Способ нагрева стекла и печь для его осуществления
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Номер патента: 1669877
Автор: Курилин
Текст
О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССРМ 895937, кл. С 03 В 25/02, 1980.Зворыкин Д.Б, и др, Отражательныечи инфракрасного нагрева. М.: Машистроение, 1985, с. 116-117,(54) СПОСОБ НАГРЕВА СТЕКЛА И ПЕЧЬДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к промышности строительства и стройматериалтехнологии получения оптических степрименяемых в качестве плиток, линз,призм. С целью ускорения процесса нагрев стекла ведут путем воздействия электромагнитным излучением с длиной волны 0,3-3,5 мкм до температУ 1 зоы, соответствующей вязко;ти стекла 10 - 10 П, При этом плот 11нос 1 ь электромагнитного излучения 0,75-1,45 Вт/см, Затем плотность излуче 3ния скачкообразно повышают до 5,5-6,3 Вт/см, далее заготовку моллируют на подложку в печи, которая представляет собой три секции с толкателем и О-образной водоохлаждаемой труббй. Последняя и заслонки укреплены на подвижной платформе, которая может перемещаться относительно третьей секции по станине 2, Куски стекла 1 нагревают в первой и второй секциях. В третьей секции заготовки моллируют. 2 с.п ф-лы, 4 ил., 4 табл.Изобретение относится к промышленности строительства и стройматериалов, к технологии получения оптических стекол, применяемых в качестве плиток, линз, призм.Цель изобретения - ускорение процесса,Способ заключается в том, что нагревают заготовку электромагнитным излучением в области 0,3-3,5 мкм с плотностью в объеме 0,75-1,45 Вт/см до температуры соответствующей вязкости стекла 10 - 103 П, затем плотность электромагнитного излучения скачкообразно увеличивают до 5,5 - 6,3 Вт/см, после чего моллируют заготовкузна подложке, которую после снятия с нее заготовки возвращают к месту подачи заготовок в печь,Примеры осуществления способа иллюстрируются табл, 1-4,Разогрев куска стекла осуществляется во всем обьеме материала посредством электромагнитного излучения в обл сти полупроэрачности стекла, что позволяет нагревать материал с высокой скоростью без опасения его разрушения.Оптимальным режимом нагрева стекла является двухступенчатый нагрев.На фиг,1 представлена схема печи для нагрева стекла; на фиг,2 - разрез А-А на фиг,1; на фиг,З - разрез Б - Б на фиг.1; на фиг.4 - разрез В - В на фиг.1.Печь состоит из трех секций и содержит куски стекла 1; общую для всех секций станину 2 печи, подвижную платформу 3, кварцевые подложки 4, О-образную водоохлаждаемую трубу 5, толкатель б, водоохлэждаемый корпус 7 секции 1 печи; источники 8 излучения - лампы КГТ 220-2200, водоохлаждаемые эллиптические сегменты 9 секции 11 печи, источники 10 излучения лампы КГ 220-5000-1, водоохлэждаемый корпус 11 секции 111 печи, источники 12 излучения - лампы КГ 220 - 1000 - 1, заслонки 13 печи, наклонный желоб 14, кварцевую трубу 15. подвижную термопару 16, механизм 17 с электрическим приводом открытия и закрытия заслонок 13 и синхронного подъема и опускания подвижных термопар 16, кварцевый сегмент 18, служащий опорой для О-образной водоохлаждаемой трубы 5, ролики 19 для перемещения платформы 3 по общей станине 2 печи, направляющий ролик 20 механизма синхронного подъема и опускания термопар 16, коллектор 21 подачи воды в эллиптические сегменты 9, никелевый кран 22, моллировочную плиту 23 из кварца марки КИ, заслонку 24 секции 111, смотровое окно 25 из темного кварца, боковой упор 26 моллировочного окна, моллиро 10 15 20 25 30 40 45 50 55 вочный столик 27, к которому крепится наклонный желоб 14.