特開 2024-110657 ガラス物品の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024110657

(43)【公開日】2024-08-16

(54)【発明の名称】ガラス物品の製造方法

(51)【国際特許分類】

   C03B 5/42 20060101AFI20240808BHJP

   C03B 5/027 20060101ALI20240808BHJP

   C03B 5/43 20060101ALI20240808BHJP

【ＦＩ】

C03B5/42

C03B5/027

C03B5/43

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023015365

(22)【出願日】2023-02-03

(71)【出願人】

【識別番号】000232243

【氏名又は名称】日本電気硝子株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107423

【弁理士】

【氏名又は名称】城村 邦彦

(74)【代理人】

【識別番号】100120949

【弁理士】

【氏名又は名称】熊野 剛

(74)【代理人】

【識別番号】100129148

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 淳也

(72)【発明者】

【氏名】愛 陸朗

【テーマコード（参考）】

4G014

【Ｆターム（参考）】

4G014AD01

(57)【要約】

【課題】ガラス溶融炉の側壁の消耗状態を把握する。
【解決手段】ガラス物品の製造方法は、ガラス溶融炉１内でガラス原料Ｆを加熱溶融して溶融ガラスＧＭを生成する溶融工程Ｓ１を備える。ガラス溶融炉１は、耐火物により構成されるサイドブロック５ａを含む側壁５を備える。ガラス物品の製造方法は、サイドブロック５ａの耐火物の成分の溶出量Ｅ３ｙを求める算出工程Ｓ４と、この溶出量Ｅ３ｙに基づいてサイドブロック５ａの消耗を評価する評価工程Ｓ５と、をさらに備える。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ガラス溶融炉内で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、
前記ガラス溶融炉は、耐火物により構成されるサイドブロックを含む側壁を備え、
前記溶融工程において前記サイドブロックから溶出した前記耐火物の成分の溶出量を算出する算出工程と、
前記溶出量に基づいて前記サイドブロックの消耗を評価する評価工程と、をさらに備えることを特徴とするガラス物品の製造方法。

【請求項2】

前記サイドブロックを補修する補修工程をさらに備え、
前記補修工程は、前記評価工程の評価結果に基づいて実行される請求項１に記載のガラス物品の製造方法。

【請求項3】

前記溶融ガラスからガラス物品を成形する成形工程をさらに備え、
前記算出工程は、前記ガラス物品に対して行われた成分分析の結果に基づいて、所定期間において前記サイドブロックから溶出した前記耐火物の前記成分の合計溶出量を算出する工程を備える請求項１又は２に記載のガラス物品の製造方法。

【請求項4】

前記溶融ガラス及び／又は前記ガラス物品を回収する回収工程をさらに備え、
前記ガラス原料は、前記回収工程で回収されたガラスから得られたカレットを含み、
前記算出工程は、前記カレットを介して前記ガラス溶融炉に持ち込まれる前記耐火物の前記成分の合計持ち込み量を算出する工程と、前記合計溶出量から前記合計持ち込み量を差し引いた値を前記溶出量とする工程と、をさらに備える請求項３に記載のガラス物品の製造方法。

【請求項5】

前記評価工程では、前記溶出量と、前記溶融工程の開始前における前記サイドブロックの質量と、に基づいて前記サイドブロックの消耗を評価する請求項１又は２に記載のガラス物品の製造方法。

【請求項6】

前記補修工程は、前記溶出量Ｅと前記サイドブロックの前記質量Ｗとの比Ｅ／Ｗが百分率で１５％以上４５％以下であるときに実行される請求項５に記載のガラス物品の製造方法。

