專利名稱：一種石英管、石英棒連熔爐的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種石英管、石英棒連熔爐。
背景技術：
決定石英管、石英棒質量的因素主要有表面氣線、氣泡質量，及石英管、石英棒的均勻性。現有的石英管、石英棒連熔爐內的鎢坩堝(加熱區)是由一組加熱器加熱的。實際連續生產石英管、石英棒過程中會產生以下問題石英砂加入坩堝中通過加熱熔化，而由于加熱功率的限制，加熱器無法覆蓋整個坩堝加熱，而僅包覆坩堝上部加熱，導致坩鍋內上部靠近加熱器的溫度很高，但坩鍋下部卻較低，使坩堝下部石英砂加熱不充分，熔化就不好， 從而導致石英管棒表面氣泡氣線，質量不穩定；為了使坩堝中石英砂的充分均勻熔化，可提高加熱器的設定溫度(通過控制功率)，但是溫度提高會使坩堝中熔融石英砂粘度減小，從而坩堝底部出料過快，導致爐口拉出的石英管、棒的徑和壁厚的可控性降低，均勻性差。

發明內容
為了解決上述技術問題，本發明公開一種石英管、石英棒連熔爐，包括爐體和設于爐體內的坩堝，坩堝與爐體之間設有保溫層，坩堝與保溫層之間設有加熱裝置，所述加熱裝置下方、圍繞坩堝設有至少一輔助加熱裝置。作為優選技術方案，上述的石英管、石英棒連熔爐，包括爐體和覆蓋在爐體上方的爐蓋，爐體內設有坩堝，坩堝與爐體之間設有保溫層，坩堝底部設有出料口 ；
芯桿，為中空管狀，設于坩堝中，上端穿出爐蓋，下端連接有成型裝置；成型裝置與出料口呈環形間隙配合；芯桿的中空孔與控氣裝置連接；加料裝置與坩堝連通；
坩堝與保溫層之間設有加熱裝置，所述加熱裝置下方、圍繞坩堝設有至少一輔助加熱
>J-U ρ α裝直。作為優選技術方案，所述加熱裝置為與主電極電性連接的加熱網，其設于坩堝與保溫層之間。作為優選技術方案，所述輔助加熱裝置為與輔助電極電性連接的輔助加熱圈，其于所述加熱裝置下方、圍繞坩堝設置。作為優選技術方案，爐體底部的設有拉出石英管或石英棒的爐口，爐體內，圍繞爐口設有高溫磚。作為優選技術方案，爐體外，圍繞爐口設有冷卻石英管或石英棒的冷卻水裝置。作為優選技術方案，所述冷卻水裝置下方設有排塵裝置。作為優選技術方案，所述排塵裝置為高溫引風機。作為優選技術方案，所述爐蓋上設有用于調整芯桿位置的調偏裝置，調偏裝置夾持芯桿。作為優選技術方案，所述成型裝置為圓臺筒狀，其細口端與所述芯桿連接，粗口端伸出出料口。本發明的石英管、石英棒連熔爐具有以下效果。I、坩堝外設一加熱裝置，加熱裝置下方增加至少一輔助加熱裝置，使坩堝內(加熱區)的溫度均勻，石英砂熔化充分，這樣就會使表面的氣線、氣泡減少，提高表面質量。而且，可控制加熱裝置和輔助加熱裝置不同的功率，以調整坩堝底部石英砂的粘度，從而保證石英管的均勻性、質量和表面效果。2、成型裝置與出料口呈環形間隙配合，成型裝置為圓筒臺，調整其上下位置使環形間隙大小變化從而控制連熔爐出口的石英管、石英棒的徑和壁厚，使均勻性良好。3、調偏裝置能在X、Y方向任意移動，可調節石英管的偏壁。4、排塵裝置(高溫引風機)將石英管、石英棒制備過程中的雜質(主要是氧化物蒸汽、顆粒等)排出。·


