一种低羟基高纯石英砣生产工艺.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN116023010A(43)申请公布日2023.04.28(21)申请号202310167633.0(22)申请日2023.02.27(71)申请人内蒙古金沙布地恒通光电科技有限公司地址014399内蒙古自治区鄂尔多斯市达拉特旗经济开发区管委会5楼513办公室(72)发明人邵帅高振国牛纯富高云升王丽(74)专利代理机构北京京专专利代理事务所(普通合伙)11908专利代理师刘志祥(51)Int.Cl.C03B20/00(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图2页(54)发明名称一种低羟基高纯石英砣生产工艺(57)摘要本发明涉及一种低羟基高纯石英砣生产工艺，该工艺基于一种制备系统来实现，制备系统包括给料系统、沉积炉、制砣机、高频加热系统、燃烧器和供气系统；高频加热系统产生热量，加热匀速下降的石英砂原料使其连续在沉积炉内的石英玻璃靶片上不断熔化，沉积面靠制砣机控制下降速度、沉积靶面旋转和水平摆动，经过一定时间的沉积熔化，生产出圆柱形石英砣。本发明采用等离子体火焰和自动下料配合方式、制砣机旋转摆动功能，从而避免料管堵塞和端口熔损、料线被吹偏、料飞散，可保证长时间稳定运行，制备质量更高、稳定性更好、规格更大、效率更高的低羟基石英玻璃砣料。CN116023010ACN116023010A权利要求书1/2页1.一种低羟基高纯石英砣生产工艺，所述工艺基于一种制备系统来实现，其特征在于，所述制备系统包括给料系统(1)、沉积炉(2)、制砣机(3)、高频加热系统(4)、燃烧器(5)和供气系统(6)；所述给料系统(1)的出料口与沉积炉(2)中间上方的进料口连通；所述沉积炉(2)内设有石英玻璃基础砣(201)和石英玻璃靶片(202)，所述石英玻璃靶片(202)设置在石英玻璃基础砣(201)顶部；所述制砣机(3)包括基础平台，还包括设置在基础平台上的升降系统(301)、摆动系统(302)和旋转系统(303)，所述摆动系统(302)设置在升降系统(301)的输出端，所述旋转系统(303)设置在摆动系统(302)的输出端，所述旋转系统(303)的输出端与石英玻璃基础砣(201)连接；所述高频加热系统(4)包括加热线圈(401)，所述加热线圈(401)为圆环结构的高频等离子体发生器，且所述加热线圈(401)与给料系统(1)的出料口水平偏心设置；所述供气系统(6)的出气口与燃烧器(5)的进气口连通，所述燃烧器(5)的出气通道与沉积炉(2)的进气口连通，所述加热线圈(401)固定在燃烧器(5)的出气通道上；所述工艺包括以下步骤：S1、首先开启供气系统、水冷却循环系统和旋转系统(303)，然后开启高频加热系统(4)，逐渐靠升降系统(301)将石英玻璃靶片(202)升至沉积面处，使得沉积炉(2)的炉温升到需要的温度，此过程需要2‑3h，开启摆动系统(302)，然后开始投料；S2、将石英砂原料投入给料系统(1)的进料口，同时向给料系统(1)的进料口通入干燥洁净的压缩空气，进而将石英砂原料带入燃烧器(5)并沉积在石英玻璃靶片(202)上；S3、沉积成型：在沉积炉(2)中，熔化匀速投入的石英砂原料，使其缓慢沉积于石英玻璃靶片(202)表面，随着在石英玻璃靶片(202)上沉积量增多，料面逐渐长高，升降系统(301)带动石英玻璃靶片(202)随之逐渐下降，进而保持石英玻璃靶片(202)上的玻璃料面与燃烧器(5)出口端之间的距离保持不变，石英砣逐渐形成；S4、停电冷却：生长到预定高度后，停料烧料头，待料头平缓后关闭高频加热系统(4)、升降系统(301)和摆动，保持升降系统(301)旋转；S5、出炉：经24h自然冷却，将石英砣移出沉积炉(2)外即可。2.根据权利要求1所述的一种低羟基高纯石英砣生产工艺，其特征在于：所述沉积炉(2)的炉壁两侧开设有排气口(203)。3.根据权利要求1所述的一种低羟基高纯石英砣生产工艺，其特征在于：所述升降系统(301)包括双向电机、减速机、丝杆、丝母、连接板和导轨，所述双向电机固定在基础平台底部，所述转向器、丝杆、丝母和导轨均设有两组，两个所述减速机分别与双向电机的两个输出轴端部连接，两个所述导轨分别竖直设于双向电机两侧，两个所述丝杆分别套设于两个导轨内，且丝杆下端伸出至导轨下端并分别与两个减速机的输出轴连接，丝杆上端与导轨上端内壁转动连接，所述丝母套设在丝杆上并与所述丝杆在其长度方向上螺纹连接，所述连接板两端分别与两个丝母固定连接。4.根据权利要求3所述的一种低羟基高纯石英砣生产工艺，其特征在于：所述摆动系统(302)由摆动电机、丝杠和直线导轨组成，所述摆动电机固定在基础平台上，所述摆动电机与减速机相连，减速机输出端与所述丝杠一端连接，丝杠另一端与轴承座连接，直线导轨上承载摆动平