CN102849921B - 一种镧系光学玻璃熔炼熟料干式制备方法及专用装置 - Google Patents

Abstract

本发明的名称为一种镧系光学玻璃熔炼熟料干式制备方法及专用装置。属于镧系光学玻璃熔炼熟料制备技术领域。它主要是解决镧系光学玻璃熔炼熟料制备脱水的问题。它的主要特征是：专用装置由悬臂浇铸车、定盘、槽车和导流槽构成，定盘包括储料槽、储水槽和溢水槽；由悬臂浇铸车驱动导流槽做扇形摆动，将熔炉内的玻璃液注入定盘储料槽7并平摊在槽内，槽车通过动力驱动在轨道上按设定速度做缓慢匀速运动，储料槽在水冷槽内经冷却，使高温熔融态玻璃液快速凝结成块，降温至规定温度后以花洒喷水使之炸裂成碎玻璃块。本发明具有明显改善镧系光学玻璃熔炼熟料脱水的特点，主要用于镧系光学玻璃连熔所需的熟料玻璃渣的一种干式制备技术。

Description

一种镧系光学玻璃熔炼熟料干式制备方法及专用装置

技术领域

本发明属于镧系光学玻璃熔炼熟料制备技术领域。具体涉及一种漏料式镧系光学玻璃熟料熔炉以扇形摆动导流槽将玻璃液直接铺放在水冷式储料槽内，熔融态玻璃液快速凝固后，喷洒水帮助玻璃炸开形成镧系光学玻璃连熔所需的熟料玻璃渣的一种干式制备技术。

背景技术

目前通过漏料式镧系光学玻璃熟料熔炉制备玻璃渣，熟料玻璃液均是从放料孔流入注满冷水的滤水箱中，通过水冷方式冷却并使之碎裂，在此过程中还需继续大量注入冷水，以保证熔融态玻璃液注入滤水箱后能够快速冷却；之后放干滤水箱中的水，把玻璃渣均匀摊开铺在滤水箱底送入烘干炉中烘干（一般8小时左右）；然后装箱备用或出售。

但是，按照这种方式制备的镧系玻渣熟料始终是含有水分的，且水分含量不是定值，分析玻璃渣含水的原因主要是两方面：一是冷却水被过滤后玻渣表面附着的水分；二是高温熔融态玻璃液入水后使接触面的水瞬间汽化并被玻璃液包裹形成一个个大小不一的玻璃泡，当玻璃冷却到常温时这些含在玻璃泡中的水蒸气又还原为水。玻璃渣在烘干炉中被加热到250℃左右时，第一种原因形成的水分基本可以被清除掉，第二种原因形成的水分是无法通过烘干的方式所能清除的。

