用電弧爐熔制鋯英砂時(shí)生成一氧化硅的收集裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及用電弧爐熔制鋯英砂時(shí)生成一氧化硅的收集裝置，包括電弧爐（1），電弧爐（1）通過吸風(fēng)管道（2）連接收集裝置（3），在收集裝置（3）上連接引風(fēng)機(jī)（4），其特征在于：在電弧爐（1）上通過管道連接氬氣源（5）。在吸風(fēng)管道（2）的中間設(shè)有一段繞成螺旋狀的螺旋管道（2a），螺旋管道（2a）設(shè)置在冷卻裝置（6）中。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)：本裝置對(duì)原設(shè)備的改動(dòng)小，可將原設(shè)備產(chǎn)生的副產(chǎn)品一氧化硅粉末收集起來，不會(huì)使其轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)價(jià)值較低的二氧化硅粉末。
【專利說明】用電弧爐熔制鋯英砂時(shí)生成一氧化硅的收集裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及用電弧爐熔制鋯英砂時(shí)生成一氧化硅的收集裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]一氧化硅在常溫下是一種微細(xì)粉末，可用作精細(xì)陶瓷的合成原料，也可用作光學(xué)玻璃和半導(dǎo)體的材料，熔點(diǎn)大于1702°C，沸點(diǎn)1880°C，易溶強(qiáng)堿溶液。在工業(yè)上，以碳做還原劑，以氬氣做保護(hù)氣體，將二氧化硅高溫加熱升華后，并迅速冷卻制得，既SiO2 (固體)+C (固體)一SiO (氣體)+ CO (氣體)。
[0003]在用電弧爐熔制鋯英砂生產(chǎn)氧化鋯時(shí)，為除去鋯英砂中的二氧化硅成分，在鋯英砂中加入碳，并加熱到2000°C以上，二氧化硅固體還原成一氧化硅氣體和一氧化碳?xì)怏w并溢出，高溫的一氧化娃氣體極不穩(wěn)定，遇空氣即刻被再氧化成二氧化娃粉末，一氧化碳?xì)怏w遇空氣而燃燒，既SiO2 (固體)+ C (固體)一SiO (氣體)+ CO (氣體)，2Si0 (氣體)+ O2(氣體)一2Si02 (粉末)，2C0 (氣體)+ 02 (氣體)一2C02 (氣體)。因此，為收集二氧化硅粉末，設(shè)置了引風(fēng)機(jī)、收集裝置，并用吸風(fēng)管道連接至電弧爐上，二氧化硅粉末及二氧化碳?xì)怏w、空氣的混合塵體受引風(fēng)機(jī)的作用，通過吸風(fēng)管道，由收集裝置收集，所得到的副產(chǎn)品為二氧化硅粉末，但二氧化硅粉末經(jīng)濟(jì)價(jià)值遠(yuǎn)低于一氧化硅粉末。用循環(huán)冷卻水淋漓為電弧爐降溫。經(jīng)過廣泛檢索，尚未發(fā)現(xiàn)有較為理想的技術(shù)方案。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的是為了解決現(xiàn)階段用電弧爐熔制鋯英砂生產(chǎn)氧化鋯時(shí)，所得到的副產(chǎn)品一氧化硅最終轉(zhuǎn)化為二氧化硅的缺點(diǎn)，而提出的用電弧爐熔制鋯英砂時(shí)生成一氧化硅的收集裝置。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用了如下技術(shù)方案:
[0006]用電弧爐熔制鋯英砂時(shí)生成一氧化硅的收集裝置，包括電弧爐，電弧爐包括殼體，在殼體上設(shè)有進(jìn)出料窗口，在殼體的內(nèi)部的下面連接固化料襯，在固化料襯內(nèi)放置熔制原料鋯英砂，石墨電極穿過殼體插入其中，熔化后為液態(tài)熟料，在殼體的下面通過固定支柱和液壓頂柱來平衡和支撐殼體。電弧爐通過吸風(fēng)管道連接收集裝置，在收集裝置上又與引風(fēng)機(jī)的吸風(fēng)口連接，其特征在于:在電弧爐上通過管道連接氬氣源，吸風(fēng)管道的中部設(shè)置在冷卻裝置中。
[0007]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，可以有以下進(jìn)一步的技術(shù)方案:
[0008]所述的冷卻裝置包括固定支架，在固定支架上連接水箱，在水箱的兩側(cè)分別設(shè)有進(jìn)水口和出水口，在進(jìn)水口和出水口上分別連接進(jìn)水管道和出水管道，在水箱內(nèi)裝有冷卻水。水箱中的冷卻水接入電弧爐冷卻水系統(tǒng)，不斷的經(jīng)進(jìn)水管道流進(jìn)，出水管道流出，以達(dá)到較好的冷卻效果。
[0009]在所述的引風(fēng)機(jī)的出氣口處連接電子打火頭，電子打火頭連接在打火裝置上，并處于連續(xù)打火狀態(tài)。[0010]所述的設(shè)置在冷卻裝置內(nèi)的吸風(fēng)管道繞成螺旋狀，形成螺旋管道。
