DE10138109A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von optischen Gläsern - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von optischen Gläsern

Info

Publication number
DE10138109A1
DE10138109A1 DE2001138109 DE10138109A DE10138109A1 DE 10138109 A1 DE10138109 A1 DE 10138109A1 DE 2001138109 DE2001138109 DE 2001138109 DE 10138109 A DE10138109 A DE 10138109A DE 10138109 A1 DE10138109 A1 DE 10138109A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
gas
platinum
melt
basin
conditioning
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE2001138109
Other languages
English (en)
Inventor
Christian Kunert
Werner Kiefer
Hildegard Roemer
Uwe Kolberg
Alfred James Thorne
Paul Joseph Finnerty
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schott AG
Original Assignee
Schott Glaswerke AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schott Glaswerke AG filed Critical Schott Glaswerke AG
Priority to DE2001138109 priority Critical patent/DE10138109A1/de
Publication of DE10138109A1 publication Critical patent/DE10138109A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/16Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
    • C03B5/167Means for preventing damage to equipment, e.g. by molten glass, hot gases, batches
    • C03B5/1672Use of materials therefor
    • C03B5/1675Platinum group metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/02Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture in electric furnaces, e.g. by dielectric heating
    • C03B5/021Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture in electric furnaces, e.g. by dielectric heating by induction heating
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/16Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
    • C03B5/18Stirring devices; Homogenisation
    • C03B5/193Stirring devices; Homogenisation using gas, e.g. bubblers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00Glass compositions
    • C03C3/12Silica-free oxide glass compositions
    • C03C3/16Silica-free oxide glass compositions containing phosphorus
    • C03C3/17Silica-free oxide glass compositions containing phosphorus containing aluminium or beryllium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2211/00Heating processes for glass melting in glass melting furnaces
    • C03B2211/70Skull melting, i.e. melting or refining in cooled wall crucibles or within solidified glass crust, e.g. in continuous walled vessels

