RU2036855C1

RU2036855C1 - Quartz glass facing substrate

Info

Publication number: RU2036855C1
Authority: RU
Inventors: Юрий Михайлович Никитин; Геннадий Васильевич Кравцов; Лидия Васильевна Соловьева
Original assignee: Юрий Михайлович Никитин; Геннадий Васильевич Кравцов; Лидия Васильевна Соловьева
Priority date: 1992-04-03
Filing date: 1992-04-03
Publication date: 1995-06-09

Abstract

FIELD: quartz glass facing. SUBSTANCE: quartz glass facing substrate has facing table mounted on column for rotation and fence for forming workpiece from quartz glass. Fence is formed as honeycomb structure with through openings. EFFECT: increased quality of facing, simplified construction and enhanced reliability in operation. 2 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к промышленности стpоительных материалов, в частности к оборудованию стекольной промышленности для наплавления дисков кварцевого стекла. The invention relates to the building materials industry, in particular to equipment for the glass industry for fusing silica glass disks.

Известна подложка для наплавления кварцевого стекла, выполненная в виде полого охлаждаемого диска с радиальными трубками для подачи воды и смонтированного на стойке с возможностью вращения от привода [1]
Недостатком такой подложки является невозможность получения дисков большой толщины, особенно крупногабаритных, так как при наплавлении стекла растекающаяся масса выходит за края подложки. Интенсивное охлаждение периферийной зоны подложки не дает положительных результатов ввиду образования кристаллических образований на краях наплавляемого диска и его разрушение.Known substrate for the deposition of quartz glass, made in the form of a hollow cooled disk with radial tubes for water supply and mounted on a rack with the possibility of rotation from the drive [1]
The disadvantage of such a substrate is the inability to obtain discs of large thickness, especially large ones, since when the glass is deposited, the spreading mass extends beyond the edges of the substrate. Intensive cooling of the peripheral zone of the substrate does not give positive results due to the formation of crystalline formations at the edges of the deposited disk and its destruction.

Наиболее близкой к изобретению является конструкция подложки для наплавления кварцевого стекла, содержащая стол наплавления, смонтированный на стойке с возможностью вращения от привода и сплошной барьер, расположенный по краю подложки, в который введены трубки водяного охлаждения [2]
Барьер из огнеупорного материала задерживает растекание стекломассы и формирует диск кварцевого стекла.Closest to the invention is the design of the substrate for the deposition of quartz glass, containing a deposition table mounted on a rack with the possibility of rotation from the drive and a solid barrier located on the edge of the substrate into which water cooling tubes are inserted [2]
A barrier of refractory material delays the spreading of the molten glass and forms a quartz glass disk.

Недостатком известной подложки является то, что барьер из огнеупорного материала, расположенный по краю подложки, не позволяет наплавлять диски высотой более 200 мм, так как при постоянном фокусном расстоянии от горелки до поверхности наплавления создается замкнутое рабочее пространство, ограниченное, подложкой с барьером по периферии и сводом печи. А это в свою очередь приводит к резкому перегреву свода печи, его оплавлению, а затем к частичному или полному разрушению. Прекращение технологического процесса, как правило, происходит в начальный момент разрушения свода печи аварийное выключение. A disadvantage of the known substrate is that the barrier of refractory material located along the edge of the substrate does not allow surfacing of disks more than 200 mm high, since at a constant focal length from the burner to the deposition surface, a closed working space is created, limited by the substrate with the barrier at the periphery and the arch of the furnace. And this, in turn, leads to a sharp overheating of the furnace roof, its melting, and then to partial or complete destruction. The termination of the technological process, as a rule, occurs at the initial moment of destruction of the furnace roof emergency shutdown.

Кроме указанного недостатка, использование при наплавлении сплошного ограждения приводит к появлению в периферийной зоне наплавления заготовки завихрений газовых потоков, что приводит к снижению скорости наплавления кварцевого стекла, а также к неравномерности распределения кварцевого сырья по поверхности наплавляемой заготовки. In addition to the indicated drawback, the use of a solid fencing during deposition leads to the appearance of swirling gas flows in the peripheral fusion zone of the workpiece, which leads to a decrease in the rate of fusion of quartz glass, as well as to uneven distribution of quartz raw materials over the surface of the deposited workpiece.

Технический эффект изобретения состоит в возможности повышения технологической высоты барьера подложки, при фиксированном значении величины фокусного расстояния, что позволит наплавлять заготовки высотой более 200 мм, а также в уменьшении силы завихрений газовых потоков, образующихся в периферийной зоне наплавляемой заготовки, что позволит увеличить равномерность распределения кварцевого сырья по поверхности заготовки и повысить скорость наплава. The technical effect of the invention consists in the possibility of increasing the technological height of the barrier of the substrate, with a fixed value of the focal length, which will allow surfacing of the workpiece with a height of more than 200 mm, as well as reducing the force of vortices of gas flows generated in the peripheral zone of the surfaced workpiece, which will increase the uniformity of the distribution of quartz raw materials on the surface of the workpiece and increase the speed of surfacing.

Технический эффект достигается тем, что в подложке для наплавления кварцевого стекла, содержащей стол наплавления, смонтированный на стойке с возможностью вращения от привода, и барьер из огнеупорного материала, ограничивающий растекание стекломассы, барьер выполнен в виде сотовой структуры со сквозными отверстиями заданного сечения. The technical effect is achieved by the fact that in the substrate for the deposition of quartz glass containing a deposition table mounted on a rack with the possibility of rotation from the drive, and a barrier of refractory material that limits the spreading of the molten glass, the barrier is made in the form of a honeycomb structure with through holes of a given section.

