CN114988666A - 一种制作光学玻璃的池窑及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于光学玻璃加工领域，具体涉及一种制作光学玻璃的池窑，包括底座，所述底座的顶部对称安装有立杆，所述立杆的顶部安装有横架，所述横架上设置有升降机构，升降机构包括安装在所述横架中部的液压装置，所述液压装置的输出端安装有顶杆，所述顶杆上安装有横板，所述横板的两端安装有沿所述立杆上下滑动的导向环；四个鼓泡器分布设置，呈环形排列，在工作时依次开启，主加热装置对鼓泡区域进行热熔，辅加热装置对其余位置的玻璃原料进行保温，保证炉内始终存在加热区域和保温区域，分段式加热使玻璃原料加热稳定，提升玻璃液的均匀性，产出的玻璃液具有耐高温、抗腐蚀、杂质少、均匀性好、使用寿命长、环保节能和材料浪费少等优势。
Description
技术领域
本发明涉及光学玻璃加工领域，具体涉及一种制作光学玻璃的池窑及其制备方法。
背景技术
池窑：窑膛包含耐火材料砌筑的熔池，配合料投入窑池内熔化。池窑有间歇式和连续式，间歇式池窑又称日池窑，一般较小，熔池面积仅几平方米，熔制过程完成后从取料口取料，生产的光学玻璃主要应用与暗黑物质探测、天文观测、军用特种作战等领域。
现有技术存在以下问题：
光学玻璃在进行加工时，生产方式为天然气为加热载体，粘土坩埚为容器的化料方式，这种生产方式生产的玻璃存在杂质多和均匀性差的问题，且材料浪费较多。
发明内容
(一)发明目的
为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种制作光学玻璃的池窑，具有生产玻璃耐高温、抗腐蚀、杂质少、均匀性好、使用寿命长、更环保节能和材料浪费少等优势的特点。
(二)技术方案
为解决上述技术问题，本发明提供了一种制作光学玻璃的池窑，包括底座，所述底座的顶部对称安装有立杆，所述立杆的顶部安装有横架，所述横架上设置有升降机构，升降机构包括安装在所述横架中部的液压装置，所述液压装置的输出端安装有顶杆，所述顶杆上安装有横板，所述横板的两端安装有沿所述立杆上下滑动的导向环，且底部安装有凸出的悬架；
所述横板的下方设置有旋转机构，所述旋转机构包括安装在所述悬架上的悬台，所述悬台的顶部设置有盖板，所述盖板的中部安装有电机，所述电机的输出端贯穿所述盖板的一端连接至旋转台；
所述旋转台上设置有加热机构，加热机构包括主加热装置和辅加热装置，其中所述主加热装置和所述辅加热装置上均安装有氧化锡电极；
所述旋转机构的下方设置有安装在所述底座上的刚玉坩埚，所述刚玉坩埚上开设有加热腔体，加热腔体下层设置有鼓泡装置，所述鼓泡装置包括阵列设置的四个鼓泡器，所述鼓泡器的输出端安装有贯入加热腔体的鼓泡管。
优选的，所述主加热装置和三个所述辅加热装置呈环形阵列安装在所述旋转台底部，所述主加热装置上设置十个所述氧化锡电极，所述辅加热装置上设置六个所述氧化锡电极。
优选的，所述主加热装置和所述辅加热装置上设置的所述氧化锡电极之间留置有环形间隙。
优选的，所述鼓泡管通过所述刚玉坩埚分隔的两端为鼓泡段和传输段，其中传输段外壁逐层由下至上套装有托架、保温砖和黏土砖。
优选的，所述鼓泡管的鼓泡段贯入所述刚玉坩埚的加热腔体，所述鼓泡管为白金管，且外壁套设有辅助封堵间隙的密封管。
优选的，所述悬台和所述刚玉坩埚的组合整体为密封结构，所述主加热装置和所述辅加热装置贯入所述刚玉坩埚的加热腔体，所述氧化锡电极与所述鼓泡管之间无运动干涉。
优选的，所述刚玉坩埚为刚玉砖构件，且底部铺设有保温填料。
优选的，所述刚玉坩埚的侧壁开设有贯通的取料装置，所述取料装置的进液开口端置入所述刚玉坩埚的加热腔体。
本发明还提供了一种制作光学玻璃的池窑的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将光学玻璃加工原料混合后置入所述刚玉坩埚的加热腔体内，通过升降机构将所述悬台推动至与所述刚玉坩埚开口贴附的位置，组成封闭的炉腔；
