(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス化可能な材料の集合体と接触する電極（４）を備えた炉（１）を含む、ガラスを溶融させるための装置であって、
前記炉は、
溶融ガラス（２１）用のフィーダーチャンネル（５）に接続された側方開口部（３）、及び
ガラス中に浸漬する取り外し可能なバリア（６）であって、前記炉内にあり、前記炉の側方開口部（３）よりも幅が広く、かつ前記開口部（３）の両側にある前記炉の側壁（７，７’）に接触しているバリア（６）
を含み、それにより前記バリア（６）の上流側の面を通る垂直平面（Ｖ）は、バリアを除く炉内で最も下流に内接していることができる最も大きな水平円（９）に接触しており、前記最も大きい円は、前記チャンネルの底部の最も高い面（Ｈ）の高さにある、装置。
【請求項２】
前記バリア（６）は、垂直方向に取り外し可能であることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記バリア（６）は、側方に移動可能であるか又は側方方向に取り外し可能であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
前記バリアは、前記溶融ガラスを、前記バリア（６）の側方を通過できずに前記バリア（６）の下を通過させることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項５】
前記バリア（６）の下の通路からのガラスは、押出し流れであることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
前記電極は、トップを介してガラス（２１）中に浸漬されていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の装置によってガラス化可能な材料を溶融させることを含む、ガラスの調製方法。
【請求項８】
前記チャンネル（５）が、グラスウール繊維化装置にフィードすることを特徴とする、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記ガラスが：
ＳｉＯ２：３５〜８０質量％、
Ａｌ２Ｏ３：０〜３０質量％、
ＣａＯ＋ＭｇＯ：５〜３５質量％、
Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ：０〜２０質量％
を含むことを特徴とする、請求項７又は８に記載の方法。
【請求項１０】
ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３は５０〜８０質量％の範囲内にあり、かつＮａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋Ｂ２Ｏ３は５〜３０質量％の範囲内にあることを特徴とする、請求項７〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記ガラスが、下記の成分：
ＳｉＯ２：５０〜７５質量％、
Ａｌ２Ｏ３：０〜８質量％、
ＣａＯ＋ＭｇＯ：５〜２０質量％、
酸化鉄：０〜３質量％、
Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ：１２〜２０質量％、
Ｂ２Ｏ３：  ２〜１０質量％、
を含むことを特徴とする、請求項７〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記ガラスが、下記の成分：
ＳｉＯ２：３５〜５０質量％、
Ａｌ２Ｏ３：１０〜３０質量％、
ＣａＯ＋ＭｇＯ：１２〜３５質量％、
酸化鉄：２〜１０質量％、
Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ：０〜２０質量％、
を含むことを特徴とする、請求項７に記載の方法。
【請求項１３】
前記ガラスの温度は、前記バリアの上流側の面から１ｃｍにおけるガラスのポアズ単位での粘度ηが、
Ｌｏｇ１０η＜２
