CN104384100B - 一种除去复投硅原料上附着的碎末和粉尘的装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种除去复投硅原料上附着的碎末和粉尘的装置及方法，其中装置包括主体箱、偏心轮、电机、鼓风机、设于所述主体箱外壁上的旋转把手和位于所述主体箱底部的支撑架。利用上述装置除去复投硅原料上附着的碎末和粉尘的方法，经过：(1)加料、(2)筛网震动除碎末、(3)高速气体除粉尘、(4)物料收集四个步骤，通过上述装置和方法除去除去复投硅原料上附着的碎末和粉尘，利用筛网的震动除去碎末，通过高速气体除去复投硅表面的粉尘，既不会因为化学药品污染环境、增加成本，又明显提高了清洁的效率。
Description
技术领域：
本发明涉及一种清洁复投硅原料的装置及方法，特别是涉及一种除去复投硅原料上附着的碎末和粉尘的装置及方法。
背景技术：
随着光伏行业竞争的日趋激烈，降本增效是企业生存的唯一出路。复投是增加投料量减低成本的最佳方式，但由于复投对所用硅原料的直径、及洁净度有特殊要求，需要将硅料砸碎至合适粒径才能使用。
复投用硅料在砸碎过程中会产生大量粒径较小的碎末料及硅粉尘。碎末及粉尘在复投过程中会附着在导流筒、隔离阀室、副室、水冷套等位置，单晶拉制过程中碎末及粉尘落入石英埚中严重影响单晶成品率及品质。
在对复投硅原料处理时一般做法是将原料重新进行清洗，可将粉尘和部分碎末料去除。清洗过程中需要使用大量纯水及酸液，对环境造成严重污染，原料在清洗过程中有酸的腐蚀造成损失，加工成本也会大幅增加。部分企业使用普通筛子进行人工筛选，不仅不能够将硅料上粉尘有效去除，而且会导致硅料沾污，同时也耗费了大量人力，效率低下。缺乏自动筛选且高效除尘的复投原料处理装置。
总结现有技术存在缺点有：(1)使用化学药品清洗造成环境污染；(2)物料浪费增加，使加工成本升高；(3)原料存在沾污，对成品率及品质有影响；(4)耗费人力较大，作业效率低。
发明内容：
本发明的第一个目的在于提供一种除去复投硅原料上附着的碎末和粉尘的装置。
本发明的第二个目的在于提供一种除去复投硅原料上附着的碎末和粉尘的方法。
本发明的第一个目的由如下技术方案实施：一种除去复投硅原料上附着的碎末和粉尘的装置，其包括主体箱、偏心轮、电机、鼓风机、设于所述主体箱外壁上的旋转把手和位于所述主体箱底部起支撑作用的支撑架。
其中，所述主体箱的顶壁的一侧设有进料口，所述进料口的正下方设有筛网，所述筛网的前侧边缘、后侧边缘与右侧边缘分别对应与所述主体箱的前侧壁、后侧壁和右侧壁贴合，所述筛网的左侧设有活动挡板，所述活动挡板的前侧边缘与后侧边缘分别对应与所述主体箱的前侧壁和后侧壁贴合，所述活动挡板的顶端与所述主体箱顶壁铰接连接，所述活动挡板的底端设有卡台，所述筛网的左侧边缘搭接在所述卡台上，所述筛网底部设有筛动支撑杆和旋转支撑杆，所述筛动支撑杆与所述偏心轮接触连接，所述偏心轮与所述电机连接，所述旋转支撑杆与所述旋转把手连接；
