CN213680350U - 去除石英玻璃棒杂质的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及石英玻璃棒杂质去除技术领域，且公开了去除石英玻璃棒杂质的装置，包括底座、第一连熔炉、入料口和一号高频电磁加热器，所述底座的左上端设置有制氢机，所述制氢机的上端连接有输氢管道，本实用新型直接将石英粉体加入连熔炉内生产，并通过高温焙烧、熔融、加入双循环氦气置换气态杂质排放，同时，再通过真空中频炉二次高温加热处理，加入氦气双循环回流工艺，排放各种金属杂质、非金属杂质、气态杂质的目的，一体式生产和去除石英靶棒杂质与羟基，替代了目前应用的连熔生产石英棒，二次运用真空脱羟炉进行脱羟处理的技术效果，减少了生产环节，达到一次性处理杂质与羟基含量的最佳效果，达到总杂质含量与羟基含量达到≤10ppm。

Description

去除石英玻璃棒杂质的装置

技术领域

本实用新型涉及石英玻璃棒杂质去除技术领域，具体为去除石英玻璃棒杂质的装置。

背景技术

目前在石英玻璃行业，连熔法生产的石英玻璃棒的杂质含量一般都在≥50ppm以上，不能够满足客户的应用需求，只有将石英棒内含的各种杂质含量降低到≤10ppm以下，在生产石英玻璃棒的过程中，会使用到去除杂质的装置，虽然去除杂质装置的种类有很多，但是依然无法满足使用者的需求。

现有的石英玻璃棒去除杂质的装置，生产环节多，处理杂质与羟基含量的效果很差，导致产品的杂质含量过高，其次无法对真空中频炉内的温度进行实时监测，不利于控制真空中频炉内的实际温度，因此迫切的需要去除石英玻璃棒杂质的装置来解决上述不足之处。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了去除石英玻璃棒杂质的装置，解决了现有的石英玻璃棒去除杂质的装置，生产环节多，处理杂质与羟基含量的效果很差，导致产品的杂质含量过高，其次无法对真空中频炉内的温度进行实时监测，不利于控制真空中频炉内的实际温度的问题。

本实用新型提供如下技术方案：去除石英玻璃棒杂质的装置，包括底座、第一连熔炉、入料口和一号高频电磁加热器，所述底座的左上端设置有制氢机，所述制氢机的上端连接有输氢管道，所述输氢管道的末端与第一连熔炉的左侧相连通，并且延伸至第一钨钼坩埚内，所述第一连熔炉的上端开设有入料口，所述第一连熔炉的右侧固定设置有一号排气孔，所述第一钨钼坩埚的下端连接有输料管道，所述输料管道上设置有阀门，所述输料管道的末端穿过第二连熔炉的左侧壁，并且延伸至第二钨钼坩埚内，所述第一连熔炉的内壁上设置有一号高频电磁加热器，所述第二连熔炉的内部上设置有二号高频电磁加热器，所述第二连熔炉的上端设置有封盖，所述第二连熔炉的右端开设有二号排气孔，所述第二连熔炉的右侧设置有真空中频炉，所述真空中频炉的靠下端被支撑架所支撑，所述支撑架的下端固定连接底座，所述真空中频炉的底部开设有出料口，所述真空中频炉的上端设置有炉盖，所述真空中频炉的右侧固定连接支撑平台，所述支撑平台的上端设置有真空泵，所述真空泵与抽管相连接，所述抽管的末端与真空中频炉相连通，所述真空中频炉的左侧设置有第二加氦气口，所述抽管的下方设置有三号排气孔。