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von optischen Gläsern höchster Qualitätsanforderungen, insbesondere bezüglich der Lichttransmission, der Schlierenfreiheit, der Freiheit von Platinteilchen sowie des Gehaltes an Wasser beziehungsweise an Hydroxyl-Gruppen. DOLLAR A Gemäß der Erfindung wird Cl¶2¶-Gas oder ein Gemisch aus Cl¶2¶-Gas und O¶2¶-Gas in die Schmelze eingeleitet. Dabei wird dafür gesorgt, daß die Temperatur des Materials des Gaseinleitungsrohres und damit auch die Temperatur des eingeleiteten Gases unterhalb eines kritischen Wertes gehalten wird, bei welchem eine Reaktion zwischen Gas und Material erfolgen würde.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von optischen Gläsern.
Es gibt zahlreiche optische Gläser, an welche besonders hohe Anforderungen gestellt werden. Dabei geht es insbesondere um eine hohe Transmission, um eine hohe Schlierenfreiheit, um die Freiheit von Pt- Partikeln, sowie um einen extrem niedrigen Wassergehalt. Diese Anforderungen werden insbesondere an Gläser für Laser-Zwecke gestellt.
Metallische Platin-Teilchen in Lasergläsern absorbieren die eingestrahlte Laserenergie, dabei kommt es zu einer starken örtlichen Überhitzung, die zur Zerstörung des Glaskörpers führen kann.
Platin in ionischer Form kann bis zu einer gewissen Menge in solchen Gläsern oft toleriert werden. Da aber das Platin in ionischer Form die Transmission des Glases herabsetzt, sollte diese Menge jedoch möglichst gering sein. Eine weitere wichtige Forderung für Lasergläser ist ein möglichst niedriger Gehalt an Hydroxyl-Gruppen, da diese die Lebensdauer der Nd3+-Fluorescenz verkürzen. Darüber hinaus erfolgt durch das Wasser beziehungsweise die Hydroxyl-Gruppen im Glas eine starke, unerwünschte Lichtabsorption oberhalb von 2,7 µm und im Bereich um 1,3 µm, wo sich eine starke und breite Oberschwingungsbande der 2,7 µm- OH-Schwingung ausbildet. Für Hochleistungslaser wird beispielsweise gefordert, daß der Transmissionsverlust bei der Laserwellenlänge (1054 nm) sehr gering (< 0.0015 cm-1) sein muß.
Neben den hohen Anforderungen bei Lasergläsern kommt erschwerend hinzu, daß diese Gläser sehr aggressiv sind, und zwar sowohl gegenüber keramischen Feuerfestmaterialien als auch gegenüber Platin-Metallen und deren Legierungen.
Keramische Feuerfestmaterialien enthalten meistens Verunreinigungen, so daß bei dem starken Feuerfestangriff die hohen Reinheitsanforderungen, die an optische Gläser gestellt werden, nicht erfüllt werden können.
Die Herstellung von hochreinen und schlierenfreien optischen Gläsern erfolgt vorzugsweise in Pt-Tiegeln. In Pt-Tiegeln wird die Bildung von Schlieren durch aufgelöstes Feuerfestmaterial vermieden. Bei den meisten optischen Gläsern ist der Pt-Angriff und damit die Verunreinigung durch Pt in Form von Pt-Teilchen oder Pt-Färbung gering. Sehr aggressive Gläser, wie zum Beispiel die Lasergläser, greifen das Pt jedoch sehr stark an, insbesondere beim Einschmelzen des Gemenges. Die dadurch in die Glasschmelze eingetragene Pt-Menge ist für einige Anwendungen zu hoch. In der Glasschmelze werden je nach Redox-Zustand der Schmelze entweder Pt-Teilchen gebildet oder das Pt färbt als Ion das Glas, so daß die Lichttransmission erniedrigt wird. Für Hochleistungslasergläser kann Platin in metallischer Form nicht und in ionischer Form nur bis zu einer Menge von < 200 ppm toleriert werden.
Aggressive optische Gläser, insbesondere die Lasergläser, werden daher bevorzugt in einer Wanne aus Schlicker-gegossenem Kieselglas eingeschmolzen. Dabei wird in Kauf genommen, daß es in der keramischen Einschmelzwanne zu einem starken Abtrag und damit zu einer starken Schlierenbildung kommt. Bei sehr niedrig schmelzenden Gläsern können durch späteres intensives Rühren die durch die starke Auflösung des Kieselglases entstehenden Schlieren wieder aufgelöst werden. Aufgrund des starken Abtrages ist die Standzeit und damit die Produktionszeit solcher Wannen sehr kurz.
Bei der Herstellung von optischen Gläsern schließt sich der keramischen Einschmelzwanne ein Läuterteil und ein Homogenisierungsteil aus Pt an. Die Glasschmelze greift das Pt deutlich weniger an als das entsprechende Gemenge. Die in der keramischen Einschmelzwanne gebildeten Schlieren werden in der Läuterkammer und dem Rührteil, beide aus Pt, wieder weitgehend aufgelöst. Obwohl der Pt-Angriff der Glasschmelze geringer ist als der Gemengeschmelze, findet insbesondere in der Läuterkammer bei den hohen Läutertemperaturen noch ein deutlicher Pt-Angriff statt. Da im Laserglas keine Pt-Teilchen vorhanden sein dürfen, muß das gelöste Pt im oxidierten Zustand gehalten werden. Durch Einleiten von Sauerstoff in die Glasschmelze kann das Pt in der oxidierten Stufe gehalten werden beziehungsweise metallisches Pt in der Glasschmelze in die oxidierte Stufe überführt werden.
