TW202035317A - 切割中空晶錠之方法 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於一種用於製造中空石英玻璃錠之連續方法及一種用於該方法之設備，由此該等中空石英玻璃錠在內表面上受到冷卻。

Description

切割中空晶錠之方法
在第一態樣中，本發明係關於一種用於製造中空石英玻璃錠之連續方法。在第二態樣中，本發明係關於一種用於製造所主張之方法中所用之中空石英玻璃錠之設備，且在第三態樣中，本發明係關於一種根據所主張之方法製備之中空石英玻璃錠。
用於連續製造中空石英玻璃錠之方法及設備根據先前技術為已知的。在此等連續製程中，藉由供熱將石英熔融於耐火坩堝中，且經由中央處安裝有心棒之模孔抽取熔融石英。其後，使該晶錠以恆定速度逐漸下降，且使熔融矽石驟冷，由此形成中空柱狀晶錠或管。各自的製程例如揭示於US 9,242,887及CN 103 771 690中。由此類方法提供之管(中空晶錠)通常具有相對較小直徑及薄壁。在CN 103 771 690中，例如，產生直徑為300至320 mm且壁厚度為10至12 mm之管(中空晶錠)。
伴隨具有大外徑，確切而言，具有超過350 mm之外徑，及較厚壁之中空石英玻璃錠的連續製造產生之一個問題為當切割至熔爐下方之長度時，會在晶錠中形成裂縫。上述先前技術參考文獻之教授內容並未解決石英玻璃錠中之此類裂縫問題。
特別關注大型中空石英玻璃錠之製造的另一先前技術為US 7,305,852且揭示了一種製程，在該製程中，用熔融石英裝填坩堝，且在熔融過程完成之後，抽取限定量之棒、板或中空晶錠。此製程中所用之熔爐並未被連續使用，而是分批操作，以提供用熔融石英裝填坩堝之可能性，且隨後在熔融之後抽取玻璃並排空熔爐。歸因於熱波動，此非連續操作會導致預期尺寸之晶錠可能無法在不出現嚴重裂化之情況下得到線上(on-line)切割。另外，各自的分批製程還具有經濟性缺陷。
US 2017/0349474 A描述了習知玻璃熔體的熔融及晶錠區之製造。所揭示之過程並未意欲提供需要在形成之後對晶錠進行線上切割的製程步驟的晶錠之連續製造。
SU 740718揭示了一種用於製備中空石英玻璃錠之設備。詳言之，SU 740718代表了一種用於熔融石英以准許自熔融石英之熔融物中抽取出管之習知製程，但其具有對玻璃流動及管之內徑進行改良控制之變體形式。此涉及有上方支撐之心棒，但使用內部熱交換器來控制玻璃流經模時之黏度。沒有跡象表明將管尺寸考慮在內。另外，藉由該先前技術過程製備之試管習知上允許自然冷卻至低於模，且沒有跡象表明採取任何步驟內部逐漸冷卻玻璃。另外，且未描述伴隨石英玻璃錠之大尺寸、厚壁晶錠的重複進行之無裂縫切割的挑戰出現的問題。
本文由此先前技術情況入手，目標在於提供一種用於製造中空石英玻璃錠之方法，該等晶錠可在不存在上述缺陷之情況下進行製備。
確切而言，目標在於提供一種用於製造中空石英玻璃錠之方法，該等晶錠可進行連續製備及切割。
更確切而言，目標在於提供一種用於製造中空石英玻璃錠之方法，該等晶錠可進行連續製備及切割，且具有大外徑及相對較厚壁。
更確切而言，目標在於提供一種用於製造中空石英玻璃錠之方法，該等晶錠可在不存在裂化之情況下進行連續製備及切割，且具有大外徑及相對較厚壁。
另外，目標在於提供一種可用於在不存在裂化之情況下連續製造及切割中空石英玻璃錠之設備，其中該等中空石英玻璃錠具有大外徑及相對較厚壁。此設備應適用於進行所主張之方法。
本發明 之 第一態樣 - 用於製造中空晶錠 之連續方法 - 在首要目標中，藉由一種用於製造中空石英玻璃錠之連續方法來解決本發明目標，該方法包含以下處理步驟： a. 在坩堝或耐火罐中提供軟化之石英玻璃塊； b.     經由其中安裝有心棒的模豎直地抽出軟化之石英玻璃塊，得到中空石英玻璃錠；及 c. 線上切割中空石英玻璃錠呈特定長度。
所主張之方法特徵在於，在步驟b.中豎直地抽出軟化之石英玻璃塊之後並在處理步驟c.中線上切割之前，藉由主動手段來冷卻中空石英玻璃錠之內表面。
在本發明的情形下，已發現 (1)    出現在具有大外徑及相對較厚壁的中空石英玻璃錠的製造期間的裂縫，且確切而言， (2)    出現在切割該等中空石英玻璃錠之步驟期間的裂縫
可歸因於切割時貫穿晶錠之彈性應力。在不受理論束縛之情況下，晶錠之彈性應力可追溯至在步驟b.中擠出之後，晶錠之外表面及內表面上之不同溫度分佈。擠出之後，晶錠之外表面藉由自然手段(如輻射及空氣對流)或主動冷卻手段進行冷卻，而中空晶錠之內表面仍相對較熱，引起中空晶錠之外表面及內表面上之不同溫度分佈。兩個表面上的此不同溫度分佈可為造成擠出晶錠中的彈性應力之原因，隨後導致在切割處理步驟期間晶錠中出現裂縫。切割處理步驟期間晶錠的裂縫之形成可藉由切割時，將水自切割工具突然引入至晶錠之表面外而得到促進。
現已發現，藉由更均勻地冷卻中空石英玻璃錠可減少彈性應力，其中必不可少地是，中空石英玻璃錠不僅在晶錠之外表面上進行冷卻(其藉由自然手段或藉由主動冷卻手段大體上自動進行)，且還在中空晶錠之內表面上進行冷卻。中空晶錠之內表面上之冷卻步驟藉由使用下文更詳細描述之手段進行主動冷卻來達成。
儘管玻璃管在形成期間的內部冷卻描述於US 3,937,623中，但在複合玻璃製造過程(在低溫下)中，此先前技術參考文獻的玻璃管製造製程與根據本發明實施例之中空石英玻璃錠的製造相比完全不同。出於此原因，US 3,937,623之教授內容無法轉移至根據本發明實施例之方法。確切而言，US 3,937,623中所述之製程並非進行焰融(flame fusion)以製造大型及厚壁石英玻璃錠之過程。
在大尺寸中空石英玻璃錠之加工中，如由連續型熔爐中所顯現，切割過程中通常會出現裂縫。藉由應用所主張之主動冷卻中空晶錠之內表面的方法，該切割步驟過程中通常出現之裂縫可有所減少或較佳地，得到完全避免。
