一种保险丝支架用石英玻璃管的生产方法
【专利摘要】本发明是一种保险丝支架用石英玻璃管的生产方法，其制备步骤如下:将石英石原料得到石英砂；将石英砂投入到硝酸钠中进行第一次除杂，第一次除杂后进行高温焙烧；后经过混合酸浸泡清洗脱水烘干后，用九水硝酸铝进行第二次除杂，除杂后再次进行高温焙烧、混合酸浸泡、浮选、脱水烘干即得高纯石英砂；在高纯石英砂中加入添加剂二氧化钛，在进行熔炼、拉制成石英玻璃管，后处理得成品。本发明采取科学合理方法对原料进行纯化、物理除杂、化学纯化、高温去除气态杂质的综合纯化，生产出符合产品需求的高纯石英砂，再将获得的高纯石英砂熔炼、拉制制得。且可以连续生产，生产效率高，生产成本低，所制得的保险丝支架用玻璃管产品精度高。
【专利说明】一种保险丝支架用石英玻璃管的生产方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种石英玻璃管的生产方法，特别是一种保险丝支架用石英玻璃管的 生产方法。
【背景技术】
[0002] 目前，公知的保险丝支架是由陶瓷做的，可是用陶瓷制作工艺复杂且精度不高，吻 合度不好。这些材料在瞬间高温的绝缘性较差，且机械强度不够，易爆，在保护电路上存在 一定的危险性，经常会遇到因保险丝质量问题而引起电路燃烧现象，造成人们群众不可估 量的财产损失。
【发明内容】
[0003] 本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种新的、操作方便、可 控性强、能有效提高支架质量的保险丝支架用石英玻璃管的生产方法。
[0004] 本发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的，本发明是一种保险 丝支架用石英玻璃管的生产方法，其特点是，其制备步骤如下： (1) 精选Si02含量为99. 9%以上的石英石原料，经破碎得到20-40mm的石英石； (2) 将硝酸钠均匀地加入石英石中进行第一次除杂，硝酸钠的重量为石英石重量的 0. 009-0. 011%，后将两者混合物投入焙烧炉中，在850-950°C下进行高温焙烧2-3小时； (3) 焙烧结束后将石英石投入由质量百分比浓度为10-30%的盐酸、10-30%的硝酸和 5-15%的硫酸组成的混合酸中浸泡4-6天，盐酸、硝酸、硫酸的重量比为1-2 :1-2 :1-2 ;浸泡 后将石英石投入超声波仪中进行清洗，后脱水烘干； (4) 再将九水硝酸铝均匀投入到步骤（3)的石英石中进行第二次除杂，九水硝酸铝的重 量为石英石重量的〇. 075-0. 085%，后将两者混合物投入到焙烧炉中，在900-1000°C下进行 高温焙烧3-4小时； (5) 焙烧结束后将石英石投入一级辊式破碎机、二级锤式破碎机进行机械粉碎，得 50-150目石英砂； (6) 将粉碎后的石英砂投入由质量百分比浓度为10-30%的盐酸和5-15%的氢氟酸组成 的混合酸中浸泡4-6天，盐酸、氢氟酸的重量比为4-6 :1 ;浸泡后在40-45°C下将浸泡浆料 浓缩至浓度为30-45% ;得浸泡浆料； (7) 将浸泡浆料投入超声波仪中，再加入由煤油、油酸和乙醇组成的混合液在 300-500°C条件下进行高温拌洗，混合液的重量为浸泡浆料重量的15-30%，拌洗时用氨水调 节pH值至7. 3-7. 5,混合液中煤油、油酸、乙醇的重量比为1-2 :1-2 :1-2 ;得拌洗浆料； (8) 将拌洗浆料进行清洗、脱水、烘干、除铁处理，除铁时高磁机的磁场强度为 1800-2200KA/m ;得总杂质含量小于20ppm的高纯石英砂； (9) 在高纯石英砂中加入添加剂二氧化钛，二氧化钛的重量为石英砂重量的 0. 04-0. 06%，再投入熔炼炉中进行熔炼，后用拉管机拉制成石英玻璃管，再对石英玻璃管进 行切割、超声波清洗和脱羟处理，得成品。
[0005] 采用硝酸钠和九水硝酸铝可以除去钾、钙、铁、铝等杂质。添加二氧化钛可以增加 结合剂的高温粘度，提高结合剂的强度，从而增加石英玻璃管的强度及韧性。制得的直径为 3mm石英玻璃管的强度达到200N。
[0006] 拉制工艺要求：石英玻璃管能够稳定的拉制，拉制过程中，测径处的石英玻璃管不 能有晃动，以免影响直径的测量；石英玻璃管的直径能够通过管径测量仪进行实时测量，测 量仪本身的精度要高于±0.5 μ ;拉制机的石英玻璃直径测试仪与拉制机的拉制速度控制 马达联动，以进行实时在线控制石英玻璃管的直径，并能够实现稳定的工作。