【請求項7】

前記サイドブロックは、ジルコニア系レンガからなり、
前記耐火物の前記成分は、ジルコニアである請求項１又は２に記載のガラス物品の製造方法。

【請求項8】

前記補修工程は、前記サイドブロックの外側に追加の耐火ブロックを配置する工程を備える請求項２に記載のガラス物品の製造方法。

【請求項9】

前記補修工程は、前記サイドブロックを交換する工程を備える請求項２に記載のガラス物品の製造方法。

【請求項10】

前記ガラス溶融炉は、前記ガラス原料を加熱溶融する電極を備え、
前記溶融工程は、前記電極のみによって実行される請求項１又は２に記載のガラス物品の製造方法。

【請求項11】

ガラス溶融炉内で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、
前記ガラス溶融炉は、前記ガラス原料を加熱溶融する電極と、耐火物により構成されるサイドブロックを含む側壁と、を備え、
前記溶融工程は、前記電極のみによって実行され、
前記サイドブロックを補修する補修工程をさらに備え、
前記補修工程は、前記サイドブロックを交換する工程を備えることを特徴とするガラス物品の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ガラス物品を製造する方法に関する。

【背景技術】

【0002】

周知のように、ガラス板、ガラス管、ガラス繊維等に代表されるガラス物品は、ガラス原料を溶解させて生成した溶融ガラスを所定の形状に成形することにより製造される。

【0003】

例えば特許文献１は、ガラス溶融炉内で溶融ガラスを連続生成する工程を備えたガラス物品の製造方法を開示している。この方法では、ガラス溶融炉内に貯留された溶融ガラスを電極により通電加熱しつつ、溶融ガラス上に連続供給したガラス原料を溶解させて新たな溶融ガラスを連続生成すると共に、溶融ガラスをガラス溶融炉の流出口から炉外に流出させる（同文献の請求項１参照）。

【0004】

溶融ガラスの生成に使用されるガラス溶融炉は、電極が設けられた底壁と、底壁の周囲に設けられる側壁（前壁、後壁及び一対の側壁）と、天井壁と、を有する（同文献の段落００３６及び図１、図２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】国際公開第２０２０／００４１３８号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ガラス溶融炉では、溶融ガラスの対流によって側壁及び底壁が浸食される。特に溶融ガラスによる側壁の浸食が進行すると、溶融ガラスの漏出を招くおそれがあり、定期的に点検、補修を行う必要がある。

【0007】

本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、ガラス溶融炉の側壁の消耗状態を把握することを技術的課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

（１） 本発明は上記の課題を解決するためのものであり、ガラス溶融炉内で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、前記ガラス溶融炉は、耐火物により構成されるサイドブロックを含む側壁を備え、前記溶融工程において前記サイドブロックから溶出した前記耐火物の成分の溶出量を算出する算出工程と、前記溶出量に基づいて前記サイドブロックの消耗を評価する評価工程と、をさらに備えることを特徴とする。

【0009】

かかる構成によれば、溶融工程によってガラス溶融炉の側壁のサイドブロックから溶出した耐火物の成分の溶出量を、算出工程により算出し、サイドブロックの消耗をこの溶出量に基づいて評価工程により評価することで、側壁の消耗状態を的確に把握することが可能となる。

【0010】

（２） 上記の（１）に記載のガラス物品の製造方法において、前記サイドブロックを補修する補修工程をさらに備え、前記補修工程は、前記評価工程の評価結果に基づいて実行されてもよい。

【0011】

かかる構成によれば、ガラス溶融炉の側壁からの溶融ガラスの漏出を補修工程によって確実に防止し、ガラス溶融炉の寿命を長期化することができる。

【0012】

（３） 上記の（１）又は（２）に記載のガラス物品の製造方法において、前記溶融ガラスからガラス物品を成形する成形工程をさらに備え、前記算出工程は、前記ガラス物品に対して行われた成分分析の結果に基づいて、所定期間において前記サイドブロックから溶出した前記耐火物の前記成分の合計溶出量を算出する工程を備えてもよい。

【0013】

かかる構成によれば、ガラス溶融炉における側壁の消耗状態をより的確に把握することができる。

【0014】

（４） 上記の（３）に記載のガラス物品の製造方法において、前記溶融ガラス及び／又は前記ガラス物品を回収する回収工程をさらに備え、前記ガラス原料は、前記回収工程で回収されたガラスから得られたカレットを含み、前記算出工程は、前記カレットを介して前記ガラス溶融炉に持ち込まれる前記耐火物の前記成分の合計持ち込み量を算出する工程と、前記合計溶出量から前記合計持ち込み量を差し引いた値を前記溶出量とする工程と、をさらに備えてもよい。

