Способ варки стекла

 

1. СПОСОБ ВАРКИ СТЕКЛА путем пропускания через стекломассу Переменного электрического тока промышленной частоты и наложения переменного магнитного поля той же частоты с ориентацией силовых линий магнитного поля ортогонально линиям электрического тока, отличающийся тем, что, с целью повыше НИН качества тугоплавкого оптического стекла, при осветлении и гомогенизации на стекломассу циклически накладывают дополнительное магнитное поле повышенной частоты пропусканием через обмотку электромагнита тока промышленной частоты и тока частотой 19-250 KI ц продолжительностью 5-20 мин, после чего пропускание тока промышленной частоты прекращают , а ток повышенной частоты пропускают импульсно, а затем пропускание тока повьшенной частотычерез обмотку электромагнита прекращают и пропускают ток промышленной частоты, 2.Способ ПОП.1, отлича ющ и и с я тем, что напряженность переменного магнитного поля промышленной частоты равна 0,2-0,6 Т, а напряженность дополнительного магнитного поля повышенной частоты 0,01-0,03 Т. 0 3.Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что длительность периода, в течение которого через обмотку электромагнита про пускают ток промышленной частоты, равна 5-20 мин. 4.Способ по пп.1-3, отличающийся тем, что длительность импульса тока повьлиенной частоты равна 0,5-2,5 с. to ,5. Способ по пп.1-4, о т л и-, 4;: чающийся тем, что длительность цикла, включающего время, в 4 tsD течение которого стекломассу подвергают воздействию дополнительным магнитным полем повышенной частоты, СО осуществляют пропускание импульсно через обмотку электромагнита тока по выпенной частоты, а затем тока промышленной частоты, равна 15-60 мин.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

4423 А (19) %э%/ (и) Й (5() С 03 В 5/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И О7НРЫТИЙ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3385378/29-33 (22) 27.01.82 (46) 23.06.83. Бюл. 9 23 (72) A.Д.Османис, А.3.Микельсон, JI.ß.Почс, И.Барбанс, О.М.Междрейс, В.В.Трошин, B.È.Áóòàåâà, Н.М.Выгорка, А.И.Григорьев и B.Ì.Çàëåâñêèé (53) 666.1.031.2(088 8) ( (56) 1. Авторское свидетельство СССР

)) 516650, кл. С 03 В 5/16, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

814904, кл. С 03 В 5/04, 1980.

3. Патент С(1А Р 3108149,кл.65 134, 1963.

4. Патент ФРГ Р 1471908, кл. С 03 B 5/22, 1976.

5. Патент Великобритании 1289317, кл. С1М, 1972 (прототип). (54) (57) 1. СПОСОБ ВАРКИ СТЕКЛА путем пропускания через стекломассу переменного электрического тока промышленной частоты и наложения переменного магнитного поля той же частоты с ориентацией силовых линий магнитного поля ортогонально линиям электрического тока, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повыше иия качества тугоплавкого оптического стекла, при осветлении и гомогенизации на стекломассу циклически накладывают дополнительное магнитное поле повышенной частоты пропусканием через обмотку электромагнита тока промышленной частоты и тока частотой 19-250 кг ц продолжительностью 5-20 мин, после чего пропускание тока промышленной ча=тоты прекращают, а ток повышенной частоты пропускают импульсно, а затем пропускание тока повышенной частоты через обмотку электромагнита прекращают и пропускают ток промышленной частоты, 2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что напряженность переменного магнитного поля промышленной частоты равна 0,2-0,6 Т, а напряженность дополнительного магнитнагo поля повышенной частоты

0,01-0,03

3. Способ по пп. 1 и 2, о т л ич а ю щ и и сятем,,что длительность периода, в течение которого через обмотку электромагнита про пускают ток промышленной частоты, равна 5-20 мин.

4. Способ по пп.1-3, о т л и ч а ю шийся тем, что длительность импульса тока повышенной частоты равна 0,5-2,5 с,,5. Способ по пп.1-4, о т л и- Ю ч а ю щ и л с я тем, что длитель- ф ность цикла, включающего время, в течение которого стекломассу подвергают воздействию дополнительно маг- Я нитным полем повышенной частоты, осуществляют пропускание импульсно через обмотку электромагнита тока по. вьииенной частоты, а затем тока промышленной частоты, равна 15-60 мин. )р

1024423

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для осветле. ния тугоплавких стекол.