となるように十分に高いことを特徴とする、請求項７〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記炉中のガラスの温度は、１２００〜１７００℃であることを特徴とする、請求項７〜１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記ガラスの最高温度は、バリアの上流側の面に向かい合った炉内の位置にあることを特徴とする、請求項７〜１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
引出し量は、５〜１００トン／日であることを特徴とする、請求項７〜１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
前記バリア（６）の下のガラスの高さ（ｈ２）は、原材料のクラスト（２０）の下で溶融ガラスと接触している前記バリアの高さ（ｈ１）よりも小さいことを特徴とする、請求項７〜１６のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は溶融ガラスの調製のための低温クラウン電気炉を含むガラスを溶融するための装置に関する。
【０００２】
本発明に係る装置は、ガラス化可能な材料の集合体と接触する電極を備えた電気炉、溶融ガラスを変形するための装置に上記炉を接続するためのチャンネル、及びガラス中に浸漬しているバリアであって、溶融しておらずかつ浮遊している出発材料が上記チャンネルを通過し、そしてガラスを変形するための上記装置にまで進行するのを防止するバリアを含む。このタイプの装置において、バリアは、通常は、チャンネル内に配置されている。しかしながら、バリアは凝固したガラスを保持し、固体粒子の形態での溶融ガラス中への次の制御されない解放をもたらすことがあることが注目されている。このような挙動は、特にガラスを繊維化ブッシングにフィードする必要があるときに、製造されるガラスの品質に対して有害である。この欠点を克服するために、バリアをチャンネル内に入れずに、さらに上流の炉の直ぐ出口に入れるという考えが生まれた。この場所で、ガラスはより熱く、そして対流の場所であるため、これらの２つのファクターがバリア上での凝固したガラスの形成を防止する。ガラスの品質は、このように、改良されることが発見されている。
【０００３】
本発明の関係で使用される炉は「低温クラウン」炉であり、これは、ガラス化可能な材料中に浸漬している電極のジュール効果によって発せられる熱で、ガラス化可能な材料を溶融させることができる。ガラス化可能な材料の固体組成物は、トップを介して導入され、そして溶融材料の浴（ｂａｔｈ）を完全に覆う、クラストとも呼ばれる上部層を形成する。従来技術によると、溶融材料はスロートを介して底部又は側部を介して取り出され、それにより、フィーダーチャンネルを通して通過させ、繊維化装置にフィードする。繊維化は、ガラス化可能な材料の溶融直後に、連続的に行うことができる。炉及びフィーダーチャンネルの間でスロートが使用される場合に、スロートの境界を定めている耐火材の急速な磨耗、特にその後者の上部の急速な磨耗が観測される。このことは、高温での溶融材料による耐火材への攻撃を制限することを可能にする冷却システムを使用したとしても、これらの耐火物は、一般に、炉の他の耐火性部品よりも急速に交換されなければならない。さらに、このような交換は、炉をシャットダウンすることを要求する。さらに、スロートは、炉がメインテナンスのためのスリープモードにあるとき又はパワーカットの事象にあるときに、プラグが容易に形成される。固体化されたガラスのプラグの除去はしばしば不可能であり、そしてしばしば、スロートの破壊及び再構築を要求する。
【０００４】
このタイプの製造は、一般に、５〜１００トン/日の引出し量で使用される。それは繊維化ブッシングを通したガラスの通過であり、それが引出し量を制限する。繊維への転化は、このように、プロセス全体を通したガラス流の決定段階である（引出し）。比較的に穏やかな寸法（底部の内側表面積が１ｍ２〜３０ｍ２）を有するこのタイプの炉は非常にフレキシブルであり、そして環境に応じて任意の時に容易にシャットダウンされることができる。それは、一般に２４時間〜６か月、さらに長く連続的に操作することができる。
【背景技術】
【０００５】
米国特許第６，３１４，７６０号明細書は電極を有し、そしてフィーダーチャンネルにフィードする円錐形底部を有する循環炉であって、炉とチャンネルとの間のガラス流はモリブデンパイプを通過し、モリブデンパイプは冷却水が通過するケーシングにより包囲されている、循環炉を教示している。
