JP3343923B2 - Manufacturing method of high purity silica glass powder - Google Patents

Manufacturing method of high purity silica glass powder

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  • Glass Melting And Manufacturing (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はシリコン単結晶引き上げ
用のルツボの製造あるいはLSIの封止材等の半導体関
連分野で用いられる高純度シリカガラス粉末の製造方法
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a high-purity silica glass powder used in a semiconductor-related field such as a crucible for pulling a silicon single crystal or a sealing material for an LSI.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般的なガラスの製法は、原料を容器中
で溶融した後、冷却する方法が用いられているが、この
製法では溶融に用いる容器からの不純物混入により高純
度ガラスは得られなかった。近年、ニュー・ガラスと呼
ばれる高機能ガラスの開発が盛んに行われており、その
製造プロセスとしてはゾル−ゲル法、気相反応法、無重
力状態におけるガラス溶融、超急冷などの方法がある。
2. Description of the Related Art In a general method for producing glass, a method is used in which raw materials are melted in a vessel and then cooled. However, in this production method, high-purity glass is obtained by mixing impurities from the vessel used for melting. Did not. 2. Description of the Related Art In recent years, high-performance glass called new glass has been actively developed, and its manufacturing process includes a sol-gel method, a gas phase reaction method, glass melting in a zero-gravity state, and a rapid quenching method.

【0003】これらのうち、金属アルコキシドなどの有
機金属化合物を出発原料とするゾル−ゲル法によって作
られるガラスの種類は多岐に亘っており、大変適用範囲
の広いガラス製造法である。この方法では、上記有機金
属化合物を加水分解して得られる金属水酸化物あるいは
酸化物の微粒子が溶液中に分散したゾルを生成させ、こ
れをゲル化した後に乾燥、焼成、粉砕、溶融などの工程
を経てガラスを作る。
[0003] Of these, there are a wide variety of types of glass produced by a sol-gel method using an organometallic compound such as a metal alkoxide as a starting material, and this is a glass production method having a very wide range of application. In this method, a sol in which fine particles of a metal hydroxide or an oxide obtained by hydrolyzing the above-mentioned organometallic compound are dispersed in a solution is generated, and after gelation, drying, firing, pulverization, melting, etc. Make glass through the process.

【0004】金属アルコキシドとしては、テトラメトキ
シシランやテトラエトキシシランを出発原料とすること
が多いが、その他のシリコンアルコキシドを出発原料と
することも可能である。ゾル−ゲル法では、容器からの
不純物混入の心配がなく、原料が蒸留などの手段で容易
に精製できるため、高純度ガラスが得られる上、バルク
体、ファイバーを始めとする各種形状のものが作成でき
る、比較的低温でガラスの製造が可能である等の利点が
ある半面、一般に原料が高価であるとか、プロセスの時
間が長いなどの欠点もある。
As a metal alkoxide, tetramethoxysilane or tetraethoxysilane is often used as a starting material, but other silicon alkoxides can be used as a starting material. In the sol-gel method, there is no need to worry about contamination of impurities from the container, and the raw material can be easily purified by means such as distillation, so that high-purity glass can be obtained, and bulk materials, fibers and other shapes can be obtained. Although it has advantages such as being able to be produced and being capable of producing glass at a relatively low temperature, it also has disadvantages such as generally expensive raw materials and long process times.

【0005】ゾル−ゲル法を始めとして液相法による高
純度ガラス粉末の製造においては、ゲル生成後、乾燥、
粉砕、焼成工程が必要であり、これらの工程が製造上の
ボトルネックとなっている。特に焼成工程では乾燥後の
ゲル内部に残留した水分や有機物を除去する必要がある
ため、数時間から数十時間をかけてゆっくりと焼成を行
っている。この際の焼成温度は焼成されるゲルの粒径が
小さい方が低温でもよく、焼成時間は短くなる傾向にあ
るものの、一般的に800〜1300℃と高温であるた
め、温度コントロールを誤ると、粒子が焼結する危険性
があるので、焼成炉の温度分布の均一化に留意する必要
がある。
In the production of a high-purity glass powder by a liquid phase method such as a sol-gel method, a gel is formed, dried and dried.
Pulverization and firing steps are required, and these steps are bottlenecks in production. In particular, in the baking step, it is necessary to remove moisture and organic substances remaining inside the gel after drying, so that baking is performed slowly over several hours to several tens of hours. The firing temperature at this time may be lower if the particle size of the gel to be fired is smaller, and the firing time tends to be shorter. However, since the temperature is generally as high as 800 to 1300 ° C., if the temperature control is incorrect, Since there is a risk of sintering the particles, care must be taken to make the temperature distribution in the firing furnace uniform.

