JPS58500896A - 方向をきめられた流の薄層ガラス溶融 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 方向をきめられた流の薄層ガラス溶融 本出願は１９８１年６月４日出願された吾々の共に係属している特許出願番号２ ７０　、３３０の一部継続である。

発明の背景 本出願は概して可溶性及び不溶性のガラスの製造に関する。もつと詳細に述べる と本発明はある方向に向けられた流の薄層反応器又は炉床によって珪酸塩ガラス をつくる午屓在叛のエネルギー効率のよい方法に関する。

この出願で用語の「ガラス」又は「不溶性のガラス」は普通に良く知られている 不溶性の物質に使用され、一方用語の「可溶性のガラス」又は「可溶性の珪酸塩 ガラス」はアルカリ金属とシリカからなっておって溶解されるとシリケートとし て知られている商業上の種類の物質を形成する様に溶解される物質に使用される 。

可溶性及び不溶性の珪酸塩ガラスは一般にガラスタンクと呼ばれる炉又は炉床中 でガラス−形成物質を溶融することによって形成される。原料はガラスのバッチ 原料の初期融点以上の温度に加熱された炉に仕込まれ溶融浴を生成する。その様 な原料は一般にバッチ（回分）と呼ばれ大抵のカラスニ共通のバッチ成分は炭酸 ナトリウム（ソーダ灰）″と砂の様な珪酸塩の給源である。不溶性ガラスの製造 に主に使用される他の広く使用される成分は石灰、石灰石、硼砂、力’Ｊ　（ｐ ｏｔａｓｈ　）　、アルミナ及び芒硝を含む。「バッチ」は炉に仕込まれ、溶融 し、反応して溶融ガラス浴の一部となるまで浴に浮かんでいるが、浴は最終的に 炉から製品として抜き出される。この方法は１００年以上実施され多実に非能率 である。これらのガラス炉は通常大きな耐火性の構造物であるので壁、に失われ る熱はかなりのものである。

絶縁の可能性は、炉の運転が溶融浴中の熱対流によるものであって、対流の流れ は炉中の熱い所と冷たい所によって生じるものであるので限られている。溶融ガ ラス上で浮かんでいる「バッチ」は殆んど完全な絶縁体で、これは溶融ガラスへ の急速な熱の移動を妨げる。ガラスは均一性を達成するため炉中でかなりの滞留 時間を持たねダならない。

この増加保持時間祉又よりエネルギーを要する。実際これらの熱所要と損失はガ ラス炉中で消費されるエネルギーの僅か約％だけがガラス生成のために使用され ることが慣用的に推定されている程である。

近年熱が利用されるこの方法とやり方を改良するいくらかの試みがなされている 。一般にこれらの試みはなんらかの方法で「バッチ」をかたまりにし、次いでこ れらの物質を炉に仕込む前に予熱することを含んでいる。アメリカ合衆国特許３ 　、５４２　、５３４．３　、６０７　、１９０．３，７２６，６９７．３，７ ８８，８３２．３　、８００　、６３９．３，９５３，１９０．４　、０２３　 、９７６．４，０４５，１９７及び４．１３５，９０４はなかでもガラス製造法 の効率を増加することを試みる種々の手段を開示している。これらの技術は炉の 燃焼ガスが熱の給源として使用されるので幾分増加した熱利用を達成できる。し かしながらこれらの方法の利点は実質的な深さの溶融ガラス浴をもった慣用の効 率の悪いガラス炉を依然溶融ガラスを生成せしめる手段としているので微々たる ものである。

ガラス「バッチ」を反応させ、溶融させて溶融ガラスを生成させる、新しいより エネルギー効率のよい方法を提供することが本発明の目的である。有意義な深さ の溶融ガラス浴を含まず、加速された溶融速度を達成するのに対流の流れを必要 とせず大きな炉を要しないある方向に向けられた流の薄い層の反応方法を提供す ることが本発明の別の目的である。実質的により少ない炉中で燃焼される燃料し か方法が必要とせず、その様にしてつくられる熱のできるだけ多くを実施可能な 限り利用することが本発明の別の目的−である。

発明の要約 予熱した又は予熱−予備反応したガラス「バッチ」の個々別々の物体はガラス製 品が流体になる温度より実質上高い湿度に加熱された耐火材の炉床上に仕込まれ る。炉床の構造とその中の反応条件は溶融した反応物質が薄層として原料は配合 され次いで集塊化され、ゆるいバッチ物質の使用に関連した問題の多くが克服さ れる。配合はバッチの化学的均一性を確立し、また一方で全集塊化は均一性が方 法を通じて維持されることを確実にする。塊にする手順はバッチ物質を圧縮する か固めることになり、高い密度及び熱伝導度の個別の物体を生ずることになる。

これらの効果は個別の物体が炉床への仕込前に加熱される時熱のより効率的な利 用を導くことになる。これらの物体は表面の粘着が起る温度より数百度低い温度 に単に加熱されるか又は表面の粘着する温度のすぐ下の温度に加熱出来、かなり の量の固体状態の予備反応を引き起こし、上記予備反応の量は物体がその温度に ある時間に左右される。個々別々の物体の加熱は粘着を生ずる表面溶融を引き起 すべきではない。

予熱された個々別々の物体は炉床に導入され、分解区域で製品ガラスを流体にす る温度よりかなり上の温度で少なくとも部分的に溶融せしめられる。分解区域は 連続的に蔽われていない。蔽われていない炉床のこれらの部分は直火の輻射と側 壁と頭頂部からの再輻射によって加熱されるであろう。炉床がこの様な方法で加 熱されると、個々別々の物体は直火の輻射、炉床からの再輻射と伝導によって加 熱される。個々別々の物体は熱が均一にゆきわたって液相を形成しそれらの形態 を失う。液相は残っている任意の固体の未反応又は未溶融の通常珪酸塩である物 体を濡らし、液体が分解区域から流れ去るにつれ、これらの固体はそれらと共に 搬ばれそれにより吾々の方法に要求される均一性を維持する。

反応している物質が溶融−反応帯域中に流れ入り通り扱けるにつれそれはより完 全に反応する様になり輻射エネルギーに対して透明になる。耐火炉床への熱移動 は能率的で、区域はガラスの粘稠な層で完全に蔽われる。この帯域の温度は分解 区域に於けるより低いかも知れない。炉床のこの区域は完全に反応したガラスが 炉から抜かれ得るようにするのに充分な長さのものである。炉床上での完全な溶 融反応に要する時間は慣用の溶融浴ガラス炉で要求される時間のほんの一部、即 ち数時間に対して数分に過ぎない。

本発明のガラス製造法を実施することにより実現される利点と改良は実質的なも のである。集塊された個々別々の物体の予熱又は予備反応は廃熱流が利用出来る 様にする。

炉からの燃焼ガスは要求される熱のほとんど又はすべてを提供できる。予熱され たブリケットの均一性と迅速な溶融は、吾々の比較的小さいエネルギー効率のよ い炉から極めて高い生産速唯が実現される様にする。ある方向の流の薄層は熱傾 斜によって引き起こされる対流を必要としないので炉床構造は有効に絶縁され更 に燃料節約を生ずる。壕だ方向をもった流のための炉床は耐火物質の費用の節約 となる。生産設備の全体の大きさは炉床寸法が極めて小さいので著しく減少する 。その上ものすごい熱と極めて腐蝕性である不完全に反応した溶融ソーダ灰に曝 される耐火材料としては極めて限られておりその結果取り換え耐火材料と再建造 に要する労力に於いて更に節約となる。恐らく吾々の発明の方法から実現される 最も重要な利点は溶融したガラる。バッチの組成と均一性は上記バッチを配合し てブリケット（豆炭）にすることによって調節され維持される。均一なブリケッ トは反応と加熱速度に対し数学的に特徴づけられうる。ブリケットの予熱及び／ 又は予備反応に加熱の時間と使用されるガスの温度によって調節できる。溶融又 は反応速度は予熱及び火をかける温度の程度によって調節可能である。これらの 条件のすべては現在の技術水準に於けるマイクロプロセッサ−糸によって調節出 来る。先行技術の再生式ガラス製造炉は有効に調節出来ない。他の利点、技術に 於ける進歩性、及び資金節約は発明の充分な記述及び実施例に於いて明かになる であろう。