藉由對晶錠施加本發明所定義之冷卻，晶錠之彈性應力可有所降低，以使得中空石英玻璃錠之切割過程中幾乎不會或不會出現延伸裂縫。
玻璃中的彈性應力包含壓縮應力及張應力之組合。過度的拉伸應力為裂化之潛在原因。藉由對晶錠施加如本發明所述之實施例中之一或多者所定義之冷卻，晶錠中之彈性張應力下降至較佳低於5 MPa、更佳低於4 MPa、最佳低於2 MPa。
藉由應用本發明方法，可融合石英並連續抽取大直徑中空晶錠，且重複切割石英玻璃錠，而不會有或至少伴隨減少數目之嚴重裂縫。此使得可低成本製造中空石英玻璃錠。
在下文中，更詳細地描述冷卻中空石英玻璃錠之外表面及內表面之措施。
如上文已強調，在製得中空石英玻璃錠後，例如藉由輻射及周圍空氣對流自動冷卻中空石英玻璃錠之外表面。
然而，在一個實施例中，亦可藉由增強主動手段另外冷卻中空石英玻璃錠之外表面。此類促進外表面之主動冷卻係例如藉由在中空石英玻璃錠之外表面上施加之冷卻氣體或冷卻流體來達成。各自的適合冷卻氣體為空氣、惰性氣體(如氮氣)或還原氣體(如氫氣/氮氣混合物)。各自的適合冷卻流體為水，其可適用作例如噴水。此外，可施加周圍空氣之活躍對流及/或輻射來冷卻晶錠之外表面。
在一個實施例中，可將多於一種主動冷卻手段施加於晶錠之外表面，如施加冷卻氣體、冷卻流體、活躍對流及/或輻射。
在晶錠之外表面上使用多於一種主動冷卻手段之一個實施例為冷卻氣體的高速流動及作為冷卻流體的水滴霧之組合。
此外，亦可藉由兩步驟冷卻法來冷卻晶錠之外表面，在該方法中，首先藉由對流及/或輻射實施冷卻，且然後，藉助於引導冷卻氣體流動或藉由將冷卻流體噴施於石英玻璃錠之外表面上冷卻。
在加工步驟c.中進行線上切割之前，藉由施加上述冷卻手段中之一或多者(自動或主動)，中空石英玻璃錠之外表面被冷卻至低於400℃、更佳低於350℃、最佳低於250℃之外表面溫度。
較佳地，藉由主動手段冷卻中空石英玻璃錠之內表面。稍後下文會描述各自的手段。
在加工步驟c.中進行線上切割之前啟動的施加外部主動冷卻手段之前，藉由施加晶錠之內表面的主動冷卻，內表面溫度較佳低於400℃、更佳低於300℃、最佳低於250℃。
此另外冷卻使內表面溫度降低至大約100℃。
在所主張之方法中在切割站(亦稱為切割區帶或切割區段)處進行晶錠之切割，且此切割站提供於施加切割所處之區域，一般在模下方固定距離處，且切割站通常與模沿中空石英玻璃錠相隔較佳至多4000 mm、更佳至多2500 mm、最佳至多1800 mm。晶錠之外表面及內表面之上述溫度較佳在晶錠之切割站處達成。
另外發現，外表面及內表面之上述特定溫度較佳在切割步驟C之前得到佈置。
另外，較佳地，在切割步驟C之前，中空石英玻璃錠之內表面與外表面之間的溫差較佳低於250℃、更佳低於220℃、最佳低於180℃。
藉由尤其在切割區段處應用中空石英玻璃錠之內表面與外表面之間的溫度關係，晶錠中之彈性應力可有所降低，以使得尤其在切割晶錠期間不會或至少不會出現嚴重裂縫。
在下文中，詳細描述用於製造中空石英玻璃錠之特定方法步驟：
在加工步驟a.中，將軟化之石英玻璃塊作為起始物質提供於坩堝或耐火罐中。
由此，罐或坩堝通常提供於熔爐中，其實現對石英玻璃塊進行加熱及密閉。起始物質通常以矽源形式進給至耐火罐或坩堝中，該矽源選自石英、矽粉或至少一種含矽前驅體之群。
在石英或矽粉之情況下，起始源為結晶或非晶矽粉。
在含矽前驅體之情況下，起始物質通常為無鹵型矽前驅體，尤其矽氧烷化合物，如八甲基環四矽氧烷。
可藉由添加至少一種其他成分，確切而言，藉由添加至少一種氧化物化合物來摻雜矽源。
矽源通常由以上進給至耐火罐或坩堝中，且通常經由一或多個燃燒器進給至耐火罐或坩堝中。因此，該一或多個燃燒器較佳位於熔爐之頂部。
燃燒器通常用至少一種可燃氣體及氧氣供應，其中可燃氣體可選自由以下組成之群：氫氣、天然氣或烴類氣體及其混合物。
藉由經由燃燒器將矽源進給至坩堝或耐火罐中，矽源藉由燃燒器在途中被加熱且到達熔體表面，在此處將其熔融成玻璃。另外，燃燒器將一簇火焰或多簇火焰向下噴射在矽源之熔體表面上，此有助於熔融起始物質。
在下一步驟b.中，將熔融矽石自熔爐中豎直地擠出通過呈模與心棒組合件形式的孔，產生中空石英玻璃錠，該孔通常位於熔爐基部並因此與燃燒器相對。
藉助於位於模孔中的耐火心棒，提供呈中空石英玻璃錠形式的經擠出矽石。因此，中空石英玻璃錠之內部尺寸由耐火心棒之尺寸限定。
心棒通常由心棒支撐柱自下方支撐。
自熔爐中擠出通過模孔的坩堝或耐火罐之熔融矽石在冷卻後在外表面上固化，產生中空石英玻璃錠。
晶錠之外部尺寸及形式由位於熔爐基部之模孔之外部形狀限定。
通常，處理步驟b.中擠出的中空石英玻璃錠之外徑大於400 mm，更確切而言，大於450 mm，更確切而言，大於500 mm。由於本發明所述之實施例可減少以在晶錠之不同外徑之情況下操作，因此此等尺寸並非限制性的。前面提及的直徑實際上藉由經濟市場之要求來確定。
此外，中空石英玻璃錠之內徑通常大於250 mm，更確切而言，大於290 mm，更確切而言，大於330 mm。同樣，由於本發明所述之實施例可減少以在晶錠之不同內徑之情況下操作，因此此等尺寸並非限制性的。前面提及的直徑實際上藉由經濟市場之要求來確定。
然而，具體而言，中空石英玻璃錠之壁厚度大於100 mm，更確切而言，大於125 mm，更確切而言，大於150 mm。
其後，如上文所提及，將中空石英玻璃錠在外表面及內表面上進行冷卻以在切割步驟c.之前減少晶錠中之彈性應力。
較佳地，在切割站處，晶錠之內表面與外表面之間的溫差低於300℃、更佳低於280℃、更佳低於260℃。
在實現外表面及內表面之前述溫度且較佳地晶錠中之彈性應力降低至前述值之後，在步驟c.中在切割站中藉由水冷式鋸切割中空石英玻璃錠。
切割站處於自坩堝或耐火罐中抽出中空石英玻璃錠的模之下方，且與模沿中空石英玻璃錠相隔較佳至多4000 mm、更佳至多2500 mm、最佳至多1800 mm。