Das Einleiten von Sauerstoff in Glasschmelzen ist bekannt. Beim Schmelzen optischer Gläser reicht es aus, den Sauerstoff durch ein Pt-Rohr einzuleiten, das von oben oder von unten in die Glasschmelze eingeführt wird.
Durch das Einleiten von getrocknetem Sauerstoff in die Glasschmelze wird nicht nur das Pt aufoxidiert, sondern auch der Wassergehalt der Schmelze etwas reduziert.
Der Wassergehalt der Glasschmelze kann nur durch Einleiten von O2-Gas über einen längeren Zeitraum auf die geforderten Werte reduziert werden. Die Zeit, die hierfür benötigt wird, ist so lange, daß dies nur in einem diskontinuierlichen Schmelzprozeß möglich ist. Abgesehen davon, daß ein diskontinuierliches Verfahren teurer ist als ein kontinuierliches Verfahren, hat das Verfahren den Nachteil, daß sich während der langen Bubblingzeit zu viel Pt in der Glasschmelze löst und somit die geforderte Transmission nicht mehr erreicht werden kann.
Es ist weiterhin bekannt, daß der Wassergehalt einer Glasschmelze auch durch Zugabe von Chloriden verringert werden kann. Das Wasser der Glasschmelze bildet mit dem Chlor des Chlorids HCl, das entweicht. Die Löslichkeit der Chloride in der Glasschmelze ist jedoch beschränkt. Es hat sich gezeigt, daß mit Zugabe von Chloriden die geforderten niedrigen H2O- beziehungsweise OH-Gehalte nicht erreicht werden konnten.
Durch Einleiten von Cl2-Gas anstelle von O2-Gas kann die Zeit zum Austreiben von H2O aus der Glasschmelze deutlich verkürzt werden.
Während sich beim Entwässern der Glasschmelze mit O2-Gas in den Gasblasen durch das Eindiffundieren von H2O aus der Glasschmelze ein H2O-Partialdruck aufbaut, der dem weiteren Eindiffundieren von H2O aus der Glasschmelze entgegenwirkt, findet beim Entwässern der Glasschmelze mit Cl2-Gas in der Cl2-Gasblase mit dem eindiffundierten H2O aus der Glasschmelze eine chemische Reaktion statt. Aus Cl2 und H2O bildet sich HCl und O2. Dadurch bleibt, der H2O-Partialdruck in der Cl2-Gasblase stets niedrig beziehungsweise das H2O-Partialdruckgefälle zwischen Glasschmelze und Cl2-Glasblase hoch.
Der Nachteil dieses Verfahrens ist, daß durch das Einleiten von Cl2-Gas mit Hilfe eines Platinrohres Platin in die Glasschmelze eingetragen wird und dadurch der zulässige Wert an Platin in der Glasschmelze überschritten wird.
Das Einleiten von Cl2-Gas mit Hilfe eines keramischen Rohres wie beispielsweise einem Kieselglasrohr hat den Nachteil, daß sich das Kieselglasrohr bereits nach sehr kurzer Zeit in der Glasschmelze aufgelöst hat.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit welchen optische Gläser erzeugt werden können, die eine hohe Transmission aufweisen, die frei von Pt-Teilchen und störenden Schlieren sind und die einen niedrigen Gehalt an H2O- beziehungsweise OH-Gruppen aufweisen.
Diese Aufgabe wird durch die selbständigen Ansprüche gelöst.
Der wesentliche Gedanke besteht darin, in eine Glasschmelze nach dem Einschmelzen ein Cl2-Gas oder ein Gemisch aus Cl2-Gas und O2-Gas durch ein gekühltes Gasleitungsrohr einzuleiten. Dabei ist darauf zu achten, daß eine Reaktion zwischen dem Material des Rohres, mit welchem das Gas eingeleitet wird, und dem Cl2-Gas selbst nicht eintritt.
Das gekühlte Einleitungsrohr besteht aus einem inneren Rohr zum Einleiten von Gas und einem das innere Rohr umgebenen Kühlmantel. Mit Hilfe des Kühlmantels wird die Temperatur des inneren Rohres unterhalb einer kritischen Temperatur gehalten, oberhalb der das Material des inneren Rohres mit dem Chlorgas reagieren würde.
Das Einleiten von Cl2-Gas oder Gemischen aus O2 und Cl2-Gasen in die Glasschmelze zur Erniedrigung des H2O-Gehaltes ist in der Glasindustrie nicht Stand der Technik, da es erhebliche technische Schwierigkeiten bereitet.
Grundsätzlich kann zum Einleiten von Cl2-Gas in die Glasschmelze ein Rohr aus Kieselglas verwendet werden. Die Praxis hat jedoch gezeigt, daß das Kieselglasrohr von der heißen, aggressiven Glasschmelze rasch unter Bildung von Schlieren aufgelöst wird.