【０００６】
米国特許第３，９１２，４８８号明細書は電極を有し、そして円錐形底部を有する循環炉であって、円錐形底部は底部の円錐の頂点で溶融材料の取り出しのためのオリフィスを含み、前記オリフィスは水の循環により冷却されている、循環炉を教示している。
【０００７】
国際公開第２０１３／０９８５０４号は無機繊維の製造方法であって、炉とフィーダーチャンネルとの間の溶融ガラスフォーマーの流れは高さ調節可能な金属バリアの下を通過し、バリアは冷却流体の流れにより冷却されるケーシングを含む、方法を教示している。バリアの高さの調節は、繊維化されるガラスの温度に影響を及ぼすことができ、それにより、繊維化のために望まれる粘度範囲とすることができる。バリアの高さは温度を調節するだけで、ガラスの流速を調節しない。
【０００８】
米国特許出願公開第２００２／００００１０１号明細書はモリブデンパイプからなる開口部を備えた循環炉を含む、ガラスを溶融するための装置を教示している。
【０００９】
国際公開第２００４／０５２０５４号はガラス中に浸漬しており、そしてクラウンによってのみ保持されているバリアを含む、電極を備えた炉を教示している。このバリアは取り外し可能でない。
【００１０】
米国特許第２，５５９，６８３号明細書は精製ゾーンに配置された取り外し可能なバリアを教示している。バリアは浮遊している非溶融出発材料を炉内に保持するだけの役割を担う。精製ゾーンは炉と同じ深さである。
【００１１】
英国特許第７１４ ２９２号明細書は溶融ゾーン及び精製ゾーンの炉の２つのゾーンを分離するバリアを教示している。ガラスはバリアの両側で加熱され、そしてガラスのホットスポットはバリアの下流面に向かい合っている。バリアは浮遊している非溶融出発材料を炉内に保持するだけの役割を担う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】米国特許第６，３１４，７６０号明細書
【特許文献２】米国特許第３，９１２，４８８号明細書
【特許文献３】国際公開第２０１３／０９８５０４号
【特許文献４】米国特許出願公開第２００２／００００１０１号明細書
【特許文献５】国際公開第２００４／０５２０５４号
【特許文献６】米国特許第２，５５９，６８３号明細書
【特許文献７】英国特許第７１４ ２９２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、第一に、ガラス化可能な材料の集合体と接触する電極を備えた炉を含むガラスを溶融させるための装置であって、前記炉は溶融ガラスのためのフィーダーチャンネルに接続された側方開口部、炉内でガラス中に浸漬している取り外し可能なバリアを含む。そのチャンネルにおいて、そしてバリア下の通路からすでに、ガラスは好ましくは押し出し流れ（ｐｌｕｇ  ｆｌｏｗ）であり、戻り対流（ｒｅｔｕｒｎ  ｃｏｎｖｅｃｔｉｏｎ  ｃｕｒｒｅｎｔ）がない。チャンネルは、戻り流れ（ｒｅｔｕｒｎ  ｃｕｒｒｅｎｔ）を防止するために十分に浅い。バリアはガラス中に十分深く浸漬しており、それにより、バリアの下を通過したガラスは炉に向かう戻り流れに参加しない。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明によると、バリアは炉内で開口部に近く、開口部の前又は開口部にあり、この場合には、炉の直ぐ出口にある。バリアを除いた炉内で内接していることができる、下流の最も遠くにある最も大きな水平円を考えると、バリアの上流側の面を通る垂直平面は、この円に接触している。この円は、チャンネルの底部の最も高い面を通る水平面として取られる。バリアはこの円を取り込む際に考慮しておらず、そのため、表現「バリアを除く」としている。特に、バリアは好ましくは炉内にあり、そして開口部の前にあり、開口部の両側で炉の側壁に対して支持されている。バリアは、それから、炉の開口部よりも幅が広い。開口部の両側にある耐火材は「ジャム（ｊａｍｂ）」と記載されることができ、そしてバリアの下流面のための良好なサポートを構成する。バリアの上流側の面が垂直でなく、垂直に対して若干傾斜しているならば、実現されるべき本発明によるバリアの位置に関する条件のためには、バリアの上流側の面を通り、そして上記に規定された円と接触する少なくとも１つの垂直面が存在することで十分である。バリアが炉内にあっても又は、チャンネルの入口にあっても、バリアが、耐火性側壁、特に炉の側壁又はチャンネルの側壁と接触していることが好ましく、それによりチャンネルを通過するガラスは、バリアの下を通過させられ、そして側方を通過することができない。これは、有利には、非溶融出発材料のチャンネルへの通過を防止する。既に述べたとおり、バリアは有利には炉内にある。
