SU566066A1 - Burner for a crystallization apparatus - Google Patents

Description

1one

Изобретение касаетс  горепочиой техники и может быть использовано в газовых горелках дл  выращивани  кристаллов по методу Вернейл .The invention relates to mountain technique and can be used in gas burners for growing crystals according to the Verneuil method.

Известна горелка дл  сжигани  газа,A known burner for gas combustion,

содержаща  корпус с расположенным по егб оси каналом дл  подачи кислорода, между которыми расположена смесительна  камера, подключенна  отверсти ми к соплу горелки и коллектору дл  подводаcontaining a housing with an oxygen supply channel located along its axis, between which a mixing chamber is located, connected by holes to a burner nozzle and a collector for supplying

газа. Вокруг смесительной камеры выпопйена обечайка, к которой подключен кислот родный коллектор l. Однако высока  концентраци  частиц углерода в  дре факела затрудн ет использование такой горелки дл  выращивани  кристаллов по методу Вернейл .gas. There is a shell around the mixing chamber, to which is connected the acids of the native collector l. However, the high concentration of carbon particles in the core of the flare makes it difficult to use such a burner for growing crystals using the Verneuil method.

Ближайшим техническим решением к предлрженно&лЬл етс  горелка дл  сжигани кислородно-водородной смеси, содержаща  корпус с установленным по его оси шихтоводом и размещенной между ними смесительной камерой, подключенной через распределительные отверсти  к водородному и кислорюдному Коллекторам, и расположенную снаружи корпуса обечайку, образующую с ним кольпевую полость. Внутри корпуса установлен диск с отверсти ми, которые могут быть совмещены с отверстр ми распределительной камеры. При повор те диска за счет смещени  его отверстий и распределительной камеры регулируетс  расход водороднО-кислородной смеси и ДЛАна факела и тепловой нагрузка горелки .The closest technical solution to the proposed amp & burner is an oxygen-hydrogen mixture burner, comprising a housing with a charge outlet installed along its axis and a mixing chamber placed between them connected through distribution ports to the hydrogen and oxygen collectors, and a shell forming the outside of the housing collar cavity. Inside the housing there is a disk with holes that can be aligned with the holes of the distribution chamber. When the disk turns, due to the displacement of its holes and the distribution chamber, the flow rate of the hydrogen-oxygen mixture and the flame length of the torch and the burner heat load are regulated.

Однако смааение зоны кристаллизации при изменении длины факела и тепловой нагрузки способствует ухудщогвю качества кристаллов.However, smearing the crystallization zone with a change in the length of the torch and the heat load contributes to the deterioration of the quality of the crystals.

Смещение зоны кристаллизации - 1фи4ина неоднородного paisnpeделени  р да дефектов в кристалле (например, блочной структуры, повышенной плотности дислокации ). Необходима  теплопроизводительность горелки при выращивании кристаллов достигаетс  только при значительном избытке газа. Это влечет за собой высокийградиент температуры в растущем кристатК е и ухудшает его качество.Displacement of the crystallization zone — 1f4in of an inhomogeneous paisndelae of a number of defects in a crystal (for example, block structure, increased dislocation density). The required heat output of the burner when growing crystals is achieved only with a significant excess of gas. This entails a high temperature gradient in the growing cristoc e and impairs its quality.

Цель изобретени  - повышение качест ва кристаллов.The purpose of the invention is to increase the quality of crystals.

Это достигаетс  тем, что в лредлоисеной горелке кольцева  полость подключена ри помощи окон к газовому и кислородному оллекторам.Суммарна  площадь окон,подлюченных к этим коллекторам,составл ет оответственно 0,02-0,13 и 0,4-0,5 от суммарной площади распределительных отверстий , через которые смесительна  камера подключена к газовому и кислородному коллекторам. Кислородный коллектор размещен между наружной стенкой смеситель ной камеры и внутренней стзнкой кольцевой полости.This is achieved by the fact that the annular cavity is connected to the gas and oxygen collectors by means of windows in the pre-burner. The total area of the windows connected to these collectors is 0.02-0.13 and 0.4-0.5 of the total area distribution holes through which the mixing chamber is connected to the gas and oxygen collectors. The oxygen collector is placed between the outer wall of the mixing chamber and the inner ring of the annular cavity.

Длина факела остаетс  посто нной, ста-. билизируётс  .уровень зоны кристаллизации Подготовка смеси с небольшим избытком окислител  и мала  скорость продуктов сгорани  исключают внедрение микродоз углерода в; кристалл, что позвол ет использовать вместо водорода природный газ. Качество выращенных крисда лов по вышаетс , уменьщаетс  блочность, величина напр жений.The length of the flare remains constant, sta. level of the crystallization zone is prepared; Preparation of the mixture with a small excess of oxidizing agent and low speed of the combustion products prevent the introduction of carbon micro doses into the; a crystal that allows natural gas to be used instead of hydrogen. The quality of the grown crystals increases, the blockiness, the magnitude of the stresses decrease.

При помощи такой горелки можно регулировать тешюпроизводительность в пределах, обеспечивающих исключение теп лового удара в конце роста кристаллов,With the help of such a burner, it is possible to regulate the flow rate within the limits ensuring the elimination of the thermal shock at the end of crystal growth,

На чертеже схематически изображенагорелка кристаллизационного аппарата.The drawing shows schematically the burner of the crystallization apparatus.

