专利名称：一种石英管、石英棒连熔炉的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种石英管、石英棒连熔炉。
背景技术：
决定石英管、石英棒质量的因素主要有表面气线、气泡质量，及石英管、石英棒的均匀性。现有的石英管、石英棒连熔炉内的钨坩埚(加热区)是由一组加热器加热的。实际连续生产石英管、石英棒过程中会产生以下问题石英砂加入坩埚中通过加热熔化，而由于加热功率的限制，加热器无法覆盖整个坩埚加热，而仅包覆坩埚上部加热，导致坩锅内上部靠近加热器的温度很高，但坩锅下部却较低，使坩埚下部石英砂加热不充分，熔化就不好， 从而导致石英管棒表面气泡气线，质量不稳定；为了使坩埚中石英砂的充分均匀熔化，可提高加热器的设定温度(通过控制功率)，但是温度提高会使坩埚中熔融石英砂粘度减小，从而坩埚底部出料过快，导致炉口拉出的石英管、棒的径和壁厚的可控性降低，均匀性差。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明公开一种石英管、石英棒连熔炉，包括炉体和设于炉体内的坩埚，坩埚与炉体之间设有保温层，坩埚与保温层之间设有加热装置，所述加热装置下方、围绕坩埚设有至少一辅助加热装置。作为优选技术方案，上述的石英管、石英棒连熔炉，包括炉体和覆盖在炉体上方的炉盖，炉体内设有坩埚，坩埚与炉体之间设有保温层，坩埚底部设有出料口 ；
芯杆，为中空管状，设于坩埚中，上端穿出炉盖，下端连接有成型装置；成型装置与出料口呈环形间隙配合；芯杆的中空孔与控气装置连接；加料装置与坩埚连通；
坩埚与保温层之间设有加热装置，所述加热装置下方、围绕坩埚设有至少一辅助加热
>J-U ρ α装直。作为优选技术方案，所述加热装置为与主电极电性连接的加热网，其设于坩埚与保温层之间。作为优选技术方案，所述辅助加热装置为与辅助电极电性连接的辅助加热圈，其于所述加热装置下方、围绕坩埚设置。作为优选技术方案，炉体底部的设有拉出石英管或石英棒的炉口，炉体内，围绕炉口设有高温砖。作为优选技术方案，炉体外，围绕炉口设有冷却石英管或石英棒的冷却水装置。作为优选技术方案，所述冷却水装置下方设有排尘装置。作为优选技术方案，所述排尘装置为高温引风机。作为优选技术方案，所述炉盖上设有用于调整芯杆位置的调偏装置，调偏装置夹持芯杆。作为优选技术方案，所述成型装置为圆台筒状，其细口端与所述芯杆连接，粗口端伸出出料口。本发明的石英管、石英棒连熔炉具有以下效果。I、坩埚外设一加热装置，加热装置下方增加至少一辅助加热装置，使坩埚内(加热区)的温度均匀，石英砂熔化充分，这样就会使表面的气线、气泡减少，提高表面质量。而且，可控制加热装置和辅助加热装置不同的功率，以调整坩埚底部石英砂的粘度，从而保证石英管的均匀性、质量和表面效果。2、成型装置与出料口呈环形间隙配合，成型装置为圆筒台，调整其上下位置使环形间隙大小变化从而控制连熔炉出口的石英管、石英棒的径和壁厚，使均匀性良好。3、调偏装置能在X、Y方向任意移动，可调节石英管的偏壁。4、排尘装置(高温引风机)将石英管、石英棒制备过程中的杂质(主要是氧化物蒸汽、颗粒等)排出。·
图I是本发明的石英管、石英棒连熔炉的较佳实施例的结构示意图。I、炉体；2、炉盖；3、坩埚；31、出料口 ；4、保温层；5、芯杆；6、成型装置；7、控气装置；8、加料装置；9、加热装置；91、主电极；92、加热网；10、辅助加热装置；101、辅助电极电性；102、辅助加热圈；111、炉口 ；11、高温转；12、冷却水装置；13、排尘装置；14、调偏装置；112、炉体支架。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。结合图1，为本发明的石英管、石英棒连熔炉较佳实施例的结构示意图，
本发明的石英管、石英棒连熔炉，包括炉体I和覆盖在炉体I上方的炉盖2，炉体I内设有坩埚3，坩埚3与炉体I之间设有保温层4，坩埚3底部设有出料口 31 ；
芯杆5，为中空管状，设于坩埚3中，上端穿出炉盖2，下端连接有成型装置6 ;成型装置6位于坩埚3底部的出料口 31中央，与出料口 31呈环形间隙配合；芯杆5的中空孔与控气装置7连接；加料装置8与坩埚3连通；
坩埚3 (上部)与保温层4之间设有加热装置9，加热装置9下方、围绕坩埚3 (坩埚3下部与保温层4之间)设有至少一辅助加热装置10 (根据实际生产需要辅助加热装置10可为多个)。本发明中坩埚3为钨坩埚。本实施例中，加热装置9为与主电极91电性连接的加热网92，其设于坩埚3上部与保温层4之间，以对坩埚3进行加热；辅助加热装置10为与辅助电极电性101连接的辅助加热圈102，其设于坩埚3下部与保温层4之间，以对坩埚3底部进行辅助加热。炉体I底部的设有拉出石英管或石英棒的炉口 111，炉体I内，围绕炉口 111设有闻温砖11。炉体I夕卜，围绕炉口设有冷却石英管或石英棒的冷却水装置12 (如水套)。冷却水装置12下方设有排尘装置13。本实施例中，排尘装置13为高温引风机。
