[发明专利]一种石英加工的打砣设备及其打砣方法

摘要

本申请提出一种石英加工的打砣设备及打砣的方法，在该石英加工的打砣设备中使用了全新的保护气体的流向，其从中心对称分布的两个通气管进入外环流室后，会产生均速转动的环形气流，环形气流之后从外环流室进入内环流室，其间因受到支撑片的阻挡的作用气流旋转能力变弱，在气流上升过程中进一步旋转能力变弱，当气流到达隔热套顶端向下进入平流室时，气流基本上变为均匀的平缓气流。从平流室供向坩埚的拉制嘴时，平缓均匀的气流有利于石英产品的外表面品质。

主权项

1.一种石英加工的打砣设备，包括熔炼炉（1），熔炼炉内置使用坩埚拉制法的坩埚（2），所述坩埚具有用于容纳软化的石英玻璃颗粒的内部空间，坩埚内壁包括钨、钼、铌、钽元素，其中所述内壁限定了坩埚的内部空间，所述内壁覆盖有由不透气的氧化材料组成的保护层，所述氧化材料在20℃至1800℃的温度范围内不发生相变，且坩埚内部空间在石英玻璃颗粒上面具有气体容纳空间，且保护层被限定设在坩埚内壁与气体容纳空间相应表面上；坩埚的顶部设有第一保护气入口（201）和第一保护气出口（202），第一保护气入口（201）和第一保护气出口（202）均与气体容纳空间，其特征在于：还包括第二保护气，第二保护气先与熔炼炉（1）的电阻加热置（3）接触再在坩埚（2）的拉制嘴处形成气体保护区。

2.根据权利要求1所述的熔炼炉，其特征在于：熔炼炉包括圆柱形的壳体和隔热套（204），从外到内壳体、隔热套（204）和坩埚同轴线设置，隔热套（204）与坩埚（2）之间为平流室，隔热套（204）与壳体之间为内环流室（2062），电阻加热置（3）位于内环流室（2062）内，在壳体底部外侧还设有环形壳（206），环形壳内限定为外环流室（2061）；

熔炼炉包括多个均匀布置的支撑片（205），支撑片一端固定在壳体的内壁，支撑片另一端用于固定螺旋状的电阻加热置（3），支撑片包括多个固定位（2051）和多个避让位（2052），固定位与避让位间隔设置，电阻加热置的螺旋状结构在支撑片固定位处被固定并在避让位悬空设置；

环形壳（206）上设有两个以环形壳截面圆心为中心的中心对称设置的通气管；

通气管、外环流室（2061）、内环流室（2062）、平流室依次连通并组成供气通路。

3.根据权利要求2所述的石英加工的打砣设备，其特征在于：支撑片向坩埚方向凸起形成固定位（2051），两个固定位（2051）的凸起之间的间隔为避让位（2052），支撑片（205）由耐热绝缘材料制成。

4.根据权利要求2所述的石英加工的打砣设备，其特征在于：熔炼炉还包括稳流器（4），稳流器包括第一文丘里管组件和第二文丘里管组件，第一文丘里管组件和第二文丘里管组件呈对称设置并分别与环形壳（206）上的两个通气管连接，第一文丘里管（401）包括第一进气管（403）和第一供气管（406），在第一进气管（403）和第一供气管（406）之间设有第一喉管，第一喉管连接第一控制腔（4072），第二文丘里管组件包括第二给文丘里管（411），第二给文丘里管包括第二进气管（413）和第二供气管（416），在第二进气管（413）和第二供气管（416）之间设有第二喉管，第二喉管连接第二控制腔（4071），第一控制腔（4072）与第二控制腔（4071）之间由柔性片（407）隔开，第一稳流管（405）与第一控制腔（4072）相连，第二稳流管（415）与第二控制腔（4071）相连，第一稳流管（405）与第二稳流管（415）共同连接到相同的稳流气源（404）上。

5.一种石英打砣的方法，其使用如权利要求4所述的石英加工的打砣设备，其特征在于：

S1、启动熔炼炉的电阻加热置；向第一保护气入口（201）供入第一保护气；向稳流器（4）的第一进气管（403）和第二进气管（413）供入等流量的第二保护气；稳流气源（404）同时向第一稳流管（405）和第二稳流管（415）供入等流量的第二保护气；

S2、向坩埚内加入石英玻璃颗粒，并从坩埚下部的拉制嘴得到熔融的石英产品；

S3、判断稳流器的柔性片（407）是否发生形变，如果是，进入S4；如果否，进入S5；

S4、调整第一进气管（403）或第二进气管（413）的进气量，返回S3；

S5、保持第一进气管（403）和第二进气管（413）的第二保护气流量，预定时间后执行S3；

S6、石英加工结束。

6.根据权利要求5所述的石英打砣的方法，其特征在于：步骤S3中使用压力传感器或形变传感器来测量柔性片（407）是否发生形变。