【0006】また、高純度品ゆえ、これらの工程間ある
いは工程内でのゲルや焼成品の取り扱いに気を配り、不
純物の混入を極力避けなければならない。ゲルの焼成方
法としては、通常、シリカゲルを焼成炉中で静置状態で
焼成する方法(特開昭61−168539)が一般的で
ある。また、実用化されていないが、シリカゲルを流動
層において焼成することを示唆する文献(特開昭52−
81315)も知られている。
[0006] Further, since the product is of high purity, care must be taken in handling the gel or calcined product between or within these steps, and contamination of impurities must be avoided as much as possible. As a method for calcining the gel, generally, a method of calcining silica gel in a calcining furnace in a stationary state (Japanese Patent Laid-Open No. 168538/1986) is general. Further, although not practically used, a document suggesting that silica gel is calcined in a fluidized bed (Japanese Patent Laid-Open No.
81315) are also known.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら焼成炉中
で静置状態において焼成を行なう方法では、通常、不純
物の混入を避けるため、ゲルを高純度の容器に入れ、こ
れを焼成炉内に仕込んで焼成を行なうが、一旦、容器に
入れて焼成を行なう方法では、容器への投入・排出等の
手間、並びに容器大きさの制限などにより生産性が上が
らず、大規模の焼成には不向きである上、工程内でのハ
ンドリング時に不純物が混入するおそれもある。
However, in the method of firing in a stationary state in a firing furnace, the gel is usually placed in a high-purity container and charged into the firing furnace in order to avoid contamination with impurities. Baking is performed, but the method of performing baking once in a container is not suitable for large-scale baking because productivity is not improved due to troubles such as charging and discharging into the container, and limitation of the size of the container. In addition, impurities may be mixed during handling in the process.

【0008】従って、大量のシリカゲル粉末を連続的に
焼成処理するには、流動層式又は移動層式などの処理法
が採用できれば望ましいが、流動層式の場合には、シリ
カ質粒子と装置内壁との摩擦が激しく、一般にレンガ等
で構成される内壁成分が不純物として混入する欠点があ
る。また、移動層式の場合には、一般的に対象粉体の粒
径として数mm以上のものでないと、装置内でスムース
な移動ができず不適当とされており、100〜800μ
m程度の微細粒子では安定した処理は無理であろうと考
えられていた。
[0008] Therefore, in order to continuously bake a large amount of silica gel powder, it is desirable that a treatment method such as a fluidized bed type or a moving bed type can be adopted. Friction is severe, and there is a drawback that an inner wall component generally made of brick or the like is mixed as an impurity. In addition, in the case of the moving bed type, if the particle size of the target powder is generally not more than several mm, it cannot be smoothly moved in the apparatus and is considered to be unsuitable.
It was thought that stable treatment would not be possible with fine particles of about m.

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

【0009】本発明者らは、上記実情に鑑み、乾燥後の
高純度シリカゲル粉末を連続的に焼成して高純度シリカ
ガラス粉末を製造する方法について鋭意検討を行った結
果、特定の手段を採用して移動層方式にて焼成を行なう
ときには微細なシリカ質粉末であってもスムーズな処理
ができ、極めて優れた結果が得られることを見出して本
発明を完成した。即ち、本発明は工業的に有利に高純度
シリカゲル粉末の焼成を行なうことを目的とするもので
あり、その要旨とするところは、高純度シリカゲル粉末
を焼成して高純度シリカガラス粉末を製造するにあた
り、加熱手段を備えた竪型移動層装置を用い、原料シリ
カ粉末を連続的に装置上方部から供給し下方部から排出
させる移動層方式とし、移動層の下方部より上方部に向
けて少量のガスを流通させ、かつ、1000〜1300
℃の温度下で焼成を行なうことを特徴とする高純度シリ
カガラス粉末の製造法に存する。
In view of the above circumstances, the present inventors have conducted intensive studies on a method for producing a high-purity silica glass powder by continuously firing a dried high-purity silica gel powder, and as a result, have adopted a specific means. It has been found that, when firing is carried out in a moving bed system, smooth processing can be performed even with fine silica powder, and extremely excellent results can be obtained, thereby completing the present invention. That is, an object of the present invention is to sinter a high-purity silica gel powder in an industrially advantageous manner. The gist of the present invention is to produce a high-purity silica glass powder by sintering a high-purity silica gel powder. In this case, using a vertical moving bed apparatus equipped with heating means, a moving bed system in which the raw material silica powder is continuously supplied from the upper part of the apparatus and discharged from the lower part, and a small amount is moved from the lower part of the moving bed to the upper part. Gas and 1000 to 1300
A method for producing a high-purity silica glass powder, characterized by firing at a temperature of ° C.