Versuche haben ergeben, daß auch Rohre aus Pt ungeeignet sind für das Einleiten von Cl2-Gas in die heiße Glasschmelze. In der heißen Glasschmelze wird das Pt von dem Cl2-Gas aber auch von dem Gemisch aus Cl2-Gas und O2-Gas, so stark angegriffen, daß es sich bereits nach wenigen Tagen vollständig in der Glasschmelze auslöst. Der in die Glasschmelze eingetragene Pt-Gehalt übersteigt dabei bei weitem die erlaubte Grenze. Wird das Cl2-Gas von unten durch ein Platinrohr in einen Platintiegel eingeleitet, dann führt die Auflösung des Platins zu einem Leck im Boden des Platintiegels und die Glasschmelze läuft aus. Damit verbunden wäre eine erhebliche Gefährdung des Personals sowie eine langfristige Unterbrechung der Produktion.
Das gleiche geschieht, wenn an Stelle des Platinrohres ein Keramikrohr von unten in die Glasschmelze eingeführt wird.
Es wurde gefunden, daß der Pt-Angriff durch das Cl2-Gas weitgehend unterbunden werden kann, wenn das Pt-Rohr, das mit dem Cl2-Gas in Berührung kommt, eine bestimmte kritische Temperatur nicht übersteigt. Die Platinauflösung nimmt oberhalb 250°C stark zu. Die Platintemperatur sollte daher 250°C nicht überschreiten und vorzugweise unter 100°C liegen. Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß das Pt-Rohr, durch daß das Cl2-Gas geleitet wird, durch einen Kühlmantel unter der kritischen Temperatur gehalten wird.
Das Platinrohr mit Kühlmantel besteht beispielsweise aus einem Pt-Rohr, das von einem Kühlmantel aus Pt umgeben wird. Als Kühlmedium kann Wasser oder ein Wärmeöl verwendet werden.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung bestehen die gekühlten Kontaktflächen aus einem gegen Cl2-Gas nicht beständigen Konsturktionswerkstoff, der mit einer gegen Cl2-Gas bei den herrschenden Temperaturen chemisch beständigen Schicht überzogen ist. Die Schicht kann zum Beispiel aus einer dünnen Pt-Schicht bestehen, die auf den Konsturktionswerkstoff aufgetragen wird.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform besteht darin, daß die gekühlten Kontaktflächen aus einem gegen Cl2-Gas nicht beständigen Konstruktionswerkstoff bestehen, der mit einem hochfluorhaltigen Kunststoff beschichtet ist. Durch die Kühlung ist gewährleistet, daß die Zersetzungstemperatur des Kunststoffes nicht überschritten wird. Der fluorhaltige Kunststoff wird von dem Cl2-Gas nicht angegriffen.
Durch die Kühlung sollten auch die mit fluorhaltigem Kunststoff überzogenen Konstruktionsmaterialien auf Temperaturen unterhalb von 400°C, vorzugsweise unterhalb 300°C gehalten werden.
In beiden Ausführungsformen können als Konstruktionswerkzeuge eine Vielzahl von Materialien, wie zum Beispiel Stähle oder Kupfer eingesetzt werden. Dadurch kann die eingesetzte Menge an Edelmetall deutlich verringert werden.
Eine Ausführungsform besteht darin, daß das Pt-Rohr mit Kühlmantel von oben in die Glasschmelze eingeführt wird. Der Kühlmantel, der das Platinrohr umgibt, kühlt nicht nur das innere Pt-Rohr, durch daß das Cl2- Gas in die heiße Schmelze eingeleitet wird, sondern auch den Außenmantel, der mit dem aufsteigenden Cl2-Gas in Berührung kommen kann. In der heißen Glasschmelze bildet sich auf dem Außenmantel eine dünne Glasschicht, welche die Außenseite vor den aufsteigenden Cl2- Gasblasen schützt.
Die Einleitung des Cl2-Gases von oben in die Glasschmelze ist technologisch relativ einfach, sie hat allerdings den Nachteil, daß der Glasschmelze durch das gekühlte Doppelrohr viel Wärme entzogen wird.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung wird das Cl2- Gas von unten in die heiße Glasschmelze eingeleitet. Die erfindungsgemäße Vorrichtung bewirkt durch eine geeignete Kühlung, daß alle vom Glas unbedeckten Metallflächen, die in Kontakt mit den Gasen kommen können, sich nicht über eine kritische Temperatur erhitzen, bei der die verwendeten Metalle von den verwendeten Gasen aufgelöst werden. Der Kühlmantel umgibt das Rohr vorzugsweise bis zu der Mündung.
Bei einer Pt-Wanne kann das Gaseinlaßrohr mit Kühlmantel direkt eingeschweißt werden. Da das Glas durch den Kühlmantel einfriert, kann das Gaseinleitrohr auch in ein Loch im Boden eingeführt werden. Üblicherweise ragt die Spitze nur wenige Zentimeter in die Glasschmelze hinein. Bei Bedarf kann sie aber auch weiter in den Bodenbereich hineinragen.
