專利名稱：超寬幅光學(xué)玻璃板材及其制造工藝和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光學(xué)玻璃板材，具體涉及一種光學(xué)玻璃板材及其制造工藝和裝置。
背景技術(shù)：
光學(xué)玻璃(包括晶質(zhì)玻璃、光學(xué)玻璃、工藝玻璃)其制品廣泛用于生產(chǎn)、生活各領(lǐng)域， 先制造出光學(xué)玻璃板材，再用板材加工制品。顯然，板材的幾何尺寸制約著制品的幾何尺 寸，現(xiàn)有的光學(xué)玻璃板材的幅寬通常在600mra以下，因而不能制造大尺寸的制品。
目前，光學(xué)玻璃板材的生產(chǎn)工藝是，將配料由熔化爐熔成玻璃液，經(jīng)均化料道均化， 再進(jìn)入模具成型，最后經(jīng)退火爐退火，即得板材。該工藝是流水作業(yè)，玻璃液從均化料道 流入模具成型是一個動態(tài)過程，玻璃液在橫向展開的同時也被模具冷卻，如果模具的寬度 太寬，玻璃液在橫向展開時，尚未充滿模具即被被冷卻固化，成為廢品。可見，現(xiàn)有工藝 不可能生產(chǎn)出大寬幅的光學(xué)玻璃板材。
本發(fā)明的&的，是提供一種超寬幅光學(xué)玻璃板材及其制造工藝和裝置，板材幅寬超過 800亂
本發(fā)明是這樣實(shí)瑰的 一種超寬幅光學(xué)玻璃板材的幅寬》800mm。
上述超寬幅光學(xué)玻璃板材的制造工藝，包括順序進(jìn)行的配料、熔化爐熔化為玻璃液、 均化料道均化玻璃液、用模具成型為板材和在退火爐中板材退火步驟，還包括板材預(yù)成型 步驟，均化后的玻璃液先在均化料道中展開，粗略成型，再進(jìn)入模具精確成型、冷卻定 型。所述均化料道均化玻璃液步驟進(jìn)一步的步驟是
① .將熔化的玻璃液恒溫均化，恒溫溫度在1450°C 1350°C，即恒溫均化段入口溫度 1450°C,出口溫度1350。C;
② .將恒溫均化后的玻璃液攪拌均化，均化溫度在1300'C 1250'C，即攪拌均化鍋入 口溫度1300。C，出口溫度1250'C。
所述玻璃液在均化料道中展開時，其溫度在125(TC 1100'C，即展開料道入口溫度 1250°C,出口溫度1100。C。
上述超寬幅光學(xué)玻璃板材的制造裝置，包括順序布置的熔化爐、均化料道、成型摸 具、退火爐，所述板材成型模具對應(yīng)均化料道的出料口；所述均化料道具有順序布置的恒 溫均化段和攪拌均化鍋，攪拌均化鍋內(nèi)有螺旋攪拌器；所述攪拌均化鍋的下游，設(shè)有板材 預(yù)成型展開料道，該展開料道的寬度約等于板材寬度，展開料道的出口對應(yīng)成型模具的進(jìn) 口，展開料道的進(jìn)口設(shè)有活動閘板。
所述均化料道的爐壁是三層復(fù)合結(jié)構(gòu)，具有由內(nèi)向外順序布置的鉑金耐熱層、電熔磚 爐體層和保溫層，爐壁內(nèi)敷設(shè)有硅碳棒加熱器；所述恒溫均化道設(shè)有鉬電極加熱器。
所述螺旋攪拌器用電熔材料或金屬材料制成。
所述閘板用電熔材料或金屬材料制成。
所述螺旋攪拌器的表面包裹鉑金防腐層。
所述攪拌均化鍋是一個或多個，是多個時，可以是串聯(lián)布置，也可以是并聯(lián)布置，還 可以是串并聯(lián)布置。
所述成型模具有冷卻裝置。 本發(fā)明的有益效果是
本發(fā)明采用上述工藝和裝置，成功制造出超寬幅的光學(xué)玻璃板材，幅寬超過800mm， 目前最大幅寬可達(dá)3000 mm，用該板材可以加工大尺寸的制品，極大地拓寬了光學(xué)玻璃的 應(yīng)用范圍，尤其用作現(xiàn)代大型建筑物的裝飾材料，前景廣闊。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
