一种立式合成石英玻璃沉积炉制造技术

一种立式合成石英玻璃沉积炉，它包括炉体，设置于所述炉体中的基础杆，及基础杆端头的沉积砣面，置于炉体外与基础杆相连并控制基础杆升降和转动的车床，置于所述炉体上向沉积砣面下料的燃烧器，以及用于排出炉体内烟气的烟囱，其特征在于：所述基础杆立置于所述车床上，从下向上伸入所述炉体内；所述基础杆顶端设沉积砣面，所述沉积砣面直径在２５０～５００毫米；所述炉体封闭设置。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

Vertical synthetic quartz glass deposition furnace

A vertical synthetic quartz glass deposition furnace, comprising a furnace body and a base rod arranged on the furnace body, and the rod end head weight based deposition surface, placed in the furnace body and foundation and foundation of control rod connected rod lifting and rotating lathe, burner disposed in the furnace body to the deposition weight under the surface the material, as well as for the exhaust gas in the furnace chimney, which is characterized in that the base pole arranged on the lathe, from bottom to top extends into the furnace body; the base rod is arranged at the top end of the deposition surface of the deposition weight, weight 250 ~ 500 mm in diameter; the furnace body seal closed set.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种沉积炉，具体讲是一种立式合成石英玻璃沉积炉。
技术介绍
现有的石英玻璃沉积炉均采用卧式炉，该炉的基础杆为横向设置，一端位于炉体内侧，与基础杆端口固定有一砣面，如图1所示，炉体为敞开式设置，其中中部为烟囱，炉体一端外侧设有燃烧器，另一端穿通有基础杆，基础杆穿出炉体的一端与一车床连接；石英玻璃的合成通常是在砣面上接受燃烧器下料结晶形成。卧式炉设置存在三方面问题其一是基础杆为横向设置，随着沉积砣重量增加和基础杆长度的增长，基础杆所承受的压力和张力成倍增长，进而造成基础杆的重力折断；其二基础杆横穿过室温至1500℃高温的温度场，由于沉积是一个缓慢的过程，基础杆长时间在这样的温度场内，会引起析晶，降低基础杆承受重量的强度，从而导致基础杆断裂，因而限制了生产大尺寸、大直径的石英玻璃；其三该卧式炉为敞开式生产，其炉温低、能耗大且效率低。由于上述问题，卧式炉生产出的石英玻璃锭一般10-20公斤，直径在150-180毫米，沉积速率为40-100克/小时，重量轻、直径小、效率低。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种能够解决基础杆强度问题，可生产大尺寸、大直径的石英玻璃并具较高沉积效率的立式合成石英玻璃沉积炉。为了实现上述目的，本技术采用以下技术方案一种立式合成石英玻璃沉积炉，它包括炉体，设置于所述炉体中的基础杆，及基础杆端头的沉积砣面，置于炉体外与基础杆相连并控制基础杆升降和转动的车床，置于所述炉体上向沉积砣面下料的燃烧器，以及用于排出炉体内烟气的烟囱，其特征在于所述基础杆立置于所述车床上，从下向上伸入所述炉体内；所述基础杆顶端设沉积砣面，所述沉积砣面直径在250～500毫米；所述炉体封闭设置。所述燃烧器设于炉体的顶部，燃烧器设置为2-8个，均匀分布设置于炉体顶部。所述烟囱立设于所述炉体一侧。所述基础杆下端与所述车床卡接。所述燃烧器的下料管设置为1-3个。本技术采用上述技术方案，其优点如下1.将基础杆竖置，使其基础杆重心不会随沉积砣面重量的增加而发生偏移，从而能够最大限度地承受自身及沉积砣面的重量，所以即使在炉体的高温环境里，基础杆可以支撑直径更大的沉积砣面从而能够沉积重量更大、直径更大的石英玻璃砣子；基础杆下固定于一车床上，车床可定向调整基础杆升降及其顶端沉积砣面转动，当随着沉积砣面接受燃烧器下料沉积使其重量增加和基础杆长度增长时，车床调整基础杆的进给，使沉积砣面与下料管保持固定距离和角度，以得到沉积均匀的大块石英玻璃。