CN105174692A - 一种双结构式搅拌器 - Google Patents

Abstract

本发明的名称为一种双结构式搅拌器。属于光学玻璃熔炼技术领域。它主要是解决现有单坩埚玻璃生产的均化不充分、均化效率低的问题。它的主要特征是：包括搅拌轴及设置在搅拌轴底端的搅拌框，在所述的搅拌轴上还设有搅拌棒；搅拌框的中心与搅拌轴重合。本发明分布在坩埚内上下不同的部位，同时对玻璃液进行搅拌，实现一种高效的均化效果，具有操作简单、过程高效的优点，主要用于单坩埚玻璃熔炼窑炉的玻璃液均化装置。

Description

一种双结构式搅拌器

技术领域

本发明属于光学玻璃熔炼技术领域，具体涉及一种用于单坩埚玻璃熔炼窑炉的玻璃液搅拌均化装置。

背景技术

在光学玻璃熔炼工艺中，搅拌均化是必不可少的一道熔炼工序，所使用的搅拌均化装置就是搅拌器。通常高折射率的光学玻璃，由于玻璃液成分复杂、易分层，熔炼过程中对搅拌均化工艺要求严格，需要搅拌器搅拌能力强、效率高。

通常熔炼生产中所使用的搅拌器都是单一结构的，目前常用的有桨式和框式两种搅拌器。桨式搅拌器包括螺旋桨型和桨叶型，框式搅拌器是一种方框加横枨的结构，桨式和框式这两种结构的搅拌器都有一定的弊端。桨型结构的搅拌器适合淹没在玻璃液中搅拌，这样能将玻璃液翻起，起到均化的效果。当使用在单坩埚熔炉上，随着玻璃的漏料，埚内玻璃液面下降到一定程度时，玻璃液不能淹没搅拌器的桨叶，玻璃液无法被转动的搅拌桨翻起，搅拌器就失去了搅拌能力，这时候剩下的玻璃液就会因搅拌不均匀而产生有条纹的制品。实践证明，单坩埚生产时使用桨式搅拌器搅拌失效的玻璃液占8%左右，即每埚会产生8%左右的条纹不良品。框式搅拌器外框要和单坩埚埚壁间隙小，才能将整埚玻璃液搅拌充分，实际中都采用上部大埚连接底部小埚的子母埚，在下部的小埚内放置框式搅拌器，这样生产时就需要反复提搅、降搅搅拌，以保证上下玻璃液都均化好，操作过程很麻烦。另外，以上两种结构的搅拌器的均化效率都不高，熔炼工艺过程中均化搅拌的时间长达6~8小时，生产效率很低。

发明内容

本发明的目的是解决单坩埚生产时需要反复升降搅操作的繁琐过程，提高搅拌效率。通过改进搅拌器的结构，解决单坩埚生产中单一结构搅拌器存在的搅拌不完全、升降搅操作繁琐、搅拌工艺时间长等问题，从而改善搅拌效果，使工艺时间大大缩短，提高生产效率。

本发明的技术解决方案是：一种双结构式搅拌器，包括搅拌轴及设置在搅拌轴底端的搅拌框，其特征在于：在所述的搅拌轴上还设有搅拌棒；搅拌框的中心与搅拌轴重合。

本发明的技术解决方案中所述的搅拌棒的数量为2~16支，该2~16支搅拌棒分层固定在搅拌轴上，且与搅拌轴之间的夹角为45°~90°。

本发明的技术解决方案中所述的搅拌棒为圆棒、方棒、椭圆棒、片状桨型或者具有扭曲状态的片状桨型。

本发明的技术解决方案中所述的搅拌框包括矩形外框和矩形外框内的2~12根横枨，横枨的截面积小于矩形外框的截面积。

本发明的技术解决方案中所述的搅拌框包括矩形外框和矩形外框内与上、下边框平行的2根横枨，或者多根横枨。

本发明的技术解决方案中所述的搅拌框包括矩形外框和矩形外框内与上、下边框不平行的3根横枨，或者多根横枨。

本发明是在框式结构的搅拌器基础上，上部增加了具有横向切割能力的搅拌棒，在搅拌器旋转搅拌的过程中，能够满足对坩埚内上下部玻璃液同时进行切割搅拌，实现对坩埚内的玻璃液上下同时进行均化。在实际生产中，避免了通过升降搅拌器对玻璃液上、中、下部进行分段搅拌的过程，缩短了搅拌时间。例如原先需要在坩埚内高、中、低三处各搅拌一小时、共搅拌三小时的工艺操作，现在只需要一小时就可以完成，也不再需要进行停搅升降搅拌器，操作简单高效。本发明尤其适用于子母结构的单坩埚，即上部为大直径的圆柱型坩埚，下部连接小直径的圆柱型坩埚，上下圆柱必须是同心的，各方向都能以中心纵切面对称。这样当搅拌器中心轴转动时，各搅拌杆和搅拌框都围绕搅拌轴做旋转，实现搅拌。

本发明上部采用直棒结构横切搅拌，下部采用框式结构放在小埚内搅拌，解决了单一结构的搅拌器在实际使用中存在的问题，实现了操作简单、均化高效的目的。

附图说明

图1是本发明实施例1结构示意图。

图2是本发明实施例2结构示意图。

图3是本发明实施例3结构示意图。

图4是本发明实施例4结构示意图。

图5是本发明实施例1位于子母埚内的示意图。

图中：1-搅拌轴、2-搅拌棒、3-搅拌框、4-搅拌框、5-横枨、6-搅拌棒、7-搅拌框、8-横枨、9-搅拌棒、10-搅拌框、11-横枨。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。