步骤二、通过加热机构对加热腔体内的光学玻璃加工原料进行加热，同时所述鼓泡装置开始工作，对加热腔体内进行鼓泡辅助加热进行；
步骤三、所述鼓泡装置内的所述鼓泡器分步工作，在工作时通过所述旋转机构的工作，始终将所述主加热装置旋转调整至靠近工作中所述鼓泡器的位置，其余部位所述鼓泡器暂停工作，仅通过所述辅加热装置工作辅助保温；
步骤四、完成光学玻璃加工原料的加热工序后，通过所述取料装置向外部输出材料，材料取出后通过升降机构带动所述悬台升起，等待下次工作进行。
本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：四个鼓泡器分布设置，呈环形排列，在工作时依次开启，主加热装置对鼓泡区域进行热熔，辅加热装置对其余位置的玻璃原料进行保温，保证炉内始终存在加热区域和保温区域，分段式加热使玻璃原料加热稳定，提升玻璃液的均匀性，产出的玻璃液具有耐高温、抗腐蚀、杂质少、均匀性好、使用寿命长、环保节能和材料浪费少等优势。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的加热机构结构示意图；
图3为本发明的刚玉坩埚结构示意图；
图4为本发明的刚玉坩埚内部结构示意图；
图5为本发明的鼓泡装置结构示意图；
图6为本发明的实施结构示意图。
附图标记：
1、底座；2、立杆；3、横架；41、液压装置；42、顶杆；43、横板；44、导向环；45、悬架；5、旋转机构；51、悬台；52、电机；53、盖板；54、旋转台；61、主加热装置；62、辅加热装置；63、氧化锡电极；7、刚玉坩埚；71、保温填料；8、鼓泡装置；81、鼓泡器；82、鼓泡管；83、托架；84、保温砖；85、黏土砖；86、密封管；9、取料装置。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
如图1所示，本发明提出的一种制作光学玻璃的池窑，包括底座1，底座1的顶部对称安装有立杆2，立杆2的顶部安装有横架3，横架3上设置有升降机构，升降机构包括安装在横架3中部的液压装置41，液压装置41的输出端安装有顶杆42，顶杆42上安装有横板43，横板43的两端安装有沿立杆2上下滑动的导向环44，且底部安装有凸出的悬架45；
作为旋转机构5的升降示例：通过液压装置41驱动输出端的顶杆42，带动横板43两端的导向环44沿立杆2滑动，辅助悬架45上的旋转机构5靠近刚玉坩埚7或远离刚玉坩埚7。
如图2所示，横板43的下方设置有旋转机构5，旋转机构5包括安装在悬架45上的悬台51，悬台51的顶部设置有盖板53，盖板53的中部安装有电机52，电机52的输出端贯穿盖板53的一端连接至旋转台54，通过电机52驱动旋转台54旋转，带动加热机构进行位置调整；
其中，旋转台54上设置有加热机构，加热机构包括主加热装置61和辅加热装置62，其中主加热装置61和辅加热装置62上均安装有氧化锡电极63。
需要说明的是：主加热装置61和三个辅加热装置62呈环形阵列安装在旋转台54底部，主加热装置61上设置十个氧化锡电极63，辅加热装置62上设置六个氧化锡电极63，氧化锡电极作为加热载体，输出加热稳定，且对玻璃原料的污染较小。
在一个实施例中，主加热装置61用于主动加热，辅加热装置62是用于辅助加热，其中主加热装置61和辅加热装置62随旋转台54同步旋转，可调整主辅加热区域的加热位置。
需要补充的是：主加热装置61和辅加热装置62上设置的氧化锡电极63之间留置有环形间隙，设置间隙的意义在于防止主加热装置61和辅加热装置62在旋转时，与下方的鼓泡装置直接接触造成碰撞。
如图3-5所示，旋转机构5的下方设置有安装在底座1上的刚玉坩埚7，刚玉坩埚7上开设有加热腔体，加热腔体下层设置有鼓泡装置8，鼓泡装置8包括阵列设置的四个鼓泡器81，鼓泡器81的输出端安装有贯入加热腔体的鼓泡管82。
