(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高温流体配送システムにおける耐火物槽のための架台であって、
トラフを画成する基部および両側壁を含むシェルと、
前記シェルの内側に、前記高温流体配送システムを支持するように動作し得る鋳込まれた耐火物材料を有し、
前記鋳込まれた耐火物材料は、鋳込まれたセメントであり、
前記シェルが溶融ジルコニアを含有していることを特徴とする架台。
【請求項２】
前記シェルが単一体構造を有することを特徴とする請求項１記載の架台。
【請求項３】
前記溶融ジルコニアが、１０００℃の温度における非腐食性液体に対して本質的に不浸透性であることを特徴とする請求項１または２記載の架台。
【請求項４】
前記耐火物槽が、溶融ガラスを配送するように動作し得る耐火物金属配管であることを特徴とする請求項１から３の何れか１項記載の架台。
【請求項５】
前記溶融ジルコニアが少なくとも４．８ｇ・ｃｍ−３の密度を有することを特徴とする請求項１から４の何れか１項記載の架台。
【請求項６】
前記シェルが少なくとも９０重量％のＺｒＯ２を含んでいることを特徴とする請求項１から５の何れか１項記載の架台。
【請求項７】
ガラス製造システムにおいて、
溶融ガラスを収容するように動作し得る耐火物金属槽、
該金属槽を少なくとも或る程度取り囲む、溶融ジルコニアを含むシェルを備えた架台であって、前記シェルはトラフを画成する基部および両側壁を含むものである架台、および
前記金属槽の外表面と前記シェルとの間に配置された、鋳込まれた耐火物材料からなる枕、
を備え、
前記鋳込まれた耐火物材料からなる枕が、前記架台と前記金属槽の外表面との隙間を実質的に満たしており、前記鋳込まれた耐火物材料は鋳込まれたセメントであることを特徴とするガラス製造システム。
【請求項８】
前記金属槽の壁の厚さが１０ｍｍ未満であることを特徴とする請求項７記載のガラス製造システム。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の表示】
【０００１】
本願は、その開示内容がここに引用される、２００７年１１月２日付けで提出された米国仮特許出願第６１／００１６２１号の優先権を主張した出願である。
【技術分野】
【０００２】
本発明は、高温材料の配送用部品およびシステムに関する。特に本発明は、耐火物金属からなるガラス配送システムのための、キャスタブル材料を備えた耐食性架台に関するものである。本発明は、例えば、白金または白金合金等からなる耐火物貴金属槽を用いたガラス溶融・配送システムに有用である。
【背景技術】
【０００３】
ガラスの配送に用いられる現在の直熱式白金システム（ＤＨＰＳ）は、もしこのシステムが金属の溶融温度に近い温度において長期間動作する場合には、ガラスの漏洩および他の材料の損傷を生じ易い。ガラスの漏洩および他の材料の損傷のカスケード効果により、ガラス製造ラインの操業停止が早まってしまう。白金製ガラス配送システムの損傷を防止および／または緩和するためには、白金製パイプラインを支持するためのキャスタブル材料および架台が必要とされる。
【０００４】
白金合金等の自己発熱性貴金属からなるガラス輸送システムは、金属の融点に極めて近い温度で動作する。したがって、これらの薄いガラス輸送構造体は、ガラスの荷重によって極めて変形し易い。貴金属配管が破裂した場合には、アルミン酸カルシウム・セメントで接合されたキャスタブル耐火物およびアルミナ架台材料は、硼珪酸塩ガラス組成物に曝された場合に、かなり溶解してしまう。この時点で、架台はその構造的完全性を失う。一旦、架台の完全性が失われると、もはや貴金属ガラス輸送システムを支持することができず、より明らかなガラスの漏洩が発生する。ガラスはキャスタブル耐火物・架台アセンブリの外側へ移動し、周囲の断熱性耐火物内に入り込む。この状態は熱損失を増大させ、ＤＨＰＳ電力に最大出力を強いる。最大出力に達した場合には、もはやガラスを十分に加熱して泡を除去するのに十分な電力が無く、あるいはガラス輸送用槽が破滅的な損壊に遭遇することになる。
【０００５】
