[发明专利]光学玻璃降温装置及其降温方法

说明书

本发明提供一种可改善玻璃产品质量的光学玻璃降温装置。光学玻璃降温装置，包括墙体和冷却管，所述冷却管设置在墙体内部，所述冷却管与墙体相交位置形成玻璃液入口和玻璃液出口，且所述冷却管的中心线将墙体内部分为上下两个空间，所述上下两个空间分别构成上加热腔和下加热腔。玻璃液在本发明的降温装置中无自由液面，从而避免了玻璃液在降温装置中产生气、液、固三相界面而形成铂金粒子、挥发凝结物等杂质缺陷造成的玻璃产品内部异物缺陷；玻璃液在降温装置中停留时间集中度明显提高，缓流区域显著减少，从而提高了玻璃液流动一致性，降低了析晶缺陷产生的可能性，提高了产品常数一致性和产品内在质量。

技术领域

本发明涉及光学玻璃生产过程中用于高温玻璃液降温的降温装置，以及利用该降温装置改善玻璃液降温过程中温度均匀性和提高玻璃降温过程中停留时间一致性的降温方法。

背景技术

光学玻璃生产过程主要涉及粉料熔化、高温澄清、搅拌均化及条料成型等主要工艺过程，而在高温澄清及搅拌均化之间玻璃液需从最高温度降低至适合均化及后续出料的温度工艺状态，在现有技术中通常采用直管连接澄清池与均化池来完成该降温过程，但该结构随着玻璃产量的增加，玻璃液在此处冷却所需时间也随之增加，而生产线的总体长度限制了连接管的长度。

因此，目前有文献提出在澄清池与均化池之间设置降温池来延长玻璃液的降温时间，实现玻璃液的降温。如图1所示现有的降温池设计，玻璃液从入口1进入降温池，通过降温池顶部开孔与大气相通形成自由液面2，再通过降温池内竖直隔板3使玻璃液向下绕过隔板3然后再向上流动，最后从降温池另一端的出口4流出，因降温池壁面及外部环境温度低于玻璃液温度，实现了玻璃液降温需求。

上述方案对于不易产生挥发、析晶等缺陷的光学玻璃，能显著改善玻璃液降温能力不足的问题，但是对于含氟、磷这一类光学玻璃其适用性比较有限。在含氟、磷这一类光学玻璃中，由于配方中大量的氟化物及磷酸盐的存在使其成玻璃能力较弱，而析晶能力较强且自由界面处挥发严重。高温下气、固、液三相界面处，氧气和水分更充足，导致铂金更容易被侵蚀形成磷酸铂类化合物，而该类化合物浓度增大会导致其容易和玻璃液中的游离氧化物反应，将磷酸铂类化合物还原成铂粒子，从而导致铂金微粒子进入玻璃液内部，造成光在玻璃中的散射，降低玻璃的内透过率，造成光学玻璃内在缺陷；另一方面自由液面会加速高温下氟化物的挥发，影响界面附近的玻璃组分构成，形成高熔点玻璃组分，而此类组分粘附物进入玻璃液中不容易溶解，从而产生结石类异物，形成光学玻璃缺陷。另外，降温池设计导致其在池底附近玻璃液流动缓慢区域容易形成过冷区域，导致部分玻璃液进入析晶温度区域而产生微小晶粒，进一步降低产品内在质量。因此，降温池在解决上述问题时也存在待改进之处。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可改善玻璃产品质量的光学玻璃降温装置。

本发明还要提供一种玻璃液降温方法。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：光学玻璃降温装置，包括墙体和冷却管，所述冷却管设置在墙体内部，所述冷却管与墙体相交位置形成玻璃液入口和玻璃液出口，且所述冷却管的中心线将墙体内部分为上下两个空间，所述上下两个空间分别构成上加热腔和下加热腔。

进一步的，所述上加热腔和下加热腔内都设置有加热元件，所述加热元件控制上加热腔和下加热腔的温度低于冷却管中玻璃液的温度，冷却管壁面玻璃液温度高于玻璃析晶温度上限。

进一步的，所述冷却管外部包裹有保温层。

进一步的，所述冷却管分为五段，依次分别为：入口段冷却管、第二段冷却管、第三段冷却管、第四段冷却管和出口段冷却管，所述第三段冷却管管径尺寸最大，所述第二段冷却管作为入口段冷却管与第三段冷却管的过渡管道，其截面形状根据入口段冷却管与第三段冷却管的截面形状进行过渡变化，所述第四段冷却管作为第三段冷却管与出口段冷却管的过渡管道，其截面形状根据第三段冷却管与出口段冷却管的截面形状进行过渡变化。