KR800000199B1 - 유리 제조장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

유리 제조장치

제1도는 본 발명에 의한 유리용융탱크의 평면도

제2도는 제1도의 X-X선에 따른 단면도

제3도는 본 발명에 의한 유리용융탱크의 다른예를 표시한 평면도

제4도는 제3도의 X-X선에 따른 단면도

제5도는 제3도에 도시된 유리용융탱크 일부의 변형 평면도

제6도는 제3도의 6-6선에 따른 단면도

제7도는 제1도의 유리용융탱크에서 교반기 뱅크의 회전방향을 표시한 도면

제8도 및 제9도는 제1도 및 제3도의 탱크에 사용하는 교반기의 두가지 예를 표시한 도면

제10도는 제1도 또는 제3도의 탱크에 사용되는 시설의 변형예를 표시한 도면

제11도 및 제12도는 제1도 또는 제3도의 탱크에 사용되는 이중배출채널의 두가지 예를 표시한 도면

제13도는 본 발명에 따른 탱크의 온도조건을 표시한 도면

제14도는 통상적인 탱크의 온도조건을 표시한 도면

제15도는 통상적인 유리 쉬이트 중심부의 조성물 변화를 표시한 확대도

제16도는 본 발명에 따라 정련하고 소망하는 상태로 처리후 부유법에 의해 형성한 유리의 중심단면에 대한 제15도와 유사한 도면

본 발명은 유리제조, 특히 유리용융탱크에 관한 것이다.

종래에 연속공정으로 유리를 제조하는 방법에서는 원료를 유리용융탱크의 일단에 공급하여 기존의 용용욕상에 블랭키트(blanket)를 형성 부유시켰다. 이 경우 원료는 탱크속의 유리의 깊이를 일정하게 유지하는데 필요한 속도로 공급하는 한편, 용융유리는 공급단부의 반대쪽에 있는 작업단부로 연속유동시켜 여기에서 용융유리를 인출하여 성형공정에 사용한다.

원료 블랭키트는 탱크의 일단에 있는 용융대역을 통과하면서 측벽에 유리수준위로 띄엄띄엄 배치되어있는 버어너에 공급된 연료가 연소될때 나오는 열이나 또는 전열기에서 나오는 열에 의해서 용융유리로 변환된다. 용융유리는 용융대역을 통과하여 정련대역으로 가서 또 열을 받는다. 이 정련대역에서 아직 유리중에 남아있는 가스기포가 배출되거나 유리속에 용해된다. 유리는 정련대역에서 탱크의 작업단부에 인접한 처리대역으로 이송되어 균질화되며 성형공정에서 사용하기에 적당한 열적상태에 이른다. 통상적으로 탱크의 작업단부에서 성형공정까지 통로가 이루어져 있다.

상술한 바로부터 주지할 수 있는 바와같이, 유리용융탱크는 용융대역, 정련대역 및 처리대역으로 형성되어 있다. 용융유리가 한 대역으로부터 다른 대역으로 이송될때 반드시 그 조작에 대한 최종상태, 예컨대 처리대역으로 들어갈 경우에는 완전히 정련된 상태로 될 필요는 없다. 처리대역에서 좀더 정련될 수도 있으며, 졍련대역에서 어느정도 처리될 수도 있다. 그래서 대역이라 함은 탱크내에서 한 특정한 조작의 대부분 또는 전부가 수행되고 또한 당해 기술분야의 종사자가 그 대역에 필요한 온도조건을 설정하는 부분을 의미한다.

유리를 용융 및 정련하는데 드는 열은 통상적으로 유리표면위에서 액체 또는 기체연료를 연소시키거나, 유리본체속을 전기가열시키거나, 또는 이 두가지 방법을 조합하여 얻는다. 처리대역에서 유리의 냉각은 통상적으로 그 유리의 자유표면을 가로질러 공기를 불어보냄으로서 이루어진다. 로의 용융대역을 따라 상승하는 온도 구배는 로의 길이를 따라 에너지 공급을 조절함으로서 조정되며, 소위 열점(hot spot)에서 그 온도가 최대에 달하고, 그 지점의 하류에서는 온도가 떨어진다. 이러한 온도의 구배현상은 대류를 일으켜서 이 대류에 의해 1회분량의 블랭키트(batch blanket)밑에 있는 용융대역의 상층에 존재하는 고운유리를 공급단부로 회송시킴으로서, 그렇지 않으면 미용융된 1회분량으로 형성된 절연층에 의해 열의 이동을 방해받아 충분히 가열되지 못하게될 용융대역의 유리의 주 본체로 열의 공급을 증가시킨다.

또한 온도의 구배로 인하여 열점의 하류에 야기된 대류에 의해서 정련대역 상부층의 유리는 처리대역을 향하여 전방으로 이동되고 정련대역 하부층의 더 차거운 유리는 열점을 향하여 되돌아간다. 이들 대류에 의해서 유리가 균질화되고 유리의 더 차거운 하부층에 의해서 로 밑바닥의 내화물의 온도가 신속한 화학적 침식과 부식을 받을만큼 높이 올라가지 못하게 된다.

용융, 정련 및 처리는 모두 시간과 온도에 의존하는바, 최대온도는 로 내화물이 견딜수 있는 정도까지를 의미하며 유리가 어떤 특정한 대역내에서 보내는 시간은 로의 입체구조에 의존한다. 따라서 어느 특정한 형상의 로에 대한 최대 생산량이란 이를 초과하면 유리품질에 변질이 생기는 한계를 의미한다.

탱크는 그 설계된 범위내에서 조작을 행하는 경우라도, 미용해된 고체와 기체를 함유하지 않고 조성이 균일한 완전한 균질유리를 얻기가 때로는 어렵다. 이러한 문제는 탱크의 생산량이 증가함에 따라 더 커진다. 조성이 틀리는 유리는 탱크에서 층을 형성하며, 이러한 층은 로조작, 로구조 의 유리에 행해지는 기타 물리적조작에 의해 주어지는 대류와 기타 흐름을 받는다. 일반적으로 최종제품에서 층은 유리표면에 대하여 팽팽하지만 유동상태가 변한 부분, 예컨대 유리리본의 중앙부분에서는 이러한 평행상태로부터 편향된다. 층이 유리면에 대하여 평행치 못한 곳에서 광학적인 결함이 생긴다.

이러한 광학상의 결점을 개량하기 위해 각종의 방법이 이용될 수 있는바, 예컨대 로 구조물을 절연화하여 열효율을 개량하는 방법, 개량된 내화재료를 사용하여 부식과 산화를 줄이는 방법, 유리 조성물을 변화시켜 유리의 용융과 정련에 드는 열을 줄이는 방법, 또는 유리에 열의 공급방법을 변화시킴으로서 열효율을 개량하는 방법등이 있다. 그러나 일반적으로 로의 추가 생산량은 비용의 증가, 로수명의 단축 또는 유리성질의 변질이 없이는 달성할 수 없다.

