一种光学玻璃熔炉及熔制方法技术

本发明专利技术名称为一种光学玻璃熔炉及熔制方法。属于光学玻璃制造技术领域。它主要是解决现有小粘度光学玻璃连续熔炼时需要提前制备玻璃渣的不足，通过该装置可以直接用原料熔制成合格的光学玻璃。它的主要特征是：由多套倾斜式原料熔化炉，玻璃液收集埚、导入管同时熔化原料，形成不同折射率的玻璃液，通过调节单一或多个投入配方及相应的化料量，获得满足标准要求的光学玻璃液，该玻璃液流入熔化埚，经过搅拌混合，由连通管流入澄清埚，经过高温澄清消除气泡后，经由连通管流入工作埚，再经过搅拌，获得无条纹的玻璃液，由漏料管流出，成型为合格的光学玻璃条料。本发明专利技术特别适用于必须通过预先制备玻璃渣的光学玻璃产品的生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光学玻璃制造
具体涉及一种光学玻璃熔炉和利用该熔炉进行光学玻璃熔制的方法。
技术介绍
目前光学玻璃的熔制基本采用连续熔炼方式，来确保光学玻璃产品的品质，对于小粘度的光学玻璃一般采用全铂金连续熔炉装置来生产。由于小粘度光学玻璃的配方中挥发组分含量较高，导致光学玻璃的折射率波动很大，如果直接将配合料投入熔化埚内进行光学玻璃的熔制，其折射率会因为熔制时配合料组分挥发、飞扬等原因而产生波动，而光学玻璃对折射率等光学指标要求很高，折射率波动会导致成像不良。为了获得高品质的光学性能，一般先要用单坩埚将原料按配方比例预制成玻璃渣，并通过将各种高、低折射率的玻璃渣按一定的比例进行调配、混合获得所需要求的玻璃渣，再将此玻璃投入连续熔炼炉进行熔解，得到光学性能指标比较稳定的光学玻璃产品。为此，需要提前熔制大量的玻璃渣，储备待用，通过不同折射率值占重量比例来调合玻璃渣的折射率，计算出满足标准要求的调合玻璃渣并投入连续熔炼炉内，获得高质量要求的光学玻璃产品。由于这种原因，导致产品的生产周期长，为此需要大量库存来满足客户要求，资金周转时间长，成本高。
技术实现思路
本专利技术的目的就是针对上述情况提出的一种不需要进行预制玻璃渣的光学玻璃连续熔制的装置及方法。本专利技术一种光学玻璃熔炉的技术解决方案是：一种光学玻璃熔炉，包括位于各自独立加热空间内、贵金属材质的熔化埚、澄清埚、工作埚、及其之间连接的连通管，工作埚设有第三搅拌棒和漏料管，其特征在于：还包括一至五套倾斜式原料熔化炉、设有第一搅拌棒的玻璃液收集埚和导入管，倾斜式原料熔化炉出口端位于处于加热空间内的玻璃液收集埚上方，导入管一端与玻璃液收集埚连接，另一端位于熔化埚的上方；所述熔化埚设有第二搅拌棒或鼓泡装置。本专利技术一种光学玻璃熔炉的技术解决方案中所述的倾斜式原料熔化炉包括圆柱形化料管、加热器与外部耐火保温材料；圆柱形化料管的炉体外两端用陶瓷纤维棉包裹，陶瓷纤维棉外装有轴承、从动齿轮，从动齿轮经主动齿轮与电机连接；所述圆柱形化料管与水平面之间呈倾斜设置，加料口与流出口置于加热区域外，加料口比流出口高，圆柱形化料管中间部分设计加热器，加热部位外部包裹耐火保温材料，形成高温加热区域，确保圆柱形化料管中部能获得足够的高温；所述的圆柱形化料管可以沿其轴旋转，其转速可调整；所述的圆柱形化料管出现损坏时，可快速更换。所述的倾斜式原料熔化炉数量设置为一套至五套，可多套同时运行；所述的倾斜式原料熔化炉规格尺寸完全相同，配件可置换使用。