一種生產方形熔融石英陶瓷坩堝的機械裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于熔融石英陶瓷領域，尤其涉及一種以高純熔融鈍角石英沙為原料工業化生產熔融石英陶瓷坩堝的機械裝置。
【背景技術】
[0002]坩堝是用耐火的材料所制的器皿或熔化罐，當有固體要以大火加熱時，就必須使用坩堝。坩堝按制作的原材料可分為:石墨坩堝、熔融石英陶瓷坩堝、瓷坩堝、剛玉坩堝、碳化硅坩堝、白金坩鍋、鎳坩堝。由于高純熔融石英具有結構精細、熱導率低、熱膨脹系數小、制成品尺寸精度高、高溫不變形、熱震穩定性好、電性能好、耐化學侵蝕性好等特點，因此在玻璃深加工行業、冶金工業、電子工業、化工工業、航空航天等領域得到廣泛應用。本裝置生產的產品是一種方形熔融石英陶瓷坩堝，其二氧化硅含量> 99.5%，主要用途是:在多晶硅的鑄錠環節，充當多晶硅化料和長晶的容器。熔融石英陶瓷坩堝以其熱穩定性好、耐熔體(硅、鋁、銅等)侵蝕性和對所加工的制品無污染等特性，被廣泛應用于多晶硅生產及有色金屬冶煉行業，使之熔化生產出用來制造太陽能電池的多晶硅硅錠，由于其使用條件極其苛亥IJ，對坩堝的純度、強度、外觀缺陷、內在質量、高溫性能、熱振穩定性等都有極其嚴格的要求。本發明產品可在1450°C以下使用，具有高純度、耐高溫性強、精度高、保溫性好、質量穩定等優點。熔融石英坩堝分透明、半透明和不透明三種，本裝置生產的產品是一種半透明石英坩堝，專用于生產多晶硅、拉制大直徑單晶硅。生產的工藝流程為:1.將高純熔融鈍角石英砂裝入石墨成型模具；2.電弧熔制成型；3.自然冷卻脫模；4.高壓噴淋；5窯爐燒結后得到成品。該裝置的主要優點是:使用通用設備組合，結構合理、無有毒有害氣體和液體排放、產品質量好、可批量生產并生產出高質量的熔融石英坩堝。
【發明內容】
[0003]本發明主要解決的問題是提供一種生產方形熔融石英陶瓷坩堝的機械裝置，該裝置以可震動的石墨成型模具、電弧爐、噴淋機、窯爐為設備，以Si02含量在99.5%以上的直徑為0.075mm—1.5mm的熔融鈍角石英砂為原料來生產方形熔融石英陶瓷坩堝。
[0004]本發明采用的技術方案是:
一種生產方形熔融石英陶瓷坩堝的機械裝置，包括:石墨成型模具1、電弧爐2、噴淋機
3、窯爐4 ;其特征是:石墨成型模具I上設有熔融鈍角石英砂進口 5，石墨成型模具I和電弧爐2間設有第一輸送機6,電弧爐2和噴淋機3間設有第二輸送機7,噴淋機3上設有高壓水進口 8、污水出口 9，噴淋機3和窯爐4間設有第三輸送機10，窯爐4上設有煤氣進口 11、成品出口 12。
[0005]本發明的進一步技術方案是:
所述的第一、第二、第三輸送機為皮帶輸送機。
[0006]所述的電弧爐為DRL-6A型電弧爐。
[0007]所述的窯爐為煤氣發生梭式窯爐。
[0008]本發明的有益效果是:提供了一種生產方形熔融石英陶瓷坩堝的機械裝置，該裝置結構合理、生產工藝簡單、無污染廢棄物排放，產品方形熔融石英陶瓷坩堝具有強度高、耐高溫、熱膨脹小、化學穩定性好、表面光滑細膩、經長期使用不易磨損等一系列優點。
[0009]【附圖說明】:
如圖1為本發明的結構和工藝流程框圖。
【具體實施方式】
[0010]實施例:
下面結合附圖進一步說明使用該機械裝置生產方形熔融石英陶瓷坩堝最佳實施例的具體內容:
1.將定量的Si02含量在99.5%以上、直徑為0.075mm—1.5mm的熔融鈍角石英砂通過設置于石墨成型模具I上的熔融鈍角石英砂進口 5送入石墨成型模具I，通過使石墨成型模具I震動的方法以減小石墨成型模具I中石英砂顆粒間的空隙，震動時間為15-20分鐘。
[0011]2.將石墨成型模具I通過設置于石墨成型模具I和電弧爐2間的第一輸送機6送入電弧爐2，在電弧爐中加熱至1850-1870°C，使石英砂全部處于熔融狀態后停止加熱，石墨成型模具I內的石英熔融體自然冷卻降溫至常溫后移出電弧爐，脫去石墨成型模具，得到石英坩堝的成型體；將石英坩堝的成型體通過設置于電弧爐2和噴淋機3間的第二輸送機7送入噴淋機3，通過設置于噴淋機3上的高壓水進口 8送入高壓水，用高壓水對石英坩堝的成型體進行噴淋，將其清洗干凈后自然晾干。
[0012]3.將晾干的石英坩堝成型體通過設置于噴淋機3和窯爐4間的第三輸送機10送入窯爐4，通過設置于窯爐4上的煤氣進口輸入煤氣燃燒升溫，先經2-3小時的時間將燒結溫度緩慢的從0°C升至400°C后，再在I小時時間內將燒結溫度快速的從400°C升至1150-1200°C，維持此溫度26-28小時后停止加熱，逐步降溫至常溫后得到方形熔融石英陶瓷輥坩堝，通過設置于窯爐4上的成品出口出料即得成品。
[0013]當然，本發明還有其它的實施方式，在不離開本發明的精神背景下所做的任何技術、原理和工藝的改進，均落在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種新型方形熔融石英陶瓷坩堝生產裝置，包括:石墨成型模具(I)、電弧爐(2)、噴淋機(3)、窯爐(4);其特征是:石墨成型模具(I)上設有熔融鈍角石英砂進口(5)，石墨成型模具(I)和電弧爐(2)間設有第一輸送機(6),電弧爐(2)和噴淋機(3)間設有第二輸送機(7),噴淋機(3)上設有高壓水進口(8)、污水出口(9)，噴淋機(3)和窯爐(4)間設有第三輸送機(10)，窯爐(4)上設有煤氣進口(11)、成品出口(12)。2.根據權利要求1所述的一種新型方形熔融石英陶瓷坩堝生產裝置，其特征是:所述的第一、第二、第三輸送機為皮帶輸送機。3.根據權利要求1所述的一種新型方形熔融石英陶瓷坩堝生產裝置，其特征是:所述的電弧爐為DRL-6A型電弧爐。4.根據權利要求1所述的一種新型方形熔融石英陶瓷坩堝生產裝置，其特征是:所述的窯爐為煤氣發生梭式窯爐。
【專利摘要】本發明公開了一種生產方形熔融石英陶瓷坩堝的機械裝置，該裝置屬于熔融石英陶瓷領域，包括：石墨成型模具（1）、電弧爐（2）、噴淋機（3）、窯爐（4）；其特征是：石墨成型模具（1）上設有熔融鈍角石英砂進口（5），石墨成型模具（1）和電弧爐（2）間設有第一輸送機（6），電弧爐（2）和噴淋機（3）間設有第二輸送機（7），噴淋機（3）上設有高壓水進口（8）、污水出口（9），噴淋機（3）和窯爐（4）間設有第三輸送機（10），窯爐（4）上設有煤氣進口（11）、成品出口（12）；該裝置專用于生產多晶硅、拉制大直徑單晶硅。
【IPC分類】C04B35/622, C04B35/66, C04B35/14
【公開號】CN105084876
【申請號】CN201410194806
【發明人】王永江
【申請人】徐州康納陶瓷科技有限公司
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2014年5月10日