[实用新型]一种摆动式高温真空氯化炉

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种高纯石英砂的提纯技术，特别是一种摆动式高温真空氯化炉。

背景技术

高纯石英砂一般是指SiO2含量高于99.99%的石英粉体。高纯石英砂是石英玻璃制品的主要原材料。据统计仅我国市场的需求量已达10万吨左右，价值近60亿元人民币。高纯石英砂被广泛应用于大规模及超大规模集成电路、光伏产业、光纤、激光、航天、军事等重要行业中。由于这些行业关系到国家的长远发展，也是一个国家高新技术可持续发展的必要条件，因此，高纯石英砂的战略地位显得十分重要。我国是全球石英储量最为丰富的国家之一，而从天然岩石中直接提取超纯石英砂是当前世界公认的最先进技术。

而从我国的现状分析，专用装备的设计创新乃是我国企业界制备高纯石英砂过程的关键技术中的瓶颈。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提出了一种兼具除杂与脱羟的双重功能、操作简单的摆动式高温真空氯化炉。

本实用新型要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的，一种摆动式高温真空氯化炉，其特点是：设有炉体，炉体包括内中间石英玻璃反应腔和外壳，在中间石英玻璃反应腔与外壳之间设有保温层，在中间石英玻璃反应腔内沿其中轴线设置有石英玻璃电极套管，在石英玻璃电极套管内装有电加热元件，在中间石英玻璃反应腔的左右两端设有盖板，盖板上设有进出料管、真空抽气管以及氯气充气管，在盖板的外部设有装在炉体上的冷却水鼓，在炉体外壳的中部固定有摆动轴，炉体通过摆动轴装在支架上，支架上设有与摆动轴相接的摆动驱动机构，在摆动驱动机构的带动下实现炉体的左右摆动。

本实用新型要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述炉体的左右摆动角度为±60°。

本实用新型要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，进出料管上装有盖帽，盖帽上设有观察窗。

与现有技术相比，本实用新型的发热元件沿轴向通过石英套管由中心向圆周进行热传导与热辐射，不仅发热效率高，而且不与粉体发生接触而形成污染。加热元件在同等工况下，与传统结构相比不仅寿命长，而且进行维修更换十分便捷。炉体有规律的匀速间歇摆动，可加速粉体受热与氯化反应。本实用新型兼具除杂与脱羟的双重功能、也可单独作真空加热或真空脱羟使用。经过本实用新型处理过的石英粉体，可降低多种有害元素至20ppm以下，羟基可降至10ppm以下，能完全达到微电子与光伏工业要求的产品技术指标。能确保产品质量的稳定性和可靠性，同时对环境无污染。整个操作过程简约、高效、容易掌握、省时省力。

附图说明

图1为本实用新型的氯化炉结构简图。

具体实施方式

如图所示：1冷却水箱，2真空泵，3进出料管，4冷却水鼓，5盖板，6摆动驱动机构，7联轴器，8支架，9氯气瓶，10电控柜，11炉体，12保温层，13中间石英玻璃反应腔，14石英玻璃电极套管，15电加热元件。

一种摆动式高温真空氯化炉，设有炉体11，炉体11包括内中间石英玻璃反应腔13和外壳，在中间石英玻璃反应腔与外壳之间设有保温层12，在中间石英玻璃反应腔内沿其中轴线设置有石英玻璃电极套管14，在石英玻璃电极套管14内装有电加热元件15，在中间石英玻璃反应腔13的左右两端设有碟形的盖板5，盖板5上设有进出料管3、真空抽气管以及氯气充气管，在盖板5的外部设有装在炉体上的冷却水鼓4，在炉体外壳的中部固定有摆动轴，炉体通过摆动轴装在支架8上，支架8上设有与摆动轴相接的摆动驱动机构6，在摆动驱动机构6的带动下实现炉体11的左右摆动。所述炉体11的左右摆动角度为±60°。

由真空泵2与氯气钢瓶9向反应腔13执行真空度与氯化作业。炉体有规律的摆动、反应腔的温度调节和工艺程度的设定等均由电控柜10内的PLC完成。反应腔处于工作状态时，有四道密封保证粉体与外界完全隔离，这四道密封设置于：①炉体法兰与端盖结合处②碟形盖板与冷却水鼓结合处③发热电极伸出冷却水鼓处④料管窥视窗处。

反应腔13的内壁、发热元件套管14、碟形盖板5、进出料管3均使用高纯石英玻璃材料，确保反应物料无污染。

发热元件15材料可以是金属（如：镍基合金、铁基合金、钢基合金等）也可以是非金属（如硅碳材料）。发热元件沿轴向通过石英套管由中心向圆周进行热传导与热辐射，不仅发热效率高，而且不与粉体发生接触而形成污染。

反应腔温度可根据物料特性的差异，自室温至1200℃实现定时段无级调整，对有害杂质与羟基进行有效清除。