Erfindungsgemäß erfolgt die Cl2-Gas Einleitung zur Reduktion des Wassergehaltes vorzugsweise in einem gesonderen Gefäß, dem Konditionier-Becken, da das Cl2-Gas nach Verlassen der Glasschmelze aufgefangen und entsorgt werden muß. Das Aufoxidieren der Glasschmelze mit Hilfe von O2-Gas kann sowohl zusammen mit dem Cl2-Gas durch Zugabe des entsprechenden Mischgases, als auch in dem nachgeschalteten Läuterteil erfolgen. Das Läuterteil kann wie das Konditionier-Becken aus Platin bestehen. Ein Becken aus Kieselglas eignet sich schlecht als Läuterbecken, da es zum einen schnell auflösen und zum anderen Schlieren erzeugen würde, die sich im folgenden Verlauf der Schmelze nicht mehr auflösen.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß das Einschmelzen des Glases nicht in einem Kieselglasbecken, sondern in einem mit Hochfrequenz beheizten Skulltiegel erfolgt. Das Einschmelzen der hochaggressiven Gläser in einem Skulltiegel hat den Vorteil, daß sich beim Einschmelzen keine Schlieren bilden können und die Lebensdauer des Skulltiegels im Prinzip nicht beschränkt ist.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß die Läuterung der Glasschmelze in einem mit Hochfrequenz beheizten Tiegel erfolgt. Platintiegel werden bei den relativ hohen Läutertemperaturen verstärkt angegriffen. Dagegen erfolgt in einem Skulltiegel, der zum Beispiel aus wassergekühlten Platinrohren gebildet wird, kein merklicher Platinangriff.
Als Lasergläser finden Gläser mit folgendem Zusammensetzungsbereich (in Gewichtsprozent) Anwendung:
P2O3: 50-65; Al2O3: 5-15; K2O: 10-25; BaO: 10-15; MgO: 5-10; Nd2O3: 0-2.
Die Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin ist im einzelnen folgendes dargestellt:
Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine erste Ausführungsform einer Schmelzanlage.
Fig. 2 zeigt in schematischer Darstellung eine zweite Ausführungsform einer Schmelzanlage.
In Fig. 1 sieht man ein Einschmelzbecken 1. Dieses besteht aus Kieselglas. Dem Einschmelzbecken 1 ist ein Konditionierbecken 2 nachgeschaltet. Auf dieses folgt ein Läuterbecken 3. Am Ende befindet sich ein Homogenisierbecken 4.
Die Schmelze gelangt aus dem Einschmelzbecken 1 in das Konditionierbecken 2. Durch ein Platinrohr 2.1 wird Cl2-Gas in das Konditionierbecken 2 eingeleitet. Das Platinrohr 2.1 ist von einem Kühlmantel 2.2 umgeben. Durch den Kühlmantel 2.2 strömt Wasser. Hierdurch wird das Platinrohr 2.2 und damit auch das hier durchströmende Cl2-Gas auf einem Temperaturwert unterhalb der kritischen Temperatur gehalten, so daß keine Reaktion zwischen dem Cl2-Gas und dem Platin des Platinrohres 2.1 stattfindet.
Das Konditionierbecken 2 weist eine Abzugshaube 2.3 auf, durch welche Cl2-Gas abgeführt und einer Entsorgungseinrichtung zugeführt wird.
Das dem Konditionierbecken nachgeschaltete Läuterbecken 3 kann in üblicher Weise betrieben werden, um den Läuterprozeß durchzuführen.
Das Homogenisierungsbecken 4 ist mit einem Rührer 4.1 versehen. Es weist einen Ablauf 4.2 auf. Sämtliche Schmelze-berührten Teile bestehen aus Platin.
Die in Fig. 2 dargestellte Anlage zeigt wiederum ein Einschmelzbecken 1, ein Konditionierbecken 2 sowie ein Läuterbecken 3. Diese sind jeweils als Skulltiegel ausgeführt. Man erkennt jeweils eine schematisch dargestellte Hochfrequenzspule, mittels welcher Hochfrequenzenergie in den Inhalt des betreffenden Beckens eingekoppelt wird.
An das Läuterbecken 3 schließt sich wieder ein Homogenisierungsbecken mit Rührer an - hier nicht dargestellt. Es kann wiederum aus Platin bestehen.
Die Anlage hat den Vorteil, daß weder beim Einschmelzen noch beim Bubbling mit Cl2-Gas noch beim Läutern Platin in die Glasschmelze gelangen kann. Auch hier ist das Konditionierbecken 2 wieder mit einem Platinrohr 2.1 zum Einleiten von Cl2-Gas versehen, ferner mit einem Kühlmantel 2.2 zum Einleiten von Kühlwasser, und mit einer Cl2- Abzugshaube 2.3.
Da die Homogenisierung bei deutlich niedrigerer Temperatur erfolgt, ist der Platinangriff vernachlässigbar. Die wassergekühlten Rohre, die den Skulltiegel bilden, sollten beim Konditionierbecken aus Platinmetall, einer Platinmetallegierung bestehen oder mit einem fluorhaltigen Kunststoff, vorzugsweise mit Teflon, beschichtet sein, da sonst eine Korrosion durch das Chlorgas nicht auszuschließen ist. Vorzugsweise werden bei extrem hohen Reinheitsanforderungen die beiden Skulltiegel für das Einschmelzen und die Läuterung aus dem gleichen Material hergestellt. Bei etwas geringeren Reinheitsanforderungen können die Metallrohre dieser beiden Skulltiegel auch aus Kupfer oder Edelstahl hergestellt werden.
Die wassergekühlte Bubblingdüse ist durch den Skullboden hindurchgeführt. Das Einschmelzbecken ist vorzugsweise durch eine Brücke 1.2 in zwei Bereiche unterteilt.
Als Verbindung zwischen den Skulltiegeln können Skullrinnen eingesetzt werden, wodurch ebenfalls der Eintrag von Verunreinigungen vermieden wird.