용융유리를 담는 본 발명의 유리용융탱크는 유리형성재료를 받아들이는 공급단부, 공급단부에 인접한 유리형성재료 용융대역, 용융대역 하류의 용융유리 정련대역 및 탱크의 출구단부에 인접하여 유리가 탱크를 떠나 성형공정으로 가기전에 유리를 처리하는 처리대역을 지닌 길다란 동체로 되어있는데, 동체의 공급단부에 인접한 부분은 비교적 넓고 출구단부로 이어진 그 나머지 부분은 상술한 넓은 부분에 비해 좁은 유리유동로를 이루면서 넓은 부분에 인접한 상류대역과 출구로 이어지는 하류대역으로 되어 상류대역에서는 넓은 부분을 향하여 귀환류가 일어나고 하류대역은 밑바닥이 올라와 있어서 얕은 채널을 형성함으로서 용융유리가 사실상 귀환 유동됨이 없이 출구쪽으로 흘러갈 수 있으며 또한 그 넓은 부분에서 전술한 나머지 부분으로 용융유리의 전방유동을 조절하기 위한 유동조절장치를 포함하고 있다.

용융탱크의 생산율은 특정한 설계의 법위내에서 변경할 수 있지만, 최대로 양호한 품질의 유리를 얻기 위해서는 생산량에 관계없이 탱크내의 유리수준을 동일하게 유지해야 한다. 생산량은 탱크에 공급되는 열량을 증가시키거나 또는 용융하는데 사용되는 탱크의 면적을 증가시키면 이에 따라 증가될 수 있으나 후자는 특정한 탱크일 경우 정련하는데 이용되는 면적이 들게된다. 이러한 변화는 품질, 용량 및 탱크에서 전방유동과 순환유동의 깊이등의 변화를 초래한다. 생산량의 증가에 따른 효과는 전방유동유리에 전방으로 이송되는 열량을 증가시키는 것이다. 이는 생산량이 증가하면 전방유동유리를 더욱 냉각시켜 성형공정에 적합한 온도로 낮추어야 된다는 것을 의미한다. 또한 유리표면이 그 아래의 유리층의 온도보다 더 낮은온도로 냉각됨으로서 상부유리층에 불안정성을 초래하지 않고 적용될 수 있는 표면냉각의 양에는 제한이 있다(이 때문에 생산량에 제한이 있음). 이와같은 온도전환이 있으면 육안으로 식별할때 완제유리의 품질을 저하시키는 흐름이 유리내에 생긴다. 종래에는 이런 현상을 극복하기 위하여 과도한 표면냉각을 피하는 한편, 탱크의 생산량을 증가시킴에 있어 귀환류의 통로를 방해하여 대류를 감소시키는 방법, 즉 귀환류의 통로에 물리적인 장벽을 배치하여 대류를 감소시키든가 또는 이미 서서히 이동하는 유리의 귀환류를 냉각하고, 또 그 대류속도를 감소시키는 것에 토대를 두었던 것이다.

이러한 기술은 사실상 제안된 기대만큼 로의 생산량을 증가시키지 못하였다. 하지만, 본 발명의 탱크에 있어서는 탱크의 넓은 동체부분으로부터 탱크의 좁은 잔부로 향한 용융유리의 전방유동을 제어하는 수단을 설치하고 동시에 귀환류가 일어나는 통로의 길이를 감소시켜 귀환유리가 자연적인 대류한계의 정도까지 유동되었을 때보다 열 손실이 줄어들도록 하여 로의 용융단부와 정련단부에서 더 많은 열이 이용될 수 있게끔 하였다. 마찬가지로 전방유동을 제어하면 용융대역과 정련대역으로부터 탱크의 처리대역으로 전도되는 열전도율이 감소된다. 따라서 종래에는 용융유리의 냉각된 귀환류의 온도를 상승시키는데 필요했던만큼 열을 용융대역과 정련대역에 더욱 많이 이용할 수 있으므로 에너지가 더욱 효율적으로 사용된다. 이외에도 장벽이 상류전방유동유리의 속도를 감소시키기 때문에 더욱 많은 시간을 열의 흡수에 이용할 수 있다. 탱크의 넓은 동체부분에서 좁은 부분으로 전도되는 열이 더욱 적어지고 또한 처리대역으로는 전방으로만 이동하는 유리가 통과하여 냉각작업되기 때문에 냉각조작이 비교적 덜 필요하다. 따라서 전체적인 열효율이 개량되며 주어진 탱크용량에 대해서 보다 처리대역이 더욱 단축된다. 더욱이 이로인해 본 발명에 따른 탱크는 주어진 전체 탱크길이에 대하여 용융 및 정련하는데 더 큰 면적을 사용할 수가 있어서 주어진 전체 탱크크기에 대하여 탱크생산량을 증가시키는데 도움을 준다는 잇점이 있다.

또한 본 발명자들은 본 발명의 또 다른 구현예로서 탱크의 좁은 동체부분에 유리의 조성물과 열의 균형을 개량하기 위한 수단을 설치하면 생산량을 증가시킬 수 있으며, 종래와 같거나 더 작은 로를 써서 생산량을 증가시킴과 동시에 유리품질도 개량할 수 있다는 것을 알았다. 따라서 시설비를 줄일수 있을 뿐만아니라 조작비도 줄일수 있다.

처리대역에 들어가는 유리는 더 냉각된 후에 부유공정과 같은 성형공정에 공급되기에 적합한 상태로 된다. 전방유동만 일어나는 좁은 처리채널을 이용하면 통상적인 유리탱크의 넓고 깊은 처리대역에 비하여 바람직하지 못한 대류순환을 제한할 수 있으며 또한 대류순환이 일어나는 것을 통상의 수단으로 충분히 제어할 수 있다. 이것은 처리시에 평행유동으로부터 편향되어 생긴 유리의 광학적결함으로 인한 손실을 일으킬 위험이 별로없이 처리를 할수 있다는 바람직한 효과가 있다.

탱크의 잔부는 비교적 좁은 부분으로 되어있고, 그 길이를 따라 폭이 균일하거나 또는 상이하나 넓은 동체부분에 비해서는 모두 좁다.

탱크는 넓은 동체부분에서 탱크의 출구단부로 안내되는 1개이상의 비교적 좁은 유리 유동채널을 지닌다.

특히 유동제어수단으로서는 장벽을 용융유리에 위치시켜 탱크의 잔부로 향한 용융유리의 전반유동을 제어할 수 있도록 하는 것이 좋다. 장벽은 유체냉각식, 예컨대 수냉식으로 하여 유리유동통로의 중앙에 수평으로 연재하여 탱크의 좁은 잔부의 깊은 상류에, 위치시키거나 이에 인접하여 위치시키는 것이 좋다. 장벽은 탱크 밑바닥보다 위로 하여 방유동상부에 위치시킨다. 또한 장벽은 용융유리의 표면위로 돌출시키거나 경우에 따라서는 장벽의 상면이 용융유리의 표면과 같은 평면상에 놓이게끔 하는것이 바람직하다.

