CN102303868A - 多晶或单晶硅废料回用去胶工艺及专用退火炉 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种多晶或单晶硅废料回用去胶工艺及专用退火炉，包括炉体及密封装置、炉门及启闭压紧装置、台车及台车牵引机构、加热元件及固定装置、风冷装置和温度自动控制系统，本发明的多晶或单晶硅废料回用去胶工艺专用退火炉及去胶工艺，节省了大量劳动力，碎片原料经高温退火处理后彻底去除粘胶条和胶水等可燃性杂质，达到多晶硅铸锭和拉制单晶硅的要求；具有冷却装置，排出炉体内的热量及已灰化的胶条和胶水，达到速冷的目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种太阳能级硅原料处理装置技术领域，尤其是一种多晶或单晶硅废料回用去胶工艺及专用退火炉。
背景技术
多晶硅铸锭和拉制单晶硅需要纯度较高的原料，单晶硅锭和多晶硅锭切片过程中会产生单晶碎片和多晶碎片，单晶碎片和多晶碎片经处理后可用于再次铸造成多晶硅锭或拉制单晶硅，实现废料的再次利用，有利于减少废料污染，提高硅原料利用率，节约生产成本。单晶碎片和多晶碎片与其他原料有区别，碎片上具有切片工艺中残留的胶水和粘胶条，若不完全去除将导致多晶硅锭纯度不达标等问题。针对单晶碎片和多晶碎片，第一步进行预清洗，去除灰尘等杂质；第二步进行去胶处理；第三步进行碱洗；完成单晶碎片和多晶碎片的预处理，之后再通过酸洗、漂洗、超声波溢流漂洗等工艺完成整个处理。常规的去胶处理，用水洗等方法，或用退火炉加热燃烧去除可燃性杂质。现有的退火炉去胶效果差，不能完全去除可燃杂质。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了解决现有技术中的不足，本发明提供一种多晶或单晶硅废料回用去胶工艺及专用退火炉，能充分去除原料中的可燃性杂质，达到投炉铸锭或拉制单晶的生产要求。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种多晶或单晶硅废料回用去胶工艺专用退火炉，包括炉体及密封装置、设置在炉体上的炉门及启闭压紧装置、设置在炉体内的台车及台车牵引机构、加热元件及固定装置、风冷装置和温度自动控制系统，所述的炉体内具有炉衬，炉体下方具有供台车移动的轨道；所述的炉门通过启闭压紧装置安装在炉体上；所述的台车包括车架、堆砌在车架上的护衬砌体和放置原料的料盘，车架上具有在轨道上移动的轮组和驱动轮组的台车牵引机构，护衬砌体通过台车的进入与炉体的炉衬接触密封连接，炉衬、护衬砌体和炉门组成密闭的炉腔；所述的加热元件包括加热炉丝，加热炉丝通过固定装置安装在炉衬上和台车的料盘下方；所述的风冷装置包括引风机和管道，炉体上具有开孔，开孔内安装与炉腔相通的管道，管道连接引风机；所述的温度自动控制系统包括设置在炉体内的测温点和设置在炉体外部的监控设备，监控设备通过测温点采集的数据信息控制加热元件工作。
所述的炉体内的炉衬为全纤维折叠块镶装结构，炉衬的厚度为240±20mm，所述的台车的车架包括底板和包围在底板四围的侧板，所述的护衬砌体包括底板上混合平铺的硅藻土和轻质砖，在硅藻土和轻质砖上还砌筑有耐火层以及侧板周围砌筑的异型砖，耐火层上具有放置加热炉丝的槽，耐火层上放置料盘。
为使炉门更方便的启闭，所述的启闭压紧装置采用电动葫芦升降炉门，炉门倾斜设置通过自身重力与炉体压紧密封连接。
为实现台车的移动，所述的台车牵引机构包括电机、减速器和输出齿轮，电机与减速器传动连接，输出齿轮安装在减速器的输出轴上，车架上的轮组中的一个为主动轮，所述的主动轮上同轴安装有从动齿轮，输出齿轮与从动齿轮传动连接。
作为优选，所述的输出齿轮与从动齿轮通过链条传动连接。
为防止台车超出行程，所述的轨道的行程两端极限处分别设有避免超行程行走的限位开关。
为使台车上的加热炉丝接通电源，所述的台车的车架上具有一对与台车上加热炉丝电连接的电极，炉体下方具有在台车完全进入炉体内时与车架上的电极接通形成回路的供电电极。
优选加热炉丝的固定方式，所述的加热炉丝通过瓷螺钉均匀悬挂在炉体中两侧和后侧的炉衬上。
