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申请/专利权人：锦州市士成新材料有限公司

摘要：本发明涉及石英玻璃生产制备技术领域，尤其涉及一种超大尺寸石英锭生产装置，用以控制石英砂原料的均匀送料过程的自动下料单元、材料成型单元、石英制锭单元，和，根据石英砂原料的粒径和密度确定初始下料速度，并根据石英砂原料在所述材料成型单元中的形状分布确定材料成型单元中旋转机构的初始旋转速度以及根据熔化效果判定是否对旋转机构的初始旋转速度进行调整并在判定需要调整所述初始旋转速度时确定旋转速度的调整量的中枢调节单元；本发明提供的超大尺寸石英锭生产装置提高熔融过程的稳定性和效率、确保产品质量的一致性和精确性，还通过对旋转机构的旋转速度和熔化参数的调整确保石英锭在成型过程中形成更加均匀、平整的表面，提高表面的平整度和质量。

主权项：1.一种超大尺寸石英锭生产装置，其特征在于，包括：自动下料单元，用以控制石英砂原料的均匀送料过程；材料成型单元，其与所述自动下料单元相连，包括用以通过可燃气体燃烧产生高温火焰的燃烧部，通过高温火焰将石英砂原料熔融成玻璃态石英的熔化部，以及通过承载熔融状态下的所述玻璃态石英以使石英冷却凝固形成具有设定形状和尺寸的成型部，所述成型部包括成型器和驱动成型器绕设定位置旋转的旋转机构，所述成型部承载的石英锭重量大于等于2300kg；石英制锭单元，其与所述材料成型单元相连，用以承载所述成型部，调整所述成型部与所述熔化部相对位置，以及将冷却成型的石英锭输送至材料成型单元外部；尾气处理单元，其与所述材料成型单元相连，用以将石英砂原料在熔融过程中产生的石英砂熔炼废物经废物处理后的气体排入大气，所述石英砂熔炼废物包括尾气、挥发物和石英砂原料，所述废物处理包括对所述石英砂熔炼废物的冷却和过滤；中枢调节单元，其分别与所述自动下料单元、所述材料成型单元、所述石英制锭单元和所述尾气处理单元相连，用以根据石英砂原料的粒径和密度确定石英砂原料的初始下料速度，并根据石英砂原料在所述材料成型单元中的形状分布确定材料成型单元中旋转机构的初始旋转速度，以及，根据熔化效果判定是否对旋转机构的初始旋转速度进行调整并在判定需要调整初始旋转速度时确定旋转速度的调整量；所述中枢调节单元根据石英砂原料的粒径和密度确定所述初始下料速度，初始下料速度v由以下公式进行计算，，其中，k为关于速度的经验系数其单位为cm4min，k∈[0.5,2]，d为石英砂原料的平均粒径其单位为cm，ρ为石英砂原料的密度其单位为gcm³；所述中枢调节单元根据石英砂原料进入所述成型器中形成的类圆锥体的形状确定所述旋转机构的初始旋转速度，所述中枢调节单元根据图片获取装置拍摄的照片中类圆锥形状的高度和类圆锥圆形底面的直径确定类圆锥体母线与类圆锥底面的夹角α：若类圆锥体母线与类圆锥底面的夹角α大于预设夹角的角度α0，所述初始旋转速度V的计算公式为：，若根据该公式计算得到的初始旋转速度V大于10rpm，则V取10rpm；若类圆锥体母线与类圆锥底面的夹角α小于等于预设夹角的角度α0，所述初始旋转速度V的计算公式为：，其中，Vmin为旋转速度的最小值，Vmin=3rpm，预设夹角的角度α0=15°；所述中枢调节单元根据旋转过程中熔化的玻璃态石英形成的波纹间距确定是否对所述初始旋转速度进行调整，所述波纹间距的预设范围为[1cm,3cm]，若所述波纹间距在预设范围内，中枢调节单元判定不对初始旋转速度进行调节；若所述波纹间距不在预设范围内，中枢调节单元判定对初始旋转速度进行调节；所述中枢调节单元根据所述波纹间距和标准预设值的比值确定旋转速度的速度调整量，包括，若波纹间距＞3cm，则调整后的旋转速度为初始旋转速度与速度调整量之和；若波纹间距＜1cm，则调整后的旋转速度为初始旋转速度与速度调整量之差；所述速度调整量ΔV根据以下公式进行计算，，其中，ΔV为速度调整量，L为波纹间距，L0为标准预设值，所述标准预设值∈预设范围，V为初始旋转速度；生产检测单元，其与所述中枢调节单元相连，用以确定石英砂原料在所述材料成型单元中的形状分布和玻璃态石英的熔化效果。

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