CN103395836A - 用电弧炉熔制锆英砂时生成一氧化硅的收集装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用电弧炉熔制锆英砂时生成一氧化硅的收集装置，包括电弧炉（1），电弧炉（1）通过吸风管道（2）连接收集装置（3），在收集装置（3）上连接引风机（4），其特征在于：在电弧炉（1）上通过管道连接氩气源（5）。在吸风管道（2）的中间设有一段绕成螺旋状的螺旋管道（2a），螺旋管道（2a）设置在冷却装置（6）中。本发明的优点：本装置对原设备的改动小，可将原设备产生的副产品一氧化硅粉末收集起来，不会使其转化为经济价值较低的二氧化硅粉末。

Description

用电弧炉熔制锆英砂时生成一氧化硅的收集装置
技术领域
本发明涉及用电弧炉熔制锆英砂时生成一氧化硅的收集装置。
背景技术
一氧化硅在常温下是一种微细粉末，可用作精细陶瓷的合成原料，也可用作光学玻璃和半导体的材料，熔点大于1702℃，沸点1880℃，易溶强碱溶液。在工业上，以碳做还原剂，以氩气做保护气体，将二氧化硅高温加热升华后，并迅速冷却制得，既SiO2（固体）＋C（固体）→SiO（气体）＋CO（气体）。
在用电弧炉熔制锆英砂生产氧化锆时，为除去锆英砂中的二氧化硅成分，在锆英砂中加入碳，并加热到2000℃以上，二氧化硅固体还原成一氧化硅气体和一氧化碳气体并溢出，高温的一氧化硅气体极不稳定，遇空气即刻被再氧化成二氧化硅粉末，一氧化碳气体遇空气而燃烧，既SiO2（固体）＋C（固体）→SiO（气体）＋CO（气体），2SiO（气体）＋O2（气体）→2SiO2（粉末），2CO（气体）＋O2（气体）→2CO2（气体）。因此，为收集二氧化硅粉末，设置了引风机、收集装置，并用吸风管道连接至电弧炉上，二氧化硅粉末及二氧化碳气体、空气的混合尘体受引风机的作用，通过吸风管道，由收集装置收集，所得到的副产品为二氧化硅粉末，但二氧化硅粉末经济价值远低于一氧化硅粉末。用循环冷却水淋漓为电弧炉降温。经过广泛检索，尚未发现有较为理想的技术方案。
发明内容
本发明的目的是为了解决现阶段用电弧炉熔制锆英砂生产氧化锆时，所得到的副产品一氧化硅最终转化为二氧化硅的缺点，而提出的用电弧炉熔制锆英砂时生成一氧化硅的收集装置。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
用电弧炉熔制锆英砂时生成一氧化硅的收集装置，包括电弧炉，电弧炉包括壳体，在壳体上设有进出料窗口，在壳体的内部的下面连接固化料衬，在固化料衬内放置熔制原料锆英砂，石墨电极穿过壳体插入其中，熔化后为液态熟料，在壳体的下面通过固定支柱和液压顶柱来平衡和支撑壳体。电弧炉通过吸风管道连接收集装置，在收集装置上又与引风机的吸风口连接，其特征在于：在电弧炉上通过管道连接氩气源，在吸风管道的中部设置在冷却装置中。
在上述技术方案的基础上，可以有以下进一步的技术方案：
所述的冷却装置包括固定支架，在固定支架上连接水箱，在水箱的两侧分别设有进水口和出水口，在进水口和出水口上分别连接进水管道和出水管道，在水箱内装有冷却水。水箱中的冷却水接入电弧炉冷却水系统，不断的经进水管道流进，出水管道流出，以达到较好的冷却效果。
在所述的引风机的出气口处连接电子打火头，电子打火头连接在打火装置上，并处于连续打火状态。
所述的设置在冷却装置内的吸风管道绕成螺旋状，形成螺旋管道。
本发明的优点在于：本装置对原设备的改动小，可将原设备产生的副产品一氧化硅粉末收集起来，不会使其转化为经济价值较低的二氧化硅粉末。
附图说明
图1是本发明的基本结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明提供的用电弧炉熔制锆英砂时生成一氧化硅的收集装置，包括电弧炉1，电弧炉1包括壳体1a，在壳体1a上设有进出料窗口1b，在壳体1a的内部的下面连接固化料衬1d，在固化料衬1d内放置熔制原料锆英砂，石墨电极1c穿过壳体1a插入其中，熔化后为液态熟料1e，在壳体1a的下面连接固定支柱1f和液压顶柱1g。电弧炉1通过吸风管道2连接收集装置3，在收集装置3上又与引风机4的吸风口4b连接，其特征在于：在电弧炉1上通过管道连接氩气源5，在吸风管道2的中间设有一段绕成螺旋状的螺旋管道2a，螺旋管道2a设置在冷却装置6中。
所述的冷却装置6包括固定支架6f，在固定支架6f上连接水箱6a，在水箱6a的两侧分别设有进水口6b和出水口6c，在进水口6b和出水口6c上分别连接连接进水管道6d和出水管道6e，在水箱6a内装有冷却水6g。
在所述的引风机4的出气口4a处连接电子打火头7，电子打火头7连接在打火装置8上。
工作原理
本装置开始工作后，给电弧炉内加入保护气体氩气时，氩气加入量应大于引风机的吸风量，多余的氩气将从电弧炉的壳体溢出，以保证在电弧炉内生成的一氧化硅气体不会接触到空气。
引风机将电弧炉内的一氧化硅、一氧化碳和氩气的混合气体吸入吸风管道，因吸风管道的中间设有一段螺旋管道，且螺旋管道设置在循环的冷却水中，混合气体在冷却说中迅速冷却，一氧化硅由气态冷凝成固态，冷却后得到一氧化硅粉末、一氧化碳气体和氩气的混合尘体，然后进入原二氧化硅粉末收集装置来收集一氧化硅粉末。从收集装置出来的混合气体经引风机的出气口排出，在引风机的出气口连接电子打火头，电子打火头在打火装置的作用下一直处于打火状态，当一氧化碳的浓度达到一定值时，将被点燃转化为无污染的二氧化碳。

Claims (4)

1.用电弧炉熔制锆英砂时生成一氧化硅的收集装置，包括电弧炉（1），电弧炉（1）通过吸风管道（2）连接收集装置（3），在收集装置（3）上连接引风机（4），其特征在于：在电弧炉（1）上通过管道连接氩气源（5），在吸风管道（2）的中部设置在冷却装置（6）中。
2.根据权利要求1所述的用电弧炉熔制锆英砂时生成一氧化硅的收集装置，其特征在于：所述的冷却装置（6）包括固定支架（6f），在固定支架（6f）上连接水箱（6a），在水箱（6a）的两侧分别设有进水口（6b）和出水口（6c）。
3.根据权利要求1所述的用电弧炉熔制锆英砂时生成一氧化硅的收集装置，其特征在于：在所述的引风机（4）的出气口（4a）处连接电子打火头（7），电子打火头（7）连接在打火装置（8）上。
4.根据权利要求1所述的用电弧炉熔制锆英砂时生成一氧化硅的收集装置，其特征在于：所述的设置在冷却装置（6）内的吸风管道（2）绕成螺旋状，形成螺旋管道（2a）。
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