一种硫系红外玻璃的连续熔制设备制造技术

本发明专利技术公开了一种硫系红外玻璃的连续熔制设备，涉及硫系红外玻璃制备技术领域，解决的问题是形成了连续的生产线，生产周期短、产能大、产品尺寸可选、光学均匀性高。主要采用的技术方案为:至少两个熔化装置、均化装置、成形装置和退火装置。熔化装置用于将玻璃原料提纯并熔化成玻璃液。均化装置的第一进料口与熔化装置连通，用于经第一进料口流入玻璃液的澄清和均化。成形装置的第二进料口与均化装置的第二出料口连通，用于均化后玻璃液的漏料出料，在成形部冷却成型得到玻璃毛坯。退火装置的传送机构置于成形部下方，退火结构设置在传送机构上方用于退火、降温通过传送机构传送的玻璃毛坯。其中，至少两个熔化装置连续为均化装置提供玻璃液。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及硫系红外玻璃制备
，尤其涉及一种硫系红外玻璃的连续熔制设备。
技术介绍
硫系红外玻璃是指以S、Se、Te等第VIA族元素为主并引入其他元素所形成的一类非氧化物玻璃。硫系红外玻璃具有类似于单晶锗的中远红外透过性能，透过波段(0.9～15μm)覆盖三个红外大气窗口。同时，硫系红外玻璃具有较好的光-热稳定特性，折射率温度系数只有单晶锗的10％～30％，有利于提高红外热成像光学系统的温度自适应能力，满足无热化设计要求。硫系红外玻璃可采用精密模压技术成形，加工成本低。基于以上突出特性，硫系红外玻璃已被视为新一代无热化红外成像光学系统核心透镜材料，在红外成像制导、夜视枪瞄、汽车夜视辅助驾驶、安防监控等国防、民用红外
的应用日益广泛。随着硫系红外玻璃市场需求的不断加大，低成本、大批量和高均匀成为高质量硫系红外玻璃制备技术的发展方向。硫系红外玻璃的熔炼具有很强的工艺特殊性，必须在真空或气氛保护环境下进行，以防止氧化及环境杂质的污染对红外透过性能的影响。目前，硫系红外玻璃的连续熔制设备通常通过真空安瓿瓶法，即将硫系红外玻璃所需原料真空密封在石英安瓿瓶中，然后将石英安瓿瓶在摇摆炉内升温熔化，期间通过炉体的摇摆来对安瓿瓶内的玻璃液进行均化，熔炼完成后对安瓿瓶进行淬冷降温，得到硫系红外玻璃毛坯。但是受到石英安瓿瓶及摇摆熔化的限制，现有的硫系红外玻璃的连续熔制设备属于间歇式生产设备，生产周期长、产能小、制品尺寸小、光学均匀性差。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的主要目的在于，提供一种硫系红外玻璃的连续熔制设备，目的是形成了连续的生产线，生产周期短、产能大、产品尺寸可选、光学均匀性高。为达到上述目的，本专利技术主要提供如下技术方案：一方面，本专利技术提供一种硫系红外玻璃的连续熔制设备，所述硫系红外玻璃的连续熔制设备包括：至少两个熔化装置，所述熔化装置具有第一出料口；所述熔化装置用于将玻璃原料提纯并熔化成玻璃液；均化装置，所述均化装置具有第一进料口和第二出料口，所述第一进料口与所述第一出料口连接；所述均化装置用于澄清和均化经所述第一进料口流入的玻璃液；成形装置，所述成形装置具有第二进料口、第三出料口和成形部，所述第二进料口与所述第二出料口连接，所述第三出料口与所述成形部连接，用于对均化后玻璃液的漏料出料，冷却成型得到玻璃毛坯；退火装置，所述退火装置包括传送机构和退火结构，所述传送机构置于所述成形部下方，所述退火结构设置在所述传送机构上方用于降温通过所述传送机构传送的玻璃毛坯；其中，所述至少两个熔化装置连续为所述均化装置提供所述玻璃液。本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。