Claims (14)

1. Verfahren zur Herstellung von optischen Gläsern mit hohen Qualitätsanforderungen wie hoher Lichttransmission, hoher Schlierenfreiheit, die frei von Platinteilchen sind und einen sehr niedrigen Gehalt an Wasser beziehungsweise Hydroxyl-Gruppen enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasschmelze nach dem Einschmelzen in ein Konditionierbecken überführt wird, in dem die Glasschmelze mit Cl2-Gas oder einem Gemisch aus Cl2-Gas und O2- Gas behandelt wird, das durch ein gekühltes Gaseinleitungsrohr eingeleitet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des Gaseinleitungsrohres und damit des hierin geführten Gases unterhalb eines kritischen Wertes gehalten wird, bei welchem das Material des Gaseinleitungsrohres mit dem Gas reagiert.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des Gaseinleitungsrohres auf einen Wert von unterhalb 400°C, 300°C, 250°C, 100°C gehalten wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Material der mit dem einzuleitenden Gas in Kontakt stehenden Flächen Platin oder eine Legierung aus Platin gewählt wird, und das diese Flächen auf einer Temperatur von unter 250°C, vorzugsweise unter 100°C gehalten werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Material der mit dem einzuleitenden Gas in Kontakt stehenden Flächen eine fluorhaltige Kunststoffbeschichtung gewählt wird, und das diese Flächen auf einer Temperatur von unter 400°C, vorzugsweise unter 300°C gehalten werden.
6. Vorrichtung zum Herstellen von optischen Gläsern mit hohen Qualitätsanforderungen wie hoher Lichttransmission, hoher Schlierenfreiheit, die frei von Platinteilchen sind und einen sehr niedrigen Gehalt an Wasser beziehungsweise Hydroxyl-Gruppen enthalten,
  • 1. mit einem Konditionierbecken (2);
  • 2. mit einem Gaseinleitungsrohr (2.1) zum Einleiten von Cl2-Gas oder O2-Gas oder einem Gemisch aus diesen beiden;
  • 3. mit einem Kühlmantel (2.2), der das Gaseinleitungsrohr (2.1) umhüllt und der einen Anschluß für ein Kühlmedium aufweist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Material der mit dem einzuleitenden Gas in Kontakt stehenden Flächen Platin oder eine Platinlegierung ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Platin oder die Platinlegierung durch Beschichtung aufgebracht ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Material der mit dem einzuleitenden Gas in Kontakt stehenden Flächen mit einem fluorhaltigen Kunststoff beschichtet ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Gaseinleitungsrohr (2.1) von unten her in das Konditionierbecken (2) eingeführt ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Einschmelzbecken und/oder das Konditionierbecken (2) und/oder das Läuterbecken aus hochfrequenz-beheizten Skulltiegeln bestehen.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallrohre des Konditionierbeckens aus Platin bestehen oder mit Platin oder mit Kunststoff beschichtet sind.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Konditionierbecken (2) eine Abzugshaube (2.3) zum Abführen von Cl2-Gas aufweist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Abzugshaube (2.3) platinbeschichtet ist oder aus Platin besteht.
DE2001138109 2001-08-03 2001-08-03 Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von optischen Gläsern Withdrawn DE10138109A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2001138109 DE10138109A1 (de) 2001-08-03 2001-08-03 Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von optischen Gläsern

