一种不停炉生产石英管和石英棒辅助装置的制作方法

本技术涉及连熔法生产石英产品的，尤其涉及一种不停炉生产石英管和石英棒辅助装置。

背景技术：

1、石英管和石英棒是半导体、光伏、化工等领域的重要基础材料，其生产通常采用连熔炉进行连续拉制。在传统的连熔工艺中，生产空心的石英管和生产实心的石英棒依赖于两种不同的成型条件。

2、具体而言，在生产石英管时，需要通过中空的芯杆向熔融的石英玻璃液中心持续通入成型气体，利用气体压力在熔融体内部形成一个稳定的气腔，从而在拉制过程中保持其空心结构。

3、然而，当需要转而生产实心石英棒时，则必须停止通入成型气体，并确保熔融的石英玻璃液能够完全填充芯杆对应的中心区域，以形成实心结构。

4、在现有技术中，这两种生产模式的切换通常是一个复杂且昂贵的过程。生产线往往需要停止运行，即停炉，以便对芯杆系统或气体供应装置进行机械更换或重大调整。这种停炉操作不仅导致了生产的严重中断，而且炉体的降温和重新升温过程会消耗大量的能源，极大地增加了生产成本并降低了整体的生产效率。

5、因此，本实用新型提出一种不停炉生产石英管和石英棒辅助装置，来解决现有技术的不足。

技术实现思路

1、针对现有技术中，不停炉生产石英管和石英棒辅助装置存在的在石英管与石英棒生产模式切换时，必须停炉进行机械更换或调整，导致生产中断、能源浪费且操作复杂的问题，本实用新型旨在提供一种结构经过改良的、能够有效解决上述问题的的不停炉生产石英管和石英棒辅助装置。

2、本实用新型提供一种不停炉生产石英管和石英棒辅助装置，包括：虹吸发生器；芯杆，所述芯杆的上部连通于所述虹吸发生器，所述芯杆内部设置有通气孔；氮气管道，所述氮气管道的出口端连通于所述虹吸发生器；排气管，所述排气管的进口端连通于所述虹吸发生器的底部；以及排气孔，所述排气孔设置于所述虹吸发生器。

3、所述虹吸发生器的内部设置有用于在所述氮气管道与所述排气管之间形成流体负压的缩径流道，该缩径流道构造成用于引导来自所述氮气管道的气流加速流向所述排气管。

4、并且，所述装置还包括控制阀门，所述控制阀门构造为能够选择性地阻断所述排气孔的通路，或切换至连通所述排气管的通路，通过所述控制阀门对两条不同流路的切换，实现所述虹吸发生器在正压输气功能和负压抽吸功能之间的转换。

5、优选的，所述不停炉生产石英管和石英棒辅助装置还包括氢气管道，所述氢气管道的出口端连通于所述虹吸发生器，并使其出口位于所述通气孔的上游，该结构设置使得氢气和氮气能够在进入所述通气孔之前进行预混合。

6、优选的，在上述方案基础上，所述氢气管道上设置有氢气控制阀，并且所述氮气管道上设置有氮气控制阀，所述氢气控制阀和所述氮气控制阀用于分别控制对应管路的通断，进而实现对混合气体配比的精确调控。

7、优选的，所述不停炉生产石英管和石英棒辅助装置还包括真空表，所述真空表安装于所述虹吸发生器上，并使其监测口连通于所述通气孔，所述真空表用于实时显示所述通气孔内的压力数值，无论是在生产石英管时的正压值，还是在生产石英棒时的负压值。

8、优选的，作为一种具体的管路布局方式，所述氮气管道和所述氢气管道均通过固定连接方式连通于所述虹吸发生器的侧部，此种布局便于外部管路的集中接入和后续的安装维护。

9、优选的，为便于集中控制，所述氢气控制阀和所述氮气控制阀均安装于所述虹吸发生器的上游管路上，通过远程或就地操作所述两个阀门，实现气源的供给切换。

10、优选的，为确保结构稳定性和流路对准，所述芯杆的下端垂直固定于所述虹吸发生器的顶部出口，这种垂直固定方式保证了所述通气孔与所述虹吸发生器内部通道的顺畅连通。

11、优选的，为最大化负压抽吸效率，所述缩径流道的轴线与所述排气管的轴线同轴设置，该同轴布局确保了经由所述缩径流道加速的高速氮气流能够以最小的阻力直接冲入所述排气管，从而在所述通气孔的连接处产生最强烈的负压。

12、本实用新型具有如下有益效果：

13、1、本实用新型，通过设置虹吸发生器、排气管、排气孔以及一个能在排气孔通路和排气管通路之间进行切换的控制阀门，解决了现有技术中生产石英管和石英棒需要停炉切换设备、导致生产中断和能源浪费的问题，达到了在不停止连熔炉的情况下即可在空心石英管和实心石英棒两种生产模式之间快速、灵活切换的技术效果，显著提高了生产效率。

14、2、本实用新型，通过将正压输气功能和负压抽吸功能巧妙地集成在同一个虹吸发生器中，并利用单一的控制阀门进行功能切换，解决了传统切换方案结构复杂、需要多套独立系统或机械改造的问题，达到了装置结构紧凑、集成度高、操作简便且易于实现自动化控制的技术效果。

15、3、本实用新型，通过设置一个与芯杆通气孔连通的真空表，解决了在不同生产模式下芯杆内部压力状态不明、成型质量难以保证的问题，达到了能够对正压气腔的稳定性或负压吸附的程度进行实时监测的技术效果，确保了产品质量的可靠性，提高了良率。

1.一种不停炉生产石英管和石英棒辅助装置，其包括：

2.根据权利要求1所述的不停炉生产石英管和石英棒辅助装置，其特征在于，所述装置还包括氢气管道（5），所述氢气管道（5）的出口端连通于所述虹吸发生器（1），并使其出口位于所述通气孔（3）的上游。

3.根据权利要求2所述的不停炉生产石英管和石英棒辅助装置，其特征在于，所述氢气管道（5）上设置有氢气控制阀（7），并且所述氮气管道（6）上设置有氮气控制阀（8）。

4.根据权利要求1所述的不停炉生产石英管和石英棒辅助装置，其特征在于，所述装置还包括真空表（2），所述真空表（2）安装于所述虹吸发生器（1）上，并使其监测口连通于所述通气孔（3）。

5.根据权利要求2所述的不停炉生产石英管和石英棒辅助装置，其特征在于，所述氮气管道（6）和所述氢气管道（5）均通过固定连接方式连通于所述虹吸发生器（1）的侧部。

6.根据权利要求3所述的不停炉生产石英管和石英棒辅助装置，其特征在于，所述氢气控制阀（7）和所述氮气控制阀（8）均安装于所述虹吸发生器（1）的上游管路上。

7.根据权利要求1所述的不停炉生产石英管和石英棒辅助装置，其特征在于，所述芯杆（4）的下端垂直固定于所述虹吸发生器（1）的顶部出口。

8.根据权利要求1所述的不停炉生产石英管和石英棒辅助装置，其特征在于，所述缩径流道的轴线与所述排气管（9）的轴线同轴设置。