优选的，所述封盖的左上端设置有第一加氦气口，所述封盖的右上端设置有加氮气口。

优选的，所述出料口处设置有出料阀。

优选的，所述第二加氦气口的正下方设置有温度检测仪。

优选的，所述封盖可以向上打开。

优选的，所述第一钨钼坩埚和第二钨钼坩埚的两侧分别通过连接件与第一连熔炉和第二连熔炉的内壁相连接。

与现有技术对比，本实用新型具备以下有益效果：

本实用新型直接将石英粉体加入连熔炉内生产，并通过高温焙烧、熔融、加入双循环氦气置换气态杂质排放，同时，再通过真空中频炉二次高温加热处理，加入氦气双循环回流工艺，排放各种金属杂质、非金属杂质、气态杂质的目的，一体式生产和去除石英靶棒杂质与羟基，替代了目前应用的连熔生产石英棒，二次运用真空脱羟炉进行脱羟处理的技术效果，减少了生产环节，达到一次性处理杂质与羟基含量的最佳效果，达到总杂质含量与羟基含量达到≤10ppm，利用温度检测仪可以实时监测真空中频炉内的温度，有利于控制真空中频炉内的实际温度。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的外观示意图。

图中：1、底座；2、第一连熔炉；3、入料口；4、制氢机；5、输氢管道；6、第一钨钼坩埚；7、输料管道；8、阀门；9、一号排气孔；10、一号高频电磁加热器；11、第二连熔炉；12、二号高频电磁加热器；13、封盖；14、第一加氦气口；15、加氮气口；16、第二钨钼坩埚；17、二号排气孔；18、真空中频炉；19、炉盖；20、出料口；21、真空泵；22、抽管；23、三号排气孔；24、温度检测仪；25、支撑架；26、第二加氦气口。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-2，去除石英玻璃棒杂质的装置，包括底座1、第一连熔炉2、入料口3和一号高频电磁加热器10，底座1的左上端设置有制氢机4，制氢机4的上端连接有输氢管道5，输氢管道5的末端与第一连熔炉2的左侧相连通，并且延伸至第一钨钼坩埚6内，第一连熔炉2的上端开设有入料口3，第一连熔炉2的右侧固定设置有一号排气孔9，第一钨钼坩埚6的下端连接有输料管道7，输料管道7上设置有阀门8，输料管道7的末端穿过第二连熔炉11的左侧壁，并且延伸至第二钨钼坩埚16内，第一连熔炉2的内壁上设置有一号高频电磁加热器10，第二连熔炉11的内部上设置有二号高频电磁加热器12，第二连熔炉11的上端设置有封盖13，第二连熔炉11的右端开设有二号排气孔17，第二连熔炉11的右侧设置有真空中频炉18，真空中频炉18的靠下端被支撑架25所支撑，支撑架25的下端固定连接底座1，真空中频炉18的底部开设有出料口20，真空中频炉18的上端设置有炉盖19，真空中频炉18的右侧固定连接支撑平台，支撑平台的上端设置有真空泵21，真空泵21与抽管22相连接，抽管22的末端与真空中频炉18相连通，真空中频炉18的左侧设置有第二加氦气口26，抽管22的下方设置有三号排气孔23，封盖13的左上端设置有第一加氦气口14，封盖13的右上端设置有加氮气口15，利用它们之间的相互配合作用，从而可以实现减少生产环节，达到一次性处理杂质与羟基含量的最佳效果，出料口20处设置有出料阀，第二加氦气口26的正下方设置有温度检测仪24，设置温度检测仪24可以实时监测真空中频炉18内的温度，有利于控制真空中频炉18内的实际温度，封盖13可以向上打开，第一钨钼坩埚6和第二钨钼坩埚16的两侧分别通过连接件与第一连熔炉2和第二连熔炉11的内壁相连接。

