玻璃熔化实验炉及方法技术

本发明专利技术名称玻璃熔化实验炉及方法。属于光学玻璃制造技术领域。它主要目的是解决现有侧入式实验炉存在操作过程相对较笨重及烦琐、操作强度较高和搅拌器与坩埚同轴度对准较难问题。它的主要特征是：包括侧入式炉体、坩埚、套筒和炉门；所述坩埚和套筒安培固定在炉门上；所述侧入式炉体与炉门之间通过滑动机构连接，实现炉门的拉伸与闭合；所述侧入式炉体与炉门之间设有定位机构，用于炉门处于闭合状态时搅拌器与坩埚同轴。本发明专利技术具有设备操作简单、便于向坩埚内加料及坩埚取出、以及便于搅拌器与坩埚同轴度对准的特点，主要用于光学玻璃熔化实验炉。实验炉。实验炉。

【技术实现步骤摘要】
玻璃熔化实验炉及方法


[0001]本专利技术属于光学玻璃制造
，具体涉及一种光学玻璃熔化实验炉及光学玻璃熔化方法。

技术介绍

[0002]按照坩埚进入实验炉的方式进行区分，常见的玻璃熔化实验炉主要有三种：侧入式、顶入式、底入式。这三种方式各有优缺点。
[0003]所谓侧入式实验炉，即坩埚由侧面进出，进行玻璃配合料的加入。市面上最常见实验炉为侧入式炉，结构为一腔一门，其操作过程相对较笨重及烦琐，一般需要用坩埚钳将坩埚连同套筒一起夹出，先加入配合料，再夹送套筒及坩埚进入炉腔内，反复操作，其操作强度较高，且搅拌器与坩埚同轴度对准较难，对操作人员的技能有较高要求。
[0004]所谓顶入式实验炉，为一腔无门结构。其坩埚的出入由上部开口处完成，炉顶的闭合仅由两块耐火砖覆盖，其熔炉的热量散失较大，炉体上部空间温度高，操作环境恶劣，需要坩埚钳反复由上向下准确对准套筒放置坩埚，操作难度较大，对操作人员的技能要求较高。
[0005]所谓底入式实验炉，也是一腔无门结构，其门由炉底及套筒与坩埚代替，其炉体固定，炉底可升降。其炉底一般通过丝杆带动上下升降，完成坩埚在炉内外移动，为方便加料，一般还需要旋转移动位置，其优点是节能性较好，搅拌器与坩埚的同轴定位性好。但其结构复杂，开闭炉体节奏缓慢。高温熔制时会因挥发与溢出玻璃液导致炉底与炉体的粘合。

