RU192555U1

RU192555U1 - GLASS BURNING DEVICE

Info

Publication number: RU192555U1
Application number: RU2019123569U
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Анатольевич Храмогин; Сергей Владимирович Кошков; Анатолий Ермолаевич Поздняков
Original assignee: Акционерное общество "Лыткарский завод оптического стекла"
Priority date: 2019-07-26
Filing date: 2019-07-26
Publication date: 2019-09-24

Abstract

Полезная модель относится к производству стекла и может использоваться при варке, гомогенизации и изготовлении специальных оптических стекол.Устройство для бурления стекломассы содержит водоохлаждаемую газопроводящую трубку с соплом на выводном конце. Трубка на вводном конце выполнена в форме сужающегося к входу конуса, на котором установлен поперек трубки цилиндрический водяной холодильник с конусным выступом сверху, а сопло выполнено в виде конусного раструба, закрытого пластиной с капиллярными сквозными отверстиями.Технический результат - уменьшение потерь материала устройства (платины) при бурлении и снижение концентрации этих микровключений в стекле.The utility model relates to the production of glass and can be used in the cooking, homogenization and manufacture of special optical glasses. The device for drilling glass melt contains a water-cooled gas conduit with a nozzle at the outlet end. The tube at the inlet end is made in the form of a cone tapering to the inlet, on which a cylindrical water cooler with a conical protrusion is installed across the tube, and the nozzle is made in the form of a cone socket closed by a plate with capillary through holes. Technical result - reduction of material losses of the device (platinum) during drilling and a decrease in the concentration of these microinclusions in the glass.

Description

Полезная модель относится к производству стекла и может использоваться при варке, гомогенизации и изготовлении специальных оптических стекол.The utility model relates to the manufacture of glass and can be used in the cooking, homogenization and manufacture of special optical glasses.

Для гомогенизации навариваемой стекломассы - как в ванных печах непрерывного действия, так и в сосудах периодического действия - часто используются устройства для бурления, иначе - барботеры. Так, известно (см. монографию «Технология стекла» под ред. И.И. Китайгородского, изд. «Стройиздат», 1967 г., стр. 212-213, рис. 102) устройство для бурления стекломассы в виде трубки с соплом на выводном конце из жароупорного материала, охлаждаемого водяным холодильником вокруг трубки. Несколько трубок установлены в дне ванной печи, в них подается под давлением очищенный воздух, который гомогенизирует стекломассу, а также организует направленное ее движение.For homogenization of the welded glass melt - both in continuous bath furnaces and in batch vessels - drilling devices are often used, otherwise - bubblers. So, it is known (see the monograph “Glass Technology” edited by II Kitaigorodsky, publishing house “Stroyizdat”, 1967, p. 212-213, Fig. 102) a device for drilling glass melt in the form of a tube with a nozzle on the outlet end of the heat-resistant material cooled by a water cooler around the tube. Several tubes are installed in the bottom of the bath furnace, they are fed under pressure purified air, which homogenizes the molten glass, and also organizes its directed movement.

Оптическое стекло варят преимущественно в сосудах с открытым верхом и с донным выработочным патрубком. Поэтому введение барботера в стекломассу возможно, естественным образом, только сверху. Известна конструкция барботера с одновременным перемешиванием расплава стекломассы по патенту JP S6121922, опубл. 30.01.1986 г., представляющего собой трубку с винтовой лопастью и полым цилиндрическим диском на ее конце. По периметру и на задней поверхности полого диска расположены отверстия для пропускания сжатого газа. Изготовлен барботер из платины или сплавов на ее основе. В барботере, согласно патенту RU 179969 U1, опубл. 29.05.2018 г., газоподающая платиновая трубка переходит на конце в полый корпус с отверстиями, в виде тора в плоскости перпендикулярной оси трубки. Согласно техпроцессу требуется опустить барботер в стекломассу как можно глубже, ближе ко дну сосуда, чтобы пробурлить всю толщу стекломассы. Поскольку бурление длится несколько часов при высокой температуре, неизбежны определенные потери материала барботера (платины) вследствие его (ее) растворения и, что хуже всего, загрязнение стекла платиной, что для специальных оптических стекол, например, лазерных, недопустимо.Optical glass is predominantly boiled in open top vessels and with a bottom outlet pipe. Therefore, the introduction of a bubbler into the molten glass is possible, naturally, only from above. Known design bubbler with simultaneous mixing of the molten glass according to patent JP S6121922, publ. 01/30/1986, representing a tube with a screw blade and a hollow cylindrical disk at its end. Around the perimeter and on the back surface of the hollow disk are openings for transmitting compressed gas. The bubbler is made of platinum or alloys based on it. In the bubbler, according to patent RU 179969 U1, publ. 05/29/2018, the gas supply platinum tube passes at the end into a hollow body with holes, in the form of a torus in the plane perpendicular to the axis of the tube. According to the technological process, it is required to lower the bubbler into the glass melt as deep as possible, closer to the bottom of the vessel, in order to drill the entire thickness of the glass melt. Since drilling lasts several hours at high temperature, certain losses of the bubbler (platinum) material are inevitable due to its dissolution and, worst of all, contamination of the glass with platinum, which is unacceptable for special optical glasses, for example, laser.

