KR20190017078A - Automatic powder feeding method and system for manufacturing quartz glass ingot - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 석영유리 잉곳 제조용 자동 분말 공급 장치에 관한 것으로서, 더 자세하게는 자동으로 석영 유리 분말을 공급하여 생산성 향상과 기포 감소 효과가 발생하도록 하고, 특히 실험에 의하여 공급과 스톱의 최적 조건을 정한 후에 프로그램적으로 진행하는 최적화 공급 방법 및 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to an automatic powder feeder for producing a quartz glass ingot, and more particularly, to a method of automatically feeding quartz glass powder to improve productivity and reduce bubbles, and more particularly, And more particularly, to a method and system for optimally feeding a program.
석영 유리 버너가 사용되는 곳 중에서 종래에는, 버너 화염 중에서 생성된 용융된 석영유리 미립자를 회전하는 출발 부재 상에 부착 퇴적시켜 다공질 모재를 합성하고, 이것을 전기로 내에서 탈수, 소결하는 외부 부착법(OVD： Outside Vapor PhaseDeposition법)은 비교적 임의의 굴절률 분포의 것이 얻어지고, 또한 대구경의 광섬유 모재를 양산할 수 있기 때문에 범용되고 있다. Among the places where a quartz glass burner is used, conventionally, a method is known in which a molten quartz glass microparticle produced in a burner flame is adhered and deposited on a rotating starting member to synthesize a porous preform and then subjected to an external adhering method (OVD : Outside Vapor Phase Deposition method) is generally used because it can obtain a relatively arbitrary refractive index distribution and can mass-produce a large-diameter optical fiber preform.
그리고, 석영 유리 분말 원료를 용융시켜 지지판 상단에서 퇴적시키기 위해서, 종래 동심 다중관 버너가 이용되어 왔다. 그러나, 이러한 동심 다중관 구조의 버너는 유리 원료 가스, 가연성 가스 및 조연성 가스의 혼합이 충분히 행해지지 않기 때문에, 유리 미립자의 생성이 충분하지 않았다. 그 결과, 수율이 늘지 못하고 균일한 용융이 곤란하였다. Conventionally, a concentric multi-tube burner has been used to melt the quartz glass powder raw material and deposit it at the upper end of the support plate. However, the burner of such a concentric multi-tube structure does not sufficiently mix the glass raw material gas, the combustible gas and the combustible gas, so that the formation of the glass fine particles is not sufficient. As a result, the yield was not increased and uniform melting was difficult.
이때, 균일한 용융과 수율 향상을 위해 중요한 요인중에 하나가 정량적으로 석영 유리 분말을 공급하는 방법이 된다. At this time, one of the important factors for the uniform melting and the yield improvement is the method of quantitatively supplying the quartz glass powder.
그리고, 이를 위하여, 대한민국 공개특허 제 10-2013-0107423(2013년10월02일)에는 "분말이 수용되는 분말용기; 상기 분말 용기의 내부에 회전가능하게 설치되고, 복수개의 홀을 포함하는 회전판; 상기 회전판의 하단부에 설치되고, 개구부를 포함하는 고정판; 상기 분말용기를 수직으로 분할하고 상기 분말 용기에 고정된 수직 분할판; 상기 수직 분할판에 결합된 분말 가이드부; 상기 분말 용기의 하부에 위치한 분말 토출구를 포함하는 것을 특징으로 하는 분말 연속 공급장치."를 제공하고,For this purpose, Korean Patent Publication No. 10-2013-0107423 (October 02, 2013) discloses "a powder container in which a powder is accommodated, a rotatably installed inside the powder container, A vertically partitioned plate fixed to the powder container, a powder guide part coupled to the vertical partition plate, and an upper plate disposed at a lower portion of the powder container, And a powder outlet which is located at a downstream side of the powder outlet. "
또한, 대한민국 등록특허 제 10-1332312(2013년11월18일)에는 "분말이 수용되며, 하면에 분말이 배출되는 게이트가 형성되는 분말 용기; 및 상기 게이트에 결합되어 게이트를 개폐하는 셔터;를 포함하여 이루어지며, 상기 게이트는 일측보다 타측의 폭이 넓게 형성되거나 일측에서 타측으로 갈수록 폭이 넓게 형성되어, 상기 셔터의 이동에 의해 게이트의 폭이 넓은 타측부터 점차 폐쇄되어 폭이 좁은 일측까지 폐쇄되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 분말정량 공급장치."를 제공합니다. Korean Patent No. 10-1332312 (Nov. 18, 2013) discloses a powder container in which a powder is accommodated and in which a gate for discharging powder is formed, and a shutter coupled to the gate to open and close the gate Wherein the gate is formed to have a width larger than that of the gate on one side and a gate on the other side of the gate is formed to be wider than the gate on the other side, The powder is supplied in a predetermined amount.
하지만, 상기의 방법은 일반적인 분말 정량 공급 방법에 지나지 않으며, 석영 유리 잉곳 제조에 맞는 최적화된 석영 유리 분말 정량 공급 장치가 아니다. However, the above method is merely a general method for supplying a powdery powder, and is not an optimized quartz glass powder feeder suitable for producing a quartz glass ingot.
특히 석영 유리 분말을 공급하기 위한 조건은 제조 설비와 조건에 따라 달라질 수 밖에 없고 이러한 문제점이 방영되어 고순도 석영유리 잉곳을 제조할 필요성이 대두되고 있는 실정이다.In particular, the conditions for supplying the quartz glass powder are inevitably varied depending on the manufacturing equipment and conditions, and such problems are caused, and the necessity of manufacturing a high purity quartz glass ingot is becoming a reality.
따라서, 고순도 석영유리 잉곳 제조를 위해서 원료 분말인 석영 분말을 제조 설비와 조건에 따라 정해지는 자동화된 공급 방법 및 시스템의 개발이 절실한 실정이다. Therefore, in order to manufacture a high purity quartz glass ingot, it is inevitable to develop an automated supply method and system that determines the quartz powder as raw material powder according to the manufacturing facility and conditions.
석영유리 잉곳 제조용 자동 분말 공급 방법 및 시스템에서, 석영 유리 분말을 공급하기 위한 조건은 제조 설비와 조건에 따라 달라지게 되고, 이러한 달라지는 조건이 반영되어 고순도 석영유리 잉곳을 제조하여야 하며, 또한 반복적인 방법에 대하여서는 자동화되어야 하는, 자동화된 공급 방법 및 시스템을 개발하는 데에 그 목적이 있다.In the automatic powder feed method and system for producing quartz glass ingots, the conditions for supplying the quartz glass powder vary depending on the manufacturing equipment and conditions, and the high-purity quartz glass ingot must be manufactured by reflecting such different conditions, The purpose of this paper is to develop an automated supply method and system that needs to be automated for.