発　明 吾々の発明の方法の第一段階はなんらかの方法で原料物質の「バッチ」を混合し 坤にすることからなる。上記「バッチ」は不溶性のガラスが製品であるならば微 細な粒子寸法の多数の成分を含みうるか、或は溶解性の珪酸塩が製品であるなら ば簡単な二成分系でありうる。不溶性のガラスは例えばソーダ石灰、硼珪酸塩、 珪酸アルミニウム、又は鉛ガラスでありうる。ガラス製造に普通便われる原料物 質には、石灰、ソーダ灰、砂、シリカ粉、仲１−砂、長石、かすみ石（ネフエリ ン）、■２長岩、炭酸マグネシウム、炭酸カリウム・酸化鉄、白雲上、水酸化ナ トリウム、水酸化カリウム、ボタツシュ（ｐｏｔａｓｈ　）　、はたる石、炭酸 ノくリウム、石灰石、アルミナ、芒硝（硫酸ナトリウム）、石膏及び他の均等物 質が含まれる。

ガラスの本ットワーク（網状組繊）形成材、改質材及び中間体ガラス形成材は吾 々の発明の方法によって有利に処理されうる。ガラスのネットワーク形成材はガ ラスの「骨構造を形成し８０Ｈ１モルより大きい陽イオン対酸素結合強度を示す 物質である。これらの物体の例はなかんず・く次のものを含む。

改質材はネットワークを形成しないが構造を妨害し製品の性質を変えるガラス製 造成分である。これらの物質の例にはなかでもＮａ２Ｏ，Ｋ２Ｏ，Ｌｊ２０．　 Ｒｂ２Ｏ，ＳｎＯ２，ＰｂＯ２，ＭｇＯ。

ＰｂＯ，ＢａＯ及びＯａＯが含まれる。中間体物質はいくらかのネットワーク形 成能を有するか又は仙の取分、配位数などを含めた条件によって改質材として餉 きうる材料である。

なかでも例としてＴ１０２１　ＺｎＯ，ＰｂＯ９Ａ／’（Ｑ３　（６の配位数） 及びＺ　ｒ　Ｏ２が含まれる。吾々の原料は８０麓１モルの陽イオン酸素結合力 をもつ少なくとも１成分、及び所望の製品ガラスをつくるのに要求されるどんな ものであれ改質材及び／又は中間体を含まねばならない。ガラスとそれらの製造 は次のものを含めた種々の刊行物に議論されてｔ／Ｘる。

ボイドとトムブソン（ＢＯ７（ｌ　ａｎａ　ＴｈｏｍｐｉＯｎ　）　ＳＦグラス 」（Ｇｌａｓｓ　）エンサイクロペジア　オブケミカルテクノロジ（Ｅｎｃｙｃ ｌｏｐｅｄｉａ　ｏｆ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　’ｒｅｃｈｔｉｏｌｏｚ７　）　３ 刊、ライレイ−インターサイエンス（Ｗｉｌｅｙ−工ｎｔｅｒ８Ｑｌｎｃｅ　） ニューヨーク１９８０　、１．１巻　８０７−８５５頁：パイ、ステアくンスと ラコース（Ｐｙｅ、　５ｔｅｖｅｎｓ　ａｎｄ　Ｌａ　Ｃｏｕｒｓｅ　）編「イ ンドロタ９クシヨン　トウ　グラス　サイエンス」　（工ｎｔｒｏｄｕｏｔｉｏ ｎ　ｔｏ　ＧｌａｓｓＳｃｉｅｎｃｅ　）プレナム　プレス（Ｐｌｅｎｕｍ　Ｐ ｒｅｓｓ　）　にューヨーク；　１９ｑ２）；　）ウレイｆｉｌｉ［ザノ１ンド プツク　オブグラス　マニュファクチャーｊ　（Ｔｈｅ　Ｈａｎａｂｏｏｋ　ｏ ｆ　Ｇｌａｓｓ　Ｍ＆ｎｕ−ｆａｃｔｕｒｅ）、ブックス　７ア　インタ゛スト １」　インフボレイション（Ｂｏｏｋｓ　ｆｎｒ　Ｉｎｄｕｓｔｒｙ、　Ｉｎｃ 、　）　にニーヨーク１９フ４　）。

これらの刊行物は吾々の教示に従ってつくられるガラス、それらの原料及び成分 を開示してしするものとして本明細書中で参照する。

吾々の発明の方法で使用されうる他の原材料は硝子屑（カレント）である。多く のガラスは処理上の利点を与えるため硝子屑又は以前に溶融したガラスを含める ことを要求する。約６０％又はそれ以上の硝子屑を吾々の方法に於し１て入れる ことができ、この物質は幾つ力）の方法でｔｌｏえること７５；できる。硝子屑 は粉砕され配合と集塊イヒの前に「／クツチｊに加えられる。６Ｇ屑の個々別々 の物体はバッチの個々別々の物体と混合され、炉床に導入される前に予熱される 。

硝子屑の個々別々の物体は予熱されうる別々の供給系で炉筒溶性アルカリ金属珪 酸塩ガラスはアルカリ金属源とシリカ、通常は炭酸アルカリ金属と砂の溶融によ って生成される。例えば珪醜ナトリウムは通常砂とソーダ灰を溶融することによ って生成される。その様なガラスの組成物は５１０２／Ｍ２０のモル比によって 与えられる。こ＼でＭはアルカリ金属、通常ナトリウム及び／又はカリウムを表 わす。

Ｍ２Ｏのモル当り５ｉｎ２０．９乃至５．０モルを含むその様なガラスは吾々の 方法によってつくられる。Ｍ２Ｏのモル当り＄１０２１．５乃至４．５モルを含 むガラスをつくるのが好ましい。

これらの原材料バッチの最も簡単なものでも、「バッチ」は違った粒子寸法と密 度の物質からなっている。多数の処理問題が過去に於けるこれらの物理的な特性 と関連している。成分のいくらかは燃焼ガス中に同伴され得、種々の炉構造部の つまり及び／又は腐食を生じている。もつと重要なことはバッチの調製と反応を 通じて均一性を保持することが極めて困難ということである。この困難の結果高 い溶融温度及び／又は長い溶融及び精製段階が良好な製品を与えるのに必要であ る。従って結び付きのゆるいバッチの特性は吾々の方法で完全にその使用を妨げ る。

吾々の方法は「バッチ」物質が均一な混合物を与えるために配合されることを要 求している。この混合物は均一性を固定し維持し他の性質を与えるために集塊化 されねばならない。吾々の方法では集塊化することは小粒子からより大粒子を形 成するための単なる団結化であるとは考えられない。吾々は集塊化はバッチを組 成、寸法、形状及び密度が均一で長持ちする密に固められた個々別々の物体に形 成する任意の方法を意味する様に解釈することを意図してし）る。その様な個々 別々の物体は物体の塔中での圧力損失、質量流率と対流と輻射の熱女検特性の様 な数学的に記載できる均一な性質を持っている。これらの均一な性質とそれらの 数学的記述は極めてエネルギー効率のよい系での設計を可能にする。吾々は集塊 化が押出し、ペレット化、錠剤化、ブリケット化ヒ、切断又は破断されるべきシ ート又は１ノボンの形成及び類似方法を含むと考える。

ブリケットの生産と処理は極めて便利の様であり、吾々には枕形のブリケットを つくって使用することが好ましし１と考える。か−るブリケットは良好な取扱い 特性を示し、その様なブリケットの塔は流れているガス流に容認できる圧力損失 を示す。吾々のブリケット化の段階は原料「ツク・ノチ」を混合し、次いでこれ を液体結合剤と征合し、混合物を適当な型中で充分な圧力を使って密に固めて凝 集構造を与えることによって行われる。結合剤は製品に望まし力）らぬ物体を加 えずに「バッチ」に粘着性を与え又は読合する適している。有用な結合剤の例に は水、アルカ１ノ金属水際化物溶液、アルカリ金属炭酸塩溶液及びアルカｌ」金 属珪酸塩溶液が含まれる。