ガラス物品の製造のための具体的な工程は、溶融ガラスを形成するための金属酸化物等の原材料の融解で始まる。この融解工程は、ガラスを形成させるのみでなく、酸素、二酸化炭素、一酸化炭素、二酸化硫黄、三酸化硫黄、アルゴン、窒素および水等の種々のガスを含む種々の不要な副産物をも発生させる。これらのガスは、取り除かない限り、製造工程全体に亘って存続し、最後には、完成したガラス製品中の小さい、時には顕微鏡的なガス状異物または気泡となる。
【０００６】
ガラス製品によっては、小さいガス状異物の存在は必ずしも有害ではない。しかしながら、他の製品の製造に関しては、５０μｍ程の小さいガス状異物も許容することができない。このような製品の一つに、液晶ディスプレイおよび有機発光ダイオードディスプレイの製造に用いられるガラスシートがある。このような用途に関しては、並外れた清澄性、歪みも異物もない清純な表面をガラスが備えていなければならない。
【０００７】
溶融ガラスからガス状異物を取り除くために、通常は供給された材料に清澄剤が加えられる。清澄剤としてはＡｓ２Ｏ３等の多価の酸化物を用いることができる。Ａｓ２Ｏ３は、ガラス融解工程においてＡｓ２Ｏ５に転化される。清澄化段階においては、下記の反応が生じる。すなわち、
Ａｓ２Ｏ５→Ａｓ２Ｏ３＋Ｏ２（ガス）
放出された酸素は、溶融ガラス中で気泡を形成する。これらの気泡は、他の溶解されたガスを集めて溶融ガラスの表面まで上昇し、そこで工程から取り除かれる。高温の清澄槽においては一般に加熱が行なわれる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ディスプレイ・グレードのガラスに関する一般的な清澄化温度は１７００℃と高い。このような高い温度は、槽の破壊を防止するために、貴金属および貴金属合金を必要とする。白金、または白金ロジウム等の白金合金が一般に用いられる。白金は高い溶融温度を有し、ガラス内で容易に溶けることはない。それでもなお、このような高い温度においては、白金または白金合金が容易に酸化する。したがって、高温の白金清澄槽と大気中の酸素との接触を阻止するステップが設けられなければならない。
【０００９】
さらに、白金は貴金属であり、極めて高価なため、清澄槽の壁は、一般に可能な限り薄く作製される。したがって、清澄槽は、キャスタブル材料を備えた架台の形態の物理的支持手段を必要とする。
【００１０】
清澄槽にガラス漏洩が生じた場合には、キャスタブル耐火物を備えた架台がガラスのための第２の収容体として作用する。したがって、支持構造体の腐食を防止するためには、ガラスとキャスタブル材料を備えた架台との間の相性も考慮しなければならない。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
下記に概略的に、および詳細に説明された本発明の同一のまたは異なる態様は、可能および適用可能であれば、組み合わせて、種々のさらなる実施の形態を形成することができる。
【００１２】
本発明の第１の態様によれば、高温流体配送システムのための、トラフを画成する基部および両側壁を備えた、溶融ジルコニアを含有するシェルを有する架台が提供される。
【００１３】
本発明の第１の態様のいくつかの実施の形態において、上記シェルが溶融ジルコニアから実質的になる。
【００１４】
本発明の第１の態様のいくつかの実施の形態において、上記シェルの基部が、上記高温流体配送システムの動作温度において高い耐クリープ特性を有する。
【００１５】
本発明の第１の態様のいくつかの実施の形態において、上記シェルが単一体構造を有する。
【００１６】
本発明の第１の態様のいくつかの実施の形態において、上記溶融ジルコニアが低い開放気孔率を有する。
【００１７】
本発明の第１の態様のいくつかの実施の形態において、上記溶融ジルコニアが、１０００℃の温度における、いくつかの実施の形態においては１２００℃の温度における、いくつかの実施の形態においては１５００℃の温度における、いくつかの実施の形態においては１６００℃の温度における、いくつかの実施の形態においては１６５０℃の温度における非腐食性液体に対して本質的に不浸透性である。
