Горелка кристаллизационного аппарата

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (111566 066 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 06.04.73 (21) 1904610/06 с присоединением заявки №(23) Приоритет(01) М. Кл.и

7 23 3 13/40

Государственный комитетСамта Министров СССР оо делам изобретений и открытий (Щ УДК 662.Ы1. .2 (088.8) (43) Опубликовано 25.07.77рюллетень, ¹ 27 (45) Дата опубликования описания 27.08.77 (72) Авторы изобретения

Л. А. Литвинов и Г. Е. Галатон (71) Заявитель (54) ГОРЕЛКА КРИСТАЛЛИЗАЦИОКНОГО АППАРАТА

Изобретение касается горелочной техники и может быть использовано в газовых горелках для выращивания кристаллов по методу Вернейля, Известна горелка для сжигании газа, содержащая корпус с расположенным по егб оси каналом для подачи кислорода, между которыми расположена смесительная камера, подключенная отверстиями к соплу горелки и коллектору для подвода газа. Вокруг смесительной камеры выпол иена обечайка, к которой подключен кисло-. родный коллектор 11) . Однако высокая . концентрация частиц углерода в ядре факела затрудняет использование такой горелки для выращивания кристаллов по методу

Вернейля, Ближайшим техническим решением к предложенной является горелка для сжигания кислородно-цодородной смеси, содержащая корпус с установленным по его осн шихтоводом и размещенной между ними смесительной камерой, подключенной через распределительные отверстия к водородному и кислородному коллекторам, и расположенную снаружи корпуса обечайку, образующую с ним кольцевую полость. Внутри корпуса установлен диск с отверстиями, которые могут быть совмешены с отверст иями распределительной камеры. При повороте диска за счет смешения его отверстий и распределительной камеры регулируется расход водородно-кислородной смеси и длтина факела и тепловой нагрузки горелки(2). тв Однако смешение зоны кристаллизации при изменении длины факела и тепловой нагрузки способствует ухудшению качества кристаллов.

Смешение зоны кристаллизации - при@ чина неоднородного раопределення ряда дефектов в кристалле (например, блочной структуры, повышенной плотности дислокации). Необходимая теплопроизводительность горелки при выращивании кристаллоф йв достигается только при значительном избытке газа. Это влечет за собой высокий градиент температуры в растущем кристаЛ ле и ухудшает его качество.

Цель изобретения — повышение качесч ц ва кристаллов.

566066

6О

Это достигается тем, что в предложенной горелке кольцевая полость подключена при помощи окон к газовому и кислородному

" коллекторам. Суммарная площадь окон,подключенных к этим коллекторам, составляет соответственно 0,02-0,13 и 0,4-0,5 отсум.марной плошади распределительных отверстий, через которые смесительная камера подключена к газовому и кислородному коллекторам. Кислородный коллектор размешен между наружной стенкой смеситель ной камеры и внутренней стенкой кольцевой полости, Длина факела остается постоянной, ста- . билизируется .уровень зоны кристаллизации

Подготовка смеси с небольшим избытком окислителя и малая скорость продуктов сгорания исключают внедрение микродоз углерода в кристалл, что позволяет использовать вместо водорода природный гаэ. Качество выращенных кристаллов по выщается, уменьшается блочность, величи-на напряжений.

При помощи такой горелки можно регулировать теплопроизводительность в пределах, обеспечивающих исключение теплового удара в конце роста кристаллов, На чертеже схематически изображена. горелка кристаллизационного аппарата.

Горелка имеет корпус 1 с установленным по его оси шихтоводом 2. Между ними расположена смесительная камера 3, подключенная через распределительные от верстия 4 и 5 к газовому 6 и кислородному 7 коллекторам. Снаружи корпуса 1 расположена обечайка 8, образующая,,с ним кольцевую полость 9, Газовый коллектор 6 соединен с полостью 9 окнами

10, а кислородный коллектор 7 подключен к ней окнами 11. Соотношение суммарнсй площади попе ечного сечения, окон 10 и плошади расцр делительных отверстий

4 соответствует 0,02 — О, 13. Соотноше.ние суммарной плошади поперечного сечения распределительных отверстий 5 и площади окон 1 1 соответству"т 0,4-0,3.

Окна 10 и отверстия 4 выполнены в горизонтальных кольцевых перегородках 12 и 13, разделяющих кольцевую пш.ость и смесительную камеру 3. Последние соединены отверстиями 14, выполненными в корпусе 1, Кислородный коллектор 7 подключен к трубопроводу 15 для подачи кислорода и размещен между наружной стенкой смесительной камеры 3 и внутренней стенкой кольцевой полости 9, Через коллектор 6 под;:ют природный аз, пройдя через отверстия 14 и окна

10, он поступает в кольцевую полость 9, а через распределительные отверстия 4— в смесительную камеру 3„

Одновременно в кислородный коллектор гэ трубопроводу 15 подают кислород, который через окна 11 поступает в кольцеt0 вую полость 9 и через распределительные отверстия 5 в смесительную камеру 3.

Происходит струйное смещение газов; в результате которого концентрация природного газа на выходе из кольцевой полости

15 9 составляет 1-6,6%, а на выходе из смел сительной камеры-55-60%. При избытке окислителя { К-l,05-1, 1) обеспечивается полное сгорание газа.

Использование предложенной горелки

20 позволяет снизить себестоимость получае мых кристаллов, повысить их качество, снизить брак, дорогой водород заменяется более дешевым природным газом.

Формула изобретения

Горелка кристаллизационного аппарата, содержащая корпус с установленным по егр оси шихтоводом и размещенной между ними смесительной камерой, подключенной через распределительные отверстия; к газо- вому и кислородному коллекторам, и расположенную снаружи корпуса обечайку, образующую с ним кольцевую полость, о тп и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения качества кристаллов, кольцевая .аолость при помощи окон также подключена к газовому и кислородному коллекторам

@ ь суммарная плошадь окон, подключенных к этим коллекторам, составляет соответственно 0,02-0,13 и 0,4 0,3 от суммар ной плошади распределительных -отверстиф; через которые смесительная камера подключена к газовому и кислородному коллекторам.

2. Горелка по и. 1, о т л и ч а ю щ а я. с я тем, что кислородный коллектор размещен между наружной стенкой смесительной камеры и внутренней стенкой коль цевой полости.

Источники информации„ принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 191751, кл, Р 23 2 13/00, 1967

2, Авторское свидетельство СССР

¹ 197470, кл. F 23 2 13/40, 1967.

%566066 д

13

Составитель В. Кабликов

Редактор E. Кварцова Техред)А. Демьянова Корректор Ь. лтаии (Заказ 2386/24 Тираж 725 Поднисное

UHHHflH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4