一種單爐封閉法生產導光水晶棒的裝置及工藝方法
【專利說明】—種單爐封閉法生產導光水晶棒的裝置及工藝方法
[0001]
技術領域
[0002]本發(fā)明屬于電熔連續(xù)法生產領域，尤其是涉及一種單爐封閉法生產導光水晶棒的裝置及工藝方法。
【背景技術】
[0003]目前，大直徑石英棒的生產是一種用電熔連熔法拉制的，連熔爐設備結構有:包括直徑為2m的連熔爐體、爐體外部設計有冷卻水管道、內設有保溫層、加熱硅碳棒、直徑480mm的鎢鉬坩禍，鎢鉬坩禍底部設有料臺，料臺上設有出料口 ；爐體上端口設有連熔爐蓋，所述的連熔爐蓋包括底蓋和上蓋，底蓋的中部設有安裝孔，安裝孔內設有連接筒，連接筒的上端與上蓋固定連接，連接筒的下端內壁上設有卡住鎢鉬坩禍的凸臺，在底蓋與連接筒之間設有密封機構，上蓋的上方設有頂蓋，頂蓋通過緊固件與上蓋固定連接，頂蓋上設有加料孔；在連恪爐出料口向下3m處設有牽引拉棒機。
[0004]其具體的生產方法如下:
1、將連熔爐通入電源逐步升溫72小時(保障鎢鉬坩禍緩慢加熱)；
2、將石英粉通過爐體頂部加料口，24小時不間斷加入到鎢鉬坩內；
3、通過爐體頂部不同氣孔，不間斷通入氮氣和氫氣保護和助燃；
4、當爐內溫度達到1100度時，打開底部出料口；
5、出料口成型石英棒時，人工引到牽引機上，進行連續(xù)牽引；
6、調整牽引機速度，以達到穩(wěn)定拉制的石英棒直徑的一致性；
7、由于該種連熔爐成型器的限制，僅能拉制直徑30mm以內的規(guī)格產品。
[0005]現(xiàn)有技術屬于用電熔連續(xù)法生產的，優(yōu)點是24小時連續(xù)生產，但由于石英棒規(guī)格需要根據客戶需求不斷調整尺寸，用連熔法生產需要停爐，才能更換坩禍底部成型器，加入氮氣和氫氣保護和助燃、爐體需要循環(huán)水24小時降溫。停爐一次和升溫開爐一次，周期需要10天，所以此法會導致電力成本提高，而且周期時間長。

【發(fā)明內容】

[0006]為了解決連熔法生產需要停爐，才能更換坩禍底部成型器，停爐一次和升溫開爐一次，周期需要10天等缺陷，實現(xiàn)單爐法一次性生產，大幅度降低電力成本；可以根據客戶對水晶棒多種不同規(guī)格的需求，進行及時停爐更換坩禍底部成型器，便于拆卸和安裝，周期僅為I天。
[0007]本發(fā)明采用如下技術方案:
一種單爐封閉法生產導光水晶棒的裝置，包括連熔爐體，所述連熔爐體的頂部設有排氣孔，在排氣口的下方設有爐蓋，在連熔爐體的左右設有電源線，在連熔爐體內部設有鎢坩禍，坩禍的周圍設有鎢網，連熔爐體的內壁設有保溫層，坩禍底部設有成型器，成型器呈圓形，圓的直徑線的上下分別設有方形凹槽，在坩禍的下面設有出料口。
[0008]進一步的，所述連恪爐體的直徑為lm。
[0009]進一步的，鎢坩禍的直徑為160mm。
[0010]進一步的，方形凹槽的寬度為5mm，深度為7.5mm，上下兩個凹槽之間距離為5mm。
[0011]一種單爐封閉法生產導光水晶棒的工藝方法，包括如下步驟:
(O打開封閉式爐體頂部爐蓋；
(2)將水晶粉體原料一次性裝滿直徑160mm鎢坩禍內；
(3)將爐蓋封閉，通過電源線通電；
(4)鎢坩禍外側鎢網導熱；
(5)鎢坩禍升溫，坩禍內水晶粉連續(xù)熔融6小時；
(6)當坩禍內溫度達到1200度時，關閉電源；
(7)打開坩禍下面的出料口；
(8)將成型水晶棒引向牽引機；
(9 )牽引機有變速器控制速率，緩慢連續(xù)牽引成型。
[0012](10)當生產不同規(guī)格時，將坩禍底部成型器旋轉取下，更換其他尺寸的成型器，然后重復上述步驟。
[0013]進一步的，通電的電壓為380V，功率為12kw。
[0014]進一步的，所述生產出的成型水晶棒直徑的為20_。
[0015]本發(fā)明有如下有益效果:
1.本發(fā)明采用單爐生產、一次性加入原料、利用小型鎢坩禍、短時間升溫、一次性生產，利于隨時停爐和更換成型器，方便生產多種不同規(guī)格的產品。
[0016]2.本發(fā)明優(yōu)勢在于坩禍尺寸小、不需要加入氮氣和氫氣保護和助燃、爐體不需要循環(huán)水24小時降溫，節(jié)能節(jié)電環(huán)保；連熔工藝需要24小時不間斷通入氮氣保護鎢坩禍不被氧化，通入氫氣進行助燃，爐體外部需要設計冷卻水管24小時對爐體降溫，生產成本高。
[0017]3.本發(fā)明單爐生產工藝，設計單爐體，其中爐體內部采用了鎢坩禍，但是沒有芯桿輸氣設置，同時，爐體外壁沒有設計水冷卻循環(huán)管道，減少了傳統(tǒng)連熔爐的設計制造成本。同時，采用單爐生產，可以大幅度縮短熔融時間，不需要連續(xù)24小時供電熔融，降低了生產成本。
[0018]說明書附圖
圖1為本發(fā)明連熔爐體的剖面結構圖。
[0019]圖2是坩禍底部俯視圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖對本發(fā)明做進一步的說明:
如圖1所示，一種單爐封閉法生產導光水晶棒的裝置，包括連熔爐體，所述連熔爐體的頂部設有排氣孔1，在排氣口 I的下方設有爐蓋2，在連熔爐體的左右設有電源線3，在連熔爐體內部設有鎢坩禍6，坩禍的周圍設有鎢網4，連熔爐體的內壁設有保溫層5，坩禍6底部設有成型器，成型器呈圓形，圓的直徑線的上下分別設有方形凹槽，在坩禍6的下面設有出料口 7。
[0021]所述連熔爐體的直徑為lm。
[0022]鎢坩禍的直徑為160mm。
[0023]方形凹槽的寬度為5mm，深度為7.5mm，上下兩個凹槽之間距離為5mm。
[0024]一種單爐封閉法生產導光水晶棒的工藝方法，包括如下步驟:
(O打開封閉式爐體頂部爐蓋2 ;
(2)將水晶粉體原料一次性裝滿直徑160mm鎢坩禍6內；
(3)將爐蓋2封閉，通過電源線3通電；
(4)鎢坩禍外側鎢網4導熱；
(5)鎢坩禍6升溫，坩禍內水晶粉連續(xù)熔融6小時；
(6)當坩禍內溫度達到1200度時，關閉電源；
(7)打開坩禍下面的出料口7 ；
(8)將成型水晶棒引向牽引機；
(9)牽引機有變速器控制速率，緩慢連續(xù)牽引成型；
(10)當生產不同規(guī)格時，將坩禍底部成型器旋轉取下，更換其他尺寸的成型器，然后重復上述步驟。
[0025]通電的電壓為380V，功率為12kw。
[0026]所述生產出的成型水晶棒直徑的為20_。
[0027]以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。因此，本發(fā)明的保護范圍應以所述權利要求的保護范圍為準。
【主權項】
1.一種單爐封閉法生產導光水晶棒的裝置，包括連熔爐體，其特征在于:所述連熔爐體的頂部設有排氣孔(1)，在排氣口(I)的下方設有爐蓋(2)，在連熔爐體的左右設有電源線(3)，在連熔爐體內部設有鎢坩禍(6)，坩禍的周圍設有鎢網(4)，連熔爐體的內壁設有保溫層(5)，坩禍(6)底部設有成型器，成型器呈圓形，圓的直徑線的上下分別設有方形凹槽，在坩禍(6)的下面設有出料口(7)。
2.根據權利要求1所述的一種單爐封閉法生產導光水晶棒的裝置，其特征在于:所述連熔爐體的直徑為lm。
3.根據權利要求1所述的一種單爐封閉法生產導光水晶棒的裝置，其特征在于:鎢坩禍的直徑為160mmo
4.根據權利要求1所述的一種單爐封閉法生產導光水晶棒的裝置，其特征在于:方形凹槽的寬度為5mm，深度為7.5mm，上下兩個凹槽之間距離為5mm。
5.一種單爐封閉法生產導光水晶棒的工藝方法，其特征在于:包括如下步驟: (1)打開封閉式爐體頂部爐蓋(2); (2)將水晶粉體原料一次性裝滿直徑160mm鎢坩禍(6)內； (3)將爐蓋(2)封閉，通過電源線(3)通電； (4)鎢坩禍外側鎢網(4)導熱； (5 )鎢坩禍(6 )升溫，坩禍內水晶粉連續(xù)熔融6小時； (6)當坩禍內溫度達到1200度時，關閉電源； (7)打開坩禍下面的出料口(7)； (8)將成型水晶棒引向牽引機； (9)牽引機有變速器控制速率，緩慢連續(xù)牽引成型； (10)當生產不同規(guī)格時，將坩禍底部成型器旋轉取下，更換其他尺寸的成型器，然后重復上述步驟。
6.根據權利要求5所述的一種單爐封閉法生產導光水晶棒的工藝方法，其特征在于:通電的電壓為380V，功率為12kw。
7.根據權利要求5所述的一種單爐封閉法生產導光水晶棒的工藝方法，其特征在于:所述生產出的成型水晶棒直徑的為20mm。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種單爐封閉法生產導光水晶棒的裝置及工藝方法，包括如下步驟：（1）打開封閉式爐體頂部爐蓋；（2）將水晶粉體原料一次性裝滿直徑160mm鎢坩堝內；（3）將爐蓋封閉，通過電源線通電流；（4）鎢坩堝外側鎢網導熱；（5）鎢坩堝升溫，坩堝內水晶粉連續(xù)熔融6小時；（6）當坩堝內溫度達到1200度時，關閉電源；（7）打開坩堝下面的出料口；（8）將成型水晶棒引向牽引機；（9）牽引機有變速器控制速率，緩慢連續(xù)牽引成型；（10）當生產不同規(guī)格時，將坩堝底部成型器旋轉取下，更換其他尺寸的成型器，然后重復上述步驟；本發(fā)明采用了單爐生產、一次性加入原料、利用小型鎢坩堝、短時間升溫、一次性生產，利于隨時停爐和更換成型器，方便生產多種不同規(guī)格的產品。
【IPC分類】C03B5-02, C03B20-00
【公開號】CN104803579
【申請?zhí)枴緾N201510225016
【發(fā)明人】段玉偉, 段其九, 曹愛偉, 蔡征海, 韓凱
【申請人】江蘇圣達石英制品有限公司
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2015年5月6日