특히 장벽은 탱크구조물의 외측 프레임이나 기타 지지체에 그 단부가 인접지지되도록 하여 유리내에서 소정위치, 즉 높이와 길이 위치를 조정할 수 있게함이 좋다. 장벽은 좁은 채널을 통해 용융유리의 유동에대해 수직상으로 연재하거나 유동방향에 대하여 기타 각도로 약간 경사져 있다.

또한 장벽은 수냉식파이프의 형태로서 전방유동용융유리를 냉각하는 작용을 한다. 특히 탱크잔부의 상류와 하류의 접합점에서는 탱크기저부에 수직계단을 설치하는 것이 좋다. 깊이가 점차로 변하면 바람직하지 않지만 경우에 따라 급경사지게 할수도 있다.

유리의 귀환류가 생기는 탱크의 길이는 상류에 약간의 귀환류가 있는 계단의 위치에 의해 제한되지만 일단 용용유리가 이 위치를 지나면 사실상 전방으로 유동한다. 따라서 계단을 설치하면 귀환유동통로는 탱크 냉각부분의 자연적인 범위까지 연재될 수가 없으므로 통상의 깊은 처리대역의 경우보다 더 짧아지기 때문에 귀환유리는 더 뜨거워진다.

실제로 탱크의 수명을 위해 특수단계(stage)의 특수한 탱크일 경우나 특수한 설계의 탱크일 경우에는 유동통로의 단축효과로 인해 귀환유리가 허용될 수 있는 것보다 더 뜨거워지므로 귀환유리의 온도를 저하시킬 필요가 있다. 이것은, 문제에 따라

(1) 귀환류가 생기는 탱크의 비교적 좁은 부분의 기저부에 전도성이 높은 내화물을 사용하여 이 내화물을 통해서 열손실이 가능하도록 하거나, 또는

(2) 귀환류에 수냉식파이프와 같은 냉각수단을 배치하는 두가지 방도로 해결할 수 있다.

이것은 전체 열효율을 떨어뜨리지만 너무 뜨거운 귀환류로 인한 유리품질의 저하를 방지하기 위해서는 필요하다. 탱크잔부의 상류부분에서 용융유리의 전방유동온도를 저하시키기 위해서는 냉각수단을 설치하는 것이 바람직하다. 또한 탱크잔부의 상류부분에서 유리의 전방유동을 균일하게 하기위해서 동일한 수단을 이용할 수 있다. 특히 용융유리의 전방유동을 균일화하기 위한 수단으로서는 적어도 1개의 교반기 뱅크(bank)로 형성한 것이 좋으며, 각 교반기 뱅크는 1개 이상의 교반기를 포함하고, 이 교반기는 수직축을 중심으로 회전할 수 있도록 탱크잔부의 깊은 부분에 병렬로 고정시킨다. 한 뱅크내의 교반기들은 구동수단에 연결되어 매회전시 적어도 한 위치에서는 서로 각도차 생기지 않도록 되어 용융유리를 교반할 수 있게 배치되어 있다. 한개 이상의 교반기 뱅크를 설치하는 경우에는 각 뱅크마다 각도차가 0인 위치가 틀리다. 각 교반기에는 블레이드(blade) 또는 패들(paddle)이 달려 있을수도 있으며, 어느 교반기 뱅크이든간에 각 교반기는 동일한 방향으로 회전하여 상이한 교반기의 블레이드 또는 패들이 회전시에 서로 평행하게 되게끔 배치할 수 있는데, 이 경우 각 교반기는 위상이 동일한 상태로 유지된다. 뱅크의 각 교반기가 어느 것이나 반대방향으로 회전하는 경우에는 각 교반기의 모든 블레이드 또는 패들이 매회전시에 한 소정위치에서는 서로가 평행하여 회전위치에 차이가 없도록 배치한다. 이와달리, 교반기는 회전측을 중심으로 대칭인 시린더형 자루(stalk)와 같은 부재로 형성할 수 있다. 이 경우, 각 교반기는 회전에도 불구하고 그 회전위치에 차이를 나타내지 않는다. 모는 경우에, 각 교반기는 유리에 수직 유동성분이 미치지 않도록 설계된다.

특히 교반기는 그 일부 또는 전부가 유체냉각식으로 된 것이 좋으며, 유체는 물을 사용하는 것이 편리하다. 교반기는 장벽의 하류위치에 있는 깊고 좁은 부분에 배치함이 좋다.

더우기, 유리는 다음의 얕은 채널 통과시에 그 품질이 변질되지 않는 온도로 저하시켜야 할 필요가 있으면 1개 이상의 유체냉각식 교반기 뱅크에 의하거나 탱크의 좁은 부분에 형성된 계단에 인접한 전방유동의 유리 또는 얕은 채널내에 있는 전방유동의 유리에 침지된 유체냉각식 휭거에 의하여 달성할 수 있다. 이때 휭거는 유리유동선을 횡단하여 왕복할수 있도록 배치된다. 냉각기는 유리에 수직유동성분이 사실상 미치지 않도록 설계되어 있다. 경우에 따라, 냉각수단은 고정상태로, 즉 각 교반기는 회전되지 않게 하고, 휭거는 왕복되지 않게 하는것이 좋다.

특수한 탱크일때는 전방유동과 귀환유동의 깊이가 탱크생산량과 탱크조작조건에 따라 달라지며, 장벽깊이의 조정은 이들 조건이 변화 할때에 필요하고, 이들 조건의 변화에 따라서는 장벽을 다른 규격층의 하나로 대치하는 것이 필요할 경우도 있다.

장벽은 유리유동이 그 상부를 지나지 않도록 배치함으로서 전방유동을 제어하고 하층 귀환류를 변경하는 작용뿐만 아니라 유리표면의 오염물질을 긁어 없애는 작용을 하도록 배치하여서 오염물질을 탱크의 측부로 부터 또는 장벽을 대치할때 주기적으로 제거할 수 있도록 한다.

교반기는 탱크생산량과 조작조건을 결정하는 최적의 균질화를 달성할 수 있도록 장벽과 상대되는 소정위치에 배치하며, 침지깊이는 귀환유동의 하층을 침투하지 않고, 용융유리의 전방유동층을 얇게 할수 있게끔 배려한다. 유리의 층을 얇게 하면 최종제품의 광학성질에 미치는 인접층사이의 조성물의 차이에 의한 영향이 감소되며 적당한 온도에서 층의 두께가 감소되면 층 사이에 유리의 확산을 더욱 신속히 할수 있어서 조성물 차이가 감소된다.

