CN102247924A - 一种硅晶体破碎装置 - Google Patents

Abstract

本发明应用于电子、光伏行业，涉及一种硅晶体破碎装置，它包括机架、加热炉、用于盛装硅晶体的料托和冷却装置，所述加热炉设置在机架的中横梁上，料托通过拉杆与配装在机架上横梁上的移动机构相固联，冷却装置单独设置。本发明可将硅晶体通过高温加热后再快速水冷，使其内部产生大量的裂纹，用两块硅材料轻轻互相碰撞即可粉碎，从而达到易碎的目的，大大提高了工作效率；同时避免了与重金属的接触，从根本上保护了硅材料不被重金属污染。

Description

一种硅晶体破碎装置

技术领域

本发明涉及一种破碎装置，特别是一种用于电子、光伏行业硅晶体材料的破碎装置。

背景技术

在电子、光伏等行业领域中，硅晶体的应用已经成为发展的趋势。但是，从商家购进的硅材料多为体积较大、直径较粗的块状或圆柱形料，这种大体积的材料不能满足生产晶体的工艺要求，必须破碎成体积较小的料块，经分选后才能使用。目前单晶硅生产厂家一般都采用锤击的方法进行原料的粉碎，使用的锤子通常是用重金属制成的，在锤击的过程中容易掺入重金属，从而对硅材料形成的重金属污染。而且硅晶体比较硬，锤击时比较费时费力。因此，如何寻找一种既能够保护硅材料在破碎过程中不被污染，又能提高单晶质量和硅晶体的生产效率成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种能够保护硅材料在破碎过程中不被污染，且能提高单晶质量和硅晶体生产效率的破碎装置。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一种硅晶体破碎装置，该装置包括机架、加热炉、用于盛装硅晶体的料托、冷却装置和控制系统；所述机架由上横梁、中横梁、立柱和底座构成，料托通过拉杆与配装在机架的上横梁上的移动机构相联接；加热炉设置在机架的中横梁上。

所述加热炉的改进在于：所述加热炉由固定炉膛和活动炉膛扣合而成，固定炉膛固定在机架的中横梁上。所述活动炉膛的一个端面通过合页与固定炉膛的一个端面相联接，相对的另一端为开启端，所述开启端与配装在机架上的开合机构相联接。

所述加热炉的进一步改进在于：所述固定炉膛和活动炉膛闭合线与水平方向之间为45度夹角，活动炉膛位于固定炉膛的斜下方，与活动炉膛相联接的开合机构设置于机架的底座上。

所述加热炉的改进还在于：加热炉由加热器、石英护罩、保温层和不锈钢外壳组成。

所述开合机构的改进在于：所述的开合机构为气缸三，气缸三的缸体固装在机架的底座上，气缸三的顶杆与活动炉膛的开启端相铰接。

所述料托的改进在于：料托为格栅状的半圆槽形结构。

本发明所述移动机构的在于：所述移动机构为配装在机架上横梁上带有车轮的小车，所述小车可在机架上横梁上设置地轨道内移动；垂直方向上的气缸的缸体固装在小车上，气缸的顶杆与料托的拉杆相固联；水平方向的汽缸的缸体也固装在小车上，气缸的顶杆与机架上横梁的一端相固联。

本发明的进一步改进在于：所述冷却装置独立设置，包括水槽和循环水路。

本发明的工作过程如下：

进行硅晶体粉碎时，首先将硅材料装入料托，然后控制汽缸三打开加热炉的活动炉膛，此时，控制汽缸一带动料托向左运动，将料托送入加热炉的固定炉膛内，再启动汽缸三顶起加热炉的活动炉膛，使加热炉扣合好后，进行加热，加热时间根据物料的多少进行设定。加热完成后，启动汽缸三将加热炉的活动炉膛打开，再由汽缸一控制料托向右运动出炉，运动到指定位置后，启动汽缸二带动料托下行到水槽内，进行物料的冷却，冷却时间可以自由设定。冷却完成后，由汽缸二带动料托上升到指定位置进行卸料。经过加热、冷却的硅晶体，其内部产生大量裂纹，轻轻碰撞即可使硅晶体破碎。

由于采用了上述技术方案，本发明所取得的技术进步在于：

本发明可使硅晶体通过高温加热后快速水冷，使其内部产生大量的裂纹，从而达到易碎的目的。硅材料用此设备进行处理后，用两块硅材料轻轻互相碰撞即可粉碎。避免了与重金属的接触，从根本上保护了硅材料不被重金属污染。使用本发明一次可处理70Kg硅材料，用时10-50分钟，按50分钟计算，一天可加工硅料2.016吨，可成倍提高工作效率。

加热炉分为两部分设置，可以方便料托的进出，简化操作流程；加热器内壁上石英护罩的设置，可保护物料在加热过程中不被易挥发杂质的污染；加热器外壁上保温层的设置可以节省热损耗，最大限度降低能耗；最外层的不锈钢外壳作为加热炉的支撑，可有效保护加热炉。料托的设置，便于控制物料的运送，料托设置为格栅状的结构，不仅避免了物料在运送过程中的洒落，还保证了在进行加热时的受热均匀；格栅的形状、间隔大小都可以根据物料的大小自由设置。移动机构和开合机构采用汽缸的设置，有效保证了料托在水平和垂直方向的运动，以及加热炉的开启和关闭动作。循环水路的设置，可以保证水槽内的水温始终保持在低温状态，使硅晶体的粉碎达到最佳效果。

