高纯石英砂三段式氯化提纯炉的制作方法

本技术涉及石英砂提纯，例如涉及高纯石英砂三段式氯化提纯炉。

背景技术：

1、石英砂提纯一般采用高温加热的方式，使石英砂中的杂质在高温下发生物理或化学变化，从而与石英分离。例如，一些易挥发的杂质在高温下可以汽化挥发出去；某些杂质在特定的温度和气氛条件下可以与添加的化学试剂发生反应，生成易于去除的物质，提纯后的石英砂在半导体行业、光伏行业、光学玻璃行业等领域都具有广泛应用。

2、传统的氯化氢石英砂提纯基本都是采用提纯炉直接高温加注氯化氢进行反应，然后等待反应时间，在一个反应周期之后将提纯的石英砂从提纯炉内排出，然后再往提纯炉内加入新的物料继续下一个周期的提纯反应，这种一段式的提纯炉结构操作繁琐，反应周期长，工作效率低下，而且传统的横式加热棒进行高温加热的方式还容易受热不均匀，造成区域反应不充分的情况，

技术实现思路

1、为了对披露的实施例的一些方面有基本的理解，下面给出了简单的概括。所述概括不是泛泛评述，也不是要确定关键／重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围，而是作为后面的详细说明的序言。

2、本公开实施例提供高纯石英砂三段式氯化提纯炉，以解决提纯效率低，易造成反应提纯不充分的问题。

3、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

4、高纯石英砂三段式氯化提纯炉，包括预加热机构、高温反应机构、冷却箱，所述预加热机构端侧设有高温反应机构，所述高温反应机构端侧设置有冷却箱，所述冷却箱为常规结构，用于对反应提纯后的石英砂物料进行降温，降温结构及原理均为现有技术，在此不做赘述，提纯后的物料经过冷却箱，然后再输送至下道工艺进行处理等工作，所述预加热机构主要由预热箱、预热料管，所述预热箱为横式加热棒电加热方式的箱体，所述预热箱内部设置有两根预热料管，预热箱用于对预热料管进行预加热，在预加热过程中添加化学气体，提前对部分杂质进行反应汽化，做到提前排除部分杂质，提高提纯做的效率以及质量，所述预热箱尾端设置高温反应机构，所述高温反应机构主要由反应箱、反应料管、废气分离罩ii、功能罩组成，所述反应料管对应预热料管设置有两根并穿过反应箱，所述反应箱中部设置有隔断板并将反应箱分为一段反应区和二段反应区，所述一段反应区和二段反应区内部均在反应料管两侧均匀排布有若干立式加热棒，采用立式加热棒可以做到对反应料管加热更加充分，传统的横式加热棒或者底部总体加热的方式会因为热升冷降的原理，反应箱内的热气会不断上升，这样就会导致反应料管顶部收到的加热程度大于底部的加热程度，这样就会导致反应无法做到快速充分，导致为了保证提纯效果就需要更久的反应时间，甚至会导致流程作业的停止，影响效率，而采用立式加热棒会同时对反应料管的上下两侧同时加热，确保受热均匀，保证去除杂质的效果一致，避免出现局部杂质残留的情况，保证提纯质量，反应箱分为的两段反应区具有不同的功能，一段反应区主要起到氯化氢高温培烧的作用，在石英砂提纯作业中具有不断加注的氯化氢，氯化氢在反应料管内通过一段反应区达到预反应的目的，在氯化氢与石英砂杂质反应的过程中需要一定时间，为了确保反应更加充分，物料会输送到二段反应区，二段反应区起到的作用仍是高温培烧，通过对立式加热棒的温度控制，进一步地确保反应更加充分，确保对石英砂的提纯工作更加彻底，提高提纯质量，所述反应料管进料端与预热料管均固定有箍转部，所述箍转部底部设置有架设部，所述架设部连接有联动部，通过联动部提供动力配合架设部驱使箍转部带动反应料管和预热料管进行转动，通过反应料管和预热料管转动确保输料和加热反应效率，所述预热料管与反应料管出料端分别套设有由支架架设固定的废气分离罩i、废气分离罩ii，所述废气分离罩i与废气分离罩ii结构相同，且均为透明结构，便于观察，所述废气分离罩ii底侧设置有用于排料的输料管，顶侧设置有废气收集管，用于通过外部设备对预热反应和加热反应后中和杂质产生的废气，确保不会污染环境，所述反应料管尾端均设置有排料仓，所述排料仓为空心锥台式结构并且沿其圆周开设有若干脱料孔，经过反应箱加热反应后的石英砂物料会随着反应料管不断转动的过程中不断地从脱料孔流出至相应的废气分离罩ii内，然后在通过输料管排出，所述预热料管尾端排料原理与反应料管相同，所述反应料管尾端均设置有加注管，所述加注管连通反应料管尾端的排料仓，通过加注管向反应料管内源源不断地加注氯化氢反应气体，随着加注氯化氢气体会充斥在反应料管内，通过不断地旋转和加热不断地和反应料管内的石英砂杂质反应，不断地实现对石英砂的提纯，本装置通过将氯化氢提纯炉分设为预加热机构和高温反应机构，而高温反应机构分成两段式，配合预加热机构的预热段，形成三段式反应结构，在进行工作时石英砂物料通过预热料管进入预热段，在预热段加注对应特定杂质的化学气体，先从预热段进行反应去除部分方便反应的特定杂质，然后通过反应料管进料端进入到反应箱经过两段氯化氢高温烘培反应，在高温和氯化剂的作用下，石英砂中的杂质与氯化剂反应生成易挥发的氯化物，这些氯化物随着气流被带出反应段从废弃收集管被收集，从而实现了杂质的去除，最后再根据同样的原理输送进冷却箱进行冷却，完成整个工艺。