교반기의 설계와 교반기의 위치선정은 특히 귀환유동으로 부터 그 유리의 수직방향으로 유리의 이동을 최소로 억제함으로서 유리층이 서로가 용융유리의 자유표면에 평행하게 되도록 하고, 냉각된 하층으로부터 유리가 열적 균질화에 악영향을 끼치지 않도록 한다.

전방유동유리는 좁은 채널의 얕은 부분을 통과하기에 앞서 더 냉각될 수 있다. 이것은 유체 냉각식 시린더형 부재를 유리의 전방유동방향으로 회전시킴으로서 이에 의해 유리를 냉각시켜 온도의 균일성을 개량하여 달성할 수 있다. 이러한 유체냉각식 시린더형부재의 유리에서 침지깊이는 그 하단부가 귀환유동에 실질적으로 악영향을 끼치지 않도록 배치하는 것이 좋다. 이 경우에 침지깊이는 상술한 교반기에 대하여 기술된 것과는 다르며, 용융유리의 깊이에 걸쳐 온도를 제어할 수 있게 비치한다.

이와달리 냉각은 유체냉각식 휭거를 귀환유동의 실질적인 침투없이 전방유동유리의 유동과 교차하여 왕복되게 하여 달성할 수 있다. 탱크의 좁은 동체부분의 얕은 부분은 유리품질에 악영향을 끼치거나 유동을 전환되게 하는 대류를 도입하지 않고 유리가 채널을 따라 흐를때 더 냉각되도록 설계한다. 탱크의 이부분따라서 떨어지는 온도는 최저 50℃이거나 최고 200℃이다. 이와같은 변화를 감당하기 위해 얕은 부분은 그 저부와 측부에 따라 조정 가능한 절연체로 시설하고 유리 표면의 상방에서 조작하는 버어너를 설치한다.

또한 냉각이 더 필요할때는 유리표면을 횡단하여 냉각공기를 송입하거나 채널 기저부의 하측부에 따라 냉각공기를 송입하는 수단을 설치할수도 있다. 탱크의 좁은 부분에 체류하는 유리의 어느 횡단면에서나 냉각속도와 온도는 각각 유리의 각 단부를 가열하기 위하여 각측벽에 인접하여 작동하는 버어너 및 유리의 중앙부분을 냉각하기 위하여 좁은 부분의 천정부에 형성된 가변 방열 슬로트에 의해 제어한다. 버어너와 방열슬로트의 양자는 모두 소망하는 온도조건을 얻기 위해 수동식으로 제어되거나 유리 또는 유리표면위의 체임버에 배치된 온도 감지기로 부터 보내진 신호에 따라 자동적으로 제어될 수 있다.

본 발명을 첨부도면에 의하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

제1도 및 제2도는 유리제조에 사용되는 유리용융탱크를 표시한 것으로, 이 탱크는 용융유리를 수용하기 위한 내화재료로 형성된 긴동체(10)의 구조로 되어 있다. 탱크는 1회분량의 유리형성물질을 도입하는 공급단부(11) 및 용융유리를 출구이송로(13)를 따라 부유장치(도면에는 없음)와 같은 성형공정으로 보내는 출구단부(12)를 갖는다. 유리용융탱크는 공급단부(11)에 인접한 비교적 넓은 동체부분(14)을 가지며, 이 동체부분(14)은 용융대역(15)과 정련대역(16)으로 형성되어 있다. 넓은 동체부분(14)은 벽체(17)에서 종단되고 출구단부(12)에 연결된 탱크의 잔부(18)는 출구단부에 안내되는 비교적 좁은 유리유동통로를 제공한다. 좁은 부분(18)은 단면의 폭이 다르지만, 각 단면은 넓은 동체부분(14)에 비하여 좁게 되어있다. 좁은부분(18)은 유리가 탱크를 떠나기전에 유리를 처리하기 위한 처리대역(19)을 제공한다. 넓은 동체부분(14)은 일반적으로 장방형 구조로 되어 있고, 넓은 부분(14)과 잔부(18)의 접합점에서 탱크동체 폭을 감소시키기 위한 급경사의 계단이 있다. 잔부(18)는 폭을 바꾸는 경사진 계단(20)을 가지 평행한 측벽을 갖는다. 좁은 부분(18)의 출구단부는 출구이송로(13)로 안내되는 경사부분(12)을 갖는다.

제1도 및 제2도에 표시된 바와같이, 탱크동체의 넓은 부분은 정부 또는 왕관부(22), 측벽 (23),(24), 공급단부(11) 및 좁은 부분(18)에 인접한 대향 단부벽(17)을 갖는다. 공급단부(11)에는 공급장치(26)로부터 1회분량의 고형 유리형성물질을 공급하는 충전포켓트(25)가 구비되어 있다. 1회분량의 유리형성물질은 용융유리(28)의 표면에 부유하는 고형 원료친물질(27)을 형성하고, 탱크의 대향측부에 존재하는 용융유리의 수준위에 있는 용융대역과 정련대역에 개구되어 있는 구멍(29)이나 이에 근접하여 설치된 버어너에 의해 용융대역(15)에서 점차적으로 용융된다. 이와같이 용융된후 유리는 정련대역(16)의 하류에 이송되며, 여기서 유리가 정련된다. 다음에 유리는 처리대역(19)을 통해서 탱크의 좁은 잔부(18)를 지나 출구이송로(l3)를 거쳐 성형공정에 이송된다.

제2도에 표시된 바와같이, 탱크잔부(18)는 낮은 정부(30)를 갖는다. 더우기, 좁은 잔부(18)의 기저부는 계단으로 형성되어 있으며, 탱크잔부(18)에 연하여 2개의 상이한 깊이 수준을 이룬다. 상류부분 또는 입구부분(31)은 탱크의 넓은 부분(14)의 기저부와 같은 수준으로 기저부를 가지며, 이에 의해 용융유리의 깊이를 동일하게 해준다. 그러나 하류대역 또는 처리대역(19)은 상류부분(31)과 하류부분의 접합점에서 급경사진 수직계단(33)을 갖는 높혀진 기저부(32)를 갖는다. 이것은 유리유동이 처리대역(19)으로 향하는 비교적 얕은 채널을 제공한다. 얕은 교차수냉식 장벽(34)은 좁은 잔부(18)과 넓은 동체부분(14)과의 접합점에 인접한 용융유리의 본체에 배치된다. 이 장벽은 탱크의 대향측부에 연재한 2개의 수냉식 파이프로 형성되어 있으며, 각 파이프는 서로가 접촉하는 2개의 아암을 갖는 장방형 U자형이다. 장벽(34)의 하류와 상류부분(31)에는 6개의 교반기(35)가 더 배치되고, 이들 교반기는 유리 유동채널을 횡단하여 연재하도록 병렬로 배치된다 각 교반기는 통상의 구동장치(36)에 의해 수직축을 중심으로 회전할 수 있다.