【0010】以下に本発明につき更に詳細に説明する。
本発明において、焼成される高純度シリカゲル粉末とし
ては、通常、アルコキシシランを出発原料とするゾル−
ゲル法により得られる高純度シリカゲルの粉末が挙げら
れる。このゾル−ゲル法においては、アルコキシシラン
を加水分解することによりケイ素の水酸化物あるいは酸
化物の微粒子を分散したゾルを生成させ、これをゲル化
した後、乾燥、粉砕、焼成しシリカガラス粉末を得、次
いで、これを粉砕、溶融などの工程を経ることにより高
純度シリカガラス製品を製造することができる。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
In the present invention, the high-purity silica gel powder to be calcined is usually a sol having alkoxysilane as a starting material.
High-purity silica gel powder obtained by a gel method is exemplified. In this sol-gel method, a sol in which fine particles of silicon hydroxide or oxide are dispersed by hydrolyzing alkoxysilane is formed, and after gelling, dried, pulverized and calcined, silica glass powder is obtained. And then subjecting it to a process such as grinding and melting to produce a high-purity silica glass product.

【0011】また、本発明では、上記ゾル−ゲル法の外
に、加水分解時に微粉末シリカを共存させたり、あるい
は例えば、ケイ酸アルカリを出発原料とするゾル−ゲル
法、又はハロゲン化ケイ素を出発原料とする加水分解や
気相法などにより得られた高純度シリカゲル粉末を用い
ることもできる。本発明で用いる高純度シリカゲル粉末
の粒径としては、その密度によっても異なるが、通常1
00〜800μm、好ましくは100〜500μmであ
る。また、該粉末の嵩密度は通常、0.6〜0.7g/
cm3である。そして、この嵩密度は焼成処理により
1.0〜1.5g/cm3に変化する。本発明で対象と
するシリカ質粉末は高純度のものであるが、例えば、N
a、Kなどのアルカリ金属やFe、Cu、Niなどの全
金属成分の含有量は1ppm以下、好ましくは0.1p
pm以下である。更に、焼成処理に供するシリカゲル粉
末の含水量は、通常、10重量%以下である。
In the present invention, in addition to the above-mentioned sol-gel method, finely divided silica may coexist at the time of hydrolysis, or for example, a sol-gel method using alkali silicate as a starting material, or a silicon halide may be used. High-purity silica gel powder obtained by hydrolysis, gas phase method or the like as a starting material can also be used. Although the particle size of the high-purity silica gel powder used in the present invention varies depending on its density, it is usually 1 particle size.
It is 00 to 800 μm, preferably 100 to 500 μm. The bulk density of the powder is usually 0.6 to 0.7 g /
cm 3 . And this bulk density changes to 1.0-1.5 g / cm < 3 > by baking processing. The siliceous powder targeted in the present invention is of high purity.
The content of alkali metals such as a and K and all metal components such as Fe, Cu, and Ni is 1 ppm or less, and preferably 0.1 ppm or less.
pm or less. Further, the water content of the silica gel powder to be subjected to the baking treatment is usually 10% by weight or less.

