專利名稱：一種光學玻璃備料用鉑金裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于池爐連續(xù)熔煉用備料爐技術領域，涉及一種光學玻璃備料用鉬金裝置，特別是涉及一種光學玻璃備料用連續(xù)式鉬金熔煉裝置。不僅能夠提高同容積下單坩堝玻璃的熔煉效率，并且達到不間斷熔煉效果，特別適用于光學玻璃熔煉過程中備料工序。
背景技術：
隨著光電產品市場的激烈競爭和發(fā)展，低成本地制造光學元件是每一個光學材料和光學元件制造商的目標。目前制造光學玻璃的方式主要有兩種:池爐連續(xù)熔煉和單坩堝生產。池爐連續(xù)熔煉具有 玻璃產量大、良品率高和生產成本較低的優(yōu)點；單坩堝生產良品率相對較低，生產成本較池爐連續(xù)生產高，但它具有光學一致性好、更換牌號周期短等優(yōu)點，適合小批量多品種生產。為了提高池爐的連續(xù)生產能力，通常采用備料的方式來解決粉料直接熔化效率較低的難題。熔制過程中加入備料玻璃，一方面可以增大池爐化料能力，另一方面能保證熔制出的光學玻璃光學性能穩(wěn)定性。目前光學行業(yè)采用的備料爐是通常的石英或鉬金單坩堝熔煉裝置，常見有單坩堝、子母坩堝裝置；生產方式采用澆注和漏注。但是無論采用哪一種方式都是將原材料加入坩堝中熔煉、澄清、均化后，再將玻璃澆注或通過放料管放出。單坩堝裝置一般由攪拌器2、坩堝I和放料管3組成，子母單坩堝熔煉裝置僅階梯形坩堝4與坩堝I形狀及攪拌器2數量不同，如圖1、圖2所示，這兩種生產裝置有三個缺點:一是由于是單坩堝熔煉，每堝產品的質量會受到不同操作的影響而產生光性波動，影響玻璃的良品率；二是鉬金坩堝在使用一段時間后，由于鉬金與耐火材料膨脹率不同導致鉬金坩堝底部變形出現較深的皺折，坩堝底部不平通常會使玻璃液在攪拌或通氣時不易攪拌均勻，從而影響所備玻璃的均勻性；三是該裝置在備料時由于每堝的熔煉時間較長，導致熔煉能力有限。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的就是針對上述不足之處而提供一種既能為高溫粘度極小的鑭系玻璃、無鉛重火石類光學玻璃，也能為含鉛的火石類、重火石類玻璃備料，實現連續(xù)的熔煉過程，有效地提高同容積下玻璃熔解能力和熔解效率，且產品均勻，良品率較高的光學玻璃備料用鉬金裝置。本發(fā)明的技術解決方案是:一種光學玻璃備料用鉬金裝置，包括坩堝、放料管，其特征在于:所述的坩堝為靴子形坩堝；坩堝內底部間隔設有左分割板、右分割板，將坩堝內底部分成相通的化料室、均化室和放料室；放料管位于放料室底部；坩堝化料室的上端口設有加料管，加料管管口高于坩堝上平面；位于均化室上方的坩堝上設有通氣管、中分割板、放氣孔，通氣管能從熔爐頂部深入均化室，放氣孔可以有效排除坩堝內的剩余氣體，保證坩堝內外的壓力平衡。本發(fā)明的技術解決方案中所述的坩堝的下端橫截面呈半圓形、梯形、多邊形狀、或其組合形狀，上部呈圓弧狀，且上、下兩部分緊密連接形成相對密閉結構。
