專利名稱：一種擺動式高溫真空氯化爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種高純石英砂的提純技術(shù)，特別是一種擺動式高溫真空氯化爐。
背景技術(shù)：
高純石英砂一般是指Si02含量高 于99. 99%的石英粉體。高純石英砂是石英玻璃制品的主要原材料。據(jù)統(tǒng)計(jì)僅我國市場的需求量已達(dá)10萬噸左右，價值近60億元人民幣。高純石英砂被廣泛應(yīng)用于大規(guī)模及超大規(guī)模集成電路、光伏產(chǎn)業(yè)、光纖、激光、航天、軍事等重要行業(yè)中。由于這些行業(yè)關(guān)系到國家的長遠(yuǎn)發(fā)展，也是一個國家高新技術(shù)可持續(xù)發(fā)展的必要條件，因此，高純石英砂的戰(zhàn)略地位顯得十分重要。我國是全球石英儲量最為豐富的國家之一，而從天然巖石中直接提取超純石英砂是當(dāng)前世界公認(rèn)的最先進(jìn)技術(shù)。而從我國的現(xiàn)狀分析，專用裝備的設(shè)計(jì)創(chuàng)新乃是我國企業(yè)界制備高純石英砂過程的關(guān)鍵技術(shù)中的瓶頸。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出了一種兼具除雜與脫羥的雙重功能、操作簡單的擺動式高溫真空氯化爐。本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的，一種擺動式高溫真空氯化爐，其特點(diǎn)是設(shè)有爐體，爐體包括內(nèi)中間石英玻璃反應(yīng)腔和外殼，在中間石英玻璃反應(yīng)腔與外殼之間設(shè)有保溫層，在中間石英玻璃反應(yīng)腔內(nèi)沿其中軸線設(shè)置有石英玻璃電極套管，在石英玻璃電極套管內(nèi)裝有電加熱元件，在中間石英玻璃反應(yīng)腔的左右兩端設(shè)有蓋板，蓋板上設(shè)有進(jìn)出料管、真空抽氣管以及氯氣充氣管，在蓋板的外部設(shè)有裝在爐體上的冷卻水鼓，在爐體外殼的中部固定有擺動軸，爐體通過擺動軸裝在支架上，支架上設(shè)有與擺動軸相接的擺動驅(qū)動機(jī)構(gòu)，在擺動驅(qū)動機(jī)構(gòu)的帶動下實(shí)現(xiàn)爐體的左右擺動。本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題還可以通過以下技術(shù)方案來進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)，所述爐體的左右擺動角度為±60°。本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題還可以通過以下技術(shù)方案來進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)，進(jìn)出料管上裝有蓋帽，蓋帽上設(shè)有觀察窗。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的發(fā)熱元件沿軸向通過石英套管由中心向圓周進(jìn)行熱傳導(dǎo)與熱輻射，不僅發(fā)熱效率高，而且不與粉體發(fā)生接觸而形成污染。加熱元件在同等工況下，與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)相比不僅壽命長，而且進(jìn)行維修更換十分便捷。爐體有規(guī)律的勻速間歇擺動，可加速粉體受熱與氯化反應(yīng)。本實(shí)用新型兼具除雜與脫羥的雙重功能、也可單獨(dú)作真空加熱或真空脫羥使用。經(jīng)過本實(shí)用新型處理過的石英粉體，可降低多種有害元素至20ppm以下，羥基可降至IOppm以下，能完全達(dá)到微電子與光伏工業(yè)要求的產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)。能確保產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性和可靠性，同時對環(huán)境無污染。整個操作過程簡約、高效、容易掌握、省時省力。
圖I為本實(shí)用新型的氯化爐結(jié)構(gòu)簡圖。
具體實(shí)施方式
