子與碎玻璃微粉混合并送入加熱氣相氣氛中。本發(fā)明的熔融玻璃的制造方法的特征在于，使用上述中的任一項所述的玻璃原料的熔融方法將所述玻璃原料 粒子在加熱氣相氣氛中形成熔融玻璃粒子而制成熔融玻璃，并貯留該熔融玻璃。本發(fā)明的玻璃珠的制造方法的特征在于，使用上述中的任一項所述的玻璃原料的熔融方法將所述玻璃原料粒子在加熱氣相氣氛中形成熔融玻璃粒子后進行冷卻，從而制成玻璃珠。本發(fā)明的玻璃制品的制造方法的特征在于，包括使用上述中的任一項所述的玻璃原料的熔融方法將所述玻璃原料粒子加熱而形成熔融玻璃的玻璃熔融エ序、對該熔融玻璃進行成形的エ序、對成形后的玻璃進行退火的エ序。本發(fā)明中，將所述的玻璃原料粒子形成熔融玻璃的玻璃熔融エ序也可包括使所述玻璃原料粒子在氣相氣氛中熔融而形成熔融玻璃粒子的エ序、聚集所述熔融玻璃粒子而形成玻璃熔融液的エ序。本發(fā)明的飛行中熔融裝置是將對由多種成分形成的玻璃原料進行造粒而成的玻璃原料粒子加熱熔融而形成熔融玻璃粒子的飛行中熔融裝置，具備形成將所述玻璃原料粒子加熱熔融的加熱氣相氣氛的原料加熱部、用于將所述玻璃原料粒子供給至所述加熱氣相氣氛中的原料供給部、將氦氣和氖氣中的至少一方至供給至被提供到所述原料加熱部的玻璃原料粒子和所述熔融玻璃粒子的供給部。本發(fā)明的飛行中熔融裝置中，形成所述加熱氣相氣氛的原料加熱部可采用造粒體熔融燃燒器和熱等離子弧發(fā)生裝置中的至少一方。本發(fā)明的飛行中熔融裝置中，可采用以連通所述原料加熱部的方式設(shè)有熔融玻璃粒子的貯留部的結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的飛行中熔融裝置中，可采用以連通所述原料加熱部的方式設(shè)有冷卻部和玻璃珠的貯留部的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的玻璃珠的特征在于，是使用將由多種成分形成的玻璃原料造粒而成的玻璃原料粒子，通過將該玻璃原料粒子與氦氣和氖氣中的至少一方一起送入加熱氣相氣氛中，在所述加熱氣相氣氛中將所述玻璃原料粒子熔融而形成熔融玻璃粒子，熔融后從加熱氣相氣氛中將熔融玻璃粒子作為玻璃珠取出而獲得，該玻璃珠包含氦和氖中的至少一方。本發(fā)明的玻璃珠中，所述氦和/或氖的存在根據(jù)升溫脫離分析中的峰值計數(shù)確認。發(fā)明的效果如果采用本發(fā)明，則使氦氣和氖氣中的至少一方存在于玻璃原料粒子及其熔融而得的熔融玻璃粒子的周圍的同時，在高溫的氣相氣氛中使玻璃原料粒子熔融，所以可不限于飛行中熔融法，獲得氣泡少、氣泡品質(zhì)高的熔融玻璃。如果采用本發(fā)明，則使氦氣和氖氣中的至少一方存在于玻璃原料粒子及其熔融而得的熔融玻璃粒子的周圍的同時，通過飛行中熔融法使玻璃原料粒子熔融，所以可使用能夠遠比用西門子爐以分批方式獲得熔融玻璃的制造方法節(jié)能的飛行中熔融法，獲得氣泡更少、氣泡品質(zhì)更高的熔融玻璃。具體來說，如果在氦氣和氖氣中的至少一方的存在下對玻璃原料粒子進行飛行中熔融，則氦和/或氖被更高效地融入熔融玻璃粒子，可通過澄清效果獲得氣泡少、氣泡品質(zhì)高的熔融玻璃。通過采用熱等離子弧和/或氧燃燒火焰作為加熱氣相氣氛，可使玻璃原料粒子高效且可靠地熔融而形成熔融玻璃粒子?？赏ㄟ^在加熱氣相氣氛中使玻璃原料粒子熔融而形成熔融玻璃粒子后進行冷卻，從而獲得氣泡少、氣泡品質(zhì)高的玻璃珠。

如果采用本發(fā)明的飛行中熔融裝置，則可使氦氣和氖氣中的至少一方存在于玻璃原料粒子及熔融玻璃粒子的周圍的同時，通過飛行中熔融法使玻璃原料粒子熔融，所以能夠遠比用西門子爐由玻璃原料獲得熔融玻璃的制造方法節(jié)能，可獲得氣泡更少、氣泡品質(zhì)更高的熔融玻璃。如果采用本發(fā)明的玻璃珠的制造方法，則可通過使氦氣和氖氣中的至少一方存在于玻璃原料粒子的周圍的飛行中熔融法獲得，內(nèi)部含氦和/或氖，所以可通過氦和/或的澄清效果獲得氣泡更少、氣泡品質(zhì)更高的玻璃珠。如果采用本發(fā)明的玻璃制品的制造方法，則可通過本發(fā)明的玻璃原料的熔融方法和熔融玻璃的制造方法獲得氣泡更少、氣泡品質(zhì)更高的玻璃制品。附圖的簡單說明

圖1是表示實施本發(fā)明的玻璃原料的飛行中熔融方法制造熔融玻璃的狀態(tài)的一例的說明圖。圖2是表示用于實施上述飛行中熔融方法的飛行中熔融裝置的一種構(gòu)成例的簡略剖視圖。圖3是表示適用于上述飛行中熔融裝置的造粒體熔融燃燒器的一例的剖視圖。圖4是表示適用于上述飛行中熔融裝置的造粒體熔融燃燒器的另一例的剖視圖。圖5是表示本發(fā)明的玻璃制品的制造方法的一例的流程圖。
