焰熔法晶體生長設(shè)備的制作方法
【專利摘要】焰熔法晶體生長設(shè)備，屬于焰熔法制造剛玉系晶體的設(shè)備裝置領(lǐng)域。包括供料裝置、混料器、燃燒器、爐體和升降裝置，供料裝置連接混料器，混料器連接燃燒器；爐體為長方體形，在爐體的上方開設(shè)燃燒器插口，在爐體的下方開設(shè)升降臺開口；燃燒器插入爐體上方的燃燒器插口中，升降臺插入爐體上方的升降臺開口中；還包括供氣裝置，供氣裝置包括氫氣供氣管和氧氣供氣管，氫氣供氣管連接混料器，氧氣供氣管連接燃燒器。全套設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計簡潔合理，科學實用，有利于高質(zhì)高效的進行晶體生長作業(yè)，適宜在業(yè)界推廣普及。
【專利說明】焰熔法晶體生長設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于焰熔法制造剛玉系晶體的設(shè)備裝置領(lǐng)域，具體涉及一種焰熔法晶體生長設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002]大規(guī)模生產(chǎn)工業(yè)用紅寶石、藍寶石的制造方法多采用焰熔法，其工藝過程如下:裝在內(nèi)料斗中的粉料，因小錘周期性的敲打彈簧片，使整個內(nèi)料斗產(chǎn)生振動而灑落下內(nèi)部的粉料，粉料的下落數(shù)量可以通過改變小錘敲打的輕重來調(diào)節(jié)。氧氣從內(nèi)外料斗間隙通入，氫氣由導料管外夾層通入，氫氧氣體在混合室處混合并燃燒，在火焰中心處產(chǎn)生2000°C以上的高溫。從料斗下落的粉料通過氫氧焰熔化成小液滴，并灑落在籽晶桿頂部晶種的熔融表面上，晶種隨升降系統(tǒng)慢慢下來，使熔融部分降到溫度稍低的區(qū)域而結(jié)晶，但要保持熔融頂部有1-2_厚的熔化層，并控制在一定的位置上，這樣，晶體就在晶種處慢慢長大起來。晶體的生長速度取決于粉料供應(yīng)數(shù)量，生長晶體的直徑取決于氫氧氣流量、火焰形狀和結(jié)晶位置，整個工藝的關(guān)鍵是保持氣體流量、下料速度、結(jié)晶位置的穩(wěn)定和彼此間的密切配合。
[0003]傳統(tǒng)燃燒器由于粉料、氫氣和氧氣只是單純的充入一個燃燒室內(nèi)燃燒，混料不均導致燃燒不夠充分，最終生成的晶體質(zhì)地也難以保證均勻，得到的晶體內(nèi)部應(yīng)力不均，品質(zhì)不尚。
[0004]傳統(tǒng)晶體生長爐的供料裝置結(jié)構(gòu)極為簡陋，只是單純地在漏斗狀料斗體的上方設(shè)置擊打錘，敲擊下料。但在實際使用過程中，由于晶體生長所需的氧化鋁粉末極易受潮，一旦遇到陰雨天氣或在氣候濕潤的地區(qū)進行生產(chǎn)，或生產(chǎn)線停產(chǎn)一段時間，失去爐體燃燒帶來的熱烘焙作用，氧化鋁粉末會吸收空氣中的水分固結(jié)成塊，給順暢下料造成困難。
[0005]傳統(tǒng)晶體生長爐的供氣裝置為單純的總分管結(jié)構(gòu)，由于各分管與總管的距離有遠有近，離總管較近的分管內(nèi)氣體流量明顯高于較遠的分管，加之氣源處的氣體輸送量并非恒定不變，總管內(nèi)的氣量也是頻繁浮動的，最終導致晶體生長過程中的供氣流量不穩(wěn)，晶體生長速度和質(zhì)量會受到嚴重的影響。
[0006]傳統(tǒng)生長爐的爐體一般設(shè)計為圓柱形，散熱面積大，存在如保溫性能不佳的缺陷，會導致晶體生長的成品率低，結(jié)構(gòu)缺陷明顯。另外，傳統(tǒng)的生長爐使用時，只能從爐體正面的小孔窺視爐內(nèi)情況，無法及時準確的監(jiān)控晶體的生長過程。