所述进料口为待清洁的复投硅原料的添料口，所述复投硅原料从所述进料口落到所述筛网上，所述电机给所述偏心轮提供转动动力，所述偏心轮转动带动所述筛动支撑杆震动，所述筛动支撑杆的震动引起所述筛网的上下震动，从而对所述复投硅原料进行筛选，筛选过程中，所述活动挡板的底端与所述筛网通过所述卡台连接在一起，防止所述复投硅原料从所述筛网的左侧边缘溢出，筛选结束后，调节所述卡台，所述活动挡板的底端与所述筛网的左侧边缘脱离，同时转动所述旋转把手，所述旋转支撑杆带动所述筛网向其左侧倾斜，开始倾倒经所述筛网过滤后的所述复投硅原料。
所述主体箱底部设有收集挡板，所述收集挡板与所述活动挡板上下相对，所述收集挡板的一侧为收集箱，所述收集箱位于所述筛网的下方，所述收集挡板另一侧的所述主体箱底部设有出料漏斗，所述出料漏斗上方的所述主体箱的左侧壁上设有进风口，所述进风口外设有所述鼓风机，所述筛网下方的所述主体箱的右侧壁上设有出风口。
在所述旋转支撑杆带动所述筛网向其左侧倾斜开始倾倒物料的同时，启动所述鼓风机，通过所述进风口向所述主体箱内通入高速气体，在物料下落过程中将其表面附着的粉尘除去，气体经所述收集箱上方的所述出风口吹出，清洁后的所述复投硅物料落入到所述出料漏斗内，通过所述筛网的碎末和经高速气体清除的粉尘落入到所述收集箱内，所述收集挡板位于所述收集箱与所述出料漏斗之间，防止分离后的物料与碎末和粉尘的混合，保证清洁的效果。
另外，为了保证硅原料不被金属所沾污，所述主体箱、所述活动挡板、所述筛网、所述收集箱及所述出料漏斗均由PVC材料制成，且所述筛网的厚度为10mm，孔径为20mm，孔分布为4个每平方分米。
本发明的第二个目的由如下技术方案实施：一种除去复投硅原料上附着的碎末和粉尘的方法，利用除去复投硅原料上附着的碎末和粉尘的装置，除去复投硅原料上附着的碎末和粉尘，其包括以下步骤：(1)加料；(2)筛网震动除碎末；(3)高速气体除粉尘；(4)物料收集；
(1)加料：将待清洁的复投硅原料由进料口添加到筛网上；
(2)筛网震动除碎末：开启电机，所述电机带动偏心轮转动，所述偏心轮撞击筛动支撑杆引起震动，进而带动所述筛网上下震动，对所述筛网上的所述复投硅原料进行筛选，除去所述复投硅原料上附着的碎末，所述碎末通过所述筛网上的筛孔落入收集箱内，所述偏心轮转速控制在60-300r/min，每次所述复投硅原料筛动时间为2-5min，粒径较小碎末料可完全进入收集箱内；
(3)高速气体除粉尘：关闭所述电机，所述偏心轮停止转动，调节卡台，打开活动挡板，转动旋转把手提升旋转支撑杆，使所述筛网向左侧倾斜，使得所述筛网上的所述复投硅原料向出料漏斗方向滑落，同时打开鼓风机，使高速气体从进风口进入，所述高速气体将所述复投硅料上的粉尘吹入所述收集箱，所述高速气体从所述收集箱上方的出风口吹出，清洁后的所述复投硅原料落入出料漏斗内，气流速度为0.5-1m/s，此步骤耗时为2-5min。
(4)物料收集：从所述出料漏斗中收集清洁完的所述复投硅原料，从所述收集箱中收集粒径较小的所述碎末及所述粉尘。
本发明的优点：本发明提供一种除去复投硅原料上附着的碎末和粉尘的装置及方法，装置设计合理，结构简单。本发明方法先通过筛网的筛动除去附着在复投硅原料上的碎末料，再通过鼓入高速气体除去复投硅原料上附着的硅粉尘，通过物理方法达到清洁复投硅原料的目的，避免了使用化学药品清洗造成环境污染以及物料浪费增加，降低加工成本；同时提高了复投硅原料清洁的效率，解决了耗费人力较大、作业效率低的问题；另外，能够将硅原料碎末、硅粉尘收集在一起，可进行回收利用，避免了原料的浪费。
附图说明：
