阅读说明：本技术 一种光学玻璃鼓泡装置 (Optical glass bubbling device ) 是由 姜敬陆 张小建 李攀 于 2019-08-15 设计创作，主要内容包括：本发明名称为一种光学玻璃鼓泡装置,属于光学玻璃制造技术领域。它主要是解决部分小粘度的光学玻璃液流入鼓泡器发生鼓泡器阻塞而影响光学玻璃品质的问题。它的主要特征是：包括鼓泡器和冷却水套；所述的鼓泡器包括内管(6)、外管(8)及其之间夹装的陶瓷纤维棉(7)；所述内管(6)和外管(8)可通过导线与加热电源连接。通过设计特殊的鼓泡器减小鼓泡器阻塞的可能；即使在鼓泡器阻塞的情况下,可通过大电流电源加热及加大鼓泡气体压力的方式疏通,保证鼓泡器正常工作。(The invention discloses an optical glass bubbling device, and belongs to the technical field of optical glass manufacturing. The method mainly solves the problem that the quality of optical glass is influenced because part of small-viscosity optical glass liquid flows into a bubbler to generate bubbler blockage. It is mainly characterized in that: comprises a bubbler and a cooling water jacket; the bubbler comprises an inner pipe (6), an outer pipe (8) and ceramic fiber cotton (7) clamped between the inner pipe and the outer pipe; the inner pipe (6) and the outer pipe (8) can be connected with a heating power supply through conducting wires. The possibility of blockage of the bubbler is reduced by designing a special bubbler; even under the condition that the bubbler is blocked, the bubbler can be dredged in a mode of heating by a large-current power supply and increasing the pressure of the bubbling gas, and the normal work of the bubbler is ensured.)

一种光学玻璃鼓泡装置

技术领域

本发明属于光学玻璃制造技术领域，具体涉及一种光学玻璃的鼓泡装置。

背景技术

鼓泡技术大量应用于玻璃制造中，可明显提高玻璃熔化效率，提升玻璃质量，因此在光学玻璃的制造领域也大量应用。但光学玻璃的制造区别于一般玻璃的制造，其应用环境较为特殊及复杂。对于一般的玻璃制造领域，玻璃熔制品种单一，玻璃液粘度大且玻璃不易析晶，不易发生鼓泡器阻塞现象。而光学玻璃应用中，由于光学玻璃存在品种多、批量小等特点，因此光学玻璃熔炉存在频繁更换品种现象。为减小品种之间的性能影响，每次更换品种时需要将玻璃液完全排空，导致鼓泡器反复曝露空气中且鼓泡出口处温度升降幅度巨大，易形成玻璃液的富硅相在鼓泡器出口处集结；其次，更换的玻璃品种之间性能差异大，部分玻璃品种极易析晶，导致位于熔炉底部的玻璃液大量析晶；其三，部分光学玻璃液的粘度特别小，在特殊情况下可由鼓泡口的小孔流入鼓泡器内，形成玻璃液渗入。上述情况导致光学玻璃的鼓泡器应用环境恶劣，经常发生鼓泡器阻塞，影响光学玻璃的品质。

发明内容

本发明目的就是针对上述情况提出的一种光学玻璃的鼓泡装置。

本发明的技术解决方案是：

一种光学玻璃的鼓泡装置，包括鼓泡器和冷却水套，其特征在于：所述的鼓泡器包括内管、外管及其之间夹装的陶瓷纤维棉；所述内管和外管可通过导线与加热电源连接。

本发明的技术解决方案中所述内管上段管腔内设有一段毛细管束或由上毛细管束和下毛细管束构成的两段毛细管束。

本发明的技术解决方案中所述的外管外壁焊接有一挡盘；所述冷却水套包括进水管、出水管和冷却水腔，冷却水腔为圆心有贯穿开孔的圆环柱体空腔；所述冷却水腔上表面与挡盘相抵；所述鼓泡器和冷却水套与炉底砖上的台阶安装孔相配合。

本发明的技术解决方案中所述的内管由外管下部穿入至上端齐平，内管上端部向外翻沿并与外管内壁焊接；所述外管上端焊接有半球形壳，形成集气腔，半球形壳顶部中心钻有鼓泡孔。

本发明的技术解决方案中所述的毛细管束由多支较细的金属管呈圆周密布排列并熔焊为一体；所述一段毛细管束或两段毛细管束中的上毛细管束上端与内管翻沿齐平，并焊接牢固；所述两段毛细管束中下毛细管束的上下两端的内管外壁旋压收缩管径以固定下毛细管束。

本发明的技术解决方案中所述的内管外壁旋压收缩管径处内管因拉伸而至管壁厚度为正常厚度的1/2~2/3。

本发明的技术解决方案中所述的进水管与出水管焊接在冷却水腔底面，腔体内进水管的高度与腔体内底面平齐，腔体内出水管高度与腔体上表面相距为出水管的内径。

本发明一种光学玻璃的鼓泡器的使用方法包括以下步骤：

①将鼓泡器内管与外接气源相连接，通入干燥的压缩气体，确保鼓泡气体压力大于0.3MPa，管路气体无泄漏。所通入的压缩气体以连续的或脉冲的方式鼓入玻璃液中；

②小粘度易析晶玻璃液或者发生鼓泡气压太低时，玻璃液会由鼓泡孔进入集气腔中，严重时玻璃液会进入毛细管束内，产生玻璃液固化或析晶，造成鼓泡器堵塞。发生鼓荡泡器堵塞时，可加大气体压力，同时在鼓泡器下部的内管、外管分别接通大电流电源的两支电极，通电加热鼓泡器，使包裹陶瓷纤维棉保温的内管的温度快速升高，内管内渗入的固态玻璃逐步熔化而粘度变小被高压气体排出，从而疏通鼓泡器；

