一種直接生產(chǎn)低羥基石英管的工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明專利涉及一種直接生產(chǎn)低羥基石英管的工藝發(fā)明，特別是運(yùn)用連熔爐直接生產(chǎn)低羥基石英管。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前運(yùn)用傳統(tǒng)的連熔爐生產(chǎn)脫羥(低羥基)石英管的生產(chǎn)工藝是:一、向加料斗投入原始羥基就很低的石英砂；二、通過(guò)鎢棒加溫，使石英砂在高溫的鎢坩禍內(nèi)熔化；三、通過(guò)成型器和料臺(tái)拉制成型的石英管；四、通過(guò)激光控制系統(tǒng)控制管材規(guī)格；五、通過(guò)垂直拉管機(jī)牽引到拉管樓最底層；六、切管工進(jìn)行手工切割；七、質(zhì)檢員進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)、包裝、計(jì)量、入庫(kù)；八、脫羥工到管材庫(kù)領(lǐng)管后把石英管裝入脫羥爐(脫羥爐分:普通脫羥爐和真空脫羥爐)，裝滿后關(guān)緊爐門(mén)；九、送電進(jìn)行加溫；十、斷電后管材冷卻、出爐、包裝、計(jì)量、再次入庫(kù)。
[0003]以上十道工序生產(chǎn)出的低羥基石英管存在很多問(wèn)題，如:耗時(shí)、耗工、耗電、劃傷、磨傷、損壞、二次污染、生產(chǎn)成本加大、質(zhì)量達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)等等，有時(shí)不能滿足客戶現(xiàn)代高科技產(chǎn)品的要求，由于受傳統(tǒng)工藝技術(shù)與生產(chǎn)設(shè)備的限制和影響，直接影響相關(guān)高科技的發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)難題是針對(duì)現(xiàn)有工藝技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)合理、在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下能一次性直接生產(chǎn)低羥基石英管。
[0005]本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的:
一次性直接生產(chǎn)低羥基石英管技術(shù)方案是:一種直接生產(chǎn)低羥基石英管的工藝，包括如下步驟:
(1)向加料裝置內(nèi)加入50-160目的石英砂，原始羥基含量為120±6ppm，通入氫氣后通過(guò)加料裝置的多個(gè)加料管同時(shí)、同等量向鎢坩禍內(nèi)加料；
(2)石英砂在鎢坩禍內(nèi)經(jīng)過(guò)高溫熔化，溫度控制在2000±20°C；
(3)經(jīng)過(guò)高溫熔化后的液體，順著鎢坩禍內(nèi)中心芯棒末端設(shè)置的成型器垂直流出鎢坩禍的爐口，成型器內(nèi)氮?dú)饬髁繛?.07-0.09m3/h，此時(shí)，液體經(jīng)第一次降低羥基含量；
(4)經(jīng)第一次降低羥基含量后的液體，經(jīng)拉管機(jī)拉制的石英管通過(guò)氮?dú)夤庀到y(tǒng)和加熱裝置內(nèi)進(jìn)行第二次降低羥基含量后得到石英管坯品，氮?dú)夤庀到y(tǒng)中氮?dú)饬髁康目刂迫缦?當(dāng)石英管產(chǎn)量為每小時(shí)30-35kg且原始羥基含量低于120ppm時(shí)，氮?dú)饬髁繛?.1m3/h-0.12m3/h ;當(dāng)石英管產(chǎn)量為每小時(shí)35-40kg且原始羥基含量高于120ppm時(shí)，氮?dú)饬髁渴?.16m3/h-0.18m3/h ;加熱裝置的加熱溫度為850_1050°C ；
(5)經(jīng)第二次降低羥基含量后的石英管坯品進(jìn)入冷卻裝置，冷卻溫度在100°C-1600C
內(nèi)；
(6)冷卻后的石英管坯品進(jìn)行切割后得到石英管制品。
[0006]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn): 本發(fā)明專利采取的方案是一次性直接生產(chǎn)低羥基石英管，是省時(shí)、省工、節(jié)約電能、沒(méi)有劃傷、沒(méi)有磨傷、不損壞管材、不存在二次污染、降低大量的生產(chǎn)成本、質(zhì)量穩(wěn)定、百分之百達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)和客戶要求。
【具體實(shí)施方式】
[0007]本發(fā)明專利的一次性“一種直接生產(chǎn)低羥基石英管的工藝發(fā)明”具體實(shí)施方法是:
(O向特制的耐腐蝕、耐磨的不銹鋼自動(dòng)加料裝置內(nèi)加入50-160目的拉管石英砂，原始輕基在118ppm，通入氫氣自動(dòng)加料；
(2)通過(guò)鎢坩禍爐蓋上設(shè)置的4個(gè)加料管向鎢坩禍內(nèi)同時(shí)、同等量加料；
(3)石英砂在鎢坩禍內(nèi)經(jīng)過(guò)加熱系統(tǒng)進(jìn)行高溫熔化，溫度控制在2000±20°C;