상기 목적은, 입력부, 중앙처리장치, 디스플레이, 구동부 및 메모리가 포함된 석영유리 잉곳 제조용 자동 분말 공급 시스템 내에서, 석영유리 잉곳 제조용 자동 분말 공급 방법은, 석영 유리 분말 자동 공급 시스템을 작동시키는 제 1 순서, 석영 유리 잉곳 제조를 위하여 각각의 방식마다 각각의 단계 내에 공급 시간과 정지 시간을 실험에 의하여 입력하는 제 2 순서, 석영 유리 잉곳을 제조하고자 하는 방식을 선택하는 제 3 순서, 선택된 방식에 따라 공급 시간과 정지 시간으로 이루어진 단계가 여러 단계 수행되고, 최종적으로 석영 유리 잉곳의 제조가 완료되는 제 4 순서를 포함하고, 상기 자동 분말 공급은 석영 유리 분말을 공급하는 것이고, 상기 제 2 순서 내에서의 방식에는 싱글 버너를 사용하는 방식과 멀티 버너를 사용하는 방식이 포함되고, 상기 제 4 순서 내에서의 여러 단계는 적어도 2 단계 이상을 포함하고, 분말공급장치 모터가 더 구비되고, 상기 분말공급장치 모터가 작동되면 분말이 공급되어 공급 시간이 되고, 상기 분말공급장치 모터가 정지되면 분말이 정지되어 정지 시간이되고, 상기 공급 시간과 정지 시간이 하나의 쌍을 이루어 단계가 되고, 상기 단계가 적어도 2 단계 이상되어 석영 유리 분말을 공급하고, 상기 중앙처리장치가 구동부를 제어하여, 상기 분말공급장치 모터를 정해진 일정 시간 작동한 다음, 상기 분말공급장치 모터를 장헤진 일정 시간 동안 정지하는 단계를 반복적으로 수행하므로서 달성된다. The above object is achieved by an automatic powder supply method for producing a quartz glass ingot in an automatic powder supply system for manufacturing a quartz glass ingot including an input part, a central processing unit, a display, a driving part and a memory, A second order in which a supply time and a stop time are inputted in each step for each method for producing a quartz glass ingot by experiment, a third order in which a method for manufacturing a quartz glass ingot is selected, Wherein the step of feeding and stopping is performed in several steps and finally the production of the quartz glass ingot is completed, wherein the automatic powder feed is to supply quartz glass powder, and in the second sequence Includes a method using a single burner and a method using a multi-burner, Wherein the powder feeder motor is operated and the powder is supplied to the feed time when the powder feeder motor is operated, and wherein the powder feeder motor The powder is stopped and the stopping time is reached, and the supply time and the stopping time become one pair, and the step is performed in at least two stages to supply the quartz glass powder, and the central processing unit controls the driving part And repeatedly performing the step of operating the powder feeder motor for a predetermined period of time and then stopping the powder feeder motor for a predetermined time period.
또한. 또 다른 실시예는, 입력부, 중앙처리장치, 디스플레이, 구동부 및 메모리가 포함된 석영유리 잉곳 제조용 자동 분말 공급 시스템에서, 상기 자동 분말 공급은 석영 유리 분말을 공급하는 것이고, 석영 유리 잉곳 제조를 위하여 각각의 방식마다 각각의 단계 내에 공급 시간과 정지 시간이 실험에 의하여 입력하고, 상기 입력 값은 상기 메모리에 저장되고, 상기 방식은 싱글 버너를 사용하는 방식과 멀티 버너를 사용하는 방식이 포함되고, 상기 중앙처리장치는 정해진 알고리즘과 입력 값에 의하여 공급 시간과 정지 시간을 제어하고, 선택된 방식에 따라 공급 시간과 정지 시간을 포함하는 단계가 여러 단계 수행되고, 최종적으로 석영 유리 잉곳의 제조가 완료되고, 상기 단계는 적어도 2 단계 이상을 포함하고, 분말공급장치 모터가 더 구비되고, 상기 분말공급장치 모터가 작동되면 분말이 공급되어 공급 시간이 되고, 상기 분말공급장치 모터가 정지되면 분말이 정지되어 정지 시간이되고, 상기 공급 시간과 정지 시간이 하나의 쌍을 이루어 단계가 되고, 상기 단계가 적어도 2 단계 이상되어 석영 유리 분말을 공급하고, 상기 중앙처리장치가 구동부를 제어하여, 상기 분말공급장치 모터를 정해진 일정 시간 작동한 다음 상기 정지하는 단계를 반복적으로 수행하게 되는 것이다. Also. Yet another embodiment provides an automatic powder feed system for manufacturing a quartz glass ingot including an input, a central processing unit, a display, a driver and a memory, wherein the automatic powder feed is to supply quartz glass powder, The method includes a method of using a single burner and a method of using a multi-burner, wherein the method comprises the steps of: The central processing unit controls the supply time and the stop time according to the predetermined algorithm and the input value, and the steps including the supply time and the stop time are performed in various stages according to the selected method. Finally, the manufacture of the quartz glass ingot is completed, Wherein the step comprises at least two steps, further comprising a powder feeder motor, When the feeder motor is operated, the powder is supplied to the feed time, and when the powder feeder motor is stopped, the powder is stopped and the stop time is reached, and the supply time and the stop time become one pair, And the central processing unit controls the driving unit to operate the powder feeder motor for a predetermined period of time and then perform the step of repeating the steps.
본 발명에서는 원료 분말 공급 방법 및 시스템을 최적화 하여, 자동화 공급 방법을 사용하면서도, 원료가 정체되지 않고 원활하게 공급되도록 하는 방법 및 시스템을 제공하여, 또한, 생산성은 향상되지만 기포는 감소되는 효과를 가지는 방법과 시스템도 제공할 수 있게 된다.The present invention provides a method and system for optimizing raw material powder feeding method and system so that raw materials are supplied stably without causing stagnation while using an automated feeding method. In addition, the present invention provides a method and system for improving productivity, Methods and systems can also be provided.
도 1은 석영 유리 잉곳 제조용 장치를 나타낸 실시예의 도면이다.
도 2는 석영유리 잉곳 제조용 장치에서 투입구 부분을 더 상세히 나타낸 실시예의 도면이다.
도 3과 4는 투입부 내부의 구조와 원료가 버너에 공급되는 과정을 나타낸 실시예의 도면이다.
도 5와 도 6은 본원 발명의 자동화 공급 시스템이 적용되는 싱글 버너의 도가니 설계 구조를 나타낸 실시예의 도면이다.
도 7 내지 9는 본원 발명의 자동화 공급 시스템이 적용되는 멀티 버너의 도가니 설계 구조를 나타낸 실시예의 도면이다.
도 10 내지 도 11은 석영 유리 분말 자동 공급 시스템을 나타내는 실시예의 도면이다.
도 12는 멀티 버너를 사용하는 경우의 내화로 방식에서 석영 유리 분말이 공급되는 실시예를 나타내는 그래프의 도면이다.
도 13은 내화로 내부의 사진을 나타낸 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a view showing an embodiment showing an apparatus for producing a quartz glass ingot. Fig.
2 is a view of an embodiment showing the inlet portion in more detail in an apparatus for producing quartz glass ingots.
FIGS. 3 and 4 are views showing the structure inside the charging unit and the process of supplying the raw materials to the burner.
5 and 6 are views showing embodiments of a crucible designing structure of a single burner to which the automation supply system of the present invention is applied.
Figs. 7 to 9 are views showing embodiments of a crucible design structure of a multi-burner to which the automation supply system of the present invention is applied.
Figs. 10-11 are views of an embodiment showing a quartz glass powder automatic feed system. Fig.
12 is a graph showing an embodiment in which quartz glass powder is supplied in a refractory furnace system using a multi-burner.
Fig. 13 is a photograph showing the interior of the refractory.
