本實(shí)用新型涉及一種高純石英砂的提純技術(shù),特別是一種旋轉(zhuǎn)式高溫真空氯化爐。
背景技術(shù):
高純石英砂一般是指SiO2含量高于99.99%的石英顆體。高純石英砂是石英玻璃制品的主要原材料;高純石英砂被廣泛應(yīng)用于大規(guī)模及超大規(guī)模集成電路、光伏產(chǎn)業(yè)、光纖、激光、航天、軍事等重要行業(yè)中。由于這些行業(yè)關(guān)系到國(guó)家的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展,也是一個(gè)國(guó)家高新技術(shù)可持續(xù)發(fā)展的必要條件,因此,高純石英砂的戰(zhàn)略地位顯得十分重要。我國(guó)是全球石英儲(chǔ)量最為豐富的國(guó)家之一,而從天然石英礦石中加工提取超純石英砂是當(dāng)前世界公認(rèn)的最先進(jìn)技術(shù)。
科技界普遍認(rèn)為:制備高純砂的關(guān)鍵技術(shù)是礦石、控制技術(shù)與專用生產(chǎn)裝備。而從我國(guó)的現(xiàn)狀分析,專用裝備的設(shè)計(jì)創(chuàng)新乃是我國(guó)企業(yè)界制備高純石英砂過(guò)程的關(guān)鍵技術(shù)中的瓶頸,所以加速該領(lǐng)域?qū)S醚b備的技術(shù)創(chuàng)新勢(shì)在必行。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種兼?zhèn)涫⑸俺s、脫羥、去除汽液包裹體,提純效果好的旋轉(zhuǎn)式高溫真空氯化爐。
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是通過(guò)以下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。本實(shí)用新型是一種旋轉(zhuǎn)式高溫真空氯化爐,該氯化爐設(shè)有爐體和支架,爐體包括物料反應(yīng)腔體、外殼和若干個(gè)加熱管;物料反應(yīng)腔體上下兩端設(shè)有蓋板,蓋板上設(shè)有進(jìn)出料管、真空抽吸管、氯化氣體注入管;
外殼兩側(cè)的中部分別固定安裝有旋轉(zhuǎn)軸,爐體通過(guò)旋轉(zhuǎn)軸、軸承座安裝在支架上,支架上設(shè)有與旋轉(zhuǎn)軸相接的動(dòng)力機(jī)構(gòu),在動(dòng)力機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下實(shí)現(xiàn)爐體的旋轉(zhuǎn)。
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題還可以通過(guò)以下的技術(shù)方案來(lái)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn),所述動(dòng)力機(jī)構(gòu)設(shè)有電機(jī),電機(jī)通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與旋轉(zhuǎn)軸連接。
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題還可以通過(guò)以下的技術(shù)方案來(lái)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn),所述物料反應(yīng)腔體與外殼之間設(shè)有復(fù)合式保溫層,復(fù)合式保溫層由硅酸鋁纖維板和硅酸鋁甩絲棉組成,復(fù)合式保溫層的厚度為260-350mm。
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題還可以通過(guò)以下的技術(shù)方案來(lái)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn),所述加熱管沿著物料反應(yīng)腔體的周向等距分布,加熱管的個(gè)數(shù)為6-18個(gè)。
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題還可以通過(guò)以下的技術(shù)方案來(lái)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn),所述蓋板上還設(shè)有測(cè)溫管和配合加熱管安裝的緊定套。
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題還可以通過(guò)以下的技術(shù)方案來(lái)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn),在物料反應(yīng)腔體的中部水平設(shè)置有帶有料孔的中位花板。
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題還可以通過(guò)以下的技術(shù)方案來(lái)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn),所述中位花板的厚度為20-30mm,所述料孔的直徑為10-30mm,料孔設(shè)有15-30個(gè)。
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題還可以通過(guò)以下的技術(shù)方案來(lái)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn),所述外殼一側(cè)的旋轉(zhuǎn)軸上安裝有輸送冷卻水的旋轉(zhuǎn)接頭,另一側(cè)的旋轉(zhuǎn)軸上安裝有輸送電力、控制信號(hào)的導(dǎo)電滑環(huán)。
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題還可以通過(guò)以下的技術(shù)方案來(lái)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn),所述氯化爐的旋轉(zhuǎn)角度為360°。