【0012】本発明においては上記したような高純度シ
リカゲル粉末を焼成するにあたり、加熱手段を備えた竪
型移動層装置を用い、該粉末を連続的に装置上方部から
供給し、下方部から排出させる移動層方式とし、移動層
の下方部より上方部に向けて少量のガスを流通させ、か
つ、1000〜1300℃の温度下で行なう。該温度下
での焼成時間は、通常1〜30時間、好ましくは3〜2
0時間である。移動層装置内の高純度シリカ質粉末の滞
留時間は1〜50時間程度である。
In the present invention, in firing the high-purity silica gel powder as described above, a vertical moving bed apparatus equipped with a heating means is used, and the powder is continuously supplied from the upper part of the apparatus and discharged from the lower part. In this method, a small amount of gas is allowed to flow from the lower part of the moving layer to the upper part, and the temperature is set at 1000 to 1300 ° C. The firing time at the temperature is usually 1 to 30 hours, preferably 3 to 2 hours.
0 hours. The residence time of the high-purity siliceous powder in the moving bed apparatus is about 1 to 50 hours.

【0013】本発明で用いる移動層装置は、通常、筒
状、横断面形状としては本体の加工上あるいは層内温度
分布の均一化という点で円形が望ましいが、短形、多角
形、楕円形等どのような形状でも構わない。更に、装置
直径が場所により上下方向で変化しないものや下方部に
勾配をつけたもの、下方部が絞られたもの等、種々の形
状が考えられるが、その型式については竪型とされる。
移動層装置のサイズは特に限定されないが、通常の工業
的装置としては、例えば、内径が20〜150cmであ
り、高さが3〜20m程度である。
The moving bed apparatus used in the present invention is generally cylindrical and preferably in a circular cross section in terms of processing the main body or in terms of making the temperature distribution in the bed uniform, but it is short, polygonal or elliptical. Any shape may be used. Furthermore, various shapes are conceivable, such as a device in which the diameter of the device does not change in the vertical direction depending on the location, a device having a slope in the lower portion, and a device in which the lower portion is narrowed, and the type is a vertical type.
Although the size of the moving bed apparatus is not particularly limited, a typical industrial apparatus has, for example, an inner diameter of 20 to 150 cm and a height of about 3 to 20 m.

【0014】加熱用の熱源としては、電気、液体燃料、
気体燃料等いずれも使用可能であり、加熱方法について
も内部加熱、外部加熱あるいはその併用いずれも可能で
ある。製品中への不純物混入という観点から考えると外
部加熱方式が望ましいが、発熱部にシリカ質ガラスある
いは炭化ケイ素、窒化ケイ素等でライニングを施せば、
内部加熱を行っても支障はない。半径方向温度分布をよ
り均一にするためには内部加熱を行なえば良い。
The heat source for heating includes electricity, liquid fuel,
Any of gaseous fuels and the like can be used, and the heating method can be internal heating, external heating, or a combination thereof. An external heating method is desirable from the viewpoint of impurity contamination in the product, but if the heating part is lined with siliceous glass or silicon carbide, silicon nitride, etc.,
There is no problem with internal heating. In order to make the temperature distribution in the radial direction more uniform, internal heating may be performed.

【0015】本発明において、移動層を形成させるため
に用いる竪型移動層装置は、焼成するシリカ質粉末と接
する内面がシリカ質ガラス、炭化ケイ素あるいは窒化ケ
イ素等の耐熱性、耐摩耗性を有する材料で形成された装
置であると焼成物中への不純物の混入が少なくなるので
望ましい。本発明においては焼成中、移動層の下方部か
ら少量のガスを上方部に向けて流通させることを必須の
要件とする。このガスとしては、通常、空気、窒素、ア
ルゴン、ヘリウム等のガスが挙げられる。このガス中の
水分は少ない方が望ましく、通常、乾燥ガスが使用され
る。これらのガスを予熱することにより加熱用のエネル
ギーを節約することができる。これらのガスの予熱には
排ガスと間接熱交換が良く、熱交換によってトータルの
エネルギー消費量が減少する。更に、装置に供給する原
料を排ガスで間接的に加熱することにより、全体のエネ
ルギー効率が向上する。なお、ガスの供給口はガスの分
散性を向上させるため複数に分割されていてもよい。
In the present invention, the vertical moving bed apparatus used to form the moving bed has a heat resistant and abrasion resistant inner surface in contact with the siliceous powder to be fired, such as siliceous glass, silicon carbide or silicon nitride. An apparatus formed of a material is desirable because impurities are less likely to be mixed into the fired product. In the present invention, it is an essential requirement that a small amount of gas flow from the lower part of the moving bed toward the upper part during firing. Examples of the gas include a gas such as air, nitrogen, argon, and helium. It is desirable that the water content of the gas is small, and a dry gas is usually used. Preheating these gases saves energy for heating. For preheating of these gases, indirect heat exchange with the exhaust gas is good, and the heat exchange reduces the total energy consumption. Furthermore, the overall energy efficiency is improved by indirectly heating the raw material supplied to the apparatus with the exhaust gas. The gas supply port may be divided into a plurality of parts in order to improve gas dispersibility.