Процесс в печи осуществляют следующим образом.На кварцевые подложки 4 укладывают куски стекла 1, при этом толкатель б находится в крайнем левом положении, С помощью механизма 17 подъема и заслонок и термопар поднимают заслонки 13 и термопары 16 в 1 и 11 секциях печи. Включают привод толкателя 13 и термопары 16 в 1 и 11 секциях печи. Включают привод толкателя 6, кварцевые подложки 4, находящиеся на О-образной водоохлаждаемой трубе 5, проталкиваются в 1 секцию печи. Включают привод механизма подъема заслонок и термопар 17 и закрывают заслонки 13, при этом термопары 16 опускаются в рабочее положение, Включают источники излучения 8 секции 1 печи. Включают привод толкателя б и возвращают толкатель в крайнее левое положение. Нагревают куски стекла в 1 секции до температуры, соответствующей вязкости 10 - 10 П, за это время следующиетзкуски стекла укладывают на подложки 4 перед 1 секцией, После нагрева включают механизм 17 подъема заслонок и термопар, поднимают заслонки 13 и термопары 16, толкатели б проталкивают одну подложку 4 со стеклом в 1 секцию, при этом крайний правый или первый кусок стекла 1 на подложке перемещается во 11 секцию, затем заслонки 13 опускают, термопары 16 приходят в рабочее положение, Включают 11 секцию печи, т.е, на источники 10 излучения подают номинальное напряжение и разогревают кусок стекла, находящийся во 11 секции, до температуры моллирования. Госле этого включают механизм 17, заслонки 13 и термопары 16 поднимаются, при этом автоматически в секции 11 напряжение на источниках излучения уменьшается до 50- 60 В (зто необходимо для того, чтобы избежать ослепления моллировщикэ при открытой заслонке 13). Далее включают толкатель, проталкивают следующий кусок стекла 1 на подложке 4 всекцию, при этом разогретый до температуры моллирования кусок стекла, продвигаясь в 11 секции, по О-образной трубе 5 попадает на моллировочную плиту 23 в секции 111, Причем, секцию 11 включают еще до того момента, когда первую партию кусков стекла подают в 1 секцию, поэтому секция 111 постоянно находится в разогретом состоянии. После того, как подложка 4 с разогретым куском стекла 1 попадает в секцию 11, заслонки 13 опускают, термопары 16 при этом приходят в рабочее положение, а напряжение нэ источниках 10 вновь становится номинальным. Молли 1669877ровщик лопатками моллирует кусок стекла что соответствовало напряжению 100 В, По на кварцевой подложке 4, поворачивая сле этого с помощью толкателя загружали 1 саму подложку 4 на моллировочной плите 2. секцию печи, для чего первоначально подПосле моллирования кусок стекла на лопат- нимали заслонки, а затем толкатель возвраке подают в пресс-форму и прессуют, а под щали в первоначальное положение и снова ложку 4 сдвигают на моллировочный столик устанавливали три подложки и три куска 26 и прота. ивают на наклонный желоб 14 стекла, Благодаря тому, что спектр источниПо наклонному желобу 14 подложка 5 скол - ов излучения лежит в области полупрозрачзити возвращается ктолкателю, При молли- ности стекла, т.е. 0,3-3,5 мкм, а объемная ровамии дугообразная заслонка 24 в 10 плотность составляла 1,45 Вт/см, в 1 секкрайнем верхнем положении, т.