【0015】

かかる構成によれば、ガラス溶融炉における側壁の消耗状態をより的確に把握することができる。

【0016】

（５） 上記の（１）から（４）のいずれかに記載のガラス物品の製造方法において、前記評価工程では、前記溶出量と、前記溶融工程の開始前における前記サイドブロックの質量と、に基づいて前記サイドブロックの消耗を評価してもよい。

【0017】

かかる構成によれば、ガラス溶融炉における側壁の消耗状態をより的確に把握することができる。

【0018】

（６） 上記の（５）に記載のガラス物品の製造方法において、前記補修工程は、前記溶出量Ｅと前記サイドブロックの前記質量Ｗとの比Ｅ／Ｗが百分率で１５％以上４５％以下であるときに実行され得る。

【0019】

上記の比Ｅ／Ｗが１５％以上である場合に補修工程を行うと、補修の効果によって溶融ガラスの温度が上昇し、側壁の浸食が促進されてしまい、ガラス溶融炉の寿命が短くなるといった事態を抑制できる。一方、この比Ｅ／Ｗが４５％以下であるときに実行すれば、補修が間に合わず、側壁から溶融ガラスが漏出するといった事態を回避できる。

【0020】

（７） 上記の（１）から（６）のいずれかに記載のガラス物品の製造方法において、前記サイドブロックは、ジルコニア系レンガからなり、前記耐火物の前記成分は、ジルコニアであってもよい。かかる構成によれば、サイドブロックの浸食を低減してガラス溶融炉の長寿命化を実現できるとともに、側壁の消耗状態を的確に把握することが可能となる。

【0021】

（８） 上記の（２）に記載のガラス物品の製造方法において、前記補修工程は、前記サイドブロックの外側に追加の耐火ブロックを配置する工程を備えてもよい。かかる構成によれば、側壁からの溶融ガラスの漏出を防止するとともに、補修にかかるコストを抑制することが可能となる。

【0022】

（９） 上記の（２）に記載のガラス物品の製造方法において、前記補修工程は、前記サイドブロックを交換する工程を備えてもよい。

【0023】

かかる構成によれば、サイドブロックを交換することで、ガラス溶融炉の側壁以外の部分（例えばガラス溶融炉の上部構造）を交換することなく再利用することができ、ガラス溶融炉を長期間使用することが可能となる。

【0024】

（１０） 上記の（１）から（９）のいずれかに記載のガラス物品の製造方法において、前記ガラス溶融炉は、前記ガラス原料を加熱溶融する電極を備えてもよく、前記溶融工程は、前記電極のみによって実行されてもよい。

【0025】

かかる構成によれば、溶融工程を電極のみによって実行する場合には、溶融ガラスの対流の程度が大きくなり、側壁が消耗しやすくなるため、本発明の効果が顕著となる。

【0026】

（１１） 本発明は上記の課題を解決するためのものであり、ガラス溶融炉内で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、前記ガラス溶融炉は、前記ガラス原料を加熱溶融する電極と、耐火物により構成されるサイドブロックを含む側壁と、を備え、前記溶融工程は、前記電極のみによって実行され、前記サイドブロックを補修する補修工程をさらに備え、前記補修工程は、前記サイドブロックを交換する工程を備えることを特徴とする。かかる構成によれば、サイドブロックを交換することで、ガラス溶融炉の側壁以外の部分（例えばガラス溶融炉の上部構造）を交換することなく再利用することができ、ガラス溶融炉を長期間使用することが可能となる。