の結合剤が１００重量部のバッチに対して使用できる。吾々の発明の方法によっ て要求される個々別々の物体をつくるのに使われる圧力は集坤化方法の型と組成 物変数によって左右される。要求される最低圧力は取扱いされるのに充分な強度 を持った個々別々の物体を形成する圧力である。この圧力は個々別々の物体が弾 性反撥・・・即ち強過ぎる程圧縮されることから裂け、・・・・・・を示す程強 くてはいけない。この混合物は吾々の方法で要求される個々別々の物体を形成す るため５００乃至３０，０００　ｐｇコ　（３５，１５鴇〜２１０．９１）で圧 縮又は固めることができる。どの場合でも物体は処理されるのに充分な強度又は 約２５９の小物体に対して約２０　ｐｈ二（１，４０６〜）以上の圧縮強度を持 たねばならない。８５乃至９０９のより大きい物体は９ｏ　ｐｓｉ　（６，３２ ７ＪＱ＋　）以上の圧縮強度を持つべきである。個々別々の物体は自由流動性で 安定であるべきである。これらは直ちに使われるか又は貯蔵され、後でいつか使 用することができる。吾々には、ロールブリケラター中でつくられたブリケット を使うのが好ましい。ロールの分離圧力は約５００乃至３０００　ｐｓｉ　（３ ５，１５〜２１ｏ、ｐ”ｌｉｌ／）で実ｉの形成圧力は１０００乃至１０，００ ０　ｐｓｉ　（７０，３〜７０３〜）である。

吾々の方法ではブリケットにされたバッチがある方向の流の炉床の一部の上に位 置する予熱器に仕込まれる。予熱器はｍｂどこに置かれてもよく、ブリケットは 炉床にコンベヤなどで移されるが、吾々の好ましい位置に構造上及び処理上の利 点がある。予熱器は熱抵抗性で摩耗抵抗性の材料でつくられ、ブリケットの塔を 含み且つ上記ブリケットの塔を一通して上昇温度でガスの対向流を与える。塔中 のガスの温度と滞留時間はブリケットの積んだ山の表面溶融と粘着を引き起すべ きでない。ブリケットは所望の温度に達した時に炉床に仕込まれた状態で表面粘 着がある温度に加熱されうる。代りの方法としてブリケラ）Ｕ表面粘着が起る温 度より５０乃至１００下（２７，８°〜５５．６℃）下の温度迄加熱され、次い で原料物質の６０％反応までに達するのに充分な時間その温度で保持される。い くらかのガラスでは反応はブリケットの変形なしに完全に行われる。この上昇温 度を与えるのに使われるガスは表面粘着がある温度より通常５０乃至２００下（ ２７，８’　〜１１１．２　℃）下の温度である。高湿ガスは任意の給源からの ものでありうるが、好ましい給源は炉からの燃焼生成物であり、これは都合がよ く経済的である利点を与える。

予熱器及び／又は予備反応器は吾々の方法で有用であるためには幾つかの特性を 持っておらねばならない。ブリケットは予熱器から自由に排出されランダムにあ る方向の流の炉床上に落ちるが、これはブリケットの積んだ山の加熱された部分 を炉床からの輻射エネルギーに曝すことなしに達成されねばならない。この輻射 から抽出された付加的な熱はこれらのブリケットの間で表面溶融を起こしうる。

予熱器の寸法はブリケット塔に入る熱ガスからすべての使用可能な熱を抽出する 様にブリケットの深さが調節出来るのに充分でなければならない。しかしながら 予熱器の排ガスの温度は燃焼生成物の露点以下に下げられるべきではない。

ある方向の流の薄層炉床は本発明で使用されるのに幾つかの構造上及び運転上の 特徴を含んでいなければならない。

炉床は吾々が分解帯域と呼んでいる炉床の最初の部分から溶融反応帯域を経て排 出口進歩なくとも部分的に溶融したブリケットの流を誘導する手段を組込んでい なければならない。その様な流を方向づける最も普通の手段は炉床をブリケット 受入れ区域から排出日進下方に傾斜をつけることである。機械的押込器も他の仕 掛の内でも所望の流れを達成するのに有用である。上記誘導流の速度は多数の因 子によって影響されるが、任意の未溶融未反応固形物を同伴するのに充分でなけ ればならない。もしその様な物質が同伴されないなら均一性が維持されず、所望 の製品ガラスがつくられない。その上未反応固体は増加して炉床上の流を乱して しまう。

吾々の方法で使用される誘導流炉床中に２つの帯域がある。最初のブリケット分 解帯域と続く溶融反応帯域とけ夫々特定の要件を持っているが物理的に分離され ている必要がない。炉床の両帯域は同じ様に加熱されることができ任意好都合の 手段をそうするのに使用される。例として側部又は頭頂部燃焼の油又はガスバー ナーが使用される。

炉床の１０乃至８０％をなすブリケット破壊帯域内に維持される状態は迅速な加 熱と新しく仕込オれたブリケットの少なくとも１部分の溶融を促進する様に維持 されねばならない。迅速な加熱と形態の喪失を達成するため熱い耐火材料からブ リケットへの熱移動が能率的であるから耐火材料の炉床の直接加熱が必要である 。ブリケットと部分的に未のであり輻射エネルギーを燃料の燃焼と炉と炉床の上 部構造からの再輻射から吸収できることが必要である。従ってブリケラ）ｆｆラ ンダムに炉床に仕込まれ堆積物を形成すべきでない。分解帯域の４０乃至９０％ を蔽っている単一ブリケットの不連続層が好せしい。分解帯域の面積の約１０乃 至６０％はブリケットなしで炉床への仕込みの間終始輻射エネルギーを吸収する のに利用できるべきである。ブリケットの仕込み率と型はこの結果を達成する様 に調節されるべきである。分解帯域の温度は流体の流動製品ガラスをつくり、そ れによってブリケットの必要な迅速加熱及び部分溶融を促進するのに必要な温度 以上の６００乃至１０００下（３１５，６〜５３７．８℃）に調節される。ブリ ケットは約１５分以内にそれらの形態を失うべきである。

部分的に溶融され、部分的に反応した物質は分解帯域から溶融反応帯域に流れる 。この帯域は炉床区域の２０乃至９０％をなす。この帯域は分解帯域と同じ湿度 に加熱される。耐火材料の炉床は流動している溶融ガラスで完全に蔽われうるが 、理由はこの状態ではガラスは輻射に対し透明であり、耐火材料はガラスを経る 輻射によって加熱されるからである。この区域では製品ガラスを生成する原料物 質の溶融と反応が完了するか又は大部分完了する。反応を通じて維持される均一 性は精製なしに製品としていくらかの溶融ガラスをこの帯域から抜くことが出来 る様にする。長い反応時間及び／又は特別な精製を要するガラスはその期間の間 保持タンク中に引入れられる。

吾々の方法によってつくられる各ガラスは温度・炉の種々の区域の寸法及び他の 反応条件の変更を必要とする。これらの差にも係らずこの方法のなりゆきを記載 することが可能である。ブリケットは混合され配合された原材料の「バッチ」か らつくられそして予備加熱器に仕込まれる。ブリケットの堆積を経て上昇するガ スはブリケットを加熱し乾燥させる。ブリケットが塔を下方に進むにつれ、ブリ ケットは段々とより熱いガスに接鯉し密に詰まった物質中に均一に熱を吸収する 。塔の底でブリケットに最高温度のガスと接帥する様になる。そして固体状態の 予備反応の大部分が行われるのはこの区域である。予熱又は予備反応されたブリ ケットは炉の高温分解帯域に仕込まれ生じだ液相は任意の残溜未反応固体をぬら し、物質が分解帯域から溶融反応帯域に涼れるにつれ、こｔらの固体は同伴され る。分解帯域中に未反応物質の堆積はない。溶融反応帯域中で残りの固形物のそ れ以上の反応と溶解が行われ、所望の溶融ガラスを生成する。もし製品が精製を 必要−としないなら、それは炉床から直接抜き出せる。

