[發明專利]制備半導體及光伏用石英管的均勻加料連熔爐及其方法

有效

• 申請號: 201910547981.4
• 申請日: 2019-06-24
• 公開（公告）號: CN110171921B
• 公開（公告）日: 2023-10-13
• 發明（設計）人: 張堯;濮陽坤;陶明頓
• 申請（專利權）人: 連云港福東正佑照明電器有限公司
• 主分類號: C03B5/06
• 分類號: C03B5/06;C03B3/00;C03B20/00
• 代理公司: 連云港潤知專利代理事務所 32255
• 代理人: 劉喜蓮

1.一種制備半導體及光伏用石英管的均勻加料連熔爐，包括爐體，爐體上設有爐蓋，爐體內設有坩堝，坩堝外設有加熱裝置，坩堝底部設有料臺，料臺上設有成型出口，成型出口處設有與芯桿相接的成型器，其特征在于：

所述爐蓋包括與爐體固定連接的大蓋，所述大蓋上設有排氣口，所述大蓋上轉動連接有小蓋，所述小蓋上偏心固定設有入料斗，所述入料斗的下端連接有下料管，所述下料管伸入坩堝內，在坩堝內的下料管的下部設有圍繞下料管周向均勻分布的至少兩個分料管；小蓋連接有驅動小蓋轉動的動力機構；

在坩堝內設有氣體噴吹組件，所述氣體噴吹組件包括供氣設備、供氣管和吹氣管，所述供氣設備的氣體出口與供氣管連接，所述供氣管的另一端通過豎向旋轉接頭與吹氣管轉動連接，所述豎向旋轉接頭以軸線與小蓋的軸線共線的方式設置，所述吹氣管與小蓋固定連接，吹氣管的出氣端伸進坩堝內，在吹氣管的出氣端設有布氣器，所述布氣器設在若干分料管之間。

2.根據權利要求1所述的制備半導體及光伏用石英管的均勻加料連熔爐，其特征在于：所述小蓋和大蓋之間通過軸承轉動連接。

3.根據權利要求1所述的制備半導體及光伏用石英管的均勻加料連熔爐，其特征在于：所述吹氣管設在入料斗內，所述吹氣管以軸線與入料斗軸線共線的方式設置，所述布氣器設在若干分料管的中間且與分料管的出料口等高設置。

4.根據權利要求1所述的制備半導體及光伏用石英管的均勻加料連熔爐，其特征在于：所述小蓋設有外齒圈，所述動力機構包括與外齒圈配合的齒輪，所述爐體上裝有與齒輪連接并驅動齒輪轉動的電動機。

5.根據權利要求1所述的制備半導體及光伏用石英管的均勻加料連熔爐，其特征在于：所述芯桿從爐體的側壁通入坩堝內。

6.一種采用權利要求1~5中任何一項所述的制備半導體及光伏用石英管的均勻加料連熔爐生產半導體及光伏用石英管的制備方法，其特征在于：其步驟如下，

（1）制備高純石英砂

將石英砂原料粉碎后去D50值為150μm的石英砂顆粒，用純水沖洗脫泥，再按1︰1.2~1.5的質量比和去離子水混合制成料漿；向料漿中加入質量分數為15~25%的硫酸，攪拌浸泡2~3小時后，將物料投入壓濾機進行脫水，將脫水后再次與去離子水按1︰1.8~2.2的質量比配成料漿，向料漿中加入氨水攪拌混合，將料漿調至中性，再加入質量分數為0.3%~0.8%的EDTA，攪拌混合2~3小時后脫水并烘干；

（2）將烘干的石英砂放入溫度為1100~1200℃的氯化爐里進行氯化處理15~20分鐘后即得到二氧化硅含量大于99.998%的高純度石英砂；

（3）從入料斗向連熔爐內投入高純石英砂，啟動電動機，齒輪帶動小蓋轉動，小蓋帶動入料斗和吹氣管轉動，高純石英砂在多個分料管流出；

同時啟動供氣設備，氣體由供氣管進入吹氣管，最終從布氣器中噴吹而出，高純石英砂由多個分料管轉動流出和氣體噴吹雙重作用下，高純石英砂位置不斷調整，均勻灑落至料臺；

（4）料臺上的高純度石英砂在連熔爐內經熔融后，由成型器拉制成型，即得到半導體及光伏用石英管。

7.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于：所述供氣設備提供的是保護氣體；所述保護氣體為氮氣。