[实用新型]均化玻璃熔体的装置

说明书

相关申请的交叉参考 

本申请要求2008年11月25日提交的标题为“均化玻璃熔体的方法”的美国专利申请第12/277，676号的权益。 

技术领域

本实用新型涉及均化玻璃熔体的方法。更具体地，本实用新型涉及在搅拌过程中最大限度地减少熔态玻璃材料中的内含物的方法。 

背景技术

成型的玻璃往往被认为是相对惰性的材料。的确，正是为了这个缘故，在各种各样不同的产业中，玻璃容器常常作为容器使用。然而，在玻璃制造过程中，输运熔融玻璃是在很高的温度(在某些情况下超过1600℃)下进行。在这样高的温度，熔融玻璃本身可能极具腐蚀性，因而需要耐腐蚀的管道和容纳系统。这种腐蚀可能导致容器材料遭破坏。因此，大多数熔融玻璃的容纳和转移系统依赖于用难熔金属制作的容器。一种此类容器是搅拌室。 

在典型的玻璃制造工艺中，玻璃前体，或曰批料，在熔炉中混合并熔化，形成熔融玻璃(“熔体”)。从批料熔融槽或其它容器流出的玻璃物流在任何给定时间其折射率在纵向和横向都可能是变化的。纵向变化一般缘于批料和熔化条件的改变，横向变化一般缘于熔融玻璃成份的挥发以及熔化容器难熔材料的腐蚀或侵蚀且难熔材料本身以线条或条纹的形式出现。 

此类变化的存在对于许多类型的玻璃器皿的制造并没有特别重要的意义。然而，当熔融的是计划用于眼镜或者其它光学目的玻璃时，此类变化的存在就是头等重要的了，因为制得的产物的品质，进而也是其市场生存能力受其控制；减少或者基本上消除此类变化就不仅仅是悦人心意的更是为了制造令人满意的器物所必须的，所谓令人满意器物就是每一件的均匀度或折射率变化维持在所期望的容限度之内。 

通过仔细控制批料组成并辅以维持基本上恒定的熔化条件，折射率的纵向变化可以保持在相对较小的容限内。 

通过均化或搅拌过程，玻璃中存在的线条或条纹可以基本上得到消除。 

在搅拌过程中，搅拌设备对熔融玻璃进行搅拌，把线条(cord)拉成越来越细的线直至没有经过均化而进入熔体的线条的尺寸是无关紧要的为止。 

如同对于玻璃制造工艺的其它熔融玻璃输运部分一样，搅拌设备，尤其是旋转搅拌器，通常是用能够耐受熔融玻璃的高温腐蚀性环境的难熔金属制造的。一般为这种应用挑选的难熔金属通常是铂或者铂铑合金。 

玻璃搅拌室中的挥发性氧化物可能是由玻璃和搅拌室中的任何元素形成的。最具挥发性和破坏性的氧化物中有些是由Pt、As、Sb、B和Sn形成的。玻璃熔体中可冷凝氧化物的主要来源包括热的铂表面(对于PtO₂)、以及玻璃的自由表面(对于B₂O₃、As₄O₆、Sb₄O₆和SnO₂)。所谓“玻璃自由表面”是指接触搅拌室内气氛的玻璃表面。因为玻璃自由表面之上的气氛比搅拌室外的气氛热，这种气氛中可能包含上述中的任何一种或所有的材料或者其它挥发性材料，玻璃自由表面之上的气氛有向上流经任意开口的本性趋势，比如从搅拌轴与搅拌室盖子之间的环形空间通过。因为随着搅拌器轴与玻璃自由表面之间的距离增加搅拌室轴的温度降低，如果轴和/或盖子的温度低于包含在搅拌室内的挥发性氧化物的露点，这些氧化物会冷凝到轴表面上去。当产生的冷凝物达到临界尺寸时，它们会脱落，掉进玻璃中并造成在玻璃产品中的内含物缺陷或气泡缺陷。 

发明内容

揭示的是均化熔融玻璃材料的方法和装置。 

在一个实施方式中，揭示的用于均化熔融材料的装置包括用于在容器的池中接收熔融材料的搅拌容器，设置于该搅拌容器中的可旋转搅拌器，该搅拌器包括主轴、从该主轴向外延伸并与该主轴连接的凹面向上的收集器，其中该收集器包括上第一表面和下第二表面，其中至少一部分的下表 面与熔融材料池接触，而上表面远离熔融材料池。 

在另一个实施方式中，用于均化熔融材料的方法包括使熔融玻璃流入一容器，该熔融玻璃包括接触该容器内气氛的自由表面，使延伸入熔融玻璃的主轴旋转，该主轴包括与之连接的收集器，该收集器呈凹面向上的形状；其中收集器的至少一部分浸没在熔融玻璃之中，而一部分暴露在容器气氛中。 

参见附图，通过以下说明性的描述能够更容易理解本实用新型，同时更清楚地了解本实用新型的其它目的、特征、细节和优点，以下描述不是限制性的。预期所有这些另外的系统、方法特征和优点都包括在该描述之内，包括在本实用新型的范围之内，受到所附权利要求书的保护。 

附图简要说明