一种蓝宝石单晶炉用的螺旋式筒形隔热屏制造技术

本实用新型专利技术提供了一种蓝宝石单晶炉用的螺旋式筒形隔热屏。它的筒壁由金属薄板(通常为轧制钼板)螺旋式卷制而成，螺旋式卷筒法绕开了钼板宽度对所卷制的钼筒大小和高度的制约，因此可用单块轧制钼板卷制出大型钼筒。本实用新型专利技术的技术效果在于，提供了一种在轧机宽度有限的前提下不需要对钼板进行拼接的筒形热屏，由于抛弃了繁琐费时的钼板拼接环节，因此生产效率大大提高；同时单块钼板在卷板机上以超过360度的方式卷板，更能保障圆筒的圆度；更重要的是，未经拼接的钼板卷制的钼筒，特别是采用双螺旋结构的钼筒，在高温下的抗蠕变性能显著提高。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及晶体生长领域ー种筒形高温隔热屏，特别涉及ー种蓝宝石单晶炉用的螺旋式筒形隔热屏。
技术介绍
隔热屏(简称热屏)是蓝宝石单晶炉的隔热保温结构，其作用是保障炉膛热场的温度均匀性和热能利用率。由于蓝宝石单晶体生长的热场温度超过2000°C，在这样的高温下，热屏要有较好的強度，同时，环境气氛要纯净，不能有影响产品质量的挥发物，为满足这些要求，人们通常采用钥来制作热屏。根据形状和作用的不同，钥热屏通常分为圆筒形的侧热屏和圆台形的上热屏、下 热屏，其中最重要的是侧热屏，本行业内人们所说的隔热屏通常就是指侧热屏。侧热屏一般由多个同轴心的薄壁钥圆筒组成，各层钥圆筒一般是由轧制钥板滚圆、铆接而成。由于钨钥行业生产的片材宽度有限，国内只有寥寥数家钨钥厂拥有宽度超过600mm钥板的生产能力，且目前国内还没有能以正常的生产成本批量生产宽度超过750mm钥板的厂家。由于钥板的宽度小于侧热屏的高度，使得侧热屏的生产过程中必须对钥板进行拼接。钥板拼接是侧热屏生产过程中最费时的エ序，其劳动成本占据了侧热屏人工成本的绝大部分；同吋，经过拼接的钥板其接缝处的力学性能与其他地方不同，卷成圆筒后圆度不佳，各段圆弧的形状不一。另外ー个更突出的问题是，对厚度> I. Omm的钥板，只能拼接前在卷板机上滚圆，但因滚进过程中走不了ー个完整的圆，故很难滚出一个较标准的圆筒，若要滚出半个圆(如果是两块板拼接)或三分之ー个圆(如果是三块板拼接)就更是难上加难。
技术实现思路
为了解决现有钥板宽度不够而导致在生产侧热屏时需经多次拼接的技术问题，本技术提供ー种不需进行多次拼接的蓝宝石单晶炉用的螺旋式筒形隔热屏。为了实现上述技术目的，本技术的技术方案是，一种蓝宝石单晶炉用的螺旋式筒形隔热屏，包括ー层金属筒或同轴心嵌套组合的多层金属筒，至少有ー层金属筒是由延性金属板材螺旋式卷制而成。所述的ー种蓝宝石单晶炉用的螺旋式筒形隔热屏，所述的金属筒的层数为I 50层。所述的ー种蓝宝石单晶炉用的螺旋式筒形隔热屏，所述的金属筒为圆筒或多边形的筒状结构。所述的ー种蓝宝石单晶炉用的螺旋式筒形隔热屏，所述的金属筒是由单块金属板螺旋式卷制而成的单螺旋结构的金属筒。所述的ー种蓝宝石单晶炉用的螺旋式筒形隔热屏，所述的金属筒是由两块金属板以同方向螺旋卷制，再内外嵌套并错位固定联结而成。所述的ー种蓝宝石单晶炉用的螺旋式筒形隔热屏，所述的金属筒是由ー块以正螺旋方向卷制的金属板和一块以反螺旋方向卷制的金属板内外嵌套并固定联结而成。所述的ー种蓝宝石单晶炉用的螺旋式筒形隔热屏，所述的金属筒卷制时所形成的螺旋线接缝是通过自体铆接或外加连接条铆接或焊接来固定。附图说明图I为本技术单螺旋结构并通过自体铆接固定的结构示意图；图2为本技术单螺旋结构并通过外加连接条铆接固定的结构示意图；图3为本技术双螺旋结构的结构示意图；其中I为钥板,2为重叠区,3为U形铆钉,4为竖型连接条,5为正螺旋筒,6为反螺旋筒。具体实施方式在生产本技术产品时，只需使卷进方向与钥板边线有一定角度，这样就能以钥板的长度弥补宽度的不足，不管宽度是多少，只要足够长，就能滚出任意大小(直径、高度)的圆筒来。而在轧机上轧出长的钥板来，不受设备宽度和生产技术的制约，任何轧制钥板的厂家都能办到。