CN103771690B - 一种大口径石英管的生产方法及连熔炉 - Google Patents
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Abstract
一种大口径石英管的生产方法，将石英砂原料投入到连熔炉坩锅中，通过上盖将坩锅降到最低，通电熔融成料液，料液高温热沉淀后通过排气孔排出气体杂质和料液杂质，通过上盖提升坩锅，料液进入成型器料台进行成型，同时连续向坩锅内补充原料，通过牵引机向下拉制出石英玻璃母管，将石英玻璃母管输入到二次成型机中进行散步扩管，扩成Φ520±0.1mm、壁厚5mm以上的大口径玻璃石英管，最后，将扩管后的石英玻璃管依次进行两端废料切除、酸洗、超声波清洗、退火处理。本发明通过设上盖和下盖，根据需要生产不同壁厚的石英管；通过设四层保温层，使得连熔炉内的热量散失少，保证料液的良好流动性；通过设扩散器，保证了良好的持续加料状况。
Description
技术领域
本发明涉及一种石英管生产工艺，特别涉及一种大口径石英管的生产方法及连熔炉。
背景技术
现有石英管生产工艺过程中，普遍出现了拉制直径为300mm-500mm、壁厚5mm以上的各种不同规格的大口径或超大口径的石英管，生产以上所述的大口径或超大口径石英管对设备的要求较高，且生产出的石英管质量不佳，生产速度较慢，能耗也较高，现有生产装备不能较全面地满足大口径石英管的市场需求和技术需求，同时，现有石英管生产用连熔炉会经常出现石英砂堵住进料口，致使出现断料的情况，且杂质排除不净，这样就会降低生产效率和产品质量。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种设计合理，使用方便，提高成型速度，保证成型质量的大口径石英管生产方法。
本发明所要解决的另一技术问题是针对现有技术的不足，提供一种设计合理，可实现良好的连续进料，调整石英管管壁厚薄及节能的连熔炉。
本发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的，本发明是一种大口径石英管的生产方法，其特征点是，
（1）将纯度为99.998％的石英砂原料投入到连熔炉坩锅中，调节连熔炉的上盖，将坩锅降到最低位置，然后进行熔炼，炉内的温度保持在2000℃~2300℃，经通电熔融的石英料液高温热沉淀后，通过排气孔排出气体杂质和料液杂质后，通过连熔炉的上盖提升坩锅，料液进入成型器料台进行成型，同时通过上盖上的加料石英管连续向坩锅内补充石英砂原料；
通过变频控制的牵引机向下拉制，向下拉制的速度为30~50mm/分钟，得到Φ300mm~Φ320mm、壁厚在10~12mm的大口径的石英玻璃母管；
（2）再将石英玻璃母管输入到二次成型机，进行二次扩管成型，根据口径规格要求调整离心阀，石英玻璃母管经过1700℃高温局部熔炼后通过离心扩管系统使石英管的成型尺寸逐步扩大，第一步扩成Φ380±1mm，第二步扩成Φ450±0.3mm，第三步扩成Φ520±0.1mm、壁厚5mm以上的大口径玻璃石英管；
（3）后处理：当二次成型管达到预设的直径后，转送到切机，将两端装夹的废料切除；接着送去酸洗车间，进行清洗；酸洗结束后，转送超声波清洗，然后进行退火处理，消除二次成型管的应力，最后对二次成型管进行质检。
一种采用上述生产方法用的连熔炉，包括炉体和设在炉体内的坩埚，坩埚的底端设有成型器料台，成型器料台上设有成型出口，坩埚的中间设有通气芯杆，通气芯杆的下端设有与成型出口配合的成型器，其特点是，在所述炉体的上方设有上盖和下盖，上盖通过螺栓螺母与下盖相连，下盖与炉体固定，所述坩埚装在上盖底部，在坩埚与炉体之间至少设有四层保温层，四层保温层从内向外依次包括高温砖、高温砂、不锈钢筒和保温棉，高温砖与坩埚之间设有加热装置，在所述上盖上设有与坩埚相通的排气孔和加料石英管，在上盖的上方设有进料斗，进料斗通过上下相接的两个扩散器与上盖上的加料石英管相连。
本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，在以上所述的连熔炉中，所述扩散器呈圆柱形设置，圆柱形扩散器的底部呈倒锥形，扩散器的顶部设有进料口，倒锥形底部设有出料口。
本发明通过设上盖和下盖，可以根据需要生产不同壁厚的石英管；通过设四层保温层，使得连熔炉内的热量散失少，能耗低，保证了熔融后料液的良好流动性；通过设扩散器，对进料进行疏导，很好地将进料中的杂质进行排除，还使得进料不会积聚在加料石英管处，堵住加料口，保证了良好的持续加料状况。与现有技术相比，其设计合理，使用方便，实现了良好的持续加料，且可根据需要生产不同厚度的石英管，保温性好，能耗低。