优选料盘材料，所述的料盘为ZG30Cr18Mn12Si2N耐热钢浇铸而成。
一种采用上述退火炉的去胶工艺，具有如下步骤：
a、预清洗：首先对单晶碎片和/或多晶碎片进行预清洗；
b、装料：将台车移出炉体，预清洗后碎片放入料盘后把台车移入炉体并关闭炉门；
c、加热：开启加热元件并控制炉体内温度在750℃±5℃，并恒温60±10min；
d、风冷：开启引风机，抽出炉体内的热量和已灰化的胶条和可燃性杂质并通过管道排出，完成去胶操作。
本发明的有益效果是，本发明的多晶或单晶硅废料回用去胶工艺及专用退火炉，节省了大量劳动力，碎片原料经高温退火处理后彻底去除粘胶条和胶水等可燃性杂质，达到多晶硅铸锭和拉制单晶硅的要求；具有冷却装置，排出炉体内的热量及已灰化的胶条和胶水，达到速冷的目的。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的多晶或单晶硅废料回用去胶工艺专用退火炉的剖视图；
图2是本发明的多晶或单晶硅废料回用去胶工艺专用退火炉主视图的半剖图。
图中：1.炉体，11.炉衬，12.轨道，13.供电电极，2.炉门，3.启闭压紧装置，31.电动葫芦，4.台车，41.车架，42.护衬砌体，43.料盘，44.轮组，45.电极，5.台车牵引机构，51.链条，6.风冷装置，61.引风机，62.管道。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
图1图2是本发明的多晶或单晶硅废料回用去胶工艺专用退火炉的最佳实施例，包括炉体1及密封装置、设置在炉体1上的炉门2及启闭压紧装置3、设置在炉体1内的台车4及台车牵引机构5、加热元件及固定装置、风冷装置6和温度自动控制系统，炉体1内具有炉衬11，炉体1下方具有供台车4移动的轨道12；炉门2通过启闭压紧装置3安装在炉体1上；台车4包括车架41、堆砌在车架41上的护衬砌体42和放置原料的料盘43，料盘43为ZG30Cr18Mn12Si2N耐热钢浇铸而成，车架41上具有在轨道12上移动的轮组44和驱动轮组44的台车牵引机构5，护衬砌体42通过台车4的进入与炉体1的炉衬11接触密封连接，炉衬11、护衬砌体42和炉门2组成密闭的炉腔；加热元件包括加热炉丝，加热炉丝通过固定装置均匀的安装在炉衬11上和台车4的料盘43下方；风冷装置6包括引风机61和管道62，炉体1上具有开孔，开孔内安装与炉腔相通的管道62，管道62连接引风机61；温度自动控制系统包括设置在炉体1内的测温点和设置在炉体1外部的监控设备，监控设备通过测温点采集的数据信息控制加热元件工作。
炉体1内的炉衬11为全纤维折叠块镶装结构，炉衬11的厚度为240±20mm，台车4的车架41包括底板和包围在底板四围的侧板，护衬砌体42包括底板上混合平铺的硅藻土和轻质砖、在硅藻土和轻质砖上砌筑的耐火层以及侧板周围砌筑的异型砖，耐火层上具有放置加热炉丝的槽，耐火层上放置料盘43。
启闭压紧装置3采用电动葫芦31升降炉门2，炉门2倾斜设置通过自身重力与炉体1压紧密封连接。
台车牵引机构5包括电机、减速器和输出齿轮，电机与减速器传动连接，输出齿轮安装在减速器的输出轴上，车架41上的轮组44中的一个为主动轮，主动轮上同轴安装有从动齿轮，输出齿轮与从动齿轮通过链条51传动连接。
轨道12的行程两端极限处分别设有避免超行程行走的限位开关。
台车4的车架41上具有一对与台车4上加热炉丝电连接的电极45，炉体1下方具有在台车4完全进入炉体1内时与车架41上的电极45接通形成回路的供电电极13。
加热炉丝通过瓷螺钉均匀悬挂在炉体1中两侧和后侧的炉衬11上。
一种采用上述退火炉的去胶工艺，具有如下步骤：
a、预清洗：首先对单晶碎片和/或多晶碎片进行预清洗；
b、装料：将台车4移出炉体1，预清洗后碎片放入料盘43后把台车移入炉体1并关闭炉门2；
c、加热：开启加热元件并控制炉体内温度在750℃±5℃，并恒温60±10min；
d、风冷：开启引风机61，抽出炉体1内的热量和已灰化的胶条和可燃性杂质并通过管道62排出，完成去胶和可燃性杂质的操作。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (10)