【００１５】
本発明に係るバリアの場所はそれが電極の近傍にあることの結果として、バリアはチャンネル内よりも高温領域にあり、そして炉内での溶融ガラスの対流運動があるので、バリア上での非溶融ガラスの堆積を防止するのに理想的である。本発明による取り外し可能なバリアの使用により、ストップアンドゴーのモードで操作が可能であり、すなわち装置をシャットダウンし、そして操作に戻すために耐火材を破壊する必要なく、再始動することが可能である。バリアが溶融領域にあることで、電極と、バリアを含む炉の壁との間に対流再循環を発生させることができる。モデリングは、バリアがチャンネル中にあり遠すぎる場合には、対流再循環が不十分であることを示した。
【００１６】
チャンネルを介したガラスのキャストのために使用される炉の開口部は側方にあり、これは炉の側壁にあることを意味し、側壁は概して垂直である。
【００１７】
バリアはスチールから製造されることができ、そして空気又は水などの流体により冷却される。バリアはモリブデン、耐火性金属の合金、セラミック、白金、白金によりコーティングされたセラミック若しくは耐火材、白金によりコーティングされた耐火性金属の合金又は白金によりコーティングされたモリブデンからも製造されうる。これらの材料を用いると、冷却されなくてもよく、又は空気若しくは水などの冷却流体の内部流により冷却されてもよいことが理解される。
【００１８】
バリアは浮遊している非溶融原材料を炉内に保持する。バリアは少なくとも垂直方向に取り外し可能である。垂直方向に移動可能にする機能は、その高さを調節することを可能にする。一般に、バリアは、原材料のクラストの底部からの高さｈ１でガラス中に浸漬され、ｈ１は好ましくは少なくとも１５０ｍｍである。原材料クラストは、一般に、厚さが８０〜３５０ｍｍである。バリアの下のガラスの高さｈ２は好ましくは少なくとも１００ｍｍである。好ましくは、バリアの下のガラスの高さｈ２は原材料のクラストの下の溶融ガラスと接触しているバリアの高さｈ１よりも小さい。バリアのこの位置により、炉内での溶融ガラスの滞留時間の増加がもたらされ、そのことは溶融ガラスと混合された非溶融粒子の低減、実際にさらには消失にとって好ましい。バリアは、有利には、側方方向に取り外し可能であり、それにより接触している炉の側壁からのその脱離が容易になる。側方方向に移動することができる機能は、炉の側壁からのその取り外しを可能にする。開口部の両側にある炉の側壁に対して支持されている炉内のバリアの位置は、側方移動性を可能にする。
【００１９】
上面から見ると、炉は多角形を有することができ、特に、正方形又は矩形であることができ、又は円形であることができる。炉の底部は平らであることができ、又は、傾斜表面を含むことができる。底部の傾斜表面は、溶融開始時に底部の最も低い点に向けて溶融ガラスフォーマーを輸送することを可能にする。このことは、熱を蓄積するホットスポットを形成するために炉の充填の開始時に少量の溶融ガラスフォーマーを回収するのに有利だからである。これにより、充填の開始時に、炉の操作を開始するのをより速く進行させることができる。傾斜表面は、反転コーンの表面であることができ、その頂点は炉の底部の最も低い点である。それはまた、傾斜平面であってよく、炉の筒形壁とその交差は曲線を構成し、それは底部の最も低い点を示す。他の形態も可能である。好ましくは、電極は原材料が導入される場所の近くにある。このため、原材料が数か所で連続的に導入される場合には、有利には、原材料の導入の場所に追従するようにして、電極を移動させることができる。
【００２０】
炉の内部は耐火材を備え、その耐火材は底部及び側壁の両方でガラス化可能な材料と接触する。側壁は、一般に、周囲空気と接触している外部金属ケーシングを含む。この金属ケーシングは、一般に、２つのパーティションを含み、その間で、冷却水などの冷却流体を循環する。
