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公開番号2025067526
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-24
出願番号2023177584
出願日2023-10-13
発明の名称ガラス物品の製造方法及びガラス溶融炉
出願人日本電気硝子株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類C03B 5/235 20060101AFI20250417BHJP(ガラス;鉱物またはスラグウール)
要約【課題】溶融工程で発生する排ガス中に含まれるCO₂を低減しつつ、バーナーにより広範囲に及ぶ火炎を形成してガラス原料を効率よく加熱溶融する。
【解決手段】ガラス物品の製造方法は、加熱装置4を用いてガラス原料Grを加熱溶融して溶融ガラスGmを生成する溶融工程を備える。加熱装置4のバーナー6は、水素ガスa及び炭化水素ガスbの少なくとも一方を含む燃料ガスdを噴射する燃料ガス噴射口11aaと、支燃ガスcを噴射する支燃ガス噴射口12aaとを備える。燃料ガス噴射口11aaにおける燃料ガスdの流速をV1[m/s]、支燃ガス噴射口12aaにおける支燃ガスcの流速をV2[m/s]、燃料ガスdの全発生熱量[W]に占める炭化水素ガスbの発生熱量[W]の割合をp(pは0～1)とした場合に、流速比V1/V2は、8-6p≦V1/V2≦24-18pなる関係を満足する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
加熱装置を用いて、ガラス原料を加熱溶融して溶融ガラスを生成する溶融工程を備えるガラス物品の製造方法であって、
前記加熱装置は、
火炎を形成するバーナーと、
前記バーナーに水素ガスを供給する水素ガス供給装置と、
前記バーナーに炭化水素ガスを供給する炭化水素ガス供給装置と、
前記バーナーに支燃ガスを供給する支燃ガス供給装置とを備え、
前記バーナーは、前記水素ガス及び前記炭化水素ガスの少なくとも一方を含む燃料ガスを噴射する燃料ガス噴射口と、前記支燃ガスを噴射する支燃ガス噴射口とを備え、
前記燃料ガス噴射口における前記燃料ガスの流速をＶ１［ｍ／ｓ］、前記支燃ガス噴射口における前記支燃ガスの流速をＶ２［ｍ／ｓ］、前記燃料ガスの全発生熱量［Ｗ］に占める前記炭化水素ガスの発生熱量［Ｗ］の割合をｐとした場合に、流速比Ｖ１／Ｖ２は、
８－６ｐ≦Ｖ１／Ｖ２≦２４－１８ｐ
なる関係を満足することを特徴とするガラス物品の製造方法。
続きを表示（約 670 文字）【請求項２】
前記燃料ガス噴射口の断面積をＳ１、前記支燃ガス噴射口の断面積をＳ２とした場合に、
断面積比Ｓ２／Ｓ１が、４～１２である請求項１に記載のガラス物品の製造方法。
【請求項３】
前記燃料ガス噴射口が、扁平形状である請求項１又は２に記載のガラス物品の製造方法。
【請求項４】
前記支燃ガス噴射口が、前記燃料ガス噴射口を囲繞する請求項１又は２に記載のガラス物品の製造方法。
【請求項５】
前記支燃ガスが、酸素ガスである請求項１又は２に記載のガラス物品の製造方法。
【請求項６】
前記炭化水素ガスが、天然ガスである請求項１又は２に記載のガラス物品の製造方法。
【請求項７】
加熱装置を用いて、ガラス原料を加熱溶融して溶融ガラスを生成するガラス溶融炉であって、
前記加熱装置は、
火炎を形成するバーナーと、
前記バーナーに水素ガスを供給する水素ガス供給装置と、
前記バーナーに炭化水素ガスを供給する炭化水素ガス供給装置と、
前記バーナーに支燃ガスを供給する支燃ガス供給装置とを備え、
前記バーナーは、前記水素ガス及び前記炭化水素ガスの少なくとも一方を含む燃料ガスを噴射する燃料ガス噴射口と、前記支燃ガスを噴射する支燃ガス噴射口とを備え、
前記燃料ガス噴射口の断面積をＳ１、前記支燃ガス噴射口の断面積をＳ２とした場合に、