【発明の効果】

【0027】

本発明によれば、ガラス溶融炉の側壁の消耗状態を把握することができる。

【図面の簡単な説明】

【0028】

【図1】ガラス溶融炉の断面図である。

【図2】図１のＩＩ－ＩＩ矢視線に係る断面図である。

【図3】ガラス物品の製造方法を示すフローチャートである。

【図4】ガラス物品の製造方法を示すフローチャートである。

【図5】ガラス物品の製造方法における補修工程を示すガラス溶融炉の断面図である。

【図6】ガラス溶融炉の側壁における耐火物の溶出量と、サイドブロックの消耗量との関係を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0029】

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。図１乃至図６は、本発明に係るガラス物品の製造方法の一実施形態を示す。

【0030】

図１及び図２は、本方法に使用されるガラス溶融炉を示す。ガラス溶融炉１は、溶融ガラスＧＭを生成する溶融槽２と、溶融槽２の上方に位置する上部構造物３と、を備える。

【0031】

溶融槽２は、炉底を構成する底壁４と、炉壁を構成する側壁５とを備える。

【0032】

底壁４は、耐火物により構成される複数のボトムブロック４ａを含む。底壁４は、ボトムブロック４ａを複数の層となるように上下に積層することにより構成される。底壁４の各層は、横方向に並べて配置された複数のボトムブロック４ａにより構成される。ボトムブロック４ａは、例えば高ジルコニア電鋳耐火レンガ、デンスジルコン焼成レンガ等を含む。

【0033】

底壁４は、その壁面から上方に突出する複数の電極６を有する。電極６は、棒状に構成されるが、板状又はブロック状に構成されてもよい。電極６は、例えばモリブデンで構成されるが、この構成に限定されない。

【0034】

図２に示すように、底壁４は、側壁５よりも外方に突出する延長部４ｂを有する。延長部４ｂは、ガラス溶融炉１を補修する際に、補修材料を設置するためのものである。

【0035】

側壁５は、耐火物により構成される複数のサイドブロック５ａを含む。本実施形態では、サイドブロック５ａとして、上下方向に沿って長尺状の耐火ブロックを例示するが、これに限らず、複数の耐火ブロックを上下に積載してもよい。

【0036】

サイドブロック５ａに使用される耐火物としては、例えば電鋳レンガまたは焼成レンガが用いられる。電鋳レンガは、焼成レンガと比較して、比抵抗が低く、高温の溶融ガラスＧＭに対する耐食性が高い。電鋳レンガとしては、例えば、ＨＺＦＣ等の高ジルコニア電鋳レンガ、ＡＺＳ（アルミナジルコニアシリカ）電鋳レンガ等が挙げられる。高ジルコニア電鋳レンガは、例えばジルコニアの含有量が８０質量％以上である。サイドブロック５ａには、ジルコニア系レンガを用いることが好ましく、具体的には、高ジルコニア電鋳レンガを用いることが好ましい。

【0037】

図１に示すように、上部構造物３の一部には、溶融槽２にガラス原料Ｆを供給するための原料供給部７が設けられている。原料供給部７は、上部構造物３に形成された開口を介してスクリューフィーダからなる供給装置８によりガラス原料Ｆを供給する。供給装置８としては、スクリューフィーダに限らず、各種フィーダを用いてもよい。

【0038】

図２に示すように、上部構造物３は、溶融槽２の側壁５上に配置された第一受け部９と、第一受け部９上に配置されたブレストウォール１０と、ブレストウォール１０上に配置された第二受け部１１と、中央部が上方に湾曲したアーチ形状を有する天井アーチ１２と、を備える。

【0039】

第一受け部９は、サイドブロック５ａの上方に位置する第一部分と、溶融槽２よりも外側に突出する第二部分とを有する。

【0040】

ブレストウォール１０は、第一受け部９を介してサイドブロック５ａ上に立設されており、第二受け部１１を介して天井アーチ１２を支持する。天井アーチ１２は、迫構造（アーチ構造）を有しており、上部構造物３における天井である。上部構造物３の各部は、耐熱性および耐食性に優れた耐火物（焼成耐火物、電鋳耐火物等）により形成されている。

