專利名稱：：高速合成石英玻璃生產(chǎn)用氧氣帶料燃燒器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實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關(guān)鍵部件，完成氫氧氣的混合和燃燒，將四氯化硅引入反應(yīng)器內(nèi)并通過氧化或者水解反應(yīng)生成納米狀態(tài)的二氧化硅顆粒，在合適的溫度下沉積到基體上并熔融形成石英玻璃。目前常用的燃燒器為氫氣帶料，即氫氣通過鼓泡瓶將氣態(tài)四氯化硅引入燃燒器內(nèi)，這種燃燒器燃燒能力較弱，四氯化硅基本上依靠火焰內(nèi)部的水解反應(yīng)來生成二氧化硅顆粒，因此當四氯化硅流量加大的時候，料帶內(nèi)部會形成空心現(xiàn)象，導(dǎo)致四氯化硅不能全部反應(yīng)，從而影響沉積速率和得料率
實用新型內(nèi)容-為了克服上述缺陷，本實用新型的目的在于提供了一種高速合成石英玻璃生產(chǎn)用氧氣載料燃燒器，引入氧氣作為載料氣體，滿足四氯化硅流量加大時的加料要求。，本實用新型采用以下技術(shù)方案一種高速合成三類石英玻璃生產(chǎn)用的燃燒器，包括氧室、氫室和位于中心的進料管，特點是，包含兩個氧室和兩個氫室，依次為套設(shè)的第一層氧室、內(nèi)氫室、第二層氧室和位于第二層氧室下端的外氫室，且各室互相之間密閉相隔；每層氧室內(nèi)均設(shè)有一圈或者兩圈上開口氧氣燈芯管與氧室相通且穿過氫室延伸至氫室底端。所述燃燒器中，進料管外層設(shè)一保護套管，保護套管與料管呈同心圓狀態(tài)，保護套上端設(shè)保護氣進氣口。所述燃燒器中，內(nèi)外氫室、氧室上端均設(shè)有進氣口；外氫室兩側(cè)設(shè)有進氣口。所述燃燒器中，氧氣燈芯管末端與氫室底端保持平齊。所述燃燒器中，進料管及其套管處于整個燃燒器中心處，出口端與氧氣燈芯管及氫室底端保持平齊。該燃燒器具有的特點是1、包含兩個氧室和兩個氫室，每個氧室有一圈或者兩圈氧氣燈芯管；內(nèi)氫室位于兩個氧室之間，外氫室位于兩個氧室下端。2、進料管外圈有層保護套管，出口端保持平齊，進料管與保護套管保持同心圓狀態(tài)。采用了上述技術(shù)方案后，本實用新型優(yōu)點如下1、將燃燒器內(nèi)氫室設(shè)置為兩個，有效提高了氫氧混合燃燒效率，同時使燃燒器直徑增大了1.3~1.6倍，高溫面積增加了L21.8倍，實現(xiàn)了更大尺寸的有效沉積面積。2、將載料氣體變?yōu)檠鯕猓沟没鹧嬷行乃穆然璧姆磻?yīng)程度更加充分，即使加大四氯化硅載入量，也不會出現(xiàn)料帶空心現(xiàn)象，避免了飛料增多，使得沉積速率可以達到350g/h，得料率提高到4.0:1，極為有效的提高了立式合成石英玻璃的生產(chǎn)效率。圖1為本實用新型燃燒器結(jié)構(gòu)圖圖2為圖1的A-A剖面結(jié)構(gòu)示意圖具體實施方式如圖1和圖2所示，本實用新型燃燒器設(shè)置有兩層氧室和兩層氫室，第一層氧室l，其頂部設(shè)有氧氣進氣管ll;內(nèi)氫室2，其頂部設(shè)有氫氣進氣管21，第二層氧室3，其頂部設(shè)有氧氣進氣管31;外氫室6，兩側(cè)設(shè)有氫氣進氣管61、62;兩層氧室和內(nèi)氫室2層層套設(shè)，各個室獨立并且彼此密封熔接，外氫室6位于氧室1下端，直徑與氧室1相同；第一層氧室1內(nèi)部設(shè)有兩圈上開口的氧氣燈芯管12，并延伸至外氫室6內(nèi)，第二層氧室3內(nèi)部設(shè)有一圈上開口的氧氣燈芯管32，延伸至內(nèi)氫室2內(nèi)；進料管5及保護套管4位于第一層氧室3和內(nèi)氫室2的中心處，保護套管4的頂部設(shè)有保護氣進氣管41，進料管5的進口端位于氧室3的頂端處，出口端與所有的氧氣燈芯管12底端和氫室底端平齊；保護套管4和進料管5出口端長度一致且處于同心圓上。