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 석영유리 잉곳(ingot) 제조용 자동 분말 공급 방법 및 시스템에 대하여 상세히 설명한다. Hereinafter, a method and system for supplying an automatic powder for manufacturing a quartz glass ingot according to an embodiment of the present invention will be described in detail.
본 발명을 설명하기 위해 필요한 통상의 기술에 대해서는 상세 설명을 생략할 수 있다. The detailed description of common techniques necessary for explaining the present invention can be omitted.
본 발명은 석영유리 잉곳 제조를 위하여 고순도의 석영유리 분말(Sand)이나 규사 등 원료분말을 효율적으로 용융하기 위한 석영유리 제조 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 석영유리 잉곳 제조 시 공급되는 석영유리 원료분말을 효율적으로 용융하기 위해서는 그 공급이 원활하고 효과적으로 이루어져야 한다. The present invention relates to a quartz glass manufacturing method and apparatus for efficiently melting a raw powder such as quartz glass powder (sand) or silica sand for producing a quartz glass ingot. More particularly, the present invention relates to a quartz glass raw material powder In order to efficiently melt, the supply must be smooth and effective.
또한, 반도체나, 태양광용등으로 제조되어야 할 고순도 석영유리는 99.99%급 고순도 석영유리를 사용하여 제조되어야 하므로, 생산성도 높이지만 품질도 좋은 석영 유리를 제조하여야 할 필요성은 매우 크다.In addition, since high-purity quartz glass to be manufactured in semiconductor or solar light must be manufactured using 99.99% high-purity quartz glass, there is a great need to manufacture quartz glass having high productivity but good quality.
한편, 석영 유리 분말을 공급하기 위한 조건은 제조 설비와 조건에 따라 달라질 수 밖에 없고, 이러한 문제점이 방영되어 고순도 석영유리 잉곳을 제조할 필요성이 있으며, 따라서, 고순도 석영유리 잉곳 제조를 위해서 원료 분말인 석영 분말을 제조 설비와 조건에 따라 정해지는 자동화된 공급 방법 및 시스템도 개발되어야 한다.On the other hand, the conditions for supplying the quartz glass powder are inevitably varied according to the manufacturing equipment and conditions. Such problems are required to produce a high purity quartz glass ingot. Therefore, in order to produce a high purity quartz glass ingot, Automated feed methods and systems that are tailored to the manufacturing equipment and conditions of the quartz powder should also be developed.
도 1은 석영 유리 잉곳 제조용 장치를 나타낸 실시예의 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a view showing an embodiment showing an apparatus for producing a quartz glass ingot. Fig.
분말 원료가 원재료 투입부(공급탱크)(11)를 통하여 버너(100)에 공급되고, 산소와 수소 또한 버너(100)에 공급된다. 그리고, 냉각수를 사용하는 시스템(20)도 구비되며, 내화성 머플(Fireproof Muffle)(내화로)(30) 내부에서 석영유리 구조체(Target)(51) 위에서부터 쿼츠 잉곳(50)이 만들어 진다. 이때, 만들어지는 쿼츠 잉곳을 지지하는 지지판(Suport Plate)(40)과 상기 지지판의 높이를 조절하여 주는 리프팅 기어(Lifting Gear)(60)가 더 구비되어 진다. The powder raw material is supplied to the
통상적으로 다중관구조를 갖는 석영유리제 버너(100)가 합성로(30)의 상부에서 타켓(51)에 그 선단부를 향해 설치되어 있다. 노벽은 노틀 및 내화물에 의해 구성되어 있으며, 내화로 내부를 관찰할 수 있는 상부 관찰창(53a)과 하부 관찰창(53b), IR 카메라(52) 및 배기계가 설치되어 있다. A
그리고, 일반적으로 원료인 석영분말 등을 버너 외부에서 공급하여 불꽃의 기류흐름에 의해 석영분말이 용융과 동시에 불꽃방향으로 이동되어 석영유리 구조체(Target)(51)에 용착되는데 수소 및 산소 공급관으로의 원료분사가 산소공급을 노즐과 수소공급구로 분사됨과 동시에 별도의 점화장치에 의해 원료공급구(110) 저부로부터 절결부로 점화되고 원료가 공급되어 불꽃에 의해 용융과 동시에 회전되는 석영유리 구조체(51)에 용착되어 잉곳(50)이 성장 제조된다. In general, quartz powder or the like, which is a raw material, is supplied from the outside of the burner, and the quartz powder is moved in the flame direction simultaneously with melting by the flow of the flame, and is deposited on the quartz glass structure (Target) The raw material spray is ignited from the bottom of the raw material supply port 110 by a separate ignition device to the cutout portion while the oxygen supply is injected into the nozzle and the hydrogen supply port and the raw material is supplied to the quartz glass structure 51 ) So that the
이때, 균일한 상태의 품질 좋은 석영 유리 잉곳의 제조를 위해서는, 석영 유리 잉곳 제조에 최적화된 방법으로 석영 유리 분말을 정량적으로 공급하여야 하는 필요성이 있게 된다. At this time, in order to produce a quartz glass ingot of uniform quality, it is necessary to supply quartz glass powder quantitatively by a method optimized for producing a quartz glass ingot.
물론 종래의 분말 공급 장치로서, "대한민국 공개번호 10-2013-0107423" 에 제시된 분말용기, 상기 분말용기를 관통하는 회전축, 회전판, 분말용기를 수직으로 분할하는 수직 분할판, 수직분할판을 회전시키는 수직분할, 분말 스크레이핑 등으로 이루어지고, 용기의 하부로 분말이 배출되는 분말 배출단계 가지는 장치를 제공하고 있지만, 상기의 방법은 수직으로 분말이 공급되는 구조를 가지므로 잉곳 제조장치의 구조 적용에 어렵고, 회전판등 부품들이 석영 유리 분말을 운송하기 위한 특징도 가지지 않게 된다. Of course, as a conventional powder supplying device, there are a powder container shown in "Korean National Publication No. 10-2013-0107423", a rotating shaft passing through the powder container, a rotating plate, a vertical partitioning plate vertically dividing the powder container, And a powder discharge step in which the powder is discharged to the lower part of the vessel. However, since the above method has a structure in which powders are supplied vertically, the structure of the ingot manufacturing apparatus And the parts such as the rotating plate do not have the characteristic for transporting the quartz glass powder.
- 석영 유리 분말 공급 장치 -- Quartz glass powder feeder -
도 2는 석영유리 잉곳 제조용 장치에서 투입구 부분을 더 상세히 나타낸 실시예의 도면이다. 2 is a view of an embodiment showing the inlet portion in more detail in an apparatus for producing quartz glass ingots.
