CN220788372U - 一种用于气熔生产石英玻璃锭的熔制炉 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种用于气熔生产石英玻璃锭的熔制炉，属石英玻璃生产装置技术领域。基础杆顶部安装有坩埚，对应坩埚的熔制炉顶部间隔装有多个氢氧燃烧器；本实用新型在石英玻璃生产过程中，石英砂原料由多个燃烧器同时下料，经氢氧火焰在大尺寸坩埚中熔融成石英玻璃液，能够使天然石英砂包含的气液包裹物在飞行中被热反应充分挥发掉而不会进入玻璃液。多个燃烧器下料的同时，既保证了坩埚中玻璃液的高温，进一步去除微气泡和絮状物，又增加了下料量，提升了生产效率；解决了现有英砂结构中存在气液包裹体等杂质缺陷，致使熔制得到的石英玻璃内部会包含大量的微气泡和絮状物，大大降低了石英玻璃产品质量的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于气熔生产石英玻璃锭的熔制炉，属石英玻璃生产装置技术领域。
背景技术
气熔石英玻璃主要是以天然石英砂为原料，在熔制炉中经氢氧火焰熔融后冷凝制得的。由于天然石英砂为矿物破碎而来，其结构中存在气液包裹体等杂质缺陷，因此以天然石英砂原料熔制得到的石英玻璃内部会包含大量的微气泡和絮状物，致使大大降低了石英玻璃产品的质量。另一方面，常规气熔法制得的石英玻璃口径一般不超过550 mm，要得到米级直径的气熔石英玻璃产品，必须要使用大型电加热炉对其进行热改型处理。因此，有必要开发一种可有效减少气熔石英玻璃内部微气泡缺陷，并且能实现大尺寸石英玻璃产品一次成型的气熔生产装置。
发明内容
本实用新型的目的在于：提供一种可有效减少气熔石英玻璃产品内部微气泡缺陷、且能实现大尺寸石英玻璃产品一次成型的用于制备大尺寸少气泡石英玻璃产品的用于气熔生产石英玻璃锭的熔制炉。
本实用新型的技术方案是：
一种用于气熔生产石英玻璃锭的熔制炉，包括熔制炉体和延伸至熔制炉体内可升降的基础杆，其特征在于：延伸至熔制炉体内的基础杆顶部安装有坩埚，对应坩埚的熔制炉体顶部间隔装有多个氢氧燃烧器，氢氧燃烧器的灯体端与氢氧源和原料仓连通，氢氧燃烧器的灯口端延伸至熔制炉本体内，以将二氧化硅原料熔融成熔浆液并在坩埚内汇集，生成石英玻璃产品。
所述的底座包括底板和底座本体，底座本体的底部设置有阶梯状的底板，底座本体通过底板与基础杆连接固定；并在工作中随基础杆升降或旋转，底座本体上活动安装有坩埚。
所述的熔制炉包括炉体和炉膛；炉体为圆桶状，炉体内设置有炉膛；炉体的外表面设置有保温层；炉体的内表面设置有耐火层，炉膛两侧的炉体上设置有烟道，烟道一端与炉膛连通；烟道另一端与炉体外界连通；以排出废气和未能沉积到料面上的石英砂颗粒。
所述的氢氧燃烧器由壳体、下料管、气体通管和氢气进气管和氧气进气管构成，壳体为底部呈敞口的锥形体，壳体内的中心部位设置有氧气腔A、氧气腔A的外围呈环套状设置有氧气腔B , 氧气腔A与氧气腔B之间相互密封独立；氧气腔对应的壳体顶部设置有下料管，下料管的一端与壳体内腔连通，下料管的另一端与料仓连通。
与壳体内腔连通的下料管端口内设置有锥形的扩散头。
氧气腔A与氧气腔B的底部端口呈水平状设置有堵板，堵板的下表面呈规则状设置有多个气体通管，气体通管对应的堵板上设置有通孔，各气体通管通过通孔分别与对应的氧气腔A或氧气腔B连通。
壳体上设置有氢气进气管，氢气进气管的一端与氢气源连通，氢气进气管的另一端与壳体和氧气腔B之间的腔体连通。
氧气腔A与氧气腔B上分别设置有氧气进气管，氧气进气管的一端与氧气腔A与氧气腔B氧气源连通，氧气进气管的另一端穿过壳体与氧气源连通。
所述的各气体通管的下端以堵板的中心点为基点，呈向内收缩状倾斜设置。
所述的各气体通管的下端口与壳体的下端口呈高低错落设置。
本实用新型的有益效果在于：