【００１８】
本発明の第１の態様のいくつかの実施の形態において、上記架台は、１０００℃を超える、いくつかの実施の形態においては１５００℃を超える、いくつかの実施の形態においては１６００℃を超える温度を有する流体を配送するように動作する配管等の耐火物槽を支持するためのものである。
【００１９】
本発明の第１の態様のいくつかの実施の形態において、上記架台は、溶融ガラスを配送するように作動し得る耐火物金属配管である。
【００２０】
本発明の第１の態様のいくつかの実施の形態において、上記溶融ジルコニアが少なくとも４．８ｇ・ｃｍ−３の、いくつかの実施の形態においては少なくとも５．０ｇ・ｃｍ−３の、いくつかの実施の形態においては少なくとも５．２ｇ・ｃｍ−３の、いくつかの実施の形態においては少なくとも５．３ｇ・ｃｍ−３の密度を有する。
【００２１】
本発明の第１の態様のいくつかの実施の形態において、上記シェルが少なくとも９０重量％の、いくつかの実施の形態においては少なくとも９１重量％の、いくつかの実施の形態においては少なくとも９２重量％の、いくつかの実施の形態においては少なくとも９３重量％のＺｒＯ２を含んでいる。
【００２２】
本発明の第１の態様のいくつかの実施の形態において、上記トラフは、流体レベルがこのトラフの最高点よりも低い耐火物配管を収容している。
【００２３】
本発明の第１の態様のいくつかの実施の形態において、上記シェルの内側に、上記高温流体配送システムを支持するように動作し得る鋳込まれた耐火物材料をさらに備えている。
【００２４】
本発明の第２の態様によれば、ガラス製造システムが提供され、このシステムは、
溶融ガラス収容するように動作し得る耐火物金属槽え、
この金属槽を少なくとも或る程度取り囲む、溶融ジルコニアを含むシェルを備えた架台であって、上記シェルはトラフを画成する基部および両側壁を備えるものである架台、および
上記金属槽の外表面と前記シェルとの間に配置された、鋳込まれた耐火物材料からなる枕、
を備えている。
【００２５】
本発明の第２の態様のいくつかの実施の形態において、上記耐火物金属槽は白金および／または白金合金を含む。
【００２６】
本発明の第２の態様のいくつかの実施の形態において、上記鋳込まれた耐火物材料からなる枕が、上記架台と上記金属槽の外表面との間の隙間を実質的に満たしている。
【００２７】
本発明の第２の態様のいくつかの実施の形態において、上記ガラス製造システムは、１５００℃の、いくつかの実施の形態においては１５５０℃の、いくつかの実施の形態においては１６００℃の、いくつかの実施の形態においては１６５０℃の、いくつかの実施の形態においては１６７０℃の温度の溶融ガラスを取り扱うように動作し得る。
【００２８】
本発明の第２の態様のいくつかの実施の形態において、上記金属槽の壁の厚さが１０ｍｍ未満、いくつかの実施の形態においては５ｍｍ未満、いくつかの実施の形態においては３ｍｍ未満である。
【００２９】
本発明の第２の態様のいくつかの実施の形態において、上記枕の耐火物材料は、清澄化温度における溶融アルミノ硼珪酸塩ガラスに対して耐食性を有する。
【００３０】
本発明の第２の態様のいくつかの実施の形態において、上記シェルが単一体構造を有する。
【００３１】
本発明の第２の態様のいくつかの実施の形態において、上記金属槽が金属パイプを含む。
【００３２】
本発明の第２の態様のいくつかの実施の形態において、上記架台が、上記パイプおよび上記架台を覆う蓋を備え、いくつかの実施の形態において上記蓋が溶融ジルコニアを含んでいる。
【００３３】
本発明の第２の態様のいくつかの実施の形態において、上記ガラス製造システムは、上記パイプと上記蓋との間に、上記パイプと上記蓋との間の隙間を実質的に満たす裏打ち材料を備えている。いくつかの具体的な実施の形態において、上記裏打ち材料が鋳込まれたジルコニアを含んでいる。
【００３４】
本発明の第２の態様のいくつかの実施の形態において、上記金属槽の外表面が、その動作中に実質的に酸素に曝されないように防護されている。
【００３５】
本発明の第２の態様のいくつかの実施の形態において、上記ガラス製造システムがＤＨＰＳシステムである。