实施例1如图1、图5所示。本发明双结构式搅拌器由搅拌轴1、搅拌棒2、搅拌框3构成。搅拌框3为矩形，设置在搅拌轴1的底端，搅拌框3的中心与搅拌轴重合。搅拌框3位于子母埚的小埚内，尺寸与子母埚的小埚内腔配合。搅拌棒2的数量为2支，该2根搅拌棒2的中心间隔固定在搅拌轴1上，且2根搅拌棒2与搅拌轴1三者相互垂直。搅拌棒2位于子母埚的大埚内，与大埚的内腔配合。搅拌轴1被传动设备带动旋转时，搅拌棒2呈横向转动，下部的搅拌框3呈自转。搅拌棒2切割搅拌的是坩埚内上部的玻璃液，搅拌框3切割搅拌的是下部的玻璃液，实现了对坩埚内上下部玻璃液的同时搅拌均化。这种搅拌器尤其适用于子母型单坩埚生产炉或类似结构的实验炉，由于实现了上下部分玻璃液的同时搅拌，操作中无需进行升降、降搅操作，省去了上、中、下分步搅拌的步骤，缩短了搅拌时间，生产效率和搅拌效果都大大提高。

实施例2如图2所示。与实施例1不同的是搅拌框4，在搅拌框4的矩形外框内设有与上、下边框平行的2根横枨5，且横枨5的截面积小于矩形外框框杆的截面积。横枨也可为2根以上的多根横枨。

实施例3如图3所示。与实施例1不同的是搅拌框7和搅拌棒6。搅拌棒6为4支，均与搅拌轴1垂直。4支搅拌棒6的端部均与搅拌轴1连接。在搅拌框7的矩形外框内设有与上、下边框平行的2根横枨8，该2根横枨8分设在搅拌轴1的两侧，处于搅拌轴1的不同高度位置上，且横枨8的截面积小于矩形外框框杆的截面积。横枨也可为2根以上的多根横枨。

实施例4如图4所示。与实施例1不同的是搅拌框10和搅拌棒9。搅拌棒9为3支，均与搅拌轴1垂直。3支搅拌棒9的端部均与搅拌轴1连接，且其中2支处于同一平面内，另1支间隔一定高度。在搅拌框7的矩形外框内设有不与上、下边框平行的3根横枨11，其中2根横枨11位于搅拌轴1的一侧，另1根横枨11位于搅拌轴1的另一侧，且横枨11的截面积小于矩形外框框杆的截面积。横枨也可为3根以上的多根横枨。

上述实施例中，搅拌棒的长度根据埚的半径而定，通常搅拌棒的外端距离埚壁20~95mm。

为了适应不同高度的单坩埚，搅拌棒的数量可以根据需要设置2~16根，搅拌棒不一定全分布在同一水平面上，搅拌棒的垂直投影也不一定以轴为圆心均匀分布，搅拌棒与搅拌轴1有45°～90°的夹角，搅拌棒根据需要设计分布在整个大坩埚内搅拌，确保整个埚的玻璃液能被均化充分。搅拌棒的形状包括圆棒、方棒或者椭圆棒，或者具有扭曲状态的片状桨型。

搅拌框框体中间增加的横枨，横枨可以是水平的，也可以与边框有任意角度的夹角，可以确保充分搅拌坩埚下部的玻璃液，使最终流出的玻璃一致性良好。

举例说明：生产一种nd为1.88左右的H-ZLaF类光学玻璃，使用同样结构的子母型单坩埚熔炼，加料工艺相同。以前配置具有6根横枨的框式搅拌器均化，搅拌工艺为：下部搅拌2.5小时、中部搅拌0.75小时、上部搅拌0.75小时，静止1小时，再下部搅拌2小时、中部搅拌0.75小时、上部搅拌0.75小时，搅拌工艺总时间为8.5小时。现在使用如图2的搅拌器，同样温度情况下只需搅拌2.5小时就能达到同等的均化效果，无需升降搅。

Claims (7)

1.一种双结构式搅拌器，包括搅拌轴（1）及设置在搅拌轴（1）底端的搅拌框（3、4、7、10），其特征在于：在所述的搅拌轴（1）上还设有搅拌棒；搅拌框（3、4、7、10）的中心与搅拌轴重合。

2.根据权利要求1所述的一种双结构式搅拌器，其特征在于：所述的搅拌棒（2、6、9）的数量为2~16支，该2~16支搅拌棒分层固定在搅拌轴（1）上，且与搅拌轴（1）之间的夹角为45°~90°。

3.根据权利要求1或2所述的一种双结构式搅拌器，其特征在于：所述的搅拌框（3、4、7、10）包括矩形外框和矩形外框内的2~12根横枨（5、8、11），横枨（5、8、11）的截面积小于矩形外框的截面积。

4.根据权利要求1或2所述的一种双结构式搅拌器，其特征在于：所述的搅拌棒（2、6、9）为圆棒、方棒、椭圆棒、片状桨型或者具有扭曲状态的片状桨型。

5.根据权利要求1或2所述的一种双结构式搅拌器，其特征在于：所述的搅拌棒包括2根搅拌棒（2），该2根搅拌棒（2）的中心间隔固定在搅拌轴（1）上，且2根搅拌棒（2）与搅拌轴（1）三者相互垂直。

6.根据权利要求1或2所述的一种双结构式搅拌器，其特征在于：所述的搅拌框（4、7）包括矩形外框和矩形外框内与上、下边框平行的2根横枨（5、8）。

7.根据权利要求1或2所述的一种双结构式搅拌器，其特征在于：所述的搅拌框（10）包括矩形外框和矩形外框内与上、下边框非平行的3根横枨（11）。