도면에서처럼, 석영유리 잉곳 제조용 장치에서 투입구(11)는 석영 유리 분말 혹은 규소 화합물 분말을 투입하는 곳이다. 그리고 투입구 측면에는 모터(71)가 더 구비되어, 투입구 내에 구비된 정량 공급 기어의 회전을 제어하게 된다. As shown in the figure, in the apparatus for producing a quartz glass ingot, the
그리고, 투입구 하단에는 좁은 관 형태의 배출구(12)가 구비된다. 이때, 재료가 되는 분말을 균일하게 공급하는 방법이 균일한 잉곳 제조를 위해서는 매우 중요하게 된다. At the lower end of the charging port, a
한편, 내화로(30) 내부에는 타원형 단면의 노 내부 공간이 형성되고, 내화로(30)의 상부에는 선단부를 타겟(51)에 향하는 버너(100)가 설치되어 있다. 노의 벽면에는 IR 카메라(내화로 밖의 외부에 설치되며, 본 발명에서는 도시 생략함), 내화로(30) 대한 관찰창(도시생략)과, 배기구(도시 생략)가 각각 설치되어 있다. 또한, 열전쌍 온도계(thermoelectric couple)에 의해 내화로(30) 내부의 온도가 측정된다. A
잉곳 제조를 위해서는 먼저, 타겟(51)를 충분한 온도(2000℃ 이상)로 가열한 후, 버너(100)로부터 예를 들면 염화규소(SiCl4) 등의 원료 가스를 공급하고, 가수 분해 반응에 의해 잉곳(50)의 합성을 개시한다. 그 후에는 서서히 SiO2 가루를 타겟(51)에 퇴적시킴과 동시에 용해시켜 유리화한다. 이때, 타겟(51)를 회전시킴과 동시에좌우 방향으로 요동시킴으로써, 잉곳(50)이 균일하게 가열되도록 한다. 또한, IR 카메라(52)에 의해 잉곳 합성면과 버너(100)의 거리를 모니터하고, 잉곳의 성장에 관계없이 그 거리가 일정하게 되도록 타겟(51)를 낮춘다. 또한, 배기관은 배기구)를 통해 내화로(30) 내의 배기를 실시함으로써, 내화로 내부의 과열을 방지한다. In order to produce an ingot, first, the
도 3과 4는 투입부 내부의 구조와 원료가 버너에 공급되는 과정을 나타낸 실시예의 도면이다. FIGS. 3 and 4 are views showing the structure inside the charging unit and the process of supplying the raw materials to the burner.
도3에서처럼, 투입부(11) 내부에 구비된 가이드 부(14)를 통하여 분말 상태의 원료가 투입되면, 정량 공급 기어(15)에 의하여 일정한 정해진 양의 원료가 이송되는 구조를 가지게 된다. 그리고 상기 정량 공급 기어(15)는 투입부(11) 외부에 연결된 모터(71)에 의하여 회전운동을 하게 된다. As shown in FIG. 3, when the powdery raw material is fed through the
한편, 정량 공급 기어를 빠져나온 분말 상태의 원료는 출구판(13)를 통하여 배출구(12)를 나오게 되어있다. 한편, 판상 형태로 만들어진 출구판(13)에는 정량 공급 기어 방향으로 기다란 직사각형 형태의 구(口)가 구비되어 상기 구(口)로 원료가 지나가게 되는 것이다. On the other hand, the powdery raw material that has passed through the fixed amount supply gear is discharged from the
한편 정량 공급 기어는 석영이나 테프론으로 만들어져서 석영 분말의 이송에 용이하도록 한다. On the other hand, the metering gear is made of quartz or Teflon, which makes it easy to transport quartz powder.
도 4는 분말 상태의 원료가 투입부(11)에 투입된 다음 배출구(12)를 통하여 빠져 나오는 과정을 나타낸 실시예의 도면으로, 도 4는 정면에서 관찰된 모습이다, 4 is a view showing an embodiment in which a raw material in a powder state is introduced into a charging
투입부(11)에 상부에 구비된 가이드 부(14)를 통하여 분말 상태의 원료가 공급되면, 정량 공급 기어(15)에 의하여 일정한 정해진 양이 운송되어 출구판(13)에 형성된 구를 통하여 원료는 빠져 나가게 되며, 최종적으로는 배출구(12)를 통하여 원료는 투입부(11)를 빠져나가게 된다. When a powdery raw material is supplied through the
따라서, 그렇게 투입부(11)를 나오게 된 원료는 버너(100)에 공급되게 되는 것이다. 그리고, 본 발명의 투입부(11) 구조로 인하여 버너에는 미리 정해진 일정한 양의 분말 상태의 원료가 공급되게 된다.Therefore, the raw material that has thus come out of the charging
- 본원 발명의 자동화 분말 공습 시스템이 적용되는 도가니의 구조 - - Structure of Crucible to which Automated Powder Aerator System of the Present Invention is Applied -
본 발명의 자동화 분말 공습 시스템이 적용되는 도가니의 구조는 다음과 같다.The structure of the crucible to which the automated powder air-conditioning system of the present invention is applied is as follows.
도 5와 도 6은 본원 발명의 자동화 공급 시스템이 적용되는 싱글 버너의 도가니 설계 구조를 나타낸 실시예의 도면이다. 5 and 6 are views showing embodiments of a crucible designing structure of a single burner to which the automation supply system of the present invention is applied.
도 5는 싱글 버너를 사용하고, 원료 가스가 공급되는 공급부(30a) 주변, 즉 내화로 상부 측벽이 경사지도록 내화로(30)의 설계 구조를 변경한 실시예의 도면이다. 5 is a view showing an embodiment in which the design structure of the
도면에서 도시된 바와 같이, 내화로 측벽의 전체 길이는 575mm 이고, 경사 부분의 길이는 205mm이고, 완만한 경사를 가진 영역의 길이는 370 mm 이다. 한편, 완만한 경사를 가진 영역의 경사 기울기는 25/375 이다. As shown in the figure, the total length of the sidewalls due to the refractory is 575 mm, the length of the inclined portion is 205 mm, and the length of the region with gentle inclination is 370 mm. On the other hand, the inclination slope of the region having a gentle inclination is 25/375.
그리고, 제조되는 잉곳의 높이는 345 mm 이고, 제조되는 잉곳의 직경은 350 mm이다. The height of the ingot to be manufactured is 345 mm, and the diameter of the ingot to be produced is 350 mm.
도 6은 싱글 버너를 사용하고, 버너를 통하여 원료 가스가 공급되는 공급부(30a) 주변, 즉 내화로 상부 측벽을 바깥 쪽으로 볼록한 곡선 모양이 되도록 내화로0)의 설계 구조를 변경한 실시예의 도면이다. 6 is a view showing an embodiment in which a single burner is used and the design structure of the
도면에서 도시된 바와 같이, 내화로 측벽의 전체 길이는 620mm 이고, 곡선 부분의 길이는 275mm이고, 내화로 측벽에서 직선 부분의 길이는 345 mm 이다. As shown in the figure, the total length of the sidewall due to refractory is 620 mm, the length of the curved portion is 275 mm, and the length of the rectilinear portion at the sidewall is 345 mm.
그리고, 제조되는 잉곳의 높이는 345 mm 이고, 제조되는 잉곳의 직경은 350 mm이다. The height of the ingot to be manufactured is 345 mm, and the diameter of the ingot to be produced is 350 mm.
또한, 내화로 내부 공간의 직경은 500 mm 이다, ` In addition, the inner diameter of the refractory is 500 mm,
도 7 내지 9는 본원 발명의 자동화 공급 시스템이 적용되는 멀티 버너의 도가니 설계 구조를 나타낸 실시예의 도면이다.Figs. 7 to 9 are views showing embodiments of a crucible design structure of a multi-burner to which the automation supply system of the present invention is applied.
도 7은 멀티 버너의 배치를 나타낸 도면이다, 석영 잉곳의 넓이에 따라 버너의 수량 및 배치를 조절할 수 있음을 원칙으로 하며, 이러한 버너 수량의 결정과 배치는 수평온도구배 조절에 영향을 준다. Fig. 7 is a view showing the arrangement of the multi-burners. In principle, the number and arrangement of the burners can be adjusted according to the width of the quartz ingot. Such determination and arrangement of the burner quantity affects the regulation of the horizontal temperature gradient.
