本發(fā)明涉及一種石英砂加工裝置，尤其是一種石英砂提純裝置，具體的說(shuō)是一種臥式石英砂高溫氣化提純裝置。

背景技術(shù)：

高純石英砂是由天然石英礦物經(jīng)過(guò)一系列物理的和化學(xué)的提純技術(shù)生產(chǎn)的粒度集中分布在0.1~0.45mm的高純非金屬礦物原料，國(guó)際公認(rèn)的高純石英砂是高于美國(guó)尤尼明（unimin）公司iota-cg標(biāo)準(zhǔn)，十二種元素雜質(zhì)（al,k,na,li,ca,mg,fe,mn,cu,cr,ni,b）的含量小于20ppm，其中堿金屬（k,na,li）分別小于1ppm的高技術(shù)產(chǎn)品。

高純石英砂是生產(chǎn)高純石英玻璃管/棒和石英玻璃坩堝的主要原材料。石英玻璃為二氧化硅單一組分的玻璃，這種玻璃的硬度高，可達(dá)模式七級(jí)，具有耐高溫、膨脹系數(shù)低、抗熱震性、耐腐蝕性和絕緣性良好、透光率高等一系列優(yōu)良的物理和化學(xué)性能。因此，石英玻璃被廣泛應(yīng)用在高端電光源、大規(guī)模及超大規(guī)模集成電路、太陽(yáng)能電池、光纖、激光、航天、軍事等行業(yè)中。

高純石英砂的原礦為天然石英礦石，石英礦石中除了石英外，通常含有多種雜質(zhì)礦物，常見(jiàn)的雜質(zhì)礦物有云母、長(zhǎng)石、鐵鈦氧化物等，石英本身因晶體結(jié)構(gòu)缺陷或微細(xì)裂隙往往含有某些金屬或非金屬元素雜質(zhì)，以及流體雜質(zhì)。通過(guò)浮選、磁選、重選、酸浸、煅燒等手段可以把大部分雜質(zhì)去除掉，但很難做到高純石英砂對(duì)某些元素要求小于1ppm的標(biāo)準(zhǔn)。

現(xiàn)有技術(shù)中的石英砂高溫氣化提純裝置為立式結(jié)構(gòu)，不能連續(xù)生產(chǎn)，而且石英砂在升溫過(guò)程中因晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生相變，體積膨脹，容易導(dǎo)致石英管破裂。

因此，需要設(shè)計(jì)一種能夠?qū)κ⑸坝行峒?，又能提高生產(chǎn)連續(xù)性的裝置，滿足社會(huì)需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種臥式石英砂高溫氣化提純裝置，能夠延長(zhǎng)石英砂在高溫下的化學(xué)處理時(shí)間，并且方便連續(xù)生產(chǎn)，可有效提高產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種臥式石英砂高溫氣化提純裝置，包括氣化處理系統(tǒng)，該氣化處理系統(tǒng)包括異形石英玻璃管，其兩端端部與傳動(dòng)結(jié)構(gòu)相連，使該石英玻璃管能夠沿其中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)；該石英玻璃管置于加熱系統(tǒng)內(nèi)；該加熱系統(tǒng)設(shè)有至少兩個(gè)熱區(qū)；該熱區(qū)沿所述石英玻璃管軸向分布，使所述石英玻璃管內(nèi)的物料得到充分而均勻的加熱；所述石英玻璃管的上端和下端分別設(shè)有加料口和出料口；該加料口與振動(dòng)喂料機(jī)的出口相連；所述出料口通過(guò)中間過(guò)渡斗與冷卻裝置相連；所述氣化處理系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)和振動(dòng)喂料機(jī)均向所述出料口方向傾斜相同的角度。

進(jìn)一步的，所述傳動(dòng)結(jié)構(gòu)包括兩個(gè)爐管抱箍和兩組相互連接的滾輪和大齒輪；該爐管抱箍分別夾持在所述石英玻璃管的兩端，并通過(guò)牙條與所述滾輪和大齒輪固定連接，使所述石英玻璃管置于所述滾輪和大齒輪內(nèi)；所述滾輪下方設(shè)有兩個(gè)與其轉(zhuǎn)動(dòng)面相切的拖輪，能夠?qū)λ鰸L輪進(jìn)行支撐；所述大齒輪與無(wú)級(jí)變速減速機(jī)的傳動(dòng)齒輪咬合，實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)。

進(jìn)一步的，所述每個(gè)熱區(qū)設(shè)有一個(gè)感熱元件和兩組加熱元件，該熱區(qū)的外殼由陶瓷纖維制成，具有抗高溫能力。

進(jìn)一步的，所述加料口為法蘭環(huán)形，所述出料口為錐形。

進(jìn)一步的，所述石英玻璃管的下端封閉，并在其中心線下方設(shè)置出料口。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，能夠延長(zhǎng)石英砂在高溫下的化學(xué)處理時(shí)間，并且方便連續(xù)生產(chǎn)，可有效提高產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本的發(fā)明的熱區(qū)的展開(kāi)示意圖。

