专利名称：合成石英玻璃用氢氧燃烧器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种氢氧燃烧器，特别涉及一种生产合成石英玻璃用 氢氧燃烧器。
技术背景
合成石英玻璃是石英玻璃所有品种中性能最佳，品质最好的一种，尤 其是透紫外光谱性能是当今已知材料中无法比拟的光学材料，其气泡及化 学纯度更是其它石英玻璃中的最优者。由于合成石英玻璃内在性能的优越, 多年来一直受到高新技术领域的重视，得到广泛的应用。如在半导体工业 中大规模集成电路中用作光掩膜基板，LCD液晶显示器生产中的光掩膜基 板，核工业中的大功率激光透镜，航空航天技术中用作耐辐照遥感光学透镜 及反光镜。当年美国的阿波罗登月飞船即在月球上设置了数十块合成石英 玻璃光学材料的角棱镜，以达到地面与月球的遥感信息传送。另外合成石 英玻璃还可大量用于激光技术、高炮测距机的光学系统等。因此，发展合 成石英玻璃的生产规模，无疑是高科技的需要，也是市场的需要。
在石英玻璃合成的过程中，氢氧燃烧器是合成石英玻璃生产的关键部 件，在燃烧器中，氢气和氧气燃烧产生水蒸气，然后水蒸气与气态四氯化 硅热分解反应产生二氧化硅颗粒，沉积在石英玻璃靶面上，进一步熔化成 高纯石英玻璃。
目前使用的燃烧器基本上采用单一的料管，没有料保护管，在工作过 程中四氯化硅反应生成二氧化硅时容易堵塞料管，并且燃烧器的氢气管和 氧气管的气体流出时不稳定，气体混合不均匀，导致燃烧器在使用过程中上料量无法增加，进而使得燃烧器沉积速率和得料率无法提高。 发明内容
本实用新型的目的在于提供一种进料管上制有缓冲包和进料缓冲腔， 氢气管及氧气管上制有缓冲腔，进料通管上套有料保护通管，解决现有技 术中进料管上料不均匀，气态的四氯化硅冷凝成液态时直接进入燃烧器、 易积料堵塞料管、氢气管及氧气管气体流出时不均匀、不稳定问题的合成 石英玻璃用氢氧燃烧器。
本实用新型是通过如下的技术方案来实现上述目的的-
一种合成石英玻璃用氢氧燃烧器，它由进料管、氢气室、进料通管、氢 气管、 一层氧气管、二层氧气管及外罩管构成，其特征在于进料管下面 制有一缓冲包，缓冲包下面制有进料缓冲腔，进料缓冲腔与进料通管联结； 进料缓冲腔的下方依次制有保护管缓冲腔、 一层氧气室、二层氧气室、氢 气室和外罩室；所述的保护管缓冲腔下方制有料保护通管，上方制有料保 护管；所述的一层氧气室、二层氧气室、氢气室和外罩室的上部分别制有 一层氧气缓冲腔、二层氧气缓冲腔、氢气缓冲腔和外罩管缓冲腔，其上分 别制有一层氧气管、二层氧气管和对称的制有氢气管和外罩管。
本实用新型与现有技术相比的有益效果是该合成石英玻璃用氢氧燃 烧器采用在氢气管和氧气管上设置缓冲腔，进料管上设置缓冲包和进料缓 冲腔的结构，原料气和氢、氧气体在通过管道进入各自的通管时得到一个 缓冲，使进料更均匀，燃烧更彻底。解决了进料管上料不均匀，气态的四 氯化硅冷凝成液态时直接进入燃烧器的问题。另外进料通管上设置有料保 护通管，解决了燃烧器料管易积料堵塞的问题，使燃烧器的沉积速率、得 料率和生产合成石英玻璃的内质得到了显著提高。
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图1为合成石英玻璃用氢氧燃烧器的结构示意图； 图2为A—A剖面图。
图中1、进料管，2、缓冲包，3、进料缓冲腔，4、料保护管，5、保 护管缓冲腔，6、 一层氧气管，7、 二层氧气管，8、一层氧气缓冲腔，9、 二层氧气缓冲腔，10、 一层氧气室，11、 二层氧气室，12、氢气管，13、 氢气缓冲腔，14、进料通管，15、料保护通管，16、外罩管，17、外罩管 缓冲腔，18、外罩室，19、 二层氧气通管，20、 一层氧气通管，21、外罩， 22、氢气室。
具体实施方式
