半导体光伏用石英管自动控制加料生产方法和设备技术

本发明专利技术公开了一种半导体光伏用石英管自动控制加料生产方法和设备，属于石英管生产技术领域。解决了现有技术生产的石英管透光性差，合格率低的问题。其包括以下步骤：(1)将石英砂进行物理提纯、化学提纯以及氯化处理；(2)将提纯后的石英砂加入到半导体光伏用石英管自动控制加料生产设备中，生产半导体光伏用石英管。其生产设备包括炉盖、炉体以及坩埚，炉体和坩埚之间设有加热保温装置，所述炉盖上设有两个及以上的加料口，加料口与自动加料控制系统相连，炉盖上还设有液面探测系统，炉体下方的石英管出口处设有产量测量仪，所述的液面探测系统和产量测量仪分别与自动加料控制系统相连。本发明专利技术可用于生产半导体光伏用石英管。

【技术实现步骤摘要】
半导体光伏用石英管自动控制加料生产方法和设备
本专利技术涉及一种半导体光伏用石英管自动控制加料生产方法和设备，属于石英管生产

技术介绍
石英玻璃管是用二氧化硅制造的特种工业技术玻璃，具有耐高温、耐腐蚀、热稳定性好、透光性能好、电绝缘性好等一系列的优良的物理化学性能，因此石英管被广泛的应用于电光源、半导体、光通信、军工、冶金、建材、化学、机械、电力、环保等各个领域。半导体光伏用石英管对管的质量要求较高，要求石英管管壁均匀度高，无气泡气线，无色线，对透光性能要求尤其严格，一般要求石英管透光率在92％以上，而现有石英连熔拉管设备中，一般用石英砂的安息角来控制石英砂下落，间隙式下落，很难保证石英熔融液面的平稳，在液面处造成压力不均匀，且不利于气泡排出。加料过程容易形成料堆结盖，导致连熔炉石英砂原料分布不均匀，砂粒堆积过多容易使气体被石英熔液包裹，形成气线、气泡，炉内石英液面压力不均，石英料出炉成型受到影响，造成石英管偏壁、气线过多。因此现有设备生产的半导体光伏用石英管、透光性差、废品率较高，成本高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述问题提供一种半导体光伏用石英管自动控制加料生产方法，可大大提高半导体光伏用石英管的合格率。本专利技术还同时提供了一种半导体光伏用石英管自动控制加料生产设备。所述的半导体光伏用石英管自动控制加料生产方法，包括以下步骤：(1)石英砂提纯处理：将石英砂经物理提纯、化学提纯后进行氯化处理，得到高纯度石英砂备用；(2)石英管拉制成型：将高纯度石英砂加入到半导体光伏用石英管自动控制加料生产设备的加料口中，由多爪下料口流入坩埚内部，加料口与自动加料控制系统相连，自动加料控制系统又分别与液面探测系统和激光料面测量系统以及产量测量仪相连，通过分别测量液面和料面变化以及石英管产量反馈到自动加料控制系统，自动控制加料口的加料量，高纯度石英砂经熔融后由石英管出口流出，即得到半导体光伏用石英管。进一步地讲，所述的物理提纯步骤为：将石英砂粉碎后取D50值为150μm的石英砂颗粒，水洗脱泥后石英砂和去离子水按照1:1.2-1.5的质量比配成料浆。进一步地讲，所述的化学提纯步骤为：向料浆中加入质量分数为15-22％的硫酸，搅拌浸泡2-3小时后，将物料送至压滤机内进行脱水，其中硫酸和料浆的体积比为1:0.8-1.2；再次将脱水后石英砂和去离子水按照1:1.8-2.2的质量比配成料浆，用氨水调节料浆至中性，然后向料浆中加入石英砂质量0.3-0.8％的EDTA，搅拌混合1-2小时后脱水，用去离子水冲洗至中性并烘干。进一步地讲，所述氯化处理步骤为：将烘干的石英砂放入温度为1100-1200℃氯化炉进行氯化处理10-15分钟后即得到高纯度石英砂。进一步地讲，所述的高纯度石英砂中二氧化硅的含量大于99.998％。所述的半导体光伏用石英管自动控制加料生产设备，包括炉盖、炉体以及设置在炉体内部的坩埚，炉体和坩埚之间设有加热保温装置，所述炉盖上设有两个及以上的加料口，加料口与自动加料控制系统相连，炉盖上还设有液面探测系统，炉体下方的石英管出口处设有产量测量仪，所述的液面探测系统和产量测量仪分别与自动加料控制系统相连。进一步地讲，所述炉盖内部还设有激光料面测量系统，所述激光料面测量系统与自动加料控制系统相连。进一步地讲，所述加料口与多爪下料口相连。进一步地讲，所述的多爪下料口包含2-12个爪。进一步地讲，液面探测系统包括两个及以上的液面探测针。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术方法将石英砂经物理提纯、化学提纯后进行氯化处理，最终得到的高纯度石英砂中二氧化硅的含量大于99.998％，高纯度的石英砂是半导体光伏用石英管透光性的保证。