吾々の発明の方法に従ってガラス溶融方法を実行する最も重要な結果はガラス製 造成分への能率のよい熱移動に対する機会が大いに増加されることである。慣用 のガラス炉表面の比、耐火材料の大量を加熱し維持する必要性、及び再生器で回 収される熱を利用するために焔の方向を逆にすることによって必要とさする非定 常状態での操作など、多くの因子によって匙影巻、を受ける。これと対照に吾々 の発明の方法は定常状態の運転であって、有利な結果を生ずる様に詞節出来るも のである。ブリケットにされたバッチは塔を上面に流ハるθいガスに対して予定 され予測される圧力損失を有し、これらの品質のいず汎をも示さない結びつきの ゆるいバッチの堆積物と比較した時、ガスから熱を吸収するためには打首しい表 面対体積比を持っている。その上任意の反応が起る前にブリケットは均一に熱く なるが、一方結びつきのゆるいバッチでは比較的薄い表面帯域が熱を吸収し、更 に熱の移動が可能である前に反応を受ける。

分解帯域に於いてブリケットは加熱された耐火材料並びに熱い燃焼ガス生成物か ら熱を吸収する。慣用のガラス炉ではバッチ又は部分的に反応せしめられたバッ チは耐火材料から伝導によって熱を吸収する機会を事実上持っていない。

また溶融反応帯域中の流動している溶融物質の薄Ｎは深い溶融浴に較べた時好ま しい表面対体積比を持っている。その上この層は輻射エネルギーを通すのでガラ スがその上を流れる耐火材料は加熱され耐火材料からの熱移動が熱い燃焼ガスか らの場合より増加する。溶出反応帯域中で流れている溶融ガラスの層の深さｉｄ 幾つかの因子に左右される。

それは耐火材料への能率的な輻射エネルギーの移動が出来るよう充分な程薄くま た一方で実質的な生産率が得られるよう充分厚くなければならない。

吾々の発明の最も詳細な記述は可溶性ケイ酸す）　ＩＪウムガラスをつくるに要 する方法によっているが反応条件が違った型のガラスに対して変什しても主な方 法殺階と結果はすべてのその様な製造に対して同じであることが理解さるべきで ある。

可溶性ナトリウムシリケートガラスをつくるのに使われる原材料は通常炭酸す） 　ＩＪウムと砂である。小さい粒子寸法のものであるこれらの原材料はＮａ２Ｏ のモル当り５ｉｎ２０．９乃至４．５モルを与える量で一緒にされる。原材料が 正しい組成を与える様に秤量され、トワインセル、ジグザグ又はタービン配合機 によるなど任意の好都合な方法で配合される０原材料の配合物が結合剤水溶液と 混合される。シＩＪ　＋−ト固形物（Ｎａ２Ｏ＋　５１ｏ２）　１．０乃至３５ 重鰍％を含むナトリウムシリケート溶液がこの目的に有用である。シリケート溶 液が１．５乃至１０％シリケート固形物を含むことが吾々は好ましいと考える。

１．０乃至１２％の水と５％迄のシリケート固形物を含む混合物を与えるのに充 分な結合剤が使用される。結合剤の量と組成は生ずるプ１１　’ｌ−ットが取扱 いに充分な初期強度を有する限り相当変什されうる。吾々は３．５乃至９％の水 と０乃至２％のシリケート固形物を含む様な混合物を好む。湿めらされた沖合物 が所望のブリケットを与える様５００と１２００　ｐｓｉの間の分離圧力でロー ルプリケラター中で圧縮せしめられる。これらのロール圧力は金型キャビティ中 の実際の生成圧の約２０００　（１４０，６’　％　）乃至５０００　ｐｓｉ　 （３５］￥ｉ）と翻訳される。湿らされた混合物がつくられた後３分以内に物質 が圧縮させられるべきである。

もし３分以上経過するとブリケットの強度は実質的に減少する。吾々は湿ったバ ッチを直ちに圧縮（約１．５分以内）して最低の結合剤添加で認容できる強度を 得ることが好ましいと考える。

圧縮された物質は篩にかけられ、−下の物質は再循環せしめられる。製品ブリケ ットは自由流動性で通常の型の運搬装置で処理できる。これらは貯蔵され、他の 位置に輸送されるか直ちに使用される。使用されるためにはブリケットは予熱器 に仕込まれ、この予熱器は上方に位置して炉床のブリケット分解区域に供給する のが好ましい。ブリケットに対する予熱器は超任務耐火煉瓦又は類似構造材料で 構成され本質的に構造物の頂部から底迄漸進的に進むブリケットの塔のための容 器である。高温ガスの流れ、通常燃焼の稀薄生成物はブリケットの流れに対して 向流で通り、それによってブリケットを加熱する。炉を加熱するのに使われる燃 料の燃焼からの廃ガスを使うのを好むが、温度が高過ぎて７’　ＩＪチケット表 面溶焼を生ずるのでこのガスは炉から直接引かれない。その代り炉ガスは燃焼空 気を予熱すること及び又は環境空気で所望の副産に稀釈することによって温度を 減少させる。ブリケットの塔に回けられ且つブリケットを加熱するのに使用され るガスの温度はつくられるガラスの組成と共に変るが、表面の粘着を生ずる温度 より僅かに低いものであるべきである。本記述の可溶性シリケートガラスに対し てこの温度は約１３００乃至１５５０下（７０４〜９４３℃）である。他のガラ スは他の要件を有しており適当な場合これらは議論されている。ブリケットはこ れらが塔の頂部から匠ん；へ動くにつれ、漸進的により高い湿度へ加熱される。

ブリケットは表面粘着の点以下である限り方法に必要な任意の温度に加熱されう る。良好な結果が表向粘着を生ずる温度の５０乃至９００下（２７，８°〜５０ ０　ｎ　）以上Ｃ）濡麿にブリケットを加熱することによって得られる。吾々に は可溶性ガラスの製造には８５０と１５５０下（４５４〜８４３℃）の間の温度 にブリケラＬを加熱することが好ましい。もしブリケットが予熱器中に所望の温 度を達成するのに充分なだけの時間しか残っていないならば殆んど固体状態の予 備反応は達成されない。しかしブリケットが予熱器中により長く保留されると、 より多くの固体状態の反応が起る。可溶性ガラスは３５％又はそれ以上の予備反 応を達成するのに約１３５０乃至１５５０下（７３２〜８４３℃）で５時間迄の 間保持できる。

予熱された又は予備反応されたブリケットｌ’ｌ　２２００乃至２７００　”Ｆ 　（１２０４〜１４８２℃）で燃焼されている炉床の分解区域に仕込まれる。ブ リケットは耐火材の炉床上に落ち、燃料の燃焼からの輻射、及び耐火材料の上＠ 構造からの再輻射を吸収することによって、また耐火材料の炉床からの伝導によ って加熱され殆んど直ちに溶融し始める。形態は３分又はそれ以下で失われ、溶 融部分が流れ始める。炉床は分解帯域から下方に傾斜されている。溶融物質が流 れるにつれ、それは任意の未反応シリカを湿らし、同伴するので均一性が維持さ れる。このシリカは流れが進むに従って反応し溶出物が輻射に対してより通過性 になり耐火材炉床が輻射熱を受け続けることを可能にする。材料が流れるにつｒ １任意の残溜シリカが反応し所望の製品が生成される。

予熱されたブリケットを炉床へ仕込むのから溶融したガラスの抜出しまでの全時 間はガラスの組成、ブリケット予熱の温度、炉床の温度及び炉床の傾斜に左右さ れる。この時間は反応される組成物中の原材料（特にシリカ）の少なくとも９８ ％に対して充分でなければならない。吾々はこの期間はシリカに富んだガラス（ Ｎａ２Ｏのモル当り５１０２の２．５モル以上）に対して約３０分未満であり、 もつとアルカリ性のガラスに対して約２０分未満であることを見出した。