【0016】本発明において、移動層とは容器内に充填
された粒子が重力又は、振動等の機械的操作により、下
方へ移動する粒子層をいう。吹き込むガス量は、少なく
とも焼成中に発生する水分や二酸化炭素等のガスを系外
へ運び出す役割もあり、例えば、ガス線速度で10〜3
000cm/分、好ましくは10〜200cm/分、更
に好ましくは30〜100cm/分である。焼成温度、
および焼成時間は高純度シリカ質粉末の粒度分布によっ
て大きく異なるが、焼成温度は1000〜1300℃の
範囲、好ましくは1000〜1200℃の範囲が適当で
ある。焼成温度を上げ過ぎると、粒子同志が焼結を起こ
し、焼成炉の運転が不可能になるためである。粒子同志
の焼結温度はその粒子径によって変化し、粒子径が小さ
くなるほど焼結温度が低くなる。また、焼成時間は、通
常、1〜30時間、好ましくは3〜20時間である。本
発明では移動層装置内で、シリカ質粉末が順次、予熱、
焼成、冷却され、最終的に目標とするシリカガラス粉末
を得ることが出来る。ここで得られるシリカガラス粉末
中のシラノール基濃度は1000ppm以下、好ましく
は100ppm以下である。
In the present invention, the moving layer refers to a particle layer in which particles filled in a container move downward by mechanical operation such as gravity or vibration. The amount of gas to be blown also has a role to carry out at least a gas such as moisture or carbon dioxide generated during firing out of the system.
000 cm / min, preferably 10 to 200 cm / min, more preferably 30 to 100 cm / min. Firing temperature,
The firing time greatly varies depending on the particle size distribution of the high-purity siliceous powder, but the firing temperature is suitably in the range of 1000 to 1300C, preferably in the range of 1000 to 1200C. If the firing temperature is too high, the particles will sinter together, making it impossible to operate the firing furnace. The sintering temperature of the particles changes depending on the particle diameter, and the sintering temperature decreases as the particle diameter decreases. The firing time is usually 1 to 30 hours, preferably 3 to 20 hours. In the present invention, in the moving bed apparatus, the siliceous powder is sequentially heated,
After firing and cooling, the target silica glass powder can be finally obtained. The silanol group concentration in the silica glass powder obtained here is 1000 ppm or less, preferably 100 ppm or less.

【0017】焼成圧力については、装置の構造上、常圧
操作が簡単であるが、加圧および減圧操作を行なっても
差し支えない。加圧、減圧操作においては、原料供給部
や製品の排出部におけるシールの問題、装置の強度等に
考慮する必要がある。移動層は粒子の滞留時間が制御し
やすく、粉化、発塵が少なく、他の焼成方式と比較する
と、高純度の製品を得やすいという利点がある。本発明
で対象とするシリカ質粉末の粒子径は、通常、100〜
800μm、好ましくは100〜500μmである。粒
子径が小さい場合には、移動層内の通風が悪くなるばか
りか、焼結のおそれもあるので、粉末の移動速度、供給
ガス量、焼成温度などを調節する必要がある。
Regarding the firing pressure, normal pressure operation is simple due to the structure of the apparatus, but pressurization and decompression operations may be performed. In the pressurizing and depressurizing operations, it is necessary to consider the problem of sealing in the raw material supply section and the discharge section of the product, the strength of the apparatus, and the like. The moving layer has the advantages that the residence time of the particles is easy to control, there is little powdering and dust generation, and it is easier to obtain a high-purity product than other firing methods. The particle size of the siliceous powder targeted in the present invention is usually 100 to
It is 800 μm, preferably 100 to 500 μm. When the particle diameter is small, not only the ventilation in the moving layer is deteriorated, but also sintering may occur. Therefore, it is necessary to adjust the moving speed of the powder, the supplied gas amount, the firing temperature, and the like.

