CN102927817B - 一种提纯石英砂的煅烧装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种提纯石英砂的煅烧装置。该提纯石英砂的煅烧装置，包括一炉膛，炉膛内安装有石英玻璃炉管，炉膛分为两个以上热区，每个热区分别在炉管外周独立装设有温度控制***，温度控制***包括测温元件和加热元件。本发明的煅烧装置通过设置多个热区的方式，实现每个热区分别独立控制温度，进而保证了热区石英砂受热温度均衡、稳定，达到更好的石英砂提纯效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种石英砂处理装置，具体涉及一种提纯石英砂的高温煅烧装置。
背景技术
在提纯石英砂过程中，为了去除石英砂中的挥发性成分，包括羟基等，通常需要对石英砂进行高温煅烧。现有技术中一般使用的煅烧装置或烤砂装置，热区的温度梯度是很大的，其原因在于从进料口流入热区的石英砂是冷砂，由于石英砂流动快，还来不及加热到设定温度或者刚到达设定温度后就很快离开了。其结果必然导致靠近出料口端往进料口方向存在温度降低的梯度变化，导致热区的有效长度减小，石英砂的受热时间变短，石英砂中的挥发性杂质成分不能彻底去除。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种可以使热区石英砂受热温度均衡、稳定的高温煅烧装置。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种提纯石英砂的煅烧装置。
本发明的提纯石英砂的煅烧装置，包括一炉膛，炉膛内安装有石英玻璃炉管，炉膛分为两个以上热区，每个热区分别在炉管外周独立装设有温度控制***。
优选地，所述温度控制***包括测温元件和加热元件。
优选地，所述测温元件为热电偶，加热元件为电阻性加热元件。该加热元件与可控硅调压器连接，可控硅调压器通过电气控制***向加热元件输送电压。
优选地，所述炉膛为卧式炉膛。相较于立式炉膛，卧式炉膛可以保证石英砂不会因为石英相变体积膨胀而导致板结甚至使炉管涨裂。
优选地，所述石英玻璃炉管设有进料口和出料口，石英玻璃炉管倾斜于水平面，且进料口端高于出料口端，这样石英砂可通过旋转和重力作用自然地向出料口端运移。
优选地，该装置还包括支撑和传动装置，所述石英玻璃炉管与支撑和传动装置连接，使炉管内的石英砂发生翻转，受热更加均匀。
优选地，所述支撑和传动装置包括：炉管抱箍、牙条、滚轮、大齿轮和拖轮，石英玻璃炉管由炉管抱箍夹持，石英玻璃炉管穿设于滚轮和大齿轮内，炉管抱箍通过牙条与滚轮和大齿轮固定连接，滚轮下方由两个拖轮支撑，滚轮转动面与拖轮的转动面相切；大齿轮与无级变速减速机的传动齿轮咬合，实现传动。该支撑和传动装置可分别装设在石英玻璃炉管的两端，其中一端不需要装设大齿轮。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明在煅烧装置的炉膛内设置了多个热区，每个热区内都独立装设温度控制***，避免了现有技术中由于统一加热导致的炉管从出料口端向进料口端温度不稳定、石英砂受热不均匀的缺陷。本发明中，可通过电控***控制进料口端的热区温度稳定，不会因为冷砂刚进入炉管时，引起的温度降低，因为此时通过该热区独立装设的温度控制***进行自动调整加热元件上的电压，增加其发热量，进而使石英砂快速达到设定的受热温度。而接近出料口端的热区，可通过该热区的温度控制***会自动调整加热元件上的电压减少其发热量，进而保持炉管内石英砂受热稳定均匀。
附图说明
图1为提纯石英砂的煅烧装置的炉膛内结构剖面示意图。
图2为支撑和传动装置的其中一端的局部放大图。
附图标记说明：