【発明の効果】
【００３６】
本発明のいくつかの実施の形態は、下記の効果の一つまたは複数を有する。第１に、溶融ジルコニアは、溶融ガラスに対して耐食性を有する。ガラスが上記金属槽から洩れた場合にも、上記架台はなおも強固に上記金属槽を支持することができる。第２に、耐食性を有する溶融ジルコニア製架台は、この架台と上記金属槽との間の枕材料と、上記架台および上部充填材料の随意的な蓋とともに、上記金属槽を良好に断熱し、したがって、上記金属槽をほぼ一様な温度に維持し、上記金属槽を加熱するのに必要な電力を低減し、一様でない温度または低温に起因する欠陥を低減することによって、上記金属槽内に収容されているガラスの品質を向上させる。
【００３７】
本発明のさらなる特徴および効果は、下記の詳細な説明に記述されており、その一部は、記述内容から当業者には直ちに明らかになる筈であり、または、添付図面のみでなく、記述内容および請求項に記載された本発明の実施によって認識するであろう。
【００３８】
上述の概略説明および後述の詳細説明は本発明の例示に過ぎず、請求項に記載された本発明の本質および性格を理解するための概観および骨組みの提供を意図するものである。
【００３９】
添付図面は、本発明のさらなる理解を提供するために備えられ、本明細書に組み入れられ、かつその一部構成するものである。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】溶融ガラスを収容する耐火物金属パイプを取り囲む本発明の一実施の形態による架台の概略的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
ここで用いられている「単一体」とは、構造体の各部が、接着剤または接着手段を用いずに単一要素からなる構造を有することを意味する。一般に、単一体においては、その構造体の隣接部分における材料の化学的組成が連続的である。いくつかの実施の形態においては、その構造体の隣接する部分における材料の化学的組成が実質的に同一である。したがって、溶融ジルコニアによって作製された融合ジルコニアからなる連続的なリングおよびリング状の金型内で溶融ジルコニアを成形した連続的なリングは単一体構造を有するが、リング材料とは異なる耐火物バインディング材料で結合された互いに積み重ねられた２個の同一の融合ジルコニアからなるリングは単一体構造を有しない。
【００４２】
冶金、ガラス溶融工程等の高温材料処理において、溶融金属、溶融ガラス等の高温の流体は、坩堝、溶融槽、パイプ、金型、攪拌槽、清澄槽、反応槽等の槽を通じて収容され、輸送されまたは分配されることが多い。このような槽の構築には耐火物材料が用いられる。フュージョン・ダウンドロー法、フロート法、スロット・ドロー法等を含むがこれらに限定されないガラス作製工程に関しては、このような槽の構築に白金、白金合金等の貴金属が用いられることが多い。いくつかの実施の形態においては、上記槽は、その壁に電流を通じることによって直接的に電気的に加熱されることが可能なように構成される。白金を含むこのような槽は、直熱式白金システム（ＤＨＰＳ）と呼ばれることがある。
【００４３】
貴金属は高価なため、上記槽の壁は一般に、可能な限り薄く形成される。このような薄壁の槽は、槽を形成している金属の融点に近接した動作温度において、変形および／または損壊することなしに長期間、その中に収容される溶融材料の重量に耐えるには不十分な機械的強度を有していることが多い。したがって、槽の完全性および機能性を維持するためには、動作時に槽を所定位置に保持する架台等の支持手段が必要である。
【００４４】