【0018】なお、本発明において、高純度シリカゲル
粉末が連続的に竪型移動層装置上方部から供給され、下
方部から排出される移動層方式とするが、連続的とは、
間断なく該粉末が装置上方部から供給され、下方部から
排出されることのほか、該供給及び該排出操作を断続的
に行うことも含むものである。また、移動層の移動速度
は、通常、10〜50cm/hrである。また、該粉末
の供給及び排出について、竪型移動層装置の上方部、即
ち頂部あるいは上方側部から供給され、下方部即ち底部
あるいは下方側部から排出されることを含むものであ
る。
In the present invention, the high-purity silica gel powder is continuously supplied from the upper part of the vertical moving bed apparatus and discharged from the lower part.
This includes not only supplying the powder from the upper part of the apparatus without interruption but discharging it from the lower part, but also performing the supplying and discharging operations intermittently. The moving speed of the moving bed is usually 10 to 50 cm / hr. The supply and discharge of the powder include the supply from the upper part, that is, the top or upper side, of the vertical moving bed apparatus, and the discharge from the lower part, that is, the bottom or lower side.

【0019】次に、図面によって本発明を具体的に説明
する。図1は本発明で用いられる竪型移動層装置の一例
を示す概略説明図である。原料高純度シリカゲル粉末は
原料供給口3から原料供給用バルブ2を経て装置本体6
内へ供給される。供給された被焼成物は装置下部からの
抜き出しに伴い徐々に下方へ移動するが、その移動中、
加熱器1により加熱され焼成が行なわれる。充分な滞留
時間を経た後、装置下方部において冷却され、最後に焼
成物フィーダ10によって系外へ排出される。焼成物フ
ィーダの形式はテーブル・フィーダ等に代表される回転
動型、振動フィーダ等に代表される往復動型、あるいは
スクリュー・フィーダ等の容器受入型等、いずれのタイ
プも使用可能である。
Next, the present invention will be specifically described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic explanatory view showing an example of a vertical moving bed apparatus used in the present invention. The raw material high-purity silica gel powder is supplied from the raw material supply port 3 through the raw material supply valve 2 to the apparatus body 6.
Supplied inside. The supplied material to be fired gradually moves downward withdrawal from the lower part of the apparatus.
Heating is performed by the heater 1 and firing is performed. After a sufficient residence time, it is cooled in the lower part of the apparatus and finally discharged out of the system by the fired material feeder 10. As the type of the fired material feeder, any type such as a rotary type typified by a table feeder or the like, a reciprocating type typified by a vibration feeder or the like, or a container receiving type such as a screw feeder can be used.

【0020】一方、ガスはガス供給口11から入り、9
のガス分散装置で装置内に均一に分散された後粒子間を
上昇していき、最終的には4のガス排出口より排出され
る。前述の如く、排ガスはガス供給口11にフィードさ
れるガスと間接熱交換させることによって、エネルギー
効率を向上させることができる。また焼成物フィーダ1
0の保護と、取り出し後のハンドリングを容易にするた
め冷媒入口8より冷却水を供給し、焼成品の冷却を行な
う。焼成品との熱交換で加熱された冷媒は冷媒出口7よ
り系外へパージされる。冷媒としては水に限定すること
無く、他の冷媒を用いても差し支えない。装置本体6は
内面がシリカ質ガラスあるいは炭化ケイ素、窒化ケイ素
という耐熱、耐磨耗性のセラミックスでライニングすれ
ば、粒子と壁との接触による磨耗による不純物の混入が
抑えられる。
On the other hand, gas enters through the gas supply port 11 and
After the particles are uniformly dispersed in the apparatus by the gas dispersing apparatus, the particles rise up between the particles, and are finally discharged from the gas discharging port 4. As described above, the energy efficiency can be improved by indirectly exchanging the exhaust gas with the gas fed to the gas supply port 11. Also fired material feeder 1
Cooling water is supplied from the refrigerant inlet 8 to protect the fired product and to facilitate handling after removal, thereby cooling the fired product. The refrigerant heated by heat exchange with the fired product is purged from the refrigerant outlet 7 to the outside of the system. The refrigerant is not limited to water, and other refrigerants may be used. If the inner surface of the apparatus main body 6 is lined with a heat-resistant and abrasion-resistant ceramic such as siliceous glass, silicon carbide, or silicon nitride, contamination of impurities due to abrasion due to contact between particles and a wall can be suppressed.