제l도 및 제2도에 표시된 바와 같이, 교반기(35)의 하류와 상류부분(31)에는 2개의 수냉식 시린더형 냉각기(37)가 배치되며, 이 냉각기(37)는 좁은 유리유동채널의 심부를 횡단하여 연재하도록 병렬로 배치된다. 이들 냉각기(37)는 구동모터(도면에는 없음)에 의해, 수직축을 중심으로 동시에 회전할 수 있게 배치된다. 이러한 실예로 표시된 장치의 경우에는 각 냉각기의 시린더형 확대 하단부가 비교적 얕은 처리대역(l9)의 전방으로 흐르는 용융유리의 상부에 침지된다. 냉각수는 냉각기가 회전시에 냉각기를 통해서 계속하여 이송된다. 각 냉각기(37)는 탱크외부의 기구(도면에는 없음)에 의해 침지깊이와 측방위치를 조정하여서 유리의 깊이에 따른 온도와 유리의 폭에 따른 온도를 유리가 처리대역(19)에 들어가기전에 소망하는 범위로 제어할 수 있도록 되어 있다.

제1도 및 제2도에 표시된 탱크에서 제2수냉식 장벽(38)은 냉각기(37)와 계단(33)사이에 좁은부분(l8)을 횡단하여 연재한다. 일반적으로 장벽(38)은 용융유리에 더욱 심부까지 연재하지만, 장벽(34)과 유사하다.

제3도 및 제4도에 표시된 탱크는 제1도 및 제2도에 표시된 탱크의 구조와 다른 변형예를 표시한 것으로 이 경우 동일부호는 동일부품을 표시한다. 그러나, 제3도 및 제4도에 표시된 변형예에서 탱크의 비교적 좁은 부분(18)은 탱크의 벽체(17)로 부터 출구단부(12)까지 폭이 균일하다. 더우기, 제3도 및 제4도의 변형예에서는 제2수냉식 장벽(38)이 생략되어 있고, 탱크의 벽체(17)에 인접한 장벽(34)은 제6도에 표시된 바와같이, 용융유리에 더욱 심부까지 연재한다. 장벽(34)은 수냉식파이프로 형성되고, 이 수냉식파이프는 제6도에 표시된 바와같이 서로가 접촉하는 2개의 아암을 갖는 장방형 U자형이며, 탱크의 대향측부에 연재한다. 2개의 파이프는 부호(34a)와 (34b)로 표시되고, 각 파이프의 수평아암은 부호(39)와 (40)으로 표시되어 있다. 아암(39)은 출구파이프(42)에 연결되는 반면에 아암(40)은 입구파이프(41)에 연결된다. 파이프(41)과 (42)는 탱크의 대향측벽 외부에 배치된 조정가능한 지지장치(43)에 조정가능하게 고정된다.

제6도에 표시된 바와같이, 파이프(34a)와 (34b)는 용용유리의 상부에 위치하도록 탱크의 저부보다 높은 위치로 배치된다. 제3도에 표시된 바와같이, 2개의 피이프는 탱크의 중간에서 접촉하며, 장벽의 중앙부분이 탱크의 입구단부에 더 근접하여 위치하도록 탱크의 힁측에 대하여 서로 반대방향으로 경사져 있다.

제3도에 표시된 탱크에서는 두 열의 교반기(35a 및 36b)가 설치되어 있으며, 한 열의 교반기(35b)는 4개가 병렬로 되어있다. 제1도 및 제3도의 탱크에 사용된 교반기는 각 경우마다 동일하고, 각 교반기는 그 하단부에 블레이드 또는 패들을 가지며, 패들은 용융유리의 상부에 위치된다. 제7도에 표시된 각 교반기(35a)의 블레이드는 서로가 평행하게 배열되며, 구동모터는 교반기가 모두 동일방향으로 회전하여 동일한 속도에서 서로가 같은 위상으로 유지되게끔 설치된다. 교반기는 모두 수냉식이며 이와다른 구조의 변형예는 제8도 및 제9도에 표시된 바와같다.

제8도에 표시된 교반기는 출구(45)와 입구(46)를 연결하는 튜브(44)에 의해 형성된 중공형 루프(Hollowoop)로 형성되어 있다. 제9도는 중공형 루프에 의해 밀폐된 중공부가 중앙판재(47)로 채워진 주조의 변형예를 표시한 것이다. 교반기는 중공튜브를 통해서 물이 통과됨으로서 냉각된다.

제3도 및 제4도에 표시된 탱크는 제1도 및 제2도에 관하여 앞서 기술된 바와같으며, 탱크의 조작을 제3도에 표시된 탱크에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

1회분량의 유리성형물질은 용융대역(15)에 인접하여 가해지는 열에 의해 용융되며, 이때 공급단부(11)로 부터 하류로 이동하는 온도가 상승된다. 상승하는 온도는 용융대역하류의 용융유리에서 최대온도의 열점에 이른다. 정련대역에서 온도는 열점으로부터 하류로 떨어지도록 제어된다. 이들 온도는 용융유리의 전방유동과 귀환유동을 일으키며, 이에 대한 설명은 제4도에 표시된 바와같다. 정련대역(16)에서는 유리의 상부에 존재하는 뜨거운 유리의 전방유동과 탱크의 저부근처에서 입구단부의 전방으로 흐르는 귀환유동이 있다. 이 귀환류는 정련대역의 상부유리보다 온도가 더 낮으며, 탱크저부의 내화물을 보호하는 경향이 있다. 더우기, 용융대역 전방의 열점으로 부터 뜨거운 유리의 귀환은 도입되는 1회분량의 유리형성물질을 용융시키는데 사용되는 열의 공급을 부담한다. 처리대역(19)의 깊이는 비교적 얕으며 탱크는 처리대역을 통과하는 유리유동이 출구(12)를 항하여 일어나도록 조작한다. 이러한 방식으로 조작하면 처리대역을 통과하여 정련대역(16)으로 다시 흐르는 귀환유동이 없다. 얕은 채널의 입구에 있는 상류부분(31)에 형성된 유동통로는 제4도에 표시된 바와 같다. 이와 마찬가지로 유동통로는 제2도에도 표시되어 있다. 수냉식 장벽(34)은 좁은 채널(18)로 흐르는 유리상부수준의 전방유동을 제어할 수 있는 높이로 배치된다. 이 장벽은 상류부분(31)으로 부터 정련대역(16)으로 다시 흐르는 탱크저부의 귀환유동을 억제할 만큼 낮게 연재하지 않는다. 이와 마찬가지로 교반기(35a),(35b)는 처리대역(19)으로 통과하는 유리의 전방유동에 대해서만 작용하도록 배치된다.

