(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融段階と、
純化段階(Lauterstufe)と、
均質化(Homogenisier)およびコンディショニング段階と、
を有し、
均質化およびコンディショニング段階の前に、溶融物が１７００℃を越える温度に加熱され、
純化段階における温度が１８００℃と２４００℃の間にあり、
溶融物内に少なくとも０．５重量％の割合を有する高い電子価段階を持つ多価のイオンが存在することを特徴とするガラス溶融物を形成する方法。
【請求項２】
均質化およびコンディショニング段階の前の加熱段階において、温度が２４００℃より高いことを特徴とする請求項１に記載のガラス溶融物を形成する方法。
【請求項３】
前記多価イオンがバナジウム、セリウム、亜鉛、スズ、チタン、鉄、モリブデン、ユーロピウム、マンガン及びニッケルからなる群から選択される一つ以上のイオンを含むことを特徴とする請求項１又は２に記載のガラス溶融物を形成する方法。
【請求項４】
溶融物は、高周波によって加熱され、かつ冷却されるスカル坩堝内にあることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のガラス溶融物を形成する方法。
【請求項５】
前記ガラス溶融物が、前記均質化およびコンディショニング段階において白金および白金合金の１つから作られた坩堝内に収容されることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のガラス溶融物を形成する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、ガラスを溶融し、純化しかつ均質化する方法に関する。その場合に、ケイ酸塩およびフリットのような原料が、まず槽内あるいは坩堝内で溶融される。溶融する場合に、スカル原理(Skull-Prinzip)が使用されることがだんだんと増えている。その場合に誘導コイルによって高周波エネルギが坩堝の内容物に結合される。ガラス溶融物は、その後純化容器へ移動される。その場合にもまたスカル原理が使用される。そして純化されたガラス溶融物は、均質化容器内へ達する。ＷＯ９８／１８７３１およびＷＯ９８／０３４４２を参照する。
【背景技術】
【０００２】  ガラス溶融物を均質化してコンディショニングする場合に、白金からなる構成部分が使用される。これらは耐食性が高いという利点を有している。しかし、溶融物が白金部分と接触するとすぐに、酸素泡が発生することが知られている。公知のように、白金は水に触媒的な分解作用を及ぼす。白金は、水素を透過するので、白金による水素拡散が行われる可能性がある。白金構成部分の壁の外側と内側との間で水素含有量が異なる大きさである場合には、１つの同一の方向に恒常的な水素移送が行われる。ガラス溶融物内の水の分圧は、周囲分圧よりも高いので、白金構成部分の内壁において酸素が分離する。溶融物内の酸素の可溶性限界を越えた場合には、気泡形成、白金におけるいわゆる酸素リボイルが生じる。【０００３】  すでに、上述したリボイルを対抗手段によって抑圧することが試みられている。すなわち、白金容器の外壁にコントロールされた水雰囲気を設けた。また、溶融物自体内に適当な条件を形成し、たとえば溶融物の含水量を定められたように調節し、同時に溶融物をオキシ−燃料加熱にさらす試みがなされた。しかしこれらの手段は、装置的に複雑であって、従って高価である。含水量を調節する問題は、さらに、含水量の変化に伴って製品特性が変化されるという欠点を有し、それは望ましくない。
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  本発明の課題は、ガラスを溶融し、純化しかつ均質化する方法を、白金からなる構成部分を使用する場合でも上述した酸素リボイルが防止されるように、構成することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明のガラス溶融物を形成する方法は、溶融段階と、
純化段階(Lauterstufe)と、
均質化(Homogenisier)およびコンディショニング段階と、
を有し、
均質化およびコンディショニング段階の前に、溶融物が１７００℃を越える温度に加熱され、
純化段階における温度が１８００℃と２４００℃の間にあり、
溶融物内に少なくとも０．５重量％の割合を有する高い電子価段階を持つ多価のイオンが存在することを特徴とする。
【発明を実施するための形態】
【０００６】  発明者は、次のことを認識した。すなわち、
ガラス溶融物の酸素リボイル傾向は、溶融物が均質化ステーションへの途上で所定の最低温度まで高められた場合、およびさらに溶融物内に多価のイオンが存在する場合には、減少する。イオンは、たとえばバナジウム、セリウム、亜鉛、スズ、チタン、鉄、モリブデンまたはユーロピウムの形状で存在することができる。溶融物の温度は、１７００℃よりも高く、好ましくは２４００℃よりも高くあるべきである。