技术实现思路

[0006]本专利技术目的就是针对三种实验炉的具体情况，提出的一种熔化高效、操作简便的侧入式光学玻璃熔化实验炉及光学玻璃熔化方法。
[0007]本专利技术实验炉的技术解决方案是：一种玻璃熔化实验炉，包括侧入式炉体、坩埚、套筒和炉门，侧入式炉体的炉顶设有搅拌器和烟囱，其特征在于：所述坩埚和套筒安培固定在炉门上；所述侧入式炉体与炉门之间通过滑动机构连接，实现炉门的拉伸与闭合；所述侧入式炉体与炉门之间设有定位机构，用于炉门处于闭合状态时搅拌器与坩埚同轴。
[0008]本专利技术实验炉的技术解决方案中所述的滑动机构由滑杆、滑杆套和滑杆固定架构成；所述滑杆固定架固定在炉门上，滑杆则套装在滑杆套内，且其一端与滑杆固定架固定连接，保持炉门运动的开合平稳。
[0009]本专利技术实验炉的技术解决方案中所述的侧入式炉体包括由耐火材料砌成的上部炉腔、下部导向腔和位于上部炉腔与下部导向腔之间的导向窄槽，形成工字形炉门洞；所述炉门包括由耐火材料砌成的，与上部炉腔、导向窄槽和下部导向腔配合的工字砖；所述侧入式炉体与炉门之间设有配合的炉门沿和门凹槽；所述滑杆固定架装于炉门的底部，滑杆套装于侧入式炉体的底部，滑杆为平行设置的双杆，双杆之间的侧入式炉体底部设有连动锁定装置；所述工字砖上表面支撑套筒与坩埚。
[0010]本专利技术实验炉的技术解决方案中所述的上部炉腔为由耐高温、耐侵蚀的耐火材料砌成的方形空腔，方形空腔内壁为炉膛壁，顶部中心开有用于安装搅拌器的搅拌孔；所述上部炉腔后侧左、右两边开有两排圆孔，呈对称分布，孔内安装有加热棒，中间开有一热电偶孔，孔内安装有测温热电偶；所述下部导向腔为由隔热耐火材料砌成的长方形空腔，后侧面开有排风孔，与炉体外环境相通；所述导向窄槽位于上部炉腔底部接近炉门通道处。
[0011]本专利技术实验炉的技术解决方案中所述的加热棒为双螺旋碳化硅加热棒，两端为非发热端，中间的发热端位于腔内；所述加热棒由后侧插入并连接电源；所述烟囱靠近工字形炉门洞一侧；所述侧入式炉体外围由铁质炉壳包裹；所述排风孔处的耐火材料壁上粘附有第一陶瓷纤维毯；所述下部导向腔的顶面设有隔断层，底面为底砖。
[0012]本专利技术验炉的技术解决方案中所述的炉门还包括炉门砖、铁托板、隔热板和炉门铁框；所述滑杆固定架、铁托板、炉门铁框为铁质材料焊接而成，形成炉门耐火材料固定架；所述工字砖放置于隔热板上，隔热板放于铁托板上面，通过螺栓固定在铁托板上；所述炉门砖砌筑在炉门铁框内，与工字砖连接构筑成炉门洞封堵墙。
[0013]本专利技术实验炉的技术解决方案中所述的工字砖由耐热冲、耐高温的耐火材料整体烧结而成，形状呈工字；所述工字砖由底部的基座、中间的支柱和顶部的承台构成；所述基座与下部导向腔配合，设有定位孔；所述中间的支柱与导向窄槽配合；所述承台上表面环套筒和坩埚设有溢流槽，溢流槽设有相通的、向下且位于承台和支柱内的竖孔及盛液腔，支柱和炉门砖内设有与盛液腔及炉外相通的横孔；所述炉门砖在砌筑时预留观察孔；所述门凹槽设置在炉门砖上，门凹槽粘贴有第二陶瓷纤维毯，提升炉门闭合时的密闭性。
[0014]本专利技术实验炉的技术解决方案中所述的套筒由圆柱形耐火材料制成，上下各有一凹孔，其上凹孔较深，用于安装放置坩埚，下凹孔较浅；所述承台上设有凸台，与下凹孔配合，用于套筒定位及固定；所述环形溢流槽外侧的承台上、下及四周表面和支柱的外周均粘附有第三陶瓷纤维毯。
[0015]本专利技术实验炉的技术解决方案中所述的定位机构包括斜支撑和斜面槽；所述斜支撑位于中部的工字砖上部外与工字砖上部的底面之间，与导向窄槽配合；所述斜面槽位于导向窄槽内槽壁顶部、向侧入式炉体内延伸的位置上，与斜支撑相配合；所述搅拌器设有升降机构，升降机构与滑动机构连锁。
[0016]本专利技术熔化方法的技术解决方案是：一种采用上述实验炉的玻璃熔化方法，其特征在于包括以下步骤：(1) 将炉门闭合，通过炉门观察孔观察并调节搅拌器的连动锁定高度，继续降低高度并确认搅拌器正常工作时的高度，再进行标识记录；提升搅拌器于连动锁定高度上方，保持搅拌器底与坩埚沿有一定的安全操作空间；(2) 按烤炉工艺要求升高侧入式炉体炉腔温度至加料温度，拉开炉门至坩埚处于炉门沿之外，将玻璃配合料加入坩埚内，推动炉门至闭合状态，经一定时间后，高温下坩埚内的玻璃配合料熔化至玻璃态，再拉开炉门进行第二次加料，闭合炉门；如此反复，直到玻璃配合料加完；(3) 按熔制工艺要求升高温度至澄清温度，澄清玻璃液中的气泡，并将搅拌器下降至工艺要求的位置，调节搅拌器转速至工艺要求，完成高温澄清及搅拌；(4) 逐步降低侧入式炉体炉腔内温度，并减小搅拌转速；待玻璃液完全熔制好，停
