一种多级连熔集成法生产大直径石英管的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种多级连熔集成法生产大直径石英管的制备方法，创新利用四级连熔装置，直接将石英粉体加入连熔炉内生产，并通过三级高温加热，有效去除石英粉体内包含的各种金属杂质、非金属杂质、在经过高温气化排除杂质的目的，替代了目前应用的流程多、除杂少、工艺繁多的严重缺陷，减少了生产环节，达到一次性处理杂质、大幅度减少对环境的污染，提高了劳动效率，一次性成型生产的最佳效果，达到国内领先水平。

【技术实现步骤摘要】
一种多级连熔集成法生产大直径石英管的制备方法
本专利技术涉及一种多级连熔集成技术生产大直径石英管的制备方法。
技术介绍
目前在石英玻璃行业，对Φ3-480mm不同规格石英管的生产，需要经过石英粉酸洗、提纯、烘干、中高磁除铁、纯度检测、投入连熔炉熔融、成型牵引等诸多生产环节，工艺流程多、加工成本高、生产效率低下等问题。现有技术中对石英粉处理的方法通常包括以下步骤：首先，石英原石经过机械破碎后，采用氢氟酸、盐酸等强酸，对石英块料进行浸泡96小时，以去除石英块料的表面杂质；接下来烘干并进行机械破碎、筛分至80-120目；对80-120目石英粉进行氢氟酸、盐酸浸泡72小时；然后烘干、中高磁除铁，进行多级去除石英粉金属杂质；再次二次烘干，水分比1％；石英粉杂质检测，总杂质含量≤30ppm；投入连熔炉熔融、牵引生产。这种方法具有以下缺陷：1、石英粉的处理要经过多次酸洗，利用强酸浸泡72小时；2、石英粉需要进行烘干、中高磁除铁，进行多级去除石英粉金属杂质；3、石英粉需要二次烘干，去除水分比1％；4、石英粉需要经过杂质检测，总杂质含量≤30ppm。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术中石英粉的处理需要多次酸洗还需要杂质检测的的缺陷，提供一种多级连熔集成法生产大直径石英管的制备方法。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了如下的技术方案：一种多级连熔集成法生产大直径石英管的制备方法，包括以下步骤：S1、石英粉在第一层连熔炉内下进行烘烤，以达到石英粉在非熔融热温区间，通过氢气在石英粉晶格间的回流，排除石英粉热态下逸出和形成的各种气体杂质；S2、将第一层连熔炉内高温焙烤状态下的石英粉引入第二层连熔炉内，达到石英粉熔融，同时，通过通入氢气在石英溶液热回流状态下，有石英液态逸出和形成的各种杂质气体；S3、第二层连熔炉内熔融状态下的石英液态料流入到第三层钨管内保持高温熔融2100°以上，通过通入回流氢气，排出石英逸出和形成的各种杂质气体；S4、当第三层钨管内的熔融石英液态料流入第四层小型连熔炉内时，控制成型区温度2100°以上；S5、牵引成型。进一步的，S2中第一层连熔炉内的石英粉自动下料至第二层连熔炉内。进一步的，S1中第一层连熔炉内在1500-1700℃下进行烘烤。进一步的，S2中第第二层连熔炉内，24小时连续2100-2500℃下进行烘烤。本专利技术所达到的有益效果是：本专利技术创新利用四级连熔装置，直接将石英粉体加入连熔炉内生产，并通过三级高温加热，有效去除石英粉体内包含的各种金属杂质、非金属杂质、在经过高温气化排除杂质的目的，替代了目前应用的流程多、除杂少、工艺繁多的严重缺陷，由于对初始原料中石英粉的纯度要求不高，可以减少了生产环节，达到一次性处理杂质、大幅度减少对环境的污染，提高了劳动效率，一次性成型生产的最佳效果，达到国内领先水平。具体实施方式以下对本专利技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例一种多级连熔集成法生产大直径石英管的制备方法，包括以下步骤：S1、石英粉在第一层连熔炉内下1500-1700℃下进行烘烤，以达到石英粉在非熔融热温区间，通过氢气在石英粉晶格间的回流，排除石英粉热态下逸出和形成的各种气体杂质；第一层连熔炉采用普通连熔炉，按工艺流程投入石英粉进行高温焙烤；第一层连熔炉内的石英粉自动下料至第二层连熔炉内，第一层连熔炉和第二层连熔炉不物理连接；该步骤的温度低于1700℃，主要去除石英表面附着的长石、云母等挥发为气体的杂质；S2、将第一层连熔炉内高温焙烤状态下的石英粉引入第二层连熔炉内，24小时连续2100-2500℃下进行烘烤；达到石英粉熔融，同时，通过通入氢气在石英溶液热回流状态下，有石英液态逸出和形成的各种杂质气体，低于2500°石英表面及晶格间挥发的长石、云母、铁、钾、钠、锂等排出气体的杂质；S3、第二层连熔炉内熔融状态下的石英液态料流入到第三层钨管内保持高温熔融2100°以上，通过通入回流氢气，排出石英逸出和形成的各种杂质气体；S4、当第三层钨管内的熔融石英液态料流入第四层小型连熔炉内时，控制成型区温度2100°以上；S5、牵引成型。第三层钨管熔融的作用为再次热排出杂质，到第四层小型连熔炉时所有杂质基本排出完毕，开始成型牵引。本专利技术制得得石英管中SiO2含量达到99.990-99.99990％，杂质量含＜10ppm，表面本专利技术得四级连熔----三级高温加热处理工艺，有效去除石英粉体内包含的各种金属杂质、非金属杂质，并可经过高温气化排除杂质。最后应说明的是：以上所述仅为本专利技术的优选实施例而已，并不用于限制本专利技术，尽管参照前述实施例对本专利技术进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多级连熔集成法生产大直径石英管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、石英粉在第一层连熔炉内下进行烘烤，以达到石英粉在非熔融热温区间，通过氢气在石英粉晶格间的回流，排除石英粉热态下逸出和形成的各种气体杂质；/nS2、将第一层连熔炉内高温焙烤状态下的石英粉引入第二层连熔炉内，达到石英粉熔融，同时，通过通入氢气在石英溶液热回流状态下，有石英液态逸出和形成的各种杂质气体；/nS3、第二层连熔炉内熔融状态下的石英液态料流入到第三层钨管内保持高温熔融2100°以上，通过通入回流氢气，排出石英逸出和形成的各种杂质气体；/nS4、当第三层钨管内的熔融石英液态料流入第四层小型连熔炉内时，控制成型区温度2100°以上；/nS5、牵引成型。/n

【技术特征摘要】
1.一种多级连熔集成法生产大直径石英管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、石英粉在第一层连熔炉内下进行烘烤，以达到石英粉在非熔融热温区间，通过氢气在石英粉晶格间的回流，排除石英粉热态下逸出和形成的各种气体杂质；
S2、将第一层连熔炉内高温焙烤状态下的石英粉引入第二层连熔炉内，达到石英粉熔融，同时，通过通入氢气在石英溶液热回流状态下，有石英液态逸出和形成的各种杂质气体；
S3、第二层连熔炉内熔融状态下的石英液态料流入到第三层钨管内保持高温熔融2100°以上，通过通入回流氢气，排出石英逸出和形成的各种杂质气体；
S4、当第三层钨管内的...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙启兵，
申请(专利权)人：东海县奥兰石英科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32