【0041】

上記溶融槽２および上部構造物３は、図示しない支持構造物によって支持されている。例えば、支持構造物は、溶融槽２の底壁４を下方から支持する梁と、上部構造物３を支持するとともに溶融槽２の横方向の移動を規制する支柱とを備える。支柱には、金具等を介して、第一受け部９および第二受け部１１がそれぞれ固定されている。また、支柱には、溶融槽２の底壁４及びサイドブロック５ａを押して横方向の移動を規制する押さえ金具が固定されている。

【0042】

以下、上記構成のガラス溶融炉１を使用してガラス物品を製造する方法について説明する。図３に示すように、本方法は、ガラス溶融炉１によって溶融ガラスＧＭを生成する溶融工程Ｓ１と、溶融ガラスＧＭからガラス物品を成形する成形工程Ｓ２と、ガラス物品を切断する切断工程Ｓ３と、を備える。

【0043】

溶融工程Ｓ１では、原料供給部７からガラス原料Ｆをガラス溶融炉１の溶融槽２に供給する。その後、溶融槽２内のガラス原料Ｆを加熱溶融し、溶融ガラスＧＭを生成する。すなわち、溶融工程Ｓ１では、ガラス溶融炉１内の温度を、ガラス原料Ｆが溶融可能な温度以上の操業温度に維持するように、電極６のみによる通電加熱を行う。さらに、溶融工程Ｓ１では、ガラス溶融炉１内に貯留された溶融ガラスＧＭを通電加熱しつつ、溶融ガラスＧＭ上に連続供給したガラス原料Ｆを溶融して新たな溶融ガラスＧＭを生成してガラス溶融炉１外に排出することで、溶融ガラスＧＭを連続的に生成することができる。

【0044】

溶融ガラスＧＭは、例えば、無アルカリガラスであってもよく、アルミノシリケートガラスであってもよい。溶融工程Ｓ１では、溶融ガラスＧＭの種類に対応して配合されたガラス原料Ｆが溶融槽２に投入される。ここで、「無アルカリガラス」とは、アルカリ成分（アルカリ金属酸化物）が実質的に含まれていないガラスであり、具体的には、アルカリ成分の重量比が３０００ｐｐｍ以下のガラスを意味する。なお、アルカリ成分の重量比は、好ましくは１０００ｐｐｍ以下であり、より好ましくは５００ｐｐｍ以下であり、最も好ましくは３００ｐｐｍ以下である。

【0045】

ガラス溶融炉１の流出口２ａから排出された溶融ガラスＧＭは、成形工程Ｓ２において、ガラス溶融炉１より下流に設けられた図示しない成形炉で成形される。

【0046】

本実施形態に係るガラス物品は、特に限定されるものではなく、本実施形態は、公知の各種用途のガラス物品の製造に適用することができる。上記ガラス物品は、例えば、ガラス板であってもよく、ガラス管あるいはガラス繊維等であってもよい。溶融ガラスＧＭが無アルカリガラスであり、オーバーフロー法やフロート法等でガラス板を成形する場合には、得られるガラス物品としてのガラス板は、ディスプレイ用ガラス基板として好適できある。また、溶融ガラスＧＭが例えばアルミノシリケートガラスであり、オーバーフロー法やフロート法等でガラス板を成形する場合には、得られるガラス物品としてのガラス板は、化学強化可能なカバーガラスとして好適である。

【0047】

切断工程Ｓ３では、成形工程Ｓ２で成形されたガラス物品を所定の形状及び寸法に切断する。例えばオーバーフロー法によって成形工程Ｓ２を実施した場合には、成形されたガラスリボンの一部を切断し、枚葉状のガラス板を形成する。

【0048】

さらに、切断工程Ｓ３では、ガラス物品を所定形状及び所定寸法に切断する際に、不要部が除去される。例えばガラス物品がガラス板の場合には、その幅方向における端部を不要部として切断・除去する。切断工程の後工程として、必要に応じて、所望の寸法のガラス板を切り出す再切断工程や、ガラス板の端面を研削・研磨する端面加工工程、ガラス板を洗浄する洗浄工程、ガラス板を検査する検査工程、ガラス板を梱包する梱包工程等が設けられる。

