硅酸钾电熔池炉制造技术

技术编号:2479497 阅读:181 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本实用新型专利技术提供了一种用于生产电子工业用硅酸钾的坩锅炉,其特征在于坩埚采用电熔池式结构。电熔池是密封的并分为熔化区和出料区相连通的两部分,采用石英砖(1)作顶壁,锆刚玉砖(2)、(3)作侧壁和底壁,外层包有保温的耐火材料,熔化区液面下安放有一组由表面镀铂的钼板制成的加热电极(5)。本实用新型专利技术所提供的坩埚炉同传统的坩埚炉相比,不仅产品质量优良,大大改善劳动条件和环境卫生,还可实现连续生产,能源利用用率高,工艺参数稳定。(*该技术在1997年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
本技术系对采用干法生产电子工业用硅酸钾坩埚炉所提出的一种改进方案。在电子工业中采用硅酸钾作为电子束管中荧光屏的涂料,故对其杂质含量控制极严,按我国国家标准(85年草案)的规定,对于浓度为28%的硅酸钾水溶液来说,其杂质含量应控制在下述范围以内铁<2ppm,铜<0.01ppm,镍<0.05ppm重金属(以铅计算)<0.5ppm,氯<0.001%,碳酸盐(以碳酸钾计算)<0.05%。生产硅酸钾通常有干法和湿法两种,湿法生产硅酸钾的主要原料为泡化碱、工业硝酸、试剂用氢氧化钾。该方法的缺点是成本高、杂质多、工艺复杂、三废严重,故近年来在国内已基本上被干法所取代。干法系在高温下采用石英砂同碳酸钾作原料直接反应制取硅酸钾,目前国内干法生产硅酸钾均采用传统的敞开式坩埚炉,以天然气或煤作燃料,以优质耐火粘土作坩埚材料。石英砂和碳酸钾在坩埚内受热熔融后生产硅酸钾熔体(并放出二氧化碳)。由于坩埚材料在高温下耐蚀性差,所生产的硅酸钾因受坩埚材料污染,影响其质量。本技术提供一种用于生产优质的供电子工业用硅酸钾的新型坩埚炉,其特征在于坩埚采用电熔池式结构,即利用在高温下导电的硅酸钾熔体本身作发热元件,整个电熔池炉是密封的并分为熔化区和出料区两相连通的部分,外层包有保温用耐火材料,分别在熔化区的上方安装一组硅碳棒和在液面下安放一组电极,用硅碳棒加热来使熔化区内的石英砂和碳酸钾达到熔融状态,而当石英砂和碳酸钾熔融后处于导电状态,两电极间便将产生热离子电流,硅碳棒即可停止加热。熔化区和出料区下部连通。为了更有效地抑制熔融硅酸钾对坩埚材料和电极材料的腐蚀,经过长期的选材试验表明,本技术所提供的硅酸钾电熔池的熔化区部分最好采用熔融锆刚玉砖作熔化区侧壁和底壁材料、石英砖作熔化区顶壁,并采用表面镀铂钼板或铂板作加热电极;出料区由于温度较低,可采用烧结刚玉砖作侧壁和底壁,其顶部仍用石英砖作顶壁,本技术所提供的硅酸钾电熔池炉同国内广泛使用的硅酸钾旧坩埚炉相比,不仅产品质量优良,而且由于采用电加热,不但熔池炉密封性好,可大大改善操作工人的劳动条件和环境卫生,还可实现连续生产,能源利用率高、工艺参数稳定。本技术所提供的硅酸钾电熔池炉其实施例如图1所示。图1为硅酸钾电熔池炉的纵向剖面图,(1)为石英玻璃砖;(2)为熔融锆刚玉砖;(3)为烧结锆刚玉砖;(4)为保温用耐火材料;(5)为表面镀铂钼电极;(6)为加料管;(7)为熔化区和出料区之间的通道(流液洞);(8)为出料管;(9)为测温管;(10)为液面观察孔;(11)、(12)为硅碳棒。本技术所提供的硅酸钾电熔池炉在使用时,先由加热管(6)向熔化区内加入石英砂和碳酸钾混合物,将电极(5)完全埋上,然后接通硅碳棒(11)电源,从上部烘烤溶池使原料熔化,随着原料熔化,与钼电极相串接的电流表上将显示出电流,此时可调节加在钼电极上的电压,随着熔池的电阻减小,电压降低而逐渐处于平衡。这时熔化区上部的硅碳棒便可撤去。正常生产时,熔池的液面线以下充满硅酸钾熔体,它依靠熔体导电而产生的焦耳热保持炉温。石英砂和碳酸钾混合物(原料)由加热管定时定量地不断加入,在熔池中反应完全后通过流液洞(7)从熔化区进入出料区,最后从出料管(8)中流出。为了调节出料区的温度以控制出料速度,在出料区上部也安有一组硅碳棒(12)。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于生产电子工业用硅酸钾的坩埚炉,其特征在于坩埚采用电熔池式结构:a、电熔池是密封的并分为熔化区和出料区相连通的两部分,外层包有保温用耐火材料(4),b、熔化区上方安装有一组硅碳棒(11),液面下安放有一组加热电极(5),采用熔 融锆刚玉砖(2)作侧壁和底壁,石英砖(1)作顶壁,c、出料区上方也安装有一组硅碳棒(12),采用石英砖(1)作顶壁,烧结锆刚玉砖(3)作侧壁和底壁。

【技术特征摘要】
1.一种用于生产电子工业用硅酸钾的坩埚炉,其特征在于坩埚采用电熔池式结构a、电熔池是密封的并分为熔化区和出料区相连通的两部分,外层包有保温用耐火材料(4),b、熔化区上方安装有一组硅碳棒(11),液面下安放有一组加热电极(5),采用...

【专利技术属性】
技术研发人员:施大城朱康洋张云英
申请(专利权)人:江苏省扬中县联合化工厂
类型:实用新型
国别省市:32[中国|江苏]

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