電熔單爐法大尺寸超厚透明石英型材的製造方法
2023-04-28 12:06:16 1
專利名稱：電熔單爐法大尺寸超厚透明石英型材的製造方法
技術領域：
本發明涉及一種石英製品成型技術，特別是一種電熔單爐法大尺寸超厚透明石英型材的製造方法。
背景技術：
現有技術中，電熔石英料一般採用如下方法先將保溫砂裝入爐體保溫層，再將石墨導電單棒裝入電熔爐內，並居於中間位置，然後將30-50mm不規則塊狀的普通石英矽石 (矽含量一般在99. 5%左右)，裝入電熔爐內。對石墨導電單棒通電，電輸入功率為3千瓦， 石英矽石塊在石墨導電棒的直接高溫焙燒下，逐漸熔融成液體，在電熔6個小時後，全部融化。在停止供電後，直接將爐體打開，石英塊料成型為Φ600-800πιπι圓狀體，待全部冷卻後， 人工破碎成SO-IOOmm不規則石英塊，並包裝入庫。此種熔融石英的原料是普通矽石，生產的產品為不透明霧狀，雜質含量較高。
發明內容
本發明要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提出了一種透明度好、雜質含量低的電熔單爐法大尺寸超厚透明石英型材的製造方法。本發明要解決的技術問題是通過以下技術方案來實現的，一種電熔單爐法大尺寸超厚透明石英型材的製造方法，其特點是具體步驟是(1)先將保溫砂裝入爐體保溫層；(2)將Φ60-80πιπι、長度1800-2000mm石墨導電單棒裝入電熔爐內，並居於中間位置；(3)將高純度水晶砂，矽含量彡99. 998%，目數為60-160目的水晶砂原料，裝入電熔爐內；(4)然後密封電熔爐爐蓋，開始抽排爐內空氣；(5)對石墨導電單棒通電，電輸入功率為4. 5千瓦，連續抽排真空，使爐內真空度穩定在 2 X 10-3-5 X l(T3pa 之內；(6)通電熔融時間5小時；水晶砂在石墨導電棒的直接高溫焙燒下，逐漸熔融成液體；熔融料形成的氣體雜質被真空泵不斷排出爐外；(7)停止供電和抽排真空後，要等到爐內真空壓力恢復到常壓以後，再直接將爐蓋打開，熔融石英料成型為Φ600-800πιπι圓坨狀石英料；(8)在自然狀態下，圓坨狀石英料的表面溫度冷卻至800-100°C，將圓坨狀石英料用傳送機械傳送到50噸壓力機下；開啟壓力機，壓力重量為50噸；圓坨狀石英料在壓力作用下，擠壓成長方形石英塊，控制厚度為300-500mm，長度為1600-1800mm ；(9)待冷卻至室溫後，清理石英塊外層保溫砂，進行機械切割，厚度為300-500mm， 長度為1600-1800mm ；對切割後石英塊進行打磨和拋光，形成超厚透明石英型材。本發明與現有技術相比，本發明使用的水晶砂粒度為60-160目，最終產品呈無色透明狀，內含雜質含量低於18ppm。在生產工藝上，本發明採用了真空泵抽排爐內真空的新工藝，使爐體內石英砂熔融時不斷產生的氣體、液體雜質充分排出，提高了產品的高純度。 同時縮短了熔融時間，大大降低力生產成本。此種超厚透明石英型材為透明狀，無氣泡氣線等雜質，經檢測矽含量一般在> 99. 998%。屬高純度透明石英型材新產品。