切割站處的晶錠之外表面及內表面上的溫度可藉由任何適合手段(如光學高溫計及/或熱電偶)量測。
在步驟b.中藉由模擠出的中空石英玻璃錠自模孔向下延伸並由手段支撐。在一個較佳實施例中，用於支撐經擠出之中空石英玻璃錠的手段為固定於托架上之一或多個夾具，其中固定於托架上之夾具自模孔以適於跟隨自模孔擠出的熔融矽石之速度向下移動。
固定於托架上之夾具及中空石英玻璃錠較佳以預定速度向下移動，該速度使得熔爐中(亦即坩堝或耐火罐)中的軟化之石英玻璃塊被維持在基本恆定的液位。
經切割之晶錠區段(切割晶錠區段)之切割及移除應在不自模孔移除心棒之情況下進行以便允許進行連續過程。
出於此原因，向下抽取中空石英玻璃錠直至晶錠達至第一預定位置。在此第一預定位置，經擠出之中空石英玻璃錠達至底部托架，在該位置處需要切斷晶錠區段。將被切斷之中空石英玻璃錠的部分較佳仍由一或多個夾具支撐。
切割操作在切割站進行，且較佳經鋸，更佳經水冷式鋸，尤其重型水冷式鏈鋸或線鋸組態。鋸之切割介質較佳為金屬結合劑金剛石(metal-bonded diamond)。
在切割站，藉助鋸對中空石英玻璃錠進行周向性切割。另外，較佳地，在切割站切割之前，藉由外部噴水冷卻中空石英玻璃錠之外表面。此外，對於較大尺寸及較厚壁之中空晶錠，藉由進一步冷卻，例如藉由在心棒內表面上沖冷卻噴水來補充既有的晶錠內部冷卻(例如藉由心棒周圍的水冷卻盤管)以使內表面及外表面達至可接受溫度可能有用。
切斷中空石英玻璃錠之後，晶錠之底部區段得到充分降低。此使得可視情況插入一或多個心棒支撐桿，其用以在使底部托架及切割晶錠區段降至低於第一預定位置的第二預定位置(例如最低位準)時，使心棒保持適當位置。
切割晶錠區段下降至第二預定位置之後，可卸荷且移除該切割晶錠區段。
由於可在不自模孔移除心棒之情況下將中空石英玻璃錠自切割區段移出，因此用於製錠的連續過程變成可能。
移除切割晶錠區段之前，較佳鬆放附接於切割晶錠區段之夾具。
自第二預定位準(底層位準)移除中空石英玻璃錠的切段之後，最低夾具(圖2，19C)較佳升高至中空石英玻璃錠之主體並再附接於中空石英玻璃錠的主體。底部托架(圖2，21)可隨後升高以與心棒支撐柱之下端再接合，由此自心棒移除心棒支撐桿，且恢復操作直至需要進行下一切割。
由於中空石英玻璃錠的切段降低至最低位準，可輕易地移除中空石英玻璃錠的切段以進一步加工。
如上文已指出，藉由主動手段冷卻中空石英玻璃錠之內表面對所主張之方法為必不可少的。此必不可少的內部冷卻可藉由任何合適冷卻手段進行。實例概述在以下：
在第一實施例中，冷卻手段可由佈置成圍繞心棒支撐柱並包含冷卻流體的盤管構成。
在第二實施例中，心棒之冷卻手段由其上安裝有心棒之心棒支撐柱內的冷卻流體指定。
在此等兩個實施例中，冷卻流體可為水。
在第三實施例中，冷卻手段可由中空石英玻璃錠之內腔中的惰性氣體(如氮氣或氬氣)的氣流構成。
在第四實施例中，冷卻手段可能由噴射在錠之內表面上的多個水射流的噴水或噴霧構成。
對於本發明，前述第一、第三及第四實施例為尤其較佳的。
此外，前述第一及第四實施例為尤其較佳的。
此外，前述第一實施例為尤其較佳的。
此等實施例中之多於一者可結合在一起使用，且第一、第三及第四實施例尤其較佳供用作內部冷卻手段的組合。
此等實施例中之多於一者可結合在一起使用，且第一及第四實施例尤其較佳供用作內部冷卻手段的組合。
在即將啟動晶錠切割工序之前的時段期間，較佳單獨或與根據第一至第三實施例之主動冷卻手段組合施加第四實施例之主動冷卻手段。
在施加用於冷卻中空石英玻璃錠之內表面的第四實施例之情況下，噴水口通常佈置在心棒處或與其附接。針對效率，已發現，較佳5至25、更佳6至20、最佳8至16個射流足夠均一地冷卻晶錠之內表面。因此，較佳地，當心棒中或與心棒附接的孔大小在0.10與2.00 mm之間、更佳在0.15 mm與1.75 mm之間、最佳在0.20與1.50 mm之間。
在施加用於冷卻中空石英玻璃錠之內表面的第四實施例之情況下，噴水口的水流動速率較佳在0.10與1.80 l/min之間、更佳0.15與1.70 l/min之間、最佳0.20至1.60 l/min，其中流動速率可逐步增加。
在施加用於冷卻中空石英玻璃錠之內表面的第四實施例之情況下，離開射流衝擊中空晶錠之內表面的水流或液滴的溫度可在5與65℃之間。
前述實施例中之每一者中的冷卻系統通常佈置為高於晶錠切割站300至2300 mm、更佳400至2200 mm、最佳500至2000 mm。
噴水施加在內表面上之時段可隨情況有所不同，但通常呈10至480 min、更佳20至420 min、最佳30至360 min，其足以降低切割之前晶錠之彈性應力。
通常，表面之內部及外部冷卻持續直至將要開始切割晶錠。
在下文中，參照圖1及圖2描述一個較佳實施例：
在此等圖式中，使用以下參考符號： 10   耐火罐 11   爐腔 12   熔體 13   燃燒器 14   粉末進料 15   排氣口 16   煙囪 17   模孔 18   中空晶錠 19   托架及夾具 20   切割站 21   底部托架 22   耐火磚 23   冷卻空氣 24   高溫計1 25   高溫計2 26   高溫計3 27   高溫計4 28   心棒蓋 29   心棒蓋支架 30   心棒支撐柱 31   水冷卻盤管 32   外部噴水環 33   內部噴水環 34   晶錠之切段 35   心棒支撐桿
用於實踐本發明過程之熔爐的一個實施例示意性地示於圖 1 中。
熔爐包含耐火罐或坩堝10，其包封在爐腔11中。耐火罐可例如由鋯石或經氧化釔穩定之氧化鋯的磚製得，且其含有熔融矽石熔體12。耐火磚之此最內層可由一或多個隔熱材料層(未圖示)包圍以提供進一步隔熱並減少經由爐壁之熱損失，該等隔熱材料包含磚、陶瓷纖維、氧化鋯中空球或其他合適之材料。熔爐之常見構造對於熟習此項技術者為已知的。
