[发明专利]一种大规格光腌膜基板用合成石英玻璃锭的生产方法

摘要

本发明涉及一种生产大规格光腌膜基板用合成石英玻璃锭的生产方法，属石英玻璃生产技术领域。氢气和氧气在燃烧器中燃烧产生水蒸气后与燃烧器下料管中气态四氯化硅反应产生二氧化硅颗粒。二氧化硅颗粒在立式沉积炉中的砣面上沉积熔化成石英玻璃锭。本发明提高了沉积效率，降低了生产能耗。解决了传统立式工艺多余废气极易不均匀的沉积在炉壁及烟道壁，长时间沉积后影响到抽风大小，造成合成石英玻璃锭无法正常生长，且生长效率低，供料系统得不到稳定，导致大规格光腌膜基板用合成石英玻璃锭的生产无法突破的问题。采用本发明方法，可以生产重量1000公斤以上，直径在700毫米以上的石英玻璃锭，沉积速率可达800g/h，生产效率提高1.8－1.5倍。

主权项

1.一种生产大规格光腌膜基板用合成石英玻璃锭的生产方法，其特征在于：包括下述步骤：1)、首先通过氢氧燃烧器（1）对立式沉积炉的炉膛（3）进行预热，即氢氧燃烧器（1）预热过程中的氢氧气总量由每小时3.5立方米逐步增加，增加的方法是观察炉温，先快速升温至800℃，然后按每小时10—20℃的升温速度逐步将炉温预热到1000—1100℃；2）、在炉温预热到1000—1100℃时快速升温并稳定控制在1300—1400℃；炉温预热时间不少于50小时，温度稳定后的氢氧气总量为每小时30立方米；3）、当炉温预热到1300—1400℃时，同时将四氯化硅置入至蒸发罐（6）中，并加热蒸发罐（6）至60—70℃，以使蒸发罐（6）中的四氯化硅气化，同时通过控制蒸发罐（6）使其形成稳定的蒸汽压；4）、当炉温达到1300—1400℃，料面温度达到1750℃以上时，蒸发罐（6）内的蒸汽压达到900Torr‑1200Torr时,开启连通氢氧燃烧器（1）下料管的控制阀，使蒸发罐（6）内的四氯化硅气体以4‑10Slm的流量进入氢氧燃烧器（1）的下料管；5）、在四氯化硅气体进入氢氧燃烧器（1）下料管的同时，通过气压调节器的控制柜（7）设定好沉积炉炉口和排气管口大气压力的检测值，使炉口（5）压力和排气口大气压力差控制在5‑30Pa之间；6）、进入氢氧燃烧器（1）的四氯化硅气体从下料管的端口喷出后，与氢气和氧气在燃烧器中燃烧产生的水蒸气后混合后即可反应生成二氧化硅微粒，并使砣面温度达到1750℃以上,生长过程中产生的多余废气和废料被气压调节器均匀的抽出炉外；7）、当气压调节器检测到炉口（5）压力和排气口大气压力差大于或小于5‑30Pa时，气压调节器的控制柜（7）启动调节风机（10）正或反向转动，使炉口（5）压力和排气口大气压力差始终控制在5‑30Pa之间，进而使炉内压力自动维持在正常范围内；8）、二氧化硅微粒在立式沉积炉中的沉积砣面上融化沉积，从而形成合成石英玻璃锭，由此完成大规格光腌膜基板用合成石英玻璃锭的生产；所述氢氧燃烧器（1）的氢、氧气比例为2.0～2.5:1；所述二氧化硅微粒在立式沉积炉中的沉积速率为800克每小时；步骤1）所述立式沉积炉由炉体（2）和耐火材料构成的炉膛（3）构成，炉膛（3）的外壁上设置有隔热保温层，隔热保温层与炉体之间设置有环形风道（4），环形风道（4）的顶部设置有多个出风口，环形风道（4）的底部设置有多个进风口；所述的炉膛（3）上设置有顶盖，顶盖的中间部位设置有下料孔，下料孔内装有氢氧燃烧器（1），炉膛（3）一侧设置有炉口（5），炉口（5）与环形风道（4）连通；步骤5）所述气压调节器由连通管（9）、调节风机（10）、排气管（8）、气压检测探头（11）和控制柜（7）构成，连通管（9）与排气管（8）上分别设置有压检测探头（11）；连通管（9）与排气管（8）之间设置有调节风机（10）；气压检测探头（11）和调节风机（10）分别与控制柜（7）连接；气压调节器通过连通管（9）与立式沉积炉的炉口（5）连通。