[发明专利]一种一体集成法生产大直径透明石英坨的制备方法及装置

权利要求书

1.一种一体集成法生产大直径透明石英坨的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、高纯石英粉加入到第一层连熔炉内，并将温度控制在非熔融状态的温度范围；

S2、将第一层连熔炉内的粉料加入第二层连熔炉内时，进行高温熔融；石英粉在高温熔融后，形成热熔液体状，并在炉内形成热涡流，低于石英熔点的杂质，在热熔后逸出气态杂质；第二层连熔炉上设置有氢气自循环出孔系统，排出经过高温熔融气化后产生的气态杂质；牵引成热态下的固体石英棒，直径为10-100mm范围；

S3、将固态石英棒引入第三层中频炉内，再次真空高温加热，并通过氦气双循环系统，排除石英棒气体杂质；

S4、将石英棒引入气炼炉，再次加入氢气、氧气高温熔融；高温熔融后的石英棒液体下落沉积，缓慢形成高纯度石英坨，沉积的石英坨逐步常温冷却；

S5、石英坨直径达到100-1000mm时进行切割。

2.如权利要求1所述的一体集成法生产大直径透明石英坨的制备方法，其特征在于，S1中石英粉的粒径为80～120目。

3.如权利要求1所述的一体集成法生产大直径透明石英坨的制备方法，其特征在于，S1中温度控制在1500～1700℃。

4.如权利要求1所述的一体集成法生产大直径透明石英坨的制备方法，其特征在于，S2中高温熔融的温度为2300℃。

5.如权利要求1所述的一体集成法生产大直径透明石英坨的制备方法，其特征在于，第一层连熔炉、第二层连熔炉和第三层真空中频炉之间均不连接。

6.如权利要求1所述的一体集成法生产大直径透明石英坨的制备方法，其特征在于，S3中频炉内加热的温度≥2100℃。

7.一体集成法生产大直径透明石英坨制备装置，其特征在于，包括第一层连熔炉和第二层连熔炉，第一层连熔炉底部设置有出砂口，出砂口与第二层连熔炉的入口对应，第二层连熔炉设置有下料口，下料口与中频炉的入口对应，中频炉与气炼炉连接，气炼炉与成型切割装置连接；中频炉上设置有氦气双循环系统；第二层连熔炉上设置有氢气自循环出孔系统。