图1为本发明一种除去复投硅原料上附着的碎末和粉尘的装置结构示意图。
主体箱1、偏心轮2、电机3、鼓风机4、旋转把手5、支撑架6、主体箱顶壁7、进料口8、筛网9、活动挡板10、卡台11、筛动支撑杆12、旋转支撑杆13、收集挡板14、收集箱15、出料漏斗16、进风口17、出风口18。
具体实施方式：
实施例1：如图1所示，一种除去复投硅原料上附着的碎末和粉尘的装置，其包括主体箱1、偏心轮2、电机3、鼓风机4、设于主体箱1外壁上的旋转把手5和位于主体箱1底部起支撑作用的支撑架6。
其中，主体箱1的顶壁7的一侧设有进料口8，进料口8的正下方设有筛网9，筛网9的前侧边缘、后侧边缘与右侧边缘分别对应与主体箱1的前侧壁、后侧壁和右侧壁贴合，筛网9的左侧设有活动挡板10，活动挡板10的前侧边缘与后侧边缘分别对应与主体箱1的前侧壁和后侧壁贴合，活动挡板10的顶端与主体箱顶壁7铰接连接，活动挡板10的底端设有卡台11，筛网9的左侧边缘搭接在卡台11上，筛网9底部设有筛动支撑杆12和旋转支撑杆13，筛动支撑杆12与偏心轮2接触连接，偏心轮2与电机3连接，旋转支撑杆13与旋转把手5连接；
进料口8为待清洁的复投硅原料的添料口，复投硅原料从进料口8落到筛网9上，电机3给偏心轮2提供转动动力，偏心轮2转动带动筛动支撑杆12震动，筛动支撑杆12的震动引起筛网9的上下震动，从而对复投硅原料进行筛选，筛选过程中，活动挡板10的底端与筛网9通过卡台11连接在一起，防止复投硅原料从筛网9的左侧边缘溢出，筛选结束后，调节卡台11，活动挡板10的底端与筛网9的左侧边缘脱离，同时转动旋转把手5，旋转支撑杆13带动筛网9向其左侧倾斜，开始倾倒经筛网9过滤后的物料。
主体箱1底部设有收集挡板14，收集挡板14与活动挡板10上下相对，收集挡板14的一侧为收集箱15，收集箱15位于筛网9的下方，收集挡板14另一侧的主体箱1底部设有出料漏斗16，出料漏斗16上方的主体箱1的左侧壁上设有进风口17，进风口17外设有鼓风机4，筛网9下方的主体箱1的右侧壁上设有出风口18。
在旋转支撑杆13带动筛网9向其左侧倾斜开始倾倒物料的同时，启动鼓风机4，通过进风口17向主体箱1内通入高速气体，在物料下落过程中将其表面附着的粉尘除去，气体经收集箱15上方的出风口18吹出，清洁后的复投硅物料落入到出料漏斗16内，通过筛网9的碎末和经高速气体清除的粉尘落入到收集箱15内，收集挡板14位于收集箱15与出料漏斗16之间，防止分离后的物料与碎末和粉尘的混合，保证清洁的效果。
另外，为了保证硅原料不被金属所沾污，该装置主体箱1、活动挡板10、筛网9、收集箱15及出料漏斗16均由PVC材料制成，且筛网8的厚度为10mm，孔径为20mm，孔分布为4个每平方分米。
实施例2：一种除去复投硅原料上附着的碎末和粉尘的方法，利用图1所示的一种除去复投硅原料上附着的碎末和粉尘的装置，除去复投硅原料上附着的碎末和粉尘，其包括以下步骤：(1)加料；(2)筛网震动除碎末；(3)高速气体除粉尘；(4)物料收集；
(1)加料：将50kg待清洁的复投硅原料由进料口8添加到筛网9上。
(2)筛网震动除碎末：开启电机3，电机3带动偏心轮2转动，偏心轮2撞击筛动支撑杆12引起震动，进而带动筛网9上下震动，对筛网9上的复投硅原料进行筛选，除去复投硅原料上附着的碎末，碎末通过筛网9上的筛孔落入收集箱15内，偏心轮2转速控制在300r/min，复投硅原料筛动时间为2min，粒径较小碎末料可完全进入收集箱内。