Горелка имеет корпус 1 с установленным по его оси шихтоводом 2, Между ни, ми расположена смесительна  камера 3, подключенна  через распределительные от- версти  4 и 5 к газовому 6 и кислородному 7 коллекторам. Снаружи корпуса 1 расположена обечайка 8, образующа  с ним кольцевую полость 9. Газовый коллектор 6 соединен .с полостью 9 окнами 10, а кислородный коллектор 7 подключен К ней окнами 11. Соотношение суммарной плошади поперечного сечени  | окон 10 и площади распределительных отверстий 4 соответствует О,О2 - 0,13. Соотноще ,ние суммарной площади поперечного |сечени  распределительных отверстий 5 и площади окон 11 соответствует 0,4-О,3. Окна 1О и отверсти  4 выполнены в горизонтальных кольцевых перегородках 12 и 13, раздел ющих кольцеэую noj.ocTb и смесительную камеру 3. Последние соедИ-нены отверсти ми 14, выполненными в корпусе 1.The burner has a housing 1 with a charge charge 2 installed along its axis. Between them, there is a mixing chamber 3 connected through distribution holes 4 and 5 to the gas 6 and oxygen 7 collectors. Outside the housing 1 there is a shell 8, which forms an annular cavity 9. A gas collector 6 is connected with a cavity 9 by windows 10, and an oxygen collector 7 is connected to it by windows 11. The ratio of the total cross-sectional area | Windows 10 and the area of the distribution holes 4 corresponds to O, O2 - 0.13. The ratio of the total cross-sectional area of the distribution holes 5 and the area of the windows 11 corresponds to 0.4-O, 3. Windows 1O and apertures 4 are made in horizontal annular partitions 12 and 13 separating the noj.ocTb annular ring and the mixing chamber 3. The latter are connected by openings 14 made in housing 1.

Кислородный коллектор 7 подключен к трубопроводу 15 дл  подачи кислорода и размещен между наружнойстенкой смесительной камеры 3 и внутренней стенкой кольцевой полости 9Oxygen collector 7 is connected to the pipeline 15 for supplying oxygen and is placed between the outer wall of the mixing chamber 3 and the inner wall of the annular cavity 9

Через коллектор 6 подггют природный 1аз, пройд  через Ьтверст-ш 14 и окна 10, он поступает в кольцевую полость 9, а через распределительные отверсти  4 а смесительную камеру 3.Through the collector 6, natural 1az is passed, it passes through end 14 and windows 10, it enters the annular cavity 9, and through the distribution holes 4 and the mixing chamber 3.

Одновременно в кислородный коллектор п трубопроводу 15 подают кислород, который через окна 11 поступает в кольцевую полость 9 и через распределительные отверсти  5 в смесительную камеру 3, Происходит струйное смешение газов, в результате которого концентраци  природного газа на выходе из кольцевой полости: 9 составл ет 1-6,6%, а на выходе из сме сительной камеры-55-60%. При избытке окислител  (К-1,05-1,1) обеспечиваетс  полное сгорание газа.At the same time, oxygen is supplied to the oxygen collector p of the pipeline 15, which passes through the windows 11 into the annular cavity 9 and through the distribution holes 5 into the mixing chamber 3. A jet mixing of gases occurs, resulting in the concentration of natural gas leaving the annular cavity 9 -6.6%, and at the exit from the mixing chamber, 55-60%. With an excess of oxidant (K-1.05-1.1), complete gas combustion is ensured.

Использование предложенной горелки позвол ет снизить себестошххость получае« мых кристаллов, поЕ1Ысить их качество, снизить брак, дорогой водород замен етс более дещевым природным газом.The use of the proposed burner allows to reduce the cost of obtaining crystals, to improve their quality, reduce scrap, expensive hydrogen is replaced by more common natural gas.

Claims (2)

Формула изобретен.и  /Formula invented and / Горелка кристаллизационного аппарата, содержаща  корпус с установленным по ег оси шихтоводом и размещенной между ни- , ми смесительной камерой, подюиюченной через распределительные отверсти ; к газп вому и кислородному коллекторам, и расположенную снаружи корпуса обечайку, образующую с ним кольцевую полость, о т пичающа с  тем, что, с целью йовыщени  качества кристаллов, кольцева  -ПОЛОСТЬ при помощи окон также подключена к газовому и кислородному коллекторам U суммарна  площадь окон, подключенных к этим коллекторам, составл ет соответственно 0,02-0,13 и 0,,3 от суммар ной площади распределительных отверстий; через которые смесительна  камера п(- ключена к газовому и кислородному коллекторам .The burner of the crystallization apparatus, comprising a housing with a charge charge installed along its axis and a mixing chamber placed between them, poduyuchennoy through the distribution holes; to the gaseous and oxygen collectors, and the shell located outside the body, forming an annular cavity with it, which is so that, in order to increase the quality of the crystals, the annular-VOLUME is also connected to the gas and oxygen collectors U by the window connected to these collectors, respectively, 0.02-0.13 and 0,, 3 of the total area of the distribution holes; through which the mixing chamber p (- is connected to the gas and oxygen collectors. 2. Горелка .по п. 1, о т л и ч а ю щ а с   тем, что кислородный коллектор размещен между наружной стенкой смесительной камеры и внутренней стенкой коль ,цевой полости.2. Burner. Under item 1, that is, so that the oxygen collector is placed between the outer wall of the mixing chamber and the inner wall of the ring, the cavity. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе;Sources of information taken into account in the examination; 1.Авторское свидетельство СССР № 191751, кл. F 23 D 13/00, 19671. USSR author's certificate number 191751, cl. F 23 D 13/00, 1967 2.Авторское сввдетельство CCCF № 197470, кл. F 23 Б 13/40, 1967.2. Authors svdedelstvo CCCF № 197470, cl. F 23 B 13/40, 1967. 1212 ISIS