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2001138109 DE10138109A1 (de) 2001-08-03 2001-08-03 Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von optischen Gläsern

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE10138109A1 true DE10138109A1 (de) 2002-09-12

Family

ID=7694256

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2001138109 Withdrawn DE10138109A1 (de) 2001-08-03 2001-08-03 Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von optischen Gläsern

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE10138109A1 (de)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003031355A1 (de) * 2001-10-02 2003-04-17 Schott Glas Verfahren und vorrichtung zum schmelzen von glas mittels einem induktionsbeheizten skulltiegel
DE10202024A1 (de) * 2001-10-02 2003-04-24 Schott Glas Vorrichtung und Verfahren zum kontaminationsarmen Schmelzen einer Substanz
JP2009502715A (ja) * 2005-07-28 2009-01-29 コーニング インコーポレイテッド ガラス溶融体中の清澄剤の有効性を増大させる方法
US7854144B2 (en) 2005-07-28 2010-12-21 Corning Incorporated Method of reducing gaseous inclusions in a glass making process
DE102007008299B4 (de) * 2006-08-12 2012-06-14 Schott Ag Verfahren zur Herstellung von Gläsern, wobei die chemische Reduktion von Bestandteilen vermieden wird
CN108529853A (zh) * 2018-04-10 2018-09-14 湖北新华光信息材料有限公司 一种玻璃连熔炉及熔制方法
JP2018528922A (ja) * 2015-08-26 2018-10-04 コーニング インコーポレイテッド 均質性を高めるためのガラス溶融システム及び方法
CN115594391A (zh) * 2022-10-26 2023-01-13 安徽省大诚智能玻璃有限公司(Cn) 光学玻璃加工用冷却装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19939773A1 (de) * 1999-08-21 2001-02-22 Schott Glas Vorrichtung und Verfahren für das Läutern von Gläsern oder Glaskeramiken
DE10002020A1 (de) * 2000-01-19 2001-08-02 Schott Glas Beschichtung von gekühlten Vorrichtungen

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19939773A1 (de) * 1999-08-21 2001-02-22 Schott Glas Vorrichtung und Verfahren für das Läutern von Gläsern oder Glaskeramiken
DE10002020A1 (de) * 2000-01-19 2001-08-02 Schott Glas Beschichtung von gekühlten Vorrichtungen

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
WPIDS-Abstr. zu JP 55-116633 A *