[0007]并且，在實際生產(chǎn)過程中，結(jié)晶位置是寶石生產(chǎn)中質(zhì)量控制的關(guān)鍵點之一。要想控制好結(jié)晶位置，升降系統(tǒng)需具有科學的結(jié)構(gòu)和平穩(wěn)可調(diào)的運行方式。并且由于整條生產(chǎn)線上同時生長的晶體結(jié)晶速度并不完全相同，升降系統(tǒng)還需兼具單個晶體結(jié)晶點差異性調(diào)整的功能。傳統(tǒng)升降系統(tǒng)設(shè)計比較粗糙簡陋，難以有效實現(xiàn)一組生產(chǎn)線上各個晶體的生長位置微調(diào)，而進口設(shè)備中能夠?qū)崿F(xiàn)該功能的設(shè)備結(jié)構(gòu)又過于復雜，不但購置費用較高，還不利于保持生產(chǎn)作業(yè)的穩(wěn)定性和保養(yǎng)檢修。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供焰熔法晶體生長設(shè)備，能高效高質(zhì)的促進晶體生長。
[0009]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型的技術(shù)方案是:實用新型所述的焰熔法晶體生長設(shè)備，其特征在于:包括供料裝置、混料器、燃燒器、爐體和升降裝置，供料裝置連接混料器，混料器連接燃燒器；爐體為長方體形，在爐體的上方開設(shè)燃燒器插口，在爐體的下方開設(shè)升降臺開口 ；燃燒器插入爐體上方的燃燒器插口中，升降臺插入爐體上方的升降臺開口中；還包括供氣裝置，供氣裝置包括氫氣供氣管和氧氣供氣管，氫氣供氣管連接混料器，氧氣供氣管連接燃燒器；燃燒器包括呈中空筒狀的燃燒器外套，燃燒器外套的上部中間位置設(shè)置氧氣進氣噴嘴，氧氣進氣噴嘴的四周設(shè)置氫氣進氣口，在氫氣進氣口和氧氣進氣噴嘴的下方筒體內(nèi)設(shè)置燃燒室，燃燒室的下部設(shè)置出焰收口。
[0010]本實用新型所述的焰熔法晶體生長設(shè)備，其特征在于:供料裝置包括料斗，在料斗外部設(shè)置安裝架，在料斗上設(shè)置進料口和出料口，在料斗內(nèi)設(shè)置研磨裝置和攪混裝置；在料斗的外壁設(shè)置凸緣，凸緣通過彈簧安裝在安裝架上；在料斗的出料口處設(shè)置過濾裝置；振動下料裝置包括振動電機和旋轉(zhuǎn)凸輪，旋轉(zhuǎn)凸輪的數(shù)量為一個以上，旋轉(zhuǎn)凸輪由振動電機帶動旋轉(zhuǎn)并敲擊凸緣振動料斗。
[0011]在料斗的進料口上設(shè)置料斗蓋，料斗蓋包括內(nèi)蓋和外圈，內(nèi)蓋和外圈之間通過徑向接觸軸承連接固定在一起，外圈通過螺紋連接安裝在料斗上；研磨裝置包括旋轉(zhuǎn)電機，旋轉(zhuǎn)電機固定在安裝架上，在料斗內(nèi)的出料口上方設(shè)置研磨鉆頭，旋轉(zhuǎn)電機的電機軸穿過料斗蓋的內(nèi)蓋連接研磨鉆頭，并能帶動內(nèi)蓋和研磨鉆頭旋轉(zhuǎn)；料斗內(nèi)的出料口內(nèi)壁上設(shè)置研磨凸紋；攪混裝置包括下壓氣缸、平面推力軸承和攪混鋼絲，下壓氣缸的伸縮桿向下連接平面推力軸承的緊環(huán)，軸承的松環(huán)連接攪混鋼絲的上端；攪混鋼絲的下端穿過內(nèi)蓋，固定在研磨鉆頭的上端面上；下壓氣缸的伸縮桿能帶動平面推力軸承上升或下降，令攪混鋼絲在料斗內(nèi)伸直或彎曲；還包括導絲板，導絲板在料斗內(nèi)，并固定在旋轉(zhuǎn)電機的電機軸上，在導絲板上開設(shè)導絲孔，攪混鋼絲穿過內(nèi)蓋后，穿過導絲孔固定在研磨鉆頭的上端面上。
[0012]氫氣供氣管包括氫氣總管和氫氣分管，一個氫氣總管連接若干個氫氣分管；氧氣供氣管包括氧氣總管和氧氣分管，一個氧氣總管連接若干個氧氣分管；氫氣總管和氧氣總管通過總氣閥控制開關(guān)，在氫氣總管和氧氣總管上分別設(shè)置氫氣總管氣壓表和氧氣總管氣壓表；在氫氣分管和氧氣分管上分別設(shè)置氫氣分管氣壓表和氧氣分管氣壓表；每個氫氣分管一端連接氫氣總管，另一端連接混料器，混料器上端連接供料裝置，混料器下端連接燃燒器；每個氧氣分管一端連接氧氣總管，另一端連接燃燒器；在每個氫氣分管和氧氣分管上均設(shè)置流量調(diào)節(jié)器。
[0013]流量調(diào)節(jié)器包括穩(wěn)壓罐和控流閥，穩(wěn)壓罐、控流閥、氫氣或氧氣分管氣壓表沿進氣方向順次連接；控流閥包括“U”型支管；安裝在氫氣分管中時，支管的進氣端接入靠近穩(wěn)壓罐的氫氣分管，支管的出氣端接入遠離穩(wěn)壓罐的氫氣分管；安裝在氧氣分管中時，支管的進氣端接入靠近穩(wěn)壓罐的氧氣分管，支管的出氣端接入遠離穩(wěn)壓罐的氧氣分管；支管的出氣端豎直設(shè)置，在出氣端內(nèi)由下而上依次設(shè)置下承壓片、砝碼塊、上承壓片和閥片，上、下承壓片與支管出氣端的管壁完全貼合；在支管出氣端上方的氫氣分管或氧氣分管上方設(shè)置調(diào)節(jié)檢修口，調(diào)節(jié)檢修口上安裝封口螺帽；在支管出氣端的下承壓片的下方設(shè)置托架；上、下承壓片為橡膠或硅膠材質(zhì)。