Известен способ варки стекла, заключающийся s том, что осветление осу-5 ществляют путем перемешивания стекломассы электромагнитным полем повышен ной частоты порядка 100-1000 Гц, которое может быть как градиентно, так и однородным(" ). 1Î

Недостатком способа является. то, что при прочих равных условиях повышение частоты магнитного поля: от

100 до 1000 Гц мало влияет на интенсивность процессов осветления. Кроме того, способ не приемлем для осветления тугоплавких оптическ.ix u специальных стекол.

Известен также способ варки стекла, заключающийся в том, что процессы осветления осуществляют путем пропускания электрического тока через стекломассу и наложения на него внешнего переменного магнитного поля. Направление вектора индукции внешнего магнитного поля изменяют в двух взаимно перпендикулярных направлениях, а направление тока поочередно изменяют в трех взаимно перпендикулярных направлениях(2).

Однако этот способ разработан 30 предпочтительно для оптических и специальных стекол, осветление которых осуществляется при температуре, не превышающей 1500ОС.

Известен способ варки стекла, заключающийся в том,что гомогениэацию стекломассы осуществляют путем создания в расплаве объемных магнитных сил, которые вращают стекломассу g3) .

Недостатком способа является то, что управляемые потоки имеют незначительную скорость порядка 4-6.мм/с, причем интенсивность их недостаточна, чтобы получить стекломассу без пузырьков и мошки, Кроме того, иэвеСтен способ варки стекла, заключающийся в том, что в дискообразной узкой зоне печи создают переменное магнитное поле при помощи одной или нескольких катушек, передвигаемых по высоте печи. Путем 50 перемещения одной или нескольких катушек вверх и вниз по высоте печи создают дискообразную узкую зону с о повышенной температурой, на 50-100 С выше той температуры, какой облада- 55 ! ет стекломасса в других зонах печи. Ширина дискообразной зоны не превышает несколько сантиметров(41, Однако усилие температурной конвекции при помощи перемещаемой диско-бО образной зоны по высоте печи недостаточно эффективно влияет на процессы гомогенизации стекломассы. Повыше.ние подъемной силы мелких пузырьков и мошки обусловлено усилением термической конвекции. Способ не приемлем для осветления тугоплавких стекол.

Наиболее близким к предлагаемому по технический сущности и достигаемому результату .является способ варки стекла, заключающийся в том, что стекломассу нагревают путем пропускания электрического тока. Стекломассу в течение некоторого времени подвергают воздействию магнитного поля.

Магнитное поле ориентировано таким образом, что создает в стекле магнитный поток, перпендикулярный к направлению тока нагрева, проходящего через стекломассу в области магнитного потока. Величина и ориентация магнитного потока по отношению к величине и ориентации тока нагрева такие, что силы, создаваемые взаимо. действием тока и магнитного поля, направлены так, что изменяют поток стекломассы(5).

Недостатком известного способа варки стекла является то, что в результате взаимодействия электрического и магнитного полей образовавшиеся объемные магнитные силы не достаточны для осветления тугоплавких стекол.

Целью изобретения является улучшение качества тугоплавкого оптического стекла.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу варки стек. ла путем пропускания через стекломассу переменного электрического тока промышленной частоты и наложения переменного магнитного поля той же частоты с ориентацией силовых линий магнитного поля ортогонально линиям злектрическогo тока, при осветлении и -омогенизации на стекломассу циклически накладывают дополнительное магнитное поле повышенной частоты пропусканием через обмотку электромагнита тока промышленной частоты и тока частотой 19-250 кГц продолжительностью 5-20 мин, после чего пропускание тока промышленной частоты прекращают, а ток повышенной частоты пропускают импульс íÎ затем пропускание тока повышенной частоты через обмотку электромагнита прекращают и пропускают ток промышленной частоты.

При этом напряженность переменного магнитного поля промьыленной частоты ра.вна 0,2-0,б Т, а напряженность дополнительного магнитного поля повышенной частоты 0,01-0,03 T.

Длительность периода, в течение которого через обмотку электромагнита пропускают ток промышленной частоты, равна 5-20 мин. Длительность импульса тока повышенной частоты, про пускаемого через обмотку электро.магнита, равна 0,5-2,5.

1024423

Кроме того, длительность цикла, включающего время, в течение которого стекломассу подвергают .воздействию дополнительным магнитным полем повышенной частоты, осуществляют пропускание импульсно через обмотку электромагнита тока повышенной частоты, а затем тока промышленной частоты, равна 15-60 мин.