いくらかの組成物は１５分未満を要するが一方他のものは１０分未満以下を要す るかも知れない。

流れているガラス層の深ぎは流れているガラスの温度と組成、炉床の傾斜と生産 率の様な多数の因子に左右される。

不溶性ガラスの製造は可溶性ｐ４す）　ＩＪウムをつくるのに使われる詳細な方 法にいくらかの変化を必要とする。パッチング、配合及び結合剤はもつと多数の 成分に対して備えをする様に調節されねばならない。例えは窓硝子に使われるソ ーダー石灰ガラスは４成分を要するが実験型に使われる価：珪酸ガラスは９成分 を必要とする。配合は混合が完全である様にしかし混合物の分離が起らない様に 製動されねばならない。結合剤溶液に水又はシリケート溶液であり得、その様な 不溶性ガラスに対して、湿めらされた混合物は３乃至１０％の水と３％迄のシリ ケー）ＩＪ形物を含むのが好ましいと吾々は考える。

湿めらされたバッチは約５分以内に圧縮されブリケットにされねばならない。ロ ールの分離圧力は２０００　（１４０，６’１！；／　）乃至６０００　ｐｓｉ の（４２１，８〜）実際の形成圧に相当しなければならない。ブリケットは予熱 器に仕込まれ、可溶性シリケートの生産に対するよりいくらが温度が高いガスで 加熱される。なぜなら表面粘着はいくらかより高い温度でめ発されるからである 。ガスｒｉ１７００　？　（９２６，７℃）迄の温度を有し得、ブリケットは仕 込み時８５０乃至１６５０　”Ｆ　（４５４，４＠〜８９８．９℃）でありうる 。炉床中に使用されうる温度は可溶性ガラスに対して要求されるものと同じであ る。これらの不溶性シリケートガラスはシリカに比較的富んでおり、ブリケット の仕込みと製品の抜出しの開戸床中で４５分迄を必要とする。相当な量の精製を 要するガラスはより長い炉床上で処理されるか、もつと好都合には加熱された保 持タンク中に置かれる。浴１物が本来均一であるのでこの粘製時間すら先行技術 よりも減少されたものである。吾々の発明の教示に従って処理されつる不溶性ガ ラスの例はなかんずく次のものを含む。

ソーダー石灰又（ハ）鉛酸化物ガラス ５ｊＯ２６８〜７　ａ　Ｓ　ｉＯ２６５〜８０硼珪酌塩ガラス ５ｉｎ２７ｏ〜８２　５ｉｎ２６３〜８３Ｍｇｏ　ＯＮｌ　ｚηＯＯ〜１３ Ｎａ２０　４〜１７　Ｂ２０３６〜１４吾々の方法の主な要素は常に同じである が吾々の発明のある具体例は反応条件の確立が違っていることを必要とする。例 えはもし実質的に簡単に予熱されたブリケットより軍ろ実質的に予備反応せしめ られたブリケットが炉床に仕込まれることになっているならば燃焼ガスの処理は 違っていなくてはならない。予熱されたブリケットのみが望まれるなら、次の段 階が必要であろう。幹焼ガスはほぼ炉の温度で枦から引出されるであろう。こｒ ｔらのガスは概して直接入るのであるけれども燃焼空気を予熱するため金属の復 熱装置に入る前に稀釈されてよい。望むなら従来からの蓄熱室も又使用されうる 。復熱装置からの排ガスは次いでブリケントを加熱するのに使われる。

もしかなりの量の予備反応が望まれるなら、段階の順序がいくらか違う。燃焼生 成物は炉から抜かれブリケットを予備反応さ妊るのに必要な高温ガスのあｌ＠量 を与えるために稀釈される。この熱いガスはブリケットを加熱し、予備反応させ るためにブリケットを通して引き出され、まだ高い温度〔入ってくるガスよりた だ３００乃至４００　？　（１４８，９℃〜２０４．４℃）低い〕でブリケット 塔を出て、燃焼空気を加熱するため大きい熱交換器を通される。

吾々の発明の方法から得られる可溶性シリケートガラスは伝統的な方法でつくら れる商業上入手できるガラスにあらゆる点で匹敵する。吾々の方法でつく、られ る不溶性のガラスも又商業上入手できる材料に匹敵する。

実施例 次の実施例は吾々の発明のある具体例を例示している。

従来からの製法の例示も又比較を与えるために含められている。これらの実施例 は吾々の発明の全範囲を例示しているとは考えない。上記範囲は開示中で充分論 議され請求範囲中で述べられている。すべての割合は他の指示をしなければ重置 （％；′）の様な重量によるものである。

実施例１ この実施例は先行技術の方法によるす）　ＩＪウムシリケートガラス（２，４０ ＳｉＯ２／Ｎａ２（Ｔ　）の製造を例示する。３７５　ｆｔ”（３４，８ゴ）の 浴面槓を有する炉に８時間の交替について砂とソーダ灰の５９バツチを仕込んだ 。各バッチｆｉ　８２０　ｌｂ　（３７２ｋｙ）の砂と５７５　土ｂ　（２６０ ｋｙ　）のソーダ灰を含んでいた。頂部の古７度は約２５００下（又Ｆｉ１３７ ０℃）であった。ガラスが抜かれる時白色の塊が溶融したガラス流中に見らｒｔ た。これらの塊は凍Ｆ１五）右博砂及び／又は極めて高い５１０２／Ｎａ２Ｏ比 のガラスからなっていることがわかり不溶性のものであった。この運転に対する 炉の出力は２４．５　ｌｂ／ｆｔ　７時（１１９ｋ１１７１１１層）と測定され た。エネルギー必要量はガラスについて２８５０　ＥＴＵ／ｌｂ　（１３０７ａ ｒｔ／ｋｆ）であった。炉中の滞留時間は約１２時間であった。

実施例２ この実施例は吾々の発明の予備的そして初期の具体例により可溶性シリケートガ ラス（３，２２ＳｉＯ２／Ｎａ２Ｏ）を調製することを例示している。

この実施例は吾々の発明の概念と方法段階を実証しているものの装置の制＠はも つと洗練さ贋た装置が使われる時に吾々の方法に固有のすべての利点の完全な実 現を許さな分間配合した。バッチはパグミルに仕込まｔそこでバッチは充分なＮ ３　”７ｉ４．シリケート浴散と混合し７％水と０．１４％ナトリウムシリケー ト固形、物を含んでいる湿った混合物を与えた。充分混合した後湿った材料をシ リケート溶液の添加３分以内にＫｏｍａｒｋ−Ｇｒｅａｖｅｅのロールブリケラ ターに仕込んだ。１７５０ボンドのロール分屹圧力でブリケットを圧縮した。こ れは約１．７５インチＸ　１．４４インチＸ　Ｏ，８８インチ（４，４５αＸ　 ３．６６　ｃｍ　Ｘ　２．２４　ｎｎ　）の寸法を有する枕−型構造物を与える 。ブリケットは篩分けられ（ｓｗｍａｏ振動篩）約０．５イ約２２ボンド／イン チ（１，５４７ｖ　）の圧縮強度を有していた。

ブリケットをブリケツートと共に空気の入るのを最小にする手段によって予熱器 に仕込んだ。予熱器に約６フイート（１，８ｍ　）の高きで内側寸法が２フイー ト×１フイート（０，６ｍＸｏ、’ｚｒ　ｍ　）で、スーパーデユーティ１火煉 瓦又は均等な鋳造できる耐火材料で構造されていた。予熱器の排出区域又は炉口 はブリケット塔のつま先が炉から輻射されるエネルギー最小遺に曝される様に設 計されていた。ブリケットはブリケットのパイル中を熱いガスを押し通すことに よって入れる押し棒又は他の手段によって遂行される。

ｆ床はブリケット分解帯域を除いて長さが１２フインチ（３２３ｃｒｎ）　、巾 ６インチ（１５，２ｃｍ　）であった。予熱器の炉口のすぐ下にあるこの区坊は 長さ２４インチ、１７２０インチ６１．０ｃｍ　Ｘ　５０．Ｂ　ｏｎ　）であっ た。炉床に分解帯域の２０インチ（５０，８ｚ）巾から８インチ（２Ｃ，３ｃｍ 　）以内に溶融反応帯域の６インチ（］−５，２ｃｍ　）に狭くなっていたので 溶融反応帯域は９５インチ×６インチ（２４Ｌ３　ｃｍ　Ｘ　１５．２４　ｃｍ 　）であった。炉床は分解帯域を含めて最初の１００インチ（２５４ｃｒｎ）の 間インチ（２，ｉｔ４　ｃｍ　）当り０．０５インチ（０，１２７ｃｒｎ）の傾 斜になっていた。炉床の最後の２フインチ（６８，５８ｃｍ　）傾斜がなかった 。この炉の傾斜と外形は完全に満足なもので、溶融した又殆んど溶融した物質が 分解区域から排出端に問題なく流れた。

