能够高精度控制壁厚的连熔炉

摘要

本发明提供一种能够高精度控制壁厚的连熔炉，所述芯杆位于成型器的上方，芯杆的顶部固定有芯杆固定装置。所述芯杆固定装置的外缘与所述连熔炉的坩埚内壁固定。所述芯杆的长度为坩埚长度的1/3以下。本发明通过芯杆固定装置可以实现成型器与芯杆的精确定位，从而使出料均匀，解决由于石英熔液流动及高温变形带来芯杆及成型器不稳定或晃动而产生壁厚不均匀的问题，使成型后石英管壁厚均匀。并且本发明提供的连熔炉还包括芯杆固定装置，能够使芯杆与成型器之间的间隙均匀，从而解决了石英管的偏壁问题，使石英管壁厚均匀，提高了石英管生产的几何精度。

说明书

技术领域

本发明涉及连熔炉，具体涉及一种能够高精度控制壁厚的连熔炉。

背景技术

决定石英管质量的一个重要因素就是石英管的壁厚，如出现偏壁或壁厚不均匀都将直接影响石英管的品质。现有连熔炉的芯杆都是悬挂在炉盖上，芯杆长度一般大于1.5米，在钨锅内有超过2000度的高温，芯杆会因高温变形，加上石英砂熔液的不稳定性，会引起芯杆晃动，极易产生偏壁或壁厚不均匀等现象。因此，如何克服壁厚不均匀问题成为石英管生产中亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提出了一种能够高精度控制壁厚的连熔炉，通过采用芯杆固定装置对芯杆实现精确定位，使芯杆与成型器之间的间隙均匀，从而解决了石英管的偏壁问题，使石英管壁厚均匀，提高了石英管生产的几何精度。

本发明提供一种能够高精度控制壁厚的连熔炉，所述芯杆位于成型器的上方，芯杆的顶部固定有芯杆固定装置。

所述芯杆固定装置的外缘与所述连熔炉的坩埚内壁固定。

所述芯杆的长度为坩埚长度的1/3以下。

所述芯杆的芯部具有第一通孔，所述芯杆固定装置具有连通外缘与中心位置的第二通孔，该第二通孔的一端连通保护气体供应管路，另一端与芯杆的第一通孔相连接。

所述芯杆固定装置为圆环形支架。

所述芯杆固定装置为圆形支架。

本发明具有的优点在于：

本发明提出一种能够高精度控制壁厚的连熔炉，通过设计芯杆固定装置可以实现成型器与芯杆的精确定位，从而使出料均匀，解决由于石英熔液流动及高温变形带来芯杆及成型器不稳定或晃动而产生壁厚不均匀的问题，使成型后石英管壁厚均匀，从而提高壁厚的精度。所述芯杆固定装置还能够使芯杆与成型器之间的间隙均匀，从而解决了石英管的偏壁问题，使石英管壁厚均匀，提高了石英管生产的几何精度。

附图说明

图1是实施例提供的能够高精度控制壁厚的连熔炉的结构示意图； 

图2是现有技术中连熔炉的芯杆部分的结构示意图；

图3是现有技术中料缝的位置示意图；

图4是本发明中芯杆固定装置的结构示意图；

图5是本发明中芯杆固定装置的俯视图。

具体实施方式

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。

本实施例提供一种能够高精度控制壁厚的连熔炉，如图1，包括加料装置1、炉盖2、炉体3、芯杆4、成型器5、坩埚6、加热功率自动控制系统、电极7、发热网8、高温砖9、保温砂10、水套11、排尘系统12、炉体支座13等部件。如图1所示，本实施例的连熔炉结构与图2所示的现有制造石英管的连熔炉的结构大致相同，区别在于，本实施例中省去了现有连熔炉中的调偏装置16，而包含有芯杆固定装置15，并将现有的长芯杆更换为短芯杆。现有技术的芯杆4为长芯杆，从坩埚6的顶部穿插进入，直至坩埚6底部，且芯杆4顶部外侧、炉盖2的外部设有调偏装置16，其能够带动芯杆4在平面的X、Y方向移动，通过平移，使成型器5始终保持与料台19同轴，如图3所示，从而使出料均匀，达到成型后石英管14的壁厚均匀的目的。

然而，现有的技术实施过程精度保持较差，平移调偏装置16带来的效果十分有限，并由于芯杆4较长，仅在炉盖2位置有一个固定点，在实际生产时，石英熔液往下流动会影响芯杆4的稳定性，另外，芯杆4在高温下强度会下降变软，加剧了芯杆4的不稳定性，很容易引起出料口料缝17的变化，即容易产生壁厚不均匀的现象。因此本实施例中采用了短芯杆的设计代替长芯杆的原有设计，并增设芯杆固定装置15以省去了现有技术中的调偏装置16。

如图4和图5所示，本实施例中所述芯杆4仅保留处于坩埚6底部、成型器5上方的一段尺寸，优选为坩埚长度的1/3以下，一般长度为10～20cm 左右。该芯杆4与现有的芯杆结构相同，其芯部也具有保护气体流通孔。所述芯杆4的顶端设置有芯杆固定装置15，进而处于成型器5上方一定距离处，即在成型器5和芯杆4上方设置芯杆固定装置15。同时，还需要将芯杆固定装置15的边缘固定于坩埚6的内壁上，间接增加芯杆4的固定面积，以增加芯杆4的稳定性。如图5所示，所述芯杆固定装置15可以为圆环形支架，如汽车方向盘形式的支架。也可以为圆形支架，在固定于芯杆4顶端后，通过圆形支架的外部与坩埚6内壁相固定。该芯杆固定支架15还可以为其他多种形式，只需要起到固定的作用，并与所述坩埚6内壁之间具有固定的接触面积即可，具体形状和结构不以圆形或圆环结构为限。

本实施例的芯杆4中心也具有保护气体通孔，如图4所示，所述芯杆固定装置15具有连通芯杆固定装置边缘与中心的通孔，且该通孔的一端通过管体18连接外部的保护气体供应管路，另一端连通芯杆4的保护气体流通孔相连通，通过该保护气体流通孔连通成型器5的保护气体流通通道内。由于增设了芯杆固定装置15，芯杆4不容易产生晃动偏离，也就不容易使料缝17发生变化，生产的石英管就很少偏壁。经过大量生产实践发现，使用芯杆固定装置15固定的连熔炉所生产的石英管14，其壁厚精度能提高30%以上，以前因壁厚偏差不能达到半导体要求而无法生产的情况，在采用本发明连熔炉后就能够正常生产了。

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。