1 炉膛； 2石英玻璃炉管；
3加热元件； 4测温元件；
5 保温层； 6 隔热层；
7 炉膛壁； 8进料口；
9出料口； 10 支撑和传动装置
101 拖轮 102 炉管抱箍
103 牙条 104 大齿轮
105滚轮 106 挡热板
A第一热区； B第二热区。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
请参见图1，本发明的提纯石英砂的煅烧装置设有一个炉膛1，炉膛1内安装有石英玻璃炉管2。炉膛1内划分为多个热区（两个或多于两个，图1中显示为第一热区A、第二热区B），每个热区分别在炉管外周独立装设有温度控制***，温度控制***包括测温元件4和加热元件3。加热元件为电阻性加热元件，装设在炉管***。加热元件3与可控硅调压器（例如晶闸管调压器）连接，可控硅调压器通过电气控制***向加热元件输送电压。
外部电气控制***直接将市电送至晶闸管调压后送至煅烧装置热区的电阻性加热元件3进行加热，工作温度设置为1000~1400℃。利用测温元件4热电偶对其所在的热区进行测温，当检测到该热区的实际温度偏离设定值时，会通过温度控制***根据温度差值自动调整电阻性加热元件上的电压以增加或减少其发热量，从而使该热区的实际温度与设定值相同。由于不同热区的温度控制***相互独立，因此可以保证每个热区的炉管内石英砂受热温度均衡稳定。
卧式炉膛中，石英玻璃炉管与支撑和传动装置10连接，使用无级变速装置来控制旋转速度，进而使管内的石英砂在炉管内可以翻转，受热更加均匀。具体来说，参见图2，石英玻璃炉管2的一端通过左右炉管抱箍102夹持，然后由牙条103与滚轮105和大齿轮104固定连接，且穿设于滚轮105和大齿轮104内，滚轮105下方由两个拖轮101支撑，滚轮转动面与拖轮的转动面相切；大齿轮104与无级变速减速机的传动齿轮咬合，实现传动，带动炉管的旋转，106为挡热板。石英玻璃炉管2的另一端也同样装设该支撑和传动装置，但是另一端不需要装设大齿轮来传入传动力，而只需达到支撑和被动转动的效果即可。
此外，石英玻璃炉管倾斜于水平面设置，使进料口8的一端高于出料口9的一端，使管内石英砂通过石英玻璃管的旋转和自身重力获得动力缓慢从进料口端向出料口端移动，充分受热，而又易于从出料口收集已经纯化的石英砂。
本发明的提纯石英砂的煅烧装置中，在加热元件3***还装有耐火材料制成的隔热层5，隔热层5与炉膛壁7之间又装有陶瓷纤维材料制成的保温层6，使热源利用更为充分。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。
Claims (2)
1. 一种提纯石英砂的煅烧装置，包括一炉膛，炉膛内安装有石英玻璃炉管，其特征在于，炉膛为卧式，分为两个以上热区，每个热区分别在炉管外周独立装设有温度控制***；所述温度控制***包括测温元件和加热元件；加热元件***还装有耐火材料制成的隔热层，隔热层与炉膛壁之间又装有陶瓷纤维材料制成的保温层；所述石英玻璃炉管设有进料口和出料口，石英玻璃炉管倾斜于水平面，且进料口端高于出料口端；还包括带动石英玻璃炉管旋转的支撑和传动装置，所述支撑和传动装置夹持石英玻璃炉管；所述支撑和传动装置包括：炉管抱箍、牙条、滚轮、大齿轮和拖轮，其中，石英玻璃炉管由炉管抱箍夹持，石英玻璃炉管穿设于滚轮和大齿轮内，炉管抱箍通过牙条与滚轮和大齿轮固定连接，滚轮下方由两个拖轮支撑，滚轮转动面与拖轮的转动面相切；大齿轮与无级变速减速机的传动齿轮咬合，实现传动。
2.根据权利要求1所述的提纯石英砂的煅烧装置，其特征在于，所述测温元件为热电偶，加热元件为电阻性加热元件。
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