一种高纯二氧化硅高温相变方法

技术领域

本发明涉及二氧化硅高温相变处理技术领域，特别是一种高纯二氧化硅高温相变方法。

背景技术

目前，在高纯二氧化硅生产过程中，为进一步去除杂质，改变二氧化硅的晶体结构，需要对高纯二氧化硅进行高温相变处理。

现有技术中，二氧化硅的相变处理方法一般都是利用高温相变炉来对高纯二氧化硅进行高温相变处理的，但是，现有的高温相变炉一般都是立式的，并且炉体都是固定的，容易造成高纯二氧化硅堆积，受热不均匀，因而造成高温相变处理时间长、效率低、效果还不好的情况。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种设计合理、实施方便、能够对高纯二氧化硅进行快速高效的高温相变处理的高纯二氧化硅高温相变方法。

本发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的。本发明是一种高纯二氧化硅高温相变方法，该方法使用高温相变炉对高纯二氧化硅进行高温相变处理，高温相变炉包括底座和横向铰接在底座上的炉体；在炉体内转动安装有盛料管，在盛料管周向的炉体内安装有若干加热管，在盛料管的出料端内固定安装有螺旋出料板；该方法步骤如下：

（1）开启加热管，转动炉体，使盛料管处于倾斜状态，盛料管的出料端低于盛料管的进料端；

（2）反向转动盛料管，同时向盛料管内添加高纯二氧化硅；

（3）转动炉体，使盛料管处于水平状态，盛料管继续反向转动，对高纯二氧化硅进行高温相变处理；

（4）1h-1.2h后，转动炉体，使盛料管处于倾斜状态，盛料管的出料端低于盛料管的进料端，然后正向转动盛料管，利用螺旋出料板将高纯二氧化硅向外输出；

（5）反向转动盛料管，同时向盛料管内添加高纯二氧化硅；

（6）如此往复循环，实现高纯二氧化硅进行高温相变处理。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的高纯二氧化硅高温相变方法，该方法中，加热管的加热温度为1100℃-1190℃。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的高纯二氧化硅高温相变方法，在底座上固定安装有用于驱动炉体转动的动力机构，在炉体底部的中部安装有与底座铰接的铰接轴，动力机构固定安装在炉体一侧的底座上，在动力机构的输出端固定安装有与炉体配合的滚轮。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的高纯二氧化硅高温相变方法，所述动力机构为千斤顶。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的高纯二氧化硅高温相变方法，盛料管的一端延伸至炉体外侧设置为进料端，盛料管的另一端延伸至炉体外侧设置为出料端，盛料管中部的直径大于进料端和出料端的直径，盛料管中部与进料端、出料端之间均设置有锥形过渡部。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的高纯二氧化硅高温相变方法，所述螺旋出料板设置有2个，2个螺旋出料板旋转对称设置在出料端侧的盛料管内。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的高纯二氧化硅高温相变方法，所述加热管为电加热管，电加热管设置有6-8个，6-8个电加热管沿盛料管的周向均匀设置在炉体内。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的高纯二氧化硅高温相变方法，在炉体上还安装有用于带动盛料管转动的旋转轴，旋转轴的两端分别与盛料管的两端传动连接，在炉体上还固定安装有用于驱动旋转轴转动的驱动机构；

在盛料管的两端均固定安装有固定轮，在炉体的两端分别安装有2个与盛料管两端的固定轮配合的传动轮，在旋转轴的两端分别固定安装有炉体两端的传动轮传动连接的主动轮

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的高纯二氧化硅高温相变方法，所述驱动机构为驱动电机，驱动电机固定安装在炉体上，驱动电机的输出轴与旋转轴传动连接。

与现有技术相比，本发明通过将炉体铰接在底座上，便于对炉体进行转动，从而调整盛料管的倾斜角度，方便将高纯二氧化硅输入输出盛料管，同时，在利用加热管对盛料管进行加热时，可以通过旋转轴带动盛料管转动，便于高纯二氧化硅进行快速、均匀受热，避免高纯二氧化硅在盛料管内堆积，提高高纯二氧化硅的高温相变处理效率；其次，在出料端的盛料管内安装有螺旋出料板，便于对高纯二氧化硅进行螺旋出料，同时，在盛料管转动加热时，螺旋出料板对盛料管内的高纯二氧化硅进行阻挡，避免高纯二氧化硅在加热时向外输出，保证高纯二氧化硅的高温相变效果。该方法设计合理、实施方便，通过调整盛料管的倾斜角度和转动方向，能够对高纯二氧化硅进行快速、高效的高温相变处理，并且可以保证高纯二氧化硅的高温相变效果。

附图说明

图1为本发明使用的高温相变炉的结构示意图；

图2为本发明使用的盛料管的机械传动示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参照图1-2，一种高纯二氧化硅高温相变方法，该方法使用高温相变炉对高纯二氧化硅进行高温相变处理，高温相变炉包括底座2和横向铰接在底座2上的炉体1；在炉体1内转动安装有盛料管3，在盛料管3周向的炉体1内安装有若干加热管4，盛料管3的一端伸出炉体1设置为进料端5，另一端伸出炉体1设置为出料端6，在盛料管3的出料端6内固定安装有螺旋出料板7；炉体1能够与底座2进行相对转动，便于调整盛料管3的倾斜角度，盛料管3的倾斜角度的调节范围在10°-20°；加热管4用于对盛料管3进行加热，保证高纯二氧化硅的均匀、快速受热；螺旋出料板7在随着盛料管3正向转动时，能够对盛料管3进行螺旋出料，在随着盛料管3反向转动时，能够阻挡盛料管3内的高纯二氧化硅向外输出；