【００２１】
電極はガラス化可能な材料と接触し、それによりジュール効果でそれを加熱する。電極は底部を通してガラスに到達することができる、又はトップを介して浸漬されることができる。これらの電極は、一般に、ガラス化可能な材料と接触しているモリブデン製の部品を含む。トップを介してガラス中に浸漬されている電極の場合には、電極はさらにスチール製の部品を含むことができ、その部品はガラス化可能な材料の上方で、ガラスと接触せず、電圧に接続されている。トップを介した電極の導入は電極が底部を通された形態に対して幾つかの利点を示す。特に、底部を通した通過は電極ブロックの調製を要求し、その電極ブロックは電極と底部の間の接続を形成し、そのブロックは底部も金属ケーシングにより冷却されるために調製上問題となる。電極の数は炉のサイズ及び引出し量の関数として調節される。
【００２２】
炉は、カレットを含むガラス化可能な材料を導入する手段を備える。これらのガラス化可能な材料は、一般に、粉末の形態であり、実際、さらには顆粒の形態であり、一般には、直径が１０ｍｍ以下であり、それはガラスフォーマーの９０質量％を超える量が粒子からなり、各粒子の２つの最も遠い点が１０ｍｍ未満であることを意味する。ガラス化可能な材料は炉の全内側表面にわたって均一に分布されており、それにより、溶融材料を覆っているクラストを形成する。ガラス化可能な材料を導入するための手段として、バッチ式チャージャーを使用することができ、そのバッチ式チャージャーはトップを介して炉にフィードする。ガラス化可能な材料は炉の全内側表面にわたって均一にイジェクトされる。まだ溶融していないガラス化可能な材料は溶融したガラス化可能な材料の上方で表面にてクラストを形成している。このクラストはトップを介した熱損失を制限する熱シールドを形成している。炉は、一般に、ガラス化可能な材料を撹拌するための手段を備えていないが（メカニカルスターラ又は浸漬バーナーなし）、バブラータイプのものは可能である。
【００２３】
炉の雰囲気と接触している炉内のガラス表面は、一般に１〜３０ ｍ２である。操作時に、ガラス化可能な材料（溶融＋非溶融）の深さは、一般に２００〜１０００ｍｍであり、好ましくは３００〜８００ｍｍであり、実際には、さらに４００〜６００ｍｍである。装置の操作時の引出し量は、一般に、５〜１００トン／日である。
【００２４】
フィーダーチャンネルは、その底部で少なくとも１つのオリフィスを含むことができる。同時にフィードされる変形装置、特に繊維化装置の数に応じて２若しくは３個又はそれより多くのオリフィスを含むことができる。このオリフィスを通って落ちる溶融したガラス化可能な材料のスレッドは、次に繊維化機械に送られることができる。チャンネル中のガラス流は層流である。
【００２５】
繊維への変形は「内部遠心」装置により行うことができる。内部遠心法の原理はそれ自体当業者によく知られている。概要として、本方法は溶融無機材料のスレッドを繊維化ディッシュとしても知られるスピナー中に導入し、高速で回転し、その周囲で非常に多数のオリフィスに通され、溶融材料を遠心力の影響下にフィラメントの形態でイジェクトすることからなる。これらのフィラメントを、その後、高温及び高速での環状引張流の作用に付し、スピナーの壁に接近し、その流れはフィラメントを薄くし、そして繊維に変形させる。形成された繊維は、このガス引張流とともに受け入れ装置へと同伴され、その装置は気体に対して透過性であるベルトからなる。この既知の方法は多くの改良の主題を形成し、その改良としては、特に欧州特許出願公開第０１８９５３４号、欧州特許出願公開第０ ５１９７９７号及び欧州特許出願公開第１０８７９１２号に教示されているものが挙げられる。
【００２６】
本発明に係る装置はすべてのタイプのガラスの溶融に適する。
【００２７】
本発明に係る装置は１つ又は他の文書である国際公開第９９／５７０７３号、国際公開第９９／５６５２５号、国際公開第００／１７１１７号、国際公開第２００５／０３３０３２号及び国際公開第２００６／１０３３７６号に記載された組成物を用いた繊維のためにガラスを溶融するために特に使用されうる。理想的な繊維化温度は溶融材料の組成による。
【００２８】
一般に、目標は粘度を２５Ｐａ.ｓ〜１２０Ｐａ.ｓとすることである。
【００２９】
