[实用新型]合成石英玻璃生产用上料装置

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种合成石英玻璃生产用上料装置，属合成石英玻璃技术领域。

背景技术：

合成石英玻璃是石英玻璃所有品种中性能最佳，品质最好的一种，尤其是透近紫外光谱性能是当今已知材料中无法比拟的光学材料，其气泡及化学纯度更是其它石英玻璃中的最优者。由于合成石英玻璃内在性能的优越，多年来一直受到高新技术领域的重视，得到广泛的应用。如在半导体工业中用于制作高纯石英舟及扩散管，大规模集成电路中用作光掩膜基板，航空航天技术中用作耐辐照遥感光学透镜及反光镜。另外高品位合成石英玻璃还可大量用于激光技术、高炮测距机的光学系统等。

在石英玻璃合成的过程中，上料装置的上料是合成石英玻璃生产的关键步骤之一，它通过载料气体将四氯化硅均匀的气化散开，使之与氢气和氧气燃烧，产生水蒸气热分解反应，产生二氧化硅纳米级的微粒，均匀沉积在石英玻璃靶面上，再进一步熔化成高纯合成石英玻璃。目前四氯化硅的上料装置上采用的转子流量计为普通转子流量计，整个料管没有加热，没有预热罐，无称重的设备，在工作过程中四氯化硅的温度无法精准控制，载料量时大时小，鼓泡出来的气态四氯化硅遇冷又冷凝成液态，每时每刻不清楚用了多少的原料，而反应生成了多少二氧化硅，导致在合成砣生产过程中无法均匀热分解反应与沉积产生气泡。另外由于上料时大时小影响合成砣产品内质的光学均匀性，进而使得合成砣的内质与外观无法提高。

发明内容：

本实用新型的目的在于：提供一种载料气体经过质量流量计进行精准控制，整个料管通过加温带进行加温控制防止冷凝产生，通过液位差进行自动加料，并由重量变送器对鼓泡罐进行精确称重，时实控制上料量，解决现有上料不均匀，加料时的载料流量比平时大的问题的合成石英玻璃生产用上料装置。

本实用新型是通过如下技术方案来实现上述目的的：

该合成石英玻璃生产用上料装置由原料罐、预热罐、鼓泡罐、鼓泡器、重量变送器、出料管、质量流量计及进气管组成，其特征在于：预热罐的上方通过管道连接有一原料罐；预热罐的一侧设有重量变送器，其上装有鼓泡罐，预热罐与鼓泡罐通过管道连接，连接管道上装有加料阀；鼓泡罐上装有出料管和进气管，并经上料阀连通；进气管上装有质量流量计，进气管底部装有鼓泡器。

所述出料管上裹附有保温带和加热带。

本实用新型与现有技术相比的有益效果是：该合成石英玻璃生产用上料装置采用对原料进行预热，鼓泡的气体通过质量流量计进行精准控制流量，解决了现有上料装置的上料不均匀的问题。通过对出料管进行加热与保温，解决了鼓泡出来的气态四氯化硅遇冷又冷凝成液态的问题。另外通过对鼓泡罐进行精确称重，控制时实的上料量，使得合成砣的等径、沉积速率、得料率和生产出的合成石英玻璃的内质得到显著提高。

附图说明：

附图为合成石英玻璃生产用上料装置的结构示意图；

图中：1、原料罐，2、预热罐，3、加料阀，4、鼓泡罐，5、鼓泡器，6、重量变送器，7、上料阀，8、出料管，9、质量流量计，10、进气管。

具体实施方式：

该合成石英玻璃生产用上料装置由原料罐1、预热罐2、加料阀3，鼓泡罐4、鼓泡器5、重量变送器6、上料阀7、出料管8、质量流量计9及进气管10组成。预热罐2的上方通过管道连接有一原料罐1，其预热方式是在预热罐2的外表面加装一圈加热膜，对预热罐2进行加热。预热罐2的一侧设置有重量变送器6，重量变送器6上装有鼓泡罐4，鼓泡罐4外表面装有一圈加热膜，其内装有热电偶(图中未画出)通过PID对鼓泡罐4的料温进行精准控制。预热罐2与鼓泡罐4通过管道连接，连接的管道上装有加料阀3。鼓泡罐4上装有出料管8和进气管10，出料管8和进气管10经上料阀7和管道连通，保证在不鼓泡的情况下吹扫出料管8，出料管8的另一端通过聚四氟管与燃烧器连接。进气管10上装有质量流量计9，进气管10的底部装有鼓泡器5。出料管8上裹附有保温带和加热带(参见附图)。

本实用新型工作时，进入鼓泡罐4的四氯化硅先经过预热罐2的预热，防止冷料的加入影响鼓泡罐4的恒定温度产生波动，使载料气体带出的气态四氯化硅均匀与稳定。在鼓泡过程中通过质量流量计9精准控制载料气体，同时鼓泡罐4通过加热膜与PID进行精准控制鼓泡罐4温度的恒定，从而保证载料气体带出的四氯化硅量的恒定。鼓泡罐4下所设置的重量变送器6，能使鼓泡罐4内的液面下降到一定的高度时可以自动补充，预热罐2中预热的原料加入到鼓泡罐4时只需要打开加料阀3即可。上料与否通过上料阀7控制；在上料时将上料阀7关闭，载料气体通过质量流量计9、进气管10和鼓泡器5带出四氯化硅气体，在不上料时上料阀7打开，载料的气体就不经过鼓泡器5直接进入出料管8，可以对整个出料管8进行吹扫，防止出料管8被空气污染，保证合成石英玻璃的纯度与质量。