도 7의 실시예에서는 5개의 버너를 사용함을 예로 들었다, 하지만. 상기의 설명에서와 같이 버너는 2개 이상 부터 10개 및 그 이상까지 사용할 수 있음은 당연하다. In the embodiment of FIG. 7, five burners are used as an example. As described above, it is natural that the burner can be used from two or more to ten or more burners.
한편, 5개의 버너(100)를 사용할 경우에, 외각에 존재하는 4 개의 버너는 메인버너(100-1)이고, 내부에 존재하는 1개의 버너는 보조 버너(100-2)이다. 그리고, 상기 메인버너(100-1)에서는 석영 분말(quartz powder)과 산소 및 수소가 사용되고, 보조버너(100-2)에서는 산소와 수소가 사용된다. 즉 보조 버너(100-2)에서는 용융된 석영이 분사되지 않고 산소와 수소의 불꽃 만 분사된다.On the other hand, when five
아울러, 메인 버너(100-1)만 사용되고 보조 버너(100-2)는 사용되지 않도록 하는 장치도 가능하다. It is also possible to use an apparatus in which only the main burner 100-1 is used and the auxiliary burner 100-2 is not used.
도 8은 멀티 버너를 사용하는 내화로(30)의 설계 구조를 변경한 실시예의 도면이다. 8 is a view showing an embodiment in which the design structure of the
석영 유리 잉곳이 생산되는 내부 안쪽에는 산화 지르 코늄 벽돌(212)로 만들어지고, 상기 산화 지르 코늄 벽돌(212) 바깥쪽에는 내화 단열 벽돌(213)로 만들어진다, 그리고, 내화 단열 벽돌(213) 바깥에는 CF 벌크(215)로 채워지고, 내화 단열 벽돌(213) 아래에도 CF 보드(216)이 존재한다. 또한, CF 벌크(215) 외부에는 철판(214)가 구비된다.The inside of which is made of a quartz glass ingot is made of a
한편, 산화 지르 코늄 벽돌(212)과 내화 단열 벽돌(213) 상부에는 탄화 규소 판(211)이로 덮여지고, 그 상단에 다시 석영 유리로 뚜껑(210)으로 덮여지며, 상기 석영 유리로 뚜껑(210)에 버너(100)가 장착되어 화염이 분사되게 된다.The upper part of the
아울러, 내화 벽돌 내부에 육면체 모양의 잉곳 생산부가 존재하며, 산화 지르 코늄 벽돌(212)로 만들어지는 내부 공간에서는 잉곳 생산부보다 입구 쪽이 더 좁게 만들어 진다. In addition, a hexagonal-shaped ingot production portion exists inside the refractory brick, and in the inner space made of the
본원 발명에서는 석영유리 잉곳의 크기(size)가 1060x1060x260㎜(가로x세로x높이)인 경우를 실시예로 제작하였으나, 반드시 상기 크기에 한정되는 것은 아니다. In the present invention, the quartz glass ingot has a size of 1060x1060x260 mm (width x height x height). However, the size is not necessarily limited to the size.
한편, 산화 지르 코늄 벽돌(212)인 내부 단열재는 Zr, Al, Si의 원소 중 선택되는 1종 이상의 원소를 20wt%이상 포함하는 단열재이고, 내화 단열 벽돌(213)인 외부 단열재는 Zr, Al, Si의 원소 중 선택되는 1종 이상의 원소를 20wt%이상 포함하는 단열재이다.The inner heat insulating material, which is the
한편, 다중초점을 가진 버너를 사용할 수 있으며, 석영 잉곳의 넓이에 따라 버너의 수량 및 배치를 조절할 수 있음을 원칙으로 하며, 이러한 버너 수량의 결정과 배치는 수평온도구배 조절에 영향을 준다. On the other hand, a multi-focal burner can be used, and the number and arrangement of the burners can be controlled according to the width of the quartz ingot. The determination and arrangement of the burner quantity affects the control of the horizontal temperature gradient.
그리고, 도 8의 실시예에서는 5개의 버너를 사용함을 예로 들었다, 하지만. 상기의 설명에서와 같이 버너는 2개 이상 부터 10개 및 그 이상까지 사용할 수 있음은 당연하다. In the embodiment of FIG. 8, five burners are used. As described above, it is natural that the burner can be used from two or more to ten or more burners.
한편, 5개의 버너(100)를 사용할 경우에, 외각에 존재하는 4 개의 버너는 메인버너(100-1)이고, 내부에 존재하는 1개의 버너는 보조 버너(100-2)이다. 그리고, 상기 메인버너(100-1)에서는 석영 분말(quartz powder)과 산소 및 수소가 사용되고, 보조버너(100-2)에서는 산소와 수소가 사용된다. 즉 보조 버너(100-2)에서는 용융된 석영이 분사되지 않고 산소와 수소의 불꽃 만 분사된다.On the other hand, when five
아울러, 메인 버너(100-1)만 사용되고 보조 버너(100-2)는 사용되지 않도록 하는 장치도 가능하다.It is also possible to use an apparatus in which only the main burner 100-1 is used and the auxiliary burner 100-2 is not used.
도 9는 본원 발명의 자동화 공급 시스템이 적용되는 상하 이동식 내화로를 나타낸 실시예의 도면이다.FIG. 9 is a view showing an embodiment showing a vertical movable fire resistance furnace to which the automated supply system of the present invention is applied.
도면에서 도시된 바와 같이 상하 이동식 내화로 장치(300) 측면 안쪽에는 산화 지르 코늄 벽돌(212)과 내화 단열 벽돌(213)이 구비된다. 그리고, 상기 산화 지르 코늄 벽돌(212)과 내화 단열 벽돌(213) 사이에는 지르코니아 볼(212a)이 위치한다. 또한, 내화 단열 벽돌(213) 외부에는 CF 벌크(215)가 위치하고, CF 벌크(215) 바깥쪽에는 철판(214)이 부착되어 진다, As shown in the drawing, a
또한, 상기 상하 이동식 내화로 장치(300)에서 상하 이동이 가능한 하부의 안쪽에는 산화 지르 코늄 벽돌(212)이 구비되고, 상기 산화 지르 코늄 벽돌(212) 아래에는 내화 단열 벽돌(213)이 구비된다. 그리고, 상기 내화 단열 벽돌(213) 아래(외부)에는 알루미나가 주재질로 되어 있는 단열 CF 보드(216)가 위치한다, A
한편, 상기 산화 지르 코늄 벽돌(212), 내화 단열 벽돌(213) 및 단열 CF 보드(216)은 금속으로 만들어진 고정부(227)가 견고하게 고정하게 된다. The
상기 상하 이동이 가능한 산화 지르 코늄 벽돌(212), 내화 단열 벽돌(213) 및 단열 CF 보드(216)로 이루어진 내화로 장치(300) 하부를 지지하는 지지부(221)가 위치하고 상기 지지부(221)는 상하 이동 수단(222)과 연결되어 있다.A supporting
그리고, 상기 지지부(221)가 하강되면, 상기 내화로 장치(300) 하부도 하강이 일어나고, 따라서 외부와의 내화로 장치(300) 밀봉을 위하여, When the supporting
본원 발명에서 프레임(224)와 FC-보드(223)이 도면에서처럼 만들어 진다. 즉, 내화로(300)의 하부가 아래로 이동하 때, 상기 프레임(224)와 FC-보드(223)가 측면을 막아주는 역할을 하게 된다. In the present invention, a
아울러 본원 발명에서는 안전을 고려한 기본 용량 설계로 10ton의 무게를 유지할 수 있는 Screw Jack 을 사용하며, 너트 승강형 Screw Jack이 사용되고, 직경 50 mm 정도 되는 Screw Shaf 가 사용 된다. In addition, in the present invention, a screw jack capable of maintaining a weight of 10 tons is used as a basic capacity design considering safety, a nut lifting type screw jack is used, and a screw shaft having a diameter of about 50 mm is used.
