CN110657671A - 供卧式电加热设备使用的侧面收集装置 - Google Patents

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Abstract

一种供卧式电加热设备使用的侧面收集装置，为卧式侧向可水平移动收集装置，包括收集罩，收集罩安装在收集罩外壳内，并在收集罩外壳的带动下水平移动；收集罩外壳安装在一个移动装置上，通过移动装置在轨道上的移动，实现收集罩与卧式电加热装置的结合与分离。本发明采取卧式侧向收集方式，通过侧面收集装置进行卧式电加热炉内物料的收集，有利于卧式电加热炉内的坩埚进出，方便操作，还可以有效利用升华物质单体的侧向移动实现升华与冷凝收集的分区处理，利用升华后的冷凝可以大幅提升物体单质的纯度，实现高纯度、高效的物体单质回收。

Description

供卧式电加热设备使用的侧面收集装置
技术领域
本发明涉及到物质熔炼和收集方法，尤其是指各种固态纯净物（如硅、镁、钒等）提纯或细化的收集装置，该种固态纯净物（如硅、镁、钒等）熔炼货哦细化的收集装置可以有效提高固态纯净物的收集效率及程度；属于固态纯净物熔炼的收集技术领域。
背景技术：
我国的单质硅生产已由来已久，随着国家能源政策的收紧和节能减排的开展，以及对新能源的提倡，单质硅冶炼已经成为初级的产品和工艺，很多国内新兴的能源企业建设了单质硅，多晶硅，单晶硅，太阳能电池等一系列的循环产业链条，未来几年势必会影响我国整个能源领域的发展和新能源的应用。
现在的单质硅冶炼工艺及流程都是通过立式的单质硅熔炼炉进行加工的，单质硅熔炼炉即单质硅中频熔炼炉，是将高纯石墨坩埚垂直放入单质硅中频熔炼炉内，利用磁场对高纯石墨坩埚感应加热到1650-1750度，由高纯石墨坩埚作为发热体对单质硅加热、熔化来进行单质硅冶炼。但是现在的单质硅熔炼炉普遍都是采用立式的，而采用立式单质硅熔炼炉来收集单质硅，需要从炉顶放入和取出，存在效率不高，操作复杂等不足，很有必要对此加以研究。
通过专利检索没发现有与本发明相同技术的专利文献报道，与本发明有一定关系的专利主要有以下几个：
1、专利号为CN201810323986.4，名称为“一种纳米亚微米球形硅粉的生产方法”，申请人为：天水佳吉化工有限公司的发明专利，该专利公开了一种纳米亚微米硅粉的生产方法。纳米球形硅大量用于高能量密度锂离子电池硅碳负极材料，提高锂离子电池能量比，为解决目前纳米硅粉生产方法单产效率低，成本高，品质低，特别是高能量密度锂离子电池硅碳负极材料中硅材料的纳米化问题，提供一种新型高温气化物理生产方法。该方法选用多晶硅、单晶硅或金属硅粉为原料，经电力加热-激光复合加热，高温气化，硅蒸气高温生长，冷却、收集，得到纳米级或亚微米级的球形硅粉。采用该工艺可生产出高纯度，高品质纳米硅粉，粒径在纳米级(5nm～100nm)，亚微米级(0.1μm～1.0μm)，粒度可精准控制。
2、专利号为CN200710196562，名称为“特别用于金属硅/二氧化硅的真空纯化炉及纯化方法”，申请人为：晶湛（南昌）科技有限公司的发明专利，该专利公开了一种用于金属硅/二氧化硅的真空纯化炉，包括用于盛装金属硅/二氧化硅的并具有外壁的坩锅、以及加热坩锅且至少包括用于控制坩锅温度的温控系统的加热系统，真空纯化炉能被抽真空并能填充有惰性气体或氧气，其特征是，温控系统包括布置在外壁的至少一部分上的多个加热件以及与多个加热件连接的计算机系统，多个加热件沿坩锅的一个方向被分成若干组，计算机系统按照以下方式控制每组加热件，对于在该方向上位于最前方的第一组加热件和坩锅内熔液的、对应于第一组加热件的第一区域来说，第一组加热件在第一区域的冷却凝固过程中继续加热第一区域的周边部分。该专利还涉及利用上述真空纯化炉纯化金属硅/二氧化硅的方法。