[0014]爐體的外壁由外而內(nèi)順序包括金屬外殼、耐火磚保溫層和銀色耐高溫反射涂層；在爐體的正面開設(shè)視窗口 ；在視窗口外設(shè)置觀測盒；觀測盒包括一面敞口的盒體，盒體扣合在視窗口上，盒體內(nèi)設(shè)置保溫隔熱透視玻璃層，保溫隔熱透視玻璃層能夠?qū)⒁暣翱谕耆忾]；在觀測盒正對視窗口的一面上開設(shè)觀察口 ；在盒體上開設(shè)第一插槽，第一插槽內(nèi)插入第一插片，第一插片為茶色玻璃；在盒體上開設(shè)第二插槽，在第二插槽內(nèi)插入第二插片，第二插片為黑色遮光玻璃；在盒體上開設(shè)第三插槽，在第三插槽內(nèi)插入第三插片，第三插片為光能電池板；在視窗口內(nèi)設(shè)置紅外線測溫儀，在盒體外部設(shè)置溫度顯示器，紅外線測溫儀連接溫度顯示器；光能電池板連接紅外線測溫儀和溫度顯示器；在盒體內(nèi)部設(shè)置銀色耐高溫反射涂層；溫度顯示器通過滑軌安裝在盒體外部，溫度顯示器能滑動遮蔽或打開觀測盒上策觀察口。
[0015]升降裝置包括總升降機構(gòu)和微調(diào)升降機構(gòu)；總升降機構(gòu)包括電機、減速機、鏈輪傳動組和總軸，電機連接減速機，減速機通過鏈輪傳動組連接總軸，在總軸上安裝一個以上的主動錐齒輪；還包括一組以上的絲杠導向組，絲杠導向組包括絲杠、導向滑軌和倒“U”形支座，絲杠和導向滑軌豎直平行安裝在支座上，絲杠通過軸承安裝在支座上；在絲杠下部安裝從動錐齒輪；總軸穿過支座的倒“U”形空隙，主動錐齒輪與從動錐齒輪相嚙合；還包括絲母和導向滑環(huán)，絲母套裝在絲杠上，導向滑環(huán)套裝在導向滑軌上，絲母和導向滑環(huán)均連接微調(diào)升降機構(gòu)，微調(diào)升降機構(gòu)連接升降臺；還包括手動轉(zhuǎn)輪，手動轉(zhuǎn)輪連接減速機的傳動齒輪。
[0016]微調(diào)升降機構(gòu)包括微調(diào)滑板，微調(diào)滑板連接絲母和導向滑環(huán)，沿微調(diào)滑板的左、右側(cè)邊沿設(shè)置導軌，升降臺通過小支架連接左右對稱的四個滑輪，左右兩側(cè)的滑輪分別安裝在左右兩側(cè)的導軌中；在小支架的下方連接豎直設(shè)置的齒條，在微調(diào)滑板上安裝微調(diào)齒輪，微調(diào)齒輪與齒條相嚙合；在微調(diào)齒輪上安裝搖把；轉(zhuǎn)動搖把能令微調(diào)齒輪轉(zhuǎn)動，帶動齒條上下移動，從而令小支架帶動升降臺上下移動。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是:
[0018]1.本實用新型燃燒室的設(shè)計為氫氣的進氣在四周環(huán)繞中部的氧氣進氣噴嘴，能夠令氧氣和氫氣在進氣伊始即能充分混合，尤其是氫氣在混料器內(nèi)已充分混合裹挾了料粉，燃燒愈發(fā)充分，有利于生成晶體的質(zhì)地更加均勻。
[0019]2.在供料裝置的料斗中采用研磨裝置和攪混裝置，能在氧化鋁粉末吸潮固結(jié)成塊后，將通過攪混鋼絲其絞碎，并由研磨鉆頭研磨還原成細粉，幫助料斗順暢供料，即便長時間停產(chǎn)或遇到雨季，也不必擔心供料系統(tǒng)出現(xiàn)供料不暢影響生產(chǎn)效率的現(xiàn)象。料斗出料口的過濾裝置能保證氧化鋁粉末的出料粉粒直徑符合生產(chǎn)要求，保證晶體的生長質(zhì)量。多個凸輪的設(shè)置，能高頻擊打料斗，并能通過控制增減凸輪的個數(shù)和振動電機的轉(zhuǎn)速，控制擊打頻率；通過控制凸輪的擊打面積控制擊打力度，設(shè)計更加科學合理。