【0049】

本方法は、切断等で除去された不要部に係るガラス片や各種工程で破損したガラス板、検査で不合格となったガラス板等を回収する工程（回収工程）を備える。回収工程では、回収したガラス物品等を細かく粉砕し、カレットとしてガラス原料Ｆに添加する。また、回収工程は、設備のメンテナンス時等に実施される場合がある。すなわち、回収工程において、ガラス溶融炉等から溶融ガラスが回収され、カレットとしてガラス原料Ｆに添加される場合がある。このように再利用されるカレットがガラス原料Ｆに占める割合（カレット利用率）は、例えば質量％で５％以上７０％以下である。

【0050】

本方法は、図４に示すように、側壁５を構成するサイドブロック５ａの耐火物の成分の溶出量を求める算出工程Ｓ４と、この溶出量に基づいてサイドブロック５ａの消耗を評価する評価工程Ｓ５と、評価工程Ｓ５による評価結果に基づいてガラス溶融炉１の補修を行う補修工程Ｓ６と、をさらに備える。

【0051】

図５に示すように、溶融工程Ｓ１では、溶融槽２内の溶融ガラスＧＭの対流によって側壁５の内面が徐々に浸食される。この浸食により、側壁５を構成するサイドブロック５ａの耐火物の成分が溶融ガラスＧＭに混入（以下「溶出」という）する。耐火物の成分の溶出量は、例えばＷＤＸ（波長分散型Ｘ線分析）又は化学分析によって評価することができる。耐火物の成分の溶出量の測定は、ガラス溶融炉１から排出された溶融ガラスＧＭを採取することにより行われる。これに限らず、成形されたガラス物品又は切断工程Ｓ３により生じた不要部に対して成分分析を行うことにより、耐火物の成分の溶出量を測定してもよい。

【0052】

算出工程Ｓ４では、側壁５のサイドブロック５ａから溶出した耐火物の主成分であるジルコニア（ＺｒＯ_２）の質量、すなわち溶出量を上記の成分分析により算出することで、側壁５の消耗の程度を推定することができる。

【0053】

算出工程Ｓ４は、上記の成分分析の結果に基づいてサイドブロック５ａの耐火物の成分の合計溶出量を算出する第一算出工程と、ガラス原料Ｆ（カレット）を介してガラス溶融炉１に持ち込まれる耐火物の成分の合計持ち込み量を算出する第二算出工程と、合計溶出量から合計持ち込み量を差し引いた値を側壁５の耐火物の溶出量とする第三算出工程と、を備える。

【0054】

第一算出工程では、一定期間において側壁５から溶出した耐火物のジルコニア成分の合計溶出量を算出する。合計溶出量の計算に係る期間としては、例えば、日、月、又は年を用いることができる。

【0055】

第一算出工程では、溶融槽２の流出口２ａから排出された溶融ガラスＧＭを定期的に採取し（例えば一日一回）、溶融ガラスＧＭに含まれるジルコニアの成分比率Ｒ１（質量％）を成分分析により測定する。

【0056】

ガラス溶融炉１から排出される溶融ガラスＧＭの一日あたりの流量をＭ（ｔｏｎ／日）とすると、例えば各日の溶出量Ｅ１（ｔｏｎ）は、以下の式（１）により算出され、例えば一年間の合計溶出量Ｅ１ｙ（ｔｏｎ）は、各日の溶出量Ｅ１（ｔｏｎ）を積算することにより算出される。
Ｅ１＝Ｍ×Ｒ１ ・・・（１）

【0057】

第二算出工程では、回収工程によって製造されたカレットが一定期間にガラス溶融炉１に持ち込まれた合計持ち込み量を算出する。ガラス原料Ｆに係るカレット利用率をＲ２（質量％）とし、カレットに含まれるジルコニアの成分比率をＲ３（質量％）とすると、例えば各日の持ち込み量Ｅ２（ｔｏｎ）は、以下の式（２）により算出され、例えば一年間の合計持ち込み量Ｅ２ｙ（ｔｏｎ）は、各日の溶出量Ｅ２（ｔｏｎ）を積算することにより算出される。
Ｅ２＝Ｍ×Ｒ２×Ｒ３ ・・・（２）