向一或多個燃燒器13提供可燃氣體(例如氫氣、天然氣、丙烷或其他烴類氣體或混合物)及氧氣，該等燃燒器安放在熔爐頂部，提供向下噴射在熔體表面上之一或多簇火焰。石英粉末14 (亦即矽石之結晶或非晶粉末，其可為天然或合成來源)可經由一或多個燃燒器添加或藉由替代手段引入。視情況地，若需要製得摻雜式石英玻璃之晶錠，則可藉由添加一或多種另外之元素(例如以氧化物形式存在)來摻雜粉末。粉末可在飛行途中被加熱且到達熔融成玻璃的熔體表面12上。若需要形成不透明石英玻璃，則可藉由添加固體或液化氣體形成劑來摻雜粉末，但粉末通常為未摻雜的且根據需要具有高純度以提供無泡熔融的石英錠。
燃燒產物經由排氣口15離開熔爐，且其後經由煙囪16離開爐腔。
在另一實施例中，可由適合之含矽前驅體，較佳不含鹵素之前驅體，例如矽氧烷(如八甲基環四矽氧烷(OMCT，D4))之流體補充或置換粉末進料，該前驅體可在火焰中轉化成矽石微米粒子流，且沈積在熔體14之表面上(如例如US 6,763,682中所述)。
熔體表面12之溫度及/或爐壁之溫度可使用一或多個光學高溫計24、25、26及27量測。熔爐內部可經由排氣口15進行查看。
熔爐截面可為圓形、多邊形或正方形，但較佳與所需晶錠產物之形狀一致。孔17設置於熔爐基部，其充當模並限定自其擠出的晶錠18之外部尺寸。模可包含耐火陶瓷材料，例如經氧化釔穩定之氧化鋯或鋯石，或可由耐火金屬(例如鎢或鉬)製得，在此情況下，可藉由以適合方式(例如用金屬矽化物的塗料等)塗佈金屬表面或藉由提供惰性或還原氣體環境來提高抗氧化性。
耐火心棒位於模孔17中，其限定中空晶錠之內部尺寸。類似於模，心棒可由耐火陶瓷材料製得或可由耐火金屬(例如鎢或鉬，視情況伴隨保護塗層)製得，且可在吹掃氣體環境中，至少在爐役早期期間操作。在實踐中，已發現藉由鋯石層29支撐之鉬心棒蓋28為令人滿意的。藉由心棒支撐柱30使鋯石保持在適當位置。此可包含耐火陶瓷或甚至水冷式金屬的圓柱形石墨柱，但其能夠在模中使心棒居中固定，同時自身相對於可移動之底部托架21保持在適當位置為至關重要的。
玻璃以高黏度流出，且在快速冷卻時，外表面幾乎立即固化。晶錠向下延伸，且藉由安裝於托架上的可以適合於玻璃流動之速度(亦即與粉末進料速率相當)向下移動的一系列夾具19A、19B、19C支撐，以使得熔爐中的熔體維持在恆定深度。當每個托架達至其移動之下限時，解除其對晶錠之固持，且移動至其上限，此時重新在晶錠上夾緊。該晶錠始終藉由兩組或更多組夾具夾緊，且由此確保晶錠之直度。晶錠切割站20位於晶錠之下端處，在此晶錠可切割成適用長度，且隨後移除以供進一步加工。
適合切割手段包括重型水冷式鏈鋸或線鋸，且切割介質可為金屬結合金剛石。
緊接在模下方，藉由輻射及周圍空氣對流(或適當時，惰性/還原氣體)冷卻晶錠之外表面。在晶錠周圍向上抽入爐腔11中之空氣可用於輔助冷卻(冷卻空氣23)，且若需要，此可藉由噴射高速冷卻氣體流、提供水滴薄霧等來進一步促進。
模區中之玻璃表面溫度及模下方之晶錠溫度可由一或多個適合的光學高溫計24、25、26及27量測。若需要，還可使用熱電偶或替代方法量測局部溫度。
晶錠之外表面之冷卻可藉由環境之對流及輻射來達成，但已發現，在切割之前，另外藉由自位於晶錠周圍之噴射流環32引導的外部噴水冷卻晶錠是適用的，以確保在用水冷式鋸切割之前，晶錠之外表面的溫度下降至低於約300℃。
切割及移除晶錠區段必須在不自模孔移除心棒之情況下進行，且此操作之各個階段示意性地示於圖 2(A) 至圖 2(D) 中。
根據一個實施例之過程一般以填充有熔融石英12碎片之爐腔及由熔融石英的圓柱形餌片遮擋之模孔開始，該餌片藉由夾具19A及19B固持在適當位置。熔爐開始進行熔融之後，經由一或多個燃燒器13引入石英粉末，且向下抽取中空晶錠18，同時使熔爐中之熔體液位維持大致恆定。
藉由往復移動托架/夾具19A、19B及19C，晶錠向下延伸直至達至圖2(A)中所示之位置，且在該位置，變得需要切下一段晶錠。在切割操作之前，施加噴水噴霧32以降低晶錠表面之外表面溫度，且視情況地，還啟動內部噴水噴霧33。當處理較大直徑及較厚壁之晶錠時，該等內部噴射為較佳的。在內部及外部表面已達至令人滿意之溫度且同時用夾具19C及底部托架21支撐晶錠之最下部區段之後，周向地切開晶錠，同時注意不要切割心棒支撐柱。
晶錠之底部區段34 (亦即晶錠之切段)可隨後經足夠降低以允許插入一或多個心棒支撐桿35，其用以在使底部托架21及切割晶錠區段34降低至最低位準時使心棒保持在適當位置。在該位置(圖2(D))可卸荷且移除切割晶錠區段34，且可隨後升高夾具19C並使其附接於下降之晶錠，且升高底部托架21並使其與心棒支撐柱之下端再接合。隨後可移除心棒支撐桿35，且恢復圖2(A)中所描繪之情形。
較佳地，此操作循環包括晶錠(夾具19A及19B)之向下運動的較短中斷。
本發明之第二態樣 - 用於製造中空晶錠之連續方法之設備 - 在第二態樣中，本發明係關於一種用於連續製造中空石英玻璃錠之設備。此設備能夠進行上述過程並包含以下手段： (a)    坩堝或耐火罐，其用於提供軟化之石英玻璃塊，在坩堝或耐火罐之底部具有模孔； (b)    經由模及支撐於柱上之心棒豎直地抽出軟化之石英玻璃塊，得到中空石英玻璃錠；及 (c)    用於將中空石英玻璃錠線上切割呈特定長度之手段。
所主張之設備之特徵在於，該設備包含用於主動冷卻中空石英玻璃錠之內表面的手段。
在第一實施例中，用於主動冷卻內表面之手段可為佈置成圍繞心棒支撐柱之盤管，其中該盤管包含冷卻流體。
在第二實施例中，主動冷卻手段可由心棒支撐柱自身構成，其經佈置在心棒支撐柱內之冷卻流體冷卻。
在第三實施例中，冷卻手段可由中空石英玻璃錠之內腔中的惰性氣體(如氮氣或氬氣) 的氣流構成。
在第四實施例中，該等手段包括在晶錠之內表面上提供噴水。在即將啟動晶錠切割工序之前的時段期間，較佳單獨或與根據第一至第三實施例之主動冷卻手段組合施加第四實施例之主動冷卻手段。