圖6是表示實施本發(fā)明的玻璃原料的熔融方法制造玻璃珠的狀態(tài)和該玻璃珠的制造裝置的一例的構(gòu)成圖。圖7是表示實施本發(fā)明的玻璃原料的熔融方法制造熔融玻璃的狀態(tài)和該熔融玻璃的制造裝置的另一例的構(gòu)成圖。圖8是表示通過本發(fā)明的玻璃原料的熔融方法的一例得到的玻璃的氣泡個數(shù)的圖，圖8 (A)是輸送空氣的同時進行飛行中熔融的情況下的無堿玻璃(A)的顯微鏡照片和試驗結(jié)果，圖8 (B)是輸送氦的同時進行飛行中熔融的情況下的無堿玻璃(A)的顯微鏡照片和試驗結(jié)果，圖8 (C)是輸送空氣的同時進行飛行中熔融的情況下的無堿玻璃(B)的顯微鏡照片和試驗結(jié)果，圖8 (D)是輸送氦的同時進行飛行中熔融的情況下的無堿玻璃(B)的顯微鏡照片和試驗結(jié)果。圖9是進行飛行中熔融的情況下的無堿玻璃(B)的玻璃樣品的升溫脫離氣體曲線。圖10是通過氦氣氣氛下的通常的熔融得到的無堿玻璃(B)的玻璃樣品的升溫脫離氣體曲線。實施發(fā)明的方式以下，參照附圖對本發(fā)明的玻璃原料的熔融方法、熔融玻璃的制造方法、玻璃珠的制造方法、玻璃制品的制造和飛行中熔融裝置的優(yōu)選的一種實施方式進行說明。本發(fā)明的玻璃原料粒子的熔融方法并不僅限于以下說明的飛行中熔融方法的各種實施方式，將玻璃原料粒子在高溫的氣相氣氛中熔融的情況下，只要可獲得同樣的效果，都包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。本發(fā)明中，將后述的玻璃原料粒子在高溫的加熱氣相氣氛中加熱而形成熔融玻璃粒子后，制造熔融玻璃。作為用于加熱玻璃原料粒子的加熱氣相氣氛，只要可熔融玻璃原料粒子即可，無特別限定，可使用各種加熱手段，可優(yōu)選使用轉(zhuǎn)移型直流等離子體、非轉(zhuǎn)移型直流等離子體、多相等離子 體、高頻感應(yīng)等離子體等的熱等離子弧和氫氧火焰、天然氣-氧燃燒火焰等氧燃燒火焰等中的至少一種。其中，出于效率高、易獲得高功率、設(shè)備費用較低、可進行大氣壓下的加熱、技術(shù)方面成熟、可長時間穩(wěn)定使用等理由，特別好是使用氫氧火焰或天然氣-氧燃燒火焰等氧燃燒火焰和熱等離子弧中的至少一種加熱裝置。圖1和圖2是表示使用在本發(fā)明的玻璃原料的熔融方法中采用氧燃燒火焰或熱等離子弧的飛行中熔融裝置制造熔融玻璃的狀態(tài)的一例的說明圖。作為以下基于圖1說明的用于實施飛行中熔融方法的飛行中熔融裝置的一例，本實施方式的飛行中熔融裝置I具備為了在噴出玻璃原料粒子2的同時形成氧燃燒火焰3a而向下配置的熔融玻璃原料粒子的造粒體熔融燃燒器(原料加熱部)3、依次設(shè)于該造粒體熔融燃燒器3的噴射方向前端側(cè)(圖1、圖2中的下側(cè))的加熱氣相氣氛形成區(qū)域5及熔融玻璃G的貯留部6、和以包圍所述加熱氣相氣氛形成區(qū)域5的方式設(shè)置的多根電弧電極7而構(gòu)成。圖1所示的飛行中熔融裝置I實際具有如圖2所示的中空箱形爐體8，以貫通爐體8的頂部8A的方式安裝造粒體熔融燃燒器3，以從原料供給部9介以供給管10對該造粒體熔融燃燒器3供給后述的玻璃原料粒子2的方式構(gòu)成。此外，飛行中熔融裝置以可從與原料供給部9連接的氣體供給源(供給部)11向原料供給部9輸送氦氣和氖氣中的至少一方，以這些氣體作為載氣將玻璃原料粒子2與氧或空氣一起供給至造粒體熔融燃燒器3的方式構(gòu)成。圖1中，為了說明飛行中熔融方法，主要示出飛行中熔融裝置I的主要部分和玻璃原料粒子2。所述爐體8的內(nèi)部在造粒體熔融燃燒器3的下側(cè)形成加熱氣相氣氛形成區(qū)域5，同時配置斜向下貫通包圍該加熱氣相氣氛形成區(qū)域5的爐體8側(cè)壁的多根電弧電極7 (圖1的例子為4根)，以各電弧電極7的前端部包圍加熱氣相氣氛形成區(qū)域5周圍的方式配置。此外，通過所述造粒體熔融燃燒器3如后所述產(chǎn)生氧燃燒火焰3a，可生成加熱氣相氣氛4。此外，通過電弧電極7放電，可在爐體8的中心部生成由熱等離子弧產(chǎn)生的加熱氣相氣氛4。對于這里使用的加熱氣相氣氛4，可使用由造粒體熔融燃燒器3產(chǎn)生的氧燃燒火焰3a或由電弧電極7的放電產(chǎn)生的熱等離子弧中的任一種或兩者來形成。所述爐體8的底部側(cè)被作為熔融玻璃G的貯留部6，以可介以形成于爐體8的側(cè)壁底部側(cè)的排出口 12從爐體8將熔融玻璃G排出至外部的方式構(gòu)成。在從爐體8排出熔融玻璃G的方向的下游側(cè)，作為一例，連接有成形裝置14等，以可將形成的熔融玻璃G通過成形裝置14成形為目標形狀而獲得玻璃制品的方式構(gòu)成。根據(jù)氣泡品質(zhì)，有時也可在成形裝置14之前設(shè)置減壓脫泡裝置。本實施方式中，設(shè)于爐體8的造粒體熔融燃燒器3只要以可供給燃燒氣體和燃燒用氣體而產(chǎn)生氧燃燒火焰3a并通過載氣噴出玻璃原料粒子2的方式構(gòu)成即可，具體的結(jié)構(gòu)無特別限定，具體結(jié)構(gòu)的一例示于圖3。