③通电状态下，毛细管束部位的鼓泡器内管管壁更薄，其电阻更大，局部发热量大，更易于提供毛细管束部位的局部高温而有利于鼓泡器疏通。

本发明的有益效果：本发明的鼓泡器装置设计，可保障在熔制易析晶玻璃或者熔炉内玻璃液放空更换玻璃品种等恶劣熔制条件下，不发生鼓泡器堵塞；即使在特定条件下发生鼓泡器堵塞，也可通过将鼓泡器通电加热及增加气体压力的方式疏通堵塞的鼓泡器。从而保障光学玻璃的熔制工艺稳定、减小光学玻璃的折射率波动。

附图说明

图1是本发明一种光学玻璃鼓泡装置示意图。

图2是本发明一种光学玻璃鼓泡装置毛细管束安装示意图。

图中：1. 集气腔；2. 鼓泡孔；3. 上毛细管束；4. 下毛细管束；5. 挡盘；6. 内管；7. 陶瓷纤维棉；8. 外管；9. 进水管；10. 出水管；11. 冷却水腔；12. 炉底砖；13. 旋压环。

具体实施方式

如图1、图2所示。本发明一种光学玻璃的鼓泡装置，其结构包括鼓泡器和冷却水套。其中，鼓泡器包括集气腔1、上毛细管束3、下毛细管束4、挡盘5、内管6、陶瓷纤维棉7和外管8。冷却水套包括进水管9、出水管10和冷却水腔11。首先制作鼓泡器，将相同长度的毛细管进行集束，集束的外切圆直径小于内管6内径，并进行热熔接，熔接时确保毛细管不阻塞，完成上毛细管束3的制作，同样方法制作下毛细管束4。取内管6一端进行翻沿处理，翻沿直径小于外管8管径，制作内管6上沿。距内管6上沿口一定距离处进行旋压，在内管6上形成向内的凹陷圈，形成旋压环13，放入下毛细管束4，再距下毛细管束4另一侧进行旋压，可将下毛细管束4固定在内管6内。旋压时的拉伸将内管壁厚减小，旋压处内管因拉伸而至管壁厚度为正常厚度的1/2~2/3，增加旋压处内管管壁的电阻值。再将上毛细管束3放入内管6与上沿平齐点焊，固定住上毛细管束3。将外管8套在内管6上，并在内管6上沿口处平齐满焊，内、外管6、8间填充耐高温的陶瓷纤维棉7进行绝缘与隔热，取材时确保内管6长度比外管8长，方便外接电源的接线。制作外径等于外管8直径的薄壁半球冠，顶部钻孔作鼓泡孔2，底部与外管8满焊，形成集气腔1。在距鼓泡孔2一定距离的外管8处套上圆环片，并与外管8壁满焊形成挡盘5，挡盘5距离以鼓泡孔2能深入熔炉内玻璃液一定深度为宜，挡盘5用于固定鼓泡器及封阻玻璃液流动。

炉底砖12为耐侵蚀的熔融锆刚玉砖，底部钻有台阶圆孔，上部孔径小，用于穿入鼓泡器，下部孔径大，用于冷却水套安装及固定，上下孔同轴，台阶面平整。将制作完成的鼓泡器由炉底砖12下部***炉内，再由下部穿入冷却水套，使冷却水套端面抵紧鼓泡器挡盘5并固定在炉底砖12的台阶孔端面，安装及运行时保持鼓泡器与炉体框架、平台等绝缘。

通过软管将高压气体与内管6对接，确保对接处不漏气。调节气体的压力及流量，保持鼓入的气体持续正常工作。对通常的光学玻璃熔化，鼓泡气体压力保持0.3MPa以上即可，发生玻璃液析晶等非正常状态，可适当增大气体压力。

制作的冷却水套为不锈钢材质焊接而成，冷却水腔11为中心开孔的圆环柱体空腔，圆环柱体上端面平整，下端面安装有进、出水管9、10，空腔内进水管9口深度与下端面内侧齐平，出水管10口深度距上端面内侧约1~2个出水管管径。这一结构可保持水套使用时有一定深度的水存留在水套中，确保冷却水套中保持足够的冷却水，当非工作状态时，可将水套中的水彻底放干。冷却媒介为去离子水，可保证冷却水套不堵塞。

通常情况下，鼓泡器安装于炉底并固定后，保持内管内气压稳定，冷却水工作正常，由于毛细管束的作用及气体压力的维持，鼓泡器不会发生堵塞，就能正常工作。在特殊情况下，如鼓泡器内负压、玻璃液析晶，会导致鼓泡器发生异常而不能工作，就需要进行鼓泡器的疏通。其操作方法如下：①确认管路气体无泄漏。通入干燥的压缩气体，适当增大鼓泡气体压力。②将冷却水套进水管取下，排空冷却水。③在鼓泡器下部的内管、外管分别接通大电流电源的两支电极，通电并逐步提升电流加热鼓泡器，包裹陶瓷纤维棉保温的内管的温度快速升高，使内管内渗入的固态玻璃逐步熔（软）化而粘度变小被高压气体排出，从而疏通鼓泡器。这是因为，鼓泡器堵塞的玻璃液柱往往在集气腔内或毛细管束内，在通电状态下，鼓泡器内管被加热升温，毛细管束部位的鼓泡器内管因碾压延展管壁更薄，其电阻更大，局部发热量大，更易于提供毛细管束部位的局部高温而有利于鼓泡器疏通。④鼓泡器疏通后，将水管重新接入冷却水套的进水管并箍紧，通入冷却水，逐步增加水流量至工作状态。⑤调节鼓泡气流量，观察鼓泡泡径至工艺要求。