当今社会正处于一个科技信息高速发展时期，特别是原子能、无线电通讯、计算机、激光和红外线等近代科学技术的快速发展，以特种玻璃为主要材料的高性能元器件也得到了迅速的发展，这些元器件以其独特的特性，被广泛应用于航空、航天、制导、医学、电子信息、高温高压容器等高、精、尖的科学技术领域。近些年来，制备高性能的特种玻璃及其器件已经是世界各国科学家研究的热点方向之一。高水平的研究离不开先进的配套设备，要制备高性能、高品质的特种玻璃制品，普通的高温炉已远远不能满足实验和生产要求。所以设计一台适合特种玻璃专用的高温炉是科学研究的需要。本课题正是基于这样的情况下产生和发展起来的。通过对特种玻璃制备工艺的研究，设计了一台集熔化与退火为一体的高温炉设备。高温一体炉采用立式结构，上部熔化炉设有搅拌装置，下部退火炉设有伺服浇注装置，浇注过程在一个相对封闭的环境中进行，防止了周围空气的污染、减少了热量的损失，大大提高了实验和生产的科学性。搅拌装置的升降机构采用低速可调电机驱动，通过蜗杆传动和滚珠丝杆传动，将升降速度调节在合理范围内；搅拌器采用单独的低速电机通过V型皮带轮驱动，V型皮带轮下面设有隔热板，在整个过程中实现低速平稳，安全便捷的搅拌。伺服浇注系统是退火炉的关键部分，也是主要创新点之一，通过对浇注速度的具体分析确定合理的模具升降速度以及漏管结构尺寸参数，为伺服浇注机构的提供了重要设计依据。设计的高温一体炉的整个控制系统采用PLC控制，与电脑相连，可实现远程监控。其主要的控制对象包括温控仪、搅拌装置电机、伺服装置电机、硅钼棒、热电偶以及铂金电极等。温度调节仪与PLC进行数据传递，PLC与电脑相连，整个过程可实现远程监控和数据记录。针对玻璃液在浇注漏管内易堵塞和流通不畅等情况，利用有限元软件ANSYS12.0对浇注漏管系统进行稳态热分析和瞬态热分析。通过有限元分析，为漏管结构优化和漏管热补偿提供了理论依据和设计参数。为实现特种玻璃液伺服浇注提供了保障。最后，本文设计了一台用于制备特种玻璃的高温一体炉，从根本上改善了特种玻璃的制备工艺，避免了气泡、结石、条纹和节瘤等缺陷产生，尽可能的提高了特种玻璃的质量。同时本文也是为制备大体积、零缺陷的特种玻璃做了一些尝试性研究。