用于生产具有高硅酸成分的玻璃体的竖直坩埚拉制方法_2

文档序号:8405928阅读:来源:国知局
1]这里S12颗粒的剂量取决于振动程度并且由此与仅通过重力供给相比更加均匀并且可重复。可以以不同频率与振幅调节振动,从而确保均匀并且(如果必要)还特别快速且受控的颗粒供给。振动可以通过在S12颗粒上的振动器作用;这里振动器可以同时包括用于3102颗粒的存储容器,颗粒从该存储容器供给到坩祸中。
[0032]有利地,连续地供给S12颗粒。
[0033]连续供给,即不临时中断地供给,确保恒定熔化条件持续长的生产期间。基于熔融边缘的宽度的光学检测的供给的再调节对3102颗粒的连续供给仅具有可忽略的影响,其中供给速率响应于要求加速或减速。
[0034]期望在尽可能避免在调节变量中的大的改变时进行均匀的处理控制。在此方面已经发现,当将熔融边缘宽度设定到目标宽度范围内的值时基于抽出玻璃团的生产量的S12颗粒的标定供给速率改变不多于10%,这是有利的。
[0035]S12颗粒的标定供给速率对应于基于石英玻璃生产量的纯机械地获得的供给速率。在小于+/-10% (基于标定值)的该速率的瞬间改变对抽吸过程没有显著影响。已经发现,熔融边缘宽度能够在供给速率在几分钟(<20min)内以此量级(〈10%)变化时进行设定。
【附图说明】
[0036]现在于下文中将参照专利附图与实施方式更加详细地描述本发明。作为独有的附图,
图1以示意性描述示出了用于执行本发明的方法的装置。
【具体实施方式】
[0037]S12颗粒3经由单个填充管2连续地填充到钨的坩祸I中。S1 2颗粒3存储在包括搅拌器的容器6中的坩祸I上方。坩祸I具有底部出口开口 4,熔融的石英玻璃团通过其离开并且作为原丝16抽出。
[0038]坩祸I通过遮盖件7向上被封闭,填充管2通过其居中地突出到坩祸I中。此外,至少一个开口侧向地设置在遮盖件7上;通过此开口可以借助于检查设备11光学检测坩祸I的边缘上的软化的玻璃团23的熔融表面以及供给的S12颗粒3。
[0039]电阻加热线圈8布置在坩祸周围以便加热坩祸I。此线圈在外部被热绝缘件9围绕。通过经由喷嘴10和15供给并且在坩祸I的下端的区域中排放的含氢保护气体冲洗电阻加热线圈8与坩祸的外壁之间的空间。氦氢气体混合物被经由入口 14引入到坩祸I中进入坩祸内部5的上部中。
[0040]由于经由填充管2供给S12颗粒3,因此由周围熔融边缘24围绕的堆锥13形成在先前熔化到软化的玻璃团23中的S12颗粒3的熔融表面12上。
[0041 ] 现在参照实施方式与图1更加详细地描述本发明的方法。
[0042]S12颗粒3经由填充管2从连接到搅拌器的存储容器6供给到坩祸I中。搅拌器调节S12颗粒3的连续供给。通常,搅拌器还可以布置为与存储容器分离并且仅作用在供给线上以使S12颗粒进入坩祸中。S12颗粒的供给速率取决于用于生产给定几何形状与尺寸的石英玻璃部件(具有相应直径、壁厚、长度的管子或杆)的所计算的生产量。
[0043]供给的S12颗粒3在坩祸I中在先前已经熔融到柔软玻璃团23中的S12颗粒上形成块锥13。在抽吸过程的开始时,填充管2竖直向上地移动以使得在填充管2的端部与块锥13的之间设定约1cm的距离。一方面这防止了在填充管2与块锥13之间形成烧结层并且另一个方面通过吹走S12颗粒粒子而防止在坩祸的内壁上形成烧结壳。
[0044]在坩祸I中二氧化硅颗粒3被加热到约2100° C至2200° C的温度。S12颗粒3的块锥13在其上浮动的均匀、无泡玻璃团23在这里在所述圆锥与坩祸I的壁没有任何接触的情况下形成在坩祸I的下部中;另外,熔融表面12形成围绕块锥的基部区域的约2cm宽度的周围熔融边缘24。
[0045]借助于检查设备11光学检测熔融边缘24的宽度。所述设备包括布置在熔融边缘24上方的坩祸I的遮盖件7中的照相机,并且借助于该照相机,熔融表面12的图像被记录在熔融边缘24的区域中并且被测量。可以任选地调节照相机,从而偏离初始位置,使得块锥12的边缘13.1被检测。当已知初始位置时,可以在无需拍摄全宽度照片的情况下通过照相机的对准直接地确定熔融边缘24的宽度。由此确定的熔融边缘24的宽度是用于S12颗粒3的供给的微调的控制变量;在熔融处理过程中除了基本控制变量以外,响应于生产量,此变量有助于使周围熔融边缘24保持在块锥13周围Icm与2cm之间的宽度(=目标宽度范围)内。与熔融边缘23的光学检测一起,在此区域中测量并且检测温度。为此目的使用集成在检查设备11中的高温计(未示出),并且高温计的测量点借助于光纤精确地传送到由S12颗粒3构成的熔融边缘24或块锥12的边缘13.1上。另一个高温计21可以在距离第一高温计限定距离处被引导到块锥13的侧表面。由此可以检测到在块锥13的此位置中的颗粒层的温度,由此可以检测温度趋势。
[0046]软化的玻璃团23经由底部出口开口 4流出并且然后以圆柱形石英玻璃原丝16的形式向下抽出,如方向箭头17所示。子部段从冷却的石英玻璃原丝16以具有30mm的直径的杆的形式被切割为期望的长度。