圖I是本發明的石英管、石英棒連熔爐的較佳實施例的結構示意圖。I、爐體；2、爐蓋；3、坩堝；31、出料口 ；4、保溫層；5、芯桿；6、成型裝置；7、控氣裝置；8、加料裝置；9、加熱裝置；91、主電極；92、加熱網；10、輔助加熱裝置；101、輔助電極電性；102、輔助加熱圈；111、爐口 ；11、高溫轉；12、冷卻水裝置；13、排塵裝置；14、調偏裝置；112、爐體支架。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步說明，以使本領域的技術人員可以更好的理解本發明并能予以實施，但所舉實施例不作為對本發明的限定。結合圖1，為本發明的石英管、石英棒連熔爐較佳實施例的結構示意圖，
本發明的石英管、石英棒連熔爐，包括爐體I和覆蓋在爐體I上方的爐蓋2，爐體I內設有坩堝3，坩堝3與爐體I之間設有保溫層4，坩堝3底部設有出料口 31 ；
芯桿5，為中空管狀，設于坩堝3中，上端穿出爐蓋2，下端連接有成型裝置6 ;成型裝置6位于坩堝3底部的出料口 31中央，與出料口 31呈環形間隙配合；芯桿5的中空孔與控氣裝置7連接；加料裝置8與坩堝3連通；
坩堝3 (上部)與保溫層4之間設有加熱裝置9，加熱裝置9下方、圍繞坩堝3 (坩堝3下部與保溫層4之間)設有至少一輔助加熱裝置10 (根據實際生產需要輔助加熱裝置10可為多個)。本發明中坩堝3為鎢坩堝。本實施例中，加熱裝置9為與主電極91電性連接的加熱網92，其設于坩堝3上部與保溫層4之間，以對坩堝3進行加熱；輔助加熱裝置10為與輔助電極電性101連接的輔助加熱圈102，其設于坩堝3下部與保溫層4之間，以對坩堝3底部進行輔助加熱。爐體I底部的設有拉出石英管或石英棒的爐口 111，爐體I內，圍繞爐口 111設有聞溫磚11。爐體I夕卜，圍繞爐口設有冷卻石英管或石英棒的冷卻水裝置12 (如水套)。冷卻水裝置12下方設有排塵裝置13。本實施例中，排塵裝置13為高溫引風機。
爐蓋2上設有用于調整芯桿5位置的調偏裝置14 (手動調偏裝置或自動調偏裝置)，調偏裝置14夾持芯桿5。本實施例中，成型裝置6優選為圓臺筒狀，其細口端與所述芯桿5連接，粗口端伸出出料口 31，成型裝置6與出料口 31呈環形間隙配合。爐體I外側設有爐體支架112，以固定連熔爐。石英管、石英棒連熔爐生產石英管的工藝為
先向爐體I內通入保護氣(還原性氣體和保護氣等)，防止高溫加熱過程對爐體I、鎢坩鍋等氧化破壞。石英砂經加料裝置8連續加到鎢坩鍋，功率控制裝置將三相交流電源經可控硅、變壓器加到主電極，主電極91連到加熱網92，通過控制功率(一般為總功率的80°Γ90%),使加熱網92發熱，鎢坩鍋得到相應高溫(200(T235(TC )，使坩堝內石英砂融化，由于加熱網92比鎢坩鍋短，與網靠近的位置坩鍋內的溫度很高，但坩堝下部卻較低，使充分融化的石英砂溶液再次降溫，然后通過輔助電極及輔助加熱圈調節鍋下部的功率，以達 至IJ石英管表面最佳的質量效果，輔助加熱圈的加熱功率控制在總功率5%—20%，可以根據要求調節。熔融的石英砂從成型裝置6與出料口 31形成的環形間隙流出，同時通過控氣裝置7向芯桿中空孔通入保護氣，即可從爐口拉出石英管，本過程中可通過調整拉速、控氣裝置7的氣體流速及成型裝置6上下位置的調節(由于成型裝置6為圓筒臺，調整其上下位置使環形間隙大小變化從而影響壁厚等因素)，來生產一定范圍內的外徑和壁厚的石英管。冷卻水裝置12是保護爐口 111不被氧化。