상하 이동을 위한 동력 장치로 2K W 의 용량을 가지고 감속비 1/48 의 규격을 가지는 Servo Motor 를 사용한다. 그리고, 상기 Servo Motor의 고속모드시 속도는 500mm/min 이고, 저속모드시 속도는 1~110mm/hour 이다. Servo motor with 2K W capacity and 1/48 reduction ratio is used as a power unit for up and down movement. The speed of the servo motor in the high speed mode is 500 mm / min, and the speed in the low speed mode is 1 to 110 mm / hour.
본원 발명의 상하 이동식 내화로 장치(300)의 용융물 무게는 최대 3,000Kg이고, 프레임 최대 무게는 2,000Kg 이므로, 이를 모두 고려하면 5ton 이상의 하중을 지탱하도록 내화로의 하부 구조가 설계되어 진다. The upper and lower movable fire-fighting
특히 본원 발명에서는 석영 유리 용융물의 상승에 따라 초점거리를 제어할 수 있으므로 Burner 열화를 방지하고 기포 발생을 최소화 할 수 있게 된다, Particularly in the present invention, since the focal distance can be controlled in accordance with the rise of the quartz glass melt, it is possible to prevent deterioration of the burner and to minimize the occurrence of bubbles.
한편, 본원 발명에서는 하부 이동식의 장점으로 인하여 직경 800 ~1,000mm, 높이 700~1,000mm급 정도 되는 quartz boule의 제조가 가능하게 된다. Meanwhile, according to the present invention, it is possible to manufacture a quartz boule having a diameter of 800 to 1,000 mm and a height of 700 to 1,000 mm due to the advantages of the bottom movable type.
결과적으로 본원 발명에서는 하부 이동식 방법을 적용하므로, 석영 유리 Boule의 최대 높이를 중가시킬 수 있으므로 생산성이 2배 이상 증가 되게 된다.As a result, in the present invention, since the bottom movable method is applied, the maximum height of the quartz glass boule can be increased, and the productivity is increased more than two times.
- 분말 자동 공급 시스템 - - Powder automatic supply system -
도 10 내지 도 11은 석영 유리 분말 자동 공급 시스템을 나타내는 실시예의 도면이다.Figs. 10-11 are views of an embodiment showing a quartz glass powder automatic feed system. Fig.
도 10은 석영 유리 분말 자동 공급 시스템의 블럭도를 나타내는 도면으로, 도면에서 중앙처리장치(153)는 본 발명의 실시예에 사용되는 시스템 내의 컴퓨터와 공급장치 전체 동작을 제어하는 제어수단이다. 그리고, 메모리(155)에는 분말 자동 공급 알고리즘과 필료한 데이터가 저장되며, 메모리 내에는 롬, 램, 이피롬 등이 존재하고, 롬은 수행 프로그램을 제어하고, 램은 프로그램 수행시에 발생하는 데이타를 저장하며, 이이피롬은 사용자가 필요로 하는 데이터 및 이를 처리하는 데에 필요한 데이타를 보관한다. 10 is a block diagram of a quartz glass powder automatic supply system, in which the
또한, 무선 제어가 가능할 수 있도록 R/F부가 구비될 수 있고, 상기 R/F부는 무선주파수(Radio Frequency)로서, RF 채널에 동조하고, 입력되는 각종 신호를 증폭하며, 안테나에서 수신된 RF 신호를 필요한 주파수 신호로 변경한다. 입출력부(10)는 입력부와 출력부를 포함하며, 아울러, 입력부(162)는 각종 정보 입력 기기, 숫자 키, 메뉴키 및 선택키를 포함하여 나타낸 것이다.The R / F unit may be a radio frequency (RF) unit that tunes to an RF channel, amplifies various input signals, and outputs an RF signal To the required frequency signal. The input /
중앙처리장치(153)의 신호 출력을 받아 디스플레이를 구동하는 디스플레이 구동회로가 있으며, 다시 구동회로는 디스플레이(151)가 구동 가능한 신호를 출력한다.There is a display driving circuit for receiving a signal output from the
한편, 중앙처리장치(153)의 구동 제어 신로를 받는 구동부(154)는 분말공급장치 모터(71)를 구동하거나 정지하게 된다. 즉, 중앙처리장치(153)에서 정지 제어신호를 보내게 되면 구동부(154)는 분말공급장치 모터(71)를 정지시키고, 중앙처리장치(153)에서 작동 제어신호를 보내게 되면 구동부(154)는 분말공급장치 모터(71)를 작동시키게 되는 것이다. On the other hand, the
도 11은 분말 자동 공습 시스템 내의 디스플레이(151)에 표시되는, 분말 자동 공급 제어 방법을 입력하는 입력 메뉴 화면의 실시예를 나타낸 도면이다. 도 11에 나타낸 입력 메뉴 화면은 본원 발명에서 실제로 작업하는 실시예의 도면이다.11 is a view showing an embodiment of an input menu screen for inputting a powder automatic supply control method, which is displayed on the
본원 발명의 자동 분말 공급 방법은 아래와 같은 실시예를 가질 수 있다.The automatic powder supplying method of the present invention may have the following embodiments.
1. 하나의 단계(Step)는 분말의 공급과 정지가 포함되며, 4 개의 단계를 진행한 다음 분말의 공급을 정지하게 된다.1. One step includes the supply and stop of the powder, and after the four steps, the supply of the powder is stopped.
2. 상기 하나의 단계 내에 포함된 분말의 공급과 정지 시간은 도 11의 실시예 화면에 표시된 입력 메뉴 화면에서 입력이 가능하다. 최대 99 시간 설정이 가능하다. 2. The supply and stop time of the powders contained in the one step can be inputted from the input menu screen displayed on the screen of the embodiment of Fig. Up to 99 hours can be set.
즉, 공급 시간과 정지 시간이 한 쌍을 이루어 하나의 단계가 되며, 이때 분말을 공급하는 시간과 분말을 정지하는 시간을 입력할 수 있다는 것이다.That is, a pair of the supply time and the stop time becomes one step, and the time for supplying the powder and the time for stopping the powder can be inputted.
공급 시간은 그 시간 동안 석영 유리 분말이 공급되는 시간이고, 정지 시간은 그 시간 동안 석영 유리 공급이 중단되는 시간이다. The feed time is the time at which the quartz glass powder is fed during that time and the stop time is the time at which the quartz glass feed is stopped during that time.
3. 4 개의 단계를 실시예로 하였으나 단계를 더 늘릴 수 있다.3. Although four steps are used as an example, the steps can be further increased.
5. 분말이 공급되는 RPM의 설정이 가능하고 10rpm까지 설정이 가능하다.5. It is possible to set RPM to supply powder and set up to 10rpm.
