ПОДЛОЖКА ДЛЯ НАПЛАВЛЕНИЯ КВАРЦЕВОГО СТЕКЛА Российский патент 1995 года по МПК C03B5/00 

Изобретение относится к промышленности стpоительных материалов, в частности к оборудованию стекольной промышленности для наплавления дисков кварцевого стекла.

Известна подложка для наплавления кварцевого стекла, выполненная в виде полого охлаждаемого диска с радиальными трубками для подачи воды и смонтированного на стойке с возможностью вращения от привода [1]
Недостатком такой подложки является невозможность получения дисков большой толщины, особенно крупногабаритных, так как при наплавлении стекла растекающаяся масса выходит за края подложки. Интенсивное охлаждение периферийной зоны подложки не дает положительных результатов ввиду образования кристаллических образований на краях наплавляемого диска и его разрушение.

Наиболее близкой к изобретению является конструкция подложки для наплавления кварцевого стекла, содержащая стол наплавления, смонтированный на стойке с возможностью вращения от привода и сплошной барьер, расположенный по краю подложки, в который введены трубки водяного охлаждения [2]
Барьер из огнеупорного материала задерживает растекание стекломассы и формирует диск кварцевого стекла.

Недостатком известной подложки является то, что барьер из огнеупорного материала, расположенный по краю подложки, не позволяет наплавлять диски высотой более 200 мм, так как при постоянном фокусном расстоянии от горелки до поверхности наплавления создается замкнутое рабочее пространство, ограниченное, подложкой с барьером по периферии и сводом печи. А это в свою очередь приводит к резкому перегреву свода печи, его оплавлению, а затем к частичному или полному разрушению. Прекращение технологического процесса, как правило, происходит в начальный момент разрушения свода печи аварийное выключение.

Кроме указанного недостатка, использование при наплавлении сплошного ограждения приводит к появлению в периферийной зоне наплавления заготовки завихрений газовых потоков, что приводит к снижению скорости наплавления кварцевого стекла, а также к неравномерности распределения кварцевого сырья по поверхности наплавляемой заготовки.

Технический эффект изобретения состоит в возможности повышения технологической высоты барьера подложки, при фиксированном значении величины фокусного расстояния, что позволит наплавлять заготовки высотой более 200 мм, а также в уменьшении силы завихрений газовых потоков, образующихся в периферийной зоне наплавляемой заготовки, что позволит увеличить равномерность распределения кварцевого сырья по поверхности заготовки и повысить скорость наплава.

Технический эффект достигается тем, что в подложке для наплавления кварцевого стекла, содержащей стол наплавления, смонтированный на стойке с возможностью вращения от привода, и барьер из огнеупорного материала, ограничивающий растекание стекломассы, барьер выполнен в виде сотовой структуры со сквозными отверстиями заданного сечения.

Использование барьера на подложке для наплава кварцевого стекла, выполненного в виде сотовой структуры со сквозными отверстиями заданного сечения, позволит осуществить полный отвод технологических газов за пределы барьера, имеющего любую заданную высоту, а следовательно, и наплавить заготовку, например диск высотой более, чем 200 мм, а также значительно уменьшить величину завихрений газовых потоков, образующихся в периферийной зоне наплава, поскольку последние смогут беспрепятственно эвакуироваться за пределы барьера и тем самым повысить равномерность распределения частиц сырья по наплавляемой поверхности заготовки и увеличить скорость наплава.

На фиг. 1 изображены фронтальный вид; на фиг.2 сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 вертикальный разрез печи для наплавления дисков кварцевого стекла.

Подложка для наплавления изделий из кварцевого стекла содержит стол 1 для наплавления кварцевого стекла, смонтированный на стойке 2 с возможностью вращения. Поверхность стола наплавления зафутерована тугоплавким материалом 3. Подложка также содержит ограждение 4, выполненное в виде сотовой структуры со сквозными отверстиями 5, соединенными между собой с помощью огнеупорного материала 6. Подложка расположена внутри рабочей камеры 7 печи для наплавления кварцевого стекла. Печь снабжена горелками 8 и газоходами 9. На подложке находится заготовка (диск) из кварцевого стекла 10.

Устройство эксплуатируется следующим образом.

Стол 1 наплавления, смонтированный на стойке 2, зафутерованный тугоплавким материалом 3 и обеспеченный периферийным ограждением в виде сотовой структуры с, например, радиально расположенными сквозными отверстиями 5 диаметром 15 мм и длиной 20 мм, скрепленными между собой огнеупорным раствором 6, и имеющий высоту ограждения, равную 200-280 мм, вводится в рабочее пространство печи 7. При оптимальном фокусном расстоянии, равном 300 мм, подложка для наплава может иметь ограждение, зазор между верхней кромкой которой и сводом печи составит величину не менее 10 мм. С помощью горелок 8 происходит наплавление заготовок стекла 10. При этом реакционные газы, обеспечивающие наплавления кварцевого стекла, эвакуируются из рабочей камеры через отводные каналы 9.

Следует также отметить, что данное техническое решение является единственно приемлемым решением при наплавлении дисков кварцевого стекла методом парафазного синтеза при высоте диска более 200 мм.

В таблице приведены сравнительные данные технологических экспериментов по наплавлению дисков из кварцевого стекла парафазным методом диаметром 500 мм, при фокусном расстоянии, равном 300 мм.

Технико-экономические преимущества указанного технического решения по сравнению с прототипом состоят в возможности наплава дисков кварцевого стекла высотой более 200 мм, а также в увеличении выхода годной стекломассы на 15-35% в результате более равномерного распределения сырья по поверхности наплавляемого диска и увеличении скорости наплава в 2-2,5 раза.

Сущность изобретения: подложка для направления кварцевого стекла включает стол наплавления, смонтированный на стойке с возможностью вращения и ограждение, формирующее заготовку из кварцевого стекла. Ограждение выполнено в виде сотовой структуры со сквозными отверстиями. 3 ил., 1 табл.

ПОДЛОЖКА ДЛЯ НАПЛАВЛЕНИЯ КВАРЦЕВОГО СТЕКЛА, включающая стол наплавления, смонтированный на стойке с возможностью вращения, и ограждение, формирующее заготовку из кварцевого стекла, отличающаяся тем, что ограждение выполнено в виде сотовой структуры со сквозными отверстиями.