本实用新型在石英玻璃生产过程中，石英砂原料由多个燃烧器同时下料，经氢氧火焰在大尺寸坩埚中熔融成石英玻璃液，能够使天然石英砂包含的气液包裹物在飞行中被热反应充分挥发掉而不会进入玻璃液。多个燃烧器下料的同时，既保证了坩埚中玻璃液的高温，进一步去除微气泡和絮状物，又增加了下料量，提升了生产效率；大尺寸坩埚可以帮助更高温度下的石英玻璃液冷凝成型，并且一步工序获得大口径的石英玻璃材料，节省了现有热改型的工序，降低了生产周期与成本。解决了现有英砂结构中存在气液包裹体等杂质缺陷，致使熔制得到的石英玻璃内部会包含大量的微气泡和絮状物，大大降低了石英玻璃产品质量的问题。
附图说明
图1为本实用新型熔制炉的结构示意图；
图2为本实用新型氢氧燃烧器的结构示意图。
图中：1、熔制炉，2、基础杆，3、坩埚，4、氢氧燃烧器，5、底板，6、扩散头，7、底座本体，8、炉体，9、炉膛，10、保温层，11、耐火层，12、烟道，13、壳体，14、下料管，15、气体通管，16、氢气进气管，17、氧气进气管，18、氧气腔A，19、氧气腔B，20、堵板。
具体实施方式
该用于气熔生产石英玻璃锭的熔制炉包括熔制炉1和延伸至熔制炉1炉膛内可升降的基础杆2，延伸至熔制炉1内的基础杆2顶部通过底座6安装有坩埚3，坩埚3对应的熔制炉1的炉膛9顶部间隔装有多个氢氧燃烧器4，氢氧燃烧器4与氢氧气源和原料仓连通，氢氧燃烧器4的灯口端延伸至熔制炉1的炉膛9内，以将二氧化硅原料熔融成熔浆液并在坩埚3内汇集，从而生成石英玻璃产品。
底座包括底板5和底座本体7，底座本体7的底部设置有阶梯状的底板5，底座本体7通过底板5与基础杆2连接固定；工作中座6随基础杆2升降或旋转，底座本体7上活动安装有坩埚3。
熔制炉1包括炉体8和炉膛9；炉体8为圆桶状，炉体8内设置有炉膛9；炉体8的外表面设置有保温层10；炉体8的内表面设置有耐火层11，炉膛9两侧的炉体8上设置有烟道12，烟道12一端与炉膛9连通；烟道12另一端与炉体8外界连通；以排出废气和未能沉积到料面上的石英砂颗粒。
氢氧燃烧器4由壳体13、下料管14、气体通管15和氢气进气管16和氧气进气管17构成， 壳体13为底部呈敞口的锥形体，壳体13内的中心部位设置有氧气腔A18、氧气腔A18的外围呈环套状设置有氧气腔B19 , 氧气腔A18与氧气腔B19之间相互密封独立；氧气腔A18的对应的壳体13顶部中心部位设置有下料管14，下料管14的一端与料仓连通；下料管14的另一端与壳体13内腔连通。与壳体13内腔连通的下料管14端口内设置有锥形的扩散头6。
氧气腔A18与氧气腔B19的底部端口呈水平状设置有堵板20，堵板20的下表面呈规则状设置有多个气体通管15，气体通管15对应的堵板20上设置有通孔，各气体通管15通过通孔分别与对应的氧气腔A18或氧气腔B19连通。各气体（氧气）通管15的下端口平齐。
壳体13上设置有氢气进气管16，氢气进气管16的一端与氢气源连通，氢气进气管16的另一端与壳体13和氧气腔B19之间的腔体连通。
氧气腔A18与氧气腔B19上分别设置有氧气进气管17，氧气进气管17的一端分别与氧气腔A18与氧气腔B19连通，氧气进气管17的另一端穿过壳体13与氧气源连通。
该氢氧燃烧器4的气体通管15的下端以堵板20的中心点为基点，呈向内收缩状倾斜设置。各气体通管15的下端口与壳体13的下端口呈高低错落设置。