圖3所示的實施方式的造粒體熔融燃燒器3采用由具有通過玻璃原料粒子2的供給管路21的筒形噴嘴主體22、以包圍該噴嘴主體22周圍的方式配置的被覆管23、以包圍該被覆管23周圍的方式配置的外管24構(gòu)成的3重結(jié)構(gòu)。另外，噴嘴主體22與被覆管23之間的流路被作為燃料氣體供給管路25，被覆管23與外管24之間的流路被作為燃燒用氣體供給管路26。圖3中，在噴嘴主體 22的出口側(cè)設(shè)有造粒體分散板27。本實施方式的造粒體熔融燃燒器3中，丙烷、丁烷、甲烷、LPG等燃料氣體如圖3的箭頭28所示被導(dǎo)入燃燒氣體供給管路25，02氣體等燃燒用氣體如圖3的箭頭29所示被導(dǎo)入燃燒用氣體供給管路26。此外，上述的玻璃原料粒子2與包括氦氣和氖氣中的至少一方的載氣、或者包括所述氣體和氧或空氣的載氣一起運送并供給至噴嘴主體22。另外，可與從造粒體熔融燃燒器3的前端噴射的氧燃燒火焰3a —起噴出玻璃原料粒子2。關(guān)于本實施方式中所使用的加熱氣相氣氛4的中心部的溫度，燃燒火焰3a例如為氫氧燃燒火焰時為約2000 3000°C，燃燒火焰3a為熱等離子弧時為5000 20000°C。使用本實施方式的飛行中熔融裝置I制造的熔融玻璃G只要是可通過飛行中熔融方法制造的玻璃即可，對組成無限制。因此，可以是鈉鈣玻璃、混合堿類玻璃、硼硅酸鹽玻璃或無堿玻璃中的任一種。建筑用或車輛用的平板玻璃所用的鈉鈣玻璃的情況下，以氧化物基準的質(zhì)量百分比表示，較好是具有下述組成:Si02:65 75%, Al2O3 = O 3%、CaO:5 15%, MgO:O 15%,Na20:10 20%,K2O:O 3%,Li2OiO 5%,Fe2O3:0 3%,Ti02:0 5%,CeO2:0 3%,Ba0:0 5%、Sr0:0 5%、B203:0 5%、Zn0:0 5%、Zr02:0 5%、Sn02:0 3%、SO3:0 0.5%。液晶顯示器用的基板所用的無堿玻璃的情況下，以氧化物基準的質(zhì)量百分比表示，較好是具有下述組成:Si02: 39 75%、A1203:3 27%,B203:0 20%,Mg0:0 13%,CaO:O 17%、Sr0:0 20%、Ba0:0 30%。等離子體顯示器用的基板所用的混合含堿玻璃的情況下，以氧化物基準的質(zhì)量百分比表示，較好是具有下述組成:Si02:50 75 %> Al2O3IO 15MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO:6 24%、Na2CHK20:6 24%。作為其它用途，耐熱容器或理化學用器具等所用的硼硅酸鹽玻璃的情況下，以氧化物基準的質(zhì)量百分比表示，較好是具有下述組成:Si02:60 85%、Al2O3 = O 5%、B2O3:5 20%、Na2CHK20:2 10%。對于使用本實施方式的飛行中熔融裝置I制造的難熔融組成的熔融玻璃，將熔融后的玻璃組成以氧化物基準的質(zhì)量百分比表示，可采用下述組成:Si02:61.5 66.0%,Al2O3:19 24%,B2O3:0 1.2%，MgO:3 8%，CaO:O 7%，SrO:O 9%，BaO:O 1%，Mg0+Ca0+Sr0+Ba0:10 19%，實質(zhì)上不含堿金屬氧化物。上述的玻璃組成是比一般的鈉鈣玻璃難熔融的玻璃，通過飛行中熔融方法可起到良好的效果。難熔融玻璃即使熔融也難以減少氣泡，但如果采用本實施方式的飛行中熔融裝置，不僅可熔融，還可減少氣泡，所以優(yōu)選。對于使用本實施方式的飛行中熔融裝置I制造的難熔融組成的熔融玻璃，將熔融后的玻璃組成以氧化物基準的質(zhì)量百分比表示，可采用下述組成:Si02:61.5 64.0%,Al2O3:20 23%，B2O3 = O 1%，Mg0:3 8%，CaO:1 7%，SrO:3 9%，BaO:O 1%，Mg0+Ca0+Sr0+Ba0:12 18%，實質(zhì)上不含堿金屬氧化物。從作為顯示器用玻璃的物性、生產(chǎn)性及其它方面來看，上述的玻璃組成更優(yōu)選。對于使用本實施方式的飛行中熔融裝置I制造的難熔融組成的熔融玻璃，將熔融后的玻璃組成以氧化物基準的質(zhì)量百分比表示，可采用下述組成:Si02:61.5 64.0%,Al2O3:20 23%，B2O3 = O 1%，Mg0:4 8%，Ca0:2 6%，SrO:3 9%，BaO:O 1%，Mg0+Ca0+Sr0+Ba0:13 1 8%，實質(zhì)上不含堿金屬氧化物。從作為顯示器用玻璃的物性、生產(chǎn)性及其它方面來看，上述的玻璃組成特別優(yōu)選。本實施方式中實施的飛行中熔融法中，將所述任一種組成的玻璃的原料、例如上述的各成分的粒子狀玻璃原料按照目標的玻璃組成比混合，制備作為造粒體的玻璃原料粒子2?；旧?