従来、上記支持手段の構築には、高温セメントおよび耐火煉瓦が用いられることが多かった。このような耐火物材料は、アルミナ煉瓦、ジルコン煉瓦、溶融アルミナ、およびアルミン酸カルシウム・キャスタブル材料を含むものが用いられた。しかしながら、ガラス製造に関しては、これらの材料で作製された架台は、特に、溶融ガラスが槽の壁の金属の融点に近接した最高温度になる領域においては、十分に強固ではないことが判明している。先ず一例を挙げると、これらの材料は、そのような高い動作温度においては、耐クリープ特性が不十分で、時間とともに垂下を生じ易く、槽の変形を誘発し、槽の壁に応力を生じさせ、最終的に槽が破壊して溶融ガラスが洩れ出すという問題があった。他の例では、このような高い動作温度における溶融酸化物ガラスに対してこれらの材料の耐食性が不十分な傾向がある。したがって、僅かに洩れた溶融ガラスによって上記架台を速やかに侵蝕されて架台が破損し、ガラス製造システム全体の破滅的な損壊を招くことになった。さらに、いくつかの実施の形態においては、溶融ガラスが、所望の品質を有するガラスの製造を可能にする高い温度に保たれるように、架台によって上記槽が熱的に絶縁されていることが高く望まれる。例えば、溶融ガラスからガスが除去されるガラス清澄化領域においては、泡の上昇を可能にするようにガラスの粘度が十分に低く、かつガラスが清澄化工程のための化学反応に耐えるように、溶融ガラスは高い温度にまで加熱される。
【００４５】
したがって、架台の材料およびその構造は、従来の槽の寿命、ガラス作製システムの生産性、およびガラス作製システムの寿命に影響を与える。動作温度における高い耐クリープ特性（または低いクリ−プ速度）、僅かな洩れを収容する能力、溶融ガラスに対する耐性を備え、かつ長期間に亘る熱的絶縁性および酸素絶縁性を提供する架台の構築に対して強い関心がある。
【００４６】
ガラスの製造に用いられるＤＨＰＳガラス作製／処理システムの一部に用いることができる、キャスタブル耐火物を備えた架台システムに関する材料がここに開示されている。この材料（例えば、部分安定化ジルコニア・キャスタブル耐火物を備えた溶融ジルコニア架台）は、アルミノ硼珪酸塩ガラス組成物に対して耐食性を有するのみでなく、高い強度および耐クリープ特性を示し、かつ、それ故に、キャスタブル耐火物を枕にした合金製の清澄化／配送システムを支持し、かつ洩れた場合のガラスを収容することができる。
【００４７】
架台シェルの基部が、高強度、低クリープ特性を有し、かつ溶融酸化物ガラス材料に対して高い耐食性を示す溶融ジルコニアを含むことが高く望まれている。架台シェルの基部は、架台自体、シェル内に含まれるキャスタブル耐火物、金属槽およびその中に収容された溶融ガラス等の材料を含むシステム全体の重量の大部分を支える。いくつかの実施の形態において、シェルは単一構造体を有することが望ましく、その場合、両側壁および基部は、一体に結合されて継ぎ目のない単一体を形成する。基部、両側壁および単一体は、ジルコニア物品を種々の量の添加物とともに溶融することによって、捕虫網形状の架台シェル、またはその後に機械加工されるジルコニア煉瓦に形成可能である。
【００４８】
架台シェルは、不完全卵型シェル、開口キャビティを備えた立方体ブロック等の種々の形状を有することができる。いくつかの実施の形態においては、架台シェルがトラフ形状を有する。坩堝、パイプ、清澄槽、反応槽、攪拌槽等の、高温流体を収容する槽は、上記シェル、上記キャビティまたは上記トラフ内に封入される。上記シェルは、棚、台座、軌道等の付加的な構造体によってされに支持または固定されていてもよい。
【００４９】
いくつかの実施の形態においては、特にガラス製造システムにおいては、架台シェルのための溶融ジルコニア材料は、低レベルの開放気孔率を有することが高く望まれる。開放気孔は溶融ガラス浸透被害を受け易い。いくつかの実施の形態において、溶融ジルコニア材料は１０体積％未満の、いくつかの実施の形態においては８体積％未満の、いくつかの実施の形態においては５体積％未満の、いくつかの実施の形態においては３体積％未満の開放気孔を有する。
【００５０】
いくつかの実施の形態においては、架台シェルのための溶融ジルコニア材料は、少なくとも４．８ｇ・ｃｍ−３の、いくつかの実施の形態においては少なくとも５．０ｇ・ｃｍ−３の、いくつかの実施の形態においては少なくとも５．２ｇ・ｃｍ−３の、いくつかの実施の形態においては少なくとも５．３ｇ・ｃｍ−３の密度を有することが望ましい。一般に、溶融ジルコニア材料の密度が高い程、内部に含まれる気孔のパーセンテージが低い。ジルコニアは、標準的条件において５．８９ｇ・ｃｍ−３の理論的最大密度を有する。