[0007] 本发明所述的保险丝支架用石英玻璃管的生产方法技术方案的步骤（9)中，拉管 机的拉制速度为0. 8米/秒，制得的石英玻璃管的直径为3mm。
[0008] 本发明所述的保险丝支架用石英玻璃管的生产方法技术方案的步骤（9)中，脱羟 时，真空度不低于1ΧΚΓ 5,温度为l〇〇〇-ll〇〇°C，保温时间大于6小时。
[0009] 上述任一项所述生产方法制得的石英管在保险丝制造中的用途。
[0010] 与现有技术相比，本发明采用新的工艺方法制得制备保险丝支架的石英玻璃管， 取代了现有技术中陶瓷材料制成的保险丝支架。本发明方法采用石英玻璃拉制的方法，获 得高精度的保险丝支架，以代替目前采用模具成型、烧结方法生产的保险丝支架。研究开发 对应的高纯石英沙原料，采取科学合理方法对原料进行纯化、物理除杂、化学纯化、高温去 除气态杂质的综合纯化，生产出符合产品需求的高纯石英砂，再将获得的高纯石英砂熔炼、 拉制制得。本发明方法各步骤可操作性强，所需设备较为简单，可以连续生产，生产效率高， 生产成本低，所制得的保险丝支架用玻璃管产品精度高。
【具体实施方式】
[0011] 以下进一步描述本发明的具体技术方案，以便于本领域的技术人员进一步地理解 本发明，而不构成对其权利的限制。
[0012] 实施例1，一种保险丝支架用石英玻璃管的生产方法，其制备步骤如下： (1) 精选Si02含量为99. 9%以上的石英石原料，经破碎得到20-40mm的石英石； (2) 将硝酸钠均匀地加入石英石中进行第一次除杂，硝酸钠的重量为石英石重量的 0. 009%，后将两者混合物投入焙烧炉中，在850°C下进行高温焙烧2小时； (3) 焙烧结束后将石英石投入由质量百分比浓度为10%的盐酸、10%的硝酸和5%的硫 酸组成的混合酸中浸泡4天，盐酸、硝酸、硫酸的重量比为1 :1 :1 ;浸泡后将石英石投入超 声波仪中进行清洗，后脱水烘干； (4) 再将九水硝酸铝均匀投入到步骤（3)的石英石中进行第二次除杂，九水硝酸铝的重 量为石英石重量的〇. 075%，后将两者混合物投入到焙烧炉中，在900°C下进行高温焙烧3小 时； (5) 焙烧结束后将石英石投入一级辊式破碎机、二级锤式破碎机进行机械粉碎，得50 目石英砂； (6) 将粉碎后的石英砂投入由质量百分比浓度为10%的盐酸和5%的氢氟酸组成的混 合酸中浸泡4天，盐酸、氢氟酸的重量比为4 :1 ;浸泡后在40°C下将浸泡浆料浓缩至浓度为 30% ;得浸泡浆料； (7) 将浸泡浆料投入超声波仪中，再加入由煤油、油酸和乙醇组成的混合液在300°C条 件下进行高温拌洗，混合液的重量为浸泡浆料重量的15%，拌洗时用氨水调节pH值至7. 3， 混合液中煤油、油酸、乙醇的重量比为1 :1 :1 ;得拌洗浆料； (8) 将拌洗浆料进行清洗、脱水、烘干、除铁处理，除铁时高磁机的磁场强度为1800KA/ m ;得总杂质含量小于20ppm的高纯石英砂； (9) 在高纯石英砂中加入添加剂二氧化钛，二氧化钛的重量为石英砂重量的0. 04%，再 投入烙炼炉中进行烙炼，后用拉管机拉制成石英玻璃管，再对石英玻璃管进行切割、超声波 清洗和脱羟处理，得成品。
[0013] 实施例2, 一种保险丝支架用石英玻璃管的生产方法，其制备步骤如下： (1) 精选Si02含量为99. 9%以上的石英石原料，经破碎得到20-40mm的石英石； (2) 将硝酸钠均匀地加入石英石中进行第一次除杂，硝酸钠的重量为石英石重量的 0. 011%，后将两者混合物投入焙烧炉中，在950°C下进行高温焙烧3小时； (3) 焙烧结束后将石英石投入由质量百分比浓度为30%的盐酸、30%的硝酸和15%的硫 酸组成的混合酸中浸泡6天，盐酸、硝酸、硫酸的重量比为2 :2 :2 ;浸泡后将石英石投入超 声波仪中进行清洗，后脱水烘干； (4) 再将九水硝酸铝均匀投入到步骤（3)的石英石中进行第二次除杂，九水硝酸铝的重 量为石英石重量的〇. 085%，后将两者混合物投入到焙烧炉中，在1000°C下进行高温焙烧4 小时； (5) 焙烧结束后将石英石投入一级辊式破碎机、二级锤式破碎机进行机械粉碎，得150 目石英砂； (6) 将粉碎后的石英砂投入由质量百分比浓度为30%的盐酸和15%的氢氟酸组成的混 合酸中浸泡6天，盐酸、氢氟酸的重量比为6 :1 ;浸泡后在45°C下将浸泡浆料浓缩至浓度为 45% ;得浸泡浆料； (7) 将浸泡浆料投入超声波仪中，再加入由煤油、油酸和乙醇组成的混合液在500°C条 件下进行高温拌洗，混合液的重量为浸泡浆料重量的30%，拌洗时用氨水调节pH值至7. 