炉床は所望のｉｔを得るため＠壁を経るガスたき焔の種々の組合せで人がたかｔ でいた。熱電対と試料取り口が予熱器中と炉床上の種々の位置に置かね覗き口が 炉の排出端に置かれていた。

ブリケットは予熱器中に仕込まｆ″ＩＩ稀釈た向流の炉ガスがブリケットを熱す るのに使わｈた。ブリケットは望む製品ガラスの引き出し速度によって種々の速 度で仕込まれた。ブリケットは加熱され、条件は＃１１１−００乃至１３５０　 ”Ｆ（５９３，３℃〜７３２．２℃）の温度で２−％の滞留時間をもつ様なもの であった。この温度で排出前シリカ−の３乃至５％の予備反応があった。

炉は約２６００下（１４２０℃）でたかれた。ブリケットはブ察ｔ　ｈ　ｔｒか った。炉牙の充分な区焔が輻射を受ける様に被覆ざｔていなかった。ブリケット は３分以内にその杉態を失い帯域から淀第１た。溶酸物質の連続層が６インチ巾 （１５，２４備）の溶融反応帯域を蔽った。この層は計算された引き出し率に比 例し、１２９ボンド／時（５ｓｋＩＩ）で０．４０　イン＋（：Ｌ、Ｏ１６ｍ） 　ｏ　１．８８ボンド／時（８５，５ｋＦ）で０．４４インチ（１，１１８ｃｒ １１）で、溶融ガラス中にトレーサーを置き製品引出しに際しそれを観察するこ とによって決定された。炉床上の全滞留時間は約１３分であった。２コアｏ下（ １１８５℃）と２２２５　”Ｆ　（１２１５℃）の間の温度で製品ガラスが排出 さｔた。１１６乃至３３４ボンド／時（５２，７ｋｇ〜１５］、、６　ｋＰ）の 実際の引出し率がこの装置を使って達成されたので商業品質の３−２２　Ｓ　ｉ 　Ｏ２／Ｎａ２０ガラスの生産が１４．５乃至４２ボンド／（フィート）２ｌ時 であった。これらの軍は実施例１１中で例示された様に全くは先行ために勇気付 けるものである。

実施例３ 不溶性ソーダー石灰バッチが実額−例２に記載されたと同じやり方で処理された 。この物質の組成は次の如くであった。

砂　１００．０ボンド（４５，４ｋｙ）ソータ“灰　３２．０ボンド 白雲石　２４．０ボンド ネエフエリンＨ？；　４，０　ボンド 硫酸ナトリウム　０．６ボンド ガラス製品は４庁から４時間に１８９ボンド／時（８Ｆ、、８ｋｙ／時）の平均 定常案で排出された。

実施例４ 吾々の発明のガラス製造法のフンビュターシメユレーションを可溶性ナトリウム シリケートガラスに対して実施した。砂とソーダ灰バッチがＮ　ａ２０のモル当 り５ｉｎ２の１．８又は２．０−モルのガラスをつくる様に設計され、ブリケツ テングが実施例２で記載した様になされた。ブリケットが二重側壁の予熱器に仕 込まれた。予熱器の各側壁ｌｌ″１．２フィート×２フィート（０，６ｍ　Ｘ　 （１，６ｍ）でブリケットの一様な充填塔を含んでいた。ブリケットは予熱器構 造体の耐火材料の底上に横わり塔のつま先は予熱器の炉口に面して３ぎの角度を 形成していた。水圧押出器がブリケットを予熱器の炉口に押し入ｈ１ブリケット は重力で方向の決められた流れの炉床上に落ちる。水圧押し器の行程が予熱器の ２側面の間を往復し１２フイートの炉床の最初の４フイートであるブリケット分 解区域に必要とされる均一であるが不連続のブリケットの層を達成することを助 ける。炉床は１００立方フイートで分解区域から扶出し孔迄ｔの傾斜をもってい る。

予熱器の炉口は炉床の端壁の２フイート内方にあるのでブリケットはそれらが炉 床へ落ちるに際し耐火材料に接触しない。燃焼は排出端の端壁中に位置している 天然ガスのバーナーを使って行われ゛る。燃焼生成物の温度は２５００７（１３ ７１℃）である。製品のガラスは炉床かう２０００　”Ｆ　（１０９３℃）で４ ０００ボンド／時（１７１４ｋＰ／時）で抜き出される。燃焼生成物に２５００ 下（１３７１℃）で炉床の排出端から抜かれ、いくらかの熱がバーナーへの燃焼 空気を予熱するのに使用されうる様金属の復熱装置を通ずる様に向けられる。燃 焼空気は約１０００下（５３７，８℃）に加熱される。金属の復熱装置からの排 ガスは更に周囲の空気によって１５ｏＯ±５０　”Ｆ　（８１５，６’±２８℃ ）に稀められる。この熱ガス流はブリケットの塔を通され、ブリケットは炉床へ それを仕込む前に約１４５０下（７８８℃）に加熱される。ブリケットは予熱器 を通過するのに３０分を要する。炉床を通る通路は約１０分を要する。

コンピューターシミレーションを完了した後、製品の製造は約ガラスボンド当り １３００　ＥＴＵを要する（　７３３　ｘｍｔ／ｋＰ）。

コンピューターモデルは不溶解物のない完全に反応したガラスを基にしている。

実施例５ この実施例で例示されるＷＩ［ｌ１ｌ）はブリケットの非反応シリカの残溜物が ブリケラ）Ｋよって形態の喪失で生成する液相によって湿らされることを先ず示 した。Ｎａ２Ｏの重量部当りＳｉ、０２３．２２重景部の砂とソーダのブリケッ トを実施例２の如くにしてつくった。これらのブリケラ）　Ｉｔｓ　１６００下 （８７１，１℃）のガスの流刺中で１４５０下（７８８℃）と１５００下（８１ ５，６℃）の間に約３時間内に加熱された。この温度は２時間保った。ブリケッ トを２３００下（１２６０℃）で炉中に置いた。３．５分でブリケットはその形 態を失い炉から除かれ冷却された。ガラスを砕いた時非反応残溜物がガラスによ って分離され完全にガラスによってかこまれていたことが判った。この構造物の 砂をもったガラスのマトリックスは溶融したガラスによって非反応物質が湿めら されていることを示した。

実施例に の実施例も非反応物質が溶融しだ液相によって湿らこれ、その様な湿らされた物 質が液相と共に流れることを例示するものである。Ｎａ２Ｏの重量部当り５ｉｎ ２２．５重１部を含んでい７）砂とソーダ灰のブリケットは実施例２で記載され た様にしてつくられ、実施例５で記載された様にして予熱された。ブリケットは 次いで生成した液体が流れる様な方法で炉の中に入わらねた。ブリケットハ赤く なってＮ％、表面が煮沸しガスが扶けるために泡立つのが観察された。