本發(fā)明的技術解決方案中所述的坩堝與放料管焊接。本發(fā)明的有益效果是:采用本發(fā)明的鉬金熔煉裝置，當原料連續(xù)不斷地從加料管加入，粉料溶化后經均化室曲線流入放料室的坩堝底部，三個分隔板的作用加長了玻璃的流動距離，從而比傳統的單坩堝備料均化效果更佳，不間斷的連續(xù)投料提高了玻璃熔解效率。特別適合生產低粘度、易析晶的鑭系光學玻璃和無鉛重火石玻璃，或者含鉛的火石玻璃和重火石玻璃。在進行玻璃融化時可根據玻璃的粘度適當增大或減小放料管直徑，保證玻璃放料時的穩(wěn)定性，提高玻璃良品率。本發(fā)明克服了現有裝置及設計的不足，使用少量的鉬金，根據單坩堝設計原理，實現光學玻璃不間斷連續(xù)熔化的效果，有效提高了原材料熔化效率及玻璃渣制備能力。本發(fā)明具有既能為高溫粘度極小的鑭系玻璃、無鉛重火石類光學玻璃，也能為含鉛的火石類、重火石類玻璃備料，實現連續(xù)的熔煉過程，有效地提高同容積下玻璃熔解能力和熔解效率，且產品均勻，良品率較高的特點。本發(fā)明主要用于光學玻璃備料用連續(xù)式鉬金熔煉裝置。


圖1是現有的單坩堝熔煉裝置的示意圖。圖2是現有的子母單坩堝熔煉裝置的示意圖。圖3是本發(fā)明的 鉬金裝置的示意圖。圖4是本發(fā)明梯形坩堝的截面示意圖。圖5是本發(fā)明多邊形狀坩堝的截面示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的描述。本發(fā)明由靴子形坩堝5、加料管6、左分隔板7、通氣管8、中分隔板9、放氣孔10、右分隔板11、放料管3組成。本發(fā)明坩堝5的縱截面的形狀雖然是矩形，但整體形狀像靴子。實施例1:
如圖3所示，本發(fā)明的異形坩堝采用靴子狀坩堝5，靴子狀坩堝5的橫截面是用圓弧密封的半圓或圓弧密封的多邊形。其中多邊形橫截面為半園形、矩形或其它形狀。左分隔板7、中分隔板9、右分隔板11將整個坩堝分為熔化室14、均化室15及放料室16三部分，且三部分是連通的。當原料連續(xù)不斷地從加料管6加入到熔化室14，原料熔化后玻璃液經均化室15曲線流入放料室16，從放料管3連續(xù)流出。由于三個分隔板的作用加長了玻璃的流動距離，從而比傳統的單坩堝備料均化的更好，且不間斷的連續(xù)投料提高了玻璃熔解效率。特別是在生產低粘度、易析晶的鑭系光學玻璃和無鉛重火石玻璃時，或者含鉛的火石玻璃和重火石玻璃，可減小放料管直徑，增加玻璃出料穩(wěn)定性，提高玻璃良品率。同時由于坩堝的底部面積大大小于具有相同容積的傳統單坩堝底部面積，這樣因鉬金與耐火材料膨脹率不同導致的鉬金坩堝底部變形問題得到了很好的解決，從而避免了坩堝底部不平造成玻璃均化不好而報廢。通氣管8可使用廣2支，其中位于均化室15內的通氣管8是必須設備，其作用是幫助氣泡消除及均化玻璃液，即通過調節(jié)通氣管8內氣體流量，使均化室15內下部的玻璃液向上提升，有利于坩堝底部玻璃液中的氣泡消除；同時在熔融玻璃進入均化階段時向玻璃液內通入一定壓力和流量的氣體，氣體進入玻璃液后受熱急劇膨脹，向上逸出，帶動玻璃液翻滾從而起到了攪拌器的作用，達到玻璃液均化的目的。此外，通入玻璃液中的氣體可結合玻璃液中的小氣泡，使小氣泡變成大氣泡從堝內逸出，從而起到消除小氣泡的作用，攪拌器則沒有這個功能。用于鼓泡的氣體可以是空氣或氧氣，也可以是按一定比例混合的氣體，可根據所生產的玻璃選用，以達到控制氣氛，改進玻璃性能指標的目的。放料管3由放料室底部垂直于底面引出，當采用垂直放料管時，玻璃液的落差大，使用的放料管3直徑通常較小，適于生產比重大、高溫粘度小，容易出現析晶的光學玻璃，如:鑭系光學玻璃和無鉛重火石玻璃、含鉛火石玻璃和重火石玻璃等。放料管的管徑可根據玻璃的粘度、比重及液相溫度進行選擇。玻璃出料時，通常采用直接對放料管通電的加熱方法升溫，也可以使用輔助加熱方法，如使用金屬加熱元件、硅碳棒和碳化硅管等發(fā)熱體加熱。放料管的長度、內部直徑、壁厚以及選用材料根據生產的不同光學玻璃牌號進行選擇，以達到最佳效果。實施例2:
如圖4所示，本發(fā)明的異形坩堝采用梯形坩堝12，梯形坩堝12的橫截面是梯形，其加料管、左、右及中分隔板、通氣管、放氣孔及和放料管設置方式同實施例1。實施例3:
如圖5所示，本發(fā)明的異形坩堝采用多邊形坩堝13，多邊形坩堝13的橫截面是多邊形狀，其加料管、左、右及中分隔板、通 氣管、放氣孔及和放料管設置方式同實施例1。本發(fā)明的熔煉裝置與玻璃液接觸的部分最好由純鉬或鋯強化鉬金材料或鉬合金制成。本發(fā)明的通氣管8可采用多種方式，如直管、直管下接鼓泡器等。下面舉兩個用本發(fā)明的裝置生產光學玻璃的實例。實例1:
采用圖3所示靴子形坩堝有效容積為10升的鉬金熔煉裝置，用于熔煉高溫粘度較小的含鉛火石或重火石光學玻璃，如F、ZF類光學玻璃。將原料混合均勻后，連續(xù)加入熔煉裝置內，在125(Γ1350 V熔化、澄清、均化，玻璃2^4小時后從坩堝內流出，每天出料量為200kg 300kg。而且制備出來的玻璃渣，光性波動范圍在土 100X 1(Γ5，備料量比傳統單坩堝高200% 400%。實例2:
采用圖3所示梯形坩堝有效容積為30升的鉬金熔煉裝置，用于熔煉、高溫粘度小的鑭系、環(huán)保無鉛光學玻璃，如H-ZLaF類、H-ZF類光學玻璃。將原料充分混合后，加入熔煉裝置內，在125(Tl420°C熔化、澄清、均化，3飛小時后從坩堝內流出，每天出料量為30(T500kg。制備出來的玻璃渣，光性波動范圍在±150 X 10_5，備料量比傳統單坩堝高300°/Γ500%。
權利要求
1.一種光學玻璃備料用鉬金裝置，包括坩堝、放料管(3)，其特征在于:所述的坩堝為靴子形坩堝(5);坩堝(5)內底部間隔設有左分割板(7)、右分割板(11)，將坩堝(5)內底部分成相通的化料室(14)、均化室(15)和放料室(16);放料管(3)位于放料室(16)底部；坩堝(5)化料室(14)的上端口設有加料管(6)，加料管(6)管口高于坩堝(5)上平面；位于均化室(15)上方的坩堝(5)上設有通氣管(8)、中分割板(9)、放氣孔(10)。
2.根據權利要求1所述的一種光學玻璃備料用鉬金裝置，其特征在于:所述的坩堝(5)的下端橫截面呈半圓形、梯形、多邊形狀、或其組合形狀，上部呈圓弧狀，且上、下兩部分緊密連接形成相對密閉結構。
3.根據權利要求1或2所述的一種光學玻璃備料用鉬金裝置，其特征在于:所述的坩堝(5)與放料管( 3)焊接 。
全文摘要
本發(fā)明的名稱為一種光學玻璃備料用鉑金裝置。屬于池爐連續(xù)熔煉用備料爐技術領域。它主要是解決現有單坩堝存在產生光性波動、影響均勻性、熔煉能力有限的問題。它的主要特征是所述的坩堝為靴子形坩堝；坩堝內底部間隔設有左分割板、右分割板，將坩堝內底部分成相通的化料室、均化室和放料室；放料管位于放料室底部；坩堝化料室的上端口設有加料管，加料管管口高于坩堝上平面；位于均化室上方的坩堝上設有通氣管、中分割板、放氣孔。本發(fā)明具有既能實現連續(xù)的熔煉過程，有效地提高同容積下玻璃熔解能力和熔解效率，且產品均勻，良品率較高的特點，主要用于光學玻璃備料用連續(xù)式鉑金熔煉裝置。
文檔編號C03B5/18GK103145317SQ20131010300
公開日2013年6月12日 申請日期2013年3月28日 優(yōu)先權日2013年3月28日
發(fā)明者胡向平, 霍金龍, 唐雪瓊, 張衛(wèi), 梁立新 申請人:湖北新華光信息材料有限公司