附图说明
图1是本发明中连熔炉的结构示意图。
具体实施方式
以下参照附图，进一步描述本发明的具体技术方案，以便于本领域的技术人员进一步地理解本发明，而不构成对其权利的限制。
参照图1，一种大口径石英管的生产方法，
（1）将纯度为99.998％的石英砂原料投入到连熔炉坩锅9中，调节连熔炉的上盖3，将坩锅9降到最低位置，然后进行熔炼，炉内的温度保持在2000℃~2300℃，经通电熔融的石英料液高温热沉淀后，通过排气孔4排出气体杂质和料液杂质后，通过连熔炉的上盖3提升坩锅9，料液进入成型器料台17进行成型，同时通过上盖3上的加料石英管5连续向坩锅9内补充石英砂原料；
通过变频控制的牵引机向下拉制，向下拉制的速度为30~50mm/分钟，得到Φ300mm~Φ320mm、壁厚在10~12mm的大口径的石英玻璃母管；
（2）再将石英玻璃母管输入到二次成型机，进行二次扩管成型，根据口径规格要求调整离心阀，石英玻璃母管经过1700℃高温局部熔炼后通过离心扩管系统使石英管的成型尺寸逐步扩大，第一步扩成Φ380±1mm，第二步扩成Φ450±0.3mm，第三步扩成Φ520±0.1mm、壁厚5mm以上的大口径玻璃石英管；
（3）后处理：当二次成型管达到预设的直径后，转送到切机，将两端装夹的废料切除；接着送去酸洗车间，进行清洗；酸洗结束后，转送超声波清洗，然后进行退火处理，消除二次成型管的应力，最后对二次成型管进行质检。
一种采用上生产方法用的连熔炉，包括炉体1和设在炉体1内的坩埚9，坩埚9的底端设有成型器料台17，成型器料台17上设有成型出口16，坩埚9的中间设有通气芯杆8，通气芯杆8的下端设有与成型出口16配合的成型器15，在所述炉体1的上方设有上盖3和下盖2，上盖3通过螺栓螺母与下盖2相连，下盖2与炉体1固定，所述坩埚9装在上盖3底部，在坩埚9与炉体1之间至少设有四层保温层，四层保温层从内向外依次包括高温砖10、高温砂11、不锈钢筒12和保温棉13，高温砖10与坩埚9之间设有加热装置14，在所述上盖3上设有与坩埚9相通的排气孔4和加料石英管5，在上盖3的上方设有进料斗6，进料斗6通过上下相接的两个扩散器7与上盖3上的加料石英管5相连。
在以上所述的连熔炉中，所述扩散器7呈圆柱形设置，圆柱形扩散器7的底部呈倒锥形，扩散器7的顶部设有进料口，倒锥形底部设有出料口。
Claims (1)
1.一种大口径石英管的生产方法，其特征在于：
(1)将纯度为99.998％的石英砂原料投入到连熔炉坩锅中，调节连熔炉的上盖，将坩锅降到最低位置，然后进行熔炼，炉内的温度保持在2000℃～2300℃，经通电熔融的石英料液高温热沉淀后，通过排气孔排出气体杂质和料液杂质后，通过连熔炉的上盖提升坩锅，料液进入成型器料台进行成型，同时通过上盖上的加料石英管连续向坩锅内补充石英砂原料；
通过变频控制的牵引机向下拉制，向下拉制的速度为30～50mm/分钟，得到Φ300mm～Φ320mm、壁厚在10～12mm的大口径的石英玻璃母管；
(2)再将石英玻璃母管输入到二次成型机，进行二次扩管成型，根据口径规格要求调整离心阀，石英玻璃母管经过1700℃高温局部熔炼后通过离心扩管系统使石英管的成型尺寸逐步扩大，第一步扩成Φ380±1mm，第二步扩成Φ450±0.3mm，第三步扩成Φ520±0.1mm、壁厚5mm以上的大口径玻璃石英管；
(3)后处理：当二次成型管达到预设的直径后，转送到切机，将两端装夹的废料切除；接着送去酸洗车间，进行清洗；酸洗结束后，转送超声波清洗，然后进行退火处理，消除二次成型管的应力，最后对二次成型管进行质检；
所述的连熔炉，包括炉体和设在炉体内的坩埚，坩埚的底端设有成型器料台，成型器料台上设有成型出口，坩埚的中间设有通气芯杆，通气芯杆的下端设有与成型出口配合的成型器，在所述炉体的上方设有上盖和下盖，上盖通过螺栓螺母与下盖相连，下盖与炉体固定，所述坩埚装在上盖底部，在所述坩埚与炉体之间至少设有四层保温层，四层保温层从内向外依次包括高温砖、高温砂、不锈钢筒和保温棉，高温砖与坩埚之间设有加热装置，在所述上盖上设有与坩埚相通的排气孔和加料石英管，在上盖的上方设有进料斗，进料斗通过上下相接的两个扩散器与上盖上的加料石英管相连；所述扩散器呈圆柱形设置，圆柱形扩散器的底部呈倒锥形，扩散器的顶部设有进料口，倒锥形底部设有出料口。
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