Способ варки оптического стекла в горшковой печи Советский патент 1991 года по МПК C03B5/06 

Изобретение относится к технологии процессов стекловарения и может быть использовано для получения высокооднородного оптического стекла.

Целью изобретения является повышение качества оптического стекла.

При облучении шихты монохроматическим излучением источника видимого или ближнего ИК-диапазона плотностью мощности не ниже (г начинают после засыпки первой партии шихты и продолжают до полного ее расплавления, интенсивное осветление и гомогенизацию стекломассы выполняют еще на стадии послойной засыпки шихты и стеклянного боя во всех областях расплава, возникающих в процессе провара засыпаемых слоев. Это связано.с понижением вязкости расплава в отдельных расплавленных областях каждой засыпаемой партии шихты под действием облучения шихты монохроматическим излучением с

указанными параметрами. Понижение вязкости, возникающее в отдельных расплавленных областях засыпаемого слоя шихты, по мере ее провара распростра- .няется на весь расплавленный слой.. Это понижение вязкости под действием облучения шихты монохроматическим излучением с указанными параметрами, интенсифицирующее осветление и гомогенизацию образующейся при проваре стекломассы, носит не тепловой, характер, т.е. вклад энергии, поглощаемой отдельными расплавленными объемами шихты, от маломощного источника облучения (милливольт) несоизмерим с общей энергией, затрачиваемой на провар и расплавление шихты.

Повышение однородности расплавленной стекломассы, образующейся при проваре шихты в условиях облучения ее монохроматическим излучением с заданными параметрами в процессе засыпки.

провара и расплавления, вызвано интенсификацией физико-химических реакций в образующемся вязком расплаве пониженной вязкости.

Пример 1. Варку оптического стекла, имеющего химический состав, %; SiOa 9; Na20 28; Вг0363, производят в двух режимах. По первому режиму варку стекла осуществляют обычным способом.

Пробную варку стекла производят в печи-автомате ВРТ.

Засыпку шихты в тигель осуществляют при 850°С, шихту выдерживают при этой температуре 2 ч. После провара стекломассу осветляют при 900°С. В процессе осветления (длительность 0,5 ч) и гомогенизации (длительность 1 ч) стекломассу перемешивают лопастной мешалкой. После остывания стекло отжигают в муфельной печи в течение 1 ч при 450°С. Получают стекло низкого качества.,

По второму режиму варки стекла используют:

а)в качестве монохроматического источника излучения He-Ne лазер типа ЛГ-79 (fl 0,63 мкм, Р 15,10-3Вт), при этом получают стекло высокого качества ;

б)в качестве монохроматического источника излучения кинопроекционные лампы типа КГМ 12-100 с монохроматическим фильтром на | - 0,63 мкм и конденсором со световым диаметром

d Ј: 10 расположенным на расстоянии 6 - от источника излучения, при этом система обеспечивает плотность мощности излучения на поверхности шихты менее 10 , т.е.

Е р -Ј-- 35 Вт/м2,

де р - коэффициент пропускания оп- тической системы, формирующей зону облучения на поверхности шихты ( р«0,8);

e idg - площадь зоны облучения на поdoР

верхности шихты; Ы03м;

РгШ1Гл° 14Вт коэф-.

фициент,. характеризующий пропускание монохроматического фильтра ( ръ 5.10-ЗР);

4

Р - мощность кинопроекционной

лампы, Вт,

При этом получают стекло низкого качества.

Засыпка пихты в тигель производится при 850°С, начиная с момента за-- сыпки первой партии шихты, ее облучают монохроматическим облучением по (Q режиму a) He-Ne лазера типа ЛГ-79, по режиму б) кинопроекционной лампы типа КГМ 12-100 с монохроматическим фильтром на fl 2s0,63 мкм и с конденсором. Облучение гаихты производится в процес5

0

0

после ее полного расплавления (длительность 2 ч). После расплавления стекломассу осветляют при 900°С и гомогенизируют при 800°С. В процессе осветления (длительность 0,5 ч) и гомогенизации (длительность л, t ч) стекломассу перемешивают лопастной мешалкой. После остывания стекло отжигают в муфельной печи в течение 1 ч 5 при 450°С.

Пример 2. Варку оптического стекла, имеющего химический состав,%: Вг03 45; А1гОэ 6; PbO 37, производят в двух реэчимах.

Но первому режиму варки стекла засыпку шихты в тигель производят при 1200°С. Шихту выдерживают при этой температуре в течение 1 ч. После провара стекломассу осветляют и гомогенизируют. В процессе осветления (температура 1250°С, длительность 0,5 ч) и гомогенизации (1170°С, длительность 1 ч) стекломассу перемешивают лопастной мешалкой. После остывания стекло отжигают в муфельной печи в течение 1 ч при 450°С. При этом получают стекло низкого качества.

Но второму режиму (предлагаемый способ) засыпку шихты в тигель производят при 1200°С,. Начиная с момента засыпки первой партии шихты, ее облучают монохроматическим излучением лазера на ИАГ: типа ЛТИ-501 ( ft Я- 1,06 мкм, Р0р 8 Вт) f 30 кГц, drt2c2 мм (ТЕМ00). Облуче- ние гаихты производят в процессе засыпки, провара и заканчивают после ее полного расплавления (длительность 1 ч). После расплавления стекломассу осветляют и гомогенизируют. В процес- се осветления (температура 1250°С, длительность 0,5 ч) и гомогениза- ции (1170°С, длительность 1 ч) стек- ломассу перемешивают лопастной мешал5

0

45

0

51636352

)кой. После остьшания стекло отжигаютспециальных изменений в, конструкции

в муфельной печи в течение 1 ч пригоршковой печи. 450°С. При этом получают стекло вы- .

сокого качества.Формула изобретения

Способ варки оптического стекла

в горшковой печи может быть реализо- Способ варки оптического стекла ван практически в любой горшковой пе-в горшковой печи, включающий послой- чи без каких-либо специальных измене-ную засыпку шихты и боя, расплавлений в их конструкции. В пробных вар- .Qние, осветление, гомогенизацию, ох- ках оптического стекла, проведенныхлаждение, отличающийся в печи-автомате ВРТ, облучение засыпа-тем, что, с целью повышения оптичес- емой шихты производили через отверстиекого качества стекла, в течение все- в крышке печи.го процесса осуществляют облучение

Для облучения значительных объе- монохроматическим излучением видимомов шихты следует использовать нес-го или ближнего ИК-диапазона, плотколько монохроматических источниковность мощности которого не ниже

одновременно, например 2-4 шт., без10 Вт/м.

Изобретение относится к технологии процессов стекловарения и может быть использовано для получения высокооднородного оптического стекла. Целью изобретения является повышение оптического качества стекла. В течение всего процесса осуществляют облучение шихты монохроматическим излучением источника видимого или ближнего ИК-диапазона. Плотность мощности не ниже 105.