На фиг.1 представлена схема осуществления способа (сплошными линиями изображена ориентация силовых линий переменного магнитного поля промышленной частоты, пунктирными линиями силовых линий дополнительного магнитного поля повышенной частоты); на фиг.2 — разрез A-А на фиг.1 (контуры 15 перемещения управляемых потоков стекломассы); на фиг.3 — то же (направление колебаний ультразвуковой частоты ); на фиг.4 — графики режимов варки стекла. 20

Кривая 1 (фиг,4) представляет собой график температурно-временного режима без применения магнитных полей кривая 2 — то же, с применением магнитных, полей, кривая 3 — темпеРатУРная зависимость динамической вязкости стекла.

Ориентация силовых линий дополнительного магнитного поля повышенной частоты совпадает с направлением силовых линий основного переменного магнитного поля промышленной частоты (фиг.1). Возникают объемные магнитные силы, которые вращают стекломассу в вертикальной плоскости, образуя при этом замкнутые круговые контуры 35 (фиг.2). В то же время возникают упругие колебания ультразвуковой частоты. При этом роль промежуточного звена, -ответственного за перенос энер. гии к стекломассе, выполняют силовые 4р линии магнитных полей. Направление упругих колебаний перпендикулярно к дну бассейна (фиг.3 ), а частота определяется в основном частотой пропускаемого через катушку электромаг- 45 нита тока повышенной частоты. Период воздействия дополнительным магнитным полем на стекломассу заканчивается с прекращением пропускания тока промышленной частоты через катушку.

В последующем периоде цикла через обмотку электромагнита пропускают импульсно ток повышенной частоты.

Стекломассу подвергают воздействию упругими колебаниями. Перемешивание стекломассы в виде замкнутых круговых контуров прекращается, так как на данном периоде цикла управляемые потоки стекломассы отсутствуют.

В завершающем периоде цикла через обмотку электромагнита пропускают ток промышленной частоты. Переменное магнитное поле промышленной частоты во взаимодействии с переменным током промышленной частоты, пропускаемым через электроды, создают объемные магнитные силы, которые образуют управляемые потоки стекломассы, которые однотипны (на фиг.2). После этого периода, завершающегося в течение

5 — 20 мин, цикл, длившийся 1 5-60 мин, повторяют.

Пример. Для варки оптичес,кого стекла используют шихту, содержащую,следующие химически чистые материалы, г: кварцевый песок 650,5;

Н ВО 150,0; А1 0 12,1; ЯЬ, 0 42 4, Йа СО 103,8; Ма ЙО 40,7 и СеО 7,0.

Теплопроводимость стекла

1,0 ккал/м ч оград. Удельная теплоемкость 0,2 ккал/кгпв град. Температурная зависимость динамической вязкости стекла = %(Ц приведена на фиг.4 (кривая 3). Контрольная плавка стекла без применения магнитного поля проводилась по приведенному температурно-временному режиму (фиг.4, кривая 1).

В табл.1 приведены результаты варки стекла с использованием электромагнитных полей по одному температурно-временному режиму, при различных режимах работы электромагнита.

102442 3

Т а б л и ц а 2

Режим работы электромагнита

Темпе..эатурно-временной режим варки стекла

Количество пузырей диаметром 0,3 мм и выше, соответствующее классам

Свильность

A Б В Г до до до до

10 30 100 300

164

4б

49

ФивЗ

44се. 2

В табл.2 приведены результаты оценки пузырности(согласно HO 2498

10,33 342} путем просмотра нумерованных образцов проб блочного, стекПредлагаемый способ варки стекла имеет следующие преимущества: магнитные поля интенсифицируют одно- ЗО временно процессы осветления и гомогениэацин, кроме того, обеспечивается возможность интенснфицирования энергоемких процессов варки тугоплавких оптических стекол. Упругие коле- 35 ла объемом 200 смЪ (0х10х2 мм) на ус=ановке СН-80 и AAK-1, а также результаты оценки бессвильности (согласно ОСТ 3-1200-72).

Свиль не обнаружена

Свиль не обнаружена

Свиль не обнаружена

Свиль не обнаружена

Свиль не обнаружена бания,интенсифицирующие процессыосветления и гомогениэации стекломассы, в расплав стекломассы вводят бесконтактно, что предотвращает стекломассу от закрашивания и загрязнения ионамн, содержащимся в металлах и сглазах, иэ которых обычно иэ готовлякт концентраторы и волноводы магнитостри кторов.

1О24423

1300

1 00

1100

Составитель Т. Буклей

Техред М. Тенер Корректор С.Шекмар

Редактор O.Þðêîâåöêàÿ

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 4324/21 Тираж 486 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5