Горелка кристаллизационного аппарата

О П И С А Н И Е (и)5 ввоввИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 61) Дополнительное к авт. свид-в) Заявлено 06.04.73 Кл.з23 3 13/4 9046 10/06 еннем зая присое Государственный комитетСамта Министров СССР по делам изобретений и открытий23) П т ДК .662.951.088.8)43) Опубликовано 25.07 7 ллетеи убликования описания 27,08.7 т(72) Авторы изобретен Л. А, Литвин Г. Е. Галатон с 1) Заявител 54) ГОРЕЛКА КРИСТАЛЛИЗАЦИОКНОГО АППАРАТА Изобретение касается горелочной техники и может быть использовано в газовых горелках для вырашнвания кристалловпо методу Вернейля,Известна горелка для сжигании газа,содержашая корпус с расположенным поегб оси каналом для подачи кислорода,между которыми расположена смесительная камера, подключенная отверстиями ксоплу горелки и коллектору для подводагаза. Вокруг смесительной камеры выполиена обечайка, к которой подключен кислородный коллектор 111. Однако высокая. концентрация частиц углерода в ядре факелазатрудняет использование такой горелкидля выращивания кристаллов по методуВернейля,Ближайшим техническим решением кпредложенной. является горелка для сжиганиякислородно-водородной смеси, содержащаякорпус с установленным по его осн шихтоводом и размещенной между ними смесительной камерой, подключенной черезраспределительные отверстия к водородному и кислородному коллекторам, и расположенную снаружи корпуса обечайку, образующую с ним кольцевую полость. Внутрикорпуса установлен диск с отверстиями,которые могут быть совмещены с отверстиями распределительной камеры. При поворф- те диска за счет смещения его отверстийи распределительной камеры регулируетсярасход водородно-кислородной смеси и длтина факела и тепловой нагрузки горелки 12.10 Однако смещение зоны кристаллизациипри изменении длины факела и тепловойнагрузки способствует ухудшению качества кристаллов.Смещение зоны кристаллизации - прир чина неоднородного раппределення ряда дефектов в кристалле (например, блочнойструктуры, повышенной плотности дислокации). Необходимая теплопроизводительность горелки при вырашиванни кристаллоф2 Е достигается только при значительном избытке газа, Это влечет за собой высокийградиент температуры в растущем кристаЛле и ухудшает его качество.Цель изобретения - повышение качесъ 26 ва кристаллов,566066 60 Это достигается тем, что в предложенной горелке кольцевая полость подключена при помощи окон к газовому и кислородному " коллекторам, Суммарная площадь окон,подипоченных к этим коллекторам, составляет соответственно 0,02-0, 13 и 0,4-0,5 от сум.марной плошади распределительных отверстий, через которые смесительная камера подключена к газовому и кислородному коллекторам, Кислородный коллектор размещен 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 природныйгаэ. Качество выращенных кристаллов по вышается, уменьшается блочность, величи на напряжений. При помощи такой горелки можно регулировать теплопроизводительность впределах, обеспечивающих исключение теплового удара в конце роста кристаллов,На чертеже схематически изображенагорелка 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 1расположена обечайка 8, образующая, сним кольцевую полость 9, Газовый коллектор 6 соединен с полостью 9 окнами10, а кислородный коллектор 7 подключенк ней окнами 11, Соотношение суммарнсй плошади попеечного сечения, окон 10и плошади распределительных отверстий4 соответствует 0,02 - 0,13. Соотноше.ние суммарной плошади поперечного сечения распределительных отверстий 5 и плошади окон 1 1 соответству"т 0,4-0,3.Окна 10 и отверстия 4 выполнены в горизонтальных кольцевых перегородках 12и 13, разделяющих кольцевую по,ость исмесительную камеру 3. Последние соединены отверстиями 14, выполненными вкорпусе 1.Кислородный коллектор 7 подключен ктрубопроводу 15 для подачи кислорода иразмещен между наружной стенкой смесительной камеры 3 и внутренней стенкойкольцевой полости 9,Через коллектор 6 под;ют природный1 аз, пройдя через отверстия 14 и окна 10, он поступает в кольцевую полость 9, а через распределительные отверстия 4 - 5 в смесительную камеру 3 Одновременно в кислородный коллекторгэ трубопроводу 15 подают кислород, который через окна 11 поступает в кольце вую полость 9 и через распределительныеотверстия 5 в смесительную камеру 3.Происходит струйное смешение газов, врезультате которого концентрация природного газа на выходе из кольцевой полости 15 9 составляет 1-6,6%, а на выходе из смелсительной камеры-60%. При избыткеокислителя (К,05-1, 1) обеспечиваетсяполное сгорание газа.Использование предложенной горелки20 позволяет снизить себестоимость получаемых кристаллов, повысить их качество,снизить брак, дорогой водород заменяетсяболее дешевым природным газом. ф о р м у л а и э о б р е т е н.и я Горелка кристаллизационного аппарата,содержащая корпус с установленным по егроси шихтоводом и размешенной между ними смесительной камерой, подключеннойчерез распределительные отверстия; к газо-вому и кислородному коллекторам, и расположенную снаружи корпуса обечайку, образующую с ним кольцевую полость, о ти и ч а ю ш а я с я тем, что, с цельюповышения качества кристаллов, кольцевая.аолость при помощи окон также подключенак газовому и кислородному коллекторам 4 О ь суммарная плошадь окон, подключенныхк этим коллекторам, составляет соответственно 0,02-0,13 и 0,4-0,3 от суммарной плошади распределительных отверсти;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 смеси- тельной камеры и внутренней стенкой коль цевой полости,Источники информации принятые во 55 внимание при экспертизе; 1. Авторское свидетельство СССР М 191751 кл, Р 23 2 13/00, 1967 2, Авторское сищетельство СССРПодписноеа Совета Министрткрытийкая наб., д. 4/5 ССР те Филиал ППП фПатентф, г, Ужгород, ул, Прое каз 2386/24 Тираж 725 ЦНИИПИ Государственного коми по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Ра