断面積比Ｓ２／Ｓ１が、４～１２であることを特徴とするガラス溶融炉。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス物品の製造方法及びガラス溶融炉に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
ガラス物品の製造工程は、ガラス溶融炉内でガラス原料を加熱して溶融する溶融工程を含む。溶融工程では、燃料ガスを燃焼させて火炎を形成するバーナーを用いて、ガラス溶融炉内でガラス原料を加熱溶融する方法が広く用いられている（例えば特許文献１）。燃料ガスとしては、天然ガスなどの炭化水素ガスが使用されるのが一般的である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
国際公開第２０１１／１３６０８６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
バーナーに供給される燃料ガスとして、炭化水素ガスを用いた場合、溶融工程で発生する排ガスに含まれるＣＯ
２
が多くなる。その結果、環境負荷が大きくなるという問題がある。したがって、排ガスに含まれるＣＯ
２
を低減するために、炭化水素ガスの使用量を低減することが要求されている。
【０００５】
そこで、バーナーに供給される燃料ガスとして、炭化水素ガスの一部又は全部を水素ガスに置き換えることが考えられる。このようにすれば、排ガスに含まれるＣＯ
２
を低減できる。
【０００６】
しかしながら、この場合、燃料ガスに占める炭化水素ガスと水素ガスとの混合率によって、バーナーの火炎の形成範囲が大きく変動するおそれがある。そして、火炎の形成範囲が小さくなりすぎると、溶融工程において、ガラス原料を効率よく加熱できなくなるという問題が生じる。
【０００７】
本発明は、溶融工程で発生する排ガス中に含まれるＣＯ
２
を低減しつつ、バーナーにより広範囲に及ぶ火炎を形成してガラス原料を効率よく加熱溶融することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）上記の課題を解決するために創案された本発明は、加熱装置を用いて、ガラス原料を加熱溶融して溶融ガラスを生成する溶融工程を備えるガラス物品の製造方法であって、加熱装置は、火炎を形成するバーナーと、バーナーに水素ガスを供給する水素ガス供給装置と、バーナーに炭化水素ガスを供給する炭化水素ガス供給装置と、バーナーに支燃ガスを供給する支燃ガス供給装置とを備え、バーナーは、水素ガス及び炭化水素ガスの少なくとも一方を含む燃料ガスを噴射する燃料ガス噴射口と、支燃ガスを噴射する支燃ガス噴射口とを備え、燃料ガス噴射口における燃料ガスの流速をＶ１［ｍ／ｓ］、支燃ガス噴射口における支燃ガスの流速をＶ２［ｍ／ｓ］、燃料ガスの全発生熱量［Ｗ］に占める炭化水素ガスの発生熱量［Ｗ］の割合をｐとした場合に、流速比Ｖ１／Ｖ２は、８－６ｐ≦Ｖ１／Ｖ２≦２４－１８ｐなる関係を満足することを特徴とする。
【０００９】
このようにすれば、燃料ガスが、水素ガス及び炭化水素ガスのうち、水素ガスのみを含む場合、炭化水素ガスのみを含む場合、水素ガス及び炭化水素ガスの両方を含む場合のいずれでも、燃料ガスと支燃ガスとを広範囲で効率よく反応させ、燃料ガスを広範囲で燃焼させることができる。その結果、溶融工程で発生する排ガス中に含まれるＣＯ
２
を低減しつつ、バーナーにより広範囲に及ぶ火炎を形成できる。
【００１０】
（２）上記の（１）の構成において、燃料ガス噴射口の断面積をＳ１、支燃ガス噴射口の断面積をＳ２とした場合に、断面積比Ｓ２／Ｓ１は、４～１２であることが好ましい。
（【００１１】以降は省略されています）

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