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熔融石英砂生產工藝 熔融石英

石英生產工藝石英砂

熔融應時(熔融石英砂生產工藝)
等離子體熔融法是目前世界上生產高純熔融應時玻璃圓筒最先進的工藝之一 。在低羥基濃度、低缺陷濃度、成品率、生產效率、節能環保方面具有突出的優勢 。本文針對應時玻璃等離子體熔融工藝成型設備，設計并提出了一種true 空工藝的實現方案，可以在等離子體加熱過程中實時控制和監測爐內true 空度(氣壓)，以滿足高純熔融應時等離子體工藝的不同需求 。
1.介紹【熔融石英砂生產工藝 熔融石英】等離子熔化技術是目前生產透明和不透明熔融應時空纖芯圓柱體毛坯的最先進技術 。通過該技術，可以一次性制造出高純度的電熔應時缸坯料，在成品率、生產效率、節能環保等方面具有獨特的優勢 。
在等離子熔煉過程中，高純石英砂被注入回轉爐中，成品尺寸由離心力控制 。在熔化過程中，轉爐內的高純保護氣體可以在電極之間激發等離子弧，產生的等離子弧將結晶石英砂熔化成熔融的應時 。
目前世界上唯一采用這種獨特工藝生產熔融應時空芯筒的廠家是德國Qsil公司 。如圖1所示，QSIL公司利用這種獨特的“一步”等離子體加熱熔化工藝，生產出透明和不透明的熔融應時空纖芯圓柱體(空白) 。
圖1 。Qsil公司等離子熔煉應時玻璃成型設備 。
在熔融應時玻璃的生產過程中，熔融應時玻璃會發生極其復雜的氣體交換現象 。此時氣體的平衡狀態與加熱溫度、爐壓、氣體在各相中的分壓及其在玻璃中的溶解擴散速度有關 。因此，為了獲得羥基濃度小于50ppm且總缺陷(直徑小于20um的氣泡和夾雜物)濃度小于50個/cm3的高純度熔融應時玻璃錠，應根據加熱溫度選擇不同的氣體和true 空工藝 。本文提出了一種true 空工藝實現方案，能夠在等離子體加熱過程中實時控制和監測爐內氣壓，滿足高純熔融應時等離子體熔融過程中的各種需求 。
2.真空度(氣壓)控制和監測方案如圖2所示，等離子熔融法應時玻璃成型設備配套的true 空系統框圖，可以實現成型設備加熱筒內true 空度(氣壓)在0.1~700Torr范圍內的精確控制，控制精度可以達到1%以內 。
如圖2所示，true 空系統的設計采用下游控制方式，也可以根據具體工藝條件設計為上下游同時控制方式 。整個真空系統主要包括氣源、進口流量控制裝置、真空度檢測器、出口流量控制和真空泵等 。
圖2 。真空系統框圖
來自不同氣源的氣體通過可控閥門形成單一或混合氣體進入歧管，再由一組質量流量控制器和針閥控制進入成型設備的氣體流量，可以快速控制設備內的真空度，避免較大的超調，并可以有效節省一些昂貴的惰性氣體 。
真空度在成型設備中的形成主要依靠真空泵的抽吸，而被抽吸的工藝氣體需要經過過濾裝置的處理后才能由真空泵排出 。
過程的真空度(氣壓)由兩個不同量程的真空表監測，從而覆蓋了全過程真空度的控制和測量 。
真空度的精確控制采用一組質量流量控制器、調節閥控制器和閥門，可以實現全程任意設定點和真空度變化斜率的精確控制 。
整個true 空系統中的傳感器、裝置、閥門都是采用計算機結合PLC進行數據采集，并根據程序設定自動控制 。
解釋上述true 空系統方案只是初步設計框架，并不是成熟的技術實現方案 。還需要結合實際工藝和參數調試，對true 空系統方案進行修改和完善 。
真空度控制與其他工程參數(如溫度、流量等)相同 。)控制 。雖然PID控制技術應用廣泛，但對于真空度控制，對控制器的測量精度和PID控制算法要求很高，進口的配套控制器往往達不到滿意的要求 。
另外，在true 空度控制的過程中，true 空容器中的true 空度會發生變化，系統的時間常數也會發生變化，這意味著控制參數固定的控制器只能最優控制一個壓力設定點 。如果壓力設定值改變，控制器的優化功能將不再得到保證 。必須對控制參數進行新的調整，通常是手動調整 。

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