このように、本発明は本発明に係る装置によりガラス化可能な材料を溶融することを含むガラスの調製方法にも関する。この方法によると、装置のチャンネルはグラスウール繊維化装置にフィードすることができる。
【００３０】
最終のガラスは
ＳｉＯ２：３５〜８０質量％、
Ａｌ２Ｏ３：０〜３０質量％、
ＣａＯ＋ＭｇＯ：５〜３５質量％、
Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ：０〜２０％質量％、
を含む組成を有し（組成物Ａ）、
一般に、ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３は５０〜８０質量％の範囲内にあり、そしてＮａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋Ｂ２Ｏ３は５〜３０質量％の範囲内にあることが理解される。
【００３１】
導入されるガラス化可能な材料は、グラスウールの組成に対応することができ（組成物Ｂ）、そして、
ＳｉＯ２：５０〜７５質量％、
Ａｌ２Ｏ３：０〜８質量％、
ＣａＯ＋ＭｇＯ：５〜２０質量％、
酸化鉄：０〜３質量％、
Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ：１２〜２０質量％、
Ｂ２Ｏ３：２〜１０質量％
を含むことができる。
【００３２】
導入されるガラス化可能な材料はまた、アルミニウムリッチのグラスウールの組成に対応することができ（組成物Ｃ）、そして、
ＳｉＯ２：３５〜５０質量％、
Ａｌ２Ｏ３：１０〜３０質量％、
ＣａＯ＋ＭｇＯ：１２〜３５質量％、
酸化鉄：２〜１０質量％、
Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ：０〜２０質量％
を含むことができる。
【００３３】
炉内のガラスは、一般に、温度が１２００℃を超える。さらに、一般に、それは温度が１７００℃未満である。ガラスがすぐ上で示されたようにアルミニウムリッチのグラスウールの組成（組成物Ｃ）であるならば、炉内でのその温度は一般に１３５０〜１７００℃である。もしガラスが従来のグラスウールの組成（組成物Ｂ）であるならば、炉内でのその温度は一般に１２００〜１４２０℃である。本発明に係る装置において、ガラスの最も高い温度は炉内にあり、決してバリアの後ろ側ではない。ガラスの最も熱い点は、このように、バリアの上流側の面に向かい合った炉内である。これは、本発明に係る装置は、バリアの後ろに精製ゾーンを提供する必要性なしに、ガラスを溶融するのに十分に効率的であるからである。
【００３４】
温度は、有利には、バリアの上流側の面から１ｃｍでのガラスのポアズでの粘度ηが
ｌｏｇ１０η＜２
となるように、十分に高い。この比較的に高い温度により、ガラスを流動化させることが可能であり、それで、炉の出口での強い対流性流れの確立が可能になる。バリアの上流側の面の配置と組み合わせて、まさに対流性流れにある強い流れはバリアの上流側の面上への凝固ガラスの形成を防止し、このため、製造の間の制御されない、所望されない粒子の解放を無くす。この粘度はバリアの上流側の面から炉の内部に向けて１ｃｍの距離で、バリアの幅の中央で、そしてガラスと接触しているバリアの深さの中間の高さでのものと考えられる。
【００３５】
ガラスフォーマーがより多くのＩＲ線を吸収するほど、熱移動が制限され、そしてより有意な熱勾配が、底部から、溶融したガラスフォーマーの上方で浮遊している原材料のクラストまでで観察される。３質量％以下の酸化鉄では、ガラスは赤外線をほとんど吸収せず、ガラスの温度は炉内で実質的に均一であると考えられる。本発明は低い酸化鉄含有分を有するこのタイプのガラスの融解に特に適する。この場合には、炉内でのガラスの温度は、一般に１２００〜１４００℃である。
【００３６】
フィーディングチャンネルは、ガラスウールの繊維化のための装置、又は、小さい又は大きいボトルなどの中空ガラスの製造のための装置にフィードすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】図１は上面図で、本発明に係る装置を表す。
【図２】図２は側面図で、図１の装置と同一の装置を表す。
【図３】図３はバリアがａ）においてチャンネル内にあるか又はｂ）において炉内にあるかによる温度の分布の比較を表す。