【0021】[0021]

【発明の効果】本発明の方法によれば、連続的に移動層
で焼成ができるため、大量のシリカ質粉末を効率的に処
理可能であり、また、焼成物の内部温度分布も比較的均
一であるので、場所による品質のバラツキが少なく、流
動層方式と比べて粉化が少なく、シャープな粒径分布を
持った製品が得られる。シリカ粒子のような微細な粉体
を移動層で処理できると言うことは非常に予想外のこと
であるが、この原因は明確ではないが、本発明の場合、
移動層の下方より少量のガスを流通させているため、こ
れが何らかの好ましい影響を与えているものと推定され
る。
According to the method of the present invention, since sintering can be performed continuously in a moving bed, a large amount of siliceous powder can be efficiently treated, and the internal temperature distribution of the sinter is relatively uniform. Therefore, a product having less variation in quality depending on the place, less pulverization as compared with the fluidized bed system, and a sharp particle size distribution can be obtained. It is very unexpected that fine particles such as silica particles can be treated in a moving bed, but the cause is not clear, but in the case of the present invention,
Since a small amount of gas is circulated below the moving bed, this is presumed to have some desirable effect.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1は本発明において用いられる竪型移動装置
の一例を示す概略説明図である。
FIG. 1 is a schematic explanatory view showing an example of a vertical moving device used in the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 加熱器 2 原料供給用バルブ 3 原料供給口 4 ガス排出口 5 被焼成物 6 装置本体 7 冷媒出口 8 冷媒入口 9 ガス分散装置 10 焼成物フィーダ 11 ガス供給口 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heater 2 Material supply valve 3 Material supply port 4 Gas discharge port 5 Object to be fired 6 Main body of apparatus 7 Refrigerant outlet 8 Refrigerant inlet 9 Gas dispersion device 10 Sintered material feeder 11 Gas supply port

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−236721(JP,A) 特開 平4−182311(JP,A) 特開 昭59−54632(JP,A) 特開 昭52−81315(JP,A) 特開 昭61−168539(JP,A) 特開 昭52−43810(JP,A) 特公 昭38−20816(JP,B2) 特公 昭41−10327(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C01B 33/00 - 39/54 C03B 20/00 Continuation of the front page (56) References JP-A-63-236721 (JP, A) JP-A-4-182311 (JP, A) JP-A-59-54632 (JP, A) JP-A-52-81315 (JP, A) JP-A-61-168539 (JP, A) JP-A-52-43810 (JP, A) JP-B-38-20816 (JP, B2) JP-B-41-10327 (JP, B2) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) C01B 33/00-39/54 C03B 20/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 高純度シリカゲル粉末を焼成して高純
度シリカガラス粉末を製造するにあたり、加熱手段を備
えた竪型移動層装置を用い、原料シリカ粉末を連続的に
装置上方部から供給し下方部から排出させる移動層方式
とし、移動層の下方部より上方部に向けて少量のガスを
流通させ、かつ、1000〜1300℃の温度下で焼成
を行なうことを特徴とする高純度シリカガラス粉末の製
造法。
In producing a high-purity silica glass powder by sintering a high-purity silica gel powder, a raw silica powder is continuously supplied from an upper part of the apparatus using a vertical moving bed apparatus equipped with a heating means. High-purity silica glass powder characterized in that it is a moving bed method of discharging from a part, a small amount of gas is passed from a lower part to an upper part of the moving bed, and firing is performed at a temperature of 1000 to 1300 ° C. Manufacturing method.
【請求項2】 請求項1に記載の高純度シリカガラス
粉末の製造法において、用いる竪型移動層装置の高純度
シリカ質粉末と接する内面が、シリカ質ガラス、炭化ケ
イ素及び窒化ケイ素からなる群から選ばれる材料で形成
されていることを特徴とする方法。
2. The method for producing a high-purity silica glass powder according to claim 1, wherein an inner surface of the vertical moving bed apparatus used in contact with the high-purity silica material powder is composed of silica glass, silicon carbide, and silicon nitride. A method characterized by being formed of a material selected from the group consisting of:
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