[实用新型]一种光学玻璃熔炼装置

说明书

技术领域

本实用新型属于光学玻璃熔炼技术领域。具体涉及一种适合于光学玻璃陶瓷熔炼的玻璃导出控制装置。采用此装置生产的光学玻璃可避免金属微粒（Pt、Au）等对光学玻璃的污染，并延长坩埚使用寿命。

背景技术

传统的光学玻璃生产采用的是陶瓷熔炼技术。即熔炼用的坩埚是由粘土、刚玉、石英等材料制作，坩埚置于约1500℃的高温炉中，向坩埚内加入配合料，经过熔融、澄清、均化等过程，得到熔融的玻璃液。再取出坩埚将玻璃熔液倒入模具中冷却成型。这种生产方式由于受多种因素干扰成品率低、玻璃品质低、光学一致性不稳定，而且批量小，在光学玻璃生产上基本被淘汰了。

大批量生产高品质光学玻璃的方法，最常见、最成熟的是全鉑金连续熔炼方式。几乎所有的光学玻璃都可以按此方式生产。铂金属具有抗侵蚀、耐高温、延展型好等特点，是用于光学玻璃熔融的最理想的容器。

随着数码产品向体积小、大广角、高清晰方向的发展，要求光学玻璃具有特高折射率、高透过率、低软化温度等性能。使光学玻璃的原料组成倾向于稀土镧系、磷酸盐、铌酸盐和铋酸盐系统，相比硼酸盐、硅酸盐系统前者对铂金容器的侵蚀要严重，特别是铋酸盐玻璃，因其具有特高折射率和低软化温度是精密压型用光学元件首选材料，但它对铂金的侵蚀尤其严重，几乎不能使用铂金坩埚熔融，只能采用鉑金和黄金的合金坩埚熔融。上述玻璃即使可以用铂金或鉑合金坩埚熔融，但由于在熔融过程中Pt、Au等金属微粒融入玻璃液内污染玻璃，产生胶体着色，导致玻璃的透过率大大降低。

对用于激光器的光学元件，如果内部有Pt、Au等金属微粒的存在，会导致元件在工作时内炸，严重时使激光器报废。所以用于激光器的光学元件不仅要求透过率高，同时不能有金属（Pt、Au）微粒的污染。

如何解决上述问题？人们观察到上述光学玻璃对铂金或鉑合金坩埚的侵蚀是发生在熔化玻璃配合料的高温阶段，尤其是磷酸盐光学玻璃，配合料中水分含量越高鉑坩埚受到的侵蚀也越严重。这些金属微粒融入玻璃体内产生胶体着色，使玻璃品质恶化，直接影响了玻璃的透过率。人们想到了分步熔炼的办法。即首先用石英或刚玉坩埚容器制备玻璃熟料，再将每一批熟料按比例混合成所需光性的熟料加入到铂金或鉑合金容器中进行二次熔炼。这种方式生产的光学玻璃满足了现阶段数码产品的要求。但二次熔炼时还是要加入少量的配合料，因此只能说这种方式生产的光学玻璃中金属微粒的污染大大降低了，但还没有彻底根除。而且二次熔炼方式使生产成本提高了。

发明内容

本实用新型是为了解决上述问题而提出的。目的在于提供用于熔融高品质磷酸盐、铌酸盐和铋酸盐光学玻璃的光学玻璃熔炼装置。

本实用新型的技术解决方案是：一种光学玻璃熔炼装置，包括设有加料口的熔炉炉体、加热体、坩埚和导出控制装置，其特征在于：所述的加热体包括熔融加热体和保温加热体，熔融加热体位于炉体下部，保温加热体位于炉体上部；炉体底部为可升降炉底；坩埚为石英或氧化铝刚玉材质坩埚；导出控制装置包括穿过炉体上部炉壁的铂金或铂合金材质的导流管，该导流管位于炉内部分的管外套有氧化铝刚玉材质套管，位于炉外部分的管外包裹有保温棉。

本实用新型的技术解决方案中所述的导流管位于炉外部分的导流管外壁上焊有至少一组电极片，优选2～5组电极片。

本实用新型的技术解决方案中所述的坩埚外设有坩埚套筒。

本实用新型的技术解决方案中所述处于高温熔融区的坩埚上沿低于加料口下沿2～10厘米。

本实用新型的技术解决方案中所述的导流管的入口端位于距保温状态下的坩埚底1/5~1/4高度、距坩埚壁1/4~1/3直径处。

本实用新型的技术解决方案中所述的导流管炉外侧部分至少有一处焊有锥形变径连通管，优选2～3处焊有锥形变径连通管。

本实用新型的技术解决方案中所述的导流管炉外侧部分可焊有分流连通管。

坩埚内的玻璃液上面的由于物料表面组分挥发和重力作用其折射率略低于所需要的折射率，还残存有未排出去的气泡。而坩埚底层的玻璃液同样受到重力作用，其折射率略高于所需要的折射率，且较重的耐火材料杂质沉积在坩埚底部。所以坩埚内上表面和底部的玻璃液品质不好，不适合使用。光学一致性稳定、无气泡、无杂质的高品质玻璃熔液处于坩埚中部区域。