[实用新型]一种用于熔制二氧化硅疏松体的氢氧焰石英燃烧器

说明书

本实用新型涉及一种用于熔制二氧化硅疏松体的氢氧焰石英燃烧器，属石英玻璃生产设备技术领域。它由原料及载料气仓室、氧气内仓室、氢气内仓室、氧气外仓室和氢气外仓室构成，原料及载料气仓室内套装有氧气内仓室，氧气内仓室内套装有氢气内仓室；原料及载料气仓室的外圆周上设置有氧气外仓室；氧气外仓室的外圆周上设置有氢气外仓室。该燃烧器通过在原料及载料气仓室的内外设置保护气体，可满足二氧化硅疏松体均匀熔制所需的合适火焰，解决了现有集中下料燃烧器沉积过于集中造成的疏松体均匀性不够以及不同料量下温场会出现剧烈变化等的问题，特别适用于以有机硅为原料熔制生产二氧化硅疏松体使用。

技术领域

本实用新型涉及一种用于熔制二氧化硅疏松体的氢氧焰石英燃烧器，属石英玻璃生产设备技术领域。

背景技术

在利用有机硅为原料，生产沉积二氧化硅疏松体的工艺中，燃烧器是工艺流程中的一个关键部件，完成氢氧的混合和燃烧，将有机硅原料引入反应器内并通过氧化反应生产纳米状态的二氧化硅颗粒，在合适的温度下沉积到基体上形成特定密度及其分布的二氧化硅疏松体。

目前生产沉积二氧化硅疏松体的工艺中，采用的燃烧器多为单点或者多点集中下料燃烧器，即用高纯氮气通过流量计将气态有机硅蒸汽引入燃烧器内，有机硅依靠火焰内部的氧化反应生成二氧化硅颗粒，在目标基体上形成一定密度分布的二氧化硅疏松体；当有机硅流量加大时，未沉积而逸散的二氧化硅飞料颗粒数量剧增，导致料面温场有较大的变化，从而进一步影响沉积疏松体的密度及其分布，以及实际得料率和生长速率。

在另一方面，生产沉积二氧化硅疏松体所使用的集中式下料燃烧器，基本上为料芯外侧有保护气的燃烧器，即料芯的有机硅蒸汽在保护气的包裹下喷射至基体附近后开始于氧气反应燃烧。当有机硅流量加大至一定程度时，需要的氧气量随之增加后，在着料点位置形成集中的燃烧区域，产生了局部高温区，破坏了整个基体表面的温场分布，从而导致生成的二氧化硅疏松体密度和分布情况与预期相偏离，导致最终电熔石英玻璃的品质下降。

发明内容

本实用新型的目的在于：提供一种可有效增大料芯的有效截面积和散布面积，使有机硅蒸汽得到充分的反应空间和反应时间后，均匀的沉积在基体靶面上；以解决现有集中下料燃烧器沉积过于集中造成的疏松体均匀性不够以及不同料量下温场会出现剧烈变化等问题的用于熔制二氧化硅疏松体的氢氧焰石英燃烧器。

本实用新型的技术方案是：

一种用于熔制二氧化硅疏松体的氢氧焰石英燃烧器，它由原料及载料气仓室、氧气内仓室、氢气内仓室、氧气外仓室和氢气外仓室构成，其特征在于：原料及载料气仓室内套装有氧气内仓室，氧气内仓室内套装有氢气内仓室；原料及载料气仓室的外圆周上设置有氧气外仓室；氧气外仓室的外圆周上设置有氢气外仓室。

所述的原料及载料气仓室和氧气内仓室分别呈覆杯状，氧气内仓室上设置有氧气内仓进气管，氧气内仓进气管的一端贯穿原料及载料气仓室与氧气源连接；所述的原料及载料气仓室和氧气内仓室之间通过氧气内仓进气管连接。

所述的原料及载料气仓室顶部设置有进料管，进料管一端与原料及载料气仓室连通；进料管另一端与料仓连通。

所述的原料及载料气仓室和氧气内仓室之间设置有环空。

所述的氢气内仓室为上端呈锥形的圆管状，氢气内仓室内设置有圆盘形分隔板，由此形成氢气内仓室的上腔和下腔，圆盘形分隔板底部呈内、外环形状均布有多个氢气内仓出气管，氢气内仓出气管与氢气内仓室的上腔连通，氢气内仓室的下腔端口上密封设置有圆盘形筛板，圆盘形筛板上与氢气内仓出气管对应设置有多个氢气孔，各氢气内仓出气管的下端口分别延伸至对应的氢气孔内，氢气内仓出气管的下端口低于氢气孔端面。

所述的内、外环形状均布的氢气内仓出气管之间呈错位状设置。

所述的氢气内仓出气管的下端口呈向外弯折。