熟料玻璃渣中含有水分有以下几个弊端：

1、影响产品品质：因熟料玻璃渣含水率不是定值，在连熔过程中分配给蒸发水分的电功率也不是定值，那么直接加载在熔制玻璃的功率也就不稳定，造成玻璃光学性能的波动；

2、影响铂金埚寿命：熟料玻璃渣中的水分进入熔炉后，因瞬间被加热汽化并爆裂，使玻璃液在铂金埚内无规律地飞溅，甚至漫埚，影响铂金埚的寿命；

3、浪费资源：连熔中蒸发熟料玻璃渣中的水分需要损耗电能；熟料制备过程中需要大量的水对玻璃液进行快速冷却；

4、污染环境：水对玻璃液进行快速冷却时，玻璃中的微量元素以离子形态溶于水中，如不加处理直接排放，对环境形成污染；如进行处理，则需增加投资和消耗能源。

综上所诉，漏料式熟料玻璃渣制备采用干式制备技术具有较高的经济效益和社会效益。

发明内容

本发明的目的就是针对水冷式熟料玻璃渣制备的不足之处而提供一种熟料玻璃渣干式制备的工艺技术和专用于该方法的光学玻璃熔炼装置。

本发明一种镧系光学玻璃熔炼熟料干式制备方法的技术解决方案是：一种镧系光学玻璃熔炼熟料干式制备方法，其特征在于包括以下工艺步骤：

①镧系光学玻璃熟料玻璃液经熔制后通过漏料管流出；

②经悬臂浇铸车上的导流槽，呈扇形平铺到做线性运动的槽车上的定盘中，定盘内置冷却水箱，可使高温熔融态玻璃液接触到定盘表面后迅速冷却；

③当玻璃液冷却凝固并降温至450～500℃时，用花洒向玻璃表面浇水少许，使玻璃龟裂，水被蒸发，使玻璃表面保持干燥；

④再按③工艺步骤重复两至五次，用花洒向玻璃表面浇水少许，使玻璃龟裂，水被蒸发，使玻璃表面保持干燥；

⑤使玻璃龟裂成很小的玻璃渣，即得镧系光学玻璃熔炼熟料。

本发明专用于上述方法的装置的技术解决方案是：一种镧系光学玻璃熔炼熟料干式制备装置，其特征在于：包括悬臂浇铸车、定盘、槽车和导流槽；其中，悬臂浇铸车包括车体及固定在车体上的悬臂架体和横向的悬臂，悬臂上装有直线导轨，直线导轨的外端连接有齿条、齿轮及与齿轮连接的竖直转轴，导流槽上部铰接在转轴的上部，导流槽下部铰接在固定于转轴下部带调节孔的弧形支板上，直线导轨内端的悬臂架体上装有第一减速机及偏心轮；槽车为四轮轨道车；定盘安装在槽车之上，为三层结构，内层为储料槽，中间层为储水槽，外层为溢水槽；导流槽为双层结构，截面呈“U”型。

本发明专用装置的技术解决方案中所述的悬臂浇铸车上的偏心轮上加工有使导流槽在扇形角为110°～170°之间摆动的不同偏心距的销孔。

本发明专用装置的技术解决方案中所述的储料槽采用耐高温、耐腐蚀不锈钢板制作而成，槽底板与四周侧板连接处呈R20的圆弧角，上沿焊接有钩板并安装吊环。

本发明专用装置的技术解决方案中所述的槽车上装有第二减速机、齿轮、传动链和驱动轮，传动链中连接有大扭矩电磁离合器或变速齿轮组。

本发明专用装置的技术解决方案中所述的导流槽由δ=2的304不锈钢板制成，长度为800～1000mm，上大下小，上口内侧弧面R=75，下口内侧弧面R=50，上部有与截面呈45°的护板。

本发明由于采用由悬臂浇铸车、定盘、槽车和导流槽构成的专用装置，并使导流槽上口位于漏料管的正下方，因而镧系光学玻璃熟料玻璃液经熔制后通过漏料管流出，经导流槽呈扇形平铺到做线性运动的槽车上定盘的储料槽中，定盘的储水槽内置冷却水，可使高温熔融态玻璃液接触到定盘储料槽表面后迅速冷却，当玻璃液冷却凝固并降温至450～500℃时，用花洒向玻璃表面浇水少许，使玻璃龟裂，水被蒸发，使玻璃表面保持干燥，如此反复四至五次，使玻璃龟裂成很小的玻璃渣，即得镧系光学玻璃熔炼熟料。本发明具有干式制备使镧系光学玻璃熔炼熟料不含水分、无需烘干程序、相应节约能源、提高产品品质、延长铂金埚使用寿命的特点。本发明主要用于镧系光学玻璃熔炼熟料的干式制备。

附图说明

图1是本发明专用装置的结构示意图。

 图2是本图1中导流槽部分的侧视安装图。

具体实施方式

如图1、图2所示。本发明专用装置由悬臂浇铸车、定盘、槽车1和导流槽8构成。其中，悬臂浇铸车包括车体及固定在车体上的悬臂架体和横向的悬臂，悬臂上装有直线导轨9，直线导轨9的外端连接有齿条12、齿轮及与齿轮连接的竖直转轴11，导流槽8上部铰接在转轴11的上部，导流槽8下部铰接在固定于转轴11下部带调节孔的弧形支板13上，直线导轨9内端的悬臂架体上装有第一减速机及偏心轮10。第一减速机驱动偏心轮10做回转运动，使齿条12做循环往复运动，齿12条带动齿轮做扇形摆动，从而驱动与之连接的转轴11及导流槽8做扇形摆动。第一减速机具备变频调速功能，可在一定范围内调节导流槽8做扇形摆动的频次。偏心轮10上加工不同偏心距的销孔，可定量调节导流槽8做扇形摆动的扇形角，扇形角在110°～170°之间可调。导流槽8位于漏料管14的正下方。悬臂浇铸车主要是将漏料管14流出的玻璃液通过导流槽8呈扇形平铺，注入到做线性运动的槽车1上定盘的储料槽7中。