е, открыта, ции куски стекла разогревались равномерпослемоллированияеезакрывают, Подлож- но по всему объему до температуры, ку 4 снимаютснаклонногожелоба,усганав- соогветствующей вязкости 10 П. т,е. ливают на Ч-образную трубу перед 435 С, После этого поднимали заслонки, с толкателем, и процесс моллирования повто помощью толкателя проталкивали одну подряется. Описанный процесс моллирования ложку со стеклом в 1 секции, при этом перипрессованияспомощьютерморадиацион- взя подложка с куском стекла ной печи может быть осуществлен в ручнокь перемещалась во 11 секцию. Это довольно полуавтоматическом и полностью автомати, острое перемещение создавало скачкообческом режимах управления, При полуаето. 20 р;.зное увеличение объемной плотности изматическом режиме последовательность л, ения в куске стекла. Напряжение. всех операций, т,е. движение толкгтеля 6 пд ваемое на источники излучения 11 секпродвижение подложек 4 с кусками стекла ц ч, у.к личивали до номинального, равного 1, открытие и закрытие заслонок 13 и синх- : 20 создавая таким образом объемную ронное с ними подьем и опускание термо плотность энергии, равную 6,3 Вт/см, купар 16, запрограммирована, моллировщик с сок стекла разогревался до температуры помощью только одной кнопки и тумблера "оллирования, т,е. 700 С. Загем с помощью дает или отменяет команду на выполнение толкателя проталкивали следующую поцкаждой операции отд льна, т.е, регулирует ложку со стеклом в 1 секции печи, при этом процесс разогрева стекла, При этом молли первая подложка с разогретым куском стекровщик с помощью регуляторов напряже- ла перемещалась на под 111 секции печи. На ния ГНТТ (для каждой секции свой источникиизлучения 111 секции подавали но- регулятор) устанавливает необходимую минальноенапряжение 220 В, поддерживая температуру в секциях, При автоматиче- таким образом необходимую температуру ском режиме работы печи программа после куска стекла для моллирования. Моллировдовательности всех операций сохраняется, щик со стороны выреза в 11 секции лопатка- а регулирование разогрева и продвижения ми моллировал кусок стекла на кварцевой подложек осуществляется по достижению подложке, поворачивая подложку на поду стеклом заданной температуры восекции печи. Пад 111 секции представляет собой перед выходом в 11 секцию. Размер подло кварцевую пластину толщиной 20 мм. После жек 4 согласуется с длиной пути их прохож- моллирования кусок стекла на лопатке подадения в печи таким образом, что при любой вали в форму и с помощью пневматического последовательности их проталкивания тол- пресса прессовали в форму диска. Затем кателем 6 заслонки 13 никогда не опустятся свободную подложку выталкивали с пода 11 на кусок стекла, а всегда только между под секции на наклонный желоб,о которомуподложка возвращалась к тс , .телю. СекП р и м е р. На подложки из кварцевого ция 111 переводилась в "ждущий " режим. стекла марки КИ, которые расположены на Процесс разогрева, моллирования и прессо-образной водоохлаждаемой трубе перед вания повторяли.толкателем, размещали 3 куска стекла мар Здесь описан пример процесса с ручки ОКмассой 5 кг каждый. Включали 1 ным регулированием, но то же самое. т,е. секцию печи на номинальную мощность, подача кусков сгекла в печь. подъем и спут,е, подавали напряжение на источники из- скание заслонок и подвижных термопар, пелучения 220 В, создавая таким образом ремещение подложек в зависимости от подьемную плотность энергии всекции 55 достигнутой температуры стекла осуществз1,45 Вт/см . Секцию 11 включали на 0,5 но- ляли по заранее заданной программе, т.е. в минальной мощности, что соответствовало автоматичеСком режиме.