3、专利号为CN201621413960.1，名称为“一种改进的中频感应加热设备”，申请人为：上海杉杉科技有限公司的发明专利，该专利公开了一种改进的中频感应加热设备，其特征在于，所述的真空炉壳体的中心轴线与真空炉壳体的安装地面的夹角为1～10°；位于石墨坩埚的中心轴线下部的石墨坩埚的至少开口端侧设有石墨挡板；在石墨坩埚的开口端的端面上罩设有收集器，所述的收集器呈圆台筒形，且与石墨坩埚连接处的收集器的开口端的直径大于收集器的尾端的直径。
4、专利号为CN201620391918.8，名称为“一种制备高纯度纳米三氧化钼的装置”，申请人为：湖北中澳纳米材料技术有限公司的发明专利，该专利公开了一种制备高纯度纳米三氧化钼的装置，包括喂料口，喂料口的底部与送料绞龙相连通，送料绞龙的出口伸入升华炉内部，升华炉的底部设置有排料口，升华炉的上侧与三氧化钼蒸汽通道相连通，三氧化钼蒸汽通道上设置有分散剂喷嘴，三氧化钼蒸汽通道的出口与回收器相连通，回收器的底部设置有成品收集桶，其特征在于：升华炉的炉壁上依次设置有氮化硅内胆层、石墨加垫层和高温保温层，高温保温层的外壁上安装有中频感应加热铜管。
通过对上述这些专利的仔细分析，这些专利虽然都涉及到硅或其它纯净物的收集加工方法或装置，也提出了一些改进技术方案，但通过仔细分析，所提出的这些专利都还是采取立式的方法来作业的，即便专利号为CN201621413960.1，名称为“一种改进的中频感应加热设备”提出了一种类似侧卧的氧化亚硅收集装置，但也是向上倾斜的固定式的系统装置，所以有关固态纯净物如何简化提纯收集方法，仍有待进一步加以研究。
发明内容
本发明的目的在于针对现有单质硅以及其它固态纯净物都是采用立式电磁加热炉来进行收集，存在操作不方便，作业效率低的不足，提出一种更为简便，作业效率更高的硅单质及其他单体物质的收集装置及装置，该硅单质及其他单体物质的收集装置可以有效提高硅单质或其它固态纯净物的收集效率，且操作更加简便。
为了达到这一目的，本发明提供了为一种供卧式电加热设备使用的侧面收集装置，为卧式侧向可水平移动收集装置，包括收集罩，收集罩安装在收集罩外壳内，并在收集罩外壳的带动下水平移动；收集罩外壳安装在一个移动装置上，通过移动装置在轨道上的移动，实现收集罩与卧式电加热装置的结合与分离。
进一步地，所述的收集罩为桶状结构，收集罩侧向安装在收集罩外壳内，收集罩的桶状的开口朝侧面。
进一步地，所述的收集罩外壳与收集罩形状相配，收集罩外壳套在收集罩上，通过收集罩固定装置固定。
进一步地，所述的收集罩固定装置为卡板式固定装置；在收集罩外壳的头部设有与收集罩外形相配的卡板，由卡板卡住收集罩，使得收集罩在收集罩外壳内固定。
进一步地，所述的收集罩与收集罩外壳之间有间隙，使得收集罩在收集罩外壳内通过卡板形成悬空放置。
进一步地，所述的在收集罩位于收集罩外壳内部分的外表面上设置有用于控制收集罩温度的控温装置，通过控温装置控制收集罩内的温度，以保证卧式电加热设备内升华的气态物质扩散进入收集罩后能迅速冷凝还原成固体。
进一步地，所述的控温装置为电控冷却系统装置，通过电控冷却系统装置对收集罩进行冷却，以保证收集罩内的温度低于升华物质还原成固体的温度。
进一步地，所述的收集罩和收集罩外壳的端口同向敞口，且收集罩外壳的端口与卧式电加热设备的端口相配；当收集罩外壳移动到卧式电加热设备的侧面端口时，与卧式电加热设备的端口连接在一起，使得收集罩正好罩在卧式电加热设备的炉膛的端口外，以利卧式电加热设备内升华的气态物质扩散进入收集罩后能迅速冷凝还原成固体。
进一步地，所述的收集罩外壳在轨道上的移动，包括直线移动和转90度方向的移动。
进一步地，所述的收集罩外壳上安装有测温的温度测试装置，温度测试装置实时对收集罩内的温度进行检测，并将检测结果发给控温装置，通过控温装置对收集罩的温度进行实时控制。
