本发明专利技术提供一种干式玻璃渣制备装置和制备方法，属于光学玻璃熔炼技术领域。它主要是解决现有干式玻璃渣制备方法存在引入铁元素杂质和需向玻璃表面浇水使玻璃龟裂的问题。它的主要特征是：包括接料盘、冷却旋盘、旋转机构、喷水板和环形水槽；冷却旋盘为呈圆锥形的金属板；喷水板设置在冷却旋盘内侧，喷水板上设有朝向冷却旋盘的喷水孔；环形水槽设置在喷水板的下方；接料盘为环形接料槽，设置在冷却旋盘底部边沿的下方；当玻璃液从漏料管中流出后会沿冷却旋盘表面流动、降温、凝固，最后落入环形接料槽，完成玻璃渣的干式制备。本发明专利技术具有在不接触水分和不增加或仅少量增加铁杂质引入量的特点，主要用于氟磷酸盐光学玻璃的熟料玻璃渣制备。
【技术实现步骤摘要】
一种干式玻璃渣制备装置和制备方法
本专利技术涉及一种干式玻璃渣制备装置及制备方法，属于光学玻璃熔炼
技术介绍
氟磷酸盐光学玻璃是一种低折射、低色散的特殊光学玻璃，可以消除二级光谱色差、提高光学镜头的成像质量，同时具有较低的软化点，可通过一次或二次压型制成非球面透镜，是生产高级数码产品的优良光学材料。但是，氟磷玻璃因含有大量氟化物成分而具有强烈的挥发性和侵蚀性。氟磷玻璃熔炼过程中侵蚀最严重的阶段是玻璃原料熔化阶段。为了解决熔化阶段铂金的侵蚀问题，我们将氟磷玻璃生产的工艺路线确定为：先使用非铂金材质的备料坩埚进行熟料玻璃渣的制备，再使用铂金埚对玻璃渣进行二次熔炼、成型的方式进行氟磷玻璃的坯料的生产。现有的光学玻璃熟料玻璃渣制备多是采用将玻璃液直接漏注在水中，然后将玻璃渣烘干的方式进行。但是，鉴于氟磷玻璃组成的特殊性，在进行氟磷玻璃熟料玻璃渣制备时必须采用干式制备方式。专利CN102849921B中提供了一种光学玻璃玻璃渣熟料的干式制备方法，用于镧系光学玻璃熔炼孰料的干式制备，由于导流槽未设有冷却机构，储料槽位于储水槽中，其明显缺陷是玻璃液经导流槽流入定盘的过程中不能及时散热，当长时间生产时会因导流槽和定盘蓄热增加和温度升高使不锈钢表面逐渐被烧伤变黑，导致铁元素杂质进入玻璃内，而在光学玻璃中铁元素的引入对玻璃的透过率性能会产生不利影响，进而最终影响光学镜头的成像亮度和清晰度。因此，该方法不适合对透过率有更高要求的氟磷酸盐光学玻璃的干式玻璃渣制备。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种干式玻璃渣制备装置及制备方法，用于解决氟磷玻璃在不接触水分、不增加铁杂质引入量的前提下完成熟料玻璃渣制备的问题，间接提高氟磷玻璃产品的良品率、提升产品品质。为了实现以上目标，本专利技术制备装置采取了以下方案：一种干式玻璃渣制备装置，包括接料盘，其特征在于：还包括冷却旋盘及其旋转机构、喷水板和环形水槽；所述冷却旋盘呈圆锥形，由金属板制成；所述喷水板设置在冷却旋盘内侧，喷水板上设有朝向冷却旋盘的喷水孔；所述环形水槽设置在喷水板的下方；所述接料盘为环形接料槽，设置在冷却旋盘底部边沿的下方。本专利技术制备装置的技术解决方案中所述的冷却旋盘上对应玻璃液滴落部位的外侧设有散气板。本专利技术制备装置的技术解决方案中所述的旋转机构包括转轴、传动轴、传送带、变速箱和电机；所述转轴上端与冷却旋盘固定连接，下端与传动轴联接；所述电机通过变速箱和传送带与传动轴连接；所述环形水槽环绕转轴。本专利技术制备装置的技术解决方案中所述的冷却旋盘由不锈钢板或表面镀覆有金、铂、银或铜的不锈钢板制成；冷却旋盘的边线与水平方向夹角介于20°～80°之间。