炉盖2上设有用于调整芯杆5位置的调偏装置14 (手动调偏装置或自动调偏装置)，调偏装置14夹持芯杆5。本实施例中，成型装置6优选为圆台筒状，其细口端与所述芯杆5连接，粗口端伸出出料口 31，成型装置6与出料口 31呈环形间隙配合。炉体I外侧设有炉体支架112，以固定连熔炉。石英管、石英棒连熔炉生产石英管的工艺为
先向炉体I内通入保护气(还原性气体和保护气等)，防止高温加热过程对炉体I、钨坩锅等氧化破坏。石英砂经加料装置8连续加到钨坩锅，功率控制装置将三相交流电源经可控硅、变压器加到主电极，主电极91连到加热网92，通过控制功率(一般为总功率的80°Γ90%),使加热网92发热，钨坩锅得到相应高温(200(T235(TC )，使坩埚内石英砂融化，由于加热网92比钨坩锅短，与网靠近的位置坩锅内的温度很高，但坩埚下部却较低，使充分融化的石英砂溶液再次降温，然后通过辅助电极及辅助加热圈调节锅下部的功率，以达 至IJ石英管表面最佳的质量效果，辅助加热圈的加热功率控制在总功率5%—20%，可以根据要求调节。熔融的石英砂从成型装置6与出料口 31形成的环形间隙流出，同时通过控气装置7向芯杆中空孔通入保护气，即可从炉口拉出石英管，本过程中可通过调整拉速、控气装置7的气体流速及成型装置6上下位置的调节(由于成型装置6为圆筒台，调整其上下位置使环形间隙大小变化从而影响壁厚等因素)，来生产一定范围内的外径和壁厚的石英管。冷却水装置12是保护炉口 111不被氧化。高温引风机将石英管制备过程中的杂质(主要是氧化物蒸汽、颗粒等)排出。调偏装置14能在X、Y方向任意移动，主要是调节石英管的偏壁，也就是说要把成型装置6调到中心位置，因为在生产过程中由于各种原因，它会微动，当发现石英管偏壁时就需要调节。石英棒的生产工艺与石英管基本相同，区别在于将控气装置7关闭不向芯杆5的中空孔中通气。以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。
权利要求
1.一种石英管、石英棒连熔炉，其特征在于，包括炉体和设于炉体内的坩埚，坩埚与炉体之间设有保温层，坩埚与保温层之间设有加热装置，所述加热装置下方、围绕坩埚设有至少一辅助加热装置。
2.根据权利要求I所述的石英管、石英棒连熔炉，其特征在于，包括炉体和覆盖在炉体上方的炉盖，炉体内设有坩埚，坩埚与炉体之间设有保温层，坩埚底部设有出料口 ； 芯杆，为中空管状，设于坩埚中，上端穿出炉盖，下端连接有成型装置；成型装置与出料口呈环形间隙配合；芯杆的中空孔与控气装置连接；加料装置与坩埚连通； 坩埚与保温层之间设有加热装置，所述加热装置下方、围绕坩埚设有至少一辅助加热 装直。
3.根据权利要求I或2所述的石英管、石英棒连熔炉，其特征在于，所述加热装置为与主电极电性连接的加热网，其设于坩埚与保温层之间。
4.根据权利要求3所述的石英管、石英棒连熔炉，其特征在于，所述辅助加热装置为与辅助电极电性连接的辅助加热圈，其于所述加热装置下方、围绕坩埚设置。
5.根据权利要求2所述的石英管、石英棒连熔炉，其特征在于，所述炉体底部的设有拉出石英管或石英棒的炉口，炉体内，围绕炉口设有高温砖。
6.根据权利要求5所述的石英管、石英棒连熔炉，其特征在于，所述炉体外，围绕炉口设有冷却石英管或石英棒的冷却水装置。
7.根据权利要求6所述的石英管、石英棒连熔炉，其特征在于，所述冷却水装置下方设有排尘装置。
8.根据权利要求7所述的石英管、石英棒连熔炉，其特征在于，所述排尘装置为高温引风机。
9.根据权利要求2所述的石英管、石英棒连熔炉，其特征在于，所述炉盖上设有用于调整芯杆位置的调偏装置，所述调偏装置夹持芯杆。
10.根据权利要求2所述的石英管、石英棒连熔炉，其特征在于，所述成型装置为圆台筒状，其细口端与所述芯杆连接，粗口端伸出出料口。
全文摘要
本发明公开了一种石英管、石英棒连熔炉，包括炉体和设于炉体内的坩埚，坩埚与炉体之间设有保温层，坩埚与保温层之间设有加热装置，加热装置下方、围绕坩埚设有至少一辅助加热装置。本发明在坩埚外设一加热装置，加热装置下方增加辅助加热装置，使坩埚内(加热区)的温度均匀，石英砂熔化充分，这样就会使表面的气线、气泡减少，提高表面质量。而且，可控制加热装置和辅助加热装置不同的功率，以调整坩埚底部石英砂的粘度，从而保证石英管的均匀性、质量和表面效果。
文档编号C03B5/00GK102897995SQ20121034865
公开日2013年1月30日 申请日期2012年9月19日 优先权日2012年9月19日
发明者陈士斌, 周明强, 徐同根, 刘明伟, 许志仁, 马传和 申请人:江苏太平洋石英股份有限公司