В связи с этим, возникла идея вводить барботер по аналогии с ванными печами снизу, но через донный выработочный патрубок стекловаренного сосуда. Ближайшим техническим решением по конструктивному и технологическому признакам будет устройство для бурления, охарактеризованное в начале настоящего описания («Технология стекла», стр. 212-213, рис. 102).In this regard, the idea arose to introduce a bubbler by analogy with bath furnaces from below, but through the bottom production branch pipe of a glass-making vessel. The closest technical solution for structural and technological features will be a drilling device, described at the beginning of this description (“Glass Technology”, pp. 212-213, Fig. 102).

Задачей полезной модели является уменьшение потерь материала устройства (платины) при бурлении и снижение концентрации этих микровключений в стекле.The objective of the utility model is to reduce the loss of material of the device (platinum) during drilling and to reduce the concentration of these microinclusions in the glass.

Технический результат, обусловленный поставленной задачей, достигается тем, что в устройстве для бурления стекломассы, содержащем водоохлаждаемую газоподводящую трубку с соплом на выводном конце, в отличие от известного, трубка на вводном конце выполнена в форме сужающегося к входу конуса, на котором установлен поперек трубки цилиндрический водяной холодильник с конусным выступом сверху, а сопло выполнено в виде конусного раструба, закрытого пластиной с капиллярными сквозными отверстиями.The technical result due to the task is achieved by the fact that in the device for drilling glass melt containing a water-cooled gas supply tube with a nozzle at the outlet end, in contrast to the known one, the tube at the inlet end is made in the form of a cone tapering to the inlet, on which a cylindrical tube is installed across the tube a water cooler with a conical protrusion on top, and the nozzle is made in the form of a conical bell, closed by a plate with capillary through holes.

Расположение холодильника не вдоль и вокруг трубки, а в нижней ее части и с конусным выступом сверху, позволяет вводить трубку снизу в донный патрубок стекловаренного сосуда, запирая патрубок конусом от вытекания стекломассы и отверждая ее на период бурления. В отличие от аналогичных платиновых барботеров с полостями с отверстиями, вводимых в стекломассу сверху, в жидкой стекломассе будет находиться только малая часть трубки с сопловым наконечником, и коррозия платины а, следовательно, загрязнение ею стекла будут минимальными. Выполнение сопла в виде раструба, закрытого пластиной с малыми отверстиями, даст веерный и более эффективный вброс газа в толщу стекломассы.The location of the refrigerator not along and around the tube, but in its lower part and with a conical protrusion from above, allows the tube to be inserted from below into the bottom nozzle of the glassmaking vessel, locking the nozzle with a cone from the outflow of the glass mass and curing it for the period of drilling. Unlike similar platinum bubblers with cavities with holes inserted into the glass melt from above, only a small part of the tube with a nozzle tip will be in the liquid glass mass, and platinum corrosion and, consequently, glass contamination with it will be minimal. The implementation of the nozzle in the form of a bell, closed by a plate with small holes, will give a fan and more efficient injection of gas into the thickness of the glass.

Полезная модель поясняется чертежом.The utility model is illustrated in the drawing.

Устройство содержит газоподводящую трубку 1 из платины или платинового сплава, при этом часть трубки на вводном конце выполнена в форме сужающегося к входу конуса 2. На конусе 2 установлен поперек трубки цилиндрический холодильник 3 с подводящей воду трубкой 4, при этом холодильник 3 выполнен сверху с конусным выступом 5. Выводной сопловый конец трубки 1 выполнен в виде конусного раструба, закрытого пластиной 6 со сквозными капиллярными отверстиями, при этом пластина 6 может быть как плоской, так и выпуклой в форме полусферы. Диаметр капилляров равен примерно 0,3-0,5 мм.The device comprises a gas supply tube 1 made of platinum or platinum alloy, while part of the tube at the inlet end is made in the form of a cone tapering to the inlet 2. A cylindrical refrigerator 3 with water supply tube 4 is installed across the tube 2, while the refrigerator 3 is made from above with a cone protrusion 5. The outlet nozzle end of the tube 1 is made in the form of a conical socket, closed by a plate 6 with through capillary holes, while the plate 6 can be either flat or convex in the form of a hemisphere. The diameter of the capillaries is approximately 0.3-0.5 mm.