本专利技术制备装置的技术解决方案中所述的喷水板为中空、锥度与冷却旋盘相同的圆锥形喷水板；所述喷水板上对应冷却旋盘玻璃液滴落部位的喷水孔密集度大于其它部位的喷水孔密集度；所述冷却旋盘上设有与喷水板及环形水槽对应配合的圆环形挡水板。本专利技术制备装置的技术解决方案中所述的散气板为由中空板打孔或多根气管打孔后同向排列而成；散气板的孔向与冷却旋盘表面垂直。本专利技术制备装置的技术解决方案中所述的底盘及安装在底盘下带锁扣的万向轮；所述冷却旋盘旋转机构、喷水板和环形水槽固定安装在底盘上。为了实现以上目标，本专利技术制备方法采取了以下方案：一种干式玻璃渣制备方法，其特征在于包括以下步骤：光学玻璃熟料玻璃液经熔制后通过漏料管流出；流出的玻璃液滴落在下方的冷却旋盘表面上，冷却旋盘由旋转机构驱动旋转；同时，喷水板向冷却旋盘内表面喷水冷却；滴落在冷却旋盘上的玻璃液沿冷却旋盘表面螺旋向下流动、降温、凝固，最后落入环形接料槽，完成玻璃渣的干式制备。本专利技术制备装置方法的技术解决方案中所述的第步骤为：流出的玻璃液滴落在下方的冷却旋盘表面上，冷却旋盘由旋转机构驱动旋转；同时，喷水板向冷却旋盘内表面喷水冷却，散气板向冷却旋盘外表面玻璃液滴落部位喷氦气。本专利技术制备装置方法的技术解决方案中所述的步骤为：开启电机，散气板与氦气源接通，喷水板与冷却水源接通，逐渐升高漏料管电流，光学玻璃熟料玻璃液经熔制后通过漏料管流出；流出的玻璃液滴落在下方的冷却旋盘表面上，冷却旋盘由旋转机构驱动旋转；同时，喷水板向冷却旋盘内表面喷水冷却，散气板向冷却旋盘外表面玻璃液滴落部位喷氦气；冷却旋盘和喷水板均呈锥度相同的圆锥形，边线与水平方向夹角介于20°～80°之间；冷却旋盘采用309不锈钢制，厚度小于3mm，表面电镀金、铂、银或铜薄层；漏料管设置在距冷却旋盘顶部表面2～10cm位置；散气板顶部与漏料管下端间距控制在2～5cm；氦气通入量为1.2～3.8L/min；水温控制在50℃以下；滴落在冷却旋盘上的玻璃液沿冷却旋盘表面螺旋向下流动、降温、凝固，最后落入环形接料槽，完成玻璃渣的干式制备。在氟磷玻璃成分中必然含有大量氟化物，如果将氟磷玻璃的玻璃液直接漏注到水中，则会使玻璃中的氟化物成分与水发生水解反应，加重玻璃成分流失：H2O→H++OH-；RFn→Rn++nF-；H++F-→HF↑所以，所述玻璃渣制备装置在制备生产过程中不能使玻璃液或熟料玻璃渣接触水分。为了保证均化好的玻璃液从漏料管流出后及时散热、冷却和固化，所述璃渣制备装置在使用过程中散气板、喷水板、环形水槽、环形接料槽处于固定状态，冷却旋盘、挡水板在转轴和传动轴的带动下持续旋转。在光学玻璃中铁元素的引入会对玻璃的透过率性能产生不利影响，进而最终影响光学镜头的成像亮度和清晰度。一般情况下，当玻璃液从漏料管流出时温度在700℃以上，持续的高温会促进玻璃液与冷却旋盘的化学反应，长时间使用容易使冷却旋盘表面逐渐被烧伤变黑，导致铁元素杂质进入玻璃内。针对这一问题，本专利技术采用309不锈钢制作冷却旋盘。鉴于金、铂、银、铜四种金属与玻璃液的浸润角皆大于120°，为了减弱玻璃液与冷却旋盘的附着和氧化反应，在制备熔炼温度更高的玻璃牌号时，可以根据实际需要进一步在冷却旋盘的接触玻璃液部位镀覆金、铂、银、铜金属薄层。同时，通过对比试验我们发现：为了保证玻璃液快速沿冷却旋盘表面下流和冷却，冷却旋盘的边线与水平方向夹角α需要介于20°～80°之间。为了进一步增大冷却旋盘与玻璃液的浸润角，在玻璃渣制备过程中从散气板中沿垂直冷却旋盘方向吹入氦气。