一种使熔融玻璃液澄清均化的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种使熔融玻璃液澄清均化的装置。所述装置包含一个水平放置的中空通道(1)，该通道(1)的外壁表面设置有一组或多组加热装置(2)，顶部设置有至少一个孔(4)，且内部设置有多于一个的扰动装置(3)，该扰动装置(3)插入玻璃液的深度沿玻璃液流动方向依次递减，且其间距在400-1000mm范围内。所述通道(1)的外围设置有一个容纳该通道的外壳(5)，该外壳(5)具有一个进口端和一个出口端，并且在所述出口端安装有一个真空泵。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种使熔融玻璃液澄清均化的装置，所述装置特别适用于特种铝硅酸盐光学玻璃的生产过程中。
技术介绍
在特种铝硅酸盐光学玻璃生产过程中，通常将玻璃配合料在池炉中加热熔融，并进行澄清。但在澄清之后，玻璃液中通常仍残存有大量的气泡。为消除残存气泡，CN102056849A采用的方法是，将熔融玻璃液引入一个内部设置有使气泡上浮的构件的脱泡槽内，当熔融玻璃液穿过该脱泡槽时，其中的气泡逐渐长大并上浮而排出。但该澄清方法并未公开如何在绝对气泡个数意义上实现脱泡，而在实际操作中，由于玻璃液粘度和稠度都很大，被包裹于其中的气泡不易脱除。
技术实现思路
针对上述问题，本技术提供一种在加热的情况下使熔融玻璃液澄清均化的装置。所述装置包含一个水平放置的中空通道(下文简称为“通道”)，该通道的外壁表面设置有一组或多组加热装置，顶部设置有至少一个孔，且内部设置有多于一个的扰动装置，该扰动装置插入玻璃液的深度沿玻璃液流动方向依次递减。在一个优选实施方案中，上述通道的外围设置一个能容纳该通道的外壳，该外壳具有一个进口端和一个出口端。通过上述装置，能将熔融玻璃液中绝对气泡的个数降至极低的水平，从而对熔融玻璃液进行澄清，同时还能实现温度与成分的均匀化，显著提高了玻璃液的品质。附图说明本技术的上述及其他的方面、优点和特征将通过附图进一步说明。附图的各组成部分之间并非严格按比例绘制，各附图中相同的附图标记代表相同的组成部分。图I是本技术装置的一个实施方案的示意图。图2是本技术装置的另一个实施方案的示意图。图3a是本技术一个实施方案的弧形扰动装置的示意图，图3b是本技术另一个实施方案的弧形扰动装置的示意图。图4是本技术的折页形扰动装置的一个示意图。具体实施方式本技术提供一种在加热的情况下使熔融玻璃液澄清均化的装置，所述装置包含一个水平放置的中空通道(下文简称为“通道”)，该通道的外壁表面设置有一组或多组加热装置，顶部设置有至少一个孔，且内部设置有多于一个的扰动装置，该扰动装置插入玻璃液的深度沿玻璃液流动方向依次递减。在一个优选实施方案中，上述通道的外围设置一个能容纳该通道的外壳，该外壳具有一个进口端和一个出口端。下文将参照附图对本技术进行详细说明。但应理解的是，所述附图仅为示例性的，不应解释为限制本技术范围。图I是本技术一种实施方式的一个示意图。如图所示，该装置包含一个水平放置的通道1，该通道I的一端为玻璃液的流入口，另一端为玻璃液的流出口。该通道I的外壁表面设置有加热装置2，顶部设置有孔4，且内部设置有扰动装置3。对于通道1，其横截面可为椭圆形、圆形，或为矩形、倒梯形及其它多边形中的一种。其中优选圆形，更优选椭圆形，这样可使玻璃液在通道内获得较大的自由表面，有利于澄清均化过程中气泡的逸出。为使通道具有足够的强度，通常在其外壁表面的周向沿玻璃液流动方向均匀设置 一个或多个加固结构6，如图I中所示。该加固结构6优选为凹凸状结构。对于加热装置2，可以为电极、电磁装置、或其结合，优选电极。对加热方式无特别限制，只要其能使通道内熔融玻璃液达到所需温度即可。使用结合装置加热时，可以一种加热方式为主、另一种加热方式为辅的方式进行。加热过程中，玻璃液的动力粘度(简称粘度)可控制在150-1580泊，优选控制在300-1000泊，为此，相应地，玻璃液的温度可控制在1385-1650°C范围内，优选控制在1430-1630°C范围内。在一个优选的实施方案中，采用1-3组低压(例如5-10V)电极对装置进行加热，所述电极优选为带水冷结构的低碳镍电极，其中，采用的加热功率为20-80KW，加热电流为4000-8000A。加热过程中，玻璃液的温度使用温度传感器进行测量和控制，一种具体的方法可为在通道的外壁焊接至少2根或2根以上的热电偶丝，将热电偶测得的温度值送入控制器，根据所测温度值和温度设定值之间的差异，调节各组加热电极导入的电流大小，实现对玻璃液温度的控制。