[发明专利]热处理装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种热处理装置，该热处理装置包括一被由石英玻璃构成的炉衬所包围的过程室、一加热机构和一反射器。

在这个意义上的装置尤其适合于将基片加热到高于600℃的温度。

背景技术

在用于将加热物料加热到高于600℃的温度的、工业的电热炉中，作为加热元件经常使用红外线辐射器，所述红外线辐射器发射短波的、中波的和/或长波的红外线辐射。所述红外线辐射器经常布置在过程室的内部并且由此暴露在高温下；因此它们具有有限的使用寿命。

为了保证较高的过程温度和较小的能量损失，这些炉子设有绝缘性的炉衬，所述炉衬比如在许多传统的炉子中由相应的耐火泥构成的高温绝缘砖所构成。不过，由耐火泥构成的炉衬具有较高的热容量。因为在接通所述炉子之后，首先必须对所述炉衬进行加热，所以所述炉衬的较高的热容量在引起较高的能量消耗的同时导致所述炉子的较长的加热时间。此外，由耐火泥构成的炉衬的使用也限制了在所述过程室中的纯度条件。具有由耐火泥构成的炉衬的炉子拥有较高的重量，并且因此只能有限制地移动地使用。

一种具有由耐火泥构成的炉衬的、用电加热的旋风焙烧炉比如从DE 1 973 753 U中得到了公开。所述旋风焙烧炉作为加热机构具有红外线辐射器，所述红外线辐射器则具有布置在所述过程室的顶盖壁体的区域中的、被石英包围的加热螺旋管。通过在所述过程室的内部布置红外线辐射器这种方式，虽然应该实现烧灼物料的较短的加热时间和均匀的加热。但是，对于这种炉子来说通过所述炉衬也不仅延长了加热时间，而且延长了冷却时间。

为了在所述过程室中获得均匀的温度，在这里也首先应该将所述炉衬加热到运行温度。除此以外，具有由耐火泥构成的炉子仅仅具有较小的抗热冲击性，从而在提早打开所述炉子时可能在所述炉衬中产生裂纹。为了保证所述炉衬的较高的使用寿命，应该只有在所述炉子的过程室冷却到低于400℃的温度时才打开所述炉子。

除了耐火泥之外，也将其它耐火的材料、通常是具有超过600℃的使用温度的陶瓷的产品和材料用作炉衬。

对于特殊的要求来说，比如对于具有较高的纯度要求的过程来说，要使用由石英玻璃构成的炉衬。一种用于对基片进行热处理的、具有由石英玻璃构成的炉衬的装置比如从US 4,883,424中得到了公开。所述炉衬应该能够实现对于加热物料的快速的加热和冷却；它构造为柱筒状并且被设有反射器的、用于冷却的包裹层所包围。在所述炉衬的内部布置了由镍格合金制成的加热机构。

不过，由石英玻璃构成的炉衬、尤其是这样的具有较大的尺寸的炉衬的制造十分麻烦。它们一般具有柱筒形状并且因此仅仅有限地适合于许多应用情况，在这些应用情况中使用电热炉。

技术目的

本发明的目的是，提供一种具有炉衬的热处理装置，该热处理装置可以容易地并且以可变的形状来制造，能够实现对于所述加热物料的快速的加热和冷却以及较短的过程时间，并且突出之处在于较长的使用寿命。

发明概述

该任务以一种具有开头所提到的特征的热处理装置为出发点按照本发明通过以下方式得到解决：所述炉衬包括多个壁体元件，所述壁体元件具有朝向所述过程室和背向所述过程室的侧面，并且所述壁体元件中的至少一个壁体元件具有多根石英玻璃管，所述石英玻璃管通过含SiO₂的连接材料彼此相连接。

与所熟知的、具有由石英玻璃构成的炉衬的装置相比，所述按本发明的改动方案具有两个主要的附加的特征，也就是其一所述炉衬包括多个壁体元件，并且其二所述壁体元件中的至少一个壁体元件具有多根石英玻璃管，所述石英玻璃管通过含SiO₂的连接材料彼此相连接。

通过由多个壁体元件来构造所述炉衬的方式，所述炉衬可以以可变的形状、比如以长方体、球体、圆柱体、棱椎体或者立方体的形状来制造。所述炉衬的形状也可以与有待加热的加热物料相匹配。各个壁体元件以能够松开的或者固定的方式彼此相连接。所述连接比如可以通过接合连接来进行，所述接合连接比如包括所述壁体元件的、纯机械的、形状配合的组装、压紧或者压入或者粘贴。