本专利技术一种光学玻璃熔炉的技术解决方案中所述的导入管两端设有电极接线柱，外壁上焊接有热电偶，外部包裹有陶瓷纤维隔热保温材料。本专利技术光学玻璃熔制方法的技术解决方案是：一种采用光学玻璃熔炉进行玻璃熔制的方法，其特征在于包括以下步骤：⑴选取所熔制的光学玻璃配方，按玻璃液收集埚套数配制相应份数的配合料，各份配合料充分混合并作区分标记；各份配合料的组分可以完全相同，也可以微量增减某一种组分；⑵将具有区分标记的各份配合料分别投入相对应的倾斜式原料熔化炉进行熔化得到玻璃液，经导入管流入相对应的玻璃液收集埚内，通过第二搅拌棒初步搅拌或鼓泡装置鼓泡，使光学性能初步均匀；在导入管出口处取样，测定各玻璃液的折射率；⑶依据单位时间内各倾斜式原料熔化炉产生的玻璃液熔化量，通过加权平均公式计算出流入熔化埚内玻璃液的综合折射率n；⑷判断综合折射率n与标准值的差值，视折射率的偏差程度决定调整配合料中任一个或多个配方，或者增减倾斜式原料熔化炉中一套或多套设备的单位时间内的熔化量，使综合折射率n与标准值一致。本专利技术光学玻璃熔制方法的技术解决方案中所述的第⑴步骤中配制的配合料为三至五份；第⑵步骤中倾斜式原料熔化炉相应为三至五套。同一时间分别在不同的倾斜式原料熔化炉内投入生产，可以减小因更换化料管或其中一套倾斜式原料熔化炉出现故障，造成折射率波动，影响产品品质。多套投入使用会减弱因更换化料管或倾斜式原料熔化炉出现故障造成的影响，减少折射率的波动，提升产品品质稳定性。本专利技术中倾斜式原料熔化炉内圆柱形化料管为易损部件，可方便进行更换。圆柱形化料管可沿其轴进行旋转，旋转速度可精确控制。通过旋转速度的调控可控制玻璃液在圆柱形化料管内的滞留时间，并可使玻璃液对化料管均匀侵蚀，延长化料管的寿命。本专利技术中也可以调整圆柱形化料管与水平面的仰角，调整玻璃液在化料管内的滞留时间。本专利技术能够不需要预先制备玻璃渣进行光学玻璃的制造，通过多个圆柱形化料管同时熔制配合料，形成的玻璃液汇入熔化埚内，通过监测不同导入管口光学玻璃液的折射率，了解玻璃液的动态光学性能，并可微量调节其中个别配合料的折射率，使光学玻璃的光学性能趋于稳定、易于控制。本专利技术中配合料在圆柱形化料管内生成玻璃液后，直接流入玻璃液收集埚内，配合料及生成的玻璃液与圆柱形化料管的接触时间短，加之圆柱形化料管内壁有粘滞的玻璃层保护，对圆柱形化料管的侵蚀小，玻璃液中溶入的杂质少，玻璃液的内透过率高，因此特别适用于必须通过预先制备玻璃渣的光学玻璃产品的生产。附图说明图1是本专利技术光学玻璃熔炉的结构示意图。图2是圆柱形化料管旋转机构示意图。图中：1.配合料加入口；2.圆柱形化料管；3.加热器；4.第一搅拌棒；5.玻璃液收集埚；6.导入管；7.第二搅拌棒；8.玻璃液；9.熔化埚；10.澄清埚；11.工作埚；12.第三搅拌棒；13.连通管；14.漏料管；15.主动齿轮；16.从动齿轮；17.陶瓷纤维棉；18.轴承；19.电机。具体实施方式如图1所示。本专利技术一种光学玻璃熔炉主要结构包括倾斜式原料熔化炉、第一搅拌棒4，玻璃液收集埚5，导入管6，第二搅拌棒7，熔化埚9，澄清埚10，工作埚11，第三搅拌棒12，连通管13和漏料管14。其中，倾斜式原料熔化炉、设有第一搅拌棒4的玻璃液收集埚5和导入管6可为一至五套。倾斜式原料熔化炉由配合料加入口1、圆柱形化料管2、加热器3与外部耐火保温材料组成，形成高温加热区域，确保圆柱形化料管2中部能获得足够的高温，圆柱形化料管2与水平面之间呈倾斜设置，圆柱形化料管2可沿其轴旋转，其转速可调整，耐火保温材料包裹在加热器3的外部。