Как было сказано ранее, устройство используется преимущественно для бурления (гомогенизации) стекломассы специальных оптических стекол, которые варят обычно в платиновых сосудах 7 (см. чертеж) с донным выработочным патрубком 8. Патрубок 8 окружен водоохлаждаемым индуктором 9, предназначенным как для его подогрева и расплавления стекломассы, так и для их охлаждения (при отключении высокочастотного напряжения). Устройство для бурления работает следующим образом. Перед началом варки с помощью холодильника 3 с насаженной в нем трубкой 1 вводят трубку 1 в донный патрубок 8 таким образом, чтобы его конус 5 вошел в патрубок 8 и плотно его закрыл. Плотность закрытия обеспечивает установленное снизу холодильника поджимающее, например, пружинное устройство 10, или холодильник может крепиться к корпусу печи специальной планкой. Патрубок 8 заполняют мелким боем стекла, включают индуктор 9 и подачу газа (преимущественно кислорода) в трубку 1 с небольшим его расходом. После расплавления боя индуктор отключают, в варочный сосуд загружают фритту и ведут варку согласно тех. процессу. Во время варки подачу кислорода через трубку 1 увеличивают и ведут интенсивное бурление стекломассы. После полной ее готовности подачу кислорода отключают, холодильник 3 опускают и отводят в сторону, пробку в патрубке 8 расплавляют с помощью индуктора 9 и порцию негодной стекломассы из патрубка выливают и отбраковывают, производят отлив стекломассы из сосуда в формы.As mentioned earlier, the device is mainly used for drilling (homogenizing) the glass melt of special optical glasses, which are usually boiled in platinum vessels 7 (see drawing) with a bottom production nozzle 8. The nozzle 8 is surrounded by a water-cooled inductor 9, intended for its heating and melting glass melt, and for their cooling (when turning off the high-frequency voltage). A device for drilling works as follows. Before cooking, using the refrigerator 3 with the tube 1 inserted in it, insert the tube 1 into the bottom pipe 8 so that its cone 5 fits into the pipe 8 and closes it tightly. The closure density is provided by a pressing device, for example, a spring device 10, installed at the bottom of the refrigerator, or the refrigerator can be attached to the furnace body with a special strap. The pipe 8 is filled with a small glass break, include an inductor 9 and a gas supply (mainly oxygen) to the tube 1 with a small flow rate. After the battle is melted, the inductor is turned off, the frit is loaded into the brewing vessel, and cooking is carried out according to those. process. During cooking, the oxygen supply through the tube 1 is increased and intensive glass melting is conducted. After its complete readiness, the oxygen supply is turned off, the refrigerator 3 is lowered and taken to the side, the cork in the pipe 8 is melted using an inductor 9 and a portion of the unfit glass is poured from the pipe and rejected, the glass is cast from the vessel into molds.

Трубка 1 должна быть рассчитана такой длины, чтобы она входила в варочное пространство сосуда только верхним выводным концом с сопловой пластиной 6. Таким образом, во время бурления большая часть трубки находится в застывшей стеклянной пробке в патрубке 8, только меньшая ее часть погружена в стекломассу, и загрязнение стекломассы платиной будет минимальным. Выполнение сопла в виде раструба и пластины с капиллярными отверстиями, особенно выпуклой формы, обеспечивает веерный вброс газа (кислорода) в объем всей стекломассы и ускоренную ее гомогенизацию.The tube 1 should be designed so long that it enters the cooking space of the vessel only with its upper outlet end with the nozzle plate 6. Thus, during drilling, most of the tube is in the frozen glass stopper in pipe 8, only a smaller part of it is immersed in the molten glass, and platinum contamination of the glass melt will be minimal. The implementation of the nozzle in the form of a bell and a plate with capillary holes, especially convex in shape, provides a fan injection of gas (oxygen) into the bulk of the glass and accelerates its homogenization.

Предложенное устройство опробовано в работе и подтвердило достижение технического результата - уменьшение времени бурления стекломассы до 20% и резкое (примерно на 80%) снижение потерь платины за цикл варки. Устройство промышленно применимо.The proposed device was tested in the work and confirmed the achievement of the technical result - a decrease in the time of drilling glass melt up to 20% and a sharp (about 80%) reduction in platinum losses per cooking cycle. The device is industrially applicable.

Claims

1. A device for drilling glass melt containing a water-cooled gas supply pipe with a nozzle at the output end, characterized in that the pipe at the input end is made in the form of a cone tapering to the inlet, on which a cylindrical water cooler is installed across the tube with a conical protrusion on top, and the nozzle is made in in the form of a conical socket closed by a plate with capillary through holes.

2. A device for drilling glass melt according to claim 1, characterized in that the plate is made flat.

3. A device for drilling glass melt according to claim 1, characterized in that the plate is made in the form of a convex hemisphere.