需要说明的是：刚玉坩埚7的材料为刚玉砖，刚玉砖做为熔制接触体(接近玻璃相)，刚玉砖是指氧化铝的含量大于90％、以刚玉为主晶相的耐火材料制品，很高的常温耐压强度(可达340MPa)，高的荷重软化开始温度(大于1700℃)，很好的化学稳定性,对酸性或碱性渣、金属以及玻璃液等均有较强的抵抗能力。
需要补充的是：鼓泡管82通过刚玉坩埚7分隔的两端为鼓泡段和传输段，其中传输段外壁逐层由下至上套装有托架83、保温砖84和黏土砖85，鼓泡管82通过上述结构进行支撑，稳定的安装在刚玉坩埚7的下层；
2、鼓泡管82的鼓泡段贯入刚玉坩埚7的加热腔体，鼓泡管82为白金管，耐热性较强，且外壁套设有辅助封堵间隙的密封管86；采用鼓泡技术，可以使加热腔体内玻璃加工原料的熔制得到更好改善：玻璃液更均化；玻璃液温度提高；空间温度降低；减少芒硝量，减少SO 2排放；出料量增加；能耗降低；玻璃品质提高；延长使用寿命。
在另一个实施例中，四个鼓泡器81分布设置，呈环形排列，在工作时依次开启，第一个鼓泡器81工作，鼓泡管82向加热腔体内鼓泡，此时主加热装置61靠近鼓泡管82，对周围的玻璃原料进行热熔，辅加热装置62对其余位置的玻璃原料进行保温，当第二鼓泡器81工作时，通过旋转台54的旋转，将主加热装置61移动至第二鼓泡管处，对鼓泡区域进行热熔，辅加热装置62对其余位置的玻璃原料进行保温，保证炉内始终存在加热区域和保温区域，分段式加热使玻璃原料加热稳定，提升玻璃液的均匀性。
为了方便加热腔体的封闭，进一步的是，悬台51下降高度后，悬台51和刚玉坩埚7的组合整体为密封结构，主加热装置61和辅加热装置62贯入刚玉坩埚7的加热腔体，氧化锡电极63与鼓泡管82之间无运动干涉。
为了提高坩埚处的保温性能，进一步的是，刚玉坩埚7为刚玉砖构件，且底部铺设有保温填料71。
为了方便处理后的玻璃液取出，进一步的是，刚玉坩埚7的侧壁开设有贯通的取料装置9，取料装置9的进液开口端置入刚玉坩埚7的加热腔体。
一种制作光学玻璃的池窑的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将光学玻璃加工原料混合后置入刚玉坩埚7的加热腔体内，通过升降机构将悬台51推动至与刚玉坩埚7开口贴附的位置，组成封闭的炉腔；
步骤二、通过加热机构对加热腔体内的光学玻璃加工原料进行加热，同时鼓泡装置8开始工作，对加热腔体内进行鼓泡辅助加热进行；
步骤三、鼓泡装置8内的鼓泡器81分步工作，在工作时通过旋转机构5的工作，始终将主加热装置61旋转调整至靠近工作中鼓泡器81的位置，其余部位鼓泡器81暂停工作，仅通过辅加热装置62工作辅助保温；
步骤四、完成光学玻璃加工原料的加热工序后，通过取料装置9向外部输出材料，材料取出后通过升降机构带动悬台51升起，等待下次工作进行。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。
Claims (9)
1.一种制作光学玻璃的池窑，其特征在于，包括底座(1)，所述底座(1)的顶部对称安装有立杆(2)，所述立杆(2)的顶部安装有横架(3)，所述横架(3)上设置有升降机构，升降机构包括安装在所述横架(3)中部的液压装置(41)，所述液压装置(41)的输出端安装有顶杆(42)，所述顶杆(42)上安装有横板(43)，所述横板(43)的两端安装有沿所述立杆(2)上下滑动的导向环(44)，且底部安装有凸出的悬架(45)；
所述横板(43)的下方设置有旋转机构(5)，所述旋转机构(5)包括安装在所述悬架(45)上的悬台(51)，所述悬台(51)的顶部设置有盖板(53)，所述盖板(53)的中部安装有电机(52)，所述电机(52)的输出端贯穿所述盖板(53)的一端连接至旋转台(54)；
所述旋转台(54)上设置有加热机构，加热机构包括主加热装置(61)和辅加热装置(62)，其中所述主加热装置(61)和所述辅加热装置(62)上均安装有氧化锡电极(63)；
所述旋转机构(5)的下方设置有安装在所述底座(1)上的刚玉坩埚(7)，所述刚玉坩埚(7)上开设有加热腔体，加热腔体下层设置有鼓泡装置(8)，所述鼓泡装置(8)包括阵列设置的四个鼓泡器(81)，所述鼓泡器(81)的输出端安装有贯入加热腔体的鼓泡管(82)。