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題還可以通過(guò)以下的技術(shù)方案來(lái)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn),所述外殼上還設(shè)有厚度為30-50mm的冷卻水道和便于物料反應(yīng)腔體安裝的寬度為400-600mm的旋轉(zhuǎn)門,旋轉(zhuǎn)門的長(zhǎng)度與寬度之比為1:1.25-4。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型的可對(duì)內(nèi)部的物料進(jìn)行全方位的加熱,并且可以實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)、停止、駐留的周期往復(fù)運(yùn)動(dòng),使粉體與氣體在高溫環(huán)境下充分反應(yīng);本實(shí)用新型兼?zhèn)涫⑸俺s、脫羥、去除汽液包裹體等多重效果,其作用于石英砂提純:效果好、熱效率高、反應(yīng)時(shí)間短、操作過(guò)程簡(jiǎn)約高效、可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。
附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)用新型的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下參照附圖,進(jìn)一步描述本實(shí)用新型的具體技術(shù)方案,以便于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步地理解本發(fā)明,而不構(gòu)成對(duì)其權(quán)利的限制。
參照?qǐng)D1,一種旋轉(zhuǎn)式高溫真空氯化爐,該氯化爐設(shè)有爐體和支架1,爐體包括物料反應(yīng)腔體、外殼和若干個(gè)加熱管7;物料反應(yīng)腔體上下兩端設(shè)有蓋板,蓋板上設(shè)有進(jìn)出料管9、真空抽吸管13、氯化氣體注入管8;外殼兩側(cè)的中部分別固定安裝有旋轉(zhuǎn)軸,爐體通過(guò)旋轉(zhuǎn)軸、軸承座3安裝在支架1上,支架1上設(shè)有與旋轉(zhuǎn)軸相接的動(dòng)力機(jī)構(gòu)2,在動(dòng)力機(jī)構(gòu)2的帶動(dòng)下實(shí)現(xiàn)爐體的旋轉(zhuǎn)。物料反應(yīng)腔體內(nèi)沿周向設(shè)置的若干個(gè)加熱管7,可對(duì)內(nèi)部的物料進(jìn)行全方位的加熱;爐體在動(dòng)力機(jī)構(gòu)2的帶動(dòng)下實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)、停止、駐留的周期往復(fù)運(yùn)動(dòng),使粉體與氣體在高溫環(huán)境下充分反應(yīng);氯化氣體注入管8便于氣體的注入;真空抽吸管13的設(shè)置不僅可以使物料反應(yīng)腔內(nèi)的真空度達(dá)到要求,在反應(yīng)后也可以將含雜氣體抽出。
所述物料反應(yīng)腔體與外殼之間設(shè)有復(fù)合式保溫層,復(fù)合式保溫層由硅酸鋁纖維板6和硅酸鋁甩絲棉5組成,復(fù)合式保溫層的厚度為260-350mm,在少占用物料反應(yīng)腔體的空間情況下,可以最大限度的減少熱量的流失,既節(jié)約了成本,也保證了提純的正常進(jìn)行。
所述動(dòng)力機(jī)構(gòu)2設(shè)有電機(jī),電機(jī)通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與旋轉(zhuǎn)軸連接。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)有齒輪和傳動(dòng)輪,齒輪固定在旋轉(zhuǎn)軸上,傳動(dòng)輪安裝在電機(jī)的輸出軸上,電機(jī)工作,通過(guò)旋轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)爐體的旋轉(zhuǎn)。
所述加熱管7沿著物料反應(yīng)腔體的周向等距分布,加熱管7的個(gè)數(shù)為6-18個(gè)。加熱管7的最優(yōu)數(shù)量為12個(gè),在物料反應(yīng)腔體內(nèi)周向等距設(shè)置,可以對(duì)物料進(jìn)行全方位的加熱。
所述蓋板上還設(shè)有測(cè)溫管12和配合加熱管7安裝的緊定套。測(cè)溫管12方便外界監(jiān)測(cè)爐膛內(nèi)的溫度;緊定套的設(shè)置使加熱管7固定的更加牢靠穩(wěn)固。
在物料反應(yīng)腔體的中部水平設(shè)置有帶有料孔的中位花板10;所述中位花板10的厚度為20-30mm,所述料孔的直徑為10-30mm,料孔設(shè)有15-30個(gè)。中位花板10和料孔的設(shè)置促進(jìn)了雜質(zhì)與物料的分離,加速了提純反應(yīng)過(guò)程。
所述外殼一側(cè)的旋轉(zhuǎn)軸上安裝有輸送冷卻水的旋轉(zhuǎn)接頭11,另一側(cè)的旋轉(zhuǎn)軸上安裝有輸送電力、控制信號(hào)的導(dǎo)電滑環(huán)4。旋轉(zhuǎn)接頭11可將冷卻水輸送到爐體外殼上,從而加速爐體的冷卻速度;導(dǎo)電滑環(huán)4解決了爐體的旋轉(zhuǎn)供電問(wèn)題。
所述氯化爐的旋轉(zhuǎn)角度為360度。氯化爐在電控裝置的控制下以每分鐘3~6轉(zhuǎn)的速率旋轉(zhuǎn)180度后停止,駐留1~3分鐘后再次旋轉(zhuǎn)180度后停止,駐留1~3分鐘后再繼續(xù)旋轉(zhuǎn),如此往復(fù)運(yùn)行。
所述外殼上還設(shè)有厚度為30-50mm的冷卻水道和便于物料反應(yīng)腔體安裝的寬度為400-600mm的旋轉(zhuǎn)門,旋轉(zhuǎn)門的長(zhǎng)度與寬度之比為1:1.25-4。冷卻水道與旋轉(zhuǎn)接頭配合,對(duì)爐體進(jìn)行冷卻處理;旋轉(zhuǎn)門的設(shè)置方便了物料反應(yīng)腔體內(nèi)部機(jī)構(gòu)的安裝。