冷卻手段的操作模式已在上文描述。
根據一個實施例之設備可包含下文提及的其他組件及部件。此等其他部件的功能藉由上述方法描述變得顯而易見且簡短地概述如下：
所主張之設備包含坩堝或耐火罐，其較佳與坩堝或耐火罐頂部處的一或多個燃燒器及坩堝或耐火罐底部處的模孔一起提供。
通常經由燃燒器將用於製造中空石英玻璃錠的起始物質提供至坩堝或耐火罐，該燃燒器配備有供應氧氣及可燃氣體(例如氫氣、天然氣、烴類氣體)及其任何適合混合物之構件。
坩堝或耐火罐通常佈置在爐腔中，在其中其為包封的。
耐火罐或坩堝可例如由鋯石或經氧化釔穩定之氧化鋯的磚製得，且適合於接受熔融矽石熔體。耐火磚的此最內層可由一或多個隔熱材料層包圍以提供進一步隔熱並減少爐壁熱損失，該等隔熱材料包含磚、陶瓷纖維、氧化鋯中空球或其他合適的材料。
該過程的起始物質，例如石英粉末，可經由一或多個燃燒器添加或藉由替代手段引入。
熔爐截面可為圓形、多邊形或正方形，但較佳與所需晶錠產物的形狀一致。安放於熔爐基部的為孔，其充當模並限定自其擠出的晶錠的外部尺寸。模可包含耐火陶瓷材料，例如經氧化釔穩定之氧化鋯或鋯石，或可由耐火金屬(例如鎢或鉬)製得，在此情況下，可藉由以適合方式(例如用金屬矽化物之塗料等)塗佈金屬表面或藉由提供惰性或還原氣體環境來提高抗氧化性。
所主張之設備較佳在模孔內包含耐火心棒，其限定中空晶錠的內部尺寸。類似於模，心棒可由耐火陶瓷材料(例如經氧化釔穩定之氧化鋯或鋯石)製得或可由耐火金屬(例如鎢或鉬，視情況伴隨保護塗層)製得，且可在吹掃氣體環境中，至少在過程早期期間操作。在實踐中，已發現藉由鋯石層支撐之鉬心棒蓋為令人滿意的。
此外，所主張之設備包含用以使鋯石保持在適當位置的心棒支撐柱。此可包含耐火陶瓷或甚至水冷式金屬的柱形石墨柱。
此外，所主張之設備包含一或多個可移動托架及支持擠出晶錠向下移動的夾具。該等夾具通常固定於托架上。夾具經組態以用於固定擠出晶錠且能夠抓持及釋放該晶錠。所主張之設備較佳包含至少三個夾具以抓持擠出晶錠。
所主張之設備還包含晶錠切割站，在該切割站上晶錠可被切割呈適用長度。所主張之設備的適合切割手段包括重型水冷式鏈鋸或線鋸，且切割介質可為金屬結合劑金剛石。
所主張之設備還可包含用於冷卻中空石英玻璃錠之外表面的手段，如佈置在所主張之設備的切割站上方的噴水。
此外，所主張之設備包含用於在自模孔擠出之後直接冷卻晶錠的構件。此意謂允許藉由輻射及周圍空氣對流、惰性氣體的氣流、還原氣體的氣流及水霧滴來冷卻晶錠。
此外，所主張之設備包含冷卻晶錠之內表面的一般構件，如冷卻盤管，其冷卻心棒支撐柱，且在內表面上提供在切割晶錠之前的時段期間使用的噴水。
該設備還可包含光學高溫計、熱電偶或用於監測不同位置處的擠出晶錠的溫度的替代構件。
所主張之設備的其他部件會根據上文所揭示的所主張之過程的詳細描述而變得顯而易見。
本發明的第三態樣 - 中空石英玻璃錠 - 最後，本發明係關於根據上述過程或藉由使用上述設備製備的中空石英玻璃錠，其中中空石英玻璃錠被切割成預定長度的區段。
所主張之中空石英玻璃錠的特徵在於晶錠之外徑超過400 mm、更佳超過450 mm、最佳超過500 mm。
所主張之中空石英玻璃錠的進一步特徵在於晶錠中之張應力較佳低於5 MPa、更佳低於4 MPa、最佳低於2 MPa。
所主張之中空石英玻璃錠的進一步特徵在於晶錠之截面積較佳大於6000 mm2 、更佳大於9000 mm2 、最佳大於11000 mm2 。
一個實施例尤其係關於一種用於製造如上文所述之中空石英玻璃錠的方法及一種由此具有以下構造的中空石英玻璃錠：
實施例1： (a)    外徑為325至375 mm，具體而言，330至370 mm，更具體而言，335至365 mm，更具體而言，340至360 mm，更具體而言，345至355 mm，更具體而言，350 mm；及 (b)    內徑為175至225 mm，更具體而言，180至220 mm，更具體而言，185至215 mm，更具體而言，190至210 mm，更具體而言，195至205 mm，更具體而言，200 mm；及 (c)    截面積為62500 mm2 至67500 mm2 ，更具體而言，63000至67000 mm2 ，更具體而言，63500至66500 mm2 ，更具體而言，64000至66000 mm2 ，更具體而言，64500至65500 mm2 ，更具體而言，64795 mm2 。
實施例2： (a)    外徑為375至425 mm，具體而言，380至420 mm，更具體而言，385至415 mm，更具體而言，390至410 mm，更具體而言，395至405 mm，更具體而言，396 mm；及 (b)    內徑為225至275 mm，更具體而言，230至270 mm，更具體而言，235至265 mm，更具體而言，240至260 mm，更具體而言，245至255 mm，更具體而言，250 mm；及 (c)    截面積為71500 mm2 至76500 mm2 ，更具體而言，72000至76000 mm2 ，更具體而言，72500至75500 mm2 ，更具體而言，73000至75000 mm2 ，更具體而言，73500至74500 mm2 ，更具體而言，74076 mm2 。
實施例3： (a)    外徑為435至485 mm，具體而言，440至480 mm，更具體而言，445至475 mm，更具體而言，450至470 mm，更具體而言，455至465 mm，更具體而言，460 mm；及 (b)    內徑為215至265 mm，更具體而言，220至260 mm，更具體而言，225至255 mm，更具體而言，230至250 mm，更具體而言，235至245 mm，更具體而言，240 mm；及 (c)    截面積為118500 mm2 至123500 mm2 ，更具體而言，119000至123000 mm2 ，更具體而言，119500至122500 mm2 ，更具體而言，120000至122000 mm2 ，更具體而言，120500至121500 mm2 ，更具體而言，120951 mm2 。