유의할 바로는 장벽(34) (및 제1도에 표시된 배리어 38)이 정련 대역(l6)을 나오는 용융유리의 전방유동을 조정하는 물리적인 장벽으로서 작용한다는 점이다. 용융유리상부층의 전방속도가 감소되어 탱크의 정련부분에서 유리가 더 많은 열을 이용할 수 있어서 정련이 만족하게 달성된다. 더우기, 장벽은 정련대역에서 제2귀환류를 일으키게 하여 용융유리가 장벽하류의 냉각부분이 아닌 장벽부분으로 부터 귀환유동통로를 따라 귀환되도록 한다. 이러한 귀환유동을 탱크에서 초기단계에 일으키면 귀환유리가 더욱 뜨거워지므로 만족한 용융 및 정련을 달성하는데 버어너로 부터 제공받는 열이 더 적게 필요하다. 더우기, 장벽(34)은 열의 일부가 유리의 전방유동에 의해 처리대역으로 통과하는 것을 방지한다. 따라서 처리대역에서유리가 다음의 성형공정에 적합한 열적상태로 되게끔 용융유리의 냉각이 수행될때 이 처리대역에서 필요한 냉각의 양은 줄어들며 더 짧은 처리대역을 이용할수 있다. 이것은 본 발명의 탱크와 공지의 탱크를 병렬로 배열하여 표시한 제13도 및 제14도를 비교해 보면 알수 있다. 제14도는 용융대역(15)과 정련대역(16)을 제공하는 공급단부(11)로 부터 연재한 주동체부분(10)을 갖는 공지의 탱크를 표시한 것으로, 이 경우에 열은 구멍(29)을 통해서 가해지며 탱크는 요부(48)를 통해서 탱크의 주동체부분(10)과 폭이 같은 처리대역(l9)으로 안내된다. 그리고, 출구 이송로(13)가 설치되며 유리의 깊이는 용융대역, 정련대역 및 처리대역에서 모두 일정하다.

제13도는 본 발명의 탱크를 표시한 것으로, 이 탱크는 제14도에 표시된 탱크와 전체길이가 같지만, 주동체부분(10)이 이것보다 좁은 출구 이송로(13)에 연결되는 잔부(18)에 안내되며, 이 잔부에서 탱크의 기저부에는 계단(33)이 있다. 이 경우에 유의할 바로는 유리 용융탱크내에서 이루어지는 특수한 온도조건을 예컨대 제조되는 유리형태등 여러요소에 따라 변경할 수 있다는 점이다. 그러나 공지된 형태의 유리용융탱크에서 달성되는 결과와 본 발명의 탱크를 비교 목적으로 특수한 예를 들면 용융되는 유리가 평면 유리를 제조하는데 사용되는 종류의 소다-석회-실리카 조성물인 것을 사용한 경우에는 다음과 같다.

제14도에 표시된 공지의 탱크인 경우 입구부의 유리는 위치 (A)에서 1,500±l0℃범위로 가열되며, 이온도는 탱크의 열점(B)에서 1,590±5℃범위로 상승된다. 정련대역에서 정련된 후에 유리는 요부(48)에 들어가며 온도는 요부의 입구에 있는 위치(C)에서 1,375±10℃범위에 이른다. 요부로 부터 나와서 처리대역(19)에 들어가면 온도는 위치(D)에서 1280±10℃범위에 이른다. 유리는 처리대역을 통과할 때 냉각되어 위치(E)에서 l,090±10℃범위의 온도로 되어 출구이송로(13)에 들어간다.

이와달리, 제13도에 표시된 본 발명의 탱크를 사용하는 경우에는 공급단부의 유리가 위치(A)에서 1,500±10℃의 온도로 가열되며 열점(B)에서 온도가 l,590±5℃로 상승한다. 그러나 이 경우에는 정련대역이 탱크(10)의 넓은 동체부분의 단부를 형성하는 벽체(17)의 하류위치로 부터 알수 있는 바와같이 하류측에 더 연재한다. 넓은 동체부분을 떠나는 유리의 온도는 위치(C)에서 1,365±10℃에 이른다. 계단(33)을 지날때 유리의 온도는 위치(D)에서 1,200±25℃에 이르며 처리대역을 통과할때 유리의 온도는 위치(E)에서 1,090±10℃로 더 냉각된다. 따라서 본 발명에 의하면 유리는 종래의 경우보다 더 신속히 l,365^o및 1,200℃의 온도사이에서 냉각됨을 알수 있다. 이것을 좁은 태널의 심부에 배치된 냉각수단에 의해 달성된다. 또한 본 발명에 의하면 벽체(17)와 출구 이송로(13)사이의 거리를 상당히 단축할 수 있으므로 처리대역의 길이를 감소시킬 수 있다. 탱크의 전체길이가 정해져 있을 경우에는 용융대역과 정련대역을 중가시킬 수 있으며, 제13도로 부터 알수 있는 바와같이, 이것은 동일한 길이의탱크에서 보다 많은 양의 물질을 용융시켜 정련할 수 있도록 가열구멍을 보다 많게 해준다. 더우기, 제13도에 표시된 탱크의 경우에는 정련대역(16)으로 흐르는 유리의 귀환유동이 1,200℃의 계단(33)에서 일어난다. 계단(33)에서의 온도는 본 발명의 경우 1,200℃로서 정해져 있지만, 냉각수단을 사용하여 계단에서 온도를 광범위하게 조절할 수 있다. 본 발명의 경우, 소다-석회-실리카 유리를 사용하여 조작하면, 1,365℃정도의 정련온도에서 1,175-1,225℃범위의 온도로 냉각이 가능하다. 따라서 이는 좁은 채널의 심부에 냉각수단을 배치하여 사용할 수 있다는 융통성을 보여준다. 물론, 가능한 범위와 온도저하는 어느정도 기저부의 유리조성물에 따라 변경할 수 있다. 제14도에 표시된 공지의 탱크인 경우에는 이와같은 큰 변화가 불가능하며, 요부로 부터 출구에서 1,270-1,290℃정도의 범위만이 탱크조건의 전체변화에 따라 이루어질 수 있을뿐이다. 그러나 본 발명의 탱크인 경우에는 계단에서 온도를 전체 탱크조작조건에는 아무 변화없이 적당한 냉각수단을 선택하여 보다 광범위하게 변경할 수 있다. 제14도에 표시된 공지의 탱크에서는 귀환유동이 온도가 보다 낮은 처리대역(19)의 출구단부에서 일어나게 되므로 정련대역(16)으로 흐르는 귀환유동이 더욱 냉각된 유리부분에서 일어나게 되어 재가열처리가 추가로 필요하다.