【図４】図４は斜視図で、ＷＯ２０１３/０９８５０４による炉を表す。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
図面はスケール通りでない。
【００３９】
図１は上面図で、本発明に係る装置を表す。それは炉１を含み、その側壁２は上方から見て矩形を形成する。炉は側方開口部３を含む。モリブデン電極４はトップを介してガラス化可能な材料中に浸漬し、それをジュール効果により加熱する。この開口部はフィードチャンネル５に接続される。炉１内に配置されたバリア６はトップを介してガラス中に浸漬する。このバリアは開口部の幅よりも大きい幅を有し、そして壁のジャム７及び７′で支持されている。チャンネルの始めの位置にある上昇段差８は、炉からチャンネルに移動する際に、ガラス高さを低くする。この段差は、バリアの後ろの距離ｄ１に位置しており、ｄ１は好ましくは２５０ｍｍより大きい。炉の最も下流にあり、そしてバリアを除いて、上方から見られる炉内に内接している最も大きい円９は破線で表されている。この仮想円は側壁に接し、かつ開口部の両側で２つのジャムに接している。というのは、この円の配置に関して、バリアは考慮されないからである。バリアの上流側の面１０は、円９の内側にある。バリアの上流側の面１０を通る垂直面Ｖは実際にこの円９と接触している。というのは、２つの場所で交差するからである。バリアは炉内にあり、そして開口部３の両側で炉の側壁上にある。
【００４０】
図２は、側面図で、図１の装置と同一の装置を表す。図１と共用している参照符号は同一の構成要素又は特徴部を表す。炉１において、まだ溶融していない原材料のクラスト２０は、ガラス２１のレベルの上方を浮遊している。バリアは原材料のクラストの底部からの深さｈ１でガラス中に浸漬している。バリアの下のガラスの高さはｈ２である。チャンネル中のガラスの高さｈ３は、炉内の溶融ガラスの高さｈ１＋ｈ２よりも小さい。図１の円９は、チャンネル５の底部の最も高い面の高さにあり、すなわち図２の水平面Ｈにある。
【００４１】
図３は、バリアがａ）においてチャンネル内にあるか、又はｂ）において炉内にあるかによる、温度の分布の比較を表す。これらの形態ａ）及びｂ）において、炉の側方開口部は図３ｂ）により配置されたバリアの下流面のレベルにある。炉の中央に向いている（図中左に向いている）バリアの面は、ａ）の場合よりもｂ）の場合のほうが熱いことが特に理解される。これらの測定では、ガラス表面積が２．５ｍ２であり、引出し量６．２トン／日で操作する炉を使用した。ガラスは６５．７％のＳｉＯ２、１７．１％のＮａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ、４．５％のＢ２Ｏ３、２．０５％のＡｌ２Ｏ３、８％のＣａＯ及び２．５％のＭｇＯを含む。底部の温度は１３５０℃であった。
【００４２】
図４は斜視図にて、国際公開第２０１３／０９８５０４号による炉を示す。バリアの位置を示すために、一般的構成のみを示す。炉４０は円形であり、垂直方向に取り外し可能なバリア４１はチャンネル４２中にあり、それにより、炉内の最も下流にある、内接されうる最も大きい水平円はバリアに接触することができない。この最も大きい円はさらに、炉の円形の内壁に対応する。この構成によると、バリアはかなり低温の領域にあり、そしてバリアは側方に取り外すことができない。結果として、バリアはチャンネル内でブロックされ、取り出すことが非常に困難であることになりうる。
本発明の実施態様としては、以下の態様を挙げることができる：
《態様１》
ガラス化可能な材料の集合体と接触する電極（４）を備えた炉（１）を含む、ガラスを溶融させるための装置であって、前記炉は、溶融ガラス（２１）用のフィーダーチャンネル（５）に接続された側方開口部（３）、開口部（３）において又は開口部（３）の前でガラス中に浸漬する取り外し可能なバリア（６）を含み、それにより前記バリア（６）の上流側の面を通る垂直平面（Ｖ）は、バリアを除く炉内で最も下流に内接していることができる最も大きな水平円（９）に接触しており、前記最も大きい円は、前記チャンネルの底部の最も高い面（Ｈ）の高さにある、装置。
《態様２》
前記バリア（６）は、前記炉の側方開口部（３）よりも幅が広いことを特徴とする、態様１に記載の装置。
《態様３》