所述的半导体光伏用石英管自动控制加料生产设备上设有自动加料控制系统，自动加料控制系统又分别与液面探测系统和激光料面测量系统以及产量测量仪相连，产量测量仪测量半导体光伏用石英管的产量，反馈到自动加料控制系统，自动控制加料口的加料量，保证生产过程顺利进行。液面探测系统可以监测液面变化，避免坩埚内石英熔融液液面压力不均，石英料出炉成型受到影响，造成石英管偏壁、气线过多；激光料面测量系统监测料面变化，避免加料过程形成料堆结盖，导致连熔炉石英砂原料分布不均匀，同时避免砂粒堆积过多导致气体被石英熔融液包裹，形成气线、气泡；液面探测系统和激光料面测量系统分别根据液面和料面变化情况对自动加料控制系统进行微调，液面探测系统、激光料面测量系统以及产量测量仪三者配合不仅提高了半导体光伏用石英管合格率，还大大提高了半导体光伏用石英管的透光率。本专利技术生产的半导体光伏用石英管可见光透过率可达到97％以上。附图说明图1是本专利技术半导体光伏用石英管自动控制加料生产设备的结构示意图；其中，1、芯杆；2、加料口；3、自动加料控制系统；4、激光料面测量系统；5、液面探测系统；6、多爪下料口；7、坩埚；8、加热保温装置；9、炉体；10、石英管出口；11、产量测量仪；12、炉盖；13、进气口；14、出气口。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术做进一步说明。实施例1所述的半导体光伏用石英管自动控制加料生产方法，包括以下步骤：(1)石英砂提纯处理：将石英砂粉碎后取D50值为150μm的石英砂颗粒，水洗脱泥后石英砂和去离子水按照1:1.2的质量比配成料浆。向料浆中加入质量分数为15％的硫酸，搅拌浸泡2小时后，将物料送至压滤机内进行脱水，其中硫酸和料浆的体积比为1:0.8；再次将脱水后石英砂和去离子水按照1:1.8的质量比配成料浆，用氨水调节料浆至中性，然后向料浆中加入石英砂质量0.3％的EDTA，搅拌混合1小时后脱水，用去离子水冲洗至中性并烘干。将烘干的石英砂放入温度为1100℃氯化炉进行氯化处理10分钟后即得到高纯度石英砂。所述的高纯度石英砂中二氧化硅的含量99.998％。(2)石英管拉制成型：将高纯度石英砂加入到半导体光伏用石英管自动控制加料生产设备的加料口2中，由多爪下料口6流入坩埚7内部，加料口2与自动加料控制系统3相连，自动加料控制系统3又分别与液面探测系统5和激光料面测量系统4以及产量测量仪11相连，通过分别测量液面和料面变化以及石英管产量反馈到自动加料控制系统3，自动控制加料口2的加料量，高纯度石英砂经熔融后由石英管出口10流出，即得到半导体光伏用石英管。实施例2所述的半导体光伏用石英管自动控制加料生产方法，包括以下步骤：(1)石英砂提纯处理：将石英砂粉碎后取D50值为150μm的石英砂颗粒，水洗脱泥后石英砂和去离子水按照1:1.5的质量比配成料浆。向料浆中加入质量分数为22％的硫酸，搅拌浸泡3小时后，将物料送至压滤机内进行脱水，其中硫酸和料浆的体积比为1:1.2；再次将脱水后石英砂和去离子水按照1:2.2的质量比配成料浆，用氨水调节料浆至中性，然后向料浆中加入石英砂质量0.8％的EDTA，搅拌混合2小时后脱水，用去离子水冲洗至中性并烘干。将烘干的石英砂放入温度为1200℃氯化炉进行氯化处理15分钟后即得到高纯度石英砂。所述的高纯度石英砂中二氧化硅的含量99.999％。(2)石英管拉制成型：将高纯度石英砂加入到半导体光伏用石英管自动控制加料生产设备的加料口2中，由多爪下料口6流入坩埚7内部，加料口2与自动加料控制系统本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体光伏用石英管自动控制加料生产方法，其特征在于包括以下步骤：(1)石英砂提纯处理：将石英砂经物理提纯、化学提纯后进行氯化处理，得到高纯度石英砂备用；(2)石英管拉制成型：将高纯度石英砂加入到半导体光伏用石英管自动控制加料生产设备的加料口(2)中，由多爪下料口(6)流入坩埚(7)内部，加料口(2)与自动加料控制系统(3)相连，自动加料控制系统(3)又分别与液面探测系统(5)和激光料面测量系统(4)以及产量测量仪(11)相连，通过分别测量液面和料面变化以及石英管产量反馈到自动加料控制系统(3)，自动控制加料口(2)的加料量，高纯度石英砂经熔融后由石英管出口(10)流出，即得到半导体光伏用石英管。

