Способ махид варки стекла

(50 4 С 03 В 5 0 КОМИТЕТ СССР ЕНИЙ. И ОТКРЫТ СУДАРСТВЕКНО ДЕЛАМ ИЗОБРЕ НИЯ(21) 3891221 (22) 23.048 (46) 23.01.8 (71) Институ (72) А.Д.Осм р М.Ю,Абрицк (53) 6661.0 ки шихт состава тектики3 ь ОПИСАНИЕ ИЭО ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ/29-3357, Бюл. У 3т физики АН ЛатвССРанис, А.Э.Микельсон Патент Ф03 В 5/торское Р465, кл. 1, (54) СПОСОБ МАХЩ ВАРКИ СТЕКЛА (57) Изобретение позволяет получить оптическое стекло с высокой степенью однородности. Варку производят путем последовательного введения компонентов шихты с последующим повышением температуры. Из компонентов, составляющих шихту заданного состава, приготовляют навески для первых засыпок так, что соотношение окислов соответствует составам на инвариантных точках диаграмм состояния стеклообразующих систем. Навесй смеси, соответствующи м наиболее легкоплавкой эвнагревают в электропроводя щем тигле до температуры плавления при помощи магнитного поля, создаваемого путем пропускания переменного тока через индуктор повышенной частоты. Затем над расплавом засыпают содержимое навесок, соответствующих более тугоплавкой эв 1 ектике, и дополнительно накладывают низкочастотное переменное магнитное поле путем пропускания тока через индуктор промышленной частоты и погружаемые в стекломассу электроды. С по- следующими засыпками вводят смесь, содержащую остатки стеклообразующих окислов, а в последнюю очередь вводят глинозем в смеси с остатком щелочных окислов. На стадия осветления стекломассы накладывают упругие колебания повышенной частоты путем пропускания переменных токов через индуктор повышенной частоты и индуктор промынщенной частоты. 4 ил.,табл.Изобретение относится к промьцпленности строительных материалов, н частности к производству стекла, и касается технологии производства высокооднородного оптического стекла.Цель изобретения - повышение качества стекла.На фиг.1 изображено направлениевектора индукции В высокочастотногомагнитного поля и плотности токав корпусе электропроводящего тигля ,при нагреве шихтной смеси, соответствующей составу наиболее легкоплавкой эвтектики, на фиг.2 - направление векторов индукции магнитного поля В, плотности токов 1 1 , обьемной магнитной силы Е в стекломассеи упругих колебаний Р в стекломассе,направленных перпендикулярно стенкамтигля при силикато- и стеклообразовании, а также на стадии гомогенизации стекломассы; на фиг.3 - направление векторов индукции магнитногополя В, плотности тока 3, и упругих колебаний Р на стадии осветлениястекломассы, на фиг.4 - зависимостьиндукции низкочастотного магнитногополя В и акустического давления Рот времениП р и м е р 1. Цля варки стекла,вес,7,: 810 66,9, В Оз 20,3,А 10 э3,5, Иа О 3,9 и КО 5,4, приготовляюти взвешинают материалы для шихты(весом на 10,0 кг), кг: кварцевыйпесок 5,52, Н ВО э 2,98, А 1 Оз 0,29,НаСО 0,56 и КСОэ 0,65.Для первой засыпки (весом 1,5 кг)приготовляют шихтную смесь, содержащую, кг: кварцевый песок 0,53,НзВОэ 0,48 и Яа,СО 0,49, что соответствует соотношениям окислов в эвтектическом составе, вес.7.: 81048,0, ВОэ 25,0 и НаО 27,0, с т.пл.520 С.ля второй засыпки приготовляютсмесь также весом 1,5 кг из 0,96 кгкварцевого песка и 0,54 кг КСОэ,что соответствует соотношениям окислов эвтектического состава, вес.7.:810 71,84 и КО 28,16, с т. пл.770 ОС,Шихтная смесь для последующихдвух засыпок содержит по 2,02 кг кварцевого песка и 1,25 кг Н ВО , а последняя 0,25 кг глинозема, 0,06 кг Ха СО и 0,11 кг К СО,. Ва рк у с те к ля ос щен 1 яют с ,гт;ющим образом,Олектропронодящий тигель наревают до 540 С со скоросттк около5 1 О. С/мин при помощи переменного маг 0нитного поля В, с инпукцией 0,03 Т,создаваемого переменным током 1,2плотностью 1, =0,8 А/см и частотою45,5 кГц, пропускаемым через индук 1 О тор переменного тока повышенной частоты (фиг.1) и производят первуюзасыпкушихтной смеси,После провара стекломассы над расплавом засыпа от вторую засыпку шихтной смеси, состав которой соответствует соотношениям окислов составаболее тугоплавкой эвтектики, и дополнительно накладывают низкочастотноемагнитное поле В с индукцией О,1 Т20 путем пропускания тока 1 с частотой 50 Гц через второй индуктор иэлектроды, погруженные в стекломассу. Одновременно накладывают упругиеколебания Р с частотой 45,5 кГц(фиг2), а температуру н рабочей емкости печи повышают со скоростью8 С/мин до 780 С.Две последующие засыпки проводяттакже над расплавом, а температуруосо скоростью около 7 С/мин доводятдо 1200 С. Затем проводят последнююзасыпку, а температуру повышают соО Оскоростью 7 С/мин до 1400 С, что соответствует динамической вязкости35 стекломассы 18= 2,3 П.Гомогенизацию стекломассы провоодят при 1350 С, что соответствуетее динамической вязкости 18 =2,4 П,Осветление стекломассы проводят40 при 1450 С, что соответствует динамической вязкости 1 я=2,1 П подвоздействием упругих колебаний Р,создаваемых путем пропускания переменных токов 1 и 1, через индуктор45 промышленной и повышенной частот(фиг.3), Зависимость индукции низкочастотного магнитного поля В и акустического давления Р от временипоказана на фиг.4.50П р и м е р 2, Для варки стекла,вес.7: 810 58,5, ВО 20,0, А 10 з1,5 и Иа О 20,0, для шихты на 100 кгприготовляют и взвешивают следующие55 материалы, кг: молотый кварцевыйпесок 4, 51; НэВО э 2, 73, А 1 ОО, 12и Ма СО 2,64.