이때, rpm 은 정량 공급 기어의 회전 속도와 관계된다. At this time, rpm is related to the rotation speed of the constant amount supply gear.
한편, 본원 발명에서 도 11의 메뉴 화면의 각각의 단계마다 입력되는 분말의 공급 시간과 정지 시간은 실제로 실험한 값을 근거로 그 시간의 값을 입력하게 된다. 즉. 4 가지 예를 들수가 있다. On the other hand, in the present invention, the supply time and the stop time of the powder to be inputted for each step of the menu screen of FIG. 11 are inputted with the value of the time on the basis of the actually experimented value. In other words. There are four examples.
1. 싱글 버너를 사용하고 내화로 입구인 공급부(3a)가 경사진 방식1. Using a single burner and refractory inlet (3a)
2. 싱글 버너를 사용하고 내화로 입구인 공급부(3a)가 곡면인 방식2. Using a single burner and refractory inlet (3a) is curved
3. 멀티 버너를 사용하는 경우의 내화로 방식 3. Fire-resistant system when using multi burner
4. 멀티 버너를 사용하고 내화로 장치(300) 하부가 이동되는 방식 4. How the lower part of the
그리고, 상기 4 가지 경우에서 각각의 단계마다 입력되는 분말의 공급 시간과 정지 시간은 다르게 된다, 석영 유리 잉곳을 제조하는 조건이 다르기 때문에 공급 시간과 정지 시간도 변화기 때문이다. In the above four cases, the supply time and the stop time of the powder to be input at each step are different. This is because the supply time and the stop time vary because the conditions for manufacturing the quartz glass ingot are different.
따라서, 본원 발명에서는 각각의 경우마다 실제 실험에 의하여 공급 시간과 정지 시간의 최적 조건을 정하게 된다. 그렇게 상기 정해진 최적 조건을 도 11의 메뉴 화면을 통하여 입력하게 된다. Therefore, in the present invention, the optimal conditions of the supply time and the stop time are determined by the actual experiment in each case. The predetermined optimum condition is input through the menu screen of FIG.
그리고 실제 사용에 있어서는, 석영 유리를 제조하기 위한 방식을 선택하게 되면, 자동으로 최적의 조건에 맞는 석영 유리 분말의 공급 방법이 수행되게 된다.In actual use, if a method for producing quartz glass is selected, a method of automatically supplying quartz glass powder to an optimum condition is performed.
그러므로, 상기의 과정은 아래의 단계로 수행하게 된다.Therefore, the above process is performed in the following steps.
1 단계 : 석영 유리 분말 자동 공급 시스템을 작동시킨다. Step 1: Activate the quartz glass powder automatic supply system.
2 단계 : 석영 유리 잉곳 제조를 위하여 각각의 방식마다 각각의 단계 내에 공급 시간과 정지 시간을 실험에 의하여 입력한다. Step 2: In order to manufacture the quartz glass ingot, the supply time and the stop time are input by each experiment in each step.
3 단계 : 실제로 제조하고자 하는 방식을 선택한다. Step 3: Choose the method you want to actually manufacture.
예를들어 싱글 버너의 곡면 방식인가, 혹은 멀티 버너의 하부 이동 방식인가를 선택한다.For example, choose whether to use the curved surface of a single burner or the bottom of a multi-burner.
4. 선택된 방식에 따라 공급 시간과 정지 시간이 정해지는 단계가 여러 단계 수행되고, 최종적으로 석영 유리 잉곳의 제조가 완료된다.4. According to the selected method, the steps of setting the supply time and the stopping time are performed in several steps, and finally the manufacture of the quartz glass ingot is completed.
5. 시스템이 정지된다. 5. System hangs.
- 실험 결과 - - Experiment result -
도 12는 멀티 버너를 사용하는 경우의 내화로 방식에서 석영 유리 분말이 공급되는 실시예를 나타내는 그래프의 도면이다. 12 is a graph showing an embodiment in which quartz glass powder is supplied in a refractory furnace system using a multi-burner.
즉, 도 12는 실험에 의하여 최적화 공급 시간과 정지 시간을 정하고, 도 11의 메뉴 화면에 상기 최적화 공급 시간과 정지 시간을 입력한 다음, 수행한 공정을 나타낸 그래프 도면이 된다.That is, FIG. 12 is a graph showing the processes performed after determining the optimized supply time and the stop time by the experiment and inputting the optimized supply time and the stop time on the menu screen of FIG.
도 12에서 보면 Y 축은 RPM 이고, X 축은 시간이다. 그리고, 분말 공급과 정지가 하나의 쌍으로 이루어져서 하나의 단계를 이루게 됨을 알 수가 있다.12, the Y axis is RPM and the X axis is time. And, it can be seen that the supply and the stop of the powder are formed in a single pair to form one step.
표 1은 하나의 단계 내에 공급 시간(feeding)과 정지시간(stop)을 나타낸 실시예의 값이다. Table 1 is the value of the embodiment showing feeding and stop time (stop) in one step.
공급 시간은 그 시간 동안 석영 유리 분말이 공급되는 시간이고, 정지 시간은 그 시간 동안 석영 유리 공급이 중단되는 시간이다.The feed time is the time at which the quartz glass powder is fed during that time and the stop time is the time at which the quartz glass feed is stopped during that time.
(Feeding/stop)Feeding Time
(Feeding / stop)
한편, 도 13은 내화로 내부의 사진을 나타낸 도면이다. On the other hand, Fig. 13 is a photograph showing the interior of the refractory.
도 13의 사진은 관찰창(53a), 하부 관찰창(53b), 및 IR 카메라(52)등으로 관찰하여 얻을 수가 있다. 13 can be obtained by observing with the
분말이 공급되는 동안의 내화로 내부의 사진이고, 도 13의(A)는 분말이 공급되는 동안의 내화로 내부의 사진이고, 도 13의(B)는 분말 공급이 정지되는 동안의 내화로 내부의 사진이다.Fig. 13 (A) is a photograph of the inside of the refractory during the supply of the powder, Fig. 13 (B) is a photograph of the inside of the refractory during the supply of the powder, .
즉, 내화로 내부를 관측하여 최적화된 공급 시간과 정지 시간을 실제 실험에 의하여 정하게 되고, 실험에 의하여 정해진 값을 석영 유리 분말 자동 공급 시스템에 입력부(152)를 통하여 입력하게 된다.That is, the optimized supply time and the stop time of the inside of the refractory are determined by the actual experiment, and the values determined by the experiment are input to the automatic quartz glass powder supply system through the
그리고, 상기 입력 값은 메모리(155)에 저장되고, 중앙처리장치(153)가 미리 정해진 프로그램과 저장된 시간에 의하여 구동 알고리즘을 수행하여 구동부(154)를 제어하고, 상기 구동부는 분말공급장치 모터를 작동 시키거나 정지시키므로서, 석영 유리 분말을 공급하거나 분말의 공급을 정지하게 된다. The input value is stored in the
표 2는 분말 자동 공급 시스템에 의하여 진행된 결과를 나타낸 값이다. 각각의 단계에서 공급 시간을 40 min으로 하고 정지 시간을 20 min으로 하였을 때의 결과 값이다. Table 2 shows the results of the automatic powder supply system. It is the result when the supply time is 40 min and the stop time is 20 min in each step.