объемной плотности излучения, равной 3,0 Время процесса разогрева куска стекла Вт/см, а 111 секцию включали на "ждущий" марки ОКмассой 5 кгдо температуры молрежим, т.е, на 0,25 номинальной мощности, лирования составляет 12 мин, а время всегопроцесса моллирования и прессования занимает 15 мин, Одновременно в печи могут находиться 5 кусков стекла. следовательно, через каждые 2 мин 24 с разогретый кусок стекла иэ 11 секции поступает в 111 секцию, Партию заготовок в 100 шт. можно отпрессовать за 5 ч.Источниками излучения в печи служат галогенные лампы накаливания, Всекцию КГТ 220-2000 (20 шт., во 11 секции КГ 220- 5000 - 1 18 штв 1 3 секции - КГТ 220-1000 - 1 15 шт. Температуру в каждой секции контролировали с помощью ХА термопар. Необходимую температуру и объемную плотность излучения устанавливали, изменяя питающее напряжение, подаваемое на лампы с помощью трехфазных регуляторов напряжения РНТГ, причем для каждой секции был отдельный регулятор. При работе в автоматическом режиме регулирование всех трех секций было согласованным. Во время перемещения подложек со стеклом печные заслонки и соответственно подвижные термопары, поднимали,Материал подложки - кварц марки КИ был выбран в силу того, что он имеет высокую прозрачность гораздо больше, чем стекло) в области излучения ламп накаливания, т.е. в области 0,3-3,5 мкм, а также является очень термостойким материалом, На кварцевой трубе в 1 секции был закреплен экран толщиной 0,3 мм, выполненный из никеля, который имел продольные жалюзи, расположенные между лампами, Вырез в 11 секции, через который моллировщик моллирует стекло, закрыли заслонкой, которая по форме представляла вырез, но несколько большего диаметра, чем корпус секции, и по небольшим полозьям по краям секции перемещалась над корпусом секции. Заслонка имела окно иэ темного кварца и открыва лась только во время моллирования,Формула изобретения 1, Способ нагрева стекла путем воздействия электромагнитным излучением с дли ной волны 03 - 35 мкм, отл и ч а ю щи йс я тем, что, с целью ускорения процесса, нагрев до температуры, соответствующей вязкости стекла 10 - 10 П, ведут при плотности электромагнитного излучения 0,75- 15 1,45 Вт/си, а затем плотность излученияэскачкообразно повышают до 5,5-6,3 Вт/см,з2. Печь для нагрева стекла, содержащаяводоохлаждаемый отражатель, источники излучения, кварцевую трубу, заслонки, при чем источники излучения расположены поокружности между отражателем и кварцевой трубой и закреплены в торцовых фланцах печи, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью ускорения процесса, она выполнена 25 секционной, отражатель первой секции выполнен цилиндрическим, второй - в виде набора эллиптических сегментов, первые и вторые фокусы которых расположены на одинаковом расстоянии от центра осевой 30 линии печи, а источники излучения расположены в одном из фокусов и снабжены толкателем, расположенным перед первой секцией 0-образной водоохлаждаемой трубкой, расположенной в секциях и на клонным желобом, причем первая и втораясекции, толкатель и 0-образная труба укреплены на подвижной платформе.1669877 10 ТаблХца 1 Зксперщчецтпльцье рекцмцыо пцряметры цягрева кусков стекла марки ОВ 5,7 1,0 1,0 1,Э 0,75 Запредельно14 6,05,7 0,75 1,а 5 6,3 5,5 6,3 1,3 1,45 Ь,О Прадельяое13 15,5 1,0 5,7 О, 5 5,5 0,75 1,0 1,3 6,Э 16,5 15 13,5 145 5,5 12,5 13 6,3 2 1,Э 1,45 1 Ь 1,0 17,5 5,5 О, 75 Внутрипредельное1 г 0,75 15,5 1,0 6,3 13,5 1,3 1,3 г 1,45 5,5 6,3 6,0 3 1,45 Предельное11 5,7 0,75 5,5 1 В 1,0 1 Ь 6,0 155 