1.一种多晶或单晶硅废料回用去胶工艺专用退火炉，其特征在于：包括炉体(1)及密封装置、设置在炉体(1)上的炉门(2)及启闭压紧装置(3)、设置在炉体(1)内的台车(4)及台车牵引机构(5)、加热元件及固定装置、风冷装置(6)和温度自动控制系统，
所述的炉体(1)内具有炉衬(11)，炉体(1)下方具有供台车(4)移动的轨道(12)；
所述的炉门(2)通过启闭压紧装置(3)安装在炉体(1)上；
所述的台车(4)包括车架(41)、堆砌在车架(41)上的护衬砌体(42)和放置原料的料盘(43)，车架(41)上具有在轨道(12)上移动的轮组(44)和驱动轮组(44)的台车牵引机构(5)，护衬砌体(42)通过台车(4)的进入与炉体(1)的炉衬(11)接触密封连接，炉衬(11)、护衬砌体(42)和炉门(2)组成密闭的炉腔；
所述的加热元件包括加热炉丝，加热炉丝通过固定装置安装在炉衬(11)上和台车(4)的料盘(43)下方；
所述的风冷装置(6)包括引风机(61)和管道(62)，炉体(1)上具有开孔，开孔内安装与炉腔相通的管道(62)，管道(62)连接引风机(61)；
所述的温度自动控制系统包括设置在炉体(1)内的测温点和设置在炉体(1)外部的监控设备，监控设备通过测温点采集的数据信息控制加热元件工作。
2.如权利要求1所述的多晶或单晶硅废料回用去胶工艺专用退火炉，其特征是：所述的炉体(1)内的炉衬(11)为全纤维折叠块镶装结构，炉衬(11)的厚度为240±20mm，所述的台车(4)的车架(41)包括底板和包围在底板四围的侧板，所述的护衬砌体(42)包括底板上混合平铺的硅藻土和轻质砖、在硅藻土和轻质砖上砌筑的耐火层以及侧板周围砌筑的异型砖，耐火层上具有放置加热炉丝的槽，耐火层上放置料盘(43)。
3.如权利要求1所述的多晶或单晶硅废料回用去胶工艺专用退火炉，其特征是：所述的启闭压紧装置(3)采用电动葫芦(31)升降炉门(2)，炉门(2)倾斜设置通过自身重力与炉体(1)压紧密封连接。
4.如权利要求1所述的多晶或单晶硅废料回用去胶工艺专用退火炉，其特征是：所述的台车牵引机构(5)包括电机、减速器和输出齿轮，电机与减速器传动连接，输出齿轮安装在减速器的输出轴上，车架(41)上的轮组(44)中的一个为主动轮，所述的主动轮上同轴安装有从动齿轮，输出齿轮与从动齿轮传动连接。
5.如权利要求4所述的多晶或单晶硅废料回用去胶工艺专用退火炉，其特征是：所述的输出齿轮与从动齿轮通过链条(51)传动连接。
6.如权利要求1所述的多晶或单晶硅废料回用去胶工艺专用退火炉，其特征是：所述的轨道(12)的行程两端极限处分别设有避免超行程行走的限位开关。
7.如权利要求1所述的多晶或单晶硅废料回用去胶工艺专用退火炉，其特征是：所述的台车(4)的车架(41)上具有一对与台车(4)上加热炉丝电连接的电极(45)，炉体(1)下方具有在台车(4)完全进入炉体(1)内时与车架(41)上的电极(45)接通形成回路的供电电极(13)。
8.如权利要求1所述的多晶或单晶硅废料回用去胶工艺专用退火炉，其特征是：所述的加热炉丝通过瓷螺钉均匀悬挂在炉体(1)中两侧和后侧的炉衬(11)上。
9.如权利要求1或2所述的多晶或单晶硅废料回用去胶工艺专用退火炉，其特征是：所述的料盘(43)为ZG30Cr18Mn12Si2N耐热钢浇铸而成。
10.一种采用权利要求1所述退火炉的去胶工艺，其特征是具有如下步骤：
a、预清洗：首先对单晶碎片和/或多晶碎片进行预清洗；
b、装料：将台车(4)移出炉体(1)，预清洗后碎片放入料盘(43)后把台车移入炉体(1)并关闭炉门(2)；
c、加热：开启加热元件并控制炉体内温度在750℃±5℃，并恒温60±10min；
d、风冷：开启引风机(61)，抽出炉体(1)内的热量和已灰化的胶条和可燃性杂质并通过管道(62)排出，完成去胶和可燃性杂质的操作。
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