该方法步骤如下：

（1）开启加热管4，转动炉体1，使盛料管3处于倾斜状态，盛料管3的出料端6低于盛料管3的进料端5，便于向盛料管3内添加高纯二氧化硅，同时使得高纯二氧化硅在盛料管3内均匀分布；

（2）反向转动盛料管3，同时向盛料管3内添加高纯二氧化硅，利用螺旋出料板7的阻挡，避免盛料管3内的高纯二氧化硅在加料时向外输出；

（3）转动炉体1，使盛料管3处于水平状态，盛料管3继续反向转动，对高纯二氧化硅进行翻动，避免高纯二氧化硅在盛料管3内堆积，便于对高纯二氧化硅进行高温相变处理，提高高纯二氧化硅的高温相变处理效率；

（4）1h-1.2h后，转动炉体1，使盛料管3处于倾斜状态，盛料管3的出料端6低于盛料管3的进料端5，然后正向转动盛料管3，利用螺旋出料板7将高纯二氧化硅向外输出；实际应用时，盛料管3在水平状态下转动1h即可完成高纯二氧化硅的高温相变，出料时，盛料管3倾斜，配合螺旋出料板7，大大提高了高纯二氧化硅的出料效率；

（5）反向转动盛料管3，同时向盛料管3内添加高纯二氧化硅，进行再次高温相变处理；

（6）如此往复循环，实现高纯二氧化硅进行高温相变处理，快速高效，并且效果好。

该方法中，加热管4的加热温度为1100℃-1190℃；盛料管3的转速为40-50转每分钟。

在底座2上固定安装有用于驱动炉体1转动的动力机构11，在炉体1底部的中部安装有与底座2铰接的铰接轴10，动力机构11固定安装在炉体1一侧的底座2上，在动力机构11的输出端固定安装有与炉体1配合的滚轮12。铰接轴10的设置，便于炉体1与底座2之间进行相对转动，从而调整炉体1的倾斜角度；滚轮12的设置，便于动力机构11向上顶撑炉体1，对炉体1的倾斜角度进行调节；在炉体1的底部设置有与滚轮12配合的滚动槽，方便滚轮12对炉体1进行滚动支撑。

所述动力机构11为千斤顶；优选的，动力机构11采用螺旋千斤顶，便于人工手摇操作，向上顶起炉体1，从而便于调整炉体1的倾斜角度；在动力机构11的安装处的炉体1和底座2之间还固定连接有安全链条，避免炉体1倾斜动力机构11所在侧的另一侧过度倾斜；实际使用中，炉体1始终向动力机构11的一侧倾斜，最多为炉体1保持水平状态，因而动力机构11设置在出料端6侧的底座2上，便于高纯二氧化硅的进料和出料。

盛料管3的一端延伸至炉体1外侧设置为进料端5，盛料管3的另一端延伸至炉体1外侧设置为出料端6，盛料管3中部的直径大于进料端5和出料端6的直径，盛料管3中部与进料端5、出料端6之间均设置有锥形过渡部13。盛料管3为中间大两端小的透明石英管，盛料管3的中部较大，便于多盛装高纯二氧化硅，锥形过渡部13的设置，既便于从进料端5向盛料管3添加高纯二氧化硅，也便于将高纯二氧化硅从出料端6向外输出。

所述螺旋出料板7设置有2个，2个螺旋出料板7旋转对称设置在出料端6侧的盛料管3内，2个螺旋出料板7之间留有便于高纯二氧化硅出料的出料间隙；优选的，2个螺旋出料板7均为顺时针螺旋，在盛料管3顺时针转动时，高纯二氧化硅能够从出料间隙处输出，盛料管3，在盛料管3逆时针转动时，高纯二氧化硅很难从出料间隙处输出。

所述加热管4为电加热管4，电加热管4设置有6-8个，6-8个电加热管4沿盛料管3的周向均匀设置在炉体1内，便于对盛料管3进行均匀加热，进而使盛料管3内的高纯石英砂均匀受热，提高高温相变处理效率。

在炉体1上还安装有用于带动盛料管3转动的旋转轴8，旋转轴8的两端分别与盛料管3的两端传动连接，在炉体1上还固定安装有用于驱动旋转轴8转动的驱动机构9；驱动机构9用于驱动旋转轴8转动，进而带动盛料管3转动，便于盛料管3带动高纯二氧化硅进行旋转加热，使得高纯二氧化硅受热更加均匀、快速，进而提高高纯二氧化硅的高温相变处理效率。

在盛料管3的两端均固定安装有固定轮14，在炉体1的两端分别安装有2个与盛料管3两端的固定轮14配合的传动轮15，在旋转轴8的两端分别固定安装有炉体1两端的传动轮15传动连接的主动轮16。在炉体1两端的传动轮15的中部均设置有与固定轮14配合的传动槽，便于对固定轮14进行支撑、传动；炉体1两端的传动轮15上均固定安装有连接轴17，连接轴17通过轴承和轴承座安装在炉体1上，在连接轴17上均固定安装有过渡轮18，过渡轮18与主动轮16通过链条19传动连接，便于主动轮16带动传动轮15，进而带动固定轮14转动。

所述驱动机构9为驱动电机，驱动电机固定安装在炉体1上，驱动电机的输出轴与旋转轴8传动连接。旋转轴8通过轴承和轴承座安装在炉体1上，在旋转轴8上固定安装有传动齿轮，在驱动电机的输出轴上固定安装有与传动齿轮啮合的主动齿轮，便于驱动电机动作，通过主动齿轮与传动齿轮配合，驱动旋转轴8转动。