實施例4： (a)    外徑為475至525 mm，具體而言，480至520 mm，更具體而言，485至515 mm，更具體而言，490至510 mm，更具體而言，495至505 mm，更具體而言，502 mm；及 (b)    內徑為305至355 mm，更具體而言，310至350 mm，更具體而言，315至345 mm，更具體而言，320至340 mm，更具體而言，325至335 mm，更具體而言，330 mm；及 (c)    截面積為110000 mm2 至145000 mm2 ，更具體而言，110500至140000 mm2 ，更具體而言，111000至135000 mm2 ，更具體而言，115000至130000 mm2 ，更具體而言，112000至112500 mm2 ，更具體而言，112394 mm2 。
中空石英玻璃錠的具體實例如下：
外徑 內徑 CSA
mm mm mm2
350 200 64795
396 250 74076
460 240 120951
502 330 112394
就以下實例更詳細地描述本發明所述之實施例：
在圖1及圖2中所述之設備中實施該等實例。
熔爐下方之煙囪16的高度為228 mm，且在此試驗中，煙囪通風口並未打開。
中空晶錠下降至熔爐底部，且藉由夾具19的往復移動輸送。該晶錠充分暴露，且在不存在任何外部隔熱下，藉由輻射及周圍空氣對流對其進行外部冷卻。心棒28包含支撐於鋯石耐火材料的蓋支架29上的直徑為330 mm之鉬心棒蓋28，且該心棒又支撐於3000 mm長並由石墨製得的心棒支撐柱30上。圍繞此柱安裝的為水冷式銅盤管31，如自心棒基部所量測，其延伸大約1300 mm至2000 mm。
除在切割及移除切割晶錠區段(圖2B至圖2D)期間之外，水經由此盤管連續流動，提供必不可少的自晶錠內除熱。
內部噴水環33安裝在此盤管下方50 mm處，且此在即將切割晶錠區段之前提供內部噴水。
在晶錠外且在模下方大約1500 mm的距離處為另一噴水環，其同樣在即將啟動晶錠切割操作之前的一段時段供應水。
切割站在模下方大約1800 mm處。
在製造外徑為502 mm且內徑為330 mm的中空晶錠期間，晶錠以大約35 mm/h的速率下降，且間歇性地切割呈大約1100 mm的長度。內部及外部冷卻系統的使用如下文所述。
將水連續供應至內部冷卻盤管(6升/分鐘，在約20℃下)，且僅在移除每個切割晶錠區段期間關閉。開始切割之前大約240分鐘，內部噴水環供應水(1.6升/分鐘，在約60℃下)以促進晶錠的內部冷卻。並隨後(切割之前大約180分鐘)，開始外部水冷卻噴射(1.6升/分鐘，在約60℃下)。持續內部及外部噴射直至當兩種噴射暫停，將要開始切割晶錠。
在此等情況下，可重複將下降晶錠切割成1100 mm長的切段，而不會在晶錠表面誘發顯著裂縫。線上切割此類大型晶錠中空晶錠的早先嘗試引起晶錠中形成縱向裂縫，且發現，當晶錠下降時，此類裂縫會持續生長，使得產物對於預期目的而言為無用的。
具有相對較厚壁的大型中空晶錠的此研發中的關鍵所在為提供冷卻盤管所提供的內部冷卻。伴隨使切割時，晶錠之內表面及外表面的溫差降至最低，當待製造的尺寸增加時，此內部冷卻已在特定時間隨內部噴水加以補充。
冷卻之前，切面處的外溫度通常為170-210℃，但冷卻後降低至約100℃。切割晶錠之前的切面處的孔溫難以量測，但不冷卻的話，即使藉由冷卻盤管提供冷卻，孔溫仍可高達450℃。伴隨噴水提供的另外冷卻，內表面溫度通常較低至低於340℃。
10:耐火罐 11:爐腔 12:熔體 13:燃燒器 14:粉末進料 15:排氣口 16:煙囪 17:模孔 18:中空晶錠 19:托架及夾具 20:切割站 21:底部托架 22:耐火磚 23:冷卻空氣 24:高溫計1 25:高溫計2 26:高溫計3 27:高溫計4 28:心棒蓋 29:心棒蓋支架 30:心棒支撐柱 31:水冷卻盤管 32:外部噴水環 33:內部噴水環 34:晶錠之切段 35:心棒支撐桿
圖1：用於實踐本發明過程之爐的一個實施例示意性地示於圖1中。 圖2(A)至圖2(D)：切割及移除晶錠區段必須在不自模孔移除心棒之情況下進行，且此操作的各個階段示意性地示於圖2(A)至圖2(D)中。
10:耐火罐
11:爐腔
12:熔體
13:燃燒器
14:粉末進料
15:排氣口
16:煙囪
17:模孔
18:中空晶錠
19:托架及夾具
20:切割站
21:底部托架
22:耐火磚
23:冷卻空氣
24:高溫計1
25:高溫計2
26:高溫計3
27:高溫計4
28:心棒蓋
29:心棒蓋支架
30:心棒支撐柱
31:水冷卻盤管
32:外部噴水環
33:內部噴水環

Claims (14)

  1. 一種用於製造中空石英玻璃錠的方法，其特徵在於以下加工步驟： a. 在坩堝或耐火罐中提供軟化之石英玻璃塊； b.     經由其中安裝有心棒的模豎直地抽出該軟化的石英玻璃塊，得到中空石英玻璃錠；及 c. 線上切割該中空石英玻璃錠成特定長度， 其特徵在於 在步驟b.的豎直地抽出該軟化之石英玻璃塊之後並在加工步驟c.的線上切割之前，藉由主動手段來冷卻該中空石英玻璃錠之內表面。
  2. 如請求項1之方法，其中利用安裝於心棒支撐柱上的心棒進行步驟b.，且藉由以下手段中之一或多者冷卻該中空石英玻璃錠之該內表面 1)     藉由佈置成圍繞該心棒支撐柱的盤管，其中該盤管包含冷卻流體， 2)     藉由該心棒支撐柱自身，其用佈置在該心棒支撐柱內部的冷卻流體冷卻； 3)     藉由該中空石英玻璃錠的內腔中的惰性氣體的氣流；及/或 4)     藉由以多個射流或細滴噴霧噴出的噴水。