，飛行中熔融法是將玻璃原料粒子2熔融來制造由多種(通常為3種成分以上)成分形成的玻璃的方法。此外，例如，作為所述的玻璃原料粒子2的一例，采用無堿玻璃的一例的情況下，可將硅砂、氧化鋁(Al2O3)、硼酸(H3BO3)、氫氧化鎂(Mg(OH)2)、碳酸鈣(CaCO3)、碳酸鍶(SrCO3)JgE (ZrSiO4)、氧化鐵紅(日語:弁柄；Fe203)、氯化鍶(SrCl2)等玻璃原料按照目標的玻璃組成調(diào)合，例如通過噴霧干燥造粒法制成30 1000 μ m左右的造粒體，可獲得玻璃原料粒子2。作為由所述玻璃原料制備玻璃原料粒子2的方法，可使用噴霧干燥造粒法等方法，較好是將使玻璃原料分散溶解而得的水溶液噴霧至高溫氣氛中并干燥固化的造粒法。此外，該造粒體可僅由與作為目標的玻璃的成分組成對應(yīng)的混合比的原料構(gòu)成，也可以在該造粒體中進一步混合同一組成的碎玻璃微粉并將其與玻璃原料粒子配合使用。
作為用于通過噴霧干燥造粒獲得玻璃原料粒子2的方法的一例，將作為上述的各成分的玻璃原料采用2 μ m 500 μ m范圍內(nèi)的玻璃原料分散于蒸餾水等溶劑中構(gòu)成漿料，通過球磨機等攪拌裝置對該漿料進行規(guī)定時間的攪拌，混合，粉碎，從而獲得上述的各成分的玻璃原料基本上均勻地分散的玻璃原料粒子2。通過攪拌裝置攪拌所述的漿料時，為了玻璃原料的均勻分散和造粒原料的強度提高，較好是混合2-氨基乙醇、PVA(聚乙烯醇)等粘合劑后攪拌。除了上述的噴霧干燥造粒法之外，本實施方式中使用的玻璃原料粒子2還可通過轉(zhuǎn)動造粒法、攪拌造粒法等干式造粒法形成。所述玻璃原料粒子2的平均粒徑(重量平均)較好是30 1000 μ m。更好是使用平均粒徑(重量平均)在50 500 μ m的范圍內(nèi)的玻璃原料粒子2，進一步更好是70 300 μ m的范圍內(nèi)的玻璃原料粒子2。該玻璃原料粒子2的一例的放大圖示于圖1的虛線的圓內(nèi)。該玻璃原料粒子較好是I個玻璃原料粒子2中呈與作為最終目標的玻璃的組成比基本上一致或近似的組成比。玻璃原料粒子2熔融而得的熔融玻璃粒子的平均粒徑(重量平均)通常大多是玻璃原料粒子的平均粒徑的80 %左右。從可短時間內(nèi)加熱、產(chǎn)生的氣體容易擴散、粒子間的組成變化減少的角度來看，玻璃原料粒子2的粒徑選擇所述的范圍。此外，這些玻璃原料粒子2可根據(jù)需要包含作為副原料的澄清劑、著色劑、熔融助齊U、乳白劑等。此外，這些玻璃原料粒子2中的硼酸等由于高溫時的蒸氣壓較高而容易通過加熱而蒸發(fā)，所以可預(yù)先相對作為最終制品的玻璃的組成過量地混合。本實施方式中，包含作為副原料的澄清劑的情況下，可添加所需量的包含選自氯(Cl)、硫(S)、氟(F)中的I種或2種以上的元素的澄清劑。此外，一直以來所使用 的Sb、As氧化物等澄清劑即使產(chǎn)生氣泡減少效果，這些澄清劑的元素也是在降低環(huán)境負荷方面不理想的元素，基于降低環(huán)境負荷的原則較好是減少使用它們。本實施方式的飛行中熔融裝置I中，從原料供給部9介以供給管10與氦等載氣一起供給的玻璃原料粒子2作為一例如圖1所示，在加熱氣相氣氛4中通過并加熱而形成熔融玻璃粒子U，降落至滯留于貯留部6的熔融玻璃G上。在這里，加熱氣相氣氛4中玻璃原料粒子2通過高熱熔融而形成熔融玻璃粒子U的情況下，在玻璃原料粒子2的周圍存在氦氣或氖氣，通過這些氣體的存在而發(fā)揮澄清效果，在生成的熔融玻璃粒子U內(nèi)部不易生成氣泡，可生成氣泡少的熔融玻璃粒子U。將所述玻璃原料粒子在加熱氣相氣氛中形成熔融玻璃粒子時，使所述玻璃原料粒子至少達到作為制成玻璃原料粒子前的玻璃原料即玻璃原料混合物的熔融開始溫度以上即可。例如，后述的實施例所示的難熔融性玻璃組成的玻璃原料粒子較好是至少加熱至1300°C以上，為了使玻璃原料粒子在加熱氣相氣氛中達到該溫度而熔融，進一步考慮到玻璃原料粒子的熱容量和加熱氣相氣氛中的滯留時間來調(diào)整加熱溫度。本發(fā)明中，在集合各玻璃原料造?；玫牟Ａг狭Ｗ?的每一粒周圍的高溫氣相氣氛中存在氦氣或氖氣，在這些氣體的存在下，玻璃原料粒子2的每一粒在短時間內(nèi)形成熔融玻璃粒子，預(yù)計可使這些氣體有效地進入到熔融玻璃中。這樣的現(xiàn)象在包含西門子爐的以往的熔融方法中也可使用玻璃原料粒子熔融來實現(xiàn)。例如，如果采用將玻璃原料粒子投入爐內(nèi)后該粒子可在采用燃燒器等的氣相氣氛中熔融的燃燒器來代替西門子爐的分批式的加熱原料的燃燒器，可起到同樣的效果。但是，如果采用上述的以往的分批式的熔融方法，則從較大的各玻璃原料混合而得的塊(分批料堆)的表面開始熔解，因此導(dǎo)入氣氛的這些氣體透過該塊的表面層供給至熔融玻璃，且該塊的內(nèi)部溫度、即要熔融的玻璃原料的溫度低，因此物理上的溶解氣體的溶解度低。因此，推測在以往的熔融方法中，無法像本發(fā)明這樣有效地使氦氣或氖氣進入熔融玻璃中。