專利名稱：：雙保護(hù)套管合成石英玻璃生產(chǎn)用氧氣載料燃燒器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實(shí)用新型屬于石英玻璃領(lǐng)域，具體涉及到一種合成石英玻璃用燃燒器。技術(shù)背景在CVD合成三類石英玻璃工藝中，燃燒器是工藝流程中一個(gè)關(guān)鍵部件，除了完成氫氧氣的混合和燃燒以提供必要的熱量之外，還利用氫氣或氧氣通過鼓泡瓶將氣態(tài)四氯化硅引入燃燒器內(nèi)，并通過水解或者氧化反應(yīng)生成納米級(jí)別的二氧化硅顆粒，在火焰氣流的輔助下沉積到旋轉(zhuǎn)的基體(坨體)上，生成熔融態(tài)的石英玻璃。目前常用燃燒器的結(jié)構(gòu)一般為單料管(氫氣載料)或者在料管外加一層保護(hù)套管(氧氣載料)，氫室外圍沒有任何保護(hù)系統(tǒng)，因此在合成過程中，隨著氫室管壁的積料增多，在氣流的干擾下，積料極易剝落，隨著火焰氣流濺射到基體上。由于剝落的積料聚集體尺寸遠(yuǎn)大于火焰中心生成的二氧化硅顆粒，到達(dá)基體表面后不能瞬時(shí)熔融，極易形成小氣泡并逐漸長(zhǎng)大，嚴(yán)重影響石英玻璃坨體的質(zhì)量，透過率較差
實(shí)用新型內(nèi)容為了克服上述工藝缺陷，本實(shí)用新型的目的在于提供一種雙保護(hù)套管合成石英玻璃用燃燒器，其在氫室外圍額外增加一套保護(hù)系統(tǒng)以預(yù)防氫室管壁積料，從而保證基體的質(zhì)量。本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案—種雙保護(hù)套管合成石英玻璃用燃燒器，包括氧室、氫室、和位于中心的帶內(nèi)保護(hù)套管的進(jìn)料管，其中，包含兩個(gè)氧室和一個(gè)氫室，依次為套設(shè)的第一層氧室、第二層氧室和位于第一層氧室和第二氧室下端的氫室，且各室之間密閉相隔；每層氧室內(nèi)均設(shè)有一圈上開口并向下延伸穿過氫室至氫室底端的氧氣燈芯管；另設(shè)一外保護(hù)套管，設(shè)在氫室外圍。在該雙保護(hù)套管合成石英玻璃用燃燒器中，內(nèi)保護(hù)套管與進(jìn)料管呈同心圓狀態(tài)，內(nèi)保護(hù)套管上端設(shè)保護(hù)氣進(jìn)氣口；外保護(hù)套管與氫室呈同心圓狀態(tài)，外保護(hù)套管兩側(cè)設(shè)保護(hù)氣進(jìn)氣口，底端位于氫室底端之下；第一層氧室和第二層氧室上端設(shè)有進(jìn)氣口；氫室兩側(cè)設(shè)有進(jìn)氣口；內(nèi)保護(hù)套管底端與進(jìn)料管底端、氫室底端以及氧氣燈芯管底端平齊；外保護(hù)套管的底端長(zhǎng)出氫室底端一部分。采用了上述技術(shù)方案后，本實(shí)用新型優(yōu)點(diǎn)如下由于增加了氫室外保護(hù)系統(tǒng)，單位時(shí)間內(nèi)加入更多四氯化硅后，可以避免氫室管壁產(chǎn)生更多的積料，大幅減少氣泡的形成，并且新型燃燒器可將沉積速率提高到400g/h，得料率達(dá)到3.9:l，因此在保證了較高生產(chǎn)效率的前提下有效地提高了基體的內(nèi)在質(zhì)量。圖1為本實(shí)用新型燃燒器結(jié)構(gòu)圖圖2為圖1的A-A剖面結(jié)構(gòu)示意圖具體實(shí)施方式如圖l和圖2所示，本實(shí)用新型燃燒器設(shè)置有兩層氧室、一層氫室、進(jìn)料管以及兩個(gè)保護(hù)套管，該燃燒器的具體結(jié)構(gòu)包括第一層氧室2，其頂部設(shè)有氧氣進(jìn)氣管21;第二層氧室l，其頂部設(shè)有氧氣進(jìn)氣管11;氫室3，兩側(cè)設(shè)有氫氣進(jìn)氣管31、32;兩層氧室2、1層層套設(shè)，且氫室3位于氧室1、2下端，各個(gè)室獨(dú)立并且彼此密封熔接；第一層氧室2內(nèi)部設(shè)有一圈上開口的氧氣燈芯管22，其向下延伸穿過氫室3至氫室3底端，第二層氧室1內(nèi)部設(shè)有一圈上開口的氧氣燈芯管12，其向下延伸穿過氫室3至氫室3底端；進(jìn)料管5及設(shè)在其外層的內(nèi)保護(hù)套管4位于氧室1和氫室3的中心處，保護(hù)套管4的頂部設(shè)有用于通入保護(hù)性氣體的進(jìn)氣管41，進(jìn)料管5的進(jìn)口端位于氧室1的頂端處，出口端與所有的氧氣燈芯管底端和氫室底端平齊；內(nèi)保護(hù)套管4和進(jìn)料管5出口端長(zhǎng)度一致且處于同心圓上；氫室3的外圍另設(shè)外保護(hù)套管6，外保護(hù)套管6的底端在氫室3底端的下方，外保護(hù)套管6兩側(cè)設(shè)有用于通入保護(hù)性氣體的進(jìn)氣管61和62。