如前所述的硫系红外玻璃的连续熔制设备，其中，所述熔化装置包括：化料坩埚，所述化料坩埚用于容置所述玻璃原料；第一加热元件，所述第一加热元件设置在所述化料坩埚的周边，用于对所述化料坩埚加热以熔化所述化料坩埚内的所述玻璃原料；温控输料管，所述温控输料管的一端与所述第一出料口连接，另一端与所述第一进料口连接，用于输送所述玻璃液；其中，所述化料坩埚上设有第一进气口和第一出气口，所述第一进气口连接气源，所述第一出气口连接大气和真空系统。如前所述的硫系红外玻璃的连续熔制设备，其中，所述均化装置包括：第一炉体；均化池，所述均化池设置在所述第一炉体内；所述均化池上设有所述第一进料口；所述温控输料管穿过所述第一炉体与所述第一进料口连接；第二加热元件，所述第二加热元件设置在所述均化池的周边，用于对所述均化池加热以控制所述均化池内的温度保持至均化温度；其中，所述第一炉体上设有第二进气口和第二出气口，所述第二进气口连接气源，所述第二出气口连接大气和真空系统。如前所述的硫系红外玻璃的连续熔制设备，其中，所述均化装置还包括：第一搅拌器，所述第一搅拌器的搅拌端置于所述均化池内，所述第一搅拌器的驱动端置于所述第一炉体的外部。如前所述的硫系红外玻璃的连续熔制设备，其中，所述成形装置包括：第二炉体；漏料坩埚，所述漏料坩埚设置在所述第二炉体内；所述漏料坩埚上设有所述第二进料口和所述第三出料口；第三加热元件，所述第三加热元件设置在所述漏料坩埚的周边，用于对所述漏料坩埚加热以控制所述漏料坩埚内的温度保持至成形温度；漏料管，所述漏料管的一端与所述第三出料口连接，另一端与所述成形部连接，用于输送玻璃液；其中，所述第二炉体上设有第三进气口和第三出气口，所述第三进气口连接气源，所述第三出气口连接大气和真空系统。如前所述的硫系红外玻璃的连续熔制设备，其中，成形装置还包括：第二搅拌器，所述第二搅拌器的搅拌端置于所述漏料坩埚内，所述第二搅拌器的驱动端置于所述第二炉体的外部。如前所述的硫系红外玻璃的连续熔制设备，其中，所述第一炉体与所述第二炉体一体成型设置。如前所述的硫系红外玻璃的连续熔制设备，其中，所述退火结构具有至少四个退火部，所述至少四个退火部形成隧道式退火部。另一方面，本专利技术提供一种制备硫系红外玻璃的方法，采用上述所述的硫系红外玻璃的连续熔制设备，所述制备硫系红外玻璃的方法包括：第一步，提纯熔化：将纯度≥99.999％的Ge、Sb和Se等硫系玻璃原料按照预定比例装入熔化装置的化料坩埚内；对化料坩埚进行抽真空并在真空状态下开始第一次升温，使化料坩埚在300～350℃、1×10-2Pa条件下进行加热提纯5～10h，提纯后对化料坩埚充入干燥惰性气体并进行第二次升温，使化料坩埚在800～900℃条件下进行熔化10～20h形成玻璃液；第二步，澄清均化：将均化池内充满惰性气体，并保持在850～1000℃、2atm的条件下；然后所述玻璃液通过温控输料管流入所述均化池内，开启搅拌器对所述玻璃液进行连续搅拌，得到均化好的玻璃液；第三步，漏料成形：将漏料坩埚内充满惰性气体，并保持在400℃～600℃、2atm的条件下；然后所述均化好的玻璃液通过输料管流入所述漏料坩埚内，开启搅拌器对所述玻璃液进行连续搅拌；将与漏料坩埚和成形部连接的漏料管升温至玻璃原料熔化温度以上，漏料坩埚内的玻璃液通过所述漏料管流入成形部冷却形成玻璃毛坯；第四步，退火出品：传送机构将所述玻璃毛坯传送至退火结构内进行降温、退火，形成玻璃成品。本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。如前所述的制备硫系红外玻璃的方法，其中，第二步中所述的惰性气体选自氮气、氩气、氦气或氖气；第三步中所述的惰性气体选自氮气、氩气、氦气或氖气。