S卩，與對將如上所述的各原料單純混合而得混合物進行熔融的情況相比，或者與使氦氣等接觸熔融后的玻璃的情況相比，如果采用本發(fā)明，則通過上述的本發(fā)明特有的方法，可獲得本發(fā)明特有的作用、效果，即可使氦氣或氖氣進入玻璃原料粒子的周圍，能發(fā)揮澄清效果，可生成氣泡少的熔融玻璃粒子。此外，上述的通過基于本發(fā)明的飛行中熔融法生成的熔融玻璃粒子U中，即使稍有氣泡進入，也可加大其泡徑，所以具有進一步熔融時比泡徑小的氣泡更容易除去的特點。與之相對，將氧或空氣作為載氣的以往的通過造粒體熔融燃燒器輸送并在飛行中熔融而得的熔融玻璃粒子中包含泡徑比通過將包括氦氣或氖氣或者氦氣或氖氣和氧或空氣的氣體作為載氣的本發(fā)明的實施方式生成的熔融玻璃小的氣泡,存在氣泡總量本身也增加的傾向，所以有含有大量難以除去的直徑小的氣泡的傾向。從所述氣體供給源11送出的包括氦氣和氖氣中的至少一方的載氣必須充分存在于玻璃原料粒子2的周圍，因此較好是100%氦氣或100%氖氣。但是，包括氦氣和氖氣中的至少一方的載氣與燃燒氣體和燃燒用氣體一起供給，所以氣相氣氛中的濃度不需要為100%。例如，由后述的實施例可確認，對于這些氣體的體積相對于輸送氣體的總體積的比例，澄清效果隨著這些氣 體的含量的增加而增加，在至少10%以上有顯著的效果。本發(fā)明中的氦氣和氖氣的導(dǎo)入量也當然會根據(jù)玻璃原料粒子的尺寸、玻璃原料粒子向高溫氣相氣氛的投入速度、高溫氣相氣氛的區(qū)域的大小、熔融玻璃的粘性、平均I天的玻璃的熔融量而不同。因此，需根據(jù)這些條件適當決定。例如，根據(jù)后述的實驗結(jié)果，為了在玻璃原料粒子2熔融時充分產(chǎn)生澄清效果，玻璃原料粒子2的投入速度為70g/分鐘時，這些氣體的投入較好是5L/分鐘以上的量。該范圍中，較好是10 100L/分鐘的范圍。此外，本發(fā)明中，各玻璃原料粒子的每一粒周圍存在氦或氖，所以氦和氖的分壓并不一定要高。氣氛中的壓力的上限不如根據(jù)與利用這些氣體的成本的關(guān)系決定。玻璃原料粒子2的飛行中熔融開始時在貯留部6中未滯留熔融玻璃G，通過加熱氣相氣氛4落下的熔融玻璃粒子U堆積于貯留部后也通過來自加熱氣相氣氛4和爐體8的輻射熱被加熱，進一步根據(jù)需要通過設(shè)于貯留部6的輔助加熱手段等加熱至熔融所需的溫度而熔融，形成熔融玻璃G。形成該熔融玻璃G而滯留于貯留部6的狀態(tài)下，即使如上所述熔融玻璃粒子中稍稍包含氣泡，也可使氣泡變大。直徑大的氣泡在滯留在貯留部6中上浮而容易被除去，所以制成玻璃制品為止的時間內(nèi)直徑大的氣泡容易除去。然后，依次降落至熔融玻璃G上的經(jīng)加熱的熔融玻璃粒子U形成熔融玻璃G。另夕卜，熔融玻璃G以規(guī)定的速度被從爐體8的排出口 12排出，要求更高的氣泡品質(zhì)的情況下，根據(jù)需要被導(dǎo)入減壓脫泡裝置，在減壓狀態(tài)下被進一步強制脫泡后，移送至成形裝置14成形為目標形狀，制成玻璃制品。
如上制成的玻璃制品以氣泡特別少的氣泡品質(zhì)高的熔融玻璃G為基礎(chǔ)制造，所以形成氣泡少的聞品質(zhì)玻璃制品。圖4是表示上述實施方式的爐體8所具備的造粒體熔融燃燒器3的其它實施方式的剖視圖。該實施方式的造粒體熔融燃燒器30采用由具有用于通過玻璃原料粒子2和氦氣或氖氣的供給管路31a的筒形噴嘴主體31、以包圍噴嘴主體31的方式依次配置于該噴嘴主體31的外側(cè)的第一外管32、第二外管33、第三外管34、第四外管35、和第五外管36構(gòu)成的6重結(jié)構(gòu)。噴嘴主體31和第一外管32之間形成有燃料氣體供給管路32a，第一外管32和第二外管33之間形成有一次氧供給管路33a，第二外管33和第三外管34之間形成有二次氧供給管路34a。此外，第三外管34和第四外管35之間形成有冷卻水路35a，第四外管35和第五外管36之間形成有冷卻水路36a。所述噴嘴主體32的前端部以封閉噴嘴主體32的前端側(cè)的方式形成有擴散板32A，在擴散板32A的前方被喇叭形的間隔壁37包圍而形成燃燒室37a。此外，在所述擴散板32A上形成有連通噴嘴主體31和燃燒室37a的原料噴出口 32b，燃燒室37a的間隔壁37上，分別以包圍燃燒室37a的方式形成有多個用于連通燃料氣體供給管路32a的第一噴射口 32b、用于連通一次氧供給管路33a的第二噴射口 33b、用于連通二次氧供給管路34a的第三噴射口 34b。所述冷卻水路35a、36a在第三外管34的前端部前側(cè)和第五外管36的前端部前側(cè)部分以折返的狀態(tài)連接連通，以冷卻水等致冷劑可在兩水路間循環(huán)的方式構(gòu)成。本實施方式的造粒體熔融燃燒器30中，可與上述實施方式的造粒體熔融燃燒器3同樣生成氧燃燒火焰，與上述圖2所示的造粒體熔融燃燒器3同樣以貫通頂部8A的方式安裝于爐體8，可自造粒體熔融燃燒器30的前端與上述實施方式同樣噴出氧燃燒火焰。