【0058】

第三算出工程では、上記の合計溶出量Ｅ１及び合計持ち込み量Ｅ２に基づいて、一定期間における側壁５からのジルコニア成分の溶出量が算出される。例えば一年間の側壁５の溶出量Ｅ３ｙ（ｔｏｎ）は、以下の式（３）により算出される。
Ｅ３ｙ＝Ｅ１ｙ－Ｅ２ｙ ・・・（３）

【0059】

評価工程Ｓ５では、算出工程Ｓ４により求められた溶出量Ｅ３ｙに基づいてサイドブロック５ａの消耗を評価する。図６は、溶出量Ｅ３ｙとサイドブロック５ａの消耗量との関係を示すグラフである。サイドブロック５ａの消耗量は、浸食によるサイドブロック５ａの厚みの減少量（ｍｍ）であり、例えばパネラテック社のスマートメルターを利用して測定することができる。図６に示すように、溶出量がＥ３ｙ１からＥ３ｙ３へと増加するにつれてサイドブロック５ａの消耗量がＣ１からＣ３へと増加していることが確認できる。溶出量Ｅ３ｙとサイドブロック５ａの消耗量との関係は、例えば一次関数で補間できる。このため、溶出量Ｅ３ｙに基づいてサイドブロック５ａの消耗量を把握することができる。

【0060】

本実施形態の評価工程Ｓ５では、算出工程Ｓ４により求められた溶出量Ｅ３ｙと、溶融工程Ｓ１の開始前におけるサイドブロック５ａの質量Ｗと、に基づいて側壁５の消耗率Ｒ４（百分率）を算出する。消耗率Ｒ４は、側壁５の溶出量Ｅ３ｙと、溶融工程Ｓ１の開始前における側壁５の質量Ｗ（ｔｏｎ）との比Ｅ３ｙ／Ｗにより算出される（Ｒ４＝（Ｅ３ｙ／Ｗ）×１００）。

【0061】

上記の算出工程Ｓ４及び評価工程Ｓ５は、例えば算出工程Ｓ４及び評価工程Ｓ５を管理するコンピュータの演算処理により実行される。

【0062】

補修工程Ｓ６は、側壁５の消耗率Ｒ４が１５％以上４５％以下の範囲内にある場合に実行される。側壁５の消耗率Ｒ４が１５％未満であるときに補修工程Ｓ６を実行すると、この補修の効果によって溶融槽２内の溶融ガラスＧＭの温度が上昇し、溶融ガラスＧＭによる側壁５の浸食が促進され、ガラス溶融炉１の寿命が短くなるおそれがある。また、側壁５の消耗率Ｒ４が４５％を超えると、側壁５から溶融ガラスＧＭが漏出するおそれがある。

【0063】

図５に示すように、補修工程Ｓ６では、溶融工程Ｓ１を継続しつつ、追加の耐火ブロック１３を側壁５の外側において、側壁５の外面に接触するように設置する。補修工程Ｓ６では、複数の耐火ブロック１３を底壁４の延長部４ｂ上に積載する。

【0064】

耐火ブロック１３の耐火物としては、側壁５のサイドブロック５ａと同一の成分により構成されるもの（例えば電鋳レンガまたは焼成レンガ）が用いられる。これに限らず、耐火ブロック１３は、ジルコニアを主成分として含むものであれば、側壁５と異なる成分を含むものであってもよい。

【0065】

補修工程Ｓ６後は、残存する側壁５と追加した耐火ブロック１３とを合わせて、新たな側壁と見做すことができる。すなわち、補修工程Ｓ６後では、残存する側壁５の質量Ｗ１と、追加された耐火ブロック１３の質量Ｗ２との和（Ｗ１＋Ｗ２）を新たな側壁５の質量Ｗと見做して、その後の算出工程Ｓ４、評価工程Ｓ５及び補修工程Ｓ６を実行することが可能である。

