[實用新型]一種石英加工的打砣設備

有效

• 申請號: 201820291681.5
• 申請日: 2018-03-02
• 公開（公告）號: CN207958109U
• 公開（公告）日: 2018-10-12
• 發明（設計）人: 花寧;隋鎂深;李懷陽;王友軍;孔敏;秦建鴻;祝偉生;祝天林
• 申請（專利權）人: 中建材衢州金格蘭石英有限公司
• 主分類號: C03B5/033
• 分類號: C03B5/033;C03B5/16
• 代理公司: 衢州維創維邦專利代理事務所(普通合伙) 33282
• 代理人: 高永志

本申請提出一種石英加工的打砣設備，在該石英加工的打砣設備中使用了全新的保護氣體的流向，其從中心對稱分布的兩個通氣管進入外環流室后，會產生均速轉動的環形氣流，環形氣流之后從外環流室進入內環流室，其間因受到支撐片的阻擋的作用氣流旋轉能力變弱，在氣流上升過程中進一步旋轉能力變弱，當氣流到達隔熱套頂端向下進入平流室時，氣流基本上變為均勻的平緩氣流。從平流室供向坩堝的拉制嘴時，平緩均勻的氣流有利于石英產品的外表面品質。

技術領域

本發明涉及石英加工設備領域，特別是一種石英加工的打砣設備。

背景技術

大尺寸石英棒的生產常規用石英砣作原料。目前生產石英砣的方法是有使用氣打砣方法的，即用燃燒的氫氣熔化石英砂，熔融的石英流到接料盤中，形成了石英砣。缺點是此方法生產效率低，質量不穩定，成材率低，氫氣燃燒給人身和設備帶來安全隱患。還有用坩堝的外側有電極及加熱器用來對石英加熱的，比如CN103121788A中公開的連熔打砣爐。

在進一步的發展中，電極加熱的熔煉爐使用在用于生產具有任意的橫斷面輪廓的石英玻璃的圓柱形部件的爐拉制法中。橫斷面的形狀由拉制噴嘴的形狀來決定。粒狀SiO2物料從上面持續地供應給熔煉爐且在高溫(大于2000度)時在起還原作用的保護氣體(氫氣)下軟化，從而構成粘稠的石英玻璃物料，所述石英玻璃物料在熔煉爐的下面區域經由設在爐底部區域中的拉制嘴往下以石英玻璃管的形式拉出。CN102245518B用于在石英玻璃的坩堝拉制法中使用的熔煉坩堝就給出了這樣的技術方案，其在石英打砣過程中使用了三種保護氣體，第一路氣體是直接與石英顆粒接觸的，第二路氣體在熔煉坩堝外側，向下運動在拉制嘴處對拉出的熔融玻璃提供氣體保護，而第三路氣體流延隔離壁的外壁流動。可見，在現有技術中，已經意識到需要用保護氣體，特別是用多路保護氣體對石英打砣進行過程進行氣保護。

但本領域技術人員沒意識到或者難以解決以下兩個技術問題：

1、發明人發現，在石英玻璃的坩堝拉制法中，前述的第二路氣體即在熔煉坩堝外側，向下運動在拉制嘴處對拉出的熔融玻璃提供氣體保護的保護氣氣流的平整性對拉出的熔融玻璃的表面品質至關重要，如果第二路氣體在拉制嘴產生湍流氣流或旋轉氣流，熔融玻璃的表面會發生不期望的變形，從而產生自身表面應力降低產品的品質。

2、在CN102245518B中第三路氣體即延隔離壁的外壁流動的氣體其在流動的同時，也會對位于外部的環狀空間的內部設有用于加熱熔煉坩堝的電阻加熱裝置進行強制冷卻，在這個過程中，電阻加熱裝置的熱量會被大量帶走從而產生極大的能源浪費，更加嚴重的是，電阻加熱裝置本身為螺旋線圈式布置，在加熱和冷卻等無規律的高頻變化下，電阻加熱裝置本身會產生熱震效應，電阻加熱裝置將像彈簧一樣在軸線方向上反復伸長和收縮，在徑向上反復的擴張和回收，時間一長電阻加熱裝置將會被損壞。

在此需要強調的是，這兩個技術問題的提出是發明人長期在生產實踐過程中經過大的案例收集而總結的，該技術問題的提出已經體現了發明人的創造性貢獻。

實用新型內容

本發明的一個目的在于提高石英產品表面的產品表面品質，第二個目的是有效的保護電阻加熱裝置。

一種用于石英加工的打砣設備，包括熔煉爐，熔煉爐內置使用坩堝拉制法的坩堝，所述坩堝具有用于容納軟化的石英玻璃顆粒的內部空間，坩堝內壁包括鎢、鉬、鈮、鉭元素，其中所述內壁限定了坩堝的內部空間，所述內壁覆蓋有由不透氣的氧化材料組成的保護層，所述氧化材料在20℃至1800℃的溫度范圍內不發生相變，且坩堝內部空間在石英玻璃顆粒上面具有氣體容納空間，且保護層被限定的設在坩堝內壁與氣體容納空間相應表面上；坩堝的頂部設有第一保護氣入口和第一保護氣出口，第一保護氣入口和第一保護氣出口均與氣體容納空間，還包括第二保護氣，第二保護氣先與熔煉爐的電阻加熱置接觸再在坩堝的拉制嘴處形成氣體保護區。