该合成石英玻璃用氢氧燃烧器由进料管l,缓冲包2，进料缓冲腔3，料 保护管4，保护管缓冲腔5， 一层氧气管6， 二层氧气管7， 一层氧气缓冲腔8， 二层氧气缓冲腔9， 一层氧气室IO， 二层氧气室ll，氢气管12，氢气缓冲腔 13，进料通管14，料保护通管15，外罩管16，外罩管缓冲腔17，外罩室18， 二层氧气通管19， 一层氧气通管20，外罩21，氢气室22构成。进料管l下面 制有一缓冲包2，缓冲包2下面制有进料缓冲腔3，进料缓冲腔3与进料通管 14连结。进料缓冲腔3的下方依次制有保护管缓冲腔5、 一层氧气室IO， 二 层氧气室ll、氢气室22和外罩室18。保护管缓冲腔5下方制有料保护通管15， 上方制有料保护管4。 一层氧气室IO、 二层氧气室ll、氢气室22和外罩室18 的上部分别制有一层氧气缓冲腔8、 二层氧气缓冲腔9、氢气缓冲腔13和外 罩管缓冲腔17,其中，一层氧气缓冲腔8、 二层氧气缓冲腔9上分别制有一层 氧气管6、 二层氧气管7;氢气缓冲腔13及外罩管缓冲腔17上面分别对称的 制有氢气管12和外罩管16 (参见附图1—2)。保护管缓冲腔5、 一层氧气室IO、 二层氧气室11和氢气室22及外罩室18， 呈梯形设置在进料通管的外表面，由里至外层层套设，层与层之间密闭相 隔。 一层氧气室10和二层氧气室11的底部，分别制有一圈端口与所处气室 底部平齐的一层氧气通管20和二层氧气通管19; 一层氧气通管20贯穿二层 氧气室ll的底部，并与二层氧气通管19一起延伸至氢气室22内，与氢气室 22底端平齐。
进料通管14及其外侧套设的料保护通管15,位于一层氧气室10的中心 部，贯穿一层氧气室10底部，经二层氧气室11延伸至氢气室22内，并与氢 气室22底端平齐。
本实用新型工作时，氢、氧气在燃烧之前先进入各自的缓冲腔内缓冲 后均匀喷出，使燃烧质量更稳定，燃烧更彻底。原料气(四氯化硅)在经 进料管1进入进料通管14之前，经缓冲包2和进料缓冲腔3的缓冲，使得进料 更加均匀。即使出现因温差造成四氯化硅气体冷凝液化，因缓冲包2内的进 料管1的端口高于缓冲包2底部，液体也会暂时流入缓冲包2底部，不会直接 在进料通管14的出口流出，影响沉积效率。在进料通管14的出口处，氧气 经料保护管4进入，经料保护通管15出口喷出，形成一道气幕，使四氯化硅 气体(原料气)在出口处不易高温水解，防止进料通管14积料堵塞现象， 进而使燃烧器沉积速率和得料率显著提高。同样，经外罩管16进入外罩室 18内的氧气，在外罩21和氢气室22所形成的外罩室18内，也形成一道气幕， 有效的防止燃烧器外界杂质的侵入,'保证合成石英玻璃的纯度。
权利要求1一种合成石英玻璃用氢氧燃烧器，它由进料管(1)、氢气室(22)、进料通管(14)、氢气管(12)、一层氧气管(6)、二层氧气管(7)及外罩管(16)构成，其特征在于进料管(1)下面制有一缓冲包(2)，缓冲包(2)下面制有进料缓冲腔(3)，进料缓冲腔(3)与进料通管(14)联结；进料缓冲腔(3)的下方依次制有保护管缓冲腔(5)、一层氧气室(10)，二层氧气室(11)、氢气室(22)和外罩室(18)；所述的保护管缓冲腔(5)下方制有料保护通管(15)，上方制有料保护管(4)；所述的一层氧气室(10)、二层氧气室(11)、氢气室(22)和外罩室(18)的上部分别制有一层氧气缓冲腔(8)、二层氧气缓冲腔(9)、氢气缓冲腔(13)和外罩管缓冲腔(17)，其上分别制有一层氧气管(6)、二层氧气管(7)和对称的制有氢气管(12)和外罩管(16)。
专利摘要本实用新型涉及一种氢氧燃烧器，特别涉及一种生产合成石英玻璃用氢氧燃烧器，它由进料管，氢气室，进料通管、氢气管、一层氧气管及二层氧气管构成。进料管下面制有缓冲包和进料缓冲腔，进料缓冲腔的下方依次制有保护管缓冲腔、一层氧气室，二层氧气室、氢气室和外罩室。其上分别制有一层氧气缓冲腔、二层氧气缓冲腔、氢气缓冲腔和外罩管缓冲腔。由于在氢气管和氧气管上设置有缓冲腔，进料管上设置有缓冲包和进料缓冲腔，原料气和氢、氧气在通过管道进入氢、氧气室时得到一个缓冲，使进料更均匀，燃烧更彻底。解决了进料管上料不均匀，燃烧器料管易积料堵塞的问题；使燃烧器的沉积速率、得料率和合成石英玻璃的内在品质得到了显著提高。
文档编号F23C5/08GK201245547SQ200820068269
公开日2009年5月27日 申请日期2008年7月4日 优先权日2008年7月4日
发明者张以泉, 巍 王, 邓家贵, 黄世星, 黄若杰, 龙昌荣 申请人:湖北菲利华石英玻璃股份有限公司