【0066】

上記の他、補修工程Ｓ６は、使用済みの側壁５を新たなものと交換する交換工程を備える。交換工程は、ガラス溶融炉１における操業の全期間を通じてその合計溶出量が所定量となった場合に実行される。交換工程は、ガラス溶融炉１の操業（溶融工程Ｓ１）を停止し、溶融槽２から溶融ガラスＧＭを除去した後に実行される。交換工程では、溶融ガラスＧＭに浸食された側壁５、及び側壁５に重ねられた耐火ブロック１３を除去し、新たなサイドブロック５ａを底壁４の所定位置に設置することで側壁５を構成する。これに加え、底壁４についても補修（ボトムブロック４ａの交換）を行ってもよい。

【0067】

上部構造物３は、既述のように支持構造物に支持されているため、交換工程中に移動させる必要がない。上記のように電極６のみによって溶融工程Ｓ１を実施した場合には、溶融ガラスＧＭの上部における温度が比較的低く維持されるため、上部構造物３は消耗し難くなる。このため、上部構造物３を補修することなく溶融槽２の補修のみを行うことで、ガラス溶融炉１を再利用することができる。これにより、ガラス溶融炉１を長寿命化することで、ガラス物品の製造コストを抑制することができる。

【0068】

以上説明した本実施形態に係るガラス物品の製造方法によれば、溶出量Ｅ３ｙを算出工程Ｓ４により算出し、この溶出量Ｅ３ｙに基づいてサイドブロック５ａの消耗率Ｒ４を評価工程Ｓ５により評価することで、側壁５の消耗状態を的確に把握することが可能となる。

【0069】

特に、本方法では、溶融槽２の底壁４に設けられた電極６のみによって溶融工程Ｓ１を行う場合に、溶融ガラスＧＭの液面がガラス原料Ｆによって覆われることで、溶融ガラスＧＭの液面近傍の温度が低く、底壁４の近傍の温度が高くなる。これにより、溶融槽２内では、溶融ガラスＧＭに下部から上部に向かう対流が生じ、側壁５の消耗が激しくなる。このような場合であっても、側壁５の消耗状態を的確に把握し、側壁５からの溶融ガラスＧＭの漏出を確実に防止できる。

【0070】

なお、本発明は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、上記した作用効果に限定されるものでもない。本発明は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

【0071】

上記の実施形態では、電極６のみによりガラス原料Ｆの加熱溶融を行う全電融炉（全電気溶融炉）からなるガラス溶融炉１を例示したが、本発明はこの構成に限定されない。ガラス溶融炉１は、電極６による加熱とバーナの燃焼による加熱とを併用するものであってもよい。バーナは、例えば、上部構造物３に配置され、溶融工程Ｓ１の開始時（立ち上げ時）に使用され、あるいは溶融工程Ｓ１の実行中に使用され得る。バーナの燃料として水素及び／又は天然ガスといった炭化水素を用いてもよく、水素を用いる場合、環境負荷の低減を図ることができる。

【0072】

上記の実施形態では、ガラス溶融炉１の底壁４は、予め延長部４ｂを有する構成であったが、本発明はこの構成に限定されない。延長部４ｂは、溶融工程Ｓ１の実行中に底壁４の端部に追加のボトムブロックを配置することにより構成されてもよい。また、溶融工程Ｓ１の実行中に、延長部４ｂに接触するように追加のボトムブロックを設置することで、延長部４ｂの長さをさらに延長することも可能である。

【符号の説明】

【0073】

１ ガラス溶融炉
５ 側壁
５ａ サイドブロック
６ 電極
１３ 耐火ブロック
Ｆ ガラス原料
ＧＭ 溶融ガラス
Ｓ１ 溶融工程
Ｓ２ 成形工程
Ｓ３ 切断工程
Ｓ４ 算出工程
Ｓ５ 評価工程
Ｓ６ 補修工程

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】