  3. 如請求項1或2之方法，其中該心棒自下方支撐在心棒支撐柱上，且提供在該柱自底部托架分離且移除每個切割晶錠區段時使該心棒暫時保持在適當位置的構件，且之後將該柱再附接於底部托架。
  4. 如請求項1至3中任一項之方法，其中藉由增強冷卻氣體、冷卻流體、主動對流及/或輻射的主動手段來冷卻該中空石英玻璃錠之外表面。
  5. 如請求項1至3中任一項之方法，其中在加工步驟c.的該線上切割之前，將該中空石英玻璃錠冷卻至該中空石英玻璃錠之該內表面的溫度低於400℃。
  6. 如請求項1至4中任一項之方法，其中在加工步驟c.的切割之前，將該中空石英玻璃錠冷卻至該中空石英玻璃錠的該外表面的溫度低於400℃。
  7. 如請求項1至5中任一項之方法，其中切割區域處的該中空石英玻璃錠之該內表面與該外表面之間的溫差低於300℃。
  8. 如請求項1至7中任一項之方法，其中在步驟c.的切割之前，該中空石英玻璃錠之總應力降至低於5 MPa。
  9. 如請求項1至7中任一項之方法，其中在距模孔1800 mm至4000 mm的切割站處沿自該模孔擠出的該中空石英玻璃錠進行該加工步驟c.。
  10. 一種用於連續製造中空石英玻璃錠的設備，其包含以下構件： (a)    坩堝或耐火罐，其用於提供軟化之石英玻璃塊，在該坩堝或耐火罐之底部具有模孔； (b)    心棒，其經由模豎直地抽出該軟化之石英玻璃塊，得到中空石英玻璃錠；及 (c)    切割區段，其用於線上切割該中空石英玻璃錠成特定長度； 其特徵在於，該設備包含用於在該切割站之前，冷卻該中空石英玻璃錠之內表面的主動手段。
  11. 如請求項10之設備，其中該心棒係安裝於心棒支撐柱上，且該設備包含藉由以下手段中之一或多者冷卻該中空石英玻璃錠之該內表面的手段 1)     藉由佈置成圍繞該心棒支撐柱之盤管，其中該盤管包含冷卻流體， 2)     藉由該心棒支撐柱自身，其用佈置在該心棒支撐柱內部之冷卻流體冷卻； 3)     藉由在該中空石英玻璃錠之內腔中提供惰性氣體之氣流之手段；及/或 4)     藉由提供以多個射流或細滴噴霧噴出的噴水之手段。
  12. 如請求項10或11之設備，其中該心棒自下方支撐在心棒支撐柱上，且提供在自底部托架(21)拆離該柱且移除每個切割晶錠區段時使該心棒暫時保持在適當位置之構件，且隨後將該柱再附接於底部托架。
  13. 一種中空石英玻璃錠，其可藉由如請求項1至9中任一項之方法獲得。
  14. 如請求項13之中空石英玻璃錠，其中其呈以下特徵之至少一者： (a)    該晶錠之外徑超過325 mm； (b)    該晶錠之內徑超過175 mm； (c)    該晶錠之截面積大於62500 mm2 ；及/或 (d)    切割時，該晶錠中之總應力低於5 MPa。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7073371B2 (ja) * 2016-11-30 2022-05-23 コーニング インコーポレイテッド ガラス管のテーパ化の制御方法および装置
CN216764693U (zh) * 2020-05-29 2022-06-17 肖特股份有限公司 嵌体、具有嵌体的套筒轴和具有套筒轴的耐火管

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1653848A (en) * 1925-03-21 1927-12-27 Hartford Empire Co Method and apparatus for making glass tubing
US1766638A (en) * 1923-05-28 1930-06-24 Hartford Empire Co Drawing glass tubing
US2310474A (en) * 1940-08-10 1943-02-09 Forter Teichmann Company Manufacture of glass tubing
CA594468A (en) * 1954-06-30 1960-03-15 Quartz And Silice S.A. Process and apparatus for the production of vitreous silica articles
NL272514A (zh) * 1960-12-16
US3666583A (en) * 1970-04-22 1972-05-30 Owens Illinois Inc Method for making and assembling sealed tubular bodies
JPS4929250Y1 (zh) * 1970-12-31 1974-08-08
US3937623A (en) 1973-07-25 1976-02-10 Vasily Porfirovich Kononko Method of making glass tubes
JPS54126214A (en) * 1978-03-24 1979-10-01 Tokyo Shibaura Electric Co Production of glass tube
SU740718A1 (ru) * 1978-10-10 1980-06-15 Государственный Научно-Исследовательский Институт Кварцевого Стекла Устройство дл непрерывного формовани кварцевых труб
DE3913875C1 (zh) * 1989-04-27 1990-08-09 Heraeus Quarzschmelze Gmbh, 6450 Hanau, De