(3)高速气体除粉尘：关闭电机3，偏心轮2停止转动，调节卡台11，打开活动挡板10，转动旋转把手5提升旋转支撑杆13，使筛网9向左侧倾斜，使得筛网9上的复投硅原料向出料漏斗16方向滑落，同时打开鼓风机4，使高速气体从进风口17进入，高速气体将复投硅料上的粉尘吹入收集箱15，高速气体从收集箱15上方的出风口18吹出，清洁后的复投硅原料落入出料漏斗16内，气流速度为1m/s，此步骤耗时为2min。
(4)物料收集：从出料漏斗16中收集清洁完的复投硅原料，从收集箱15中收集粒径较小的碎末料及硅粉尘。
整个工艺流程用时4min处理原料50kg，原有人工处理需要50min，效率得到极大提升。
实施例3：一种除去复投硅原料上附着的碎末和粉尘的方法，利用图1中所示的一种除去复投硅原料上附着的碎末和粉尘的装置，除去复投硅原料上附着的碎末和粉尘，其包括以下步骤：(1)加料；(2)筛网震动除碎末；(3)高速气体除粉尘；(4)物料收集。
(1)加料：将80kg待清洁的复投硅原料由进料口8添加到筛网9上。
(2)筛网震动除碎末：开启电机3，电机3带动偏心轮2转动，偏心轮2撞击筛动支撑杆12引起震动，进而带动筛网9上下震动，对筛网9上的复投硅原料进行筛选，除去复投硅原料上附着的碎末，碎末通过筛网9上的筛孔落入收集箱15内，偏心轮2转速控制在180r/min，复投硅原料筛动时间为4min，粒径较小的碎末料可完全进入收集箱内。
(3)高速气体除粉尘：关闭电机3，偏心轮2停止转动，调节卡台11，打开活动挡板10，转动旋转把手5提升旋转支撑杆13，使筛网9向左侧倾斜，使得筛网9上的复投硅原料向出料漏斗16方向滑落，同时打开鼓风机4，使高速气体从进风口17进入，高速气体将复投硅料上的粉尘吹入收集箱15，高速气体从收集箱15上方的出风口18吹出，清洁后的复投硅原料落入出料漏斗16内，气流速度为0.75m/s，此步骤耗时为3min。
(4)物料收集：从出料漏斗16中收集清洁完的复投硅原料，从收集箱15中收集粒径较小的碎末料及硅粉尘。
整个工艺流程用时7min处理原料80kg，原有人工处理需要80min，效率得到极大提升。
实施例4：一种除去复投硅原料上附着的碎末和粉尘的方法，利用图1所示的一种除去复投硅原料上附着的碎末和粉尘的装置，除去复投硅原料上附着的碎末和粉尘，其包括以下步骤：(1)加料；(2)筛网震动除碎末；(3)高速气体除粉尘；(4)物料收集。
(1)加料：将50kg待清洁的复投硅原料由进料口8添加到筛网9上。
(2)筛网9震动除碎末：开启电机3，电机3带动偏心轮2转动，偏心轮2撞击筛动支撑杆12引起震动，进而带动筛网9上下震动，对筛网9上的复投硅原料进行筛选，除去复投硅原料上附着的碎末，碎末通过筛网9上的筛孔落入收集箱15内，偏心轮2转速控制在60r/min，复投硅原料筛动时间为5min，粒径较小的碎末料可完全进入收集箱内。
(3)高速气体除粉尘：关闭电机3，偏心轮2停止转动，调节卡台11，打开活动挡板10，转动旋转把手5提升旋转支撑杆13，使筛网9向左侧倾斜，使得筛网9上的复投硅原料向出料漏斗16方向滑落，同时打开鼓风机4，使高速气体从进风口17进入，高速气体将复投硅料上的粉尘吹入收集箱15，高速气体从收集箱15上方的出风口18吹出，清洁后的复投硅原料落入出料漏斗16内，气流速度为0.5m/s，此步骤耗时为3min。