附图说明

图1是本发明的组成示意图；

图2是本发明的部分结构示意图；

图3是本发明加热炉的结构示意图；

图4是本发明料托的结构示意图。

其中：1.机架，11.上横梁，12.中横梁，13.立柱，14.底座，2.加热炉，21.加热器，22.固定炉膛，23.活动炉膛，24.开合机构，25.石英护罩，26.保温层，27.不锈钢外壳，3.料托，31.拉杆，32.格栅， 33. 汽缸一，34.汽缸二，4.冷却装置。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细说明：

图1所示为一种硅晶体破碎装置，包括机架1、加热炉2、用于盛装硅晶体的料托3和冷却装置4。设置在机架中横梁上的加热炉主要包括用于将物料进行高温加热的加热器21，加热器由固定炉膛和活动炉膛扣合而成，其中固定炉膛固定在机架的中横梁上，能够自由开启的活动炉膛一端通过合页与固定炉膛22的一端相联接，相对的另一端为开启端，所述开启端与配装在机架上底座上的与汽缸三固定，通过汽缸三实现加热炉的开合动作；加热炉还包括石英护罩、保温层和不锈钢外壳，其中加热器21的内壁紧贴石英护罩25，外壁上设置有保温层26，保温层的外侧为不锈钢外壳27。

料托3为格栅状的半圆槽形结构，格栅由横向和轴向的方钢交叉焊接而成，料托的两边还设置有便于抓扶的拉杆31，料托通过拉杆与配装在机架上横梁11上的移动机构连接。移动机构为配装在机架上横梁上带有车轮的小车，小车可在机架上横梁上设置地轨道内移动；垂直方向上的气缸二34的缸体固装在小车上，气缸的顶杆与料托3的拉杆相固联，实现料托垂直方向的移动；水平方向的汽缸一33的缸体也固装在小车上，气缸的顶杆与机架上横梁的一端相固联，实现料托水平方向的移动。

冷却装置4独立设置在机架的一侧，包括水槽和循环水路。

当进行硅晶体粉碎时，首先将硅材料装入料托，然后控制汽缸三打开加热炉的活动炉膛，此时控制汽缸一带动料托向左运动，将料托送入加热炉，再启动汽缸三顶起加热炉的活动炉膛，使加热炉扣合好后，进行加热，加热时间根据物料的多少进行设定。加热完成后，启动汽缸三将加热炉打开，再由汽缸一控制料托向右运动出炉，运动到指定位置后，启动汽缸二带动料托下行到水槽内，进行物料的冷却，冷却时间可以自由设定。冷却完成后，由汽缸二带动料托上升到指定位置进行卸料。经过加热、冷却的硅晶体，其内部产生大量裂纹，轻轻碰撞即可使硅晶体破碎。

当然，本发明不仅限于上述实施例，所述开合机构也可以为液压缸控制，所述移动机构也可以是液压缸控制或其他可以能够产生位移的机构；格栅的形状、密度还可根据物料的大小进行设置。但凡是通过加热设备加热，再经过冷却装置冷却来实现硅晶体破碎的技术方案，均落在本专利的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种硅晶体破碎装置，其特征在于：该装置包括机架（1）、加热炉（2）、用于盛装硅晶体的料托（3）、冷却装置（4）和控制系统；所述机架由上横梁（11）、中横梁（12）、立柱（13）和底座（14）构成，料托（3）通过拉杆（31）与配装在机架的上横梁上的移动机构相联接；加热炉（2）设置在机架的中横梁上。

2.根据权利要求1所述的一种硅晶体破碎装置，其特征在于：所述加热炉由固定炉膛（22）和活动炉膛（23）扣合而成，固定炉膛（22）固定在机架的中横梁上。

3.根据权利要求2所述的一种硅晶体破碎装置，其特征在于：所述活动炉膛（23）的一个端面通过合页与固定炉膛（22）的一个端面相联接，相对的另一端为开启端，所述开启端与配装在机架上的开合机构相联接。

4.根据权利要求3所述的一种硅晶体破碎装置，其特征在于：所述的固定炉膛（22）和活动炉膛（23）闭合线与水平方向之间为45度夹角，活动炉膛（23）位于固定炉膛（22）的斜下方，与活动炉膛（23）相联接的开合机构设置于机架的底座上。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的一种硅晶体破碎装置，其特征在于：所述加热炉由加热器（21）、石英护罩（25）、保温层（26）和不锈钢外壳（27）组成。

6.根据权利要求5所述的一种硅晶体破碎装置，其特征在于：所述的开合机构为气缸三（24），气缸三的缸体固装在机架的底座上，气缸三的顶杆与活动炉膛（23）的开启端相铰接。

7.根据权利要求1所述的一种硅晶体破碎装置，其特征在于：所述料托为格栅状的半圆槽形结构。

8.根据权利要求1所述的一种硅晶体破碎装置，其特征在于：所述移动机构为配装在机架上横梁上带有车轮的小车，所述小车可在机架上横梁上设置地轨道内移动；垂直方向上的气缸二（34）的缸体固装在小车上，气缸的顶杆与料托（3）的拉杆相固联；水平方向的汽缸一（33）的缸体也固装在小车上，气缸的顶杆与机架上横梁的一端相固联。

9.根据权利要求1所述的一种硅晶体破碎装置，其特征在于：所述冷却装置（4）独立设置，包括水槽和循环水路。

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