【技术特征摘要】
1.一种半导体光伏用石英管自动控制加料生产方法，其特征在于包括以下步骤：(1)石英砂提纯处理：将石英砂经物理提纯、化学提纯后进行氯化处理，得到高纯度石英砂备用；(2)石英管拉制成型：将高纯度石英砂加入到半导体光伏用石英管自动控制加料生产设备的加料口(2)中，由多爪下料口(6)流入坩埚(7)内部，加料口(2)与自动加料控制系统(3)相连，自动加料控制系统(3)又分别与液面探测系统(5)和激光料面测量系统(4)以及产量测量仪(11)相连，通过分别测量液面和料面变化以及石英管产量反馈到自动加料控制系统(3)，自动控制加料口(2)的加料量，高纯度石英砂经熔融后由石英管出口(10)流出，即得到半导体光伏用石英管。2.根据权利要求1所述的半导体光伏用石英管自动控制加料生产方法，其特征在于所述的物理提纯步骤为：将石英砂粉碎后取D50值为150μm的石英砂颗粒，水洗脱泥后石英砂和去离子水按照1:1.2-1.5的质量比配成料浆。3.根据权利要求2所述的半导体光伏用石英管自动控制加料生产方法，其特征在于所述的化学提纯步骤为：向料浆中加入质量分数为15-22％的硫酸，搅拌浸泡2-3小时后，将物料送至压滤机内进行脱水，其中硫酸和料浆的体积比为1:0.8-1.2；再次将脱水后石英砂和去离子水按照1:1.8-2.2的质量比配成料浆，用氨水调节料浆至中性，然后向料浆中加入石英砂质量0.3-0.8％的EDTA，搅拌混合1-2小时后脱水，用去离子水冲洗至中性并烘干。4.根据权利要求3所述的半...

【专利技术属性】
技术研发人员：庞海涛，濮阳坤，陶明顿，张尧，
申请(专利权)人：连云港福东正佑照明电器有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32