[0020]3.本實用新型在每個氫氣分管和氧氣分管上均設(shè)置流量調(diào)節(jié)器，流量調(diào)節(jié)器的穩(wěn)壓罐能起到穩(wěn)定氣體壓強的作用，即便氫氣或氧氣總管中的輸氣量存在浮動，也不會影響氣體供應(yīng)的穩(wěn)定性?？亓鏖y的“U”型支管的進氣端接入靠近穩(wěn)壓罐的氫氣分管或氧氣分管，氫氣分管或氧氣分管中輸送的氣體一部分進入支管，當氣流流量過大時，由上、下承壓片夾持砝碼塊組成的浮動組合會受到下部的壓力，將閥片向上頂起，將氫氣分管或氧氣分管的管截面變小，以減小氣流流量；反之，當氫氣分管或氧氣分管中的氣流流量過小時，浮動組合帶動閥片下降，氫氣分管或氧氣分管的管截面變大，氣流流量得以提升。在支管出氣端上方的氫氣分管或氧氣分管上方設(shè)置調(diào)節(jié)檢修口，調(diào)節(jié)檢修口上安裝封口螺帽，擰下螺帽可取出砝碼塊，通過改變砝碼塊的重量，能調(diào)節(jié)浮動組合的受壓浮動距離，從而改變閥片的調(diào)節(jié)力度。
[0021]4.本實用新型能通過總升降機構(gòu)實現(xiàn)整條生產(chǎn)線的升降臺勻速起落，能夠通過調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速和減速箱的減速比，控制升降速度，滿足晶體結(jié)晶點的變化要求；還能通過手動轉(zhuǎn)輪自行調(diào)節(jié)全線高度。此外，本裝置能通過微調(diào)升降機構(gòu)調(diào)整生產(chǎn)線上單個晶體結(jié)晶點的高低，滿足晶體生長的差異性需求。
[0022]5.全套設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計簡潔合理，科學實用，有利于高質(zhì)高效的進行晶體生長作業(yè)，適宜在業(yè)界推廣普及。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2是圖1中I部流量調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖3是圖1中II部供料裝置的結(jié)構(gòu)示意圖(攪混鋼絲伸直狀態(tài))；
[0026]圖4是圖1中II部供料裝置的結(jié)構(gòu)示意圖(攪混鋼絲彎曲狀態(tài))；
[0027]圖5是氧氣進氣喂■嘴的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0028]圖6是燃燒器外套的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖7是燃燒器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖8是圖1中IV部爐體的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖9是圖1中III部升降裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖10是絲杠上的從動錐齒輪與總軸上的主動錐齒輪的嚙合傳動結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖11是微調(diào)升降機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖中標記:
[0035]1、流量調(diào)節(jié)器；I1、供料裝置；111、升降裝置；IV、爐體；
[0036]圖1-2: 1、氫氣總管氣壓表和氧氣總管氣壓表；2、總氣閥；3、氧氣總管；4、氫氣總管；5、氧氣分管；6、氫氣分管；8、燃燒器；9、混料器；10、供料裝置的下料管；11、穩(wěn)壓罐；12、支管；13、調(diào)節(jié)檢修口 ；14、閥片；15、上承壓片；16、砝碼塊；17、下承壓片；18、托架；
[0037]圖3-4: 19、旋轉(zhuǎn)電機；20、下壓氣缸；21、安裝架；22、平面推力軸承；23、攪混鋼絲；24、徑向接觸軸；25、內(nèi)蓋；26、料斗；27、研磨鉆頭；28、安裝架；29、彈簧；30、旋轉(zhuǎn)凸輪；31、凸緣；32、導絲板；33、電機軸；
