[發明專利]一種超低膨脹微晶玻璃生產線

有效

• 申請號: 201310022632.3
• 申請日: 2013-01-21
• 公開（公告）號: CN103058525A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 王壽增;顧靜;朱世安;程桂玲;張淼;齊照東
• 申請（專利權）人: 中國鋼研科技集團有限公司;新冶高科技集團有限公司
• 主分類號: C03C10/14
• 分類號: C03C10/14
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 張軍;魯恭誠

技術領域

本發明屬于燒成設備技術領域，具體地講，本發明提供了一種超低膨脹微晶玻璃的連續工業生產線，其產品屬于鋰鋁硅系超低膨脹微晶玻璃的一種，特別適用于制造激光導航設備。

背景技術

超低膨脹微晶玻璃是指以Li₂O、Al₂O₃和SiO₂為主要成分的玻璃，經過嚴格的熔化、均化、澄清、退火及晶化處理后形成的以β-石英固溶體為主晶相的透明微晶玻璃。對于超低膨脹微晶玻璃，其獨特的化學結構中負膨脹的β-石英固溶體的體積分數與正膨脹的剩余玻璃液的體積分數可以較好地匹配，因此可以使微晶玻璃的熱膨脹系數控制在極小的范圍內，甚至可實現微晶玻璃在某一溫度范圍內達到零膨脹。

微晶玻璃生產過程由熔化、退火和微晶化熱處理三大步驟組成，其中，熔化工序是在1600℃進行的。超低膨脹微晶玻璃的整個生產工藝對設備機械制造水平、設備內襯的耐高溫性、耐侵蝕性及設備的升溫速度、保溫精度、溫度均勻性等熔制工藝設備條件有著極為苛刻的要求。目前的生產均是在實驗室以手動操作方式，只能間歇式生產出極少量的實驗室產品，而生產大尺寸的微晶玻璃較為困難，因無法實現連續的穩定生產，其產品的次品率較高，產品質量不能得到保證。

例如，公開號分別為CN1944300A、CN1847182A、CN101659518A和CN101538118A的四件發明專利申請均涉及微晶玻璃，但它們的技術內容主要是微晶玻璃的原料配方參數和工藝參數。因此，至今尚未有能實現連續生產適用于精密光學器件和現代航空領域的微晶玻璃工業生產線的報導。

發明內容

現有技術中尚無涉及適用于精密光學器件和現代航空領域的微晶玻璃的工業生產線，為此，本發明提供了一種連續生產超低膨脹微晶玻璃的工業生產線，能夠生產高品質的大規格微晶玻璃產品，該產品特別適用于激光導航設備的需求。

本發明的一方面在于提供一種超低膨脹微晶玻璃生產線，所述超低膨脹微晶玻璃生產線主要由熔化爐、成型機、退火爐、晶化爐、輸送裝置及軌道組成，其中，熔化爐、成型機、退火爐和晶化爐依次布置在軌道的一側，輸送裝置設置在軌道上，以在熔化爐、成型機、退火爐和晶化爐之間運動。

根據本發明的一方面，所述熔化爐主要由爐殼、爐襯、爐底、爐頂和發熱元件組成，其中，爐殼可以采用碳鋼焊接結構，爐襯可以采用輕質和剛玉質復合耐火材料結構，爐頂可以為活動爐頂的結構，爐底可以為能夠升降和旋轉的活動爐底的結構，發熱元件采用MoSi₂材質。

根據本發明的一方面，可以在所述熔化爐中設置材質為莫來石-剛玉質的大型熔化坩堝，其中，熔化坩堝能夠重復使用。

根據本發明的一方面，可以在所述熔化爐的爐頂上安裝攪拌機構，以分別在熔化爐的上、中、下三個工位進行攪拌。

根據本發明的一方面，熔化爐的爐膛使用溫度為1500℃~1700℃。

根據本發明的一方面，所述熔化爐可以為頂加料和底出料方式，其中，出料時可以由爐底支撐熔化坩堝，爐底可以在驅動機構的作用下緩緩下降完成出爐過程。

根據本發明的一方面，所述成型機主要由高溫壓板機構、高溫抱卡、平行移動機構、液壓升降平臺和翻轉倒料機構組成。

根據本發明的一方面，所述成型機的高溫抱卡的內襯可以設置耐火材料，并且在高溫抱卡的外部可以設置有環形底托和側面抱卡，翻轉倒料機構能夠在0~175°的范圍內任意調節。

根據本發明的一方面，所述退火爐主要由爐殼、爐襯、活動爐底和發熱元件組成，長期使用溫度為300℃~600℃。

根據本發明的一方面，所述晶化爐主要由爐殼、爐襯、活動爐底和發熱元件組成，長期使用溫度為600℃~950℃。

根據本發明的一方面，退火爐和晶化爐中的至少一種可以為一臺或多臺。

根據本發明的一方面，輸送裝置可以為擺渡車。

本發明的另一方面在于提供一種連續生產超低膨脹微晶玻璃的方法，所述方法包括熔化工序、均化工序、澄清工序、成型工序、退火工序和微晶化熱處理工序，其中，熔化工序、均化工序和澄清工序在熔化爐內完成，成型工序由成型機完成，退火工序由退火爐完成，微晶化熱處理由晶化爐工序完成，各工序之間的連接由軌道上的輸送裝置完成。

因此，根據本發明的超低膨脹微晶玻璃生產線，所有工序均可連續、自動完成，能夠進行工業化連續生產。