圖1是本發(fā)明裝置的一種結(jié)構(gòu)示意圖(2個攪拌均化鍋串聯(lián)布置)；
圖2是圖1的A—A視圖。
圖3是本發(fā)明裝置的另一種結(jié)構(gòu)示意圖(2個攪拌均化鍋并聯(lián)布置)； 圖4是圖3的B-B視圖。
圖5是本發(fā)明裝置的再一種結(jié)構(gòu)示意圖(3個攪拌均化鍋串、并聯(lián)布置)。 圖6是本發(fā)明裝置的又一種結(jié)構(gòu)示意圖(l個攪拌均化鍋)。
具體實(shí)施例方式
參見圖1至圖6:本光學(xué)玻璃板材制造裝置包括順序布置的熔化爐1、均化料道2、成
型模具7、退火爐8四部分。四部分是連體結(jié)構(gòu)，熔化爐1的出料口即均化料道2的進(jìn)料 口，均化料道2的出料口對應(yīng)板材成型模具7的進(jìn)口，成型模具的7出口對接退火爐3。
均化料道2具有順序布置的恒溫均化段12和攪拌均化鍋10,攪拌均化鍋10內(nèi)有螺旋 攪拌器4。均化料道2的爐壁是雙層復(fù)合結(jié)構(gòu)，內(nèi)層用電熔磚砌筑而成，強(qiáng)度和耐火性能 都很優(yōu)越；外層用保溫磚砌筑而成。
均化料道2的頂壁敷設(shè)有硅碳棒加熱器5，通過輻射加熱玻璃液，調(diào)節(jié)玻璃液溫度。 另外，在恒溫均化段12內(nèi)設(shè)有鉬電極加熱器3，插入玻璃液中直接加熱玻璃液，使其溫度 保持恒定一。攪拌均化鍋10中有螺旋攪拌器4，用耐熱鋼制成，也可用電熔磚材料澆注制 成。
攪拌均化鍋10由多級均化鍋串聯(lián)構(gòu)成，以保證均化充分。具體級數(shù)根據(jù)以下兩個因 素確定
1. 根據(jù)玻璃液的流量確定，板材的橫截面積大，玻璃液的流量也大，均化鍋串聯(lián)級數(shù) 就多，反之則少。
2. 根據(jù)板材的質(zhì)量要求確定，質(zhì)量要求高的板材，均化度要求也高，串聯(lián)級數(shù)就 多，反之則少。在均化料道2的尾部，布置有板材成型模具7，該成型模具7對應(yīng)攪拌均化鍋10的出 料口。該出料口設(shè)有活動閘板6，用于控制板材的厚度。成型模具7內(nèi)具有冷卻介質(zhì)通道 11，冷卻介質(zhì)是空氣或水。
為能制造超寬幅板材，本發(fā)明主要對均化料道2做了以下兩點(diǎn)改進(jìn)
一是在攪拌均化鍋10的下游增設(shè)了板材預(yù)成型展開料道9，該展開料道9的寬度約等 于板材寬度，展開料道9的進(jìn)口設(shè)有活動閘板6,展開料道9的出口對應(yīng)成型模具7。相應(yīng) 地，加大了均化料道2的寬度尺寸。
二是末級攪拌均化鍋10由單鍋改成多鍋并聯(lián)，橫向并列布置，同時向展開料道9供 料，使玻璃液能夠迅速展開成型。并聯(lián)數(shù)量視板材寬度而定，板材寬度越大，數(shù)量越多。 例如板材寬度3000mm，可采用五至六鍋并聯(lián)；板材寬度1500mm，可采取三鍋并聯(lián)；板 材寬度800 1200mm，可采取二鍋并聯(lián)；板材寬度小于800mm，則只用一鍋，不必多鍋并 聯(lián)。
本發(fā)明的工藝流程如下