槽车1主要用于支撑定盘，并在轨道上做纵向运动。槽车1为四轮轨道车，在固定的轨道上运动。装有第二减速机、齿轮、传动链和驱动轮2，利用第二减速机通过齿轮传动进行驱动，传动链中通过连接大扭矩电磁离合器或变速齿轮组等方式，确保槽车在工作时能保持稳定的低速匀速运动，运动速度在160～260（mm/min）之间可调，工作完成后能在轨道上做快速移动（人力或者机动）。

定盘主要用于储存经导流槽流下的玻璃液。定盘安装在槽车1之上，为三层结构，内层为储料槽7，做储存玻璃液之用，以δ=8～12的耐高温、耐腐蚀不锈钢板制作而成，槽底板与四周侧板连接处直接折弯成型（R20圆弧），四角堆焊后打磨光滑，制作成R20的圆弧角，上沿焊接钩板，安装吊环。中间层为储水槽6，储料槽7安装在储水槽6中，储水槽6充满水后可对储料槽7外部表面进行充分冷却。外层为溢水槽5，定盘工作时，储水槽6中被不停地注入冷水，对储料槽7进行冷却后的热水溢流进入溢水槽5，然后通过管道被排放出来。

槽车1上的升降机4能对定盘进行升降调节。根据不同玻璃牌号特性需要调节其导流速度时，通过弧形板14调整导流槽8的倾斜角度，则同时利用升降机4对定盘工作高度进行相应调整。

导流槽8是高温玻璃液从漏料口14到定盘储料槽8的过渡通道。导流槽8为双层结构，以δ=2的304不锈钢板制成，截面呈“U”型，长度为800～1000mm，上大下小，上口内侧弧面R=75，下口内侧弧面R=50，双层结构，内部通水冷却，“U”型槽内侧板壁光滑无折线痕迹，檐口平滑无焊瘤凸起，上部有与截面呈45°的护板。

本发明一种镧系光学玻璃熔炼熟料干式制备方法包括以下工艺步骤：

①镧系光学玻璃熟料玻璃液经熔制后通过漏料管流出；

②经悬臂浇铸车上的导流槽，呈扇形平铺到做线性运动的槽车上的定盘中，定盘内置冷却水箱，可使高温熔融态玻璃液接触到定盘表面后迅速冷却；

③当玻璃液冷却凝固并降温至450～500℃时，用花洒向玻璃表面浇水少许，使玻璃龟裂，水被蒸发，使玻璃表面保持干燥；

④再按③工艺步骤重复两至五次，用花洒向玻璃表面浇水少许，使玻璃龟裂，水被蒸发，使玻璃表面保持干燥；

⑤使玻璃龟裂成很小的玻璃渣，即得镧系光学玻璃熔炼熟料。

工作前准备，导流槽8与竖直方向成40°～60°夹角，用弧形支板13调节，转轴11的轴心与铂金漏料管14轴心重合，固定悬臂浇铸车。导流槽8通水冷却，悬臂浇铸车的第一减速机驱动偏心轮10做回转运动，通过直线导轨9将回转运动转换成齿条12的循环往复运动，齿条12带动齿轮使转轴11做扇形摆动，从而驱动安装在转轴11上的导流槽8做扇形摆动。第一减速机具备变频调速功能，可在一定范围内调节导流槽8做扇形摆动的频次。偏心轮10可定量调节导流槽8做扇形摆动的角度。槽车1的电磁离合器3不通电，由人工推动槽车在轨道上移动到工作点，使经导流槽8流下的玻璃液能全部进入储料槽7内。定盘通过支架固定在槽车1上，储料槽7安放在水冷槽6内，由外接水泵持续注入冷水，对储料槽7进行冷却。