5、进一步地，所述预加热机构、高温反应机构、冷却箱底部分设置有用来支撑的第一底架、第二底架、第三底架，所述第一底架、第二底架、第三底架均倾斜设置，倾斜方向与石英砂物料行进方向一致，通过各个底架倾斜设置，可以确保各机构里的料管为倾斜状态，从而保障物料在自立身重力作用下随着旋转作用不断地进行输送，达到物料输送的效果。

6、进一步地，所述预热箱底部设置有箱盖，并且一侧设置有自锁螺杆，所述自锁螺杆与预热箱箱体铰接，所述自锁螺杆顶端连接箱盖，所述箱盖对应自锁螺杆的位置设置有锁止套片，自锁螺杆向上翻转至锁止套片内侧，然后通过螺母套接自锁螺杆顶部，可以实现自锁螺杆配合箱体实现对箱盖的自锁，通过设置箱盖方便对箱体内部进行维修和部件更换。

7、进一步地，所述预热箱和反应箱两端均设置有密封圈，所述密封圈分别套设对应的预热料管和反应料管，通过密封圈的设置可以防止预热箱与反应箱内部的热量流失，造成能源浪费。

8、进一步地，所述预热箱和反应箱端部底侧均设置有延伸板，所述联动部与延伸板连接，所述联动部包括驱动电机、主动轮、张紧轮、被动轮，所述驱动电机设于对应的延伸板底部，所述驱动电机底部设置有安置板，所述安置板通过螺杆固定在延伸板底侧，通过安置板对驱动电机进行安置固定，所述驱动电机输出端设置有主动轮，所述主动轮通过链条依次套接被动轮和张紧轮，所述被动轮设有三组，张紧轮设置有两组，所述被动轮和张紧轮均与架设部固定。

9、进一步地，所述架设部包括罩架、降温盒、轴凹轮，所述罩架固定在对应的延伸板顶侧，所述罩架顶侧均匀设置有三组降温盒，所述降温盒顶部一侧均转动连接有被动轮，所述降温盒之间均转动连接有张紧轮，所述降温盒顶部另一侧均设有轴凹轮，同一组降温盒顶部的轴凹轮与被动轮均为同轴设置，由驱动电机的主动轮通过链条依次带动各个被动轮发生转动，进而被动轮根据同轴会带动对应的轴凹轮发生转动，所述轴凹轮边侧均为开设有凹槽结构，并且相邻的轴凹轮顶侧之间均架设有箍转部，通过驱动电机驱动带动轴凹轮转动，进而轴凹轮会驱动所架设的箍转部进行转动，进而会驱动箍转部对应的预热料管或反应料管发生转动，由此保证输料效率和反应提纯质量，所述降温盒底部两侧均开设有通水孔，通过外部设置水管能够依次串联三组降温盒，通过降温盒配合上水管输水循环可以起到不断对轴凹轮和被动齿轮降温的目的，能够避免预热箱和反应箱内部高温对轴凹轮和被动齿轮持续传导，影响使用寿命。