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10202024B4 (de) * 2001-10-02 2010-04-08 Schott Ag Vorrichtung und Verfahren zum kontaminationsarmen Schmelzen einer Substanz
DE10202024A1 (de) * 2001-10-02 2003-04-24 Schott Glas Vorrichtung und Verfahren zum kontaminationsarmen Schmelzen einer Substanz
US7444837B2 (en) 2001-10-02 2008-11-04 Schott Ag Method and device for melting glass using an induction-heated crucible with cooled crust
WO2003031355A1 (de) * 2001-10-02 2003-04-17 Schott Glas Verfahren und vorrichtung zum schmelzen von glas mittels einem induktionsbeheizten skulltiegel
US7854144B2 (en) 2005-07-28 2010-12-21 Corning Incorporated Method of reducing gaseous inclusions in a glass making process
US7584632B2 (en) * 2005-07-28 2009-09-08 Corning Incorporated Method of increasing the effectiveness of a fining agent in a glass melt
JP2009502715A (ja) * 2005-07-28 2009-01-29 コーニング インコーポレイテッド ガラス溶融体中の清澄剤の有効性を増大させる方法
CN101253124B (zh) * 2005-07-28 2011-07-27 康宁股份有限公司 提高澄清剂在玻璃熔体中的效力的方法
DE102007008299B4 (de) * 2006-08-12 2012-06-14 Schott Ag Verfahren zur Herstellung von Gläsern, wobei die chemische Reduktion von Bestandteilen vermieden wird
US8365555B2 (en) 2006-08-12 2013-02-05 Schott Ag Method and system for producing glass, in which chemical reduction of glass components is avoided
JP2018528922A (ja) * 2015-08-26 2018-10-04 コーニング インコーポレイテッド 均質性を高めるためのガラス溶融システム及び方法
CN108529853A (zh) * 2018-04-10 2018-09-14 湖北新华光信息材料有限公司 一种玻璃连熔炉及熔制方法
CN115594391A (zh) * 2022-10-26 2023-01-13 安徽省大诚智能玻璃有限公司(Cn) 光学玻璃加工用冷却装置
CN115594391B (zh) * 2022-10-26 2023-11-14 安徽省大诚智能玻璃有限公司 光学玻璃加工用冷却装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102007008299B4 (de) Verfahren zur Herstellung von Gläsern, wobei die chemische Reduktion von Bestandteilen vermieden wird
DE102006003521B4 (de) Vorrichtung und Verfahren zum kontinuierlichen Läutern von Gläsern mit hohen Reinheitsanforderungen
EP1078889B1 (de) Verfahren zur Läuterung von Glasschmelzen
EP1618074B1 (de) Schmelzen und läutern in wannen mit gekühlten wänden
DE2559895C2 (de) Verfahren und Einrichtung zum Ziehen von Lichtwellenleitern zur Nachrichtenübertragung
EP1127851B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Sauerstoffläuterung von Glasschmelzen
DE10362074B4 (de) Hochschmelzendes Glas oder Glaskeramik sowie der Verwendung
EP1098846B1 (de) Verfahren zum reinigen von sio2-partikeln und vorrichtung zur durchführung des verfahrens
DE102006003531A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum blasenfreien Transportieren, Homogenisieren und Konditionieren von geschmolzenem Glas
DE1596586C3 (de) Verfahren zur Herstellung von Floatglas und Vorrichtung zu seiner Durchführung
DE102006003534A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Korrosionsschutz von Elektroden bei der Temperaturbeeinflussung einer Schmelze
DE10003948A1 (de) Verfahren zum Erschmelzen, Läutern und Homogenisieren von Glasschmelzen
DE10138109A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von optischen Gläsern
DE10257049A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Borosilicatgläsern, Boratgläsern und kristallisierenden borhaltigen Werkstoffen
DE10057285B4 (de) Einschmelzvorrichtung sowie Verfahren zur Erzeugung hoch-UV-transmittiver Gläser
DE10142405B4 (de) Vorrichtung, deren Verwendung und Verfahren zum Einleiten von aggressiven Gasen in eine Glasschmelze
DE10138108B4 (de) Verfahren zur Verminderung der Blasenbildung beim Herstellen von Gläsern
DE10133469B4 (de) Vorrichtung zum Schmelzen hochreiner optischer Gläser
DE102007013983B3 (de) Apparatur zur Reinigung von Abfallschwefelsäure
DE102006042689A1 (de) Verfahren zur Unterdrückung einer Metallverunreinigung bei einer Hochtemperaturbehandlung von Materialien
DE102005039377A1 (de) Verfahren zur Herstellung von gefloatetem Aluminosilikatglas mit einem Läutermittel enthaltend As2O3 und SnO2
DE102009013714B4 (de) Verfahren zum Läutern von Glasschmelzen
DE102006039225B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Hochtemperatureinschmelzen und -läutern von Materialien
DE69200499T2 (de) Verfahren zum Herstellen eines Glasgegenstandes.
EP2011566B1 (de) Apparatur zur Reinigung von Abfallschwefelsäure

Legal Events

Date Code Title Description
OAV Applicant agreed to the publication of the unexamined application as to paragraph 31 lit. 2 z1
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8130 Withdrawal