具體實施例方式一種電熔單爐法大尺寸超厚透明石英型材的製造方法，高純度透明電熔石英爐設備電熔爐外殼爐體直徑為800-1200mm，長度為 2000-2500mm，其中裝保溫砂外層為100mm，導電加熱體為Φ60-80πιπι石墨單棒，長度 1800-2000mm ；4. 5千瓦電控櫃；配置6 X l(T2pa真空泵，具體步驟是(1)先將保溫砂裝入爐體保溫層；(2)將Φ60-80πιπι、長度1800-2000mm石墨導電單棒裝入電熔爐內，並居於中間位置；(3)將高純度水晶砂，矽含量彡99. 998%，目數為60-160目的水晶砂原料，裝入電熔爐內；(4)然後密封電熔爐爐蓋，開始抽排爐內空氣；(5)對石墨導電單棒通電，電輸入功率為4. 5千瓦，連續抽排真空，使爐內真空度穩定在 2 X 10-3-5 X l(T3pa 之內；(6)通電熔融時間5小時；水晶砂在石墨導電棒的直接高溫焙燒下，逐漸熔融成液體；熔融料形成的氣體雜質被真空泵不斷排出爐外；(7)停止供電和抽排真空後，要等到爐內真空壓力恢復到常壓以後，再直接將爐蓋打開，熔融石英料成型為Φ600-800πιπι圓坨狀石英料；(8)在自然狀態下，圓坨狀石英料的表面溫度冷卻至800-100°C，將圓坨狀石英料用傳送機械傳送到50噸壓力機下；開啟壓力機，壓力重量為50噸；圓坨狀石英料在壓力作用下，擠壓成長方形石英塊，控制厚度為300-500mm，長度為1600-1800mm ；(9)待冷卻至室溫後，清理石英塊外層保溫砂，進行機械切割，厚度為300_500mm， 長度為1600-1800mm ；對切割後石英塊進行打磨和拋光，形成超厚透明石英型材。
權利要求
1. 一種電熔單爐法大尺寸超厚透明石英型材的製造方法，其特徵在於 具體步驟是(1)先將保溫砂裝入爐體保溫層；(2)將石墨導電單棒裝入電熔爐內，並居於中間位置；(3)將高純度水晶砂，矽含量彡99.998%,目數為60-160目的水晶砂原料，裝入電熔爐內；(4)然後密封電熔爐爐蓋，開始抽排爐內空氣；(5)對石墨導電單棒通電，連續抽排真空，使爐內真空度穩定在2X10_3-5X10_3pa之內；(6)通電熔融時間5小時；水晶砂在石墨導電棒的直接高溫焙燒下，逐漸熔融成液體； 熔融料形成的氣體雜質被真空泵不斷排出爐外；(7)停止供電和抽排真空後，要等到爐內真空壓力恢復到常壓以後，再直接將爐蓋打開，熔融石英料成型為Φ600-800πιπι圓坨狀石英料；(8)在自然狀態下，圓坨狀石英料的表面溫度冷卻至800-100°C，將圓坨狀石英料用傳送機械傳送到壓力機下；開啟壓力機，圓坨狀石英料在壓力作用下，擠壓成長方形石英塊， 控制厚度為300-500mm，長度為1600-1800mm ；(9)待冷卻至室溫後，清理石英塊外層保溫砂，進行機械切割，厚度為300-500mm，長度為1600-1800mm ；對切割後石英塊進行打磨和拋光，形成超厚透明石英型材。
全文摘要
一種電熔單爐法大尺寸超厚透明石英型材的製造方法，先將保溫砂裝入爐體保溫層；將石墨導電單棒裝入電熔爐內；將高純度水晶砂裝入電熔爐內；然後開始抽排爐內空氣；對石墨導電單棒通電，連續抽排真空，保持爐內真空度穩定；水晶砂在高溫焙燒下，逐漸熔融成液體；熔融料形成的氣體雜質被真空泵不斷排出爐外；停止供電和抽排真空後，要等到爐內真空壓力恢復到常壓以後，倒出圓坨狀石英料；在自然狀態下，圓坨狀石英料的表面溫度冷卻至800-100℃，送到壓力機下；擠壓成長方形石英塊，待冷卻至室溫後，進行機械切割，後經打磨和拋光，形成超厚透明石英型材。本發明提高了產品的高純度，縮短了熔融時間，型材為透明狀，無氣泡氣線等雜質。
文檔編號C03B20/00GK102190430SQ20101012474
公開日2011年9月21日 申請日期2010年3月16日 優先權日2010年3月16日
發明者劉松 申請人:劉松