[0047]以llm/h的石英玻璃杆的平均抽出速率,人们实现了约17kg/h的3102颗粒的标定供给速率。
[0048]如果熔融边缘24的宽度未达到Icm的下限值,那么3102颗粒的供给速率基于所述标定值减小5%直到再次超过下限。
[0049]相反地,当超过Icm的上限值时,S12颗粒的供给速率基于标定值增加约5%直到当前宽度再次在目标宽度以内。
[0050]这通常发生在几分钟内。标定供给速率中的该瞬时增加或减小小到其对生产量与其它过程控制不具有明显影响。
【主权项】
1.一种用于通过从长型的基本圆柱形坩祸(I)抽吸软化玻璃团(23)来生产具有高硅酸含量的玻璃体的方法,其中,S12颗粒(3)从上方供给到所述坩祸(I)中,所述S12颗粒(3)被加热到软化温度,从而形成包括熔融表面(12)的软化玻璃团(23),所述软化玻璃团(23)经由所述坩祸(I)的底部开口抽出从而形成玻璃原丝(16),并且所述玻璃原丝(16)被切割成段以获得所述玻璃体,其中,由于所述S12颗粒(3)的供给而形成部分地覆盖所述熔融表面(12)同时留出熔融边缘(24)的块堆(13),并且其中,所述熔融表面(12)被光学检测,其特征在于,在所述熔融表面(12)的光学检测期间,通过所述S12颗粒(3)的供给速率连贯地确定所述熔融边缘(24)的至少一个子部段的宽度并且将所述宽度设定为目标宽度范围内的值。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述S12颗粒(3)的供给速率设定为使得周围的熔融边缘(24)形成有0.5cm与4cm之间的宽度,优选具有Icm至2cm之间的宽度。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述熔融表面(12)的光学检测包括温度测量。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,借助于指向所述块堆(13)的边缘(13.1)上的位置的至少一个高温计,执行所述温度测量。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,所述熔融表面(12)的所述光学检测包括借助于至少一个照相机对所述熔融边缘(24)进行成像。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,对于所述熔融表面(12)的光学检测来说,成像检测与温度测量结合,其中,照相机与高温计一起使用。
7.根据权利要求5或6所述的方法,其特征在于,所述照相机指向所述块堆(13)的边缘(13.1)上的位置。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,经由居中地终止于所述块堆(13)上方的单个填充管(2)供给所述S12颗粒(3),并且在所述填充管(2)的端部与所述块堆(13)之间设定范围从5cm到20cm的距离。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,通过振动动作调节所述S12颗粒(3)的供给速率。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,连续地供给所述S12颗粒(3)0
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,为了将所述熔融边缘宽度设定为目标宽度范围内的值,基于抽出玻璃团的生产量的S12颗粒(3)的标定供给速率改变不多于10%。
【专利摘要】本发明公开了用于生产具有高硅酸成分的玻璃体的竖直坩埚拉制方法。本发明涉及通过从长型的基本圆柱形坩埚抽吸软化玻璃团来生产具有高硅酸含量的玻璃体的方法,其中SiO2颗粒从上方供给到坩埚中,SiO2颗粒被加热到软化温度,从而形成包括熔融表面的软化玻璃团,软化玻璃团经由坩埚的底部开口抽出从而形成玻璃原丝,且玻璃原丝被切割成段以获得玻璃体,其中由于SiO2颗粒的供给形成部分地覆盖熔融表面同时留出熔融边缘的块堆,且其中熔融表面被光学检测。为改善颗粒的熔融表现并抑制或一起防止形成烧结壳,根据本发明提出在熔融表面的光学检测期间,通过SiO2颗粒的供给速率连贯地确定熔融边缘的至少一个子部段的宽度并将宽度设定为目标宽度范围内的值。
【IPC分类】C03B7-18
【公开号】CN104724909
【申请号】CN201410785839
【发明人】T.布克瑙尔, R.波尔, R.施滕格, A.伯勒
【申请人】赫罗伊斯石英玻璃股份有限两合公司
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2014年12月18日
【公告号】EP2886519A1, US20150166387
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