10、进一步地，所述箍转部均固定套接对应的预热料管和反应料管，所述箍转部均由套箍、紧压板、套板、定位板、压紧螺丝组成，所述预热料管和反应料管均为外周沿长度方向排布有若干凸起的结构，所述套箍均套设在对应的预热料管和反应料管端部，并且预热料管及反应料管外周的凸起之间均压设有紧压板，所述紧压板内侧适配管状结构与对应的预热料管或反应料管贴合，紧压板外侧固定设置有套板，所述套板为双层结构并且顶部插设在对应的套箍两侧并由螺丝固定，所述套箍对应套板的位置两侧分别固定设置有定位板，所述定位板均螺纹穿插有压紧螺丝，所述压紧螺丝底端抵触至对应的紧压板外侧，实现对紧压板的压紧，安装箍转部时，首先将紧压板外侧的套板插接在对应套箍内侧，然后将再贴近对应的预热料管或反应料管的凸起之间，然后通过压紧螺丝对紧压板固定压紧，最后再通过螺丝穿插套板和套箍进行彻底固定，所述套箍外圈侧扣接所对应的轴凹轮的凹槽内，从而由轴凹轮实现对箍转部的架设，预热料管和反应料管设置有凸起结构配合紧压板能够实现与套箍固定的稳定性，避免在运转过程中发生松动的情况，保证提出工作的稳定。

11、进一步地，所述预热箱端部设置有料斗，通过料斗暂存待提纯的石英砂物料，所述料斗固定在料斗架内侧，所述料斗架底部固定在对应的延伸板顶侧，所述料斗架底部设有两处与预热料管端部对应的出料口。

12、进一步地，所述预热料管进料端均套设有送砂综合罩，所述反应料管进料端均套设有功能罩，所述功能罩包括排气管、导管、排尘管、接料斗，所述排气管设置在功能罩罩体的顶侧，通过排气管可以排出石英砂物料反应后生成的部分杂质气体，所述功能罩罩体一侧设置有导管，所述导管顶侧设置有排尘管，所述导管端部设置有接料斗，所述送砂综合罩除了不含有排尘管之外其他的结构与功能罩一致，所述功能罩的接料斗分别与废气分离罩i的输料管对应，所述送砂综合罩的接料斗分别与料斗的出料口对应，所述送砂综合罩与功能罩的导管底部均设置有震动送料器，所述震动送料器顶部均设有若干介箍，并通过介箍与对应的导管固定套接，所述震动送料器底端设置有功能架，所述功能架用于对震动送料器固定支撑，通过震动送料器对相应的送砂综合罩和功能罩进行振动，可以保证进料通顺，防止石英砂物料发生堵塞影响工作。

13、本公开实施例提供的高纯石英砂三段式氯化提纯炉，可以实现以下技术效果：

14、1）：本发明将氯化氢提纯炉分设为预加热机构和高温反应机构，而高温反应机构分成两段式，配合预加热机构的预热段，形成三段式反应结构，在进行工作时石英砂物料通过预热料管进入预热段，在预热段加注对应特定杂质的化学气体，先从预热段进行反应去除部分方便反应的特定杂质，然后通过反应料管进料端进入到反应箱经过两段氯化氢高温烘培反应，三段进程可以保证对石英砂提纯保证足够的反应进程，确保对杂质的彻底去除，可以足够保证提纯反应的彻底性；

15、2）：本发明中反应箱中部设置有隔断板并将反应箱分为一段反应区和二段反应区，一段反应区和二段反应区内部均在反应料管两侧均匀排布有若干立式加热棒，采用立式加热棒可以做到对反应料管加热更加充分，避免传统的横式加热棒或者底部总体加热的方式会因为热升冷降的原理，反应箱内的热气会不断上升，导致反应料管顶部收到的加热程度大于底部的加热程度的情况，而采用立式加热棒会同时对反应料管的上下两侧同时加热，确保受热均匀，保证去除杂质的效果一致，避免出现局部杂质残留的情况，保证提纯质量；

16、3）：本发明中反应料管进料端与预热料管均固定有箍转部，箍转部底部设置有架设部，架设部连接有联动部，通过联动部提供动力配合架设部驱使箍转部带动反应料管和预热料管进行转动，通过反应料管和预热料管转动确保输料和加热反应效率，各个部件配合实现提纯工作的自动化程度。

17、以上的总体描述和下文中的描述仅是示例性和解释性的，不用于限制本技术。