將配料在熔化爐1中熔化成玻璃液，經(jīng)其出料口流入均化料道2的恒溫均化段12，恒 溫均化，調(diào)節(jié)鉬電極加熱器3的功率，將恒溫溫度控制在1450'C 1350'C，即恒溫均化段 入口溫度1450'C，出口溫度1350'C;恒溫均化后的玻璃液從恒溫均化段12下部的出口進(jìn) 入第一級攪拌均化鍋10，由螺旋攪拌器4攪拌均化，該螺旋攪拌器4正轉(zhuǎn)，在攪拌的同 時，也驅(qū)動玻璃液向上流動，經(jīng)上部出口進(jìn)入第二級攪拌均化鍋10，由該級的螺旋攪拌器 4持續(xù)攪拌，進(jìn)一步均化，依次類推，直到進(jìn)入多個并聯(lián)的末級攪拌均化鍋，由這些末級 攪拌均化鍋向預(yù)成型展開料道9同時供料，玻璃液在展開料道9中迅速展開。在上述過程 中，通過調(diào)整展開料道9入口處的活動閘板6的高度，控制玻璃板材的厚度。攪拌均化的 溫度控制在1300'C 1250'C，即第一級攪拌均化鍋的入口溫度1300'C，末級攪拌均化鍋 的出口溫度1250°C。玻璃液在展開料道9中展開時，其溫度控制在1250'C 1100'C,即 展開料道入口溫度1250°C，出口溫度1100'C。上述恒溫均化、攪拌均化的溫度控制是由 自控系統(tǒng)對硅碳棒加熱器5,鉬電極加熱器3的功率調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)的。上述控制溫度還應(yīng)根據(jù) 玻璃板材的成型溫度靈活調(diào)整。此時，玻璃液在展開料道9中己經(jīng)粗略成型，只是其寬度尺寸精度還不合格。已經(jīng)粗 略成型的玻璃液再流入成型模具7，精確成型，同時被冷卻定型，定型后進(jìn)入退火爐8退 火，最后根據(jù)用戶的長度要求定尺裁剪，即得長、寬、厚度尺寸確定的玻璃板材。
上述工藝及裝置可以制造晶質(zhì)玻璃、光學(xué)玻璃或工藝玻璃等各種板材，在配料吋按各 自的配方配料，后續(xù)工藝步驟完全相同。
另外，在生產(chǎn)某些對玻璃液純度要求很高的板材時，可以在均化料道2的內(nèi)壁以及螺 旋攪拌器4、活動閘板6、展開料道9的表面包鉑金防腐層，防止因腐蝕降低玻璃液純 度。但要注意，如果配料中有與鉑金發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的元素，則不能包鉑金。
需要說明，玻璃液流動的動力來自其位差勢能，熔化爐1和均化料道2中的恒溫均化 段12、攪拌均化鍋10是連通器結(jié)構(gòu)，熔化爐1中的玻璃液液位最高，下游裝置的出口高 度低于該液位，故玻璃液能向下游流動，螺旋攪拌器只是輔助驅(qū)動，它的主要功能是攪 拌。
根據(jù)本發(fā)明權(quán)利要求所描述的技術(shù)方案，靈活調(diào)整均化料道的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，即可制造出 任意寬度、厚度的光學(xué)玻璃板材。
權(quán)利要求
1. 一種超寬幅光學(xué)玻璃板材，其特征在于該光學(xué)玻璃板材的幅寬≥800mm。
2. 權(quán)利要求1所述超寬幅光學(xué)玻璃板材的制造工藝，包括順序進(jìn)行的配料、熔化爐 熔化為玻璃液、均化料道均化玻璃液、用模具成型為板材和在退火爐中板材退火步驟，其 特征在于還包括板材預(yù)成型步驟，均化后的玻璃液先在均化料道中展開，粗略成型，再 進(jìn)入模具精確成型、冷卻定型。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)玻璃板材的制造工藝，其特征在于所述均化料道均化玻璃液步驟進(jìn)一步的步驟是① .將熔化的玻璃液恒溫均化，恒溫溫度在145(TC 135(TC，即恒溫均化段入口溫度 1450°C，出口溫度1350。C;② .將恒溫均化后的玻璃液攪拌均化，均化溫度在130(TC 125(TC，即攪拌均化鍋入 口溫度1300。C，出口溫度125(TC。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)玻璃板材的制造工藝，其特征在于所述玻璃液在均 化料道中展開時，其溫度在1250'C 1100'C，即展開料道入口溫度1250°C，出口溫度 UOO。C。
