玻璃初熔物的生產(chǎn)裝置及其生產(chǎn)方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種玻璃的生產(chǎn)裝置及其生產(chǎn)方法，尤其是涉及一種玻璃初熔化物的 生產(chǎn)裝置及其生產(chǎn)方法。
【背景技術】
[0002] 在光學玻璃制備過程中，大部分玻璃是采用二次熔煉方法，即：將原料投入到坩堝 中進行加熱熔化，熔化后通過均化，形成均勻的玻璃液后投入水中進行淬火，由此得到初熔 化物，再將該初熔化物投入鉑金器皿內(nèi)進行主熔化從而生產(chǎn)出光學玻璃。該方法的優(yōu)點是 原料通過初次熔化后，在主熔化工序中對鉑金坩堝內(nèi)壁的侵蝕減弱。
[0003] 原料初熔的坩堝材質(zhì)主要有鉑金和石英坩堝兩種。鉑金坩堝由于耐侵蝕，是大部 分光學玻璃原料初熔的首選。但在使用過程中，鉑金坩堝處于高溫環(huán)境，原料在熔化過程中 對鉑金坩堝造成腐蝕，從而在光學玻璃中引入鉑金離子。鉑金離子由于在可見光波段有吸 收，從而導致光學玻璃著色，降低光學玻璃的透過率。石英坩堝的優(yōu)勢在于，玻璃在初熔過 程中不會引入鉑金離子，可以有效避免因鉑離子的引入而引起著色，從而提高玻璃透過率 質(zhì)量。但大部分光學玻璃在熔化過程中，對石英材料的坩堝都有較嚴重的侵蝕，甚至發(fā)生某 一部位腐蝕過于嚴重而發(fā)生泄漏。目前也有采用石英管作為玻璃初熔器皿，對比石英坩堝， 石英管的優(yōu)勢在于，玻璃對石英管四周的侵蝕較為均勻，不會因為某部位薄弱而導致泄漏。 但因為石英材料對光學玻璃不耐腐蝕的特性，決定了石英管生產(chǎn)玻璃初熔物的局限性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種使用壽命較長且不易發(fā)生因鉑金離子引 入而使玻璃著色的玻璃初熔物的生產(chǎn)裝置。
[0005] 本發(fā)明還要提供一種采用上述裝置生產(chǎn)玻璃初熔物的方法。
[0006] 本發(fā)明解決技術問題所采用的技術方案是:玻璃初熔物的生產(chǎn)裝置，包括原料流 道、石英隔墻、冷卻介質(zhì)通道和加熱裝置，所述石英隔墻設置在原料流道四周或上部;所述 加熱裝置設置在石英隔墻的四周或上部;所述原料流道一端設置有原料投入口，另一端設 置有原料流出口，所述原料流道是中空結(jié)構，內(nèi)設冷卻介質(zhì)通道。
[0007] 進一步的，所述原料流道的形狀是螺旋結(jié)構，所述石英隔墻設置在原料流道四周， 所述加熱裝置設置在石英隔墻的四周。
[0008] 進一步的，所述原料流道的形狀是方盤結(jié)構，所述石英隔墻設置在原料流道上部， 所述加熱裝置設置在石英隔墻的上部，所述原料流道的底面與水平面夾角為1_20°。
[0009] 進一步的，所述原料流道采用耐高溫耐腐蝕的材料制成。
[0010] 進一步的，所述石英隔墻的形狀是圓柱形或長方體形。
[0011] 進一步的，在所述石英隔墻內(nèi)部設置有溫度監(jiān)測裝置。
[0012] 進一步的，所述加熱裝置采用硅鉬棒或硅碳棒。
[0013] 進一步的，所述冷卻介質(zhì)通道中通入的冷卻介質(zhì)采用冷卻水或者冷卻氣體。
[0014] 玻璃初熔物的生產(chǎn)方法，包括以下步驟：
[0015] 1)形成保護層：
[0016] 先用加熱裝置將原料流道加熱到預定溫度，再將玻璃原料從原料投入口投入到原 料流道中，當整個原料流道鋪滿玻璃液時，向冷卻介質(zhì)通道中通入冷卻介質(zhì)，鋪滿原料流道 的玻璃液由于冷卻作用在原料流道表面形成一層凝固的玻璃層；
[0017] 2)原料供給：
[0018] 再將玻璃原料從原料投入口投入到原料流道中，形成的玻璃層將玻璃原料與原料 流道的內(nèi)壁隔開；
[0019] 3)加熱熔化：
[0020] 通過控制加熱裝置使原料流道的溫度達到工藝要求，加入原料流道中的玻璃原料 通過加熱裝置的輻射作用逐漸熔化，熔化的玻璃液逐漸往下流；
[0021] 4)淬火工序：