本发明的优点在于：
本发明采取卧式电加热设备从侧面收集固态纯净物。有着如下一些优点：
1、采用卧式侧面收集，有利于卧式电加热设备内的坩埚进出，方便操作；
2、从侧面收集单体物质，可以有效利用升华物质单体的侧向移动实现升华与冷凝收集的分区处理；达到高效收集的目的
3、通过侧向收集固态纯净物，利用升华后的冷凝可以大幅提升固态纯净物的纯度，实现高纯度的固态纯净物回收。
附图说明
图1是本发明的一个实施例总体结构示意图；
图2是图1的俯视结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例来进一步阐述本发明。
实施例一
通过附图1可以看出，本发明涉及一种供卧式电加热设备使用的侧面收集装置，为卧式侧向可水平移动收集装置，包括收集罩1，收集罩2安装在收集罩外壳3内，并在收集罩外壳2的带动下水平移动；收集罩外壳2安装在一个移动装置3上，通过移动装置3在轨道4上的移动，实现收集罩1与卧式电加热装置5的结合与分离。
进一步地，所述的收集罩1为桶状结构，收集罩1侧向安装在收集罩外壳2内，收集罩1的桶状的开口朝侧面。
进一步地，所述的收集罩外壳2与收集罩1形状相配，收集罩外壳套2在收集罩1上，通过收集罩固定装置6固定。
进一步地，所述的收集罩固定装置6为卡板式固定装置；在收集罩外壳2的头部设有与收集罩外形相配的卡板7，由卡板7卡住收集罩，使得收集罩在收集罩外壳内固定。
进一步地，所述的收集罩1与收集罩外壳2之间有间隙8，使得收集罩在收集罩外壳2内通过卡板7形成悬空放置。
进一步地，所述的在收集罩1位于收集罩外壳内部分的外表面上设置有用于控制收集罩温度的控温装置9，通过控温装置9控制收集罩内的温度，以保证卧式电加热设备内升华的气态物质扩散进入收集罩后能迅速冷凝还原成固体。
进一步地，所述的控温装置9为电控冷却系统装置，通过电控冷却系统装置对收集罩进行冷却，以保证收集罩内的温度低于升华物质还原成固体的温度。
进一步地，所述的收集罩1和收集罩外壳2的端口10同向敞口，且收集罩外壳的端口与卧式电加热设备5的端口11相配；当收集罩外壳移动到卧式电加热设备的侧面端口时，与卧式电加热设备的端口连接在一起，使得收集罩正好罩在卧式电加热设备的炉膛的端口外，以利卧式电加热设备内升华的气态物质扩散进入收集罩后能迅速冷凝还原成固体。
进一步地，所述的收集罩外壳2在轨道4上的移动，包括直线移动和转90度方向的移动。
进一步地，所述的收集罩外壳2上安装有测温的温度测试装置13，温度测试装置13实时对收集罩内的温度进行检测，并将检测结果发给控温装置，通过控温装置对收集罩的温度进行实时控制。
实施例二
实施例二的原理与实施例一是一样的，只是所采用的结构有所不同，为一种供卧式电加热设备使用的侧面收集装置，其特征在于：为卧式侧向可水平移动收集装置，包括收集罩，收集罩安装在收集罩外壳内，并在收集罩外壳的带动下水平移动；收集罩外壳安装在一个移动装置上，通过移动装置在轨道上的移动，实现收集罩与卧式电加热装置的结合与分离。
进一步地，所述的收集罩为桶状结构，收集罩侧向安装在收集罩外壳内，收集罩的桶状的开口朝侧面。
进一步地，所述的收集罩外壳与收集罩形状相配，收集罩外壳套在收集罩上，通过收集罩固定装置固定。
进一步地，所述的收集罩固定装置为卡板式固定装置；在收集罩外壳的头部设有与收集罩外形相配的卡板，由卡板卡住收集罩，使得收集罩在收集罩外壳内固定，并设有一个收集罩移动装置，用于调整收集罩端口与卧式电加热装置端口的距离，控制收集罩的温度。
进一步地，所述的收集罩与收集罩外壳之间有间隙，使得收集罩在收集罩外壳内通过卡板形成悬空放置。