螺旋式卷板法摒弃了钥板的拼接エ序，使生产效率大大提高；同吋，由于在卷板机上是连续滚进多个圆，很自然地解决了圆筒的圆度问题。在使用性能上，由于单个钥圆筒是由单块板制成，规避了接缝处不可避免的力学缺陷，因而在高温下具有拼接法无法比拟的抗蠕变能力，从而使热屏的使用寿命得以提高。螺旋式卷出的圆筒展开成平面后不是长方形，而是ー个平行四边形，为节省材料，我们可以在轧制时加以控制，有意轧出接近的形状，再修剪成平行四边形。卷制螺旋式圆筒时，对薄板(厚度< I. Omm)，沿螺旋线的接缝处可以采用搭接法，上边和下边重叠一定宽度，再钻孔铆合；对较厚的板(厚度> I. 0mm)，一般采用碰接法，SP钥板沿螺旋线边与边相碰而不重叠，再将接缝焊合在外部加连接条固定。实施例I :參见图1，本技术包括ー层金属筒或同轴心嵌套组合的多层金属筒，至少有ー层金属筒是由延性金属板材螺旋式卷制而成。金属筒的层数为I 50层。金属筒为圆筒或多边形的筒状结构。金属筒是由单块金属板螺旋式卷制而成的单螺旋结构的金属筒。金属筒卷制时所形成的螺旋线接缝是通过自体铆接固定。对较薄(厚度< 1.0mm)的钥板，卷制圆筒时可使螺旋线的边沿搭接重叠。图I即为用一块宽度不足400_的钥板，卷制出ー个直径600mm、高度IOOOmm钥筒的实例。图中的钥板I卷成圆筒后，沿螺旋线有宽度约20mm的重叠区2 ;在重叠区钻孔，用直径2_左右的钥丝制做成U形铆钉3，将的钥板边沿的两层重叠区2铆合在一起。图中A区为螺旋线搭接区的放大图，B区则为铆钉处的剖面图。实施例2 參见图2，对于厚度> I. Omm的钥板，螺旋线边沿不宜搭接重叠，而以相碰、紧挨更好。由于边沿不重叠，不能再采用实施例一的钥板自体铆接法，这种情况常用的接合方法有ニ 焊接法和外加连接条铆接。图2中采用的是加连接条的铆接法。图中4为竖型连接条，竖型连接条4用的是宽度30_左右、厚度与钥筒厚度相当、长度等于钥筒高度的长条形钥板。将圆周分为3 8等分，每等分用连接条一根，连接条与钥筒主体之间以钥丝制作的U形铆钉3铆接。铆接法的另ー方式为将连接条也卷成螺旋状，沿螺旋线接缝布置，并将接缝两边都打上铆钉，这样图中的连接条变成了螺旋状，单排铆钉也当然变成了双排铆钉了。图中A区为铆钉处的剖面图，图中钥筒同样为直径600_、高度1000mm。实施例3 參见图3，用两块尺寸近似的薄钥板，按相反螺旋方向卷制成ー个正螺旋筒5和一个反螺旋筒6，再将两者嵌套组合，并用铆钉3固联，组成ー个双螺旋结构的钥筒。采用这样的方式，不论是用搭接法还是用碰接法，都不需要使用连接条。相对前两种方法，双螺旋结构的钥筒具有更好的強度，最佳的高温抗蠕能力。 图3中A区为铆钉处的剖面图，正螺旋筒5、反螺旋筒6为钥筒主体，3为铆钉；图中是将反螺旋筒6套在正螺旋筒5之内，故剖面图中反螺旋筒6为内层，正螺旋筒5为外层。实施例4 两块钥板采用同一个螺旋方向卷制成圆筒，即都为正螺旋筒5或都为反螺旋筒6，然后将两者嵌套，以接缝错位的方式组合，再用铆钉固联。权利要求1.ー种蓝宝石单晶炉用的螺旋式筒形隔热屏，包括ー层金属筒或同轴心嵌套组合的多层金属筒，其特征在于，至少有ー层金属筒是由延性金属板材螺旋式卷制而成。2.根据权利要求I所述的ー种蓝宝石单晶炉用的螺旋式筒形隔热屏，其特征在于，所述的金属筒的层数为I 50层。3.根据权利要求I所述的ー种蓝宝石单晶炉用的螺旋式筒形隔热屏，其特征在于，所述的金属筒为圆筒或多边形的筒状结构。4.根据权利要求I所述的ー种蓝宝石单晶炉用的螺旋式筒形隔热屏，其特征在于，所述的金属筒是由单块金属板螺旋式卷制而成的单螺旋结构的金属筒。5.根据权利要求I所述的ー种蓝宝石单晶炉用的螺旋式筒形隔热屏，其特征在于，所述的金属筒是由两块金属板以同方向螺旋卷制，再内外嵌套并错位固定联结而成。6.根据权利要求I所述的ー种蓝宝石单晶炉用的螺旋式筒形隔本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周海江，
申请(专利权)人：周海江，
类型：实用新型
国别省市：