[发明专利]空心石英玻璃锭以及制造其的方法和设备

说明书

本发明涉及一种空心石英玻璃锭和一种制造其的方法和设备。本发明涉及一种用于制造空心石英玻璃锭的连续方法和一种用于所述方法的设备，由此所述空心石英玻璃锭在内表面上受到冷却。

技术领域

在第一方面，本发明涉及一种用于制造空心石英玻璃锭的连续方法。在第二方面，本发明涉及一种用于制造所要求的方法中所用的空心石英玻璃锭的设备，并且在第三方面，本发明涉及一种根据所要求的方法制备的空心石英玻璃锭。

背景技术

用于连续制造空心石英玻璃锭的方法和设备根据现有技术为已知的。在这些连续工艺中，通过供热将石英熔融于耐火坩埚中，并经由中央处安装有芯棒的模孔抽取熔融石英。其后，使所述锭以恒定速度逐渐下降，并使熔融硅石骤冷，由此形成空心柱状锭或管。各自的工艺例如公开于US 9,242,887和CN 103 771 690中。由此类方法提供的管(空心锭)通常具有相对较小直径和薄壁。在CN 103 771 690中，例如，产生直径为300至320mm并且壁厚度为10至12mm的管(空心锭)。

伴随具有大外径，确切地说，具有超过350mm的外径，和较厚壁的空心石英玻璃锭的连续制造产生的一个问题为当切割到熔炉下方的长度时，会在锭中形成裂缝。上述现有技术参考文献的传授内容并未解决石英玻璃锭中的此类裂缝问题。

特别关注大型空心石英玻璃锭的制造的另一现有技术为US 7,305,852并且公开了一种工艺，在所述工艺中，用熔融石英装填坩埚，并在熔融过程完成之后，抽取限定量的棒、板或空心锭。这一工艺中所用的熔炉并未被连续使用，而是分批操作，以提供用熔融石英装填坩埚的可能性，并随后在熔融之后抽取玻璃并排空熔炉。归因于热波动，这一非连续操作会导致预期尺寸的锭可能无法在不出现严重裂化的情况下得到线上(on-line)切割。另外，各自的分批工艺还具有经济性缺陷。

US 2017/0349474 A描述了常规玻璃熔体的熔融和锭区的制造。所公开的过程并未意图提供需要在形成之后对锭进行线上切割的工艺步骤的锭的连续制造。

SU 740718公开了一种用于制备空心石英玻璃锭的设备。详细地说，SU 740718代表了一种用于熔融石英以准许从熔融石英的熔融物中抽取出管的常规工艺，但其具有对玻璃流动和管的内径进行改进控制的变体形式。这涉及有上方支撑的芯棒，但使用内部热交换器来控制玻璃流经模时的粘度。没有迹象表明将管尺寸考虑在内。另外，通过所述现有技术过程制备的试管常规上允许自然冷却到低于模，并且没有迹象表明采取任何步骤内部逐渐冷却玻璃。另外，并未描述伴随石英玻璃锭的大尺寸、厚壁锭的重复进行的无裂缝切割的挑战出现的问题。

发明内容

本文从这一现有技术情况入手，目标在于提供一种用于制造空心石英玻璃锭的方法，所述锭可在不存在上述缺陷的情况下进行制备。

确切地说，目标在于提供一种用于制造空心石英玻璃锭的方法，所述锭可进行连续制备和切割。

更确切地说，目标在于提供一种用于制造空心石英玻璃锭的方法，所述锭可进行连续制备和切割，并具有大外径和相对较厚壁。

更确切地说，目标在于提供一种用于制造空心石英玻璃锭的方法，所述锭可在不存在裂化的情况下进行连续制备和切割，并具有大外径和相对较厚壁。

另外，目标在于提供一种可用于在不存在裂化的情况下连续制造和切割空心石英玻璃锭的设备，其中所述空心石英玻璃锭具有大外径和相对较厚壁。这一设备应适用于进行所要求的方法。

附图说明

图1：用于实践本发明过程的炉的一个实施例示意性地示于图1中。

图2(A)至2(D)：切割和去除锭区段必须在不从模孔去除芯棒的情况下进行，并且这一操作的各个阶段示意性地示于图2(A)至2(D)中。

具体实施方式

本发明的第一方面