阅读说明：本技术 一种80-120目石英粉体与多种稀土元素的热态掺杂工艺及容器 (Thermal state doping process and container for 80-120 mesh quartz powder and multiple rare earth elements ) 是由 段玉伟 段其九 刘建军 段玉门 于 2020-03-31 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种80-120目石英粉体与多种稀土元素的热态掺杂容器,其特征在于,包括炉体,所述炉体的底面与底面设有倾斜夹角,所述炉体外围的上端一侧设有进料口,位于所述炉体外围下端的一侧设有出料口,电炉丝沿所述炉体内腔侧壁设置,所述炉体腔内还设有石墨滚轮,所述石墨滚轮上摆放石英管；本工艺创新利用在石英管内持续加热,使在加热状态中的石英粉体在600-800°的作用下,通过反复循环加热,使多种稀土元素与石英粉体充分融合,达到多种稀土元素均匀搅拌并渗透到石英晶格间,实现最佳掺杂效果,解决了多种稀土元素不能完全与石英粉掺杂、融合、渗透的技术难点,替代了目前利用的人工或机械搅拌的不足,解放了劳动力,提高了劳动效率。(The invention discloses a thermal state doping container for 80-120 meshes of quartz powder and multiple rare earth elements, which is characterized by comprising a furnace body, wherein the bottom surface and the bottom surface of the furnace body are provided with inclined included angles; the process innovatively utilizes continuous heating in the quartz tube, so that the quartz powder in a heating state is fully fused with multiple rare earth elements under the action of 600 plus 800 degrees through repeated circulating heating, the multiple rare earth elements are uniformly stirred and permeate into quartz crystal lattices, the optimal doping effect is realized, the technical difficulty that the multiple rare earth elements cannot be completely doped, fused and permeated with the quartz powder is solved, the defects of manual or mechanical stirring used at present are replaced, the labor force is liberated, and the labor efficiency is improved.)

一种80-120目石英粉体与多种稀土元素的热态掺杂工艺及 容器

技术领域

本发明涉及一种80-120目石英粉体与多种稀土元素的热态掺杂工艺及容器。

背景技术

石英粉体通过多种稀土元素掺杂，可用于连熔法生产掺杂石英玻璃管、石英玻璃板、石英玻璃片等产品。

80-120目石英粉体与多种稀土元素掺杂，是在含硅量≥99.99％石英粉体中掺杂了液态或固态的氧化铈、氧化铕、氧化钕、氧化钴、氧化衫等多种稀土元素氧化物，经过人工搅拌或机械搅拌的方法，使其与石英粉体均匀混合，达到掺杂的目的。

液态掺杂的氧化铈、氧化铕、氧化钕、氧化钴、氧化衫等多种稀土元素氧化物，其本身具有一定的挥发性，在与石英粉体掺杂的工艺中，易挥发出有毒气体和造成环境污染，不适合人工或机械的长期操作；

固态掺杂的氧化铈、氧化铕、氧化钕、氧化钴、氧化衫等多种稀土元素氧化物，在与石英粉体掺杂的工艺中，不能充分混合和均匀搅拌，出现大量微小包裹体现象，给后期生产造成严重质量影响；

目前采用的两种工艺是人工搅拌或机械搅拌的方法，但都不能解决液态掺杂、固态掺杂多种稀土元素的最佳效果，达到与石英粉体均匀混合，实现掺杂的目的。

发明内容

本发明要解决的技术问题是的缺陷，提供一种80-120目石英粉体与多种稀土元素的热态掺杂工艺及容器。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：一种80-120目石英粉体与多种稀土元素的热态掺杂容器，其特征在于，包括炉体，所述炉体的底面与底面设有倾斜夹角，所述炉体外围的上端一侧设有进料口，位于所述炉体外围下端的一侧设有出料口，电炉丝沿所述炉体内腔侧壁设置，所述炉体腔内还设有石墨滚轮，所述石墨滚轮上摆放石英管。

进一步的，所述出料口与进料口分别位于所述炉体外围的两侧。

进一步的，所述电炉丝沿圆周方向间隔式分布与所述炉体内腔的侧壁上。

进一步的，所述炉体的底面与底面的倾斜夹角为30°。

进一步的，所述石墨滚轮的排列平行于所述炉体的底面。

进一步的，所述出料口与进料口均设有石墨环固定夹，且分别与炉体腔内两端的卡扣固定连接。

一种80-120目石英粉体与多种稀土元素的热态掺杂容器，其工艺包括以下步骤：

S1、设计一种Φ为600mm，长度为3m的砖砌式炉体；

S2、Φ600mm炉体腔内设计有3000KW功率的电炉丝；

S3、电炉丝共N根且与外界电源相连接；

S4、Φ600mm炉体腔内设计有可360°旋转的石墨滚轮，每10公分为一组，共N组；

S5、采用一种Φ450mm大直径的石英管，长度为3米；

S6、启动电源时，石英管在炉腔内的石墨滚轮上自动旋转；

S7、当炉体1腔内的温度达到600-800°时，将机械搅拌混合的多种稀土元素掺杂石英粉体放入石英管进料口；

S8、掺杂石英粉体可均匀在石英管内形成热旋转加热状态；

S9、石英管内加热的掺杂石英粉体从出料口流出。

本发明所达到的有益效果是：

本发明的工艺创新利用在石英管内持续加热，使在加热状态中的石英粉体在600-800°的作用下，通过反复循环加热，使多种稀土元素与石英粉体充分融合，达到多种稀土元素均匀搅拌并渗透到石英晶格间，实现最佳掺杂效果；解决了多种稀土元素不能完全与石英粉掺杂、融合、渗透的技术难点，替代了目前利用的人工或机械搅拌的不足，解放了劳动力，提高了劳动效率。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的整体结构示意图。

图中：1、炉体；2、电炉丝；3、进料口；4、石英管；5、石墨滚轮；6、出料口。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例

如图1所示，一种80-120目石英粉体与多种稀土元素的热态掺杂容器，其特征在于，包括炉体1，所述炉体1的底面与底面设有倾斜夹角，所述炉体1外围的上端一侧设有进料口3，位于所述炉体1外围下端的一侧设有出料口6，电炉丝2沿所述炉体1内腔侧壁设置，所述炉体1腔内还设有石墨滚轮5，所述石墨滚轮5上摆放石英管4。

所述出料口3与进料口6分别位于所述炉体1外围的两侧；所述电炉丝2沿圆周方向间隔式分布与所述炉体1内腔的侧壁上；所述炉体1的底面与底面的倾斜夹角为30°；所述石墨滚轮5的排列平行于所述炉体1的底面；所述出料口6与进料口3均设有石墨环固定夹，且分别与炉体1腔内两端的卡扣固定连接。

一种80-120目石英粉体与多种稀土元素的热态掺杂容器，其工艺包括以下步骤：

S1、设计一种Φ为600mm，长度为3m的砖砌式炉体1；

S2、Φ600mm炉体1腔内设计有3000KW功率的电炉丝2；

S3、电炉丝2共N根且与外界电源相连接；

S4、Φ600mm炉体1腔内设计有可360°旋转的石墨滚轮5，每10公分为一组，共N组；

S5、采用一种Φ450mm大直径的石英管4，长度为3米；

S6、启动电源时，石英管4在炉腔内的石墨滚轮5上自动旋转；

S7、当炉体1腔内的温度达到600-800°时，将机械搅拌混合的多种稀土元素掺杂石英粉体放入石英管4进料口；

S8、掺杂石英粉体可均匀在石英管4内形成热旋转加热状态；

S9、石英管4内加热的掺杂石英粉体从出料口6流出。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。