止搅拌并缓慢提升搅拌器至连动锁定高度之上；(5) 拉开炉门至套筒完成处于炉门沿之外，用坩埚钳将坩埚钳出，将玻璃液浇注入模具内。
[0017]本专利技术的有益效果：本专利技术在传统的由侧入式炉体、坩埚、套筒和炉门构成的一种玻璃熔化实验炉的基础上，其中，侧入式炉体的炉顶设有搅拌器和烟囱，将坩埚和套筒安培固定在炉门上，在侧入式炉体与炉门之间设有滑动机构连接，实现炉门的拉伸与闭合，在侧入式炉体与炉门之间设有定位机构，用于炉门处于闭合状态时搅拌器与坩埚同轴，因而在玻璃熔化过程中，可通过滑动机构将炉门平稳拉开，使坩埚外露，便于将玻璃配合料加入坩埚内，可通过滑动机构将炉门平稳推动至闭合状态，可通过定位机构使搅拌器与坩埚同轴，按工艺要求完成玻璃配合料的熔化、澄清及搅拌，待玻璃液完全熔制好，可通过滑动机构将炉门平稳拉开，用坩埚钳将坩埚钳出，将玻璃液浇注入模具内。
[0018]本专利技术克服了现有侧入式实验炉存在操作过程相对较笨重及烦琐本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种玻璃熔化实验炉，包括侧入式炉体（L）、坩埚（4）、套筒（3）和炉门（M），侧入式炉体（L）的炉顶（25）设有搅拌器（24）和烟囱（26），其特征在于：所述坩埚（4）和套筒（3）安培固定在炉门（M）上；所述侧入式炉体（L）与炉门（M）之间通过滑动机构连接，实现炉门（M）的拉伸与闭合；所述侧入式炉体（L）与炉门（M）之间设有定位机构，用于炉门（M）处于闭合状态时搅拌器（24）与坩埚（4）同轴。2.根据权利要求1所述的一种玻璃熔化实验炉，其特征在于：所述的滑动机构由滑杆（9）、滑杆套（12）和滑杆固定架（2）构成；所述滑杆固定架（2）固定在炉门（M）上，滑杆（9）则套装在滑杆套（12）内，且其一端与滑杆固定架（2）固定连接，保持炉门运动的开合平稳。3.根据权利要求2所述的一种玻璃熔化实验炉，其特征在于：所述的侧入式炉体（L）包括由耐火材料砌成的上部炉腔（21）、下部导向腔（14）和位于上部炉腔（21）与下部导向腔之间的导向窄槽（13），形成工字形炉门洞；所述炉门（M）包括由耐火材料砌成的，与上部炉腔（21）、导向窄槽（13）和下部导向腔（14）配合的工字砖（1）；所述侧入式炉体（L）与炉门（M）之间设有配合的炉门沿（27）和门凹槽（7）；所述滑杆固定架（2）装于炉门（M）的底部，滑杆套（12）装于侧入式炉体（L）的底部，滑杆（9）为平行设置的双杆，双杆之间的侧入式炉体（L）底部设有连动锁定装置（29）；所述工字砖（1）上表面支撑套筒（3）与坩埚（4）。4.根据权利要求3所述的一种玻璃熔化实验炉，其特征在于：所述的上部炉腔（21）为由耐高温、耐侵蚀的耐火材料砌成的方形空腔，方形空腔内壁为炉膛壁（18），顶部中心开有用于安装搅拌器（24）的搅拌孔（23）；所述上部炉腔（21）后侧左、右两边开有两排圆孔，呈对称分布，孔内安装有加热棒（22），中间开有一热电偶孔，孔内安装有测温热电偶（20）；所述下部导向腔（14）为由隔热耐火材料砌成的长方形空腔，后侧面开有排风孔（17），与炉体外环境相通；所述导向窄槽（13）位于上部炉腔（21）底部接近炉门通道处。5.根据权利要求4所述的一种玻璃熔化实验炉，其特征在于：所述的加热棒（22）为双螺旋碳化硅加热棒，两端为非发热端，中间的发热端位于腔内；所述加热棒（22）由后侧插入并连接电源；所述烟囱（26）靠近工字形炉门洞一侧；所述侧入式炉体（L）外围由铁质炉壳（19）包裹；所述排风孔（17）处的耐火材料壁上粘附有第一陶瓷纤维毯（28）；所述下部导向腔（14）的顶面设有隔断层（15），底面为底砖（16）。6.根据权利要求3所述的一种玻璃熔化实验炉，其特征在于：所述的炉门（M）还包括炉门砖（5）、铁托板（10）、隔热板（11）和炉门铁框（8）；所述滑杆固定架（2）、铁托板（10）、炉门铁框（8）为铁质材料焊接而成，形成炉门耐火材料固定架；所述工字砖（1）放置于隔热板（11）上，隔热板（11）放于铁托板（10）上面，通过螺栓固定在铁托板（10）上；所述炉门砖（5）砌筑在炉门铁框（8）内，与工字砖（1）连接构筑成炉门洞封堵墙。7.根据权利要求6所述的一种玻璃熔化实验炉，其特征在于：所述的工字砖（1）由耐热冲、耐高温的耐火材料整体烧结而成，形状呈工字；所述工字砖（1）由底部的基座（1
‑
1）、中间的支柱（1
‑
3）和顶部的承台（1
‑
4）构成；所...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜敬陆，宋亮，李晓龙，
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：