圆柱形化料管2为陶瓷管或石英管，在圆柱形化料管2炉体外的两端，用耐火陶瓷纤维棉17包裹圆柱形化料管2用于隔热，在隔热层外部固定轴承18、主动齿轮15、从动齿轮16及电机19形成可旋转机构，通过电机19驱动圆柱形化料管2的旋转。圆柱形化料管2出现损坏时，可快速更换。倾斜式原料熔化炉可多套同时运行。倾斜式原料熔化炉规格尺寸完全相同，配件可置换使用。配合料加入口1及倾斜式原料熔化炉置于加热区域外。圆柱形化料管2出口端位于处于加热空间内的玻璃液收集埚5上方，导入管6一端与玻璃液收集埚5底部相连通，另一端位于熔化埚9的上方。玻璃液收集埚5由贵金属制成，呈圆柱形或带喇叭口的坩埚，埚口直径大于圆柱形化料管2出料口口径，放置于对应的加热炉内，玻璃液收集埚5内玻璃液温度可通过加热炉进行调节控制。第一搅拌棒4安装在玻璃液收集埚5上部，通过搅拌棒可将化料管口流入的玻璃液进行初步搅拌均匀，达成折射率nd可清晰测定。导入管6由贵金属制成，导入管6两端设有电极接线柱，通过电极接线柱可通电直接加热导入管6，外壁上焊接有热电偶进行温度监控，并通过温本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学玻璃熔炉，包括位于各自独立加热空间内、贵金属材质的熔化埚（9）、澄清埚（10）、工作埚（11）、及其之间连接的连通管（13），工作埚（11）设有第三搅拌棒（12）和漏料管（14），其特征在于：还包括一至五套贵金属材质的倾斜式原料熔化炉、设有第一搅拌棒（4）的玻璃液收集埚（5）和导入管（6），倾斜式原料熔化炉出口端位于处于加热空间内的玻璃液收集埚（5）上方，导入管（6）一端与玻璃液收集埚（5）连接，另一端位于熔化埚（9）的上方；所述熔化埚（9）设有第二搅拌棒（7）或鼓泡装置。

【技术特征摘要】
1.一种光学玻璃熔炉，包括位于各自独立加热空间内、贵金属材质的熔化埚（9）、澄清埚（10）、工作埚（11）、及其之间连接的连通管（13），工作埚（11）设有第三搅拌棒（12）和漏料管（14），其特征在于：还包括一至五套贵金属材质的倾斜式原料熔化炉、设有第一搅拌棒（4）的玻璃液收集埚（5）和导入管（6），倾斜式原料熔化炉出口端位于处于加热空间内的玻璃液收集埚（5）上方，导入管（6）一端与玻璃液收集埚（5）连接，另一端位于熔化埚（9）的上方；所述熔化埚（9）设有第二搅拌棒（7）或鼓泡装置。2.根据权利要求1所述的一种光学玻璃熔炉，其特征在于：所述的倾斜式原料熔化炉包括圆柱形化料管（2）、加热器（3）与外部耐火保温材料；圆柱形化料管（2）的炉体外两端用陶瓷纤维棉（17）包裹，陶瓷纤维棉（17）外装有轴承（18）、从动齿轮（16），从动齿轮（16）经主动齿轮（15）与电机（19）连接；所述的圆柱形化料管（2）与水平面之间呈倾斜设置。3.根据权利要求1或2所述的一种光学玻璃熔炉，其特征在于：所述的导入管（6）两端设有电极接线柱，外壁上焊接有热电偶，...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜敬陆，王晓琳，张娇龙，
申请(专利权)人：湖北新华光信息材料有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42