(4)經(jīng)過(guò)高溫熔化后的液體，順著鎢坩禍內(nèi)中心芯棒末端設(shè)置的成型器垂直流出鎢坩禍的爐口，成型器內(nèi)設(shè)置了氮?dú)夤?yīng)系統(tǒng)，其氮?dú)饬髁繛?.08m3/h,此時(shí)，液體經(jīng)第一次降低羥基含量；
(5 )在鎢坩禍爐口配備激光傳感器、激光測(cè)徑儀、電子流量計(jì)、變頻器、拉管機(jī)等自動(dòng)控制裝置來(lái)控制石英管材的直徑和石英管材的拉制速度，激光傳感器對(duì)準(zhǔn)爐口的石英管打出激光信號(hào)，激光傳感器對(duì)面設(shè)有接收器，接收器接收到的激光信號(hào)(石英管直徑信號(hào))自動(dòng)輸入到激光測(cè)徑儀，自動(dòng)控制拉管機(jī)來(lái)控制石英管的管徑和拉管速度；
(6)在激光傳感器的發(fā)射端和接收端下方配備導(dǎo)航系統(tǒng)，將拉制后的石英管經(jīng)過(guò)導(dǎo)航系統(tǒng)水平送入氮?dú)夤庀到y(tǒng)和加熱裝置中，在生產(chǎn)過(guò)程中氮?dú)饬渴歉鶕?jù)情況調(diào)整，石英管產(chǎn)量為每小時(shí)30kg，氮?dú)饬髁繛?.1m3A,加熱溫度一般為950°C，現(xiàn)在的產(chǎn)品是經(jīng)過(guò)第二次降低羥基含量的石英管坯品；
(7)在加熱裝置后配備冷卻裝置，經(jīng)第二次降低羥基含量后的石英管坯品進(jìn)入冷卻裝置，冷卻溫度在100°C _160°C內(nèi)，冷卻的主要目的是降低石英管材溫度便于切割和質(zhì)量檢驗(yàn)；
(8)冷卻過(guò)的石英管材通過(guò)設(shè)定好的管材長(zhǎng)度進(jìn)行自動(dòng)切割；
(9)自動(dòng)切割過(guò)的石英管通過(guò)特制輸送機(jī)，輸送到質(zhì)檢臺(tái)供質(zhì)檢員檢驗(yàn)、包裝、計(jì)量、入庫(kù)；
(10)生產(chǎn)出的產(chǎn)品經(jīng)過(guò)檢測(cè)和客戶使用就是低羥基石英管，羥基含量一般在5ppm左右。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種直接生產(chǎn)低羥基石英管的工藝，其特征在于，包括如下步驟: (1)向加料裝置內(nèi)加入石英砂，通入氫氣后通過(guò)加料裝置的多個(gè)加料管同時(shí)、同等量向鎢坩禍內(nèi)加料； (2)石英砂在鎢坩禍內(nèi)經(jīng)過(guò)高溫熔化，溫度控制在2000±20°C； (3)經(jīng)過(guò)高溫熔化后的液體，順著鎢坩禍內(nèi)中心芯棒末端設(shè)置的成型器垂直流出鎢坩禍的爐口，成型器內(nèi)氮?dú)饬髁繛?.08m3/h，此時(shí)，液體經(jīng)第一次降低羥基含量； (4)經(jīng)第一次降低羥基含量后的液體，經(jīng)拉管機(jī)拉制的石英管通過(guò)氮?dú)夤庀到y(tǒng)和加熱裝置內(nèi)進(jìn)行第二次降低羥基含量后得到石英管坯品，氮?dú)夤庀到y(tǒng)中氮?dú)饬髁康目刂迫缦?當(dāng)石英管產(chǎn)量為每小時(shí)30-35kg且原始羥基含量低于120ppm時(shí)，氮?dú)饬髁繛?.1m3/h-0.12m3/h ;當(dāng)石英管產(chǎn)量為每小時(shí)35-40kg且原始羥基含量高于120ppm時(shí)，氮?dú)饬髁渴?.16m3/h-0.18m3/h ;加熱裝置的加熱溫度為850_1050°C ； (5)經(jīng)第二次降低羥基含量后的石英管坯品進(jìn)入冷卻裝置，冷卻溫度在100°C-1600C內(nèi)； (6)冷卻后的石英管坯品進(jìn)行切割后得到石英管制品。2.如權(quán)利要求1所述的直接生產(chǎn)低羥基石英管的工藝，其特征在于，石英砂的粒徑為50-160目，原始羥基含量為120±6ppm。3.如權(quán)利要求1所述的直接生產(chǎn)低羥基石英管的工藝，其特征在于，加料管的個(gè)數(shù)為4個(gè)。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種直接生產(chǎn)低羥基石英管的工藝。向鎢坩堝內(nèi)加料；石英砂在鎢坩堝內(nèi)經(jīng)過(guò)高溫熔化；經(jīng)過(guò)高溫熔化后的液體，順著鎢坩堝內(nèi)中心芯棒末端設(shè)置的成型器垂直流出鎢坩堝的爐口；液體經(jīng)拉管機(jī)拉制的石英管通過(guò)氮?dú)夤庀到y(tǒng)和加熱裝置內(nèi)進(jìn)行第二次降低羥基含量后得到石英管坯品；石英管坯品進(jìn)入冷卻裝置，冷卻溫度在100℃-160℃內(nèi)；冷卻后的石英管坯品進(jìn)行切割后得到石英管制品。本發(fā)明一次性直接生產(chǎn)低羥基石英管，是省時(shí)、省工、節(jié)約電能、沒(méi)有劃傷、沒(méi)有磨傷、不損壞管材、不存在二次污染、降低大量的生產(chǎn)成本、質(zhì)量穩(wěn)定、百分之百達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)和客戶要求。
【IPC分類】C03B20/00
【公開(kāi)號(hào)】CN105668999
【申請(qǐng)?zhí)枴?br>【發(fā)明人】謝大春
【申請(qǐng)人】南京大學(xué)連云港高新技術(shù)研究院
【公開(kāi)日】2016年6月15日
【申請(qǐng)日】2014年11月19日