[0011]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:本裝置對(duì)原設(shè)備的改動(dòng)小，可將原設(shè)備產(chǎn)生的副產(chǎn)品一氧化硅粉末收集起來，不會(huì)使其轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)價(jià)值較低的二氧化硅粉末。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本實(shí)用新型的基本結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]如圖1所示，本實(shí)用新型提供的用電弧爐熔制鋯英砂時(shí)生成一氧化硅的收集裝置，包括電弧爐1，電弧爐I包括殼體la，在殼體Ia上設(shè)有進(jìn)出料窗口 lb，在殼體Ia的內(nèi)部的下面連接固化料襯1山在固化料襯Id內(nèi)放置熔制原料鋯英砂，石墨電極Ic穿過殼體Ia插入其中，熔化后為液態(tài)熟料Ie,在殼體Ia的下面連接固定支柱If和液壓頂柱lg。電弧爐I通過吸風(fēng)管道2連接收集裝置3，在收集裝置3上又與引風(fēng)機(jī)4的吸風(fēng)口 4b連接，其特征在于:在電弧爐I上通過管道連接氬氣源5，在吸風(fēng)管道2的中間設(shè)有一段繞成螺旋狀的螺旋管道2a，螺旋管道2a設(shè)置在冷卻裝置6中。
[0014]所述的冷卻裝置6包括固定支架6f，在固定支架6f上連接水箱6a，在水箱6a的兩側(cè)分別設(shè)有進(jìn)水口 6b和出水口 6c，在進(jìn)水口 6b和出水口 6c上分別連接連接進(jìn)水管道6d和出水管道6e，在水箱6a內(nèi)裝有冷卻水6g。
[0015]在所述的引風(fēng)機(jī)4的出氣口 4a處連接電子打火頭7，電子打火頭7連接在打火裝
置8上。
[0016]工作原理
[0017]本裝置開始工作后，給電弧爐內(nèi)加入保護(hù)氣體氬氣時(shí)，氬氣加入量應(yīng)大于引風(fēng)機(jī)的吸風(fēng)量，多余的氬氣將從電弧爐的殼體溢出，以保證在電弧爐內(nèi)生成的一氧化硅氣體不會(huì)接觸到空氣。
[0018]引風(fēng)機(jī)將電弧爐內(nèi)的一氧化硅、一氧化碳和氬氣的混合氣體吸入吸風(fēng)管道，因吸風(fēng)管道的中間設(shè)有一段螺旋管道，且螺旋管道設(shè)置在循環(huán)的冷卻水中，混合氣體在冷卻說中迅速冷卻，一氧化娃由氣態(tài)冷凝成固態(tài)，冷卻后得到一氧化娃粉末、一氧化碳?xì)怏w和IS氣的混合塵體，然后進(jìn)入原二氧化硅粉末收集裝置來收集一氧化硅粉末。從收集裝置出來的混合氣體經(jīng)引風(fēng)機(jī)的出氣口排出，在引風(fēng)機(jī)的出氣口連接電子打火頭，電子打火頭在打火裝置的作用下一直處于打火狀態(tài)，當(dāng)一氧化碳的濃度達(dá)到一定值時(shí)，將被點(diǎn)燃轉(zhuǎn)化為無污染的二氧化碳。
【權(quán)利要求】
1.用電弧爐熔制鋯英砂時(shí)生成一氧化硅的收集裝置，包括電弧爐(I)，電弧爐(I)通過吸風(fēng)管道(2)連接收集裝置(3)，在收集裝置(3)上連接引風(fēng)機(jī)(4)，其特征在于:在電弧爐(I)上通過管道連接氬氣源(5 )，吸風(fēng)管道(2 )的中部設(shè)置在冷卻裝置(6 )中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用電弧爐熔制鋯英砂時(shí)生成一氧化硅的收集裝置，其特征在于:所述的冷卻裝置(6)包括固定支架(6f)，在固定支架(6f)上連接水箱(6a)，在水箱(6a)的兩側(cè)分別設(shè)有進(jìn)水口(6b)和出水口(6c)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用電弧爐熔制鋯英砂時(shí)生成一氧化硅的收集裝置，其特征在于:在所述的弓I風(fēng)機(jī)(4 )的出氣口( 4a)處連接電子打火頭(7 )，電子打火頭(7 )連接在打火裝置(8)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用電弧爐熔制鋯英砂時(shí)生成一氧化硅的收集裝置，其特征在于:所述的設(shè)置在冷卻裝置(6)內(nèi)的吸風(fēng)管道(2)繞成螺旋狀，形成螺旋管道(2a)。
【文檔編號(hào)】C01B33/113GK203419759SQ201320497887
【公開日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2013年8月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月15日
【發(fā)明者】王永和, 劉強(qiáng), 董樹人, 張治民 申請(qǐng)人:蚌埠中恒新材料科技有限責(zé)任公司, 蚌埠玻璃工業(yè)設(shè)計(jì)研究院, 中國建材國際工程集團(tuán)有限公司