【０００７】  発明者は、詳細には次のことを認識した。すなわち、イオンは、上述した高い溶融温度ないしは純化温度においては還元される。すなわちたとえばＶ5+は、約２２００℃の温度においてはＶ3+へ移行する。Ｔｉ3+は、Ｔｉ2+に還元される。均質化プロセスおよびコンディショニングプロセスにおける温度が低くなることは、欠点とはならない。その場合には多価のイオンのより高い原子価段階が、安定的に維持される。より高い原子価段階を達成するために、イオンは酸素を必要とし、その酸素は最初は純化された溶融物内には通常は存在しない。溶融物が白金構成部分と接触した場合に、水分解が行われると、酸素が発生される。しかしこの酸素はリボイル気泡形成をもたらさない。むしろ酸素は、還元された状態で存在する多価のイオンによって緩衝される。
【０００８】  本発明に基づく方法の大きな利点は、酸化砒素または酸化アンチモンのような有毒の純化剤の供給が必要とされないことにある。これは一方でコストを低下させ、他方では既知のリスクを減少させる。
【実施例】
【０００９】  本発明を、図面を用いて説明する。【００１０】  図１に示す装置は、溶融槽(Schmelzwannene)１、純化坩堝(Lautertiegel)３および均質化してコンディショニングする坩堝(Tiegel)５を有している。【００１１】  溶融槽１内で得られた溶融物(Schmelze)１．１は、オーバーフロー通路(Uberstromkanal)２を介して純化坩堝３へ流れる。この純化坩堝は、スカル原理に従って構成されており、高周波誘導コイル(Hochfrequenz-Induktionsspule)３．１を有している。溶融物は、純化後に純化坩堝３から沈静区間４を介して白金坩堝(Platintiegel)５へ達する。白金坩堝５には、ここには図示されていない白金攪拌器と、さらに同様に図示されていない、抵抗加熱される白金パイプが設けられている。【００１２】  ガラス溶融物には、たとえば酸化砒素または酸化アンチモンのような、有害な純化剤は添加されなかった。その代わりに溶融物１．１は、チタン、鉄、バナジウム、亜鉛またはスズのような、多価のイオンを有している。この多価のイオンの還元は、純化坩堝３内で行われる。【００１３】  純化坩堝３内の温度は、１８００℃と２４００℃の間である。それに対して白金坩堝５内の温度は、約１４００℃から１６００℃である。重要なのは、溶融物が溶融槽１から白金坩堝５への途上のいずれかの個所で、上述した１８００℃から２４００℃以上の温度領域に加熱されたことである。白金坩堝内の温度の低下は、有害ではない。【００１４】  すでに述べたように、従来の溶融物温度においては、白金構成物において酸素リボイルが行われる。それがリボイルであることの証明は、外側空間の水の気化によって証明することができる（図２を参照）。すなわち白金構成物に外部から水を吹き付けると、リボイルが抑圧されて、気泡形成が減少される。【００１５】  本発明に従って、水の気化の代わりに１８００℃の純化温度が選択された場合には、−鉄が存在する場合には−リボイルの減少が生じた。減少は、鉄の還元に基づく。その場合に鉄は、約４０ｐｐｍのごく微量しか存在していない。その場合には鉄イオンの緩衝作用は、比較的わずかである。【００１６】  まだ比較的高い純化温度の影響は、図３から明らかである。２１００℃を越える純化温度へ移行し、かつ溶融物内に適当な量の亜鉛とチタンのような多価のイオンが存在する場合には、外側空間の水の気化を省くことができる。その場合にはイオンは、白金における酸素形成に対する緩衝として作用する（図３を参照）。【００１７】  その場合に上述した物質は溶融物内に、パーセント領域にある量で存在しなければならない。
【発明の効果】
【００１８】  本発明のガラス溶融物を形成する方法によれば、ガラスを溶融し、純化しかつ均質化する方法を、白金からなる構成部分を使用する場合でも上述した酸素リボイルが防止されるように、構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  ガラスを溶融して、溶融物を純化し、均質化しかつコンディショニングする装置を示している。
【図２】  水の気化がＯ2−リボイルと体積泡に与える影響を説明する棒グラフである。
【図３】  リボイルと純化温度の関係を説明する棒グラフである。
【符号の説明】  １  溶融槽
１．１  溶融物
２  オーバーフロー通路
３  純化坩堝
３．１  高周波誘導コイル
４  沈静区間
５  白金坩堝
【図１】
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【図２】
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【図３】
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