5， 混合液中煤油、油酸、乙醇的重量比为2 :2 :2 ;得拌洗浆料； (8) 将拌洗浆料进行清洗、脱水、烘干、除铁处理，除铁时高磁机的磁场强度为2200KA/ m ;得总杂质含量小于20ppm的高纯石英砂； (9) 在高纯石英砂中加入添加剂二氧化钛，二氧化钛的重量为石英砂重量的0. 06%，再 投入烙炼炉中进行烙炼，后用拉管机拉制成石英玻璃管，再对石英玻璃管进行切割、超声波 清洗和脱羟处理，得成品。
[0014] 实施例3, 一种保险丝支架用石英玻璃管的生产方法，其制备步骤如下： (1) 精选Si02含量为99. 9%以上的石英石原料，经破碎得到20-40mm的石英石； (2) 将硝酸钠均匀地加入石英石中进行第一次除杂，硝酸钠的重量为石英石重量的 0. 001%，后将两者混合物投入焙烧炉中，在900°C下进行高温焙烧2. 5小时； (3) 焙烧结束后将石英石投入由质量百分比浓度为20%的盐酸、20%的硝酸和10%的硫 酸组成的混合酸中浸泡5天，盐酸、硝酸、硫酸的重量比为1. 5 :1. 5 :1. 5 ;浸泡后将石英石 投入超声波仪中进行清洗，后脱水烘干； (4) 再将九水硝酸铝均匀投入到步骤（3)的石英石中进行第二次除杂，九水硝酸铝的重
【权利要求】
1. 一种保险丝支架用石英玻璃管的生产方法，其特征在于，其制备步骤如下： (1) 精选Si02含量为99. 9%以上的石英石原料，经破碎得到20-40mm的石英石； (2) 将硝酸钠均匀地加入石英石中进行第一次除杂，硝酸钠的重量为石英石重量的 0. 009-0. 011%，后将两者混合物投入焙烧炉中，在850-950°C下进行高温焙烧2-3小时； (3) 焙烧结束后将石英石投入由质量百分比浓度为10-30%的盐酸、10-30%的硝酸和 5-15%的硫酸组成的混合酸中浸泡4-6天，盐酸、硝酸、硫酸的重量比为1-2 :1-2 :1-2 ;浸泡 后将石英石投入超声波仪中进行清洗，后脱水烘干； (4) 再将九水硝酸铝均匀投入到步骤（3)的石英石中进行第二次除杂，九水硝酸铝的重 量为石英石重量的〇. 075-0. 085%，后将两者混合物投入到焙烧炉中，在900-1000°C下进行 高温焙烧3-4小时； (5) 焙烧结束后将石英石投入一级辊式破碎机、二级锤式破碎机进行机械粉碎，得 50-150目石英砂； (6) 将粉碎后的石英砂投入由质量百分比浓度为10-30%的盐酸和5-15%的氢氟酸组成 的混合酸中浸泡4-6天，盐酸、氢氟酸的重量比为4-6 :1 ;浸泡后在40-45°C下将浸泡浆料 浓缩至浓度为30-45% ;得浸泡浆料； (7) 将浸泡浆料投入超声波仪中，再加入由煤油、油酸和乙醇组成的混合液在 300-500°C条件下进行高温拌洗，混合液的重量为浸泡浆料重量的15-30%，拌洗时用氨水调 节pH值至7. 3-7. 5,混合液中煤油、油酸、乙醇的重量比为1-2 :1-2 :1-2 ;得拌洗浆料； (8) 将拌洗浆料进行清洗、脱水、烘干、除铁处理，除铁时高磁机的磁场强度为 1800-2200KA/m ;得总杂质含量小于20ppm的高纯石英砂； (9) 在高纯石英砂中加入添加剂二氧化钛，二氧化钛的重量为石英砂重量的 0. 04-0. 06%，再投入熔炼炉中进行熔炼，后用拉管机拉制成石英玻璃管，再对石英玻璃管进 行切割、超声波清洗和脱羟处理，得成品。
2. 根据权利要求1所述的保险丝支架用石英玻璃管的生产方法，其特征在于，步骤（9) 中，拉管机的拉制速度为0. 8米/秒，制得的石英玻璃管的直径为3mm。
3. 根据权利要求1所述的保险丝支架用石英玻璃管的生产方法，其特征在于，步骤（9) 中，脱羟时，真空度不低于1ΧΚΓ5,温度为l〇〇〇-ll〇〇°C，保温时间大于6小时。
4. 权利要求1-3任一项所述生产方法制得的石英管在保险丝制造中的用途。
【文档编号】C03C1/02GK104086071SQ201410333132
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年7月14日 优先权日:2014年7月14日
【发明者】孙国方, 樊磊, 李玉生 申请人:连云港市盛昌照明电器有限公司