如圖所示I冷卻水箱，2真空泵，3進(jìn)出料管，4冷卻水鼓，5蓋板，6擺動驅(qū)動機(jī)構(gòu)，7聯(lián)軸器，8支架，9氯氣瓶，10電控柜，11爐體，12保溫層，13中間石英玻璃反應(yīng)腔，14石英玻璃電極套管，15電加熱元件。 一種擺動式高溫真空氯化爐，設(shè)有爐體11，爐體11包括內(nèi)中間石英玻璃反應(yīng)腔13和外殼，在中間石英玻璃反應(yīng)腔與外殼之間設(shè)有保溫層12，在中間石英玻璃反應(yīng)腔內(nèi)沿其中軸線設(shè)置有石英玻璃電極套管14，在石英玻璃電極套管14內(nèi)裝有電加熱元件15，在中間石英玻璃反應(yīng)腔13的左右兩端設(shè)有碟形的蓋板5，蓋板5上設(shè)有進(jìn)出料管3、真空抽氣管以及氯氣充氣管，在蓋板5的外部設(shè)有裝在爐體上的冷卻水鼓4，在爐體外殼的中部固定有擺動軸，爐體通過擺動軸裝在支架8上,支架8上設(shè)有與擺動軸相接的擺動驅(qū)動機(jī)構(gòu)6,在擺動 驅(qū)動機(jī)構(gòu)6的帶動下實(shí)現(xiàn)爐體11的左右擺動。所述爐體11的左右擺動角度為±60°。由真空泵2與氯氣鋼瓶9向反應(yīng)腔13執(zhí)行真空度與氯化作業(yè)。爐體有規(guī)律的擺動、反應(yīng)腔的溫度調(diào)節(jié)和工藝程度的設(shè)定等均由電控柜10內(nèi)的PLC完成。反應(yīng)腔處于工作狀態(tài)時，有四道密封保證粉體與外界完全隔離，這四道密封設(shè)置于①爐體法蘭與端蓋結(jié)合處②碟形蓋板與冷卻水鼓結(jié)合處③發(fā)熱電極伸出冷卻水鼓處④料管窺視窗處。反應(yīng)腔13的內(nèi)壁、發(fā)熱元件套管14、碟形蓋板5、進(jìn)出料管3均使用高純石英玻璃材料，確保反應(yīng)物料無污染。發(fā)熱元件15材料可以是金屬(如鎳基合金、鐵基合金、鋼基合金等)也可以是非金屬(如硅碳材料)。發(fā)熱元件沿軸向通過石英套管由中心向圓周進(jìn)行熱傳導(dǎo)與熱輻射，不僅發(fā)熱效率高，而且不與粉體發(fā)生接觸而形成污染。反應(yīng)腔溫度可根據(jù)物料特性的差異，自室溫至1200°C實(shí)現(xiàn)定時段無級調(diào)整，對有害雜質(zhì)與羥基進(jìn)行有效清除。在反應(yīng)腔的一側(cè)設(shè)置真空抽吸和氯氣輸入管件，在反應(yīng)腔的另一側(cè)設(shè)置兩只排氣管件，排氣孔通過軟管分別于集電罩與水池連通，以達(dá)到凈化環(huán)境的目的。進(jìn)出料管3上裝有蓋帽，蓋帽上設(shè)有觀察窗。進(jìn)、出料過程只需擰動一個蓋帽，旋緊蓋帽，透過料管可作觀察窗與測溫孔使用。
權(quán)利要求1.一種擺動式高溫真空氯化爐，其特征在于設(shè)有爐體，爐體包括內(nèi)中間石英玻璃反應(yīng)腔和外殼，在中間石英玻璃反應(yīng)腔與外殼之間設(shè)有保溫層，在中間石英玻璃反應(yīng)腔內(nèi)沿其中軸線設(shè)置有石英玻璃電極套管，在石英玻璃電極套管內(nèi)裝有電加熱元件，在中間石英玻璃反應(yīng)腔的左右兩端設(shè)有蓋板，蓋板上設(shè)有進(jìn)出料管、真空抽氣管以及氯氣充氣管，在蓋板的外部設(shè)有裝在爐體上的冷卻水鼓，在爐體外殼的中部固定有擺動軸，爐體通過擺動軸裝在支架上，支架上設(shè)有與擺動軸相接的擺動驅(qū)動機(jī)構(gòu)，在擺動驅(qū)動機(jī)構(gòu)的帶動下實(shí)現(xiàn)爐體的左右擺動。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的擺動式高溫真空氯化爐，其特征在于所述爐體的左右擺動角度為±60°。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的擺動式高溫真空氯化爐，其特征在于進(jìn)出料管上裝有蓋帽，蓋帽上設(shè)有觀察窗。
專利摘要一種擺動式高溫真空氯化爐，設(shè)有爐體，爐體包括內(nèi)中間石英玻璃反應(yīng)腔和外殼，在中間石英玻璃反應(yīng)腔與外殼之間設(shè)有保溫層，在中間石英玻璃反應(yīng)腔內(nèi)沿其中軸線設(shè)置有石英玻璃電極套管，在石英玻璃電極套管內(nèi)裝有電加熱元件，在中間石英玻璃反應(yīng)腔的左右兩端設(shè)有蓋板，蓋板上設(shè)有進(jìn)出料管、真空抽氣管以及氯氣充氣管，在蓋板的外部設(shè)有裝在爐體上的冷卻水鼓，在爐體外殼的中部固定有擺動軸，爐體通過擺動軸裝在支架上，支架上設(shè)有爐體的擺動驅(qū)動機(jī)構(gòu)，發(fā)熱元件不與粉體發(fā)生接觸而形成污染。爐體有規(guī)律的擺動，加速粉體受熱與氯化反應(yīng)。本實(shí)用新型兼具除雜與脫羥的雙重功能，其操作過程簡約、高效、容易掌握、省時省力。
文檔編號C01B33/12GK202687983SQ201220328120
公開日2013年1月23日 申請日期2012年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月9日
發(fā)明者邱富仁, 邱志堅(jiān), 邱志剛 申請人:邱富仁