本實施方式的造粒 體熔融燃燒器30也可生成由燃燒火焰形成的加熱氣相氣氛，自噴嘴主體31向其中供給通過氦氣或氖氣等載氣輸送的狀態(tài)的玻璃原料粒子2，使其熔融而生成熔融玻璃粒子U,生成熔融玻璃G。圖5是表示使用本發(fā)明的飛行中熔融方法制造玻璃制品的方法的一例的流程圖。按照圖5所示的方法制造玻璃制品15時，只要通過使用上述飛行中熔融裝置I的上述玻璃熔融工序SI獲得熔融玻璃G，就可在經(jīng)過將熔融玻璃G送入成形裝置14成形為目標形狀的成形工序S2后，通過退火工序S3退火，在切割工序S4中切割成所需的長度，從而獲得玻璃制品15。根據(jù)需要，可設(shè)置研磨成形后的熔融玻璃的工序，制造玻璃制品。如果采用上述的玻璃制品的制造方法,可制造例如建筑用玻璃板、車輛用玻璃板、液晶顯示器用玻璃基板、等離子體顯示器用玻璃基板等。圖6是表示實施本發(fā)明的飛行中熔融方法制造玻璃珠(玻璃粒體)的裝置的一種實施方式的圖，本實施方式的制造裝置40具備等離子體發(fā)生線圈41、配置于其上部側(cè)的造粒體熔融燃燒器(原料加熱部)42、設(shè)置于等離子體發(fā)生線圈41的下側(cè)的收容部43而構(gòu)成。等離子體發(fā)生線圈41沿縱向筒形的框體45外周部配置，在該框體45的上部側(cè)以鉛垂方式支承造粒體熔融燃燒器42，造粒體熔融燃燒器42以其下端朝向框體45的上部側(cè)中心部的方式向下配置。
在造粒體熔融燃燒器42的上端部介以供給管46連接由收納玻璃原料粒子2的料斗形成的原料供給器47。此外，造粒體熔融燃燒器42上介以供給管49a、49b連接有用于供給丙烷氣體等燃料氣體、氧氣等燃燒用氣體的氣體供給源48，同時所述供給管46的中途介以供給管51連接有可供給氦氣和氖氣中的至少一方的氣體供給源(供給部)50。該實施方式的裝置中，以可自原料供給器47介以供給管46向造粒體熔融燃燒器42供給玻璃原料粒子2的方式構(gòu)成。此外，以可介以與供給管46的一部分連接的供給管51自供給源50供給氦氣和氖氣中的至少一方，以這些氣體作為載氣將玻璃原料粒子2供給至造粒體熔融燃燒器42的方式構(gòu)成。造粒體熔融燃燒器42可以是與上述實施方式中說明的造粒體熔融燃燒器3同等的3重結(jié)構(gòu)的造粒體熔融燃燒器，也可以是與上述說明的造粒體熔融燃燒器30同等的6重結(jié)構(gòu)的造粒體熔融燃燒器。不論是哪一種結(jié)構(gòu)，都如下構(gòu)成:可向燃燒器的中心側(cè)以通過氦氣和氖氣中的至少一方的載氣輸送的狀態(tài)供給玻璃原料粒子2，向其外周側(cè)供給燃料氣體或燃燒用氣體，向造粒體熔融燃燒器42生成的氧燃燒火焰42a連續(xù)供給玻璃原料粒子2。當然，可將玻璃原料粒子2供給至3重結(jié)構(gòu)或6重結(jié)構(gòu)的造粒體熔融燃燒器42的中心側(cè)的流路，當然也可以供給至外周側(cè)的流路。不論供給至哪一側(cè)的流路，只要是可將生成的燃燒火焰可靠地供給玻璃原料粒子2的結(jié)構(gòu)，對于造粒體熔融燃燒器42的中心側(cè)和外部側(cè)的流路的玻璃原料粒子2的供給路徑無限定。在安裝有所述等離子體發(fā)生線圈41的縱向筒形框體45的上部介以供給管52連接有氬氣或空氣的供給源53，等離子體發(fā)生線圈41上連接有等離子體發(fā)生器55和操作盤56。本實施方式的制造裝置40中，具備等離子體發(fā)生線圈41、框體45、供給源53、等離子體發(fā)生器55、操作盤56而構(gòu)成高頻等離子體裝置(熱等離子弧發(fā)生裝置)57。另外，如下構(gòu)成:通過使高頻等離子體裝置57動作，即自等離子體發(fā)生器55向等離子體發(fā)生線圈41施加高頻,在框體45的內(nèi)部生成高頻熱等離子弧。

所述框體45的下部側(cè)介以向下的喇叭形連接壁58與收納部43的頂部43A的開口部連接，框體45的內(nèi)部空間與貯留部43的內(nèi)部空間連通。在貯留部43的內(nèi)部收納有具備不銹鋼制桶狀貯留部61的運送臺車62。此外，貯留部43的框體表面通過冷卻水冷卻，但未圖示。另外，在所述收納部43的側(cè)壁部介以排氣管63連接有廢氣處理裝置65。在收納部43的側(cè)壁部形成有可使收納部43呈密閉狀態(tài)的開閉門，運送臺車62可通過打開開閉門移動至收納部43的外部，但圖6中省略。此外，如下構(gòu)成:具備等離子體發(fā)生線圈41的框體45、其下方的連接壁58、其下方的貯留部43連續(xù)形成一體，自供給源53向框體45的內(nèi)側(cè)供給氬氣等動作氣體，自等離子體發(fā)生線圈41施加高頻，電離動作氣體而引發(fā)等離子體，從而可在框體45的中心側(cè)產(chǎn)生高頻熱等離子弧(等離子體火焰)。