[发明专利]一种大规格石英玻璃锭熔制用熔炉的建造方法

说明书

本发明涉及一种大规格石英玻璃锭熔制用熔炉的建造方法，属石英玻璃熔制炉膛建造技术领域。本发明以石英玻璃锭产品外径是炉膛内径85%的比值，设定大规格石英玻璃锭熔制用所需熔炉的炉膛直径；以达到大规格石英玻璃锭产品能够顺利产出，同时有利于减少炉膛内热量的散失；本发明优化了大规格石英玻璃锭熔制用熔炉的建造设计，消除了人为经验缺失给炉膛设计带来的不确定影响；明确了产品外径与炉膛内径、炉膛直筒部分高度之间的比例，同时将燃烧器焦距囊括进来，为炉膛设计与产品匹配、燃烧器选型提供前提条件。

技术领域

本发明涉及一种大规格石英玻璃锭熔制用熔炉的建造方法，属石英玻璃熔制炉膛建造技术领域。

背景技术

在石英玻璃熔制过程中，由石英锭慢降设备夹持的石英底锭（靶锭）从熔炉底部伸入熔炉炉膛内的观察孔处，并停留在此处接受氢氧火焰高温软化，为即将由下料装置输入并经过燃烧器熔化的石英粉料与其粘结做好准备，当操作工通过炉膛观察孔判断，底锭表面软化状态达到能与熔化的粉料充分熔合时，慢降设备的机械臂牵引底锭旋转并下降，开始石英玻璃锭的熔制过程。在该熔制过程中，燃烧器在熔炉上的放置高度、石英玻璃锭熔制用熔炉的设计方式，均对燃烧器的使用效果以及石英玻璃锭的成形起到重要的作用，尤其是在熔制非常规大规格石英玻璃锭产品的时候。如若熔炉观察孔的可视范围与燃烧器的焦点范围不重合，操作人员无法通过观察孔判定石英粉料的熔化程度，导致燃烧器达不到最佳的使用效果，最终将影响到大规格石英玻璃锭的内在质量；如若熔炉炉膛内壁弧度设计不合理，会加重熔制中挥发的粉料聚集，形成积料粘附在炉膛内壁导致生产无法正常进行；如若熔炉炉膛高度设计不合理，轻者影响熔制生产效率，重者将导致产品难以成形。故大规格石英玻璃锭熔制用熔炉的建造是熔制工艺中的核心关键技术。

目前，人为经验设计的大规格石英玻璃锭熔制用熔炉常常出现下述三种极端情况：

一是熔炉炉膛观察孔位置与燃烧器火焰焦点不重合，造成燃烧器使用效率低，产品内在质量受影响。

二是熔炉炉膛内壁弧度设计不合理，与实际大规格产品外径不匹配，导致熔制时积料聚集、产品成形困难，且炉膛中部耐火材料经受压强变大，致使炉膛寿命受影响。

三是熔炉炉膛直筒部分长度不适宜，从而造成产品成形困难和生产效率两个方面不能达到最佳平衡，增加后续使用成本。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种既能保障燃烧器火焰焦点处在观察孔正中位置，也能保障大规格产品的正常熔制以及生产效率，消除凭经验设计熔炉炉膛、试验后再对其熔炉炉膛结构进行改善的方式，不仅仅大大缩短熔炉选型时间，也有利于降低试验成本的大规格石英玻璃锭熔制用弧形熔炉的建造方法。

本发明是通过如下的技术方案来实现上述目的的：

一种大规格石英玻璃锭熔制用熔炉的建造方法，其特征在于：它包括以下步骤：

1）、以石英玻璃锭产品外径是炉膛内径85%的比值，确定大规格石英玻璃锭产品外径，设定大规格石英玻璃锭熔制用所需熔炉炉膛的规格；以既能达到大规格石英玻璃锭产品能够顺利产出，也有利于减少炉膛内热量的散失；

2）、采集燃烧器火焰焦距数据，以确立熔炉炉膛上方燃烧器放置孔距离观察孔正中间的距离；观察孔直径一般控制在直径80-120mm

3）、利用公式Y²=AΦX对熔炉炉膛弧形抛物线进行计算，其中：X为弧线的横坐标；Y为弧形的纵坐标，Φ为产品直径；然后依据计算结果，以燃烧器焦点位置为坐标原点，描出弧形抛物线；以利于燃烧器发挥最佳效率；

4）、以熔炉炉膛直筒高度为石英玻璃锭产品外径50.0%的比值，确定熔炉炉膛观察孔以下炉膛直筒部分的高度；

5）、根据耐火材料强度，确定熔炉直筒部分厚度，然后以此厚度为基准，将直筒部分外径向上延伸至平齐燃烧器放置口；