1,0 0,15 11 5 6,3 5,7 1 Э,5 1,45 5,5 2, 5 1,3 6,3 г 1,Э 6,0 1 Э 1,а 5 Запредельное10 1,0 1,О 5,5 6,3 5,7 6,0 О, 15 0,75 Происходит рас чеканив стекле по ьгчловке во 11 счкцни Пронсколит растекание стекла по поплавке во 11 секции 1,3 5,5 Ь,Э 5,7 1,45 1,Э 6,0 1,а 5 Таблица 2Зкспервептпльцыо ревцмцые параметры нагрева кусков стекла марки ТФЗиачание логариФна вязкости, локоторой нагревают1 секции Предельные яипчения плотцости цтлучацил Вт 1 сна Время нагрева до температуры прес сопения, ииц, ц эЭЬгкт козлоп- ствця Внутрипрелепьные тначення плотности излучеция, Вт/сн а 1 секция 11 секция 1 секция 11 секция 5,7 1,0 0,75 5,5 Обрцтуются трелццы в кускестекла принагреке во 11секции Запредельное 6,0 1,0 0,75 1,45 1,45 6,3 1,3 1,3 57 6,0 5,5 6,3 Предельное13 5,7 Ь,5 1,0 0,75 0,75 18 Ь,Э 17,5 6,0 1,0 1 Э,5 5,7 13,5 13 1451,45 6,0 1,3 6,3 Вцутрнпредельноа 2 5,) 6,0 1,0 0,75 0,75 1,5 17 1,0 6,3 1,3 1,Э 5,7 131,45 1,455,5 1 Э 12,5 6,0 12,5 6,3 Предельное11 5,7 16,5 11,5 О, 15 0,75 5,5 1 Ь,5 17,5 6,0 6,3 5,7 13,5 5,5 11,5 1,45 1,45 12,5 г,5 Ь,О Ь,Э Запредельное1 О 5,7 1,0 5,5 6,3 Пронскоднт растекание стеклапо поллоккеао 11 секаян О, 15 1 роисколнт пасте клине стекла по поплокке вп 11 секции1,0 1,Э 1,3 6,0 0,75 57 6,0 5,5 6,Э 1,45 1,45 Обрятуются трв юцны в куске стекле прн наглеце пц 11 сок цн 1,0 1,0 1,3 1,) 6,0 5,7 6,0 57 6,0 5,7 Обравуютсв тредины в куске стекла при нагреве во 11 секции Вреия нагреватенпаратурыпрессования,мнц, ц зббектвоздействия Образуются треюиць в кускестекла при нагреяе во 11 с кции1669877 12 ТаблицаЭкспереентлльные резиинье параметры нагрева кусков стекламарки К11 секцнл 1 секция 1 секция 11 секция Запредельное14 1,0 57 22,5 1,0 6,0 22 1,45 5,5 18 5,7 20 1,45 6,3 1,3 6,0 20 Предельное13 0,75 5,5 23 1,0 5,7 22 1,0 23 6,0 22 1,3 19 1,45 6,3 17 1,3 6,0 19 Внутрипредельное 12 5,5 1,0 5,7 22,5 63 1,0 6,0 22 19 17 1,45 1,3 5,7 1,45 13 6,0 6,3 19 Предельное11 0,75 55 23,5 1,0 57 075 23,5 1,0 6,3 6,0 23 1,45 18 5,5 1,3 5,7 19 145 6,3 18 6,0 19 Запредельное1 О 25 5;5 075 1,0 5,7 24,5 0,75 6,3 24,5 1,0 6,0 241,45 5,5 1,3 5,7 21,5 1,45 6,3 1,3 19 Значения логариФма вязкости, докоторой нагреваютв 1 секции Предельные эначдннлплотности излучения, Вт/сма 0,75 5,5 0,75 6,3 0,75 6,3 1,45 5,5 0,75 0,75 Время нагрева лотемпературы прессования, мин 23,523 Внутрипрелельныезначения плотностиизлучения, Вт/см Время нагревадо температурыпрессования,мин1669877 14 Таблица 4 Экспериментальные режимные параметры нагрева кусков стекла разных марок КЗапредельное 14 0,35 ОкОбразуются трещиныпо поверхности 4,5 21 0,35 Предельное 13 4,5 21,5 Внутрипредельное 12 0,35 21,5 Происходит растекание по подложке 14 0,35 4,5 ТфОбразуются трещиныпо поверхности Предельное 11Запредельное 10 13 12 11 10 0,35 0,35 1,75 1,75 0,35 0,35 О, 35 0,35 0,35 0,35 4,5 6,9 4,5 6,9 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 55502116,2 20,020,520,5Происходит растекание по подложке
СмотретьЗаявка
4638034, 17.01.1989
ПРЕДПРИЯТИЕ ПЯ Р-6681
КУРИЛИН КОНСТАНТИН ИВАНОВИЧ
МПК / Метки
МПК: C03B 23/02
Опубликовано: 15.08.1991
Код ссылки
<a href="https://patents.su/8-1669877-sposob-nagreva-stekla-i-pech-dlya-ego-osushhestvleniya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ нагрева стекла и печь для его осуществления</a>
Предыдущий патент: Устройство для выделения жидкой фракции из навоза
Следующий патент: Секция охлаждения печи для отжига стеклоизделий
Случайный патент: Формирователь импульсов на мдп-транзисторах