为了及时、快速降低冷却旋盘的温度，在冷却旋盘下部设置喷水板，喷水板上设有出水孔，在玻璃渣制备过程中从喷水板中沿垂直冷却旋盘方向持续喷水，喷水量根据不同牌号玻璃的出炉温度进行设定，玻璃液温度越高，喷水量越大；玻璃配方中含氟量越大，喷水量越大。并且优选方案是在冷却旋盘上的玻璃液滴落位置喷最大水量。喷淋水可以采用循环形式重复利用，但为保证冷却效果，水温需要控制在50℃以下，必要时加装液体冷却塔。另外，为了防止水汽进入环形接料槽内影响熟料玻璃渣的干度，在冷却旋盘底部位置设置挡水板或挡水软帘。附图说明图1为本专利技术制备装置的结构示意图。<本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种干式玻璃渣制备装置，包括接料盘，其特征在于：还包括冷却旋盘（3）及其旋转机构、喷水板（10）和环形水槽（5）；所述冷却旋盘（3）呈圆锥形，由金属板制成；所述喷水板（10）设置在冷却旋盘（3）内侧，喷水板（10）上设有朝向冷却旋盘（3）的喷水孔；所述环形水槽（5）设置在喷水板（10）的下方；所述接料盘为环形接料槽（6），设置在冷却旋盘（3）底部边沿的下方。/n
【技术特征摘要】
1.一种干式玻璃渣制备装置，包括接料盘，其特征在于：还包括冷却旋盘（3）及其旋转机构、喷水板（10）和环形水槽（5）；所述冷却旋盘（3）呈圆锥形，由金属板制成；所述喷水板（10）设置在冷却旋盘（3）内侧，喷水板（10）上设有朝向冷却旋盘（3）的喷水孔；所述环形水槽（5）设置在喷水板（10）的下方；所述接料盘为环形接料槽（6），设置在冷却旋盘（3）底部边沿的下方。
2.按照权利要求1所述的一种干式玻璃渣制备装置,其特征在于：所述的冷却旋盘（3）上对应玻璃液滴落部位的外侧设有散气板（2）。
3.按照权利要求1或2所述的一种干式玻璃渣制备装置，其特征在于：所述的旋转机构包括转轴（12）、传动轴（13）、传送带（7）、变速箱（8）和电机（9）；所述转轴（12）上端与冷却旋盘（3）固定连接，下端与传动轴（13）联接；所述电机（9）通过变速箱（8）和传送带（7）与传动轴（13）连接；所述环形水槽（5）环绕转轴（12）。
4.按照权利要求1或2所述的一种干式玻璃渣制备装置,其特征在于：所述的冷却旋盘（3）由不锈钢板或表面镀覆有金、铂、银或铜的不锈钢板制成；冷却旋盘（3）的边线与水平方向夹角介于20°～80°之间。
5.按照权利要求1或2所述的一种干式玻璃渣制备装置,其特征在于：所述的喷水板（10）为中空、锥度与冷却旋盘（3）相同的圆锥形喷水板；所述喷水板（10）上对应冷却旋盘（3）玻璃液滴落部位的喷水孔密集度大于其它部位的喷水孔密集度；所述冷却旋盘（3）上设有与喷水板（10）及环形水槽（5）对应配合的圆环形挡水板（4）。
6.按照权利要求2所述的一种干式玻璃渣制备装置,其特征在于：所述的散气板（2）为由中空板打孔或多根气管打孔后同向排列而成；散气板（2）的孔向与冷却旋盘（3）表面垂直。
7.按照权利要求1或2所述的一种干式玻璃渣制备装置,其特征在于：所述的底盘及安装在底盘下带锁扣的万向轮；所述冷却旋盘旋转机构、喷水板（...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨爱清，徐光以，霍金龙，金煜博，王晓林，李国庆，
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
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