(4)物料收集：从出料漏斗16中收集清洁完的复投硅原料，从收集箱15中收集粒径较小的碎末料及硅粉尘。
整个工艺流程用时8min处理原料50kg，原有人工处理需要50min，效率得到极大提升。
Claims (3)
1.一种除去复投硅原料上附着的碎末和粉尘的装置，其特征在于，其包括主体箱、偏心轮、电机、鼓风机、设于所述主体箱外壁上的旋转把手和位于所述主体箱底部的支撑架；
其中，所述主体箱的顶壁的一侧设有进料口，所述进料口的正下方设有筛网，所述筛网的前侧边缘、后侧边缘与右侧边缘分别对应与所述主体箱的前侧壁、后侧壁和右侧壁贴合，所述筛网的左侧设有活动挡板，所述活动挡板的前侧边缘与后侧边缘分别对应与所述主体箱的前侧壁和后侧壁贴合，所述活动挡板的顶端与所述主体箱顶壁铰接连接，所述活动挡板的底端设有卡台，所述筛网的左侧边缘搭接在所述卡台上，所述筛网底部设有筛动支撑杆和旋转支撑杆，所述筛动支撑杆与所述偏心轮接触连接，所述偏心轮与所述电机连接，所述旋转支撑杆与所述旋转把手连接；
所述主体箱底部设有收集挡板，所述收集挡板与所述活动挡板上下相对，所述收集挡板的一侧为收集箱，所述收集箱位于所述筛网的下方，所述收集挡板另一侧的所述主体箱底部设有出料漏斗，所述出料漏斗上方的所述主体箱的左侧壁上设有进风口，所述进风口外设有所述鼓风机，所述筛网下方的所述主体箱的右侧壁上设有出风口。
2.根据权利要求1所述的一种除去复投硅原料上附着的碎末和粉尘的装置，其特征在于，所述主体箱、所述活动挡板、所述筛网、所述收集箱及所述出料漏斗均由PVC材料制成，且所述筛网厚度为10—15mm，孔径为20—30mm，所述孔径分布为4个每平方分米。
3.一种利用权利要求1或2所述的装置除去复投硅原料上附着的碎末和粉尘的方法，其特征在于，其包括以下步骤：(1)加料；(2)筛网震动除碎末；(3)高速气体除粉尘；(4)物料收集；
(1)加料：将待清洁的复投硅原料由进料口添加到筛网上；
(2)筛网震动除碎末：开启电机，所述电机带动偏心轮转动，所述偏心轮撞击筛动支撑杆引起震动，进而带动所述筛网上下震动，对所述筛网上的所述复投硅原料进行筛选，除去所述复投硅原料上附着的碎末，所述碎末通过所述筛网上的筛孔落入收集箱内，所述偏心轮转速控制在60-300r/min，每次所述复投硅原料筛动时间为2—5min；
(3)高速气体除粉尘：关闭所述电机，所述偏心轮停止转动，调节卡台，打开活动挡板，转动旋转把手提升旋转支撑杆，使所述筛网向左侧倾斜，使得所述筛网上的所述复投硅原料向出料漏斗方向滑落，同时打开鼓风机，使高速气体从进风口进入，所述高速气体将所述复投硅料上的粉尘吹入所述收集箱，所述高速气体从所述收集箱上方的出风口吹出，清洁后的所述复投硅原料落入出料漏斗内，气流速度为0.5—1m/s，此步骤耗时为2—5min；
(4)物料收集：从所述出料漏斗中收集清洁完的所述复投硅原料，从所述收集箱中收集粒径较小的所述碎末及所述粉尘。
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