專利名稱：：雙保護套管合成石英玻璃生產(chǎn)用氧氣載料燃燒器的制作方法
技術領域：
：本實用新型屬于石英玻璃領域，具體涉及到一種合成石英玻璃用燃燒器。技術背景在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生成納米級別的二氧化硅顆粒，在火焰氣流的輔助下沉積到旋轉的基體(坨體)上，生成熔融態(tài)的石英玻璃。目前常用燃燒器的結構一般為單料管(氫氣載料)或者在料管外加一層保護套管(氧氣載料)，氫室外圍沒有任何保護系統(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大于火焰中心生成的二氧化硅顆粒，到達基體表面后不能瞬時熔融，極易形成小氣泡并逐漸長大，嚴重影響石英玻璃坨體的質(zhì)量，透過率較差
實用新型內(nèi)容為了克服上述工藝缺陷，本實用新型的目的在于提供一種雙保護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系統(tǒng)以預防氫室管壁積料，從而保證基體的質(zhì)量。本實用新型采用以下技術方案—種雙保護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)保護套管的進料管，其中，包含兩個氧室和一個氫室，依次為套設的第一層氧室、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；另設一外保護套管，設在氫室外圍。在該雙保護套管合成石英玻璃用燃燒器中，內(nèi)保護套管與進料管呈同心圓狀態(tài)，內(nèi)保護套管上端設保護氣進氣口；外保護套管與氫室呈同心圓狀態(tài)，外保護套管兩側設保護氣進氣口，底端位于氫室底端之下；第一層氧室和第二層氧室上端設有進氣口；氫室兩側設有進氣口；內(nèi)保護套管底端與進料管底端、氫室底端以及氧氣燈芯管底端平齊；外保護套管的底端長出氫室底端一部分。采用了上述技術方案后，本實用新型優(yōu)點如下由于增加了氫室外保護系統(tǒng)，單位時間內(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為本實用新型燃燒器結構圖圖2為圖1的A-A剖面結構示意圖具體實施方式如圖l和圖2所示，本實用新型燃燒器設置有兩層氧室、一層氫室、進料管以及兩個保護套管，該燃燒器的具體結構包括第一層氧室2，其頂部設有氧氣進氣管21;第二層氧室l，其頂部設有氧氣進氣管11;氫室3，兩側設有氫氣進氣管31、32;兩層氧室2、1層層套設，且氫室3位于氧室1、2下端，各個室獨立并且彼此密封熔接；第一層氧室2內(nèi)部設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；進料管5及設在其外層的內(nèi)保護套管4位于氧室1和氫室3的中心處，保護套管4的頂部設有用于通入保護性氣體的進氣管41，進料管5的進口端位于氧室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)保護套管4和進料管5出口端長度一致且處于同心圓上；氫室3的外圍另設外保護套管6，外保護套管6的底端在氫室3底端的下方，外保護套管6兩側設有用于通入保護性氣體的進氣管61和62。本實用新型工作原理為氧氣經(jīng)流量計進入第一層氧室2和第二層氧室1，由底端氧氣燈芯管22、12流出，氫氣經(jīng)流量計進入氫室3，并與氧氣燈芯管22、12流出的氧氣在燃燒器底端反應燃燒形成火焰，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在管口上，在套管4中通入保護氣體，避免堵塞進料管5的出口；為預防在氫室3管壁出口端產(chǎn)生積料，在外保護套管6中通入保護氣體(氮氣或者氦氣)。本實用新型雙保護套管氧氣帶料燃燒器與傳統(tǒng)單保護套管氧氣帶料燃燒器試驗數(shù)據(jù)對比<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>權利要求一種雙保護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)保護套管的進料管，其特征在于，包含兩個氧室和一個氫室，依次為套設的第一層氧室、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；另設一外保護套管，設在氫室外圍。2.根據(jù)權利要求1所述燃燒器，其特征在于，內(nèi)保護套管與進料管呈同心圓狀態(tài)，內(nèi)保護套管上端設保護氣進氣口。3.根據(jù)權利要求1或2所述燃燒器，其特征在于，外保護套管與氫室呈同心圓狀態(tài)，外保護套管兩側設保護氣進氣口，底端位于氫室底端之下。4.根據(jù)權利要求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有進氣口；氫室兩側設有進氣口。5.根據(jù)權利要求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有進氣口；氫室兩側設有進氣口。6.根據(jù)權利要求4所述燃燒器，其特征在于，內(nèi)保護套管底端與進料管底端、氫室底端以及氧氣燈芯管底端平齊。7.根據(jù)權利要求5所述燃燒器，其特征在于，內(nèi)保護套管底端與進料管底端、氫室底端以及氧氣燈芯管底端平齊。8.根據(jù)權利要求6所述燃燒器，其特征在于，外保護套管的底端長出氫室底端一部分。9.根據(jù)權利要求7所述燃燒器，其特征在于，外保護套管的底端長出氫室底端一部分。專利摘要本實用新型公開了一種雙保護套管合成石英玻璃生產(chǎn)用氧氣載料燃燒器，包括兩個氧室、一個氫室、兩個保護套管和位于中心的進料管，它們相互之間密閉相隔；氧室、氫室和保護套管均設有進氣口；每層氧室內(nèi)均設有一圈上開口并延伸至氫室內(nèi)的氧氣燈芯管；保護套管包括設在進料管外層的內(nèi)保護套管和設在氫室外圍的外保護套管，其中內(nèi)保護套管底端與進料管、氧氣燈芯管和氫室的底端平齊，而外保護套管底端長出氫室底端一部分。本燃燒器增加了氫室外保護系統(tǒng)，可以預防在氫室管壁產(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C03B20/00GK201458959SQ20092011021公開日2010年5月12日申請日期2009年7月16日優(yōu)先權日2009年7月16日發(fā)明者徐馳,王玉芬,顧真安,饒傳東申請人:中國建筑材料科學研究總院