5. 權(quán)利要求1所述超寬幅光學(xué)玻璃板材的制造裝置，包括順序布置的熔化爐、均化 料道、成型摸具、退火爐，所述板材成型模具對應(yīng)均化料道的出料口；所述均化料道具有 順序布置的恒溫均化段和攪拌均化鍋，攪拌均化鍋內(nèi)有螺旋攪拌器；其特征在于所述攪 拌均化鍋的下游設(shè)有板材預(yù)成型展開料道，該展開料道的寬度約等于板材寬度，展開料道 的出口對應(yīng)成型模具的進(jìn)口，展開料道的進(jìn)口設(shè)有活動閘板。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的超寬幅光學(xué)玻璃板材的制造裝置，其特征在于所述均化 料道的爐壁是三層復(fù)合結(jié)構(gòu)，具有由內(nèi)向外順序布置的鉑金耐熱層、電熔磚爐體層和保溫 層，爐壁內(nèi)敷設(shè)有硅碳棒加熱器；所述恒溫均化道設(shè)有鉬電極加熱器。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的超寬幅光學(xué)玻璃板材的制造裝置，其特征在于所述螺旋 攪拌器、活動閘板用電熔材料或金屬材料制成。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5或7所述的超寬幅光學(xué)玻璃板材的制造裝置，其特征在于所述螺旋攪拌器的表面有鉑金耐熱層。
9. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的超寬幅光學(xué)玻璃板材的制造裝置，其特征在于所述攪拌均化鍋是一個或多個，多個攪拌均化鍋串聯(lián)布置，或并聯(lián)布置，或串并聯(lián)布置。
10. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的超寬幅光學(xué)玻璃板材的制造裝置，其特征在于所述成型模具有冷卻降溫裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種超寬幅晶質(zhì)、光學(xué)、工藝玻璃板材和制造工藝及其制造裝置。該光學(xué)玻璃板材的幅寬≥800mm，目前最大幅寬可達(dá)3000mm。制造工藝包括順序進(jìn)行的配料、熔化爐熔化為玻璃液、均化料道經(jīng)攪拌器攪拌均勻玻璃液、用模具成型為板材后在進(jìn)入退火爐中板材退火步驟，還包括板材預(yù)成型步驟，均化后的玻璃液先在均化料道中展開，粗略成型，再進(jìn)入模具精確成型、冷卻定型。用本板材可以加工大尺寸的制品，極大地拓寬了光學(xué)玻璃的應(yīng)用范圍，尤其用作現(xiàn)代大型建筑物的裝飾材料，前景廣闊。
文檔編號C03B15/00GK101434452SQ20081014775
公開日2009年5月20日 申請日期2008年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月3日
發(fā)明者軍 范, 范家貴 申請人:四川德陽市弘達(dá)爾玻璃制品有限公司