따라서, 본 발명에 의하면 일정한 크기의 유리용융탱크로 부터 얻어질 수 있는 총생산량이 제14도에 표시된 통상 탱크의 총생산량에 비하여 중가될 수 있음을 알수 있다. 제14도에 표시된 통상의 탱크는 탱크의 전체길이가 제13도에 표시된 본 발명의 탱크와 비슷하지만, 최대생산량으로서 매 주당 2,000톤을 생산하게끔 설계되어 있으며, 제13도에 표시된 본 발명의 탱크에 의하면 매 주당 2,500톤의 총생산량을 올릴수 있다. 이와같이 본 발명에 의하면 생산량(톤/주)을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 열효율(즉 용융유리의 일정한 생산량을 위해 필요한 열량)을 개선할 수 있다. 예컨대, 제13도에 표시된 탱크를 사용하여 제14도에 표시된 탱크와 동일한 생산량(톤/주)을 얻을 경우에는 열요율을 5-10% 정도로 개선할 수 있다. 즉 용융유리를 매 톤당 생산하는데 요하는 썸 수량(the number of therms)의 감소에 의한 개량이다. 본 발명에 의하여 달성되는 열효율은 탱크의 적재 생산량이 중가함에 따라 중가한다. 제l3도에 표시된 탱크를 사용하여 매 주당 2,300톤을 생산하는 경우에는 개선된 열효율은 15-20%정도로 달성되는 것으로 추정된다.

제13도에 표시된 탱크의 생산량이 매 주당 2,500톤으로 더 중가되는 경우에는 제14도에 표시된 통상의 탱크 성능을 기준으로 계산할 때 개선된 열효율은 20-25% 정도가 될 것으로 추정된다. 이들 수치는 제14도에 표시된 탱크의 가능한 최대생산량이 매 주당 2,000톤인 경우를 기준으로 한 것이다. 그러므로 2,000톤 이상과 그 이하에서는 올바른 비교가 될 수 없다.

본 발명은 생산량의 중가와 열효율의 개선뿐만 아니라 유리품질의 개량을 가능하게 해준다. 공지된 바와같이, 용융탱크를 떠나는 용융탱크의 유리조성물에 변화가 있으면 다음에 제조되는 유리에 광학적 결함을 생기게 한다. 이런 현상에 대해서는 예컨대 미국특허 제3,894,859호에서 논의되어 있다. 광학적 결합을 최소로 감소시키기 위해서는 조성물이 상이한 유리의 형성층이 어느것이나 가급적이면 적어야 하고 가급적이면 조성물의 변화가 적어야 하며 특히 유리표면에 대하여 평행하게 형성되는 층의 패턴이 균일해야한다. 그러나 바람직하지 못한 "중심 특성(centre feature)" 이 부유유리에 생기며, 이때 조성물이 상이한 층이 광학적 결함을 초래하는 바람직하지 못한 패턴을 형성한다는 사실은 잘 알려져 있다. 이와같은 종래기술에 따른 실예가 제15도에 표시되어 있는데, 이것은 제16도에 표시된 본 발명에 의하여 달성된 결과와는 현저한 차이가 있다. 제16도로 부터 알수 있는 바와같이, 본 발명에 의하면 조성물이 상이한 유리층이 종래에 부유유리에서 보통 볼수 있었던 바람직하지 못한 "중심 특성"을 형성하지 않는다. 조성물이 상이한 층은 실질적으로 유리면에 대하여 평행하고, 유리 조성물이 다른 층의 수가 보다 적으며, 조성물의 변화로 인한 선의 강도가 감소된다. 기본 패턴이 변화하는 것은 새로운 탱크구조로 인하여 유리의 본체내에서 일어나는 유동이 변화하고, 탱크에서 이러한 유동에 미치는 교반작용으로 인하여 조성물이 상이한 선의 수와 강도가 감소되기 때문인 것으로 사료된다. 교반기(35a)는 유리의 균질화를 도와서 유리동의 수직 변위를 일으키지 않고 용융유리의 전방유동층을 얇게 만들게끔 배치된다. 또한 이 교반기는 유리가 처리대역에 도달하기 전에 상류부분(31)에서 유리를 일부 냉각시키는 작용을 한다.

본 발명은 제1도, 제2도, 제3도 및 제4도에 표시된 실예를 상세히 설명한 것에만 국한되지 않는다. 예컨대, 탱크의 좁은 부분(l8)과 넓은 부분(14)의 접합점은 제5도에 표시된 바와같이 변형할 수 있다. 이 경우 비교적 좁은 부분(18)의 입구부분(31)은 2개의 교반가(35a),(35b)뱅크를 가지며, 2개의 탱크에서 각 교반기는 반대방향으로 회전하게끔 배치된다. 제1도와 관련하여 설명한 시린더형 냉각기를 사용하는 대신에 2개의 왕복수냉식 횡거(49),(50)를 사용하면 부분(31)에서 더 냉각할 수 있으며, 이때 2개의 왕복수냉식 횡거(49),(50)는 전방유동유리에 침지되며 좁은부분(18)의 횡단선에 연하여 수평으로 연재한다. 더우기, 이 변예에서 비교적 좁은부분(18)은 넓은부분(14)과의 접합점에 인접 평행한 측벽(18a)을 갖는다. 이들 측벽(18a)은 더 좁지만 평행한 측부채널(18b)로 안내하는 계단(33)에서 내측으로 경사져 있다. 처리대역(19)은 좁은부분(18b)과 함께 경사진 부분으로 형성된다. 이 경우 평행한 좁은 부분(18b)은 아주짧다.

제2도 및 제4도에 표시된 탱크에서 탱크요부의 정부(22)에서 밑으로 내려간 계단은 탱크의 좁은 하류부분(18)의 정부(30) 수준에서 종단되어 있지만, 2개의 정부부분(22),(30)의 접합점에서 제10도에 표시된 바와같은 밑으로 향한 돌출벽(51)을 형성할 수 있다. 이러한 밑으로 향한 돌출벽(51)은 탱크의 전체폭을 횡단하여 연재하여 수냉식 장벽(34)의 상단과 실질적으로 동일한 수준에서 종단된다. 돌출벽(51)과 장벽(34)사이의 간격을 최소로 줄여서 정련대역(16)과 탱크의 하류부분 사이에 가스 밀폐실을 형성할 수도 있다. 더우기, 벽(51)은 냉각대역에 방열전달을 현저히 감소시켜 주기 때문에 탱크의 좁은 하류대역의 입구에서 이루어지는 수냉각의 양을 보다 적게할 수 있다. 완전한 밀폐실은 벽(51)의 하단과 용융유리표면 사이에 백금판이나 합금판을 현수하여 형성한다.