2.根据权利要求1所述的一种制作光学玻璃的池窑，其特征在于，所述主加热装置(61)和三个所述辅加热装置(62)呈环形阵列安装在所述旋转台(54)底部，所述主加热装置(61)上设置十个所述氧化锡电极(63)，所述辅加热装置(62)上设置六个所述氧化锡电极(63)。
3.根据权利要求2所述的一种制作光学玻璃的池窑，其特征在于，所述主加热装置(61)和所述辅加热装置(62)上设置的所述氧化锡电极(63)之间留置有环形间隙。
4.根据权利要求3所述的一种制作光学玻璃的池窑，其特征在于，所述鼓泡管(82)通过所述刚玉坩埚(7)分隔的两端为鼓泡段和传输段，其中传输段外壁逐层由下至上套装有托架(83)、保温砖(84)和黏土砖(85)。
5.根据权利要求4所述的一种制作光学玻璃的池窑，其特征在于，所述鼓泡管(82)的鼓泡段贯入所述刚玉坩埚(7)的加热腔体，所述鼓泡管(82)为白金管，且外壁套设有辅助封堵间隙的密封管(86)。
6.根据权利要求5所述的一种制作光学玻璃的池窑，其特征在于，所述悬台(51)和所述刚玉坩埚(7)的组合整体为密封结构，所述主加热装置(61)和所述辅加热装置(62)贯入所述刚玉坩埚(7)的加热腔体，所述氧化锡电极(63)与所述鼓泡管(82)之间无运动干涉。
7.根据权利要求1所述的一种制作光学玻璃的池窑，其特征在于，所述刚玉坩埚(7)为刚玉砖构件，且底部铺设有保温填料(71)。
8.根据权利要求1所述的一种制作光学玻璃的池窑，其特征在于，所述刚玉坩埚(7)的侧壁开设有贯通的取料装置(9)，所述取料装置(9)的进液开口端置入所述刚玉坩埚(7)的加热腔体。
9.根据权利要求1-8任意一项所述的一种制作光学玻璃的池窑的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、将光学玻璃加工原料混合后置入所述刚玉坩埚(7)的加热腔体内，通过升降机构将所述悬台(51)推动至与所述刚玉坩埚(7)开口贴附的位置，组成封闭的炉腔；
步骤二、通过加热机构对加热腔体内的光学玻璃加工原料进行加热，同时所述鼓泡装置(8)开始工作，对加热腔体内进行鼓泡辅助加热进行；
步骤三、所述鼓泡装置(8)内的所述鼓泡器(81)分步工作，在工作时通过所述旋转机构(5)的工作，始终将所述主加热装置(61)旋转调整至靠近工作中所述鼓泡器(81)的位置，其余部位所述鼓泡器(81)暂停工作，仅通过所述辅加热装置(62)工作辅助保温；
步骤四、完成光学玻璃加工原料的加热工序后，通过所述取料装置(9)向外部输出材料，材料取出后通过升降机构带动所述悬台(51)升起，等待下次工作进行。
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| CN (1) | CN114988666B (zh) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB427514A (en) * | 1933-06-30 | 1935-04-25 | Paul Richalet | Improvements in or relating to electric furnaces |
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| CN114651535A (zh) * | 2019-11-04 | 2022-06-21 | 康宁股份有限公司 | 高度易碎玻璃的应力分布 |
-
2022
- 2022-07-13 CN CN202210819790.0A patent/CN114988666B/zh active Active
Patent Citations (8)
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