[实用新型]石英坩埚的烧成控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及石英坩埚烧成装置，具体涉及一种用于石英坩埚隧道窑中的石英坩埚的烧成控制装置。

背景技术

当今世界，随着能源危机、环境问题的不断加剧，世界各国对能源的梯级利用率、以及低碳环保方面竞争异常激烈。陶瓷石英坩埚是用于铸锭多晶硅原料的一种高温容器，在制备石英坩埚的过程中，石英坩埚烧成是坩埚生产中最大的能耗部分，约占整个坩埚生产能耗的50％以上。在“十二五”规划中，国家对能源的利用率作了严格的控制要求，必须对高能耗的企业作加大监管力度。因此降低能耗、快速烧成与缩短高保温时间就成了石英坩埚新型烧成工艺的发展方向。

烧结是石英坩埚生产中很重要的一个环节，它对石英坩埚的物理化学性能有很大的影响。目前对于传统陶瓷石英坩埚的烧成工艺，普遍采用常压烧结方法，由于温度控制系统的局限性，石英坩埚烧成的气氛全部采用过氧化气氛烧成(氧化气氛中的含氧量一般在4％以上)。石英坩埚烧成采用过氧化气氛很容易产生方石英，导致坩埚强度变脆，不利于后期的硅料铸锭。

传统石英坩埚的烧成工艺因为温差的原因，容易产生裂纹。我们都知道陶瓷玻璃产品在干燥过程中容易产生微裂纹，由于烧成过程中温差的原因导致微裂纹延伸，产生烧成裂纹。传统工艺通过增加产品的保温时间来避免这样的裂纹产生，但保温时间过长一是增加能耗，二是容易使产品变脆，反而降低了强度，这对以后铸锭有很大的影响。

石英坩埚的烧成温度与烧成气氛是烧成工艺环节中两个最重要的因素，这两种因素由炉内的压力决定，由于石英坩埚传统烧成控制不能保证温度与气氛的稳定性，对实现坩埚烧还原气氛与中性气氛比较困难。因此新的烧成工艺要采用比较稳定的烧成控制方式，优化烧成工艺，采用中性气氛实现快速烧成，确保石英坩埚的物理化学性能。

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种石英坩埚的烧成控制装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型公开了一种石英坩埚的烧成控制装置，包括一个控制器，所述控制器连接若干组控制单元；每组控制单元包括四组脉冲执行机构和连接脉冲执行器的四组燃烧机构。

本实用新型中，每组脉冲执行机构分为左侧脉冲执行器和右侧脉冲执行器，每组燃烧机构包括左侧烧嘴和右侧烧嘴；左侧脉冲执行器连接左侧烧嘴，右侧脉冲执行器连接右侧烧嘴。

本实用新型中，每组燃烧机构包括左导压管和右导压管、以及左侧比例阀和右侧比例阀；左侧脉冲执行器连接左导压管，左导压管连接左侧比例阀，右侧脉冲执行器连接右导压管，右导压管和连接右侧比例阀。当然，也可以同时将左侧烧嘴连接左侧比例阀，右侧烧嘴分别连接右侧比例阀。

本实用新型用来实现石英坩埚的快速烧成，提高烧结产品的合格率，降低单位坩埚的能耗，实现余热能的梯级利用，节能降耗。

利用本实用新型可以实现坩埚中性气氛烧成，将石英坩埚烧成的温差控制到最小极限，从而实现一种快速升温烧成、急剧冷却和尽量缩短高温的保温时间的新型烧成，从而实现快速烧成，它优于常规烧结方法，效果等同于于热压烧结。

本实用新型利用温度分程控制用于石英坩埚烧成控制，这种控制装置结合窑炉本身特有的结构排布控制着温度的精度，这种温度控制方式非常优于传统的简单控制回路，可以实现温差在±2℃。

有益效果：本实用新型在提高烧成品质方面起到了改善作用，用温度分程控制替代传统简单控制原理，在节能降耗方面取得了突破性的效果，使得石英坩埚烧结能耗突破在0.2m³/kg以内，从而实现温度控制的精确性，烧成气氛的合理性，烧成制度的最优化。本发实用新型节约能源、提高生产效果、降低生产成本。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做更进一步的具体说明，本实用新型的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。

图1为本实用新型整体结构示意图。

图2为本实用新型中一组脉冲执行机构结构示意图。

具体实施方式