圖6所示的制造裝置40如下構(gòu)成:可根據(jù)需要將由造粒體熔融燃燒器42產(chǎn)生的氧燃燒火焰42a和由等離子體發(fā)生線圈41生成的高頻熱等離子弧分開使用，使用任一種形成的加熱氣相氣氛熔融玻璃原料粒子2，形成熔融玻璃粒子。與上述說明的實施方式的情況同樣，通過將玻璃原料粒子2與氦氣和氖氣中的至少一方一起投入由燃燒火焰或高頻熱等離子弧形成的加熱氣相氣氛，可使玻璃原料粒子2飛行中熔融而形成熔融玻璃粒子。通過該熔融玻璃粒子下落至不銹鋼制的貯留部61并冷卻，可獲得玻璃珠66。因此,I&留部61在本實施方式的裝置中被作為冷卻熔融玻璃粒子的冷卻部。本實施方式的裝置中，貯留部61和運送臺車62不是必需的，可略去這些而采用在收納部43的底部43B承接熔融玻璃粒子的結(jié)構(gòu)，該情況下收納部43的內(nèi)部空間和底部43B構(gòu)成冷卻熔融玻璃粒子的冷卻部。關(guān)于通過圖6所示的制造裝置40制成的玻璃珠66，通過將玻璃原料粒子與氦氣和氖氣中的至少一方一起投入燃燒火焰或高頻熱等離子弧的飛行中熔融方法熔融，籍由氦氣和氖氣中的至少一方產(chǎn)生的澄清效果而形成氣泡少的熔融玻璃粒子后，在貯留部61冷卻，獲得氣泡少、氣泡品質(zhì)高的熔融玻璃粒子，所以可獲得氣泡少、氣泡品質(zhì)高的玻璃珠66。這樣得到的玻璃珠可直接作為玻璃珠使用，也可以與其它原料混合后使用，又或投入其它玻璃熔融爐中使用。圖7是表示實施本發(fā)明的飛行中熔融方法制造熔融玻璃的裝置的一種實施方式的圖，本實施方式的制造裝置70具備等離子體發(fā)生線圈41、配置于其上部側(cè)的造粒體熔融燃燒器(原料加熱部)42、設(shè)置于等離子體發(fā)生線圈41的下側(cè)的貯留部71而構(gòu)成。貯留部71的下部有爐底部80。圖7所示的構(gòu)成的制造裝置70為與上述實施方式的制造裝置40類似的結(jié)構(gòu)，在將上述裝置的收納部43改為熔融玻璃G2的貯留部71并對貯留部71連接成形裝置14這一點不同。其它構(gòu)成與上述圖6所示的制造裝置40的構(gòu)成同等，同一要素標記同一符號，同一要素的說明省略。貯留部71由耐火磚等耐火材料形成，以可貯留高溫的熔融玻璃G2的方式構(gòu)成。貯留部71的頂部71A上方設(shè)置有連接壁58和框體45，設(shè)于框體45的上部側(cè)的造粒體熔融燃燒器42所生成的燃燒火焰以可到達貯留部71的內(nèi)部側(cè)的方式生成。

貯留部71設(shè)有加熱器，但未圖示，以可將貯留于貯留部71的熔融玻璃G2在熔融狀態(tài)下保持在目標溫度(例如1400°C左右)的方式構(gòu)成。在貯留部71的側(cè)壁的一部分形成有排出口 72，排出口 72與圖2所示的構(gòu)成同樣連接成形裝置14，以可將貯留于貯留部71的熔融玻璃G2通過成形裝置14成形為目標形狀的方式構(gòu)成。另外，在貯留部71的側(cè)壁部介以排氣管63連接有廢氣處理裝置65。如果采用圖7所示的構(gòu)成的制造裝置，則通過將玻璃原料粒子2與氦氣和氖氣中的至少一方一起投入由燃燒火焰或高頻熱等離子弧，可使玻璃原料粒子2飛行中熔融而形成熔融玻璃粒子。接著，使該熔融玻璃粒子朝耐火磚制的貯留部71的爐底部80方向下落而作為熔融玻璃G2貯留，從而可獲得氣泡少、氣泡品質(zhì)高的熔融玻璃G2。將該熔融玻璃G2以規(guī)定的速度從排出口 72排出，根據(jù)需要導(dǎo)入減壓脫泡裝置，在減壓狀態(tài)下進一步強制脫泡后，移送至成形裝置14成形為目標形狀，從而可制造玻璃制品O如上制成的玻璃制品與上述實施方式同樣，以氣泡特別少的氣泡品質(zhì)高的熔融玻璃G2為基礎(chǔ)制造，所以可獲得氣泡少的高品質(zhì)玻璃制品。以上，對本發(fā)明的實施方式的飛行中熔融方法及其裝置進行了說明，但本發(fā)明只要可將玻璃原料粒子在高溫氣相氣氛中熔融即可，并不僅限于飛行中熔融方法。即，只要在西門子爐中利用玻璃原料粒子代替分批式的玻璃原料，將玻璃原料粒子在氣相氣氛中且在氦氣和氖氣中的至少一方的存在下熔融而形成熔融玻璃原料粒子，就具有同樣的效果，在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
實施例通過作為在加熱氣相氣氛中熔融玻璃原料粒子的方法之一的飛行中熔融方法制成以下的表I所示的組成的無堿玻璃。這些玻璃組成是被認為比一般的鈉鈣玻璃更難熔融的玻璃的組成比的無堿玻璃(A)、無堿玻璃(B)、無堿玻璃(C)。例如，無堿玻璃(A)的組成比的玻璃原料混合物的情況下的熔融開始溫度為1152°C。無堿玻璃(B)的組成比的玻璃原料混合物的情況下的熔融開始溫度為1362°C。無堿玻璃(C)的組成比的玻璃原料混合物的情況下的熔融開始溫度為1376°C。無堿玻璃(B)是比無堿玻璃(A)更難熔融的組成比的玻璃。無堿玻璃(C)是比無堿玻璃(B)更難熔融的組成比的玻璃。熔融開始溫度定義如下:將250g作為形成玻璃原料粒子前的玻璃原料即原料混合物添加至長400mmX寬20mm的鉬板，通過形成有800 1500°C的溫度梯度的爐加熱I小時后，通過肉眼觀察原料一半以上玻璃化的溫度。[表I]