JPH07172841A (ja) * 1993-12-18 1995-07-11 Toshiba Ceramics Co Ltd 石英ガラス管の製造方法及びその装置
GB9815357D0 (en) 1998-07-15 1998-09-16 Tsl Group Plc Improvements in and relating to the manufacture of synthetic vitreous silica ingot
JP2001342026A (ja) 2000-05-30 2001-12-11 Tosoh Quartz Corp 石英ガラスの製造方法及び製造装置
US6783824B2 (en) * 2001-01-25 2004-08-31 Hyper-Therm High-Temperature Composites, Inc. Actively-cooled fiber-reinforced ceramic matrix composite rocket propulsion thrust chamber and method of producing the same
EP1720804A1 (en) * 2004-03-04 2006-11-15 Quantum Quartz, Llc Method and device for continuously forming optical fiber connector glass and other close tolerance components
DE102004018148B4 (de) * 2004-04-08 2007-06-14 Schott Ag Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von kalibrierten runden oder profilierten Glasrohren
DE102004028258B4 (de) * 2004-06-11 2008-11-06 Heraeus Quarzglas Gmbh & Co. Kg Verfahren zur Herstellung eines optischen Bauteils aus Quarzglas
DE102004039645B3 (de) * 2004-08-14 2006-01-05 Heraeus Tenevo Ag Verfahren zur Herstellung eines optischen Bauteils aus Quarzglas sowie zur Durchführung des Verfahrens geeignetes Vorprodukt
DE102004060408B4 (de) * 2004-12-14 2007-08-16 Schott Ag Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung eines Glasrohrs
CN101148311B (zh) * 2007-09-04 2010-04-07 湖北菲利华石英玻璃股份有限公司 气炼连续熔制透明石英玻璃锭的熔制设备及熔制工艺
DE102010033408B3 (de) * 2010-08-05 2011-06-16 Heraeus Quarzglas Gmbh & Co. Kg Ziehverfahren zur Herstellung zylinderförmiger Bauteile aus Quarzglas
DE102011009755B4 (de) 2011-01-28 2017-01-12 Heraeus Quarzglas Gmbh & Co. Kg Verfahren und Vorrichtung zum Ziehen eines Quarzglasstrangs
CN103122476A (zh) * 2011-11-21 2013-05-29 常州市万阳光伏有限公司 一种多晶硅锭制造装置
CN104995140B (zh) * 2012-08-30 2017-11-03 康宁股份有限公司 通过从熔融玻璃拉制来制造玻璃管的设备和方法
DE102013107435B4 (de) * 2013-07-12 2015-01-29 Heraeus Quarzglas Gmbh & Co. Kg Verfahren zur Herstellung eines Quarzglas-Großrohres
CN103771690B (zh) 2014-02-25 2016-01-27 连云港市东海县宏伟石英制品有限公司 一种大口径石英管的生产方法及连熔炉
TW201613828A (en) * 2014-09-09 2016-04-16 Corning Inc Manufacturing process for precision and fusion quality glass tubes
RU2743987C2 (ru) 2016-06-07 2021-03-01 Корнинг Инкорпорейтед Способ и устройство для формирования стеклянных труб из стеклянных заготовок
US10927029B2 (en) * 2017-11-30 2021-02-23 Corning Incorporated Apparatuses and methods for continuous production of glass tubing

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