对于扰动装置3，其可在该通道上均匀或不均匀地分布。在不均匀分布的情况下，各相邻扰动装置沿玻璃液的流动方向由密到疏规则或不规则地排列。扰动装置的间距可在400-1000mm范围内，优选在500_800mm范围内。此外，通道内设置的各扰动装置的大小和形状可以相同或不同。所述设置可以通过本领域已知的多种方式进行，例如焊接或铆接，优选焊接。特别地，各扰动装置插入玻璃液的深度沿玻璃液流动方向依次递减。此外，按优选程度依次增强的顺序，所述扰动装置可顺流倾斜、垂直或逆流倾斜而插入玻璃液中。倾角可为0-60° (相对于通道I的垂直方向而言)，优选为0-50°，更优选为0-40。，最优选为0-30°。优选地，第一个扰动装置插入玻璃液中的深度可为大于或等于通道内玻璃液高度的1/3，且小于或等于玻璃液的整个高度。在本技术中，扰动装置是指能够对玻璃液的流动造成影响的构件。扰动装置插入玻璃液中的部分的形状可为弧形、折页形、椭圆形的一部分、矩形或倒梯形等多种形状，但不限于此。图3和图4分别示例性给出了弧形扰动装置和折页形扰动装置的实例，图中带箭头的线指示玻璃液的流动方向。优选地，扰动装置3插入玻璃液中的部分的形状与玻璃液面以下部分的通道截面形状相同或相近，如图3a和3b所示。当然也可以不同，如图4所示。此外，优选地，扰动装置的下部两侧边沿与玻璃液面齐平，如图3a所示。还优选地，扰动装置3的上部与通道I的顶部内壁之间有一定的距离，如图3a。通过各扰动装置的扰动，可使玻璃液表层部位流速相对较高的玻璃液的流速逐渐减弱，行程逐渐加长，从而在流经最后一个扰动装置后，上下层、内外层的玻璃液的流速基本一致，玻璃液的温度及其成分也基本实现均一。同时，玻璃液中的气泡经过加热和扰动而逸出。通道I的顶部设置有至少一个孔4，如图I或2所示。根据通道的长度，可在整个通道上均匀或不均匀地分布多于一个的孔4。在本技术的一个优选实施方案中，如图2所示，在图I所示装置的外围设置一个独立于通道I且能容纳该通道的外壳5，该外壳5具有一个进口端和一个出口端。可在进口端和出口端安装压力、流量和温度传感器。所述外壳5优选由耐热不锈钢制成。此外，优选地，在该外壳5和通道I之间填充有多孔性耐火材料。在一个优选实施方案中,在外壳5的进口端向装置中通AH2和至少一种选自N2和稀有气体的惰性气体(这是由于在澄清均化过程中，玻璃液中的水分和羟基会发生热解和电解，形成H2和O2，其中H2分子直径很小，可通过装置材料的壁渗出；02则易导致在通道的内壁形成气泡缺陷，此外O2还可与通道材料发生反应而形成溶出物，附着于内壁上，久之，就会析出而进入玻璃液中造成缺陷，导致玻璃液品质下降，通入N2和惰性气体可分别用来抑制氢渗透起泡和抑制由O2导致的气泡缺陷及其与装置材料的反应，从而澄清玻璃液，进一步提高玻璃液的品质)。所通入的H2和惰性气体的比例可控制在约0. 0001-0. 05范围内，优选在约0. 005-0. 04范围内。具体而言，所通入H2的浓度可为100-50000ppm，优选为1000-40000ppm ;惰性气体的浓度可为 950000_999900ppm，优选为 960000-990000ppm。在另一个优选的实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.ー种使熔融玻璃液澄清均化的装置，所述装置包含ー个水平放置的通道(1)，该通道(I)的外壁表面设置有一组或多组加热装置(2)，顶部设置有至少ー个孔(4)，其特征在于，所述通道(I)的内部设置有多于ー个的扰动装置(3)，其插入玻璃液的深度沿玻璃液流动方向依次递减。2.根据权利要求I所述的装置，其特征在于，所述通道(I)的外围设置有ー个能容纳该通道的外壳(5),该外壳具有一个进ロ端和一个出ロ端。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述外壳(5)的出口端安装有ー个真空栗。4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述通道(I)和外壳(5)之间填充有多孔性耐火材料。5.根据权利要求I所述的装置，其特征在于，所述扰动装置(3)的间距在400-1000mm范...

【专利技术属性】
技术研发人员：张希亮，王建斌，张伟，郜卫生，陈磊，王增玉，张利锋，
申请(专利权)人：河南国控宇飞电子玻璃有限公司，
类型：实用新型
国别省市：