[发明专利]一种不透明石英砣的制造装置

说明书

本发明提供了一种不透明石英砣的制造装置，包括：熔炉、主燃烧器、辅助燃烧器、靶托、驱动机构；熔炉炉腔顶部为圆弧形，安装主燃烧器和辅助燃烧器；主燃烧器设有下料口，用于石英粉料的下料；主燃烧器垂直贯穿安装在熔炉顶部正中心，用于在熔融高温区熔融石英粉料而形成玻璃态石英料；辅助燃烧器设置两个或多个，倾斜贯穿安装在主燃烧器四周，用于辅助熔融石英粉料；靶托位于主燃烧器的正下方，用于玻璃态石英料堆积形成石英砣；驱动机构，与靶托相连，用于控制靶托匀速的水平旋转和升降。该装置制备的实心石英砣具有直径大、微气泡分布均匀，透明区域相对较少，可广泛应用于隔热领域不透明石英制品。

技术领域

本发明涉及石英制造生产领域，具体地，涉及一种不透明石英砣的制造装置。

背景技术

不透明石英玻璃用于需要热阻断性的用途，因为其为气孔密度非常高，且气孔直径小的特点，在宽的波长区域内遮光红外光，具有优越的热阻断性，可以作为半导体制造领域中使用的各种炉芯管、其凸缘部、绝热片等隔热材料，随着半导体领域的更新，对大直径的不透明石英材料的需求越来越多，由于不透明石英砣是掺入一定造孔剂(如氮化硅、硅油等)的石英砂经气炼改性而成，需要更高的熔融效率，使用目前的常规气炼熔制工艺只能打制 500mm直径以下的不透明石英砣，一是需要更长的熔融时间，二是需要进行二次热改形制成，造成了生产成本增高，生产周期增长，材料利用率低等问题，因此，如何直接气炼熔制大口径(直径大于500mm)的不透明石英砣，降低大直径不透明石英砣的生产成本成为目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明提供一种不透明石英砣的制造装置，该装置通过设置主燃烧器及辅助燃烧器，并对主燃烧器与辅助燃烧器设置优选的气体参数，制备的实心不透明石英砣直径大、微气泡分布均匀，透明区域相对较少，可广泛应用于隔热领域不透明石英制品。

根据本发明公开的实施例，提供一种不透明石英砣的制造装置，包括：熔炉、主燃烧器、辅助燃烧器、靶托、驱动机构；其中，熔炉炉腔顶部为圆弧形，安装主燃烧器和辅助燃烧器；主燃烧器设有下料口，用于石英粉料的下料；主燃烧器垂直贯穿安装在熔炉顶部正中心，用于在熔融高温区熔融石英粉料而形成玻璃态石英料；辅助燃烧器设置两个或多个，倾斜贯穿安装在主燃烧器四周，用于辅助熔融石英粉料；靶托位于主燃烧器的正下方，用于玻璃态石英料堆积形成石英砣；驱动机构，与靶托相连，用于控制靶托匀速的水平旋转和升降。

进一步的，熔融高温区位于主燃烧器底部与石英砣顶部之间。

进一步的，靶托的匀速升降保持熔融高温区的距离恒定。

进一步的，辅助燃烧器向熔融高温区倾斜，使辅助燃烧器的燃烧焰喷射到熔融高温区。

进一步的，辅助燃烧器设置两个或多个，以主燃烧器为中心，均匀分布在主燃烧器的四周。

进一步的，主燃烧器或辅助燃烧器为等离子体燃烧器、氢氧焰燃烧器、激光器中的一种。

进一步的，在作业时，靶托绕垂直中心轴水平匀速旋转和垂直升降。

进一步的，靶托包括靶杆和靶面，靶面设置在靶杆顶部，用于玻璃态石英料堆积；靶杆与驱动机构连接，带动靶面运动。。

进一步的，还设有观察口，观察口分别设置在熔融高温区底部和石英砣直径边缘水平处。

进一步的，熔炉底部还设有冷却装置，用于石英砣的冷却定型。

采用本实施例，所达到的技术效果如下：辅助燃烧器的使用，解决了因加热温度不足，掺入氮化硅的石英粉料熔融不充分、流动性差不能在堆积后形成大直径的不透明石英砣的问题，同时也有效解决了在主燃烧器灯头口处和灯芯出气口处的石英粉料堆积造成堵料，而不能连续熔制导致不透明石英砣内部微气泡分布不均透明区域相对较大的问题，实现通过气炼直接熔制成大直径的不透明石英砣，无需再经过热改形工艺，降低大直径不透明石英砣的生产成本与周期。