工作时，将石英粉从入料口3加入到第一连熔炉2内的第一钨钼坩埚6中，此时驱动一号高频电磁加热器10和制氢机4，对第一钨钼坩埚6内的石英粉进行加热，并将温度控制在1500°-1700°非熔融状态的温度范围，同时氢气从输氢管道5输送至第一连熔炉2内，通过连续通入氢气，使氢气渗透在石英粉晶格间，处于高温热态下的部分金属与非金属杂质，形成雾化状态逸出，并通过一号排气孔9排出，此时第一钨钼坩埚6内的石英粉处于非熔融状态，打开阀门8，通过输料管道7输送至第二连熔炉11内的第二钨钼坩埚16中，驱动二号高频电磁加热器12，将温度控制在2100°-2500°范围内，并从第一加氦气口14和加氮气口15往第二连熔炉11内加入氦气和氮气，石英粉在高温熔融后，低于石英熔点的铁、钾、钠、锂、钙、镁、铝等金属杂质以及长石、云母等非金属杂质，均熔融形成气态杂质，从二号排气孔17排出经过高温熔融后产生的气态杂质，打开炉盖19将第二连熔炉11内熔融状态下成型石英靶棒牵引到真空中频炉18内，再次高温热处理，温度检测仪24实时监测真空中频炉18内的温度，同时驱动真空泵21，利用抽管22对第二连熔炉11内进行抽真空，石英靶棒在真空中频炉18内，经过高温和真空处理，内含的金属和非金属杂质以及晶格间的羟基HO^-根，均在高温状态下逸出，并形成气态杂质从三号排气孔23排放出来，并通过第二加氦气口26往真空中频炉18内加入双循环氦气，实现二次排放杂质，有效达到降低石英有害杂质和羟基HO^-根含量的目的，除杂之后的石英玻璃棒，从出料口20取出。

所需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.去除石英玻璃棒杂质的装置，包括底座(1)、第一连熔炉(2)、入料口(3)和一号高频电磁加热器(10)，其特征在于；所述底座(1)的左上端设置有制氢机(4)，所述制氢机(4)的上端连接有输氢管道(5)，所述输氢管道(5)的末端与第一连熔炉(2)的左侧相连通，并且延伸至第一钨钼坩埚(6)内，所述第一连熔炉(2)的上端开设有入料口(3)，所述第一连熔炉(2)的右侧固定设置有一号排气孔(9)，所述第一钨钼坩埚(6)的下端连接有输料管道(7)，所述输料管道(7)上设置有阀门(8)，所述输料管道(7)的末端穿过第二连熔炉(11)的左侧壁，并且延伸至第二钨钼坩埚(16)内，所述第一连熔炉(2)的内壁上设置有一号高频电磁加热器(10)，所述第二连熔炉(11)的内部上设置有二号高频电磁加热器(12)，所述第二连熔炉(11)的上端设置有封盖(13)，所述第二连熔炉(11)的右端开设有二号排气孔(17)，所述第二连熔炉(11)的右侧设置有真空中频炉(18)，所述真空中频炉(18)的靠下端被支撑架(25)所支撑，所述支撑架(25)的下端固定连接底座(1)，所述真空中频炉(18)的底部开设有出料口(20)，所述真空中频炉(18)的上端设置有炉盖(19)，所述真空中频炉(18)的右侧固定连接支撑平台，所述支撑平台的上端设置有真空泵(21)，所述真空泵(21)与抽管(22)相连接，所述抽管(22)的末端与真空中频炉(18)相连通，所述真空中频炉(18)的左侧设置有第二加氦气口(26)，所述抽管(22)的下方设置有三号排气孔(23)。

2.根据权利要求1所述的去除石英玻璃棒杂质的装置，其特征在于：所述封盖(13)的左上端设置有第一加氦气口(14)，所述封盖(13)的右上端设置有加氮气口(15)。

3.根据权利要求1所述的去除石英玻璃棒杂质的装置，其特征在于：所述出料口(20)处设置有出料阀。

4.根据权利要求1所述的去除石英玻璃棒杂质的装置，其特征在于：所述第二加氦气口(26)的正下方设置有温度检测仪(24)。

5.根据权利要求1所述的去除石英玻璃棒杂质的装置，其特征在于：所述封盖(13)可以向上打开。

6.根据权利要求1所述的去除石英玻璃棒杂质的装置，其特征在于：所述第一钨钼坩埚(6)和第二钨钼坩埚(16)的两侧分别通过连接件与第一连熔炉(2)和第二连熔炉(11)的内壁相连接。

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