３分以内にブリケットニ崩壊しく形態を失う）新しく生成した液が流れ失った。

炉を冷却するとブリケットが繭沖おかれていた所に未反応の砂の沈積が見られず 、未反応物質が液相中で拓び去られていたことを示した。

国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １１ａＨｍ粒子のガラス製造原料を配合して均一混合物を形成させるが、上記原 料の少なくとも一つは８０−１モルよりも大きな陽イオンと酸素との結合力を有 するものにし、（ｂ）上記混合物を均一の性質を持続する個々側々の密に詰まっ た物体に形成し、 （Ｃ）表面溶虻又は粘着を避けながら温度を有意義に上昇させるに十分な渇ａと 時間上記物体を加熱し１、（ｄ）個々側々の加熱された上記物体を炉の１熱性炉 床の分解区炬に仕込むが、上記炉床は放射エネルギー源によ□り加砺し、また上 記嘗体は炉床からなる１ｉｌｌ熱性体の上にｆｉｌａき、炉の内滲は個々側々の 物、質が溶融相を形成することによって１５分内に形態を失うようにさせるに十 分な温度とし、上記炉床及び分解区域は溶融物が分解区埠・から融解反応区域に 向かう方向に流れて弄い層を形成するように構成し、上記浴舵相はどんな不出未 反応原料も、ト記流れによって連はねるようにどんな不醗未反応原ｔ１すｉＩ、 、それによって泥ｊ−牲を保ち、 （ｏ）炉床の溶島戴反応区カ□を放射工３不ルギー０１１で加熱して、ｒ′引エ ネルギーの−ｒ゛、、が所１動する浴融斉層を通臘しマ伝達さｔ−下にあるｌ１ ｉＩ＋発、住炉床を加熱すおような状態を保ち、従って上記ｉ、駒が放り一１エ イ・ルギーを吸収する以外に炉床耐熱物から黙を１↓：・収し峙解及び反応を完 全に行って、それにより溶融したガラスを形成させ、 （ｆ）溶炉ガラスを炉床から取り出すことによって回収するが炉床中の滞在期間 は本質的に原料の完全な反応を完了させるのに十分なものとする、 以上の段階からなる方向をもった流れによる薄層ガラス融解方法。 ２、ガラス製造原料が、形成ガラスがＭ２Ｏ（Ｍはアルカリ金属）のモル当９０ ．９ないし５．０モルのＳ　ｉＯ２を含有するような割合のアルカリ金属炭酩塩 及びシリカ砂である第１項の方法。 ３、アルカリ金属炭＃蝮がソーダ灰であり、ガラスがＮａ２Ｏモル当り１．５な いし４．５モルの８１０２を含有する第２項の方法。 ４゜原料混合物が液体バインダーとの１合物であって５００ないし３０００　ｐ ｓｊ　（３５，１，５〜２１０．９　％＋）で圧縮され又は密に詰められて個々 側々の物体を形成したものである第１，２又は３項のいずれかの方法。 ６、個々側々の物体を高法に６０％１での原料の反応を達成するのに十分なｌ！ １ｌＳｉ４保つ第５項の方法。 ？、　（ａ）ガラス製造際粒子原料を均一混合物に配合するが、上記原料の少な くとも一つは８　Ｋｍｔ１モルよりも大きな陽イオンと酸素の結合力を有する化 合物とし、（ｂ）上記均一混合物を、３〜１８重量部の液体バインダーと、各１ ００重量部の原料混合物に対して配合して湿らせた混合物を形成し、− （Ｑ）上記湿らせた混合物を１０００ないし１０，０００　ｐｓｉ　（７０，３ 〜７０３〜）の実際成形圧で圧縮又は密に詰めて、均一性持続性の個々別々のブ リケットを形成し、（ｄ）ブリケットを表面粘着がある温度よりｔｔ”　５０〜 ２００下（１０，０〜９３．３℃）イ氏０濡度のガスと、表面粘着がある温間よ り普←５０〜６００下（１ｏ、ｏ〜３１５．６℃）１包■混度にブリケットの温 度を上げるに十分な時間接触させることによつ必要な温度より←６００〜１００ ０７　（３１５，６℃〜５３’７．８℃）嵩い温度に放射エネルギー源によって 加熱された耐熱性炉床の分解帯域に仕込み、　−゛　上記 ブリケットは炉床を形成している耐熱物のすぐ上に乗せ、そして放射エネルギー の吸収の他に伝導によって上記耐熱物から熱を吸収させて融解相形成により１５ 分内にブリケットが形態を失うようにし、また上記炉水及び分解区域は溶融物が 分解区域から溶融反応帯域へ向かって流れる薄い層を形成するように構成し、上 記溶融相は任意の未融解未反応原料が上記流れＫより運ばれるように任意の未融 解未反応原料を堪ら子ようにして、それによって均一性を保持し、 （ｆ）炉床のａｍ反応帯域を放射エネルギー源で加熱して放射エネルギーの一部 が流動する溶融薄層を通商（て伝達され耐熱性炉床を加熱するような状態を保ち 、従って上記薄層が炉床耐火物から及び放射エネルギー源から熱を吸収し融解及 び反応を完全に行うようにし、そｈにより溶融ガラスを形成し、そして （ｇ）溶融したガラスを炉床から引き出して回収するが、回収をブリケットが炉 床に仕込まれた時間から３０分又はそれ以下とする段階からなる 方向をもった流れによる薄層ガラス融解方法。 ８、ガラス製造原料が生成ガラスがＭ２Ｏ（Ｍはアルカリ金属）モル当り０．９ 〜５．０モルの３１０２を有する割合のアルカリ金属炭酸塩及びシリカ砂である 第７項の方法。 ９、アルカリ金に＃ｉｎがソーダ灰で生成ガラスがＮａ２Ｏモル当り１．５〜４ ．５モルのＳ　ｉ、０２を有する第８項の方法。 １０、液体バインダーが水又は原料水溶液である第７項の方法。 １１、液体バインダーがアルカリ金属水酸化物、アルカリ金属炭酸塩、又はアル カリ金属シリケートの水溶液である第１０項の方法。 １２、ブリケットが加熱される温度が表面粘着がある温度よ一部　鎗・・餉 り←５０〜１００下イ１）温度（１０，０〜３７）＝モつ−に加熱され、原料の ６０％までの反応を達成するのに十分な時間加熱される一部７又は９項のいずれ かの方法。 １３、プリナツト分解帯域が炉床区域の１０〜６０％を占め、ブリケット分解帯 域のｌＯ〜８０％０〜８０％ガブリケラトに保たれ、溶融反応帯域が炉床区域の ２０〜９０（を古島、全区域が溶融物の流動する薄い層で覆われている第７又は ９項の方法。 １４、生成したガラスがＭ２０モル当り２．５モルより少ない５ｉｎ２を含有し 、炉床の滞留時間が２０分より少ない第８項の方法。 １５、　（ａ）アルカリ金属炭酸塩及びシリケート砂を配合して均一混合物を形 成するが割合はＭ２０モル（Ｍはアルカリ金Ｎ）当り０．９〜５．０モルの８１ ０２を生成ガラスが有するようなものとし、 （ｂ）上記均一混合物を３〜１８重量部の水又はアルカリ金属水酸化物、アルカ リ金属炭酸塩、又はアルカリ金属ケイ＃塩の水溶液と、均−混合物各１００重社 部に対して配合し、（ｃ）上記湿らせた混合物を１００ないし１００００　ｐｓ ｉ　（７，０３〜７ｏ３％）の実際の成形圧で圧ｍし又は密に詰めて持続性の均 一性の個々別々のブリケットを形成し、（ｄ）表面粘着がある温度より４に＋５ ０〜２００下危１）温度のガスと、ブリケットの温度を表面粘着がある温度より 醤や５０〜６００丁（ｌｏ、ｏ〜３１５．６℃）６し〕温度に上昇させるに十分 な期間接触させることによりブリケットを加熱し、（θ）放射エネルギー源によ って流動流体ガラス生成物が形成される温度より＄　６００〜１０００″Ｆ　（ ３１５，６〜５３’７．