[0022] 熔化好的玻璃初熔物流出出料口進入冷卻淬火設備中，完成淬火工藝，從而制得 本發(fā)明的玻璃初熔物。
[0023] 進一步的，步驟1)所述向冷卻介質(zhì)通道中通入冷卻介質(zhì)，是采用從下往上通入冷 卻介質(zhì)。
[0024] 本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明對玻璃原料采用輻射加熱熔化，并采用冷卻方式在 原料流道表面形成玻璃層的方式，避免原料熔化過程中直接接觸原料流道內(nèi)壁，從而減少 或避免著色離子的引入，提高光學玻璃透過率。
【附圖說明】
[0025] 圖1是本發(fā)明裝置的主視圖的剖視圖；
[0026] 圖2是圖1的局部立體示意圖；
[0027] 圖3是圖1的俯視圖；
[0028]圖4是圖1中的原料流道的立體圖；
[0029] 圖5是本發(fā)明裝置另一種結(jié)構的主視圖；
[0030] 圖6是圖5的A-A剖視圖；
[0031] 圖7是圖5的立體圖。
【具體實施方式】
[0032] 本發(fā)明的玻璃初熔物的生產(chǎn)裝置包括原料流道2、石英隔墻3、冷卻介質(zhì)通道1和加 熱裝置4。石英隔墻3設置在原料流道2四周或上部;加熱裝置4設置在石英隔墻3的四周或上 部；原料流道2-端設置有原料投入口 5，另一端設置有原料流出口 6，原料流道2是中空結(jié) 構，內(nèi)設冷卻介質(zhì)通道1。
[0033] 上述原料流道2的形狀可以是螺旋結(jié)構，石英隔墻3設置在原料流道2四周，加熱裝 置4設置在石英隔墻3的四周，如圖1-4所示;上述原料流道2的形狀也可以是方盤結(jié)構，石英 隔墻3設置在原料流道2上部，加熱裝置4設置在石英隔墻3的上部，如圖5-7所示;原料流道2 或采用其他使玻璃初熔物能從上往下流動的形狀。原料流道2采用耐高溫耐腐蝕的材料制 成，可以選擇鉑金或其合金，也可以選擇不銹鋼或高純不銹鋼。
[0034] 石英隔墻3可以是整體結(jié)構，也可以是石英磚堆砌而成，其形狀可以是圓柱形、長 方體形等，其大小可根據(jù)生產(chǎn)量決定。石英隔墻3的主要作用是避免外部雜質(zhì)及加熱裝置4 在高溫下由于老化而掉入到玻璃原料中。石英隔墻3不直接與玻璃原料接觸，不易受到玻璃 初熔物的腐蝕。為了能夠?qū)崟r監(jiān)控玻璃初熔物生產(chǎn)裝置的工作溫度，本發(fā)明在石英隔墻3內(nèi) 部設置有溫度監(jiān)測裝置，可采用熱電偶。
[0035] 加熱裝置4可以是高溫發(fā)熱裝置，如硅鉬棒或硅碳棒，本發(fā)明優(yōu)選硅碳棒。
[0036] 冷卻介質(zhì)通道1中通入的冷卻介質(zhì)可采用冷卻水或者冷卻氣體，在外部高溫的環(huán) 境下，為使冷卻效果更佳，本發(fā)明優(yōu)選采用與玻璃液流動方向相反的方向通入冷卻介質(zhì)，BP 從下往上通入冷卻介質(zhì)。
[0037] 本發(fā)明的玻璃原料初熔物的制備方法至少包括形成保護層、原料供給、加熱熔化、 淬火工序等幾個步驟，具體步驟為：
[0038] 1)形成保護層：
[0039] 先用加熱裝置4將原料流道2加熱到預定溫度，再將玻璃原料粉料或碎玻渣從原料 流道2上方的原料投入口 5投入到原料流道2中，當玻璃原料接觸原料流道2表面時，原料逐 漸熔化并形成玻璃液后順著原料流道2逐漸向下流，當整個原料流道2鋪滿玻璃液時，向冷 卻介質(zhì)通道1中通入冷卻介質(zhì)，鋪滿原料流道2的玻璃液由于冷卻作用在原料流道2表面形 成一層凝固的玻璃層，形成的玻璃層厚度根據(jù)冷卻介質(zhì)大小和空間溫度綜合作用，可根據(jù) 實際情況調(diào)整。
[0040] 2)原料供給：
[0041] 待原料流道2表面形成凝固的玻璃層后，再將玻璃原料從原料流道2上方的原料投 入口 5投入到原料流道2中，形成的玻璃層將玻璃原料與原料流道2的內(nèi)壁隔開，即：這時候 的玻璃原料與原料流道2的內(nèi)壁不直接接觸。
[0042] 3)加熱熔化：
[0043] 通過控制加熱裝置4使原料流道2的溫度達到工藝要求，加入原料流道2中的