제1도 및 제3도에 표시된 탱크에서 탱크의 용융 및 정련부분(10)은 단일 처리대역을 제공하게끔 배치되지만, 평행상태로 놓여진 2개 또는 그 이상의 처리대역을 제공할 수 있으며, 그 두 변형예를 제11도 및 제12도에 표시하였다. 이들 변형예는 양자 모두 2개의 좁은 탱크부분(52 및 53)이 동체요부(10)로 부터 탱크의 출구단부로 연재하며, 이들(52 및 53) 각각에는 유동이 전부 탱크로 부터 출구방향으로 일어나는 하류 얕은 대역 및 상부 깊은 대역을 형성하는 계단(33)이 설치되어 있다. 이들 채널(52 및 53)은 각각 제1도 및 제3도와 관련하여 상술한 바와같이 2열의 교반기 또는 시린더형 냉각기를 갖는다. 제11도에 표시된 탱크에서 수냉식 장벽은 수평 수냉식 파이프(34)로 형성되어 있으며, 이 파이프(34)는 2개의 좁은 채널(52),(53)의 입구직전에 있는 탱크(10)의 넓은 동체부분의 전폭을 힁단하여 연재한다. 장벽(34)의 형태와 그 위치는 제1도 또는 제3도와 관련하여 상술한 바와 비슷하다.

제12도에 표시된 변형에는 탱크의 넓은 부분(10)의 전체폭을 횡단하여 연재한 대형 수냉식파이프(34)를 사용하는 대신에 채널 (52 및 53)의 각각에 대하여 별도의 수냉식장벽(34)을 설치하였지만 일반적으로 비슷하며, 이 경우 장벽은 좁은 채널의 입구 내측에 짧은 거리로 배치된다.

장벽(34)는 제2도, 제4도 및 제6도에 표시된 바와같지만, 장벽의 상면이 용융유리의 표면과 실질적으로 동일한 면을 가지며, 경우에 따라 장벽(34)의 상면은 유리표면위에 돌출됨으로서 이에 의해 용융유리표면의 오염물질을 긁어서 제거하는 장치의 역할을 한다. 제6도에서, 각 파이프(34)의 상부아암과 하부아암은 서로가 유리표면에 대하여 평행하게 표시되어 있지만, 하부아암과 상부아암이 채널의 중앙을 향하여 수렴하거나 발산되도록 설계할 수 있다.

제1도 및 제3도에서 장벽(34)은 좁은채널(18)의 심부 전폭을 횡단하여 수평으로 연재하며, 이 장벽의 절반인 두 부분은 탱크의 횡방향에 대해서 경사져 있다. 그러나 이 장벽은 약간 다른 방향으로 경사지게 할 수도 있으며, 경우에 따라서는 제11도 및 제l2도에 표시된 바와같이 유동방향에 대하여 수직으로 연재할 수 있다.

제8도 및 제9도에 표시된 교반기는 블레이드 또는 패들을 갖지만, 경우에 따라 블레이드 또는 패들을 갖지 않는 시린더형 교반기를 사용할 수도 있다. 또한 경우에 따라서는 처리대역(19)에서 냉각장치를 사용하는 것도 바람직하다. 경우에 따라, 처리대역(19)이 계단의 바로 상류부분 보다 더 넓은 계단의 하류부분을 가질때는 계단하류의 얕은 부분에서 유리표면에 근접하여 가장자리 가열요소를 설치하여 처리대역에서 유리유동의 가장자리와 중앙사이의 온도차를 감소시키도록 하는 것이 바람직하다.

제2도에 표시된 탱크에서 냉각기(37)는 부분(31)의 하부에서 귀환유동유리바로 위에 그 최하단이 위치하도록 용융유리의 깊이방향으로 배치된다. 그러나 냉각기는 모두 유리의 깊이와 폭에 걸쳐서 온도범위를 소망하는 범위로 유지할 수 있도록 로 외부의 기구(도시되지 않았음)에 의해 침지 깊이와 측방위치를 조정할 수 있게 하는것이 좋다.

본 발명에 의하여 조작하는 탱크의 특정한 지점에 존재하는 온도는 제14도에 관련하여 앞서 기술된 바와 같다. 이 특정한 예에서 계단을 통과할때 용융유리에 대하여 선택되는 온도는 1,200℃정도이다. 가능한 온도중에서 어느 온도를 선택하느냐하는 문제는 탱크조작조건과 용융유리가 계단을 넘어 흐르는 얕은 하류부분의 첫수등 여러 요건에 따라 결정된다.

위에서 소다-석회-실리카 유리를 설명할때 지적된 바와같이, 계단을 통과할때 용융유리의 온도는 1,175-1,225℃범위로 선택될 수 있다. 이 온도범위는 유리조성물의 변화에 따라 어느정도 변경된다. 상술한 요건 이외에 용융유리가 계단을 떠나기 전까지 냉각되는 온도를 선택할때는 용융유리가 얕은 하류부분의 내화물과 접촉할때 용융유리의 상태와 온도로 야기되는 기포 또는 내화물로 인한 오염의 가능성을 피하거나 사실상 줄여야 할 필요가 있다는 것을 고려해야 한다.

얕은 부분은 내화물 기저부와 함께 도시되었는데, 한 변형예에 있어서는 통상 주석 또는 그 합금으로된 용융금속층을 공급함으로서 그 대역 전체 또는 일부를 통해 흐르는 유리를 내화물 기저부로 부터 분리시킨다. 이러한 방식으로 내화물의 오염기회를 감소시킴에 있어서는 금속 또는 그 합금이 오염물로서 혼입되지 않도록 주의를 해야 하는데, 이때 중요한 요건이 되는 것은 용융유리가 얇은 부분에 들어가기 전에 냉각되는 온도의 선택문제이다.

Claims (1)

1. 본문에 상술하고 도면에 도시한 바와같이, 유리형성재료를 받아들이는 공급단부, 공급단부에 인접한 유리형성재료 용융대역, 용융대역하류의 용융유리 정련대역 및 탱크의 출구단부에 인접하여, 유리가 탱크를 떠나 성형공정으로 가기전에 유리를 처리하는 처리대역을 지닌 길다란 동체로 구성된 유리용융탱크에 있어서, 동체의 공급단부(11)에 인접한 부분(10)은 비교적 넓고 출구단부(12)로 이어진 탱크의 잔부(18)는 상술한 넓은 부분(10)에 비해 좁은 유리 유동로를 이루면서 넓은 부분(10)에 인접한 상류부분(31)과 출구로 이어지는 하류부분(32)으로 되어 상류부분에서는 넓은 부분을 향하여 귀환류가 일어나고 하류부분(32)은 밑바닥이 올라와 있어서 얕은 채널을 형성함으로서 용융유리가 사실상 귀환 유동됨이 없이 출구쪽으로 흘러갈수 있는 한편, 넓은 부분에서 전술한 나머지 부분으로 용융유리의 전방유동을 조절하기 위한 유동조절장치(34)를 포함함을 특징으로 하는 유리용융탱크.

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