2.将单个燃烧器改变为多个燃烧器和同一燃烧器多点下料，可实现沉积砣面的快速沉积，提高其生产效率；3.采用密封式炉体，能够充分利用热能，有效保持炉温，提高沉积效率；还能使能耗降低，节约能源。附图说明图1为现有卧式石英玻璃沉积炉结构示意图；图2为本技术结构示意图；图3为本技术中燃烧器布置多个下料管的喷口截面示意图；图4为本技术采用多燃烧器设置时结构示意图。具体实施方式实施例一如图2所示，本技术为一种立式合成石英玻璃沉积炉，它包括烟囱1、炉体2、沉积砣面3、燃烧器4、基础杆5和车床6。沉积砣面3在基础杆5支撑下从炉体2底部伸入炉体2内，基础杆5是气炼石英玻璃棒，竖直地卡位安装在车床6上，随着二氧化硅颗粒在沉积砣面3不断沉积、沉积砣面3重量不断增加，基础杆5长度也不断增长，此时车床6可以调整基础杆5以及沉积砣面3上下移动，调节它们伸入炉体2的深度以调整沉积砣面3处于最佳沉积位置。由于基础杆5竖置，其重心不会发生偏移更易承受自身及的重量，相对不容易发生弯曲，所以即使在炉膛的高温环境里，可以支撑更大的沉积砣面3从而能够生产较重份量、较大直径的石英玻璃锭。炉体2为密封式结构，炉体2内部为微正压，可以保持炉内的高温环境，有利于二氧化硅颗粒结晶生成石英玻璃；燃烧器4布置在炉体2的顶部，燃烧器4的下料管41嵌入所述炉体1的内壁并正对沉积砣面3，下料管41距离沉积砣面3一定距离，其距离设定依据生产工艺要求所定；炉体2一侧设烟囱1，烟囱1的烟道入口处低于沉积砣面3设置，这样可以保证沉积砣面3处在炉内烟气形成稳定流场中有利于从来自炉体2顶部的二氧化硅颗粒在高温下快速、均匀、有效地沉积到沉积砣面3上，而不会随烟气飘散；燃烧器4是常用的制备石英玻璃的燃烧器4，氢气和氧气在燃烧器4中燃烧产生水蒸气，水蒸气再与下料管41中的喷射的气态四氯化硅反应产生二氧化硅颗粒，喷向炉体2中的沉积砣面3，并在沉积砣面3上沉积而形成石英玻璃。在本实施例中，燃烧器4设一个下料管41，二氧化硅颗粒的出料速度可以通过调整燃烧器的气流量和下料管41的射出速度而调节。实施例二仍然采用实施例一的结构设置，不同点在于燃烧器4设多个下料管，下料管41、41’和41”均匀分布于燃烧器4氢气室42中部，如图3所示。实施例三仍然采用实施例一的结构设置，不同点在于燃烧器4设置为多个，均匀设置于炉体顶部，图4示出设两个燃烧器4的情形，在具体实施中，可以依据炉体2的大小和生产能力确定燃烧器4的数量，最多可以设置8个，在此不一一图示。该实施方式中，每一燃烧器4可以只设单个下料管41，也可以用实施例二中设多个下料管的燃烧器4，所有下料管同时向沉积砣面3喷射物料，形成石英玻璃。采用多个燃烧器4和同一燃烧器多点下料，可加快沉积砣面的沉积速度，提高了生产效率。本技术采用上述多种实施方式，可以生产重量达30-50公斤，直径在250-500毫米的石英玻璃锭，沉积速率可达200-500克/小时，生产效率较卧式沉积炉提高1-5倍。以上所述，仅为本技术的较佳实施例而已，不能以此来限定本技术实施的范围，凡依本技术说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，仍属于本技术专利公开的内容。权利要求1.一种立式合成石英玻璃沉积炉，它包括炉体，设置于所述炉体中的基础杆，及基础杆端头的沉积砣面，置于炉体外与基础杆相连并控制基础杆升降和转动的车床，置于所述炉体上向沉积砣面下料的燃烧器，以及用于排出炉体内烟气的烟囱，其特征在于所述基础杆立置于所述车床上，从下向上伸入所述炉体内；所述基础杆顶端设沉积砣面，所述沉积砣面直径在250～500毫米；所述炉体封闭设置。2.根据权利要求1所述的立式合成石英玻璃沉积炉，其特征在于所述燃烧器设于所述炉体的顶部。3.根据权利要求2所述的立式合成石英玻璃沉积炉，其特征在于所述燃烧器设置为2-8个。4.根据权利要求3所述的立式合成石英玻璃沉积炉，其特征在于所述燃烧器均匀分布设置于所述炉体顶部。5.根据权利要求1所述的立式合成石英玻璃沉积炉，其特征在于所述烟囱立设于所述炉体一侧。6.根据权利要求1所述的立式合成石英玻璃沉积炉，其特征在于所述基础杆下端与所述车床卡接。7.根据权利要求1至6任一所述的立式合成石英玻璃沉积炉，其特征在于所述燃烧器的下料管设置为1-3个。专利摘要本技术公开了一种立式合成石英玻璃的沉积炉，其目的是提供一种可解决基础杆强度问题，实现快速沉积、生产大尺寸、大直径的石英玻璃的沉积炉，其包括烟囱，炉体，沉积砣面，燃烧器，基础杆及车床，所述烟囱立设于所述炉体一侧，所述炉体为封闭式炉体，其顶部设有燃烧器，所述基础杆立置于所述炉体内，其上设有一沉积砣面，所述沉积砣面与所述燃烧器下料管相对设置，所述基础杆本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：顾真安，王玉芬，向在奎，饶传东，钟海，隋梅，
申请(专利权)人：中国建筑材料科学研究院，
类型：实用新型
国别省市：