【００５１】
架台シェルのための溶融ジルコニア材料は、ＺｒＯ２に加えて、少量の添加耐火物成分を含んでいてもよい。このような添加耐火物成分は、例えばＡｌ２Ｏ３，ＴｉＯ２，Ｆｅ２Ｏ３，ＣａＯ等である。しかしながら、架台シェル材料は、主成分がＺｒＯ２であることが望ましい。いくつかの実施の形態においては、シェル材料が少なくとも９０重量％の、いくつかの実施の形態においては少なくとも９１重量％の、いくつかの実施の形態においては少なくとも９２重量％の、いくつかの実施の形態においては少なくとも９３重量％のＺｒＯ２を含む。
【００５２】
本発明による架台は、１０００℃における、いくつかの実施の形態においては１２００℃における、いくつかの実施の形態においては１５００℃における、いくつかの実施の形態においては１５５０℃における、いくつかの実施の形態においては１６００℃における、いくつかの実施の形態においては１６５０℃における非腐食性流体を取り扱うのに適した最大動作温度を備えた高温流体配送システムに採用することができる。
【００５３】
上記シェルと上記流体配送装置との間に鋳込まれたセメント材料は、槽内部の高温流体に曝された場合に本質的に不溶である。いくつかの実施の形態において、注型セメント（すなわち枕の材料）はジルコニア・キャスタブル耐火物である。アルミン酸カルシウムで接合されたキャスタブル材料はいくつかの実施の形態に採用可能である。しかしながら、溶融酸化物ガラス配送システムにおいては、アルミン酸カルシウムは、ジルコニア・キャスタブル材料のような耐食性は備えていない。
【００５４】
上記架台および上記ガラス製造システムのいくつかの実施の形態において、耐火物槽の内部の流体の最高レベルは、架台シェルの両側壁の最高点よりも低い。いくつかの実施の形態において、耐火物槽は架台シェルの内部に完全に封入される。これらの構成は、槽をより良く支持し、かつ槽から洩れた流体をより良く収容することができる。
【００５５】
本発明の最重要効果は大きなコスト節減である。本発明による架台およびガラス製造システム、特にフュージョン・ドロー・ガラス製造システムを採用することにより、中断時間の短縮、資本回避、および上位選択に基づいた実質的な節減を達成することができる。
【００５６】
本発明のガラス製造システムはさらに、下記の付加的効果、すなわち欠陥の低減に基づいた高品質ガラスが製造される。
【００５７】
このシステムは、最終的にガラスの漏洩を齎す貴金属の変形を軽減する。
【００５８】
上記金属槽に好ましくない漏洩が生じた場合であっても、このシステムはなおもガラスを収容して、破滅的なガラス漏洩を防止する。
【００５９】
アルミン酸カルシウムで接合されたキャスタブル耐火物および多孔質アルミナ架台は、溶融アルミノ硼珪酸塩ガラス組成物に接触した場合に腐食症状を示すことから、ガラス配送のためのＤＨＰＳに用いるのに最適ではなかった。アルミナ耐火物材料は、使用温度において十分な耐クリープ特性を示して、使用時の全体の変形を防止することが判明している。アルミン酸カルシウムで接合された溶融アルミナ・キャスタブル材料等の枕材料は、合金槽と耐火物架台との間に液状注型によって施される高強度の耐クリープ特性を有する枕材料である。もし枕材料が大きな空隙またはその他の注型欠陥を持たずに鋳込まれた場合には、このシステムは動作温度において適切に支持されることができる。
【００６０】
しかしながら、洩れた溶融ガラスに接触した場合には、これらの材料は早急に溶け、溶けた耐火物材料が洩れたガラスによって運ばれて、漏洩部における材料が除去される。したがって、このシステムの支持が危うくされて、合金に変形が生じ、システムに大規模の損壊が生じる可能性がある。高い強度および耐クリープ特性の双方を示すのみでなく、ガラス組成物に対して耐食性を有するシステムが必要とされるのである。
【００６１】