[0038]圖5-8: 34、氧氣進氣噴嘴；35、氫氣進氣口；36、燃燒室；37、燃燒器外套；38、出焰收口 ；39、視窗口 ；40、燃燒器插口 ；42、金屬外殼；43、耐火磚保溫層；44、銀色耐高溫反射涂層；45、升降臺；46、升降臺開口 ；47、溫度顯示器；48、觀察口 ；49、觀測盒；50、光能電池板；51、黑色遮光玻璃；52、茶色玻璃；53、保溫隔熱透視玻璃層；54、紅外線測溫儀；
[0039]圖9-11: 55、手動轉(zhuǎn)輪；56、減速機；57、電機；58、鏈輪傳動組；60、微調(diào)升降機構(gòu)；61、絲杠；62、絲母；63、從動錐齒輪；64、總軸；65、主動錐齒輪；66、支座；67、軸承；68、導向滑環(huán)；69、導向滑軌；70、導軌；71、小支架；72、滑輪；73、微調(diào)滑板；74、齒條；75、搖把；76、微調(diào)齒輪。

【具體實施方式】
[0040]下面結(jié)合附圖與【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細描述。
[0041]如圖1所示，本實用新型所述的焰熔法晶體生長設(shè)備，包括供料裝置I1、混料器9、燃燒器8、爐體IV、供氣裝置和升降裝置III。供料裝置II連接混料器9，混料器9連接燃燒器8。爐體IV為長方體形，在爐體IV的上方開設(shè)燃燒器插口 40，在爐體IV的下方開設(shè)升降臺開口 46。燃燒器8插入爐體IV上方的燃燒器插口 40中，升降臺45插入爐體IV上方的升降臺開口 46中。還包括供氣裝置，供氣裝置包括氫氣供氣管和氧氣供氣管，氫氣供氣管連接混料器9，氧氣供氣管連接燃燒器8。
[0042]如圖5-7所示，燃燒器8包括呈中空筒狀的燃燒器外套37，燃燒器外套37的上部中間位置設(shè)置氧氣進氣噴嘴34，氧氣進氣噴嘴34的四周設(shè)置氫氣進氣口 35，在氫氣進氣口35和氧氣進氣噴嘴34的下方筒體內(nèi)設(shè)置燃燒室36，燃燒室36的下部設(shè)置出焰收口 38。
[0043]如圖3-4所示，供料裝置II包括料斗26，在料斗26外部設(shè)置安裝架21，在料斗26上設(shè)置進料口和出料口，在料斗26內(nèi)設(shè)置研磨裝置和攪混裝置；在料斗26的外壁設(shè)置凸緣31，凸緣31通過彈簧29安裝在安裝架28上；在料斗26的出料口處設(shè)置過濾裝置；振動下料裝置包括振動電機和旋轉(zhuǎn)凸輪30，旋轉(zhuǎn)凸輪30的數(shù)量為一個以上，旋轉(zhuǎn)凸輪30由振動電機帶動旋轉(zhuǎn)并敲擊凸緣31振動料斗26。
[0044]在料斗26的進料口上設(shè)置料斗蓋，料斗蓋包括內(nèi)蓋25和外圈，內(nèi)蓋25和外圈之間通過徑向接觸軸24承連接固定在一起，外圈通過螺紋連接安裝在料斗26上；研磨裝置包括旋轉(zhuǎn)電機19，旋轉(zhuǎn)電機19固定在安裝架21上，在料斗26內(nèi)的出料口上方設(shè)置研磨鉆頭27，旋轉(zhuǎn)電機19的電機軸33穿過料斗蓋的內(nèi)蓋25連接研磨鉆頭27，并能帶動內(nèi)蓋25和研磨鉆頭27旋轉(zhuǎn)；料斗26內(nèi)的出料口內(nèi)壁上設(shè)置研磨凸紋；攪混裝置包括下壓氣缸20、平面推力軸承22和攪混鋼絲23，下壓氣缸20的伸縮桿向下連接平面推力軸承22的緊環(huán)，軸承的松環(huán)連接攪混鋼絲23的上端；攪混鋼絲23的下端穿過內(nèi)蓋25，固定在研磨鉆頭27的上端面上；下壓氣缸20的伸縮桿能帶動平面推力軸承22上升或下降，令攪混鋼絲23在料斗26內(nèi)伸直或彎曲；還包括導絲板32，導絲板32在料斗26內(nèi)，并固定在旋轉(zhuǎn)電機19的電機軸33上，在導絲板32上開設(shè)導絲孔，攪混鋼絲23穿過內(nèi)蓋25后，穿過導絲孔固定在研磨鉆頭27的上端面上。
[0045]如圖1所示，氫氣供氣管包括氫氣總管4和氫氣分管6，一個氫氣總管4連接若干個氫氣分管6 ;氧氣供氣管包括氧氣總管3和氧氣分管5，一個氧氣總管3連接若干個氧氣分管5 ;氫氣總管4和氧氣總管3通過總氣閥2控制開關(guān)，在氫氣總管4和氧氣總管3上分別設(shè)置氫氣總管4氣壓表和氧氣總管3氣壓表I ;在氫氣分管6和氧氣分管5上分別設(shè)置氫氣分管6氣壓表和氧氣分管5氣壓表；每個氫氣分管6 —端連接氫氣總管4，另一端連接混料器9，混料器9上端連接供料裝置II，混料器9下端連接燃燒器8 ;每個氧氣分管5 —端連接氧氣總管3，另一端連接燃燒器8 ;在每個氫氣分管6和氧氣分管5上均設(shè)置流量調(diào)節(jié)器1