工作时，玻璃熔液从铂金漏料管14流出，导流槽8做扇形摆动，将玻璃液呈线性导流入储料槽7并均匀摊在槽内，槽车1由超大减速比减速机驱动，通过导电的电磁离合器3把动力传递给槽车驱动轮2，槽车1做缓慢的匀速运动。摊铺在储料槽7内的玻璃熔液被急剧冷却，而泵入的冷水在对储料槽7进行充分冷却后，热水经溢流槽5收集后集中排放。

玻璃液漏放完毕被摊铺在储料槽内继续冷却至120～200℃时，停止向储水槽6内泵入冷水， 改用电风扇吹玻璃表面，并用花洒向玻璃表面喷洒适量冷水，使玻璃炸裂，之后用木棍将炸裂的玻璃推松翻整，再用花洒喷水使较大玻璃块继续炸裂，再翻整，如此反复4～5次，使玻璃炸裂成10g以内的小玻璃块即可过筛装箱备用，过筛后的碎玻璃渣作二次回收利用。

Claims (6)

1.一种镧系光学玻璃熔炼熟料干式制备方法，其特征在于包括以下工艺步骤：

①镧系光学玻璃熟料玻璃液经熔制后通过漏料管流出；

②经悬臂浇铸车上的导流槽，呈扇形平铺到做线性运动的槽车上的定盘中，定盘内置冷却水箱，可使高温熔融态玻璃液接触到定盘表面后迅速冷却；

③当玻璃液冷却凝固并降温至450～500℃时，用花洒向玻璃表面浇水少许，使玻璃龟裂，水被蒸发，使玻璃表面保持干燥；

④再按③工艺步骤重复两至五次，用花洒向玻璃表面浇水少许，使玻璃龟裂，水被蒸发，使玻璃表面保持干燥；

⑤使玻璃龟裂成很小的玻璃渣，即得镧系光学玻璃熔炼熟料。

2.一种专用于权利要求1所述的镧系光学玻璃熔炼熟料干式制备方法的装置，其特征在于：包括悬臂浇铸车、定盘、槽车（1）和导流槽（8）；其中，悬臂浇铸车包括车体及固定在车体上的悬臂架体和横向的悬臂，悬臂上装有直线导轨（9），直线导轨（9）的外端连接有齿条（12）、齿轮及与齿轮连接的竖直转轴（11），导流槽（8）上部铰接在转轴（11）的上部，导流槽（8）下部铰接在固定于转轴（11）下部带调节孔的弧形支板（13）上，直线导轨（9）内端的悬臂架体上装有第一减速机及偏心轮（10）；槽车（1）为四轮轨道车；定盘安装在槽车（1）之上，为三层结构，内层为储料槽（7），中间层为储水槽（6），外层为溢水槽（5）；导流槽（8）为双层结构，截面呈“U”型。

3.根据权利要求2所述的专用于权利要求 1 所述的镧系光学玻璃熔炼熟料干式制备方法的装置，其特征在于：所述的悬臂浇铸车上的偏心轮（10）上加工有使导流槽在扇形角为110°～170°之间摆动的不同偏心距的销孔。

4.根据权利要求2或3所述的专用于权利要求 1 所述的镧系光学玻璃熔炼熟料干式制备方法的装置，其特征在于：所述的储料槽（7）采用耐高温、耐腐蚀不锈钢板制作而成，槽底板与四周侧板连接处呈R20的圆弧角，侧板上沿焊接有钩板并安装吊环。

5.根据权利要求2或3所述的专用于权利要求 1 所述的镧系光学玻璃熔炼熟料干式制备方法的装置，其特征在于：所述的槽车（1）上装有第二减速机、齿轮、传动链和驱动轮（2），传动链中连接有大扭矩电磁离合器或变速齿轮组。

6.根据权利要求2或3所述的专用于权利要求 1 所述的镧系光学玻璃熔炼熟料干式制备方法的装置，其特征在于：所述的导流槽（8）为双层结构，由δ2的304不锈钢板制成，截面呈“U”型，长度为800～1000mm，上大下小，上口内侧弧面R75，下口内侧弧面R50，上部有与截面呈45°的护板。