Для первой засыпки (несом 3,0 кг)приготовляют смесь, содержащую, кг:1284950 Количество пузырейдиаметром 0,03 мм и выше,соответствующее классам Режимы варки стеклаПример Свильность А Б В Г До 10 До 30 До 100 До 300 свилей не обнаружено редлага пособом 24 Без использования полейнаблюдалисьнитевидныесвилисвилей не обнаружено 2 Предлагаемымспособом наблюдалис 27 нитевидные свилиБез использования полей кварцевый песок 0,54, Н ВО 0,81 и ИаСОэ 1,65, что соответствует эвтектическому составу, вес.7: БхО 27,5, В О 23,6 и Ма О 48,9, с т.пл.530 С.Шихтная смесь для второй засыпки (весом 1,5 кг) содержит, кг: НаВОэ 0,9 и МаСОэ 0,6, что соответствует эвтектическому составу, вес.Х: В О 72,3 и Ма О 27,7, с т,пл. 722 С.Шихтная смесь для двух последующих засыпок содержит по 1,9 кг кварцевого песка и 0,5 кг НэВОэ,Для последней засыпки остается смесь, кг: глинозем 0,12 и ИаСОэ 0,39.Варку стекла осуществляют следующим образом.Электропроводящий тигель нагревают со скоростью 10,0 С/мин до 550 С при помощи переменного магнитного поля В, с индукцией 0,01 Т, создаваемого переменным током 1 (плотность тока 3, около 0,5 А/см, частота 50,3 кГц), пропускаемым через индуктор переменного тока повышенной частоты (фиг.1) и производят первую засыпку шихтной смеси,После провара стекломассы над расплавом производят вторую засыпку шихтной смеси, состав которой соответствует соотношениям окислов ко эвтектическому составу с т.пл. 722 С и дополнительно накладывают низкочастотное магнитное поле В с индукцией 0,07 Т путем пропускания тока 1 с частотой 50 Гц через второйиндуктор и электроды, погруженные встекломассу. Одновременно накладывают упругие колебания с частотой50,3 кГц (фиг,2), а температуру вотигле повышают со скоростью 10 С/минодо 780 С, С введением последующихзасыпок температуру повышают дО температуры, соответствующей динамиче ской вязкости стекломассы 18 Д =2,3.В последнюю очередь вводят над стекломассой шихтную смесь, содержащую.1,2 кг глинозема и 3,9 кг ИаСОэ.После силикато- и стеклообразованиястекломассу гомогенизируют при температуре, соответствующей динамической вязкости стекломассы, равной18 =2,5. Стадию осветления осуществляют при температуре, соответст вующей вязкости стекломассы 1 я2,0под воздействием упругих колебанийР, создаваемых путем пропусканияпеременных токов 1 и 1 через индукторы промьппленной и повышеннойчастот (фиг.З). Результаты оценки пузыряости путем просмотра нумерованных образцов проб блочного стекла объемом 200 сма 30 (10 10 2 см) на установке, а такжерезультаты оценки бессвильности, приведены в таблице и сравниваются с образцами, варка которых осуществляется по тем же температурным ре жимам, но без использования электромагнитных полей.Предлагаемый способ варки стекла по сравнению с известными обладает следующими преимуществами: оптическое стекло приобретает высокую однородность, высокую степень осветленности и предотвращается загрязнение инородными ионами в результате того, что наиболее трудоемкие и энергоемкие стадии варки осуществляются без применения механических мешалок, кон" тактирующих со стекломассой при высоких температурах, повышается постоянство химического состава оптичес 1 О ких стекол в результате того, что значительная часть легкоиспаряющих ся окислов, в частности Б 20 и К О (К О, Ха О), вводят в.шихтной смеси, соответствующей соотношению этих окислов составам легкоплавких эвтек- тик, сокращается продолжительность 20 варки стекла в результате того, что наиболее тугоплавкие компонентышихты, например глинозем, вводят в смеси с небольшим количеством щелочных окислов, которые плавятся при низких температурах, пронизывают зерна глинозема и, тем самым, ускоряют плавление последних. формула изобретения Способ варки стекла путем последовательной загрузки, нагрева и расплавления в магнитном поле, создаваемым индуктором повышенной частоты порции, начиная от легкоплавкой и кончая тугоплавкой шихты, гомогенизацию и осветление полученного расплава, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества стекла, порции шихты готовят из стеклообразующего компонента с добавкой компонентов, образующих с ним легкоплавкие и тугоплавкие эвтектики, при плавлении тугоплавких порций шихты дополнительно накладывают магнитное поле пропусканием тока промышленной частоты через дополнительный индуктор и погружаемые в стекломассу электроды, а затем вводят шихту, содержащую остатки стеклообраэующих окислов, глинозем и щелочные оксиды, причем на стадии осветления накладывают упругие. колебания путем пропускания переменного тока черезиндукторы промышленной и повышенной частот..Техред А.Кравчук Корректор М.Самборска едактор Н.Бобко ж 428 каз 7550/25 роизводственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектна Тир ИИПИ Государс по делам изоб 3035, Москва,венногоетенийЖ, Р Подписноемитета СССРткрытийская наб., д. 4/5