本発明者等は、ＤＨＰＳに関して、溶融ジルコニア架台とともに耐食性ジルコニア・キャスタブル材料をテストした。実験の結果、これらの材料は、高温の酸化雰囲気において動作する貴金属製ガラス配送システムの寿命を効果的に伸ばすことを示した。溶融ジルコニアは、Ａｌ２Ｏ３およびアルミン酸カルシウムを上回る耐垂下特性を示し、かつガラスによる腐食にも耐性を有し、ガラス漏洩に対して効果的に不浸透性を有する。それ故に、溶融ジルコニアは、架台材料として耐クリープ特性を有するアルミナと置換して、キャスタブル耐火物を枕にした合金製清澄化／配送システムを支持することができる。
【００６２】
不安定アセテート・ボンディング・システムを採用する部分安定化ジルコニア・キャスタブル材料は、貴金属合金システムと溶融ジルコニア架台材料との間の耐食性枕材料として目的を果たすことができる。硬化温度から動作温度までの温度勾配の間に、一旦セラッミク結合が形成されてしまうと、セメントを用いないキャスタブル材料は、アルミン酸カルシウム・セメントを用いて結合された溶融アルミナ・キャスタブル材料と同様の耐垂下特性を示し、結合されたバブル・アルミナ製品等の絶縁性キャスタブル耐火物に対して優れた特性を有する。その主たる利点は、ジルコニア・キャスタブル耐火物がガラスによって溶かされないことであり、これにより、このキャスタブル耐火物が合金槽システムを支持する能力を維持し、かつ変形および全体の漏れ量を増大させる合金槽の亀裂を防止する。
【００６３】
本発明のガラス製造システムのいくつかの実施の形態において、（イ）トラフから上方に延びる両側壁を備えたトラフを画成する耐火物架台を備えており、この架台の材料は一般に溶融ジルコニアとして知られている材料であり、架台は溶融体から単一体に成形され、（ロ）合金槽と架台との間に配置された、キャスタブル耐火物からなる枕を備えており、このキャスタブル耐火物は、合金槽を取り囲みかつ合金槽の上方に頸部を備え、その場合、このキャスタブル耐火物は、酢酸ジルコニウムからなる不安定なバインダを伴った部分安定化ジルコニア粒子から構成され、（ハ）溶融ジルコニアからなる架台の上方に配置された、付加的な耐火物を備えている。
【００６４】
図１を参照すると、本発明の一実施の形態によるシステム１００は、単一体を形成する基部１０１ａならびに上方に延びる両側壁１０１ｂおよび１０１ｃを備え、これらが架台を形成する。単一体からなる架台は、ジルコニア粉末を融解してジルコニア溶融体を得、次いでこの溶融体を型内に鋳込むことによって作製することができる。白金または白金合金からなるガラス清澄槽等の耐火物金属パイプ１０５は、架台の内部に封入される。システムの動作時には、パイプ１０５は溶融ガラス１０９を収容することができる。溶融ガラス１０９は、パイプ１０５の内部キャビティ全体か、あるいはその頂部に若干の空間を残してキャビティの一部分を満たす。架台の内表面と金属パイプ１０５の外表面との間には、鋳込まれたセメント１０３が配置される。鋳込まれたセメント１０３は、アルミン酸カルシウム、鋳込まれたアルミナ、鋳込まれたジルコニア等である。いくつかの実施の形態においては、鋳込まれたセメントがパイプを完全に取り囲み、パイプを機械的および断熱的に支持する。いくつかの実施の形態においては、架台はさらに、ジルコニア、ジルコンおよびアルミナ等の耐火物材料で形成された蓋１０７ａおよび１０７ｂによって覆われる。蓋１０７ａと１０７ｂとの間のギャップおよびパイプ１０５の外表面は、鋳込まれたセメントに覆われて、パイプ全体が断熱されることが望ましい。溶融ジルコニア製架台は、耐クリープ特性、耐高温特性、ならびにＡｌ２Ｏ３およびアルミン酸カルシウムのみで作製された従来の架台に欠けている構造体全体の耐食性を提供する。
【００６５】
本発明の範囲および精神から離れることなしに、本発明に対する種々の変形、変更が可能なことが当業者には明らかであろう。したがって、本発明は、添付の請求項およびそれらの均等物の範囲内でなされる本発明の種々の変形、変更をもカバーすることを意図するものである。
【符号の説明】
【００６６】
１００  システム
１０１ａ  基部
１０１ｂ、１０１ｃ  側壁
１０３  鋳込まれたセメント
１０５  パイプ
１０７ａ，１０７ｂ  蓋
１０９  溶融ガラス
【図１】
0005654351.tif 000002