[0046]如圖2所示，流量調(diào)節(jié)器I包括穩(wěn)壓罐11和控流閥，穩(wěn)壓罐11、控流閥、氫氣或氧氣分管5氣壓表沿進氣方向順次連接；控流閥包括“U”型支管12 ;安裝在氫氣分管6中時，支管12的進氣端接入靠近穩(wěn)壓罐11的氫氣分管6，支管12的出氣端接入遠離穩(wěn)壓罐11的氫氣分管6 ;安裝在氧氣分管5中時，支管12的進氣端接入靠近穩(wěn)壓罐11的氧氣分管5，支管12的出氣端接入遠離穩(wěn)壓罐11的氧氣分管5 ;支管12的出氣端豎直設(shè)置，在出氣端內(nèi)由下而上依次設(shè)置下承壓片17、砝碼塊16、上承壓片15和閥片14，上、下承壓片與支管12出氣端的管壁完全貼合；在支管12出氣端上方的氫氣分管6或氧氣分管5上方設(shè)置調(diào)節(jié)檢修口 13，調(diào)節(jié)檢修口 13上安裝封口螺帽；在支管12出氣端的下承壓片17的下方設(shè)置托架18 ;上、下承壓片為橡膠或硅膠材質(zhì)。
[0047]如圖8所示，爐體IV的外壁由外而內(nèi)順序包括金屬外殼42、耐火磚保溫層43和銀色耐高溫反射涂層44 ;在爐體IV的正面開設(shè)視窗口 39 ;在視窗口 39外設(shè)置觀測盒49 ;觀測盒49包括一面敞口的盒體，盒體扣合在視窗口 39上，盒體內(nèi)設(shè)置保溫隔熱透視玻璃層53，保溫隔熱透視玻璃層53能夠?qū)⒁暣翱?39完全封閉；在觀測盒49正對視窗口 39的一面上開設(shè)觀察口 48 ;在盒體上開設(shè)第一插槽，第一插槽內(nèi)插入第一插片，第一插片為茶色玻璃52 ;在盒體上開設(shè)第二插槽，在第二插槽內(nèi)插入第二插片，第二插片為黑色遮光玻璃51 ；在盒體上開設(shè)第三插槽，在第三插槽內(nèi)插入第三插片，第三插片為光能電池板50 ;在視窗口 39內(nèi)設(shè)置紅外線測溫儀54，在盒體外部設(shè)置溫度顯示器47，紅外線測溫儀54連接溫度顯示器47 ;光能電池板50連接紅外線測溫儀54和溫度顯示器47 ;在盒體內(nèi)部設(shè)置銀色耐高溫反射涂層44 ;溫度顯示器47通過滑軌安裝在盒體外部，溫度顯示器47能滑動遮蔽或打開觀測盒49上策觀察口 48。
[0048]如圖9-10所示，升降裝置III包括總升降機構(gòu)和微調(diào)升降機構(gòu)60 ;總升降機構(gòu)包括電機57、減速機56、鏈輪傳動組58和總軸64，電機57連接減速機56，減速機56通過鏈輪傳動組58連接總軸64，在總軸64上安裝一個以上的主動錐齒輪65 ;還包括一組以上的絲杠61導向組，絲杠61導向組包括絲杠61、導向滑軌69和倒“U”形支座66，絲杠61和導向滑軌69豎直平行安裝在支座66上，絲杠61通過軸承67安裝在支座66上；在絲杠61下部安裝從動錐齒輪63 ;總軸64穿過支座66的倒“U”形空隙，主動錐齒輪65與從動錐齒輪63相嚙合；還包括絲母62和導向滑環(huán)68，絲母62套裝在絲杠61上，導向滑環(huán)68套裝在導向滑軌69上，絲母62和導向滑環(huán)68均連接微調(diào)升降機構(gòu)60，微調(diào)升降機構(gòu)60連接升降臺45 ;還包括手動轉(zhuǎn)輪55，手動轉(zhuǎn)輪55連接減速機56的傳動齒輪。
[0049]如圖11所示，微調(diào)升降機構(gòu)60包括微調(diào)滑板73，微調(diào)滑板73連接絲母62和導向滑環(huán)68，沿微調(diào)滑板73的左、右側(cè)邊沿設(shè)置導軌70，升降臺45通過小支架71連接左右對稱的四個滑輪72，左右兩側(cè)的滑輪72分別安裝在左右兩側(cè)的導軌70中；在小支架71的下方連接豎直設(shè)置的齒條74，在微調(diào)滑板73上安裝微調(diào)齒輪76，微調(diào)齒輪76與齒條74相嚙合；在微調(diào)齒輪76上安裝搖把75 ;轉(zhuǎn)動搖把75能令微調(diào)齒輪76轉(zhuǎn)動，帶動齒條74上下移動，從而令小支架71帶動升降臺45上下移動。
