[发明专利]一种低成本、连续生产高纯熔融石英物料的方法及装置

摘要

本发明提供了一种低成本、连续生产高纯熔融石英物料的方法及装置，该方法包括先选取SiO2含量≥99.5%，水分＜0.5%，粒径为20～200目的石英砂，经预热、高温氯化后，得到SiO2含量≥99.95%的高纯石英砂；然后将该高纯石英砂趁热放入石英玻璃连熔炉中熔制熔融石英，当高纯石英砂全部熔化为液态并澄清后，打开炉底的出料阀门，同时开启出料口处的剪料装置剪切液态熔融石英，剪切后的球坯落入溜槽，经分球器形成光滑圆整的熔融石英球料，进入成品料仓中，流化冷却，即为成品熔融石英球料；本发明设计科学合理、节能环保，产品一级品率达90%以上，并能大规模用于工业生产，促进了我国高纯熔融石英产业的发展，对企业和国家都具有极大的经济效益和社会效益。

主权项

一种低成本、连续生产高纯熔融石英物料的方法，其特征在于包括以下步骤：（1）将SiO2含量≥99.5%，水分＜0.5%，粒径为20～200目的石英砂加入原料仓中；（2）将该石英砂从原料仓放入预热罐中预热，先用氮气赶尽罐内的空气，在微负压状态下，启动预热罐外层加热电极板进行加热，使罐内温度达到600～800℃；（3）将预热罐中预热好的石英砂放入已用高纯氮气赶尽空气的氯化罐中，启动氯化罐外层加热电极板进行加热，当罐内温度达到1000℃时，开启真空系统，并开始通入氯气∶氯化氢=1∶1的混合气体，在1000～1200℃下氯化0.5～2小时，即得到SiO2含量≥99.95%的高纯石英砂；氯化过程中生成的氯盐气体被真空抽至气体除尘冷却器中；（4）将高温氯化后得到的高纯石英砂放入保温储罐，使高纯石英砂的温度保持在1000～1200℃；（5）将保温储罐中的高纯石英砂加入石英玻璃连熔炉的坩埚中熔制熔融石英，首次加料量为坩埚体积的80%，打开炉外层冷却水开关，启动石英玻璃连熔炉外层加热电极进行加热，当炉内温度升至1800℃后，高纯石英砂开始熔化，当炉内温度达到2100～2300℃度时，高纯石英砂全部熔化为液态且其中所含的气、液包裹体和结晶水通过炉口处的出气孔排出，熔融石英也慢慢变澄清；（6）保持石英玻璃连熔炉内温度为2100～2300℃，打开炉底的出料阀门，使液态石英的出料流速为10‑20kg/h，同时打开保温储罐与石英玻璃连熔炉之间的闸阀，控制石英砂的出料流速为10‑20 kg/h，并同时开启剪料装置控制剪料装置的剪切频率60～200次/分钟，剪切后的熔融石英玻璃球坯落入溜槽，经分球器形成光滑圆整的熔融石英球料；（7）熔融石英球料进入成品料仓中，用鼓风机送入经空气过滤器过滤的新鲜空气对其流化冷却，成品料仓排出的热气体经热空气管道送至预热罐，预热石英砂后再排放。