표 2에서 보면, 기포를 감소하기 위해서는 전체(total) 생산량을 67.2kg에서 31.2 kg으로 54% 줄여야 하지만, 분말 자동 공급 시스템에서는 전체 생산량이 50.4 kg으로 25 % 감소에 지나지 않았다. As shown in Table 2, in order to reduce air bubbles, the total production should be reduced from 67.2 kg to 31.2 kg by 54%, but in the powder automatic feed system, the total production was only 50.4 kg, a 25% decrease.
따라서, 분의 발명의 분말 자동 공급 시스템을 사용하게 되면, 기포 감소 효과를 확실이 얻게 되고, 따라서 고 품질의 석영 유리 생산도 가능하게 된다.Therefore, when the automatic powder feed system of the present invention is used, the bubble reduction effect is surely obtained, so that it is also possible to produce high quality quartz glass.
11 : 투입부 100 : 버너
30 : 내화로 50 : 잉곳
51 : 타켓 40 : 지지판
12 : 배출구 14 : 가이드부
15 : 정량 공급 기어 71 : 모터
13 : 출구판 15a : 기어날
153 : 중앙처리장치 151 : 디스플레이
152 : 입력부 155 : 메모리
154 : 구동부 11: input part 100: burner
30: Fireproofing 50: Ingots
51: target 40: support plate
12: exhaust port 14: guide portion
15: Quantitative feed gear 71: Motor
13: outlet plate 15a: gear tooth
153: central processing unit 151: display
152: input unit 155: memory
154:
Claims (2)
석영유리 잉곳 제조용 자동 분말 공급 방법은,
석영 유리 분말 자동 공급 시스템을 작동시키는 제 1 순서,
석영 유리 잉곳 제조를 위하여 각각의 방식마다 각각의 단계 내에 공급 시간과 정지 시간을 실험에 의하여 입력하는 제 2 순서,
석영 유리 잉곳을 제조하고자 하는 방식을 선택하는 제 3 순서,
선택된 방식에 따라 공급 시간과 정지 시간으로 이루어진 단계가 여러 단계 수행되고, 최종적으로 석영 유리 잉곳의 제조가 완료되는 제 4 순서를 포함하고,
상기 자동 분말 공급은 석영 유리 분말을 공급하는 것이고,
상기 제 2 순서 내에서의 방식에는 싱글 버너를 사용하는 방식과 멀티 버너를 사용하는 방식이 포함되고,
상기 제 4 순서 내에서의 여러 단계는 적어도 2 단계 이상을 포함하고,
분말공급장치 모터가 더 구비되고, 상기 분말공급장치 모터가 작동되면 분말이 공급되어 공급 시간이 되고, 상기 분말공급장치 모터가 정지되면 분말이 정지되어 정지 시간이되고,
상기 공급 시간과 정지 시간이 하나의 쌍을 이루어 단계가 되고, 상기 단계가 적어도 2 단계 이상되어 석영 유리 분말을 공급하고,
상기 중앙처리장치가 구동부를 제어하여, 상기 분말공급장치 모터를 정해진 일정 시간 작동한 다음, 상기 분말공급장치 모터를 장헤진 일정 시간 동안 정지하는 단계를 반복적으로 수행하는 석영유리 잉곳 제조용 자동 분말 공급 방법. In an automatic powder supply system for manufacturing a quartz glass ingot including an input unit, a central processing unit, a display, a drive unit and a memory,
An automatic powder supply method for producing a quartz glass ingot is characterized in that,
A first sequence of operating a quartz glass powder autosupply system,
A second order in which a supply time and a stop time are inputted by experiments in each step for each method for producing a quartz glass ingot,
A third step of selecting a method of manufacturing the quartz glass ingot,
A fourth step in which the steps of supplying time and stopping time are performed in several steps according to the selected method and finally the manufacture of the quartz glass ingot is completed,
The automatic powder feed is to supply quartz glass powder,
The method in the second order includes a method using a single burner and a method using a multi-burner,
Wherein the steps in the fourth sequence include at least two or more steps,
The powder feeder motor is further provided, and when the powder feeder motor is operated, the powder is supplied to supply time, and when the powder feeder motor is stopped, the powder is stopped,
Wherein the supply time and the stop time are a pair, and the step is performed in at least two stages to supply the quartz glass powder,
Wherein the central processing unit controls the driving unit to operate the powder feeder motor for a predetermined period of time and then stops the powder feeder motor for a predetermined period of time so as to repeatedly perform the step of automatically feeding the powder feeder motor .
상기 자동 분말 공급은 석영 유리 분말을 공급하는 것이고,
석영 유리 잉곳 제조를 위하여 각각의 방식마다 각각의 단계 내에 공급 시간과 정지 시간이 실험에 의하여 입력하고, 상기 입력 값은 상기 메모리에 저장되고,
상기 방식은 싱글 버너를 사용하는 방식과 멀티 버너를 사용하는 방식이 포함되고,
상기 중앙처리장치는 정해진 알고리즘과 입력 값에 의하여 공급 시간과 정지 시간을 제어하고,
선택된 방식에 따라 공급 시간과 정지 시간을 포함하는 단계가 여러 단계 수행되고, 최종적으로 석영 유리 잉곳의 제조가 완료되고,
상기 단계는 적어도 2 단계 이상을 포함하고,
분말공급장치 모터가 더 구비되고, 상기 분말공급장치 모터가 작동되면 분말이 공급되어 공급 시간이 되고, 상기 분말공급장치 모터가 정지되면 분말이 정지되어 정지 시간이되고,
상기 공급 시간과 정지 시간이 하나의 쌍을 이루어 단계가 되고, 상기 단계가 적어도 2 단계 이상되어 석영 유리 분말을 공급하고,
상기 중앙처리장치가 구동부를 제어하여, 상기 분말공급장치 모터를 정해진 일정 시간 작동한 다음 상기 정지하는 단계를 반복적으로 수행하는 석영유리 잉곳 제조용 자동 분말 공급 시스템.
In an automatic powder supply system for manufacturing a quartz glass ingot including an input unit, a central processing unit, a display, a driving unit, and a memory,
The automatic powder feed is to supply quartz glass powder,
In order to manufacture a quartz glass ingot, a supply time and a stop time are inputted by experiments in each step for each method, the input value is stored in the memory,
The method includes a method using a single burner and a method using a multi-burner,
The central processing unit controls the supply time and the stop time according to a predetermined algorithm and an input value,
According to the selected method, the steps including the supply time and the stop time are performed in several stages, and finally the manufacture of the quartz glass ingot is completed,
Wherein said step comprises at least two steps,
The powder feeder motor is further provided, and when the powder feeder motor is operated, the powder is supplied to supply time, and when the powder feeder motor is stopped, the powder is stopped,
Wherein the supply time and the stop time are a pair, and the step is performed in at least two stages to supply the quartz glass powder,
Wherein the central processing unit controls the driving unit to repeatedly perform the step of operating the powder feeder motor for a predetermined period of time and then stopping the automatic feeder.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR1020170100858A KR20190017078A (en) | 2017-08-09 | 2017-08-09 | Automatic powder feeding method and system for manufacturing quartz glass ingot |
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|---|---|---|---|---|
| KR20130107423A (en) | 2012-03-22 | 2013-10-02 | 한국기계연구원 | Apparatus for continuous powder feeding |
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2017
- 2017-08-09 KR KR1020170100858A patent/KR20190017078A/en not_active Application Discontinuation
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