權(quán)利要求
1.璃原料的熔融方法，其特征在于，使用將由多種成分形成的玻璃原料造粒而成的玻璃原料粒子，通過將該玻璃原料粒子送入加熱氣相氣氛中使其加熱熔融吋，將所述玻璃原料粒子與氦氣和氖氣中的至少一方一起送入所述加熱氣相氣氛中。
2.權(quán)利要求1所述的玻璃原料的熔融方法，其特征在于，在所述加熱氣相氣氛中將所述玻璃原料粒子熔融而形成熔融玻璃粒子。
3.權(quán)利要求2所述的玻璃原料的熔融方法，其特征在于，作為所述加熱氣相氣氛，使用氧燃燒火焰和熱等離子弧中的至少一方。
4.權(quán)利要求2或3所述的玻璃原料的熔融方法，其特征在于，熔融后的玻璃組成采用下述組成:以氧化物基準的質(zhì)量百分比表示，Si02:61.5 66.0%，Al203:19 24 %, B2O3:0 1.2 %, MgO:3 8 %，CaO:0 7 0ん SrO:0 9 %，BaO:0 I %，MgO+CaO+SrO+BaO: 10 19%,實質(zhì)上不含堿金屬氧化物。
5.權(quán)利要求1 4中的任一項所述的玻璃原料的熔融方法,其特征在于,將所述玻璃原料粒子與所述氦氣和氖氣中的至少一方以及氧燃燒火焰形成用燃料氣體一起送入加熱氣相氣氛中。
6.權(quán)利要求1 5中的任一項所述的玻璃原料的熔融方法,其特征在于,將所述玻璃原料粒子與碎玻璃微粉混合并送入加熱氣相氣氛中。
7.融玻璃的制造方法，其特征在干，使用權(quán)利要求1 6中的任一項所述的玻璃原料的熔融方法使所述玻璃原料粒子在加熱氣相氣氛中熔融而形成熔融玻璃，并貯留該熔融玻璃。
8.璃珠的制造方法，其特征在干，使用權(quán)利要求1 6中的任一項所述的玻璃原料的熔融方法使所述玻璃原料粒子 在加熱氣相氣氛中熔融后進行冷卻，從而制成玻璃珠。
9.璃制品的制造方法，其特征在于，包括使用權(quán)利要求1 6中的任一項所述的玻璃原料的熔融方法將所述玻璃原料粒子加熱而形成熔融玻璃的玻璃熔融エ序、對該熔融玻璃進行成形的エ序、對成形后的玻璃進行退火的エ序。
10.權(quán)利要求9所述的玻璃制品的制造方法，其特征在于，所述的將玻璃原料粒子形成熔融玻璃的玻璃熔融エ序包括使所述玻璃原料粒子在氣相氣氛中熔融而形成熔融玻璃粒子的エ序、聚集所述熔融玻璃粒子而形成玻璃熔融液的エ序。
11.行中熔融裝置，它是將對由多種成分形成的玻璃原料進行造粒而成的玻璃原料粒子加熱熔融而形成熔融玻璃粒子的飛行中熔融裝置，其特征在干， 具備形成將所述玻璃原料粒子加熱熔融的加熱氣相氣氛的原料加熱部、 用于將所述玻璃原料粒子供給至所述加熱氣相氣氛中的原料供給部、 將氦氣和氖氣中的至少一方供給至被提供到所述原料加熱部的玻璃原料粒子和所述熔融玻璃粒子的供給部。
12.權(quán)利要求11所述的飛行中熔融裝置，其特征在于，形成所述加熱氣相氣氛的原料加熱部包括造粒體熔融燃燒器和熱等離子弧發(fā)生裝置中的至少一方。
13.權(quán)利要求11或12所述的飛行中熔融裝置，其特征在干，以連通所述原料加熱部的方式設(shè)有熔融玻璃粒子的！&留部。
14.權(quán)利要求11或12所述的飛行中熔融裝置，其特征在干，以連通所述原料加熱部的方式設(shè)有冷卻部和玻璃珠的貯留部。
15.璃珠，其特征在于，使用將由多種成分形成的玻璃原料造粒而成的玻璃原料粒子，通過將該玻璃原料粒子與氦氣和氖氣中的至少一方一起送入加熱氣相氣氛中，在所述加熱氣相氣氛中將所述玻璃原料粒子熔融而形成熔融玻璃粒子，熔融后從加熱氣相氣氛中將熔融玻璃粒子作為玻璃珠取出而獲得，所述玻璃珠包含氦和氖中的至少一方。
16.權(quán)利要求15所述的玻璃珠，其特征在于，所述氦和/或氖的存在根據(jù)升溫脫離分析中的峰值計數(shù)確 認。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供氣泡少、氣泡品質(zhì)高的玻璃。本發(fā)明涉及玻璃原料的熔融方法，使用將由多種成分形成的玻璃原料造粒而成的玻璃原料粒子，通過將該玻璃原料粒子送入加熱氣相氣氛中將玻璃原料熔融時，將所述玻璃原料粒子與氦氣和氖氣中的至少一方一起送入所述加熱氣相氣氛中。
文檔編號C03C3/087GK103097310SQ201180044028
公開日2013年5月8日 申請日期2011年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月30日
發(fā)明者辻村知之, 宮崎誠司 申請人:旭硝子株式會社