前記バリア（６）は、前記炉内にあり、前記開口部（３）の両側にある前記炉の側壁（７，７’）に対して支持されていることを特徴とする、態様１又は２に記載の装置。
《態様４》
前記バリア（６）は、垂直方向に取り外し可能であることを特徴とする、態様１から３のいずれか一項に記載の装置。
《態様５》
前記バリア（６）は、側方方向に取り外し可能であることを特徴とする、先行の態様１〜４のいずれか一項に記載の装置。
《態様６》
前記バリア（６）は、前記炉の側壁（７，７’）又は前記チャンネルの側壁（７，７’）に接触しており、前記溶融ガラスが、前記バリア（６）の側方を通過できずに前記バリア（６）の下を通過することを特徴とする、態様１〜５のいずれか一項に記載の装置。
《態様７》
前記バリア（６）の下の通路からのガラスは、押出し流れであることを特徴とする、態様１〜６のいずれか一項に記載の装置。
《態様８》
前記電極は、トップを介してガラス（２１）中に浸漬されていることを特徴とする、態様１〜７のいずれか一項に記載の装置。
《態様９》
前記バリア（６）は、前記炉の側方開口部（３）よりも幅が広く、かつ前記炉の中にあり、前記開口部（３）の両側にある前記炉の側壁（７，７’)に対して支持されており、そして側方に移動可能であることを特徴とする、態様１、７又は８に記載の装置。
《態様１０》
態様１〜９のいずれか一項に記載の装置によってガラス化可能な材料を溶融させることを含む、ガラスの調製方法。
《態様１１》
前記チャンネル（５）が、グラスウール繊維化装置にフィードすることを特徴とする、態様１０に記載の方法。
《態様１２》
前記ガラスが：
ＳｉＯ２：３５〜８０質量％、
Ａｌ２Ｏ３：０〜３０質量％、
ＣａＯ＋ＭｇＯ：５〜３５質量％、
Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ：０〜２０質量％
を含むことを特徴とする、態様１０又は１１に記載の方法。
《態様１３》
ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３は５０〜８０質量％の範囲内にあり、かつＮａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋Ｂ２Ｏ３は５〜３０質量％の範囲内にあることを特徴とする、態様１０〜１２のいずれか一項に記載の方法。
《態様１４》
前記ガラスが、下記の成分：
ＳｉＯ２：５０〜７５質量％、
Ａｌ２Ｏ３：０〜８質量％、
ＣａＯ＋ＭｇＯ：５〜２０質量％、
酸化鉄：０〜３質量％、
Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ：１２〜２０質量％、
Ｂ２Ｏ３：  ２〜１０質量％、
を含むことを特徴とする、態様１０〜１３のいずれか一項に記載の方法。
《態様１５》
前記ガラスが、下記の成分：
ＳｉＯ２：３５〜５０質量％、
Ａｌ２Ｏ３：１０〜３０質量％、
ＣａＯ＋ＭｇＯ：１２〜３５質量％、
酸化鉄：２〜１０質量％、
Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ：０〜２０質量％、
を含むことを特徴とする、態様１０に記載の方法。
《態様１６》
前記ガラスの温度は、前記バリアの上流側の面から１ｃｍにおけるガラスのポアズ単位での粘度ηが、
Ｌｏｇ１０η＜２
となるように十分に高いことを特徴とする、態様１０〜１５のいずれか一項に記載の方法。
《態様１７》
前記炉中のガラスの温度は、１２００〜１７００℃であることを特徴とする、態様１０〜１６のいずれか一項に記載の方法。
《態様１８》
前記ガラスの最高温度は、バリアの上流側の面に向かい合った炉内の位置にあることを特徴とする、態様１０〜１７のいずれか一項に記載の方法。
《態様１９》
引出し量は、５〜１００トン／日であることを特徴とする、態様１０〜１８のいずれか一項に記載の方法。
《態様２０》
前記バリア（６）の下のガラスの高さ（ｈ２）は、原材料のクラスト（２０）の下で溶融ガラスと接触している前記バリアの高さ（ｈ１）よりも小さいことを特徴とする、態様１０〜１９のいずれか一項に記載の方法。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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