借由上述技术方案，本专利技术提供的一种硫系红外玻璃的连续熔制设备至少具有下列优点：本专利技术实施例提供了一种硫系红外玻璃的连续熔制设备，通过设有至少两个熔化装置，并将置于至少两个熔化装置内的玻璃液连续从熔化装置的第一出料口流入均化装置内，均化装置均化玻璃液，均化好的玻璃液通过均化装置的第二出料口流入成形装置，成形装置的第三出料口将玻璃液导入成形部内以获得玻璃毛坯，退火装置的传送机构将玻璃毛坯传输至退火结构内以对玻璃毛坯降温，从而获得玻璃成品。较现有技术，本专利技术提供的硫系红外玻璃的连续熔制设备使玻璃原料通过多个熔化装置不断添加，实现上述工作过程的持续、稳定进行，从而实现硫系玻璃的连续熔制生产，生产周期短，产能大，产品尺寸可选，光学均匀性高。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硫系红外玻璃的连续熔制设备，其特征在于，包括：至少两个熔化装置，所述熔化装置具有第一出料口；所述熔化装置用于将玻璃原料提纯并熔化成玻璃液；均化装置，所述均化装置具有第一进料口和第二出料口，所述第一进料口与所述第一出料口连接；所述均化装置用于澄清和均化经所述第一进料口流入的玻璃液；成形装置，所述成形装置具有第二进料口、第三出料口和成形部，所述第二进料口与所述第二出料口连接，所述第三出料口与所述成形部连接，用于对均化后玻璃液的漏料出料，冷却成型得到玻璃毛坯；退火装置，所述退火装置包括传送机构和退火结构，所述传送机构置于所述成形部下方，所述退火结构设置在所述传送机构上方用于降温和退火通过所述传送机构传送的玻璃毛坯；其中，所述至少两个熔化装置连续为所述均化装置提供所述玻璃液。

【技术特征摘要】
1.一种硫系红外玻璃的连续熔制设备，其特征在于，包括：至少两个熔化装置，所述熔化装置具有第一出料口；所述熔化装置用于将玻璃原料提纯并熔化成玻璃液；均化装置，所述均化装置具有第一进料口和第二出料口，所述第一进料口与所述第一出料口连接；所述均化装置用于澄清和均化经所述第一进料口流入的玻璃液；成形装置，所述成形装置具有第二进料口、第三出料口和成形部，所述第二进料口与所述第二出料口连接，所述第三出料口与所述成形部连接，用于对均化后玻璃液的漏料出料，冷却成型得到玻璃毛坯；退火装置，所述退火装置包括传送机构和退火结构，所述传送机构置于所述成形部下方，所述退火结构设置在所述传送机构上方用于降温和退火通过所述传送机构传送的玻璃毛坯；其中，所述至少两个熔化装置连续为所述均化装置提供所述玻璃液。2.根据权利要求1所述的硫系红外玻璃的连续熔制设备，其特征在于，所述熔化装置包括：化料坩埚，所述化料坩埚用于容置所述玻璃原料；第一加热元件，所述第一加热元件设置在所述化料坩埚的周边，用于对所述化料坩埚加热以熔化所述化料坩埚内的所述玻璃原料；温控输料管，所述温控输料管的一端与所述第一出料口连接，另一端与所述第一进料口连接，用于输送所述玻璃液；其中，所述化料坩埚上设有第一进气口和第一出气口，所述第一进气口连接气源，所述第一出气口连接大气和真空系统。3.根据权利要求2所述的硫系红外玻璃的连续熔制设备，其特征在于，所述均化装置包括：第一炉体；均化池，所述均化池设置在所述第一炉体内；所述均化池上设有所述第一进料口；所述温控输料管穿过所述第一炉体与所述第一进...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵慧峰，祖成奎，刘永华，赵华，韩滨，王衍行，金扬利，陈江，何坤，
申请(专利权)人：中国建筑材料科学研究总院，
类型：发明
国别省市：北京;11