高溫引風機將石英管制備過程中的雜質(主要是氧化物蒸汽、顆粒等)排出。調偏裝置14能在X、Y方向任意移動，主要是調節石英管的偏壁，也就是說要把成型裝置6調到中心位置，因為在生產過程中由于各種原因，它會微動，當發現石英管偏壁時就需要調節。石英棒的生產工藝與石英管基本相同，區別在于將控氣裝置7關閉不向芯桿5的中空孔中通氣。以上所述實施例僅是為充分說明本發明而所舉的較佳的實施例，本發明的保護范圍不限于此。本技術領域的技術人員在本發明基礎上所作的等同替代或變換，均在本發明的保護范圍之內。本發明的保護范圍以權利要求書為準。
權利要求
1.一種石英管、石英棒連熔爐，其特征在于，包括爐體和設于爐體內的坩堝，坩堝與爐體之間設有保溫層，坩堝與保溫層之間設有加熱裝置，所述加熱裝置下方、圍繞坩堝設有至少一輔助加熱裝置。
2.根據權利要求I所述的石英管、石英棒連熔爐，其特征在于，包括爐體和覆蓋在爐體上方的爐蓋，爐體內設有坩堝，坩堝與爐體之間設有保溫層，坩堝底部設有出料口 ； 芯桿，為中空管狀，設于坩堝中，上端穿出爐蓋，下端連接有成型裝置；成型裝置與出料口呈環形間隙配合；芯桿的中空孔與控氣裝置連接；加料裝置與坩堝連通； 坩堝與保溫層之間設有加熱裝置，所述加熱裝置下方、圍繞坩堝設有至少一輔助加熱 裝直。
3.根據權利要求I或2所述的石英管、石英棒連熔爐，其特征在于，所述加熱裝置為與主電極電性連接的加熱網，其設于坩堝與保溫層之間。
4.根據權利要求3所述的石英管、石英棒連熔爐，其特征在于，所述輔助加熱裝置為與輔助電極電性連接的輔助加熱圈，其于所述加熱裝置下方、圍繞坩堝設置。
5.根據權利要求2所述的石英管、石英棒連熔爐，其特征在于，所述爐體底部的設有拉出石英管或石英棒的爐口，爐體內，圍繞爐口設有高溫磚。
6.根據權利要求5所述的石英管、石英棒連熔爐，其特征在于，所述爐體外，圍繞爐口設有冷卻石英管或石英棒的冷卻水裝置。
7.根據權利要求6所述的石英管、石英棒連熔爐，其特征在于，所述冷卻水裝置下方設有排塵裝置。
8.根據權利要求7所述的石英管、石英棒連熔爐，其特征在于，所述排塵裝置為高溫引風機。
9.根據權利要求2所述的石英管、石英棒連熔爐，其特征在于，所述爐蓋上設有用于調整芯桿位置的調偏裝置，所述調偏裝置夾持芯桿。
10.根據權利要求2所述的石英管、石英棒連熔爐，其特征在于，所述成型裝置為圓臺筒狀，其細口端與所述芯桿連接，粗口端伸出出料口。
全文摘要
本發明公開了一種石英管、石英棒連熔爐，包括爐體和設于爐體內的坩堝，坩堝與爐體之間設有保溫層，坩堝與保溫層之間設有加熱裝置，加熱裝置下方、圍繞坩堝設有至少一輔助加熱裝置。本發明在坩堝外設一加熱裝置，加熱裝置下方增加輔助加熱裝置，使坩堝內(加熱區)的溫度均勻，石英砂熔化充分，這樣就會使表面的氣線、氣泡減少，提高表面質量。而且，可控制加熱裝置和輔助加熱裝置不同的功率，以調整坩堝底部石英砂的粘度，從而保證石英管的均勻性、質量和表面效果。
文檔編號C03B5/00GK102897995SQ20121034865
公開日2013年1月30日 申請日期2012年9月19日 優先權日2012年9月19日
發明者陳士斌, 周明強, 徐同根, 劉明偉, 許志仁, 馬傳和 申請人:江蘇太平洋石英股份有限公司