该熔制炉在工作中石英砂原料由多个氢氧燃烧器4同时下料，石英砂原料经氢氧燃烧器4的气体通管15喷出的氢氧火焰在坩埚3中熔融成石英玻璃液，其中，壳体13和氧气腔B19之间的腔体所喷出的氢气在裹挟石英砂原料的同时，在气体通管15喷出的氧气外围形成保护层（风帘）；能够使天然石英砂包含的气液包裹物在飞行（下行）中被热反应充分挥发掉而不会进入所熔制的玻璃液。多个氢氧燃烧器4下料的同时，既保证了坩埚3中玻璃液的高温温度，进一步去除玻璃液中微气泡和絮状物，又增加了下料量，从而提升了生产效率；坩埚3可以帮助更高温度下的石英玻璃液冷凝成型，使得坩埚3内的玻璃液一次成型，节省了现有热改型的工序，降低了生产周期与成本。解决了现有英砂结构中存在气液包裹体等杂质缺陷，致使熔制得到的石英玻璃内部会包含大量的微气泡和絮状物，大大降低了石英玻璃产品质量的问题。
Claims (8)
1.一种用于气熔生产石英玻璃锭的熔制炉，包括熔制炉（1）和延伸至熔制炉（1）内可升降的基础杆（2），其特征在于：延伸至熔制炉（1）内的基础杆（2）顶部通过底座安装有坩埚（3），对应坩埚（3）的熔制炉（1）顶部间隔装有多个氢氧燃烧器（4），氢氧燃烧器（4）的灯体端与氢氧源和原料仓连通，氢氧燃烧器（4）的灯口端延伸至熔制炉（1）的炉膛（9）内，以将二氧化硅原料熔融成熔浆液并在坩埚（3）内汇集，生成石英玻璃产品。
2.根据权利要求1所述的一种用于气熔生产石英玻璃锭的熔制炉，其特征在于：所述的底座包括底板（5）和底座本体（7），底座本体（7）的底部设置有阶梯状的底板（5），底座本体（7）通过底板（5）与基础杆（2）连接固定；并在工作中随基础杆（2）升降或旋转，底座本体（7）上活动安装有坩埚（3）。
3.根据权利要求1所述的一种用于气熔生产石英玻璃锭的熔制炉，其特征在于：所述的熔制炉（1）包括炉体（8）和炉膛（9）；炉体（8）为圆桶状，炉体（8）内设置有炉膛（9）；炉体（8）的外表面设置有保温层（10）；炉体（8）的内表面设置有耐火层（11），炉膛（9）两侧的炉体（8）上设置有烟道（12），烟道（12）一端与炉膛（9）连通；烟道（12）另一端与炉体（8）外界连通；以排出废气和未能沉积到料面上的石英砂颗粒。
4.根据权利要求1所述的一种用于气熔生产石英玻璃锭的熔制炉，其特征在于：所述的氢氧燃烧器（4）由壳体（13）、下料管（14）、氧气腔A（18）、氧气腔B（19）构成， 壳体（13）为底部呈敞口的锥形体，壳体（13）内的中心部位设置有氧气腔A（18）、氧气腔A（18）的外围呈环套状设置有氧气腔B（19） , 氧气腔A（18）与氧气腔B（19）之间相互密封独立；氧气腔A（18）对应的壳体（13）顶部的中心部位设置有下料管（14），下料管（14）的一端与壳体（13）的内腔连通；下料管（14）的另一端与料仓连通。
5.根据权利要求4所述的一种用于气熔生产石英玻璃锭的熔制炉，其特征在于：氧气腔A（18）与氧气腔B（19）的底部端口呈水平状设置有堵板（20），堵板（20）的下表面呈规则状设置有多个气体通管（15），气体通管（15）对应的堵板（20）上设置有通孔，各气体通管（15）通过通孔分别与对应的氧气腔A（18）或氧气腔B（19）连通；各气体通管（15）的下端口呈平齐设置。
6.根据权利要求4所述的一种用于气熔生产石英玻璃锭的熔制炉，其特征在于：壳体（13）上设置有氢气进气管（16），氢气进气管（16）的一端与氢气源连通，氢气进气管（16）的另一端与壳体（13）和氧气腔B（19）之间的腔体连通；氧气腔A（18）与氧气腔B（19）上分别设置有氧气进气管（17），氧气进气管（17）的一端与氧气腔A（18）和氧气腔B（19）连通，氧气进气管（17）的另一端穿过壳体（13）与氧气源连通。
7.根据权利要求5所述的一种用于气熔生产石英玻璃锭的熔制炉，其特征在于：所述的各气体通管（15）的下端以堵板（20）的中心点为基点，呈向内收缩状倾斜设置。
8.根据权利要求7所述的一种用于气熔生产石英玻璃锭的熔制炉，其特征在于：所述的各气体通管（15）的下端口与壳体（13）的下端口呈高低错落设置。
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