进一步地，所述的收集罩和收集罩外壳的端口同向敞口，且收集罩外壳的端口与卧式电加热设备的端口相配；当收集罩外壳移动到卧式电加热设备的侧面端口时，与卧式电加热设备的端口连接在一起，使得收集罩正好罩在卧式电加热设备的炉膛的端口外，以利卧式电加热设备内升华的气态物质扩散进入收集罩后能迅速冷凝还原成固体。
进一步地，所述的收集罩外壳在轨道上的移动，包括直线移动和转90度方向的移动。
进一步地，所述的收集罩外壳上安装有测温的温度测试装置，温度测试装置实时对收集罩内的温度进行检测，并将检测结果发给控温装置，通过控温装置通过调整端口之间的距离，对收集罩的温度进行实时控制。
上述所列实施例，只是结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的优点在于：
本发明采取卧式电加热设备从侧面收集固态纯净物。有着如下一些优点：
1、采用卧式侧面收集，有利于卧式电磁炉内的坩埚进出，方便操作；
2、从侧面收集单体物质，可以有效利用升华物质单体的侧向移动实现升华与冷凝收集的分区处理；达到高效收集的目的
3、通过侧向收集固态纯净物，利用升华后的冷凝可以大幅提升固态纯净物的纯度，实现高纯度的固态纯净物回收。

Claims (10)

1.一种供卧式电加热设备使用的侧面收集装置，其特征在于：为卧式侧向可水平移动收集装置，包括收集罩，收集罩安装在收集罩外壳内，并在收集罩外壳的带动下水平移动；收集罩外壳安装在一个移动装置上，通过移动装置在轨道上的移动，实现收集罩与卧式电加热装置的结合与分离。
2.如权利要求1所述的供卧式电加热设备使用的侧面收集装置，其特征在于：所述的收集罩为桶状结构，收集罩侧向安装在收集罩外壳内，收集罩的桶状的开口朝侧面。
3.如权利要求2所述的供卧式电加热设备使用的侧面收集装置，其特征在于：所述的收集罩外壳与收集罩形状相配，收集罩外壳套在收集罩上，通过收集罩固定装置固定。
4.如权利要求3所述的供卧式电加热设备使用的侧面收集装置，其特征在于：所述的收集罩固定装置为卡板式固定装置；在收集罩外壳的头部设有与收集罩外形相配的卡板，由卡板卡住收集罩，使得收集罩在收集罩外壳内固定。
5.如权利要求4所述的供卧式电加热设备使用的侧面收集装置，其特征在于：所述的收集罩与收集罩外壳之间有间隙，使得收集罩在收集罩外壳内通过卡板形成悬空放置。
6.如权利要求3所述的供卧式电加热设备使用的侧面收集装置，其特征在于：所述的在收集罩位于收集罩外壳内部分的外表面上设置有用于控制收集罩温度的控温装置，通过控温装置控制收集罩内的温度，以保证卧式电加热设备内升华的气态物质扩散进入收集罩后能迅速冷凝还原成固体。
7.如权利要求6所述的供卧式电加热设备使用的侧面收集装置，其特征在于：所述的控温装置为电控冷却系统装置，通过电控冷却系统装置对收集罩进行冷却，以保证收集罩内的温度低于升华物质还原成固体的温度。
8.如权利要求7所述的供卧式电加热设备使用的侧面收集装置，其特征在于：所述的收集罩和收集罩外壳的端口同向敞口，且收集罩外壳的端口与卧式电加热设备的端口相配；当收集罩外壳移动到卧式电加热设备的侧面端口时，与卧式电加热设备的端口连接在一起，使得收集罩正好罩在卧式电加热设备的炉膛的端口外，以利卧式电加热设备内升华的气态物质扩散进入收集罩后能迅速冷凝还原成固体。
9.如权利要求8所述的供卧式电加热设备使用的侧面收集装置，其特征在于：所述的收集罩外壳在轨道上的移动，包括直线移动和转90度方向的移动。
10.如权利要求9所述的供卧式电加热设备使用的侧面收集装置，其特征在于：所述的收集罩外壳上安装有测温的温度测试装置，温度测试装置实时对收集罩内的温度进行检测，并将检测结果发给控温装置，通过控温装置对收集罩的温度进行实时控制。
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