其中：1-出料口；2-氣化處理系統(tǒng)；3-石英玻璃管；4-加熱系統(tǒng)；5-傳動(dòng)結(jié)構(gòu)；6-加料口；7-振動(dòng)喂料機(jī)；8-料斗；9-爐膛；10-加熱元件；11-感熱元件。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。

如圖1和2所示，一種臥式石英砂高溫氣化提純裝置，包括氣化處理系統(tǒng)2。該氣化處理系統(tǒng)2包括異形石英玻璃管3，其兩端端部與傳動(dòng)結(jié)構(gòu)5相連，使該石英玻璃管3能夠沿其中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)。該石英玻璃管3置于加熱系統(tǒng)4內(nèi)。該加熱系統(tǒng)4可以是高溫爐，并設(shè)有至少兩個(gè)熱區(qū)。該熱區(qū)沿所述石英玻璃管3軸向分布，使所述石英玻璃管3內(nèi)的物料得到充分而均勻的加熱。所述石英玻璃管3的上端和下端分別設(shè)有加料口6和出料口1。該加料口6與振動(dòng)喂料機(jī)7的出口相連。該振動(dòng)喂料機(jī)7與所述出口相對(duì)的另一端設(shè)有料斗8，便于加料。所述出料口1通過(guò)中間過(guò)渡斗與冷卻裝置相連，使處理后的物料得到冷卻，以便包裝。所述氣化處理系統(tǒng)2、加熱系統(tǒng)4和振動(dòng)喂料機(jī)7均向所述出料口1方向傾斜相同的角度，便于物料的流動(dòng)。該傾角可以在2度至10度之間調(diào)節(jié)。

所述傳動(dòng)結(jié)構(gòu)5包括兩個(gè)爐管抱箍和兩組相互連接的滾輪和大齒輪；該爐管抱箍分別夾持在所述石英玻璃管3的兩端，并通過(guò)牙條與所述滾輪和大齒輪固定連接，使所述石英玻璃管3置于所述滾輪和大齒輪內(nèi)；所述滾輪下方設(shè)有兩個(gè)與其轉(zhuǎn)動(dòng)面相切的拖輪，能夠?qū)λ鰸L輪進(jìn)行支撐；所述大齒輪與無(wú)級(jí)變速減速機(jī)的傳動(dòng)齒輪咬合，實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)。

所述每個(gè)熱區(qū)設(shè)有一個(gè)感熱元件11和兩組加熱元件10，以便對(duì)爐膛9進(jìn)行加熱，并感測(cè)其中的溫度。所述熱區(qū)的頂部采用大塊陶瓷纖維真空成型板，爐口采用整體陶瓷纖維成型塊，爐體內(nèi)壁與內(nèi)層保溫之間采用陶瓷纖維板背襯，設(shè)計(jì)抗熱溫度為1600℃。

所述加料口6為法蘭環(huán)形，所述出料口1為錐形，便于物料的進(jìn)出?；蛘撸部蓪⑺鍪⒉ＡЧ?的下端封閉，并在其中心線下方設(shè)置出料口。

本發(fā)明的工作過(guò)程為：從料斗加入物料，在振動(dòng)喂料機(jī)的作用下，將物料送入氣化處理系統(tǒng)的石英玻璃管內(nèi)。同時(shí)，加熱系統(tǒng)加熱，使?fàn)t內(nèi)溫度達(dá)到1000℃-1400℃。石英玻璃管一邊旋轉(zhuǎn)，使其中的物料均勻加熱，一邊從出料口向石英玻璃管內(nèi)注入氯氣或氯的氣體化合物等反應(yīng)氣體，使受熱的物料發(fā)生物理-化學(xué)反應(yīng)，去除石英砂中的雜質(zhì)元素。最后，在傾角的作用下，處理后的物料從出料口流出，并經(jīng)過(guò)渡斗后流入冷卻裝置。

本發(fā)明未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種臥式石英砂高溫氣化提純裝置，包括氣化處理系統(tǒng)，該氣化處理系統(tǒng)包括異形石英玻璃管，其兩端端部與傳動(dòng)結(jié)構(gòu)相連，使該石英玻璃管能夠沿其中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)；該石英玻璃管置于加熱系統(tǒng)內(nèi)；該加熱系統(tǒng)設(shè)有至少兩個(gè)熱區(qū)；該熱區(qū)沿所述石英玻璃管軸向分布，使所述石英玻璃管內(nèi)的物料得到充分而均勻的加熱；所述石英玻璃管的上端和下端分別設(shè)有加料口和出料口；該加料口與振動(dòng)喂料機(jī)的出口相連；所述出料口通過(guò)中間過(guò)渡斗與冷卻裝置相連；所述氣化處理系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)和振動(dòng)喂料機(jī)均向所述出料口方向傾斜相同的角度。本發(fā)明設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能夠延長(zhǎng)石英砂在高溫下的化學(xué)處理時(shí)間，并且方便連續(xù)生產(chǎn)，可有效提高產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量。

技術(shù)研發(fā)人員：陳培榮;陳士斌;徐新奎
受保護(hù)的技術(shù)使用者：江蘇太平洋石英股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2017.06.19
技術(shù)公布日：2017.08.29