本實用新型工作原理為氧氣經(jīng)流量計進入第一層氧室1和第二層氧室3，由底端氧氣燈芯管12、32流出，氫氣經(jīng)流量計進入內(nèi)氫室2和外氫室6，并與氧氣燈芯管12、32流出的氧氣反應(yīng)燃燒，氣態(tài)四氯化硅由氧氣經(jīng)進料管5帶入，從出口端進入火焰內(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，4故在套管4中通入保護氣體，避免堵塞料管。本實用新型氧氣帶料燃燒器與傳統(tǒng)的氫氣帶料燃燒器試驗數(shù)據(jù)對比-<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>權(quán)利要求1、一種高速合成石英玻璃生產(chǎn)用氧氣帶料燃燒器，包括氧室、氫室和位于中心的進料管，其特征在于，包含兩個氧室和兩個氫室，依次為套設(shè)的第一層氧室、內(nèi)氫室、第二層氧室和位于第二層氧室下端的外氫室，且各室互相之間密閉相隔；每層氧室內(nèi)均設(shè)有一圈或者兩圈上開口氧氣燈芯管與氧室相通且穿過氫室延伸至氫室底端。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述燃燒器，其特征在于，進料管外層設(shè)一保護套管，保護套管與料管呈同心圓狀態(tài)，保護套上端設(shè)保護氣進氣口。3、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述燃燒器，其特征在于，內(nèi)外氫室、氧室上端均設(shè)有進氣口；外氫室兩側(cè)設(shè)有進氣口。4、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述燃燒器，其特征在于，氧氣燈芯管末端與氫室底端平齊。5、根據(jù)權(quán)利要求3所述燃燒器，其特征在于，氧氣燈芯管末端與氫室底端平齊。6、根據(jù)權(quán)利要求4所述燃燒器，其特征在于，進料管及其套管處于整個燃燒器中心處，出口端與氧氣燈芯管及氫室底端平齊。7、根據(jù)權(quán)利要求5所述燃燒器，其特征在于，進料管及其套管處于整個燃燒器中心處，出口端與氧氣燈芯管及氫室底端平齊。專利摘要本實用新型公開了一種高速合成石英玻璃生產(chǎn)用氧氣帶料燃燒器，包含兩個氧室和兩個氫室，進料管外層增加一個套管，互相之間密閉相隔；每層氧室內(nèi)均設(shè)有一圈或者兩圈上開口燈芯管，氧室上端均有進氣管；內(nèi)氫室處于兩個氧室之間，上端設(shè)有進氣口；外氫室位于氧室下端，兩側(cè)設(shè)有進氣口；氧氣燈芯管穿過氫室延伸至內(nèi)外氫室底端，進料管及其套管處于整個燃燒器中心處，出口端與氧氣燈芯管下端及氫室底端保持平齊。本燃燒器采用氧氣作為載料氣體，相對于氫氣帶料燃燒器，將沉積速率提高到370g/h，得料率達到4.0∶1，在石英玻璃合成中保證坨體有效尺寸的前提下實現(xiàn)高速沉積，極大提高了合成石英玻璃沉積速率和效率。文檔編號C03B5/00GK201288119SQ200820123700公開日2009年8月12日申請日期2008年11月19日優(yōu)先權(quán)日2008年11月19日發(fā)明者彬徐,馳徐,蕾王,王玉芬,顧真安,饒傳東申請人:中國建筑材料科學(xué)研究總院