Использование барьера на подложке для наплава кварцевого стекла, выполненного в виде сотовой структуры со сквозными отверстиями заданного сечения, позволит осуществить полный отвод технологических газов за пределы барьера, имеющего любую заданную высоту, а следовательно, и наплавить заготовку, например диск высотой более, чем 200 мм, а также значительно уменьшить величину завихрений газовых потоков, образующихся в периферийной зоне наплава, поскольку последние смогут беспрепятственно эвакуироваться за пределы барьера и тем самым повысить равномерность распределения частиц сырья по наплавляемой поверхности заготовки и увеличить скорость наплава. The use of a barrier on a substrate for fused silica glass made in the form of a honeycomb structure with through holes of a given cross-section will allow for the complete removal of process gases beyond the barrier having any given height, and, therefore, will fuse a workpiece, for example, a disk with a height of more than 200 mm , and also significantly reduce the magnitude of the turbulence of gas flows generated in the peripheral zone of the overlay, since the latter can be easily evacuated beyond the barrier and thereby increase to have a uniform distribution of the particles of raw materials on the deposited surface of the workpiece and increase the speed of surfacing.

На фиг. 1 изображены фронтальный вид; на фиг.2 сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 вертикальный разрез печи для наплавления дисков кварцевого стекла. In FIG. 1 shows a front view; figure 2 section aa in figure 1; figure 3 is a vertical section of a furnace for surfacing disks of silica glass.

Подложка для наплавления изделий из кварцевого стекла содержит стол 1 для наплавления кварцевого стекла, смонтированный на стойке 2 с возможностью вращения. Поверхность стола наплавления зафутерована тугоплавким материалом 3. Подложка также содержит ограждение 4, выполненное в виде сотовой структуры со сквозными отверстиями 5, соединенными между собой с помощью огнеупорного материала 6. Подложка расположена внутри рабочей камеры 7 печи для наплавления кварцевого стекла. Печь снабжена горелками 8 и газоходами 9. На подложке находится заготовка (диск) из кварцевого стекла 10. The substrate for fusing silica glass products contains a table 1 for fusing silica glass mounted on a rack 2 with the possibility of rotation. The surface of the deposition table is lined with refractory material 3. The substrate also includes a fence 4 made in the form of a honeycomb structure with through holes 5 connected to each other by refractory material 6. The substrate is located inside the working chamber 7 of the furnace for fusing silica glass. The furnace is equipped with burners 8 and gas ducts 9. On the substrate is a blank (disk) made of quartz glass 10.

Устройство эксплуатируется следующим образом. The device is operated as follows.

Стол 1 наплавления, смонтированный на стойке 2, зафутерованный тугоплавким материалом 3 и обеспеченный периферийным ограждением в виде сотовой структуры с, например, радиально расположенными сквозными отверстиями 5 диаметром 15 мм и длиной 20 мм, скрепленными между собой огнеупорным раствором 6, и имеющий высоту ограждения, равную 200-280 мм, вводится в рабочее пространство печи 7. При оптимальном фокусном расстоянии, равном 300 мм, подложка для наплава может иметь ограждение, зазор между верхней кромкой которой и сводом печи составит величину не менее 10 мм. С помощью горелок 8 происходит наплавление заготовок стекла 10. При этом реакционные газы, обеспечивающие наплавления кварцевого стекла, эвакуируются из рабочей камеры через отводные каналы 9. A deposition table 1 mounted on a stand 2, lined with refractory material 3 and provided with a peripheral fence in the form of a honeycomb structure with, for example, radially located through holes 5 with a diameter of 15 mm and a length of 20 mm, fastened together by a refractory mortar 6, and having a height of the fence, equal to 200-280 mm is introduced into the working space of furnace 7. With an optimal focal length of 300 mm, the substrate for surfacing may have a fence, the gap between the upper edge of which and the arch of the furnace will be not m less than 10 mm. With the help of burners 8, the glass blanks 10 are fused 10. In this case, the reaction gases providing the fused silica glass are evacuated from the working chamber through the outlet channels 9.

Следует также отметить, что данное техническое решение является единственно приемлемым решением при наплавлении дисков кварцевого стекла методом парафазного синтеза при высоте диска более 200 мм. It should also be noted that this technical solution is the only acceptable solution for fusing silica glass disks by the method of paraphase synthesis at a disk height of more than 200 mm.

В таблице приведены сравнительные данные технологических экспериментов по наплавлению дисков из кварцевого стекла парафазным методом диаметром 500 мм, при фокусном расстоянии, равном 300 мм. The table shows the comparative data of technological experiments on the deposition of quartz glass disks by the paraphase method with a diameter of 500 mm, with a focal length of 300 mm.

Технико-экономические преимущества указанного технического решения по сравнению с прототипом состоят в возможности наплава дисков кварцевого стекла высотой более 200 мм, а также в увеличении выхода годной стекломассы на 15-35% в результате более равномерного распределения сырья по поверхности наплавляемого диска и увеличении скорости наплава в 2-2,5 раза. The technical and economic advantages of this technical solution compared to the prototype consist in the possibility of surfacing quartz glass disks with a height of more than 200 mm, as well as in increasing the yield of glass melt by 15-35% as a result of a more uniform distribution of raw materials on the surface of the deposited disk and increasing the speed of surfacing in 2-2.5 times.

Claims

SUBSTANCE FOR FOLLOWING QUARTZ GLASS, including a deposition table mounted on a rack with the possibility of rotation, and a guard forming a blank of quartz glass, characterized in that the fence is made in the form of a honeycomb structure with through holes.