[發明專利]一種一體集成法生產大直徑透明石英坨的制備方法及裝置

有效

• 申請號: 202011406080.2
• 申請日: 2020-12-03
• 公開（公告）號: CN112624579B
• 公開（公告）日: 2021-09-17
• 發明（設計）人: 孫啟兵
• 申請（專利權）人: 東海縣奧蘭石英科技有限公司
• 主分類號: C03B20/00
• 分類號: C03B20/00
• 代理公司: 連云港聯創專利代理事務所(特殊普通合伙) 32330
• 代理人: 谷金穎

1.一種一體集成法生產大直徑透明石英坨的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、高純石英粉加入到第一層連熔爐內，并將溫度控制在非熔融狀態的溫度范圍；

S2、將第一層連熔爐內的粉料加入第二層連熔爐內時，進行高溫熔融；石英粉在高溫熔融后，形成熱熔液體狀，并在爐內形成熱渦流，低于石英熔點的雜質，在熱熔后逸出氣態雜質；第二層連熔爐上設置有氫氣自循環出孔系統，排出經過高溫熔融氣化后產生的氣態雜質；牽引成熱態下的固體石英棒，直徑為10-100mm范圍；

S3、將固態石英棒引入第三層中頻爐內，再次真空高溫加熱，并通過氦氣雙循環系統，排除石英棒氣體雜質；

S4、將石英棒引入氣煉爐，再次加入氫氣、氧氣高溫熔融；高溫熔融后的石英棒液體下落沉積，緩慢形成高純度石英坨，沉積的石英坨逐步常溫冷卻；

S5、石英坨直徑達到100-1000mm時進行切割。

2.如權利要求1所述的一體集成法生產大直徑透明石英坨的制備方法，其特征在于，S1中石英粉的粒徑為80～120目。

3.如權利要求1所述的一體集成法生產大直徑透明石英坨的制備方法，其特征在于，S1中溫度控制在1500～1700℃。

4.如權利要求1所述的一體集成法生產大直徑透明石英坨的制備方法，其特征在于，S2中高溫熔融的溫度為2300℃。

5.如權利要求1所述的一體集成法生產大直徑透明石英坨的制備方法，其特征在于，第一層連熔爐、第二層連熔爐和第三層真空中頻爐之間均不連接。

6.如權利要求1所述的一體集成法生產大直徑透明石英坨的制備方法，其特征在于，S3中頻爐內加熱的溫度≥2100℃。

7.一體集成法生產大直徑透明石英坨制備裝置，其特征在于，包括第一層連熔爐和第二層連熔爐，第一層連熔爐底部設置有出砂口，出砂口與第二層連熔爐的入口對應，第二層連熔爐設置有下料口，下料口與中頻爐的入口對應，中頻爐與氣煉爐連接，氣煉爐與成型切割裝置連接；中頻爐上設置有氦氣雙循環系統；第二層連熔爐上設置有氫氣自循環出孔系統。