本實(shí)用新型工作原理為氧氣經(jīng)流量計(jì)進(jìn)入第一層氧室2和第二層氧室1，由底端氧氣燈芯管22、12流出，氫氣經(jīng)流量計(jì)進(jìn)入氫室3，并與氧氣燈芯管22、12流出的氧氣在燃燒器底端反應(yīng)燃燒形成火焰，氣態(tài)四氯化硅由氧氣經(jīng)進(jìn)料管5帶入，從出口端進(jìn)入火焰內(nèi)部并發(fā)生氧化和水解反應(yīng)生成二氧化硅顆粒，最終沉積在基體上熔融形成石英玻璃；為避免進(jìn)料管5出口端的四氯化硅迅速氧化生成二氧化硅顆粒而凝結(jié)在管口上，在套管4中通入保護(hù)氣體，避免堵塞進(jìn)料管5的出口；為預(yù)防在氫室3管壁出口端產(chǎn)生積料，在外保護(hù)套管6中通入保護(hù)氣體(氮?dú)饣蛘吆?。本實(shí)用新型雙保護(hù)套管氧氣帶料燃燒器與傳統(tǒng)單保護(hù)套管氧氣帶料燃燒器試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>權(quán)利要求一種雙保護(hù)套管合成石英玻璃生產(chǎn)用氧氣載料燃燒器，包括氧室、氫室、和位于中心的帶內(nèi)保護(hù)套管的進(jìn)料管，其特征在于，包含兩個(gè)氧室和一個(gè)氫室，依次為套設(shè)的第一層氧室、第二層氧室和位于第一層氧室和第二氧室下端的氫室，且各室之間密閉相隔；每層氧室內(nèi)均設(shè)有一圈上開口并向下延伸穿過氫室至氫室底端的氧氣燈芯管；另設(shè)一外保護(hù)套管，設(shè)在氫室外圍。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述燃燒器，其特征在于，內(nèi)保護(hù)套管與進(jìn)料管呈同心圓狀態(tài)，內(nèi)保護(hù)套管上端設(shè)保護(hù)氣進(jìn)氣口。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述燃燒器，其特征在于，外保護(hù)套管與氫室呈同心圓狀態(tài)，外保護(hù)套管兩側(cè)設(shè)保護(hù)氣進(jìn)氣口，底端位于氫室底端之下。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述燃燒器，其特征在于，第一層氧室和第二層氧室上端設(shè)有進(jìn)氣口；氫室兩側(cè)設(shè)有進(jìn)氣口。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述燃燒器，其特征在于，第一層氧室和第二層氧室上端設(shè)有進(jìn)氣口；氫室兩側(cè)設(shè)有進(jìn)氣口。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述燃燒器，其特征在于，內(nèi)保護(hù)套管底端與進(jìn)料管底端、氫室底端以及氧氣燈芯管底端平齊。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述燃燒器，其特征在于，內(nèi)保護(hù)套管底端與進(jìn)料管底端、氫室底端以及氧氣燈芯管底端平齊。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述燃燒器，其特征在于，外保護(hù)套管的底端長(zhǎng)出氫室底端一部分。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述燃燒器，其特征在于，外保護(hù)套管的底端長(zhǎng)出氫室底端一部分。專利摘要本實(shí)用新型公開了一種雙保護(hù)套管合成石英玻璃生產(chǎn)用氧氣載料燃燒器，包括兩個(gè)氧室、一個(gè)氫室、兩個(gè)保護(hù)套管和位于中心的進(jìn)料管，它們相互之間密閉相隔；氧室、氫室和保護(hù)套管均設(shè)有進(jìn)氣口；每層氧室內(nèi)均設(shè)有一圈上開口并延伸至氫室內(nèi)的氧氣燈芯管；保護(hù)套管包括設(shè)在進(jìn)料管外層的內(nèi)保護(hù)套管和設(shè)在氫室外圍的外保護(hù)套管，其中內(nèi)保護(hù)套管底端與進(jìn)料管、氧氣燈芯管和氫室的底端平齊，而外保護(hù)套管底端長(zhǎng)出氫室底端一部分。本燃燒器增加了氫室外保護(hù)系統(tǒng)，可以預(yù)防在氫室管壁產(chǎn)生積料，從而在保證了較高生產(chǎn)效率的前提下有效地提高基體的內(nèi)在質(zhì)量。文檔編號(hào)C03B20/00GK201458959SQ20092011021公開日2010年5月12日申請(qǐng)日期2009年7月16日優(yōu)先權(quán)日2009年7月16日發(fā)明者徐馳,王玉芬,顧真安,饒傳東申請(qǐng)人:中國(guó)建筑材料科學(xué)研究總院