８℃）あｔ）温度に加熱した耐熱物の炉床の分解帯域に 加熱した個々別々のブリケットを仕込むが、仕込を分解帯域の炉床区域の１０〜 ６０％がブリケットのない状態になるように制御し、また上記ブリケットが吸収 放射エネルギーのほかに耐熱物からの熱を吸収するように耐熱物の上に乗ってい て、従って溶融相を形成することによって１５分内にブリケラ）が形態を失うよ うにし、上記炉床及び分解区域は溶融物が分解帯域から溶融反応帯域に流れる薄 い層を形成するように構成されており、上記溶融相はあらゆる未溶融未反応原料 が上記の流れによって運ばれるようにあらゆる未溶融未反応原料を湿らせ、それ によって均一性を保持し、（ｆ）炉床区域の２０〜９０％をなす溶融反応帯域を 放射エネルギー源で加熱して流動する溶融薄層を通１０放射エネルギーの一部が 伝達されて耐熱性炉床を加熱するような状態′を保ち、従って上記薄層が炉床〜 耐熱物及び放射エネルギー源からの熱を吸収して溶融及び反応を完全に行い、そ れによって溶融ガラスを形成し、そして（ｇ）　？Ｉ；Ｉｊガラスを炉床から抜 き出して回収する段階からなる、 司壽涙アルカリ金属ケイ酸塩ガラスを製造するための方向をもった流れの薄層方 法。 １６、　（ａ）砂及びソーダ灰を配合し均一混合物を形成するが、割合は生成さ れるガラスがＮａ２Ｏモル当りＳ’１０２０．９ナイＬ５．０モルであるように し、 （ｂ）上記均一混合物を均一混合物１００重量部にっき３ないし１８重量部の水 又はケイ酸す）　ＩＪウム水溶液と配合し、（ｃ）上記湿らせた混合物を金型内 で湿らせた混合物形成３分内で１０００〜：ｌ−００００　ｐｓｊ、　（７０， ３〜７０３　％）の実際成形圧で圧縮又は密に詰めて、持続性の均一性の個々別 々のブリケットを形成し、 （ｄ）ブリケットを１３００〜１５５０下（７０４，４℃〜８４３．４℃）の温 度のガスと、８４０−１４５０　？　（４４８，８〜７８７．８℃）のブリケッ ト温度に上昇させるのに十分な時間接帥させることによってブリケットを加熱さ せる一方、ブリケットの表面溶融又は粘着を避け、 （θ）個々別々の加熱さｔたブリケットを２２００〜２７００　’Ｆ（１２０４ ℃〜１４８２℃）に放射エネルギー源で加熱された耐熱性炉床の分解帯域に仕込 み、仕込は分解帯域の炉床区域の〕、０〜６０％がブリケットのないように保ち 、ブリケットは放射エネルギーを吸収するほか伝導により耐熱物からの熱を吸収 し、従って溶１相を形成することにより１５分内にブリケットが形”態を失う様 に炉床耐熱物上に乗るようにし、上記炉床及び分解区域は溶融物が分解帯域から 溶融反応帯域に流れる薄層を溶融物が形成するように傾斜を付け、上記溶融相は 任意の不融未反応原料を唇ら七従って流の中に含めてしまい、それにより均一性 を保ち、（ｆ）炉床区域の２０〜９０％をなす溶融反応帯域を放射エネルギー源 で加熱し、放射エネルギーの一部が流動溶融薄層を通」しτ送達され下の耐熱性 炉床を加熱し、従って薄層が伝導によって炉床耐熱物から及び放射エネルギー源 から熱を吸収し、溶融及び反応を完全に行い、それによって溶融ガラスを形成し 、そして （ｇ）溶融ガラスを炉床から抜き出すことによって回収するが、回収の時間をブ リケットが炉床に仕込まれた時から３０分以内とする段階からなる、ケイ酸ナト リウムガラスを製造するための方向をもった流れの基層方法。 １７、湿らせた原料混合物がケイ酸す）　ＩＪウム溶液からの１．０ないし１２ ％の水及び５％までのケイ酸塩固体を有する第甚喜↓４２　％　ｔ：でのケイ内 環固体を含有する第１６項の方法。 １９、湿らせた原料沖合物を約２０００〜５０００　ｐｓｉ　（１４０，６〜３ １５．５’＆）の実際成形圧に＠衡偵Ｍ’ｍ”ｊＹｓ）　５００−１２００　ｐ ｓｉ２０、放射エネルギー源が天然ガス又１−ｉ泊の燃焼であってブリケット加 熱にこの燃焼の希釈生成物を使用する第１６項の方法。 ２１、ブリケットが炉床仕込ｎ１′に６０％までの原料の反応を達成するために 十分な時間加熱される第１６項の方法。 ２２、ブリケットがその形態を３分内に失う第１６項の方法。 ２３、炉床がブリケット分解帯域から溶融反応帯域を経て引出点へ傾斜するよう に炉床を構成することにより方向をもった流れの薄層を達成する第１６頂の方法 。 ２４、炉床へのブリケット、の仕込とガラスの抜出しの間の時間が１５分以内で ある第１６項の方法。 ２５、時間が１０分以内である第２４項の方法。 ２６、生成したガラスがＮａ２０モル当り１．５〜４．５モルの５１０２を含有 する第１６項の方法。 ２７、生成したガラスがＨａ　２０モル当り２．５モル以下の８１０２を含有し 、炉床の滞留時間が２０分未満である第１６項の方法。 ２８、　（ａ）６粒子のガラス奮進←テナ原料を配合して均一混合物を生成する が、上記原料の少なくとも一つはガラスネットワーク形成剤で８０臘１モルより 大きい陽イオン酸素結合力を有するものとし、他の原料は改質剤及び中間体とし 、（ｂ）上記混合物を持続的均一性のブリケット÷→＋に形成し、 （Ｑ）上記ブリケットをその淀度を有怠義に上昇させるのに十分な湿度及び時間 加熱する一方、表面溶融又は粘着を避け、 （ａ）　ｊＪｕ熱し１こブリケットを炉の耐熱性炉床の分解区域に仕込むが、上 記炉床は放射エネルギー源で加熱し、上記物体（ブリケット）は炉床をなす耐熱 性体上に来せ、炉中の温度はブリケットが溶融相を形成することにより１５分内 に形態を失うようＫするに十分なものとし、上記炉床及び分解区域は溶融物が分 解区域から溶融反応区域へ向かう方向に流れる薄い層を形成するように構成し、 上記溶融相は上記流れによって任意の非溶融未反応原料が運ばれるように任意の 非溶融未反応原料を博ら￥もものであって、それにより均一性を保持し、 （ｅ）炉床の溶融反応区域を放射エネルギー源で加熱し、そして放射エネルギー の一部が流動する溶融ｉ層を通湿しで伝達され下の耐熱炉床を加熱するような状 態を保持し、従って上記薄層が放射エネルギーを吸収する仙に炉床耐熱物から熱 を＠収して溶融と反応を完全に行い、それによって溶融ガラスを形成させ、そし て （ｆ）溶融ガラスを炉床から抜き出して回収するが、炉床中での滞在時間を原料 の本質的に完全な反応を達成するに十分なものとする段階からなる 方向をもった流れの薄層ガラス融解方法。 ２９、ガラスネットワーク形成剤が Ｐ２Ｏ３Ａ／（Ｎ）２ｏ３ ２０３ 又はこれらの混合物で、改質剤がＮａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ，Ｌｉ２Ｏ、Ｒｂ２Ｏ。 ＳｎＯ２，ＰｂＯ２，ＭｇＯ、ＰｂＯ、ＥａＯ及びＣａＯ’　ｓそして中間体が 　５Ｔｉ、ｏ２．　ＺｎＯ，ＰｂＯ，ｈ／、Ａ’Ｏｏ３及びＺ　ｒＯ２であり得 る第２８項の方法。 ３０、原料を十分なバインダーと混合し、３〜５％の水及び３％までのシリケー ト固体を含有する湿らせた混合物を与え、２０００〜３０００　ｐｓｉ　（１４ ０，６〜２１０．９〜）で密に詰めてブリケットを形成させる第２８又は２９項 のいずれかの方法。 ３１、ブリケットを段階（Ｃ）でガスで１７００下まで（９２６，７℃）の温度 でブリケットを８４０〜１６５０下（４４８，８℃〜８９８．９℃）に加熱する のに十分な時間加熱する第２９又（ハ３０項のいずれかの方法。 ３２、ブリケット分解帯プを２２００〜２７０ｏ下（１２０４〜１４８２℃）に 加熱し、上記ブリケットの仕込を帯斌の１０〜６０％がブリケットがない状態で あるよう制御する第２９又は３０項のいずれかの方法。 ３３、溶融ガラ人生放物を加熱さｔまた精製タンクに引き込む第２９又は３０項 のいずれかの方法。