[发明专利]一种可视化判断玻璃熔化历程的装置和方法

说明书

本发明提供了一种可视化判断玻璃熔化历程的装置及方法，所述的装置包括箱体，所述的箱体由竖直隔板分隔为熔化区与观察区，所述的熔化区内设置有盛料装置和加热装置，所述的观察区内设置有视频采集装置，所述的竖直隔板上嵌入层叠设置的红外滤光件和石英件，所述的红外滤光件设置在靠近观察区的一侧，视频采集装置透过红外滤光件和石英件采集玻璃熔化过程的视频。在本发明中，通过采集玻璃熔化过程中的视频，对各个种类原料在不同温度段熔化情况、澄清过程进行判断，了解玻璃熔化过程的规律，并采取有效的工艺手段，优化熔制过程达到节能的目的，还可以提高玻璃的品质。

技术领域

本发明属于玻璃生产技术领域，涉及判断玻璃熔化历程，尤其涉及一种可视化判断玻璃熔化历程的装置和方法。

背景技术

在玻璃生产和熔制过程中，由于配合料各组分的分解和挥发析出大量的气体，没有从玻璃熔体中逸出的气泡便会残留在玻璃体中。有些组分的熔化分解温度高，会使产生气体的过程延缓，以及其他工艺原因带入的气体也会形成气泡，这些气泡的存在影响玻璃的品质和良品率。目前改善玻璃澄清效果的方法有：提高澄清温度、延长熔制时间、搅拌或鼓泡、控制窑压、采用超声波以及使用澄清剂等。目前不能很直观的观察到玻璃在熔窑中的熔化澄清过程。

CN108982577B公开了一种基于热色液晶的复合相变材料熔化/凝固过程的相界面测量装置及方法，所述装置应用于高导热复合相变材料储热领域，包括热端、冷端、测试主体和数据采集系统，其中测试主体内具体有蓄热腔、热色液晶层、隔离层、真空玻璃层。该发明利用热色液晶层具有可逆热致变色、高温度分辨率、高空间分辨率、响应快的特性实现蓄热腔壁面温度和复合相变材料固液界面的可视化测量；利用隔离层提高热色液晶的响应速度，并减小对蓄热体内传热的影响；利用真空玻璃层解决了可视化测量和装置保温的矛盾；利用数据采集系统监控热端/冷端温度。该测量装置及方法在实现保温的同时，实现可视化测量复合相变材料熔化/凝固的相界面以及温度场变化过程，有助于研究差热方腔内复合相变材料的传热过程。

CN101556687公开了一种微细通道内两相流的三维可视化系统及方法，该系统包括一个相机，一个光源，一只微细通道透明玻璃管，相机、光源和微细通道透明玻璃管处在一条直线上，且微细通道透明玻璃管位于相机和光源之间，增加了一个等腰直角棱镜和一个平面镜，等腰直角棱镜的直角边紧靠微细通道透明玻璃管的侧面，另一侧面放置平面镜，与等腰直角棱镜成45度夹角，等腰直角棱镜与微细通道透明玻璃管相对位置的设置使物点和像点在同一水平线上。相机能同时记录清晰正面像和棱镜中的侧面像。通过正面像和侧面像实现两相流的三维重建，获取三维图像。

CN109264968A公开了一种玻璃澄清过程中澄清质量的对比方法，包括以下步骤：S1、在透明石英坩埚中加入一组玻璃配合料并置于高温熔融观察炉内；S2、使玻璃配合料熔融；S3、高温熔融观察炉的成像系统以图片形式记录澄清过程中气泡的运动状态；S4、统计每张图片中气泡熔占比、气泡个数以及气泡平均直径，并分别绘制气泡熔占比、气泡个数与气泡平均直径随时间变化的曲线图；S5、将需要对比的各组玻璃配合料重复步骤S1～S4，得到各组玻璃配合料在玻璃澄清过程中气泡熔占比、气泡个数与气泡平均直径随时间变化的曲线图；S6、对比各组玻璃配合料的曲线图，得出对比结果；该方法能够对不同配合料的玻璃整个澄清过程中的澄清质量进行对比，效率高。

目前，在玻璃生产中对玻璃熔化质量的好坏判断方法有：借助成品玻璃断面条纹图像对原料变化、工艺条件变化对玻璃熔化情况判断；通过对成品玻璃中气泡的气体分析、沉积物分析对熔化情况作出判断；通过偏光显微镜等对玻璃中的石英相、结石等缺陷观察对玻璃熔化情况作出判断；实验室中通常采用熔制不同组成玻璃，进行相关工艺性能如高温黏度、软化点温度等对玻璃熔化性能进行判断。上述手段均不能在熔化过程进行有效的、直观的判断。因此，需提出一种熔样观察实验方法和装置。

发明内容