[0050]本發(fā)明在使用時，先開啟研磨裝置和攪混裝置，能在氧化鋁粉末吸潮固結(jié)成塊后，將通過攪混鋼絲23其絞碎，并由研磨鉆頭27研磨還原成細粉，多個凸輪能高頻擊打料斗26，粉料經(jīng)過料斗26出料口的過濾裝置過濾，開始為混料器9供應(yīng)粉料。粉料在供料器與氫氣充分混合后，進入燃燒器8，在與氧氣充分混合后燃燒。燃燒后的液滴灑落在籽晶桿頂部晶種的熔融表面上，晶種隨升降裝置III慢慢下降，使熔融部分降到溫度稍低的區(qū)域而結(jié)晶，但要保持熔融頂部有1-2_厚的熔化層，并控制在一定的位置上，這樣，晶體就在晶種處慢慢長大起來。
[0051]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非是對本實用新型作其它形式的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以組合、變更或改型均為本實用新型的等效實施例。凡是未脫離本實用新型技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本實用新型技術(shù)方案的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.焰熔法晶體生長設(shè)備，其特征在于:包括供料裝置、混料器、燃燒器、爐體和升降裝置，供料裝置連接混料器，混料器連接燃燒器；爐體為長方體形，在爐體的上方開設(shè)燃燒器插口，在爐體的下方開設(shè)升降臺開口 ；燃燒器插入爐體上方的燃燒器插口中，升降臺插入爐體上方的升降臺開口中；還包括供氣裝置，供氣裝置包括氫氣供氣管和氧氣供氣管，氫氣供氣管連接混料器，氧氣供氣管連接燃燒器；燃燒器包括呈中空筒狀的燃燒器外套，燃燒器外套的上部中間位置設(shè)置氧氣進氣噴嘴，氧氣進氣噴嘴的四周設(shè)置氫氣進氣口，在氫氣進氣口和氧氣進氣噴嘴的下方筒體內(nèi)設(shè)置燃燒室，燃燒室的下部設(shè)置出焰收口。
2.按照權(quán)利要求1所述的焰熔法晶體生長設(shè)備，其特征在于:供料裝置包括料斗，在料斗外部設(shè)置安裝架，在料斗上設(shè)置進料口和出料口，在料斗內(nèi)設(shè)置研磨裝置和攪混裝置；在料斗的外壁設(shè)置凸緣，凸緣通過彈簧安裝在安裝架上；在料斗的出料口處設(shè)置過濾裝置；振動下料裝置包括振動電機和旋轉(zhuǎn)凸輪，旋轉(zhuǎn)凸輪的數(shù)量為一個以上，旋轉(zhuǎn)凸輪由振動電機帶動旋轉(zhuǎn)并敲擊凸緣振動料斗。
3.按照權(quán)利要求2所述的焰熔法晶體生長設(shè)備，其特征在于:在料斗的進料口上設(shè)置料斗蓋，料斗蓋包括內(nèi)蓋和外圈，內(nèi)蓋和外圈之間通過徑向接觸軸承連接固定在一起，外圈通過螺紋連接安裝在料斗上；研磨裝置包括旋轉(zhuǎn)電機，旋轉(zhuǎn)電機固定在安裝架上，在料斗內(nèi)的出料口上方設(shè)置研磨鉆頭，旋轉(zhuǎn)電機的電機軸穿過料斗蓋的內(nèi)蓋連接研磨鉆頭，并能帶動內(nèi)蓋和研磨鉆頭旋轉(zhuǎn)；料斗內(nèi)的出料口內(nèi)壁上設(shè)置研磨凸紋；攪混裝置包括下壓氣缸、平面推力軸承和攪混鋼絲，下壓氣缸的伸縮桿向下連接平面推力軸承的緊環(huán)，軸承的松環(huán)連接攪混鋼絲的上端；攪混鋼絲的下端穿過內(nèi)蓋，固定在研磨鉆頭的上端面上；下壓氣缸的伸縮桿能帶動平面推力軸承上升或下降，令攪混鋼絲在料斗內(nèi)伸直或彎曲；還包括導絲板，導絲板在料斗內(nèi)，并固定在旋轉(zhuǎn)電機的電機軸上，在導絲板上開設(shè)導絲孔，攪混鋼絲穿過內(nèi)蓋后，穿過導絲孔固定在研磨鉆頭的上端面上。
4.按照權(quán)利要求3所述的焰熔法晶體生長設(shè)備，其特征在于:氫氣供氣管包括氫氣總管和氫氣分管，一個氫氣總管連接若干個氫氣分管；氧氣供氣管包括氧氣總管和氧氣分管，一個氧氣總管連接若干個氧氣分管；氫氣總管和氧氣總管通過總氣閥控制開關(guān)，在氫氣總管和氧氣總管上分別設(shè)置氫氣總管氣壓表和氧氣總管氣壓表；在氫氣分管和氧氣分管上分別設(shè)置氫氣分管氣壓表和氧氣分管氣壓表；每個氫氣分管一端連接氫氣總管，另一端連接混料器，混料器上端連接供料裝置，混料器下端連接燃燒器；每個氧氣分管一端連接氧氣總管，另一端連接燃燒器；在每個氫氣分管和氧氣分管上均設(shè)置流量調(diào)節(jié)器。
5.按照權(quán)利要求4所述的焰熔法晶體生長設(shè)備，其特征在于:流量調(diào)節(jié)器包括穩(wěn)壓罐和控流閥，穩(wěn)壓罐、控流閥、氫氣或氧氣分管氣壓表沿進氣方向順次連接；控流閥包括“U”型支管；安裝在氫氣分管中時，支管的進氣端接入靠近穩(wěn)壓罐的氫氣分管，支管的出氣端接入遠離穩(wěn)壓罐的氫氣分管；安裝在氧氣分管中時，支管的進氣端接入靠近穩(wěn)壓罐的氧氣分管，支管的出氣端接入遠離穩(wěn)壓罐的氧氣分管；支管的出氣端豎直設(shè)置，在出氣端內(nèi)由下而上依次設(shè)置下承壓片、砝碼塊、上承壓片和閥片，上、下承壓片與支管出氣端的管壁完全貼合；在支管出氣端上方的氫氣分管或氧氣分管上方設(shè)置調(diào)節(jié)檢修口，調(diào)節(jié)檢修口上安裝封口螺帽；在支管出氣端的下承壓片的下方設(shè)置托架；上、下承壓片為橡膠或硅膠材質(zhì)。
6.按照權(quán)利要求5所述的焰熔法晶體生長設(shè)備，其特征在于:爐體的外壁由外而內(nèi)順序包括金屬外殼、耐火磚保溫層和銀色耐高溫反射涂層；在爐體的正面開設(shè)視窗口 ；在視窗口外設(shè)置觀測盒；觀測盒包括一面敞口的盒體，盒體扣合在視窗口上，盒體內(nèi)設(shè)置保溫隔熱透視玻璃層，保溫隔熱透視玻璃層能夠?qū)⒁暣翱谕耆忾]；在觀測盒正對視窗口的一面上開設(shè)觀察口 ；在盒體上開設(shè)第一插槽，第一插槽內(nèi)插入第一插片，第一插片為茶色玻璃；在盒體上開設(shè)第二插槽，在第二插槽內(nèi)插入第二插片，第二插片為黑色遮光玻璃；在盒體上開設(shè)第三插槽，在第三插槽內(nèi)插入第三插片，第三插片為光能電池板；在視窗口內(nèi)設(shè)置紅外線測溫儀，在盒體外部設(shè)置溫度顯示器，紅外線測溫儀連接溫度顯示器；光能電池板連接紅外線測溫儀和溫度顯示器；在盒體內(nèi)部設(shè)置銀色耐高溫反射涂層；溫度顯示器通過滑軌安裝在盒體外部，溫度顯示器能滑動遮蔽或打開觀測盒上策觀察口。
7.按照權(quán)利要求6所述的焰熔法晶體生長設(shè)備，其特征在于:升降裝置包括總升降機構(gòu)和微調(diào)升降機構(gòu)；總升降機構(gòu)包括電機、減速機、鏈輪傳動組和總軸，電機連接減速機，減速機通過鏈輪傳動組連接總軸，在總軸上安裝一個以上的主動錐齒輪；還包括一組以上的絲杠導向組，絲杠導向組包括絲杠、導向滑軌和倒“I”形支座，絲杠和導向滑軌豎直平行安裝在支座上，絲杠通過軸承安裝在支座上；在絲杠下部安裝從動錐齒輪；總軸穿過支座的倒“[”形空隙，主動錐齒輪與從動錐齒輪相嚙合；還包括絲母和導向滑環(huán)，絲母套裝在絲杠上，導向滑環(huán)套裝在導向滑軌上，絲母和導向滑環(huán)均連接微調(diào)升降機構(gòu)，微調(diào)升降機構(gòu)連接升降臺；還包括手動轉(zhuǎn)輪，手動轉(zhuǎn)輪連接減速機的傳動齒輪。
8.按照權(quán)利要求7所述的焰熔法晶體生長設(shè)備，其特征在于:微調(diào)升降機構(gòu)包括微調(diào)滑板，微調(diào)滑板連接絲母和導向滑環(huán)，沿微調(diào)滑板的左、右側(cè)邊沿設(shè)置導軌，升降臺通過小支架連接左右對稱的四個滑輪，左右兩側(cè)的滑輪分別安裝在左右兩側(cè)的導軌中；在小支架的下方連接豎直設(shè)置的齒條，在微調(diào)滑板上安裝微調(diào)齒輪，微調(diào)齒輪與齒條相嚙合；在微調(diào)齒輪上安裝搖把；轉(zhuǎn)動搖把能令微調(diào)齒輪轉(zhuǎn)動，帶動齒條上下移動，從而令小支架帶動升降臺上下移動。
【文檔編號】C30B11/10GK204224737SQ201420716321
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月26日
【發(fā)明者】文典清 申請人:山東薩菲爾晶體科技有限公司